物联网的主要技术范文

时间:2023-10-09 17:18:28

物联网的主要技术

物联网的主要技术篇1

摘要:针对物联网产业的发展现状和趋势,分析了高职院校开设物联网技术专业的必要性和重要性。根据物联网技术的特点,探讨了高职院校物联网技术专业课程的设置问题,在此基础上,详细阐述了高职院校物联网技术专业课程体系的设计和构建。

关键词 :高职院校;物联网技术;专业建设;课程体系

作者简介:周亮,男,兰州石化职业技术学院信息处理与控制工程系讲师,硕士研究生,主要研究方向为软件开发技术;张克功,男,兰州石化职业技术学院信息处理与控制工程系讲师,硕士研究生,主要研究方向为信息处理技术;党燕,女,兰州石化职业技术学院信息处理与控制工程系副教授,硕士研究生,主要研究方向为传感器技术。

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1674-7747(2015)06-0036-04

物联网是基于互联网络、移动通信网络等信息传输载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络,其英文名称是“The Internet of things”。和传统的互联网络相比较,物联网是基于各种感知技术的广泛应用,是一种建立在互联网基础之上的泛在网络。

一、物联网技术发展现状及前景

近年来,美日等发达国家和经济体先后提出了智慧地球、智慧城市等概念,带动了物联网产业的迅猛发展。目前,物联网产业资金投入量大,参与建设的大型高科技企业多,预计在2015年前后,物联网产业将进入蓬勃发展的时期。物联网技术的应用一方面可以提高生产效率,另一方面,可以为全球经济的复苏提供一定的技术动力。美国、欧盟等已投入巨资,研究探索物联网技术,我国也在高度关注、重视物联网技术的研究和发展。据美国权威咨询机构FORRESTER预测,到2020年,世界上物—物互联的业务,与人—人通信的业务相比,将达到30比1。因此,物联网产业被称为下一个万亿级的技术产业,是未来推动世界经济高速发展的重要生产力。[1]

二、高职院校开设物联网技术专业的必要性和重要性

自2009年我国在政府工作报告中提出发展物联网技术和产业以来,物联网已进入快速发展阶段。工信部预测,我国物联网市场规模到2015年将超过5 000亿元,2020年时将启动万亿元级别的市场规模。[2]在以往几年多所知名高校相继成立物联网技术专业的基础上,2011年,全国又有一些高校和企业加入了物联网教育和研究行列。基于以上几点,在良好的发展环境和国家政策的大力支持下,高职院校建设物联网技术专业势在必行,并有着较好的发展前景。

物联网技术自1999年提出以来,经过十多年的经验积累和技术研究,已进入蓬勃发展时期,物联网产业相关领域的人才相对匮乏,就业缺口大,各层次的物联网技术教育显得尤为重要。物联网产业的大量人才需求,能够很好地解决目前高职院校招生难就业难的问题。学生就业将更多地走向沿海发达城市,在物流、安防、交通、汽车等多个行业充分发挥技能,施展才华。[3,4]因此,高职院校应积极响应国家产业转型优化升级战略,结合现有专业技术优势资源,将物联网技术作为一个重要的专业方向进行规划和建设,为国家培养适应形势需求的人才,为学生创造更好的就业机会,为学院科研工作提供更好的实验条件。

三、高职院校物联网技术专业课程设置与课程体系构建

(一)物联网行业从业技能分析

物联网技术是计算机、电子、网络、通信及软件工程等多个技术相融合的综合应用技术。从物联网产业链的角度分析,物联网产业可以分为感知控制、数据传输和数据处理三个环节。感知控制环节通过感知设备获取物体的状态信息,这个环节需要从业人员具备电工电子技术以及嵌入式设备设计和调试的能力;当信息被感知后,通过数据传输环节将数据传输至数据处理环节,这个环节通过通信网络传输数据,需要从业人员具备计算机网络和数据通信等技术;数据处理环节主要对接收到的数据进行分析、处理和应用,需要从业人员具备系统设计、系统应用和系统管理的能力。

综上所述,可将物联网技术分为3个层次,分别是感知层、通信层、应用层。感知层技术主要涉及感知终端的设计和应用技术;通信层主要涉及计算机网络和通信技术;应用层主要涉及物联网应用系统软件开发及维护技术,物联网行业从业人员所需技术如表1所示。

(二)培养目标

根据对物联网行业从业技能的分析,物联网技术专业培养目标是德、智、体全面协调发展,掌握物联网的基本理论、基础知识,具备基于计算机技术、自动控制技术、传感信息处理技术和互联网技术进行信息标识、获取、传输、处理、识别和控制的能力,能够进行物联网系统集成、物联网相关产品的开发和应用、物联网工程实践,服务于经济和社会发展需要的高素质复合型应用人才。

(三)专业课程设置

根据物联网行业从业人员所需技术分析,核心课程的设置可分为三个部分,分别是感知层课程、通信层课程和应用层课程。

感知层课程主要涉及感知终端的设计和应用技术,包括各种传感器的设计、调试和应用技术,以及芯片设计和应用技术,如射频标签和嵌入式芯片开发、调试技术等。要求学生通过该层次课程的学习,掌握一定的数字和模拟电子技术、嵌入式开发技术等内容。通信层课程主要涉及数据传输环节的相关技术,要求学生通过该层次课程的学习,掌握计算机网络和通信的相关技术,具备通讯系统的运行维护与管理能力,以及通信设备的安装、调试和故障排除能力。应用层课程主要涉及物联网运行系统的开发和维护技术,要求学生通过该层次课程的学习,具备物联网应用系统的开发和维护能力。

为了能够较好地实现专业培养目标,专业课程设置如表2所示。

(四)专业课程体系构建

各专业课程之间的关系如图1所示。

四、物联网技术专业就业前景

物联网作为国家倡导的新兴战略性产业,受到了社会各界的广泛重视。当前,物联网技术专业已成为就业前景十分广阔的热门专业,有较多的知名企业参与物联网的建设和运营。物联网用途广泛,遍及智能家居、智能交通、现代物流、环境保护、精细农牧业、智能消防、工业监测、政府工作等多个领域。通过物联网技术专业的培养,学生能够了解与物联网产业有关的法规与发展动态;具有设计、构建、调试、维护物联网系统的能力;具有对物联网信息系统进行管理的能力。物联网技术专业的毕业生能够就业于参与物联网相关产业的企业,从事物联网系统设计、开发、管理与维护等工作。

综上所述,物联网产业有着很大的发展空间,将成为我国及世界经济新的增长点。随着我国物联网产业的发展,物联网行业需要大量的高技术、高技能人才,物联网技术专业毕业生所从事行业具有广泛性和灵活性的特点,这无疑为高职院校提供了新的发展契机。

参考文献:

[1]张南.中国移动:物联网是“万亿级”产业[J].通信世界,2009(36):I0007.

[2]石军.“感知中国”促进中国物联网加速发展[J].通信管理与技术,2009(5):1-3.

[3]徐益清.专业建设新途:“三段阶梯式”和“两个一

半”——以江苏省惠山中专电子与信息技术专业为例[J].江苏教育,2014(16):53-54.

[4]葛文芹.破解专业建设的瓶颈[J].江苏教育,2014(16):74.

物联网的主要技术篇2

关键词:物联网产业;产业发展;信息技术;通信网络;信息传感设备 文献标识码:A

中图分类号:TP315 文章编号:1009-2374(2016)07-0007-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.07.004

物联网主要是通信网络的延伸,能够提升全社会的智能化和自动化程度,具有的主要优势有:可以降低生产成本,不断提高生产的效率,提高企业的竞争力;能够借助外界通信网络,及时获得远端的信息;保障现实生活更加方便;在生产的过程中更加安全、可靠,能够及时发现生产过程中存在的问题,以便于安全的监管和监控;对不断提高社会信息化程度也有一定的保障性;为智慧城市建设提供技术支持。所以,物联网在提升信息的传送效率、提高生产率、降低管理成本、改善人们生活等方面具有重要现实意义。

1 物联网产业概述

物联网是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,并不断进行信息交换,以实现智能化的识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网可以划分为感知层、网络层和应用层这三个部分,对感知层来说主要是由各种嵌入的芯片、传感器和传感器相关的网关构成,比如GPS终端、温度传感器、湿度传感器等,感知层主要的作用就是对物体进行识别和对信息进行采集;网络层主要是由各种私有的网络、互联网、有线的或者无线的通信网、网络管理的系统以及云计算的平台组成的。对网络层来说就好比是人的大脑和神经组织,主要的作用就是负责传递信息和处理感知层获取的信息等;应用层主要的作用是物联网和用户的一个接口和连接,与行业的需求相结合,以更好地实现物联网的智能应用。

