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物联网技术的起源范文1
3物联网技术与智能建筑的融合发展意义
3.1强化建筑资源整合
在传统的智能建筑中，存在着资源整合困难的硬伤。智能建筑中使用的各类产品，由于没有一致的标准而难以协调，为后续的维护增加了很大的难度。物联网技术可以解决这一难题，该技术使用统一的接口、数据库以及开放协议，无需事先集成就可以打通各个网络，使得不同的产品可以顺畅的交互。此外，物联网技术的引入，还可以打造形成开发架构平台，并统一编码传感器，实现数据的互通互联，还可以让使用者依据自己的需求定制产品，将智能建筑的资源最大化整合。
3.2推动智慧产业发展
近年来，我国将更多的关注点集中在了科学技术的发展上，智慧产业得到了越来越多的重视，并被列入国家新兴产业之一。智慧产业的战略性地位表明了我国发展壮大智慧产业的决心。在国际竞争的“赛场”上，“智能建筑”已经成为各国展示其技术实力甚至综合国力的关键成果。诸多实践成果表明，物联网技术对于弥补智能建筑的不足、提高智能建筑的价值至关重要。该技术一方面优化了智能建筑的自动化与通信性能，另一方面提升了智能建筑的落地效率。因此，必须要推进物联网技术与智能建筑的融合发展，打造高新智能建筑产品，促使我国在国际赛场上“拔得头筹”。
4物联网技术与智能建筑的融合发展方向
4.1基于物联网技术的智能能源管理
在时代飞速发展、人口持续增长的趋势下，可持续发展受到了越来越多的重视，能源危机问题亟待解决。在建筑行业中，节能降耗统计监测至关重要。物联网技术的引入，可以构建智能化的能源管理系统，实时监测建筑中水、电、气等能源的耗费量，进一步方便了物业部门的管理，同时也为政府部门采取相关节能措施提供了有效的数据参考。
4.2基于物联网技术的智能设备管理
现代智能建筑中往往会配置大量的高科技设备，比方说中央空调、给排水以及供电智能化系统等。物联网技术的引入，可以构建建筑设备监控管理系统，通过摄像的方式实时监控各类设备的运转情况，并收集设备的运转参数，为设备维护部门开展保养及维修工作提供可靠的数据参考。另外，设备监控系统还可以记录设备维修次数，并及时发送设备维修信号。
4.3基于物联网技术的智能停车管理
物联网技术中的RFID技术被广泛运用智能建筑停车管理，该技术的引入可以自动完成数据的采集与对比，还能控制闸门，从而可以有效节约人力成本。智能停车管理系统一般包含停车场子系统、出入口管理子系统以及数据采集子系统三部分。其中，停车场子系统主要进行无线感应以及数据传递，该系统在车位中埋设探测器，并利用探测器感应车位的利用情况，并将感应结果传输至停车管理系统；出入口管理系统由RFID读写器、ID卡以及射频天线组成。ID卡安装于车内，并记录车辆的相关信息。RFID读写器设置于停车场出入口部位，可以读取ID卡中的信息，并将读取的信息传输至数据采集子系统。射频天线作为信息传输的媒介；数据采集子系统主要用于判断车辆是否具备出入资格，当车辆具备出入资格时，该系统自动打开道闸、放行车辆；当车辆不具备出入资格时，该系统会发出警报并关闭道闸。
4.4基于物联网技术的智能安全管理
在智能建筑中，安全永远处于首位。智能建筑的安全系统包含信息安全、防盗、医疗救助等子系统。物联网技术的引入，可以将智能建筑中的不安全因素及时识别并传输给公安或消防部门，相关管理部门可以依据信息快速制定应对措施，进一步快速解决建筑中的安全问题，避免安全问题发酵扩大，保护智能建筑使用者的人身及财产安全。
4.5基于物联网技术的智能家居管理
就现阶段来看，物联网技术在智能家居方面的应用与人们的日常生活最为贴近，因而具备较为广泛的群众基础。举例来说，海尔集团在智能家居方面推出了物联网冰箱，这款新型冰箱包含诸多性能，例如放音乐、打电话、看网站等等，有效的将生活与娱乐融为一体，优化了一直以来冰箱单一的使用功能。与此同时，物联网技术在智能家居中的应用可以使得人们通过手机、电脑等远程控制生活中常用的电器及其他设施。总的来说，通过物联网技术可以让人们的生活更加智能、便捷和多元化。
