时间：2022-09-07 02:41:13
导语：在物联网技术与应用的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
物联网的概念最初是美国麻省理工学院(MIT)的自动识别中心(Auto-ID Labs)在1999年提出的,它的定义很简单:把所有物品通过射频识别(RFID)等信息传感设备与互联网连接起来,实现智能化识别和管理。国际电信联盟2005年一份报告曾描绘“物联网”时代的图景:当司机出现操作失误时汽车会自动报警;公文包会提醒主人忘带了什么东西;衣服会“告诉”洗衣机对颜色和水温的要求,等等。
物联网能够把任何物品与互联网连接起来,每种物品都可以“说话”或在“脸上写满字”,而这些信息可以被其它设备读取,前者是主动的,后者是被动的。物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中,具体地说,就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,然后将“物联网”与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合,在这个整合的网络当中,存在能力超级强大的中心计算机群,能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制。
一、智慧农业
在传统农业中,人们获取农田信息的方式都十分有限,主要是通过人工测量。这需要消耗大量的人力,而通过使用无线传感器网络可以有效降低人力消耗和对农田环境的影响,获取精确的作物环境和作物信息。
在图1的温室环境里,每个温室为无线传感器网络一个测量控制区。采用不同的传感器节点和具有简单执行机构的节点构成无线网络,来测量土壤湿度、土壤成分、pH值、降水量、温度、空气湿度和气压、光照强度、CO2浓度,由此获得作物生长的最佳条件。将生物信息获取方法应用于无线传感器节点,可为温室精准调控提供科学依据。
用户通过布置无线传感器网络检测系统,可以对牲畜家禽、水产养殖的生活习性、环境、生理状况及种群复杂度进行观测研究,也可用于对森林环境监测和火灾报警。传感器节点随机密布在森林之中,平常状态下定期报告环境数据,当发生火灾时,节点通过协同合作会在很短的时间内将火源的具体地址、火势大小等信息传送给相关部门。此外,无线传感器网络也可以应用在精准农业中,来监测农作物中的害虫、土壤的酸碱度和施肥状况等。
在作物的生长过程中,形状传感器、颜色传感器、重量传感器等可用来监测物的外形、颜色、大小等,由此确定作物的成熟程度,以便适时采摘和收获。用户可以利用二氧化碳传感器进行植物生长的人工环境的监控,以促进光合作用的进行。例如,塑料大棚蔬菜种植环境可以利用超声波传感器、音频传感器等进行灭鼠、灭虫;还能用流量传感器及计算机系统自动控制农田水利灌溉。从而达到提高作物产量、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的。
二、智能交通
解决交通拥堵的传统方式是增加容量(例如,新增高速公路和车道等)。但在当今交通容量有限的城市环境中,我们需要其他解决办法。将物联网技术运用到道路和汽车中是一个高效的解决途径。例如,增设路边传感器、射频标记和全球定位系统。实时城市管理设立一个城市监控报告中心,将城市划分为多个网格,这样系统能够快速收集每个网格中所有类型的信息。这样我们可以重新思考如何通过使用新技术和新策略使交通更加方便快捷。这需要改变人们固有的思维和习惯,还可以丰富驾驶者的经验,而不再仅仅关心出行时间及路线选择。同时,它还可以改进汽车、道路以及公共交通,使之更具便利性。人可以通过手机查看下一班的市郊火车或地铁上有多少空座位。集成服务和信息对未来的公共交通至关重要。例如,为均衡供求,未来的交通系统将可以定位乘客位置,并为他们提供所需的智慧的交通工具。
智慧的道路是减少交通拥堵的关键,但我们仍不了解行人、车辆、货物和商品在市内的具体移动状况。因此,获取数据是重要的第一步。通过安置的RFID技术以及利用激光、照相机和系统技术等的先进自由车流路边系统来无缝地检测、标识车辆,我们可以实时获取路况信息,帮助监控和控制交通流量,并据此调整路线,从而避免拥堵。以后我们将能建成自动化的高速公路,实现车辆与网络相连,从而指引车辆更改路线或优化行程。智慧的交通系统可以缩短人们的空间距离,也可有效地保护环境。
三、智慧家居
物联网家用电器通过采用3G技术,将3G模块嵌入到自身,家用电器就可以通过3G模块跟通信运营商网络进行通讯,这样用户就可以通过手机发短信控制家用电器进行开机关机等操作。这就实现了即时远程控制功能。
针对安防,物联网家用电器内置了摄像头,还配了红外的探测灯,同时配加了红外检测传感器。当用户离开家的时候,只需要一个短信设置,物联网家用电器就进入到布防的状态,一旦有外人闯入,红外检测探头就可以立即监测到,同时摄像头会抓拍照片,以彩信的方式发送到手机上,用户马上可以看到进入者是陌生人还是家人。接着,这个电器就会主动地拨打视频电话。假如用户看到这是熟悉的家人就不需要接听视频电话,如果确实是陌生人用户可以选择接听,监控陌生人在家里的状态。
如果当时手机没在用户的身边,物联网家用电器拨打这个视频电话的时候没有人接听,这个时候它就会自动地把当前的视频摄录下来存储到内置卡里,以方便用户查询。
在服务便捷性上,因为有了3G网络平台,一旦家用电器发生故障,它就会自动把故障的详细信息以短信的形式发送到用户手机上。因为一般来说,空调显示屏显示的内容是有限的,不可能显示很多的文字,但是在手机上就可以显示很多的故障信息,比如说传感器故障或者视频线路故障等等,这个时候,用户看到的不仅仅是故障代码,还包括故障的详细描述,用户就非常清楚,打电话保修的时候也可以确保售后服务人员一次服务到位,甚至一些经验丰富的用户可以自己动手维修。
物联网家用电器在节能环保方面表现同样出色。因为它本身配备了红外检测探头,能检测到用户离家后是否忘记关掉电源,超过一定时限,它就会自动选择关掉电源,等用户回来的时候再自动地打开。
四、智慧世博
目前,世博园是我国最大的物联网应用。国内的手机通讯运营商都已经在世博园区内外推出了手机刷卡业务。到运营商处购买安装特殊的SIM卡后,手机就具有了支付功能,并能在园区里像信用卡一样使用。同时,这些安装特殊支付SIM卡的手机,也身具导航、新闻播报等用途。带上这样的手机,既不用怕在超过5平方公里的世博园区内迷路,也不用怕错过最新演出消息的。从前往世博园区的第一步,人们就可以刷手机坐地铁、出租车,到园区刷手机买票进园,吃饭时刷手机消费,回家前再刷手机买些纪念品。通过手机钱包,不仅能让假币、假票无处藏身,而且能加快支付速度。另外,通过电子标签与手机的绑定,只要在遍布展区的特殊感应装置上轻轻一照,就能将相应展馆的信息,互动传输到手机上。参观世博会,再不用像一般逛展览那样,提着各种沉重的资料费力离场。此外,在遍布一轴四馆、主新闻中心、世博村等人流密集区的近百个信息亭里,游客只需要点击信息亭内自助终端的互动触摸屏,便可查询到园区信息、场馆信息和城市信息,包括公告、餐饮、交通、宾馆、志愿者服务点、医疗、购物等内容,尽在掌握。而且,这些信息还可以通过短信、彩信方式保存到手机中。
图3 采用RFID技术的世博会移动售票终端
世博园内的蔬菜、水产品、畜禽、奶、面包糕点、餐饮半成品等对温控有要求的食品,并在专供世博食品的物流箱型车上也配备相应的RFID设备,对装载冷藏冷冻食品的车辆配备RFID等温度连续监控设备。当食品进入世博园区时,执法人员通过手持终端移动设备,能够在现场快速追溯食品和原料的来源,确保供应渠道的安全可靠。同时还将选择在蔬菜、水果、水产品等农产品及配送的餐饮半成品等包装袋上要求佩戴射频识别标签,储存种养殖企业或生产单位、品名、产地、生产日期、保质期、储存条件等信息,使产品包装和RFID标签随货物交易完整进入餐饮、零售或物流终端,以保证食品和原料能够追踪溯源。
世博园内各场馆的建筑主梁、基柱等关键部位也都铺设了传感器,这些节点可以监测形变;在展柜、展品周边铺设了大量传感器,用于防盗、防触碰;园区里还随机散布着大量的微型传感器,用于对展馆温度、湿度、有毒有害气体、噪音等环境参数进行综合监测。
毫无疑问,如果“物联网”时代来临,人们的日常生活将发生翻天覆地的变化。人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,达到“智慧”状态,提高资源利用率和生产力水平,改善人与自然间的关系。
参考文献:
[1]戴浩.传感网发展面临五大技术难题.
