物聯(lián)網(wǎng)工程概念范文

時(shí)間:2024-01-31 17:47:21

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物聯(lián)網(wǎng)工程概念

篇1

《物聯(lián)網(wǎng)信息安全》教學(xué)大綱

課程代碼:

0302040508

課程名稱:物聯(lián)網(wǎng)信息安全

學(xué)

分:

4

學(xué)

時(shí):

64

講課學(xué)時(shí):

64

實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí):

上機(jī)學(xué)時(shí):

適用對(duì)象:物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)

先修課程:《物聯(lián)網(wǎng)工程概論》、《通信原

理》、《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》

一、課程的性質(zhì)與任務(wù)

1.

課程性質(zhì):

本課程是物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)一門重要的專業(yè)課。

課程內(nèi)容包括物聯(lián)網(wǎng)安全特

征、物聯(lián)網(wǎng)安全體系、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)安全、物聯(lián)網(wǎng)隱私安全、物聯(lián)網(wǎng)接入安全、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)安

全和物聯(lián)網(wǎng)無線網(wǎng)絡(luò)安全等內(nèi)容。

2.

課程任務(wù):

通過對(duì)本課程的學(xué)習(xí),

使學(xué)生能夠?qū)ξ锫?lián)網(wǎng)信息安全的內(nèi)涵、

知識(shí)領(lǐng)域和

知識(shí)單元進(jìn)行了科學(xué)合理的安排,

目標(biāo)是提升對(duì)物聯(lián)網(wǎng)信息安全的

“認(rèn)知”

和“實(shí)踐”

能力。

二、課程教學(xué)的基本要求

1.

知識(shí)目標(biāo)

學(xué)習(xí)扎實(shí)物聯(lián)網(wǎng)工程基礎(chǔ)知識(shí)與理論。

2.

技能目標(biāo)

掌握一定的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用能力。

3.

能力目標(biāo)

學(xué)會(huì)自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考、解決問題、創(chuàng)新實(shí)踐的能力,為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)培養(yǎng)興

趣和奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

三、課程教學(xué)內(nèi)容

1.

物聯(lián)網(wǎng)與信息安全

1)教學(xué)內(nèi)容:物聯(lián)網(wǎng)的概念與特征;物聯(lián)網(wǎng)的起源與發(fā)展;物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu);物聯(lián)網(wǎng)安全問題分析;物聯(lián)網(wǎng)的安全特征;物聯(lián)網(wǎng)的安全需求;物聯(lián)網(wǎng)信息安全。

2)教學(xué)要求:了解物聯(lián)網(wǎng)的概念與特征,了解物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu),了解物聯(lián)網(wǎng)的安全特征,了解物聯(lián)網(wǎng)的安全威脅,熟悉保障物聯(lián)網(wǎng)安全的主要手段。

3)重點(diǎn)與難點(diǎn):物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu),物聯(lián)網(wǎng)的安全特征;物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu),物聯(lián)網(wǎng)的安全特征;物聯(lián)網(wǎng)安全的主要手段。

2.

物聯(lián)網(wǎng)的安全體系

1)教學(xué)內(nèi)容:物聯(lián)網(wǎng)的安全體系結(jié)構(gòu);物聯(lián)網(wǎng)感知層安全;物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層安全;物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層安全。

2)教學(xué)要求:

了解物聯(lián)網(wǎng)的層次結(jié)構(gòu)及各層安全問題,

掌握物聯(lián)網(wǎng)的安全體系結(jié)構(gòu),掌握物聯(lián)網(wǎng)的感知層安全技術(shù),

了解物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層安全技術(shù),

了解物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用層安全技術(shù),了解位置服務(wù)安全與隱私技術(shù),

了解云安全與隱私保護(hù)技術(shù),

了解信息隱藏和版權(quán)保護(hù)

1

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技術(shù),實(shí)踐物聯(lián)網(wǎng)信息安全案例。。

3)重點(diǎn)與難點(diǎn):信息隱藏和版權(quán)保護(hù)技術(shù),物聯(lián)網(wǎng)的感知層安全技術(shù),物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層安全技術(shù),物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用層安全技術(shù)。

3.

數(shù)據(jù)安全

1)教學(xué)內(nèi)容:密碼學(xué)的基本概念,密碼模型,經(jīng)典密碼體制,現(xiàn)代密碼學(xué)。

2)教學(xué)要求:掌握數(shù)據(jù)安全的基本概念,了解密碼學(xué)的發(fā)展歷史,掌握基于變換或

置換的加密方法,

掌握流密碼與分組密碼的概念,

掌握

DES算法和

RSA算法,

了解散列函數(shù)

與消息摘要原理,

掌握數(shù)字簽名技術(shù),

掌握文本水印和圖像水印的基本概念,

實(shí)踐

MD5算法

案例,實(shí)踐數(shù)字簽名案例。

3)重點(diǎn)與難點(diǎn):數(shù)據(jù)安全的基本概念,密碼學(xué)的發(fā)展歷史;基于變換或置換的加密

方法,流密碼與分組密碼的概念,

DES算法和

RSA算法;數(shù)字簽名技術(shù),文本水印和圖像水印的基本概念。

4.

隱私安全

1)教學(xué)內(nèi)容:隱私定義;隱私度量;隱私威脅;數(shù)據(jù)庫隱私;位置隱私;外包數(shù)據(jù)

隱私。

2)教學(xué)要求:掌握隱私安全的概念,了解隱私安全與信息安全的聯(lián)系與區(qū)別,掌握

隱私度量方法,

掌握數(shù)據(jù)庫隱私保護(hù)技術(shù),

掌握位置隱私保護(hù)技術(shù),

掌握數(shù)據(jù)共享隱私保護(hù)方法,實(shí)踐外包數(shù)據(jù)加密計(jì)算案例。

3)重點(diǎn)與難點(diǎn):隱私安全的概念,隱私安全與信息安全的聯(lián)系與區(qū)別;隱私度量方法,數(shù)據(jù)庫隱私保護(hù)技術(shù),位置隱私保護(hù)技術(shù);數(shù)據(jù)共享隱私保護(hù)方法。

5.

系統(tǒng)安全

1)教學(xué)內(nèi)容:系統(tǒng)安全的概念;惡意攻擊;入侵檢測;攻擊防護(hù);網(wǎng)絡(luò)安全通信協(xié)

議。

2)教學(xué)要求:掌握網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)安全的概念,了解惡意攻擊的概念、原理和方法,掌握入侵檢測的概念、原理和方法,掌握攻擊防護(hù)技術(shù)的概念與原理,掌握防火墻原理,掌握病毒查殺原理,了解網(wǎng)絡(luò)安全通信協(xié)議。

3)重點(diǎn)與難點(diǎn):雙音多頻信號(hào)的概念以及雙音多頻編譯碼器工作原理;信號(hào)編解碼器芯片引腳組成與工作原理,信號(hào)編解碼器芯片的典型應(yīng)用電路圖及軟件編程。

6.

無線網(wǎng)絡(luò)安全

1)教學(xué)內(nèi)容:無線網(wǎng)絡(luò)概述;

無線網(wǎng)絡(luò)安全威脅;

WiFi

安全技術(shù);

3G安全技術(shù);

ZigBee

安全技術(shù);藍(lán)牙安全技術(shù)。

2)教學(xué)要求:掌握無線網(wǎng)絡(luò)概念、分類,理解無線網(wǎng)絡(luò)安全威脅,掌握

WiFi

安全技

術(shù),掌握

3G安全技術(shù),掌握

ZigBee

安全技術(shù),掌握藍(lán)牙安全技術(shù),實(shí)踐

WiFi

安全配置案

例。

3)重點(diǎn)與難點(diǎn):

無線網(wǎng)絡(luò)概念、

分類,理解無線網(wǎng)絡(luò)安全威脅;

WiFi

安全技術(shù),

WiFi

安全配置案例;

3G安全技術(shù),

ZigBee

安全技術(shù),藍(lán)牙安全技術(shù)。

2

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四、課程教學(xué)時(shí)數(shù)分配

學(xué)時(shí)分配

序號(hào)

教學(xué)內(nèi)容

學(xué)時(shí)

講課

實(shí)驗(yàn)

其他

1

物聯(lián)網(wǎng)與信息安全

8

8

2

物聯(lián)網(wǎng)的安全體系

12

12

3

數(shù)據(jù)安全

12

12

4

隱私安全

8

8

5

系統(tǒng)安全

10

10

6

無線網(wǎng)絡(luò)安全

10

10

7

復(fù)

習(xí)

4

4

計(jì)

64

64

五、教學(xué)組織與方法

1.

課程具體實(shí)施主要采用課堂理論講授方式,以傳統(tǒng)黑板板書的手段進(jìn)行授課。

2.

在以課堂理論講授為主的同時(shí),

適當(dāng)布置課后作業(yè)以檢驗(yàn)和加強(qiáng)學(xué)生對(duì)講授知識(shí)的理解和掌握;

適時(shí)安排分組討論課,

鼓勵(lì)學(xué)生自行查找資料設(shè)計(jì)電路,

并在課堂上發(fā)表自己的設(shè)計(jì)成果。

六、課程考核與成績?cè)u(píng)定

1、平時(shí)考核:主要對(duì)學(xué)生的課程作業(yè)、課堂筆記、課堂表現(xiàn)進(jìn)行綜合考核。平時(shí)考核

的成績占學(xué)期課程考核成績的

30%。

2、期末考核:是對(duì)學(xué)生一個(gè)學(xué)期所學(xué)課程內(nèi)容的綜合考核,采用閉卷考試的形式,考

試內(nèi)容以本學(xué)期授課內(nèi)容為主。考試成績占學(xué)期課程考核成績的

70%。

七、推薦教材和教學(xué)參考書目與文獻(xiàn)

推薦教材:《物聯(lián)網(wǎng)信息安全》

,桂小林主編;機(jī)械工業(yè)出版社,

2012

年。

參考書目與文獻(xiàn):

《物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論》

,劉云浩主編;科學(xué)出版社,

2013

年。

《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用導(dǎo)論》

,

暴建民主編;

人民郵電出版社,

2013

年。

《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用》

,

薛燕紅主編;清華大學(xué)出版社,

2012

年。

大綱制訂人:

大綱審定人:

3

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策劃案計(jì)劃書,

學(xué)習(xí)資料等等

打造全網(wǎng)一站式需求

篇2

“物聯(lián)網(wǎng)概念”從“互聯(lián)網(wǎng)概念”衍生,將其客戶使用節(jié)點(diǎn)延展到任一物體與物體之間,進(jìn)行數(shù)據(jù)互置和交流的一種聯(lián)網(wǎng)概念。它的含義是:經(jīng)過發(fā)射信號(hào)辨認(rèn)(RFID)、紅外線感知元件、GPS系統(tǒng)、鐳射掃描器等數(shù)據(jù)傳輸感應(yīng)設(shè)備,按照事先定好的規(guī)則,把任一物品與網(wǎng)絡(luò)連接起來,進(jìn)行數(shù)據(jù)互置和交流,以實(shí)現(xiàn)智能化辨認(rèn)、確定位置、循跡、監(jiān)視和操控的一種網(wǎng)絡(luò)概念。

二、物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的前景

自2009年8月總理提出“感知中國”以來,物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一,寫入“政府工作報(bào)告”,物聯(lián)網(wǎng)在中國受到了全社會(huì)極大的關(guān)注,2011年11月28日,中國工業(yè)和信息化部了《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》,該規(guī)劃提出物聯(lián)網(wǎng)已成為當(dāng)前世界新一輪經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展的戰(zhàn)略制高點(diǎn)之一,發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)對(duì)于促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