对物联网的产业链来说也可以划分为上游、中游、下游三个环节。上游主要负责的是感知层的原器件和终端设备的生产厂商;中游主要负责的是系统集成商、软件开发商和对网络设备提供商;下游主要负责的是服务提供商、网络运营商等。物联网还可以通过相关的技术来实现物品间的全面感知、可靠传输以及智能的处理。物联网产业的主要实质是利用事先在物品或者某一设施中嵌入的传感器与现代化的数据采集的设备将物品的信息最大程度地实现数据化,并通过物品识别技术和通信技术将数据化的物品信息连入互联网中。通过把这些收集到的信息传递到后台的服务器上并且进行整理、加工、分析和处理,把分析和处理的结果对现实世界中的物品进行管理和控制。物联网技术就实现了客观世界中的物物相连,是继计算机和互联网之后世界信息产业的第三次浪潮,是未来人类社会以信息技术应用为核心的技术延伸,通过与传统产业的融合,势必会对未来经济带来一定的冲击性。

2 我国发展物联网产业存在的优势

2.1 政策优势

其实我国早在20世纪90年代就已经开始关注和研究发展物联网产业。当时中科院就已经对传感网进行关注,并且成立了专门的研究团队,一些相关部门也加大投资力度,大大促使无线智能传感器的网络通信、传感器端机等技术得到了突破。在当前,在物联网产业上已经形成和拥有了材料、技术、器件、网络一系列的产业链,已经达到了物联网产业化的国家标准,为国际上其他国家的发展提供了借鉴和依据。

2.2 技术优势

物联网产业在我国的发展比较迅速,起步比较早,再加上一些国家政策的支持,这就促使了我国物联网产业技术研究水平处于世界前列,并且在世界上也有一定的影响力。这些主要的成就与我国的技术支持是分不开的,其技术优势突出表现在我国有机地将物联网技术由实验室研发转化为大规模商业化运作。比如我国在2009年,在西安就成功开发了物联网产业相关的“唐芯一号”。“唐芯一号”的成功开发象征着我国物联网核心的技术已经实现了突破性的进展。我国还在网络、通信等方面申请自主知识产权的技术专利,这就大大保障了我国物联网产业的快速发展。

2.3 市场优势

我国相关单位在政策和技术上对物联网产业提供了支持,这就形成了得天独厚的市场优势。我国已经具备了不断推广物联网产业的基本条件和途径,而且无线网络的覆盖率也已经覆盖了广大的城乡区域,再加上现代科技中的云计算机技术,这就大大促进了物联网的发展,使各类产品的动态管理成为了可能。由于我国的人口众多,并拥有不断完善的物联网产业体系,为我国的物联网产业提供了广阔的市场。

3 物联网产业发展过程中存在的问题

3.1 隐私和安全问题

物联网的兴起为人们提供了便利的生活,但也对物联网的依赖性非常大。如果物联网被入侵和破坏,那么个人的隐私和信息就会受到侵害,那么安全性就得不到保障。其主要原因是物联网在建设的过程中,通过的是射频识别技术嵌入到相关的产品中,从而使所有的物品信息都被记录其中,同时还不断发射信号。所以如何保护广大拥有者的隐私不被射频识别和侵犯,成为物联网产业发展的一项重要问题。

3.2 没有统一的技术标准和协调机制

对物联网产业的发展来说,统一的技术标准和有效的协调机制能够保障物联网产业的发展。但是从目前的物联网行业的发展情况来看,并没有一个统一的技术标准和协调机制,这就会导致进入到这一行业的企业各自为政,势必会制约我国物联网的发展。

3.3 政府相关的扶持力度有待提高

未来物联网产业势必会对我国经济的发展起到促进作用,所以国家要有长远的战略眼光,不断加大政府政策的扶持力度,在相关的政策上和法律上给予一定的支持和保障。但是在实际上,并没有相关的政策出台,这会对物联网的发展造成严重阻碍。

3.4 产业链的发展不均衡

我国物联网产业链的发展相对许多发达国家来说还具有一定的差异性。由于我国物联网产业的发展还不成熟,产业链比较薄弱,业务在运作过程中也不成熟等因素,严重阻碍了我国物联网的发展。

3.5 开发成本较高,不能实现大规模的推广

阻碍物联网产业开发的另一因素是成本。高昂的开发成本会导致物联网的技术很难达到良性的产业化发展和应用。对一些中小企业来说,高昂的开发成本很难使这一产业得到大规模的推广,所以这一技术只能停留在技术研发的阶段,不能为社会提供便利。

3.6 缺乏核心技术自主知识产权

物联网技术包含传感、射频识别、通信网络以及统一编码等一系列技术。传感技术及射频识别技术是主要的核心,对我国来说约90%多的高频射频技术芯片仍是以进口为主,缺乏核心自主知产权,这也是严重阻碍物联网发展的重要因素。

4 物联网产业发展的对策

4.1 不断加大政府政策的扶持力度

在政府的政策方面要明确物联网产业发展的方向,制定出相关的发展规划和措施,进一步健全物联网发展相关的政策支持,建立物联网企业技术中心和交流平台,提供资金扶持和研发成本。

4.2 加强核心技术的研究开发

对物联网产业来说最大的竞争就是高新技术和研发创新能力,掌握了核心技术就具备了市场上的重要竞争力。这需要政府把握国际物联网的发展方向,研发出物联网产业发展的核心技术,不断引进或者借鉴国际上物联网的先进技术,并根据我国物联网发展的实际需要,对技术进行再创新。在技术研究中一个重要的技术手段是重视共性技术的研究,通过对共性技术的研究从而建立起具有自主知识产权的物联网的标准体系和相关的技术,以不断提高我国物联网产业在国际上的竞

争力。

4.3 不断提高我国物联网领域的竞争力

在过去的技术发展中,我国都处于劣势,在国际技术领域上并没有发言权。随着物联网信息的推进,我国要不断认识到物联网产业的重要性,最大限度地调动相关的力量,建立起与我国国情相吻合的物联网技术的标准,构建起具有开放性的物联网的标准体系。在国际上的发展中,要不断呈现自身的竞争力,重视核心技术的开发,积极扩大国际领域,让我国融入到其他国家物联网发展中。还需要主导制定物联网的国际标准,把握住物联网产业发展的主动权,以不断提高我国在国际科技领域的话语权和在物联网领域的竞争力。

4.4 积极引进、吸收优秀人才,提高技术保障

在物联网行业要广泛引进和吸收优秀人才,才能提高物联网的竞争力和发展。具体措施有:物联网相关企业要加大对技术人才的培训;对政府部门来说不断提高扶持力度,积极倡导各科研机构、院校、企业培养和引进优秀人才;要最大限度地发挥市场在人力资源配置中的基础性作用;还可以鼓励一些相关单位和科研院校、机构与国际上的先进物联网领域多交流、沟通,以不断为物联网的技术提供保障。

5 结语

物联网产业的发展前景非常广阔,既有机遇也有挑战,要正确认识在发展过程中存在的问题,针对存在的问题,通过一系列的措施和对策不断提高物联网产业的发展。

参考文献

[1] 龙妍,胡集仪.物联网技术及其发展趋势[J].科技信息,2010,(35).

[2] 张丹,李业德.浅谈物联网的应用[J].科技信息,2010,(35).

[3] 红艳,桂超.物联网的应用及其发展趋势[J].福建电脑,2010,(9).

物联网的主要技术篇3

[关键词]:物联网 结构 技术

一、物联网概述

个人计算机和互联网的出现标志着 20 世界两大信息浪潮的开始,网络信息技术开始迅猛发展,地球村的概念逐渐形成。进入到 21 世纪,随着通信技术以及以射频识别为代表的传感技术的兴起,传统的互联网技术下的人与人之间的信息交换已经不能满足人们的要求,人和物,物和物之间的信息交换显得日益重要。物联网正是在这样的背景下孕育而生的,目前仍然是一种新型的技术,发展时间较短,存在的问题较多,但前景相当光明,各国都在大力研究,并且已成为第三次信息浪潮的标志。

二、物联网结构技术带来的挑战

物联网技术应用具有广阔的前景,但其技术应用会有许多瓶颈。事实上任何一个新技术的产生都会带来诸多的问题,物联网技术如同其它技术形势一样,双刃剑效应同样不可避免。在物联网网络中,任何物品包括人类都是其中的一个节点,所有的节点都是透明的。物联网带来了诸如个人隐私、国家安全、信息污染等一系列问题,涉及社会道德伦理各个方面。物联网伦理问题比传统的互联网伦理问题要多得多,如果得不到解决,后果不堪设想。

