第一篇:全國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用人才培養(yǎng)認(rèn)證項目實施方案
全國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用人才培養(yǎng)認(rèn)證項目實施方案
全國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用人才培養(yǎng)認(rèn)證項目(簡稱IOTT項目)是教育部教育管理信息中心立項開展的以培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用人才為目標(biāo)的項目。根據(jù)IOTT項目的總體發(fā)展規(guī)劃,制定如下實施方案:
第一項:發(fā)展目標(biāo)
通過開展系統(tǒng)的IOTT專業(yè)認(rèn)證和人才實訓(xùn)工作,全面提高物聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)等相關(guān)專業(yè)學(xué)生的職業(yè)能力,培養(yǎng)符合市場需求的技能型、復(fù)合型、創(chuàng)新型物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用人才,服務(wù)于國家的工業(yè)化和信息化建設(shè),為我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
第二項:組織機(jī)構(gòu)及職責(zé)
為保證IOTT項目的順利實施,特設(shè)置領(lǐng)導(dǎo)小組、專家組、項目管理辦公室、聯(lián)合培養(yǎng)基地和實訓(xùn)基地,其職責(zé)如下:
一、領(lǐng)導(dǎo)小組:
領(lǐng)導(dǎo)小組設(shè)在教育部教育管理信息中心。負(fù)責(zé)制定IOTT項目的方針、政策和原則,組織制定IOTT項目發(fā)展規(guī)劃,審定IOTT項目的各種文件、規(guī)定和制度;審定IOTT項目各專業(yè)的培養(yǎng)方案、考試大綱、認(rèn)證題庫、實訓(xùn)方案;審批IOTT項目的聯(lián)合培養(yǎng)基地和實訓(xùn)基地的建立;對IOTT項目的培訓(xùn)、考試工作進(jìn)行指導(dǎo)、監(jiān)督和檢查;協(xié)調(diào)有關(guān)方面工作。
二、專家組:
由國內(nèi)著名高校物聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)領(lǐng)域?qū)<液臀锫?lián)網(wǎng)行業(yè)著名企業(yè)優(yōu)秀專家組成。負(fù)責(zé)IOTT項目的認(rèn)證培訓(xùn)體系的論證,對IOTT項目的發(fā)展提出建設(shè)性意見;對IOTT項目的教研、教學(xué)工作進(jìn)行全過程的指導(dǎo)、監(jiān)督和檢查,審核培訓(xùn)教材、教學(xué)課件、考試大綱、考試題庫;負(fù)責(zé)項目認(rèn)證培訓(xùn)教師的審查和考核;定期召開專家會,討論各地反饋意見,對行業(yè)發(fā)展中新技術(shù)、新動態(tài)以及項目運營中出現(xiàn)的問題寫出調(diào)研報告及調(diào)整建議,供項目管理辦公室決策參考。
三、項目管理辦公室:
IOTT項目管理辦公室設(shè)在北京大學(xué)博雅西園1號樓1層1號,經(jīng)教育部教育管理信息中心授權(quán)環(huán)球易訊(北京)物聯(lián)網(wǎng)科技有限公司管理。負(fù)責(zé)IOTT項目的具體實施:編寫項目的工作計劃、管理辦法、管理文檔,組織制定項目的培訓(xùn)大綱和考試大綱,編寫、出版、發(fā)行培訓(xùn)教材,組織項目認(rèn)證考試的命題、制卷,組織編制培訓(xùn)和考試用軟件;負(fù)責(zé)在全國范圍內(nèi)進(jìn)行項目推廣,設(shè)立聯(lián)合培養(yǎng)基地和實訓(xùn)基地,并對聯(lián)合培養(yǎng)基地和實訓(xùn)基地的各項工作進(jìn)行指導(dǎo)和考核;負(fù)責(zé)項目官方網(wǎng)站的設(shè)計和維護(hù);組織IOTT項目的教學(xué)研究、學(xué)
術(shù)交流及宣傳表彰活動。
下設(shè)教研部、市場部、設(shè)備與技術(shù)中心、管理部、就業(yè)指導(dǎo)中心等部門。
⑴ 教研部
負(fù)責(zé)IOTT項目教學(xué)研發(fā)工作的具體實施,進(jìn)行認(rèn)證教學(xué)大綱、配套教材、考試大綱的編寫、認(rèn)證題庫建設(shè)、考試閱卷、人才培養(yǎng)方案開發(fā)、教學(xué)實驗平臺的研發(fā)等。
⑵ 市場部
根據(jù)項目的整體規(guī)劃布局,負(fù)責(zé)項目推廣,選拔符合條件的院校建立IOTT項目聯(lián)合培養(yǎng)基地和實訓(xùn)基地。
⑶ 設(shè)備與技術(shù)中心
負(fù)責(zé)教學(xué)實驗實訓(xùn)設(shè)備的匹配供給、維修與技術(shù)服務(wù)。
⑷ 管理部
負(fù)責(zé)對聯(lián)合培養(yǎng)基地和實訓(xùn)基地的日常工作進(jìn)行指導(dǎo)和管理,包括年度審核、教材訂購、日常聯(lián)絡(luò)等,并負(fù)責(zé)定期舉辦師資培訓(xùn)班和年度工作會議。負(fù)責(zé)IOTT項目認(rèn)證考試的組織和管理。負(fù)責(zé)項目官方網(wǎng)站的建設(shè)和維護(hù)。
⑸就業(yè)指導(dǎo)中心
負(fù)責(zé)聯(lián)系物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)企業(yè)和用人單位,開展廣泛的人才合作,為實訓(xùn)結(jié)業(yè)學(xué)員提供就業(yè)渠道,搭建就業(yè)平臺。
四、聯(lián)合培養(yǎng)基地:
由項目管理辦公室發(fā)展和管理,并由教育部教育管理信息中心授權(quán),設(shè)在各級各類大中專院校。負(fù)責(zé)按照項目的人才培養(yǎng)方案,開展專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學(xué)培訓(xùn)和“物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用工程師”的認(rèn)證考試工作。
五、實訓(xùn)基地:
由項目管理辦公室發(fā)展和管理,并由教育部教育管理信息中心授權(quán),設(shè)在具有較強(qiáng)辦學(xué)能力的院?;蛏鐣α哭k學(xué)機(jī)構(gòu)。負(fù)責(zé)在聯(lián)合培養(yǎng)基地進(jìn)行了物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí),并通過物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用工程師的認(rèn)證的學(xué)生進(jìn)行高級專業(yè)課程教學(xué)和項目實訓(xùn),培養(yǎng)符合市場需求的高級物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用人才;負(fù)責(zé)“物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)工程師”的認(rèn)證考試工作。
第三項:人才培養(yǎng)和認(rèn)證體系
一、人才培養(yǎng)方案
IOTT項目人才培養(yǎng)方案緊密跟蹤物聯(lián)網(wǎng)/傳感網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的最新趨勢,及時擴(kuò)展、更新培訓(xùn)內(nèi)容,可以幫助學(xué)員快速了解物聯(lián)網(wǎng)/傳感網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的最新動態(tài),掌握最流行的物聯(lián)網(wǎng)/傳感網(wǎng)技術(shù)。實訓(xùn)教學(xué)工作由具有多年實踐工作經(jīng)驗的工程師承擔(dān),教學(xué)環(huán)境模擬實際工作環(huán)
境,實訓(xùn)案例來自真實工作項目,從而保證學(xué)生掌握符合行業(yè)及崗位要求的知識和技能,熟悉實際項目的運作流程。
IOTT項目的人才培養(yǎng)采用聯(lián)合培養(yǎng)的方式,分別由聯(lián)合培養(yǎng)基地和實訓(xùn)基地承擔(dān)一部分課程。人才培養(yǎng)方案包括專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)核心課和項目實訓(xùn)課等部分。主要包括物聯(lián)網(wǎng)概論、C語言程序設(shè)計、單片機(jī)原理及應(yīng)用、電子電路、嵌入式操作系統(tǒng)、現(xiàn)代通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)原理及應(yīng)用、TCP/IP協(xié)議、數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用等課程。專業(yè)核心課主要包括現(xiàn)代無線傳感網(wǎng)概論、傳感器技術(shù)、射頻識別技術(shù)、電子產(chǎn)品代碼(ECP)、ARM、高頻和微波技術(shù)、遠(yuǎn)程移動通信、ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、上位機(jī)軟件開發(fā)等課程。項目實訓(xùn)課主要包括智能交通項目案例與實訓(xùn)、智慧城市項目案例與實訓(xùn)、食品安全項目案例與實訓(xùn)、農(nóng)業(yè)信息化項目案例與實訓(xùn)等課程。