三、高職院校開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的可行性

1、物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

當(dāng)今世界,中國發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)與其他國家在同一起跑線上,前期擁有了一定的產(chǎn)業(yè)、技術(shù)和應(yīng)用基礎(chǔ),展示出蓬勃的進(jìn)步趨勢。

行業(yè)崛起初具規(guī)模。無線發(fā)射信號(hào)辨認(rèn)(RFID)產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模超過100億元,其中低頻率和高頻率RFID比較成熟。全國有上千家企事業(yè)單位從事傳輸感應(yīng)器材的開發(fā)、制造和應(yīng)用,年產(chǎn)量達(dá)二十多億只,市場容量將近1000億元,其中, 微型機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)傳輸感應(yīng)器材市場規(guī)模將近200億元;通訊設(shè)備生產(chǎn)業(yè)具有一定的全球競爭力。建成世界最大、技術(shù)先進(jìn)的公眾互聯(lián)網(wǎng)和通信網(wǎng)。機(jī)器到機(jī)器(M2M)終端數(shù)量接近1000萬,形成世界最大的機(jī)器到機(jī)器市場之一。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì),我國2010年物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模接近2000億元。

當(dāng)前,全球眾多站在科技前鋒的國家和企業(yè)紛紛感到了即將由“物聯(lián)網(wǎng)”引發(fā)的科技與經(jīng)濟(jì)的革命,中國更是迫切提升對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)識(shí)程度,并加快推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。

2、物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用推廣

目前,物聯(lián)網(wǎng)在我國安全防衛(wèi)、交通運(yùn)輸、電力行業(yè)、物資流動(dòng)、環(huán)境保護(hù)、醫(yī)學(xué)治療等范圍已取得應(yīng)用,且使用方式正日臻完善。在安全防衛(wèi)領(lǐng)域,視頻監(jiān)管、周圍邊際防止侵入等應(yīng)用領(lǐng)域已取得明顯效果;在電力行業(yè),遠(yuǎn)距離獲取表數(shù)、輸電變壓監(jiān)測等應(yīng)用正在漸漸發(fā)展;在交通領(lǐng)域,路路網(wǎng)絡(luò)監(jiān)察測測、交通運(yùn)輸工具調(diào)度和管理等領(lǐng)域正在發(fā)揮正面作用;在物資流動(dòng)領(lǐng)域,貨物儲(chǔ)藏、運(yùn)輸、監(jiān)控應(yīng)用大面積推廣;在醫(yī)學(xué)治療領(lǐng)域,個(gè)人身體監(jiān)控護(hù)理、遠(yuǎn)距離醫(yī)療等應(yīng)用日趨成熟。除此之外,物聯(lián)網(wǎng)在市政設(shè)施監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測、食品藥品尋找源頭、建筑節(jié)能等方面也開展了廣泛的應(yīng)用。

3、物聯(lián)網(wǎng)面臨的形勢

當(dāng)前是我國物聯(lián)網(wǎng)從起步階段進(jìn)入規(guī)模發(fā)展的時(shí)期,機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。全球競爭日漸迅猛。美國在最新的國家創(chuàng)新戰(zhàn)略中已將物聯(lián)網(wǎng)上升為重點(diǎn)之一;歐共體策劃了加快物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的詳細(xì)行動(dòng)綱要;日本制定了將物聯(lián)網(wǎng)作為重點(diǎn)戰(zhàn)略領(lǐng)域之一的 U-Japan計(jì)劃;韓國的IT839計(jì)劃將物聯(lián)網(wǎng)作為三大基礎(chǔ)建設(shè)重點(diǎn)之一。先進(jìn)國家一方面加快標(biāo)準(zhǔn)制定和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,謀求物聯(lián)網(wǎng)在未來的大規(guī)模發(fā)展及國際競爭中占據(jù)有利位置,另一方面加大力度發(fā)展嵌入式操作系統(tǒng)、智能計(jì)算、傳感器節(jié)點(diǎn)核心芯片等核心技術(shù)。

科技創(chuàng)新日益明朗。我國的信息技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展已經(jīng)取得長足的進(jìn)步,物聯(lián)網(wǎng)是新一代自主創(chuàng)新打開局面的重點(diǎn)方向,巨大的創(chuàng)新空間蘊(yùn)含其中,在傳輸感應(yīng)元件、芯片、短距離傳輸、超量數(shù)據(jù)處理以及綜合集成、應(yīng)用等領(lǐng)域,自主創(chuàng)新項(xiàng)目日益增多,創(chuàng)新技術(shù)不斷增加。隨著物聯(lián)網(wǎng)在各行各業(yè)的應(yīng)用不斷推進(jìn),將加速帶動(dòng)大量的新應(yīng)用、新產(chǎn)品、新模式、新技術(shù)。

應(yīng)用需要持續(xù)延伸。目前,我國將以加速改革經(jīng)濟(jì)前進(jìn)模式為關(guān)鍵,進(jìn)一步關(guān)注經(jīng)濟(jì)質(zhì)量和提高人民的生活水平,迫切需要應(yīng)用涵蓋物聯(lián)網(wǎng)在內(nèi)的新一代信息技術(shù)更新改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),增加傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和產(chǎn)品質(zhì)量,提高家庭生活智能化程度、公共服務(wù)和社會(huì)管理。廣闊的市場需求將為物聯(lián)網(wǎng)帶來巨大的發(fā)展空間和寶貴的發(fā)展機(jī)遇。

4、物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)人才需求現(xiàn)狀

我國雖然對(duì)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)高度重視,但與歐美發(fā)達(dá)國家相比,還存在著一定的差距。其中物聯(lián)網(wǎng)人才的缺乏就是制約我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸之一。以物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域智能電網(wǎng)為例,據(jù)美國思科公司的產(chǎn)業(yè)報(bào)告:智能電網(wǎng)的規(guī)模是互聯(lián)網(wǎng)的1000倍。隨著數(shù)字化經(jīng)濟(jì)和低碳環(huán)保經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,可再生能源等分散式發(fā)電能源不斷增加及節(jié)點(diǎn)入網(wǎng),智能電網(wǎng)將減少用電高峰期的負(fù)荷,確保電網(wǎng)的安全性與可靠性。未來5至10年智能電網(wǎng)與新能源電力產(chǎn)業(yè)人才將達(dá)到百萬人。

這說明我國對(duì)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的需求是很大的,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的競爭說到底還是人才的競爭。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)對(duì)人才的巨大需求,為高職院校開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)提供了有力的契機(jī)。

5、高職院校與本科院校開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的比較

2010年初教育部下達(dá)了高校設(shè)置物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)申報(bào)通知,眾多高校爭相申報(bào)。由于物聯(lián)網(wǎng)涉及的領(lǐng)域非常廣泛,從技術(shù)角度,主要涉及的現(xiàn)有高校院系與專業(yè)有:計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程,電子與電氣工程,電子信息與通訊,自動(dòng)控制,遙感與遙測,精密儀器,電子商務(wù)等等。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)可能會(huì)在上述這些院系中開設(shè)。 與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用相關(guān)的專業(yè), 如建筑與智能化,土木工程,交通運(yùn)輸與物流,節(jié)能與環(huán)保等等,可能會(huì)考慮開設(shè)選修課或在研究生、博士生階段設(shè)置相關(guān)交叉學(xué)科的學(xué)位。國家首批批準(zhǔn)開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的就有30多所大學(xué)

那么高校設(shè)置物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)是不是就意味著高職院校不必再開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)了呢·其實(shí)二者并不矛盾,因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)本身需要的人才就是方向多樣、層次立體的。不但需要高端的軟硬件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)開發(fā)人員,也需要低端的施工、調(diào)試及維護(hù)工作人員。高職院校的學(xué)生雖然沒有本科學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí),但是他們課程設(shè)置靈活,實(shí)踐環(huán)節(jié)與頂崗實(shí)習(xí)較多,相比之下也有自身的優(yōu)勢。所以高職院校開設(shè)互聯(lián)網(wǎng)專業(yè)是可行的。

作為直接服務(wù)于地方經(jīng)濟(jì)的高職院校,要抓住新時(shí)期的歷史機(jī)遇,及時(shí)準(zhǔn)備開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè),為我國物聯(lián)網(wǎng)事業(yè)的發(fā)展儲(chǔ)備人才。

參考文獻(xiàn):

[1] 梁湖輝。高職院校設(shè)置“物聯(lián)網(wǎng)”專業(yè)可行性探討.成人教育,2011(3):79-80.

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關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);設(shè)施農(nóng)業(yè);應(yīng)用

中圖分類號(hào):S126 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1001-3547(2016)20-0041-03

近年來,隨著農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展,其應(yīng)用已經(jīng)涉及農(nóng)、林、牧、副、漁及農(nóng)產(chǎn)品加工、運(yùn)輸與流通等多個(gè)領(lǐng)域。其中以設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展最為迅速,這是因?yàn)樵O(shè)施農(nóng)業(yè)是在人為可控環(huán)境下進(jìn)行的農(nóng)業(yè)生產(chǎn),更有利于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)揮其精準(zhǔn)高效的特性,因此設(shè)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推廣應(yīng)用成效最為顯著,前景十分廣闊。筆者從事設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)多年,致力于研究物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用,通過查閱資料、走訪調(diào)查,從多個(gè)角度闡述物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的發(fā)展、應(yīng)用情況,以期為我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)自己的綿薄之力。

1 物聯(lián)網(wǎng)的概念

物聯(lián)網(wǎng)(Internet of things)一詞是美國麻省理工學(xué)院的Kevin Ash-ton教授在20世紀(jì)90年代研究無線射頻技術(shù)時(shí)提出來的,通俗的講,其是指在“互聯(lián)網(wǎng)概念”基礎(chǔ)上,物與物之間進(jìn)行信息交換和通訊的一種網(wǎng)絡(luò)概念。其中射頻識(shí)別(RFID)是能讓物品“說話”的一種技術(shù),通過無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)把物品信息集中到處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)分析和處理,并且能通過開放性的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息的交換和共享。2005年國際電信聯(lián)盟(ITU)的《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告物聯(lián)網(wǎng)》中,物聯(lián)網(wǎng)的定義和范圍進(jìn)一步擴(kuò)大,是指由RFID、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備按協(xié)議把任何物品互相連接,進(jìn)行信息交換和通信,以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)概念[1]。

所謂農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是指物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用,具體有農(nóng)作物生產(chǎn)、農(nóng)產(chǎn)品經(jīng)營、設(shè)施管理和信息服務(wù)等,它利用各類傳感設(shè)備,采集相關(guān)信息,通過無線網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)通信無線網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)傳輸,在智能化操作終端顯示,實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后的全過程監(jiān)控,以利于我們科學(xué)決策[2]。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在國外設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)誕生在國外,因此國外設(shè)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展較快,20世紀(jì)90年代后期就有較多報(bào)道,如英國研發(fā)的禁止外來人員非法進(jìn)入設(shè)施的警報(bào)系統(tǒng)和溫室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、遠(yuǎn)程灌溉系統(tǒng)等;日本研究名為“Open Plannet,OP”的監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了溫室環(huán)境和視頻的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控[3];荷蘭研究的花卉植物生長控制系統(tǒng);美國加州研發(fā)的草莓培育物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測草莓生長情況及土壤、環(huán)境空氣的溫濕度變化,自動(dòng)控制施肥與澆水。

