物聯網技術基礎與實踐精選(九篇)

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第1篇：物聯網技術基礎與實踐范文

關鍵詞：高職院校；專業特色；物聯網；實踐基地

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2013）12-0084-02

0 引 言

物聯網產業已被正式列入我國五大新興戰略性產業之一。學習與掌握物聯網的技術理論、發展方向及其行業應用是目前高等教育的核心目標。目前，許多本科（如江南大學、南京郵電大學等）和高職院校（如無錫職業技術學院、常州信息職業技術學院等）都開設了物聯網技術專業。隨著物聯網相關專業的開設，其專業人才培養的建設方案也在不斷完善，物聯網實驗實訓基地的建設是物聯網人才培養方案的重要組成部分，是關系到專業人才培養、適應物聯網技術發展及相關人才市場需求的迫切問題。然而，由于各高校人才培養的側重點有差異，技術標準選擇的不同，物聯網實踐基地的建設并沒有一個完整、成熟、統一的方案，需要根據高校自身的特色和需求，構建基于專業特色的物聯網實踐基地。

1 物聯網概述

1.1 物聯網的定義

物聯網是指通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。它實現了物品到物品（Thing To Thing，T2T）、人到物品（Human To Thing，H2T）、人到人（Human To Human，H2H）之間的互連。

1.2 物聯網人才需求分析

從物聯網產業鏈的角度來分析，物聯網產業主要有感知控制、數據傳輸和數據處理三個環節。感知控制主要通過感知設備來對物獲取感知信息，涉及到物聯網中的硬件系統，這個環節需要電子設備技術人員以及芯片設計和制造人員；如果物的信息被感知到，就可以通過數據傳輸到數據處理環節對數據進行分析、控制，從而進行應用，這個環節主要是通過網絡進行傳輸，涉及到計算機網絡和通信技術，因此需要通信和計算機網絡人員；數據處理環節主要對傳輸過來的數據進行處理，涉及到系統分析，因此需要系統設計、系統應用和系統管理人員。

綜上所述，物聯網人才需求可以概況為三類[1]：

（1）電子設備技術和芯片設計技術人才，工作崗位主要有感知設備或芯片設計等。

（2）計算機網絡和通信人才，工作崗位主要有IT網絡管理和應用等。

（3）系統集成和應用人才，工作崗位主要有系統集成與開發、物聯網管理與應用等。

2 高職院校物聯網實踐基地建設要求

2.1 結合專業群建設 構建有特色的實踐基地

高職院校一般都有著顯著的行業或專業特征，能體現高職院校的辦學特色和能力，江蘇省各高職院校以特色專業為基礎，開展專業群建設。因此，物聯網專業的建設能夠與專業群建設相結合，將物聯網技術應用到特色專業中去，二者的融合，不僅可以促進物聯網技術專業的發展，還可以進一步提升學校的知名度。

2.2 培訓師資力量 提升教學質量

物聯網技術涵蓋了多學科，涉及多專業領域，因此要通過培訓各專業教師，加大物聯網師資的培養力度。教師在掌握理論知識的基礎上，動手實踐體驗物聯網技術的開發與應用，提升專業教學技能，提高教學質量。

對于學生，由于物聯網應用領域和覆蓋面都比較大，通過實踐基地，學生可以更加全面掌握物聯網技術的應用情況，實現理論與實踐的結合，提高學生解決問題的能力，培養其正確的思維習慣。

2.3 滿足物聯網人才培養目標的要求

根據高職人才培養目標，高職院校物聯網相關專業應培養具有物聯網基本理念，具有物聯網行業相對應崗位必備的理論知識和專門知識，具有較強的物聯網崗位操作能力、一定的系統開發能力，能從事物聯網技術及物聯網系統管理工作的高技術應用型專門人才。

3 高職院物聯網實踐基地建設方案構建

3.1 建設目標

實踐基地的建設應基于真實的行業或者領域應用，符合企業的實際應用和需求。通過項目化應用環境，以任務為驅動，完成專業教學目標和人才培養目標的要求。

3.2 物聯網基本架構的實現

物聯網的基本架構如圖1所示，包括了感知控制層、網絡傳輸層及應用服務層。實踐基地的建設要實現基本架構，構建完整的物聯網實現過程。

3.3 關鍵技術的實現

物聯網關鍵技術的實現，主要應體現相關專業教學特點。物聯網實現的關鍵技術主要有RFID技術、ZigBee技術、組網技術、微機電系統技術及智能軟件開發技術等。通過關鍵技術的實現，實踐基地才能滿足相關各專業的實驗實訓要求。

3.4 具體行業應用案例的實現

物聯網應用的領域非常之廣，其中典型的應用案例有智慧校園、車聯網、智能家居、智能電網、智能監控、智能裝備制造及智慧城市等。各高職院校的物聯網實踐基地的建設應與具體的行業應用相結合，利用自身的專業特點和優勢，選擇具體的行業應用案例。以實踐基地為基礎，通過具體的行業案例的實現，完善實驗實訓的相關課程建設，全面提升教學效果和行業競爭力，也可提升學校品牌。

3.5 實踐基地應能滿足分組教學的需要

物聯網實踐基地應包含多個實驗系統來構建完整的物聯網應用環境，將學生實施分組，不同分組的學生完成不同的實驗，交替進行。不僅提高實踐基地的利用率，而且更多地促進了分組學生間的相互交流與學習，對物聯網技術掌握得更加全面。

3.6 實踐基地應有較強的擴展性能

根據實際發展的需要，物聯網技術的應用領域將會逐漸地擴大，具體的行業案例也會改變或增加。因此，實踐基地的建設應具備較強的可擴展性，以最小的成本實現實踐基地的擴展、升級及改造。

4 結 語

本文分析了高職院校的物聯網人才培養目標的特點，提出了實踐基地的建設不僅要實現物聯網的基本架構，滿足相關專業的實驗實訓教學要求，更要通過行業案例的具體實現，明顯體現高職院校的行業特色和優勢，打造學校品牌效應。

參 考 文 獻

[1]楊從亞.高職物聯網專業探索[J].職業技術教育，2010（35）：5-7.

[2]付永貴.基于分組教學的高校物聯網實驗室構建研究[J].中國教育信息化，2011（5）：65-67.

[3] 海濤，王鈞， 廖煒斌，等.基于物聯網的高校實驗室信息化管理技術[J].實驗室研究與探索，2012，31 （9）：166-169.

第2篇：物聯網技術基礎與實踐范文

關鍵詞 物聯網 本科教育 教學設計

物聯網技術的發展的發展，它將計算機技術、通信技術以及微電子技術作為基礎，它利用射頻技術、傳感器、分布式計算、無線傳輸及實時數據交換等技術與互聯網形成了一個物物通信的架構和系統。物聯網作為第三次信息產業的發展趨勢，受到了我國政府、教育、科研、產業界的高度重視，各高校相繼申報和試行物聯網專業，預示著物聯網技術將成為未來發展的戰略進程，為人們的生產、生活提供了廣闊的發展前景，中國的物聯網發展已進入了一個全新的、難得的高速發展時期。

與此同時，以計算機技術與網絡技術為基礎的物聯網工程專業，也面臨著如何建設物聯網本科專業的嚴峻問題，從如何設置專業的培養方向，如何對培養的目標和課程教學體系建設，如何將學生的基本能力與社會發展需求相適應，本文將結合高校物聯網專業的相關實際進行探討，以期對相關決策者提供一定的參考與依據。