IOTT教學(xué)方案廣泛借鑒了CBE、MES、雙元制等職業(yè)教育領(lǐng)域先進(jìn)的教學(xué)模式,以“需求導(dǎo)向原理”為指導(dǎo),以職業(yè)規(guī)范的傳授和操作技能的訓(xùn)練為基礎(chǔ),以學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)為主線,以學(xué)生綜合素質(zhì)的提高為目標(biāo)。在訓(xùn)練學(xué)生的專業(yè)技能和工作經(jīng)驗的同時,特別強(qiáng)調(diào)對學(xué)生進(jìn)行職業(yè)素養(yǎng)和就業(yè)能力的訓(xùn)練,注重職業(yè)化的工作方法和團(tuán)隊協(xié)作的工作方式的培養(yǎng),通過案例分析、任務(wù)驅(qū)動、角色扮演、小組討論等教學(xué)方法,全面提高學(xué)生的發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力,提高溝通能力、表達(dá)能力、團(tuán)隊協(xié)作能力和工作創(chuàng)新能力,真正實現(xiàn)學(xué)習(xí)與就業(yè)的“零距離”。
二、認(rèn)證考試:
IOTT項目的認(rèn)證體系的設(shè)計充分考慮IOTT技術(shù)更新速度快、實用性強(qiáng)等特點,結(jié)合國內(nèi)企業(yè)的發(fā)展情況, 以企業(yè)的實際需求為出發(fā)點, 全面考核學(xué)生的基礎(chǔ)知識、工作技能、工作流程,強(qiáng)調(diào)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。
IOTT項目的認(rèn)證體系分為應(yīng)用工程師和開發(fā)工程師兩個級別。應(yīng)用工程師定位于利用現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)品完成項目實施,考核內(nèi)容主要包括物聯(lián)網(wǎng)的基本理論、專業(yè)技術(shù)、基本應(yīng)用等內(nèi)容;開發(fā)工程師定位與針對客戶和行業(yè)需求,進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的開發(fā),考核內(nèi)容主要包括物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)、方案設(shè)計和項目實施等內(nèi)容。
應(yīng)用工程師級的考試主要由聯(lián)合培養(yǎng)基地負(fù)責(zé),開發(fā)工程師的考試主要由實訓(xùn)基地負(fù)責(zé)。作為聯(lián)合培養(yǎng)基地的高校,可以把IOTT的課程體系和教學(xué)資源納入教學(xué)計劃,采用課程置換的方式實施教學(xué),順利完成相關(guān)專業(yè)課程學(xué)習(xí)和課程測試的學(xué)生,就可以由聯(lián)合培養(yǎng)基地直接申請IOTT項目應(yīng)用工程師級的認(rèn)證證書。
第四項:聯(lián)合培養(yǎng)基地申辦條件和申辦流程
一、申辦條件:
1、具有獨立頒發(fā)文憑資格的本科和高職高專院校;
2、開展物聯(lián)網(wǎng)/傳感網(wǎng)相關(guān)專業(yè)(通信工程、計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、電子工程等)5年以上;
3、熱愛教育事業(yè),具備正直廉潔的品德操守;
4、具有5名以上專職教師;
5、具備符合項目教學(xué)和考試要求的教學(xué)環(huán)境和實驗環(huán)境。
二、申辦材料:
1、填寫完整的《IOTT項目聯(lián)合培養(yǎng)基地申請表》并加蓋公章;
2、相關(guān)專業(yè)課教學(xué)大綱;
3、填寫完整的《專業(yè)教師登記表》;
4、申辦單位主要負(fù)責(zé)人簡歷打印件。
三、申辦流程:
1、申辦單位將《IOTT項目聯(lián)合培養(yǎng)基地申請表》原件和其它申辦材料送達(dá)項目管理辦公室;
2、項目管理辦公室對申辦單位資質(zhì)進(jìn)行審核后,報教育部教育管理信息中心審批;
3、審批通過后由項目管理辦公室與申辦單位簽訂IOTT項目聯(lián)合培養(yǎng)基地合作協(xié)議;
4、教育部教育管理信息中心向申辦單位頒發(fā)IOTT項目聯(lián)合培養(yǎng)基地銅牌。
第五項:實訓(xùn)基地申辦條件和申辦流程
一、申辦條件:
1、具有獨立法人資格的高?;蛏鐣α哭k學(xué)機(jī)構(gòu);
2、熱愛教育事業(yè),具備正直廉潔的品德操守;
3、具有承辦項目實訓(xùn)基地所需的辦學(xué)場地和教學(xué)設(shè)備;
4、擁有成熟的招生團(tuán)隊、教學(xué)管理團(tuán)隊和就業(yè)安置團(tuán)隊;
5、擁有5名以上能承擔(dān)項目實訓(xùn)教學(xué)的專職教師。
二、申辦材料:
1、填寫完整的《實訓(xùn)基地申請表》并加蓋公章;
2、申辦單位注冊資格證明文件復(fù)印件;
3、申辦單位法人身份證復(fù)印件;
4、申辦單位法人和主要管理人員簡歷打印件;
5、填寫完整的《專業(yè)教師登記表》。
三、申辦流程:
1、申辦單位將《實訓(xùn)基地申請表》原件和其它申辦材料送達(dá)項目管理辦公室;
2、項目管理辦公室對申辦單位進(jìn)行實地考察,主要考察辦學(xué)場地、教學(xué)環(huán)境、辦學(xué)規(guī)
模、管理團(tuán)隊、教學(xué)師資等內(nèi)容,撰寫完整的考察報告并報教育部教育管理信息中心;
3、教育部教育管理信息中心審批通過后,下發(fā)批復(fù);
4、由項目管理辦公室與申辦單位簽訂實訓(xùn)基地合作協(xié)議;
5、教育部教育管理信息中心向申辦單位頒發(fā)項目實訓(xùn)基地銅牌。
第六項:聯(lián)合培養(yǎng)基地和實訓(xùn)基地的日常管理和年度審核
一、日常管理
1、聯(lián)合培養(yǎng)基地和實訓(xùn)基地必須在獲得教育部教育管理信息中心的正式授權(quán)后方可開展工作;
2、聯(lián)合培養(yǎng)基地一般設(shè)在直轄市、省會級城市或地級市;實訓(xùn)基地一般設(shè)在直轄市、省會城市或物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)達(dá)的地級市;
3、聯(lián)合培養(yǎng)基地和實訓(xùn)基地負(fù)責(zé)人必須由所在單位主要領(lǐng)導(dǎo)擔(dān)任,并負(fù)責(zé)日常管理工作;
4、聯(lián)合培養(yǎng)基地和實訓(xùn)基地必須具備獨立的辦公場地,設(shè)有專人開展工作,并能提供必要的技術(shù)及資金;
5、聯(lián)合培養(yǎng)基地和實訓(xùn)基地必須嚴(yán)格執(zhí)行IOTT項目的各項規(guī)章制度和收費標(biāo)準(zhǔn);
6、聯(lián)合培養(yǎng)基地和實訓(xùn)基地必須自覺維護(hù)IOTT項目的品牌形象,不得進(jìn)行虛假宣傳,不得以教育部教育管理信息中心的名義開展超出授權(quán)范圍的工作。
二、年度審核
1、聯(lián)合培養(yǎng)基地和實訓(xùn)基地每年必須參加年度審核;
2、聯(lián)合培養(yǎng)基地和實訓(xùn)基地的年度審核工作由項目管理辦公室負(fù)責(zé),項目管理辦公室制定項目的年度審核辦法后,報IOTT項目領(lǐng)導(dǎo)小組,經(jīng)批準(zhǔn)后執(zhí)行。
本實施方案自2010年12月1日起執(zhí)行,其解釋權(quán)歸教育部教育管理信息中心。
第二篇:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用
電子商務(wù)前沿講座 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用
姓名 王丹 學(xué)號 2008012849 班級 08電子商務(wù) 完成時間 2011-12-9
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其應(yīng)用
摘要:近來,物聯(lián)網(wǎng)屢被提及,各種跡象已經(jīng)很明確的說明:在未來10-15年內(nèi)我們將見證新一輪信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)革命的巨大變革。本文重點介紹了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展以及其在相應(yīng)行業(yè)的典型應(yīng)用,并列舉了世界重點國家的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略,對物聯(lián)網(wǎng)知識提供較為詳盡的描述。