[2]农业物联网应用.广阔天地大有作为.
[3]中国联通.物联网应用世博会.
关键词：物联网技术与应用 教学目标 知识体系 内容安排 教学方法
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）01（a）-0162-03
物联网（Internet of Things，IoT）概念最早于1999年由美国麻省理工学院提出，随着技术和应用的发展，物联网内涵不断扩展[1]。目前业界普遍认为：物联网是通信网和互联网的拓展应用和网络延伸，它利用感知技术与智能装置对物理世界进行感知识别，通过网络传输互联，进行计算、处理和知识挖掘，实现人与物、物与物信息交互和无缝链接，达到对物理世界实时控制、精确管理和科学决策的目的[2-5]。
物联网可以广泛应用于经济社会发展的各个领域，引发和带动生产力、生产方式和生活方式的深刻变革，成为经济社会绿色、智能、可持续发展的关键基础和重要引擎[6]。近年来，在“两化融合”和“感知中国”等国家战略背景下，物联网发展受到了我国政府、科研、教育、产业界的高度关注。我国经济社会各领域蕴含巨大的物联网应用潜能，众多行业对物联网技术人才需求旺盛[7]。为此，中国传媒大学于2012年通过教育部审批，依托理工学部信息工程学院网络工程系开办物联网专业方向，成为全国较早面向本科生开设物联网专业方向的高校之一。
1 课程教学目标
《物联网技术与应用》是网络工程系物联网技术专业方向学生学习的第一门专业课，其主要目的是使学生了解物联网的基本概念和相关技术，对物联网在各个领域的典型应用有所认识，在此基础上了解物联网系统的整体框架，明确物联网工程各个专业课程的意义和课程之间的关系，为后续的学习打好基础，同时激发学生的学习兴趣[8]。因此，《物联网技术与应用》课程的讲授成功与否关系到物联网人才培养的质量，进而影响到我国物联网技术发展的进程[9]。
2 课程知识体系及内容安排
2.1 知识体系
物联网的架构分为3个层次：感知层、网络层和应用层，如图1所示[1]。
感知层是物联网的“皮肤”和“五官”，用于识别物体、采集信息，是联系物理世界与虚拟信息世界的纽带。感知层中的自动感知设备包括：RFID标签与读写设备、传感器、GPS、智能家用电器、智能测控设备等；感知层中的人工生成信息设备包括：智能手机、智能机器人等。
网络层分为接入层、汇聚层与核心交换层。接入层通过各种接入技术连接最终的用户设备。汇聚层的功能为：汇接接入层的用户流量，进行数据分组传输的汇聚、转发与交换；根据接入层的用户流量，进行本地路由、过滤、流量均衡、优先级管理，以及安全控制、地址转换、流量整形等处理；根据处理结果把用户流量转发到核心交换层或在本地进行路由处理。核心交换层为物联网提供一个高速、安全与保证服务质量的数据传输环境。汇聚层与核心交换层的网络通信设备与通信线路构成了传输网。
应用层可以进一步分为管理服务层和行业应用层。管理服务层通过中间件软件实现了感知硬件与应用软件物理的隔离与逻辑的无缝连接，提供海量数据的高效、可靠地汇聚、整合与存储，通过数据挖掘、智能数据处理与智能决策计算，为行业应用层提供安全的网络管理与智能服务。行业应用层由多样化、规模化的行业应用系统构成，包括：智能电网、智能环保、智能交通、智能医疗等。
此外，涉及感知层、网络层与应用层的共性技术包括信息安全、网络管理、对象名字服务与服务质量保证等。
2.2 内容安排
《物联网技g与应用》课程的内容安排[10-12]如图2所示，其中，各部分包含的主要内容有[1-6]以下几方面。
物联网概论：物联网发展的社会背景、技术背景；物联网的定义与主要技术特征；物联网体系结构；物联网关键技术与产业发展。
RFID技术：自动识别技术的发展背景、条形码简介、磁卡与IC卡的应用、RFID、RFID应用系统结构与组成、RFID标签编码标准。
传感器技术：传感器；智能传感器与无线传感器；无线传感器网络；无线传感器网络通信协议与标准。
嵌入式技术：智能设备的研究与发展；集成电路；嵌入式技术的研究与发展；RFID读写器与中间件软件设计；无线传感器网络节点设计；可穿戴计算研究及其在物联网中的应用；智能机器人研究及其在物联网中的应用。
移动通信技术：通信技术的发展；移动通信技术的研究与发展；3G技术与移动互联网应用的发展。
定位技术：位置信息与位置服务；物联网中的位置服务；定位系统；移动通信定位技术、基于无线局域网的定位技术、基于RFID的定位技术、无线传感器网络定位技术。
数据处理技术：物联网数据处理技术的基本概念；海量数据存储技术；物联网海量数据存储与云计算；物联网数据融合技术；物联网中的智能决策。
信息安全技术：物联网信息安全中的四个重要关系问题；物联网信息安全技术研究；RFID安全与隐私保护研究。
物联网的应用：智能电网；智能交通；智能医疗；智能物流。
3 课程教学方法
自2014年春季学期《物联网技术与应用》课程首轮授课起至今，笔者已从以下几方面做了有益尝试，取得了良好的效果。
3.1 采用“翻转课堂”模式将课堂内外相结合
翻转课堂译自“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”，是指重新调整课堂内外的时间，将学习的决定权从教师转移给学生。该教学模式需要学生在课后完成自主学习，即自主规划学习内容、节奏、风格和呈现知识的方式，可以通过看视频讲座、听播客、广泛阅读各种书籍、与其他同学讨论等方式进行。教师则采用讲授法和协作法来满足学生的需要和促成他们的个性化学习，其目标是为了让学生通过实践获得更真实的学习体验。翻转课堂是对传统课堂教学结构与教学流程的彻底颠覆。
在该课程的讲授方式上，笔者尝试引入“翻转课堂”模式，转变以往授课过程中教师“满堂灌”、学生只是被动接受的传统教学模式，利用教学实践中小班授课、学生人数较少的优势，使每位同学都有机会走上讲台，轮流充当“教师”的角色，过一把“教师瘾”，从而充分调动学生的学习积极性和主动性。具体的实施过程为：首先，请每名学生选取物联网学科中自己较为感兴趣的一项具体技术作为自己的讲授对象，通过广泛查阅书籍文献资料、上网搜索最新科技资讯等方式了解该项技术的来龙去脉、前世今生及发展前沿。然后，请学生自制课件，通过文字、图片、视频等方式形象生动地向大家讲解艰涩枯燥的具体技术内容。其间，其他同学可以随时提问，形成良好的互动效果，极大地活跃了课堂气氛，同时也锻炼了学生的逻辑思维能力和语言表达能力。最后，由教师点评学生的表现，指出其讲解的优缺点，并补充完善知识点内容。学生的个人表现很大程度上决定了该门课程的个人结课成绩。通过3年来具体的实践，笔者发现学生们搜集资料的深度和广度都远远超出了笔者的预期。作为老师，在授课的同时也收获了很多新知识，达到了教学相长的目的。
3.2 教学与科研相结合
教师授课过程中应避免简单生硬地照本宣科，而应以自身的科研经历和科研体会现身说法，以激发学生的学习兴趣。物联网作为一门新兴学科，发展日新月异。每轮备课时都要加入新的科技进展，对于教师来讲，在科研方面需要不断地关注科技前沿动态，及时更新知识，极具挑战性。就笔者而言，由于一直从事数据挖掘领域的研究，在讲授第八章《物联网数据处理技术》时，就结合目前正在进行的有关电视节目受众收视情况的数据挖掘研究课题，以实验中具体的数据、模型为例，为学生讲解数据挖掘技术的具体流程和其中的关键步骤，从而进一步加深学生对该技术的理解程度。
3.3 “走出去”与“引进来”相结合
“走出去”是指教师应当经常参加国内外相关教研机构组织的高校物联网专业建设的培训班、研讨会等，广结同行，吸取其他兄弟院校专业建设、课程改革的成功经验，达到“它山之石可以攻玉”的目的。此外，还可以与国内一些专业从事物联网技术的企业建立良好的合作关系，建立学生实习、实训基地。学生可以到企业实地参观相应的产品生产线，以便与课堂中学到的知识点概念、原理联系起来，获得感性认识，从而加深理解。同时，学生可以利用寒暑假时间到企业实习或选派学生到企业进行毕业设计，不但使学生掌握了物联网技术、熟悉了企业的运行模式，还可以为企业提供专业的人才，拓展学生的就业渠道[13]。
“引进来”是指教师应当定期邀请国内外物联网专业的权威教授、相关技术人员走进课堂、走上讲台，为学生带来最新的行业发展信息。此外，在教材选择方面，教师应当不局限于国内出版的一些经典教材，还应当广泛引进国外的外文教材，追踪国际领先的前沿技术[14]。
综上所述，文章从“物联网技术与应用”课程的教学目标、知识体系及内容安排、教学方法等方面进行了探讨。由于物联网技术是近年来的新兴技术，该课程也是中国传媒大学理工学部信息工程学院网络工程系自2014年首次引入的新课程，一切还在逐步摸索过程中，因此，探寻一套适合本专业学生的课程教学方案任重道远。
4 结语
此文是笔者近3年来参加物联网专业建设研讨班培训、备课、授课的心得体会。由于笔者的验有限，考虑问题难免有失偏颇，望与各位读者共同探讨。作为一名青年教师，笔者未来仍然需要逐步沉淀，不断思考、总结、实践，为培养出社会需要的物联网专业人才贡献力量。
参考文献
[1] 吴功宜，吴英.物联网工程导论[M].北京：机械工业出版社，2012.
