發(fā)布時(shí)間：2023-09-27 16:15:10
序言：寫作是分享個(gè)人見(jiàn)解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用實(shí)踐樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
坦白來(lái)講，物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)還是互聯(lián)網(wǎng)，只不過(guò)終端不再是計(jì)算機(jī)（PC、服務(wù)器），而是嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及其配套的傳感器。這是計(jì)算機(jī)科技發(fā)展的必然結(jié)果，為人類服務(wù)的計(jì)算機(jī)呈現(xiàn)出各種形態(tài)，如穿戴設(shè)備、環(huán)境監(jiān)控設(shè)備、虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備等等。
在第九屆中國(guó)信息主管年會(huì)物聯(lián)網(wǎng)分論壇上，工信部電子元器件行業(yè)發(fā)展研究中心總工程師郭源生提到，物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)就是傳感器，它既能感知微觀世界，也能感知宏觀世界，而其也是一個(gè)國(guó)家軍事、科技水平的重要標(biāo)志。
物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)環(huán)境下
的關(guān)鍵訴求
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心在于傳感器，那么其應(yīng)用落地的關(guān)鍵點(diǎn)又在哪里呢？在會(huì)上，世存信息技術(shù)總經(jīng)理張圃很好地解釋了這個(gè)問(wèn)題。他說(shuō)：“在物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)環(huán)境下，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵在于網(wǎng)絡(luò)、海量數(shù)據(jù)以及共享與價(jià)值三個(gè)方面?！?/p>
智能傳感器是任何“物”之間被聯(lián)接和溝通的基礎(chǔ)，而無(wú)所不在的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建了“物”之間的聯(lián)接。只有推動(dòng)傳感器平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)化、智能化，讓物與物之間的聯(lián)接和溝通更簡(jiǎn)單，才能創(chuàng)造出更大的價(jià)值。同時(shí)，不同物體對(duì)聯(lián)接也有著不同的要求。例如，在智能抄表場(chǎng)景中，超長(zhǎng)待機(jī)對(duì)智能電表非常重要；而視頻監(jiān)控、無(wú)人駕駛等場(chǎng)景更需要的是移動(dòng)寬帶和超低時(shí)延。最好的解決方案是搭建泛在的網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)不同場(chǎng)景的不同需求。
另外，物聯(lián)網(wǎng)的最終目的不只是“物”之間的互聯(lián)，而是互聯(lián)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)價(jià)值創(chuàng)造。數(shù)據(jù)價(jià)值創(chuàng)造依賴于垂直行業(yè)知識(shí)與ICT技術(shù)的融合。不同行業(yè)知識(shí)背景和溝通語(yǔ)言不一樣，以汽車業(yè)為例，其所涉及的行業(yè)知識(shí)與ICT技術(shù)領(lǐng)域迥異，因此需要不同的合作伙伴一起把ICT技術(shù)和行業(yè)整合起來(lái)，以實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)價(jià)值。
在這個(gè)過(guò)程中，世存信息找準(zhǔn)了自己的定位，就像張圃所說(shuō)，“我們希望用信賴的技術(shù)和優(yōu)秀的解決方案設(shè)計(jì)的能力，并通過(guò)海度數(shù)據(jù)蜘蛛、 HULFT IoT等產(chǎn)品和技術(shù)，給大家?guī)?lái)有關(guān)社會(huì)民生，以及一些新的技術(shù)訴求點(diǎn)方面的解決方案和思路?！?/p>
物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下的數(shù)據(jù)集成
之前提到，物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)環(huán)境下的一個(gè)重要的訴求就是海量數(shù)據(jù)。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的框架可以細(xì)分為以下五個(gè)方面：數(shù)據(jù)生成、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)活用。郭源生表示，數(shù)據(jù)是客觀存在的，而用什么標(biāo)準(zhǔn)、什么樣的技術(shù)以及什么樣的功能去獲取，是產(chǎn)業(yè)界值得探索、挖掘、創(chuàng)新和摸索的著力點(diǎn)。
HULFT市霾Horino提到：“新技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，作為世存來(lái)說(shuō)需要連接到的不同生態(tài)，不同平臺(tái)也會(huì)越來(lái)越多。對(duì)于數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)安全的角度來(lái)說(shuō)，我們都有相應(yīng)的產(chǎn)品給予支持。另外，數(shù)據(jù)的集成可能是如今信息化工作當(dāng)中一個(gè)非常重要的工作，數(shù)據(jù)集成從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，需要的最重要的幾個(gè)要素是靈活性、性能和敏捷性?！?/p>
在這方面，HULFT很好地做到了數(shù)據(jù)流程的管理。數(shù)據(jù)流程管理就是對(duì)數(shù)據(jù)的供應(yīng)方提供的數(shù)據(jù)在后續(xù)的流向全過(guò)程的管控，在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中，HULFT 相關(guān)技術(shù)都可以保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾?、?shù)據(jù)移動(dòng)過(guò)程中的可視化、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)開啟的可視化以及數(shù)據(jù)安全，從而及時(shí)地獲得各種狀況和傳輸?shù)臓顟B(tài)。
與此同時(shí)，Appresso產(chǎn)品部Yoshida也表示，智慧能源、自動(dòng)駕駛、工業(yè)4.0和智慧健康都是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景。實(shí)現(xiàn)這些應(yīng)用場(chǎng)景，重點(diǎn)在于數(shù)據(jù)的整合和集成。而數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)收集工具――HULFT IoT能夠把文件連接的數(shù)據(jù)通過(guò)HULFT的品質(zhì)直接用于IoT的系統(tǒng)，使各系統(tǒng)的整合成為一種可能。
布局智慧養(yǎng)老和智慧農(nóng)業(yè)
在會(huì)上，張圃還提到，政府、企事業(yè)單位、金融、養(yǎng)老以及農(nóng)業(yè)等是世存面向的主要領(lǐng)域。其中智慧養(yǎng)老和智慧農(nóng)業(yè)作為新的發(fā)展方向已經(jīng)有了很好的技術(shù)和應(yīng)用落地。
世存信息技術(shù)總監(jiān)孫小祥表示，世存在智慧養(yǎng)老領(lǐng)域的具體應(yīng)用是將傳統(tǒng)的線下社區(qū)綜合理念做了一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)的新思路的拓展，以線上為主，線下為補(bǔ)充，兩個(gè)方向相結(jié)合。通過(guò)智慧養(yǎng)老服務(wù)平臺(tái)，做到生活服務(wù)、居家運(yùn)行、社區(qū)服務(wù)、照料服務(wù)等有效互聯(lián)，另外通過(guò)線上收集一些基礎(chǔ)信息，包括健康檔案信息、護(hù)理信息、養(yǎng)老服務(wù)的信息等，通過(guò)評(píng)級(jí)定級(jí)之后，形成照料的體系。
[關(guān)鍵詞]物聯(lián)網(wǎng)；遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)；傳感技術(shù)；醫(yī)療救助
[DOI]1013939/jcnkizgsc201619054
新興的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是指通過(guò)信息傳感器（對(duì)信息進(jìn)行監(jiān)控）、GPRS、激光掃描器等技術(shù)，對(duì)各時(shí)間段的信息進(jìn)行有效監(jiān)控及有效采集。數(shù)據(jù)采集主要指聲音、光能、熱能等各種實(shí)體的物理現(xiàn)象，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的綜合處理，并利用網(wǎng)絡(luò)信息傳輸，實(shí)現(xiàn)人與物之間的連接和識(shí)別。物聯(lián)網(wǎng)及其相應(yīng)技術(shù)應(yīng)用到醫(yī)療領(lǐng)域，可實(shí)現(xiàn)物資管理的可視化、醫(yī)療信息的數(shù)字化和醫(yī)療過(guò)程的數(shù)字化。
1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述
物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)一般分為標(biāo)識(shí)、感知、信息傳送和數(shù)據(jù)處理四個(gè)環(huán)節(jié)。其核心技術(shù)主要包括射頻識(shí)別技術(shù)、傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)等。
11射頻識(shí)別技術(shù)
射頻識(shí)別技術(shù)（即RFID技術(shù)）是一種無(wú)接觸的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，利用射頻信號(hào)及其空間耦合傳輸特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)靜態(tài)或移動(dòng)待識(shí)別物體的自動(dòng)識(shí)別，用于對(duì)監(jiān)控對(duì)象的信息進(jìn)行系統(tǒng)化標(biāo)識(shí)。RFID與互聯(lián)網(wǎng)、通信技術(shù)相結(jié)合，能夠?qū)ΡO(jiān)控對(duì)象在大范圍領(lǐng)域跟蹤及信息共享，在物聯(lián)網(wǎng)識(shí)別信息和短途無(wú)線通信上有重要的作用。
12傳感技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)是信息采集，信息采集主要是通過(guò)傳感器、傳感節(jié)點(diǎn)和電子標(biāo)簽等方式完成的。利用傳感器及傳感網(wǎng)技術(shù)，對(duì)監(jiān)控的物體或環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，將傳感器收集到的大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)服務(wù)中心，存儲(chǔ)到大型數(shù)據(jù)庫(kù)，然后進(jìn)行智能化處理和顯示，形成傳感信息系統(tǒng)。
13網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)在信息傳遞方面包括短途通信技術(shù)和遠(yuǎn)距離通信技術(shù)兩個(gè)方面。短途通信技術(shù)包括射頻識(shí)別技術(shù)、藍(lán)牙傳輸?shù)确矫娴募夹g(shù)。遠(yuǎn)距離通信技術(shù)則涵蓋互聯(lián)網(wǎng)的組網(wǎng)、網(wǎng)關(guān)等相關(guān)技術(shù)。
2物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)療領(lǐng)域遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中的應(yīng)用