4.6基于物联网技术的智能健康监测
现阶段，一些先进的医院已经利用物联网技术构建了智能健康监测系统。智能健康监测系统一方面可以详细记录患者的基本信息以及身体情况，方便医生以及护士开展治疗，另一方面，当患者转院时，智能健康监测系统还可以及时传递患者信息，使得医疗机构之间可以快速的了解患者的医治情况以及病史，为就诊工作带来了极大的便捷，也在一定程度上提高了人均寿命。除此之外，物联网技术还可以运用在智能住宅中以打造身体监测系统，以方便住户实时了解自身健康情况。身体监测系统主要依托芯片工作，该系统可以定期测量住户的体温、血压、心跳等，并提醒住户按时休息。另外，应对突发疾病，身体监测系统还可以自动与医院联系，防止危机情况的发生。
4.7基于物联网技术的智能环境监测
自然环境是人类赖以生存的重要物质条件，因此环境质量的管理十分重要。物联网技术的引入，可以构建智能环境监测系统，一方面可以监测环境受污染程度，另一方面可以科学的评价受污染的环境，得出具体的数据和信息，并提出环境改善和保护的建议。值得注意的是，智能环境监测系统监测的对象不仅仅是空气、水等要素，还包含智能建筑中水、电、气、声、光等要素，且监测的范围包含建筑内部以及建筑外部。
4.8基于物联网技术的智能楼控系统
通过物联网技术，可以打造属于智能建筑的独立楼控系统。该系统中包含能耗管理子系统、故障分析子系统以及设备监控子系统等。此外，楼控系统的监理还可以实现一卡通管理，智能化安保管理以及智能照明管理，使得智能建筑的各个系统与整个智能城市相互关联。
物联网技术的起源范文2
关键词 物联网；苹果产业；制约因素；前景
中图分类号 F49；F326.13 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2012）23-0332-01
1 物联网及其农业应用
物联网[1-3]是指通过各种信息传感设备，实时地对声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息进行采集，与互联网结合形成的一个巨大网络，从而实现物与物、物与人所有的物品与网络的连接，达到识别、管理和控制之目的。
物联网按照网络内数据的流向及处理方式可分为3个层次：传感网络层，即以二维码、RFID、传感器为主，实现对“物”或环境状态的识别；传输网络层，即通过现有的互联网、广电网、通信网或者下一代互联网（IPv6），实现数据的传输和计算；应用网络层，即输入输出控制终端，包括电脑、手机等终端。其具备3个特征：全面感知，即利用RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息；可靠传递，通过各种通信网络与互联网的融合，将物体的信息实时准确地传递出去；智能处理，利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术，对海量数据和信息进行 分析和处理，对物体实施智能化控制。
物联网在农业和农村信息化领域中有着广泛的应用，如：精准农业、智能化专家管理系统、远程监测和遥感系统、生物信息和诊断系统、食品安全追溯系统等。发展物联网是我国现代农业建设的必然要求和现实选择，将对我国农业农村经济的发展产生重大而深远的影响。
2 物联网在苹果产业发展中的优势
苹果是中国第一大水果，产量和栽培面积均居全国第一。苹果产业在我国农业发展中占据举足轻重的地位。物联网技术在苹果产业上的应用[4]，不仅能有效加快苹果这个传统优势产业转型升级，更将带动整个农业实现跨越式发展。一是提升苹果产业化水平。随着现代信息技术的发展，运用物联网关键技术搭建一个苹果系统，实现资源整合，形成技术体系并进行应用与推广，可以改变粗放的苹果产业经营管理模式、引领苹果产业标准化以及质量安全等方面的健康发展、提高生产效率、提高苹果生产智能化水平、实现苹果在流通过程中的保值增值，从而有效推动苹果的产业化进程。二是提高产业信誉和扩大出口。基于物联网搭建苹果供应链质量管理信息系统[5-6]，能提高生态苹果园内部的管理效率，实现苹果全流程可追溯，对提高苹果的品牌建设进而增加苹果附加值、扩大出口具有十分重大的意义。