在體會(huì)到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢后,一些發(fā)達(dá)國家大面積推廣這一技術(shù),除對(duì)農(nóng)作物的生長環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測外,還對(duì)使用農(nóng)業(yè)機(jī)械、后續(xù)的加工、物流進(jìn)行監(jiān)控,使物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用更加完善[4]。應(yīng)用成熟的有英國的農(nóng)業(yè)管理與決策系統(tǒng)、美國的作物決策系統(tǒng)等[2]。其中,尤其值得我們學(xué)習(xí)的是這些國家將農(nóng)業(yè)知識(shí)與應(yīng)用系統(tǒng)有效結(jié)合,采集大量第一線數(shù)據(jù),為育種、土壤水肥管理、病蟲害防治、農(nóng)產(chǎn)品采收加工、物流等全過程提供信息化的服務(wù)。

3 我國物聯(lián)網(wǎng)的研究

我國物聯(lián)網(wǎng)的研究晚于國外發(fā)達(dá)國家。2011年,國家農(nóng)業(yè)部了《全國農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化發(fā)展“十二五”規(guī)劃》,標(biāo)志著國家級(jí)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程立項(xiàng)并開始啟動(dòng),2013年,上海、天津、安徽成為我國農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)區(qū)域試點(diǎn)[5],標(biāo)志著我國農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展駛?cè)肟燔嚨馈?/p>

3.1 我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展情況

據(jù)統(tǒng)計(jì),全國已有8個(gè)?。▍^(qū)、市)承擔(dān)了國家級(jí)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程和農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)區(qū)域工程,通過實(shí)施取得了階段性成果,也帶動(dòng)了周邊地區(qū)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。其中有代表性的如北京市開展了農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)用水管理、環(huán)境調(diào)控、設(shè)施農(nóng)業(yè)等方面的應(yīng)用示范[6];江蘇省開發(fā)了基于物聯(lián)網(wǎng)的智能農(nóng)業(yè)管理平臺(tái),側(cè)重對(duì)設(shè)施農(nóng)業(yè)、豬的養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化,并開始推廣[7];天津市建設(shè)了總面積逾667 hm2的核心試驗(yàn)基地,開展了約

1 000棟節(jié)能溫室的示范應(yīng)用,建成了農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),研究了設(shè)施環(huán)境信息監(jiān)督、智能化控制與管理等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。此外,國內(nèi)許多企業(yè)也參與到農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)中,如北京紫藤連線科技有限公司、大唐移動(dòng)通信設(shè)備有限公司等在開發(fā)硬件的同時(shí),還提出了整體解決方案,以適應(yīng)客戶的生產(chǎn)需要[8]。上述系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)類似,如圖1所示,即在溫室中安裝傳感器,通過無線網(wǎng)絡(luò)與手機(jī)網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)相連,使用戶可以通過手機(jī)或電腦訪問該網(wǎng)絡(luò),實(shí)時(shí)監(jiān)控溫室的情況,如溫度、濕度、作物生長等,也可以與專家在線交流。

3.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是以傳感器為基礎(chǔ),設(shè)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)常用傳感器包括光照傳感器、濕度傳感器、壓敏(流體)傳感器以及生物生長特性傳感器等。另外,CMOS圖像傳感器(攝像頭)也可用于監(jiān)控作物的生長。在設(shè)施內(nèi)安裝探測溫度、濕度、光照、CO2濃度等的無線傳感器、攝像頭,將若干傳感器與控制器鏈接,可實(shí)時(shí)查看溫室內(nèi)的溫度、濕度、光照、CO2濃度等信息。

傳感器采集數(shù)據(jù)后,通過數(shù)據(jù)采集傳輸技術(shù)、電子標(biāo)簽技術(shù)、云計(jì)算等,將數(shù)據(jù)反饋給控制系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng),由計(jì)算機(jī)控制溫室的施肥、灌溉、門窗開閉、溫度升降等。園區(qū)管理者可以通過手機(jī)或電腦了解溫室的情況,并遠(yuǎn)程控制調(diào)節(jié)溫度、濕度、光照、CO2濃度的設(shè)備,提高工作效率[9]。

采用傳統(tǒng)種植方式,溫室內(nèi)用工多、工作繁重。而現(xiàn)在,工作人員通過物聯(lián)網(wǎng)收集數(shù)據(jù),可實(shí)時(shí)監(jiān)控溫室作物的生長參數(shù),了解作物不同生長階段應(yīng)采取的栽培措施,及如何提高產(chǎn)品的營養(yǎng)品質(zhì)、風(fēng)味品質(zhì)和外觀品質(zhì)、降低農(nóng)藥殘留量等,實(shí)現(xiàn)栽培技術(shù)的精確控制。如遇到解決不了的問題,用戶可以登錄農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)信息平臺(tái),將相關(guān)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場參數(shù)上傳到云計(jì)算中心,中心經(jīng)過選擇后,篩選出對(duì)應(yīng)的專家進(jìn)行指導(dǎo),并將相關(guān)信息發(fā)送到用戶的手機(jī)上,用戶就可以與專家進(jìn)行遠(yuǎn)程交流了。

4 設(shè)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)面臨的問題及應(yīng)對(duì)舉措

從總體上看,設(shè)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,目前主要在設(shè)施農(nóng)業(yè)示范園區(qū)中應(yīng)用,距離大規(guī)模應(yīng)用還有很長的路要走。筆者經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)我國設(shè)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)存在以下3個(gè)方面的問題。

4.1 專用傳感器的缺乏

如前所述,傳感器是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ),但國內(nèi)生產(chǎn)的農(nóng)用傳感器質(zhì)量參差不齊,性能差、監(jiān)測數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確且沒有合適的標(biāo)準(zhǔn),因此,傳感器只得依賴進(jìn)口。正如農(nóng)業(yè)部信息中心主任李昌健所說:“我國農(nóng)用傳感器種類不到世界的10%,市場上主要為進(jìn)口設(shè)備,應(yīng)在覆蓋面、適用性上下功夫[4]?!?/p>

我國相關(guān)企業(yè)、科研單位應(yīng)加大傳感器的研發(fā)力度,研制具有我國自主產(chǎn)權(quán)的農(nóng)業(yè)傳感器。

4.2 資金的缺乏

設(shè)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)要求有配套的基礎(chǔ)設(shè)施,而這一建設(shè)需要的資金較多,維護(hù)更新的資金也較多,投資回報(bào)周期長。目前,我國的設(shè)施生產(chǎn)多以小農(nóng)戶為主,對(duì)于一家一戶的經(jīng)營來講,物聯(lián)網(wǎng)設(shè)施所需資金偏高[5],大面積推廣仍有一定的難度,只有等經(jīng)營達(dá)到一定的規(guī)模才有可能應(yīng)用。

針對(duì)建設(shè)資金缺乏的情況,建議以政府投入為主,采取政府補(bǔ)貼的形式,據(jù)報(bào)道,有關(guān)部門正在準(zhǔn)備建立農(nóng)業(yè)信息補(bǔ)貼制度,以加快農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的推廣[5];同時(shí)應(yīng)積極引入社會(huì)資金,使投資多元化。

4.3 軟件產(chǎn)品研發(fā)的缺乏

目前國內(nèi)設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中已有的物聯(lián)網(wǎng)主要停留在數(shù)據(jù)監(jiān)測與初步分析上,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行二次加工的很少,沒有實(shí)現(xiàn)真正意義上的智能控制,這實(shí)質(zhì)上是缺乏相應(yīng)的軟件產(chǎn)品。

建議科研人員借鑒國外的經(jīng)驗(yàn),認(rèn)真分析,結(jié)合我國農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展情況,開發(fā)相應(yīng)的軟件,對(duì)搜集的數(shù)據(jù)進(jìn)行充分加工利用。

5 未來研究的方向

未來設(shè)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的研究可以從以下5個(gè)方面入手。

5.1 打造一批農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備

著力研制運(yùn)行穩(wěn)定、壽命長的傳感器,開展農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)系統(tǒng)的自主研發(fā),加強(qiáng)動(dòng)植物生長過程的數(shù)字化監(jiān)測。

5.2 注重?cái)?shù)據(jù)的分析

通過分析各類型數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)農(nóng)作物生長規(guī)律,建立設(shè)施作物生長管理模式、病蟲害防治模式等[10,11]。

5.3 研究和制定一批農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

聯(lián)合各單位,研究和編制農(nóng)業(yè)領(lǐng)域?qū)S脳l形碼(一維碼、二維碼)、電子標(biāo)簽等的使用規(guī)范。

5.4 形成可推廣的技術(shù)模式

針對(duì)設(shè)施農(nóng)業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全、農(nóng)產(chǎn)品電子商務(wù)等的監(jiān)測監(jiān)控,開發(fā)相應(yīng)的全過程管理系統(tǒng),構(gòu)建全程技術(shù)服務(wù)體系。

5.5 培育農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)

按照引進(jìn)、消化、吸收、再創(chuàng)新的模式,積極推進(jìn)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備制造、軟件開發(fā)及相關(guān)服務(wù),培育產(chǎn)業(yè)化研究基地、中試基地和生產(chǎn)基地,積極推廣這一技術(shù),促進(jìn)其發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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篇4

面向網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)本科生的網(wǎng)絡(luò)管理與安全課程群,主要包括“信息安全概論”、“應(yīng)用密碼學(xué)”、“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理”、“網(wǎng)絡(luò)防御技術(shù)”、“網(wǎng)絡(luò)性能分析”和“網(wǎng)絡(luò)安全編程與實(shí)踐”這六門專業(yè)課程。

在課程安排上,“信息安全概論”課程首先引入信息安全的基本概念和基本原理,包括消息鑒別與數(shù)字簽名、身份認(rèn)證、操作系統(tǒng)安全、數(shù)據(jù)庫安全技術(shù)以及數(shù)據(jù)的備份與恢復(fù)等知識(shí)點(diǎn);而“應(yīng)用密碼學(xué)”課程則介紹密碼學(xué)基本概念、基本理論以及主要密碼體制的算法與應(yīng)用;更進(jìn)一步,“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理”課程以協(xié)議分析為導(dǎo)向講授網(wǎng)絡(luò)管理的相關(guān)理論,包括功能域、體系結(jié)構(gòu)、協(xié)議規(guī)范、信息表示等知識(shí)點(diǎn);“網(wǎng)絡(luò)防御技術(shù)”課程以統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)安全管理能力作為培養(yǎng)目標(biāo),闡述網(wǎng)絡(luò)攻擊的手段和方法以及網(wǎng)絡(luò)防御的基本原理;在此基礎(chǔ)上,“網(wǎng)絡(luò)性能分析”課程著重討論網(wǎng)絡(luò)性能管理的理論與應(yīng)用;“網(wǎng)絡(luò)安全編程與實(shí)踐”課程討論網(wǎng)絡(luò)安全編程實(shí)現(xiàn)的基本技術(shù)

。值得注意的是,網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)管理與安全課程群建設(shè)成果,目前正在為面向物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的相關(guān)課程體系設(shè)置與教學(xué)方法改革所借鑒。網(wǎng)絡(luò)管理與安全綜合課程設(shè)計(jì)介于實(shí)踐教學(xué)體系中提高層次到綜合層次的過渡階段,作為網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)本科生第四學(xué)年實(shí)踐能力培養(yǎng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié),有利于深入培養(yǎng)相關(guān)專業(yè)本科生的網(wǎng)絡(luò)管理與安全綜合實(shí)踐能力。

