时间：2023-10-17 09:37:23
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[关键词]物联网技术；实训教学；职业能力；专业建设
[DOI]10.13939/ki.zgsc.2016.02.113
高职物联网应用技术专业建设自从2011年开始在全国迅速展开，经过近几年的快速建设初步形成了一定的规模，积累了一定的经验，但是由于物联网技术是一项综合性技术，涉及计算机、通信、电子和软件等多方面技术之大成，要真正建设好高职物联网专业还有较大差距，特别是高职物联网应用技术专业的实训教学建设还有待进一步加强研究与深化。
高职教育是培养面向社会各行各业生产第一线的高素质技术技能型专业人才的高等职业教育，它的根本任务是培育学生良好的职业能力与可持续发展能力。职业化能力的培育是高职学生的重中之重，也是区别于应用型、研究型人才的显著标志，职业能力的培养要靠高职院校实训教学来保障和实现，只有建设规划好物联网技术实训教学体系才能完成高职物联网专业学生的职业能力与可持续发展能力的修成。随着国家“互联网+”、“工业4.0”等理念的提出与深化，物联网技术的应用十分广泛，如智慧农业、环境监测、智能交通、智慧城市、智能家居和智能物流等，根据国家“十二五”战略规划结合地区经济发展特点，以智慧农业和环境监测作为高职物联网技术实训切入点，基于“认知―技术技能―系统体验” 路径来研究并实现物联网应用技术实训教学，培养主要面向农业与环境行业的具有物联网设备安装调试、工程规划与实施、系统服务与技术支持为主的高素质技术技能型物联网技术人才。
1专业课程与实训教学
1.1专业培养目标
高职院校是为国家培养技术技能型人才的高等学校。其培养的人才除了要有一定的理论基础知识，重点是要培养学生具有较强的专业实践操作能力和岗位就业适应能力，这就要求高职院校通过工学结合办学模式，强化以职业能力为目标的实训教学，最终实现物联网应用技术人才培养目标的要求。
物联网应用技术专业的培养目标是为培养德、智、体、美等全面发展，面向物联网产业，服务区域与地方经济发展，具有较好的物联网专业基础知识、较强的实践能力、良好的团队协作能力，可持续发展与创新能力，掌握物联网应用技术，从事物联网工程项目的规划与施工管理、物联网设备安装与调试、物联网维护与管理、物联网设备营销与技术支持，成为具备良好文化素养、职业道德和综合职业能力的高素质技术技能型人才。
1.2专业课程体系
从职业岗位能力需要出发来分析物联网应用技术专业的课程体系。以“岗位―能力―课程”的思路来构建课程体系和课程内容，在满足一定理论知识需要的前提下强化实训课程内容建设，努力做到“教学做一体化”教学过程中理论与实践的相互促进和融合，最终使实践教学来内化学生的理论知识，为拓宽高职学生的成长空间打下基础。为此，设置了一定数量的通识教学课程和专业基础课程，如高等数学、英语、高级语言程序设计、物联网技术概论等。专业课程的设置更加体现职业岗位的特点要求，以智能农业、环境监测为系统实训平台出发，围绕这两大领域的物联网技术应用展开，开设了一些有特色的专业课与实训课。如RFID技术与应用、无线传感器组网技术、农业食品溯源应用系统实训、城市环境远程监测系统实训等课程。课程设置如下表所示。
物联网应用技术专业课程表
公共素养课程
思想道德修养与法律基础、思想和中国特色社会主义理论体系概论、形势与政策、军事理论教育、职业发展与就业指导、大学英语、大学语文、高等数学（理）、大学生心理健康教育、体育
专业支撑课程
计算机组装与系统维护、计算机技术基础、电工电子技术基础、高级语言程序设计、计算机网络技术、物联网技术概论、数据库应用基础、网络设备配置技术
专业核心课程
无线传感器网络技术、RFID技术与应用、传感器原理与应用、物联网系统应用实训、物联网工程设计与实施
专业拓展课程
综合布线技术、移动应用开发、嵌入式系统与应用
1.3实训教学体系
高职教学的根本就是培养学生具备良好的职业岗位就业能力，它的特点是突出职业能力所要求的实训实践教学，完备的实训教学体系主要由三部分组成，包括专业实训教学环节、校内实训室建设、校外实训基地建设。在设计物联网应用技术实训教学时，以知识与技能渐进式提高出发，按照“认知―技术技能―系统体验” 路径展开，“认知”主要是强调基础性和启蒙性实训，“技术技能”主要侧重专业核心课程的配套实训，“系统体验”主要是对前面实训成果的系统综合和应用，更加贴近物联网技术的实际应用。物联网应用技术实训教学可以分为三个主要阶段：技术基础与专业认知实训、专业技能实训和物联网系统应用实训。校内校外实训的有效结合来强化物联网专业学生的技术技能和岗位适应能力。校外实训基地主要解决学生的岗位适用能力，校内实训室主要完成学生的专业技能的实操和理论知识的内化。
2基础性实训
俗话说得好，基础不牢地动山摇。这说明基础知识的学习与掌握是何等的重要。高职实训也是同一个道理，也要从基础性实训抓起。物联网应用技术基础性实训可以分成两个层面：专业基础实训和专业认知实训。
2.1专业基础实训
专业基础实训一般是指电子信息大类学生应具备的一些面向职业岗位的通用型技能实训。如计算机基础应用、高级语言程序设计、计算机组装与维护等实训，采用“教学做一体化”教学模式下，通过这几门课的实训让学生对计算机硬件和编程知识有一定深入的了解与掌握，为后面的进一步学习打下良好基础。计算机基础应用和计算机组装与维护这两项实训主要让学生了解和认识计算机系统结构和基本工作原理，熟悉应用办公软件如Office，掌握对各型计算机的硬件拆装和维修，训练高职学生使用计算机的基本技能。高级语言程序设计主要让学生对计算机编程语言有一个基础性的学习掌握，为下一步技术技能的实训打下基础，如C语言学习。
2.2专业认知实训
专业认知实训是开启对物联网技术应用大门的起初环节，目的是让物联网应用技术专业学生对物联网技术的相关知识、相关设备、相关领域和相关应用有一个认识，拓宽学生的眼界，增强学生对专业学习的兴趣，为专业技能实训起到承上启下的作用。由于物联网技术涉及学科门类较多，职业面向行业应用面广，因此不可能面面俱到，只能依据专业培养定位来开设认知实训。针对面向农业与环境应用的特点，专业认知实训突出了电子技术基础和计算机网络技术的学习，通过系统仿真和实际电路的调试，让学生对基本的模拟、数字电路、计算机网络应用有个较好认知；通过物联网技术概论课程相关的实训让学生了解物联网涉及的多类技术要素，了解物联网三层体系结构及相关的感知、传输和信息处理与控制技术，在认知实训中强调以感观了解为重点，知识普及为重心，宜采用多种教学形式开展，如网上查阅、实地参观、现场交流与访谈等。
3职业技能实训
职业技能是高职学生面向社会就业之根本，也是体现现代高职教育之重心所在。高职教育的质量与特色大多体现在学生技能素质的培养上。从物联网技术层面来分析，物联网技术应用主要包括三个层面：感知技术、网络传输技术和信息智能处理与控制技术，因此，我们结合面向农业与环境领域的应用从三层结构来组织物联网专业技能实训。
3.1感知技能实训
感知技术主要是解决信息的获取，为最终的行业应用提供信息与数据。它包括多方面的信息获取技术，如各型传感器、RFID系统、定位系统、条码等十分广泛。以农业与环境行业的应用为例，主要采用的也是前面所说的四大类设备，为此要建立感知技术应用实训室，结合专业核心课程进行传感器、RFID等方面应用技能实训，让学生了解各类型传感器和RFID系统应用技能。传感器方面：如温湿度传感器、pH值传感器、CO传感器的实物及其如何使用，通过实际操作演示掌握其基本原理、性能和使用方式。RFID设备方面：如各型电子标签、天线、阅读器等。通过RFID原理实训台，让学生掌握各型电子标签的使用情况和基本工作原理，理解各频段RFID系统的适用范围，以电子标签信息识别读写实训让学生对各类技术标准有一提高认识与消化。另外，也要适当增加控制方面的实训，如智能农业方面的调节光照和控制水源和通风等。
3.2信息传输技能实训
网络传输是信息高速公路，负责把由前端感知设备获得的信息实时准确上传到云端。这部分主要分为两个方面：一是近距离无线网络传输，二是远程高速网络传输。近距离无线网络传输一般采用Zigbee、WiFi和蓝牙技术，主要用来解决如各类传感器的信息汇集和集中转发上传到远程网络上。重点是实训无线传感网（Zigbee网络）的组网与使用，让学生了解与掌握无线传感网的基本组成、相关设备与工作原理，通过如节点之间点对点的通信、无线SOC端口控制与传输来强化对无线传感网的使用。另外，结合计算机网络技术实训来强化学生对局域网、宽带广域网的应用以及网络设备配置与管理。