三是推进苹果产业转换方式、调变结构。烟台市有近100万劳动力直接从事果品生产，占农村劳动力的1/3，物联网技术在苹果产业的推广与应用，一方面可在提高劳动效率的同时减少直接田间劳动者的数量；另一方面由于物联网技术的广泛应用，在园区管理、加工、流通等领域内可吸纳更多的农业劳动力。该变化必然带来苹果生产方式的变化，从而推动苹果产业向深度与广度发展。四是带动现代农业实现跨越式发展。苹果产业作为区域优势产业，示范带动效应极其明显。选择苹果产业这个关键领域，扶持具有广阔应用前景的物联网技术实现重点突破，带动力强、效益覆盖面广，不仅能推动传统产业转型升级，且其本身蕴含着巨大的战略增长潜能，可催生新的经济增长点，推动现代农业实现跨越发展。
3 物联网在苹果产业中应用的制约因素
一是技术发展不够成熟，是物联网应用的最大阻力[7]。目前，我国物联网产业发展还存在诸多问题，特别是核心技术缺失问题，由于大量采用国外技术，在专利方面受制于人，在信息安全方面没有保障。比如，传感器芯片作为传感网技术的核心，从技术到制造工艺，我国均落后于美国等发达国家。苹果产业物联网涉及作物生产、环境控制、栽培制度、仓储物流以及云端技术等多领域、多环节，技术瓶颈多、难度大，前人关于该方面的研究少，这些都成为物联网在苹果产业应用上的阻力。二是行业标准缺失[8]，物联网联通“不畅”。物联网是多设备、多网络、多应用、互联互通、互相融合的一张大网，相关的接口、通信协议都需要有统一的标准来指引。目前，我国物联网产业以闭环应用为主，企业在较为成熟的应用领域各自为战，产业较为分散，该种情况在苹果产业更为突出，由于苹果产业应用物联网的主体多为农业合作社或农业龙头企业，其生产标准多为行业、地区乃至企业标准，同时物联网又涉及多种学科和技术，涉及多层次的多个标准，导致各自有独立的硬件接口及通讯协议和软件标准，无法实现联通共享。三是前期投入大，比较收益优势不明显。物联网前期投入比较大，成本不仅有硬件设备的安装以及软件配套的成本，其使用、维护成本也比较高，尤其是前期投入大。同时，苹果等农业产业较之工业或服务业来说，属于弱势产业，农业劳动生产率不高，其成本与人工的成本优势体现不明显，相对阻碍了物联网技术在苹果产业上的推广。
4 物联网在苹果产业上应用的内容及应用前景
目前，物联网在苹果产业上应用的发展项目有很多：土壤养分和墒情监测，实现自动化节水灌溉控制管理；生长信息监测，为企业和监管部门科学决策提供有效数据；农民可以通过3G手机接入信息数据库中，根据专家开好的科学“处方”，用计算机对灌溉、施肥、温度和湿度等进行控制和管理；在果品存储运输阶段实时监控，为果品的安全运送和存储保驾护航等。因此，物联网在苹果产业上应用的前景非常广阔，将极大改变果农传统的生产方式，促进苹果产业转型升级，预计随着国家对物联网的重视，国家及各地政府将加强对物联网在政策、资金、试点工程等诸多方面的扶持，2020年之后苹果产业将实现全智能化管理。
5 参考文献
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物联网技术的起源范文3
关键词：物联网；计算机网络；课程群；教学改革
1 计算机网络技术课程群在物联网工程专业中的重要地位
物联网是继计算机、互联网之后信息产业的第三次革命性浪潮。它融合了智能感知、识别技术、传感器网络以及普适计算等技术，按照约定的协议，实现无处不在的物与物、物与人、人与人之间的互联，其应用领域包括医疗监测、智能交通、政府工作、智能消防、环境监测、情报搜集等。物联网公认有3个层次，其中底层是感知数据的感知层，中间是传输数据的网络层，上层是内容信息处理的应用层。
由物联网技术层次结构可以看出，物联网是三网融合的延伸和扩展，技术的核心和基础仍然是互联网。它以IP协议为基础，采用类似互联网TCP/IP协议的分层网络通信协议为上层的各种应用提供服务[1]。
