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对物联网技术的理解

对物联网技术的理解

对物联网技术的理解范文第1篇

关键词:物联网;导论;层次结构;教学内容

作者简介:吴治海(1981-),男,安徽亳州人,江南大学物联网工程学院,副教授。(江苏 无锡 214122)

基金项目:本文系江南大学本科教育教学改革研究项目“物联网新专业实验实践性环节设置策略研究”(项目编号:JGB2011057)、“物联网新专业人才培养与产业结合模式研究”(项目编号:JGB2011053)的研究成果。

中图分类号:G642.421 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)31-0070-02

最近几年,物联网(Internet of Things,IOT)概念的提出及其技术的飞速发展引起了世界各国的广泛关注,被称为继计算机与互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。为了能在这一技术领域占据重要位置,许多国家提出了相应的物联网发展战略。如美国的“智慧地球”、日本的“u-Japan”、韩国的“u-Korea”、欧盟的“欧盟物联网行动计划”、中国的“感知中国”等。发展物联网技术的基础与核心是培养物联网方向的专业人才,为此,国内各大高校相继开设了物联网工程专业并开始招收第一届本科生,如哈尔滨工业大学、华中科技大学、西北工业大学、北京科技大学、江南大学、南京邮电大学等。然而,物联网工程的新专业属性,决定其人才培养方案的制订、课程的设置以及教学方法的实施等,目前仍处于“摸着石头过河”的探索性阶段。但是,国内目前已开设物联网工程专业的大部分高校,都将“物联网技术导论”作为本专业的第一门课程,旨在向学生整体介绍物联网的概念、内涵、关键技术、发展现状以及主要应用等,以激发学生的学习兴趣,并使学生树立学习的信心。因此,“物联网技术导论”课程的讲授成功与否关系到物联网人才培养的质量,进而影响到中国物联网技术发展的进程。

一、物联网的概念及内在层次结构

目前,关于物联网的定义有多种,但是被大多数学者认同的一个定义为:物联网,即通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、气体感应器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息的交换与通讯,以实现智能化的识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。简而言之,物联网就是“物物相连的互联网”。使用通俗的语言,可以这样表述物联网的内涵:使用传感器获取物理对象的信息、使用网络传输信息、使用计算机处理信息、使用控制器设计反馈控制策略、利用执行器对物理对象进行控制与管理等各类操作。由此可以绘制出物联网中的信息流(如图1所示)。因此,从控制学科的角度来说,物联网是一个典型的网络化控制系统(Networked Control Systems,NCS)。从物联网的定义以及图1中展示的物联网中的信息流向,可以概括出物联网的层次结构:感知层、网络层、处理层与控制层(如图2所示)。其每层的功能分别为信息的获取、信息的传输、信息的处理与信息的反馈。这四层结构的划分是对传统的物联网三层结构,即感知层、网络层与应用层的进一步细分,本质上是一致的。从这四层结构的划分不难看出,物联网技术涉及信息技术领域的四大一级学科,即电子科学与技术、信息与通信工程、计算机科学与技术以及控制科学与工程。因此物联网是一个多学科交叉的技术,这使得物联网的内容极为丰富。但另一方面,这种交叉性也增加了“物联网技术导论”课程的讲课难度,对教师的专业素质提出了更高的要求。因此,如何选择讲课的重点,既让学生感受到物联网技术的重要性,激发他们的学习兴趣,又使他们面对繁杂的内容而不畏惧,树立学好物联网技术的信心,具有重要的意义。

二、“物联网技术导论” 教学内容选择

目前国内已出版发行的“物联网技术导论”教材有十多本。[1-12]通过浏览这些教材的目录,不难发现物联网内容极其庞杂,主要涉及传感器技术、无线传感器网络、射频识别技术、短距离无线通信技术、远程通信技术、无线单片机、嵌入式系统、云计算技术、机器学习、模式识别、数据挖掘、智能信息处理技术、物联网控制技术、物联网安全技术、物联网技术标准、物联网应用等。依据物联网的四层结构,可以将上述内容进行如下层次归类:感知层包括传感器技术、无线传感器网络与射频识别技术;网络层包括短距离无线通信技术与远程通信技术;处理层包括云计算技术、机器学习、模式识别与数据挖掘;控制层包括物联网控制技术;物联网安全技术、物联网技术标准与物联网应用横跨物联网的四层结构。但另一方面,作为一门导论课,一般来说讲课时间会限制在20课时以内。试图在较短的时间内把上述内容完全彻底讲一遍是不现实的,因此需要选择重点内容进行讲解,目标是让学生对物联网的整体架构、关键技术有一个整体上的清晰认识。那么如何选择主要内容呢?以江南大学已经实施两年的“物联网技术导论”课程教学方案为例,结合物联网的四层结构,来分配每讲的主要内容。目前江南大学“物联网技术导论”课为16课时,除去最后一次考核占用的2课时,还有7讲14课时。下面,结合物联网的四层内在结构,详细叙述每讲的主要内容。