3.3信息处理技能实训
在物联网三层体系结构中，最后一层是信息管理与应用（简称应用层）。应用层主要是完成经网络传输层上传到云端数据的接收、过滤与存储，然后结合行业应用进行控制与管理。主要涉及专业课程有数据库应用基础、高级语言程序设计、移动应用开发等一些相关软件应用方面。基于物联网技术的应用系统离不开数据库管理和前后台应用软件的开发，针对高职学生的特点，适当强化数据库（如MSSQL）应用知识的掌握和实际应用，对数据库的基本操作与使用管理有一定程度的了解。随着移动互联技术的迅速发展，移动终端在物联网系统应用中已十分普及，目前移动开发平台主要基于IOS和Android两大系统，基于Android移动应用开发已占据主流，为此结合移动应用开发课程建设移动应用开发实训室，在学习了Java语言后，通过“教学做”来培养学生开发小型App的能力。
4系统性实训
物联网技术的显著特点是集多专业之大成，涉及专业知识面广，容易给学生产生知识混杂和难学的印象，那么如何补救这一情况是专业教学研究的一大课题，为此，基于“认知―技术技能―系统体验” 路径的理念，特别强化与设置了物联网系统综合实训环节。
4.1智能农业应用实训
物联网技术在智能农业中的应用如火如荼，“民以食为天，食以安为先”，食品安全至关重要，农产品的质量管理特别是食品溯源系统已日益成熟。将农产品种（养）植、运输、加工和流通的信息相关联，形成完整的信息追溯链来确保农产品的安全性。整个系统涉及溯源标识技术、监装技术、物流监控技术和数据采集与查询技术。溯源系统以RFID、条码技术的应用为基础，是一典型的物联网综合应用系统。这一实训系统基本涵盖了物联网应用技术专业所学的大部分专业知识，通过溯源系统的实训体验把原本分散的技术串联起来，强化了学生对物联网专业知识的理解和兴趣，特别是强化了学生对RFID技术应用的认识。实训的主要内容有网络环境的搭建、服务器安装与调试、电子标签制作与识读、数据库管理与应用、PDA安装与调试和APP应用开发等。
4.2环境监测实训
基于无线传感网的环境监测实训是以传感器与无线传感网组建与应用开发为重点的专业实训，通过此实训让学生达到对无线传感网的系统设计，设备选型，传感网组网及Zigbee协议的应用开发有一定程度深化，实训重点要让学生树立起系统性的理念。下图是物联网环境监测实训室功能总体框图。
环境监测实训系统
实训系统包含三种数传模式（WiFi、Zigbee、有线）环境监测传感器，形成一套覆盖三个层次的物联网教学平台。同时，其他内置WiFi模块的各种手持设备（笔记本电脑、手机等）也能无线接入该实验平台，成为物联网实验设备的一部分；师生教学、科研实践开发的其他感知模块，通过与标准的WiFi设备服务器连接，也能轻易接入该实验平台，完成测试、验证。这些设备的灵活配置为学生提供了从数据采集、网络传输到信息处理较完整的物联网系统应用模型。包含的实训：网络组网与无线信号测试、Zigbee协议栈应用、Zigbee网络拓扑、开发环境的搭建；IEEE 802.11协议介绍、接口程序代码开发、串口WiFi设备服务器设计、传感器数据采集与查询显示等，重点是把从信息采集、传输和信息处理联动起来，让学生充分体会到一个真实的无线传感网系统的体验，更加贴近了以后的工作岗位，增强学生就业信心。
5结论
物联网应用技术实训教学是培养高职学生技术技能型人才的核心所在。实训教学必须以良好理念为先导，紧密结合人才培养目标，构建起符合学生就业岗位需要的实训教学体系。本文以农业与环境应用为背景，从分析人才培养目出发，基于“认知―技术技能―系统体验” 路径来研究并实现物联网应用技术实训教学，以知识与技能渐进式提高构建实训教学环境，通过近两年的探索与实践，取得了较好的效果。
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关键词：物联网 智慧物流 应用
中图分类号：TP315 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）05-0000-00
信息技术的发展衍生出多种形态的产物，物联网技术就是信息技术发展到一定阶段的产物。物联网技术利用信息技术建立起来，属于计算机与互联网的产品，同时也是现代各种信息技术发展与应用的结果。物联网技术的发展改变生活，物联网技术发展的模式已经进入到社会各个层面，进而可以实现物流自动化运作与高效管理。针对当前现代物流中存在的各种弊端，物联网技术能够有效避免其中各种不足，同时为物流业的发展提供新的方向。物联网技术相较于其他领域所应用的技术具有一定的特殊性的同时还具有其根本性的发展特点。正是基于物联网技术的发展，使得该技术在智慧物流中获得广泛的应用，同时促进智慧物流产业的快速发展。
1物联网与智慧物流的概述
在技术与互联网快速发展的过程中，物联网借助计算机网络的发展，应用射频识别技术、全球定位系统、激光扫描器与红外感应器等信息设备与技术，将已经约定的协议作为根据，在物品与互联网之间建立起信息交换的桥梁。这样就构建成定位、跟踪、调控、监控与识别的网络系统[1]。通过简单的概述就可以了解到，物联网在整个程序流通与系统构建过程，无需人为操作与干预，就能够自动识别对象，获取对象的属性信息，以达到目标对对象信息互联与共享。从物联运行的全过程就可以了解到，物联网运行通常包括这几个步骤：首先，标识。在物联网运行的过程中，采用传感设备就可以对编制物体对象的ID与属性，将静态的属性进行标准并存储在标签内，随后就可以应用相应的设备进行探测与识别。其次，识别。在物联网运行的过程中采用设备识别技术就能够将对象的属性信息识别出，并且还将获取的识别信息转换成为可以传输的格式进行传输。最后，通信。在经过信息标识与识别后就可以读取对象信息的属性信息，同时还将其利用网络系统传递到信息处理中心，这样物联网也就完成了通信与数据的处理。
而智慧物流则是基于物联网技术与信息技术共同构建起来的一种物流网络体系，该网络体系在运用的过程中会显示出其所具有的集信息化、系统化与智能化的特点。在实际操作运行的过程中，智慧物流采用高新技术与现代管理手段，以期能够达到物流配送体系的低成本与高效率的智能化运转。从智慧物流运转的实际情况，我们可以了解到该种物流技术具有感知、优化决策与智能反馈的功能。首先，感知功能。这项功能的体现在射频识别、卫星定位于红外线等高新技术方面，进而可以动态获取存储包装、仓储、物流配送与车辆每一环节的数据信息，也就是说在物品配送的整个环节中，可以对物流对象进行跟踪、定位等。感知功能的运用从初步阶段实现了感知智慧。其次，决策功能。在物流配送与管理的过程中应用信息处理技术与数据挖掘，就可以分析和数据挖掘商品信息、物流数据与客户需求等相关信息的处理，计算和决策从仓储位置与配送的路径，这样也就实现物流存储于配送的决策智能化。最后，反馈功能。在物品物流配送的过程中，送货方与收货方都需要在物流配送的整个过程及时了解物品的准确位置与状态，以便及时获取物流数据。在此过程中可以应用感知网、物流管理系统与红外线客户与管理提供实时的物流运行状态的信息，进而可以获取物品在整个物流过程中每一环节的信息[2]。
2物联网技术在智慧物流中的应用
根据物联网所具有的特点以及在实际中的运用就可以了解到，物联网技术并不是单项的技术，而是在应用的过程中组成网络系统的技术。在物联网技术体系划分的过程中，通常会将物联网技术划分为关键性技术、支撑性技术与共性技术，物联网技术就是这几种技术的相互融合。该系统在智慧物流中的综合应用就是该项技术应用价值的体现。实现智慧物流需要应用不同层面的物流网技术来支撑。物联网技术在智慧物流中的应用体现在以下几方面。
2.1感知互动层
