第一篇：基于物聯(lián)網(wǎng)的土壤水分實(shí)時(shí)檢測(cè)灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文

0 引言。

隨著現(xiàn)代數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)（如藍(lán)牙、紅外線、WiFi、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（如 ZigBee、GPRS）、信息處理技術(shù)（如云計(jì)算技術(shù)等）的發(fā)展，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在機(jī)械化的基礎(chǔ)上正在朝著自動(dòng)化、智能化的方向推進(jìn)。

土壤水分反映了農(nóng)業(yè)干旱程度，以土壤水分為指標(biāo)，可以指導(dǎo)農(nóng)業(yè)灌溉。土壤的含水狀況俗稱土壤墑情，還包括土壤性質(zhì)、深度等狀態(tài)，其關(guān)系到農(nóng)作物的優(yōu)質(zhì)生長(zhǎng)。不能及時(shí)、足量灌溉，或過(guò)量灌溉，都可能導(dǎo)致農(nóng)作物根莖不能從土壤及時(shí)吸收水分，影響農(nóng)作物的正常生長(zhǎng)。另一方面，從農(nóng)業(yè)節(jié)水、節(jié)能及可持續(xù)性發(fā)展角度考慮，在灌溉作業(yè)中，要實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)灌溉水資源高效利用，必須實(shí)時(shí)、精確地掌握農(nóng)田土壤水分信息，準(zhǔn)確地控制灌溉開始時(shí)機(jī)、結(jié)束時(shí)機(jī)及水量，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)水、節(jié)能和作物的良好生長(zhǎng)雙重目標(biāo)。

作為農(nóng)業(yè)大國(guó)，我國(guó)的農(nóng)業(yè)用水量消耗了 80% 的水資源總量[1],研究開發(fā)土壤含水率自動(dòng)監(jiān)測(cè)和智能控制的灌溉系統(tǒng)，有助于作物良好生長(zhǎng)條件的建立和水資源的節(jié)約。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外研發(fā)出土壤水分檢測(cè)器，利用無(wú)線傳感器采集農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)信息，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土壤含水率的數(shù)據(jù)。當(dāng)土壤含水率數(shù)值低于閾值下限時(shí)，開啟水泵進(jìn)行灌溉； 當(dāng)土壤含水率數(shù)值高于閾值上限時(shí)，關(guān)閉水泵以停止灌溉，實(shí)現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)模式下的農(nóng)業(yè)土壤水分智能控制。

然而，受制于傳感器等硬件及通信模塊等軟件系統(tǒng)的發(fā)展，現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)用范圍還很小，普及率較低。目前，物聯(lián)網(wǎng)傳感器一般體積較大、不便于攜帶與安裝、能耗高、價(jià)格貴、響應(yīng)速度慢、精度低及數(shù)據(jù)傳輸不穩(wěn)定。同時(shí)，作為土壤水分傳感器，還需要具備受土質(zhì)影響小及不易受到土壤中各種成分腐蝕等特點(diǎn)。系統(tǒng)的組成及原理。

系統(tǒng)主要包括硬件部分，如 RHD-100 土壤水分傳感器、射頻識(shí)別芯片 CC2530、MSP430 F149 單片機(jī)、步進(jìn)電機(jī)，以及上位機(jī)系統(tǒng)軟件等部分。

系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)檢測(cè)土壤水分，檢測(cè)數(shù)據(jù)由傳感器采集并通過(guò) GPRS 作為通信渠道發(fā)送，采用 SPS 控制傳感器的采樣時(shí)間，每 1.7s 發(fā)送 1 次傳感器數(shù)據(jù)信息。在一個(gè)設(shè)定的時(shí)間斷內(nèi)，傳感器可自動(dòng)繪制土壤水分曲線，土壤水分低于閾值下限時(shí)，控制終端發(fā)送指令，單片機(jī)接到指令，通過(guò) I/O 口控制電磁閥開關(guān)開啟步進(jìn)電機(jī)； 高于閾值上限時(shí)，及時(shí)關(guān)閉電機(jī)，所用數(shù)據(jù)信息和指令通過(guò)無(wú)線技術(shù) ZigBee 進(jìn)行傳輸。硬件實(shí)現(xiàn)方案。

2.1 處理器的選擇。

單片機(jī)具有高集成度、高可靠性、低功耗、控制能力強(qiáng)、擴(kuò)展能力好、體積小巧、高性價(jià)比和使用便利等優(yōu)點(diǎn)，在儀器儀表、專用設(shè)備智能化管理及過(guò)程控制等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，有效地控制了產(chǎn)品質(zhì)量，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

TI 公司設(shè)計(jì)的 MSP430F149 因其極低的空閑功耗而聞名，是一個(gè) 16 位的、結(jié)合了指令和數(shù)據(jù)總線的馮諾依曼系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。MSP430F149 具有 60kB 的非易失性存儲(chǔ)器，系統(tǒng)內(nèi)可編程，還具備一個(gè) 2 kB 的內(nèi)部SRAM.該處理器可以在 1.8 ~ 3.6V 之間進(jìn)行操作，并且可以被鎖定在 1.8V、8MHz 兆赫和 3.6V、高達(dá)4.15 MHz 的范圍之間。本系統(tǒng)中，處理器電壓為1.8V,于 32.76kHz 時(shí)鎖定，每個(gè)樣品的平均周期數(shù)為988,意味著處理器每秒 197.600 次活躍； 功率測(cè)量顯示共 耗 電 204μW,功 率 測(cè) 量 值 只 有 32.768kHz.MSP430F149 具有通信高速、開發(fā)環(huán)境方便高效、較寬的運(yùn)行溫度范圍及較強(qiáng)的抗干擾力，工作穩(wěn)定，時(shí)鐘系統(tǒng)靈活，具有可串行在線編程、喚醒時(shí)間較短及中斷 功 能 強(qiáng) 大 等 優(yōu) 勢(shì)。本 設(shè) 計(jì) 以 TI 公 司 的MSP430F149 作為微處理器。

2.2 傳感器的選擇。

在選擇傳感器時(shí)，需要考慮使用環(huán)境對(duì)傳感器的影響，所選用傳感器不應(yīng)受到土壤的腐蝕，且受土質(zhì)影響應(yīng)較小，對(duì)土壤土壤含水率的應(yīng)具有較高的分辨率，確保傳感器能在一個(gè)較長(zhǎng)的時(shí)間段內(nèi)穩(wěn)定、準(zhǔn)確地感知土壤的含水率。

綜合考慮多方面因素，如傳感器的性價(jià)比、穩(wěn)定性、可靠性、能耗及使用維修的便利性等指標(biāo)，選用邯鄲市邯山瑞華電子有限公司生產(chǎn)的 RHD-100 土壤水分傳感器為本智能控制系統(tǒng)的終端檢測(cè)端。該檢測(cè)終端以 CMOS 芯片為核心，可以監(jiān)測(cè)并傳輸數(shù)據(jù)信息，且具有簡(jiǎn)潔合理的結(jié)構(gòu)，小巧的體積，運(yùn)輸、安裝、操作及后期維護(hù)的便利等優(yōu)勢(shì)。其檢測(cè)頭以不繡鋼材料制成，使用壽命較長(zhǎng)，并進(jìn)行了環(huán)氧樹脂封裝，可以有效隔絕外部異物侵襲，防止干擾破壞，埋入土壤中使用時(shí)不易受收到土壤中各種成分的侵蝕； 受土質(zhì)得影響較小，可以在較廣范圍的地區(qū)運(yùn)用。

2.3 太陽(yáng)能供電模塊設(shè)計(jì)。

因?yàn)橄到y(tǒng)的監(jiān)測(cè)區(qū)域?yàn)檗r(nóng)田，一般沒(méi)有設(shè)置電線電纜，無(wú)法使用外接電源實(shí)現(xiàn)能源供給，需要自備電源。為避免頻繁更換電池帶來(lái)的系列問(wèn)題，特選用太陽(yáng)能電池為供能單元，為每個(gè)傳感器配備一個(gè)獨(dú)立的太陽(yáng)能供電模塊，主要包括： 1 個(gè) 12 V、12 Ah 充電電池； 1 塊太陽(yáng)能電池板，輸出功率為 15W;1 個(gè)調(diào)壓器，壓力范圍為 3.3 ~12 V.運(yùn)行試驗(yàn)表明： 太陽(yáng)能電池模塊可以滿足田間傳感器的供能要求。

2.4 CC2530 射頻收發(fā)模塊。

CC2530 為內(nèi)部集成的無(wú)線通信模塊，其內(nèi)核符合 RF4CE/Zigbee 1.8V 協(xié)議，可進(jìn)行 CRC 硬件校驗(yàn)；結(jié)合了具有優(yōu)良收發(fā)性能的 RF 收發(fā)器和增強(qiáng)型8051MCU,可編程 4 種不同的閃存版本，包括 CC2530F32 /128 /64 /256,分別具有 32 /128 /64 /256KB 的閃存。其壓控振蕩器完全集成，也集成了其它很多功能模塊，靈敏度極高、抗干擾性能佳，提供了完整而強(qiáng)大的 ZigBee 方案、ZigBee RF4CE 遠(yuǎn)程控制方案。使用該收發(fā)模塊，只需極少的外接元件（如天線）、晶振等少量的外圍電路元件，就能在 2.4GHZ 的頻段上工作。CC2530 內(nèi)部使用 1.8V 工作電壓，并且能夠把外界提供的電壓（3.3V）轉(zhuǎn)化為內(nèi)部使用電壓。本設(shè)計(jì)以產(chǎn)自 TI 公司的 CC2530 射頻收發(fā)模塊作為射頻收發(fā)模塊的主芯片。

2.5 GPRS 通信模塊設(shè)計(jì)。

與 GSM 相比較，GPRS 的用戶接入時(shí)間更短、可靠性更高、通信速度更快，能夠支持 TCP /IP 協(xié)議[2].GPRS 模塊通過(guò)串口與 ZigBee 灌溉系統(tǒng)主控制網(wǎng)關(guān)連接，ZigBee 節(jié)點(diǎn)在反饋土壤水分信息時(shí)，首先將信號(hào)通過(guò) ZigBeb 網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給主控制網(wǎng)關(guān)，然后由控制器網(wǎng)關(guān)通過(guò) GPRS 模塊，將信號(hào)發(fā)送到用戶端； 用戶端可以根據(jù)具體的作物品種設(shè)定終端節(jié)點(diǎn)水位閾值上、下限，控制終端節(jié)點(diǎn)步進(jìn)電機(jī)的開啟與關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)灌溉。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。