第一讲——绪论。介绍物联网的基本定义、内在结构、研究现状、发展动态、主要应用领域。重点讲解物联网的基本定义与内在结构,讲解时应播放一段物联网应用案例的视频,增加学生对物联网内在结构的整体认识。

第二讲——感知层技术一。介绍智能传感器技术,包括传感器技术、微控制器接口、无线单片机、嵌入式系统。重点介绍传感器工作原理、比较CC2430和CC2530功能差异、嵌入式智能传感器的一般结构、标准接口与串行接口。

第三讲——感知层技术二。介绍无线传感器网络。由于无线传感器网络具备了一个简单的物联网系统的架构,对本讲内容的讲解可以大大提高学生对物联网内在结构的认识。主要讲授无线传感器网络的定义、体系结构、特征、协议栈结构、主要支撑技术,如定位技术、时间同步、数据融合、安全技术等。可以结合无线传感器网络在智能农业当中的应用来讲解本部分内容。

第四讲——感知层技术三。介绍射频识别技术。由于射频识别技术也具备了一个简单的物联网系统的架构,所以对本章内容的讲解可以进一步增强学生对物联网内在结构的认识。主要讲解射频识别的组成、分类、工作原理、技术标准、与传统自动识别技术的区别以及安全问题。可以结合射频识别技术在门禁系统当中的应用来讲解本部分内容。

第五讲——网络层技术。介绍短距离无线通信技术和远程通信技术。重点介绍Zigbee技术、WiFi技术、蓝牙技术、超宽带技术和3G无线远程通信技术,简单介绍多路访问技术和多路复用技术。应结合具体的应用来讲解Zigbee技术、WiFi技术和蓝牙技术。

第六讲——处理层技术。主要介绍云计算技术、机器学习、模式识别与数据挖掘。重点介绍它们的含义、基本结构和主要方法。在介绍基本结构时应画出结构方图,使其技术原理清晰明了。

第七讲——控制层技术。重点介绍控制的思想,即反馈。可以结合具体的例子来讲解,如倒立摆的控制,让学生主观感受反馈的作用,但要避免复杂的数学公式。也可以适当介绍控制学科的前言问题,如网络化控制系统与多智能体系统,让学生深刻感受到控制技术在物联网技术当中的地位。

以上七讲基本包含了物联网技术的主要内容。通过这七讲的学习,学生基本上对物联网架构和关键技术有了一个整体上的认识。由于不同高校开设物联网工程专业的院系有所不同,教师的专业背景也有所不同。但是,确保学生正确认识物联网技术的一个基本要求是教师向学生完整地介绍物联网的四层结构。任何一层的缺失都将导致学生对物联网概念和内涵认识的不准确,影响其以后的学习效果。

三、结语

本文在阐述物联网内在层次结构的基础上,结合“物联网技术导论”课程课时短、内容多的特点,详细介绍了如何在有限的课时内分配主要的物联网技术的知识点。由于“物联网技术导论”是一门新的课程,目前还没有成熟的课程教学方案,因此,本专业的高校教师要善于结合自己的专业知识和教学经验,编写符合中国国情的“物联网技术导论”教材,探寻一条符合中国学生的“物联网技术导论”课程教学方法,进而培养出基础扎实、技术熟练的物联网专业人才,推动“感知中国”战略的进程。

参考文献:

[1]刘云浩.物联网导论[M].北京:科学出版社,2010.

[2]曾园园.物联网导论[M].北京:中国铁道出版社,2012.

[3]张凯,张雯婷.物联网导论[M].北京:清华大学版社,2012.

[4]张翼英,杨巨成,李晓卉.物联网导论[M].北京:中国水利水电出版社,2012.

[5]张飞舟.物联网技术导论[M].北京:电子工业出版社,2010.

[6]王汝传,孙力娟.物联网技术导论[M].北京:清华大学出版社,

2011.

[7]桂小林.物联网技术导论[M].北京:清华大学出版社,2012.

[8]黄东军.物联网技术导论[M].北京:电子工业出版社,2012.

[9]王志良,石志国.物联网工程导论[M].西安:西安电子科技大学出版社,2011.

[10]吴功宜,吴英.物联网工程导论[M].北京:机械工业出版社,

2012.