[2] 刘云浩.物联网导论[M].北京：科学出版社，2010.
[3] 王志良，石志国.物联网工程导论[M].西安：西安电子科技大学出版社，2011.
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[5] 张凯，张雯婷.物联网导论[M].北京：清华大学版社，2012.
[6] 黄东军.物联网技术导论[M].北京：电子工业出版社，2012.
[7] 詹青龙，刘建卿.物联网工程导论[M].北京：清华大学出版社，2012.
[8] 石志国，王志良，丁大伟.物联网技术与应用[M].北京：清华大学出版社，2012：9.
[9] 陈明，王锁柱.物联网的产生与发展[J].计算机教育，2010（12）：1-3.
[10] 教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导分委员会.高等学校物联网工程专业实践教学体系与规范[M].北京：机械工业出版社，2011.
[11] 吴功宜.对物联网工程专业教学体系建设的思考[J].计算机教育，2010（21）：26-29.
[12] 桂小林.物联网技术专业课程体系探索[J].计算机教育，2010（16）：1-3.
一、单选题(共10道试题,共40分)
1.哪个不是物理传感器（）。
a.视觉传感器
b.嗅觉传感器
c.听觉传感器
d.触觉传感器
正确答案:b
2.2009年10月（）提出了“智慧地球”。
b.微软
c.三星
d.国际电信联盟
正确答案:a
3.三层结构类型的物联网不包括（）。
a.感知层
b.网络层
c.应用层
d.会话层
正确答案:d
4.mac层采用了完全确认的（），每个发送的数据包都必须等待接受方的确认信息。
a.自愈功能
b.自组织功能
c.碰撞避免机制
d.数据传输机制
正确答案:d
5.欧盟在（）年制订了物联网欧洲行动计划，被视为“重振欧洲的重要组成部分”。
6.zigbee的频带，（）传输速率为250kb/s全球通用。
7.rfid卡（）可分为：有源(active)标签和无源(passive)标签。
a.按供电方式分
b.按载波频率分
c.按标签内是否含有电池分
d.按标签的读写功能分
8.运用云计算、数据挖掘以及模糊识别等人工智能技术，对海量的数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制，指的是（）。
a.可靠传递
b.全面感知
c.智能处理
d.互联网
9.物联网的核心是（）。
a.应用
b.产业
c.技术
d.标准
10.在云计算平台中，（）基础设施即服务。
二、多选题(共5道试题,共20分)
1.物联网的主要特征（）。
a.全面感知
b.功能强大
c.智能处理
d.可靠传送
2.rfid标签的分类按标签读写功能分（）。
a.只读标签
b.一次写多次读标签
c.被动式标签（rtf）
d.可读写标签
3.rfid标签的分类按标签内是否含有电池分包括（）。
a.主动式标签（ttf）
b.被动式标签（rtf）
c.有源(active)标签
d.无源(passive)标签
4.国际电信联盟（itu）名为《internetofthings》的技术报告，其中包含（）。
a.物联网技术支持
b.市场机遇
c.发达中国的机遇
d.面临的挑战和存在的问题
5.云计算基本的部署模式包括（）。
a.公共云
b.社区云
c.专用云
d.混合云
三、判断题(共10道试题,共40分)
1.物联网服务可以划分为行业服务和公众服务。
a.错误
b.正确
2.物联网网络层技术主要用于实现物联网信息的双向传递和控制，重点在于适应物物通信需求的无线接入网和核心网的网络改造和优化，以及满足低功耗、低速率等物物通信特点的感知层通信和组网技术。
a.错误
b.正确
3.射频识别技术实际上是自动识别技术在无线电技术方面的具体应用与发展。
a.错误
b.正确
4.“物联网”是指通过装置在物体上的各种信息传感设备，如rfid装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等等，赋予物体智能，并通过接口与互联网相连而形成一个物品与物品相连的巨大的分布式协同网络。
a.错误
b.正确
5.物联网已被明确列入《国家中长期科学技术发展规划(2006-2020年)》和2050年国家产业路线图。
a.错误
b.正确
6.传感器网：由各种传感器和传感器节点组成的网络。
a.错误
b.正确
7.m2m是指机器与机器之间的通讯。
a.错误
b.正确
8.物联网和传感网是一样的。
a.错误
b.正确
9.1999年，electronicproductcode(epc)global的前身麻省理工auto-id中心提出“internetofthings”的构想。
a.错误
b.正确
10.物联网节点不需要考虑能源问题。
关键词 物联网；传感器；网络；计算机
中图分类号 TP3 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2017）180-0026-02
1 物联网相关概念
所谓物联网就是在现有互联网的基础上进行扩展，实现各种物品的互联互通，物联网与云计算、移动互联网是未来互联网技术发展的三大方向，是行业的方向标，许多国家甚至将其作为战略性发展行业予以规划。简言之，物联网技术就是通过传感器技术，将传感设备收集到的作业环境的各种模拟信号转变为计算机系统可以识别的数字信号，再通过通信信道，将其传送到远端的控制中心，远端控制中心根据用户既定值，做出数据分析和判断，将超过或低于阀值的数据通过控制信号再传送到终端的控制器进行相应的调整，使得整个系统运行在实时、动态、监控、预警的智能化控制系统下。由此可见，物联网技术为人们实现了高度智能化的生产生活控制。
2 物联网技术发展所依脱的技术分析
2.1 传感器技术
传感器技术是物联网发展的关键技术，物联网所控制的各个终端处理器，就是依靠数量丰富的传感器设备进行环境的实时监控，离开了传感技术，就好像没有知觉和感官的人体，更别谈智能控制。传感器设备要具有高度稳定性、运行可靠性，同时无论是体积、还是检测灵敏度都越来越好，这得益于近年来快速发展的电子控制技术，芯片生产工艺的大幅度提升，以智能停车场的火灾监控系统为例，其传感器就包括了数量繁多的烟感、温感、光感、热辐射等控制感应器，通过这些传感器，可以将停车场环境的实时数据进行有效的监控，一旦高出既定阀值，数据通过控制系统进行预警，联动设备也开始工作，这种高度智能化控制，都需要传感器设备发挥重要的感作用。总之，传感器技术作为关键的物联网技术之一，有着极其重要的环境数据传感作用。
2.2 网络传输
如果将物联网信息系统比作是一个有机运行的人体的话，那么网络传输技术则是人体分布于各处的神经，通过网络传输系统，实现了终端控制设备与数据中心的信息交换，才得以实现数据的有效控制。网络传输在物联网方面有着更高的要求主要体现在3个方面，首先是传输的数据带宽要求更高，无论是传感器设备、终端控制器还是数据中心他们彼此需要实时数据的交换、如果信道带宽不能满足要求，对于一些实时数据的处理就会产生较大的延时，不利于精细化的控制；其次是网络速度的要求，物联网环境下传输的数据不仅仅局限于简单的控制数据，往往还进行视频、声音等数据的实时传输，这些容量较大的数据，在网络传输速度一定的条件下，同样会产生较大的延时，不利于系统的实时控制，这也是各个国家争相发展4G/5G高速网络的关键；最后则是网络传输协议、地址分配的标准，目前传统的基于IPV4的网络地址分配面临地址枯竭等问题，同样的传输协议行业标准还未出现，非标准化的控制协议对于实现统一化的管理和设计是严重的阻碍。由此，做好网络传输方面的技术保障对于物联网技术的发展同样至关重要。