从物联网技术核心需求的角度来看，计算机网络基础知识在整个物联网的课程知识体系中尤为重要。在专业建设过程中，应以互联网为核心和基础，以计算机网络课程为中心，充分考虑物联网工程专业对计算机网络知识的需求，围绕课程选取与阶梯式课程群设置、教学内容安排与衔接、教学方法与改革、实践课程体系设置等方面展开改革和探索，培养学生扎实的网络知识，为后续物联网相关课程打好基础[2]。
2 课程选取与阶梯式课程群的课程设置
课程群的课程设置不是简单的课程组合，需要对课程体系统筹规划。计算机网络技术作为一个重要的知识模块，涵盖了从计算机网络的理论基础到实践操作，再到综合应用的全部内容，是一个内涵丰富的课程体系。
湖北工业大学的物联网工程专业依托原有的网络工程专业，课程体系设置在网络工程专业的基础上进行了大幅度的修改，网络工程专业计算机网络技术课程群的主要课程见图1。
可以看出，原有计算机网络技术课程群的课程主要基于IPV4，偏重于互联网理论基础、层次模型、有线网络结构及组建、网络管理与分析等方面，并不能体现现代物联网的架构和特点。
因此，在进行物联网工程专业的计算机网络技术课程群设置过程中，笔者充分考虑物联网工程专业的需求和特点，经过大量调研和反复思考，整体改造原课程群，加入了无线网络、嵌入式、传感等知识模块，形成一条层次分明且知识体系完整而独立的课程链，主要专业核心课程有计算机网络、TCP/IP协议原理、网络互联技术、物联网技术概论、无线传感器网络、RFID原理及应用、物联网安全技术、网络编程与系统开发。物联网工程专业阶梯式计算机网络技术课程群具体课程设置见图2。
由图2可以看出，经过精心设置的物联网工程专业计算机网络技术课程群的各门课程并非简单的、平面式的结构，而是5个阶段的课程群[3]，分别为网络基础理论模块、网络基础应用模块、物联网基础模块、物联网应用与安全模块、物联网综合应用与实践模块，具有良好的课程递进层次关系。
3 课程群具体的教学内容设置
计算机网络课程群主要培养物联网工程系本科生的互联网与物联网理论基础和实践能力，要求学生掌握互联网和物联网的基本理论知识与关键技术，能够理解网络体系结构与物联网总体构架，并具备网络管理与配置、网络应用与创新的能力。计算机网络课程群的建设不仅是选取内容纵向有传承关系、横向有内在联系的几门课程，还要梳理和整合课程教学内容，打破课程间的壁垒，减少重复内容并保证内容的连贯性与完整性[4]。因此，在进行课程群建设时，笔者充分考虑了课程群内诸课程在结构、内容、侧重点、时间分配等方面的相互关系。经过几年的教学实践与探索，笔者在教学内容的安排和设置方面做了如下安排和改革，见表1。
从第三学期开始，每学期逐渐增加网络方向的课程，这学期开设的计算机网络主要以培养学习兴趣和奠定网络基础为主。从最熟悉的互联网应用入手，首先阐述计算机网络的起源与发展、网络的基本概念以及网络协议与体系结构分层模型，使学生对网络整体架构有清晰的了解；然后以自底至上的顺序详细讲解网络各层次的协议内容与工作原理，并在实验环节使用抓包软件进行协议分析和观察，以验证性和演示性实验为主，使学生通过实验过程了解网络相关知识；在计算机网络课程的后期，加入对未来网络展望的内容，包括下一代因特网、物联网等知识，一方面扩展传统计算机网络授课的范畴，增加课程的广度和深度，另一方面旨在提高学生的学习兴趣，为后续课程打好基础。
第四学期的教学内容主要在第三学期课程的基础上进行扩充和深入，开设网络互联技术与TCP/IP协议原理课程。通过学习网络互联技术课程，学生将掌握交换与路由的基本知识与基本原理，培B学生对中小型园区网的组网与管理能力，能对具体的网络应用给出合理的规划和可行的解决方案，并具备解决网络中常见问题的基本技能，将理论知识付诸于应用。TCP/IP协议原理课程是计算机网络课程的延续和深化，通过课程学习，学生将深入掌握TCP/IP原理，在理论学习的基础上用程序设计语言实现，从而提高网络应用程序开发能力，夯实网络管理基础，提高网络安全意识，增强网络分析能力。