(一)对人主体地位的挑战

物联网带给人们的好处是巨大的,几乎可以取代人们所有的日常管理工作,使人们能够投入更多精力用于自己喜欢做的事情。长期以往,人们对物联网的依赖程度会日益加深,但是一旦物联网受到病毒攻击或者人为恶意破坏,其后果不堪设想。在互联网时期,就有过这样的先例。著名的“千年虫”曾经造成了高达数百亿的损失,并且使得多家公司、证劵交易所出现瘫痪,引发的动乱让全世界都惊叹。作为更高智能化,与人联系更紧密的物联网,一旦出现这样的状况,其破坏性将更加难以想象。

(二)对国家安全的挑战

物联网在推动经济发展和社会变革的同时,也对国家安全带来巨大的隐患。IBM 的“智慧地球”的提出,意味着在将来,物联网会让世界万物都能“互联互通”,打破了传统意义上地理空间的限制,将使人们的生活更加方便更加高效。但我们应该认识到,物联网的信息,需要通过远距离无线传输,极容易扰和窃取。

(三)对信息安全和个人隐私的挑战

与传统互联网时期信息安全相比,物联网的信息安全更加复杂。传统的信息安全主要包含病毒感染、黑客侵犯、垃圾信息等。在物联网阶段,信息存在于感知,传输,应用三个过程中,时刻都存在着安全隐患。在感知这一环节,RFID 的安全性显得十分重要。RIFD 的安全问题包括以下几个方面:产生大量的垃圾信息和错误信息、伪造信息、攻击传输网络甚至应用中心、RFID 被人恶意跟踪等。在传输的过程中,主要容易受到黑客和病毒对互联网及通信网络的破坏。在应用这个环节主要的问题在于信息中包含大量的私人隐私,这些信息反映了人们偏好和内心需求。

三、物联网技术领域及关键技术的确定

物联网的关键技术主要包括硬件与软件技术、标识技术、网络体系架构、网络与通信、数据表示与处理、能量技术、安全与隐私技术、网络体系架构、网络通信与通信、数据表示与处理、能量技术、安全与隐私技术。

硬件技术主要包括传感技术、微电子机械系统等。作为物联网的基础,硬件的发展起到至关重要的作用。软件技术主要包括中间件、操作系统和数据库等,对硬件做出必要的补充和完善。 标识技术是建立在已有的技术之上,对各种条码和编码方式进行扩充和应用,使其在物联网领域应用自如,在感知层中发挥重要的作用,这关系到后续的信息传递和使用的正确性、有效性。

物联网作为下一代新兴网络,物联网体系架构主要有面向服务和语义互操作性两个特点,对物联网各层次(感知层、应用层、网络层)提供良好的协作与服务。在电子标签的编码方面,亦提出了 EPCglobal体系架构,为标识提供了规范与标准。网络与通信技术应用在无线通信网络、网络动态发现和网络管理等方面,力争在物联网体系的网络层上实现准确通信,顺畅通信。尤其在无线通信上发展技术水平,为今后的大面积发展物联网,普及物联网提供稳定的根基。数据表示与处理,物联网大量的数据和信息要表示与处理,因此这些技术发展即是基础也是重点,可以扩展标记语言和电子商务全球化标准都正在建设与完善当中,数据将成为物联网重要的基础信息。

物联网的发展离不开能量,能量技术主要涉及到能量的采集与存储技术,地球的资源并不是取之不尽用之不竭的,人类正在不断的探索发现新的能源,发展更有效的能源采集技术,采集的能量如果能在一段时间内保存起来,将会节省巨大的能源开销,因此能源的存储技术也会作为关键技术在物联网领域中蓬勃发展。作为物联网重要隐患的安全与隐私技术,体现在物联网的感知层、网络层、和应用层等各个层次结构,对今后大量的安全需求提出了巨大的挑战,对安全体系架构也提出了相关的想法和建议。

结论

人类作为物联网最重要的主体,必须首先从自身做起。能够正确认识物联网技术的利弊,坚持人的主体地位不动摇,加强物联网伦理道德学习,自觉遵守物联网各项基本法规制度,面对利用物联网技术进行违法犯罪的行为要坚决制止。

参考文献:

[1]艾浩军,单志广,张定安,吴余龙.物联网技术与产业发展[M].人民邮电出版社,2011.05

[2]李兴华.产业技术路线图一一广东科技管理创新实践[M].广东科技出版社,2008.

[3]李雪风,全允恒,谈毅.技术路线图—一种新型技术管理工具[J].科学学研究2011.12

作者简介:

1.任建辉(1979.9—— ),男,河北赞皇,研究生,四川大学,讲师,网络与信息系统,武警警官学院;

2.黄正荣(1979.8—— ),男,贵州晴隆,研究生,电子科技大学,讲师,计算机网络,武警警官学院;

物联网的主要技术篇4

[关键词]物联网;嵌入式系统;

中图分类号:C94 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)33-0143-01

一、物联网与嵌入式的定义与主要技术

物联网是一门融合多门学科的技术,通过信息传感设备,按照设定的通信协议,为网络中的物体建立连接,物体之间能够进行信息交换和通信,最终实现对物体的智能化识别、定位、监控和管理等目标。物联网的主要关键技术是传感器技术、RFID、人工智能技术、标准化技术四种技术。

嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各行业的具体应用相结合后的产物。根据不同的应用,嵌入式系统也会用到许多其他的技术,如通信技术、传感器技术、智能信息处理技术、自动控制技术等。

从两者的定义来看,物联网强调的是物联网中设备具有感知、计算、执行、协同工作和通信能力及能提供的服务; 嵌入式系统强调的是嵌入到宿主对象的专用计算系统,其功能或能提供的服务也比较单一。嵌入式系统具有的功能是物联网设备的功能的一个子集,但是它们之间的差异将越来越小。简单的嵌入式系统与物联网定义中的设备或者物有较大的区别,具有的功能不如物联网中的设备或者物,但是随着嵌入式系统不断发展,目前出现的一些复杂嵌入式系统(如智能移动电话)基本上达到了物联网的定义中设备或物的要求。

在技术角度上,嵌入式技术在物联网行业发展中始终处于核心、基础的地位。嵌入式系统是计算机应用的一种最直接最有效的形式,只有把计算机嵌入到物体中去,物体才有大脑,它才具备思考、智能的能力;要想实现物与物互联、人机互联,必须赋予物体嵌入式CPU的智能部件为前提;从专业角度讲,物联网是嵌入式智能终端的网络化形式,或者是智能化的形式。

二、嵌入式在物联网环境下的应用

物联网与嵌入式系统都是多学科相互融合的综合性应用技术,而且物联网技术的关键技术传感器技术、RFID、人工智能技术主要是由嵌入式系统技术实现。

1)嵌入式系统实现传感器技术

物联网首先要对客观的事物信息的采集,所以需要传感器实现。嵌入式智能传感器是物联网技术的支柱,也正是嵌入式技术的发展和应用,它是一种带嵌入式微处理器的传感器,是将嵌入式微处理器、智能理论和传感器相结合而成的产物,具有检测、计算、判断、网络、通信和信息处理等功能。嵌入式智能传感器最重要的是它具有数据通信功能,能与互联网络、2G\3G 网络进行通信,能与现有的网络传送数据实现全球监测,实现远程控制。

2)嵌入式系统实现RFID技术

物联网中采集完信息之后,需要对信息进行识别,嵌入式RFID主要实现的该技术,把RFID读写器嵌入在物体中,使得该物体具有RFID读写功能。嵌入式RFID还被广泛应用于交通控制、工业监测、安全防伪等物联网应用领域;嵌入式RFID在自动识别、物品物流管理得到了广阔的应用前景。

3)嵌入式系统实现人工智能技术

信息使用RFID技术能够识别、区分,然后就要对信息进行处理,人工智能技术实现了信息的处理。嵌入式智能技术能够大大提高信息处理的速度,使得事物的处理具备根据外部环境的变化具有反应的能力。

三、嵌入式与物联网的发展

嵌入式需要发展也离不开物联网,所以说物联网为嵌入式提供一个广阔平台,嵌入式扩展了物联网的应用范围,推动了发展进步。在应用领域方面它们几乎是相同的,当前物联网涉足的领域,嵌入式系统都已经在其中被使用了。综上所述,物联网与嵌入式系统关系非常紧密,物联网的发展离不开嵌入式系统的支持,而物联网又给嵌入式系统带来了新的发展机遇和挑战。目前嵌入式突出的问题是两个方面:嵌入式数据库应用和嵌入式网络安全问题,也是物联网的最为关注,构建嵌入式系统的安全性和数据库已成为物联网在使用中考虑的重要因素。

总结:

物联网的发展引领一次新的信息革命,在未来的生活中将占有重要的地位,而在技术角度上嵌入式是物联网核心,所以物联网的发展与嵌入式系统息息相关,甚至主导着物联网的未来发展,所以一定对嵌入式的研究要加大力度。

参考文献

[1] 邬明罡.物联网技术体系初步成熟[N].人民邮电报,2010-07-29(007).