IEEE802.15.4,俗稱 ZigBee,是一種近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低速率及低成本的雙向無(wú)線通訊技術(shù)[3].ZigBee 協(xié)議棧是基于 IEEE 802.15.4 之上的協(xié)議棧，其網(wǎng)絡(luò)層功能包括多跳路由，以及路由發(fā)現(xiàn)和維護(hù)、安全和連接/離開網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)向新加入的設(shè)備分配 16 位地址。

ZigBee 技術(shù)是一個(gè)特別為短距離無(wú)線通信及低功耗設(shè)計(jì)的媒體訪問(wèn)控制（MAC）和物理層的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，因此當(dāng)遇到傳感器網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、指令傳輸觸發(fā)此類工作時(shí)，ZigBee 成為不二之選。

本設(shè)計(jì)選用了 CC2530 支持的免費(fèi) ZigBee 協(xié)議棧，在 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)建立之后，用戶通過(guò) ZigBee 協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)、GPRS 通信網(wǎng)絡(luò)，管理 ZigBee 終端節(jié)點(diǎn)，設(shè)定不同作物土壤含水量的閾值上下限范圍。當(dāng)傳感器檢測(cè)到土壤水分值低于閾值下限值時(shí)，通過(guò)單片機(jī) I/O 口開啟步進(jìn)電機(jī)，自動(dòng)啟動(dòng)灌溉動(dòng)作； 當(dāng)傳感器監(jiān)測(cè)并發(fā)送的土壤水分值高于閾值上限時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)，傳輸指令，通過(guò)單片機(jī)關(guān)閉步進(jìn)電機(jī)，中止灌溉動(dòng)作。由此，實(shí)現(xiàn)土壤水分的自動(dòng)監(jiān)測(cè)和智能灌溉控制。

計(jì)算機(jī)端程序采用 Java 語(yǔ)言編寫，可實(shí)現(xiàn)軟件系統(tǒng)數(shù)據(jù)的處理，包括傳輸、存儲(chǔ)、顯示及指令的執(zhí)行等功能。系統(tǒng)測(cè)試試驗(yàn)及結(jié)果分析。

為驗(yàn)證系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性，檢測(cè)制作的實(shí)驗(yàn)樣機(jī)是否符合設(shè)計(jì)要求，工作能否穩(wěn)定、連續(xù)和可靠，對(duì)制作完成的自動(dòng)灌溉控制系統(tǒng)試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行了測(cè)試。

4.1 水稻田土壤含水量檢測(cè)控制試驗(yàn)。

將本系統(tǒng)試樣樣機(jī)運(yùn)用于水稻田，設(shè)置土壤含水量閾值為 30% ~ 60% ,監(jiān)測(cè)并控制土壤水分，得到的土壤水分變化圖如圖 1 所示。

由于濕度傳感器具有延遲特性，濕度的變化并不是呈線性地增長(zhǎng)或降低，具有一定的滯后性。

4.2 棉花地土壤含水量檢測(cè)控制試驗(yàn)。

將本系統(tǒng)運(yùn)用于棉花田，設(shè)置土壤含水量閾值為20% ~ 35% ,監(jiān)測(cè)并控制土壤水分，土壤水分變化圖如圖 2 所示。

試驗(yàn)表明： 系統(tǒng)工作狀態(tài)良好、運(yùn)行穩(wěn)定，可適應(yīng)不同土壤環(huán)境的水分控制，能隨著土壤濕度的變化而動(dòng)作，達(dá)到了將土壤濕度自動(dòng)控制在設(shè)定范圍內(nèi)的目的。結(jié)論。

在我國(guó)當(dāng)前的農(nóng)業(yè)大環(huán)境下，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在土壤水分監(jiān)測(cè)和控制中的應(yīng)用還處于初級(jí)階段，實(shí)際推廣運(yùn)用范圍偏小，與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比，技術(shù)相對(duì)落后[4].因此，在物聯(lián)網(wǎng)實(shí)際運(yùn)用的設(shè)計(jì)中，需要根據(jù)國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的實(shí)際情況，充分考慮實(shí)用性和可推廣性。

本文設(shè)計(jì)了基于 RHD-100 土壤水分傳感器、射頻芯片 CC2530、MSP430 F149 單片機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、及上位機(jī)軟件系統(tǒng)的土壤含水率監(jiān)測(cè)及灌溉控制系統(tǒng)。試驗(yàn)表明： 系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠，可有效地檢測(cè)土壤水分并通過(guò)控制步進(jìn)電機(jī)動(dòng)作實(shí)現(xiàn)自動(dòng)灌溉，將土壤水分控制端設(shè)定范圍內(nèi)，具備一定的準(zhǔn)確性和廣泛的適應(yīng)性。

參考文獻(xiàn)：

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第二篇：物聯(lián)網(wǎng)論文

淺談應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能校園

摘要：物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生以來(lái)在很多領(lǐng)域給人創(chuàng)造了更多的便利。為改善教學(xué)水平、提高管理水平，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入校園，推動(dòng)了智能校園的建設(shè)。未來(lái)，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧校園將有大好的發(fā)展前景。本文簡(jiǎn)要概述智能校園與傳統(tǒng)校園對(duì)比、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧校園中的部分具體應(yīng)用關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)、智能校園、傳統(tǒng)校園 正文

一、物聯(lián)網(wǎng)

1、物聯(lián)網(wǎng)概念

物聯(lián)網(wǎng)最早出現(xiàn)于 1995 年比爾。蓋茨寫的《未來(lái)之路》，在該書中，他已經(jīng)提到物物互聯(lián)。1999 年，美國(guó)麻省理工學(xué)院最先提出了物聯(lián)網(wǎng)的概念。

物聯(lián)網(wǎng)一開始的概念局限于使用射頻識(shí)別（RFID）的技術(shù)設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合，使物品信息實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理，實(shí)現(xiàn)物品的信息互聯(lián)而形成的網(wǎng)絡(luò)。互聯(lián)網(wǎng)將來(lái)自世界各地的計(jì)算機(jī)都連接起來(lái)形成網(wǎng)絡(luò)，讓人與人的信息交互得以實(shí)現(xiàn)，物聯(lián)網(wǎng)拓展了互聯(lián)網(wǎng)，通過(guò)運(yùn)用傳感器、RFID 等技術(shù)，將任意時(shí)間、不同地點(diǎn)的物體接入網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)物品的識(shí)別，達(dá)到物與物、人與物之間的聯(lián)通，讓彼此的信息能夠共享。隨著相關(guān)技術(shù)和應(yīng)用的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵也在不斷擴(kuò)展。

二、智能校園

1、智能校園的概念

智能校園是指通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、虛擬化等新技術(shù)來(lái)改變學(xué)生、教師和校園資源交互的方式，將學(xué)校的教學(xué)、科研、管理與校園資源和應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行整合，以提高應(yīng)用交互的明確性、靈活性和響應(yīng)速度，從而實(shí)現(xiàn)智能化服務(wù)和管理的校園模式。

智能校園是一個(gè)開放的、創(chuàng)新的、協(xié)作的、智能的綜合信息服務(wù)平臺(tái)。教師、學(xué)生和管理者在這個(gè)智能校園里會(huì)全面感知不同的教學(xué)資源，獲得及時(shí)的互動(dòng)、最大的共享、最佳協(xié)作的學(xué)習(xí)、工作和生活環(huán)境，實(shí)現(xiàn)相關(guān)信息資源的有效的采集、合理的分析、高效的應(yīng)用和便攜的服務(wù)。智能校園的重點(diǎn)在于智能。及教學(xué)的智能，學(xué)生生活中體現(xiàn)出來(lái)的智能，圖書館里所體現(xiàn)出來(lái)的智能等等，他強(qiáng)調(diào)的是教務(wù)部門、教學(xué)機(jī)構(gòu)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(nèi)各種資源，尤其高度重視通過(guò)技術(shù)手段加強(qiáng)信息的互通性和協(xié)作能力。

2、智能校園的特點(diǎn)

2.1為廣大師生提供一個(gè)全面的智能感知環(huán)境和綜合信息服務(wù)平臺(tái)，提供基于角色的個(gè)性化定制服務(wù)； 2.2將基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的信息服務(wù)融入到學(xué)校的各個(gè)應(yīng)用服務(wù)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)和協(xié)作

2.3通過(guò)智能感知環(huán)境和綜合信息服務(wù)平臺(tái)，為學(xué)校與外部世界提供一個(gè)相互交流和互相感知的接口

3、智能校園與傳統(tǒng)的數(shù)字校園的區(qū)別

3.1數(shù)字校園

數(shù)字校園是校園內(nèi)教學(xué)和管理的信息化，是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展到一定程度的產(chǎn)物。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字校園被賦予了不同的層次，不同深度的應(yīng)用內(nèi)含。例：

3.1 用戶不再需要用多個(gè)賬號(hào)登錄。數(shù)字校園的用戶只需要使用唯一確定的用戶名和密碼單點(diǎn)登錄即可完成所有網(wǎng)絡(luò)下的學(xué)習(xí)和管理工作，并且能夠使用該校園內(nèi)所有的信息服務(wù)。

3.2 實(shí)現(xiàn)了校園網(wǎng)內(nèi)多不同的應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的共享。數(shù)字校園網(wǎng)內(nèi)使用統(tǒng)一共享的數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)，解決了不同應(yīng)用系統(tǒng)下數(shù)據(jù)的重復(fù)采集或轉(zhuǎn)移等，共享數(shù)據(jù)的一次輸入可以供整個(gè)校園網(wǎng)內(nèi)的所有相關(guān)