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);組網(wǎng);網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
一、物聯(lián)網(wǎng)概念的提出
物聯(lián)網(wǎng)(the Internet of things)這一概念于1999年正式提出,但是最早出現(xiàn)在貝爾·蓋茨1995年所著的《未來之路》中,當(dāng)時Bill Gates 已經(jīng)率先提及internet of things 這一概念,只是限于當(dāng)時無線網(wǎng)絡(luò)、硬件和傳感技術(shù)的限制,并未得到廣泛認(rèn)同和發(fā)展。1998年,美國麻省理工大學(xué)(MIT)創(chuàng)造性地提出了當(dāng)時稱作EPC系統(tǒng)的“物聯(lián)網(wǎng)”的構(gòu)想;1999年,美國 Auto-ID首先提出“物聯(lián)網(wǎng)”的概念,稱物聯(lián)網(wǎng)主要是建立在物品編碼、RFID技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上;2005 年,ITU發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005:物聯(lián)網(wǎng)》,綜 合二者內(nèi)容,正式提出“物聯(lián)網(wǎng)”的概念,包括了所有 物品的聯(lián)網(wǎng)和應(yīng)用。目前較為公認(rèn)的物聯(lián)網(wǎng)的定義是: 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(jìn)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)。
二、主要國家的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略
2005年4月8日,在日內(nèi)瓦舉辦的信息社會世界峰會(WSIS)上,國際電信聯(lián)盟專門成立了“泛在網(wǎng)絡(luò)社會(UbiquitousNetworkSociety國際專家工作組”,提供了一個在國際上討論物聯(lián)網(wǎng)的常設(shè)咨詢機(jī)構(gòu)。根據(jù)這個工作組的報告,2005年,許多國家已經(jīng)紛紛開始“無處不在物聯(lián)網(wǎng)”的發(fā)展戰(zhàn)略,包括日韓基于物聯(lián)網(wǎng)的“U社會”戰(zhàn)略、歐洲“物聯(lián)網(wǎng)行動計劃”以及美國“智能電網(wǎng)”、“智慧地球”等登。此外,物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)開始在軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)境監(jiān)測、建筑、醫(yī)療、空間和海洋探索等領(lǐng)域投入應(yīng)用。2009年包括Google在內(nèi)的互 聯(lián)網(wǎng)廠商、IBM、思科在內(nèi)的設(shè)備制造商和方案解決商以及AT&T、Veri-zon、中移動、中國電信等在內(nèi)的電信運營企業(yè)紛紛加速了物聯(lián)網(wǎng)的戰(zhàn)略布局,以期在未來的物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域取得先發(fā)優(yōu)勢。
(一)、美國的物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略
美國非常重視物聯(lián)網(wǎng)的戰(zhàn)略地位,在國家情報委員會(NIC)發(fā)表的《2025對美國利益潛在影響的關(guān)鍵技術(shù)》報告中,將物聯(lián)網(wǎng)列為六種關(guān)鍵技術(shù)之一。美 國國防部在2005年將“智能微塵”(SMARTDUST)列為重點研發(fā)項目。國家科學(xué)基金會的“全球網(wǎng)絡(luò)環(huán)境研究”(GENI)把在下一代互聯(lián)網(wǎng)上組建 傳感器子網(wǎng)作為其中重要一項內(nèi)容。2009年2月17日,奧巴馬總統(tǒng)簽署生效的《2009年美國恢復(fù)與再投資法案》中提出在智能電網(wǎng)、衛(wèi)生醫(yī)療信息技術(shù)應(yīng) 用和教育信息技術(shù)進(jìn)行大量投資,這些投資建設(shè)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)直接相關(guān)。物聯(lián)網(wǎng)與新能源一道,成為美國擺脫金融危機(jī)振興經(jīng)濟(jì)的兩大核心武器。
(二)、歐盟的物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略
歐洲在信息化發(fā)展中落后美國一步,但歐洲始終不甘落后。2005年4月,歐盟執(zhí)委會正式公布了未來5年歐盟信息通信政策框架“i2010”,提出,為迎 接數(shù)字融合時代的來臨,必須整合不同的通信網(wǎng)絡(luò)、內(nèi)容服務(wù)、終端設(shè)備,以提供一致性的管理架構(gòu)來適應(yīng)全球化的數(shù)字經(jīng)濟(jì),發(fā)展更具市場導(dǎo)向、彈性及面向未來 的技術(shù)。
2006年9月,當(dāng)值歐盟理事會主席國芬蘭和歐盟委員會共同發(fā)起舉辦了歐洲信息社會大會,主題為“i2010-創(chuàng)建一個無處不在的歐洲信息社會”。
自2007年至2013年,歐盟預(yù)計投入研發(fā)經(jīng)費共計532億歐元,推動歐洲最重要的
(四)、我國的物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略
隨著物聯(lián)網(wǎng)迅速發(fā)展及歐美各國相應(yīng)的制定出符合本身物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的國家戰(zhàn)略,2009年,溫家寶總理在無錫考察時對物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提出了三點要求:一是把傳感系統(tǒng)和3G中的TD-SCDMA技術(shù)結(jié)合起來;二是在國家重大科技專項中,加快推進(jìn)傳感網(wǎng)的發(fā)展;三是盡快建立中國的傳感信息中心,或者叫“感知中國” 中心。我國開始把物聯(lián)網(wǎng)作為我國未來重要的發(fā)展戰(zhàn)略。
在2009年12月的國務(wù)院經(jīng)濟(jì)工作會議上,明確提出了要在電力、交通、安防和金融行業(yè)推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)應(yīng)用。我國已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(jī)和移動基站等方面取得重大進(jìn)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。目前,我國傳感網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系已形成初步框架,向國際標(biāo)準(zhǔn)化組織提交的多項標(biāo)準(zhǔn)提案已被采納,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。我國的物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略實施主要分三個階段:關(guān)鍵應(yīng)用階段、規(guī)模應(yīng)用階段和普遍應(yīng)用階段。
我國物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略規(guī)劃圖
關(guān)鍵應(yīng)用階段:以相關(guān)行業(yè)的領(lǐng)先企業(yè)為龍頭,探索工業(yè)信息化、農(nóng)業(yè)信息化和社會信息化中的關(guān)鍵應(yīng)用,以應(yīng)用創(chuàng)新拉動技術(shù)創(chuàng)新,初步形成合理的產(chǎn)業(yè)格局和產(chǎn)業(yè)價值鏈。領(lǐng)先企業(yè)引領(lǐng)關(guān)鍵應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)化突破是這個階段的關(guān)鍵,這個階段的成功與否對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的前途至關(guān)重要。
規(guī)模應(yīng)用階段:隨著技術(shù)的演進(jìn),進(jìn)一步擴(kuò)大物聯(lián)網(wǎng)信息化應(yīng)用的深度、范圍和規(guī)模,顯著提升物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的信息化份額,形成物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)融合互動的發(fā)展格局。