[11]暴建民.物联网技术与应用导论[M].北京:人民邮电出版社,

对物联网技术的理解范文第2篇

关键词:物联网技术;智能公交;调度系统

前言:随着社会经济文化的不断进步发展与人民物质生活水平的日益提高,城市化进程不断加快,由此而产生的城市交通拥堵问题成为当下急需解决的重要问题。在科学技术迅猛发展的信息化网络时代中,为解决城市交通拥堵的现状以及方便广大人民群众日常的出行情况,产生了物联网技术下的智能公交调度系统,基于物联网技术的智能公交调度系统能够根据先进的物联网技术,将公交车、公交站点以及乘客之间的信息进行有效的共享,从而为智能公交调度系统提供较为全面的信息,由此可见本文对基于物联网技术的智能公交调度优化研究具有现实意义。

一、物联网技术的内涵

物联网技术的发展核心和基础仍主要是以互联网技术为主,物联网技术是在互联网技术发展基础之上,逐渐形成的延伸性和扩张性的一种新型网络技术,物联网技术的客户端能够通过延伸和扩张的特点,实现物品与物品之间的信息交换和相互之间的通讯。其具体的内涵是通过红外线网络感应器、全球定位系统、红外线激光扫描仪器等诸多信息传感器设备,通过先进的技术,将相关物品之间与互联网进行有效的连接,并实现相互之间的信息交换和通讯,由此通过物联网技术实现智能化的信息识别、系统追踪以及监控管理的网络技术。

二、物联网技术下的智能公交调度系统

(一)物联网技术下智能公交调度的运输层

物联网技术下的智能公交调度系统主要包含三层结构,首先是物联网技术下智能公交调度的运输层。物联网技术下的智能公交调度运输层是完成公交调度中心与公交调度感知层获取信息并传输的主要手段,能够有效完成运输层和感知层的互联功能。智能公交系统通过物联网技术,采用无线传感网络,将通过物联网所采集到的相关数据信息转达到智能公交调度系统中心,同时在公交调度系统中心的控制协调系统下,将公交调度系统的运输层与感知层的信息进行转换和共享,从而使各公交都能够获取相应的信息。物联网技术下智能公交调度的运输层能够通过对物联网技术的应用,获取相关的公交车、公交站点以及乘客的相应信息,从而使智能公交在资源共享的前提下,支配好各公交的流程走向,从而在一定程度上为城市交通减轻压力,促进广大人民群众的出行方便[1]。

(二)物联网技术下智能公交调度的感知层

物联网技术下智能公交调度的感知层也是物联网技术下的智能公交调度系统的结构。智能公交调度的感知层位于物联网技术层次结构中的最底层,信息感知层能够通过对物联网技术的应用,实现对物理世界包括智能公交的智能信息感知识别、对相应有价值的信息进行采集和处理以及对资源共享进行有效控制等。智能公交调度系统的信息感知层主要作用是对公交车量、公交站点以及公交乘客相关信息的采集。本文主要对公交车辆信息检测和乘客信息监测进行分析。一方面在公交车辆信息监测过程中,智能公交调度系统将采用射频识别技术,将智能公交依次嵌入射频识别技术的标签中,在各个公交站点处安装相应的阅读器,由此当智能公交车经过站点时,公交车辆的信息便会通过阅读器被识别,同时通过全球定位系统能够对智能公交车辆实施跟踪[2]。

另一方面在乘客信息检车过程中,关于公交乘客的信息检车主要是根据公交车站点,对其中上下车的公交乘客进行统计,在此过程中,可以在乘客公交卡中嵌入射频识别标签,同时与公交车内的射频识别系统进行统一,但射频识别技术的在乘客公交卡中的应用尚不成熟,主要是由于在部分中小城市中,无法满足人手一张公交卡,因此对于相关公交乘客信息的采集尚未成熟。另外,通过对智能公交车中实施红外线检测技术,即在公交车的后门两侧安装红外线智能感应装置,装置时需要根据人身高不同的特点进行适当的装置,通过在公交车后门安置红外线检测技术,能够有效提高公交乘客计数的准确性。

(三)物联网技术下智能公交调度的应用层

物联网技术下智能公交调度的应用层是物联网技术下的智能公交调度系统的第三层结构。互联网技术下的智能公交应用层主要是将智能公交调度的运输层和感知层所得到并传递的各种信息,通过物联网技术进行科学护理的筛选、分类以及分析,并根据分析后的结果对相应的数据和信息作出具体的处理。智能公交调度系统在调度过程中,通过建立静态调度模型,能够对物联网技术下的智能公交调度实现日常工作中的调度工作,同时也能够通过智能公交调度的运输层和感知层所传递的信息,对相应的功能进行反馈,并呈现到各个公交站点的显示牌上,为公交乘客提供相对及时、实时和准确的公交到站信息,以便提高智能公交车的利用率,同时也对广大人民群众的出行创造较为方便的途径[3]。