物联技术在智慧物流中的应用体现在多层次，而不同的层次又包含不同的技术。在感知互动层包含这么几项技术。首先，射频识别技术（RFID）。从专业的角度来说，射频技术就是一种采用无线射频技术，非接触双向通信的自动识别技术。利用该项技术就能够对输送的物品进行电子标签，编辑物品，同时应用射频信号可以自动识别物品并获得相应的信息，使整个物联网技术最为关键的技术之一[3]。相较于其他应用领域，可以说RFID应用最广泛的领域就是物流业，利用RFID技术，对物流车辆、货物、集装箱进行动态监控，这样就可以实现车站汽车与港口货轮的智能调度，通过电子射频技术就可以实现智能仓储的管理、产品防伪的辨识，以及物流配送的可视化。从某种层面上可以说，射频技术的应用，促使智慧物流在原有发展的基础上上升到了一个更高水平的管理层面。其次，无线传感器网络（WSN）。相较于人与人、物与物以及人与物之间的联系，无线传感器在其中起着非常重要的作用。无线传感器在应用的过程中通过无线通信的方式促使其形成一个组织网络系统。在无线传感器内，多种技术相互结合，就能够实现自动、实时、远程的获取物流流通中的重要数据，检测数据的可靠性，掌握物流产品在整个运输状态的过程中，并在获取数据的时候及时回应所获得的信息，随后就可以实现自动决策与智能调控等，这种技术的应用很显然可以实现物流作业，提高智能化管理水平。当然，无线传感网络在物流车辆运输、物品配送与仓库环境等物流活动的检测方面具有非常重要的作用。最后，全球定位系统（GPS）。在物流环节中应用GPS定位卫星可以实时行为、导航。在物流配送的过程中，应用GPS系统就可以对提供物流配送与动态调控，并且在整个物品输送的过程中跟踪、定位，可以将路线优先、紧急救援与车辆优先等多项功能应用到货物的供应状态中。在实时物品调配的过程中，应用GPS定位功能可以监控车辆与货物的状态。与此同时，结合导航电子地图数据与实时的交通运输状况，GPS的导航功能可以对配送车辆进行规划，提供配送的路径与车辆的路线，这样就可以提高车辆配送的效率。
2.2网络传输层
相较于感知互动层，网络传输层同样包含了多种应用技术。第一，云计算[4]。在互联网服务项目不断增加、使用与交付信息处理的基础上，云计算能够利用互联网类提供动态交易扩展，在此过程中不可否认的一点就是，云计算属于虚拟的资源。在综合运用互联网、移动通信、人工智能与云计算等技术就可以对物流信息高效、智能化的分析和处理，进而从中获取有效的信息，实现海量数据的传输，这样就可以为智慧物流提供有力的支持。云计算的应用从某种层面上来说，就是要为智慧物流提供决策数据，促使智慧物流在运转的过程中不会偏离方向。第二，M2M技术（Machine to Machine）[5]。该种技术就是通过机器内部嵌入无线通信的模式，并且将无线通信为主要的接收方式，这样就可以实现机器与物品之间的智能化、交互式的通信，同时为客户提供具有综合信息的方案。在智慧物流中，应用M2M技术对物流整个过程中的搬运设备、搬运物料、搬运环境与搬运工进行监控、控制与追踪，这对物流中各项资源的合理调配，提高搬运效率具有非常重要的作用，同时还可以在智慧物流中体现绿色搬运[6]。第三，数字集群通信技术。在物联网技术中，有一种系统综合传输数据、图片信息，同时以无线数据传输、交换与控制为主，该种系统就是集群移动通信技术。该种技术应用范围最为广泛的区域就是港区、物流园区域堆场，而这些区域相对而言作业较为集中，环境较为复杂[7]。现代数字集群通信技术频率利用率非常高，信号抗信道衰减能力非常强，同时还具有良好的保密性，可以同时为多项业务服务，灵活控制网络管理。由此可见，该项技术的应用范围相对而言较为广泛。
2.3应用服务层
物联网技术在智慧物流中的应用，其最重要的一个层面就是应用服务层。应用服务层直接关系物流产业最终的服务质量。首先，嵌入式智能技术[6]。该项技术与其他的技术类似，都是将计算机技术为基础，同时以应用作为核心内容。但是在实际应用的过程中，对应用系统所具有功能、体积、功耗、成本与可靠性等方面都具有非常严格的要求。如果系统不能达到这些要求，就会影响该项技术的应用效果。在实际应用的过程中，该项技术能够增强系统的语言与图像处理能力，并且还能够最大限度的使用软、硬件设施，可以有效防止资源的浪费。在该项技术应用的过程中过，将计算、数据挖掘与数据存储等多项技术运用到各个行业中，可以实现跨行业、跨系统与跨应用之间信息系统共享和互通。嵌入式智能技术的应用将有效促进各项技术的综合应用，进而促使各项技术应用效果达到良好状态。其次，公共物流信息平台。公共物流信息平台在智慧物流中具有非常重要的意义，该项技术对智慧物流后续发展起着决定性的作用。公共物流信息平台可以通过对公共信息的收集、处理与分析，进而可以为物流企业信息系统完成各项活动提供支持功能。其中就包含了数据服务、物流应用服务、公共信息服务等[9-10]。在公共物流信息平台中可以促使物资与信息资源的整合与共享，有利于物流系统的优化。这对物流技术水平与物流服务水平的提高具有非常重要的意义，有效推动整个行业的信息化。公共物流信息平台应用其中最为明显的特点就是信息的共享。在智慧物流中，如果能够达到信息共享，这对物流信息的掌握具有非常重要的意义，并且还可以保证物流信息的准确性。
3智慧物流的发展
在现代物流产业不断发展的过程中，可以说智慧物流是现代物流产业发展到一定阶段的高级别代表，在其发挥作用的时候，智慧物流表现出明显的参与主体性、跨行业性与设计领域广等特点[11]。现如今在经济市场快速发展与社会形态不断发生变化的过程中，智慧物流在政府引导与企业参与的情况下，需要更多的物流基础设施、技术、管理与技术。从智慧物流发展的实际状况就可以了解到，物联网技术的应用，有力的推动了智慧物流的发展。智慧物流的发展，促使数据交换、智能分析与优化方面的建设都具有一定的效果，与此同时智慧物流发展规模不断扩大，为人们的生活带来便利。现代物流产业的发展是智慧物流的发展的基础，在此过程中，物流产业应当充分认识到物联网技术对智慧物流发展的重要作用，并且还要清醒的认识，充分认识智慧物流的发展对人们生活发展的重要性。
4结语
总而言之，在信息技术与网络技术快速发展的过程中，物联网技术获得长远的发展与广泛的应用。智慧物流产业作为现代物流业发展的产物，将物联网技术应用于其中，将有力的推动整个智慧物流的发展。
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物联网 RFID 高校图书馆
物联网是近年来全世界科研应用的一个热门领域，被业界称作继计算机、互联网之后信息产业迎来的第三次革命。2010年9月在《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》中，明确将物联网作为我国新一代信息战略性产业。在信息产业高速发展的形势下，高等院校作为国家培养技术人才的主力，有必要了解、研究物联网，并应用物联网技术改进办学条件。
一、物联网概述
物联网，顾名思义是物与物之间连接的网络。从国外广泛使用的英文名称Internet Of Things来看，物联网是互联网（Internet）的拓展和延伸。简单来说，互联网是计算机设备之间相互连接和进行信息交流的网络，而物联网则是通过把其他事物连接到互联网，从而实现物与物之间的相互连接和信息交流。
目前国际上对于物联网还没有一个公认的标准定义，因为物联网的理论体系尚未完全建立，不同领域的研究者还未达成共识。早期在研究射频识别（RFID）技术时，专家们曾将物联网定义为“通过RFID、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络”。
而到2005年国际电信联盟（ITU）的报告中，物联网的概念已经变化，覆盖范围有了较大的拓展，不再只是指基于RFID技术的物联网。根据近几年物联网的发展现状，我们可以这样理解：物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络，它具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化3个重要特征。
二、物联网技术简介
根据国际电联报告，物联网的四个关键性应用技术是射频识别（RFID）技术、传感器技术、智能技术和纳米技术。其中RFID技术已经比较成熟，也是当前物联网应用的主要方面，本文主要就RFID技术在图书馆的应用进行探讨。
RFID是Radio Frequency Identification的缩写，即射频识别，在应用中常称为非接触卡、感应卡、电子标签等。系统主要由读取器（Reader）与感应标签（Transponder）两部份组成，其动作原理是读取器将特定频率的无线电波发射至感应标签，用以驱动感应标签的内部电路，将标签内存储的信息以无线电波形式送出，读取器便可接收此感应标签的信息。