一、物聯網技術的發展現狀

物聯網技術的發展與我國的信息化建設息息相關，任何一項技術的出現及發展都必須與其社會發展背景相適應。經過很長一段時間的發展，信息技術作為推動物聯網技術發展的強力支撐，將伴隨著通信技術、微電子技術的飛速發展而日益成為促進社會經濟發展模式的新動力。中國互聯網信息中心在每年的網絡統計報告中指出，我國網民人數將近5億，位居全球第一位，我國在無線射頻技術、傳感技術等領域的不斷研究和實踐，已初步形成了覆蓋人與物的網絡信息技術系統，為物聯網技術與互聯網的接入提供了延伸和擴展。

通過對人的分析，我們可以概括出物聯網技術的所實現的功能。比如人是通過人的感覺器官來從外界獲得刺激等信息，并通過人的神經系統來講感知到的信息傳遞給大腦，大腦通過分析和處理，將感知的結果又通過神經系統傳遞給人的感官，通過感官的行為來作用于外界的事物。與此相同的是，物聯網技術的實質就是通過多種技術來實現對外界的信息的獲取，并傳輸給中央處理器，通過處理后將結構或指令傳遞給相關的電子設備或元器件，此項過程的完成是在計算、控制、通信、協調與自治中來實現對智能設備的管理與操作，從而實現對物的實時感知、動態反饋等。

二、物聯網專業與課程體系建設關系研究

（一）物聯網工程專業的設置必須與社會需求相適應

物聯網技術的發展具有“新、長、專”的行業特點，它不僅涵蓋更的新型技術，也與很多產業存在關聯，因此，對其發展必須由技術領域展開，逐步實現物聯網學科體系的全面深化和建設，在課堂體系設置上要根據社會、產業的發展需求，對課程體系的設計要結合國內外的先進的設置理念，十分審慎的規避風險，從而將“源學科”的專業優勢發揮出來。

（二）對未來社會就業崗位及就業能力進行相適應

物聯網工程專業不僅具有信息技術的特征，同時與工程技術緊密相關，對學科的分類與定位也是當前爭論的焦點。我們知道，物聯網技術的發展，主要依靠信息技術的傳遞來實現人、機、物的信息交換，從而將其歸屬于計算機學科比較合理。

（三）對物聯網技術專業與計算機專業之間的融合

物聯網技術是建立在計算機技術的基礎之上，必然要與計算機技術的學科產生交叉和影響，因此，在對其專業設置時，要從學科關系上確立計算機專業的地位，并對教材建設、師資配備上保持一定的相適應。

三、物聯網專業本科段的培養目標

制定合格的專業培養目標不僅關系到學生未來就業的成敗，同時對于提升院校的教育教研水平至關重要。為此，物聯網專業在培養目標上應該從以下幾個方面著手。

（一）課程體系建設方面

物聯網專業的課程設置必須遵循學生德、智、體、美全面發展的要求，在計算機技術、通信技術、軟件技術等領域里培養扎實的基礎，具備相應的職業道德，具備一定的工程技術理論知識，具備一定處理設計、集成、應用等一體化的技術能力。在課程開設方面要將高等數學、概率與數理統計、電路分析基礎、場論與復變函數、高頻電子技術、計算機語言程序設計技術、以及電磁場與電磁波、微波技術與天線等專業技術作為基礎理論課程。

（二）實踐實習是物聯網技術專業建設中的重要環節

通過對電子電工實驗室建設，為學生的實習與實操提供訓練場地，物聯網技術與工程技術具有緊密的聯系，特別是軟件課程設計、硬件課程實踐，對各種電子技術、高頻技術、以及通信原理技術都需要在其相應的實驗室進行實踐和操作，唯有此，才能為社會提供高水平、高能力的綜合性技能型物聯網人才。

（三）加強對物聯網專業的師資建設

師資力量是關系到專業開設成敗的重要方面，各高等院校在人才的引進與調度上要結合課程開設實際，特別是對于電子信息工程專業的高職稱的人才應該作為物聯網專業人才引進的重點。

總之，物聯網專業的發展必將對國家的發展戰略起到重要的推動作用，加強對物聯網專業的學科建設，著眼于未來，將計算機技術、信息技術、傳感器技術等學科的綜合優勢轉化為提高學生的綜合能力，為社會培養更多物聯網人才。

參考文獻：

[1]吳功宜.對物聯網工程專業教學體系建設的思考[J].計算機教育，2010（21）.

第3篇：物聯網技術基礎與實踐范文

關鍵詞：物聯網；無線傳感網絡；射頻識別；安卓平臺

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）22-0011-02

物聯網專業是一個新興的、綜合性很強的專業，涉及到微電子技術、控制工程、通信技術、計算機技術等多領域。2010年，教育部批準第一批40所高校開辦物聯網工程專業；2011年初，批準第二批27所高校開辦物聯網工程專業；2012年2月，再次批準80所高校開辦物聯網工程專業；教育部先后進行了3批物聯網相關專業審批，約200所高職高專辦“物聯網應用技術”專業，我校也于2012年成功申報物聯網應用技術專業。

教育部和天津市教委聯合舉辦2012年、2013年、2015年3屆全國高職物聯網技能大賽，都由我校來承擔此項賽事項目，對職業院校物聯網專業教學改革起到巨大的引領和帶動作用，促進專業體系建設、優化教學內容、改進教學手段、提高專業教學師資隊伍素質、加強學院實訓基地建設，構建以職業技能競賽為平臺、培養學生技能為核心的實踐教學體系。

1 歷屆全國高職物聯網技能大賽分析

1.1 2012年全國高職物聯網技術應用賽項

2012年大賽，主要考察高職學生在RFID技術、二維碼技術、網絡技術與信息系統等領域的應用實踐能力，檢驗高職學生在物聯網組建、物聯網應用系統開發等方面的關鍵技能和職業素養，以及對質量、效率、成本和規范的意識。大賽促進專業教學內容更新與教學方法改革，深化校企合作，引導專業教學方向調整，以適應物聯網產業快速發展及高度關注物聯網應用技術的趨勢。

2012年全國高職物聯網技術大賽，主要還是對物聯網專業基礎知識結構進行考察，圍繞著專業的基本理論、簡單應用設計大賽試題，考查選手使用傳感器、二維碼、一維碼、Zigbee、RFID等基本應用的開發能力，對物聯網三層架構：感知層、傳輸層、應用層的專業基礎技能進行考察。可以說本屆大賽促進社會對物聯網應用技術相關職業崗位的了解，提高社會對高職專業人才的認可度，提高學生的就業能力水平。

1.2 2013年全國高職物聯網技術應用賽項

2013年大賽內容模擬學生“e動校園生活”的一天，集物聯網時代的移動支付、智慧生活等主題應用。從本屆大賽內容上看，不僅包括對物聯網基礎技術考察，更多融合物聯網工程專業的很多生活中應用，更加有深度和廣度，具有很強的實用性和時代特征，本屆大賽促進專業的教學改革與專業建設，展示物聯網技術應用領域快速增長的人才需求；促進物聯網技術（包括自動識別、網絡傳輸、應用開發等）的普及。

1.3 2015年“物聯網技術應用賽”賽項

2015年大賽內容對物聯網工程應用實訓系統的操作，涵括了智慧社區、智能環境監控、智能商業、智能農業等物聯網主題應用。可以看出，本屆大賽主要對物聯網技術應用的范圍進行很大擴展，從2013年的生活領域應用擴展到專業領域應用，包括商業、農業、環保領域等等。通過競賽，提高學生在物聯網組建、物聯網產品配置與應用、物聯網應用系統開發等方面的關鍵技能和職業素養，進一步促進專業教學內容更新與教學方法改革，深化校企合作，引導專業教學方向調整，高度關注物聯網應用技術的趨勢。