2.3 数据处理中心以及终端控制器
物联网的数据处理中心是相对于终端控制器的，终端控制器是分布于各类“实物”上的微型计算机系统，是对实物进行局部性控制的关键，通常和各类的传感设备相连接，再通过一定的通信线路与数据处理中心相互联通；数据处理中心则是控制全局性的中央计算机系统，协调各个终端设备的数据信息，使整个系统运行在实时、动态、精细的控制之下。终端控制器可以是单片机系统，也可以是各种嵌入式的ARM系统，其中单片机系统在体积、价格方面都有着较大的优势，而ARM系统设备则是在功能丰富度方面、运算速度方面有着更大的优势，用户应根据需求进行合理的选择。数据处理中心一般都由微型计算机进行担任，其运算速度和控制协调能力更加强大，总之作为整个物联网技术的指挥控制“大脑”，各种控制设备同样发挥着不可忽视的作用。
2.4 相关行业技术
行业相关技术则是与物联网应用的具体环境有着直接关系，物联网广泛应用于居家、生产控制、安全监测等诸多领域，每个领域都有着其行业的独特知识结构，因此根据物联网系统所应用的具体环境，一些特定于各个领域的控制处理设备还是比较多的，以居家为例，其更多的是各类居家用电设备、家电等物件的控制居多，由此可见物联网技术是一种技术大融合的信息系统，离开了相关行业技术也是很难发挥其应有的作用的。
3 物联网与相关技术的结合应用介绍
3.1 智慧家庭
物联网与各种家电、生活用具、门窗传感器等的组合构成了智慧家庭的基本结构，物联网利用分布于各个居家用品上的传感设备和终端控制器，收集居家环境下的各类数据，例如温湿度、烟雾度、光辐射强度、门窗关闭数据等等，使得整个居家环境都处于动态、实时的监控下，数据处理中心根据这些实时数据进行实时监控和预警，可以通过短信、互联网信息等将居家环境信息发送到远程用户的移动设备上，实现了便捷、安全、舒适的现代化居家控制。
3.2 智能安全建筑
安全建筑并不是不会发生诸如火灾、水灾等灾害的建筑物，而是通过物联网技术将整个建筑的灾情情况进行实时的监控处理，一旦出现了某种灾情，进行实时预警，并且通过警报等形式通知建筑物人员，同时启动各种联动消防设备，进行联动灾情处理，而人的某方面作用逐渐被淡化，用户可以更加专注于灾情控制的某些方面，从而有效降低了灾情带给建筑物的伤害，提高了灾情的可控性，减少了人财物等诸多方面的损失。实现建筑安全的智能可靠控制。
3.3 智慧城市
智慧城市则是将城市的各个功能例如道路情况、红绿灯情况、天气气候等情况，利用庞大的物联网技术进行实时的动态监控，通过智能的数据控制中心，给予人们城市生活预警，使得整个城市的运行更加高效和现代化，当然，这种智慧型城市，简单的依靠物联网技术是远远不够的，还需要大数据云计算处理技术的支持，毕竟这种城市型数据的复杂度不是简单的智慧家庭、智能安全建筑所能够比拟的，需要极强的数据控制处理中心进行数据分析和动态操作。
3.4 其他方面
除了上述介绍的几个方面物联网技术还广泛应用于现代物流应用、生物工程领域、以及智慧电网等各方面，相信随着物联网技术的进一步发展，这种高度智能化的控制预警必将带给人们更加高品质的生活。
4 结论
综上，物联网技术涉及到了诸多的先进技术，通过各类技术的有机结合实现了丰富多彩的物联网系统，带给人们生产、生活的极大便利。
参考文献
[1]郑纪业，阮怀军，封文杰.农业物联网体系结构与应用领域研究进展[J].中国农业科学，2017（4）：657-668.
关键词：物联网；现代教育活动；应用
物联网技术是一项在上个世纪末由美国的麻省理工学院提出的，它的主要涵义是将所有的物品利用射频技术进行识别，同时将识别到的信息通过一些特定的设备进行连接，在网络上进行共享，这样的过程就可以实现信息的智能处理，同时对所有物品都能够进行主动管理。物联网技术所使用的系统具有众多先进的设备组成，从最终端的射频技术仪器、位置感应器、定位器到识别等设备进行连接产生相互作用，最终形成一个集团化的最大网络系统。物联网技术能够将众多物品都联系在一起，在整体的网络中各个终端都可以被控制和互动甚至共享，利用终端的一些移动、监控等方式进行识别，进而采取相应的操作，可以说物联网技术极大地改变了现代人们的生活，在社会中的众多方面都可以得到广泛的应用，本文就以物联网技术的基本涵义出发，探讨其如何在现代教育活动中发挥其巨大的功能。
一、物联网技术的涵义
早在2008年，国际上对于物联网就已经有了明确的定义，对其进行定义的是欧洲的信息社会与媒体委员会，具体定义的内容是“具有身份标识与虚拟的个性化特征，可以利用智能化接口在只能空间进行相关操作，并可以与社会的、环境的、用户的上下文相互连接并进行有效沟通”的由各种物品连接而成的网络[2]。物联网的性质是具备连接合并能力的网络，可以是如今的互联网，也可以是在未来发展而生的新型网络，其中网络中的每一个个体都具有各自的功能与性质，扮演者不同的角色，但是整体还是具备网络连接的依附性。
物联网的主要功能顾名思义来讲，就是将物品进行连接的网络，只是这样的网络是通过现代化的科技手段，以信息的获取设备进行识别，将当今世界中各种物品进行信息上的联通从而形成一个系统，系统的每一个部件都被传感器而作了信息化处理，这样物联网中的各项物品就因为其特殊的信息属性成为物联网中独一无二的终端，便于进行集中管理与信息的共享传达。从物联网的功能来说，它能够实现的是将人、计算机、各类物品之间的相通与联系，但是在如今的世界中，依托现代互联网的连接作用，物联网的连接方位还仅限于个人与计算机个体之间的连通，如今的物联网需要解决物品之间的连接。
物联网在现代社会中如今已经形成自身的特色，总结来讲可以说具备了四个方面的特点。首先是连接性，也是物联网本身最主要的特征，物联网不仅能够在时间尺度上进行连接，也能够在空间尺度上进行连接，甚至在不同的终端物件之间也能够畅通无阻；其次是物联网的先进性，物联网的建设基础就是现代社会的众多技术进步，在这些技术的积累和配合作用下，物联网才能够在识别、通讯、材料等方面建设成为完整的系统，发挥其强大的功能；再次是其智能性，物联网将各类物件进行连接的过程就是一个将具象的物体通过信息化的处理进行虚拟化识别的过程，如今的世界技术不断进步，人们生活中的物件就能够以智能化的方式进行识别，通过信息化的感知手段进行连接，甚至还能够与人们周围的环境相连接，让人们能够最大程度地收集所需的各类信息数据，以便于人们从事各种各样的活动。
二、物联网在现代教育活动中的应用
物联网凭借其强大的功能，利用射频技术、传感器技术、信息技术等多种手段，能够将多种多样的数据进行收集以实现智能化的处理和传递，将物联网系统内部终端进行识别和控制等操作。在教育活动中，物联网也可以将其活动中涉及到的各类物件进行连接，发挥其强大的功能，极大地帮助从事辅助教学活动，使教学活动更加便捷而有效率。下图展示了2010年至2012年间物联网IT技术在教育领域内的投资规模与增长速度：
1.建立教育环境
教学环境往往决定了学生是否能够快速地将自身融入教育活动中去，因此良好的教育环境可以帮助学生和教师更好地开始教育活动。在传统的教学中，教师和学生接触到的教学元素与物件非常有限，除了基本的书本和教学工具，很难出现更加有效率的教学辅助工具。因此这样的环境中学生的学习比较表面，特别是一些较为抽象的知识和虚拟环境中的知识，学生也很难深入学习。而物联网技术则可以极大地改变这一现象，在物联网所建立的教学环境中，学生和教师可以进行更加生动的交流，因为物联网可以将传统教育环境中的各项元素进行智能化的连通，将现实中人的需求转化为虚拟的数据，从而知道其它元素进行一定改变来适应人的需求，也就是人机互动，同时人与普通的教学物件之间也会形成互动，在这样的环境中，人与人的交流也更加深入，明显地改善了教学活动[3]。在这样的教育环境中，物联网可以将环境中的元素例如书本、展示板、桌椅等物件进行智能化处理，将其通过传感器的方式采集数据，根据实际的环境进行对比，同时结合教师与学生的需求，创造出更加适宜教育活动的条件，帮助进行教育环境的改善，这样就形成了智能化的教学环境。