像體溫、脈搏、呼吸和血壓等人體生命體征的參數(shù)是人體內(nèi)在活動(dòng)的客觀反映，是判斷人體健康狀態(tài)的基本依據(jù)和指標(biāo)。當(dāng)人體受到傷害時(shí)各項(xiàng)指標(biāo)如體溫、脈搏、呼吸、血壓及血氧飽和度首先出現(xiàn)不同程度的異常，通過(guò)獲取人體內(nèi)這些相關(guān)的數(shù)據(jù)可以反映出病情的發(fā)展變化。通過(guò)給病人佩戴無(wú)線傳感器進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)，利用這些傳感器實(shí)時(shí)采集病人的體溫、脈搏、血壓等生理數(shù)據(jù)，再通過(guò)無(wú)線接入AP傳輸?shù)綌?shù)據(jù)服務(wù)中心后進(jìn)行綜合處理，醫(yī)生能夠通過(guò)監(jiān)護(hù)系統(tǒng)及時(shí)獲取有關(guān)的數(shù)據(jù)，掌握監(jiān)護(hù)病人的病情變化，及時(shí)救治。目前，常用的遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)形式有以下兩種。
1腕帶式佩戴手環(huán)
通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)及RFID技術(shù)，可以幫助我們實(shí)現(xiàn)對(duì)病人進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)管理。
目前，醫(yī)院監(jiān)護(hù)系統(tǒng)通常采用固定的醫(yī)療監(jiān)護(hù)設(shè)備，首先利用傳感器來(lái)采集人體的生理參數(shù)數(shù)據(jù)，然后通過(guò)線纜把采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)護(hù)中心，進(jìn)而進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析。這種傳統(tǒng)的監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，因?yàn)槭墙⒃诰€纜連接基礎(chǔ)上的，往往設(shè)備體積大、功耗大，非常不方便攜帶；同時(shí)，也在一定程度上限制了病人和醫(yī)護(hù)人員的行動(dòng)，不僅增加了他們的負(fù)擔(dān)，而且風(fēng)險(xiǎn)巨大，這種傳統(tǒng)的醫(yī)療監(jiān)護(hù)方法容易增加病人心理壓力和緊張情緒，如果影響到病人身體狀況，那么診斷數(shù)據(jù)與病人真實(shí)的生理狀況會(huì)產(chǎn)生差異，影響對(duì)病情的正確診斷，尤其是對(duì)病人進(jìn)行連續(xù)、長(zhǎng)時(shí)間的監(jiān)測(cè)，數(shù)據(jù)容易失真。
因此，無(wú)線醫(yī)療監(jiān)護(hù)技術(shù)越來(lái)越受到關(guān)注，尤其是經(jīng)常需要測(cè)量生理參數(shù)的患者，如果能夠在隨意運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)下接受監(jiān)護(hù)，那將會(huì)大大提高醫(yī)療數(shù)據(jù)的質(zhì)量。以無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)和RFID技術(shù)為基礎(chǔ)，通過(guò)采用智能型手持?jǐn)?shù)據(jù)終端為移動(dòng)中的人員提供隨身數(shù)據(jù)，可以實(shí)現(xiàn)智能化無(wú)線醫(yī)療監(jiān)護(hù)服務(wù)。
我們可以將腕式RFID標(biāo)簽佩戴于工作人員和病人手腕。病人出現(xiàn)緊急情況時(shí)，可通過(guò)標(biāo)簽上的緊急按鈕進(jìn)行呼叫。這樣可以實(shí)現(xiàn)對(duì)醫(yī)護(hù)人員和患者的定位和追蹤。腕式標(biāo)簽應(yīng)具有防拆卸功能，預(yù)防病人佩戴的標(biāo)簽被非法拆卸或破壞。
醫(yī)護(hù)人員隨時(shí)可利用WiFi無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)聯(lián)機(jī)，通過(guò)智能型手持?jǐn)?shù)據(jù)終端，來(lái)獲取全面醫(yī)療數(shù)據(jù)的信息服務(wù)系統(tǒng)；同時(shí)，可借由病人佩戴在手上的裝有RFID的手環(huán)，讀取該患者目前的檢查進(jìn)度及歷史記錄和臨床檢查結(jié)果，與醫(yī)院信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)交互后，可以對(duì)比患者病情的變化情況。
據(jù)悉，目前在國(guó)際上基于WiFi定位技術(shù)的RTLS系統(tǒng)已經(jīng)成為一種主流技術(shù)，主要在醫(yī)療領(lǐng)域進(jìn)行醫(yī)院的資產(chǎn)、設(shè)備和病人的追蹤，可以及時(shí)了解和掌握關(guān)鍵工作人員、資產(chǎn)和醫(yī)療設(shè)備的實(shí)時(shí)位置信息。
2智慧型藥柜
在醫(yī)療方面，慢性病患者與獨(dú)居老年人按時(shí)服藥尤其重要，為了提醒他們能夠按時(shí)吃藥，亞洲大學(xué)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一種“智慧型藥柜”，所采用的技術(shù)是RFID無(wú)線射頻技術(shù)。首先用戶佩戴有RFID身份辨識(shí)的標(biāo)簽，并把從醫(yī)院拿回來(lái)的藥進(jìn)行專屬的RFID標(biāo)簽配置，智慧型藥柜將會(huì)對(duì)各種藥品的用法與用量，以及必須服用的時(shí)間進(jìn)行記錄。當(dāng)需要服藥時(shí)，藥柜就會(huì)自動(dòng)發(fā)出語(yǔ)音的提示，同時(shí)藥柜上的屏幕也會(huì)播放出所需服用的藥品照片及名稱。通過(guò)采用RFID技術(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和記錄藥品取出和返回藥柜的頻率，可以幫助用戶獲取是否已經(jīng)服藥的信息，防止服藥次數(shù)過(guò)于頻繁。因?yàn)橛脩襞溆蠷FID身份辨識(shí)的標(biāo)簽，因此，用戶一旦拿錯(cuò)了藥，藥柜就會(huì)發(fā)出警示。
3物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)思路
1實(shí)時(shí)獲取與傳輸生理數(shù)據(jù)
遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)采用物聯(lián)網(wǎng)的四層體系結(jié)構(gòu)，從各種醫(yī)療傳感器中實(shí)時(shí)獲取生命體征數(shù)據(jù)，通過(guò)藍(lán)牙方式把數(shù)據(jù)傳輸給PDA，PDA通過(guò)3G網(wǎng)或者因特網(wǎng)把數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)中心，應(yīng)用層分析并處理數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)，為每個(gè)病人建立健康模型。病人的生理在指定的NFC設(shè)備上進(jìn)行采集并實(shí)時(shí)傳輸?shù)街醒牍?jié)點(diǎn)，利用串口連接中央節(jié)點(diǎn)模塊發(fā)送給ARM控制中心。與遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)服務(wù)中心連接的方式有兩種，一是通過(guò)串中連接GPRS模塊，然后通過(guò)GPRS進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送。二是通過(guò)USB連接WIFI模塊，通過(guò)WIFI數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)服務(wù)中心。
由于GPRS網(wǎng)絡(luò)在全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)和漫游，而基于GSM網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集與無(wú)線傳輸系統(tǒng)，正是借助系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，利用短信自助業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳遞。因此可以利用GSM的短信息服務(wù)，實(shí)現(xiàn)信息在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)上存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)接。通過(guò)通信接口在物理層上實(shí)現(xiàn)GSM模塊的連接，達(dá)到遠(yuǎn)程的目的。系統(tǒng)中各模塊相互獨(dú)立，彼此又相互依賴，共同完成數(shù)據(jù)的傳輸。數(shù)據(jù)收發(fā)模塊在系統(tǒng)中起著承上啟下的作用，是系統(tǒng)的核心模塊。人體的生命體征，即體溫、脈搏、呼吸、血壓及血氧飽和度分別由相應(yīng)電子模塊采集并傳入控制器，控制器通過(guò)監(jiān)護(hù)裝置按鍵或超級(jí)管理員手機(jī)進(jìn)行顯示和設(shè)定。控制器根據(jù)設(shè)定的手機(jī)號(hào)碼利用GSM網(wǎng)絡(luò)將測(cè)得的數(shù)據(jù)編輯為一條短信發(fā)送給監(jiān)控中心主機(jī)進(jìn)行處理或發(fā)送給指定手機(jī)。
2遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)服務(wù)器功能的實(shí)現(xiàn)
移動(dòng)端的界面設(shè)計(jì)通常采用JSP、Servlet、Spring三層架構(gòu)（Spring Model-View-Controller，Spring MVC）、JS、AJAX、Java Mail。Spring MVC框架是Java EE信息系統(tǒng)開發(fā)過(guò)程中所使用的一個(gè)重要的應(yīng)用程序編程接口，它提供了構(gòu)建Web應(yīng)用程序的全功能MVC模塊。使用Spring MVC構(gòu)架，可以實(shí)現(xiàn)很多功能模塊的分別處理，更加容易實(shí)現(xiàn)不同功能的定制處理。此框架還兼容主流媒體移動(dòng)設(shè)備平臺(tái)的統(tǒng)一UI接口系統(tǒng)以及前端開發(fā)框架。
數(shù)據(jù)服務(wù)器系統(tǒng)構(gòu)建方式具體方法為：首先配置開發(fā)環(huán)境，開發(fā)硬件需要在服務(wù)器端搭建Java開發(fā)系統(tǒng)環(huán)境，安裝JDK、eclipse、MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)；所使用的Web服務(wù)器為Tomcat服務(wù)器。利用eclipse編寫Java代碼，逐步實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能，進(jìn)行系統(tǒng)uI設(shè)計(jì)完成系統(tǒng)頁(yè)面制作；連接數(shù)據(jù)庫(kù)，利用Tomcat運(yùn)行項(xiàng)目并進(jìn)行測(cè)試；在服務(wù)器端利用個(gè)人電腦搭建站點(diǎn)，將開發(fā)機(jī)設(shè)置為服務(wù)器。數(shù)據(jù)服務(wù)中心對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并通過(guò)使用動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)技術(shù)將處理的結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示和報(bào)警。
4結(jié)論
醫(yī)療領(lǐng)域遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)是通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和無(wú)線傳感技術(shù)對(duì)病人生理特征的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取、傳輸、綜合處理來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)。它對(duì)病人的監(jiān)控提供更方便、更快捷的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法和途徑。此外，監(jiān)護(hù)對(duì)象也可以是正常人，如我國(guó)已經(jīng)步入了老齡化社會(huì)，利用遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)對(duì)老人的健康進(jìn)行監(jiān)護(hù)的需求也日趨擴(kuò)大。
參考文獻(xiàn)：