普遍應(yīng)用階段:在全國城鄉(xiāng)建立與經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展需求相適應(yīng)的普遍信息服務(wù)體系,建成完善的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈和產(chǎn)業(yè)布局,確立中國在全球物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的核心地位。
三、物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)
物聯(lián)網(wǎng)經(jīng)典架構(gòu)主要由四層組成,自下而上分別為:感知層,傳送層,運營層和應(yīng)用層。如果拿人來做比喻的話,感知層就如同皮膚和五官這些視覺、觸覺和嗅覺器官,主要用來識別物體,采集相關(guān)信息;經(jīng)過感知層采集到的信息,途徑人體神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(傳送層)迅速傳遞到大腦,經(jīng)過人體腦部(運營層)的匯總分析,作出應(yīng)對各種復(fù)雜的情況的具體反應(yīng)(應(yīng)用層)。
感知層:包括傳感器等數(shù)據(jù)采集設(shè)備以及相應(yīng)的傳感器網(wǎng)絡(luò)。該層的主要任務(wù)是將現(xiàn)實社會的各種物理量通過諸多手段,實時并自動化的轉(zhuǎn)化為虛擬世界可以處理的數(shù)字化信
息。感知層是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和應(yīng)用的基礎(chǔ),RFID技術(shù)、傳感和控制技術(shù)、短距離無線通信技術(shù)是感知層涉及的主要技術(shù),其中又包括芯片研發(fā)、通信協(xié)議研究、RFID材料、智能節(jié)電供電等細(xì)分領(lǐng)域。
傳送層:該層的主要任務(wù)是將感知層采集到的信息,通過傳感器網(wǎng)、通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等各種網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行匯總傳輸,從而將大范圍內(nèi)的信息加以整合,以備處理。該層設(shè)計的典型技術(shù)如Ad-Hoc(無線自組網(wǎng))、Wi-Fi、GSM、TCP/IP技術(shù)等。
運營層:該層的主要任務(wù)是將經(jīng)過傳輸層整合匯總的信息進(jìn)行分析和處理,并在必要時,將各種信息按照應(yīng)用途徑進(jìn)行分類管理,形成新的信息基礎(chǔ)架構(gòu),為各種應(yīng)用提供信息支撐平臺。該層涉及的典型技術(shù)如GIS(地理信息系統(tǒng))、ERP(企業(yè)資源計劃),此外,還涉及到API接口,專家系統(tǒng)等應(yīng)用模塊。
應(yīng)用層:利用分析處理的感知數(shù)據(jù),為用戶提供豐富的特定服務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用可以分為監(jiān)控型(物流監(jiān)控、污染監(jiān)控等)、查詢型(智能檢索、遠(yuǎn)程抄表等),控制型(智能交通、智能家居、路燈監(jiān)控等)、掃描型(手機(jī)錢包、高速公路不停車收費)等。應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)研究和發(fā)展的目的。
四、物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)
要實現(xiàn)上述的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu),單一的技術(shù)是難以勝任的。物聯(lián)網(wǎng)是一系列技術(shù)以及管理有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物。下面,簡要介紹支撐物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)的幾項關(guān)鍵技術(shù)。
(一)、RFID技術(shù)
無線射頻識別技術(shù)(Radio Frequency Idenfication,RFID)是一種非接觸的自動識別技術(shù),其基本原理是利用射頻信號和空間耦合(電感或電磁耦合)或雷達(dá)反射的傳輸特性,實現(xiàn)對被識別物體的自動識別。
RFID系統(tǒng)至少包含電子標(biāo)簽和閱讀器兩部分。RFID閱讀器(讀寫器)通過天線與RFID電子標(biāo)簽進(jìn)行無線通信,可以實現(xiàn)對標(biāo)簽識別碼和內(nèi)存數(shù)據(jù)的讀出或?qū)懭氩僮?。典型的閱讀器包含有高頻模塊(發(fā)送器和接收器)、控制單元以及閱讀器天線。
射頻識別系統(tǒng)的基本模型如下圖所示。其中,電子標(biāo)簽又稱為射頻標(biāo)簽、應(yīng)答器、數(shù)據(jù)載體;閱讀器又稱為讀出裝置,掃描器、通訊器、讀寫器(取決于電子標(biāo) 簽是否可以無線改寫數(shù)據(jù))。電子標(biāo)簽與閱讀器之間通過耦合元件實現(xiàn)射頻信號的空間(無接觸)耦合、在耦合通道內(nèi),根據(jù)時序關(guān)系,實現(xiàn)能量的傳遞、數(shù)據(jù)的交換。
電感耦合模型的讀寫器
電磁反向散射耦合型的RFID讀寫器
發(fā)生在閱讀器和電子標(biāo)簽之間的射頻信號的耦合類型有兩種。
(1)電感耦合。變壓器模型,通過空間高頻交變磁場實現(xiàn)耦合,依據(jù)的是電磁感應(yīng)定 律,如右圖所示。
(2)電磁反向散射耦合:雷達(dá)原理模型,發(fā)射出去的電磁波,碰到目標(biāo)后反射,同時攜帶回目標(biāo)信息,依據(jù)的是電磁波的空間傳播規(guī)律。
電感耦合方式一般適合于中、低頻工作的近距離射頻識別系統(tǒng)。典型的工作頻率有:125kHz、225kHz和13.56MHz。識別作用距離小于1m,典型作用距離為10~20cra。
電磁反向散射耦合方式一般適合于高頻、微波工作的遠(yuǎn)距離射頻識別系統(tǒng)。典型的工作頻率有:433MHz,915MHz,2.45GHz,5.8GHz。識別作用距離大于1m,典型作用距離為3—l0m。
(二)、傳感技術(shù)
傳感技術(shù)同計算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)一起被稱為信息技術(shù)的三大支柱,它是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)條件,遵循信息論和系統(tǒng)論原理。從仿生學(xué)觀點,如果把計算機(jī)看成處理和識別信息的“大腦”,把通信系統(tǒng)看成傳遞信息的“神經(jīng)系統(tǒng)”的話,那么傳感器就是“感覺器官”。傳感技術(shù)是關(guān)于從自然信源獲取信息,并對之進(jìn)行處理(變換)和識別的一門多學(xué)科交叉的現(xiàn)代科學(xué)與工程技術(shù),包括傳感器設(shè)計、信息處理、信息識別、遙感觀測等。
網(wǎng)絡(luò)節(jié)點作為無線傳感網(wǎng)的主要組成,首先是一個傳感器,主要實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)中物物、物人之間信息交換的必要部分。目前無線傳感網(wǎng)更加關(guān)注各種信息的采集和處理,利用壓縮、識別、融合和重建的方法處理采集的信息,以滿足網(wǎng)絡(luò)多元化的應(yīng)用需求。
(三)、EPC系統(tǒng)
1999年美國Auto-ID Center 將RFID技術(shù)與Internet結(jié)合,提出了EPC(Electronic Product Code)概念。產(chǎn)品電子代碼是物聯(lián)網(wǎng)的主要支撐,它的載體是RFID電子標(biāo)簽,傳遞介質(zhì)是互聯(lián)網(wǎng)。電子標(biāo)簽、產(chǎn)品電子碼、互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成了物聯(lián)網(wǎng)的基本構(gòu)想。RFID中存儲的EPC,通過傳感器網(wǎng)絡(luò)識別并自動采集到中央處理系統(tǒng),利用開發(fā)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交換、處理與共享,實現(xiàn)物品的透明化管理。
EPC系統(tǒng)充分利用了RFID和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)點,很好的解決了產(chǎn)品的唯一標(biāo)示、同時識別多個物品和“非可視化識別”問題,其最終目標(biāo)是為全球的每一個物體建立全球的、開
放的標(biāo)示標(biāo)準(zhǔn)。該系統(tǒng)由全球電子代碼體系、RFID系統(tǒng)以及信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)3部分組成,主要包括EPC編碼標(biāo)準(zhǔn),EPC電子標(biāo)簽,射頻識別器,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)軟件,對象名解析服務(wù)以及實體標(biāo)記語言6方面。