二、基于項(xiàng)目角色劃分的實(shí)施方案

為了培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)本科生的工程實(shí)踐能力,網(wǎng)絡(luò)管理與安全綜合課程設(shè)計(jì)實(shí)施過程的改革思路是:采用自主團(tuán)隊(duì)方式,選擇并完成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理與安全項(xiàng)目。對(duì)于相關(guān)專業(yè)本科生而言,因?yàn)槭亲杂山M成團(tuán)隊(duì),項(xiàng)目角色劃分顯得尤為重要。在這一背景下,提出基于項(xiàng)目角色劃分的網(wǎng)絡(luò)管理與安全綜合課程設(shè)計(jì)實(shí)施方案。

網(wǎng)絡(luò)管理與安全綜合課程設(shè)計(jì)并不是要求本科生在短時(shí)間內(nèi)便可以完成一個(gè)很大的網(wǎng)絡(luò)管理與安全項(xiàng)目,主要是希望他們能夠利用已有網(wǎng)絡(luò)管理與安全課程群的知識(shí)基礎(chǔ),按照軟件工程的思路合作完成一個(gè)規(guī)模適中的網(wǎng)絡(luò)管理與安全項(xiàng)目,提高網(wǎng)絡(luò)管理與安全綜合實(shí)踐能力。

三、網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的協(xié)同設(shè)計(jì)

作為一所地方工科院校,我校自2008年開始面向本科生開設(shè)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè),并于2012年面向本科生開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè),同時(shí)已獲批“湖北省高等學(xué)校戰(zhàn)略性新興(支柱)產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃本科項(xiàng)目”。網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)雖然是兩個(gè)不同的專業(yè),卻具有一定的關(guān)聯(lián)性,如何保證網(wǎng)絡(luò)管理與安全綜合課程設(shè)計(jì)的實(shí)施方案對(duì)于這兩個(gè)專業(yè)的協(xié)同設(shè)計(jì),是專業(yè)改革實(shí)踐過程中需要考慮的問題。網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)管理與安全綜合課程設(shè)計(jì)的選題主要包括四個(gè)方向,即“信息安全與密碼學(xué)”、“網(wǎng)絡(luò)防御技術(shù)”、“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理”與“統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)安全管理”。

其基本的選題思路在于幫助本科生熟悉常用的網(wǎng)絡(luò)管理與安全編程開發(fā)包,并掌握網(wǎng)絡(luò)管理與安全項(xiàng)目實(shí)踐的基本技術(shù),為將來從事網(wǎng)絡(luò)管理與安全方面的研發(fā)工作打下一定的基礎(chǔ)。更進(jìn)一步,較之網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè),物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)具有更強(qiáng)的整合性與自身的特色,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)管理與安全綜合課程設(shè)計(jì)的選題主要包括兩個(gè)方向,即“物聯(lián)網(wǎng)安全”與“物聯(lián)網(wǎng)管理”。

篇5

物聯(lián)網(wǎng)一詞如今連篇累牘地撞擊著人們的頭腦。

11月3日,總理向首都科技界發(fā)表了題為《讓科技引領(lǐng)中國可持續(xù)發(fā)展》的講話,指出要著力突破傳感網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù),及早部署后IP時(shí)代相關(guān)技術(shù)研發(fā),使信息網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)成為推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)、邁向信息社會(huì)的“發(fā)動(dòng)機(jī)”。

早在今年8月7日,溫總理在無錫考察時(shí)就曾指出應(yīng)高度重視物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,指示“把傳感系統(tǒng)和TD技術(shù)結(jié)合起來”、“盡快建立中國的傳感信息中心,或者叫‘感知中國’中心”。物聯(lián)網(wǎng)因此得到了各級(jí)政府的有力推動(dòng),電信運(yùn)營商的積極反應(yīng),以及重要用戶的鼎力支持,成為我國信息網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的最新趨勢。“物聯(lián)網(wǎng)”被稱為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后,世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。

11月1日,中關(guān)村物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成立。據(jù)了解,北京物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)、應(yīng)用機(jī)構(gòu)、行業(yè)組織等40余家單位舉辦中關(guān)村物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟大會(huì),這是北京市落實(shí)國務(wù)院支持中關(guān)村國家自主示范區(qū)的批復(fù)精神,建設(shè)創(chuàng)新性城市,實(shí)施“科技北京”行動(dòng)計(jì)劃又一項(xiàng)重要的方針,也是北京市物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的新契機(jī)。打造以首都為核心的物聯(lián)網(wǎng)中心,輻射全國,逐漸形成系統(tǒng)化、規(guī)?;彤a(chǎn)業(yè)化。

11月2一3日舉辦的中國互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)上,物聯(lián)網(wǎng)也成為2009年通信業(yè)發(fā)展的熱門詞匯。工信部部長李毅中首次出席了互聯(lián)網(wǎng)大會(huì),并表示了對(duì)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重視。他建議,要加大對(duì)下一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、寬帶移動(dòng)無線技術(shù)、傳感網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展;今后要加快推進(jìn)三網(wǎng)融合,實(shí)現(xiàn)廣電和電信業(yè)務(wù)的雙向進(jìn)入,促進(jìn)IPTV、手機(jī)電視等融合型業(yè)務(wù)的發(fā)展。

物聯(lián)網(wǎng)的前世今生

物聯(lián)網(wǎng)是當(dāng)前最前瞻的技術(shù)之一。世界眾多站在技術(shù)前沿的國家和企業(yè)感應(yīng)到一場即將由“物聯(lián)網(wǎng)”引發(fā)的科技革命與經(jīng)濟(jì)浪潮,紛紛制定標(biāo)準(zhǔn)、研究新技術(shù)和應(yīng)用,以期掌握市場主動(dòng)權(quán)。

早在1999年,美國麻省理工學(xué)院首次提出了物聯(lián)網(wǎng)的概念:將所有物品通過射頻識(shí)別等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理的網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)在改變世界的能力上被預(yù)言將會(huì)遠(yuǎn)超互聯(lián)網(wǎng)。2005年,國際電信聯(lián)盟在年度報(bào)告中對(duì)概念的涵義進(jìn)行了擴(kuò)展:信息與通信技術(shù)的目標(biāo)已經(jīng)從任何時(shí)間、任何地點(diǎn)連接任何人,發(fā)展到連接任何物品的階段,而物體的鏈接就構(gòu)成了物聯(lián)網(wǎng)。2005年,在突尼斯舉行的信息社會(huì)世界峰會(huì)上,正式提出了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念。

美國總統(tǒng)奧巴馬提出“物聯(lián)網(wǎng)”是振興經(jīng)濟(jì)、確立優(yōu)勢的關(guān)鍵戰(zhàn)略,啟動(dòng)投資110億美元進(jìn)行智能電網(wǎng)的研究和建設(shè);歐洲信息業(yè)與商業(yè)人士在歐盟總部布魯塞爾對(duì)物聯(lián)網(wǎng)展開了廣泛的討論;2009年6月日本提出“i-Japan”計(jì)劃;GE、IBM、西門子、Google、Intel等信息產(chǎn)業(yè)巨頭也已投入智能電網(wǎng)業(yè)務(wù)。

2009年秋,北京國際通信展,中國移動(dòng)正式推出關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的家庭安防等應(yīng)用。2009年1月28日,IBM正式提出“智慧地球”的概念,由于智慧地球?qū)?dòng)信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展及經(jīng)濟(jì)發(fā)展,把感應(yīng)器嵌入和裝備到全球每個(gè)角落的電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路等各種設(shè)施中,并且被普遍連接,形成所謂“物聯(lián)網(wǎng)”。“互聯(lián)網(wǎng)+物聯(lián)網(wǎng)=智慧的地球”。自此全世界便掀起了智慧地球研究與建設(shè)的熱潮。

在中國互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會(huì)常務(wù)副理事長高新民看來,物聯(lián)網(wǎng)是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)本身這幾個(gè)事情的融合,無疑是全世界范圍內(nèi)認(rèn)為的一個(gè)很重要的發(fā)展方向。但他同時(shí)強(qiáng)調(diào),我認(rèn)為不要炒作太多,我們要扎扎實(shí)實(shí)地做工作,做一些基礎(chǔ)的研究,做傳感器、局域網(wǎng)絡(luò),整個(gè)網(wǎng)絡(luò)情況,以及整個(gè)應(yīng)用一些流程。

中國工程院副院長鄔賀銓院士把物聯(lián)網(wǎng)定義為“每一個(gè)物體都可以通信,每一個(gè)物體都可以尋址,每一個(gè)物體都可以控制,也就是我們所說的泛在網(wǎng)?!?/p>

業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為,物聯(lián)網(wǎng)一方面可以提高經(jīng)濟(jì)效益,大大節(jié)約成本;另一方面可以為全球經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇提供技術(shù)動(dòng)力。自2008年以來,全球主要發(fā)達(dá)國家和地區(qū)紛紛拋出與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的信息化戰(zhàn)略,冀望于物聯(lián)網(wǎng)刺激經(jīng)濟(jì)增長。目前,美、日、歐、中國等都在投入巨資深入研究探索物聯(lián)網(wǎng)。

中關(guān)村在行動(dòng)

清華同方股份公司陸致成總裁在中關(guān)村物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成立大會(huì)上表示,中關(guān)村具有物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的優(yōu)勢,在核心技術(shù)研發(fā)、傳感器、網(wǎng)絡(luò)傳輸、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟協(xié)同創(chuàng)新等方面都有比較好的基礎(chǔ),很多已經(jīng)在奧運(yùn)會(huì)上實(shí)現(xiàn)了成功的示范應(yīng)用。但是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)處于早期發(fā)展階段,產(chǎn)業(yè)鏈長,還存在著缺乏完整的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系和成熟的業(yè)務(wù)模式。行業(yè)融合也不夠,缺少有利于產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)的應(yīng)用組織方案,研究力量也比較分散,產(chǎn)業(yè)的集中度也比較低。

“物聯(lián)網(wǎng)既是一個(gè)新的發(fā)展趨勢,是一個(gè)重要的機(jī)遇,同時(shí)它也跟我們過去的工作有緊密的聯(lián)系?!北本┦薪?jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)主任朱炎表示,大力集成已有的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,積極打造中國的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中心之一。北京,尤其是中關(guān)村的資源發(fā)展十分具有優(yōu)勢,技術(shù)源頭方面有科學(xué)院、清華、北大、北郵等大學(xué),特別是在TD―SCDMA、閃聯(lián)信息技術(shù)等相關(guān)領(lǐng)域擁有獨(dú)立的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán);在產(chǎn)業(yè)方面有傳感器、網(wǎng)絡(luò)傳輸、數(shù)據(jù)處理等基本完善的產(chǎn)業(yè)鏈,有清華同方、時(shí)代凌宇等一大批領(lǐng)先企業(yè);在應(yīng)用方面,城市網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)格管理、智能監(jiān)控、食品追溯、水質(zhì)監(jiān)測等系統(tǒng)都有典型的應(yīng)用管理。

第二,北京物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展要有傳感器、傳輸網(wǎng)絡(luò)、集成服務(wù)三大領(lǐng)域?yàn)楹诵?成為產(chǎn)業(yè)鏈和產(chǎn)業(yè)支持。傳感器的發(fā)展重點(diǎn)是高端化,有清華同方、微電子、京儀集團(tuán)、昆侖海岸等公司,發(fā)揮高端芯片研發(fā)生產(chǎn),拿出一批國家急需的高端傳感器產(chǎn)品,進(jìn)而發(fā)展具有智能化的各種裝備。

篇6

[關(guān)鍵詞]:物聯(lián)網(wǎng) 技工院校 課程設(shè)置 人才培養(yǎng)