教學(xué)和管理的應(yīng)用系統(tǒng)使用，實(shí)現(xiàn)了不同應(yīng)用系統(tǒng)的集成，減少了無(wú)意義的重復(fù)工作，節(jié)省人力和物力。3.3 不同部門不用再分別進(jìn)行應(yīng)用系統(tǒng)的管理。數(shù)字化校園網(wǎng)只需要一個(gè)部門管理，無(wú)需每個(gè)部門都要設(shè)置一個(gè)管理人員。節(jié)約了人力資源。

智能校園是數(shù)字校園升級(jí)到一定階段的表現(xiàn)。智慧校園的核心內(nèi)容是”智能化“，是通過(guò)全球的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)信息交流，是物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的產(chǎn)物，交流對(duì)象更側(cè)重于“物”而非“人”。而物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的延伸，互聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。由此看來(lái)，智慧校園是建立在數(shù)字校園基礎(chǔ)上的。因此，智慧校園是以網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化為基礎(chǔ)的，數(shù)字校園所采用的的單點(diǎn)登錄及其所提供的數(shù)字化編碼等都是智慧校園建設(shè) 所必須具備的基礎(chǔ)。

三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能校園中的應(yīng)用： 消費(fèi)管理 ：學(xué)生的消費(fèi)主要是指一日三餐及生活購(gòu)物。每位同學(xué)都有一張含有 RFID 電子標(biāo)簽的校園卡，卡內(nèi)附有個(gè)人信息。學(xué)校食堂等消費(fèi)場(chǎng)地都安裝有RFID 識(shí)讀器，當(dāng)學(xué)生要去食堂吃飯或去超市購(gòu)物時(shí)，只需在識(shí)讀器上刷一下卡，卡內(nèi)信息就被讀取出來(lái)，利用網(wǎng)絡(luò)傳至系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心，通過(guò)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢來(lái)正確讀取卡內(nèi)余額，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)扣除本次消費(fèi)所該支付的實(shí)際金額，并進(jìn)行電子錢包的實(shí)時(shí)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(xué)校每天在水電等方面開支很大，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以使這個(gè)問(wèn)題得到有效緩解。比如將某些傳感設(shè)備安裝在教室等場(chǎng)所，應(yīng)用無(wú)線遙感、聲控等技術(shù)，完成自動(dòng)照明，同時(shí)可以根據(jù)教師的環(huán)境來(lái)調(diào)節(jié)燈光強(qiáng)度，當(dāng)感應(yīng)器感應(yīng)到所有人都離開教室后會(huì)給系統(tǒng)相應(yīng)的指令將燈關(guān)閉，不僅為學(xué)生提供了一個(gè)更為舒適的學(xué)習(xí)環(huán)境，還能避免浪費(fèi)。還可以在澡堂里的浴室內(nèi)安裝上用水消費(fèi)的傳感設(shè)備，學(xué)生在洗澡時(shí)只需將卡放在讀卡器上，噴頭將自動(dòng)出水并根據(jù)水的流量進(jìn)行計(jì)算，當(dāng)感應(yīng)到人離開時(shí)又會(huì)自動(dòng)停止送水和金額扣費(fèi)，從而既達(dá)到節(jié)水的目的也達(dá)到避免誤扣費(fèi)的目的。

安防管理 ：近年來(lái)，各大高校安全事故頻頻發(fā)生，發(fā)生的根本原因與外來(lái)員的隨意進(jìn)出有很大關(guān)系。目前許多高校的校園安全管理機(jī)制不夠完善，比如前段時(shí)間南京某高校女生被外來(lái)人員用用來(lái)捕狗的麻醉弩誤射。這些事件令學(xué)生和家長(zhǎng)感到擔(dān)憂。在校園安全管理中運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以有效解決存在的潛在危險(xiǎn)。在校園安防管理中，利用射頻識(shí)別、無(wú)線傳感等技術(shù)，與視頻監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，將傳感器合理部署在學(xué)校某些地區(qū)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)會(huì)匯總處理這些信息，恰當(dāng)進(jìn)行提醒或是自動(dòng)報(bào)警，如果有人擅自強(qiáng)行闖入學(xué)校的警戒區(qū)，系統(tǒng)將通過(guò)布署在該場(chǎng)所的傳感終端，來(lái)判斷闖入者實(shí)際位置，使用調(diào)整后的移動(dòng)攝像頭對(duì)該區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控，并記錄下圖像資料，方便安保人員進(jìn)行處理。通過(guò)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來(lái)感知學(xué)校周邊環(huán)境，實(shí)現(xiàn)校園安全管理。

圖書管理 ：智能圖書館是利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)需人員值守的智能服務(wù)和高效管理。智能校園系統(tǒng)中的圖書管理主要是 RFID 電子標(biāo)簽在圖書館中的應(yīng)用。在圖書管理過(guò)程中，可以考在每一本書中安裝上 RFID 卡，用它來(lái)記錄該書籍所屬的分類、放在哪個(gè)書架、被誰(shuí)借閱等信息，并根據(jù)該信息對(duì)書籍進(jìn)行查詢、定位等操作，方便工作人員進(jìn)行高效率的歸架整理。

考勤管理 ：現(xiàn)在高校中較為普遍存在對(duì)學(xué)生的要求較低，所以有部分學(xué)生對(duì)自己不負(fù)責(zé)，認(rèn)為期末時(shí)好好背背書就不會(huì)掛科而逃避上課，而且學(xué)校屢禁不止。教師對(duì)學(xué)生的課堂考勤也耗費(fèi)了太多的精力，使教學(xué)的時(shí)間縮短了，合理有效的考勤系統(tǒng)既節(jié)約了時(shí)間，又能提高了效率。學(xué)生都需要在課前進(jìn)入教室時(shí)主動(dòng)向安裝在教室內(nèi)的讀卡器刷一下卡，當(dāng)智能設(shè)備接收到本次刷卡記錄后，便會(huì)把數(shù)據(jù)馬上發(fā)送到系統(tǒng)服務(wù)器，該數(shù)據(jù)也會(huì)實(shí)時(shí)更新到后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，那么教師就可以了解到學(xué)生課堂出勤情況，教務(wù)部門也不需要再專門安排人員查各個(gè)班的出勤情況。

改善教學(xué)：改善傳統(tǒng)教學(xué)模式，改變以往老師一人在講臺(tái)上不停地講課的灌輸式教學(xué)，將學(xué)生與老師時(shí)時(shí)緊密聯(lián)系起來(lái)，增加互動(dòng)，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在教室中安裝攝像頭和錄音設(shè)備，實(shí)時(shí)記錄老師講課的內(nèi)容并上傳到學(xué)校網(wǎng)絡(luò)中的學(xué)生學(xué)習(xí)模塊中，方便學(xué)生課后復(fù)習(xí)與鞏固。結(jié)語(yǔ)：智能校園比傳統(tǒng)校園更好的整合了學(xué)校中的各項(xiàng)有效資源，提高了教師的工作環(huán)境和學(xué)生的學(xué)習(xí)與生活環(huán)境。雖然目前智能校園的發(fā)展還受到諸多條件的限制，但我相信未來(lái)通過(guò)政府、學(xué)校和社會(huì)等多方的共同努力，將會(huì)有更好的發(fā)展前景。

運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能校園將是未來(lái)學(xué)校發(fā)展的必要趨勢(shì)，未來(lái)的學(xué)校會(huì)越來(lái)越“智能”。參考文獻(xiàn)：[1]馬建 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論 [M] 機(jī)械工業(yè)出版社 2016.7 [2]喬蕊，崔春英 物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下智慧校園建設(shè)與發(fā)展問(wèn)題研究 [J] 周口師范學(xué)院學(xué)報(bào) 2015.2 [3]劉志龍 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在高校智慧校園中的應(yīng)用研究［J］無(wú)線互聯(lián)科技2015.12

第三篇：物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論論文

物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論

論物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論中的感知層

摘要：物聯(lián)網(wǎng)是現(xiàn)今整個(gè)信息化產(chǎn)業(yè)的新寵和發(fā)展方向，從“智慧地球”到“感知中國(guó)”，“物聯(lián)網(wǎng)”成為全球矚目的關(guān)鍵詞。將物聯(lián)網(wǎng)作為新的科技革命以推進(jìn)社會(huì)變革，使其成為創(chuàng)新型濟(jì)的巨大推動(dòng)力物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)具有產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)、涉及多個(gè)產(chǎn)業(yè)群的特點(diǎn)，其應(yīng)用范圍幾乎覆蓋了各行各業(yè)，在其發(fā)展的同時(shí)還帶動(dòng)傳感器、微電子、視頻識(shí)別等一系列產(chǎn)業(yè)的同步發(fā)展，帶來(lái)巨大的產(chǎn)業(yè)集群生產(chǎn)效益。未來(lái)各種通信技術(shù)將從平行、獨(dú)立地發(fā)展最終逐步走向融合。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)、感知層、技術(shù)關(guān)鍵

物聯(lián)網(wǎng)分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層，感知層由各種具有感知能力的設(shè)備組成，主要用于感知和采集物理世界中發(fā)生的物理事件和數(shù)據(jù)。感知層至關(guān)重要，是物物相連的基礎(chǔ)，深入的了解物聯(lián)網(wǎng)感知層的網(wǎng)絡(luò)層部分為建立低成本、高效、靈敏的物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)提供一定得一局。因此，這篇論文將針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的感知層結(jié)構(gòu)以及其相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行探討研究。

一、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

在當(dāng)前，物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展進(jìn)程中，技術(shù)趨勢(shì)呈現(xiàn)出融合化、嵌入化、可信化和智能化的特征。國(guó)內(nèi)新一代寬帶無(wú)線通信、高性能計(jì)算與大規(guī)模并行處理技術(shù)、光子和微電子器件與集成系統(tǒng)技術(shù)、傳感網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)及其演進(jìn)技術(shù)等研究與開發(fā)取得重大進(jìn)展，先后建立了傳感技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室和傳感器產(chǎn)業(yè)基地等一批專業(yè)研究機(jī)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)化基地，開展了一批具有示范意義的重大應(yīng)用項(xiàng)目。

歐盟委員會(huì)認(rèn)為，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展應(yīng)用將在未來(lái)的5~15年中為解決現(xiàn)代社會(huì)問(wèn)題帶來(lái)巨大的貢獻(xiàn)。RFID技術(shù)被列為歐洲發(fā)展的重點(diǎn)