在前面两个学期学习互联网技术的基础上，第五学期的教学内容开始体现物联网特色，开设的物联网技术概论、无线传感器网络以及RFID原理及应用3门课程都是物联网专业的核心课程。物联网技术概论是学生认识物联网的起点，通过课程学习，学生能了解物联网的起源和典型应用，理解物联网的概念与内涵，并对物联网的体系架构和核心技术有充分的认识，这是一门重要的物联网技术启蒙课程。无线传感器网络和RFID原理及应用这两门课，是深入学习和研究物联网技术的核心专业课程。通过学习，学生应掌握无线传感器平台和网络架构、射频识别技术的基本概念与原理方法，为后续的综合实践环节打好理论基础。
第六学期开设的网络管理与安全和物联网安全两门课程是进阶课程，通过这两门课程的学习，学生应在掌握互联网与物联网基本原理的基础上，了解网络管理和网络安全知识模块，包括密码理论、无线传感器网络安全概述、密钥管理、安全路由、物联网中的抗干扰、射频识别的隐私与安全、物联网嵌入式系统的安全设计等基础知识，达到从理论到应用、从架构到安全的全方位提升。
第七学期设置的物联网应用综合设计及创业实践环节，旨在提高学生的综合应用和动手能力。通过为期一个月的实践学习，学生能够设计一个物联网综合应用系统，能够从系统的角度看待物联网的应用问题，并能综合利用几年来所学的互联网及物联网知识解决网络通信及应用的相关问题。
综上所述，本课程群的课程内容在设置上是完整的、连续的、突出重点的，涵盖了从基础的互联网到物联网的基本原理、体系架构、网络应用、关键技术与安全的内容，并遵循从易到难、从浅到深、从原理到应用、从互联网到物联网、从系统到安全的原则来设置教学内容。课程分布于第三学期到第六学期之间，内容在时间的安排上符合学习的一般规律，并注重理论与实践相结合的原则，具有科学性和可实施性。
4 计算机网络课程群教学方法改革
物联网技术属于集成创新型技术，培养的人才不仅要具备扎实的理论基础，还应具备很强的工程实践与应用能力。因此，在计算机网络课程群的教学中，笔者坚持“课程精、实践强”的原则，强调理论与实践相结合的教学方法，不断改革理论教学，引入MOOCs、混合教学、开放课堂、对分课堂等形式，强化实践教学，深入开展校企合作模式，形成了工程训练、专业认证、创新培养并举的特色教育理念。鉴于在实践教学和创新能力培养方面的有力措施和突出成绩，笔者在2012年获得了湖北工业大学优秀教学成果一等奖。
4.1 根据不同课程探寻多种教学模式，提高教学效果
近年来，以MOOCs为代表的新型教学模式不断涌现，大多依托网络教学资源，秉承自由学习的理念，旨在调动学生的学习积极性和创造性，为传统课堂注入了新的活力。笔者在计算机网络课程群的建设中，结合各门课程的优势和特点，进行了多种课程教学模式的改革和尝试，力求获得更好的教学效果。
以计算机网络课程教学模式改革为例，该课程作为课程群的第一门专业基础课，其教学效果对整个专业的后续学习至关重要。考虑到这门课程的网络资源比较丰富，且大部分内容难度不大，笔者采取了传统教学与网络教学相结合的混合教学模式。这种模式由课前预习、面对面授课（face-to-face）、在线学习（On-line）、实践训练4个过程组成。此学习模式整合了各种教学资源和多样化的学习形式，如课堂学习、自主学习、分组讨论、任务驱动、协作项目实践活动、实践训练等[5]。混合教学模式既保持了传统课程教W的优势，又在课前和课后引导学生自主学习，学生能通过各种学习方式保持学习兴趣并取得良好的学习效果。
在物联网技术概论课程教学模式改革中，针对该课程内容繁而细、知识更新快、实践性强的特点，笔者提出了物联网导论的开放式教学法，主要途径有开放教学过程、开放教学内容、开放教学考核与开放教学环境等。在教学过程中，以学生为主体开展教学活动，课堂上有分组讨论、头脑风暴、及时答疑、小组展示等各种环节。在注重师生关系平等的基础上，尽量与学生进行课堂互动，引导学生积极思考并大胆表达自己的观点。在教学内容上以新技术和实例教学为主，每学期的课件和内容都要及时更新和补充，并将教学内容融入实际案例。比如在介绍常用传感器及其典型应用的时候，会联系生活中的小米手环、智能医疗、智能家居应用等，既提高了学生的学习兴趣，也扩充了学生的视野。在教学环境上，以开放的网络教学平台作为课堂的补充，并以开放的形式进行考核，注重对学生分析能力和创新能力的考核。
