第一篇:物聯網學習心得
物聯網技術學習心得
物聯網技術學習心得
“物聯網技術”的核心和基礎仍然是“互聯網技術”,是在互聯網技術基礎上的延伸和擴展的一種網絡技術;其用戶端延伸和擴展到了任何物品和物品之間,進行信息交換和通訊。因此,物聯網技術的定義是:通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,將任何物品與互聯網相連接,進行信息交換和通訊,以實現智能化識別、定位、追蹤、監控和管理的一種網絡技術叫做物聯網技術。
物聯網(Internet of Things)指的是將無處不在(Ubiquitous)的末端設備(Devices)和設施(Facilities),包括具備“內在智能”的傳感器、移動終端、工業系統、數控系統、家庭智能設施、視頻監控系統等、和“外在使能”(Enabled)的,如貼上RFID的各種資產(Assets)、攜帶無線終端的個人與車輛等等“智能化物件或動物”或“智能塵埃”(Mote),通過各種無線和/或有線的長距離和/或短距離通訊網絡實現互聯互通(M2M)、應用大集成(Grand Integration)、以及基于云計算的SaaS營運等模式,在內網(Intranet)、專網(Extranet)、和/或互聯網(Internet)環境下,采用適當的信息安全保障機制,提供安全可控乃至個性化的實時在線監測、定位追溯、報警聯動、調度指揮、預案管理、遠程控制、安全防范、遠程維保、在線升級、統計報表、決策支持、領導桌面(集中展示的Cockpit Dashboard)等管理和服務功能,實現對“萬物”的“高效、節能、安全、環保”的“管、控、營”一體化。
物聯網誕生于1999年,到2005年它已經相當普及普及,在2009年它得到了相當大的發展。
物聯網(Internet of Things)這個詞,國內外普遍公認的是MIT Auto-ID中心Ashton教授1999年在研究RFID時最早提出來的。在2005年國際電信聯盟(ITU)發布的同名報告中,物聯網的定義和范圍已經發生了變化,覆蓋范圍有了較大的拓展,不再只是指基于RFID技術的物聯網。
自2009年8月溫家寶總理提出“感知中國”以來,物聯網被正式列為國家五大新興戰略性產業之一,寫入“政府工作報告”,物聯網在中國受到了全社會極大的關注,其受關注程度是在美國、歐盟、以及其他各國不可比擬的。
物聯網的概念與其說是一個外來概念,不如說它已經是一個“中國制造”的概念,他的覆蓋范圍與時俱進,已經超越了1999年Ashton教授和2005年ITU報告所指的范圍,物聯網已被貼上“中國式”標簽。
物聯網技術學習心得
簡單講,物聯網是物與物、人與物之間的信息傳遞與控制。在物聯網應用中有三項關鍵技術。
1、傳感器技術,這也是計算機應用中的關鍵技術。大家都知道,到目前為止絕大部分計算機處理的都是數字信號。自從有計算機以來就需要傳感器把模擬信號轉換成數字信號計算機才能處理。[2]
2、RFID標簽也是一種傳感器技術,RFID技術是融合了無線射頻技術和嵌入式技術為一體的綜合技術,RFID在自動識別、物品物流管理有著廣闊的應用前景。
3、政府應該加大對產業的投入,這個投入可以不是資金,而是給企業更多的政策,特別是在操作系統、開發工具、IC設計等產業鏈中高端領域上從政策到資金都要加大投入。在管理上引入重大資金投向問責制,對長期投入資金不能市場化、產業化的項目,定期論證評估,不能達標的關停并轉甚至要追究責任。
4、減少盲目引進項目,在嵌入式與物聯網的發展中,核心技術堅持鼓勵國產化,從資金上、稅收上加大力度向自主研發產品傾斜。杜絕盲目引進產業鏈的中高端技術,特別是不能出現像其他行業一樣,重復引進同一個外國品牌多條生產線的狀況。
5、《物聯網“十二五”發展規劃》中提出二維碼作為物聯網的一個核心應用,物聯網終于從“概念”走向“實質”。二維碼(2-dimensional bar code)是用某種特定的幾何圖形按一定規律在平面(二維方向上)分布的黑白相間的圖形記錄數據符號信息的;在代碼編制上巧妙地利用構成計算機內部邏輯基礎的“0”、“1”比特流的概念,使用若干個與二進制相對應的幾何形體來表示文字數值信息,通過圖象輸入設備或光電掃描設備自動識讀以實現信息自動處理:二維條碼/二維碼能夠在橫向和縱向兩個方位同時表達信息,因此能在很小的面積內表達大量的信息。