物聯(lián)網(wǎng)被美國(guó)列為振興經(jīng)濟(jì)的兩大工具之一，被歐盟定位成使歐洲領(lǐng)先全球的基礎(chǔ)戰(zhàn)略。業(yè)界認(rèn)為“物聯(lián)網(wǎng)”是繼計(jì)算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)后的又一次信息化浪潮。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)正在逐步成為各地戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要領(lǐng)域。在未來(lái)的一段時(shí)間內(nèi)，我們將深刻的感受到物聯(lián)網(wǎng)給我們的生活帶來(lái)的巨大改變。

二、物聯(lián)網(wǎng)概述

“物聯(lián)網(wǎng)”是我國(guó)對(duì)物物相連的概念，國(guó)際上面還是稱呼其為Interner of Things，簡(jiǎn)稱IoT，也是“傳感網(wǎng)”在國(guó)際上的通稱。通俗的講，物聯(lián)網(wǎng)就是萬(wàn)物都可以上網(wǎng)，物體通過(guò)裝入射頻識(shí)別設(shè)備、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)或其他方式進(jìn)行連接，然

物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論

后接入到互聯(lián)網(wǎng)或移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，最終形成智能網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)電腦或手機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的智能化管理。

物聯(lián)網(wǎng)是一次代表未來(lái)計(jì)算機(jī)和通信發(fā)展水平的技術(shù)改革，而且它的發(fā)展也取決于許多重要領(lǐng)域的動(dòng)態(tài)技術(shù)創(chuàng)新。將人們需要感知的物體連成網(wǎng)，便于感知、監(jiān)控、操作、處理等，使物體更好的為人們所用。

從技術(shù)角度講，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)該具備3個(gè)特征，一是全面感知，二是可靠傳遞，三是智能處理。

植入感應(yīng)器而后有感知，感知后有信息，而后有信息分析處理，反向就可以監(jiān)控狀態(tài)、操作方向、處理問(wèn)題，當(dāng)然中間會(huì)通過(guò)各種方式雙向傳送信息。基本應(yīng)用大體分為三類：信息識(shí)別及位置監(jiān)控、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)類、智能控制類。物聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)突出特點(diǎn)就是將跨行業(yè)的物品信息，通過(guò)統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)識(shí)標(biāo)準(zhǔn)，集中存儲(chǔ)、處理，實(shí)現(xiàn)跨行業(yè)信息資源共享，更廣范圍的協(xié)調(diào)處理，讓世界變得更有“感知力”，更加“智慧”。

三、物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)大致可以分為3個(gè)層次：首先是傳感網(wǎng)絡(luò)。以二維碼、RFID、傳感器 為主，實(shí)現(xiàn)物的識(shí)別；其次是傳輸網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)絡(luò)、通信網(wǎng)絡(luò)或者未來(lái)的NGN（下一代網(wǎng)絡(luò)），實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸與計(jì)算；第三是應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)，即輸入/輸出控制終端，可基于現(xiàn)有的手機(jī)、PC等終端進(jìn)行。

物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)包括射頻識(shí)別、WSN、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、internet與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、行業(yè)應(yīng)用軟件。在這些技術(shù)中，又以底層嵌入式設(shè)備芯片開發(fā)最為關(guān)鍵，引領(lǐng)整個(gè)行業(yè)的上游發(fā)展。

四、物聯(lián)網(wǎng)感知層標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系架構(gòu)分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層3個(gè)層次。感知層由各種具有感知能力的設(shè)備組成，主要用于增加傳感器網(wǎng)絡(luò)接入及管理能力。感知和采集物理世界中發(fā)生的物理事件和數(shù)據(jù)；網(wǎng)絡(luò)層包括各種通信網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)形成的承載網(wǎng)絡(luò)，可以將感知層感知和采集的數(shù)據(jù)通過(guò)現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)上傳給應(yīng)用層，完成感知層和應(yīng)用層之間的信息通信。

物聯(lián)網(wǎng)感知層不但包含網(wǎng)絡(luò)、通信、信息處理、傳感器、安全、服務(wù)技術(shù)、標(biāo)識(shí)、定位、同步等傳統(tǒng)技術(shù)，還涉及到協(xié)同處理等新技術(shù)，覆蓋范圍較寬。國(guó)際國(guó)內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化組織已經(jīng)開始進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)感知層的標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)研究，但各自的定義不統(tǒng)一，物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論

針對(duì)性也不同。

物聯(lián)網(wǎng)感知層分為兩個(gè)層面：基礎(chǔ)平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用層面。基礎(chǔ)平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)感知層的共同特征和技術(shù)需求提煉出來(lái)的，包含技術(shù)術(shù)語(yǔ)、接口、通信與網(wǎng)絡(luò)、協(xié)同信息處理、信息服務(wù)支持、網(wǎng)絡(luò)安全與隱私、一致性和互用性測(cè)試等模塊。應(yīng)用層面中的典型應(yīng)用可以通過(guò)對(duì)基礎(chǔ)平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)的剪裁進(jìn)行定制。

五、關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的感知層

在感知層，物聯(lián)網(wǎng)的終端形態(tài)包括普通物聯(lián)網(wǎng)終端、M2M終端、感知接入網(wǎng)關(guān)、感知子網(wǎng)節(jié)點(diǎn)、終端外設(shè)及卡識(shí)讀物。

普通物聯(lián)網(wǎng)終端是指嵌入遠(yuǎn)距離通信模塊的通信設(shè)備，包含終端中間件和終端應(yīng)用兩部分，終端中間件是終端能力的匯集、封裝和開放的部件，終端應(yīng)用是駐留在終端上的應(yīng)用。終端外設(shè)是指?jìng)鞲衅鳌⒖刂破鳌PS、攝像頭、條碼讀寫器、RFID讀寫器等外部裝置。感知接入網(wǎng)關(guān)是指將感知層子網(wǎng)接入運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)設(shè)備，包括網(wǎng)關(guān)中間網(wǎng)和網(wǎng)關(guān)應(yīng)用兩部分。

物聯(lián)網(wǎng)感知層的研究還處于起步階段，需要研究和解決的問(wèn)題很多，感知層標(biāo)準(zhǔn)體系的搭建無(wú)疑是感知層各種技術(shù)研究的前提和基礎(chǔ)，對(duì)感知層功能的有效實(shí)現(xiàn)至關(guān)重要。

六、學(xué)習(xí)體會(huì)及啟發(fā)

以前未涉足物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的大門的時(shí)候，對(duì)這個(gè)領(lǐng)域的東西的了解僅限于這三個(gè)字而已。后來(lái)學(xué)習(xí)了這門課程，慢慢的知道了物聯(lián)網(wǎng)的基本功能在于人與人、人與物、物與物之間在任何時(shí)間和任何地點(diǎn)都能夠通過(guò)任何的網(wǎng)絡(luò)獲取任何的服務(wù)。簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)就是將各個(gè)行業(yè)的多種物品通過(guò)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系到一起。

我覺(jué)得這門技術(shù)在未來(lái)的發(fā)展前景是非常好而且巨大的，因?yàn)闊o(wú)論是哪一種技術(shù)，其最終的終極目標(biāo)也是要融合在一起，像頂端的學(xué)術(shù)研究里數(shù)理化三者是并不分家而融為一體的一樣。而物聯(lián)網(wǎng)恰恰有這樣的能力，將不同的事物及人聯(lián)系到一起，在世界這個(gè)大家庭下是非常重要的技術(shù)。

第四篇：物聯(lián)網(wǎng)課程設(shè)計(jì)論文

物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，也是“信息化”時(shí)代的重要發(fā)展階段。顧名思義，物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。下面我們來(lái)看看關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的論文內(nèi)容吧。

引言

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展迅速，預(yù)計(jì)將成為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)之后的世界信息產(chǎn)業(yè)第三次浪潮。社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的巨大推動(dòng)力，經(jīng)濟(jì)全球化使得所有企業(yè)面臨著激烈競(jìng)爭(zhēng)的局面，企業(yè)需要及時(shí)獲取世界各地對(duì)產(chǎn)品的銷售情況和需求信息，為全球的采購(gòu)、生產(chǎn)制定合理的計(jì)劃，為了提高企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，需要推進(jìn)信息化與工業(yè)化的融合。人民生活水平的提高，也需采用包括物聯(lián)網(wǎng)在內(nèi)的新一代信息技術(shù)改造升級(jí)社會(huì)管理和民生服務(wù)行業(yè)，以提高社會(huì)管理、公共服務(wù)和家居生活的質(zhì)量和效率。當(dāng)前，世界各國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)基本都處于起步階段：美、日、韓、歐盟等都正投入巨資深入研究探索物聯(lián)網(wǎng)，并啟動(dòng)了以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的“智慧地球”、“U-Japan”、“U-Korea”、“物聯(lián)網(wǎng)行動(dòng)計(jì)劃”等國(guó)家性區(qū)域戰(zhàn)略規(guī)劃。

在中國(guó)，工信部于2012年2月正式發(fā)布了《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，規(guī)劃的發(fā)布為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提出了指導(dǎo)思想和發(fā)展目標(biāo)。規(guī)劃指出，“十二五”期間，我國(guó)將攻克一批物聯(lián)網(wǎng)核心關(guān)鍵技術(shù)，在感知、傳輸、處理、應(yīng)用等技術(shù)領(lǐng)域取得500項(xiàng)以上重要研究成果；研究制定200項(xiàng)以上國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；培育和發(fā)展10個(gè)產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)，100家以上骨干企業(yè)，一批“專、精、特、新”的中小企業(yè)，建設(shè)一批覆蓋面廣、支撐力強(qiáng)的公共服務(wù)平臺(tái)，初步形成門類齊全、布局合理、結(jié)構(gòu)優(yōu)化的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)體系。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正逐漸從實(shí)驗(yàn)室階段走向?qū)嶋H應(yīng)用，目前，物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)制造、國(guó)家電網(wǎng)、機(jī)場(chǎng)安保、現(xiàn)代物流、醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域、數(shù)字農(nóng)林、環(huán)境保護(hù)、智能交通、智能家居、水系監(jiān)測(cè)、食品溯源、敵情偵查和情報(bào)搜集等各個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。而從產(chǎn)業(yè)規(guī)模來(lái)看，據(jù)工信部預(yù)測(cè)，2015年我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)5000億元，2020年將達(dá)到萬(wàn)億元級(jí)，預(yù)計(jì)未來(lái)5年復(fù)合年均增長(zhǎng)率超過(guò)30%。