感应标签的特点是：免电源、免接触、不怕脏污、寿命长，标签内的密码为世界唯一且无法复制，故安全性高。RFID系统的工作过程是非接触式的自动识别，识别工作无须人工干预，工作效率非常高，而且具有传统条形码所不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签内数据存储量大、存储信息可以加密可以更改等优点。
高校图书馆藏书量大多在百万册以上，每本书都需要一个感应标签，其成本是必须考虑的，而且图书馆对图书（感应标签）的处理操作比较单纯，图书放置的位置也相对固定，低频标签的性能可以满足图书馆的需求。
三、RFID技术在高校图书馆中的应用
进入21世纪以后，高校图书馆的图书管理已经从纯手工模式，改进为采用条形码识别、计算机数据库储存信息、计算机终端联网操作的数字化管理模式，工作效率和服务能力有了很大提升。但在图书馆工作还有些问题是条形码技术难以解决的，如图书的快速查找、自助借还、图书快速上架、乱架图书的整理、书库资产的盘点等。使用RFID技术可以解决以上问题，进一步提高图书馆的管理和服务水平。
1.图书管理方面
（1）使用RFID技术能够精确地追踪每一本图书的信息，包括馆藏地点、分类、上架位置等，可以实现图书的自动分类、分拣，提高上架速度。工作人员使用便携扫描仪（Reader），可以随时随地巡架、整架，轻而易举地查找并纠正错架、乱架图书。这些都有效地减轻了工作人员的劳动强度，大幅提高工作效率，在书库工作人员数量不变的情况下，可以容纳管理更多的图书，而出错率则会大幅降低，错架率将不再是图书馆工作评估的重要指标。
（2）使用RFID技术能够进行书库图书的快速盘点。在传统的纸质标签管理模式下，图书的盘点工作量大，耗时、耗力，而准确率还往往不能让人满意。使用RFID技术，只需用便携扫描仪在书架上扫描一遍，立刻就能完成书架上图书的清点工作，而且准确率远高于人工盘点。
2.用户服务方面
（1）用户可使用RFID技术快速的查找图书，对文献进行精确定位。通过使用便携式扫描仪扫描书架和图书上的感应标签，用户可以快速确定拟借图书所在的位置（如排号，书架号），进而准确地找到所需图书。
（2）使用RFID技术可实现用户自助借书。用户选中所需图书后，只要将借书证和拟借图书放在借阅系统的感应区上，读取设备（Reader）即可扫描用户的借书证和拟借图书，自动完成借书操作，借阅速度比人工扫描有大幅度提升。
（3）使用RFID技术可实现用户自助还书。用户只须将拟还图书放入还书系统中的书箱中，读取设备即可对图书进行扫描，自动完成还书操作。操作完成后，系统还可以打印还书凭条，自动撷取馆藏信息并通知中心系统更新图书信息及读者信息。
3.安全管理方面
目前，部分高校图书馆已经将消防系统、安保系统、环境监测、公共卫生检测等整合到图书馆物联网中，这样管理人员能够随时通过物联网系统对全馆进行安全检查，及时发现馆舍存在的安全隐患，并采取相应措施，保证馆舍的消防和安防始终处于安全状态。工作人员还能通过环境监测系统及时发现并处理卫生环境问题，保持馆舍的卫生洁净，给用户提供舒适的学习场所。
4.人员管理方面
使用RFID技术的门禁管理系统，可以大幅提高人员管理效率，提升图书馆的安全管理水平。门禁管理系统可以对图书馆馆员和读者出入控制、数据收集、数据加工处理、数据统计和数据查询等实现自动化管理，准确的统计馆员和读者每天进出馆的次数、进出馆的具体时间及其流动情况，实现真正的考勤自动化管理。
四、结束语
物联网技术在图书馆的应用，是高校图书馆管理模式的又一次改进，将会使图书馆的管理更加科学化，使图书馆的服务更加人性化、主动化，为读者创造更方便、更舒适的读书学习环境。随着物联网技术的不断创新与发展，其在高校图书馆现代化、智能化建设中的作用也将更加显著。
参考文献：
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关键词：物联网；泛在网；关键技术；多域融合共享
中图分类号：TP212.9
1 物联网的概念
物联网字面上的意思是把事物通过网络联起来，而目前较为准确的定义是：采用红外感应器、射频识别器和全球定位系统等信息的传感设备，采用规定好的协议，将事物和网络连接起来，用来交换和通信信息，从而达到识别、跟踪、定位、管理与监控的目的网络形式。同时物联网还有另外一个含义：能做到物与物、人与物、人与人的互联，把人与人间的连接利用的传感技术延伸到物的范畴。物联网的关键是完成所有事物的互联，来满足所有事物间能进行主动信息的通信和交换。
本文认为物联网并不是普通意义上的网络，而是泛在网的运用形式。泛在网是一种无处不在的网络，指的是通过目前的网络技术来实现人与人、人与物以及物与物间所需要的信息传递、获取、认知、使用和决策等服务的网络体系结构。泛在网具有内容与环境的感知能力等等各种智能性，能提供无所不有、泛在的信息服务；泛在网比物联网意义更深远。
2 分析与研究物联网的关键技术
2.1 物联网体系结构
物联网由网络层、感知延伸层、业务和应用层组成。
2.1.1 网络层。物联网的网络层主要是用来传递信息的，由接入网与核心网组成。由于物联网中需要接入多种网络功能的设备，因此要求物联网必须能支持异构接入。还得考虑到物体可能会被移动，所以物联网本身的网络层还应具备可移动性，同时能进行无缝透明的设备接入。
2.1.2 感知延伸层。物联网要能进行物和物、人合人的通信，必须具备感知延伸层。感知延伸层的功能是进行物体本身信息的捕获、采集和识别。感知延伸层所运用到的核心技术有GPS、RFID、传感器、传感器网络、自组织网络和短距离无线通信等。感知延伸层必须具有成本低、功耗低和小型化的功能，还要具有更全面、更高的感知能力。
2.1.3 业务和应用层。业务和应用层采用存储信息、挖掘数据、决策应用等功能。业务和应用层采用了分布式计算、海量信息智能处理、信息发现等技术。
2.2 物联网的关键技术
2.2.1 异构融合网络平台。要想实现任意终端节点都能泛在相连，就必须采用异构网络融入平台来实现资源共享。网络融合的主要方式是在基础网络平台上，能实现不同异构网络共性的融合和个性的协同。共性的融合是指将不同的异构网络融合到公共通信平台的各种骨干传输网络和移动通信网中，结成一张大网。而个性协同是整合各个系统之间的独特个性。而融合各类通信网络的目的是为了更好地实现异构通信网络间的协同。
2.2.2 感知节点及终端。利用感知节点后，不仅能够收集事物本身的信息，而且能存储、融合以及处理与事物有关的各种信息，让物联网能了解更多有关事物的信息以及它们间的连接性。在感知节点上也采用了相关的技术，例如：感知节点的低成本制造与设计、感知节点组合化技术、支持感知内容多媒体化的技术等等。
2.2.3 泛在传感网。泛在传感网技术一般被物联网末梢所采用，它利用分布式的无线自组织网络，来获取事物周围环境的变化信息，只适用于传递局部范围或小型范围内的物与物间的信息。目前在研究泛在传感网已经取得了一定的突破，不仅架设了一些具有特殊意义的传感器的节点平台，同时还制定了很多传感器网的通信协议，开展研究中间件技术，协同掌控等应用技术上也获得了一定的成绩。
2.2.4 业务支撑及智能处理。业务支撑最先要做的就是探索物联网的业务需求和应用场景。在研究业务场景与业务需求前，首先要对业务的特点和性能进行分析，界定业务的通用功能，然后把物联网的网络资源抽象化处理，最后设计能支持各类业务的结构、开发业务分发平台以及第三方开放业务的可扩展接口，从而制定与底层异构网络没有关系的业务分发机制。
2.2.5 综合服务平台。架构物联网的综合服务平台最核心就是云计算技术。所谓“云”就是用来供应资源的平台，而云计算则是一种商业的计算模型。云计算的中心思想是，结合所有的力量，供每位成员利用。
2.2.6 安全技术。物联网拥有很多个终端设备，所以物联网在具备解决传统网络安全问题的功能之外，还得具备有解决自身独特的安全问题的功能。物联网这样的多样性应用平台必须要有个非常强大的安全管理平台。因此需要给物联网开发系统性的安全保护机制。
3 多域融合共享理念和泛在综合服务思想
3.1 多域融合共享理念
多域融合共享的主要目的是融合多个领域间的资源，共享它们间的服务，它理念的实质是协同融合未来所有的网络形式，无限的承载各类信息业务，从而实现更多业务的融合。多域融合将会成为现代化信息技术融合领域的发展方向。同时多域融合不仅能减少了低水平的重复性建设，而且是一个具有维护起来容易、适应性强、费用低的多媒体平台。
3.2 泛在综合服务思想