[1]朱會(huì)霞，王福林，索瑞霞物聯(lián)網(wǎng)在中國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2011，27（2）：310-314
[2]曹青林物聯(lián)網(wǎng)研究現(xiàn)狀綜述[J].軟件導(dǎo)刊，2010，9（5）：6-7
【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；單片機(jī)
伴隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的逐漸成熟，其應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣泛，同時(shí)社會(huì)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的需求量也越來(lái)越大。單片機(jī)技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵底層技術(shù)在電子技術(shù)課程體系中的地位愈來(lái)愈重要，但是傳統(tǒng)的單片機(jī)課程應(yīng)用已經(jīng)無(wú)法滿足大眾的需求，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)改革單片機(jī)課程也是大勢(shì)所趨。
1傳統(tǒng)單片機(jī)課程中存在的問(wèn)題
（1）傳統(tǒng)的單片機(jī)課程主要是理論知識(shí)課程為主，并不重視培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力。目前大多數(shù)的單片機(jī)教材跟不上時(shí)代的發(fā)展，其學(xué)習(xí)知識(shí)存在嚴(yán)重的滯后性。而且單片機(jī)理論知識(shí)的理解難度較大，學(xué)生很難準(zhǔn)確把握單片機(jī)知識(shí)原理，學(xué)習(xí)積極不高的。（2）由于多數(shù)高校的條件有限，無(wú)法真正讓學(xué)生實(shí)踐單片機(jī)知識(shí)，比如有的學(xué)生主要是以仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為主，無(wú)法滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，同時(shí)實(shí)踐課程與社會(huì)發(fā)展嚴(yán)重脫軌，無(wú)法保證學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。雖然隨著我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)也在不斷更新變化，但是多數(shù)工作人員對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用不是很關(guān)注。顯然，這種課程形式不僅不能滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，也無(wú)法適應(yīng)社會(huì)對(duì)高素質(zhì)、高技能的專業(yè)人才的需求。在此大環(huán)境下，相關(guān)工作人員必須要積極轉(zhuǎn)變理念，徹底擯棄傳統(tǒng)的方法才能推動(dòng)單片機(jī)課程的改革，才能進(jìn)一步提高學(xué)生的實(shí)踐能力。
2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在單片機(jī)課程中的應(yīng)用
2.1優(yōu)化單片機(jī)課程應(yīng)用
單片機(jī)技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)底層最重要的技術(shù)。隨著我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起，我們?cè)趩纹瑱C(jī)技術(shù)課程推廣中就應(yīng)當(dāng)以物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用為目標(biāo)，重點(diǎn)突出互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、信息數(shù)據(jù)采集傳送等相關(guān)知識(shí)。同時(shí)，還要在原有模式的基礎(chǔ)上對(duì)單片機(jī)課程進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，比如選擇目前比較流行的無(wú)線SOC單片機(jī)來(lái)縮短課程與實(shí)踐的距離。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)背景下，不僅僅要優(yōu)化課程內(nèi)容，還要改革課程方法，同時(shí)結(jié)合創(chuàng)設(shè)情境、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、小組合作等方法，增強(qiáng)單片機(jī)課程課堂的學(xué)習(xí)氛圍。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的背景下改革單片機(jī)課程，應(yīng)當(dāng)重視以物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用為基礎(chǔ)，強(qiáng)調(diào)出單片機(jī)技術(shù)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的作用。比如在SPI接口的課程中，可以從應(yīng)用原理、接口函數(shù)到模塊使用都添加應(yīng)用實(shí)例，以提升課堂的生動(dòng)性和趣味性。在此過(guò)程中，還應(yīng)當(dāng)適當(dāng)減少一些理論知識(shí)的傳授，并加大實(shí)踐知識(shí)的講解，適當(dāng)?shù)脑黾訜o(wú)線通信協(xié)議棧實(shí)踐內(nèi)容，突出C語(yǔ)言中所描寫的ZigGee協(xié)議棧程序，并重點(diǎn)突出應(yīng)用曾開發(fā)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)形態(tài)等知識(shí)。總的來(lái)說(shuō)，將物聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)與單片機(jī)課程相結(jié)合，加強(qiáng)單片機(jī)課程應(yīng)用的改革。
2.2搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
作為物聯(lián)網(wǎng)底層最重要的技術(shù)，只有在實(shí)踐中不斷的研究才能進(jìn)一步促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，才能提高學(xué)生的實(shí)踐能力。為了達(dá)到學(xué)以致用的目的，應(yīng)當(dāng)重視搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，讓學(xué)生能夠親身實(shí)踐課堂上所學(xué)到的理論知識(shí)，并從中感悟到更多的單片機(jī)知識(shí)。搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要內(nèi)容是完善和更新單片機(jī)課程實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，以便真正提高學(xué)生的綜合實(shí)踐能力。比如選擇新型的無(wú)線SOPC單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱，同時(shí)選擇Keil/IAR編譯開發(fā)平臺(tái)。另外，還可以多選擇SOC單片機(jī)基礎(chǔ)硬件實(shí)驗(yàn)、網(wǎng)路協(xié)議實(shí)驗(yàn)等。例如在單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的課程中，可以先創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境：在電線測(cè)量的實(shí)驗(yàn)中，其采用的測(cè)量方法將電線繞一個(gè)周長(zhǎng)是1米的輪子上面，拉動(dòng)電線帶動(dòng)輪子旋轉(zhuǎn)，這樣只要計(jì)算下輪子轉(zhuǎn)過(guò)了多少圈，就可以知道繞過(guò)的電線有多長(zhǎng)了。單片機(jī)中的計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)功能與此相似，不同的是電線測(cè)量例子中計(jì)的是輪子轉(zhuǎn)的圈數(shù)，而單片機(jī)的計(jì)數(shù)器計(jì)的是從單片機(jī)P3.4、P3.5引腳進(jìn)入的脈沖的個(gè)數(shù)。在課程中，可以引導(dǎo)學(xué)生把MCS-51單片機(jī)中的兩個(gè)計(jì)數(shù)作用看成水滴落，讓他們思考如何測(cè)量裝水的水盆容量。在實(shí)踐過(guò)程中，可以讓學(xué)生選擇不同的定時(shí)器和計(jì)數(shù)器隊(duì)各種物理量的測(cè)量以驗(yàn)證計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)功能?？偟膩?lái)說(shuō)，應(yīng)當(dāng)重視是實(shí)驗(yàn)課程實(shí)踐，并盡量選擇較為先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)手段和工具，以便于學(xué)生學(xué)習(xí)。
2.3課程理念的改革
隨著我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展也會(huì)更加成熟。在新一輪的教育事業(yè)改革背景下，應(yīng)當(dāng)徹底摒棄傳統(tǒng)的課程理念。只有與時(shí)俱進(jìn)，選擇最為先進(jìn)的課程理念才能真正實(shí)現(xiàn)單片機(jī)課程應(yīng)用的改革，最終發(fā)揮出物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。首先，應(yīng)當(dāng)重視突出學(xué)生的主體地位，把課堂的主動(dòng)權(quán)交還給學(xué)生。這也就意味著應(yīng)當(dāng)采用靈活的課程方法，使學(xué)生的主觀能動(dòng)性得以發(fā)揮。其次，在應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)時(shí)應(yīng)當(dāng)結(jié)合單片機(jī)實(shí)際課程應(yīng)用內(nèi)容，并選擇合理的案例和實(shí)踐方案，以便于真正促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)。比如采用項(xiàng)目式的方式，將單片機(jī)課程分成若干個(gè)小項(xiàng)目，以項(xiàng)目目標(biāo)為主線，結(jié)合相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解，激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性，課程應(yīng)用還應(yīng)從實(shí)際問(wèn)題入手，采取提出任務(wù)、分析任務(wù)、設(shè)計(jì)任務(wù)、解決任務(wù)、歸納規(guī)律的方法，讓學(xué)生在解決項(xiàng)目任務(wù)的過(guò)程中掌握知識(shí)。最后，還應(yīng)當(dāng)注意從學(xué)生的認(rèn)知水平和課程實(shí)際出發(fā)，完善課堂設(shè)計(jì)。并合理選擇實(shí)驗(yàn)實(shí)踐和理論知識(shí)的進(jìn)度，保證能夠在充實(shí)學(xué)生理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高學(xué)生的綜合實(shí)踐能力?？偟膩?lái)說(shuō)，在新的教育形勢(shì)下，應(yīng)當(dāng)積極轉(zhuǎn)變課程理念，以此推動(dòng)單片機(jī)課程的改革。
3總結(jié)
在單片機(jī)課程中，應(yīng)當(dāng)充分利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在充實(shí)學(xué)生理論知識(shí)的基礎(chǔ)上要進(jìn)一步提高學(xué)生的綜合實(shí)踐能力。只有這樣才能真正提高學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力，最終培養(yǎng)出專業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)技術(shù)人才。
參考文獻(xiàn)
[1]鄭一力,趙燕東,葛桃桃,陳善安.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在單片機(jī)教學(xué)改革中的應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2014(09):22-24.
