第一篇：關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)學(xué)科前沿講座的報告

關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)學(xué)科前沿講座的報告

物聯(lián)網(wǎng)是新興的產(chǎn)業(yè)，具有很好的前景，能夠給人們的生產(chǎn)生活帶來本質(zhì)的變革，學(xué)校請計算機科學(xué)學(xué)院楊曉輝院長在這方面給了一個講座，讓我拓展知識面，開闊了視野，也對以后的方向做了初步的規(guī)劃。

帶著對物聯(lián)網(wǎng)的期待與好奇，我聽過講座后自己又查了一些關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的資料，發(fā)現(xiàn)中國處于物聯(lián)網(wǎng)先進國家的行列，這個領(lǐng)域中國涉入的比較早，擁有一定的話語權(quán)，這使中國處于主動地位，不像計算機在中國起步晚，發(fā)展也不能和國外先進水平相比。對于這個連協(xié)議和規(guī)則都沒有形成的物聯(lián)網(wǎng)來說，我們中國，我們河北省，我們河北大學(xué)無疑是走在了最前面，我想這是個巨大的機遇。正如上次進入互聯(lián)網(wǎng)時代一樣，我個人認(rèn)為這次的變革將更具實質(zhì)性，聯(lián)系到身邊的每一個事物，通過傳感器和互聯(lián)通信，建設(shè)一個幾乎包括所有東西的大的實物網(wǎng)絡(luò)，帶來的發(fā)展空間和服務(wù)空間將是巨大的，人類的生產(chǎn)生活將被新的形式取代。據(jù)我所知，現(xiàn)在關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的大學(xué)研究在中國也沒有幾所，我想很多大學(xué)生和我一樣，不想錯過利用這一變革的時機，引領(lǐng)新的潮流與尖端技術(shù)。

物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)可分為三層：感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。感知層由各種傳感器構(gòu)成，包括溫濕度傳感器、二維碼標(biāo)簽、RFID標(biāo)簽和讀寫器、攝像頭、紅外線、GPS等感知終端。感知層是物聯(lián)網(wǎng)識別物體、采集信息的來源。網(wǎng)絡(luò)層由各種網(wǎng)絡(luò)，包括互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)和云計算平臺等組成，是整個物聯(lián)網(wǎng)的中樞，負(fù)責(zé)傳遞和處理感知層獲取的信息。應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)和用戶的接口，它與行業(yè)需求結(jié)合，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能應(yīng)用。

和傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)相比，物聯(lián)網(wǎng)有其鮮明的特征。首先，它是各種感知技術(shù)的廣泛應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)上部署了海量的多種類型傳感器，每個傳感器都是一個信息源，不同類別的傳感器所捕獲的信息內(nèi)容和信息格式不同。傳感器獲得的數(shù)據(jù)具有實時性，按一定的頻率周期性的采集環(huán)境信息，不斷更新數(shù)據(jù)。其次，它是一種建立在互聯(lián)網(wǎng)上的泛在網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要基礎(chǔ)和核心仍舊是互聯(lián)網(wǎng)，通過各種有線和無線網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)融合，將物體的信息實時準(zhǔn)確地傳遞出去。在物聯(lián)網(wǎng)上的傳感器定時采集的信息需要 通過網(wǎng)絡(luò)傳輸，由于其數(shù)量極其龐大，形成了海量信息，在傳輸過程中，為了保障數(shù)據(jù)的正確性和及時性，必須適應(yīng)各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議。還有，物聯(lián)網(wǎng)不僅僅提供了傳感器的連接，其本身也具有智能處理的能力，能夠?qū)ξ矬w實施智能控制。物聯(lián)網(wǎng)將傳感器和智能處理相結(jié)合，利用云計算、模式識別等各種智能技術(shù)，擴充其應(yīng)用領(lǐng)域。從傳感器獲得的海量信息中分析、加工和處理出有意義的數(shù)據(jù)，以適應(yīng)不同用戶的不同需求，發(fā)現(xiàn)新的應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用模式。此外，物聯(lián)網(wǎng)的精神實質(zhì)是提供不拘泥于任何場合，任何時間的應(yīng)用場景與用戶的自由互動，它依托云服務(wù)平臺和互通互聯(lián)的嵌入式處理軟件，弱化技術(shù)色彩，強化與用戶之間的良性互動，更佳的用戶體驗，更及時的數(shù)據(jù)采集和分析建議，更自如的工作和生活，是通往智能生活的物理支撐。

2009年9月，在北京舉辦的物聯(lián)網(wǎng)與企業(yè)環(huán)境中歐研討會上，歐盟委員會信息和社會媒體司RFID部門負(fù)責(zé)人Lorent Ferderix博士給出了歐盟對物聯(lián)網(wǎng)的定義：物聯(lián)網(wǎng)是一個動態(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、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)。由此可見物聯(lián)網(wǎng)的寬度與廣度都是以前任何通信技術(shù)不可比擬的，但是物聯(lián)網(wǎng)中的物有明確的規(guī)定，這里的“物”要滿足以下條件才能夠被納入“物聯(lián)網(wǎng)”的范圍：

1、要有相應(yīng)信息的接收器；

2、要有數(shù)據(jù)傳輸通路；

3、要有一定的存儲功能；

4、要有CPU；

5、要有操作系統(tǒng)；

6、要有專門的應(yīng)用程序；

7、要有數(shù)據(jù)發(fā)送器；

8、遵循物聯(lián)網(wǎng)的通信協(xié)議；

9、在世界網(wǎng)絡(luò)中有可被識別的唯一編號。可見物聯(lián)網(wǎng)將是一個多學(xué)科交叉的綜合技術(shù)，涵蓋傳感，控制，通信，安全等，而實物的生產(chǎn)又與機械密不可分，物聯(lián)網(wǎng)著實是一個新時代最綜合最有實際意義的領(lǐng)域。

2009年10月24日，在中國第四屆中國民營科技企業(yè)博覽會上，西安優(yōu)勢微電子公司宣布：中國的第一顆物聯(lián)網(wǎng)的中國芯——“唐芯一號”芯片研制成功，中國已經(jīng)攻克了物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)。唐芯一號芯片是一顆2.4G超低功耗射頻可編程片上系統(tǒng)PSoC，可以滿足各種條件下無線傳感網(wǎng)、無線個域網(wǎng)、有源RFID等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的特殊需要，為我國的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。“與計算機、互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)不同，中國在‘物聯(lián)網(wǎng)’領(lǐng)域享有國際話語權(quán)！”中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所副所長、中科院無錫高新微納傳感網(wǎng)工程中心主任劉海濤自豪的說。目前，我國的無線通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)覆蓋了城鄉(xiāng)，從繁華的城市到偏僻的農(nóng)村，從海島到珠穆朗瑪峰，到處都有無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋。無線網(wǎng)絡(luò)是實現(xiàn)“物聯(lián)網(wǎng)”必不可少的基礎(chǔ)設(shè)施，安置在動物、植物、機器和物品上的電子介質(zhì)產(chǎn)生的數(shù)字信號可隨時隨地通過無處不在的無線網(wǎng)絡(luò)傳送出去。“云計算”技術(shù)的運用，使數(shù)以億計的各類物品的實時動態(tài)管理變得可能。

2012年由重慶郵電大學(xué)研發(fā)的全球首款支持三大國際工業(yè)無線標(biāo)準(zhǔn)的物聯(lián)網(wǎng)核心芯片——渝“芯”一號（uz/cy2420）在渝正式發(fā)布，標(biāo)志著我國在工 業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域達到了世界領(lǐng)先水平，為我國掌握物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)的國際競爭話語權(quán)奠定了堅實基礎(chǔ)，對加快推進工業(yè)化與信息化的深度融合具有重要意義。