[2] 刘晓慧.物联网与嵌入式技术[J].电脑学习,2011,4(2):27-28.

[3] 何克丽.物联网时代下的嵌入式系统[J].信息技术学报,2010,12:12-26.

课题信息:黑龙江省教育厅科学技术研究项目

课题编号:12513043

物联网的主要技术篇5

一、物联网概念和关键技术

物联网是在互联网基础上,利用射频识别(RFID)技术、无线通信技术、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定协议完成物品与物品、人与物品、人与人之间的互连,进行信息交换和通讯,实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。需要利用物联网才能解决的是传统意义上的互联网没有考虑的、对于任何物品连接的问题。

(一)物联网涉及的主要关键技术

一是射频识别技术。射频识别是一种非接触式的自动识别技术,通过射频信号识别对象并获取相关数据,是物联网关键的技术之一。RFID标签,具有读取距离远、穿透能力强、无磨损、抗污染、效率高、信息量大等特点。当带有RFID标签的物品通过特定RFID读写器时,标签被读写器激活并通过无线电波将标签中的信息传送到读写器以及信息处理系统,完成信息的自动采集。

二是下一代网络技术。下一代网络以软交换为核心的,采用开放、标准的体系结构,能够提供丰富业务,具有分组传送、控制功能从业务中分离、业务提供与网络分离、端到端QoS和透明的传输能力、融合固定与移动业务等特征。这些特征对实现物联网人与物品和物品与物品可靠互连具有重要意义,现在已经成为现实的多种装置的互连网络,例如手机互连、移动装置互连、汽车互连等等,都揭示了下一代网络在互连任何物品方面的发展趋势。

三是深度嵌入式系统技术。物联网实现人与物、物与物连接的主要目的是对物理系统的控制,这要求物联网系统具有自我反馈与智能控制的特点,嵌入式系统是实现这一要求的必要手段。嵌入式系统综合了计算机、自动控制、通讯等多项技术,是针对某一应用开发出的智能化机电产品。广泛应用机、汽车、家电、工业装置、医疗器械、监控装置等各类物理设备中,国际上把利用计算技术监测和控制物理设备的嵌入式系统称为深度嵌入式系统。

(二)目前关于物联网的认识误区

一是把传感网或RFID网等同于物联网。事实上传感技术也好、RFID技术也好,都仅仅是信息采集技术。除传感技术和RFID技术外,GPS、视频识别、红外、激光、扫描等所有能够实现自动识别的技术都可以成为物联网的信息采集技术。传感网或者RFID网只是物联网的一个领域,不是物联网的全部。

二是把物联网当成互联网的无限延伸。事实上物联网可以是传统意义互联网向物的延伸,也可以根据现实需要组成局域网、专业网,没必要也不可能使全部物品联网,类似智能物流、智能交通、智能电网等专业网、局域网才是其最大的应用空间。

三是认为物联网是很难实现的技术。事实上物联网是实实在在的,很多初级的物联网应用早已在为我们服务。物联网理念是在很多现实应用基础上推出的聚合型集成创新,是对早就存在的具有物物互联特征的网络化、智能化、自动化系统的提升。

二、我国和我市物联网产业发展现状

(一)我国物联网研究起步早,技术研发位居世界前列

我国早在1999年就开始进行无线传感网络及其应用研究,国家自然科学基金、“863”计划、国家科技重大专项等都部署了物联网相关技术攻关,并在芯片、通信协议、协同处理、智能计算等领域取得突破,技术研发和标准制定走在世界前列,是为数不多能够实现产业化的国家。2010年10月,国务院出台《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》,将物联网列为新一代信息技术产业的主要领域,国家发改委、工信部、财政部、科技部等多部委也在加紧研究制定物联网产业发展规划,积极为物联网产业发展营造良好环境。

(二)我市拥有较好的物联网产业基础和丰富的示范应用经验

是省内物联网技术研发和应用研究的先行地区之一,在标准制定、示范应用、人才资源和新型产业培育等方面拥有一定的优势,聚集了北洋集团、新北洋、华菱电子、双丰电子、卡尔电气、渔翁科技等一批骨干企业。北洋电气集团有限公司在国内较早地开展了物联网核心技术研发、科技成果转化、应用推广等,在射频识别和图像读取领域技术标准制定中占有一席之地。我市拥有哈尔滨工业大学()、大学分校、职业技术学院等高校,在人才培养、专业技术培训等方面具有较强的优势。我市拥有省光纤传感重点实验室、国家计算机内容信息安全重点实验室分实验室、国际微电子研究中心、省嵌入式系统工程技术研究中心、省RFID工程技术研究中心等13家从事物联网相关技术研究的科研机构,在基础研究、应用技术等方面具有较强的科技攻关能力。在物联网应用方面,我市先后启动了工业、海洋、环保、电力、交通、物流等领域的物联网技术应用研究,北洋集团研发的国际海运物流管理系统和港集团建设的智能物流仓储管理系统都取得了极大的成功。

同时应当看到,我市物联网产业总体上仍处于起步阶段,与省内外先进区域相比存在不少问题,主要表现为产业体系尚不完整,企业规模普遍较小,创新体系不健全,应用领域不广、层次偏低,运营模式不成熟等。面对激烈竞争,我市必须采取有力措施,进一步突破关键核心技术,加快产业资源集聚,大力推动示范应用,才能确保在新一轮技术和产业竞争中的优势地位。

三、我市物联网产业的发展目标定位

主要目标是将建设成为专业化水平强、产业化应用好、市场化程度高、辐射带动面广的物联网强市。

一是建立较完善的物联网产业体系。建设物联网特色化产业基地、产学研合作基地、应用示范基地,形成完整的物联网产业布局、空间布局和功能定位。核心产业、关键技术、公共平台建设以及示范应用取得突破,在新型传感器、系统集成、应用软件、信息服务等领域集聚一批规模较大企业,培育一批具备较强竞争力的创新型中小企业。

二是形成较强技术创新能力和产业竞争力。聚集一批部级研究机构与研发中心,在传感器及节点、应用软件、高端集成、应用服务、信息安全等领域攻克一批关键技术,形成具有自主知识产权的物联网产品系列,自主研发、产业保障和核心技术掌控能力显著提升,并在国际和国内相关标准制定中发挥重要作用。

三是培育一只结构合理、创新力强的人才队伍。建立物联网人才培养体系,优化物联网人才支撑环境,引进一批物联网创新团队和领军人才,培养一批技术技能型、复合技能型和知识技能型物联网工程师,形成合理的人才结构和梯队,初步显现产业发展与人才集聚的联动效应,建成国内一流的物联网人才高地。

四、我市物联网产业的发展重点

依托现有产业发展基础,紧密跟踪国际技术发展趋势,攻克一批制约物联网产业发展和应用推广的核心技术与关键技术,研发一批具有自主产权的重大创新产品,实施一批重点示范项目,推动应用创新及产业化。

(一)集中突破物联网重要核心技术

1.新型传感器与短距离无线传输技术。重点围绕关键传感器件、短距离无线传输技术开展技术攻关,着力突破物联网感知层技术。发挥北洋集团、双丰电子、卡尔电气等企业技术优势,重点加强超高频射频识别、打印与扫描图像、地震检波、石油勘探传、光纤测温、智能家居、物位监测、海洋环境监测等各类新型传感器研制,和低功耗传感节点及监测设备的嵌入式微系统技术研发。

2.物联网信息安全及智能处理技术。依托卡尔电气、渔翁科技等重点企业,加强网络数据传输加密、大规模网络行为模拟、信息与内容安全等技术研发;加快云安全技术的研发;开发快速、高精度、高效率数据挖掘、比对分析算法与模型;研发高效率传输光缆及数据压缩、传输、处理技术。

3.物联网系统集成关键软硬件技术。加强面向特定应用领域的嵌入式操作系统及中间件开发与产业化,推进系统解决方案标准化;加强各层次数据接口信息交互的标准化研究;加强应用管理、服务软件以及信息服务平台技术的开发力度,推动物联网技术应用的发展;鼓励商业模式创新,大力开发面向特定应用领域的新一代网络服务业务。

4.物联网共性支撑技术。重点加强可编程、系统测试、数据保护等共性技术研发及现代信息通信、计算机及网络、先进微电子、新材料、新能源等基础支撑技术的研究。加强关键技术协议与规范、平台软件开发环境、开发工具、核心框架及中间件构造等技术研发,重点加强面向行业和领域的物联网应用软件支撑平台研发。