(四)、地理信息系統(tǒng)(GIS)地理信息系統(tǒng)(GEO-information system),是一種特定的十分重要的空間信息系統(tǒng),它是在計算機(jī)軟硬件支持下,對整個或局部空間中的有關(guān)地理信息分布的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲、管理、運算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。
GIS所處理和管理的對象是多種地理空間實體數(shù)據(jù)及其相互關(guān)系,包括空間定位數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)等,用于分析和處理一定地理區(qū)域內(nèi)分布的現(xiàn)象和過程,解決復(fù)雜的規(guī)劃、決策和管理問題。
典型的GIS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下:
物理網(wǎng)技術(shù)是構(gòu)建“智慧地球”、“智慧城市”、“智慧物流”、“智慧能源”、“智慧電力”等基礎(chǔ),其技術(shù)的發(fā)揮,必須將每個傳感器和動態(tài)信息進(jìn)行空間定位,擺脫單點應(yīng)用的限制。而地理信息系統(tǒng)正好為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展提供了所需的空間基礎(chǔ),還可以進(jìn)行空間處理、空間分析、建模等功能,并且有利于跨行業(yè)、跨地區(qū)的數(shù)據(jù)共享及相互操作,是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的強(qiáng)勁動力和重要支撐。
(五)、智能技術(shù)
智能技術(shù)是為了有效的達(dá)到某種預(yù)期的目的,利用知識所采用的各種方法和手段,它是一些列技術(shù)的統(tǒng)稱和綜合應(yīng)用。目前較為成熟的智能技術(shù)主要有:機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘、語言網(wǎng)格、知識網(wǎng)格、自主計算、神經(jīng)計算、內(nèi)容計算和專家系統(tǒng)等。智能技術(shù)的發(fā)展很大程度上促進(jìn)了人們所處的物質(zhì)世界的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化。
物聯(lián)網(wǎng)的重要價值之一在于它試圖將世界中的物體以傳感和智能的方式關(guān)聯(lián)起來,因而智能技術(shù)也是物聯(lián)網(wǎng)成功實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)之一。通過將智能系統(tǒng)植入物體,如嵌入式芯片等,使物體能夠主動或被動的與用戶進(jìn)行溝通和交流,從而具備一定的智能性。
五、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,大到國際性軍事反恐、區(qū)域性的城市交通,小到家庭、個人。當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)、移動通訊網(wǎng)相聯(lián)時,可隨時隨地全方位“感知”對方,人們的生活方式將從“感覺”過渡到“感知”階段,并進(jìn)一步過渡到“控制”階段,應(yīng)用前景十分廣泛,正如IBM所描述的“智慧地球”理念一樣:
“我們把智慧系統(tǒng)嵌入系統(tǒng)和流程當(dāng)中,使服務(wù)的交付、產(chǎn)品開發(fā)、制造、采購和銷售得以實現(xiàn),使從人、資金到石油、水資源乃至電子的運動方式都更加智慧,使億萬人生活和工作方式都變得更加智慧?!?/p>
物聯(lián)網(wǎng)把新一代IT技術(shù)充分運用在各行各業(yè)之中,具體的說,就是把感應(yīng)器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種設(shè)備中,然后將物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)整合起來,實現(xiàn)信息的共享,是物體達(dá)到智慧狀態(tài),并且使人類能夠隨時捕捉物體的動態(tài)信息,從而提高資源利用率、生產(chǎn)力水平,改善人與自然之間的關(guān)系。
(一)、車輛定位與監(jiān)控
該類應(yīng)用是將GIS系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)充分結(jié)合,從而實現(xiàn)車輛的準(zhǔn)確定位以及跟蹤其實時的運轉(zhuǎn)情況,如機(jī)器部件是否正常運轉(zhuǎn),汽車油耗程度等等。該類應(yīng)用典型的系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下:
系統(tǒng)描述:
? 油箱傳感器安裝在油箱內(nèi)部采集油箱液位數(shù)據(jù); ? 采集和傳輸設(shè)備安裝在駕駛室內(nèi); ? 中國移動GPRS覆蓋整個中國地區(qū);
? 油量監(jiān)控應(yīng)用系統(tǒng)PC服務(wù)器部署在運營商IDC機(jī)房;
? 企業(yè)辦公網(wǎng)絡(luò)可以通過internet,通過瀏覽器訪問油量監(jiān)控系統(tǒng)web獲得服務(wù); ? 管理人員手機(jī)訪問GPRS服務(wù),無線訪問油量監(jiān)系統(tǒng)Wap服務(wù)。
(二)、無線醫(yī)療
很難想象病人無需住在擁擠的病房就能享受到同等醫(yī)療服務(wù),然而隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的 快速發(fā)展,它正逐漸成為現(xiàn)實。通過將相應(yīng)的無線監(jiān)測設(shè)備與人體綁定,或者人體直接帶上無線設(shè)備,或者將其植入人體的某個器官,遠(yuǎn)程的醫(yī)療服務(wù)中心就能夠隨時捕捉到人體的生理和病例變化,既能夠提高疾病的預(yù)防能力,同時還能及時追蹤疾病的監(jiān)控和治療情況,得到病人的病人的及時反饋,而且大大節(jié)省了病人的看病時間和成本,醫(yī)院的病房安排。
戴著“多功能手表”
(三)、智能電網(wǎng)
優(yōu)化電力工業(yè)的結(jié)構(gòu)和布局,減輕電力發(fā)展對資源和環(huán)境的依賴,是我國電力工業(yè)當(dāng)前和今后一個時期必須給與高度重視的一個重要問題。物理網(wǎng)技術(shù)的成熟為解決這一難題提供了可行的解決方案。在當(dāng)期整個電力系統(tǒng)的生產(chǎn)、儲存、配送、輸送和消費的各個環(huán)節(jié),存在著生產(chǎn)效率低下、傳輸浪費嚴(yán)重、配送安排不合理以及消費不能及時反饋的諸多問題。智能電網(wǎng)則通過終端遙感器在客戶之間、客戶和電網(wǎng)公司之間形成及時鏈接的網(wǎng)絡(luò)互動,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時、高效、雙向的效果,從而提高電網(wǎng)的綜合效率。在智能電網(wǎng)的指導(dǎo)下,電力資源將在充分滿足用戶需求的情況下,實現(xiàn)合理的生產(chǎn)、科學(xué)合理的配送計劃、以最低的成本進(jìn)行電力傳輸;而不再是由供向需的單方向流動。
(四)、智能物流
物聯(lián)網(wǎng)最重要的應(yīng)用是現(xiàn)代物流領(lǐng)域,該領(lǐng)域明確提出要把物聯(lián)網(wǎng)最為發(fā)展的重點。目前我國物流領(lǐng)域成本偏高,占總成本的18%-20%。物聯(lián)網(wǎng)在物流管理中的應(yīng)用目標(biāo)是通過物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè),形成集成化的信息平臺,實現(xiàn)物流系統(tǒng)的現(xiàn)代化。具體來說,可利用物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)對包裹進(jìn)行統(tǒng)一編碼,嵌入EPC標(biāo)簽,這樣在物流途中就可以實施監(jiān)控,有利于及時發(fā)現(xiàn)物品運輸過程中出現(xiàn)的問題;另外,通過RFID技術(shù)讀取EPC編碼,并將其傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理中心,可供企業(yè)和消費者實時查詢,切實增強(qiáng)用戶滿意度,有效提高物流服務(wù)質(zhì)量。
(五)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)
物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用同樣廣泛,主要體現(xiàn)在遠(yuǎn)程控制和實時采集方面。智能農(nóng)業(yè)可以通過無線信號收發(fā)模塊傳輸數(shù)據(jù),實時監(jiān)控大棚的溫濕度、光照、土壤酸堿性、CO2濃度等影響農(nóng)作物生長的重要因子,并隨時進(jìn)行科學(xué)處理,從而確保農(nóng)產(chǎn)品的正常生長,提高農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量。另外,在農(nóng)作物的銷售環(huán)節(jié),可以運用成熟的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品基地與消費者之間搭建網(wǎng)絡(luò)消費平臺,這樣可以讓消費者了解農(nóng)作物的生長過程,從而在最為需要的時候購買到最為舒心的產(chǎn)品。