物聯(lián)網(wǎng)“十二五”規(guī)劃的頒布，中國(guó)將物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提高到了國(guó)家戰(zhàn)略層面，物聯(lián)網(wǎng)作為新一代信息技術(shù)的高度集成和綜合運(yùn)用，具有知識(shí)密集度高、成長(zhǎng)潛力大、帶動(dòng)力強(qiáng)、綜合效益好的特點(diǎn)。巨型產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都離不開人才的培養(yǎng)，沒(méi)有人才的支撐，這個(gè)行業(yè)就不能興旺繁榮，人才的培養(yǎng)是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石。物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域人才需求的大量增長(zhǎng)，給高校專業(yè)的發(fā)展與改造帶來(lái)了機(jī)遇和挑戰(zhàn)。2011年，在《教育部關(guān)于公布2010高等學(xué)校專業(yè)設(shè)置備案或?qū)徟Y(jié)果的通知》（教高[2010]4號(hào)）中，新增批準(zhǔn)的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)25所，傳感器技術(shù)專業(yè)2所。兩年來(lái)共獲批準(zhǔn)的專業(yè)64個(gè)，涉及高等院校59所。除了本科院校設(shè)置物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)外，目前，多所高職高專院校設(shè)置了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用專業(yè)。從無(wú)錫職業(yè)學(xué)院周志德教授對(duì)無(wú)錫物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新示范區(qū)中的30多所企業(yè)的調(diào)研報(bào)告及其中的人才需求分析表（表1）可以看出，高職學(xué)生除了在研發(fā)、設(shè)計(jì)、測(cè)試崗位中，從事測(cè)試與輔助設(shè)計(jì)工作外，可以作為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備維護(hù)、解決方案撰寫、項(xiàng)目實(shí)施管理、售后服務(wù)與維保、項(xiàng)目與產(chǎn)品市場(chǎng)營(yíng)銷等多種工作崗位的中堅(jiān)力量。

一、增設(shè)物聯(lián)網(wǎng)課程的可行性分析

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)既代表新一代信息技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，又立足于傳統(tǒng)的學(xué)科之上，物聯(lián)網(wǎng)融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電子技術(shù)、測(cè)控技術(shù)、電氣工程及自動(dòng)化和通信技術(shù)等多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，其中，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的主干學(xué)科為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、通信工程、網(wǎng)絡(luò)工程。物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)架構(gòu)被公認(rèn)有三個(gè)層次：感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。感知層利用RFID，傳感器，二維碼等及時(shí)地獲取物體的信息；網(wǎng)絡(luò)層則通過(guò)各種電信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的融合，將物體的信息實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地傳遞出去；應(yīng)用層是利用云計(jì)算，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)挖掘等各種智能計(jì)算技術(shù)，對(duì)海量的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析和處理，對(duì)物體實(shí)施智能化的控制。由于新增物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)需要較長(zhǎng)時(shí)間的論證和審批，而基于物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)和目前就業(yè)市場(chǎng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)方向人才的崗位需求，優(yōu)化并調(diào)整現(xiàn)有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)課程，適當(dāng)?shù)卦黾游锫?lián)網(wǎng)方向的專業(yè)課程，既可以補(bǔ)充學(xué)生在信息技術(shù)前沿領(lǐng)域的技能，又可拓寬畢業(yè)生在物聯(lián)網(wǎng)方向的就業(yè)市場(chǎng)。

目前的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)開設(shè)的核心課程主要有：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的配置與管理，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安裝與調(diào)試，局域網(wǎng)組建與管理，網(wǎng)絡(luò)安全與維護(hù)，網(wǎng)絡(luò)綜合布線與工程實(shí)施，C語(yǔ)言軟件開發(fā)，網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)規(guī)劃與實(shí)施，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)管理與應(yīng)用等，這些課程已經(jīng)涵蓋了物聯(lián)網(wǎng)的傳輸層和應(yīng)用層的大部分技術(shù)要點(diǎn)，但是對(duì)于感知層的技術(shù)的學(xué)習(xí)相對(duì)較少。由于目前學(xué)生的學(xué)時(shí)較緊張，建議在高職的第四學(xué)期或第五學(xué)期開設(shè)一門物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)課程，一方面用來(lái)拓寬學(xué)生的專業(yè)知識(shí)，另一方面作為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)的后續(xù)物聯(lián)網(wǎng)課程設(shè)置研究的試點(diǎn)。

二、物聯(lián)網(wǎng)課程建設(shè)的構(gòu)想

2．1課程定位

根據(jù)調(diào)研，目前物聯(lián)網(wǎng)方向的就業(yè)崗位主要集中在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成，產(chǎn)品設(shè)計(jì)、研發(fā)和測(cè)試，物聯(lián)網(wǎng)工程項(xiàng)目的實(shí)施、管理以及物理網(wǎng)的應(yīng)用等。各相關(guān)企業(yè)也列舉了從事物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)職位的職責(zé)信息（表2）。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)增設(shè)《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)》課程，該課程是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和所面向的企業(yè)職業(yè)崗位要求而擬開設(shè)的一門專業(yè)課程，是基于物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)工作任務(wù)的項(xiàng)目化課程。本課程設(shè)置的主要目的是結(jié)合企業(yè)和勞動(dòng)市場(chǎng)的需求，培養(yǎng)學(xué)生從事物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)、管理與維護(hù)的核心職業(yè)能力，使學(xué)生能夠分析、設(shè)計(jì)、部署中小型企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和應(yīng)用服務(wù)，維護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全，監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)性能，具備管理物聯(lián)網(wǎng)所需要的技術(shù)基礎(chǔ)和能力基礎(chǔ)。

2．2課程內(nèi)容開

發(fā)《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)》課程既是一門物聯(lián)網(wǎng)方向的基礎(chǔ)課程，又是一門涵蓋內(nèi)容廣，技術(shù)綜合性強(qiáng)的課程，它涉及了物聯(lián)網(wǎng)的概念、架構(gòu)、設(shè)計(jì)、組建、維護(hù)、應(yīng)用等各個(gè)領(lǐng)域，采用工學(xué)結(jié)合模式的項(xiàng)目教學(xué)法進(jìn)行設(shè)計(jì)，課程的開設(shè)將促進(jìn)高職學(xué)生對(duì)新技術(shù)的理解與學(xué)習(xí)，又將在拓寬學(xué)生的就業(yè)領(lǐng)域等方面起到較好的作用。《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)》課程按照學(xué)習(xí)領(lǐng)域認(rèn)知、項(xiàng)目教學(xué)和綜合實(shí)訓(xùn)的思路共設(shè)計(jì)了6個(gè)項(xiàng)目，18個(gè)任務(wù)，56個(gè)子任務(wù)，涵蓋了物聯(lián)網(wǎng)中的關(guān)鍵技術(shù)，主要包括：物聯(lián)網(wǎng)的概念與應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)與技術(shù)體驗(yàn)，基于無(wú)線射頻識(shí)別RFID的應(yīng)用，無(wú)線傳感網(wǎng)的組建與維護(hù)，現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)的組建與維護(hù)，遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)傳輸與多網(wǎng)絡(luò)融合，小型物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與實(shí)施等內(nèi)容。在每個(gè)項(xiàng)目中又提煉出各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的重要內(nèi)容來(lái)設(shè)計(jì)成多個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)，例如在無(wú)線傳感網(wǎng)的組建與維護(hù)項(xiàng)目中，包含了：感受短距離通信網(wǎng)和無(wú)線傳感網(wǎng)，基于WiFi技術(shù)的傳感網(wǎng)絡(luò)，基于ZigBee的自組織網(wǎng)絡(luò)，基于藍(lán)牙技術(shù)的傳輸網(wǎng)絡(luò)，無(wú)線傳感網(wǎng)應(yīng)用等任務(wù)，基本涵蓋了無(wú)線傳感網(wǎng)的重要知識(shí)點(diǎn)。圖1為本課程的項(xiàng)目及任務(wù)，其中項(xiàng)目6中的四個(gè)任務(wù)為任選其一即可。

2．3教材開發(fā)

在對(duì)多家物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)進(jìn)行調(diào)研和對(duì)人才需求的充分分析的基礎(chǔ)上，準(zhǔn)確把握物聯(lián)網(wǎng)人才的培養(yǎng)目標(biāo)、就業(yè)崗位、典型工作任務(wù)及專業(yè)知識(shí)與技能，由學(xué)校和公司共同開發(fā)工學(xué)結(jié)合模式的校企合作教材。

2．4師資培養(yǎng)

由于《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)》課程涵蓋的內(nèi)容較廣，涉及到無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)（WSN）、傳感器的應(yīng)用與檢測(cè)、無(wú)線射頻技術(shù)（RFID）、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)、移動(dòng)通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用等多種技術(shù)，教師可能難以在較短的時(shí)間內(nèi)深入的把握各項(xiàng)技術(shù)的內(nèi)涵，可以請(qǐng)企業(yè)的專家與學(xué)校的教師共同講述該課程，來(lái)培養(yǎng)教師的在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法上的技能。學(xué)校創(chuàng)造條件支持教師參與企業(yè)培訓(xùn)、項(xiàng)目合作開發(fā)，做到教學(xué)信息和市場(chǎng)同步。

2．5實(shí)訓(xùn)室建設(shè)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)采用校企合作的模式，根據(jù)教學(xué)項(xiàng)目模塊，采用先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)、開發(fā)。它既可以為學(xué)生提供綜合實(shí)訓(xùn)，也可以開展對(duì)外技術(shù)培訓(xùn)、職業(yè)技能鑒定工作。