(二)重点培育物联网关键产业领域

1.先进传感器产业。围绕物联网感知层技术,抢先发展先进传感器、无线传感器及智能终端设备制造产业,抢占物联网产业发展关键点。引进和培育一批低功耗、微型化、智能化的新型传感器研发和制造企业,迅速提升高端传感器市场的影响力。大力支持北洋集团开展高性能射频识别标签设计、封装,开展相应读写器具研发和生产;引导新北洋、卡尔电气等企业开展融无线数据通信、交易支付、信息管理等功能于一体的智能终端设备研发和产业化;支持华菱电子研发高精度图像传感器、北洋集团研发光纤测温传感器、双丰电子研发地震检波和石油勘探传感器;支持和引导哈尔滨工业大学研发海洋环境检测传感器、短距离无线通信传感器并产业化。

2.数据传输与信息安全产业。积极开展传输技术和安全技术研究,引进一批基础设备生产和关键技术研发企业,加快培育新一代网络产业。大力支持宏安集团研发高性能光纤光缆、通信电缆、超五类数据缆;支持东兴电子、宝岩电气、新康威等企业研发智能数据传输与连接线缆;支持渔翁科技研发高性能数据加密设备和信息安全设备;积极引导哈尔滨工业大学研发大规模网络行为模拟、信息与内容安全、数据加密等,并尽快进行产业化。

3.物联网基础支撑产业。加快发展微纳器件、集成电路、网络与通信设备、微能源、新材料、软件等相关基础产业。支持家和科技研发智能家居系列产品与集成方案;支持哈尔滨工业大学和大学(分校)联合相关企业研发面向领域的物联网应用软件支撑平台、核心框架及中间件产品;支持哈尔滨工业大学国际微电子研发中心研发汽车电子芯片;支持农友软件研发新一代农村信息化集成服务系统。

4.物联网应用提升产业。利用物联网对传统产业的重大变革,积极推进带动效应明显的现代装备制造业、现代农业、现代服务业、现代物流业等产业的发展。重点推动港集团、威东航运、胶东国际海运、汇峰物流园、鑫通物流园、华东海运等发展基于物联网技术的智慧物流服务;积极推动威高集团、金猴集团、光威集团、天润曲轴等大企业集团实施制造业物联网工程;支持好当家集团、寻山水产集团等企业发展基于物联网技术的海产品加工和海水养殖。

5.物联网集成和服务产业。以中国电信、中国移动、中国联通三大电信运营企业为依托,重点推进与物联网产业发展和应用相关的通信传输、智能处理、数据存储、信息安全等网络信息基础设施工程。尽快形成以网络传输、信息处理、内容提供以及运营服务为主的物联网网络运营和服务产业快速聚集、可持续发展的网络基础条件和服务支撑体系。

(三)加快建设物联网公共技术平台

1.构建适合物联网应用的下一代网络平台。积极引导中国移动、中国电信、中国联通、广电优化整合网络资源,构建开放、标准、安全的下一代网络平台,广泛开展物联网技术应用业务。支持网络运营商、行业骨干企业、科研机构联合搭建物联网信息中心,构建综合性物联网数据共享、交换和测试平台,为物联网相关用户提供数据接入、数据处理以及系统测试等服务,支撑物联网各领域应用业务的快速实施。

2.建设物联网技术创新支撑平台。依托北洋电气集团的省智能光纤测温重点实验室和省RFID工程技术研究中心,联合相关企业、研究机构和高校,加强物联网领域的核心技术研发,主导和参加标准制定,建成国际前沿、国内领先,具备引领作用的部级物联网核心技术研发中心。以哈尔滨工业大学企业与服务智能计算技术研究中心为基础,组建哈工大物联网应用技术研究中心,充分利用哈工大的技术、人才优势,围绕推进技术产业化应用、执行重大示范项目等主题开展集中攻关。

3.物联网信息和中介服务平台。以网络运营商、龙头企业、研究机构为主体,鼓励行业协会以及中介机构积极参与,围绕物联网领域关键核心技术、产品和技术检测和标准化工作,搭建立足、辐射全省的物联网技术交流平台,推进省内物联网技术交流合作,对接国家物联网标准联合会工作组,推动企业参与跨区域物联网应用项目。

(四)积极推进重点领域示范应用

智能工业示范应用。加快三角轮胎、万得集团的射频识别项目建设,实现生产过程监视、质量控制智能化。在黄海造船、成山集团、天润曲轴推广数字化设计、电子识别、可配置信息集成等先进生产技术。在威高集团应用产品质量和成份智能监测技术。

数字渔业示范应用。加快物联网技术在“海上110”、海洋捕捞、水产养殖、海洋产品加工及等领域的应用,以公安边防为依托,加强海上基础设施建设。以好当家渔业集团、鸿洋神为重点,推动海洋产品分类、质量检测、产品流转、生产加工等智能化。建立海洋产品质量追溯系统,实现传统优势产业的整体提升。

智能物流示范应用。以港(国际物流园)、华东海运、家家悦集团为主体,建设港口集装箱智能调度、职能仓储系统、商品分拣调拨、物流信息处理、车辆调度等智能信息系统,积极推动物联网技术在制造业物流、仓储管理、商品配送等物流模式的应用,推动以物联网为主要特征的第三方、第四方物流新模式发展。

智能电网示范应用。积极推动北洋集团分布式光纤测温预警系统在我市电网中应用,实现重要输变电设备和电缆温度实时监测和远程预警。以佳衡电子等企业为依托,建立基于物联网技术的电力远程抄表、自动通知和缴费系统,提升精细管理和智能运营能力。

智能交通示范应用。加快射频识别和传感技术在交通领域的应用,积极实施智能交通行车诱导、城市道路智能交通管理、高速公路智能管理、道路基础设施管理与维护等系统示范应用,建立智能交通标准体系和应用模式,全面提升交通管理智能化水平。

数字节能环保示范应用。推动基于传感技术的高耗能行业传统工艺改造和生产流程优化项目建设。加快物联网技术在污染源监控、水环境质量监测、空气质量监测、城市噪声监测和海洋环境监测、森林防护等系统领域的应用,构建智能化的监测、防控体系。

智能城市管理示范工程。依托已建成的应急指挥信息系统、地理信息系统,及建设中的城市精细化管理信息系统,大力推广应用物联网相关技术,实现对突发事件、事故灾难、大型活动实时监控、应急指挥。以机场、火车站、港口等为示范,探索建设周界防入侵系统。

五、我市物联网产业发展对策

(一)确立物联网产业战略高技术产业地位,予以重点支持

发挥政府的主导作用,成立强有力的促进和推进机构,制定并组织实施“物联网产业推进计划”,科学确定产业发展的战略方向和战略重点。提高政府对高新技术产业的管理水平,加强政府科技管理部门间的沟通协调,研究解决影响产业发展的重大问题。制定市场支持和政府采购支持政策,在政府采购中要优先使用具有自主知识产权的本地企业产品。成立物联网专家咨询机构,聘请技术、经济、公共管理等领域知名专家,就物联网产业发展中的重大问题提出建议,对前瞻性的技术进行论证。

(二)加快推动基地园区建设,培育物联网产业集群

支持物联网产业基地(园区)建设,通过专业园区建设,集成创业服务、技术支撑、投资融资、人才培训和信息服务体系,营造产业发展的良好环境。促进物联网项目在基地(园区)布局,打造涉及研发、制造、集成、运营多个环节,涵盖传感器、嵌入式系统、系统集成等领域的完整物联网产业体系。加快完善创新体系,促进创新要素向基地(园区)集中,引导企业、研究机构、大学及其它机构之间相互合作,推动新型企业、新型技术的产生,促进区域创新网络的形成和发展。

(三)加强企业联合与协作,促进产业技术联盟发展

由政府牵头组建若干产业技术联盟,协调联盟各方利益和冲突,消除产业发展过程中的诸多现实的或者潜在的风险。发挥政府资源整合作用、核心企业的产业化推进主体作用、科研院所的技术创新源头作用、应用部门的市场牵引作用,共同推进关键技术研发、技术标准制定、重要市场开拓。提升各高校之间合作办学、联合攻关层次,推动物联网企业与大学、研究机构的产学研合作。加强与国内和国际大型物联网企业合作,通过合作研发、合作营销、互相交流管理经验等,促进产业联盟的国际化。

(四)积极参与技术标准制定,掌握产业发展主导权

技术标准是技术化的资本,是高新技术产业跨越式发展的支点,也是高新技术产业参与国际竞争的通行证。我市应充分利用已有优势,发挥政府、协会、联盟等的作用,完善市场驱动技术创新机制,推动核心企业参与国内、国际技术标准制定。要加强与国内重要系统集成商和龙头企业合作,探索新的产学研合作方式,使之成为我市技术标准合作者,加快我市参与的技术标准的推广、应用和完善。要积极参与国际标准化活动,参加国际标准的制定、修订工作。要通过直接参与国际标准的制定、修订,及时了解国际相关产业发展动向,培养国际标准化人才。