六、結(jié)語
繼計算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)兩次浪潮之后,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)定義應(yīng)用和普及必將帶來新一輪信息產(chǎn)業(yè)浪潮。事實證明,這一趨勢已經(jīng)不可阻擋。它不僅會帶來產(chǎn)業(yè)的變革,還會對管理模式、人們的生活方式產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。隨著物聯(lián)化與智能化技術(shù)的不斷提高,智慧將充斥在地球的每一個角落,我們將享受到最新的科技文明成果,并依靠這一成果科學(xué)合理的規(guī)劃、指導(dǎo)工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)安排、醫(yī)療衛(wèi)生、城市交通、能源開發(fā)、自然保護(hù)等等,我們期待這一天的早日到來,并為之而不懈努力。
參考文獻(xiàn):
[1] 呈
曼 王讓會,《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用》,《物聯(lián)網(wǎng)與地理信息系統(tǒng)》,2010。[2] 甘志祥,《物聯(lián)網(wǎng)的起源和發(fā)展背景的研究》,《現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)信息》,2009。[3] 百度百科,004km.cn。[4] 《物聯(lián)網(wǎng)周刊》,2010年03月
第三篇:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實際應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實際應(yīng)用
其定義是: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)相連接,進(jìn)行信息交換和通信,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)概念。簡單一句話就是:把所有物品通過信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,以實現(xiàn)智能化識別和管理。
物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用其實不僅僅是一個概念而已,它已經(jīng)在很多領(lǐng)域有運用。
應(yīng)用領(lǐng)域:
?智能家居:智能家居是利用先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù),物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),通訊技術(shù),將與家具生活的各種子系統(tǒng)有機(jī)的結(jié)合起來,通過統(tǒng)籌管理,讓家具生活更舒適,方便,有效,與安全。智能家居通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將家中的各種設(shè)備(如音視頻設(shè)備、照明系統(tǒng)、窗簾控制、空調(diào)控制、安防系統(tǒng)、數(shù)字影院系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)家電以及三表抄送等)連接到一起,提供家電控制、照明控制、窗簾控制、電話遠(yuǎn)程控制、室內(nèi)外遙控、防盜報警、環(huán)境監(jiān)測、暖通控制、紅外轉(zhuǎn)發(fā)以及可編程定時控制等多種功能和手段。與普通家居相比,智能家居不僅具有傳統(tǒng)的居住功能,兼?zhèn)浣ㄖ?、網(wǎng)絡(luò)通信、信息家電、設(shè)備自動化,集系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、服務(wù)、管理為一體的高效、舒適、安全、便利、環(huán)保的居住環(huán)境,提供全方位的信息交互功能。幫助家庭與外部保持信息交流暢通,優(yōu)化人們的生活方式,幫助人們有效安排時間,增強(qiáng)家居生活的安全性,甚至為各種能源費用節(jié)約資金。
?智能電網(wǎng):智能電網(wǎng)是在傳統(tǒng)電網(wǎng)的基礎(chǔ)上構(gòu)建起來的集傳感、通信、計算、決策與控制為一體的綜合數(shù)物復(fù)合系統(tǒng),通過獲取電網(wǎng)各層節(jié)點資源和設(shè)備的運行狀態(tài),進(jìn)行分層次的控制管理和電力調(diào)配,實現(xiàn)能量流、信息流和業(yè)務(wù)流的高度一體化,提高電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定性,以達(dá)到最大限度地提高設(shè)備效利用率,提高安全可靠性,節(jié)能減排,提高用戶供電質(zhì)量,提高可再生能源的利用效率。智能電網(wǎng)由很多部分組成,可分為:智能變電站,智能配電網(wǎng),智能電能表,智能交互終端,智能調(diào)度,智能家電,智能用電樓宇,智能城市用電網(wǎng),智能發(fā)電系統(tǒng),新型儲能系統(tǒng)。
?智能工業(yè):智能工業(yè)是物理設(shè)備、電腦網(wǎng)絡(luò)、人腦智慧相互融合、三位一體的新型工業(yè)體系。是將具有環(huán)境感知能力的各類終端、基于泛在技術(shù)的計算模式、移動通信等不斷融入到工業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié),大幅提高制造效率,改善產(chǎn)品質(zhì)量,降低產(chǎn)品成本和資源消耗,將傳統(tǒng)工業(yè)提升到智能化的新階段。智能工業(yè)主要應(yīng)用在:生產(chǎn)過程控制、生產(chǎn)環(huán)境監(jiān)測、制造供應(yīng)鏈跟蹤、產(chǎn)品全生命周期監(jiān)測,以促進(jìn)安全生產(chǎn)和節(jié)能減排。
物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用絕不局限在上面三個方面,隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在很多領(lǐng)域都引入了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),物聯(lián)網(wǎng)是繼計算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用拓展,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)和應(yīng)用,它已經(jīng)融入了我們的生活。
第四篇:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用總結(jié)
第一章 物聯(lián)網(wǎng)概述
? 物聯(lián)網(wǎng)是一個信息承載體,讓物理對象實現(xiàn)互聯(lián)互通網(wǎng)絡(luò)。
? 物聯(lián)網(wǎng)是一個基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等信息承載體,讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)。
? 它具有普通對象設(shè)備話、自治終端互聯(lián)化和普適服務(wù)智能化三個重要特征。? 物聯(lián)網(wǎng)分四層:感知識別層、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層、管理服務(wù)層、綜合應(yīng)用層。
感知識別層 RFID、傳感器等智能電子產(chǎn)品。
網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層:無線城域網(wǎng) WIMAX,無線局域網(wǎng)WI-FI,無線個域網(wǎng)藍(lán)牙 Zig bee,無線廣域網(wǎng) 移動通信及其技術(shù),互聯(lián)網(wǎng) ? 主要特點:
網(wǎng)絡(luò)終端層面 聯(lián)網(wǎng)終端規(guī)?;?、感知識別普適化 通信層面
異構(gòu)設(shè)備互聯(lián)化 數(shù)據(jù)層面
管理處理智能化 應(yīng)用層面
應(yīng)用服務(wù)鏈條化 第二章 自動識別技術(shù)與RFID ? 自動識別技術(shù):光符號識別技術(shù)
語音識別技術(shù):語音撥號、語音導(dǎo)航、室內(nèi)設(shè)備控制等。生物計量識別技術(shù):虹膜、指紋識別技術(shù)
IC卡技術(shù):集成電路卡,通過嵌入卡中的電擦除式可編程只
讀存儲器(EEPROM)集成電路芯片來存儲信息。
按是否有微處理器:存儲卡、CPU卡
按與讀卡器通信方式:接觸式、非接觸式IC卡 存儲容量大、安全保密好、CPU卡數(shù)據(jù)處理能力
條形碼技術(shù):掃描和譯碼
信息密度低、容量小
二維碼技術(shù):閱讀器(掃描裝置和譯碼裝置)