2 全國高職物聯網技能大賽引領和帶動物聯網專業建設

傳統物聯網專業建設本著專業的知識體系來進行課程設置，物聯網知識體系可分為感知層、傳輸層、應用層三層，針對三層設置了相關的教學課程。

這3屆全國物聯網技能大賽，極大地拓展高職院校對物聯網專業的認知，不再單純的認為物聯網就是多個專業課程的簡單堆砌，而是專業課程之間有著很強的內在聯系，有著自身專業的核心思想、理念、技術，明確地提出高職院校物聯網專業的建設方向，與現有相關專業進行整合而不是孤立的發展物聯網專業。

通過對技能大賽使用設備進行認真分析、研究，了解物聯網專業在當前社會各個領域的應用情況，物聯網應用的前沿技術信息，感知未來的發展方向。對物聯網專業建設指出明確的培養方向，經過3年的教學應具備哪些素質和技能。以本校為例，通過參加這3屆全國物聯網技能大賽促進物聯網專業進行深入建設：

1）結合本校在電子專業優勢和計算機專業特點進行深入分析，與物聯網專業進行深度結合，利用電子系嵌入式實訓室、傳感器實訓室等現有設備重點培養學生感知終端的操作和應用，包括各種傳感器的使用，如溫度傳感器、壓力傳感器、光傳感器等，嵌入式芯片開發和應用技術，要求學生掌握一定的電子設備知識、數字和模擬電子知識、嵌入式開發知識等內容。

2）結合計算機專業軟件開發、網絡技術的優勢，重點培養學生在實訓室物聯網應用層的軟件開發和設計能力，充分利用Android移動操作系統實訓室、移動終端平臺實驗室，鍛煉學生在Android移動終端的程序設計、開發能力，具備一定的開發水平。

3）基于物聯網技能大賽背景，側重物聯網基本架構及應用架構，專業建設可容納6個班的實驗場地，隨著專業規模的擴大，實驗場地也將及時增加。實驗室的建設將包含4個平臺：基礎實驗平臺，云信息處理平臺，綜合實訓開發平臺，創新實訓平臺。

3 全國高職物聯網技能大賽改革專業課程和課程內容

全國物聯網技能大賽對高職院校物聯網專業課程建設，課程內容的設定有著深遠而積極的影響。2012年物聯網大賽內容主要是對物聯網專業基本技術的考核，即物理網專業核心技術的應用，包括傳感器、二維碼、一維碼、Zigbee技術、RFID技術等基本技術，可以說這些技術早已經廣泛應用在超市、商業街區、局域網等方面，但是并沒有得到重視、認同，原因在于物聯網的基礎應用領域早已存在多年，并沒有更多新技術的產生，更沒有在社會多領域的應用和普及，所以大多數人都不知道物聯網。

2013年物聯網大賽內容有突破性進展，在硬件設備種類上有很多更貼近生活，例如：無線射頻IC卡、RFID電子標簽、智能電表、智能窗簾、感應式門禁、火焰探測器、煙感探測器等，這些設備都會在生活中的某個領域得到廣泛使用，有了這些實際應用設備作為開發對象，再有2012年物聯網中的部分設備讓很多高職院校對物聯網應用前景、應用領域都有深刻認知，在廣大職業院校引起強烈反響。很多高職院校在大賽結束后，組建專門團隊學習研究物聯網專業的課程，對課程內容進行調整，轉變教學方式。

2015年物聯網大賽在2013年基礎上有新的變化，把這2年來物聯網應用領域進行大規模擴展，涵蓋智能社區、智能環境監控、智能商業、智能農業、智能樓宇等物聯網主題，對于物聯網專業的人才需求有很大促進作用；同時，大賽上物聯網設備種類進行一步擴展，出現Zigbee無線傳感網絡，智能網關、LED電子屏等，前2屆物聯網大賽設備也都出現，與計算機無線網絡進行互連互通，桌面軟件開發、移動終端軟件開發的綜合性、難度有很大提升，可以說是真正的實現多種設備的“物聯網”，整合到統一的開發平臺，成為一套綜合性的物理網管理平臺。

物聯網技能大賽出現各類設備、儀器，考核的內容引領著專業課程建設，改變教學內容，在課程設置和課程內容上進行全面優化，圍繞著物聯網核心技術、重要知識點重新安排專業課程，尤其是安排大量的實驗、實訓環節，重點培養學生的實踐動手能力，不再以“感知層”、“傳輸層”、“應用層”進行課程設置，而是以“核心技術課程實驗實訓”、“開發技術課程實驗實訓”、“物聯網平臺綜合實訓”為主。

1）核心技術課程實驗實訓，主要是傳感器技術實驗、RFID射頻識別實驗、Zigbee網絡技術實驗等物聯網核心技術課程實驗。

2）開發技術課程實驗實訓，Android移動終端技術實訓、嵌入式技術實驗、移動終端平臺實訓等。

3）物聯網平臺綜合實訓，智能社區實訓、智能家居實訓、智能溫室控制實訓、物聯網RFID智能車輛管理實訓等，既包括對核心技術的應用也包括對開發技術的使用。

例如，本校在舉辦物聯網大賽后進行課程改革，設立物聯網綜合實訓課程，主要采用技能大賽中的各種物聯網設備，對競賽試題進行改造進行實訓。其中智能家居實訓內容：智能家居是以住宅為平臺，利用綜合布線技術、網絡通信技術、自動控制技術、音視頻技術將家居生活有關的設施集成，通過手機、PDA、互聯網用戶可以控制家用設備、執行場景操作，使多個設備形成聯動。主要功能為樓宇對講、安防視頻監控室內燈光、窗簾控制、家電控制、遠程操控訪客環境、災害遠程監控與報警、老人健康監測、家庭能源管理、社區信息查詢與服務。智能家居是物聯網技術的綜合應用，涵蓋有電子技術、傳感器技術、單片機、無線傳感、RFID技術、嵌入式網關、中間件、電機控制、計算機、網絡通信、音視頻多媒體技術。

參考文獻：

[1] 溫顯斌，肖迎元.物聯網專業實驗室建設初探以及注意的幾個問題[J].物聯網技術，2015（3）.

[2] 孔銳，張冰.物聯網工程專業實驗課程設置探索[J].實驗技術與管理，2014（2）.

[3] 劉韜.物聯網專業理論教學及實踐教學研究[J].軟件導刊，2014（1）.

[4] 周亮，張克功.高職院校物聯網技術專業建設研究[J].職教通訊，2015（6）.