中圖分類號(hào):TN711 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):

一、物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展?fàn)顩r

2009年8月總理在考察無錫高新微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心時(shí)指出,要積極創(chuàng)造條件,在無錫建立中國的傳感網(wǎng)中心,發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)。11月在首都科技界大會(huì)再次提出發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)。雖然物聯(lián)網(wǎng)的概念在我國最近才得到廣泛關(guān)注,但物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用很早就在我國開展,目前主要以RFID、M2M、傳感網(wǎng)三種形態(tài)為主。國內(nèi)在傳感器網(wǎng)絡(luò)方面則處于發(fā)展初級(jí)階段,基本上還是依托于科研項(xiàng)目、科研成果的示范,使用的協(xié)議也還是專用協(xié)議。2010年國家工信部和發(fā)改委出臺(tái)系列政策支持物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。2020年之前我國將規(guī)劃3.86萬億元的資金用于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

二、技工院校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)背景與需求分析:

(一)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)背景

1、行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r

物聯(lián)網(wǎng)旨在實(shí)現(xiàn)人、設(shè)備與系統(tǒng)間的智能互連,在業(yè)界被認(rèn)為是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)之后的世界信息產(chǎn)業(yè)第三次浪潮,具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,因此,必須重視物聯(lián)網(wǎng)的研究和專業(yè)人才的培養(yǎng)。

2、國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀:

(1)在政府層面,美國總統(tǒng)對(duì)IBM提出的“智慧地球”概念給予了積極回應(yīng),將“新能源” 和“物聯(lián)網(wǎng)”列為振興經(jīng)濟(jì)的兩大武器, 使“物聯(lián)網(wǎng)”概念開始走入大眾視線。此后,在不到一年時(shí)間內(nèi),各國相繼出臺(tái)了自己的物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略,例如中國國家總理提出的“感知中國”計(jì)劃;

(2)中國在以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為先導(dǎo)的上一次科技發(fā)展浪潮中未占先機(jī),在目前的物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)中要力爭搶占先機(jī),把握主動(dòng)權(quán),分享新技術(shù)對(duì)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展帶來的恩惠。而搶占先機(jī)最關(guān)鍵的是人才培養(yǎng),中國要想成為物聯(lián)網(wǎng)強(qiáng)國,必須加快本土物聯(lián)網(wǎng)人才的大規(guī)模培養(yǎng),改變互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代人才總是從國外引進(jìn)的局面。

(3)推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)在我國的發(fā)展,也是在經(jīng)濟(jì)社會(huì)領(lǐng)域貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀的一種體現(xiàn)。正如主席所指出的那樣:“實(shí)現(xiàn)科學(xué)發(fā)展,必然要求我們以解放思想為先導(dǎo)、以改革創(chuàng)新為動(dòng)力?!碑?dāng)前我國發(fā)展物聯(lián)網(wǎng),一方面有助于提升創(chuàng)新發(fā)展與中國創(chuàng)造的水平,加快社會(huì)進(jìn)步的步伐。另一方面,發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)有利于轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式,實(shí)現(xiàn)國民經(jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展的目標(biāo)

(二)技工院校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)需求分析

從物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的角度來分析,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)主要有感知控制、 數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)處理三個(gè)環(huán)節(jié)。感知控制主要通過感知設(shè)備來對(duì)物獲取感知信息,涉及到物聯(lián)網(wǎng)中的硬件系統(tǒng),這個(gè)環(huán)節(jié)需要電子設(shè)備技術(shù)人員以及芯片設(shè)計(jì)和制造人員;當(dāng)物的信息被感知到,就可以通過數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)對(duì) 數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、控制,從而進(jìn)行應(yīng) 用,這個(gè)環(huán)節(jié)主要是通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行 傳輸,涉及到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通訊技 術(shù),因此需要通訊和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)人 員;數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)主要對(duì)傳輸過來 的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,涉及到系統(tǒng)分 析,因此需要系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)應(yīng)用 和系統(tǒng)管理人員。根據(jù)以上物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)特征分析,物聯(lián)網(wǎng)人才需求可以概況為三類:電子設(shè)備技術(shù)和芯片設(shè)計(jì)技術(shù)人才;計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通訊人才;系 統(tǒng)集成和應(yīng)用人才。

三、技工院校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)的思路

(一)物聯(lián)網(wǎng)人才目標(biāo)崗位分析

根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)市場人才需求特征和高職人才培養(yǎng)目標(biāo),高職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)應(yīng)培養(yǎng)具有物聯(lián)網(wǎng)基本理念,具有物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)相對(duì)應(yīng)崗位必備的理論知識(shí)和專門知識(shí),具有較強(qiáng)的物聯(lián)網(wǎng)崗位操作能力、一定的系統(tǒng)開發(fā)能力,能從事物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)管理等工作的業(yè)務(wù)能力,具有良好服務(wù)意識(shí)與職業(yè)道德的系統(tǒng)集成技術(shù)員、工程現(xiàn)場管理員、項(xiàng)目主管及輔助設(shè)計(jì)等高素質(zhì)技能型人才。可以在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備維護(hù)、運(yùn)營服務(wù)等企業(yè),從事無線傳感網(wǎng)、RFID系統(tǒng)、局域網(wǎng)、安防監(jiān)控網(wǎng)等工程施工、安裝、調(diào)試、維護(hù)等工作。

(二)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)方向

物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)是以計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、電子科學(xué)與技術(shù)、通信工程、控制以及軟件工程、管理工程等多個(gè)學(xué)科相融合的綜合性專業(yè)學(xué)科,因此在一個(gè)專業(yè)內(nèi)要學(xué)習(xí)整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)知識(shí)是不現(xiàn)實(shí)的,所以物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)可以根據(jù)崗位目標(biāo)定位。針對(duì)新興的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展以及目前新疆人才緊缺情況,初步培養(yǎng)掌握射頻、傳感器、無線傳輸、信息處理等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),能適應(yīng)新疆物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要,具有從事無線傳輸、傳感網(wǎng)、RFID系統(tǒng)、局域網(wǎng)、安防監(jiān)控網(wǎng)等工程施工、安裝、調(diào)試、維護(hù)等工作的業(yè)務(wù)能力高素質(zhì)技能型人才。

(三)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程體系的建立

課程體系的建立是實(shí)現(xiàn)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要環(huán)節(jié),也是人才培養(yǎng)的具體表現(xiàn)。主要圍繞學(xué)生基本道德品質(zhì)、職業(yè)素養(yǎng)、職業(yè)核心能力的培養(yǎng),同時(shí)兼顧一定的知識(shí)面和專業(yè)延伸,來構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程體系。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程主要有程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論、電子技術(shù)基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用、單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用、無線組網(wǎng)技術(shù)、RFID系統(tǒng)安裝與調(diào)試、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安裝與調(diào)試、工程圖識(shí)別與繪制、系統(tǒng)集成與項(xiàng)目管理等組成。這些課程主要解決數(shù)據(jù)傳輸環(huán)節(jié)問題,要求學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通訊相關(guān)知識(shí),具有通訊系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)與管理能力,通信設(shè)備的安裝、調(diào)試和故障排除能力。

(四)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)-實(shí)踐教學(xué)基地的建設(shè)

為了提高物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的技術(shù)含量,加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的技能培養(yǎng),必須開發(fā)和建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實(shí)訓(xùn)演練基地。由于目前物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)建設(shè)沒有一個(gè)完整、成熟的方案,因此要在原來實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)上進(jìn)行改建或者自建。一是自主研制物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室,包括多媒體傳感節(jié)點(diǎn)、溫度傳感器節(jié)點(diǎn)、RFID節(jié)點(diǎn)以及多種傳感器節(jié)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。二是搭建物聯(lián)網(wǎng)融合實(shí)驗(yàn)室,包括傳感器節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)傳輸節(jié)點(diǎn)、數(shù)據(jù)處理和控制節(jié)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)完整的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)功能。三是與不同行業(yè)的相關(guān)企業(yè)合作建立校外實(shí)訓(xùn)基地。學(xué)校與不同的物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)合作,利用企業(yè)資源為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)平臺(tái)來彌補(bǔ)學(xué)校沒有相應(yīng)領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)室的不足。

四、物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)應(yīng)注意的要點(diǎn)

(一) 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)應(yīng)確定專業(yè)以及專業(yè)的獨(dú)特性

在專業(yè)設(shè)置中,首先要考慮教育對(duì)象的就業(yè)需要,專業(yè)的設(shè)置具有明確的職業(yè)定向性,物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)就是培養(yǎng)既懂得物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)又擁有物聯(lián)網(wǎng)相應(yīng)技術(shù)的綜合人才,有了明確的定位,才能對(duì)課程和教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行規(guī)劃和實(shí)施。同時(shí),在強(qiáng)調(diào)智力技能培養(yǎng)以外,還應(yīng)考慮教育對(duì)象的態(tài)度和對(duì)這一職業(yè)理解力的培養(yǎng)。

(二) 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)應(yīng)考慮目標(biāo)多元化和兼容性

高職教育的培養(yǎng)目標(biāo)不只限于正規(guī)的學(xué)歷教育,還必須實(shí)施非學(xué)歷教育,要發(fā)揮專業(yè)的獨(dú)特優(yōu)勢,多元辦學(xué)目標(biāo)并舉。

(三) 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程體系開發(fā)突出職業(yè)性

課程開發(fā)應(yīng)以滿足企業(yè)對(duì)人才素質(zhì)和知識(shí)結(jié)構(gòu)的要求,強(qiáng)調(diào)“職業(yè)”又突出“能力”。

參考文獻(xiàn):

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[3] 楊從亞 . 高職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)探索 職業(yè)技術(shù)教育 ,2010,(35).

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關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);遠(yuǎn)程監(jiān)控;生產(chǎn)運(yùn)行管理平臺(tái)

數(shù)字化油田是石油工程信息化的高級(jí)階段,是信息化達(dá)到網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、模型化和科學(xué)化的全新標(biāo)志。石油工程作為一個(gè)跨學(xué)科、多專業(yè)相互配合的技術(shù)高度密集型行業(yè),信息化一直伴隨著工程行業(yè)的發(fā)展,并發(fā)揮著巨大的作用。近年來,通過應(yīng)用驅(qū)動(dòng)和技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新引領(lǐng)的互動(dòng)式發(fā)展,基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的數(shù)字化建設(shè),在石油工程數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程監(jiān)測等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,本文針對(duì)石油工程生產(chǎn)運(yùn)行與管理實(shí)際,擬基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),通過構(gòu)建集可視化、功能化、數(shù)字化鉆井系統(tǒng),以滿足鉆井日常生產(chǎn)運(yùn)行、生產(chǎn)管理、生產(chǎn)監(jiān)控、設(shè)備管理的需求。