三、粒子群优化算法下的智能公交调度系统

粒子群优化算法是一种全局式的优化算法,该算法能够有效解决物联网技术下公交调度系统中较为复杂的优化问题。粒子群优化算法的主要特点是其运算的结构较为简单、预算过程中的速度较快,同时需要进行调整的粒子群参数较少,在物联网技术下的智能公交调度系统中运用粒子群优化算法,主要是借助量子特征和量子空间中,粒子没有明确的轨迹,从而能够对整个智能公交调度系统空间通过搜索寻找较为优化的解决方案。针对物联网技术下的公交调度情况,粒子群优化算法以智能公交乘客数据为参考,在具有考虑约束条件的基础上对相应的目标变量进行求解,能够有效的探索出物联网技术下的智能公交调度系统的最优解决方案。

结语:在科学技术迅猛发展的信息化网络时代下,基于物联网技术的智能公交调度系统以其独特的优势,能够将公交车、公交站点以及乘客之间的信息进行有效共享的优点,逐渐广泛应用于公交调度系统中,并日渐占有十分重要的地位。本文主要从物联网技术下之智能公交调度的运输层、物联网技术下智能公交调度的感知层、物联网技术下智能公交调度的应用层等方面对物联网技术下的智能公交调度系统进行分析,同时对粒子群优化算法下的智能公交调度系统进行研究,并具有实际参考价值。

参考文献:

[1]温馨,曾培勇,张全.基于QPSO算法的智能公交调度优化研究[J].现代计算机(专业版),2015,04(26):7-10.

对物联网技术的理解范文第3篇

[关键词]物联网技术;课堂教学;教学创新;专业基础

[DOI]1013939/jcnkizgsc201615126

2011年起,高职院校开始物联网应用技术专业的招生,经过三届学生的培养积累了一定的经验,由于物联网技术是近几年快速发展的技术,无论是技术本身还是高校相关专业建设与教学经验都处在探索与实践之中,特别是高职院校,由于师资与实训资源的短缺,对相关物联网专业的建设有更多的困惑。

绍兴职业技术学院从2012年开始招收物联网应用技术专业学生,已毕业一届另有一届学生进入顶岗实习阶段,从这些学生的反应来看,普遍认为《物联网技术概论》这门课十分重要,是这门课让学生认识和了解到了物联网技术相关知识和应用前景,特别是增强了学生对未来就业的信心,提升了对专业学习的兴趣,同时也提出了创新改革的建议,这些都是做好《物联网技术概论》课程教学的动力。《物联网技术概论》是一门物联网技术从业人员的知识普及课程,知识涉及面广而杂,对学生学习的背景知识要求高,而高职学生素质相对较差,在这现实情况下,如何开展好此课程的教学将直接影响后面专业课程学习,因此《物联网技术概论》课程的教学创新研讨有着十分重要的现实意义。

1学情与课程

11学情分析

高等职业院校目前在中国高校中已占据半边江山,高校大规模的扩招带来最明显的特点是生源质量激剧下降,特别是民办高职院校的生源质量更加突出,绍兴职业技术学院作为民办院校深有感受,具体表现如下:

一是不少学生进学校抱的是来玩的心态,家长只是让孩子在学校度过这三年时光罢了。二是高考成绩明显下降,高中根本就没有学到什么东西。三是为了达到招生数量,招收大量文科生来读工科专业。四是招生中出现大量调剂生,进校后学生读的不是自己喜欢的专业,导致学生对所读专业无兴趣。五是受到社会新读书无用论的影响,学生没有学习的动力。绍职院物联网专业每届招生二个班的规模,学生素质不高,特别是文科性占据近半,另外,由于物联网技术是较新的技术和专业,社会对其认知相对少和肤浅,早期招生调剂生比较多,对专业不了解更谈不上以后的就业对象在何处,学生比较迷茫。

12课程背景

高职物联网应用技术专业培养的是产业链上生产一线的具有一定物联网基础理论知识,掌握物联网技术应用技能的专业人才。以就业为导向职业能力培养为目标是高职人才培养的基本思路,人才培养目标从分析职业就业岗位能力需要出发,依据物联网专业人才多类就业岗位的能力要求来确定课程体系与教学内容。物联网技术是综合性技术,它涉及计算机、通信、控制、电子和软件等技术,涉及的知识面广而深,专业课的开设一般会重点放在某一方向,不可能涉及物联网技术的方方面面,更何况高职院校本来学制就短,有效课程学时更少,因此完全有必要开设一门课,较全面介绍物联网所涉及的主要技术和应用,《物联网技术概论》就是这一思想的结果,由这门课来开启学生对物联网的学门,通过此课程来认知和了解物联网的主要技术和行业应用,启发和引导学生对学习物联网的兴趣,展示给学生未来就业的前景与希望。