而在“物聯(lián)網(wǎng)”這個全新產(chǎn)業(yè)中，我國的技術(shù)研發(fā)水平處于世界前列，具有重大的影響力。中科院早在１９９９年就啟動了傳感網(wǎng)研究，與其它國家相比具有同發(fā)優(yōu)勢。該院組成了２０００多人的團隊，先后投入數(shù)億元，在無線智能傳感器網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、微型傳感器、傳感器終端機、移動基站等方面取得重大進展，目前已擁有從材料、技術(shù)、器件、系統(tǒng)到網(wǎng)絡(luò)的完整產(chǎn)業(yè)鏈。在世界傳感網(wǎng)領(lǐng)域，中國與德國、美國、韓國一起，成為國際標(biāo)準(zhǔn)制定的主導(dǎo)國之一。業(yè)內(nèi)專家表示，掌握“物聯(lián)網(wǎng)”的世界話語權(quán)，不僅僅體現(xiàn)在技術(shù)領(lǐng)先，更在于我國是世界上少數(shù)能實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的國家之一。這使我國在信息技術(shù)領(lǐng)域迎頭趕上甚至占領(lǐng)產(chǎn)業(yè)價值鏈的高端成為可能。

多種傳感手段組成一個協(xié)同系統(tǒng)后，可以防止人員的翻越、偷渡、恐怖襲擊等攻擊性入侵。由于效率高于美國和以色列的防入侵產(chǎn)品，國家民航總局正式發(fā)文要求，全國民用機場都要采用國產(chǎn)傳感網(wǎng)防入侵系統(tǒng)。至2009年8月，僅浦東機場直接采購傳感網(wǎng)產(chǎn)品金額為４０００多萬元，加上配件共５０００萬元。劉海濤稱，若全國近２００家民用機場如果都加裝防入侵系統(tǒng)，將產(chǎn)生了上百億的市場規(guī)模。

正如演講老師所說，現(xiàn)在還沒有一個人是這方面的專家，我想對于這個未知的新領(lǐng)域，還有很多東西需要我們開發(fā)與拓展。作為感知中國的中心，無疑是一塊很好的實驗基地，這對于我們計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院的學(xué)生來說也是一個不可多得得機遇。

未來的工作方向可能與物聯(lián)網(wǎng)密切相關(guān)，也許用不了多久物聯(lián)網(wǎng)人才就會成為最緊缺的專門人才，能作為計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院的學(xué)生，這正是一件很榮幸的事情，為了以后的發(fā)展，這將是不斷學(xué)習(xí)有關(guān)知識的動力與源泉，我個人也會因此不斷努力，達到一定的高度，朝著新的機遇和變革勇往直前。

xxxx

學(xué)號：xxxxxxxxxx

計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)

第二篇：學(xué)科前沿講座

學(xué)科前沿講座

專業(yè)班級： 光信13-3_

姓 名： 朱家興_

學(xué) 號： _10134425__

任課教師： 張國營

2016年 11月 11 日

量子計算與量子計算機

【摘要】量子計算的強大運算能力使得量子計算機具有廣闊的應(yīng)用前景。該文簡要介紹了量子計算的發(fā)展現(xiàn)狀和基本原理，列舉了典型的量子算法，闡明了量子計算機的優(yōu)越性，最后預(yù)測了量子計算及量子計算機的應(yīng)用方向。

【關(guān)鍵詞】量子計算；量子計算機；量子算法；量子信息處理 1.引言

在人類剛剛跨入21世紀(jì)的時刻！科技的重大突破之一就是量子計算機的誕生。德國科學(xué)家已在實驗室研制成功5個量子位的量子計算機，而美國LosAlamos國家實驗室正在進行7個量子位的量子計算機的試驗【1】。它預(yù)示著人類的信息處理技術(shù)將會再一次發(fā)生巨大的飛躍，而研究面向量子計算機以量子計算為基礎(chǔ)的量子信息處理技術(shù)已成為一項十分緊迫的任務(wù)。2.子計算的物理背景

任何計算裝置都是一個物理系統(tǒng)。量子計算機足根據(jù)物理系統(tǒng)的量子力學(xué)性質(zhì)和規(guī)律執(zhí)行計算任務(wù)的裝置【2】。量子計算足以量子計算目L為背景的計算。是在量了力。4個公設(shè)（postulate）下做出的代數(shù)抽象。Feylllilitn認(rèn)為，量子足一種既不具有經(jīng)典耗子性，亦不具有經(jīng)典渡動性的物理客體（例如光子）。亦有人將量子解釋為一種量，它反映了一些物理量（如軌道能級）的取值的離散性。其離散值之問的差值（未必為定值）定義為量子。按照量子力學(xué)原理，某些粒子存在若干離散的能量分布。稱為能級。而某個物理客體（如電子）在另一個客體（姻原子棱）的離散能級之間躍遷（transition。粒子在不同能量級分布中的能級轉(zhuǎn)移過程）時將會吸收或發(fā)出另一種物理客體（如光子），該物理客體所攜帶的能量的值恰好是發(fā)生躍遷的兩個能級的差值。這使得物理“客體”和物理“量”之問產(chǎn)生了一個相互溝通和轉(zhuǎn)化的橋梁；愛因斯坦的質(zhì)能轉(zhuǎn)換關(guān)系也提示了物質(zhì)和能量在一定條件下是可以相互轉(zhuǎn)化的因此。量子的這兩種定義方式是對市統(tǒng)并可以相互轉(zhuǎn)化的。量子的某些獨特的性質(zhì)為量了計算的優(yōu)越性提供了基礎(chǔ)。3.量子計算機的特征

量子計算機，首先是能實現(xiàn)量子計算的機器，是以原子量子態(tài)為記憶單元、開關(guān)電路和信息儲存形式，以量子動力學(xué)演化為信息傳遞與加工基礎(chǔ)的量子通訊與量子計算，是指組成計算機硬件的各種元件達到原子級尺寸，其體積不到現(xiàn)在同類元件的1%。量子計算機是一物理系統(tǒng)，它能存儲和處理關(guān)于量子力學(xué)變量的信息【3】。量子計算機遵從的基本原理是量子力學(xué)原理：量子力學(xué)變量的分立特性、態(tài)迭加原理和量子相干性。信息的量子就是量子位，一位信息不是0就是1，量子力學(xué)變量的分立特性使它們可以記錄信息：即能存儲、寫入、讀出信息，信息的一個量子位是一個二能級（或二態(tài)）系統(tǒng)，所以一個量子位可用一自旋為1/2的粒子來表示，即粒子的自旋向上表示1，自旋向下表示0；或者用一光子的兩個極化方向來表示0和1；或用一原子的基態(tài)代表0第一激發(fā)態(tài)代表1。就是說在量子計算機中，量子信息是存儲在單個的自旋’、光子或原子上的。對光子來說，可以利用Kerr非線性作用來轉(zhuǎn)動一光束使之線性極化，以獲取寫入、讀出；對自旋來說，則是把電子（或核）置于磁場中，通過磁共振技術(shù)來獲取量子信息的讀出、寫入；而寫入和讀出一個原子存儲的信息位則是用一激光脈沖照射此原子來完成的。量子計算機使用兩個量子寄存器，第一個為輸入寄存器，第二個為輸出寄存器。函數(shù)的演化由幺正演化算符通過量子邏輯門的操作來實現(xiàn)。單量子位算符實現(xiàn)一個量子位的翻轉(zhuǎn)。兩量子位算符，其中一個是控制位，它確定在什么情況下目標(biāo)位才發(fā)生改變；另一個是目標(biāo)位，它確定目標(biāo)位如何改變；翻轉(zhuǎn)或相位移動。還有多位量子邏輯門，種類很多。要說清楚量子計算，首先看經(jīng)典計算。經(jīng)典計算機從物理上可以被描述為對輸入信號序列按一定算法進行交換的機器，其算法由計算機的內(nèi)部邏輯電路來實現(xiàn)【4】。經(jīng)典計算機具有如下特點：

a其輸入態(tài)和輸出態(tài)都是經(jīng)典信號，用量子力學(xué)的語言來描述，也即是：其輸入態(tài)和輸出態(tài)都是某一力學(xué)量的本征態(tài)。如輸入二進制序列0110110，用量子記號，即10110110>。所有的輸入態(tài)均相互正交。對經(jīng)典計算機不可能輸入如下疊加Cl10110110>+C2I1001001>。

b經(jīng)典計算機內(nèi)部的每一步變換都將正交態(tài)演化為正交態(tài)，而一般的量子變換沒有這個性質(zhì)，因此，經(jīng)典計算機中的變換（或計算）只對應(yīng)一類特殊集。