第4篇：物聯網技術基礎與實踐范文

“物聯網”是通過裝置在各類物體上的信息傳感設備，按照一定的通信協議，通過通信網絡將物與物、物與人相連，協同工作，從而賦予物體智能化的功能，以實現特定服務的一種網絡。物聯網打破了地域限制，可以實現全球范圍的物物之間、人物之間按需進行的信息獲取、傳遞、存儲、融合使用等服務。因此，物聯網應具備全面感知、可靠傳遞、智能處理這三個特點。根據物聯網的特點，學界一般將物聯網系統劃分為以下三個層次:感知層、網絡層、應用層。感知層的主要功能是全面感知，即利用RFID標簽和讀寫器、傳感器、二維碼、GPS、攝像頭等數據采集設備隨時隨地獲取物體的信息;感知層主要涉及的技術包括RFID技術、傳感和控制技術、短距離無線通信技術，其中包括芯片研發、通信協議研究、RFID材料、智能節點供電等細分領域。網絡層的主要功能是對感知信息和控制信息雙向的可靠傳遞，即融合各種現有的有線和無線網絡，將物聯網的信息實時準確地傳遞出去;網絡層主要涉及的技術包括網絡通信技術、數據通信技術、傳感網數據的存儲、查詢、分析、挖掘、理解以及基于感知數據決策和行為的理論和技術。應用層的主要功能是智能處理來自網絡層的海量數據，以滿足各種不同的控制要求;應用層主要涉及的技術包括云計算技術、高性能并行計算、數據挖掘技術、模糊識別技術、人工智能。云計算平臺作為海量感知數據的存儲、分析平臺，將是物聯網網絡層的重要組成部分，也為應用層的眾多應用奠定了堅實的基礎。

2教學科研相融合的物聯網學科建設方案

2．1以工程應用為目的的基礎理論教學

物聯網是在電子、通信、計算機等技術上發展的一種新的技術，因此該學科的開設需要在學生掌握了一些基礎課程以后再進行學習。學生需要先修的專業課程有:通信原理、無線通信、高頻電子電路、單片機與嵌入式、計算機網絡、高頻微波技術、數據通信、信號與系統、高級語言程序設計等。在前期進行基礎課程學習的基礎上，對應物聯網體系框架結構，可將物聯網學科的基礎理論教學分為三大方向，分別對應于其感知層、網絡層和應用層。對于學生的理論學習采取循序漸進的形式，按層次展開教學。首先應對于物聯網技術及概念進行全面性的介紹，可開設例如物聯網技術導論、物聯網系統設計等課程。在學生對所要學習科目有了總體性了解的基礎上可以開設有關感知層的課程，例如:物聯網識別技術、射頻識別技術、物聯網M2M、傳感和控制技術、短距離無線通信技術等。在學生對于物聯網的底層獲取有所掌握以后，可以開設有關傳輸層的課程，例如:傳感器網絡、下一代互聯網技術、無線網絡技術原理與應用、TCP/IP網絡與協議、數據融合與處理等。最后需要學生的學習領域延伸到物聯網的應用層，其包含的課程有物聯網與云計算、數據挖掘技術、模糊識別技術、人工智能、物聯網安全、物聯網技術應用(智能電網、智能家居、智能物流、智能醫療)、物聯網經濟學等。

2．2以培養創新能力為目的的實驗教學

作為信息技術領域第三次革命的物聯網技術，是一門建立在綜合信息理論基礎上的實用性很強的專業，因此對于物聯網技術的學習不能僅僅停留在理論基礎的學習上，還要對學生進行實踐性培養。這樣不但可以在實踐的過程中加深學生對于物聯網理論知識的理解，而且可以使學生提高實踐能力，同時挖掘學生的自主創新能力，為將來順利就業打下基礎。根據以往的教學經驗和培養體系，可以把以培養創新能力為目的的實驗教學分為三個階段性實驗:基礎實驗、畢業設計和大學生創新實驗。三個實驗階段逐層遞進、步步深入，最終達到實驗教學目的。并且對于授課學生可以選擇性的實驗，即基礎實驗是每個學生必修的課程，畢業設計可以根據自己感興趣的方面選擇物聯網中某一方面進行深入研究，大學生創新實驗針對學習基礎好并且有一定探索精神的學生來選修。對于實驗室硬件建設可以分為兩大部分來進行:一是物聯網基礎實驗部分、二是物聯網綜合實驗部分。

對于基礎實驗部分是每個建立物聯網專業的實驗室必須開設的，而對于物聯網綜合部分可以根據每個學校的不同研究情況有選擇的開設。基礎實驗部分一般包括:RFID綜合實驗、無線傳感器網絡實驗、嵌入式系統實驗、傳感器與虛擬儀器實驗、云計算技術實驗、高級軟件無線電實驗等;物聯網綜合實驗部分一般包括:智慧校園、智能家居實驗室、智能管理和安防系統、智能電網用電系統、智能交通系統、智慧物流系統等。以我校物聯網實驗室建設為例，介紹實驗室建設體系的構成，如圖2所示。物聯網實驗室可開設基礎實驗和體驗實驗(即物聯網綜合實驗)兩部分內容，基礎實驗內容包括:RFID射頻識別實驗和WSN無線傳感網絡實驗。學生通過RFID射頻識別實驗，掌握RFID讀寫器、原理機、標簽的原理及應用。WSN無線傳感網絡實驗由無線傳感器網絡與嵌入式網關兩部分組成。學生通過網絡協議對多個無線傳感器網絡進行組網并完成節點指定的功能。智能物聯網體驗實驗由六個主要子系統構成:智能家居系統、實驗箱管理系統、RFID設備管理系統、智能用電系統、無線視頻監控系統以及系統整合的物聯網綜合體驗中心平臺。

2．3以利于學科發展為目的的科研平臺構建

物聯網技術雖然正在以很快的速度向前發展，但是在其發展的過程中還是有許多制約其發展的瓶頸。這就需要在現有的理論基礎上進行更深層次的研究，為未來物聯網更好的發展打基礎。對于研究生培養階段來說，正是對于目前尚存在問題的技術進行深入探究的學習階段。對于物聯網技術來說，有關感知層的技術和應用研究已經比較廣泛和成熟;網絡層包括有線和無線網絡技術的數據傳輸和安全性的問題還有待解決;應用層中的海量信息智能處理技術和人工智能技術是存在問題比較多和更有突破點的研究方向。因此，對于物聯網專業的研究生階段，可以針對某個具體的待解決的問題進行立項，由導師帶領團隊進行研究。針對我校的大電力辦學特色，依托智能電網的大力推行，我校的物聯網科研平臺主要著重從發電、輸電、配電、用電四大方面全方位深層次地進行研究，著力打造物聯網和智能電網相結合的五大技術體系，即基于物聯網感知層的智能電網信息感知能力的基礎體系、基于物聯網網絡層的可靠通信平臺支撐體系、基于物聯網應用層的智能電網應用體系、電力物聯網標準規范體系、建立物聯網的邊界安全體系。

2．4以產品為目的的研究成果轉化

物聯網技術是一門實用性很強的學科，在進行基礎研究的同時，可以利用社會的資源與高校的研究成果進行資源互補。可以探索企業和高校共同培養的模式，對于學生和社會來說是一種共贏的方式。并且高校還可以根據企業對于目前的需求提出研究方向，這樣高校研究出來的科研成果就可以快速地轉化為生產力，實現了科研成果的快速轉化，并且使科學研究更加貼近社會需要。就我校的辦學重點而言，其研究成果轉化的主要方向為物聯網在智能電網中的應用，依托智能電網和物聯網關鍵技術的發展與成熟，物聯網和智能電網相結合的典型應用。

3結語

第5篇：物聯網技術基礎與實踐范文

關鍵詞：物聯網；智能技術；云計算

隨著計算機水平的不嚳⒄梗人們的生活水平得到了進一步的提高，與此同時，改造物質世界的能力得到了進一步提升，在這種情況下，物聯網的概念誕生了。所謂物聯網主要是指網絡技術和通信技術以及傳感技術的有機疊加，并在此基礎上融合了更多人性化的設計。近年來，物聯網技術逐步應用到建筑消防和軍事等領域，給各行各業的人們帶來了巨大的方便。

一、物聯網技術的應用

在社會高度發展的今天，物聯網技術在我們日常生產生活中的應用，可以有效滿足廣大人民群眾對生產過程以及家居生活的監控，甚至還可以實現遠程數據采集和測量，并在此基礎上進行指揮調動，一方面節省了人力和物力，另一方面也進一步提高了工作效率。然而隨著物聯網技術水平的進一步提升，物聯網在這些領域的應用范圍，也得到了進一步深化和拓展。