物聯網典型體系架構分為3層,自下而上分別是感知層、網絡層和應用層。感知層實現物聯網全面感知的核心能力,是物聯網中關鍵技術、標準化、產業化方面亟需突破的部分,關鍵在于具備更精確、更全面的感知能力,并解決低功耗、小型化和低成本問題。網絡層主要以廣泛覆蓋的移動通信網絡作為基礎設施,是物聯網中標準化程度最高、產業化能力最強、最成熟的部分,關鍵在于為物聯網應用特征進行優化改造,形成系統感知的網絡。應用層提供豐富的應用,將物聯網技術與行業信息化需求相結合,實現廣泛智能化的應用解決方案,關鍵在于行業融合、信息資源的開發利用、低成本高質量的解決方案、信息安全的保障及有效商業模式的開發[3]。
物聯網體系主要由運營支撐系統、傳感網絡系統、業務應用系統、無線通信網系統等組成。
通過傳感網絡,可以采集所需的信息,顧客在實踐中可運用RFID讀寫器與相關的傳感器等采集其所需的數據信息,當網關終端進行匯聚后,可通過無線網絡運程將其順利地傳輸至指定的應用系統中。此外,傳感器還可以運用ZigBee與藍牙等技術實現與傳感器網關有效通信的目的。市場上常見的傳感器大部分都可以檢測到相關的參數,包
物聯網技術學習心得
括壓力、濕度或溫度等。一些專業化、質量較高的傳感器通常還可檢測到重要的水質參數,包括濁度、水位、溶解氧、電導率、藻藍素、pH值、葉綠素等。
運用傳感器網關可以實現信息的匯聚,同時可運用通信網絡技術使信息可以遠距離傳輸,并順利到達指定的應用系統中。我國無線通信網絡主要有3G、WLAN、LTE、GPRS,而4G仍為試點階段。
M2M平臺具有一定的鑒權功能,因此可以為顧客提供必要的終端管理服務,同時,對于不同的接入方式,其都可順利接入M2M平臺,因此可以更順利、更方便地進行數據傳輸。此外,M2M平臺還具備一定的管理功能,其介意對用戶鑒權、數據路由等進行有效地管理。而對于BOSS系統,其由于具備較強的計費管理功能,因此在物聯網業務中得到廣泛的應用。
業務應用系統主要提供必要的應用服務,包括智能家居服務,一卡通服務,水質監控服務等,所服務的對象,不僅僅為個人用戶,也可以為行業用戶或家庭用戶。在物聯網體系中,通常存在多個通信接口,對通信接口未實施標準化處理,而在物聯網應用方面,相關的法律與法規并不健全,這不利于物聯網的安全發展。
物聯網技術運用于醫學,安防,污水處理行業以及其他行業中,物聯網把新一代IT技術充分運用在各行各業之中,具體地說,就是把感應器嵌入和裝備到電網、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統、大壩、油氣管道等各種物體中,然后將“物聯網”與現有的互聯網整合起來,實現人類社會與物理系統的整合,在這個整合的網絡當中,存在能力超級強大的中心計算機群,能夠對整合網絡內的人員、機器、設備和基礎設施實施實時的管理和控制,在此基礎上,人類可以以更加精細和動態的方式管理生產和生活,達到“智慧”狀態,提高資源利用率和生產力水平,改善人與自然間的關系。
物聯網在中國迅速崛起得益于我國在物聯網方面的幾大優勢。第一,我國早在1999年就啟動了物聯網核心傳感網技術研究,研發水平處于世界前列;第二,在世界傳感網領域,我國是標準主導國之一,專利擁有量高;第三,我國是能夠實現物聯網完整產業鏈的國家之一;第四,我國無線通信網絡和寬帶覆蓋率高,為物聯網的發展提供了堅實的基礎設施支持;第五,我國已經成為世界第二大經濟體,有較為雄厚的經濟實力支持物聯網發展。
第二篇:物聯網學習心得
關于物聯網的學習心得體會
關于物聯網的學習心得體會
物聯網是新一代信息技術的重要組成部分。其英文名稱是“The Internet of things”。由此,顧名思義,“物聯網就是物物相連的互聯網”。這有兩層意思:第一,物聯網的核心和基礎仍然是互聯網,是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡;第二,其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間,進行信息交換和通信。因此,物聯網的定義是通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,把任何物品與互聯網相連接,進行信息交換和通信,以實現對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。物聯網的基本內涵:物聯網的英文名: Internet of Things(IOT),也稱為Web of Things。被視為互聯網的應用擴展,應用創新是物聯網的發展的核心,以用戶體驗為核心的創新是物聯網發展的靈魂。博欣將物聯網定義為通過各種信息傳感設備,如傳感器、射頻識別(RFID)技術、全球定位系統、紅外感應器、激光掃描器、氣體感應器等各種裝置與技術,實時采集任何需要監控、連接、互動的物體或過程,采集其聲、光、熱、電、力學、化學、生物、位置等各種需要的信息,與互聯網結合形成的一個巨大網絡。其目的是實現物與物、物與人,所有的物品與網絡的連接,方便識別、管理和控制。