实践证明，依据不同课程的特点和性质，在课程群中开展适合不同课程的多种教学模式探索，能大大增加课程的吸引力并降低学习的难度，学生不仅能学到知识，更能提高学习的兴趣，并锻炼自学能力和创新能力。
4.2 重视实践教学环节，提高学生工程实践能力
为了保证实践教学环节的教学质量和教学效果，笔者多次对物联网工程专业实践教学计划进行深入的研究和有针对性的修订，包括增加实践教学环节的学时、提高综合性与设计性实验比例、增加物联网应用综合设计及创业实践环节、强化实习环节和毕业设计环节，并加强对实践教学体系各环节的规范化管理。
1）调整实验学时，改革实验教学方式，提高综合性与设计性实验比例。
计算机网络课程群中的每门课程都配备了实验教学环节。对于一些实践性较强的课程，如网络互联技术课程，根据其课程特点，改革性地将理论课堂搬到实验室。为保证课堂效果和实验过程完整性，采用4节连上的方式，并将对分课堂和任务驱动的教学理念引入课堂，用一节课讲解核心的理论和实验内容，余下3节课全部进行实验、调试和答疑。每节课以一个实践小项目为驱动，学生通过分组合作的方式进行，以实践项目完成效果为考核的标准。学生普遍反映这种实践教学效果良好，可以及时消化和理解理论知识，避免理论与实践的脱节，并锻炼了协作与学习能力。
为了弥补大多数课程中以验证性实验为主的局限性，课程在每门课程的实验教学大纲中都加入了一个综合性的实验内容，并在高年级增加了物联网应用综合设计及创业实践环节，主要提供一些平台和一段时间给学生进行知识的梳理和总结，鼓励学生进行创业计划实现自己的想法，把学生的兴趣、爱好、学习、创新融为一体，这也是实践环节的主要目标。
物联网技术的起源范文4
关键词：专利分析;定量分析;物联网技术;RFID
中图分类号：TN401 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2014）12-00-03
0 引 言
物联网（Internet of Things）这个词，国内外普遍公认的是MIT Auto-ID中心Ashton教授1999年在研究RFID（射频识别）技术时最早提出来的[1]。在2005年国际电信联盟（ITU）的同名报告中，物联网的定义和范围已经发生了变化，覆盖范围有了较大的拓展，RFID技术、传感器技术和嵌入式智能技术成为物联网的基础使能性技术 [2]。
电子产品代码（Electronic Product Code ，EPC）是早期国际上典型的物联网概念模型，它的本质就是RFID技术加互联网[3]。由图1可以看出，物联网的技术源头即为RFID技术。
图1 物联网概念演进
RFID技术位于物联网技术架构体系的感知层，是物联网技术中的关键技术。它是一种非接触式的自动识别技术，识别工作无须人工干预，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。一套完整的RFID系统，是由读写器、电子标签及应用软件系统三个部份所组成[4]。
与传统识别方式相比，RFID技术无需直接接触，无需光学可视，无需人工干预即可完成信息输入和处理，操作方便快捷[5]。随着技术的发展与市场的成熟，RFID技术被广泛应用于交通、安防、物流、零售、电力、金融、环保、医疗等各个行业[6]。RFID技术的应用的广泛性及其潜在的市场价值使得对此技术的研究显得尤为重要。
专利作为知识产权中科技含量高的重要组成部分，对于知识产权战略的实施和企业的研发活动有重要意义。由于专利成为研发重点和主要的技术保护措施，专利分析也成为国家和企业需要重视的主要事务[7]。
专利情报分析就是采用科学的方法对专利文献中包含的信息通过科学的加工、整理与分析，进行深度挖掘与剖析，形成具有较高技术与商业价值的专利情报，助于分析技术分布态势，掌握技术研发的历史起源、当前状况和未来趋势，从而为技术创新活动进行科学合理的定位[8]。
专利计量分析是指利用数学和统计学的方法运用在专利研究中，以探索和挖掘专利文献的结构数量以及变化规律等内在价值的计量方法[9]。计量专利分析需要针对大量的专利文献进行统计分析处理 。