1.物聯網技術在建筑消防領域的應用。眾所周知，消防安全系統主要組成部分包括感知層、網絡層以及應用層。感知層為最底層，它能夠對各種物質進行感知，具有一定的感知能力，在建筑消防領域中，它可以識別物體，將那些與火災場景產生的相關信息采集和補貨到，并接受人們的各項執行命令。網絡層是連接感知層和應用層的橋梁和紐帶，在具體應用過程中，通過有線和無線網絡將感知層搜集到的險情通過網絡、無線網絡傳達到應用層，這是一種險情的傳遞。除此之外，它還會將應用層的消防指令傳達給感知層，實現消防指令的傳遞。應用層則包含消防部門和防火重點部門，這里是消防決策產生的地點。

2.物聯網技術在軍事領域的應用。近些年來，美國的軍事領域正在進行一項研究計劃，該計劃就是將無線傳感器網絡應用到未來的戰爭，筆者認為，這將進一步提高物聯網技術使用方的軍事作戰能力，避免人員傷亡，具有非常重要的積極意義。美國國防部高級研究計劃局甚至還建立了相應的項目，通過在戰場上應用不同類型傳感器來實現傳感器網絡的建立，幫助士兵迅速了解戰場的實際情況，輔助相關人員做好決策。在具體的應用中，相關人員必須在物聯網技術的基礎上采用協同感知的方法，融合不同傳感器數據分析應用場景和不同位置的分析結果，來進一步提高結論的科學性。

3.互聯網技術在電網中的應用。將物聯網技術同電網有機結合在一起，可以實現電網的智能化。這種方式可以及時迅速地掌握整個電網的信息。電網信息的掌握必須建立在良好通行線路的基礎上，實現終端信息的采集應用，使數據實現安全穩定的傳輸，進一步提高智能電網的可靠性，將全面和及時以及準確的信息傳達給工作人員。筆者通過長期的研究與實踐發現，智能電網將會實現更多設備的有機聯系，這其中就包括智能傳感器、控制元件以及地理設備設施等。

4.物聯網技術在農業領域中的應用。隨著社會的發展，我們的自然環境也暴露出了一些問題，例如水土資源流失嚴重，生態環境惡化等，這些問題與可持續發展理念相違背，也會對我們人類的生命健康帶來威脅。在這種情況下有必要實現對水土資源的有效監督，對環境的有效監測，并實現農業的精細化管理，而物聯網技術在這些領域的應用，極大地提高了這些領域的應用效果。以農業領域為例，在進行種植和養殖業的同時，也會遇到一些問題，其中就包括各種病蟲害等。物聯網技術在現代農業領域的應用，就可以及時監控災情的發展，并監視農作物灌溉情況，土壤氣候變更情況等，還可以收集溫度和風力等因素的發展變化情況，從而對農業進行科學合理的預測，切實幫助廣大農民群眾預防災害，維護廣大人民群眾的利益。

二、物聯網技術應用過程中存在的問題

雖然物聯網技術的廣泛應用給我們帶來了極大的方便，但隨之，也帶來了一些社會問題，這些社會問題隨著互聯網應用范圍的拓展也會更加嚴重。首先，物聯網技術可以運用無線數據通信技術，實現對商品所有信息的及時獲取，方便了我們的同時也給信息竊取人帶來了方便，使他們能夠隱蔽的獲取信息。這樣就會使相關人員的信息在不知不覺中泄露出去，給當事人帶來巨大的安全隱患。其次，物聯網技術的應用主要目的在于實現全球商品供應鏈的整合，使經濟主體的經濟關系更加密切，因此，一旦經濟出現問題，所造成的經濟損失更為巨大，更難以想象。最后，由于物聯網技術涵蓋范圍非常廣泛，這也使得其信息竊取手段更為方便快捷，給國家安全威脅帶來巨大的隱患。

三、建議和展望

雖然物聯網技術在我們日常生活生產中的應用為我們帶來了方便和快捷，給我們構建了一個美好的藍圖，我國無論是在政府層面，還是相關企業研究層面，對物聯網的研究和發展都取得了巨大的成果，但值得注意的是，物聯網技術的實現還面臨著很多問題。例如資金和成本的問題，這是物聯網技術發展最直接的決定性因素，它制約著物聯網技術水平的進一步提高。又如通信的距離和外部環境指標對物聯網技術發展的阻礙，這些問題都是亟待解決的問題。如果不能夠解決，物聯網技術的發展很有可能會停滯不前。在解決上述問題之后，物聯網技術還應當著重考慮物聯網使用者的隱私保護問題，使廣大人民群眾在使用物聯網時能夠更加安全，更加放心。

四、結語

總而言之，物聯網技術的應用范圍正在不斷拓展，在這種情況下，相關研究者應當采取有效措施，切實解決物聯網技術在應用過程中存在的問題，實現物聯網技術水平的進一步提高。當然這一過程也非一蹴而就的，他是一個系統的過程，需要廣大人民群眾共同努力才能夠實現。

參考文獻：

[1]熊本海，楊振剛，楊亮，潘曉花.中國畜牧業物聯網技術應用研究進展[J].農業工程學報，2015，S1：237-246.

[2]歐文.物聯網技術及其在農業生產中的應用研究[D].昆明理工大學，2015.

第6篇：物聯網技術基礎與實踐范文

關鍵詞：物聯網；普通高校實驗室管理；應用

中圖分類號：G64 文獻識別碼：A 文章編號：1001-828X（2015）024-000-01

在看重學生實踐能力與創新能力的今天，高校實驗室的質量已經成為彰顯高校綜合實力的重要部分，普通高校實驗室已成為教學、科研等的重要場所，高校實驗室的管理水平成為直接反映高校整體管理水平的一個方面，實驗室管理得好與壞、實力的強與弱已成為該高等院校的一種實力體現。通過對目前高校實驗室管理體制和實驗室儀器、人員、資金管理等方面存在問題的剖析，就物聯網技術在高校實驗室管理中的應用進行相關研究。

一、高校實驗室管理建設需依靠物聯網技術

1.目前部分實驗室管理、建設基本上依附于某個專業或研究中心，專門為某個特定專業的學生教師服務，造成了實驗室教學、科研目的單一的情況，從而造成設備使用效率低及教學資源浪費，在一定程度上影響教師的科研、教學能力及學生的實踐、創新、綜合能力的提升，導致科研、實踐、教學三者結合的優勢很難在教學中體現出來。實驗室的發展建設是需要宏觀規劃與微觀布局的。很多實驗室在建設過程中應先進行統籌規劃，否則在建設過程中會導致實驗室目的性單一，經常采購相似甚至基本相同的設備。在我國普通高校實驗室建設經費普遍不充裕的情況下應盡量避免實驗資源的嚴重浪費，以上的一些因素嚴重制約了實驗室建設發展，從而制約教師及學生的實踐能力提升。在調查了很多所普通高校、獨立院校實驗室建設情況后，發現了一些相似或類似的問題。在理工類專業，實驗設備在大部分實驗室供不應求，不能滿足科研實驗的需要；而在其他一些專業實驗室中，同類設備則出現多年閑置或封存的狀況。大部分財經類專業的電子商務實驗室、財務管理實驗室、ERP模擬實驗室、計算機網絡實驗室和計算機基礎實驗室，這些實驗室設備基本相同，都能獨立滿足本專業的科研教學要求，但實驗室的實際使用狀況卻是計算機基礎實驗室通常都全天運轉，而其他幾個模擬實驗室其使用率卻不足30%，這就說明教學科研資源的使用情況上沒有較為合理的規劃安排。