相應(yīng)于經(jīng)典計算機的以上兩個限制，量子計算機分別作了推廣。量子計算機的輸入用一個具有有限能級的量子系統(tǒng)來描述，如二能級系統(tǒng)（稱為量子比特），量子計算機的變換（即量子計算）包括所有可能的幺正變換。因此量子計算機的特點為：

c量子計算機的輸入態(tài)和輸出態(tài)為一般的疊加態(tài)，其相互之間通常不正交；

d量子計算機中的變換為所有可能的幺正變換。得出輸出態(tài)之后，量子計算機對輸出態(tài)進行一定的測量，給出計算結(jié)果。由此可見，量子計算對經(jīng)典計算作了極大的擴充，經(jīng)典計算是一類特殊的量子計算。量子計算最本質(zhì)的特征為量子疊加性和相干性。量子計算機對每一個疊加分量實現(xiàn)的變換相當(dāng)于一種經(jīng)典計算，所有這些經(jīng)典計算同時完成，并按一定的概率振幅疊加起來，給出量子計算的輸出結(jié)果。這種計算稱為量子并行計算，量子并行處理大大提高了量子計算機的效率，使得其可以完成經(jīng)典計算機無法完成的工作，這是量子計算機的優(yōu)越性之一。

4.量子智能計算

自Shor算法和Grover算法提出后，越來越多的研究員投身于量子計算方法的計算處理方面，同時智能計算向來是算法研究的熱門領(lǐng)域，研究表明，二者的結(jié)合可以取得很大的突破，即利用量子并行計算可以很好的彌補智能算法中的某些不足【5】。

目前已有的量子智能計算研究主要包括：量子人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，量子進化算法，量子退火算法和量子免疫算法等。其中，量子神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法和量子進化算法已經(jīng)成為目前學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域的熱點，并且取得了相當(dāng)不錯的成績，下面將以量子進化算法為例。

量子進化算法是進化算法與量子計算的理論結(jié)合的產(chǎn)物，該算法利用量子比特的疊加性和相干性，用量子比特標(biāo)記染色體，使得一個染色體可以攜帶大數(shù)量的信息。同時通過量子門的旋轉(zhuǎn)角度表示染色體的更新操作，提高計算的全局搜索能力。

目前量子進化算法已經(jīng)應(yīng)用于許多領(lǐng)域，例如：工程問題、信息系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化等。同時，伴隨著量子算法的理論和應(yīng)用的進一步發(fā)展，量子進化算法等量子智能算法有著更大的發(fā)展前景和空間。

5.量子計算的應(yīng)用

1.量子疊加態(tài)的計算魅力。在經(jīng)典物理學(xué)中，物質(zhì)在確定的時刻僅有確定的一個狀態(tài)。量子力學(xué)則不同，物質(zhì)會同時處于不同的量子態(tài)上。因為處于疊加態(tài)，這就意味著，量子計算一次運算就可以處理210=1024個數(shù)（從0到1023被同時處理一遍）【6】。以此類推，量子計算的速度與量子比特數(shù)是2的指數(shù)增長關(guān)系。一個64位的量子計算機一次運算就可以同時處理264=***709551616個數(shù)。如果單次運算速度達到目前民用電腦CPU的級別（1GHz），那么這個64位量子計算機的數(shù)據(jù)處理速度將是世界上最快的“天河二號”超級計算機（每秒33.86千萬億次）的545萬億倍。

量子力學(xué)疊加態(tài)賦予了量子計算機真正意義上的“并行計算”，而不像經(jīng)典計算機一樣只能并列更多的CPU來并行。因此在大數(shù)據(jù)處理技術(shù)需求強烈的今天，量子計算機越來越獲得互聯(lián)網(wǎng)巨頭們的重視。

2.肖爾算法――RSA加密技術(shù)的終結(jié)者。1985年，牛津大學(xué)的物理學(xué)家戴維?德意志提出了量子圖靈機模型的概念。隨后貝爾實驗室的彼得?肖爾于1995年提出了量子計算的第一個解決具體問題的思路，即肖爾因子分解算法。

我們今天在互聯(lián)網(wǎng)上輸入的各種密碼，都會用到RSA算法加密。這種技術(shù)用一個很大的數(shù)的兩個質(zhì)數(shù)因子生成密鑰，給密碼加密，從而安全地傳輸密碼。由于這個數(shù)很大，用目前經(jīng)典計算機的速度算出它的質(zhì)數(shù)因子幾乎是不可能的任務(wù)。但利用量子計算的并行性，肖爾算法可以在很短的時間內(nèi)通過遍歷算法來獲得質(zhì)數(shù)因子，從而破解掉密鑰，使RSA加密技術(shù)不堪一擊。

量子計算機會終結(jié)任何依靠計算復(fù)雜度的加密技術(shù)，但這不意味著從此我們會失去信息安全的保護。量子計算的孿生兄弟――量子通信，會從根本上解決信息傳輸?shù)陌踩[患。

6.量子計算機的應(yīng)用前景

目前經(jīng)典的計算機可以進行復(fù)雜計算，解決很多難題。但依然存在一些難解問題，它們的計算需要耗費大量的時間和資源，以致在宇宙時間內(nèi)無法完成【7】。量子計算研究的一個重要方向就是致力于這類問題的量子算法研究。量子計算機首先可用于因子分解。因子分解對于經(jīng)典計算機而言是難解問題，以至于它成為共鑰加密算法的理論基礎(chǔ)。按照Shor的量子算法，量子計算機能夠以多項式時間完成大數(shù)質(zhì)因子的分解。量子計算機還可用于數(shù)據(jù)庫的搜索。1996年，Grover發(fā)現(xiàn)了未加整理數(shù)據(jù)庫搜索的Grover迭代量子算法。使用這種算法，在量子計算機上可以實現(xiàn)對未加整理數(shù)據(jù)庫Ⅳ的平方根量級加速搜索，而且用這種加速搜索有可能解決經(jīng)典上所謂的NP問題。量子計算機另一個重要的應(yīng)用是計算機視覺，計算機視覺是一種通過二維圖像理解三維世界的結(jié)構(gòu)和特性的人工智能。計算機視覺的一個重要領(lǐng)域是圖像處理和模式識別。由于圖像包含的數(shù)據(jù)量很大，以致不得不對圖像數(shù)據(jù)進行壓縮。這種壓縮必然會損失一部分原始信息 參考文獻

1.王書浩，龍桂魯.大數(shù)據(jù)與量子計算

2.張毅，盧凱，高穎慧.量子算法與量子衍生算法 3.Deutsch D，Jozsa R.Rapid solution of problems by quanturm computation[C]//Proc Roy Soc London A，1992，439：553-558

4.吳楠，宋方敏。量子計算與量子計算機

5.蘇曉琴，郭光燦。量子通信與量子計算。量子電子學(xué)報，2004，21（6）：706-718

6.White T.Hadoop： The Defintive Guide，California：O’Reilly Media，Inc.2009：12-14

7.王蘊，黃德才，俞攸紅.量子計算及量子算法研究進展.