[2]王憶.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在單片機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用,2014(18):54-55.
關(guān)鍵詞：高職院校；物聯(lián)網(wǎng)；技術(shù)應(yīng)用；人才培養(yǎng)；思考分析
1前言
隨著科學(xué)信息技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已成為世界經(jīng)濟(jì)社會(huì)進(jìn)步的重要驅(qū)動(dòng)力之一。物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)多種通信感知技術(shù)，廣泛應(yīng)用于各種行業(yè)的信息化管理中，因此很多人認(rèn)為，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展將會(huì)是“第三次信息技術(shù)革命”，將會(huì)是推動(dòng)世界高速發(fā)展的重要生產(chǎn)力。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可促進(jìn)一定的經(jīng)濟(jì)效益，并且還能在技術(shù)上促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇，已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中。高職院校是培養(yǎng)專業(yè)人才的重要基地，因此應(yīng)根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)積極思考物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用人才培養(yǎng)的模式及目標(biāo)，以培養(yǎng)出社會(huì)實(shí)用型人才，更好地適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展。
2關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)及技術(shù)
2.1物聯(lián)網(wǎng)（IOT)1）定義物聯(lián)網(wǎng)，“Internetofthings”，即物物相連的互聯(lián)網(wǎng)，1999年由美國(guó)麻省理工學(xué)院KevinAsh-ton教授首次提出。IOT具有以下兩層含義：第一，物聯(lián)網(wǎng)是以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，進(jìn)而進(jìn)行延伸和擴(kuò)展，形成一種新型的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，也就是說(shuō)其核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，；第二，物聯(lián)網(wǎng)是物物相連的網(wǎng)絡(luò)，其用戶端可進(jìn)入到一切物品與物品之間，從而進(jìn)行信息的交流和交換，以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)物品進(jìn)行識(shí)別、跟蹤和管理等。物聯(lián)網(wǎng)既是互聯(lián)網(wǎng)延伸和擴(kuò)展，也是互聯(lián)網(wǎng)更加智能化的應(yīng)用和發(fā)展。2）特征①多種多樣的數(shù)據(jù)采集端：涉及范圍廣，包括手機(jī)、電腦、家電、鐵路、全球定位系統(tǒng)、激光掃描等；②無(wú)處不在的傳輸網(wǎng)絡(luò)：物聯(lián)網(wǎng)將各種各樣的數(shù)據(jù)采集端通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)或移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)連接，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)物體外部各種信息的即時(shí)采集，采集完成后轉(zhuǎn)化為網(wǎng)絡(luò)可用的數(shù)據(jù)，然后傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中心，以便進(jìn)行分析、應(yīng)用；③智能化的后臺(tái)數(shù)據(jù)處理：在數(shù)據(jù)處理中心通過(guò)一些技術(shù)如云計(jì)算等實(shí)現(xiàn)對(duì)大量數(shù)據(jù)的智能化處理，從而實(shí)現(xiàn)人與人、人與物以及物與物之間的對(duì)話。2.2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一種通過(guò)多種傳感器設(shè)備如射頻識(shí)別（RFID）、紅外感應(yīng)器、激光掃描儀器等，將物品與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行連接，從而實(shí)現(xiàn)信息的交換和交流，進(jìn)而對(duì)物品進(jìn)行識(shí)別、感知、跟蹤及管理的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。其中，RFID、傳感網(wǎng)、M2M、兩化融合為物聯(lián)網(wǎng)的四大支撐技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的體系構(gòu)架分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層等三層，感知層是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)核心構(gòu)架能力，主要實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)全面感知功能；網(wǎng)絡(luò)層是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中產(chǎn)業(yè)化能力最強(qiáng)、最成熟，也是最標(biāo)準(zhǔn)的部分，主要以3G、4G通信網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)設(shè)施；應(yīng)用層提供各種各樣的應(yīng)用，通過(guò)與行業(yè)信息需求相結(jié)合，切實(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。
3關(guān)于高職院校物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用人才的培養(yǎng)分析
2008年，物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國(guó)家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一，逐漸被廣泛應(yīng)用于電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、油氣管和供水系統(tǒng)等各個(gè)行業(yè)中。2010年，各大高校開始設(shè)置物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)，目前已有100多所高校院系設(shè)置了物聯(lián)網(wǎng)工程、智能電網(wǎng)和傳感信息工程等與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的專業(yè)。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將被更廣泛地應(yīng)用于各領(lǐng)域中，物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)的畢業(yè)生的就業(yè)前景將會(huì)越來(lái)越好，下面主要來(lái)分析高職院校物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用人才的培養(yǎng)分析。3.1物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的人才需求分析1）物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的相關(guān)技術(shù)①射頻識(shí)別技術(shù)：通過(guò)視頻通信采集數(shù)據(jù)，從而自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)；②網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)：包括3G、4G移動(dòng)通信、衛(wèi)星通信技術(shù)等，以實(shí)現(xiàn)信息的遠(yuǎn)程傳輸；③傳感器與傳感節(jié)點(diǎn)技術(shù)：通過(guò)硬件和軟件的結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)傳感器的智能化.2）物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的崗位需求主要包括以下五類：①材料工程：包括對(duì)新材料、新產(chǎn)品或設(shè)備、新工藝進(jìn)行開發(fā)，對(duì)材料的化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)、性能檢測(cè)等進(jìn)行分析，以及對(duì)材料的改進(jìn)、加工等；②電子、電路工程：包括電子元器件和物聯(lián)網(wǎng)電子產(chǎn)品相關(guān)電路的輔助設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝、測(cè)試和管理維護(hù)等；③物聯(lián)網(wǎng)工程：主要從事與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的企業(yè)及行業(yè)，包括通信架構(gòu)、無(wú)線傳感器等的設(shè)計(jì)、開發(fā)、制造、測(cè)試和維修等；④智能電網(wǎng)信息工程：包括電力、電氣等的設(shè)計(jì)、開發(fā)、生產(chǎn)制造以及技術(shù)支持等；⑤網(wǎng)絡(luò)通信工程：包括3G、4G移動(dòng)通信、無(wú)線通信、有限網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)的服務(wù)等。3.2高職院校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)設(shè)置及對(duì)畢業(yè)生的要求1）高職院校物聯(lián)網(wǎng)的專業(yè)設(shè)置根據(jù)調(diào)查顯示，物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品以及設(shè)備的生產(chǎn)、測(cè)試、銷售以及管理等崗位的需求較多。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)并不是一種專業(yè)技術(shù)，而是由計(jì)算機(jī)、通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為支撐的綜合技術(shù)，也是由多種計(jì)算機(jī)和電子技術(shù)交叉結(jié)合而成的復(fù)雜技術(shù)。因此，高職院系在進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的課程設(shè)置之前，首先應(yīng)明確物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的概念及性質(zhì)，從而科學(xué)、合理地進(jìn)行設(shè)計(jì)。在進(jìn)行設(shè)置時(shí)，應(yīng)覆蓋物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的各個(gè)方面，包括技術(shù)基礎(chǔ)課程、專業(yè)能力課程等，即既要掌握物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系結(jié)構(gòu)中的各領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)，還要掌握各種關(guān)鍵技術(shù)及支撐技術(shù)的專業(yè)技能。2）高職院校對(duì)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)畢業(yè)生的要求高職院校的終極目標(biāo)就是培養(yǎng)出各行業(yè)的市場(chǎng)需要型、實(shí)用型人才，對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的畢業(yè)生，不僅要求其具備物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)必備的專業(yè)基礎(chǔ)理論和技能，更重要的是要有熟練、高超的物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)行業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)、技術(shù)服務(wù)、維護(hù)維修、產(chǎn)品推廣、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試等工作技能。因此，高職院校在進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用人才的培養(yǎng)時(shí)，應(yīng)采取以理論知識(shí)為導(dǎo)向，實(shí)訓(xùn)實(shí)踐為主的人才培養(yǎng)模式。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)是個(gè)實(shí)踐性較強(qiáng)的學(xué)科，僅僅學(xué)好理論知識(shí)還不能滿足專業(yè)人才培養(yǎng)的需要，所以高職院校不僅要求學(xué)生理論知識(shí)過(guò)硬，還要以理論知識(shí)為導(dǎo)向進(jìn)行實(shí)訓(xùn)實(shí)踐的檢驗(yàn)，例如：每學(xué)完一項(xiàng)技術(shù)的理論知識(shí)，及時(shí)去實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)踐訓(xùn)練，如物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的安裝、測(cè)試以及檢修；一些感知元件的輔助設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工作流程等；物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件的編寫、測(cè)試以及維護(hù)和管理等實(shí)踐操作，電子工藝、PCB實(shí)訓(xùn)、電子產(chǎn)品制作實(shí)訓(xùn)等實(shí)訓(xùn)。此外，學(xué)校還應(yīng)積極與校外企業(yè)建立緊密聯(lián)系，開辟學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐學(xué)習(xí)的多渠道，定期安排學(xué)生進(jìn)行崗前實(shí)習(xí)。這樣通過(guò)不斷的實(shí)踐學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的專業(yè)技術(shù)能力以及工作能力，從而達(dá)到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用人才培養(yǎng)的目標(biāo)。
4結(jié)束語(yǔ)
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已隨著信息技術(shù)的發(fā)展逐漸被廣泛地應(yīng)用于社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域，包括家電、手機(jī)、鐵路、橋梁、激光掃描和GPS等。高職院校作為職業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)的重要基地，應(yīng)明確物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的概念、涵蓋技術(shù)、特征以及發(fā)展趨勢(shì)等，從而思考院校對(duì)該專業(yè)應(yīng)用人才的培養(yǎng)目標(biāo)和模式，最后通過(guò)科學(xué)、具體的實(shí)際措施逐步實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)，不斷提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)。
參考文獻(xiàn)：
[1]李太華.基于EPON技術(shù)的電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)路徑初探[J].電子技術(shù)與軟件工程,2016(9).