2.在科技高速發展的今天，實驗室設備更新換代周期越來越小，很多設備往往很短年限就跟不上科研、教學的需求，但是大部分高校對實驗室經費的投入卻沒有進行對應的調整，反之很多高校投入實驗室的建設經費卻在逐年遞減。例如，很多高校使用的實驗設備尤其是微機仍是7年前，甚至是更久以前的設備，這些設備出現了嚴重老化，不斷出現故障錯誤，而且運算、調試速度越來越慢，有些甚至無法滿足教學所需的最低要求。這不但增加了實驗室的維護困難，還使得教師、學生能力提高效率低下，嚴重影響了學生的學習積極性。現在很多基礎學科的實驗室經費無法得到滿足，高校較多地將經費投入到科研實驗室，對于基礎學科實驗室缺少資金扶持，導致基礎實驗室條件落后、設備陳舊。隨著知識體系結構的不斷完善、增加，很多設備無法滿足新的實驗需求，實驗儀器的性能跟不上技術的改革和發展，導致實驗運行結果不夠精確。總的來說，基礎學科實驗室同樣需要高校實驗室建設資金的傾斜。高校實驗室建設需要一門新技術來方便管理。物聯網技術與實驗室管理相互融合必將為高校實驗室建設帶來新的革命。

二、物聯網技術在我國的運用和發展

物聯網技術在我國主要用于醫療、安防、污水處理、電網、鐵路、橋梁等各行各業當中，之后我們把物聯網與互聯網整合起來，從而實現事物的數據化、網絡化，在這個整合后的網絡當中，由強大的計算機機群來管理整合后網絡中的人員、設備、設備的管理和控制，在此基礎上我們可以更加智能化的生活和管理。我國在1999年就啟動了物聯網核心傳感網技術研究，研發水平處于世界前列，物聯網在我國高校的研究，聚焦點在南郵。無錫市2009年9月與北京郵電大學就傳感網技術研究和產業發展簽署合作協議，標志中國“物聯網”進入實際建設階段。2010年6月10日，江南大學整合相關學科資源，推動相關學科跨越式發展，江南大學信息工程學院和江南大學通信與控制工程學院合并組建成立“物聯網工程學院”，也是全國第一個物聯網工程學院。2011年4月，長安大學成立了我國第一個國家級大學科技園。2010年教育部下達了高校設置物聯網專業的申報通知。物聯網可以是一個專業但不一定是一個學科。

三、高校實驗室利用物聯網技術進行管理的應用

在物聯網技術與我們學習生活緊密結合的影響下，高校實驗室管理工作中存才很多改進和優化的地方，提出了實驗實訓中心實施設備管理和教學管理的新方法和新思路，主要就物聯網技術的兩個方面的應用做詳細說明，即硬件支撐平臺和軟件管理結構。

硬件支撐平臺主要指門禁系統，固定資產的條形碼和RFID標簽管理系統等。很多普通高校都設有開放型實驗室，給學生提高實踐能力提供便利條件，但同時也增加了新的問題，由于學生實驗的時間的不確定性，實驗設備的安全性，給實踐教學和資產安全管理增加困難，在某些方面制約了開放型實驗室使用率。在此，引入物聯網技術，提出了一種基于門禁系統的開放型實驗室管理模式，從而提高開放型實驗室的管理水平和利用率。更利于實驗室的管理和良性發展。為學生獲得知識、提升實踐能力提供了便利條件，從而更好地為一線教學、科研服務。

第7篇：物聯網技術基礎與實踐范文

一、前言

物聯網技術的應用能夠使經過互聯的設備在無人操作的環境下進行工作，大大的提高了物流行業的工作效率。隨著科學技術不斷的進步，手機等移動設備也能夠進行高速互聯，通過云計算技術的幫助，物聯網技術逐漸走向成熟。物聯網在物流管理上的應用提高了物流行業的工作效率，提高物流管理工作的準確性，為物流行業的高度發展提供了廣闊的關鍵。

二、物聯網的基本概念

物聯網技術是以計算機網絡技術為基礎發展未來的一種新型的通信技術。物聯網指的是將無處不在的末端設備和設施，包括具備“內在智能”的傳感器、移動終端、工業系統、數控系統、視頻監控系統等和“外在使能”的智能化物件或者智能塵埃，例如攜帶無線終端的個人與車輛等，通過各種無線或者有線，使得長距離或者短距離實現互聯互通的通訊網絡，應用大集成，云計算等技術，在互聯網的環境下，采用適當的安全保障機制，提供安全可靠，個性化的實時在線監控，定位追蹤、報警聯動、遠程監控、在線升級等管理和服務功能，實現對各種事物的高效、節能、安全的“管、控、營”一體化。

三、物聯網環境下我國物流的發展情況

（一）物流行業對物聯網技術的應用

我國在上世紀末就已經開始了對物聯網技術的研究，物聯網技術在物流行業中的應用相對來說也比較成熟了，但是，由于我國對物聯網技術的應用仍然處于研究階段，所以，還存在許多需要改進的問題。

目前我國物流行業對物聯網技術的運用主要是利用物聯網技術進行企業的基礎信息化的建設和物流行業辦公軟件中，對物流行業最重要的業務流程以及業務技術規范中還沒有應用到物聯網技術。仍然停留在表層的應用上，物聯網技術中最主要的輔助物流企業決策的基本功能還應用到物流的管理中去。還有一點明顯的不足就是，對于一些微小型的物流企業還沒有應用到物聯網技術，還停留在傳統管理的層面上。

（二）物流行業在物聯網應用過程中存在的問題

物流行業在對物聯網技術的應用中缺少一個技術上的標準，沒有一套完整的管理體制。

1、物流行業對物聯網技術的應用仍然處于研究階段，物聯網主要的功能沒有被使用，即物聯網的輔助決策功能以及管理功能。

2、使用物聯網技術的企業沒有向更深的層面去發掘互聯網的功能，使得互聯網的核心功能沒有被開發出來。

3、物流行業沒有根據自身企業的特點度開發物聯網技術的功能，循序漸進的使用方法使得物聯網的功能單一化，物聯網無法發揮其真正的功能。

四、物聯網在物流管理上存在的問題

物聯網技術和物流行業的構成都比較復雜的，因此，在物流企業中應用物聯網技術進行企業管理也是具有一定的復雜性。因此，我國的物流行業在物聯網技術的環境下進行多維度協同管理的過程中無可避免會遇到各種各樣的問題。

（一）對物流信息進行融合管理

物聯網環境下的數據信息來源廣，結構各異，數據量大，實時更新，具有一定的不確定性。物流數據資源的及時有效的處理是實現物流信息優化調度和物流業務實時再造的前提。因此，要及時解決物聯網環境下物流信息的融合與管理中存在的問題。

1、缺少物聯網環境下對物流信息在服務層面上的信息融合與管理。

2、缺少物聯網環境下對物流數據多具有的特點，沒有建立針對物聯網技術的存儲體系。

3、在對數據進行檢索應用的過程中，過于重視從技術角度上去研究新的查詢語言和數據跟蹤技術，忽略了從面向服務的角度研究數據之間的關聯關系，建立檢索、回溯模型等。

（二）物流行業的業務管理上存在一定的問題

在現行的物流行業的管理中，物聯網環境下業務流程管理方面仍舊處于一個理論階段，缺少實踐經驗。業務流程再造既是對組織結構和管理模式等的重新設計，還是一次重要的革命，旨在重新塑造符合時展潮流的經營理念和思維方式，對于如何保證物聯網環境下物流業務管理，許多學者都開展了相應的研究課題，其中主要存在的問題有：