例如在教育活动中，传统的环境是固定的，教师与学生面对的物件都是固定不能改变，在物联网的帮助下，环境中的元素可以根据人的需要进行改变。比如上课中的光线受到外界天气光线与室内灯光亮度的影响不一定时时都能够满足教师的教学与学生的视觉需求，这样物联网可以在灯光上安装智能化的调节装备，将灯光的亮度可以根据外界光线亮度的明暗进行智能化调节，这样就能够让学生在更适宜教育活动的环境中进行学习。
2.丰富实验手段
在现代化的教育活动中，教师的教学手段显得尤为重要，现代教育与传统教育的最主要区别是教师可以依托现代化的教学设备对学生进行多样化的教学。尤其是在课堂上涉及到学生实际动手能力的实验操作，它能够帮助学生更好地理解书本上的理论知识，培养学生的创新思维和创新能力。传统的教学手段十分单一，在基本的讲解之外也缺乏有效的实践手段，即使具备了一定让学生实践的机会，也会因为安全方面等多种原因存在隐患，所以说学生在传统的教学活动中很难获得实践的体验。
物联网的出现可以为教师与学生提供更加丰富的教学手段，不仅在教学手段上可以为学生提供丰富多样化的方案、也可以为学生创建安全的环境，更可以让学生在安全的氛围内进行学习实践活动。例如在使用特定实验仪器时，仪器内部都有详细的使用说明，当仪器出现问题或者操作不当的时候，仪器可以通过物联网系统进行警告，不仅让学生意识到操作问题，也可以让教师及时了解以保证实验安全，在涉及到一些学生不能够亲手进行操作的实验时，教师可以通过物联网的虚拟系统进行模拟，让学生从模拟的系统中获取实验数据进行自行处理，另外也可以通过异地的方式将教育活动中不能够提供的试验设备从物联网中的其它地点进行获取，从而远程控制试验设备进行操作以获取实验数据，这样就全面保证了实验的安全性，也让实验在方式上在空间得到了拓展。
3.管理教育活动
物联网除了在教育活动中帮助丰富内容和方式以外，在教学活动的管理上也可以发挥巨大的作用。例如在学校的人员出入管理上，已经有学校采用了先进的射频识别技术帮助在学生考勤、门禁系统、健康检测、会以签到等方面进行管理，通过物联网系统将校园内的人员和物品进行全方位的整合，实现信息的共享，比如在学生出入校园时，身上都携带了校园统一的识别标签，这样当学生在出入校园内特定场合时，可以通过身上携带的标签进行射频识别动作，让学校了解到学生的活动信息，当活动为会议、报道、课堂上课等，还可以通过射频识别标签实现人员的报道与签到服务，极大地方便了教学管理活动；当物联网技术运用到学生的健康检测时，还可以发挥特殊的功能，比如学生在进出校园时，在校门出可以通过设置远程的体温检测设备对行走中的学生进行远程监测，如果学生的体温处于不正藏的范围内会通过识别其身份标签进行信息的录入，这样学校就能够获得学生的体温不正常信息，从而通知该学生采取措施进行治疗，极大地避免了传染性疾病的传播，保证了其他教育活动人员的健康；如果学生的行动范围超过了校园内的安全区域，例如地下室，无遮挡的高楼层等，该区域可以通过物联网监测到学生的进入，这样可以及时在现场通过特定设备播报安全信息，避免学生在未及时告知的情况下错误进入危险区域，实现安全监控；在避免校外人员进入校园活动时，物联网也可以通过监控人员进出校园来得知哪些人员在未得到校园网络认可的身份情况下进入了校园，这样学校的监控部门就可以通过录像和信息通知安全管理人员进行介入，以保证校园的安全，避免不法人员和陌生人员的进入[4]。
4.拓展活动范围
传统的教学活动普遍被限制在校园范围内，不能够走出校园进行更多的实践活动，如果能够走出校园，通过进行异地的游览、参观和体验，学生就可以在户外获得更加真切的体验，极大地丰富了教学的空间范围，也让学生的学习效果得到进一步增强。利用现代化的物联网技术就可以做到这一点，在课外的活动中，学生可以拓展自身的视野，活动起自己的双手，见识到更加丰富的世界，引导学生产生更加浓厚的学习热情，例如许多地方已经开展了青少年活动基地的建设项目，为学生提供课外参观可体验的机会，比如台湾、广东等地已经有了现代化的气象平台，可以让学生实地体验气象的观测活动，在引导员的讲解下了解气象部门是如何通过观察判断天气的变化，在这样的过程中，学生还可以了解到遥感、通讯、精密测量等多种多样的现代化技术手段，全面地支撑起整个气象服务体系，在回到学校之后，还可以利用物联网系统的连接将气象台的观测数据进行实时连接，让学生在校园内也可以观察到以前只能够去气象部门才能够体验到的气象图像与数据[5]。同时，还可以结合学校自身的小小气象台于天文台，将自身的观测数据与专业气象台进行对比，了解其中的差异和技术，使学生热爱气象工作，对现代化的技术手段产生浓厚的兴趣，确立自己的理想目标，进而更加努力地进行学习，为自身的理想而奋斗。
三、总结
总的来说，现代化的物联网具有强大的功能，能够依托先进的通讯与数据获取手段，将现实世界的各种物件与人员进行信息上的连接，形成庞大的网络，通过信息的共享实现数据的交换，帮助人们进行多样化的活动。在现代教育活动中也是如此，利用物联网可以在教学内容的手段、内容、实验方式与活动空间上进行全面拓展，让学生享受到更加多样化的丰富内容，让教师更加便捷高效地进行现代教育活动，全面推进现代化教育的发展，帮助学生成长为更加合格的现代化人才。
参考文献：
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作者简介：
通过实训系统的综合技能训练，能够培养物联网方面的高级技术人才，并且学生毕业后可就业于与物联网相关的企业
尽管近年来开设物流专业的院校都已建有一定规模的实训中心，但目前基于物联网技术应用的实验实训条件建设还很欠缺，尤其是面向企业需求的物联网综合应用实训。大多数院校仅仅是物流管理软件的应用或物流系统的模块化操作，先进一点的也仅有用管理软件驱动硬设备件实现系统集成，且系统中信息采集方式比较单一，条码是主要的数据采集手段，基于RFID技术和传感技术的集成应用平台目前还不多见。为提升物流专业学生信息化应用水平，我院协同专业的软件公司，集中抽调了一批既具有物联网技术开发与应用经验，又具有深厚理论基础的教师、工程师共同合作开发了“基于物联网技术的物流实训系统”，为物联网技术、物流管理、物流工程、连锁经营等专业的学生提供一个实战化的职场环境。
实训系统的开发目标
本系统的开发目标是：在学校的实验室内，搭建起一个以生产企业为主导、集供应、仓储、配送、运输、销售等物流节点于一体的供应链仿真平台，并将此“平台”当作舞台，通过任务引导、环境模拟、行动参与、亲身体验、情景感触等多种生动活泼的实验教学方式，培养学生身临其境地在针对岗位、流程、任务的实践中，熟练掌握最新的物流信息技术在供应链管理中的应用，如：管理信息系统、多种传感技术、条码制作和扫描设备应用、手持RF信息采集终端、带gps和温控设备的运输管理系统等。
通过实训系统的综合技能训练，能够培养物联网方面的高级技术人才，并且学生毕业后可就业于与物联网相关、的企业、行业，从事与物流供应链管理或物联网相关的工作。
实训系统需解决的主要问题：如何使用RFID技术、传感技术、3G传输技术、虚拟现实与多媒体技术、人一机一环境系统技术、GPS定位等，实现供应链管理中的原材料供应、仓储管理、生产管理、运输管理、销售管理以及售后服务管理中的业务流程优化。如何与自动仓储系统、生产系统、电子标签拣选系统、POS系统等相集成，建立更为强大的信息链，实现在准确的时间及时传递准确的数据，进行各种在线测量及支持质量控制。如何设计基于物联网技术的供应链系统总体架构以及信息集成方案。