[2]劉穎.物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用及前景展望[J].信息與電腦(理論版),2016(6).
[3]董寧寧,滕燕,陳永俊.探究物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展困境及對(duì)策[J].經(jīng)濟(jì)研究導(dǎo)刊,2016(9).
[4]郭廣明.淺談云計(jì)算技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電子測(cè)試,2016(9).
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);煤礦安全;應(yīng)用價(jià)值
中圖分類號(hào):F406．8;TD679 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B 文章編號(hào):1008－0155(2016)07－0030－02
在煤礦的開采當(dāng)中，安全問(wèn)題無(wú)疑是行業(yè)面臨的最大挑戰(zhàn)。因?yàn)槊旱V開采的環(huán)境復(fù)雜，而且地質(zhì)環(huán)境綜合也十分復(fù)雜，以及不可抗力、錯(cuò)誤操作等因素的出現(xiàn)，會(huì)導(dǎo)致煤礦的安全生產(chǎn)面臨較大的挑戰(zhàn)。但是，伴隨著實(shí)踐的不斷深入和科技的不斷進(jìn)步，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用之下，煤礦安全有大幅提升。因?yàn)榻柚锫?lián)網(wǎng)技術(shù)，可以對(duì)于煤炭的綜合環(huán)境進(jìn)行把控，從而在數(shù)據(jù)化的整理分析之后，得到科學(xué)的計(jì)算，從而在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行的決策和設(shè)備自動(dòng)化使得煤礦安全控制能力大大提升。因此，在當(dāng)下的煤炭安全中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)揮著重要的作用。
1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的工作過(guò)程當(dāng)中，它主要是由于一些傳感設(shè)備通過(guò)對(duì)于外部信息的把控和解讀，來(lái)更進(jìn)一步的按照原始數(shù)據(jù)的協(xié)定，來(lái)進(jìn)行智能識(shí)別，從而實(shí)現(xiàn)信息的交流和把控。通過(guò)傳感設(shè)備之間的互通，在聯(lián)網(wǎng)的作用之下進(jìn)行追蹤定位、數(shù)據(jù)識(shí)別，從而形成一個(gè)統(tǒng)一郵寄的網(wǎng)絡(luò)體系，使煤礦施工生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，整個(gè)一系列的產(chǎn)業(yè)都在物聯(lián)網(wǎng)的監(jiān)控之下通過(guò)對(duì)于工作當(dāng)中各個(gè)環(huán)節(jié)的把控，在傳感器和紅外線、攝像頭以及各種感知終端基礎(chǔ)之上，能夠很好地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的整合和信息的互通，這樣，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的交互，從而更好地把控煤礦的各個(gè)環(huán)節(jié)和地點(diǎn)的實(shí)際情況。這樣，在全方位的定位和把控煤礦生產(chǎn)的過(guò)程當(dāng)中，更好的實(shí)現(xiàn)對(duì)于生產(chǎn)操作各個(gè)環(huán)境的只能把控和嚴(yán)格監(jiān)管，從而提升安全風(fēng)險(xiǎn)控制能力。
2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的作用
2．1人員定位
在煤礦的生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，由于礦區(qū)面積較大，在對(duì)于一些進(jìn)入礦井或者限制區(qū)域以及一些特殊區(qū)域過(guò)程當(dāng)中的工作人員，借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以對(duì)于其進(jìn)行定位，通過(guò)在礦區(qū)內(nèi)設(shè)置的信號(hào)源和信息分站，對(duì)于信息的采集和感應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于相關(guān)人員的定位，增強(qiáng)地面對(duì)于井下的監(jiān)控能力。
2．2設(shè)備點(diǎn)檢管理
借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以增強(qiáng)對(duì)于設(shè)備的有效管理，通過(guò)傳感器借助射頻傳遞信息，從而實(shí)現(xiàn)閱讀器對(duì)于信號(hào)波段的良好解碼，然后實(shí)現(xiàn)后臺(tái)系統(tǒng)的判斷，對(duì)于錯(cuò)誤或者一場(chǎng)的信息能夠明暗的作出判斷。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于煤礦生產(chǎn)工作當(dāng)中各個(gè)設(shè)備之間使用情況和管理的良好把控。
2．3礦井無(wú)線通信應(yīng)用
借助物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可以將煤礦井下的基站更加有效地結(jié)合起來(lái)，從而使得無(wú)線通信能夠在井下的應(yīng)用效率更高。而且借助定位系統(tǒng)，也可以使得井下網(wǎng)絡(luò)環(huán)境能夠在無(wú)線環(huán)境下更好的應(yīng)用，借助無(wú)線鏈路實(shí)現(xiàn)礦區(qū)和井下之間的更好通信和信息交換。
3物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在煤礦安全應(yīng)用的瓶頸
3．1技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一
在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過(guò)程中，由于所有組成的部分都是局部與整體之間的關(guān)系。所有物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的構(gòu)成當(dāng)中，傳感、傳輸、應(yīng)用各個(gè)層面會(huì)有大量的技術(shù)出現(xiàn)，它們由于為了適應(yīng)不同的井下工作環(huán)境和工作量，因此在配置過(guò)程當(dāng)中，自主性較強(qiáng)，甚至一些企業(yè)在引進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)過(guò)程當(dāng)中，不是完整的構(gòu)建，而是在自身原有設(shè)備的基礎(chǔ)之上，進(jìn)行選擇性的引進(jìn)，這樣便導(dǎo)致物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)中沒(méi)有統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，各種小的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用獨(dú)立存在，這樣，在進(jìn)行信息的轉(zhuǎn)化和端口之間的連接過(guò)程當(dāng)中，就會(huì)因?yàn)闆](méi)有形成統(tǒng)一的技術(shù)表，從而難以實(shí)現(xiàn)信息交互。
3．2成本問(wèn)題
在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的引入和應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中，由于一系列的運(yùn)作系統(tǒng)和設(shè)備較多，這樣便會(huì)導(dǎo)致在煤礦的生產(chǎn)當(dāng)中，成本問(wèn)題會(huì)得到上漲，對(duì)于以盈利為目的的一些企業(yè)而言，引進(jìn)全套的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不僅需要投入大量的資本，而且在建設(shè)過(guò)程當(dāng)中也會(huì)消耗工期，因此許多煤礦沒(méi)有大規(guī)模的應(yīng)用，另外，電子標(biāo)簽和讀寫器的成本問(wèn)題制約著物聯(lián)網(wǎng)的推廣。正是在這種大環(huán)境之下，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)沒(méi)有從根本上得到切實(shí)有效的大規(guī)模的應(yīng)用，成本高的問(wèn)題難以解決，從根本上制約了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在煤礦安全中的應(yīng)用。
3．3傳輸帶寬流量制約
在井下的煤礦施工環(huán)境當(dāng)中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作用發(fā)揮的大小往往依賴于網(wǎng)絡(luò)的好壞。網(wǎng)絡(luò)情況相當(dāng)于“木桶效應(yīng)”當(dāng)中的短板，而在大多數(shù)的煤礦當(dāng)中，WiFi和3G、4G無(wú)線技術(shù)的應(yīng)用普遍不高，數(shù)據(jù)傳送效率低使得物聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)帶寬受到制約，不僅僅會(huì)影響物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的工作效率，而且因?yàn)槭艿骄W(wǎng)速的影響，一些即時(shí)數(shù)據(jù)的傳送也會(huì)受到制約，從而使得在影響傳感數(shù)據(jù)系統(tǒng)的判斷。另外，無(wú)線視頻等應(yīng)用存在傳輸瓶頸問(wèn)題也會(huì)導(dǎo)致監(jiān)控室不能夠第一時(shí)間做出有效的指令判斷，從而影響煤礦安全風(fēng)險(xiǎn)控制。
4物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在煤炭安全應(yīng)用的方向
4．1統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，提高綜合效率
在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)當(dāng)中，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，是切實(shí)保證其安全生產(chǎn)的關(guān)鍵。另外，在功能方面可以看增加物聯(lián)網(wǎng)的識(shí)別功能，電子現(xiàn)金一卡通對(duì)SIM卡進(jìn)行開發(fā)，使職工只需要攜帶手機(jī)便可實(shí)現(xiàn)食堂消費(fèi)、洗澡刷卡、無(wú)線充值等功能。不僅可以增強(qiáng)職工對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的體驗(yàn)，也能夠使得系統(tǒng)的作用發(fā)揮最大化，在員工生活領(lǐng)域和效率領(lǐng)域得到提升，從而在側(cè)面降低企業(yè)生產(chǎn)成本。
4．2增加無(wú)線監(jiān)測(cè)監(jiān)控應(yīng)用
將無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋的井下的每個(gè)巷道及掘進(jìn)頭和工作面，對(duì)井下甲烷、氧氣、二氧化碳、溫度、濕度等環(huán)境參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過(guò)無(wú)線將采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄聼o(wú)線基站，并通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)，上傳至監(jiān)控平臺(tái)。電機(jī)車定位系統(tǒng)在電機(jī)車上安裝大功率定位標(biāo)簽，在巷道三岔口拐彎處安置讀卡器，當(dāng)車輛通過(guò)岔口時(shí)，通過(guò)紅綠燈指示車輛通行的先后順序，并通過(guò)LED牌顯示。
5總結(jié)