第三篇：學(xué)科前沿講座

聽學(xué)科前沿講座有感

學(xué)科前沿是指整個科技體系或?qū)W科群中居于主導(dǎo)地位具有帶動其它科學(xué)發(fā)展并影響人們科學(xué)觀念轉(zhuǎn)變的學(xué)科。學(xué)科前沿是指某一學(xué)科中最能代表該學(xué)科發(fā)展趨勢制約該學(xué)科當(dāng)前發(fā)展的關(guān)鍵性科學(xué)問題、難題及相應(yīng)的學(xué)說。

在即將畢業(yè)之際，即將踏入工作生涯，了解學(xué)科前沿是至關(guān)重要的。學(xué)院在這個時候給我們安排學(xué)科前沿講座，意義是非凡的，我們也應(yīng)該抓住這次機會認(rèn)真學(xué)習(xí)學(xué)科前沿知識，為以后的工作生涯和人生打下結(jié)實的基礎(chǔ)。

因此在聽完三位老師的講座，不禁有感而發(fā)，對機械學(xué)科的前沿有了更深入的了解。

一、對我國汽車前沿的感悟

中國汽車發(fā)展歷程

新中國剛一成立就決定發(fā)展自己的汽車工業(yè)，1953年第一汽車制造廠破土動工，毛澤東主席為奠基儀式親自題寫了“第一汽車制造廠奠基紀(jì)念”。1956年我國生產(chǎn)的第一輛汽車下線，毛主席又親自為其命名———解放，對于當(dāng)時工業(yè)整體水平非常落后的中國人來說，這確實是一次經(jīng)濟上的解放。1956年是中國汽車史上令人難忘的一年。5月，第一汽車制造廠試制成功東風(fēng)牌轎車，送往北京向黨的八大”獻禮，這是中國自制的第一部轎車，6月，北京第一汽車廠附件廠試制成功井岡山牌轎車，同時工廠更名為北京汽車制造廠。8月一汽又設(shè)計試制成功第一輛紅旗牌高級轎車，9月上海汽車配件廠試制成功第一輛鳳凰牌轎車。在大躍進的年代，這幾輛稚嫩的國產(chǎn)轎車確實讓全國人民歡欣鼓舞了一陣子。

六七十年代，除了紅旗外，中國惟一大批量生產(chǎn)的轎車就是上海牌轎車。1964年，鳳凰牌轎車改名為上海牌，并對制造設(shè)備做了一系列改進。首先制成了車身外板成套沖模，結(jié)束了車身制造靠手工敲打的落后生產(chǎn)方式，又以此為基礎(chǔ)制成各種拼裝臺，添置點焊機，實現(xiàn)拼裝流水線生產(chǎn)，轎車質(zhì)量得到穩(wěn)定和提高。1965年上海轎車通過一機部技術(shù)鑒定，批準(zhǔn)定型。到1979年，上海牌轎車共生產(chǎn)了一萬七千多輛，成為我國公務(wù)用車和出租車的主要車型。1972年起還對車身進行了改型，并減輕了自重。1980年，該車年產(chǎn)量突破5000輛。1985年，已經(jīng)開始與德國大眾公司合資的上海轎車廠和嘉定縣聯(lián)營另行建廠繼續(xù)生產(chǎn)上海轎車，并繼續(xù)做了一些技術(shù)改進，一直生產(chǎn)到90年代。在相當(dāng)長的時間里，上海轎車支撐著國內(nèi)對轎車的需求，為社會發(fā)展做出了貢獻。但當(dāng)時我國的汽車工業(yè)是以載貨車為主導(dǎo)的，對轎車缺乏應(yīng)用的重視，這使得我國的轎車工業(yè)技術(shù)水平長期處于極為幼稚的狀態(tài)。

改革開放后，我國經(jīng)濟迅速發(fā)展，對轎車的需求越來越強，我國落后的轎車工業(yè)根本無法滿足這種需求。一時間，外國轎車洪水般涌入我國。1984年至1987年，我國進口轎車64萬輛，耗資266億元。為了迅速提高中國轎車生產(chǎn)能力和技術(shù)水平，我國汽車工業(yè)開始走上與國外汽車企業(yè)合作、引進消化外國先進技術(shù)的發(fā)展道路。具體方式基本都是從進口全部散件組裝開始，逐漸提高國產(chǎn)化率。純種的中國汽車也在不斷發(fā)展，長城、吉利、奇瑞等車廠已經(jīng)發(fā)展壯大起來，技術(shù)也越來越好，反正自己孩子自己養(yǎng)，國人支持，他們肯定能做好。

中國汽車的發(fā)展方向

中國車企目前還處于開闊市場階段，但從長遠(yuǎn)方向看，提高自身產(chǎn)品才是第一要旨。所以中國汽車業(yè)將在逐步占領(lǐng)世界市場的同時，加強品牌建設(shè)，提高汽車質(zhì)量和性能，將中國從一個汽車生產(chǎn)大國向汽車研發(fā)大國轉(zhuǎn)變?，F(xiàn)代汽車電子化、智能化、多媒體化和網(wǎng)絡(luò)化的應(yīng)用，不僅提高了汽車的動力性、經(jīng)濟性、安全和環(huán)保性，改善了行駛的穩(wěn)定性和舒適性，推動了汽車工業(yè)的發(fā)展，還為電子產(chǎn)品開拓了廣闊的市場，從而推動了電子工業(yè)的發(fā)展。因此，大力發(fā)展汽車電子化、智能化、多媒體化和網(wǎng)絡(luò)化，加快汽車電子化速度，是啟動和振興汽車工業(yè)的重要手段。也是中國汽車零部件企業(yè)的新的經(jīng)濟增長點。

二、礦用絞車前沿感悟

聽完李老師的講座，我深感到礦山機械設(shè)備的落后，據(jù)李老師所說，礦山設(shè)備要落后一般機械二十年。在那里生產(chǎn)的資源推動著中國的發(fā)展，然而卻沒有人去推動他們的發(fā)展。

在這里也深刻體會到我校老師獨自走入深山的寂寞，也希望國家和社會給予更多的關(guān)注，來回饋礦山，感知礦山。解救那些用生命換來工業(yè)糧食的礦山工人們，那些對礦上不離不棄的礦大人

三、中國礦業(yè)大學(xué)的機械電子的感悟

機電是中國礦業(yè)大學(xué)起步較早的一門學(xué)科，也是社會發(fā)展的一門前沿學(xué)科，機電控制、機電一體化和機電自動化都是現(xiàn)代制造技術(shù)所必須的學(xué)科。在之前發(fā)展也是我校的強勢學(xué)科，但由于學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)的不只是，導(dǎo)至學(xué)科人才流失，技術(shù)失傳，相對其他學(xué)校機械電子的大發(fā)展，而我校的機電學(xué)科有逆水行舟不進則退之勢。加上學(xué)校對機電學(xué)科教學(xué)的忽視，導(dǎo)至學(xué)生對機電的不了解，在以后工作當(dāng)中對出現(xiàn)問題不知道如何去解決！在這里我也希望學(xué)校和學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)關(guān)注一下機電學(xué)科的發(fā)展，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，拓寬學(xué)生的知識面。

小結(jié)

中國礦業(yè)大學(xué)有很大一批老師機械學(xué)科前沿，為礦業(yè)大學(xué)機械學(xué)科發(fā)展付出了不懈的努力。希望學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)給予大力支持，支持機電學(xué)院的老師，支持礦大的機械學(xué)科的發(fā)展，支持機械學(xué)科的教育工作。讓我們更有能力去回饋礦山、感知礦山、去為那些為中國發(fā)展提供資源和生命的礦山人，為礦山安全、高效開采奉獻知識和生命

第四篇：物聯(lián)網(wǎng)報告

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的架構(gòu)與應(yīng)用

摘要：繼計算機、移動通信網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)之后的第三次信息產(chǎn)業(yè)浪潮一物聯(lián)網(wǎng)，因其廣闊的行業(yè)應(yīng)用前景而受到了各國政府的重視。物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)體系、關(guān)鍵技術(shù)對物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用起到了決定性的作用。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，可以改變傳統(tǒng)行業(yè)的管理模式，讓管理變得更加智能，更加高效。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；IKFID；J2EE；ZIGBEE 物聯(lián)網(wǎng)是通過各種感知設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)，連接物體與物體的，全自動、智能化采集、傳輸與處理信息的，實現(xiàn)隨時隨地和科學(xué)管理的一種網(wǎng)絡(luò)；是對當(dāng)今各種新技術(shù)、新理念的高度融合，它打通了電子技術(shù)、自動化技術(shù)、通信技術(shù)、生物技術(shù)、機械技術(shù)、材料技術(shù)等以往關(guān)聯(lián)不大的技術(shù)之間的通道，使得這些技術(shù)真正融合為一個整體，從而實現(xiàn)了通信從人與人向人與物、物與物的拓展。物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用需求廣泛，潛在市場規(guī)模巨大，它將成為全球下一個萬億元級規(guī)模的新興產(chǎn)業(yè)。目前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展已列入我國國家級重大科技專項，可以肯定其代表了下一代信息技術(shù)發(fā)展方向，將會像互聯(lián)網(wǎng)一樣成為全球經(jīng)濟發(fā)展的又一個驅(qū)動器，帶領(lǐng)全球經(jīng)濟走出危機。