1物聯(lián)網(wǎng)基本內(nèi)涵

國內(nèi)對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的概念是整合了美國的CPS(Cyber-Physical System)、歐盟的IOT(Internet of Things) 和日本的i-Japan的概念,但又不完全和哪一個(gè)相同。由于物聯(lián)網(wǎng)本身與互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通訊網(wǎng)、傳感網(wǎng)等有密切的關(guān)系,因此國內(nèi)不同領(lǐng)域的專家針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的思考出發(fā)點(diǎn)各異,事實(shí)上我國對(duì)物聯(lián)網(wǎng)還沒有一個(gè)精準(zhǔn)和公認(rèn)的定義。物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)大致有三個(gè)層次,底層是用來感知數(shù)據(jù)的感知層,第二層是數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)層,最上面則是內(nèi)容應(yīng)用層。隨著“物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)的發(fā)展與廣泛應(yīng)用,從工作辦公到日常生活應(yīng)用都與計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息化有效結(jié)合,包括我們接觸與使用的各種設(shè)施與物體以及物品,比如交通工具汽車,居住的樓房,出行必需的公路、鐵路、機(jī)場,乃至手中的鑰匙、手上戴的手表等等,只需要安裝一個(gè)極小的感應(yīng)芯片,就可以有效利用紅外線感應(yīng)、全球定位系統(tǒng)、激光掃描技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)或者射頻技術(shù),使之與互聯(lián)網(wǎng)相連,進(jìn)而利用能力超強(qiáng)的計(jì)算機(jī)群實(shí)現(xiàn)智能化管理。為有效整合企業(yè)的各類服務(wù)、降低重復(fù)工作的損耗,可以采用基于面向服務(wù)架構(gòu)(SOA)的物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)應(yīng)用框架,并能通過.Net平臺(tái)和Java 平臺(tái)兩種技術(shù)實(shí)現(xiàn)。運(yùn)用該框架、利用射頻標(biāo)識(shí)構(gòu)建的物聯(lián)網(wǎng)可以對(duì)企業(yè)各業(yè)務(wù)流程進(jìn)行監(jiān)控,并實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)資源共享和高效利用,從而為企業(yè)資源整合提供了一種可行的解決方案。

2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)特點(diǎn)、作用與應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)的幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)可歸納為“感知、傳輸、處理”,實(shí)現(xiàn)“及時(shí)、精確、全面地獲取和處理信息,達(dá)到科學(xué)決策、降低成本、提高效率、保護(hù)環(huán)境、增強(qiáng)安全等目標(biāo)”。其中,傳感技術(shù)、嵌入式智能技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)、通信技術(shù)為物聯(lián)網(wǎng)的l展和廣泛應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

2.1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的主要特點(diǎn)

物聯(lián)網(wǎng)的主要特點(diǎn)體現(xiàn)在技術(shù)和應(yīng)用層面上,主要包括:一是感知識(shí)別普適化。作為物聯(lián)網(wǎng)的末梢,自動(dòng)識(shí)別和傳感網(wǎng)技術(shù)近年發(fā)展迅猛,應(yīng)用廣泛。從衣食住行中,仔細(xì)觀察都能發(fā)現(xiàn)大量的感知技術(shù)的應(yīng)用。無所不在的感知與識(shí)別將物理世界信息化,對(duì)傳統(tǒng)上分離的物理世界和信息世界實(shí)現(xiàn)高度整合;二是異構(gòu)設(shè)備互聯(lián)化。硬件和軟件平臺(tái)千差萬別,不同型號(hào)和類別的RFID標(biāo)簽、傳感器、移動(dòng)數(shù)據(jù)采集終端、手機(jī)、移動(dòng)PC等實(shí)現(xiàn)網(wǎng)際間信息共享和融合;三是聯(lián)網(wǎng)終端規(guī)?;?,所有構(gòu)成要件都作為網(wǎng)絡(luò)終端納入系統(tǒng)之中;四是管理調(diào)控智能化。物聯(lián)網(wǎng)將大規(guī)模數(shù)據(jù)高效、可靠地組織起來,為上層行業(yè)應(yīng)用提供智能的支撐平臺(tái);五是應(yīng)用服務(wù)協(xié)同化,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)覆蓋生產(chǎn)運(yùn)行與管理的各環(huán)節(jié),可以有效提高企業(yè)整體信息化程度。

2.2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的作用

通過將物理對(duì)象與信息承載體無縫聯(lián)接,實(shí)現(xiàn)虛擬和物理世界的一體化,使得物理對(duì)象積極參與業(yè)務(wù)流程(互動(dòng),通信,控制),通過對(duì)數(shù)據(jù)的大規(guī)模采集與集成智能運(yùn)用,最終實(shí)現(xiàn)商業(yè)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。物聯(lián)網(wǎng)是一種非常復(fù)雜,形式多樣的系統(tǒng)技術(shù)。根據(jù)信息采集、傳輸、處理和應(yīng)用的原則,可以把物聯(lián)網(wǎng)分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、管理服務(wù)層和應(yīng)用層

3 運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建數(shù)字化生產(chǎn)運(yùn)行管理平臺(tái)

數(shù)字油田是實(shí)體油田的虛擬表示,能夠匯集油田的自然和人文信息,人們可以對(duì)該虛擬體進(jìn)行探查和互動(dòng)。從技術(shù)架構(gòu)上來看,運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建數(shù)字化鉆井生產(chǎn)運(yùn)行管理平臺(tái)是一項(xiàng)涉及多學(xué)科的復(fù)雜的系統(tǒng)工程,需要信息通信技術(shù)、石油地質(zhì)、石油工程、企業(yè)管理等有關(guān)專業(yè),旨在更加廣泛、及時(shí)、準(zhǔn)確的進(jìn)行信息采集;深化應(yīng)用軟件實(shí)施,更好的完成信息處理及應(yīng)用,解決各種生產(chǎn)運(yùn)行與管理問題;建立更為便捷的信息開放和共享平臺(tái),更好的實(shí)現(xiàn)信息間的互聯(lián)互通,為生產(chǎn)運(yùn)行管理提供便利。

3.1 數(shù)字化鉆井生產(chǎn)運(yùn)行管理平臺(tái)

基于上述分析,筆者擬結(jié)合石油生產(chǎn)運(yùn)行與管理實(shí)際,提出一種新的運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建數(shù)字化生產(chǎn)運(yùn)行管理平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)方案。該系統(tǒng)主要利用數(shù)據(jù)傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)、數(shù)字控制、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)集成及數(shù)據(jù)共享技術(shù),開發(fā)建成集井場數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、數(shù)據(jù)加工分析、設(shè)備遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控及分析決策為一體的生產(chǎn)運(yùn)行管理平臺(tái)。

該系統(tǒng)完全遵循物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的三層結(jié)構(gòu),在感知層中,利用安裝在現(xiàn)場的傳感設(shè)備及視頻監(jiān)控設(shè)備,將生產(chǎn)數(shù)據(jù)和視頻圖像實(shí)時(shí)采集并集中起來;在網(wǎng)絡(luò)層,利用有線或無線通信網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)中心服務(wù)器;在應(yīng)用層,利用數(shù)據(jù)庫、計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)、智能計(jì)算、云計(jì)算等技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工、分析、整理、,并以文字、報(bào)表、圖形、圖像等方式及時(shí)顯示出來,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測、控制、輔助分析、生產(chǎn)決策等功能。按物聯(lián)網(wǎng)分層原理,鉆井生產(chǎn)運(yùn)行管理平臺(tái)由數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)和生產(chǎn)運(yùn)行管理子系統(tǒng)三部分組成。

4 應(yīng)用前景與展望

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)本身不是一個(gè)全新的事物,它的核心在于應(yīng)用創(chuàng)新。以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ),在構(gòu)建生產(chǎn)運(yùn)行管理平臺(tái)應(yīng)用包括條形碼技術(shù)、GPS技術(shù)、管理軟件等物聯(lián)網(wǎng)范疇的技術(shù)過程中,要進(jìn)一步深化理解“應(yīng)用為王”思想,通過持續(xù)的應(yīng)用創(chuàng)新,打造出業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的數(shù)字化生產(chǎn)運(yùn)行管理平臺(tái)。

參考文獻(xiàn):

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[2]胡亮,頁巖氣開發(fā)核心技術(shù)及開采裝備概述,軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品,2014 (12)

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關(guān)鍵詞: 物聯(lián)網(wǎng);傳感器;光纖傳感器

中圖分類號(hào):TP212 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-7597(2012)0610003-01

1 物聯(lián)網(wǎng)的概念

以互聯(lián)網(wǎng)為代表的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是二十世紀(jì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的偉大突破,也為人們的生活帶來了翻天覆地的變化。然而,隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,為了達(dá)到實(shí)時(shí)控制、精確管理的科學(xué)決策的目的,人們對(duì)于事物的感知力和控制要求越來越高,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,并成為繼物聯(lián)網(wǎng)之后的又一偉大變革。

物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of things)的定義是:通過射頻識(shí)別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進(jìn)行信息交換和通訊,以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)[1]。從技術(shù)角度講,物聯(lián)網(wǎng)就是在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)將任何人、任何物品以任何通信方式連接起來,以滿足人們需求的一種網(wǎng)絡(luò)。通俗地講,物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的網(wǎng)絡(luò)。

物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)由感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層組成[2]。感知層主要用于實(shí)現(xiàn)智能感知功能,包括信息的采集、捕獲和物體的識(shí)別。網(wǎng)絡(luò)層主要實(shí)現(xiàn)信息的傳送和通信。應(yīng)用層則主要包括各類應(yīng)用,如智能電網(wǎng)、工業(yè)監(jiān)控、綠色農(nóng)業(yè)、智能家居、公共安全等。

2 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展

物聯(lián)網(wǎng)的理念最早出現(xiàn)于比爾蓋茨1995年書寫的《未來之路》一書。

1999年,美國Auto-ID首先提出“物聯(lián)網(wǎng)”的概念,即把所有物品通過射頻識(shí)別等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,并實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理。而在中國,物聯(lián)網(wǎng)一度被稱為傳感網(wǎng)。

2005年11月,國際電信聯(lián)盟(ITU)了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005:物聯(lián)網(wǎng)》報(bào)告,指出無所不在的“物聯(lián)網(wǎng)”通信時(shí)代即將來臨,世界上所有的物體從輪胎到牙刷、從房屋到紙巾都可以通過因特網(wǎng)主動(dòng)進(jìn)行交換,射頻識(shí)別技術(shù)、傳感器技術(shù)、納米技術(shù)、職能嵌入技術(shù)將得到更加廣泛的應(yīng)用。

2008年11月,IBM提出“智慧地球”概念,即“互聯(lián)網(wǎng)+物聯(lián)網(wǎng)=智慧地球”,以此作為經(jīng)濟(jì)振興的戰(zhàn)略。

2009年1月23日,奧巴馬針對(duì)IBM首席執(zhí)行官彭明盛首次提出“智慧的地球”這一概念作出回應(yīng):美國在21世紀(jì)將在“物聯(lián)網(wǎng)”方面保持和奪回競爭優(yōu)勢的方式。

2009年8月7日,考察中科院無錫高新微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心。強(qiáng)調(diào)“在傳感網(wǎng)的發(fā)展中,要早一點(diǎn)謀劃未來,早一點(diǎn)攻破核心技術(shù),把傳感系統(tǒng)和3G中的TD技術(shù)結(jié)合起來”,并明確要求盡快建立中國的傳感信息中心,或者叫“感知中國”中心。從此,物聯(lián)網(wǎng)在中國社會(huì)得到了極大的關(guān)注和迅速的發(fā)展,而2009年也被稱為是中國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的元年。

2009年9月21日,工信部在相關(guān)會(huì)議上,首次明確提出要進(jìn)一步研究建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng),加快傳感中心建設(shè),推進(jìn)信息技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,提高資源利用率、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效益和投入產(chǎn)出效率等。

3 傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中的地位

傳感器技術(shù)作為現(xiàn)代科技的前沿技術(shù),同計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)組成現(xiàn)代信息技術(shù)的三大基礎(chǔ),也為當(dāng)今物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展鋪平了道路,同時(shí)成為物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的關(guān)鍵。