三、結(jié)論及展望

本課程方案主要針對(duì)高職院校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的大專生，通過(guò)該課程建設(shè)可以拓寬學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)識(shí)及相關(guān)技術(shù)的掌握，為學(xué)生從事相關(guān)領(lǐng)域的工作奠定基礎(chǔ)。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)課程的開設(shè)，學(xué)生將進(jìn)一步掌握信息技術(shù)的前沿知識(shí)，拓寬學(xué)生的就業(yè)市場(chǎng)，也為其它的物聯(lián)網(wǎng)課程的開設(shè)及物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的申報(bào)進(jìn)行了探索和實(shí)踐。

第五篇：物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)設(shè)計(jì)

《走近物聯(lián)網(wǎng)》教學(xué)設(shè)計(jì)

作者：杭曉峰 錢耀剛

來(lái)源：《中國(guó)信息技術(shù)教育》2015年第11期

教材分析

《走近物聯(lián)網(wǎng)》一課是江蘇科學(xué)技術(shù)出版社出版的小學(xué)信息技術(shù)教材六年級(jí)的教學(xué)內(nèi)容，目的是要讓學(xué)生通過(guò)這節(jié)課走近物聯(lián)網(wǎng)。本課是學(xué)生真正走進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)前奏，所以教師要從學(xué)生身邊的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用入手，通過(guò)啟發(fā)與發(fā)現(xiàn)、觀察與思考、討論與體驗(yàn)，使學(xué)生逐步了解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展及其相關(guān)知識(shí)。

學(xué)情分析

《走近物聯(lián)網(wǎng)》一課的教學(xué)對(duì)象是小學(xué)五年級(jí)學(xué)生。學(xué)生們已經(jīng)對(duì)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用有了一定的了解，但對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的了解更多的是來(lái)自于身邊的應(yīng)用，對(duì)概念的理解還是比較模糊的，所以要讓學(xué)生親身體驗(yàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用給我們的生活帶來(lái)的方便，并盡量通過(guò)討論、實(shí)踐與設(shè)計(jì)，發(fā)揮學(xué)生的能動(dòng)性，使學(xué)生能夠自主探索并獲取知識(shí)。

教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)與技能目標(biāo)：知道物聯(lián)網(wǎng)的基本概念，了解物聯(lián)網(wǎng)在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用。過(guò)程與方法目標(biāo)：①通過(guò)視頻展示、親自實(shí)踐、創(chuàng)意設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)，提高對(duì)物聯(lián)網(wǎng)及其應(yīng)用的認(rèn)識(shí)；②通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)器材的實(shí)踐，了解傳感器的作用，并設(shè)計(jì)相關(guān)的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)際應(yīng)用。情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：①在體驗(yàn)與實(shí)踐相結(jié)合的過(guò)程中感受物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，產(chǎn)生并保持學(xué)習(xí)的興趣；②通過(guò)分組討論、小組合作等方式開展多種形式的團(tuán)隊(duì)合作，培養(yǎng)動(dòng)手能力、解決實(shí)際問(wèn)題的能力，提高團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力；③通過(guò)對(duì)創(chuàng)意設(shè)計(jì)的交流與展示，培養(yǎng)創(chuàng)新能力與語(yǔ)言表達(dá)能力；④能辯證地認(rèn)識(shí)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)社會(huì)發(fā)展、科技進(jìn)步和日常生活產(chǎn)生的影響。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

重點(diǎn)：物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。

難點(diǎn)：物聯(lián)網(wǎng)的基本概念。

教學(xué)過(guò)程

1.暖場(chǎng)視頻 師：同學(xué)們，在上課前老師想跟大家一起來(lái)分享一段奇妙的視頻。

教師播放視頻，學(xué)生觀看。

師：剛才大家看到的百度神燈在不久的將來(lái)就能成為現(xiàn)實(shí)，而老師這里也有一盞神燈，大家想來(lái)體驗(yàn)一下它的神奇嗎？ 2.魔法激趣、情境導(dǎo)入

師：老師可以用魔力來(lái)控制它“開”、“關(guān)”，神奇吧？猜一猜，老師用了什么魔力呢？ 生：聲音、遙控??

師：遙控？有點(diǎn)接近答案了。聲音？你來(lái)試試。那么到底是什么呢？秘密就在這部手機(jī)里。你們?cè)賮?lái)猜一猜，老師用了什么魔法？

教師小結(jié)：剛才利用手機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)控制了燈的開關(guān)。

師：除了手機(jī)，還可以用什么設(shè)備？

板書：手機(jī)（計(jì)算機(jī)）??網(wǎng)絡(luò)燈。

設(shè)計(jì)意圖：本課初始利用小米的智能家居設(shè)備表演小魔術(shù)，以鮮活的例子抓住學(xué)生探究的心，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的特性，從而產(chǎn)生強(qiáng)烈的好奇心，為后續(xù)的學(xué)習(xí)埋下伏筆。

3.學(xué)思踐悟、走近物聯(lián)

（1）變一變——網(wǎng)絡(luò)無(wú)處不在師：老師再表演幾個(gè)魔術(shù)，想看么？請(qǐng)看，這是老師的辦公室（攝像頭），可以給電水壺?zé)ㄑ菔荆@是空氣凈化器，開、關(guān)（演示）。大家思考一下，你家的電燈、電水壺有這種魔力嗎？和老師的有什么不同？

生：沒(méi)有這樣的魔力。要達(dá)到這種魔力必須要有網(wǎng)絡(luò)。

師：是的，這些電水壺、空氣凈化器等電器+網(wǎng)絡(luò)就成為一種智能電器，這就是一種加法發(fā)明法。同學(xué)們要是掌握了這種方法，也能成為一名偉大的發(fā)明家。

板書：電水壺 空氣凈化器??

（2）猜一猜——傳感器妙趣多多

師：（打開手機(jī)的控制界面）剛才老師就是用這個(gè)控制電器的。哪位同學(xué)想來(lái)體驗(yàn)一下？ 學(xué)生上臺(tái)學(xué)習(xí)演示開關(guān)電器。

師：老師不但能開關(guān)空氣凈化器，還能了解辦公室的空氣質(zhì)量。（讓學(xué)生觀看手機(jī)控制界面上的pm值）大家來(lái)猜猜，手機(jī)怎么會(huì)知道的？

生：手機(jī)上裝了個(gè)東西??

師：老師告訴大家，空氣凈化器里有一個(gè)部件，它能像我們的鼻子一樣，感受到空氣的質(zhì)量，這種部件我們給它一個(gè)名字，叫傳感器。（板書：傳感器）這些傳感器非常厲害，它就像我們的感覺(jué)器官一樣，有的像耳朵能聽到，有的像眼睛能看見(jiàn)，有的像鼻子能聞到，還有的像皮膚能感覺(jué)到，它們都是智能電器的一個(gè)重要組成部分。

設(shè)計(jì)意圖：傳感器是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的一個(gè)重點(diǎn)，也是課堂教學(xué)中的一個(gè)難點(diǎn)，通過(guò)讓學(xué)生猜一猜，將傳感器與人體感覺(jué)器官類比，從而化抽象為形象，幫助學(xué)生深刻理解傳感器的作用，為后面物聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)意設(shè)計(jì)做鋪墊。這樣的設(shè)計(jì)既活躍了課堂氣氛，也讓生活實(shí)踐更好地融入課堂教學(xué)。

（3）試一試——傳感器神奇無(wú)比

師：傳感器有這么大的作用，大家想不想來(lái)體驗(yàn)一下？

根據(jù)課前分組，請(qǐng)組長(zhǎng)帶領(lǐng)組員一起來(lái)體驗(yàn)，ppt出示體驗(yàn)要求：①組長(zhǎng)至老師處領(lǐng)取體驗(yàn)器材。②仔細(xì)閱讀器材使用說(shuō)明，并按要求實(shí)驗(yàn)。③說(shuō)一說(shuō)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，談一談自己的發(fā)現(xiàn)，想一想傳感器的作用。④實(shí)驗(yàn)結(jié)束后請(qǐng)小組長(zhǎng)拿著實(shí)驗(yàn)器材和使用說(shuō)明匯報(bào)結(jié)果。

學(xué)生實(shí)驗(yàn)，教師相應(yīng)指導(dǎo)，和學(xué)生一起探討。

學(xué)生上臺(tái)交流。

教師出示ppt，提醒回答的要求：我們做的實(shí)驗(yàn)的名稱是（），我們是這樣做實(shí)驗(yàn)的（），知道了傳感器像人體上的（）發(fā)揮了作用。

（4）取一取——物聯(lián)網(wǎng)顧名思義

師：剛才同學(xué)們體驗(yàn)了傳感器的神奇，我們知道，通過(guò)傳感器等設(shè)備我們能感知周圍的信息，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可以傳輸信息，最終使得普通的物體有了魔力，應(yīng)用更加智能。

板書：感知（信息）傳輸（信息）應(yīng)用（智能）。

師：像一些物體和另一些物體（板書兩個(gè)大圈）通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)聯(lián)結(jié)在一起，形成的一種新型的網(wǎng)絡(luò)，你能試著給它取個(gè)合適的名字嗎？

生：互聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)。

師：這種網(wǎng)絡(luò)是物與物的相連，我們就叫它物聯(lián)網(wǎng)。（板書揭題：物聯(lián)網(wǎng)）

設(shè)計(jì)思路：用任務(wù)驅(qū)動(dòng)和合作探究的方式讓學(xué)生去親自實(shí)踐，體會(huì)傳感器的神奇作用。利用思維導(dǎo)圖概括物聯(lián)網(wǎng)概念及其特征，將學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)識(shí)由感性層面提升至理性層面。4.展望未來(lái)、創(chuàng)意無(wú)限

（1）自學(xué)探究，漫談應(yīng)用

師：剛才我們已經(jīng)初步認(rèn)識(shí)了物聯(lián)網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)不但在家居生活中為我們提供了方便，而且在其他領(lǐng)域也同樣發(fā)揮著巨大的作用，下面請(qǐng)大家通過(guò)上網(wǎng)瀏覽的方式了解一些物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。師出示ppt：邊看邊思考，你了解的是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的哪一領(lǐng)域？它是怎么樣實(shí)現(xiàn)智能應(yīng)用的？請(qǐng)大家注意，每個(gè)組瀏覽一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用專題。