(五)创新多种形式的金融市场,快速聚集产业资本

建立政府主导的物联网产业发展基金,支持物联网产业重点研发项目建设、示范推广项目建设、公共技术平台建设。鼓励企业申报国家创新基金、信息服务业专项资金、集成电路专项基金及国家重大产业化项目基金等。积极组织物联网产业园、产学研合作示范园区申报部级物联网创新示范区,争取国家相关优惠政策。完善多元化风险投资体系,建设风险资本与优质企业、项目的对接平台,推动社会风险投资积极参与我市物联网产业化项目和示范项目建设。做好上市融资协助工作,切实推动物联网企业到国内主板、中小板、创业板上市。

(六)进一步完善培养引进机制,壮大物联网人才队伍

物联网的主要技术篇6

关键词:农业信息化;物联网;应用

一、国外文献综述

(一)发达国家农业信息化发展情况1、美、法两国不同的农业信息化服务模式。美国实现集约化的农业信息化生产方式,依托的是高度发达的农业信息服务体系,主要体现在:“政府投入型”为主的投入模式,包括重点投资基础设施而不是农作物和提供低息贷款;“政府主导型”的组织模式,包括政府主导的农业信息化组织结构和完善的法律规章制度体系;现代信息技术的信息传播方式,包括网络媒体、电话服务和图书馆查询。法国作为欧盟最大的农业生产国,与美国相比,虽然起点比较低但是发展速度快,这得益于其成功的农业信息化服务体系:一是“政府型+商业型”的投入模式,这种双方面的资源投入扩大了资金来源,相关企业通过这种方式进行投资获益,也鼓励了他们继续投资;二是“多方合作型”的组织模式,法国服务主体众多,包括各级农业部门、农业事业联盟、农产品加工业协会、农商会等,他们在服务内容、对象、规模上各自有所侧重,形成互补;三是“传统+现代”的信息传播服务模式,除了网络媒体、电话、图书馆之外,主要还有会议、广播、报纸、刊物、传真等形式,呈现出分散、直接、多渠道的特征;四是不断完善的法律法规等制度保障体系。2、美、德先进的农业信息化技术体系。美国在物联网技术和信息化其他技术集成的基础上形成了成熟的精准农业,主要应用的技术有农业数据库系统、遥感技术、地理信息系统。同时,先进的农业信息网络技术使得近20%的农场主选择网上交易,农业电子商务占总电子商务的8%,在所有行业中排行第五。德国在农业信息采集、存储、处理决策和控制方面均运用了物联网技术和其他信息化技术,并注重技术之间的集成,以保环境促发展为目的。

(二)物联网技术应用情况。MichaelChui、MarkusLofflerandRogerRoberts(2010)认为可以通过物联网技术加强对员工行为的感知,以此来改善公司管理。同时,运用物联网的传感器驱动的决策分析,将物联网技术应用于石油和天然气行业,可以降低开发成本。RFID技术应用于零售业可以改善供应链管理、缩短零售周期、提高供应链可见度、提高企业知名度和未来盈利能力。未来在零售行业中RFID技术有望取代条形码技术,因为它不需要操作人员的视线关注并能够提供更多功能,提高了处理速度和效率。而专业技术的缺乏、不确定性和复杂性也是RFID技术带来的风险。

二、国内文献综述

(一)我国农业信息化发展情况。在农业信息化服务体系方面,我国采用的是“政府主导型”投入模式,主要包括:属于无偿放款的拨款方式;使资金得到高效、有偿使用的贷款方式;补贴、补助和贴息方式。组织模式是以国家农业部门为主导,其他涉农部门为辅。信息传播模式在传统方式的基础上,不断投入使用先进的农业信息传播方式,比如“三电合一”“、百万农民上网工程”“、农报110”等。在农业信息化技术体系方面,我国农业信息采集、传输、存储、处理决策方面的技术得到深化,借鉴国外先进经验,探索了一系列适合我国农业信息化发展的项目,使相关技术落地生根;一些集成化技术已应用于精准农业。广东省发展农业信息化在区位、资源、政策、经济上占有得天独厚的优势,已经初步建立了比较健全的省、市(地)、县(市、区)和乡镇四级农业信息网络体系。河北省也已初步建立了全省性、区域性和特色农业网站三大类网站,并在“十二五”期间全力推进全省农业信息化“114工程”,进一步完善农业信息化体系。

(二)物联网技术应用于农业方面的研究。物联网技术的感知、传输技术已成功应用于大田种植、设施园艺以及农产品物流等方面。传感器可以感知采集目标检测区内的空气温湿度、土壤温湿度、二氧化碳浓度、光照强度等,为精准农业、温室种植环境监控提供了有效的解决方案。中国移动依托土壤墒情和作物用水规律研发出智能化滴灌控制系统,解决了新疆石河子垦区农业灌溉用水利用率低的问题。利用二维条码和RFID技术可以建立农产品质量安全追溯系统。中国电信建立智能农业仓储管理与溯源平台,提升了企业食品安全意识和消费者信任感。北京派得伟公司参与了科技部“农业物联网测控系统”重大项目,实现了农业传感感知、传输通讯和分析处理功能。农户可以通过移动客户端查看数据进行相关操作,在此基础上还可以农产品供求信息,通过音视频互动方式与农业专家进行线上交流,为作物病害进行远程诊断。

(三)物联网技术在生活方面的应用情况1、交通领域。利用物联网技术建立公交无线视频监控平台,通过安装GPS定位系统和车载监控系统实现对车辆的实时监控和调度。另外,物联网技术还可以控制车辆行驶状态、在高速公路上不停车使用ETC收费,等等。2、房地产领域。通过互联网等通讯技术将传感器安置于地产开发涉及到的人员和物体、机器及各种终端设备,将小区医院、幼儿园、停车场等公共场所、设施的信息上传、汇总,实现人与物、物与物的互通,达到远程控制和智能化管理。3、医疗领域。未来的小区以及家庭内部将建立起与医疗机构的互通互诊的健康检查系统,使医生通过网络就可以对在社区内的患者进行简单的诊治。浙江大学附属一院何前锋提出了简约数字医疗物联网,认为医疗物联网是以医生、病人、药品、医疗器械为代表的“物”,同基于一定标准的工作流程的“网”之间信息的交互。4、物流领域。物联网技术改变了物流信息的采集方式,改变了从生产、运输、仓储到销售各环节的物品流动监控、动态协调的管理水平,极大地提高了物流效率。通过物联网技术可以建立集物流配载、电子商务、资金质押、信息跟踪、仓储管理、安保警备、海关安检等功能为一体的综合的物流信息服务平台。

(四)物联网发展仍存在的问题1、信息集成技术落后,信息共享渠道不通畅。使用物联网技术产生的大量数据,用目前的存储方法保存会占用很大的硬盘空间,存储成本也比较高。同时,由于部分乡村通讯手段非常落后,很容易形成“信息孤岛”问题,信息难以实现共享、流通困难。相关产业、相似流程的信息不能共享,缺少借鉴、重复作业增加了成本,提高了失败率。2、商业模式待完善,相对成本较高。目前,我国农业物联网商业模式有三种:政府支持的示范性项目、物联网企业做的示范性推广项目、国有大型农业物联网项目。在这三种模式下,不论由谁提供资金,都存在着相对成本高、产业链成员参与不主动的问题。所以,构建稳定共赢、规模化、有利可图的物联网商业模式是推广物联网技术非常重要的部分。相对成本较高:一是人力成本较低;二是采纳物联网技术的成本较高。用整套的物联网技术来代替人工劳动力,投入必然会增加,尤其是在农业生产中,这一点成为阻碍物联网技术推广的重要因素。3、开放性不足,规模化应用少。目前,我国物联网技术应用主要局限在小规模、企业内部,大规模的、企业之间的甚至是跨境的应用并没有非常成功的案例。4、技术标准不一致。物联网技术作为新兴技术,在初期推广的过程中,信息采集、传输、人机互交接口的技术标准不一致,各个标准组织比较分散,缺乏统一协调,导致上下游企业之间不能进行有效的合作。对于厂商而言,缺乏统一的技术标准参照,不能进行大规模生产,进而影响终端产品的稳定性和成本。5、相关法律法规仍有待健全。工信部虽在2011年提出《物联网“十二五”发展规划》,就我国2011~2015年物联网发展的主要任务、保障措施等给出了明确的指示,但针对各省市具体环境、现实背景的更细化的政策文件仍有待完善。各级政府也缺少比较详细的物联网发展规划,使得物联网技术推广大多只是纸上谈兵。