物聯(lián)網(wǎng)的支撐技術(shù)主要包括:傳感技術(shù)(傳感器技術(shù)、RFID感知/識(shí)別技術(shù))、計(jì)算機(jī)技術(shù)(云計(jì)算技術(shù))、通信技術(shù)(低功耗高帶寬無線通信技術(shù)、移動(dòng)通信技術(shù))、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(無線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)、WSN技術(shù))、電源技術(shù)等。

傳感器是物聯(lián)網(wǎng)的重要組成之一,是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中最關(guān)鍵的組成部分。物聯(lián)網(wǎng)的感知層包括傳感器和RFID網(wǎng)絡(luò)等數(shù)據(jù)采集設(shè)備[3],包括數(shù)據(jù)接入到網(wǎng)關(guān)之前的所有傳感網(wǎng)絡(luò)。

傳感器的性能直接決定物聯(lián)網(wǎng)的性能。傳感器是物聯(lián)網(wǎng)中獲得信息的手段和途徑,傳感器采集的信息的準(zhǔn)確、可靠、實(shí)時(shí)程度將直接影響到控制節(jié)點(diǎn)對(duì)信息的處理與傳輸。傳感器的特性、可靠性、實(shí)時(shí)性、抗干擾性等性能,對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的性能起到舉足輕重的作用。

4 我國傳感器技術(shù)成為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的瓶頸

相對(duì)于計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù),傳感器技術(shù)在國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展中處于弱勢地位,存在問題眾多,并且與國外的差距仍在進(jìn)一步擴(kuò)大。主要問題可以概括為以下幾個(gè)方面:

1)國家政策的支持力度不夠大,主管多頭,難成合力,傳感器科研、產(chǎn)業(yè)化體系推進(jìn)不力,產(chǎn)業(yè)政策不實(shí),傳感器產(chǎn)業(yè)遠(yuǎn)落后于IC產(chǎn)業(yè)、通信產(chǎn)業(yè)和計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)。

2)核心技術(shù)少,創(chuàng)新能力弱,新原理、新器件開發(fā)鳳毛麟角,新材料研發(fā)屈指可數(shù),特性研究不夠深入,對(duì)傳感器的基礎(chǔ)理論研究不夠重視,對(duì)傳感器的研究缺乏厚實(shí)基礎(chǔ),如數(shù)學(xué)模型的建立、仿真及工藝模擬,各種結(jié)構(gòu)材料的特性研究等,幾乎無人問津,大大落后于國外同行的研究工作。

3)某些共性關(guān)鍵技術(shù)尚未真正突破,包括設(shè)計(jì)技術(shù)、可靠性技術(shù)、封裝技術(shù)、裝備技術(shù)等。

4)品種、規(guī)格、系列不全,技術(shù)指標(biāo)不高;國內(nèi)傳感器產(chǎn)品往往形不成系列,比較容易生產(chǎn)的某些規(guī)格尚能齊全,而高端的產(chǎn)品往往不能生產(chǎn)。

傳感器產(chǎn)業(yè)化決定物聯(lián)網(wǎng)市場的應(yīng)用前景。未來10年,物聯(lián)網(wǎng)將有上萬億元的高科技市場占有量,其產(chǎn)業(yè)要比互聯(lián)網(wǎng)大三倍,在大力發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)的同時(shí),如果不發(fā)展傳感器技術(shù),則大量傳感器勢必要從國外進(jìn)口,傳感器市場被國外占有,不僅經(jīng)濟(jì)損失巨大,而且國家安全無保障。

5 光纖傳感器的優(yōu)勢

光纖傳感器具有體積小、重量輕、靈敏度高、抗電磁干擾、電絕緣和化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等特性;并且光纖傳感器將信息傳感與信號(hào)傳輸合二為一,便于構(gòu)成分布式網(wǎng)絡(luò);同時(shí)由于光纖的幾何尺寸靈活,易于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離監(jiān)控和多點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測。

目前,光纖傳感器可以直接或間接測量近百種物理量以及化學(xué)和生物量,被廣泛應(yīng)用于國防、電力、石油、建筑、醫(yī)學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域。

在國防上,光纖傳感器可用于水聲探潛、光纖制導(dǎo)、姿態(tài)控制、航天航空器的結(jié)構(gòu)損傷探測以及戰(zhàn)場環(huán)境的探測等。在電力系統(tǒng)中,高電壓、大電流的惡劣電磁環(huán)境使得電子類傳感器的應(yīng)用受到限制,而光纖傳感器以其特有的抗電磁干擾能力,在電力系統(tǒng)中可用于測量大型電機(jī)的轉(zhuǎn)子、定子和高壓變壓器內(nèi)部的電流、電壓、溫度等參數(shù);可用于電力繼電保護(hù)及火災(zāi)報(bào)警;分布式光纖傳感器可對(duì)高壓輸電線路在冰雪、大風(fēng)等惡劣氣候條件下的線路溫度、應(yīng)力等重要參數(shù)進(jìn)行大長度的沿線分布式實(shí)時(shí)監(jiān)測。在建筑工程中,通過預(yù)埋或后期布設(shè)光纖傳感網(wǎng)絡(luò)的方式,對(duì)橋梁、大壩、重要建筑物等的溫度、應(yīng)力、壓力、振動(dòng)、傾角等物理量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,以評(píng)估其短期及長期的結(jié)構(gòu)安全性能。在臨床醫(yī)學(xué)上,由于光纖傳感器的體積很小且柔軟,被用于內(nèi)窺鏡、手術(shù)導(dǎo)航及監(jiān)測、神經(jīng)修復(fù)等。

伴隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷進(jìn)步,光纖傳感器將被應(yīng)用到社會(huì)生活的各個(gè)方面,與無線傳感技術(shù)一起在物聯(lián)網(wǎng)中起到舉足輕重的作用。

6 光纖傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用及前景

在物聯(lián)網(wǎng)中要用到各種各樣的大量的傳感器,來感知各種各樣的環(huán)境參數(shù),如溫度、重力、光電、聲音、位移、振動(dòng)等,為物聯(lián)網(wǎng)提供最原始的數(shù)據(jù)信息,經(jīng)過處理后為人們提供服務(wù)。

光纖傳感器可以測量的物理量很多,如溫度的檢測,壓力的檢測,液位、流量、流速的檢測等等。

隨著通信技術(shù)的發(fā)展,光纖傳感器迅速崛起并取得了巨大的成就,在物聯(lián)網(wǎng)這一新技術(shù)的推動(dòng)下,正在越來越廣泛的應(yīng)用于生活中的方方面面,并且大有取代電子傳感器之勢。從光纖傳感器的發(fā)展現(xiàn)狀及文獻(xiàn)報(bào)道情況來看,它具有廣闊的應(yīng)用前景,其進(jìn)一步的研究方向是:1)解決光纖傳感器的實(shí)用化問題。2)開展對(duì)采用多路復(fù)用技術(shù)的光纖傳感器系統(tǒng)的研究。3)開展基礎(chǔ)技術(shù)及元器件的進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn):

[1]孔曉波,物聯(lián)網(wǎng)概念和演進(jìn)路[J].電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化,2009(12):12-14.

[2]張應(yīng)福,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用[J].通信與信息技術(shù),2010(1):50-53.

[3]韋樂平,物聯(lián)網(wǎng)的特征、發(fā)展策略和挑戰(zhàn)[J].現(xiàn)代電信科技,2011(4):1-5.

篇9

“我國RFID市場呈現(xiàn)高速發(fā)展態(tài)勢,去年的市場規(guī)模已達(dá)85.1億元,僅次于美國和英國,居全球第三位,比上年增長25.9%,預(yù)計(jì)今年這一數(shù)字可以達(dá)到120億元?!?/p>

6月7日,由國家金卡工程協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室主辦的“2010中國國際智能卡與RFID博覽會(huì)暨第八屆中國(北京)RFID與物聯(lián)網(wǎng)國際峰會(huì)”在北京召開。主辦方負(fù)責(zé)人國家金卡工程協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)小組成員兼辦公室主任、中國RFID產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟理事長張琪興奮地表示。

而就在一年前的博覽會(huì)上,張琪在《2008年度中國RFID發(fā)展報(bào)告》時(shí)還表示,受金融危機(jī)的影響,2009年中國RFID市場的增速將放緩。

物聯(lián)網(wǎng)炒活RFID

盡管國家十分重視RFID應(yīng)用的發(fā)展,并將其列入“電子信息產(chǎn)業(yè)振興計(jì)劃”,但一方面,由于在沃爾瑪推行RFID標(biāo)簽之后,國內(nèi)一直缺乏大規(guī)模應(yīng)用項(xiàng)目,標(biāo)簽成本始終居高不下;另一方面,RFID標(biāo)準(zhǔn)尚未確定,用戶普遍擔(dān)心RFID會(huì)帶來頻繁的設(shè)備更換和重復(fù)投資等問題,對(duì)其敬而遠(yuǎn)之。此外,全球性金融危機(jī)帶來的影響在2009年年初開始顯現(xiàn),國內(nèi)RFID企業(yè)面臨市場萎縮和資金短缺的雙重壓力,我國RFID產(chǎn)業(yè)發(fā)展一度陷入低谷。

但與此同時(shí),“智慧地球”、“感知中國”、“傳感網(wǎng)”等一系列概念的提出,讓物聯(lián)網(wǎng)成了2009年IT領(lǐng)域最火爆的名詞。

“國家已經(jīng)做出規(guī)劃,到2020年之前,投入3.86萬億元資金,用于物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)。另有數(shù)據(jù)顯示,中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的市場規(guī)模在2009年已經(jīng)突破1000億元產(chǎn)值,2010年將超過2000億元?!鼻迦A大學(xué)教授張公忠告訴《計(jì)算機(jī)世界》記者,中國的物聯(lián)網(wǎng)蘊(yùn)藏著巨大的市場空間,而RFID作為物聯(lián)網(wǎng)最核心的技術(shù),也將迎來高速發(fā)展期。

一位參展商也表示,今年的博覽會(huì)明顯比去年熱鬧許多,很多人都是沖著“物聯(lián)網(wǎng)”的概念來看展會(huì)的。

“物聯(lián)網(wǎng)的確是一個(gè)非常廣闊的市場,單單手機(jī)支付這一項(xiàng)的市場空間就難以估算?!?007年開始生產(chǎn)RFID設(shè)備的烽火通信負(fù)責(zé)人張革軍向記者透露,烽火科技十分看好RFID產(chǎn)業(yè),已經(jīng)在2009年將RFID業(yè)務(wù)拓展至應(yīng)用系統(tǒng)和軟件層面,而今年,它們的目標(biāo)是要覆蓋標(biāo)簽封裝的整條產(chǎn)品線,并將逐步從軍用市場向民用市場滲透。

另據(jù)記者了解,目前國內(nèi)有不少企業(yè)和烽火科技相似,計(jì)劃拓展自己在RFID領(lǐng)域的產(chǎn)品線和市場范圍。

重點(diǎn)行業(yè)應(yīng)用見成效

記者注意到,今年博覽會(huì)特意強(qiáng)調(diào)了“物聯(lián)網(wǎng)國際峰會(huì)”主題,而與物聯(lián)網(wǎng)概念相關(guān)的應(yīng)用也成為最受與會(huì)者關(guān)注的話題。

據(jù)丹麥駐華使館高級(jí)商務(wù)官常新杰介紹,哥本哈根通過RFID技術(shù)建立了自行車共享系統(tǒng),一方面能夠讓市民在方便地使用自行車的同時(shí)防止自行車丟失,另一方面還能通過RFID標(biāo)簽,提醒汽車司機(jī)在經(jīng)過路口時(shí)注意從某個(gè)方向行駛過來的自行車,成為當(dāng)?shù)匾豁?xiàng)重要的交通安全保障。