实训系统的开发流程
基于物联网技术的实训系统以企业真实业务流程为基础，针对一个典型物流企业的供应链管理系统，构建一个面向上下游企业之间供应链管理的物联网技术应用框架，将3G传输技术、RFID技术、温度传感器、压力传感器、GPS定位、车辆数据采集、警示和远程控制终端等应用在各个环节，在中间件基础上增加与第三方应用软件的接口（为管理信息系统提供数据接口）。使各种应用软件与RFID中间件数据互通互联，构成一个基于物联网技术的物流综合实训平台。
系统开发的具体设计流程为：在供应链管理业务流程上，建立基于RFID的供应链系统体系结构，包括基于RFID的供应链组建系统、运行系统和软硬件系统。在精益制造环节，利用RFID电子标签预测原材料供应需求，并对原材料进行实时跟踪；应用RFID的在制品跟踪系统构成无看板的拉式生产解决方案；并利用嵌在缓冲货架上的标签阅读器监控零部件消耗状况，及时向上游发送信号通知生产补充零部件。在仓储管理环节，应用RFID电子标签及温度传感器对商品在仓储管理中的温度变化自动记录，出入库数据实时采集、传递、核对和更新。在物流运输过程中，应用GPS、GIS实现车辆跟踪定位、利用RFID+温度传感器集成技术实现产品标识和运输途中的温度自动采集，实时掌握运输过程中的温度变化。在超市终端销售时，利用RFID电子标签记录的数据可追溯、查询产品的全供应链信息。集成基于物联网技术的供应链管理平台信息，具体包括RFID系统的数据流关系、数据处理方法以及供应链数据商业价值挖掘。
实训系统可实现的功能
整个实训中心可分为8个功能区，分别是教学区、职能区、智能运输区、自动化仓储区、电子标签拣选区、柔性生产区、智能超市区和存货区。学生可在职能区扮演不同的管理角色体验对供应链各环节的决策和控制，实训系统既能分模块实训，也可基于典型工作任务开展综合实训项目。
实训系统可分解为6个模块化实训，具体内容包括：
物联网感知与获取需要RFID读写设备，智能RF手持终端，电子价格标签，智能购物车等。
基于物联网技术的仓储管理系统。使用RFID技术／无线传感网实现收货验货：使用RFID固定读写器进行收货、验货，确认产品编号、订单编号、数量、产品型号一致，并检验运输过程恒温情况。状态信息通过无线传感网在读写器与控制中心、管理系统之间进行数据交换。使用RFID技术／无线传感网实现库内作业：库位、托盘用RFID标签代替条码，使用RFID读写器实现入库、出库、移库、盘库作业。状态信息通过无线传感网在读写器与控制中心、管理信息系统之间进行数据交换。
基于物联网技术的运输跟踪与监控系统。用一辆带有车载GPS终端的运输货车在特制的轨道上模拟冷链物流运输，车辆在运输状态时，可实现车厢内部的温度、湿度、震动、视频，车厢外的视频信息的监测，冷藏车厢温度的控制，经过集成传感器的采集处理，实时通过Wi-Fi. 3G网络无线上传到上位机管理层面，为物流运输管理、调度规划提供数据。系统可通过网络将信息储存、统计、提取处理、数据分析、报警提示，具有信息回溯、追踪定位功能。在实际应用中，可广泛应用于农副产品、食品、危险品、特种产品的运输环节中，实时把握车辆的最新状态，便于监控、调配，危险时刻，上位管理层可做出提示、警示，反馈控制车厢温控系统，必要时可实现远程关闭车辆的发动机，防止灾害的发生。
基于物联网技术的生产管理系统。使用RFID技术跟踪原材料使用：原材料收货时以箱（或托盘）为单位贴RFID标签，记录供应商、采购单号、入库时间、入库库位，在配送到工位时，记录生产批号。使用RFID技术跟踪生产加工的过程：生产线上线、下线两处安装RFID识读设备，并在产品或托盘上放置可反复读写的RFID电子标签。这样，当这些产品或托盘经过这些节点的时候，RFID读写设备即可读取到产品或托盘上标签内的信息，并将这些系统实时反馈到后台生产管理技术系统中，制造商就能很轻松地及时了解生产线的详细工作情况。使用RFID技术记录质检数据：生产成品进行质量检测，并通过RFID标签记录质检信息，作为质量追踪所用。
基于物联网技术的智能超市系统。使用RFID实现收货、验货：参考仓储环节的收货验货。使用智能购物车实现自动定位选货、销售自动结帐：自动定位显示出商品实时位置，出售的货物经过RFID门禁或账台实现自动化结算，系统自动更新库存信息以及客户历史购物资料，从而避免经常出现排长队结帐的现象。
基于物联网的供应链管理系统。通过一个典型企业在生产环节、运输环节、仓储环节、配送环节、零售环节引入物联网技术，实现产品从生产到零售整个生命周期的全程跟踪。RFID技术为实现供应链上各个节点之间的高效协同和信息共享提供了技术平台。通过RFID触发事件管理来实现协同；通过对无线标签的信息读写实现信息共享。带有电子标签的货物进出通道口的时候，RFID标签能够发出无线信号，把信息立即传递给无线射频阅读器，传递到供应链经营管理部门的各个环节上，于是车间、仓库、运输途中，甚至超市货架上的有关商品的货物动态就可以一目了然，实现商品在整个供应链环节中监控和跟踪管理。
关键词：RFID；物联网；车辆防盗；联动报警
中图法分类号：TP315 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2014）04-0041-03
0 引 言
车辆防盗一直是令广大车主和警务人员所棘手的问题，为了防止车辆在住宅小区、办公单位等公共场所被盗，传统的防盗措施如加装昂贵的锁具或派专人执勤或出入口盘查等手段，不仅费时费力而且效果不好，车辆被盗现象难以得到有效遏制。
射频识别技术（Radio Frequency Identification，RFID）又称无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。RFID卡即人们所熟知的电子标签或电子条码等，是近年来兴起的物联网技术的核心技术和关键部件之一，是国家目前正在着力培养和推广的新的经济增长点之一。RFID技术具有防水、防磁、耐高温、使用寿命长、识别距离远、数据加密、不怕油渍、抗灰尘污染等优点。
1 系统主要优势
车辆防盗报警系统采用RFID技术对区域内的车辆进行防盗管理，建立了车辆智能防盗报警与管理平台，实现了车辆进出自动与车主身份识别、车辆定位、报表统计、非法移动报警等。具有以下的技术优势：
（1）技术先进，采用物联网技术和自动传感技术；
（2）主动防范，可疑车辆离出口较远时即可被识别，有充分的布控时隙；
（3）可靠性强，信号稳定性好、抗干扰能力强；
（4）安全性高，采用32位滚动编码技术，有效防止标签被人破译复制；
（5）使用简单，无需停车，除主无需任何操作，自动识别车辆合法性；
（6）管理方便，无需值守，非法车辆自动报警；
（7）部署便捷，仅需安装在小区大门出入口；
（8）识别率高，可以达到98%以上的精准识别，有效防止偷盗；
（9）功能齐全，提供非机动车管理和收费管理功能。
2 系统整体设计
2.1 系统组成
车辆防盗报警系统主要分为硬件和软件两块。其中硬件主要包括：RFID读卡器、RFID远距离识别卡、声光报警器、识别及报警服务器等；软件主要分为：数据采集及设置模块、数据抽取模块、算法匹配模块、自动报警模块等。图1所示是本系统的组成示意图。
图1 系统组成平面示意图
2.2 系统资源E-R图
系统的实体是用户与车辆，抽象到逻辑关系就是用户卡与车辆卡之间的关系。用户名下可有多辆车，一辆车的户主只能是一个人，而一辆车一般只有一把锁，而一把锁可以有多把开启的钥匙。因此对应到逻辑关系即是：一辆车对应一张RFID卡，与之匹配可安全通过的却有多张RFID用户卡。其E-R图如图2所示。