专利计量分析可以追踪技术路线演进，洞察行业技术的发展状况，依此来预测技术发展趋势技术活动重点和空白点以及挖掘技术创新机会。可辨认明显或潜在的竞争对手监测竞争环境制定竞争策略，为行业竞争情报分析竞争态势判断和竞争力测度提供重要应用工具[10]。
本文对RFID技术专利申请量趋势、技术产出区域分布、专利申请类型及法律状态、专利历史法律事件和在华申请人排名分别进行了计量与分析。
1 中国RFID专利申请量趋势分析
由图2可知，我国在RFID技术的研究起步于20世纪90年代，自2002年起RFID专利申请量迅速增长，特别是近几年专利数量增长得非常快。这反映出研发团体对该技术的关注度持续增加，同时该技术在我国是专利保护的热点，市场竞争较为激烈。我国近年RFID专利申请量仍然保持较高速度增长。
图2 中国RFID技术历年专利申请量趋势
1997至2001年间我国RFID技术专利出现了一个增长的高峰期，其增长率数值很高，说明RFID技术在该时期发展迅速。同时增长率变化较大，主要原因是专利数量基数相对较小的缘故。2001年至2005年，随着RFID技术成为全球的研究热点，我国该领域专利申请数增长态势迅猛。2006年至2008年专利申请数增长趋势放缓。2009至2011年，随着物联网开始进入人们的视野，RFID专利申请数增长率又迎来了一个小的高峰，而 2012年至2013年，随着该领域技术的不断成熟与完善，专利申请数增长速度又逐步趋于缓和，说明RFID技术已经逐步成熟。
2 RFID技术国内产出区域分布
由图3可见，广东省、上海市、北京市、江苏省是国内最为主要的技术产出地区。其中广东省的申请量最大，这与广东省RFID相关企业比较多有关。而北京市和上海市的研发机构比较集中，这两个地区的专利产出量也比较大。江苏省RFID技术发展速度最快。从全国整体水平看，广东省仍然是国内RFID技术最具竞争实力的地区。
图3 RFID技术主要国内产出区域份额
近几年广东省和上海市RFID技术申请份额逐年下降，北京市保持平稳略有增加。江苏省则发展迅猛，所占份额迅速增加。处于西部地区的四川省的增长速度不容小觑，与我国西部大开发的发展战略相吻合。
沿海省份中江苏省发展势头最为迅猛，紧随其后的浙江省与山东省份额增长态势良好，福建省天津市份额比例变化则比较平稳。虽然台湾省RFID技术发展较早，但是由于近年来内地各省市RFID技术的迅速发展而导致所占份额稳中有降。
3 RFID专利申请类型及法律状态
图4数据显示，目前我国RFID专利类型中，发明专利数量最多超过9 000件，而实用新型专利只有7 000多件，外观专利较少不到1 000件。我国RFID专利主要集中在发明和实用新型专利上。
图4 RFID专利申请类型及法律状态
结合专利法律状态可以看出在我国RFID专利中，有权专利主要集中在实用新型专利中，发明专利的有效专利比例较低，大约是实用新型专利的1/3。我国法律状态为审中的专利几乎都集中在发明专利中，主要原因是发明专利审核周期长的缘故。同时也说明近期我国RFID专利中发明专利的比例有较大幅度的增加。在失效专利中发明专利数量大约是实用新型专利数量的2倍。
4 RFID专利历史法律事件分析
图5数据为我国RFID专利更为详细的法律历史状态。专利申请被驳回的共558件，驳回率为3%，驳回率较低。专利申请权、专利权转移数量为865件，专利实施许可合同备案数量为162件，共转移转化1 072件，转移转化率为6%，转移转化率较低。实质审查请求生效7 945件，该项只针对发明专利有效，说明我国发专利审查周期较长。结合授权专利数来看，近年来RFID技术专利申请主要为发明专利的申请。
图5 RFID技术专利历史法律事件
5 RFID专利在华申请人排名
图6数据显示，在排名前十的在华申请人中，有7位为企业申请人，其中有4位为外国企业申请人。还有2位为高校申请人，1位为个人申请人。
图6 RFID专利在华主要申请人