1、業務流程再造過程中系統需求分析問題。

2、物聯網環境下業務流程需要建立一個合理的評價體制和正確的評價方法。

（三）缺少相關的物流管理標準體系

無論國內還是國外都沒有制定相關的在物聯網環境下針對物流管理的標準，為物流行業和物聯網技術發展提供帶來一定的阻礙。

五、物聯網環境下多維度協同物流管理的對策

（一）加大物聯網環境下信息的融合與管理力度

在物聯網環境下，應該全面的從數據信息的各種特點出發，對信息進行融合和管理，建立完善的存儲系統，完善信息的檢索和追蹤。

（二）實現物聯網環境下物流業務再造

設計合理的業務流程和業務目標，仔細分析系統所需問題，對業務過程中存在的瓶頸進行優化配置，建立合理的評價體系，選擇正確的評價方式。

（三）在現有的基礎上大力開發物聯網技術的潛能

雖然，我國對物聯網技術的研究開始的比較早，但是還存在很多的不足之處，物聯網環境下多維度協同物流管理還存在很多技術難點，相關的研究人員應該加大對物聯網技術的研究，逐漸完善物聯網環境下物流管理體系。

六、總結

第8篇：物聯網技術基礎與實踐范文

關鍵詞：物聯網技術；現狀；前景

物聯網是一種應用于多種技術領域的新技術，通信技術是物聯網技術的關鍵。對物聯網技術的定位：物聯網是基于互聯網、EPC技術以及無線數據通信技術等構成的全球物品信息實時共享的實物互聯網。基于萬物互聯趨勢的發展，物聯網技術在智能行業中的應用越來越廣泛，物聯網技術擁有的商業價值也越來越大，因此研究物聯網技術的發展現狀及發展趨勢對促進我國互聯網+戰略具有重要的現實意義。

1物聯網技術的發展現狀

物聯網技術是繼計算機技術、互聯網技術發展之后興起的第三信息技術，物聯網技術最早是由美國麻省理工學院Ashton教授于1999年提出的，經過幾十年的發展，物聯網技術已經在社會行業中得到廣泛的應用，當前我國物流網技術發展呈現出以下特點：一是政府部門高度重視物聯網技術。基于物聯網技術巨大的商業價值，我國將物聯網技術納入新興產業發展規劃中，并且加大了對物聯網技術的研發力度，實現了物聯網技術在社會領域的應用；二是高校開設了物聯網專業課程，例如我院就針對物聯網應用技術專業建立了物聯網實訓室，其目的就是培養學生掌握物聯網技術的實踐能力，使其具備物聯網組建、管理、維護、應用等能力；三是物聯網技術不斷創新。NB-IoT技術重大突破，技術標準快速確立，該技術有效解決了物聯網技術此前無法進行長距離、大規模廣泛部署的技術空白，提高了我國通信技術的發展與應用水平。

2物聯網關鍵技術及發展瓶頸

物聯網技術在通信行業中得到廣泛的應用。據不完全統計，2015年，全球物聯網連接數量約為60億個，根據這一速度，在2025年前，物聯網連網設備數量將達到270億個，因此發展物聯網技術是當前經濟發展的重要方向。通過分析當前物聯網技術應用的需求，實現物聯網技術應用的關鍵技術為：一是傳感控制技術。傳感器是物聯網技術實現價值的關鍵部件，傳感器能夠對數據信息進行實時采集，并且將采集的信息傳遞給終端處理系統。二是中間件技術。中間件主要承擔的是為底層與上層之間的數據傳遞提供互動平臺，實現數據資源的共享，因此該技術的關鍵是對數據的處理。三是云計算技術。物聯網技術依托于互聯網技術，實現云計算，因此在智能技術時代背景下，云計算實現了數據的空間轉移，提高了智能家居的模式發展。當然，物聯網技術在快速發展的同時，實現物聯網技術應用價值還存在一些問題：首先是物聯網技術的標準規范有待統一。標準統一是物聯網產業發展的重要保障，然而目前各國對物聯網標準體系的規定還不統一，這影響到物聯網產業化、規模化發展。2015年國際標準組織（ISO/IEC）在比利時布魯塞爾召開物聯網標準化（WG10）大會，新成立的WG10物聯網標準工作組同步轉移原中國主導的物聯網體系架構國際標準項目（ISO/IEC30141），并由中國無錫物聯網產業研究院專家繼續擔任該體系架構項目組主編輯，這標志著我國繼續擁有國際物聯網標準最高話語權。其次信息安全和隱私保護有待解決。物聯網技術應用最大的瓶頸就是如何保護信息安全和用戶隱私，以智能停車場為例，雖然通過物聯網技術實現了自動控制，但是當前市場中存在的仿制門禁卡的現象也影響用戶的信息安全，因此如何解決安全問題一直是物聯網技術發展所要解決的主要問題。最后物聯網技術的終端設備性能、價格等也是影響其發展的瓶頸之一。

3物聯網技術應用前景展望

通過實踐觀察，在大力發展大數據技術的時代背景下，物聯網技術已經融入社會的各個領域，家居行業、交通行業、工業生產以及通信行業等等。結合物聯網技術的發展趨勢，物聯網技術應用將朝以下幾個領域發展：3.1通信行業目前基于物聯網技術的通信技術在全球范圍內得以開發與發展，尤其是低功耗廣域網通信技術成為最有發展前景的通信網絡技術。LoRaWAN的技術是物聯網領域最受關注的技術，實現了長期間的運作，并且具有低功耗、遠距離傳輸的特點，大大提高了物聯網技術數據傳輸的速度，進而滿足了公共資源數據傳遞的需要。3.2智慧城市建設當物聯網這一新興的信息技術日益成熟時，智慧城市建設中的技術問題便得到了有效解決。基于物聯網蓬勃興起的業務與應用逐漸成為智慧城市的主流應用，并且物聯網能實現產業優化升級，使城市環境完備智能、城市服務高效靈活、城市治理精準高效，使城市更加智慧，使人們的生活更美好，是提升城市競爭力的關鍵因素。當然物聯網技術還應用到智能家居建設中，將實現家居的智能控制。3.3智能工業制造石油天然氣與工廠環境工業領域是目前物聯網項目最多的應用領域。物聯網技術的遠程監控和優化重資產的能力，使得很多石油天然氣項目的實施和運行得到了技術與效益方面的支持。尤其近年來，國內傳感器市場持續增長，年均增長速度超過20%。在智能化電子產品不斷涌現、物聯網智能終端與整機產品制造市場穩定發展的帶動下，傳感器產品國產化需求不斷加大，為國內企業帶來了巨大的發展空間。

參考文獻：

[1]趙靜.低速率物聯網蜂窩通信技術現狀及發展趨勢[J].移動通信,2016.7.