2课程定位与教学内容

21课程定位

物联网应用技术专业的课程体系随人才培养方案的制订而构建。以“岗位―能力―课程”的思路来搭建课程体系体现职业能力培养的特点。整个课程体系由四大模块组成:一是通识课程;二是专业基础课;三是专业核心课程;四是专业拓展课程,以知识渐进的方式组合而成。课程背景论述中已说明《物联网技术概论》主要是为了解决学生对众多物联网技术知识的普及和了解,提高学生对专业的认识与兴趣,是一专业知识的入门课,所以该课程是专业基础课,处在通识课程之上专业课程之下,起到专业学习承下启上的重要作用。此课程虽定位为专业基础课,但与一般的专业基础课如《电子技术基础》之类的还是有很大的区别,实际上是后面众多专业课的浓缩简介以及未能开设相关课程的介绍,信息量相当大,需要一定的电子技术和计算机等相关的背景知识为前提,由此一般放在第二学期开课比较合适,但也有的学校如无锡职院已从第二学期调整到了第一学期。

22教学内容

物联网技术目前还处在快速发展与变化之中,很多技术也不是十分成熟,无论是其内涵与外延也不是十分清晰。但是从目前大家所熟悉而常见的来说一般从物联网三层体系结构的角度来考虑。每一层都涉及大量相关技术,如以感知层来举例,感知层主要是解决物体识别与信息采集并转发,核心技术有传感技术、射频识别技术、条码识别技术、MEMS系统、目标定位和近距离无线传输等多类型技术。三层体系所涉及的技术都比较复杂,那么如何选择课程教学内容将是很关键的问题,作为专业基础知识普及入门性质的《物联网技术概论》,主要以学生易掌握、提兴趣、开阔眼界为目标出发,宜采用知识范围涉及较广的教材作为学生的课程教材,当前此类教材已相当丰富,但内容千差万别各有侧重,经过多方调研和认真对比,绍职院选用了由清华大学刘云浩教授编著的《物联网工程导论》,此教材是国内同类中较早推出的教材,教材内容较全面地覆盖了物联网所涉及的相关技术并包含有一定数量的应用案例。当然对于高职学生是不能完全参照讲解的,具体讲课务必按学生情况进行一定程度的取舍。

3教学手段与方法

《物联网技术概论》属于理实一体的课程,从教学内容上看偏重于理论知识的传授,传统的课堂教学以老师主讲学生在课堂被动听的方式进行,应当说这种形式对于理论课的教学有着较好的效果。但是在高职民办院校,学生的生源素质相对较差,学生对理论知识的讲授不同程度上有些抵触心理,从经验来看,学生一次二学时的上课,老师讲解不超过一学时为好,因此,在教学上采用了多种手段来调节和缓解学生的课堂状态。一是在讲解理论知识时,多用日常学生生活中案例来说明,如讲到RFID时用学生证和身份证来说明,这样就容易吸引学生的注意力。二是多用视频和图片等多媒体的形式来讲解,如讲到移动通信技术时采用动画和视频来说明基本工作原理,这样贴近学生的爱好又容易理解移动通信的基本原理。三是充分利用互联网的优势,在讲解完理论知识后,布置课堂作业,安排学生上网查找相关资料补充学习。四是针对课程部分内容组织学生分组讨论,教师适度参与。五是适当安排学生现场参观与交流,然后结合参观交流时所见所闻来讲述相关物联网技术。多种课堂教学手段的应用,大大调动了学生的学习兴趣和学习动力,把相对枯燥的理论教学扭转为形式多样生动活泼的形式,受到学生一致好评,教学效果良好。

教学计划中的三分之一课时用于实训教学。实训分两块,一是校内实训室进行,二是校外协作企业展开。本课程以传授知识为主的课程,实训教学是作为知识引领的补充手段。校内实训室主要让学生了解如RFID,无线传感器网络、传感器和网络传输方面的一些实训设备,以感性认识为主。校外实训主要到校企合作的企业参观体验,如到绍兴科创中心参观物联网产业应用,到诸几智慧农业示范区参观智能农业应用等。通过这种开放式课内外结合的实训形式,有效地推动了学生的好奇性和兴趣,大大增加了学生对未来专业课学习的动力和就业前景的向往。