一、物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用架構(gòu)

(一)基于RFID的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用架構(gòu)。RFID可能是三類技術(shù)體系中最靈活的能夠把“物”改變成為智能物件的，它的主要應(yīng)用是把移動和非移動資產(chǎn)貼上標(biāo)簽，實現(xiàn)各種跟蹤和管理。RFID只是編碼的一種載體，此外還有其他基于物理、化學(xué)過程的載體。

(二)基于傳感網(wǎng)絡(luò)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用架構(gòu)。物聯(lián)網(wǎng)中的傳感網(wǎng)絡(luò)主要是指無線傳感網(wǎng)絡(luò)(WSN，Wireless Sensor Networks)。WSN由分布在自由空間里的一組“自治的”無線傳感器組成，共同協(xié)作完成對特定周邊環(huán)境狀況，包括溫度、濕度、化學(xué)成分、壓力、聲音、位移、振動、污染顆粒等的監(jiān)控。

(三)基于M2M的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用架構(gòu)。業(yè)界認(rèn)同的M2M理念和技術(shù)架構(gòu)覆蓋的范圍應(yīng)該是最廣泛的，包含了EPCGlobal和WSN的部分內(nèi)容，也覆蓋了有線和無線兩種通信方式，一個典型的M2M系統(tǒng)包括：M2M應(yīng)用，M2M中間件，網(wǎng)絡(luò)層，M2M網(wǎng)關(guān)層，遠(yuǎn)程設(shè)備。

二、物聯(lián)網(wǎng)中的關(guān)鍵技術(shù) 物聯(lián)網(wǎng)涉及的新技術(shù)很多，其中關(guān)鍵技術(shù)主要有射頻識別技術(shù)、傳感器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和云計算(傳輸數(shù)據(jù)計算)。

(一)射頻識別技術(shù)。俗稱“電子標(biāo)簽”，是特聯(lián)網(wǎng)中非常重要的技術(shù)，是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)與核心。這一技術(shù)由三個部分構(gòu)一63～成：標(biāo)簽(Tag)，附著在物體上以標(biāo)識目標(biāo)對象；閱讀器(Reader)，用來讀取(有時還可以寫入)標(biāo)簽信息，既可以是固定的也可以是移動的；天線(Antenna)，其作用是在標(biāo)簽和讀取器之間傳遞射頻信號。此技術(shù)的可以應(yīng)用于供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)，高速公路的自動收費系統(tǒng)。射頻技術(shù)發(fā)展面臨的主要問題和難點有：射頻識別的碰撞防沖突問題，射頻天線研究，工作頻率的選擇，安全與隱私問題。

(二)傳感器技術(shù)。傳感器是提取信息的關(guān)鍵器件，是現(xiàn)代信息系統(tǒng)和各種裝備不可缺少的信息采集手段。由于物聯(lián)網(wǎng)通常處于自然環(huán)境中，傳感器要長期經(jīng)受惡劣環(huán)境的考驗。即使是最現(xiàn)代化的電子計算機，假如沒有準(zhǔn)確的捕獲和轉(zhuǎn)換，一切準(zhǔn)確的測試與控制都將無法實現(xiàn)。在物聯(lián)網(wǎng)方面的應(yīng)用中，需要傳感器在感知信息方面和自身的智能化和網(wǎng)絡(luò)化方面有較大方面的提高。

(三)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。最基礎(chǔ)的物物之間的感知通信是不可替代的關(guān)鍵技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)包括各種有線和無線傳輸技術(shù)、交換技術(shù)、組網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)關(guān)技術(shù)等。其中M2M技術(shù)是指所有實現(xiàn)人、機器、系統(tǒng)之間建立通信連接的技術(shù)和手段，同時也可代表人對機器(Man-To—Machine)、機器對人(Machine—To—Man)、移動網(wǎng)絡(luò)對機器(Mobile-To—Machine)之間的連接與通信。M2M技術(shù)適用范圍廣泛，可以結(jié)合wifi、BlueTooth、Zigbee、RFID和UWB等近距離連接技術(shù)，此外還可以結(jié)合XML和Corba，以及基于GPS、無線終端和網(wǎng)絡(luò)的位置服務(wù)技術(shù)等。此技術(shù)可用于安全監(jiān)測、自動售貨機、貨物跟蹤領(lǐng)域。目前M2M技術(shù)的重點在于機器對機器的無線通信，而將來的應(yīng)用則將遍及軍事、金融、交通、氣象、電力、水利、石油、煤礦、工控、零售、醫(yī)療、公共事業(yè)管理等各個行業(yè)。

三、物聯(lián)網(wǎng)的典型應(yīng)用

智能家居。物聯(lián)網(wǎng)的預(yù)期應(yīng)用中，智能家居是一個重要的應(yīng)用領(lǐng)域。智能家居，由網(wǎng)絡(luò)家民和家庭網(wǎng)絡(luò)所組成的家庭設(shè)施，通過學(xué)習(xí)、推理等方法為用戶提供服務(wù)和自主管理能力。家庭網(wǎng)絡(luò)，是融合控制網(wǎng)絡(luò)和多媒體信息網(wǎng)絡(luò)于一體的家庭信息化平臺，用以實現(xiàn)在家庭范圍內(nèi)信息設(shè)備、通信設(shè)備、娛樂設(shè)備、家用電器、自動化設(shè)備、照明設(shè)備、家庭求助報警、保安(監(jiān)控)裝置及水電氣熱表等設(shè)備的信息互聯(lián)。網(wǎng)絡(luò)家電，是將普通家用電器利用數(shù)字技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及智能控制技術(shù)設(shè)計改進的新型家電產(chǎn)品，可以實現(xiàn)互聯(lián)組成一個家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，同時這個家庭網(wǎng)絡(luò)又可以與外部互聯(lián)網(wǎng)相連接。

物聯(lián)傳感技術(shù)是全球第一個利用物聯(lián)網(wǎng)來控制燈飾及電子電器產(chǎn)品（我們現(xiàn)在通稱為zigbee產(chǎn)品），并將其作為智能家居主流產(chǎn)品走向了商業(yè)化。ZigBee最初預(yù)計的應(yīng)用領(lǐng)域主要包括消費電子、能源管理、衛(wèi)生保健、家庭自動化、建筑自動化和工業(yè)自動化。隨著物聯(lián)網(wǎng)的興起，ZigBee又獲得了新的應(yīng)用機會。物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)邊緣應(yīng)用最多的就是傳感器或控制單元，這些是構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)的最基礎(chǔ)最核心最廣泛的單元細(xì)胞，而ZigBee能夠在數(shù)千個微小的傳感傳動單元之間相互協(xié)調(diào)實現(xiàn)通信，并且這些單元只需要很少的能量，以接力的方式通過無線電波將數(shù)據(jù)從一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點傳到另一個節(jié)點，所以它的通信效率非常高。這種技術(shù)低功耗、抗干擾、高可靠、易組網(wǎng)、易擴容，易使用，易維護、便于快速大規(guī)模部署等特點順應(yīng)了物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的要求和趨勢。目前來看，物聯(lián)網(wǎng)和ZigBee技術(shù)在智能家居、工業(yè)監(jiān)測和健康保健等方面的應(yīng)用有很大的融合性。

值得注意的是，物聯(lián)網(wǎng)的興起將給ZigBee帶來廣闊的市場空間。因為物聯(lián)網(wǎng)的目的是要將各種信息傳感傳動單元與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來從而形成一個巨大的網(wǎng)絡(luò)，在這個巨大網(wǎng)絡(luò)中，傳感傳動單元與通信網(wǎng)絡(luò)之間需要數(shù)據(jù)的傳輸，而相對其他無線技術(shù)而言，ZigBee以其在投資、建設(shè)、維護等方面的優(yōu)勢，必將在物聯(lián)網(wǎng)型智能家居領(lǐng)域獲得更廣泛的應(yīng)用。物聯(lián)傳感控制規(guī)格遂成為當(dāng)今家庭智能家居自動化控制規(guī)格的主要領(lǐng)導(dǎo)者。