此外,丹麥還嘗試在機(jī)場通過RFID對(duì)候機(jī)乘客定位,并通過手機(jī)短信的方式提醒遠(yuǎn)離登機(jī)口的乘客按時(shí)登機(jī)?!斑@既保證了客機(jī)準(zhǔn)時(shí)起飛,而且減少了機(jī)場因廣播尋人而帶來的嘈雜,為乘客提供了更好的候機(jī)環(huán)境?!?/p>

來自中國臺(tái)灣省的臺(tái)灣資策會(huì)副執(zhí)行長龔仁文還提出,除了目前已有的交通、物流等應(yīng)用,RFID還可以嘗試向突發(fā)事件應(yīng)急處理的方向發(fā)展,縮短水災(zāi)、地震等災(zāi)害發(fā)生時(shí)的反應(yīng)時(shí)間。

在國內(nèi)的應(yīng)用上,張琪告訴記者:“金卡工程RFID應(yīng)用經(jīng)過6年的探索與實(shí)踐,已經(jīng)初見成效?!?/p>

據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部信息中心主任倪江波介紹,作為金卡工程中的7個(gè)“行業(yè)大卡”之一,截至2009年年底,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部已經(jīng)在全國270多個(gè)城市建立了城市公共服務(wù)領(lǐng)域的IC卡系統(tǒng),應(yīng)用領(lǐng)域涉及風(fēng)景園林、公用事業(yè)繳費(fèi)、數(shù)字社區(qū)、小額消費(fèi)、公共交通等40多個(gè)行業(yè),日交易量達(dá)到了2.1億次,日交易金額3億元;同時(shí)在路燈、井蓋、廣告屏、果皮箱等城市公用設(shè)施中加裝RFID電子標(biāo)簽,并啟動(dòng)了RFID電子標(biāo)簽對(duì)民用燃?xì)馄康墓芾眄?xiàng)目。

而在交通領(lǐng)域,據(jù)中興通訊專門負(fù)責(zé)RFID的天津研究所所長杜江介紹,中興和華夏銀行正在共同推進(jìn)速通卡項(xiàng)目,目前正在首都機(jī)場T3航站樓的收費(fèi)站試點(diǎn),預(yù)付費(fèi)的用戶只要將一個(gè)車載單元貼在擋風(fēng)玻璃上,就可以實(shí)現(xiàn)通過不停車。

與此同時(shí),武漢市政府還與中興等3家企業(yè)簽約,將在武漢全市建設(shè)路橋系統(tǒng),計(jì)劃在兩年內(nèi)實(shí)現(xiàn)全市范圍內(nèi)的自由流收費(fèi)。

“從去年開始,我們的RFID業(yè)務(wù)已經(jīng)持平,今年的情況一定比去年要好。”杜江告訴記者。不過他也表示,目前應(yīng)用不足仍然是最讓企業(yè)困擾的難題。張革軍也表示,國內(nèi)的絕大多數(shù)RFID企業(yè)的核心技術(shù)仍然依靠從國外引入,“這絕不是長久之計(jì)”。

鏈 接

物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)合工作組成立

6月8日,在工業(yè)和信息化部、國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)等相關(guān)部委的共同領(lǐng)導(dǎo)和直接指導(dǎo)下,由工業(yè)和信息化部電子標(biāo)簽標(biāo)準(zhǔn)工作組、全國信標(biāo)委傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作組等19家現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)化組織聯(lián)合倡導(dǎo)并發(fā)起成立了“物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)合工作組”。

物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)工作組相關(guān)人士指出,中國的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展尚處于初創(chuàng)階段,無論是國標(biāo)的自主制定,還是核心技術(shù)產(chǎn)品的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化,以及規(guī)?;瘧?yīng)用示范都還處于起步階段。標(biāo)準(zhǔn)和核心技術(shù)產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化配套能力仍是制約我國物聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模應(yīng)用的最大問題。

篇10

【關(guān)鍵詞】 物聯(lián)網(wǎng)概念實(shí)質(zhì)演進(jìn)規(guī)律挑戰(zhàn)機(jī)遇

【Abstract】 Based on deep identification of the conception and character of the Internet of Things (IoTs), the paper argued that “the Internet of Things is the intelligent information network connected to physical objects”. After the retrospect on evolution history and intrinsic rules of IoTs’ development from the perspective of information technology progress, concentrating on the construction of new generation network infrastructure and the breakthrough of key technologies, it disclosed the challenge and opportunity encountered by IoTs in future development, as well as which implications to our country.

【KeyWords】 Internet of Things(IoTs);Conception and Character; Evolution Rules; Challenge and Opportunity

2012年7月的《“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》明確提出實(shí)施物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算創(chuàng)新發(fā)展工程。世界范圍內(nèi)看,2009年以來,包括美國、歐盟、日本在內(nèi)的發(fā)達(dá)國家相繼出臺(tái)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略與相關(guān)行動(dòng)計(jì)劃,標(biāo)志著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)在經(jīng)過早期的宣傳“熱潮”之后,其發(fā)展正漸趨理性與務(wù)實(shí)。但與此同時(shí)也應(yīng)看到,在對(duì)物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)涵實(shí)質(zhì)、發(fā)展規(guī)律、挑戰(zhàn)機(jī)遇等重要問題的研究上,仍然存在許多含混不清的認(rèn)識(shí),甚至是帶有誤導(dǎo)性的觀點(diǎn)。本文試圖就上述問題進(jìn)行深入討論,為加速物聯(lián)網(wǎng)推廣應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展提供參考。

1 物聯(lián)網(wǎng)的概念與實(shí)質(zhì)

物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of Things)的概念最早是由麻省理工學(xué)院Auto-ID實(shí)驗(yàn)室的Ashton于1999年提出的。當(dāng)時(shí)的定義是:把任何物品通過射頻識(shí)別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進(jìn)行信息交換和共享,以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理的一種網(wǎng)絡(luò)[1]。

2005年國際電信聯(lián)盟(ITU),正式提出了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念。報(bào)告指出,無所不在的“物聯(lián)網(wǎng)”通信時(shí)代即將來臨,世界上所有的物體從輪胎到牙刷、從房屋到紙巾都可以通過因特網(wǎng)主動(dòng)進(jìn)行交換。射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)、傳感器技術(shù)、納米技術(shù)、智能嵌入技術(shù)將到更加廣泛的應(yīng)用[2]。根據(jù)ITU的描述,在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,通過在各種各樣的日常用品上嵌入一種短距離的移動(dòng)收發(fā)器,人類在信息與通信世界里將獲得一個(gè)新的溝通維度,從任何時(shí)間任何地點(diǎn)的人與人之間的溝通連接擴(kuò)展到人與物和物與物之間的溝通連接。然而,ITU的報(bào)告對(duì)物聯(lián)網(wǎng)缺乏一個(gè)清晰的定義。

2009年9月15日,歐盟第7框架下的RFID和物聯(lián)網(wǎng)研究項(xiàng)目組研究報(bào)告,給出了對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的明確定義:物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的全球網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,它具有基于標(biāo)準(zhǔn)和互操作通信協(xié)議的自組織能力,其中物理的和虛擬的“物”具有身份標(biāo)識(shí)、物理屬性、虛擬的特性和智能的接口,并與信息網(wǎng)絡(luò)無縫整合。物聯(lián)網(wǎng)將與媒體互聯(lián)網(wǎng)、服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)和企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)一道,構(gòu)成未來互聯(lián)網(wǎng)[3]。

我國著名物聯(lián)網(wǎng)專家、中科院院士鄔賀銓認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)中的“物”應(yīng)該是“Anything that can be connected and would benefit from being connected will be connected”。意即物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)該是把一切有用的且能連接的“物”連接起來,而不是萬事萬物。鄔賀銓院士進(jìn)一步指出:物聯(lián)網(wǎng)相當(dāng)于互聯(lián)網(wǎng)上面向特定任務(wù)來組織的專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)。與其說物聯(lián)網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò),不如說物聯(lián)網(wǎng)是業(yè)務(wù)或應(yīng)用,物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的拓展[4]。

總結(jié)起來,目前學(xué)術(shù)界和實(shí)踐界對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)識(shí),主要有三類觀點(diǎn),其中主流并為人們所廣泛接受的是“網(wǎng)”的觀點(diǎn),即將物聯(lián)網(wǎng)視為互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的高級(jí)階段,或?qū)⑵湟暈橐环N新型的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,強(qiáng)調(diào)物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的自然演進(jìn),是將作為物理實(shí)體的“物”接入了互聯(lián)網(wǎng)。第二種是“聯(lián)”的觀點(diǎn),主要從技術(shù)角度出發(fā),強(qiáng)調(diào)物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵在于物物“聯(lián)接”,強(qiáng)調(diào)物與物之間的互聯(lián)、互通與互操作,從而將無線傳感技術(shù)、近場通訊技術(shù)、衛(wèi)星通信技術(shù)等與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相并列的信息技術(shù)視為物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵技術(shù)。第三種是“物”的觀點(diǎn),強(qiáng)調(diào)通過物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)接起來的“物”應(yīng)具有獨(dú)特的特征,即能夠自我感知或感知“他物”(對(duì)象或環(huán)境),能夠與其他“物”相通訊,能夠自我控制(自動(dòng)化)或控制“他物”(智能化),即不僅能夠?qū)崿F(xiàn)“物感”“、物聯(lián)”、同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)“物控”。

筆者認(rèn)為,“物聯(lián)網(wǎng)”的實(shí)質(zhì)應(yīng)是“物”,“聯(lián)”,“網(wǎng)”三者的結(jié)合,簡單的說,物聯(lián)網(wǎng)就是“連接到物理對(duì)象的智能信息網(wǎng)絡(luò)”。這個(gè)概念有四層含義:第一,物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是信息網(wǎng)絡(luò),但這里的“網(wǎng)絡(luò)”是指將所有物物相連、人人相連、人物相連并形成網(wǎng)絡(luò)(即非“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”連接,而是“多對(duì)多”連接)的情況都納入了“互聯(lián)網(wǎng)”的范疇;第二,物聯(lián)網(wǎng)將用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間、以及人與物品之間,將人與人之間的信息通訊擴(kuò)展到了物與物之間,人與物之間的信息交換和通訊;第三,物聯(lián)網(wǎng)依托的網(wǎng)絡(luò)具有智能屬性,它一方面可以對(duì)接入物聯(lián)網(wǎng)的各類“物”(物理終端)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測、智能控制與自動(dòng)操作,同時(shí)它本身又具有自我配置、自我優(yōu)化、自我修復(fù)與自我保護(hù)的功能,屬于一類智能網(wǎng)絡(luò);第四,接入物聯(lián)網(wǎng)的“物”是一類特殊的物,是具有“智能”的物理終端,應(yīng)具備物感、物聯(lián)與物控的功能。按照上述比較嚴(yán)格的要求,接入到物聯(lián)網(wǎng)中的“物”實(shí)際上接近于一個(gè)“微型智能機(jī)器人”,微處理器相當(dāng)于它的“大腦”,信息接收(傳感)器、信息發(fā)送器相當(dāng)于它的“五官”,動(dòng)作執(zhí)行器相當(dāng)于它的“四肢”。與過去不同的是,基于信息技術(shù)和納米技術(shù)的巨大進(jìn)步,今天我們完全有可能在極小的物理載體上集成這些功能。