物聯網的概念是在1999年提出的。當時基于互聯網、RFID技術、EPC標準,在計算機互聯網的基礎上,利用射頻識別技術、無線數據通信技術等,構造了一個實現全球物品信息實時共享的實物互聯網“Internet of things”(簡稱物聯網),這也是在2003年掀起第一輪華夏物聯網熱潮的基礎。雖然目前國內對物聯網也還沒有一個統一的標準定義,但從物聯網本質上看,物聯網是現代信息技術發展到一定階段后出現的一種聚合性應用與技術提 升,將各種感知技術、現代網絡技術和人工智能與自動化技術聚合與集成應用,使人與物智慧對話,創造一個智慧的世界。因為物聯網技術的發展幾乎涉及到了信息 技術的方方面面,是一種聚合性、系統性的創新應用與發展,也因此才被稱為是信息產業的第三次革命性創新。物聯網的本質概括起來主要體現在三個方面:一是互聯網特征,即對需要聯網的物一定要能夠實現互聯互通的互聯網絡;二是識別與通信特征,即納入物聯網的“物”一定要具備自動識別與物物通信(M2M)的功 能;三是智能化特征,即網絡系統應具有自動化、自我反饋與智能控制的特點。關于要發展這一產業應該做的策略,我個人認為首先是要各大高校設置相應的專業,以方便培養一大批這方面的專業人才,還要做好宣傳普及工作,畢竟,現在知道物聯網的人不多,還有就是國家也應該出臺一些有關的法律法規,就這一產業的一些行規進行規范,并給以相應的支持政策,另外就是要向在這一方面做的好的國家學習借鑒,畢竟,站在巨人的肩膀上才能夠看的更遠,更上一層樓。
物聯網所具有的鮮明特征 和傳統的互聯網相比,物聯網有其鮮明的特征。首先,它是各種感知技術的廣泛應用。物聯網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容和信息格式不同。傳感器獲得的數據具有實時性,按一定的頻率周
期性的采集環境信息,不斷更新數據。其次,它是一種建立在互聯網上的泛在網絡。物聯網技術的重要基礎和核心仍舊是互聯網,通過各種有線和無線網絡與互聯網融合,將物體的信息實時準確地傳遞出去。在物聯網上的傳感器定時采集的信息需要通過網絡傳輸,由于其數量極其龐大,形成了海量信息,在傳輸過程中,為了保障數據的正確性和及時性,必須適應各種異構網絡和協議。還有,物聯網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,能夠對物體實施智能控制。物聯網將傳感器和智能處理相結合,利用云計算、模式識別等各種智能技術,擴充其應用領域。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據,以適應不同用戶的不同需求,發現新的應用領域和應用模式。
物聯網的分類:
1.私有物聯網(Private IoT): 一般面向單一機構內部提供服務;
2.公有物聯網(Public IoT):基于互聯網(Internet)向公眾或大型用戶群體提供服務;
3.社區物聯網(Community IoT):向一個關聯的“社區”或機構群體(如一個城市政府下屬的各委辦局:如公安局、交通局、環保局、城管局等)提供服務;
4.混合物聯網(Hybrid IoT):是上述的兩種或以上的物聯網的組合,但后臺有統一運維實體。
物聯網未來發展:物聯網將是下一個推動世界高速發展的“重要生產力”!物聯擁有業界最完整的專業物聯產品系列,覆蓋從傳感器、控制器到云計算的各種應用。產品服務智能家居、交通物流、環境保護、公共安全、智能消防、工業監測、個人健康等各種領域。構建了“質量好、技術優、專業性強,成本低,滿足客戶需求”的綜合優勢,持續為客戶提供有競爭力的產品和服務。
關鍵技術:簡單講,物聯網是物與物、人與物之間的信息傳遞與控制。在物聯網應用中有三項關鍵技術。
1、傳感器技術,這也是計算機應用中的關鍵技術。大家都知道,到目前為止絕大部分計算機處理的都是數字信號。自從有計算機以來就需要傳感器把模擬信號轉換成數字信號計算機才能處理。
2、RFID標簽也是一種傳感器技術,RFID技術是融合了無線射頻技術和嵌入式技術為一體的綜合技術,RFID在自動識別、物品物流管理有著廣闊的應用前景。
3、政府應該加大對產業的投入,這個投入可以不是資金,而是給企業更多的政策,特別是在操作系統、開發工具、IC設計等產業鏈中高端領域上從政策到資金都要加大投入。在管理上引入重大資金投向問責制,對長期投入資金不能市場化、產業化的項目,定期論證評估,不能達標的關停并轉甚至要追究責任。