泛在综合服务思想的基本意思是将世间所有的事物通过网络连接到一起，让它们都能上网。但是实质是通过网络信息化的方式来表示各种事物，实现事物能通过各种传感技术来进行智能的“交谈”，以及自动识别、互联、共享信息的功能。多域融合和服务融合的真正含义是实现在一个网络平台上提供各种业务。贯彻实行多域融合之后，能建立一个一致的网络平台，让所有的业务都能在这一个平台上得以实现，虽然它有各种不同的接入方式，但是却能形成统一、融合的网络。网络融合后，大大方便了用户的使用。
4 智能化综合服务技术体系
在多域融合共享与泛在智能服务的技术思想的基础上，对智能化综合服务平台体系机构进行了研究，制定出相关的实验理论模型。在模型中，把物联网的综合服务平台按照技术体系划为7层：第1层表示事物，第2层表示事物的连接和感知的信息，第3层表示融合的网络和共享的资源，第4层表示融合的数据和智能化处理，第5层表示融合的业务和各种智慧服务，第6层表示综合平台统一的门户与身份认证，第7层表示用户。
有了实验理论模型作为后盾，再分析物联网未来的市场应用、商业模式、服务需求和产业结构，我们还应建立商务应用模型来体现物联网泛在综合服务。而这个模型的核心任务是搭建共享的融合平台，来共同经营用户所需的各种业务，提供智能化的服务，这里我们把它叫做“智能服务商店”，简称“3S商店”。在3S商店中，需要架构4个虚拟融合平台，一个作为资源融合平台，一个作为业务融合平台，一个作为信息融合平台，另外一个作为终端融合平台。模型里任何终端用户都能使用相同的身份认证进入服务商店，去使用商店里所有的信息资源，享受商店里所有提供的服务。在商务应用模型里，服务提供者能随意的提供计算资源和信息，服务的管理者也能任意的运营和组织服务，而服务的使用者则可以准确、安全、快速地获得他们所需要的智能化服务。
5 结语
物联网不但是一场技术革命，而且关系着新兴领域里各行各业的发展，需要得到很多力量的支持。物联网想要推动新兴行业的经济发展，就得有政府的政策作为支持，而且政府派专门的机构和人员来进行协调和研究，才能发挥物联网在新兴行业发展上的真正意义。
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【关键词】物联网；技术框架；RFID；应用
一、物联网的定义
1999年由麻省理学院自动标识中心提出物联网的概念，英文名：Internet of Things，也称为Web of Things。指的是将无处不在的末端设备和设施，包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等、和“外在使能”的，如贴上RFID的各种资产、携带无线终端的个人与车辆等等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”，通过各种无线或有线的长距离通讯网络实现互联互通、应用大集成、以及基于云计算的SaaS营运等模式，在内网、专网、和互联网环境下，采用适当的信息安全保障机制，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面等管理和服务功能，实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化TaaS服务。
二、物联网的技术框架
物联网是传统IP网络的延伸和扩展，将网络用户端延伸和扩展到物与物之间，是一种新型的信息传输和交换形式，从技术架构上来看，物联网可分为以下三层：
1.感知层：由各种传感器以及传感器网关构成，包括二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、二维码标签、RFID标签和读写器、摄像头、GPS等感知终端。
感知层的作用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等神经末梢，它是物联网获识别物体，采集信息的来源，其主要功能是识别物体，采集信息。
2.网络层：由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成，相当于人的神经中枢和大脑，负责传递和处理感知层获取的信息。
3.应用层：是物联网和用户（包括人、组织和其他系统）的接口，它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。
三、物联网的关键技术
1.射频识别（RFID）
它是20世纪90年代开始兴起的一种无接触自动识别技术，又称“电子标签”，是物联网核心技术之一，执行物联网的“眼”和“嘴”功能，它的存在才使物品“开口说话”成为可能。
RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。RFID技术与互联网、通信等技术相结合，可实现全球范围内物品跟踪与信息共享。
2.无线传感网络技术
无线传感网（WSN）是集分布式信息采集、传输和处理技术于一体的网络信息系统，以其低成本、微型化、低功耗和灵活的组网方式、铺设方式以及适合移动目标等特点受到广泛重视。物联网正是通过遍布在各个角落和物体上的形形的传感器以及由它们组成的无线传感网络，来感知整个物质世界的。
四、物联网的主要应用
信息时代，物联网无处不在。物联网与其说是网络，不如说是应用。物联网应用涉及国民经济和人类社会生活的方方面面。由于物联网具有实时性和交互性的特点，因此，物联网的应用领域主要有如下。
1.物联网在智能交通中的应用
在交通控制方面，可以通过检测设备，在道路拥堵或特殊情况时，系统自动调配红绿灯，并可以向车主预告拥堵路段、推荐行驶最佳路线。还可以自动检测并报告公路、桥梁的“健康状况”，还可以避免过载的车辆经过桥梁，也能够根据光线强度对路灯进行自动开关控制。
在公交方面，物联网技术构建的智能公交系统通过综合运用网络通信、GIS地理信息、GPs定位及电子控制等手段，集智能运营调度、电子站牌、IC卡收费、ERP（快速公交系统）管理等于一体。通过该系统可以详细掌握每辆公交车每天的运行状况。另外，在公交候车站台上通过定位系统可以准确显示下一趟公交车需要等候的时间；还可以通过公交查询系统，查询最佳的公交换乘方案。
停车难的问题在现代城市中已经引发社会各界的热烈关注。通过应用物联网技术可以帮助人们更好地找到车位。智能化的停车场通过采用超声波传感器、摄像感应、地感性传感器、太阳能供电等技术，第一时间感应到车辆停入，然后立即反馈到公共停车智能管理平台，显示当前的停车位数量。同时将周边地段的停车场信息整合在一起，作为市民的停车向导，这样能够大大缩短找车位的时间。
2.物联网在能源管理与公共事业中的应用
预计到2020年，中国将成为世界上最大的能源消费国。由于电网系统效率低下，发电和输电过程中浪费非常严重。现在，我们可以利用高科技对事物有更透彻的感知和度量，不管是安装在室内的计量器还是发电厂里的涡轮。所有这些感知和度量支持我们更好的收集信息和数据，透过先进的分析工具产生智能洞察，再以此实时地做出更好的决策。仪表管理技术的进步使个人和企业可以选择使用能源的方式和时间，这就为使用风能和太阳能等利于环保的能源奠定了基础。对于电力提供商而言，智慧的电力意味着更高的电力的可靠性和电力质量，更短的停电恢复时间，进而实现更高生产率和对电力潜在障碍的防护，从而更精确地预测需替换的资产设备及支出。智能电表与停电智能管理已经应用。
3.物联网在智能家庭中的应用
如果简单地将家庭里的消费电子产品连接起来，那么只是—个多功能遥控器控制所有终端，仅仅实现了电视与电脑、手机的连接，这不是发展数字家庭产业的初衷。只有在连接家庭设备的同时，通过物联网与外部的服务连接起来，才能真正实现服务与设备互动。有了物联网，就可以在办公室指挥家庭电器的操作运行，在下班回家的途中，家里的饭菜已经煮熟，洗澡的热水已经烧好，个性化电视节目将会准点播放；家庭设施能够自动报修；冰箱里的食物能够自动补货。
4.物联网在智能物流中的应用
通过在物流商品中植入传感芯片（节点），供应链上的购买、生产制造、包装/装卸、堆栈、运输、配送/分销、出售、服务每—个环节都能无误地被感知和掌握。这些感知信息与后台的GIS/GPS数据库无缝结合，成为强大的智慧的供应链。