存儲量大、抗損性強(qiáng)、安全性高、可傳真影印、印刷多樣性、抗干擾能力強(qiáng)
? 射頻識別技術(shù):利用射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過傳遞信息達(dá)到識別的目的。
應(yīng)用:工業(yè)自動化、商業(yè)自動化、交通運輸控制管理、高速 公路自動收費、物品管理、門禁系統(tǒng) 五個組件構(gòu)成:閱讀器(傳送器、接收器、微處理器)、天
線、標(biāo)簽
標(biāo)簽的數(shù)據(jù)存儲方式主要采用EEPROM 標(biāo)簽分類:被動式、主動式、半主動式 頻率:低頻LF 30-300k高頻HF 3-30mhz 超高頻 UHF300mhz-3ghz 應(yīng)用:門禁、公交卡、郵包跟蹤、道路收費、跑步計時、商品防偽 第三章
? 傳感器:能夠被測量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置 ? 傳感器組成:敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、基本電路
? 傳感器分類:熱敏、光敏、氣敏、力敏、磁敏、濕敏、聲敏等 ? 傳感器設(shè)計需求:低成本與微型、低功耗、靈活性與擴(kuò)展性、魯棒性 ? 傳感器應(yīng)用:小區(qū)安防、夜間作戰(zhàn)、紅外溫度計、酒精檢測、空調(diào)、洗衣機(jī)、手機(jī)、汽車、家居
? ETX 無線傳感網(wǎng)中路徑選擇指標(biāo)(選擇最小代價的路徑)? CTP 數(shù)據(jù)收集協(xié)議 ? Drip 數(shù)據(jù)分發(fā)協(xié)議
? 無線傳感網(wǎng)應(yīng)用:救援、軍事、環(huán)境監(jiān)測 第四章
? 定位系統(tǒng)是感知識別層
? 位置信息三大要素:時間、空間、人物
所在地理位置時間、所在地理位置、所在地理位置對象 ? GPS系統(tǒng)三大組成部分:宇宙部分(24顆工作衛(wèi)星)
地面監(jiān)控部分
用戶設(shè)備部分(三點定位)
定位原理:三點定位
典型應(yīng)用:空間位置服務(wù)(汽車防盜緊急救生定位、交通導(dǎo)彈導(dǎo)航)
時間服務(wù)(CDMA通信系統(tǒng)、電力系統(tǒng))優(yōu)點:精度高、全球覆蓋
缺點:定位速度、啟動慢,室內(nèi)效果差、需GPS接收機(jī) ? 蜂窩基站定位(移動通信)
定位方法:(單基站)COO 優(yōu)點:簡單快速、適用緊急情況 缺點:不精確
(多基站)TOA、TDOA需三個基站(AOA需兩個基站)優(yōu)點:不需接收機(jī)、啟動快、室內(nèi)可接受 缺點:精度低、造價高 ? 無線室內(nèi)環(huán)境定位
多徑效應(yīng)、阻礙作用(波長長,傳播距離長,穿透力弱)
RSS技術(shù) 利用信號強(qiáng)度,利用已有無線設(shè)備(藍(lán)牙、WIFI)
? WI-FI基站定位
無線AP定位
AP三參數(shù):MAC地址、SSID名稱、RSSI信號強(qiáng)度 ? 定位技術(shù)
基于距離TOA
需參考點和測量目標(biāo)時鐘同步
基于距離差TDOA 參考點和目標(biāo)不用同步,參考點之間需時鐘同步
基于信號強(qiáng)度RSS ? 新型定位技術(shù):網(wǎng)絡(luò)定位(適用于無線傳感網(wǎng)、自組織網(wǎng)絡(luò))
通過少量位置已知節(jié)點定位出全網(wǎng)絡(luò)節(jié)點 挑戰(zhàn):保證信息精度又保護(hù)個人隱私
大規(guī)模應(yīng)用(龐大的數(shù)量增長、為RFID所用)
第五章
? 1G 模擬通信
AMPS系統(tǒng)
2G 數(shù)字通信
CDMA、GSM系統(tǒng)
3G IMT-2000系統(tǒng)(W_CDMA、CDMA2000、TD-SCDMA)4G LTE 5G 超低時延、低成本、低功耗、超可靠、全球覆蓋 第六章
? 無線網(wǎng)絡(luò)的基本組成:無線網(wǎng)絡(luò)用戶
無線連接 基站
? 無線網(wǎng)絡(luò)分為四類:
無線廣域網(wǎng) 覆蓋整個城市甚至國家
1.通過多個地面相鄰基站接力傳播 2.通過通信衛(wèi)星系統(tǒng)傳播 1G模擬信號
2G數(shù)字信號 GSM(全球移動通信系統(tǒng))、CDMA(碼分多址)
帶寬10Kbps 3G CDMA2000、TD-SCDMA 帶寬2Mbps 無線城域網(wǎng) 覆蓋整個城市 WIMAX
帶寬75Mbps 無線局域網(wǎng) WI-FI 無線個域網(wǎng) 藍(lán)牙 30m 1Mbps
紅外線 1m 100Kbps ? 無線寬帶網(wǎng)絡(luò) 帶寬超過1.54Mbps(WIMAX、WI-FI、3G)? 無線連接特點:
1.信號強(qiáng)度衰減 2.非視線傳播 3.同頻信號干擾 4.多徑傳播干擾 5.隱藏終端問題 ? WI-FI的IE802.11協(xié)議
最大帶寬 100Mbps(600Mbps)
架構(gòu) 1.基站模式
基本服務(wù)組:一個基站和多個無線網(wǎng)絡(luò)用戶組成
被動掃描 接入點周期性廣播識別幀 用戶收集幀并發(fā)送請
求建立連接
主動掃面 無線網(wǎng)絡(luò)用戶主動廣播探測幀
2.自組織網(wǎng)絡(luò) 沒有基站
無線設(shè)備相對集中且有限WI-FI接入點無法覆蓋
介質(zhì)訪問控制協(xié)議CSMA(用戶先監(jiān)聽信道,占用則不發(fā)送數(shù)據(jù))
CSMA/CA 沖突避免(802.11使用)即使信道為空,也為
避免沖突等待一小段時間再發(fā)送數(shù)據(jù)
CSMA/CD 沖突檢測(以太網(wǎng)使用)
使用CA原因:1.CD需全雙工,硬件代價高
2.無線信號衰減 隱藏終端使信號難以檢測
隱藏終端問題解決:RTS、CTS預(yù)留信道(CA向接入點發(fā)送RTS,接入點廣播CTS,RTS發(fā)送者發(fā)送數(shù)據(jù))
? WIMAX的IEEE802.16協(xié)議
架構(gòu) 基站模式 介質(zhì)訪問控制
全雙工信道傳輸、可擴(kuò)展性、QoS(時分多址轉(zhuǎn)換)
第七章
? 物聯(lián)網(wǎng)對海量信息存儲的需求
? 大數(shù)據(jù):數(shù)量大、種類多、速度快、價值高 ? 網(wǎng)絡(luò)存儲體系:DAS直接附加存儲
將存儲設(shè)備和主機(jī)通過纜線直接與服務(wù)器或工作站相連
優(yōu)點 好管理、成本低、結(jié)構(gòu)簡單
缺點 信息孤島,對存儲資源利用低、資源共享能力缺失
NAS網(wǎng)絡(luò)附加存儲
計算機(jī)連接到一個僅為其他設(shè)備提供基于文件級數(shù)據(jù)存
儲服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)
優(yōu)點 網(wǎng)絡(luò)的存儲實體實現(xiàn)文件級別共享、性能增強(qiáng)但依
賴于網(wǎng)絡(luò)流量 SAN存儲區(qū)域網(wǎng)路
通過網(wǎng)絡(luò)方式連接存儲設(shè)備和應(yīng)用服務(wù)器的存儲架構(gòu)
優(yōu)點 支持服務(wù)器從SAN啟動、存儲共享、存儲管理簡
化、提高存儲空間利用率
? 數(shù)據(jù)中心:計算機(jī)系統(tǒng)及其配套設(shè)備、數(shù)據(jù)通信連接、環(huán)境控制設(shè)備、監(jiān)控
設(shè)備、安全裝置
Google數(shù)據(jù)中心
軟件技術(shù) GFS、MapReduce(針對超大規(guī)模數(shù)據(jù)集的編
程模型和系統(tǒng))、Big Table(分布式存儲系統(tǒng))降低數(shù)據(jù)中心成本:服務(wù)器成本(及時應(yīng)對需求的動態(tài)變化)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備成 本、能源成本(減少能耗)云計算
? 云計算對服務(wù)器要求:穩(wěn)定性、可用性、安全性
對操作系統(tǒng)要求:Linnux ? 虛擬化方式
應(yīng)用層虛擬化(效率低)、內(nèi)核層虛擬化(方便學(xué)習(xí)擴(kuò)展,效
率較高)、半虛擬化(最高效)、硬件輔助虛擬化、沙盒(消耗
資源少,安全性高)、Docker 第十一章
? RFID安全隱患:竊聽、中間人攻擊、欺騙重放克隆、拒絕服務(wù)攻擊、物理破
解、篡改信息、病毒
RFID隱私問題:信息泄漏、跟蹤
保護(hù)機(jī)制:早期物理安全機(jī)制、基于密碼學(xué)的安全機(jī)制(哈希鎖、樹形協(xié)議)
第五篇:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
? 1.關(guān)于我國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的下列說法中,錯誤的是(單選題3分)o o o o
得分:3分
A.部分傳統(tǒng)行業(yè)集中度相對偏低 B.具有較強(qiáng)國際競爭力的大企業(yè)偏少 C.技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)和生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)比重偏高 D.加工工業(yè)和資源密集型產(chǎn)業(yè)比重過大