4、減少盲目引進項目,在嵌入式與物聯網的發展中,核心技術堅持鼓勵國產化,從資金上、稅收上加大力度向自主研發產品傾斜。杜絕盲目引進產業鏈的中高端技術,特別是不能出現像其他行業一樣,重復引進同一
個外國品牌多條生產線的狀況。
關鍵領域:
1.RFID;
2.傳感網;
3.M2M; 4.兩化融合。
應用模式:根據其實質用途可以歸結為三種基本應用模式,對象的智能標簽。通過二維碼,RFID等技術標識特定的對象,用于區分對象個體,例如在生活中我們使用的各種智能卡,條碼標簽的基本用途就是用來獲得對象的識別信息;此外通過智能標簽還可以用于獲得對象物品所包含的擴展信息,例如智能卡上的金額余額,二維碼中所包含的網址和名稱等,環境監控和對象跟蹤。利用多種類型的傳感器和分布廣泛的傳感器網絡,可以實現對某個對象的實時狀態的獲取和特定對象行為的監控,如使用分布在市區的各個噪音探頭監測噪聲污染,通過二氧化碳傳感器監控大氣中二氧化碳的濃度,通過GPS標簽跟蹤車輛位置,通過交通路口的攝像頭捕捉實時交通流程等,對象的智能控制。物聯網基于云計算平臺和智能網絡,可以依據傳感器網絡用獲取的數據進行決策,改變對象的行為進行控制和反饋。例如根據光線的強弱調整路燈的亮度,根據車輛的流量自動調整紅綠燈間隔等。
用途廣泛:用途范圍,物聯網用途廣泛,遍及智能交通、環境保護、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工業監測、環境監測、老人護理、個人健康、花卉栽培、水系監測、食品溯源、敵情偵查和情報搜集等多個領域。國際電信聯盟于2005年的報告曾描繪“物聯網”時代的圖景:當司機出現操作失誤時汽車會自動報警;公文包會提醒主人忘帶了什么東西;衣服會“告訴”洗衣機對顏色和水溫的要求等等。物聯網在物流領域內的應用則比如:一家物流公司應用了物聯網系統的貨車,當裝載超重時,汽車會自動告訴你超載了,并且超載多少,但空間還有剩余,告訴你輕重貨怎樣搭配;當搬運人員卸貨時,一只貨物包裝可能會大叫“你扔疼我了”,或者說“親愛的,請你不要太野蠻,可以嗎?”;當司機在和別人扯閑話,貨車會裝作老板的聲音怒吼“笨蛋,該發車了!”物聯網把新一代IT技術充分運用在各行各業之中,具體地說,就是把感應器嵌入和裝備到電網、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統、大壩、油氣管道等各種物體中,然后將“物聯網”與現有的互聯網整合起來,實現人類社會與物理系統的整合,在這個整合的網絡當中,存在能力超級強大的中心計算機群,能夠對整合網絡內的人員、機器、設備和基礎設施實施實時的管理和控制,在此基礎上,人類可以以更加精細和動態的方式管理生產和生活,達到“智慧”狀態,提高資源利用率和生產力水平,改善人與自然間的關系。
毫無疑問,如果“物聯網”時代來臨,人們的日常生活將發生翻天覆地的變化。然而,不談什么隱私權和輻射問題,單把所有物品都植入識別芯片這一點現在看來還不太現實。人們正走向“物聯網”時代,但這個過程可能需要很長的時間。
總之,通過查閱關于物聯網知識的介紹,我學到了很多的知識。我了解到物聯網的前景非常廣闊,它將極大地改變我們目前的生活方式,可以說,物聯網描繪的是充滿智能化的世界,在物聯網的世界里,事物之間聯系緊密、真是天羅地網啊!
第三篇:物聯網學習心得
《物聯網與社會生活》
學習心得
姓名:熊正紅 指導教師:馬樂 學號:20153186
專業班級:動力工程學院能動2班 小組序號:第12小組
2016年12月 《物聯網與社會生活》學習心得
動力工程學院能源與動力類2班熊正紅 20153186
一、對物聯網的初步認識
之前對于物聯網一無所知,以為它是一種高級送快遞的方式,很久之前在新華網上看到馬云擔任“菜鳥”公司董事長的消息時,不少業內人士說馬云要進軍物流領域了。那時候就有網友說:這真的小看了馬云,“菜鳥”的定位,是“中國智能物流骨干網(CSN)項目”,智能物流網也就是流通物品的物聯網。在那時第一次聽到物聯網,但仍是一頭霧水,而在物聯網與社會生活這門通識課上,老師從社會生活的發展變化出發,介紹了物聯網的起源與發展、核心技術、主要特點以及應用前景,也闡述了物聯網的四層體系結構模型,如感知識別層、網絡構建層、管理服務層、綜合應用層等知識;才知道“物聯網”的理念源于比爾蓋茨 1995 年《未來之路》一書。1999 年,美國 A uto-ID 首先提出“物聯網”的概念,即把所有物品通過射頻識別等信息傳感設備與互聯網連接起來,實現智能化識別和管理。2005 年 11 月 17 日,在突尼斯舉行的信息社會世界峰會上,國際電信聯盟(ITU)發布了《ITU 互聯網報告 2005:物聯網》,正式提出了“物聯網”的概念。顧名思義,物聯網是“物物相聯的網絡”,是指通過射頻識別(RFID)、紅外傳感器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,依據約定的協議,把任何嵌入包含其信息的可識別智能芯片的物品與互聯網連接起來,進行信息的交換和通信,以實現智能化的識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡[1]。