隨著智能家居的迅猛發(fā)展，越來越多的家居開始引進智能化系統(tǒng)和設(shè)備。智能化系統(tǒng)涵蓋的內(nèi)容也從單純的方式向多種方式相結(jié)合的方向發(fā)展。但較之于歐美發(fā)達國家，我國的我國智能家居系統(tǒng)起步稍晚，所以目前市場主流的產(chǎn)品（系統(tǒng)）還無法很好地解決產(chǎn)品本身與市場需求的矛盾，使得智能家居市場的僵冰還沒有被完全打破，所以很大程度上阻礙了智能家居產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在此情形之下，從產(chǎn)品（系統(tǒng)）的技術(shù)角度上看什么才是解決這個難題的方法？據(jù)市場調(diào)研顯示，只有智能家居交互平臺才是最好的手段之一。

而隨著云技術(shù)的發(fā)展，近日市面上出現(xiàn)了將云語音控制融入到控制系統(tǒng)的智能家居控制軟件，不需要專業(yè)的設(shè)備，任意一臺智能手機或是平板電腦安裝上軟件即可，其兼容 windows IOS android系統(tǒng)，開啟手機軟件，啟用監(jiān)聽模式，在聲場的覆蓋的范圍內(nèi)，即可與系統(tǒng)對話控制電氣設(shè)備，更強大的是該系統(tǒng)還可以接入互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，進行日常信息查詢，瀏覽網(wǎng)頁，搜索音樂等功能，整個交互的過程，可以是全語音也可以是屏幕顯示。

說了很久的“智能家居”，最近有了一些新的動向：以往“智能家居”似乎只是家電廠家的事，但與互聯(lián)網(wǎng)有著密切聯(lián)系的手機廠家最近開始頻頻參與進來，魅族與海爾U-Home智能家居搭上了手，而早些時候小米與美的實現(xiàn)了股權(quán)合作，海爾跟美的是國內(nèi)白色家電名列前茅的品牌，與手機廠家聯(lián)手有著很深遠(yuǎn)的意義。僅僅兩三年時間，“智能家居”真有點連片成形的感覺。人們不禁要問，真正的“智能家居”還有多遠(yuǎn)？“看”點：“硬+軟”陣容擴大

如果說前兩年“智能家居”初現(xiàn)雛形的時候，人們還有點模糊。最初，“智能家居”在各種家電展會上，體現(xiàn)的是家電產(chǎn)品的一枝獨秀。當(dāng)“手機+家電”紛紛聯(lián)手之后，思路已經(jīng)越來越清晰。在小米去年底宣布入股美的之后，不久前，手機品牌魅族與海爾的U-Home智能家居及海爾旗下的日日順物流、海爾云貸宣布聯(lián)手，在智能家居、物流倉儲和金融服務(wù)等方面展開生態(tài)鏈?zhǔn)降暮献鳌Ｔ谲浖矫?，魅族Flyme系統(tǒng)將會在海爾U+智能家居平臺中植入魅族的智能家居LifeKit應(yīng)用；硬件方面，手機、家電等產(chǎn)品可以通過聯(lián)網(wǎng)功能實現(xiàn)“大一統(tǒng)”的融合，手機遠(yuǎn)程操控家電已經(jīng)不再是難事。

考慮到海爾與美的堪稱目前國內(nèi)白色家電的兩大陣營，與手機行業(yè)牽手意味著“智能家居”生態(tài)鏈已經(jīng)開始蔓延。而擁有眾多中小企業(yè)資源的阿里巴巴，作為互聯(lián)網(wǎng)的代表，在智能生態(tài)圈中發(fā)揮著“聯(lián)動”的作用。阿里云系統(tǒng)(YunOS)與海爾U-Home、魅族LifeKit打通，融合上下游軟硬件服務(wù)商，可以支持多達上百種智能設(shè)備。

“亮”點：智能燈泡強勢出現(xiàn)

“硬+軟”的配合下，各種服務(wù)融為一體，催生出很多類型的新智能家居應(yīng)用。各種空氣盒子、空氣魔方、空調(diào)以及智能燈泡，甚至智能體質(zhì)分析儀都可以實現(xiàn)聯(lián)動。目前，最流行的是智能電燈泡，比如魅族與海爾合作的微智X-Light Plus智能燈泡可在每次亮起時，亮度由弱變強，效法自然，模擬日出的光線變化，不覺刺眼；此前，小米生態(tài)鏈中也有智能電燈泡的展示。

而在1月初的美國CES展會上，國外公司所展示的智能燈泡，可以在開燈的時候播放音樂，還帶有攝像頭監(jiān)控功能，可以錄制視頻作為監(jiān)控資料，可識別家庭內(nèi)部人員的身份。通過燈泡中內(nèi)置的攝像頭、麥克風(fēng)和揚聲器，主人可以遠(yuǎn)程監(jiān)控家庭當(dāng)中的安全狀況，看清楚闖入家門的是熟人還是賊。

顯然，智能燈泡只是“智能家居”的一個縮影。它的出現(xiàn)將“智能家居”的概念范疇從傳統(tǒng)的家用電子設(shè)備，上升到各種家居設(shè)備當(dāng)中。愛立信方面不久前發(fā)布的數(shù)據(jù)則顯示，到2020年預(yù)計會有500億互聯(lián)設(shè)備相連。不光是可通電的設(shè)備，就連紙張都可以通過人體生物電的傳導(dǎo)方式實現(xiàn)與外界聯(lián)網(wǎng)——這確確實實形成了物物有機相連的“物聯(lián)網(wǎng)”世界。

瓶頸：平臺“破局”有門檻

前景的看好，并不意味著一帆風(fēng)順。目前“智能家居”最大的問題就是平臺各自為政。幾乎每家都有自己的平臺，比如創(chuàng)維曾經(jīng)公布過基于安卓衍生出來的智能家居平臺，三星將自己的Tizen系統(tǒng)應(yīng)用于智能電視，LG方面則推出了HomeChat智能家居系統(tǒng)，魅族Flyme加上海爾U+平臺目前聚合了40多個廠家、50多個品類的最新應(yīng)用，甚至老牌芯片商美國高通公司也趁熱打鐵推出Qualcomm AllPlay智能媒體平臺。

對于普通消費者而言，很少有家庭會購買單一品牌的全套家電、手機等產(chǎn)品，這就意味著不同品牌之間如果不能互通，那么所有設(shè)備就很難連接到一起，“智能家居”也就只能停留在概念上了?？缙放啤⒖缙脚_之間實現(xiàn)“智能家居”，門檻較高。所以，下一步，很有可能將會形成品牌與品牌之間的平臺融合，而手機、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)很可能在其中發(fā)揮穿針引線的作用。

物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展涉及產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新、結(jié)構(gòu)調(diào)整和發(fā)展方式轉(zhuǎn)變，直接推動國家信息化進程，是改善民生、利國惠民的重要技術(shù)手段和推動新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的突破口，更是提升國家綜合國力的關(guān)鍵。我國有著廣闊的市場空間，但國內(nèi)的生產(chǎn)現(xiàn)狀還停留在低附加值的狀況，物聯(lián)網(wǎng)這一新技術(shù)的出現(xiàn)，不僅對傳感器市場帶來具大的潛力，更會對傳統(tǒng)行業(yè)帶來新的發(fā)展機遇。參考文獻：

[1】李航，陳后金．物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用前景卟北京交通大學(xué)電子信息工程學(xué)院

【2】許億祺．物聯(lián)網(wǎng)與家電Ⅱ]沖國電器科學(xué)研究院

[3】劉鵬程．淺談物聯(lián)網(wǎng)與物品編碼標(biāo)準(zhǔn)化U]．北京交通大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院 [4】崔曼，盧建軍，趙安新，衛(wèi)晨．基于物聯(lián)網(wǎng)的煤炭企業(yè)物流信息平臺卟西安科技大學(xué)，西安郵電學(xué)院

【5]m壽文，李冉．物聯(lián)港規(guī)劃與建igU]．北京交通大學(xué)交通運輸學(xué)院 [作者簡介]林艷(1980一)，女，遼寧阜新人，學(xué)士學(xué)位，助理工程師，研究方向：信息系統(tǒng)與信息管理；林源(1985一)，男，遼寧阜新人，學(xué)士學(xué)位，助理工程師，研究方向：計算機應(yīng)用。