图2 资源对应关系图
2.3 系统架构设计
本系统采集B/S/D分布式架构进行设计，分为数据采集模块、报警模块、检测服务、数据库等。数据采集主要功能是将采集到的数据通过局域网上传到服务中心；报警模块主要是根据检测服务的指令，并发放给相应的报警终端进行相应的处置；检测服务进行数据的汇总并根据检测算法进行检测车辆，当有报警时，向报警模块发送指令；数据库是存放系统运行时的采集数据、运行过程数据、处置结果等。图3所示是本系统的网络结构示意图。
3 智能检测算法设计
智能检测算法由读卡器与RFID卡的自身信号驱动工作。读卡器的工作原理是实时地扫描卡信号，且对已扫描到的卡仍然进行扫描。当一台主机连接多台读卡器时，系统首先为每台读卡器建立一个资源池，用于保存各台/组内读卡器读到的RFID卡号。图4所示是本系统的智能检测算法流程图。
图3 系统网络结构图
设计时，可以根据实际情况将系统分为两个场景：
3.1 场景一：先识别到车卡
（1）当识别到车卡后，系统会在一定的时间间隔内（如30秒），每隔1秒扫描一次与车卡绑定的用户卡；
（2）当未扫描到用户卡后，进行报警处理，并记录在报警表；
（3）当识别到用户卡后，才放行车辆通过，并记录在进出日志表。
3.2 场景二：先识别到用户卡
（1）当识别到用户卡后，系统会在一定的时间间隔内（如10 s），每隔1秒扫描一次与用户卡绑定的车卡；
（2）当未扫描到车卡后，系统不作处理；
（3）当识别到车卡后，放行车辆通过，并记录在进出日志表。
由于读卡器处于开机状态后，会一直处于扫描状态，当上述两个场景发生时，系统会在首先扫描到的卡的时间点进行计时，在时间间隔内把扫描到的所有卡进行对比。具体的匹配逻辑步骤如下：
（1）当同一组内识别到新车卡后，会在组内识别到的用户卡进行匹配。若匹配成功，跳转到步骤2。若匹配不成功，跳转到步骤3；
（2）记录成功标识；
（3）进行下一次扫描，并判断是否有新扫描到的车卡；
（4）若无新车卡，则跳转到步骤3；
（5）若有新车卡，则跳转到步骤1；
（6）若扫描到老车卡，则跳转到步骤3；
（7）若未扫描到老车卡，则删除未扫描到的老车卡，并跳转到步骤3。
4 结 语
目前，RFID技术已应用在了多个行业和领域，并取得了很好的成效。本系统通过对车辆防盗方面存在的问题和现状进行分析，结合RFID物联网技术远程采集等优点，设计了车辆智能检测防盗系统。为人们使用车辆安全出行提供了安全保证，可有效地保护人民的财产免受损失。
参 考 文 献
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关键词：物联网；RFID；动态检测；智能信息处理；智能动态物流
中图分类号：F50 文献标志码：A 文章编号：1000-8772（2013）09-0189-02
物联网（The Intemet of things）的概念是在1999年提出的，它的定义很简单：把所有物品通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。存在能力超级强大的中心计算机群，能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实时的管理和控制。
1 物联网的关键技术
1.1 物联网射频识别技术（RFID）
物联网的感知系统主要是实现“物物相联，人物相联”，RFID在物流中应用，感知物流动态管理，实现智能物流。RFID标签具有非接触、信息量大、可重复写入、不易损坏、读取方便、可同时读取多个数据等优点，具有一定的智能性，在物流应用中具有划时代的意义，能够更好地推进物流向前发展。
1.2 智能信号处理技术
物联网的智能信号处理技术主要对采集设备获得的各种原始数据进行必要的处理，以获得与目标事物相关的信息。
1.3 物联网通信协议
同因特网一样，物联网也是通过网络协议来实现通信的。物联网的协议栈中，以MAC协议、组网技术、网络跨层能量优化、自适应优化通信协议、轻量级和高能效协议为重点。
2 物联网技术对现在物流带来的好处
2.1 物联网技术是现在物流实现智能化管理、自助服务的关键技术。通过RFID、无线网络、传感器、复杂网络协议转换、智能化信息处理等技术，一个完整物流流程就是一个智能流动的网络。从不同的点进行动态地流动，并不断向用户手机显示其物流的信息，包括流动点、物品的完整性、中转点等相关信息。
2.2 物品就是物联网中基本结点。用户可通过手机等终端随时可观看物品位置和相关信息，这样物品与用户可以互动性，并且在物流流动中用户可以随时改变物流流向，从而根据用户兴趣改变物流流向现代物流技术。
2.3 便于对物流的管理。对于物品在流通过程中，物品上有相应的RFID标签，随时知道物品的流通情况、改变物流流向、查询物流动态信息等。
2.4 实时检测物流状态。物流到达什么位置，何时到达，在任何时刻通过实时检测物流所处于状态，从而为用户了解物品的状态。
3 物联网技术在现代物流中的应用
3.1 RFID技术的应用
RFID技术是现在物流应用中关键技术之一，因此，物联网感应在感应网络中处于的状态都可以进行实时控制。在不同域中物联网的地址是一个长度为64位或者更高的地址，每一个RFID代表一个物品，甚至一个物品上面的构件也可以用物联网地址来标识不。
方法是把所有的物品进行分类，物品有自己的分类号，从大号到小号之间有应的从属关系，以物品分类号来进行物联网地址的分类，或物品分类号与物联网地址时行转换。唯一的物品分类号可以动态扩展其物品的地址，这样以物为基础的物联网技术可以实现世界人任何一个物件，无论多小都可以进行联网。
物联网地址可以设置为RFID标签地址，地址位数为64位，前16位保留，后48位用来存放物流的地址号，字母占16位，数字占32位。例如BBAA23221111在物流中的物品地址就对应于0000000000000000 1011101110101010 00100110001000100001000100010001，自动识别物品在网络中的每个地址，前16位是进行扩展地址，用于物联网与其他物联网进行网络互联时的扩充。
3.2 现代物流动态检测
现代物流检测主要对物品位置、物品状态等进行检测，能够在最短时间内找到物品准确位置是检测的主要目的。在现代物流中，RFID标签很容易被用户找到，在自助服务物流检测中，如果物品被替换了，物品标签贴到另一本物品上。物品分类号决定物品的类型，它们是一一对应的。在一个物品流动的过程中，任何改变物品的行为都可以进行动态检测。
3.3 智能信息处理构建智能物流
智能信息处理也是现代物流的关键技术之一，要对物流的信息进行处理，其中包括物流线路，不同时段的状态以及可达性等因素进行分析。下面从不同指标来分析物流的情况：
3.3.1 物流线路最优性
现代物流追求的是最短时间内到达，这是现代物流所追求的目标。选择合格的物流线路是最短时间内到达的最佳方法。通过对不同时间段、路段、交通情况等因素来综合考虑。
3.3.2 物品最优原则
通过物联网技术可以实现物品在不同线路可达性来实现那些物品最易到达，从而在物品选择相应物流上可以作出最优选择。对物品的物流可以分类不同的时间段进行。
3.3.3 物一物关联
物联网是物一物关联的网络，因此物一物之间存在着一种关系，关系最大的物与物可以实现绑定，为更多的商家或消费者提供选择。
3.3.4 个性化服务。
针对某个消费者可以提出个性化物流服务，从而实现智能化管理模式，让消费者提供不同的物流服务，使其满意度最高。
物联网在物流中应用是综合多方面因素而进行实施，其中每个环节都很重要，最终能够实现物流的智能管理。