? 2.根據(jù)世界銀行的統(tǒng)計數(shù)據(jù),2009年全球制造業(yè)第一大國是()。(單選題3分)o o o o 得分:3分
A.日本 B.德國 C.美國 D.中國
? 3.世界上首次證明工業(yè)控制系統(tǒng)本身也有漏洞的事件是()。(單選題3分)得分:3分
o o o o A.2007年,俄羅斯黑客成功劫持Windows Update下載器 B.2010年,黑客襲擊全球最大中文搜索引擎“百度” C.2010年,黑客攻擊了伊朗核電站的離心機(jī)工業(yè)控制系統(tǒng) D.1999年,黑客入侵美國國防威脅降低局的軍用電腦
? 4.對于現(xiàn)有的重大工程和生產(chǎn)裝備,節(jié)能減排最有效的辦法是()。(單選題3分)o o o o 得分:0分
A.使用清潔能源 B.排污收費 C.加強(qiáng)法律監(jiān)督 D.先進(jìn)控制與優(yōu)化 ? 5.國家的地位首先是由它的經(jīng)濟(jì)實力決定的,而大國的經(jīng)濟(jì)實力主要由()決定。(單選題3分)o o o o
得分:3分
A.農(nóng)牧業(yè) B.金融業(yè) C.建筑業(yè) D.制造業(yè)
? 6.工業(yè)軟件指專門為工業(yè)部門使用的軟件,下列軟件中屬于工業(yè)軟件的是()。(單選題3分)o o o o
得分:0分
A.照相機(jī)內(nèi)的嵌入軟件 B.計算機(jī)操作系統(tǒng) C.微軟的辦公軟件 D.通用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
? 7.“兩化深度融合”是我國新型工業(yè)化、從“制造大國”走向“制造強(qiáng)國”的必由之路,“兩化”是指()。(單選題3分)o o o o
得分:3分
A.城鎮(zhèn)化和信息化 B.工業(yè)化和信息化 C.工業(yè)化和城鎮(zhèn)化 D.農(nóng)業(yè)化和工業(yè)化
? 8.下列選項中,不屬于華盛頓郵報所列的驅(qū)動未來經(jīng)濟(jì)的顛覆性技術(shù)的是()。(單選題3分)o o o o
得分:3分
A.高級機(jī)器人 B.云計算 C.移動互聯(lián)網(wǎng) D.核動力航母 ? 9.工業(yè)軟件指專門為工業(yè)部門使用的軟件,下列軟件中屬于工業(yè)軟件的是()。(單選題3分)o o o o
得分:0分
A.微軟的辦公軟件 B.計算機(jī)操作系統(tǒng) C.照相機(jī)內(nèi)的嵌入軟件 D.通用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
? 10.按照德國“第四次工業(yè)革命”概念,工業(yè)4.0是基于()。(單選題3分)得分:3分
o o o o A.物聯(lián)網(wǎng)和務(wù)聯(lián)網(wǎng)的智能環(huán)境 B.第三次工業(yè)革命 C.第四道蜂窩移動通信技術(shù) D.國家的巨額資金支持
得分:4? 11.我國的自主創(chuàng)新能力不強(qiáng),這主要表現(xiàn)在()。(多選題4分)分
o o A.核心技術(shù)對外依存度較高
B.產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要的高端設(shè)備、關(guān)鍵零部件和元器件、關(guān)鍵材料等大多依賴進(jìn)口
o o
? C.外向型企業(yè)的數(shù)量越來越少,國家免除部分產(chǎn)品的出口退稅 D.具有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品少
12.美國國家基金委員會2006年提出CPS的概念,CPS是一類將數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)與物理過程密切整合的設(shè)備系統(tǒng),下列選項中屬于這一范疇的有()。(多選題4分)o o o 得分:0分
A.智能機(jī)器人技術(shù) B.節(jié)約灌溉技術(shù) C.智能電網(wǎng) o
? D.汽車電子控制系統(tǒng)
13.在工業(yè)信息化中應(yīng)用M2M技術(shù)可以實現(xiàn)的基本功能有()。(多選題4分)得分:4分
o o o o A.資產(chǎn)跟蹤、供應(yīng)鏈管理 B.遠(yuǎn)程監(jiān)視、控制、診斷 C.產(chǎn)品技術(shù)方案的優(yōu)化 D.故障設(shè)備的自動修復(fù)
得分:0分 ? 14.當(dāng)前,我國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理主要表現(xiàn)為()。(多選題4分)o o A.技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)和生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)比重偏高
B.空間布局與資源分布不協(xié)調(diào),地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)趨同,部分行業(yè)重復(fù)建設(shè)和產(chǎn)能過剩嚴(yán)重
o o C.部分傳統(tǒng)行業(yè)集中度相對偏低,產(chǎn)業(yè)集聚和集群發(fā)展水平不高 D.一般加工工業(yè)和資源密集型產(chǎn)業(yè)比重過大
得分:0分 ? 15.嵌入式系統(tǒng)的主要應(yīng)用領(lǐng)域有()。(多選題4分)o o o o A.數(shù)據(jù)應(yīng)用 B.消費電子 C.移動通信 D.工業(yè)控制
得分:0分 ? 16.下列產(chǎn)品中,應(yīng)用了嵌入式系統(tǒng)的有()。(多選題4分)o o o o A.汽車電子
B.MP3/MP4等消費電子 C.公共交通無接觸智能卡 D.移動通信設(shè)備 ? 17.根據(jù)美國國家情報委員會的“全球趨勢2030 ”,未來一段時間內(nèi)在信息技術(shù)方面需要重點發(fā)展的技術(shù)有()。(多選題4分)o o o o
得分:0分
A.轉(zhuǎn)基因技術(shù) B.數(shù)據(jù)技術(shù) C.智慧城市技術(shù) D.社交網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
得分:4分 ? 18.在重大工程中實現(xiàn)節(jié)能減排的途徑有()(多選題4分)o o o o A.采用先進(jìn)控制和優(yōu)化技術(shù) B.通過生產(chǎn)工藝的技術(shù)改造 C.采用綠色化的工藝設(shè)計技術(shù) D.對工程成本進(jìn)行嚴(yán)格控制
得分:4分 ? 19.下列事例中能說明我國是制造大國的有()。(多選題4分)o o o o A.蛟龍潛水器下水 B.北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的成功開發(fā) C.神舟飛船上天 D.高鐵設(shè)備的制造
? 20.從經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展角度來看,未來社會的重要技術(shù)有()。(多選題4分)得分:0分
o o o o A.健康技術(shù) B.自動化技術(shù) C.信息技術(shù) D.資源技術(shù) ? 21.我國主要資源產(chǎn)出率、能源產(chǎn)出率、水資源產(chǎn)出率、礦產(chǎn)資源回收率、工業(yè)固體廢棄物綜合利用率、工業(yè)用水重復(fù)利用率等指標(biāo)與發(fā)達(dá)國家相比有較大差距。(判斷題3分)o o 得分:3分
正確 錯誤
? 22.“顛覆性技術(shù)”是其出現(xiàn)能對原有產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生顛覆性影響的技術(shù)。(判斷題3分)得分:3分
o o 正確 錯誤
得分:3分 ? 23.美國了提出“第四次工業(yè)革命”。(判斷題3分)o o 正確 錯誤
? 24.工業(yè)軟件及其應(yīng)用技術(shù)是現(xiàn)代企業(yè)核心競爭力,是“兩化”深度融合的標(biāo)志。(判斷題3分)o o
得分:3分
正確 錯誤
? 25.對中國制造企業(yè)而言,國內(nèi)外市場遠(yuǎn)未飽和,這使我國依靠產(chǎn)品產(chǎn)量翻番來實現(xiàn)GDP翻番成為可能(判斷題3分)o o
得分:3分
正確 錯誤
得分:3分 ? 26.物聯(lián)網(wǎng)和務(wù)聯(lián)網(wǎng)將人、對象和系統(tǒng)聯(lián)系起來。(判斷題3分)o o 正確 錯誤
得? 27.當(dāng)前,圍繞產(chǎn)品的服務(wù)所產(chǎn)生的利潤遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于制造產(chǎn)品。(判斷題3分)分:0分
o 正確 o
? 錯誤
28.從技術(shù)帶動分,產(chǎn)業(yè)革命的階段經(jīng)歷了三個階段,“第三次工業(yè)革命”是電氣技術(shù)帶動的。(判斷題3分)o o
得分:3分
正確 錯誤
? 29.在全球制造業(yè)第一次大分工中,我國在國際分工中處于開發(fā)設(shè)計和市場銷售環(huán)節(jié)。(判斷題3分)o o
得分:3分
正確 錯誤
得? 30.當(dāng)前,我國產(chǎn)品的單位能耗居高不下,減排任務(wù)更為嚴(yán)重。(判斷題3分)分:3分
o 正確