教師分配任務(wù)。

師：請(qǐng)你來(lái)說(shuō)一說(shuō)，你剛才了解了物聯(lián)網(wǎng)在哪一領(lǐng)域的應(yīng)用？它是怎樣實(shí)現(xiàn)的？老師從物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用中找了一個(gè)案例，大家來(lái)看看到它是如何描述的。（ppt出示案例）

（2）創(chuàng)意無(wú)限，設(shè)計(jì)應(yīng)用

師：通過(guò)剛才的自學(xué)研究，我們了解了物聯(lián)網(wǎng)在其他領(lǐng)域的應(yīng)用，看來(lái)我們的生活真的離不開物聯(lián)網(wǎng)了。

教師出示ppt：你想不想來(lái)設(shè)計(jì)自己需要的一種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用呢？可以用文字或者圖畫的形式完成創(chuàng)意。（小提示：這種應(yīng)用可以是較實(shí)際的，也可以是未來(lái)才能實(shí)現(xiàn)的。）師：大家可以開始討論，一組至少完成一個(gè)創(chuàng)意。

學(xué)生展示并讀出自己的創(chuàng)意。

師生評(píng)價(jià)（貼在黑板上）。

師：這位同學(xué)的設(shè)計(jì)有哪些優(yōu)點(diǎn)？你覺(jué)得如果再加上些什么創(chuàng)意會(huì)更好？

師：（學(xué)生說(shuō)學(xué)生評(píng)，教師可以適當(dāng)補(bǔ)充）同學(xué)們的想象力非常豐富，相信在不久的將來(lái)，你們的設(shè)計(jì)將通過(guò)你們的巧手來(lái)實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)意圖：此處的設(shè)計(jì)先瀏覽網(wǎng)頁(yè)再漫談自己的收獲，最后再設(shè)計(jì)自己的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，其目的是為了鞏固學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的理解，同時(shí)拓展學(xué)生的思維空間，將理論聯(lián)系實(shí)際，利用分組討論、小組合作等方式培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，再通過(guò)對(duì)創(chuàng)意設(shè)計(jì)的交流與展示，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力與語(yǔ)言表達(dá)能力。5.總結(jié)提升，憧憬未來(lái)

師：今天我們通過(guò)觀看視頻、親自實(shí)踐、創(chuàng)意設(shè)計(jì)等形式認(rèn)識(shí)了一種新的技術(shù)叫物聯(lián)網(wǎng)，開始走近了物聯(lián)網(wǎng)，你能說(shuō)說(shuō)在這節(jié)課里有哪些收獲嗎？

生：物聯(lián)網(wǎng)就是物與物的相連。通過(guò)傳感器我們能感知周圍的信息，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可以傳輸信息，最終使得普通的物體有了魔力，應(yīng)用更加智能。

師：如果你想更深入地了解它，那么下一節(jié)課老師將帶領(lǐng)大家真正走進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)，去探索其中的奧秘。

教學(xué)反思

本課是六年級(jí)的信息技術(shù)課教學(xué)內(nèi)容，因江蘇省小學(xué)信息技術(shù)課比賽需要，上課學(xué)生改為五年級(jí)，因此在課堂教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)我更多地從學(xué)生已掌握的既有知識(shí)與能力出發(fā)，意圖設(shè)計(jì)出一堂孩子們喜歡的物聯(lián)網(wǎng)體驗(yàn)課。

這堂課的教學(xué)目標(biāo)應(yīng)該是在了解物聯(lián)網(wǎng)的含義的基礎(chǔ)上激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而認(rèn)識(shí)物聯(lián)網(wǎng)在身邊的應(yīng)用的過(guò)程。在教學(xué)過(guò)程中，我通過(guò)阿拉丁神燈——百度神燈——智能電燈——神奇的智能家居場(chǎng)景這一系列的情境將學(xué)生引入新課，學(xué)生的興趣被形象的魔術(shù)表演所吸引，從而具體形象地感悟到“物聯(lián)網(wǎng)”的寬泛定義。接著以猜一猜神燈的魔力所在等來(lái)體驗(yàn)傳感器環(huán)節(jié)，以想一想傳感器與身體的哪個(gè)感覺(jué)器官類似的問(wèn)題來(lái)引出學(xué)生實(shí)踐的過(guò)程，理解傳感器的實(shí)際作用。在瀏覽物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用網(wǎng)站的過(guò)程中了解身邊的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，并最終為自己動(dòng)手嘗試設(shè)計(jì)一種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)。學(xué)生在大膽鮮活例子的指引下，思緒如泉水般噴涌而出，在最后一個(gè)設(shè)計(jì)應(yīng)用環(huán)節(jié)時(shí)所表現(xiàn)出的創(chuàng)意不但貼近生活，而且很有個(gè)性。

板書設(shè)計(jì)方面我以思維導(dǎo)圖的形式呈現(xiàn)，根據(jù)學(xué)生的回答隨機(jī)出示，一切從學(xué)生出發(fā)，讓學(xué)生自己提煉概括物聯(lián)網(wǎng)這種新生事物的名字，自己去探索它們之間的關(guān)系，從而走近物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。

點(diǎn)評(píng)篇二：第1課 初識(shí)物聯(lián)網(wǎng) 教學(xué)設(shè)計(jì)

《初識(shí)物聯(lián)網(wǎng)》 教材分析

本課分為兩個(gè)部分。第一部分一物聯(lián)網(wǎng)的概念為引入，通過(guò)對(duì)概念的解讀，讓學(xué)生了解物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)。第二部分介紹了物聯(lián)網(wǎng)在社會(huì)生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用，讓學(xué)生不僅加深了對(duì)物聯(lián)網(wǎng)概念的理解，還對(duì)其實(shí)際應(yīng)用有一定的了解。

學(xué)情分析

對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)基本概念的教學(xué)，建議教師從學(xué)生相對(duì)熟悉的因特網(wǎng)入手，通過(guò)對(duì)比和分析，揭示了物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)是互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，只是其連接的設(shè)備不僅是因特網(wǎng)中的計(jì)算機(jī)，而是可以發(fā)展為世間萬(wàn)物，并強(qiáng)調(diào)需要傳感設(shè)備才能實(shí)現(xiàn)真正的物物相連。

預(yù)設(shè)教學(xué)目標(biāo)

1.了解物聯(lián)網(wǎng)的概念。

2.了解物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)。

教學(xué)重點(diǎn)

了解物聯(lián)網(wǎng)的概念。

教學(xué)難點(diǎn)

了解物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)。

課時(shí)安排：

1課時(shí)

預(yù)設(shè)教學(xué)過(guò)程：

一、導(dǎo)入 1.從古至今，人們傳遞信息的方式有哪些？ 這些傳遞信息方式都有哪些特點(diǎn)？(突出現(xiàn)代工具為人們傳遞信息帶來(lái)的方便與快捷等優(yōu)點(diǎn))2.剛才我們了解了人與人之間的信息傳遞，那么，物體與物體之間又是如何傳遞信息的呢？

學(xué)生思考、討論、交流。

二、新授

1.介紹物聯(lián)網(wǎng)概念

①教師提出任務(wù)：生自讀概念。

②介紹物聯(lián)網(wǎng)的三大特征：感知物體、信息傳輸、智能應(yīng)用。

③看圖，提出問(wèn)題：通過(guò)圖畫你看懂了什么? 想想現(xiàn)實(shí)中物聯(lián)網(wǎng)有怎樣的應(yīng)用？

經(jīng)驗(yàn)交流：把自己獲得的物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)與大家分享。2.了解物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。

①自讀課本2-3頁(yè)，初步了解物聯(lián)網(wǎng)在各方面的實(shí)際運(yùn)用。

②播放相關(guān)的光盤內(nèi)容。

③深入介紹，加深學(xué)生印象，使學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用有更加深入的了解。教師適當(dāng)講解物聯(lián)網(wǎng)在智能家電、智能交通、智能物流、智能電網(wǎng)、智能環(huán)保、智能醫(yī)療、智能工業(yè)、智能農(nóng)業(yè)、智能安防方面的應(yīng)用。3.討論：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在社會(huì)生產(chǎn)和生活中得到了廣泛的應(yīng)用，舉例說(shuō)明物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)給你的生活帶來(lái)了怎樣的體驗(yàn)和變化？

三、課堂小結(jié)

教師：這節(jié)課同學(xué)們學(xué)習(xí)了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，了解了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的概念以及其在實(shí)際生活中的應(yīng)用。課后希望大家通過(guò)自己的觀察、調(diào)查等相關(guān)的途徑，更加客觀清楚的認(rèn)識(shí)物聯(lián)網(wǎng),了解物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)應(yīng)用，在生活實(shí)踐中體驗(yàn)到物聯(lián)網(wǎng)帶給我們的方便和巨大作用。

四、布置作業(yè) 完成實(shí)踐園。通過(guò)實(shí)地觀察、調(diào)查或網(wǎng)絡(luò)搜索等途徑，了解周邊物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用。

教后反思：

物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)新概念還是在第一次看到教材時(shí)才知道，這讓我很汗顏，經(jīng)過(guò)一番搜索后，原來(lái)物聯(lián)網(wǎng)的英文名稱為“the internet of things”，是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。據(jù)說(shuō)這里有兩層意思：第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)之上的延伸和擴(kuò)展的一種網(wǎng)絡(luò)；第二，其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信。因此，物聯(lián)網(wǎng)的定義是通過(guò)射頻識(shí)別(rfid)裝置、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(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。

還有“物聯(lián)網(wǎng)”里的“物”要滿足以下條件才能被納入“物聯(lián)網(wǎng)”的范圍：

1、要有相應(yīng)信息的接收器；

2、要有數(shù)據(jù)傳輸通路；

3、要有一定的存儲(chǔ)功能；

4、要有cpu；

5、要有操作系統(tǒng)；

6、要有專門的應(yīng)用程序；

7、要有數(shù)據(jù)發(fā)送器；

8、遵循物聯(lián)網(wǎng)的通信協(xié)議；

9、在世界網(wǎng)絡(luò)中有可被識(shí)別的唯一編號(hào)。

在進(jìn)行本堂教學(xué)時(shí)，我做了大量的準(zhǔn)備工作。為了更直觀的體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的來(lái)臨，我特意從網(wǎng)上下載了一段介紹視頻。學(xué)生觀看的都很認(rèn)真，時(shí)不時(shí)的發(fā)出驚嘆，徹底的激發(fā)了學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)的興趣。