现代物流建设要进行智能化建设，就必须引入物联网技术，相信以后的物流建设中会引入物联网，尤其是物一物、物一人的服务，以后成为大众生活所需。
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关键词：物联网；智能卡；军事应急物流
中图分类号：E233 文献标识码：A
新世纪新阶段，随着安全威胁因素的增多和军队使命任务的不断拓展，军事实践的范围和内容发生了很大变化。军事应急物流，作为市场物资直通“战场”和国民经济向军事实力转化的桥梁纽带，已成为我军完成多样化军事任务后勤保障的一项重要内容。面对重大自然灾害、恐怖威胁、严重疫情以及突发军事行动等事件增多的新形势，加强军事应急物流快速化、灵敏化、智能化的保障能力建设具有重要的理论和现实意义，而随着信息技术的日新月异的发展，物联网技术作为一种新兴的信息化技术，已经在仓储配送、安全保卫、远程智能控制、系统管理等领域得到广泛的应用。如何根据军事应急物流的管理现状，研究物联网技术在军事应急物流中的应用，为军事应急物流提供信息技术保障系统，将决定军事应急物流保障能力建设的成败。
1 我军军事应急物流管理现状
所谓军事应急物流是指军队为应对重大疫情、严重自然灾害、军事冲突等突发事件而对物资、人员、信息、资金的需求进行紧急保障的一种特殊军事物流活动。我军军事应急物流管理现在还存在诸多问题，总体概括有以下三个方面的问题：
（1）军事应急物流信息采集难度大。在紧急情况突发时，由于事发突然，军事应急物流单元往往很难在短时间内对物流需求信息做到准确的采集，加之在应急保障行动中，任务性质多元，行动方向不一，大部分事件破坏力大，波及范围广，可能会摧毁当地所有地面通信网络设施以及道路、桥梁系统，如2008年汶川大地震，由于通信设施被毁、断电等原因，汶川地区曾长时间与外界联系中断，包括物资需求在内的一切信息均无法传递。在这种情况下，如何将当地破坏程度和需求信息精确、及时地采集并传输给军事应急物流单元，是救援部门首先必须解决的问题。
（2）军事应急物流统一指挥难度大。首先，我军目前对军事应急物流研究力度不够，军事应急物流保障力量和能力不够强，仍处于一种“经验主义”的状态。其次，不少军事应急物流单元虽然形成了相应的应急物流保障模式，但都是从局部情况出发，缺乏统一指挥，各部门协调配合度不够。第三，尽管有些军事应急物流单元制定了相应的应急预案，但这些预案大多比较抽象，实际操作性不强。正因为上述原因，军事应急物流单元面对突发事件时，往往无法准确地获取救援地域的物资需求和地理、路况、天气等情况的信息，造成应急军事物流的联系渠道不畅、多头指挥、责任不明，严重制约军事应急物流的效率和效果。
（3）军事应急物流决策控制难度大。目前我军军事应急物流管理信息系统不够完善，军事应急物流过程中产生的信息种类繁多、数量巨大，在没有建立应急物流信息和共享平台的情况下，无法准确掌握突况下的详细资料以及物资的需求和分布情况，对运力的数量和状况不清，分析判断不准确，也就无法制定正确的应急物流决策。因此军事应急物流迫切要求建立一个应急物流信息综合处理平台，而当前多数信息传递基本还是靠电话和传真进行信息沟通，所处理的信息量有限，信息融合效率较低，在复杂情况下，物流信息纷至沓来，难以对其进行整合筛选形成决策。
由于我军军事应急物流存在信息获取难、统一指挥难以及决策控制难的问题，相关部门无法快速的得到突发事件的信息，对军事应急物流无法做出有效、准确的判断，从而做出正确方向的决策指挥和控制。近年来迅速发展的物联网技术是实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络系统，其在军事应急物流中的应用将会大大提高信息获取和处理的能力，以便指挥领导进行统筹安排。
2 物联网技术在军事应急物流中的应用
物联网技术是指通过各种信息传感设备，如传感器、射频识别（RFID）技术、卫星定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。结合军事应急物流的应用现状，物联网技术在军事应急物流中的应用主要有以下三个方面：
（1）军事应急物流应急车辆智能卡应用。车辆智能卡在应急物资运输和配送的运用中，不仅可以实时地监控车辆运输、在途物资情况和人员状况等信息，而且能促进整个军事应急物流系统发挥最大的整体效益，统筹安排最佳运输路径、根据货物性质最优化装载量和及时准确的运送，提高军事应急物流的效率，从而达到军事运输应急的目的。应急车辆智能卡在军事应急物资调动中，主要实现了以下主要功能：
一是军事应急车辆导航：导航是应急车辆智能卡的主要功能，应急车辆智能卡内嵌北斗卫星导航模块，可以实时接入北斗定位系统。由于自然灾害和军事斗争准备发生的不确定性，军事应急车辆驾驶员对去往灾区或战场的路段不熟悉，为了在最短的时间内实现军事应急物资安全、及时地到达命令指定地点，北斗卫星导航系统起到了举足轻重的作用。二是军事应急车辆监控和调度：在军事应急物流过程中，结合军事应急物流特点，智能卡接受和发送车辆定位数据、调度命令和紧急的预警。针对不同军事应急物流的情况，需要制定不同的北斗卫星监控系统。三是军事应急物资配送跟踪和查询：结合北斗卫星导航定位功能和现代通信技术，对于应急物资的流动和去向实行跟踪，以及时提供应急物资数据给军事应急指挥中心，确保应急物资不会短缺。四是军事应急运输线路定制：结合智能卡内嵌的GIS系统，对应急车辆行驶数据进行分析、处理，根据应急物资的去向，突发事件的限制，设计最佳行驶路线，从而做到提高军事应急物流效率，节约军事应急物流成本。
（2）军事应急物流物联网平台应用。构建军事应急物流物联网平台就是要建立一个多信息采集、多通道传输、灵活感知的物联网信息处理平台。并通集合编码技术、网格技术、射频技术、传感网技术、卫星通信与定位技术、军用CDMA网络技术和机动无线组网技术等，对军事应急物资信息实现自动、快速、并行、实时、非接触式处理。
军事应急物流物联网平台主要包括三个层次：一是感知层，传感网络，即以二维码、RFID、传感器为主，利用智能卡与应急运输车辆的绑定，实现应急物资的在途识别和卫星定位。二是传输网络层，即通过现有的无线网络、宽带网络、拨号网络等，实现军事应急物资数据的采集、传输与计算。三是应用层，即输入输出控制终端，能够对军事应急物资进行远程管理控制。图1所示。
（3）军事应急物流物资资产可视化应用。军事应急物流物资资产可视化就是及时准确地向指挥部或前线提供人员、装备和补给品的位置、状态类别及运输等信息，通过军事应急物流物联网系统，无论是前线作战或者救灾人员、后勤保障人员或者指挥人员都可以实时动态的掌握应急物资和装备的位置、数量和状态等信息要素。通过对重要军事应急物资装配射频卡，或者单件物资集装组配后按照标准加载射频卡，经过RFID技术快速识别，将信息通过北斗卫星无线网络或者动态无线组网实时同步至军事应急物流物联网系统的数据中心，经过统计分析和图表化处理，在指挥部的指挥控制领导桌面实时显示应急物资信息，同时实现前线作战人员客户端显示其所需应急物资的位置、状态、数量等信息。军事应急物流物联网系统对于在非军事行动中及时支持救援与战争时期随时保障前线作战，缩短运输应急时间，提高军事应急物流效率，降低军事应急物流成本具有重大意义。
3 总 结
本文将物联网技术应用于军事应急物流管理，较好地解决了在途物资和车辆运行状态的智能化管理、军事应急物资储备管理等问题，为军事应急物流实现信息化打下了坚实的基础，将进一步推动军事应急物流向着自动化、智能化、多维化的方向发展。
参考文献：
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