(五)影响物联网发展的因素研究。总结众多专家学者的观点,基于Tornatzky和Fleischer提出的技术组织环境(TOE)分析框架分析物联网发展的影响因素。1、技术本身特性(T)。主要包括技术的复杂性、兼容性、感知效益和成本等。首先,物联网技术的复杂性与接触物联网技术的一线人员本身的素质、能力挂钩。在各行业(尤其是农业)中推广物联网技术,实地操作人员对该技术的理解程度、熟练程度直接影响到推广成效。若技术太过复杂,会增加了人员操作的难度、降低操作人员的信心,导致抵触心理的产生;其次,物联网技术的兼容性决定了推广的规模。兼容性好的技术可以快速、有效地与原有企业、其他上下游企业业务流程契合;最后,感知效益和成本是物联网技术推广的决定性因素。带有明显营利性质的企业最看重的因素:一是应用物联网技术是否减少了人力成本、提高了运行效率;二是增加硬件设施成本以及相关维护成本是否不大于原先的人力成本。2、所处组织特征(O)。就是指企业规模、高层支持、技术知识、供应链企业间相互信任等方面。规模较大的企业,在面对新技术的推广、实验时有足够的资金支持,包括购买硬件设备和聘请专业人员等;承担新技术实验失败风险的能力也比小规模的企业要大些。高层决策人员对物联网技术的关注和支持程度,相关人力、物流、财力的支出程度,也影响着物联网技术是否会被采纳。供应链企业之间较好的利益分配机制和风险分担机制,对采纳物联网技术有正向促进作用;而众企业若想共同推进新技术的采纳,就需要相互之间的信任和协作。3、周围环境因素(E)。主要包括竞争压力和政府支持。竞争压力一方面是由于同业企业采纳物联网技术,激烈的竞争导致企业不得不采纳以跟上行业的整体步伐;另一方面是合作企业要求而应用物联网技术。另外,政府方面在出台一系列政策支持物联网技术发展和推广的基础上,还需拨出专项资金来帮助更多的企业进行物联网改革。政府政策的倾斜往往是具有超越一切其他因素的影响力的。

主要参考文献:

[1]VenkateshV,MorrisMG,DavisGB,etal.Useracceptanceofinformationtechnology:Towardaunifiedview[J].MISquarterly,2003.

[2]KohCE,KimHJ,KimEY.TheimpactofRFIDinretailin-dustry:issuesandcriticalsuccessfactors[J].JournalofShoppingCenterResearch,2006.13.1.

[3]SeymourLF,Lambert-PorterE,WilluweitL.TowardsaframeworkforRFIDadoptionintothecontainersupplychain[J].JournalofInformationScienceandTechnology,2008.5.1.

[4]高娃.基于物联网的农业信息化发展模式研究[D].南京邮电大学,2012.

[5]黄承红.国外农业信息化建设及对广东的启示[J].农业图书情报学刊,2009.12.

[6]李治宇,胡志全.农村信息化与农村经济发展分析[A].中国农业技术经济研究会.农业经济问题(2010年增刊)[C].中国农业技术经济研究会,2010.6.

[7]李晋瑶.物联网在现代农业中的应用研究[D].华中师范大学,2014.

[8]孙逊.物联网技术在休闲农业中的应用研究[D].苏州大学,2014.

[9]于莉.物联网在农业生产生活中的应用与实现[D].山东大学,2014.

[10]赵松岭.河北省鲜活农产品流通模式优化策略研究[D].河北大学,2014.

[11]俞磊.基于物联网技术的智慧医院架构及服务访问研究[D].合肥工业大学,2014.

[12]张德海,康世瀛.物流信息网格技术采纳的影响因素及对策分析[J].情报杂志,2008.27.12.

物联网的主要技术篇7

一、物联网的构成

站在技术应用的角度分析,物联网可以分为三个层面[1]。第一,感知层,支撑物联网传感,由传感器构成,用于准确识别物联网内的集成信息,完善采集应用,达到采集标准;第二,网络层,负责运送信息,包含各种类型的网络,如:互联网,处理感知层的信息内容,承接感知层的全部信息;第三,应用层,属于物联网的终端构成,各项信息处理完毕后,经由应用层输出,连接物联网与用户群体,体现智能应用,符合行业发展、需求。通过分析物联网的构成可得:物联网对运行技术具有较高要求,促进物联网的积极发展。

二、物联网的关键技术

物联网的关键技术主要有:通信技术、传感技术以及射频技术,共同支持物联网发展,构成物联网的核心部分。对其做如下分析:

(一)通信技术。通信是物联网不可缺少的环节,物联网利用通信技术提供信息传输的通道,体现专业通信,满足互联需求。基于通信技术的支持下,物联网可以适应多样化的业务需求,不仅可以在低移动环境内运行,还可应用在数据效率低下的平台内,仍旧可以保障物联网的通信安全。物联网中的通信技术,集中体现在广域或近距通信两方面。广域通信有:现代移动信号、互联网及卫星定位等,由于受到iIPV6的影响,物联网的通信功能得到很大程度的提升,明确信息传输目标,形成稳定的传输通道;近距通信有:IEEE 802.15.4。

(二)传感技术。传感技术在物联网中的体现,依赖于技术与网络,采集物联网应用对象的信息,经由传感技术传输到指定设备,再由设备统一转换,连接物联网的各个层面。目前,物联网趋向于以传感技术为主的传感器,嵌入到传感设备中,处理不同领域的信息,满足多个行业的需求[2]。例如:物联网确定系统传感模式后,设置微型处理器,综合集成物联网的信息,通过传感器时刻监督内部信息的运行情况,避免出现高危行为,不论是物联网的采集环节,还是处理环节,都可处于高效传感的过程中。传感技术随机组成通信网络,促使物联网在中继方式的作用下传输信息,迅速抵达用户终端,体现传感技术效率,有利于提高物联网的传感速度。

(三)射频技术。射频技术是物联网运行的重点,同时也是主要技术,用于提升物联网的识别能力。射频技术的运用原理为:物联网中的商务物品被电子标签标识后,主动通过读写器,读写器通过电波识别物品电子标签内的信息,迅速将读取的信息输送到物联网的信息系统,在射频技术自动采集的协助下,管理物联网内的物品,存储电子标签,达到高效管理的状态。物联网中的物品对应独立、唯一的识别码,恰好对应射频技术内的标签,由此必须规范电子标签内的识别标准,以此提高识别效益,避免射频识别受到编码限制[3]。射频技术不仅为互联网提供识别功能,更是实现质量认证,促使物联网的运用处于质量约束的环境中,降低质量风险。由此可见:射频技术为物联网提供保障性支持,避免物联网出现识别干扰,有利于物联网的稳定发展。

(四)综合技术。通信、传感与射频是物联网的关键技术,但是物联网安全、稳定的发展还需综合技术的参与,保护物联网的核心内容,发挥物联网的实际价值。例如:测量技术、监控技术等,推进物联网多样化的发展,更是提高物联网的发展能力和应用水平。

三、物联网的应用前景

物联网推动信息产业的发展,带动我国信息化发展。目前,物联网已经应用于多项领域,分析物联网的应用,展示其良好的应用前景。如:(1)医疗领域,物联网在病患群体中设置编码,降低管理难度,医护人员根据编码调出病患信息,避免病患资料存储错误,物联网在医疗领域中的应用逐步拓宽,由病患信息管理发展到药物管理、人员管理等方面,实行电子标签,如果出现信息错误,既不会对整体信息系统造成影响,还可以体现追溯责任,防止对医疗领域造成干扰,稳定发展;(2)交通领域,物联网在交通方面的应用,主要以智能化为主,交通领域利用物联网,缓解交通压力,保障行车安全,物联网智能化调动交通道路上的车辆,实行全国联网,快速查询交通事故,部分道路已经实行实时、全程监控,促使交通管理处于动态状态,交警能够随时掌握路面信息。

基于关键技术的支持下,物联网提升应用能力,拓宽应用领域,渗透到多项行业中,如:物流、金融、通信等等,体现物联网的应用价值。我国各大行业意识到物联网的重要性,加强对物联网的应用,推进物联网的发展。

四、结束语

物联网的技术性比较强,综合体现技术价值,物联网逐步成为信息社会的构成,通过物联网的技术支持,实现信息整合,增强各类信息的连通性。由于物联网属于现代社会的新兴领域,发展空间比较大,利用强化、高效的技术建设,完善物联网的应用,提升物联网的信息水平。物联网渗透到各行各业,我国逐渐提升对物联网的重视度。

参考文献:

[1]云晓东;孙欣斐;杜凤晨.物联网关键技术分析及应用研究[J]科技创业家.2014, (02):25-27

[2]艾达;南江.多媒体物联网的关键技术研究[J].物联网技术. 2014, (03):73-75

物联网的主要技术篇8

【关键词】 物联网人才;物联网人才培养

The research of the professionals’ training to the Internet of things

Yu Jinrong,Huang Gang

(College of the Internet of things, Nanjing University of Posts and Telecommunications, Nanjing, Jiangsu 210003, China)

【Abstract】The progress of the Internet of things’technology will become the driving force for economics development of the next round world.And the professionals’ demands to the Internet of things’ technology certainly increase year by year.But currently in our country the special subject for the Internet of things’technology have not establishmented,and the professionals are very deficient.This article elaborated the present situation of the demand for the professionals to the Internet of things, the comprehensiveness of the professionals’ training to the Internet of things,and the some measures for how to train the high quality professionals to the Internet of things.