4考核与分析

课程考核是检验课堂教学质量的最终环节,本课程的教学考核采用过程性与终结性两种考核的结合。二类考核如何划分比例可视情处理,但从课程教学的手段和方式来看,应更加重视过程性考核,本课程过程性考核可以包括以下几个方面:校内实训评价、校外实训评价、课内(外)作业评价、学习态度等几个主要方面。终结性考核是期未完成教学要求后的知识检查,可以采用多种形式进行,在最近三届学生的终结性考核中,采用了大作业与卷面考试二种方式进行摸索,从学生反馈的情况来看,比较喜欢大作业作为期终考试,但这种方式容易给学生造成易过好学的懒汉心理。卷面考试可以有开卷和闭卷两种形式,分别在二届学生中进行了尝试,由于理论知识的理解掌握还是有一定难度的,因此试卷的难易程度要控制好。

《物联网技术概论》课程在绍职院历经了三届学生的课堂教学,应当说是在前进中的探索与实践。第一届有近一半的文科生,期终考试采用了大作业的形式,从上交的作业来看总的来说表现良好,但深入后发现大多原封不动地抄袭于网上资源。后二届采用了卷面考试方式,相对难一些,出现部分学生的不及格。从课程教学整体分析,学生通过一学期的物联网相关知识普及性学习,对物联网技术有了一个较全新的认识和了解,大大缩短了学生与物联网专业的心理距离,关键是提高了对专业学习的兴趣,为后面进一步的专业学习课打下了良好基础。

5结论

《物联网技术概述》这门课在物联网应用技术专业中处于比较重要的位置。经过几届学生的教学摸索与实践,探索出了本课程理实一体化的教学设计与思路,针对民办高职学生生源素质不高,结合绍职院专业建设现实,选好合适教学内容,通过五种课堂教学形式,激活了学生对本课程的学生兴趣,也提升了对专业的认可度,从毕业和顶岗实习的学生反馈情况看,收到了较好效果。

参考文献:

[1]张新物联网应用技术实训教学探索与实践[J].中国市场,2016(2):113-115

[2]曹建峰物联网导论课程的构建与实施[J].物联网技术,2014(5):86-87

对物联网技术的理解范文第4篇

关键词:物联网 技术架构

物联网的基本原理就是用信息技术遥控和检测物流的状况,是一种应用于物流方面的信息的综合整理技术。

一、物联网的技术架构

通常物联网的作用环节分为三个组成部分:即传输,传感和应用环节。三个环节各司其职,共同构成了物联网技术的运作模式。传感网络层主要的任务是采集和收集信息,即利用各种各样的信息采集设备,对各种物流信息进行采集。信息应用网络层是信息的处理环节,就是将采集到的各种物流信息进行分类整理,并针对采集的信息的功用和采集目的,提供给各个需要的部门。

二、物联网的关键技术

1.M2M技术

M2M技术的重要贡献是实现了人与机械间的信息的无障碍交流和传播,以排列组合的方式可以在人与机械的任意组合中做到信息的传输上的流畅。

M2M产品主要由三个部分构成:1)行业应用中心:即最后的行业应用的目标对象,也是信息传递的最终目的地;2)无线终端:即传输中的无线信息的交流设备;3)传输通道:即无线传输的媒介。随着科技的不断进步,M2M必然将应用于各个行业中,因为这项技术克服了人与机械之间的信息交流的障碍。并且一些对于该技术应用较早的行业,已经不仅满足于这种无障碍的信息传递途径,而是致力于研发更为智能的人与机械的信息交流渠道。势必将人与信息收集机械间的沟通进行的更加彻底,这也是未来人们对于信息的交流的需求的必然结果。

2.传感网技术

传感技术是一种检测装置,是一种信息的识别和信息的转化环节,它能够将收集到的数据进一步电费细化和分类,并以一种更易于理解的形式来输出。它的技术上的优点是这种传感技术比较智能化,它的技术得名于类似人的感觉器官的灵敏,可以做到将外部信息直接转化为感觉意识的传输效果。传感器在传感网中具有两个方面的功能:一是数据的处理及采集;二是数据的路由和融合,这两项技术的使用不仅满足了现代社会的信息量的巨大的传输需求,也满足了再传输过程中的信息处理需求,即可以在接收到信息的瞬间将信息转化为一种合适的输出方式,这是其他信息传感系统不具备的。

3.射频识别(RFID)技术

另一个物联网的关键技术是RFID技术。它的优点在于无需任何的设备接触,通过无线传输即可完成整个的信息传递,这样不仅符合现代信息的传输的快速的标准,也使信息的传输的操作变得更加的简单易行。但是它也存在着一定的技术上的缺陷,即只适用于广阔的信息传递环境,对于小范围的信息封闭式传递的意义不大。