煤礦安全同物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，實(shí)質(zhì)上是科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的最好體現(xiàn)。雖然當(dāng)下物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在煤礦安全當(dāng)中的應(yīng)用還有許多值得改進(jìn)的地方，但是伴隨著在實(shí)踐當(dāng)中的不斷總結(jié)，全新科研成果的不斷研究應(yīng)用，結(jié)合實(shí)際問(wèn)題的改進(jìn)，日后物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將在煤礦安全中扮演著更加重要的角色，煤礦的安全風(fēng)險(xiǎn)控制能力和綜合管理能力也必然會(huì)大幅提升。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；智能技術(shù)；云計(jì)算
隨著計(jì)算機(jī)水平的不嚳⒄梗人們的生活水平得到了進(jìn)一步的提高，與此同時(shí)，改造物質(zhì)世界的能力得到了進(jìn)一步提升，在這種情況下，物聯(lián)網(wǎng)的概念誕生了。所謂物聯(lián)網(wǎng)主要是指網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)以及傳感技術(shù)的有機(jī)疊加，并在此基礎(chǔ)上融合了更多人性化的設(shè)計(jì)。近年來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)逐步應(yīng)用到建筑消防和軍事等領(lǐng)域，給各行各業(yè)的人們帶來(lái)了巨大的方便。
一、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用
在社會(huì)高度發(fā)展的今天，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在我們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活中的應(yīng)用，可以有效滿足廣大人民群眾對(duì)生產(chǎn)過(guò)程以及家居生活的監(jiān)控，甚至還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集和測(cè)量，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行指揮調(diào)動(dòng)，一方面節(jié)省了人力和物力，另一方面也進(jìn)一步提高了工作效率。然而隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)水平的進(jìn)一步提升，物聯(lián)網(wǎng)在這些領(lǐng)域的應(yīng)用范圍，也得到了進(jìn)一步深化和拓展。
1.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在建筑消防領(lǐng)域的應(yīng)用。眾所周知，消防安全系統(tǒng)主要組成部分包括感知層、網(wǎng)絡(luò)層以及應(yīng)用層。感知層為最底層，它能夠?qū)Ω鞣N物質(zhì)進(jìn)行感知，具有一定的感知能力，在建筑消防領(lǐng)域中，它可以識(shí)別物體，將那些與火災(zāi)場(chǎng)景產(chǎn)生的相關(guān)信息采集和補(bǔ)貨到，并接受人們的各項(xiàng)執(zhí)行命令。網(wǎng)絡(luò)層是連接感知層和應(yīng)用層的橋梁和紐帶，在具體應(yīng)用過(guò)程中，通過(guò)有線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將感知層搜集到的險(xiǎn)情通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳達(dá)到應(yīng)用層，這是一種險(xiǎn)情的傳遞。除此之外，它還會(huì)將應(yīng)用層的消防指令傳達(dá)給感知層，實(shí)現(xiàn)消防指令的傳遞。應(yīng)用層則包含消防部門和防火重點(diǎn)部門，這里是消防決策產(chǎn)生的地點(diǎn)。
2.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用。近些年來(lái)，美國(guó)的軍事領(lǐng)域正在進(jìn)行一項(xiàng)研究計(jì)劃，該計(jì)劃就是將無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到未來(lái)的戰(zhàn)爭(zhēng)，筆者認(rèn)為，這將進(jìn)一步提高物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使用方的軍事作戰(zhàn)能力，避免人員傷亡，具有非常重要的積極意義。美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局甚至還建立了相應(yīng)的項(xiàng)目，通過(guò)在戰(zhàn)場(chǎng)上應(yīng)用不同類型傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的建立，幫助士兵迅速了解戰(zhàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，輔助相關(guān)人員做好決策。在具體的應(yīng)用中，相關(guān)人員必須在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上采用協(xié)同感知的方法，融合不同傳感器數(shù)據(jù)分析應(yīng)用場(chǎng)景和不同位置的分析結(jié)果，來(lái)進(jìn)一步提高結(jié)論的科學(xué)性。
3.互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電網(wǎng)中的應(yīng)用。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)同電網(wǎng)有機(jī)結(jié)合在一起，可以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的智能化。這種方式可以及時(shí)迅速地掌握整個(gè)電網(wǎng)的信息。電網(wǎng)信息的掌握必須建立在良好通行線路的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)終端信息的采集應(yīng)用，使數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)安全穩(wěn)定的傳輸，進(jìn)一步提高智能電網(wǎng)的可靠性，將全面和及時(shí)以及準(zhǔn)確的信息傳達(dá)給工作人員。筆者通過(guò)長(zhǎng)期的研究與實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，智能電網(wǎng)將會(huì)實(shí)現(xiàn)更多設(shè)備的有機(jī)聯(lián)系，這其中就包括智能傳感器、控制元件以及地理設(shè)備設(shè)施等。
4.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用。隨著社會(huì)的發(fā)展，我們的自然環(huán)境也暴露出了一些問(wèn)題，例如水土資源流失嚴(yán)重，生態(tài)環(huán)境惡化等，這些問(wèn)題與可持續(xù)發(fā)展理念相違背，也會(huì)對(duì)我們?nèi)祟惖纳】祹?lái)威脅。在這種情況下有必要實(shí)現(xiàn)對(duì)水土資源的有效監(jiān)督，對(duì)環(huán)境的有效監(jiān)測(cè)，并實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的精細(xì)化管理，而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在這些領(lǐng)域的應(yīng)用，極大地提高了這些領(lǐng)域的應(yīng)用效果。以農(nóng)業(yè)領(lǐng)域?yàn)槔?，在進(jìn)行種植和養(yǎng)殖業(yè)的同時(shí)，也會(huì)遇到一些問(wèn)題，其中就包括各種病蟲害等。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，就可以及時(shí)監(jiān)控災(zāi)情的發(fā)展，并監(jiān)視農(nóng)作物灌溉情況，土壤氣候變更情況等，還可以收集溫度和風(fēng)力等因素的發(fā)展變化情況，從而對(duì)農(nóng)業(yè)進(jìn)行科學(xué)合理的預(yù)測(cè)，切實(shí)幫助廣大農(nóng)民群眾預(yù)防災(zāi)害，維護(hù)廣大人民群眾的利益。
二、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中存在的問(wèn)題
雖然物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用給我們帶來(lái)了極大的方便，但隨之，也帶來(lái)了一些社會(huì)問(wèn)題，這些社會(huì)問(wèn)題隨著互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用范圍的拓展也會(huì)更加嚴(yán)重。首先，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以運(yùn)用無(wú)線數(shù)據(jù)通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)商品所有信息的及時(shí)獲取，方便了我們的同時(shí)也給信息竊取人帶來(lái)了方便，使他們能夠隱蔽的獲取信息。這樣就會(huì)使相關(guān)人員的信息在不知不覺(jué)中泄露出去，給當(dāng)事人帶來(lái)巨大的安全隱患。其次，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用主要目的在于實(shí)現(xiàn)全球商品供應(yīng)鏈的整合，使經(jīng)濟(jì)主體的經(jīng)濟(jì)關(guān)系更加密切，因此，一旦經(jīng)濟(jì)出現(xiàn)問(wèn)題，所造成的經(jīng)濟(jì)損失更為巨大，更難以想象。最后，由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)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(guó)家安全威脅帶來(lái)巨大的隱患。
三、建議和展望
雖然物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在我們?nèi)粘Ｉ钌a(chǎn)中的應(yīng)用為我們帶來(lái)了方便和快捷，給我們構(gòu)建了一個(gè)美好的藍(lán)圖，我國(guó)無(wú)論是在政府層面，還是相關(guān)企業(yè)研究層面，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的研究和發(fā)展都取得了巨大的成果，但值得注意的是，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)還面臨著很多問(wèn)題。例如資金和成本的問(wèn)題，這是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展最直接的決定性因素，它制約著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)水平的進(jìn)一步提高。又如通信的距離和外部環(huán)境指標(biāo)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的阻礙，這些問(wèn)題都是亟待解決的問(wèn)題。如果不能夠解決，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展很有可能會(huì)停滯不前。在解決上述問(wèn)題之后，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還應(yīng)當(dāng)著重考慮物聯(lián)網(wǎng)使用者的隱私保護(hù)問(wèn)題，使廣大人民群眾在使用物聯(lián)網(wǎng)時(shí)能夠更加安全，更加放心。
四、結(jié)語(yǔ)
總而言之，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用范圍正在不斷拓展，在這種情況下，相關(guān)研究者應(yīng)當(dāng)采取有效措施，切實(shí)解決物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中存在的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)水平的進(jìn)一步提高。當(dāng)然這一過(guò)程也非一蹴而就的，他是一個(gè)系統(tǒng)的過(guò)程，需要廣大人民群眾共同努力才能夠?qū)崿F(xiàn)。
參考文獻(xiàn)：
[1]熊本海，楊振剛，楊亮，潘曉花.中國(guó)畜牧業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用研究進(jìn)展[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2015，S1：237-246.