二、物聯網的應用
根據物聯網實質用途可以歸結為三種基本應用模式[2]:
(1)對象的智能標簽。通過二維碼、RFID等技術標識特定的對象,用于區分對象個體,例如在生活中我們使用的各種智能卡、條碼標簽的基本用途就是用來獲得對象的識別信息;此外,通過智能標簽還可以用于獲得對象物品所含的擴展信息,例如智能卡上的金額,二維碼中所含的網址和名稱等。(2)環境監控和對象跟蹤。利用多種類型的傳感器和分布廣泛的傳感器網絡,可以實現對某個對象的實時狀態的獲取和特定對象行為的監控,如:使用分布在市區的各個噪音探頭檢測噪聲污染。
(3)對象的智能控制。物聯網基于云計算平臺和智能網絡 ,可以依據傳感器網絡用獲取的數據進行決策 ,改變對象的行為進行控制和反饋。例如根據光線的強弱調整路燈的亮度, 根據車輛的流量自動調整紅綠燈間隔等。
三、課程感悟
這門通識課在后半學期才開課,第一節課到門口的時候以為走錯教室了,老師在第一次課上就用她高大上的電腦操作以及充滿活力與感染力的上課方式征服了我們。通識課又是全校性的大課,每一次課上都會有各個學科的碰撞,就像有一次在小組討論后發言,有個物理學院的同學提出用量子力學的方法來解釋當時老師留給我們的問題。在這個有著各個專業的學生的大班上,老師總是能夠引導我們進行思想碰撞、學科碰撞,每一節課給予我的感觸都特別大。有一次是在看了有關智能家居的視頻后,老師給我們20分鐘討論后進行小組展示,老師很有親和力也善于鼓勵我們,所以每個同學都有勇氣把自己天馬行空的奇思妙想展示出來,有藝術學院的同學把想法用生動的自繪圖展示出來,也有相對專業一些的同學用專業詞匯解釋某些概念。
在最后的小組自選題目20分鐘展示環節,很明顯大家都對自己所講內容做了挺深刻的研究。就我自己而言,我們小組選的RDID的發展現狀及前景展望,差不多看了半個多月的相關資料,所以在后面的文獻綜述里我們小組的每個同學都不約而同地選擇了RFID。課堂的時間也是挺短暫的,老師在sakai平臺里放了10個左右的文件包,關于智能交通、智能家居、物聯網信息安全、RFID技術等的論文,也讓我們對這些方面略有些了解。對于我這種非專業學生來說,這門課也使得我對物聯網產生了濃厚的興趣,不在于有多專業而在于老師讓我們知道了它是怎么來的、它的作用到底體現在哪些方面。也會讓我們對于未來的智能時代抱有極大的憧憬。
同時,它也讓我們對物聯網有了一定的了解,其實學科與學科之間如果能夠好好的結合,或者將書本上的理論知識真正運用到生活中,哪怕是很小的一個點也會產生意想不到的作用。這門課上,給我們的潛意識里灌輸了一種新的概念與知識,可能在以后的學習生活或者設計某個作品時,會猛然發現物聯網強大的作用。
這半學期的物聯網與社會生活課雖然短暫但給我留下了許多珍貴的回憶,以及一些全新的知識。在這門課里不僅有學習知識,在這種愉快的氛圍里也學會了團隊合作。在快樂的情緒下學的東西總是特別深刻。很感謝能遇到這么優秀的老師和同學們。
參考文獻:
[1] 王志文,鄧少靈,物聯網信息安全特點及防范措施[J],上海海事大學經濟管理學院
[2] 劉件,侯毅,物聯網時代的信息安全防護研究[J],北京航空航天大學,100191
第四篇:物聯網
組成:宇宙空間部分:由24顆人造衛星構成,其中21顆工作,3顆備用。24顆衛星均勻分布在6個軌道面上,使地球表面任何地方在任一時刻都有至少6顆衛星在視線之內,可達到準確定位和跟蹤。4
地面監控系統:由1個主控站、6個監測站、4個地面天線組成。負責收集由衛星傳回的信息,并計算衛星星歷、相對距離,大氣校正等數據。
用戶設備部分:即用戶GPS信號接收機,主要功能是接收GPS衛星發射的信號,以獲得必要的導航和定位信息,經數據處理,完成導航和定位工作
原理:GPS使用24顆人造衛星所形成的網絡來三角定位接受器的位置,并提供經緯度坐標,可以達到準確定位。但GPS定位的位置需要在可看見人造衛星或軌道所經過的地方,因此只用于室外定位。
組成:GPS手機+網絡基站+位置服務器+GPS