4.网络通信技术

网络通信技术大致分为两类:即广域网络通信技术和近距离通信技术。所谓的广域的通信技术就是指大范围的通信技术,即我们通常所指的全国的甚至全球的传播技术,典型的应用是卫星系统的通信技术。而近距离的通信技术主要用于各个行业的专门的技术方面,比如医疗器械和技术的辅助通信技术等等。

三、物联网的安全问题研究

1.物联网业务的安全性问题

由于物联网的高科技技术的应用,致使整个系统存在着一个严重的问题就是工作人员数量的缺少,因为大部分的人力工作已经被现代化的技术所代替,但是这种高科技的技术的应用在给物流管理带来便利的同时,也给物流的管理带来了不便,物品的安全管理就是其中最突出的一个,缺少了人员的管理活动,必然会增加物品的遗失和损坏率。

2.感知节点的安全性问题

感知节点作为物流网技术的发挥作用的主要载体,必须受到严格的防护,一旦被蓄意破坏或者遭恶劣的气候环境的影响,都会给信息的传输带来不便,所以我们要加强信息感知点的管理。

3.感知网络的安全问题

一般情况下,感知节点的操作均依靠其自身所带的电池供电,它的通信能力、存储能力、计算能力会受到节点自身所带能源的限制,从而无法设计出复杂的安全协议,因而也无法拥有较为复杂的安全保护能力。而感知节点不仅需要进行传输数据,还有进行数据的融合、采集和协同工作。同时,感知网络多种多样,从温度测量到水文监控,从自动控制到道路导航,它们的消息与数据传输没有特定的标准,因而无法提供统一的安全保护体系。

4.核心网络的传输和信息安全性问题

由于物联网节点通常是以集群方式存在的,且数量较大,导致了在数据传输时,由于机器发送数据太多而造成了网络通道拥塞。此外,由于现有的通行网络采用的是面向连接的工作方式,网络安全标准和地址空间空缺等问题是物联网的广泛应用必须解决的问题,从目前的应用现状来看,物联网对核心网络的要求,尤其在可控、可管、可知、可信等方面,远远高于当前的IP网所提供的能力,可以认为物联网一定会成为核心网络,采用数据分组技术。

四、 物联网发展面临的问题及其解决措施

1.物联网相关标准制定的不统一

与物联网技术的不完善相对应的就是物联网的相关政策和标准的不完善,我国的有关部门对于物联网的相关规则的制定缺乏统一性,一些利益相关各方争相进行基于自身利益的解读,这样使得各国产业、市场对其外延及内涵认识难以一致,将使各国政府对物联网产业及其技术的支持力度和方向产生一定的偏差,严重影响了物联网产业的积极发展。这个问题的解决办法只能有各国物联网相关标准工作组织加强合作加强协调,围绕物联网发展需求,建立健全相关的物联网标准体系,积极推进全球物联网标准化工作。

2.RFID系统的安全性较低。RFID系统的安全问题通常有:拒绝服务、伪造信息、侦察出信息及通过攻击系统试图保护私人范围,几乎在各个信息的处理阶段都有安全隐患,这也是该技术的最大的使用上的缺陷。安全的RFID系统应防止信息外泄、增强保密性及可可长期跟踪性,结合密码方法和物理方法来保证安全性。解决方法通常有:编码、临时识别、敏感数据只存储在基础系统中、假名化、使用防冲突协议等措施。

五、结束语

综上所述,物联网作为一项基于互联网技术的先进的物流管理技术,在不久的将来将会给人们的社会和经济生活带来巨大的改变,而这种技术现在正处于一个起步阶段,本文笔者的目的在于使读者更好的认识到物联网技术的各个方面,我们作为信息行业工作者有责任和义务为我国的物流管理技术的不断提高贡献自己的力量。

参考文献

[1]徐晓兰,推动我国物联网产业的健康发展[J].中国发展,2010,4:86-97.

对物联网技术的理解范文第5篇

【关键词】物联网 技术理念 应用策略

1 前言

随着社会经济活动的愈加频繁,商品的交换在现代贸易行为中更加注重信息的传递,因此在为了满足人们对人与物、物与物之间的信息传递,物联网概念逐渐浮现在人们眼前。现代物联网技术是传统的互联网技术在用户端的延伸与拓展,物联网技术不仅极大地丰富了互联网技术的内涵,更是对人类商业活动产生了巨大的影响。但是我国的物联网还处于起步阶段,相关技术理念还没能得到深入地开发应用。