智慧的供应链将促使物理网络和数字网络融合，将先进的传感器、软件及相关知识整合到系统中。智慧的供应链的价值在于我们可以从各种数据中抽取有价值的信息。包括基于地理空间或位置的信息、关于产品属性的信息、产品流程、条件、供应链关键业绩指标等，以及数据流的速度。智慧的供应链可以满足21世纪的需求，它可以提高效率（如动态供求均衡、预测事件检测和解决、旨在降低库存的库存水平和产品位置高度可视性）、降低风险（例如降低污染和召回事件的发生频率及其影响、减少产品责任保金、减少伪劣消费产品），也能减少供应链的环境保护压力（如降低能源和资源消耗、减少污染物排放）。
5.物联网在其他方面的应用
（1）定位导航
物联网与卫星定位技术、GSM/GPRS/CDMA移动通讯技术、GIS地理信息系统相结合，能够在互联网和移动通信网络覆盖范围内使用GPs技术，使用和维护成本大大降低，并能实现端到端的多向互动。
（2）食品安全控制
食品安全是国计民生的重中之重。通过标签识别和物联网技术，可以随时随地对食品生产过程进行实时监控，对食品质量进行联动跟踪，对食品安全事故进行有效预防，极大地提高食品安全的管理水平。
（3）零售
RFID取代零售业的传统条码系统（Barcode），使物品识别的穿透性（主要指穿透金属和液体）、远距离以及商品的防盗和跟踪有了极大改进。
（4）数字医疗
以RFID为代表的自动识别技术可以帮助医院实现对病人不问断地监控、会诊和共享医疗记录，以及对医疗器械的追踪等。而物联网将这种服务扩展至全世界范围。
RFID技术与医院信息系统（HIS）及药品物流系统的融合，是医疗信息化的必然趋势。
（5）防入侵系统
通过成千上万个覆盖地面、栅栏和低空探测的传感节点，防止入侵者的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性入侵。上海机场和上海世界博览会已成功采用了该技术。
五、结束语
随着社会生活、生产中不断催生的新的需求，物联网技术还将通过自身的创新来满足用户的需求，提供越来越广泛的应用。目前物联网的发展正处起步阶段，仍然面临技术完备性不足、产品成熟度低、成本偏高等诸多制约因素。尽管物联网道路曲折，但前途绝对光明。互联网也是经历过一场泡沫才走到今天，一旦相关技术和配套系统得以完善，物联网市场也一定会爆炸式增长。因为，随时、随地、随物的自由交流，始终是人类长期追求的最高目标。相信在不久的将来我们一定会看到一个充满生机与活力的物联网。
参考文献：
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关键词 农业；物联网技术；应用现状；发展对策；江苏姜堰
中图分类号 F323.3 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2012）22-0337-02
当前，物联网被称为继计算机、互联网之后世界信息产业的第3次浪潮。随着智能农业、精准农业的发展，智能感知芯片、移动嵌入式系统等物联网技术在现代农业中的应用逐步拓宽，通过使用无线传感器网络可以有效降低人力消耗和对农业生产环境的影响，为动、植物生活、生产提供相对可控制甚至最适宜的温度、湿度、光照、水肥等环境条件，可以在一定程度上摆脱对自然环境的依赖进行有效生产，实现科学监测、科学种养，极大地促进了现代农业发展方式的转变。
1 姜堰市农业物联网技术应用现状
1.1 农业物联网技术应用具有良好的基础
一是农业信息化基础设施初具规模。目前，全市16个乡镇（区）所辖262个行政村全部实现光纤有线电视网、互联网“村村通”，宽带覆盖率达到100%，计算机、电话、手机等信息工具逐步普及，计算机网络、有线电视和有线广播已成为主要的信息网络。二是农业信息化服务体系不断完善。全市已形成“市有信息中心、镇有信息服务站、村有信息服务点”的3级信息服务体系和“电脑有网站、电视有影像、电台有声音、电话有应答”的“四电合一”农业信息网络服务平台，农业信息化已成为全市现代农业发展的助推器[1]。
1.2 农业物联网技术试点应用取得初步成效
物联网在高效设施栽培、畜禽养殖、大田作物精细栽培、农产品质量控制和可追溯体系的建立等方面都有极其广泛的应用前景。近年来，姜堰市在积极推进全市农业现代化发展进程中，不断创新农技推广新方式，积极研制引进信息新技术，推广信息化新成果，开展物联网技术应用试点工作。一是农业物联网技术在设施蔬菜生产中得到应用。2011年，市水乡蔬菜种植专业合作社投资60多万元，建立了泰州市首个设施蔬菜农业物联网系统，实现了信息技术与现代农业发展相结合。该系统通过传感设备实时采集温室（大棚）内的空气温度、空气湿度、光照等数据，由技术专家进行分析处理，可以实现远程自动控制湿帘风机、侧窗、遮阳设备等。二是专家系统在大田作物生产管理上得到应用。2004—2010年，姜堰市农业信息中心与北京中科院合作研制开发了“绿色稻米生产管理智能化专家系统”。该系统融合了人工智能技术、WEB技术、数据库技术，实现了规则库的规则全面与重点相结合、水稻生产中技术难点与普通管理技术相结合。该系统的研制与推广实现了全市信息技术在大田作物生产上的新突破，取得了新成效，目前累计示范推广面积达到6 666.67 hm2，实现增效10%左右。三是自动化节水灌溉技术在设施农业中得到应用。大伦绿色家园葡萄种植基地，采用现代化设施栽培方式种植优质葡萄，新建避雨保温联体双层钢架大棚14万m2，安装相应的滴灌配套设施500套，实现水、肥、药全自动化控制。四是智能化视频监控系统在养殖业上得到应用。江苏万维养猪场6幢1.3万m2标准猪舍，视频监控到每个猪舍、每头猪，实现猪场生产管理智能化。兴泰镇之春鸽业合作社建立了养殖、加工全过程视频监控系统，实现生产管理信息化、远程化和自动化。溱湖龙虾养殖基地、恒隆生猪养殖场等规模基地都已建立养殖环境视频监控系统。养殖环境视频监控系统的应用，不仅提高了全市规模养殖基地的管理水平，也为进一步推进物联网技术应用奠定了基础。五是农产品质量安全追溯系统框架已经建立。2011年，姜堰市率先建成农产品质量安全监测网。该监测网实现了全市各镇农产品质量安全监测站、农贸批发市场、“三品”生产企业（基地）等单位农产品质量安全监测数据联网和数据自动化统计汇总工作。监测网建成后，有效提升了全市农产品质量安全监测监管能力，提高了农产品质量安全水平和市场竞争力，同时也为全市农产品质量追溯系统的应用架设了框架[2]。
2 姜堰市农业物联网技术应用存在的主要问题
目前，物联网技术正在逐步被全社会认知、认可，农业物联网技术在实现农业集约、高产、优质等方面发挥着积极作用。姜堰市物联网技术在农业领域中应用刚刚起步，面临着诸多困难和挑战。一是广大基层农户、企业负责人以及基层农技人员对物联网技术认识程度不够，有的还停留在模糊概念上，对物联网在现代农业发展中的作用认识不足。二是物联网产业基础薄弱，物联网技术研究力量不足，财政性产业研发和技术应用资金投入不足。全市虽有极个别IT企业能够实施物联网技术项目，但是不具备自我研发能力。三是缺少起点高、辐射面广、带动作用大的物联网技术公共服务平台和高效的综合管理平台，信息资源共享不够，物联网成熟技术的先行先试推广应用比较困难。四是基层专职从事信息化技术服务人员匮乏，尤其物联网技术等新型信息技术适用人才更加缺乏。五是物联网技术平台后期技术、硬件维护成本较高，设备更新速度较快，后续资金投入较大[3]。
3 发展对策
3.1 加强组织领导
建设农业物联网技术应用示范工程是一项全局性的系统工程，也是推进全市农业现代化建设的一项重点工程。信息产业、科技、农口等涉及部门，要建立工作责任体系，明确相应的责任科室和业务机构，加强领导，统筹规划，分步分级实施，确保应用示范工程扎实推进。
3.2 落实资金保障
积极鼓励、支持互联网运行商参与实施物联网技术应用示范工程，实行“以奖代补”等形式鼓励农业企业、种养基地引进物联网应用技术；同时积极争取上级部门政策和资金的支持，依靠外力、外智、外资共同建设全市农业物联网技术应用示范工程[4]。
3.3 开展典型示范
分行业选择基础条件优越、智能化程度较高的规模种养基地开展物联网技术应用试点。
3.4 普及物联网知识
加大农业物联网技术宣传力度，通过电视、网络等媒体，采取多形式、多手段宣传和普及农业物联网知识，积极营造物联网技术的浓厚氛围。
3.5 强化队伍建设
围绕全市农业增效、农民增收的总体目标，培养一批基层农业信息员和物联网技术队伍，指导和协调全市农业物联网技术应用工作。
4 参考文献
[1] 李文清，郭宗良.物联网的成长与发展综述[J].网络与信息，2010（2）：27.
[2] 戴起伟，凡燕，曹静，等.物联网技术与江苏智能农业产业发展[J].江苏农业科学，2011（5）：1-3.