原理:1)AGPS手機將其的基站地址通過網絡傳輸到位置服務器; 位置服務器將與該位置相關的GPS輔助信息(包含GPS的星歷和方位俯仰角等)傳輸到手機;2)手機的AGPS模塊根據輔助信息(以提升GPS信號的第一鎖定時間能力)接收GPS原始信號; 3)手機解調GPS原始信號并計算手機到衛星的距離,通過網絡傳輸到位置服務器;4)位置服務器據此完成對GPS信息的處理,估算手機的位置,并通過網絡傳輸到定位網關或應用平臺,完成手機用戶的定位。
特點: 低功耗、成本低、時延短、網絡容量大、可靠、安全
網絡的拓撲結構主要有三種,星型網、網狀(mesh)網和混合網。星型網是由一個PAN協調點和一個或多個終端節點組成的。
PAN協調點必須是FFD,它負責發起建立和管理整個網絡,其它的節點(終端節點)一般為RFD,分布在PAN協調點的覆蓋范圍內,直接與PAN協調點進行通信。星型網通常用于節點數量較少的場合。
結構:Zigbee的體系結構由稱為層的各模塊組成。每一層為其上一層提供特定的服務:即由于數據服務實體提供數據傳輸服務;管理實體提供所有的其他管理服務。每個服務實體通過相應的服務接入點(SAP)為其上層提供一個接口,每個服務接入點通過服務原語來完成所對應的功能。
4.物聯網概念及層次結構:
定義:把任何物品通過射頻識別(RFID),紅外感應器,全球定位系統,激光掃描器 等信息傳感設備,按約定的協議與互聯網連接起來,進行信息交換和共享,以實現智能化識別和管理的一種網絡。
層次結構:物聯網應用層(行業應用系統、行業應用平臺),物聯網網絡層(業務支撐平臺、核心網絡、接入網絡),物聯網感知層(定位授時、攝像監控、傳感器網、M2M終端、RFID讀寫)
RFID的結構:從結構上講RFID是一種簡單的無線系統,只有兩個基本器件,該系統用于控制、檢測和跟蹤物體。系統由一個詢問器和很多應答器組成。
RFID的組成::由天線,耦合元件及芯片組成,一般來說都是用簽作為應答器,每個標簽具有唯一的電子編碼,附著在物體上標識目標對象。閱讀器:由天線,耦合元件,芯片組成,讀取(有時還可以寫入)標簽信息的設備,可設計為手持式rfid讀寫器(如:C5000W)或固定式讀寫器。
應用軟件系統 :是應用層軟件,主要是把收集的數據進一步處理,并為人們所使用。
原理:標簽進入磁場后,接收解讀器發出的射頻信號,憑借感應電流所獲得的能量發送出存儲在芯片中的產品信息,或者由標簽主動發送某一頻率的信號,解讀器讀取信息并解碼后,送至中央信息系統進行有關數據處理。
6.三要素:傳感器、感知對象、觀察者
特征:傳感器網絡是集成了監測、控制以及無線通信的網絡系統,節點數目更為龐大(上千甚至上萬),節點分布更為密集;由于環境影響和能量耗盡,節點更容易出現故障;環境干擾和節點故障易造成網絡拓撲結構的變化;通常情況下,大多數傳感器節點是固定不動的。另外,傳感器節點具有的能量、處理能力、存儲能力和通信能力等都十分有限。傳統無線網絡的首要設計目標是提供高服務質量和高效帶寬利用,其次才考慮節約能源;而傳感器網絡的首要設計目標是能源的高效利用,這也是傳感器網絡和傳統網絡最重要的區別之一。
關鍵技術:節點自定位技術、時間同步技術、(3)數據融合技術、(4)網絡安全技術
概念:M2M是machine-to-machine的簡稱,即“機器對機器”的縮寫,也有人理解為人對機器(man-to-machine)、機器對人(machine-to-man)等,旨在通過通信技術來實現人、機器和系統三者之問的智能化、交互式無縫連接
特點:(1)M2M通信與人和人之間的通信有本質的區別,因為M2M通信是面向機器的通信,它將遍布在日常生活中的機器設備連接起來,組成網絡,所以具有常規通信所沒有的特點。(2)M2M表達的是多種不同類型通信技術的有機結合,包括機器之間通信、機器控制通信、人機交互通信以及移動互聯通信。
3)M2M讓機器、設備在應用處理過程中與后臺信息處理系統建立無線連接、共享信息,并與操作者共享信息。(4)M2M技術綜合了數據采集、遠程監控、GPS等系統,能夠使業務流程自動化,集成公司的IT設備和非IT設備,并創造相關增值服務。
8.定義:云計算是一種動態的、易擴展的、通過互聯網提供虛擬化的資源計算方式。狹義云計算是指IT基礎設施的交付和使用模式;廣義云計算是指服務的交付和使用模式。“云” 是指由成千上萬臺計算機和服務器集群,通過互聯網實現網絡服務的“電腦云”。
特點:以免費或付費使用的形式向用戶提供各種計算服務的,主要包括:基礎設施即服務IaaS(Infrastructure as a Service)、平臺即服務PaaS(Platform as a Service)和軟件即服務SaaS(Software as a Service)