第五篇：關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)報告

物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展與應(yīng)用探討

摘 要：

業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，物聯(lián)網(wǎng)一方面可以提高經(jīng)濟效益，大大節(jié)約成本；另一方面可以 為全球經(jīng)濟的復(fù)蘇提供技術(shù)動力。它被認(rèn)為是當(dāng)前最具發(fā)展?jié)摿Φ漠a(chǎn)業(yè)之一，將 有力帶動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，引領(lǐng)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目前，美國、歐盟、中 國等都在投入巨資深入研究探索物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)生及其發(fā)展，備受人們的關(guān) 注，它涵蓋了生活中的方方面面，而且已經(jīng)用于或?qū)⒂糜谏畹姆椒矫婷?。本?從宏觀上分析了物聯(lián)網(wǎng)概念的提出、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景及發(fā)展前景、對經(jīng)濟的影 響、應(yīng)用領(lǐng)域、目前市場的使用情況、物聯(lián)網(wǎng)目前存在的問題等方面來分析物聯(lián) 網(wǎng)這個行業(yè)。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng) ； 浪潮 ；新興產(chǎn)業(yè) ； 經(jīng)濟效益 ； 技術(shù)動力 引 言：

物聯(lián)網(wǎng)概念提出來短短的幾年時間，就受到了很多的追捧。它的發(fā)展空間，它的價值，它對未來很長一段時間經(jīng)濟發(fā)展的影響，都倍受關(guān)注和期望。目前，國外對物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)、應(yīng)用主要之中在美、歐、日、韓等少數(shù)國家，其最初的研發(fā)方向主要是條形碼、RFID、等技術(shù)在商業(yè)零售、物流領(lǐng)域應(yīng)用，而 隨著 RFID、傳感器技術(shù)、遠(yuǎn)程通信以及計算技術(shù)等的發(fā)展，今年來其研發(fā)、應(yīng) 用開始拓展到環(huán)境監(jiān)測，生物醫(yī)療、智能基礎(chǔ)設(shè)施等領(lǐng)域。思科、IBM 等公司都 已經(jīng)開始研究物聯(lián)網(wǎng)方面的應(yīng)用。美國，歐盟、日本、韓國等政府也都給出了發(fā) 布了很多相關(guān)政策扶持物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)。國內(nèi)，政府部門也給予了極大的關(guān)注。2009 年 8 月溫家寶總理在無錫考察 傳感網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展時明確指示要早一點謀劃未來，早一點攻破核心技術(shù)，并且明確 要求盡快建立中國的傳感信息中心，或者叫“感知中國”中心。目前清華大學(xué)等 眾多高校也都紛紛開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)。目前也有很多的企業(yè)也開始了對物聯(lián)網(wǎng)方面 的研究及開發(fā)，部分相關(guān)產(chǎn)品也已經(jīng)開始投入市場了。

1.物聯(lián)網(wǎng)的基本內(nèi)涵

物聯(lián)網(wǎng)被視為互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用擴展，應(yīng)用創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展的核心，以用戶體驗為核心的創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的靈魂。

英文名： Internet of Things（IOT），也稱為Web of Things。物聯(lián)網(wǎng)是指通過各種信息傳感設(shè)備，如傳感器、射頻識別（RFID）技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器、激光掃描器、氣體感應(yīng)器等各種裝置與技術(shù)，實時采集任

何需要監(jiān)控、連接、互動的物體或過程，采集其聲、光、熱、電、力學(xué)、化學(xué)、生物、位置等各種需要的信息，與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合形成的一個巨大網(wǎng)絡(luò)。其目的是實現(xiàn)物與物、物與人，所有的物品與網(wǎng)絡(luò)的連接，方便識別、管理和控制?！拔锫?lián)網(wǎng)”被稱為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后，世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。

2.從互聯(lián)網(wǎng)到物聯(lián)網(wǎng)的演進

在互聯(lián)網(wǎng)從IPv4向IPv6過渡的同時，移動通信網(wǎng)絡(luò)已實現(xiàn)了從2G向3G 轉(zhuǎn)變，現(xiàn)正在向LTE演進。移動通信與Internet的融合，極大地延伸了網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展應(yīng)用空間，移動互聯(lián)網(wǎng)的概念已悄然興起，“網(wǎng)絡(luò)即一切（Network is Everything）”的理想正在變成現(xiàn)實。以互聯(lián)網(wǎng)為主要核心技術(shù)，帶動了網(wǎng)絡(luò)信息化技術(shù)的發(fā)展。

1998年美國率先提出了“數(shù)字地球”的概念，這是一個與3S（3S技術(shù)即遙感RS，地理信息系統(tǒng)GIS 和全球定位系統(tǒng) GPS的有機結(jié)合）、網(wǎng)絡(luò)、虛擬現(xiàn)實等密切相關(guān)的概念。其核心思想是用數(shù)字化的手段來處理整個地球的自然 和社會活動諸方面的問題，最大限度地優(yōu)化和利用自然和社會資源，并能通過多種方式技術(shù)快速交換與獲取信息。從技術(shù)層面上看，要實現(xiàn)數(shù)字化地球的構(gòu)想，其主要支撐基礎(chǔ)包括信息高速公路（寬帶高速網(wǎng)）的建設(shè)、高分辨率空間影像和其它相關(guān)空間技術(shù)的研發(fā)、海量數(shù)據(jù)處理與科學(xué)計算、可視化和虛擬現(xiàn)實技術(shù)等。

1999年美國麻省理工大學(xué)首次提出了物聯(lián)網(wǎng)概念。物聯(lián)網(wǎng)即是指通過射頻識別（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，進行信息交換和通訊，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。最初，物聯(lián)網(wǎng)只是一個用于物流管理的網(wǎng)絡(luò)。但隨著技術(shù)和應(yīng)用的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵產(chǎn)生了較大的變化，2005 國際電信聯(lián)盟 ITU 的《互聯(lián)網(wǎng)系列報告：物聯(lián)網(wǎng)》中強調(diào)了物聯(lián)網(wǎng)是對互聯(lián)網(wǎng)和移動網(wǎng)絡(luò)的進一步拓展，并在報告中提出：信息與通信技術(shù)的目標(biāo)已經(jīng)從任何時間、任何地點連接任何人，發(fā)展到連接任何物體的階段，而萬物的連接就形成了物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)是信息通信網(wǎng)絡(luò)高度普及、互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用滲透到各行各業(yè)、以信息化帶動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的必然產(chǎn)物，是繼人與人之間通信 和信息交互需求得到基本滿足之后，向人與物及物與物連接、感知和互動擴，通過將虛擬信息與物理世界進行緊密結(jié)合，使人類的經(jīng)濟和社會活動更加智能、便捷、高效。

物聯(lián)網(wǎng)是未來的發(fā)展趨勢，因此也是各國戰(zhàn)略布局中的重要組成部分。2008年美國IBM公司正式提出“智慧地球”（Smart Planet）的概念，不久后成為美國國家戰(zhàn)略的一部分?！爸腔鄣厍颉钡暮诵睦砟钍且褌鞲衅髑度氲礁鱾€領(lǐng)域的儀器裝備中，形成所謂“物聯(lián)網(wǎng)”實現(xiàn)全面感知。并通過超級計算機和云計算將“物聯(lián)網(wǎng)”整合起來，實現(xiàn)人類社會與物理系統(tǒng)的整合。2009年，溫家寶總理提出“感知中國”，則拉開了全面建設(shè)中國物聯(lián)網(wǎng)的序幕。

從技術(shù)層面上看，物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)有著天然的緊密聯(lián)系，二者都是基于某種開放的網(wǎng)絡(luò)間通信協(xié)議，實現(xiàn)了同構(gòu)或異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)與信息交換。如果說互 聯(lián)網(wǎng)更多的是指利用通信線路把分布在不同地點上 的多個獨立的計算機系統(tǒng)連接起來，構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)資源共享的系統(tǒng)，那么物聯(lián)網(wǎng)則是要把所有具備信息傳感功能的設(shè)備或物體互聯(lián)，從而形成的一個巨大的傳感器智能網(wǎng)，最終可達到“全面感知、可靠傳送、智能處理”的綜合功能。