本課教學(xué)內(nèi)容主要是介紹物聯(lián)網(wǎng)的概念，以及物聯(lián)網(wǎng)在生活的廣泛應(yīng)用。書上的內(nèi)容很少，因此在制作課件時(shí)，我引入了大量的圖片和資料。讓學(xué)生能夠更清晰的了解物聯(lián)網(wǎng)在每個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，以及未來(lái)的發(fā)展方向。

最后通過(guò)讓學(xué)生自己說(shuō)一說(shuō)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)會(huì)給我們的生活帶來(lái)怎樣的體驗(yàn)和變化，打開了學(xué)生的思維。篇三：六年級(jí) 物聯(lián)網(wǎng) 教學(xué)設(shè)計(jì)(共13課)《初識(shí)物聯(lián)網(wǎng)》

教材分析

本課分為兩個(gè)部分。第一部分一物聯(lián)網(wǎng)的概念為引入，通過(guò)對(duì)概念的解讀，讓學(xué)生了解物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)。第二部分介紹了物聯(lián)網(wǎng)在社會(huì)生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用，讓學(xué)生不僅加深了對(duì)物聯(lián)網(wǎng)概念的理解，還對(duì)其實(shí)際應(yīng)用有一定的了解。

學(xué)情分析

對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)基本概念的教學(xué)，建議教師從學(xué)生相對(duì)熟悉的因特網(wǎng)入手，通過(guò)對(duì)比和分析，揭示了物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)是互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，只是其連接的設(shè)備不僅是因特網(wǎng)中的計(jì)算機(jī)，而是可以發(fā)展為世間萬(wàn)物，并強(qiáng)調(diào)需要傳感設(shè)備才能實(shí)現(xiàn)真正的物物相連。

預(yù)設(shè)教學(xué)目標(biāo)

1.了解物聯(lián)網(wǎng)的概念。

2.了解物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)。

教學(xué)重點(diǎn)

了解物聯(lián)網(wǎng)的概念。

教學(xué)難點(diǎn)

了解物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)。

課時(shí)安排：

1課時(shí)

預(yù)設(shè)教學(xué)過(guò)程：

一、導(dǎo)入 1.從古至今，人們傳遞信息的方式有哪些？ 這些傳遞信息方式都有哪些特點(diǎn)？(突出現(xiàn)代工具為人們傳遞信息帶來(lái)的方便與快捷等優(yōu)點(diǎn))2.剛才我們了解了人與人之間的信息傳遞，那么，物體與物體之間又是如何傳遞信息的呢？

學(xué)生思考、討論、交流。

二、新授

1.介紹物聯(lián)網(wǎng)概念

①教師提出任務(wù)：生自讀概念。

②介紹物聯(lián)網(wǎng)的三大特征：感知物體、信息傳輸、智能應(yīng)用。

③看圖，提出問(wèn)題：通過(guò)圖畫你看懂了什么? 想想現(xiàn)實(shí)中物聯(lián)網(wǎng)有怎樣的應(yīng)用？

經(jīng)驗(yàn)交流：把自己獲得的物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)與大家分享。2.了解物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。

①自讀課本2-3頁(yè)，初步了解物聯(lián)網(wǎng)在各方面的實(shí)際運(yùn)用。

②播放相關(guān)的光盤內(nèi)容。

③深入介紹，加深學(xué)生印象，使學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用有更加深入的了解。教師適當(dāng)講解物聯(lián)網(wǎng)在智能家電、智能交通、智能物流、智能電網(wǎng)、智能環(huán)保、智能醫(yī)療、智能工業(yè)、智能農(nóng)業(yè)、智能安防方面的應(yīng)用。3.討論：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在社會(huì)生產(chǎn)和生活中得到了廣泛的應(yīng)用，舉例說(shuō)明物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)給你的生活帶來(lái)了怎樣的體驗(yàn)和變化？

三、課堂小結(jié)

教師：這節(jié)課同學(xué)們學(xué)習(xí)了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，了解了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的概念以及其在實(shí)際生活中的應(yīng)用。課后希望大家通過(guò)自己的觀察、調(diào)查等相關(guān)的途徑，更加客觀清楚的認(rèn)識(shí)物聯(lián)網(wǎng),了解物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)應(yīng)用，在生活實(shí)踐中體驗(yàn)到物聯(lián)網(wǎng)帶給我們的方便和巨大作用。

四、布置作業(yè)

完成實(shí)踐園。通過(guò)實(shí)地觀察、調(diào)查或網(wǎng)絡(luò)搜索等途徑，了解周邊物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用。

教后反思：

物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)新概念還是在第一次看到教材時(shí)才知道，這讓我很汗顏，經(jīng)過(guò)一番搜索后，原來(lái)物聯(lián)網(wǎng)的英文名稱為“the internet of things”，是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。據(jù)說(shuō)這里有兩層意思：第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)之上的延伸和擴(kuò)展的一種網(wǎng)絡(luò)；第二，其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信。因此，物聯(lián)網(wǎng)的定義是通過(guò)射頻識(shí)別(rfid)裝置、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(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。

還有“物聯(lián)網(wǎng)”里的“物”要滿足以下條件才能被納入“物聯(lián)網(wǎng)”的范圍：

1、要有相應(yīng)信息的接收器；

2、要有數(shù)據(jù)傳輸通路；

3、要有一定的存儲(chǔ)功能；

4、要有cpu；

5、要有操作系統(tǒng)；

6、要有專門的應(yīng)用程序；

7、要有數(shù)據(jù)發(fā)送器；

8、遵循物聯(lián)網(wǎng)的通信協(xié)議；

9、在世界網(wǎng)絡(luò)中有可被識(shí)別的唯一編號(hào)。

在進(jìn)行本堂教學(xué)時(shí)，我做了大量的準(zhǔn)備工作。為了更直觀的體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的來(lái)臨，我特意從網(wǎng)上下載了一段介紹視頻。學(xué)生觀看的都很認(rèn)真，時(shí)不時(shí)的發(fā)出驚嘆，徹底的激發(fā)了學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)的興趣。

本課教學(xué)內(nèi)容主要是介紹物聯(lián)網(wǎng)的概念，以及物聯(lián)網(wǎng)在生活的廣泛應(yīng)用。書上的內(nèi)容很少，因此在制作課件時(shí)，我引入了大量的圖片和資料。讓學(xué)生能夠更清晰的了解物聯(lián)網(wǎng)在每個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，以及未來(lái)的發(fā)展方向。

最后通過(guò)讓學(xué)生自己說(shuō)一說(shuō)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)會(huì)給我們的生活帶來(lái)怎樣的體驗(yàn)和變化，打開了學(xué)生的思維。

《智能樓道燈---紅外線傳感器》 教材分析

本課分為三個(gè)部分。第一部分以生活中的紅外線感應(yīng)樓道燈為例，通過(guò)對(duì)其工作過(guò)程的解讀，引出本課核心內(nèi)容——紅外線傳感器。第二部分在對(duì)紅外線傳感器進(jìn)行介紹的基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)單說(shuō)明其特點(diǎn)及紅外線感應(yīng)開關(guān)的使用場(chǎng)所。第三部分介紹紅外線傳感器的廣泛應(yīng)用。

學(xué)情分析

學(xué)生對(duì)于紅外線的理解大多來(lái)自生活，有些來(lái)自電影，有些來(lái)自書本。因此對(duì)紅外線這個(gè)概念并不陌生，本課主要是讓學(xué)生更全面地認(rèn)識(shí)紅外線感應(yīng)器的應(yīng)用。預(yù)設(shè)教學(xué)目標(biāo)

1.認(rèn)識(shí)紅外線傳感器。

2.認(rèn)識(shí)紅外線傳感器的應(yīng)用。

教學(xué)重點(diǎn)

認(rèn)識(shí)紅外線傳感器。

教學(xué)難點(diǎn)

認(rèn)識(shí)紅外線傳感器的應(yīng)用。

課時(shí)安排：

1課時(shí)

預(yù)設(shè)教學(xué)過(guò)程：

一、導(dǎo)入

1.大家知道或者了解紅外線么？ 2.什么東西可以發(fā)出紅外線呢，人體可以么？

學(xué)生思考、討論、交流。

二、新授

教師：介紹紅外線的知識(shí)和概念。1.生介紹紅外線知識(shí)。

①教師提出任務(wù)：生自讀概念。

②紅外線感應(yīng)樓道燈又是如何工作的呢？

③生自讀課本了解相關(guān)原理和知識(shí)。經(jīng)驗(yàn)交流：把自己的親身經(jīng)歷與大家分享。2.認(rèn)識(shí)紅外線傳感器

①閱讀課本，初步認(rèn)識(shí)紅外線傳感器。

②指名學(xué)生說(shuō)出紅外線傳感器的操作特點(diǎn)。

③深入介紹，加深學(xué)生印象，使學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用有更加深入的了解。3.課后完成實(shí)踐園。通過(guò)實(shí)地觀察、調(diào)查或網(wǎng)絡(luò)搜索等途徑，了解周邊樓道開關(guān)的控制方式。

4.認(rèn)識(shí)紅外線傳感器的應(yīng)用

①師介紹紅外線傳感器的應(yīng)用，使學(xué)生了解其應(yīng)用非常廣泛。

②思考：樓道燈自動(dòng)點(diǎn)亮后，為什么需要延遲一段時(shí)間再自動(dòng)熄滅？ 學(xué)生思考、討論、交流。

③按照要求完成探究屋的內(nèi)容。（四人小組協(xié)作完成）填寫成果籃。

三、課堂小結(jié)

教師：這節(jié)課同學(xué)們學(xué)習(xí)了紅外線傳感器，認(rèn)識(shí)紅外線傳感器以及其在實(shí)際生活中的應(yīng)用。課后希望大家通過(guò)自己的觀察、調(diào)查等相關(guān)的途徑，更加客觀清楚的認(rèn)識(shí)紅外線傳感器，了解紅外線傳感器的技術(shù)應(yīng)用，在生活實(shí)踐中體驗(yàn)到紅外線傳感器帶給我們的方便和巨大作用。