[2]歐文.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用研究[D].昆明理工大學(xué)，2015.
關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；鐵路交通；運(yùn)用
Abstract: along with the development of information technology, the thing networking technologies to produce and gradually development, and with it in production and life in a wide range of applications. Content networking technology is applied to traffic in the city, effectively resolve the road traffic congestion, and the application in railway traffic, making the railway equipment safety and transportation service systems have been greatly improved, with China's railway system development, the thing the application range of the networking technologies will be more widely. This paper mainly introduces the content networking technology, combined with the development of the railway traffic will be content in the use of the networking railway traffic is analyzed.
Keywords: things networking technology; Railway traffic; use
中圖分類號(hào)：C35 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：
信息技術(shù)的發(fā)展，大大改變了人類的生產(chǎn)與生活方式，從而引起了社會(huì)的變革與發(fā)展。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，信息的存在形式、傳遞方式以及利用方式的改變，更是帶來(lái)了革命性的變化，引起了由互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的變化，這也給日益發(fā)展的鐵路運(yùn)輸帶來(lái)了機(jī)遇與挑戰(zhàn)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的的發(fā)展以及大范圍的應(yīng)用，必將帶給鐵路鐵路交通深刻的變革與深遠(yuǎn)的影響。
一、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述
(一)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的內(nèi)涵
物聯(lián)網(wǎng)的概念于1999年被提出，是繼互聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)之后的信息技術(shù)的第三次革命。物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，打破了過(guò)去的傳統(tǒng)思維模式，將物理基礎(chǔ)設(shè)施以及IT基礎(chǔ)設(shè)施聯(lián)系起來(lái)，帶動(dòng)了相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展。
物聯(lián)網(wǎng)又被稱為傳感網(wǎng)，主要是指將射頻識(shí)別、全球定位系統(tǒng)以及紅外感應(yīng)器等的多種裝置與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合起來(lái)，從而形成一個(gè)巨大的網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)這個(gè)技術(shù)，可以進(jìn)行信息的交流與溝通，從而實(shí)現(xiàn)智能化的識(shí)別、跟蹤與定位，可以有效地監(jiān)督與管理的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過(guò)在裝置上進(jìn)行傳感器、電子標(biāo)簽與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)之間的連接，將物體智能化，實(shí)現(xiàn)了人與物的直接的交流，從而可以更好地實(shí)行監(jiān)督與管理。
（二）物聯(lián)網(wǎng)的主要技術(shù)
1、射頻識(shí)別技術(shù)
射頻識(shí)別技術(shù)又被稱為電子標(biāo)簽技術(shù)或是無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)，本質(zhì)上是一種通信技術(shù)，主要特征是通過(guò)對(duì)無(wú)線電訊號(hào)的識(shí)別從而進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫，而不需要建立識(shí)別目標(biāo)與系統(tǒng)之間的物理連接。射頻識(shí)別是一種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，不需要人工的干預(yù)，操作方便，其原理主要是電子標(biāo)簽進(jìn)入相應(yīng)的磁場(chǎng)后，接收射頻信號(hào)，并且憑借著電流散發(fā)的能量進(jìn)行發(fā)送信息，解讀器將信息解碼后，將其相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而實(shí)現(xiàn)信息的共享。
2、智能技術(shù)
智能技術(shù)是在事物中植入智能芯片，為了實(shí)現(xiàn)某種預(yù)期的目的，利用相應(yīng)的知識(shí)與手段，使得物體具有一定的智能性，并可以與客戶進(jìn)行溝通。主要是包括人工智能信息的獲取與信息的處理方面的研究以及對(duì)圖形、文字等的處理，并實(shí)現(xiàn)智能技術(shù)與系統(tǒng)的結(jié)合。
3、傳感技術(shù)
傳感技術(shù)是通過(guò)獲取信息并對(duì)其獲取的信息進(jìn)行處理和識(shí)別的一種技術(shù)，傳感技術(shù)可以通過(guò)感知電、力、熱、光、聲以及位移等信號(hào)，從而為物聯(lián)網(wǎng)分析、處理、傳輸以及反饋提供數(shù)據(jù)信息。
5、云計(jì)算
云計(jì)算是將計(jì)算資源進(jìn)行統(tǒng)一的管理和調(diào)度，從而能夠滿足數(shù)據(jù)處理的模型，具有很強(qiáng)的處理與儲(chǔ)存能力。
二、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在鐵路交通中的運(yùn)用
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，信息化水平的提高，鐵路交通也朝著信息化的方向不斷的發(fā)展，而且我國(guó)的鐵路交通系統(tǒng)也具備了信息化的條件，前面已經(jīng)介紹了物聯(lián)網(wǎng)的主要技術(shù)，下面就物聯(lián)網(wǎng)在鐵路交通中的運(yùn)用提出幾點(diǎn)建議。
1、利用技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)車站的信息共享
當(dāng)前，雖然鐵路售票系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)，但是車站的預(yù)留車票和上車補(bǔ)票仍然存在不足，導(dǎo)致車票資源的不協(xié)調(diào)并造成了浪費(fèi)?？梢岳蒙漕l識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息的共享，在補(bǔ)票與預(yù)留票之間進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，這樣可以充分利用車資源，從而實(shí)現(xiàn)車站信息的真正共享。
2、利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行列車的跟蹤與定位
當(dāng)前我國(guó)的鐵路系統(tǒng)主要采用軌道電路與查詢應(yīng)答的方式對(duì)列車進(jìn)行定位，但是精確度不足且投資較大等，因此，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)列車進(jìn)行跟蹤與定位，可以將定位處理單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器以及車載數(shù)據(jù)閱讀等的實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確。及時(shí)以及高效的定位。
3、利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行車票的識(shí)別
鐵路客票利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行內(nèi)部數(shù)據(jù)的加密，這樣的話只有特定的系統(tǒng)才可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫，這對(duì)車票造假可以進(jìn)行一定的打擊，與此同時(shí)，檢票人員進(jìn)行檢票時(shí)只需要對(duì)車票上的電子標(biāo)簽進(jìn)行閱讀，從而加快了旅客進(jìn)站出站的速度，不僅方便了乘客，也大大提高了工作效率。
4、利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢售票
在我國(guó)，自動(dòng)售票系統(tǒng)已經(jīng)投入使用，并且取得了不錯(cuò)的效果，不僅節(jié)約了資源，還大大提高了工作效率，但是，自動(dòng)檢票系統(tǒng)卻一直沒(méi)有施行，如果廣泛使用RFID電子客票，并且根據(jù)乘客的需求進(jìn)行特定的自動(dòng)檢票，不僅有利于乘客的需求，還節(jié)約了人力，從而大大提高了工作效率。
5、利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行集裝箱的追蹤與監(jiān)控
集裝箱運(yùn)輸是鐵路貨運(yùn)的主要方向，有很大的發(fā)展空間。當(dāng)前的集裝箱主要是通過(guò)箱號(hào)的圖像進(jìn)行識(shí)別，如利用攝像頭來(lái)對(duì)集裝箱的表面進(jìn)行刷新，但是這種方法不僅效率低，而且受天氣的影響比較嚴(yán)重，如果將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到集裝箱的識(shí)別與管理中，從而開發(fā)出信息化的集裝箱，這樣，不僅可以隨時(shí)監(jiān)測(cè)集裝箱的運(yùn)輸狀態(tài)，還可以加強(qiáng)管理，防止丟失，還可以提高經(jīng)濟(jì)效益與價(jià)值。
6、利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行倉(cāng)庫(kù)的管理倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以應(yīng)用到鐵路的倉(cāng)庫(kù)管理中，對(duì)倉(cāng)庫(kù)中的貨物貼上電子標(biāo)簽，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的唯一性與穿透性，借助貨物上的電子標(biāo)簽，可以準(zhǔn)確的記錄商品的序號(hào)以及相應(yīng)的日期等，這樣可以方便管理人員對(duì)貨物進(jìn)行準(zhǔn)確的管理，還可以避免貨物的毀損等。
結(jié)語(yǔ)：