9.古跡、古樹實時監測,數字圖書館和數字檔案館
數字家庭,定位導航,現代物流管理,食品安全控制零售,數字醫療,防入侵系統
10.2009年8月,“感知中國”的講話把我國物聯網領域的研究和應用開發推向了高潮,無錫市率先建立了“感知中國”研究中心,中國科學院、運營商、多所大學在無錫建立了物聯網研究院,無錫市江南大學還建立了全國首家實體物聯網工廠學院。自溫總理提出“感知中國”以來,物聯網被正式列為國家五大新興戰略性產業之一,寫入“政府工作報告”,物聯網在中國受到了全社會極大的關注,其受關注程度是在美國、歐盟、以及其他各國不可比擬的。[1]
物聯網的概念已經是一個“中國制造”的概念,它的覆蓋范圍與時俱進,已經超越了1999年Ashton教授和2005年ITU報告所指的范圍,物聯網已被貼上“中國式”標簽。截至2010年,發改委、工信部等部委正在會同有關部門,在新一代信息技術方面開展研究,以形成支持新一代信息技術的一些新政策措施,從而推動我國經濟的發展。物聯網作為一個新經濟增長點的戰略新興產業,具有良好的市場效益,《2013-2017年中國物聯網行業應用領域市場需求與投資預測分析報告》數據表明,2010年物聯網在安防、交通、電力和物流領域的市場規模分別為600億元、300億元、280億元和150億元。2011年中國物聯網產業市場規模達到2600多億元。
物聯網本身的結構復雜,主要包括三大部分:首先是感知層,承擔信息的采集,可以應用的技術包括智能卡、RFID電子標簽、識別碼、傳感器等;其次是網絡層,承擔信息的傳輸,借用現有的無線網、移動網、固聯網、互聯網、廣電網等即可實現;第三是應用層,實現物與物之間,人與物之間的識別與感知,發揮智能作用。
第五篇:物聯網論文
淺談應用物聯網技術的智能校園
摘要:物聯網產生以來在很多領域給人創造了更多的便利。為改善教學水平、提高管理水平,將物聯網技術引入校園,推動了智能校園的建設。未來,應用物聯網技術的智慧校園將有大好的發展前景。本文簡要概述智能校園與傳統校園對比、物聯網技術在智慧校園中的部分具體應用關鍵詞:物聯網、智能校園、傳統校園 正文
一、物聯網
1、物聯網概念
物聯網最早出現于 1995 年比爾。蓋茨寫的《未來之路》,在該書中,他已經提到物物互聯。1999 年,美國麻省理工學院最先提出了物聯網的概念。
物聯網一開始的概念局限于使用射頻識別(RFID)的技術設備和互聯網相結合,使物品信息實現智能化識別和管理,實現物品的信息互聯而形成的網絡。互聯網將來自世界各地的計算機都連接起來形成網絡,讓人與人的信息交互得以實現,物聯網拓展了互聯網,通過運用傳感器、RFID 等技術,將任意時間、不同地點的物體接入網絡,以實現物品的識別,達到物與物、人與物之間的聯通,讓彼此的信息能夠共享。隨著相關技術和應用的發展,物聯網的內涵也在不斷擴展。
二、智能校園
1、智能校園的概念
智能校園是指通過物聯網、云計算、虛擬化等新技術來改變學生、教師和校園資源交互的方式,將學校的教學、科研、管理與校園資源和應用系統進行整合,以提高應用交互的明確性、靈活性和響應速度,從而實現智能化服務和管理的校園模式。
智能校園是一個開放的、創新的、協作的、智能的綜合信息服務平臺。教師、學生和管理者在這個智能校園里會全面感知不同的教學資源,獲得及時的互動、最大的共享、最佳協作的學習、工作和生活環境,實現相關信息資源的有效的采集、合理的分析、高效的應用和便攜的服務。智能校園的重點在于智能。及教學的智能,學生生活中體現出來的智能,圖書館里所體現出來的智能等等,他強調的是教務部門、教學機構及科研部門的信息資源的融合能力。其最重要的核心在于整合校園內各種資源,尤其高度重視通過技術手段加強信息的互通性和協作能力。
2、智能校園的特點
2.1為廣大師生提供一個全面的智能感知環境和綜合信息服務平臺,提供基于角色的個性化定制服務; 2.2將基于計算機網絡的信息服務融入到學校的各個應用服務領域,實現互聯和協作
2.3通過智能感知環境和綜合信息服務平臺,為學校與外部世界提供一個相互交流和互相感知的接口
3、智能校園與傳統的數字校園的區別
3.1數字校園
數字校園是校園內教學和管理的信息化,是互聯網發展到一定程度的產物。隨著信息技術的發展,數字校園被賦予了不同的層次,不同深度的應用內含。例:
3.1 用戶不再需要用多個賬號登錄。數字校園的用戶只需要使用唯一確定的用戶名和密碼單點登錄即可完成所有網絡下的學習和管理工作,并且能夠使用該校園內所有的信息服務。
3.2 實現了校園網內多不同的應用系統對數據的共享。數字校園網內使用統一共享的數據庫平臺,解決了不同應用系統下數據的重復采集或轉移等,共享數據的一次輸入可以供整個校園網內的所有相關