【Key words】the professionals of the Internet of things;the professionals’ training to the Internet of things

【中图分类号】 C96 【文献标识码】B 【文章编号】 1001-4128(2011) 09-0260-02

1 引言

“物联网”是指通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。它是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮。物联网用途广泛,遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康等多个领域。国际电信联盟指出,物联网通信时代即将来临。未来几年,伴随国内物联网技术的迅猛发展和逐渐成熟,必将推动经济社会的全面进步,对未来经济社会发展将发挥至关重要的作用,物联网技术的进步将成为下一轮世界经济发展的驱动力。[1]

2 物联网人才的需求现状

为了顺应国际形势以及我国中长期科学和技术的发展需要,《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》在“亟待科技提供支撑”的国民经济和社会发展重点领域中选择了68项任务明确、有可能在近期获得技术突破的优先主题,其中明确提出要重点发展传感器网络及智能信息处理。由于“感知中国中心”在江苏无锡的建设,带动了江苏省及“长三角”地区对物联网与传感网技术的人才需求。同时随着国家战略性新兴产业的推进,全国各地对物联网与传感网技术的人才需求将呈指数性增长。

产业的需求无疑带动了人才的需求,国内支柱产业及高技术产业发展对物联网与传感网技术人才需求不断扩大导致此类人才成为企业的注目焦点。物联网与传感网技术专业培养的学生主要从事物联网与传感网技术及相关领域内的科研、教学、应用、开发、生产、管理工作。同时,物联网与传感网技术专业涉及国民经济发展的多个领域,随着国内战略型新兴产业发展对信息网络技术需求的不断扩大,人才市场对此类人才的需求是持续增加的。[2]

根据美国权威咨询机构Forrester预测,到2020年,世界上物-物互联的业务和人-人通信的业务相比,将达到30比1,意味着物联网产业要比互联网大30倍。因此,物联网被称为是“下一个万亿级的通信业务”。根据江苏省人才市场招聘需求信息,2007年计算机/互联网/通信专门人才的需求总数为319168,其中研究生需求数22960,本科生需求数143765;2008年计算机/互联网/通信专门人才的需求总数为401127,其中研究生需求数13122,本科生需求数200493;连续两年列第二位,且不断增加。随着全国物联网技术应用和产业的大规模发展,以及政府对物联网产业的大力支持与推动,相关专门技术人才的需求将会有进一步的提高。由此可见,物联网与传感网专业技术人才的需求量是巨大的。相关的物联网专业技术人才即将走俏。南京邮电大学于2009年9月率先成立了物联网与传感网研究院和物联网学院,开展人才队伍的培养。本文就高素质物联网专业人才的培养提出几点想法。

3 物联网人才培养的综合性

物联网广泛涉及RFID、传感器、嵌入式软件及传输数据计算等应用领域。物联网的应用技术主要包括:物体的标识与识别技术、物体感知的传感网络技术、物体“思考”的智能技术等,涵盖了计算机、现代通讯、新材料、智能控制等前沿尖端技术。因此在人才培养方面,需要培养具有以下三大类综合性专业基础技术的物联网人才:[3]

计算机软硬件、网络及通信类:计算机与通信技术应用涉及物联网的各个领域,主要从事物联网通信系统与网络的理论、技术及应用研究。具体包括:数据挖掘与采集、软件开发、系统设计、嵌入式软硬件设计、模拟硬件研发等。其中,嵌入式软硬件的应用最为广泛。具体地说,就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统等各种物体中,然后将物联网与互联网整合。因此嵌入式软硬件设计技术是物联网人才培养的关键。

应用物理/应用数学类:应用物理的测控技术、光学精密测量、遥感遥测、纳米技术及光学工程,应用数学的计算数学、组合数学等专业在物联网领域中都有重要应用。这些相关技术成为物联网人才培养的基础。

电子/电气/自动化类:电子(尤其是微电子)、电气、自动化类的微纳机电系统、微传感器与微执行器、微机器人与微装配系统等技术成为物联网科学研究、设计制造、产品研发需求的重点。

有机地整合上述相关专业知识,以形成一个有效的知识体系,用以支撑物联网与传感网的技术与应用需求是物联网与传感网技术专业的核心问题。

4 物联网人才培养的措施

物联网在国内尚属于新兴专业,人才培养结合社会需求也是近年来提出、尚未真正解决的难题。作为为社会输送人才的主要来源地的高校,应将物联网人才培养的教学体系、教学实践、社会需求结合起来研究,充分利用各项资源,将课程与实践相结合,把高校自身教学优势和企业用户整合起来,开创出实用的物联网专业建设和人才培养措施。

*设置合理的教学体系:

根据物联网所需高素质人才的综合性,在设立高等教育课程体系时应分别侧重于上述三个方向。以信息网络为主干学科,涉及计算机科学与技术、信息与通信工程、电子科学与技术、控制科学与技术、应用数学与物理技术等交叉学科;设立电子识别技术与应用、传感器与测控技术、通信系统原理、通信与计算机网络、无线传感器网络技术、物联网技术与应用、传感器件与编程技术、ZigBee协议与应用、物联网中间件技术、网络协议及网络互连、嵌入式系统原理与应用、智能信息处理、CPS原理与应用、数据库原理与技术、无线通信与网络技术和软件工程等主干课程。根据物联网技术的发展,以及市场需求不断变化的特点,保证教学内容紧紧跟随国际主流物联网技术的发展。[4]

*理论与实践相结合的教学模式:

教学的方式方法是多种多样的,在众多的教学方法中,寻找能让学生尽快掌握教学内容和形成技能的有效的教学方式方法成为了人们追求的目标。将学科基础理论和专业方向理论贯穿于课程实验、课程设计实践中,构成日趋完善的实践教学模式。根据物联网技术的应用特殊性,可考虑通过校企合作,研究和建设开放的物联网平台,建立物联网技术及应用实验室,进行物联网相关平台的构建及关键技术的研究,南邮物联网学院将主要着重以下5个方面的研究重点:

1、物联网组网技术与协议的研究:开展物联网组网相关理论与协议的研究,为中国通信业的物联网建设提供技术支撑。

2、接入C网的无线传感器网络多功能网关设备研制:研制无线传感器网络接入移动通信网络、无线局域网和Internet等网络的多功能网关设备。

3、服务构件化的嵌入式空间智能感知系统的研制:构建面向目标人的嵌入式智能服务节点(包括摄像头、激光及声源节点),使这些空间分布的服务节点形成网络化智能环境系统,实现该系统下有效的目标活动、行为及声音等方面的检测及识别,为人提供多方位的智能服务。

4、物联网隐私保护与信息安全技术研究:开展物联网安全技术的研究,为物联网的大规模应用提供安全、可信的环境。

5、物联网示范应用系统的开发:开展物联网应用系统的研发并力争实现产业化,为中国通信业的物联网建设提供应用示范,并推动江苏物联网产业发展;

通过实验与实践保证学生在动手能力得到锻炼的基础之上,又有所拔高,经过这一遍遍的专业培养或专门训练,可以成为具备物联网专业知识的应用型人才。同时校企之间通过整合人才和设备资源,突破关键技术和核心技术,加强创新能力、先进制造能力、市场服务能力建设,形成具有自主知识产权的成果和可持续竞争力,最终完成从互联网时代到物联网时代的产业升级。

5 总结

目前,中国物联网的研究和应用与国际同步,具有同发优势,处于同等水平,并做到了部分领先。有关专家表示,物联网将很大程度上改变人们的生活方式,而中国也将率先感受到物联的世界和智慧的地球。随着物联网的发展,对物联网与传感网技术专业人才的需求必将逐年增加,预计这种需求将保持持续增长的趋势。然而,当前我国还没有专门的物联网与传感网技术专业设置,专业人才匮乏。因此,设置物联网与传感网技术专业,培养具有创新意识和实践能力,系统掌握物联网与传感网基础理论和专业知识,能在信息网络等领域从事科学研究、教学、技术开发、生产及经营管理等方面工作的高级专业技术人才是非常必要也是非常迫切的。

参考文献

[1] 李江.物联网的瓶颈以及未来分析[J].射频世界,2010,(02):48-50.

[2] 刘伟.推进物联网产业发展[N].杭州日报,2009.

[3] 梁杰.物联网人才:门槛高身价涨[N].人才市场报,2009,(2009-12-26).

上一篇:养鸡物联网技术范文 下一篇:增加法律意识范文