第9篇：物聯網技術基礎與實踐范文

關鍵詞：物聯網；導論；層次結構；教學內容

作者簡介：吳治海（1981-），男，安徽亳州人，江南大學物聯網工程學院，副教授。（江蘇 無錫 214122）

基金項目：本文系江南大學本科教育教學改革研究項目“物聯網新專業實驗實踐性環節設置策略研究”（項目編號：JGB2011057）、“物聯網新專業人才培養與產業結合模式研究”（項目編號：JGB2011053）的研究成果。

中圖分類號：G642.421 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）31-0070-02

最近幾年，物聯網（Internet of Things，IOT）概念的提出及其技術的飛速發展引起了世界各國的廣泛關注，被稱為繼計算機與互聯網之后世界信息產業發展的第三次浪潮。為了能在這一技術領域占據重要位置，許多國家提出了相應的物聯網發展戰略。如美國的“智慧地球”、日本的“u-Japan”、韓國的“u-Korea”、歐盟的“歐盟物聯網行動計劃”、中國的“感知中國”等。發展物聯網技術的基礎與核心是培養物聯網方向的專業人才，為此，國內各大高校相繼開設了物聯網工程專業并開始招收第一屆本科生，如哈爾濱工業大學、華中科技大學、西北工業大學、北京科技大學、江南大學、南京郵電大學等。然而，物聯網工程的新專業屬性，決定其人才培養方案的制訂、課程的設置以及教學方法的實施等，目前仍處于“摸著石頭過河”的探索性階段。但是，國內目前已開設物聯網工程專業的大部分高校，都將“物聯網技術導論”作為本專業的第一門課程，旨在向學生整體介紹物聯網的概念、內涵、關鍵技術、發展現狀以及主要應用等，以激發學生的學習興趣，并使學生樹立學習的信心。因此，“物聯網技術導論”課程的講授成功與否關系到物聯網人才培養的質量，進而影響到中國物聯網技術發展的進程。

一、物聯網的概念及內在層次結構

目前，關于物聯網的定義有多種，但是被大多數學者認同的一個定義為：物聯網，即通過射頻識別、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器、氣體感應器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網連接起來，進行信息的交換與通訊，以實現智能化的識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。簡而言之，物聯網就是“物物相連的互聯網”。使用通俗的語言，可以這樣表述物聯網的內涵：使用傳感器獲取物理對象的信息、使用網絡傳輸信息、使用計算機處理信息、使用控制器設計反饋控制策略、利用執行器對物理對象進行控制與管理等各類操作。由此可以繪制出物聯網中的信息流（如圖1所示）。因此，從控制學科的角度來說，物聯網是一個典型的網絡化控制系統（Networked Control Systems，NCS）。從物聯網的定義以及圖1中展示的物聯網中的信息流向，可以概括出物聯網的層次結構：感知層、網絡層、處理層與控制層（如圖2所示）。其每層的功能分別為信息的獲取、信息的傳輸、信息的處理與信息的反饋。這四層結構的劃分是對傳統的物聯網三層結構，即感知層、網絡層與應用層的進一步細分，本質上是一致的。從這四層結構的劃分不難看出，物聯網技術涉及信息技術領域的四大一級學科，即電子科學與技術、信息與通信工程、計算機科學與技術以及控制科學與工程。因此物聯網是一個多學科交叉的技術，這使得物聯網的內容極為豐富。但另一方面，這種交叉性也增加了“物聯網技術導論”課程的講課難度，對教師的專業素質提出了更高的要求。因此，如何選擇講課的重點，既讓學生感受到物聯網技術的重要性，激發他們的學習興趣，又使他們面對繁雜的內容而不畏懼，樹立學好物聯網技術的信心，具有重要的意義。

二、“物聯網技術導論” 教學內容選擇

目前國內已出版發行的“物聯網技術導論”教材有十多本。[1-12]通過瀏覽這些教材的目錄，不難發現物聯網內容極其龐雜，主要涉及傳感器技術、無線傳感器網絡、射頻識別技術、短距離無線通信技術、遠程通信技術、無線單片機、嵌入式系統、云計算技術、機器學習、模式識別、數據挖掘、智能信息處理技術、物聯網控制技術、物聯網安全技術、物聯網技術標準、物聯網應用等。依據物聯網的四層結構，可以將上述內容進行如下層次歸類：感知層包括傳感器技術、無線傳感器網絡與射頻識別技術；網絡層包括短距離無線通信技術與遠程通信技術；處理層包括云計算技術、機器學習、模式識別與數據挖掘；控制層包括物聯網控制技術；物聯網安全技術、物聯網技術標準與物聯網應用橫跨物聯網的四層結構。但另一方面，作為一門導論課，一般來說講課時間會限制在20課時以內。試圖在較短的時間內把上述內容完全徹底講一遍是不現實的，因此需要選擇重點內容進行講解，目標是讓學生對物聯網的整體架構、關鍵技術有一個整體上的清晰認識。那么如何選擇主要內容呢？以江南大學已經實施兩年的“物聯網技術導論”課程教學方案為例，結合物聯網的四層結構，來分配每講的主要內容。目前江南大學“物聯網技術導論”課為16課時，除去最后一次考核占用的2課時，還有7講14課時。下面，結合物聯網的四層內在結構，詳細敘述每講的主要內容。

第一講——緒論。介紹物聯網的基本定義、內在結構、研究現狀、發展動態、主要應用領域。重點講解物聯網的基本定義與內在結構，講解時應播放一段物聯網應用案例的視頻，增加學生對物聯網內在結構的整體認識。

第二講——感知層技術一。介紹智能傳感器技術，包括傳感器技術、微控制器接口、無線單片機、嵌入式系統。重點介紹傳感器工作原理、比較CC2430和CC2530功能差異、嵌入式智能傳感器的一般結構、標準接口與串行接口。

第三講——感知層技術二。介紹無線傳感器網絡。由于無線傳感器網絡具備了一個簡單的物聯網系統的架構，對本講內容的講解可以大大提高學生對物聯網內在結構的認識。主要講授無線傳感器網絡的定義、體系結構、特征、協議棧結構、主要支撐技術，如定位技術、時間同步、數據融合、安全技術等。可以結合無線傳感器網絡在智能農業當中的應用來講解本部分內容。

第四講——感知層技術三。介紹射頻識別技術。由于射頻識別技術也具備了一個簡單的物聯網系統的架構，所以對本章內容的講解可以進一步增強學生對物聯網內在結構的認識。主要講解射頻識別的組成、分類、工作原理、技術標準、與傳統自動識別技術的區別以及安全問題。可以結合射頻識別技術在門禁系統當中的應用來講解本部分內容。

第五講——網絡層技術。介紹短距離無線通信技術和遠程通信技術。重點介紹Zigbee技術、WiFi技術、藍牙技術、超寬帶技術和3G無線遠程通信技術，簡單介紹多路訪問技術和多路復用技術。應結合具體的應用來講解Zigbee技術、WiFi技術和藍牙技術。

第六講——處理層技術。主要介紹云計算技術、機器學習、模式識別與數據挖掘。重點介紹它們的含義、基本結構和主要方法。在介紹基本結構時應畫出結構方圖，使其技術原理清晰明了。

第七講——控制層技術。重點介紹控制的思想，即反饋。可以結合具體的例子來講解，如倒立擺的控制，讓學生主觀感受反饋的作用，但要避免復雜的數學公式。也可以適當介紹控制學科的前言問題，如網絡化控制系統與多智能體系統，讓學生深刻感受到控制技術在物聯網技術當中的地位。

以上七講基本包含了物聯網技術的主要內容。通過這七講的學習，學生基本上對物聯網架構和關鍵技術有了一個整體上的認識。由于不同高校開設物聯網工程專業的院系有所不同，教師的專業背景也有所不同。但是，確保學生正確認識物聯網技術的一個基本要求是教師向學生完整地介紹物聯網的四層結構。任何一層的缺失都將導致學生對物聯網概念和內涵認識的不準確，影響其以后的學習效果。

三、結語

本文在闡述物聯網內在層次結構的基礎上，結合“物聯網技術導論”課程課時短、內容多的特點，詳細介紹了如何在有限的課時內分配主要的物聯網技術的知識點。由于“物聯網技術導論”是一門新的課程，目前還沒有成熟的課程教學方案，因此，本專業的高校教師要善于結合自己的專業知識和教學經驗，編寫符合中國國情的“物聯網技術導論”教材，探尋一條符合中國學生的“物聯網技術導論”課程教學方法，進而培養出基礎扎實、技術熟練的物聯網專業人才，推動“感知中國”戰略的進程。

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