关键词：物联网；关键技术；应用分析
中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：2095-1302(2012)05-0082-02
0引言
1999年，美国麻省理工学院的Auto ID研究所提出了物联网概念，至今已十多年了。目前，物联网在许多行业都有应用，很多专家认为，物联网将是信息产业的第三次浪潮。2010年，我国的许多两会代表建议将物联网升格为国家战略级产业；在2011年两会期间，浪潮集团董事长孙丕恕、邓中翰院士和邬贺铨院士等代表，都对物联网提出了相关提案和建议。现在很多地方政府都将物联网作为产业发展重点。
1物联网概述
物联网（Internet of Things, IoT）泛指物物相联之网，目前一般认可的定义是[1]：通过射频识别标签（RFID）、二维码标签、红外感应器、全球定位系统（GPS）等各类传感器/敏感器技术和设备，按约定的协议，将物品与网络连接起来进行信息交换和通信，达到智能识别、定位、监控和管理的网络。
从网络范畴考虑，物联网可以理解为“公网/专网+传感网”。一般的公网就是互联网；专网可以指公司内网/局域网；传感网是物联网的一种末梢网络和感知延伸网[1]，传感网主要用来连接事物和感知信息。
中国通信标准化协会（CCSA）将物联网分为三层：第一层为感知层，通过传感器来进行事物连接和信息感知，感知层的核心技术有传感器、RFID、GPS等；第二层是网络层，是异构融合的泛在通信网络，用来传输和处理信息，其包括接入网和核心网，接入网用于有线接入和无线接入（如WSN），核心网是基于IP的统一、扩展的网络，它基于目前的电信网和互联网；第三层是应用层，是业务支撑和运营管理层，如云计算、数据挖掘等。
2物联网的核心技术
由物联网的上述定义可知，物联网能够识别、定位、监控和管理，因此，支持物联网的核心技术包括感知识别技术、信号处理技术和架构技术等[2]。
2.1感知识别技术
物联网要能实现“物物相联、人物互动”，首先应当采集数据。一般来说，为了降低成本，采集设备中的MCU控制器都是用嵌入式系统来实现的。同时，为了实现智能化，采集设备都应装有操作系统。现实生活中应用最多的采集设备是射频识别标签（RFID），该技术比较成熟。目前物联网的数据采集技术有传感器技术、嵌入式系统技术、采集设备和核心芯片等几种。
2.2信号处理技术
当采集设备获得各种原始数据后，智能信号处理便可对这些原始数据进行处理，以获得目标数据。物联网信号处理的核心和关键技术有云计算、多物理量检测、信号提取、信号调理、信号变换和信号分析等。
云计算是基于互联网的计算方式，实质是对现有计算资源的一次再分配。它的核心理念是将计算能力或计算服务作为一种商品，卖给需要它的公司，从而让公司节约硬件采购成本。云计算将是未来信息服务的一种发展趋势，它已经在全世界有了广泛应用，因而有着很大的发展前景。
2.3技术架构
面向服务的架构（SOA）就是以信息化、模块化为服务的架构，其核心是将服务和技术分离，以提高服务的重用性。SOA有三部分：服务提供、服务注册和服务请求。物联网中带有RFID的各类嵌入式设备，既是SOA应用中天然的服务提供者，也是SOA体系中天然的服务请求者。将SOA整合到物联网的服务应用中，可以对松散耦合的粗粒度应用组件进行分布式部署、组合和使用，从而实现服务提供和和服务具体使用方式的分离[3]。
3物联网应用分析
目前，物联网在各行各业都有应用，本文分别介绍不停车收费系统、家居安防系统和手机支付等三个方面的应用。
3.1不停车收费系统（ETC）
随着人们经济生活水平的提高，交通基础设施的大量投入和快速发展，路桥的交通流量越来越大，传统的停车式人工收费系统所造成的交通堵塞现象日益突出，大大制约了交通网络作用的发挥。采用增加收费通道的数量，不仅需要大量的投资，而且不能有效解决交通堵塞现象，因而十分需要高效、可实现路桥自动管理的新型收费系统。
ETC是以先进的计算机和通信技术作为技术保障的收费系统，当车辆经过ETC收费车道时，不需停车，因而可以大大提高收费车道的通行能力，也堵住了收费漏洞，同时也可以让交通部门及时掌握路桥的车流信息。
ETC收费系统要求在车辆上安装电子标签，然后通过无线通信技术，让电子标签和ETC通道上的微波天线RSU进行通信和信息交换，最后利用计算机联网技术和银行实现后台结算。
ETC车道控制系统一般应具有车辆进出检测、车牌抓拍与识别、收费交易等部分，包括地感线圈、车辆检测器、路侧天线设备（RSU）、MTC控制柜、ETC控制柜等。系统工作流程如下：
（1）ETC车辆进入ETC通道时，先触发地感线圈一，同时进入无线微波通信区域，启动RSU设备，完成交易；
（2）根据交易结果确定栏杆是否抬起，同时进行综合信息显示；
（3）车辆继续前进，触发地感线圈二，系统抓拍车牌和识别车牌；
（4）若交易不成功，则可人工完成交易。
3.2家居安防系统
随着现代生活水平的提高，大家对家庭生命财产安全非常重视。以前的家庭报警装置一般都采用电话线和电缆方式，该方式存在投资成本较大、维护费用较高、可靠性差和报警不及时等不足，于是，基于物联网的家居安防系统就非常受欢迎，此系统不受地域、环境和时间的限制，它能分散布点、集中监控，而且具有可靠性高、维护费用低廉等优点。
基于物联网的智能家居安防系统一般采用嵌入式微处理器作为主控制器（MCU），它主要通过射频通信的方式来接收报警信息，并通过TCP/IP网络，让远程监测端实时监测家居。家居安防主要可应用于火灾、煤气泄露、非法入室等三方面。系统将拥有EPC码的电子标签设备安装在有安全隐患的区域，该区域可称为监测防区。远程监测端（RM）一般装在宿舍、小区保安室等地方。其系统结构框图如图1所示。
3.3手机支付
手机支付也称为移动支付，主要是移动用户利用手机对消费的产品或服务进行账务支付，此支付方式不仅可以方便用户，也让银行有部分利润。随着3G技术的发展，手机支付的应用越来越广。手机支付最早是利用手机短信接入方式来进行支付，目前流行的是刷卡手机，几大运营商都大力推广。现在手机支付方式有RFID和NFC两种。
RFID支付方式主要是利用RFID-SIM卡和移动运营商提供消费支付平台来实现，类似于支付宝。一个基于RFID的GPRS移动支付系统有五个部分：移动终端、通信网络、移动安全交易系统、银行和认证中心。移动终端包括RFID标签、能进行移动支付的手机和可读取RFID的POS机。一般RFID POS机利用RFID技术来获取用户信息，并采用GPRS方式和移动平台进行联结，手机用户则利用手机移动支付软件与移动支付平台进行信息处理，以完成支付。
NFC是一种近距离无线通信方式，是由飞利浦、诺基亚、索尼等厂商共同推荐的一项无线技术。NFC的短矩离交互可以简化认证识别过程，NFC优于红外线和蓝牙传输方式。NFC芯片装在手机上，手机用户可以进行小额电子支付。当NFC手机内置NFC芯片后，实质上就组成了RFID模块的一部分，因而可以作为RFID无源标签来使用。
目前，我国的三大运营商都有相应的支付模式。其中，中国联通需要使用内置NFC芯片的定制刷卡手机；中国电信需要购买手机支付SD卡，如天翼手机；中国移动只需将SIM卡换成集成RFID的SIM卡，因而可以避免手机的大量更换。目前，中国移动的手机支付业务量最大。
4结语
物联网是多种技术融合的新型技术体系，它在多种应用中能明显提高效率，具有很大的经济价值，因此，物联网的快速发展，必将大大推动物物相联、人物互动的信息化建设。
参考文献
[1]朱洪波.物联网的技术思想与应用策略研究[J].通信学报，2010(11)：2-9.
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[3]杨斌.基于SOA的物联网应用基础框架[J].计算机工程，2010 （17）：95-97.