教學和管理的應用系統使用,實現了不同應用系統的集成,減少了無意義的重復工作,節省人力和物力。3.3 不同部門不用再分別進行應用系統的管理。數字化校園網只需要一個部門管理,無需每個部門都要設置一個管理人員。節約了人力資源。
智能校園是數字校園升級到一定階段的表現。智慧校園的核心內容是”智能化“,是通過全球的物聯網實現信息交流,是物聯網時代的產物,交流對象更側重于“物”而非“人”。而物聯網是互聯網的延伸,互聯網是物聯網的基礎。由此看來,智慧校園是建立在數字校園基礎上的。因此,智慧校園是以網絡化和數字化為基礎的,數字校園所采用的的單點登錄及其所提供的數字化編碼等都是智慧校園建設 所必須具備的基礎。
三、物聯網技術在智能校園中的應用: 消費管理 :學生的消費主要是指一日三餐及生活購物。每位同學都有一張含有 RFID 電子標簽的校園卡,卡內附有個人信息。學校食堂等消費場地都安裝有RFID 識讀器,當學生要去食堂吃飯或去超市購物時,只需在識讀器上刷一下卡,卡內信息就被讀取出來,利用網絡傳至系統數據中心,通過后臺數據庫的查詢來正確讀取卡內余額,系統會自動扣除本次消費所該支付的實際金額,并進行電子錢包的實時更新。
后勤管理 :主要包括校園的照明和浴室管理。資源是有限的,而且學校每天在水電等方面開支很大,運用物聯網技術可以使這個問題得到有效緩解。比如將某些傳感設備安裝在教室等場所,應用無線遙感、聲控等技術,完成自動照明,同時可以根據教師的環境來調節燈光強度,當感應器感應到所有人都離開教室后會給系統相應的指令將燈關閉,不僅為學生提供了一個更為舒適的學習環境,還能避免浪費。還可以在澡堂里的浴室內安裝上用水消費的傳感設備,學生在洗澡時只需將卡放在讀卡器上,噴頭將自動出水并根據水的流量進行計算,當感應到人離開時又會自動停止送水和金額扣費,從而既達到節水的目的也達到避免誤扣費的目的。
安防管理 :近年來,各大高校安全事故頻頻發生,發生的根本原因與外來員的隨意進出有很大關系。目前許多高校的校園安全管理機制不夠完善,比如前段時間南京某高校女生被外來人員用用來捕狗的麻醉弩誤射。這些事件令學生和家長感到擔憂。在校園安全管理中運用物聯網技術可以有效解決存在的潛在危險。在校園安防管理中,利用射頻識別、無線傳感等技術,與視頻監控系統結合起來,將傳感器合理部署在學校某些地區,計算機系統會匯總處理這些信息,恰當進行提醒或是自動報警,如果有人擅自強行闖入學校的警戒區,系統將通過布署在該場所的傳感終端,來判斷闖入者實際位置,使用調整后的移動攝像頭對該區域進行重點監控,并記錄下圖像資料,方便安保人員進行處理。通過應用物聯網技術來感知學校周邊環境,實現校園安全管理。
圖書管理 :智能圖書館是利用物聯網技術來實現無需人員值守的智能服務和高效管理。智能校園系統中的圖書管理主要是 RFID 電子標簽在圖書館中的應用。在圖書管理過程中,可以考在每一本書中安裝上 RFID 卡,用它來記錄該書籍所屬的分類、放在哪個書架、被誰借閱等信息,并根據該信息對書籍進行查詢、定位等操作,方便工作人員進行高效率的歸架整理。
考勤管理 :現在高校中較為普遍存在對學生的要求較低,所以有部分學生對自己不負責,認為期末時好好背背書就不會掛科而逃避上課,而且學校屢禁不止。教師對學生的課堂考勤也耗費了太多的精力,使教學的時間縮短了,合理有效的考勤系統既節約了時間,又能提高了效率。學生都需要在課前進入教室時主動向安裝在教室內的讀卡器刷一下卡,當智能設備接收到本次刷卡記錄后,便會把數據馬上發送到系統服務器,該數據也會實時更新到后臺數據庫,那么教師就可以了解到學生課堂出勤情況,教務部門也不需要再專門安排人員查各個班的出勤情況。
改善教學:改善傳統教學模式,改變以往老師一人在講臺上不停地講課的灌輸式教學,將學生與老師時時緊密聯系起來,增加互動,提升學生的學習興趣。在教室中安裝攝像頭和錄音設備,實時記錄老師講課的內容并上傳到學校網絡中的學生學習模塊中,方便學生課后復習與鞏固。結語:智能校園比傳統校園更好的整合了學校中的各項有效資源,提高了教師的工作環境和學生的學習與生活環境。雖然目前智能校園的發展還受到諸多條件的限制,但我相信未來通過政府、學校和社會等多方的共同努力,將會有更好的發展前景。
運用物聯網技術的智能校園將是未來學校發展的必要趨勢,未來的學校會越來越“智能”。參考文獻:[1]馬建 物聯網技術概論 [M] 機械工業出版社 2016.7 [2]喬蕊,崔春英 物聯網環境下智慧校園建設與發展問題研究 [J] 周口師范學院學報 2015.2 [3]劉志龍 物聯網技術在高校智慧校園中的應用研究[J]無線互聯科技2015.12