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以說(shuō)是一次技術(shù)革命的變革，其發(fā)展與應(yīng)用必將給人類的生產(chǎn)與生活方式帶來(lái)深刻的變革。鐵路交通一直是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，與人們的生活有著直接的聯(lián)系，因此，對(duì)鐵路交通的發(fā)展也提出了更高的要求，隨著鐵路交通的大力發(fā)展，對(duì)其的信息化要求也是越來(lái)越高，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在鐵路交通中的應(yīng)用正是順應(yīng)了這一趨勢(shì)，推動(dòng)了鐵路交通的快速發(fā)展。雖然物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展時(shí)間不是很長(zhǎng)，很多技術(shù)還處在發(fā)展階段，但是隨著不斷地實(shí)踐與探索，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)一定會(huì)在鐵路交通中發(fā)揮出更大的作用，從而帶動(dòng)鐵路交通更好的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
[1]王寶云.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究綜述[J].電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào),2009(12)
[2]張榮新。劉子鐵，郭景武.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在鐵路交通中的應(yīng)用研究[J].鐵道工程學(xué)報(bào),2011(10)
[3]王曉亮，宓奇，彭蘇勉，關(guān)忠良.物聯(lián)網(wǎng)在我國(guó)鐵路運(yùn)輸領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展探討[J].鐵道通信信號(hào),2010(03)
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起，國(guó)內(nèi)有很多公司開發(fā)出了應(yīng)用于高校的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，例如無(wú)錫泛太科技有限公司、深聯(lián)致遠(yuǎn)科技有限公司和杭州喜馬拉雅集團(tuán)科技有限公司等。這些公司的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)存在如下問(wèn)題。1.各公司開發(fā)的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)往往只提供相關(guān)項(xiàng)目的代碼，由于公司的研發(fā)人員不具備教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，他們提供的項(xiàng)目很難與本專業(yè)的相關(guān)課程進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合。2.各公司開發(fā)的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)采用的都是高端的ARM處理器，由于電子信息工程專業(yè)的學(xué)生只開設(shè)了51單片機(jī)的課程，由51過(guò)渡到帶有嵌入式操作系統(tǒng)的高端ARM處理器的學(xué)習(xí)難度較大。3.各公司開發(fā)的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)只提供物聯(lián)網(wǎng)的感知層和網(wǎng)絡(luò)層的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，即使個(gè)別的平臺(tái)也提供了應(yīng)用層的實(shí)驗(yàn)，但這些實(shí)驗(yàn)很難與電子信息工程專業(yè)開設(shè)的相關(guān)課程進(jìn)行有效的結(jié)合，學(xué)生在這樣的平臺(tái)下實(shí)驗(yàn)，很難達(dá)到較好的效果。4.各公司開發(fā)的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)價(jià)格昂貴，每套價(jià)格都在萬(wàn)元以上，如果以此平臺(tái)建立物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室，資金投入較大。
二、物聯(lián)網(wǎng)與電子信息專業(yè)課程體系的對(duì)應(yīng)關(guān)系
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與電子信息工程專業(yè)課程體系的關(guān)系如圖1所示。由圖可以看出物聯(lián)網(wǎng)可分為三個(gè)層，分別為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。下面研究這三個(gè)層與課程體系的對(duì)應(yīng)關(guān)系。1.感知層與課程體系的對(duì)應(yīng)關(guān)系。感知層是物聯(lián)網(wǎng)的皮膚和五官，主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)短距離傳輸兩部分，物聯(lián)網(wǎng)的該層與專業(yè)課程體系中的Zigbee技術(shù)、RFID技術(shù)與應(yīng)用、傳感器及檢測(cè)技術(shù)和單片機(jī)原理與應(yīng)用等課程相對(duì)應(yīng)。傳感器及檢測(cè)技術(shù)課程從屬于物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，傳感器是獲取信息的工具，位于系統(tǒng)之首，其作用相當(dāng)于人體的五官，直接感受外部信息，將信息轉(zhuǎn)化成可用信號(hào)，對(duì)系統(tǒng)的智能化起著決定性作用，智能程度愈高，系統(tǒng)對(duì)傳感器的依賴程度愈大。ZigBee技術(shù)在射頻與無(wú)線電技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、工業(yè)通信技術(shù)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。它是一種短距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的雙向無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。Zigbee技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)感知層的一個(gè)重要組成部分。RFID技術(shù)是一種利用無(wú)線通信實(shí)現(xiàn)的非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，是基于射頻識(shí)別的自動(dòng)識(shí)別類的項(xiàng)目的核心技術(shù)，并且RFID技術(shù)也成為了物聯(lián)網(wǎng)感知層的核心技術(shù)。傳感器及檢測(cè)技術(shù)課程在物聯(lián)網(wǎng)的感知層負(fù)責(zé)的是數(shù)據(jù)的采集。Zigbee技術(shù)、RFID技術(shù)與應(yīng)用這兩門課程在物聯(lián)網(wǎng)的感知層負(fù)責(zé)的是數(shù)據(jù)的短距離傳輸。單片機(jī)原理與應(yīng)用課程在物聯(lián)網(wǎng)的感知層負(fù)責(zé)的是數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)短距離傳輸之間的橋梁。2.網(wǎng)絡(luò)層與課程體系的對(duì)應(yīng)關(guān)系。網(wǎng)絡(luò)層主要負(fù)責(zé)把感知層感知到的數(shù)據(jù)無(wú)障礙、可靠及安全地進(jìn)行傳送，物聯(lián)網(wǎng)的該層與專業(yè)課程體系中的通信原理、信息論與編碼、通信網(wǎng)及接入技術(shù)和工業(yè)通信技術(shù)基礎(chǔ)等課程相對(duì)應(yīng)。這些課程給物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層技術(shù)提供理論支撐，是物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層理論基礎(chǔ)。3.應(yīng)用層與課程體系的對(duì)應(yīng)關(guān)系。應(yīng)用層主要負(fù)責(zé)把感知和傳輸來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，做出正確的控制和決策，物聯(lián)網(wǎng)的該層與專業(yè)課程體系中的電子系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)、監(jiān)控系統(tǒng)軟件基礎(chǔ)、3G技術(shù)應(yīng)用和數(shù)字圖像處理等課程相對(duì)應(yīng)。
三、物聯(lián)網(wǎng)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的設(shè)計(jì)
物聯(lián)網(wǎng)的三個(gè)層都有相應(yīng)的課程與之對(duì)應(yīng)，但學(xué)生在進(jìn)行課程的理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐學(xué)習(xí)的時(shí)候，課程之間比較孤立，很難建立這種對(duì)應(yīng)的關(guān)系，所以導(dǎo)致課程的理論和實(shí)踐教學(xué)效果較差。通過(guò)以上分析可以看出物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與電子信息工程專業(yè)課程體系有著緊密的關(guān)系，該關(guān)系是設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的基礎(chǔ)。以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與電子信息專業(yè)課程體系的對(duì)應(yīng)關(guān)系為依托，結(jié)合本專業(yè)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的特點(diǎn)設(shè)計(jì)符合本專業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)。該實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)如圖2所示。該平臺(tái)硬件由ARM嵌入式主板、模塊板和PC機(jī)平臺(tái)或手機(jī)平臺(tái)構(gòu)成。模塊板中RFID模塊、Zigbee模塊、藍(lán)牙模塊、傳感器模塊和GPS模塊主要負(fù)責(zé)物聯(lián)網(wǎng)感知層的功能，感知層的每一個(gè)模塊都有與之對(duì)應(yīng)的理論課程，在利用模塊進(jìn)行感知層實(shí)驗(yàn)時(shí)可以讓學(xué)生更深刻地理解與之對(duì)應(yīng)的理論課程的知識(shí)點(diǎn)，達(dá)到理論與實(shí)踐的統(tǒng)一。模塊板中以太網(wǎng)模塊、GPRS模塊和WIFI模塊主要負(fù)責(zé)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層的功能，網(wǎng)絡(luò)層的兩個(gè)模塊都有與之對(duì)應(yīng)的理論課程，同樣在利用模塊進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)層實(shí)驗(yàn)時(shí)可以讓學(xué)生更深刻地理解通信原理、信息論與編碼這些理論性較強(qiáng)的課程的知識(shí)點(diǎn)。PC機(jī)平臺(tái)或手機(jī)平臺(tái)主要負(fù)責(zé)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的功能，基于這兩個(gè)平臺(tái)的應(yīng)用層軟件開發(fā)，可以將傳輸層上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行更好地顯示和存儲(chǔ)，這正是監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)這樣的專業(yè)課所涉及的知識(shí)。而ARM嵌入式主板是感知層模塊和網(wǎng)絡(luò)層模塊之間的橋梁。它一方面負(fù)責(zé)與傳感器模塊及短距離傳輸模塊進(jìn)行通信進(jìn)行數(shù)據(jù)的獲取，另一方面它將獲取到的數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)層模塊進(jìn)行傳輸與上位機(jī)進(jìn)行通信。
ARM嵌入式主板采用意法半導(dǎo)體公司的STM32系列處理器，方便學(xué)生由51快速的過(guò)渡到ARM處理器的學(xué)習(xí)，PC機(jī)平臺(tái)選用Windows操作系統(tǒng)，手機(jī)平臺(tái)選用Android操作系統(tǒng)。
四、教學(xué)效果