在医疗领域，物联网既应用于临床也应用于医院运营管理。在医院临床上，物联网应用在移动护理条码扫描系统、移动门诊输液管理系统、婴儿防盗系统、患者生命体征动态监测系统等；在医院运营管理体系上，物联网应用于消毒供应中心质量追溯系统、科室物资管理系统、医疗废物管理系统、手术器械清点系统等。
医疗物联网离不开二维条码技术和RFID射频识别技术。其中，二维条码技术配备移动护理终端能全程追踪患者的就诊信息以及医疗器械的消毒信息等。用移动护理终端扫描患者腕带、输液瓶（袋）、药品、病床上的二维条码，信息便无线传递至医护工作站。二维条码技术的应用既确保了各项医嘱信息的实时传递，减少医护人员的工作量，更重要的是减少了医疗差错，提升了患者的满意度，提高了医院的管理水平。
RFID技术，又称电子标签、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技术被应用在资产管理和设备追踪的应用中，中国药学会有关数据显示，我国每年至少有20万人死于用错药与用药不当，有11%～26%的不合格用药人数。以及10%左右的用药失误病例。因此，RFID技术在对药品与设备进行跟踪监测、整顿规范医药用品市场中起到重要作用。除此之外，对于婴儿防盗、医疗废物的监测等方面，RFID技术都功不可没。例如，基于物联网的生命体征采集系统采用目前最先进的RFID技术，在患者身上佩戴内置感应器的RFID标签就能实时监测患者的各项生命体征：体温、脉搏、呼吸、血压等。
医院物联网整体构架图：物联网结构复杂，主要包括三大部分：感知层，承担信息的采集（通过智能卡、RFID电子标签、条码、传感器等）；网络层，承担信息的传输（通过无线网、移动网、有线网、RFID网等）；应用层，完成信息的分析处理和控制决策（医生、护士工作站、IP通讯终端）。
门急诊护理系统：以无线网络为数据传输链路，使用EDA将医院各种基础数据源通过无线网路与EDA连接，实现门诊护士在病床边实时输入、查询、修改患者的基本信息、医嘱信息和生命体征等；通过将二维条码标识技术应用于患者腕带、药品标签、生化标签和标本标签等，采用EDA作为手持终端设备扫描腕带等标签信息，快速准确的实现患者、药品和标本等标识。
一 物联网应用技术专业培养目标
物联网应用技术专业秉承厚基础、重实践、求创新的育人理念，在坚持全面发展的同时兼顾个性发展，培养具有良好的职业道德和敬业精神，掌握物联网应用技术的基本理论知识和基本技能，接受校企合作实践项目训练，具备一定的物联网综合应用能力，能在物联网技术应用的相关行业和领域中从事物联网应用技术建设、管理、维护及方案设计的高素质技能型专门人才。特别是针对物流企业，培养物联网技术与物流企业进行产业对接时，所急需的掌握智能物流等相关专业知识的高级专门技术人才。
二 物联网应用技术专业人才素质和能力要求
物联网应用技术专业毕业生可在各行业、企业从事物联网系统开发、系统集成、测试、销售及物联网产品技术支持等工作。
1.素质要求
第一，思想政治素质。具有正确的世界观、人生观和价值观；践行社会主义荣辱观；具有爱国主义精神；具有责任心和社会责任感；具有法律意识。
第二，文化技术素质。具有合理的知识结构和一定的知识储备；具有不断更新知识和自我完善的能力；具有持续学习和终身学习的能力；具有一定的创新意识、创新精神及创新能力；具有一定的人文和艺术修养；具有良好的人际沟通能力。
第三，专业素质。了解物流企业基本的运营知识，掌握从事物联网产品集成、物联网平台运营、物联网技术支持、物联网产品营销与策划等工作所必需的专业知识；具有一定的工程意识和效益意识；具有一定的市场营销能力。
第四，职业素质。具有良好的职业道德与职业操守；具备较强的组织观念和团队意识。
第五，身心素质。具有健康的体魄和良好的身体素质；拥有积极的人生态度和良好的心理调节能力。
2.能力要求
第一，职业基础能力。良好的沟通表达能力；无线网络基础知识应用和常见故障的处理能力；单片机基本知识的理解能力；数据库操作系统的基本操作能力；基本的程序设计能力；基本的市场营销和策划能力；常用办公软件、工具软件的使用能力，利用Office进行项目开发文档的整理（Word）、报告的演示（PPT）、表格的绘制与数据的处理（Excel）的能力，利用Visio绘制流程图的能力；阅读并正确理解需求分析报告和项目建设方案的能力；阅读本专业相关英语技术文献、资料的能力；熟练查阅各种资料，并加以整理、分析与处理，进行文档管理的能力；通过系统帮助、网络搜索、专业书籍等途径获取本专业帮助的能力。
第二，专业核心能力。传感器、RFID、二维码等感知设备的识别和集成能力；ZigBee、WiFi、蓝牙等无线网络的配置与维护能力；物联网应用层开发、物联网平台的运营能力；智能物流平台设计与维护能力；智能设备平台的认知与维护能力；物联网-ERP集成技术应用能力。
第三，其他能力。分析问题与解决问题的能力；应用知识能力；创新能力；工程实践能力；人员管理、时间管理、技术管理、流程管理等能力；组织管理能力。
三 物联网课程体系构建
为了强化物联网基础教育，突出物联网应用技术专业实践能力的培养，对应用技术型专业培养模式进行改革和调整，将课程体系分为公共基础课、专业基础课、专业核心课和实践教学课等4个阶段，如下图所示。通过改革和优化培养方案，强化物联网理论教学、网络物联网工程实验教学以及特色网络课教学，建立了适应物联网时代技术发展的整套课程体系。课程设置以能力为本位，依据课程间的关联循序渐进地培养职业能力。
1.主要课程设置
第一，公共基础课程。公共基础类课程是高等学校各专业学生必修的课程，课程体系将公共基础课程划分为三类，其中通识教育类课程包括体育、英语、思想政治概论、大学生素养等课程；公共基础类课程包括计算数学、概率论与数理统计、信息技术基础等课程；职业教育类课程包括入学教育、职业生涯规划、职业道德等。
第二，专业基础课程。本阶段主课程有C语言程序设计、电子技术基础、通讯基础、数据库技术、计算机网络基础等课程。
第三，专业核心课程。根据物联网的三个层次（感知层、传输层、应用层），本阶段主要课程有传感器设计基础、RFID技术及应用、嵌入式系统开发、物联网组网技术、网络设备配置与管理、智能家居应用技术、制造业ERP技术应用、物联网系统集成等课程。
第四，实践教学课程。主要实践教学和主要专业实验为：行业认知实践、职业规划实践、C语言程序设计实验、条码应用实践、数据库设计实验、无线传感器网络设计实验、RFID系统设计实验、嵌入式系统开发实验、C# Windows编程实验、单片机与传感器结点实验、物流与ERP实验、物联网综合应用设计与实现、毕业实践和毕业设计等。
2.主要实践性教学环节
第一，行业认知实践。第1学期安排一周时间开展行业认知实践。学生通过听取物联网技术发展报告，了解行业背景和发展状况；通过走访考察物联网企业，了解岗位职业需求以及岗位技能与素质要求；通过专业教师对本专业课程体系的介绍，明确学习目标及就业取向，增强学生对专业的认同感和使命感。学生参加行业认知实践必须做好相应的记录，写出相应的实践报告，报告应包括行业认知、自我评估和职业定位等。
第三，职业规划实践 。第3学期安排一周时间开展职业规划实践。人才测评专家将学生的职业发展预测、学生的社会活动、学生自我评价、教师对学生评价、职业素质综合评分、专业课成绩、基础课成绩等原始数据与胜任特征模型的动机、特质、自我认识、社会角色、技能、知识等层次进行匹配，给出职业素质评分报告和职业生涯规划建议，学生根据评分报告和建议完成职业规划报告。
四 物联网应用技术专业实践教学设计
1.专项实践设计
第一，程序设计实践。在第1学期的教学周内，单独利用一周时间开设程序设计实践。本设计实践是程序设计基础课程的重要组成部分。通过本设计实践，学生能更进一步理解C语言程序设计方法，在编程实现时要保持良好的程序设计风格，对程序设计风格在软件设计中的重要作用有进一步的认识。根据程序设计实践完成情况进行考核，并结合设计报告对学生进行等级评定。
第二，数据结构实践。在第2学期的教学周内，单独利用一周时间开设数据结构实践。要求学生利用掌握的数据结构知识，对各种典型的算法问题进行编程、调试，并分析其时间复杂度与空间复杂度，理解设计选型对软件性能的重要性，撰写设计报告。
第三，电子技术设计实践。在第3学期的教学周内，单独利用一周时间开设电子技术设计实践。要求学生运用所学的电子技术知识，针对具体的实际问题或任务，全面地分析和设计出解决该问题的实施方案，最后完成电路的制作和测试。根据学生提交的设计报告和图纸进行考核。
第四，设计实践。基于Web的数据库设计实践，在第4学期的教学周内，单独利用一周时间开设基于Web的数据库设计实践。要求学生能够利用服务器端和客户端脚本进行网络数据库编程，掌握利用.Net平台进行网络数据库系统的设计能力。根据学生的完成情况和设计报告进行考核。
第五，无线传感器网络设计实践。利用一周时间开设无线传感器网络设计实践。要求学生运用所学知识，结合C51RF-WSN平台，选择合适的器件与模块来设计常用的无线传感器网络解决方案。根据学生的完成情况和设计报告进行考核。
2.综合系统设计实践
第一，RFID系统设计实践。在第5学期的教学周内，单独利用一周时间开设RFID系统设计实践。要求学生利用所学的RFID技术实现短距离通信，设计具有写卡与读卡功能的单片机、无源应答器和阅读器，完成设计报告。根据学生的完成情况和设计报告进行考核。
第二，小型物联网综合设计与实现。在第6学期的教学周内，单独利用一周时间开设小型物联网综合设计实践。要求学生利用IEEE802.15.4标准和ZigBee协议，将无线传感器网络和RFID技术结合起来组建简单的物联网并实现相关应用，完成设计报告。根据学生的完成情况和设计报告进行考核。
3.毕业实践与毕业设计
第一，毕业实践。第5～6学期安排18周的毕业实践。实践的形式包括企业考察与调研、参与短期项目开发、到企业进行顶岗锻炼等。学生实践结束后，写出实践报告或总结，指导教师根据学生实习情况对实践进行评定。
第二，毕业设计。毕业设计是工程项目和教学紧密结合的实践环节。学生毕业设计题目可以源于教师科研项目、物联网公司、电信运营商的工程项目以及其他来源。学生必须通过论文选题、资料收集、开题答辩、系统设计、论文撰写、论文答辩等环节。
物联网应用技术专业是面向国家战略性新兴产业发展需要而设置的新专业，物联网应用技术专业学生是物联网产业人才的重要来源，核心能力对他们整个职业生涯来说起着至关重要的作用。物联网专业学生核心能力的培养必须以多渠道、多角度渗透式进入所有课程，贯穿于教育教学的全过程，最终培养和训练学生的职业核心能力。物联网课程从根本上强化了网络教学的先进性和实践性，为培养具有网络应用能力、工程实践能力和创新能力的计算机特色人才提供了条件。
参考文献
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