2 物联网技术的特点

2.1 主动感知性

区别于传统的互联网技术仅作为信息传递和处理的技术手段,物联网技术要求实现对人与人、人与物、物与物之间的主动感知,即通过射频识别装置、传感器、二维码等信息识别设备及载体设备完成对物体存在信息的即时感知。该过程的工作原理是通过在物体内的微型感应芯片向区域内的传感器传递信息再与局域无线网络、互联网等通信网络进行信息交互实现对物理世界信息的感知。

2.2 可靠的信息链

物联网技术主要是通过区域内的有线、无线等信息传输方式进行实时的信息传递,在这个过程之中,物联网技术还涉及将所传递的信息进行整理及初步的处理。因此,物联网技术相对于其他信息传递技术而言在使用过程对信息链的可靠性要求更高,信息的完整度必须要得到最大限度地保证。

2.3 庞大的数据信息

一方面物联网技术是从传统互联网技术中发展而来,另一方面物联网技术的对象不仅仅包含了人与人还包含了人与物、物与物,因此物联网技术的数据来源较传统互联网而言更加庞大。庞大的信息源意味着物联网必须具备处理海量数据信息的能力,这也是物联网技术在实际应用中最需要克服的关键所在。

2.4 智能化处理

物联网区别于传统互联网的关键一点在于信息处理的智能化。传统的互联网技术要求对信息进行逻辑分析处理或对信息数据进行建议的智能化处理,但是在物联网领域,超常规的智能化处理是对数据处理分析的基本手段。这也是未来物联网技术能够应用于商业网络运行的关键。

3 物联网技术的关键理念

3.1 信息的采集

物联网技术的数据依赖于射频识别设备、传感器、电子标签等设备共同作用完成的信息采集过程。这其中电子标签一般被用作于物品的条形码、二维码等包含有物品相关信息的可被设备识别的标签。而电子标签的规范化也决定了在物联网技术中各类物品之间信息传递的准确性。射频识别设备主要被用于识别物品的电子标签,通过对存储在物品电子标签上的信息的读取,射频识别设备完成了对物品信息采集的第一步。而传感器在物联网技术中的应用则是将客观物理世界中的各种物理信号转变成为相关的信息,并将这些信息传递至物联网中作为对物理信息记录的关键数据。

3.2 网络通信技术

物联网技术是从传统互联网技术发展而来的新型的信息传输技术。因此,物联网技术的核心关键在于信息的传递。尽管在实际的应用中,不论有线与无线均可实现物联网信息的传递,但是无线技术以其更加便捷的性能成为物联网技术发展的主流信息传输技术。另一方面,各类网络通信技术的迅猛发展在一定程度上也为物联网技术提供了发展的原动力。

3.3 智能云处理技术

本文在前文已经对物联网庞大的信息容量的特点作了一定的分析。由于物联网连接了海量的传感器节点,庞大的信息需要被统一进行整合处理,而在传统的互联网技术中,该情况容易造成网络中沉淀大量冗余信息。因此,在物联网技术中智能云处理技术显得尤为关键。通过对海量数据进行融合处理,再通过相关智能技术的处理加工,物联网技术为人类提供极大的便利。

4 物联网技术应用策略分析

4.1 商品生产环节的应用

随着对生活品质要求的逐步提高,人们对所使用的商品的品质来源也更加关注。将物联网技术应用于商品生产环节,不仅可以帮助企业实现生产线的自动化水平,更可以帮助消费者了解相关商品的生产信息,保证商品质量。

4.2 商品流通环节的应用

现代物流业对物品流动信息的处理可以通过物联网技术得到更进一步地提升。通过物联网技术,人们可以及时地获取商品的物流位置等相关信息,也可以了解到商品在仓储、周转、运输过程中的实时情况,保证了商品信息在流通环节的准确顺畅。

4.3 商品使用环节的应用

将物联网技术应用于商品使用环节,可以帮助企业及时了解商品的流向以及商品在使用过程中暴露出的相关问题,便于企业及时调节生产策略与改进工艺。

5 结语

对比发达国家,我国的物联网技术还有相当大的提升空间。这其中包括向技术标准、建设规范等还没能得到充分地完善。因此,着眼于未来长期的发展,我们还需要持续加强物联网建设。相信未来在物联网技术的发展下,我们的生活会更加精彩。

参考文献

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[5]朱洪波,杨龙祥,朱琦.物联网技术进展与应用[J].南京邮电大学学报(自然科学版),2011(01)1-9.

[6]李侠.物联网的技术思想与应用策略研究[J].今日科苑,2015(06)99.

作者简介

张鹰(1971-),男,湖北省武汉市人。大学本科学历。现为河南省科学院应用物理研究所有限公司助理研究员。主要研究方向为计算机科学与电子技术应用。