要構(gòu)成一個巨大的感知網(wǎng)絡(luò)，如何實現(xiàn)感知是至關(guān)重要的。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)也是近年來發(fā)展起來的一門嶄新的技術(shù)，它綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式計算技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)和無線通信技術(shù)等多學(xué)科交叉研究成果，在傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)通過無線通信的方式形成個多跳的自組織的系統(tǒng)，其目的是協(xié)作感知采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中感知對象的信息，它能夠靈活地實時監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)分布區(qū)域內(nèi)的各種數(shù)據(jù)，并對這些數(shù)據(jù)進行處理，獲得詳盡而準(zhǔn)確的信息傳送給用戶。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為終端感知網(wǎng)絡(luò)，與移動通信網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，將形成物與物（Machine to Machine）、人與人（Man to Man）、物與人（Machine to Man）的互聯(lián) 網(wǎng)絡(luò)，也即 M2M。

3.物聯(lián)網(wǎng)的體系構(gòu)架

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用目前尚未建立起一套標(biāo)準(zhǔn)的、開放的、可擴展的物聯(lián) 網(wǎng)體系架構(gòu)。但可把物聯(lián)網(wǎng)劃分為一個由傳感器層、傳送層、物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)層和 應(yīng)用層組成的四層體系。

(1)傳感器層及M2M終端,主要包括RFID標(biāo)簽和讀寫器、攝像頭、傳感器網(wǎng)絡(luò)和傳感器網(wǎng)關(guān)等，在這一層次要解決的重點問題是感 知、識別物體，采集信息。為支撐。建設(shè)物流領(lǐng)域的信息網(wǎng)絡(luò)（物流網(wǎng)）是實現(xiàn)物流信息化的關(guān)鍵內(nèi)容之一 ：建立交通通信服務(wù)專網(wǎng)系統(tǒng)，采用現(xiàn)代數(shù) 字蜂窩移動通信、計算機網(wǎng)絡(luò)等通信技術(shù)，為物流信息的快速傳遞與處理提供 硬件基礎(chǔ) ；建立物流信息管理平臺，組建網(wǎng)上物資貿(mào)易和物資配送服務(wù)市場，并采用RFID，GIS，GPS，自動數(shù)據(jù)交換與處理等技術(shù)提高物流信息的搜集、處 理和服務(wù)能力，縮短物流信息交換與作業(yè)時間，提高效率。物流系統(tǒng)的體系架構(gòu)。

(2)傳輸層首先包括各種通信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)形成的融合網(wǎng)絡(luò)，以將傳感器層收集的各類信息進行可靠傳送，這一層是目前比較成熟的部分。

(3)物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)層包括物聯(lián)網(wǎng)管理中心、信息中心、專家系統(tǒng)等對海量信息進 行智能處理的部分。

(4)應(yīng)用層是將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與行業(yè)專業(yè)領(lǐng)域技術(shù)相結(jié)合，比 如物流系統(tǒng)、安全監(jiān)控、農(nóng)業(yè)監(jiān)控、災(zāi)害監(jiān)控、智能家居、車輛調(diào)度、軍事領(lǐng)域等。物聯(lián)網(wǎng)通過應(yīng)用層最終實現(xiàn)信息技術(shù)與行業(yè)專業(yè)技術(shù)的深度融合，因此發(fā)展針對行業(yè)應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)最切實際需求。

4.基于物聯(lián)網(wǎng)的物流系統(tǒng)

(1)物流網(wǎng)的核心是物流管理中心體系架構(gòu)，建立一個統(tǒng)一的物流服務(wù)平臺

與客戶的終端接口，物流服務(wù)平臺應(yīng)與系統(tǒng)內(nèi)的電子商務(wù)系統(tǒng)、調(diào)度監(jiān).物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)圖控系統(tǒng)、倉儲管理系統(tǒng)等星型連接，并建立一個公共綜合信息庫存儲公共信息。

(2)倉儲管理系 統(tǒng)利用條碼掃描或RFID 標(biāo)簽結(jié)合掌上電腦或移動終端形

式，自動化識別配送物品；在運營商的無線業(yè)務(wù)平臺上構(gòu)建物流配送系統(tǒng)，實現(xiàn)物流配送物品信息、管理信息的無線數(shù)據(jù)傳輸，提供廣域的無線 IP 連接；通過接受到的物品配送信息、物品儲存、物品監(jiān)控等信息，準(zhǔn)確顯示物品位置、進行物品出入驗證，實現(xiàn)自動化貨倉管理。

(3)調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于信息化監(jiān)管，使物流車輛和貨品能在物流節(jié)點被管理和控制?？焖?、準(zhǔn)確地掌握整個流動過程中所發(fā)生的信息流、資金流，高效S可靠完成物流配送。

(4)電子商務(wù)系統(tǒng)利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來完成物流全過程的協(xié)調(diào)、控制和管理，實現(xiàn)從網(wǎng)絡(luò)前端到最終用戶端的所有中間過程的服務(wù)。電子物流包括物流過程中的運輸、倉儲、配送等各業(yè)務(wù)流程的組織方式、交易方式、服務(wù)方式的電子化。

(5)RFID技術(shù)作為物流網(wǎng)前端的自動識別和數(shù)據(jù)采集技術(shù)，可以實現(xiàn)物品跟 蹤與信息共享，極大地提高物流企業(yè)的運行效率，實現(xiàn)可視化供應(yīng)鏈管理。以上基于物聯(lián)網(wǎng)的物流系統(tǒng)應(yīng)用只是簡單舉例，事實上國內(nèi)

大部分物聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)應(yīng)用還處于起步階段，首先因為商業(yè)模式不清，未形成共贏的、規(guī)?；漠a(chǎn)業(yè)鏈，其次技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范不統(tǒng)一，可能會影響該業(yè)務(wù)更大范 圍的拓展；終端缺乏標(biāo)準(zhǔn)化、業(yè)務(wù)運營方面用戶認(rèn)知度低、支撐系統(tǒng)不 完善、成本高等都是需要解決的問題，總之，真正實現(xiàn)大規(guī)模推廣應(yīng)用 還需要一定的時間。

5.總結(jié)與展望

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用市場正在全球范圍快速增長，隨著通信設(shè)備、軟件等相關(guān)技術(shù)的深化，物聯(lián)網(wǎng)術(shù)相關(guān)產(chǎn)品成本的下降，物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)將逐漸走向全面應(yīng)用。中國政府也將物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)正式納入國家《信息產(chǎn)業(yè)科技發(fā)展十一五規(guī)劃及2020年中長期規(guī)劃綱要十一五規(guī)劃》重點扶持 項目。物聯(lián)網(wǎng)所帶來的產(chǎn)業(yè)價值要比互聯(lián)網(wǎng)大幾十倍，巨大的經(jīng)濟利益 必然驅(qū)使激烈的技術(shù)競爭。全球科技大國先后都提出了物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略，掀起了新一輪物聯(lián)網(wǎng)的浪潮。2010年國務(wù)院指出要著力突破傳感網(wǎng)、物 聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)。國內(nèi)各大著名高校和研發(fā)機構(gòu)競相躍躍欲試、蓄勢待發(fā)。許多省份也都陸續(xù)提出了相應(yīng)的發(fā)展戰(zhàn)略，并紛紛興建示范工程。展望未來，國家和政府已經(jīng)明確提出了發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)“感知中國”的宏偉戰(zhàn)略目標(biāo)。下一步物聯(lián)網(wǎng)必將向終端標(biāo)準(zhǔn)化、智能化；通信寬帶化、多元化、協(xié)同化；應(yīng)用綜合化、多媒體化；網(wǎng)絡(luò)的融合化、自組化、泛在化發(fā)展。

參考文獻

1.孫忠富,杜克明,尹首一.物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢與農(nóng)業(yè)應(yīng)用展望.農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息.2010,5

2.李建中,高宏.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究進展[J].計算機研究與發(fā)展.2008。

3.Texas Instruments.A true system-on-chip solution for

2.4GHz IEEE 802.15.4/ZigBeeTM [Z].2006

4.Texas Instruments.CC2430ZDK ZigBee Development Kit Pro User Manual Rev.1.2.1.2006