排名前三位的均是中国企业，说明在RFID技术方面中国企业是研发和专利保护的主力军。四个外国企业分别为2个日本企业，1个美国企业和1个欧洲企业，说明外国企业十分重视RFID技术在中国的专利布局，在RFID技术方面外国企业的实力不容小觑。对于亚洲国家而言，日本在RFID技术方面具备较强的优势。同时高校已开始对RFID技术研发和专利保护进行有益的探索，并且取得了较好的成绩。
6 研究结论
由RFID专利申请量趋势来看我国RFID技术正处于高速成长区，该技术目前是物联网技术的研究热点。通过增长率的分析可以看出近年来增速有所放缓，RFID技术的研究正逐步进入成熟区。
通过RFID技术国内产出区域分布的分析可以看出RFID技术区域发展不平衡。广东、台湾省起步较早，沿海地区发展速度迅猛，尤其是江苏省发展速度最快，主要原因是2009年国务院批准在无锡建设国家级传感网创新示范区，为江苏省RFID技术发展带来良好的契机。近年来四川省RFID技术发展异军突起，这又与当前我国的西部大开发政策相吻合。因此RFID技术区域发展与国家政策导向有着密不可分的关系。
通过RFID技术专利申请类型及法律状态分析可以看出，尽管发明专利所占份额超过50%，但是发明有权专利只有实用新型有权专利的1/3，而发明失效专利却是实用新型失效专利的2倍。说明当前我国RFID技术专利水平还有待提高。
通过RFID技术历史法律事件分析，可知我国RFID技术专利转移转化率为6%，这说明我国大部分RFID技术专利未被利用，仍处于“沉睡”状态，产业化水平有待大大加强。同时进一步说明我国RFID专利水平还有待提高。
由RFID专利在华申请人排名可以看出对于物联网关键技术的RFID技术各国都非常重视，对于该技术在我国的专利布局的竞争也十分激烈。我国目前该技术的研发和专利保护暂时处于领先地位，今后一段时期内这种局面势必会继续持续下去。
参考文献
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物联网技术的起源范文5
1 物联网的概念与安全需求
物联网是指借助红外感应器、激光扫描器、RFID(射频识别)、GPS(全球定位系统)、传感器节点等信息传感设备,按照约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理等功能的一种网络。目前,在全球范围内都兴起了物联网建设的浪潮,中国也适时的提出了物联网建设的战略规划,并将其上升到国家战略层面,将其确定为国家“十二五”规划中七大战略新兴产业之一,并加以重点推进。
对于现代信息技术的发展,只有在能够保证隐私信息不被泄露,并且能够提供完善的安全保护措施前提时,才能被广大用户接受和使用。物联网技术的发展和广泛应用,同样需要有完善的安全管理策略作为保障,因此安全问题已经成为制约物联网发展的关键问题。
由物联网的概念我们可以认识到,物联网作为一个新型的系统,能够实现现实世界与虚拟世界的实时交互,但它仍旧同互联网保持着十分紧密的联系,可以是在互联网基础上更加深入的发展,具有信息处理的智能化、信息传输的无线化和数据感知的随时性等特征,物联网的用户端在任何物品与物品之间得可以实现有效的应用,进行相关信息的传递等服务。众所周知,互联网环境下本身就存在着大量的安全隐患,而物联网又是以无线网络和传感网为核心技术的,这就给物联网的应用和发展带来了更多的安全隐患,使物联网所面临的安全问题更加严峻。
从整体上,随着移动互联网技术的发展,其安全维护措施也在不断完善当中,因此为物联网的安全管理奠定了一定的基础,但是不同于传统的网络,物联网的安全问题在很大程度上是由于感知网络和应用平台在集成时形成的。要想真正解决物联网的安全问题,不仅要对移动网络中的各种安全问题采取相应的应对措施,还需要针对物联网在发展中出现的新问题、新情况,增强特殊安全问题解决的针对性。尤其是随着物联网应用范围的越来越广泛,物联网的安全管理水平,与整个国家的经济和安全都息息相关,技术人员不断加大科研的投入力度,深入研究和探讨物联网在应用过程中可能面临的各种安全问题,对物联网的安全管理体系进行不断的完善和发展,这已经成为当前一项十分紧迫的任务。
2 物联网中的安全问题分析
物联网具有三大特征:全面感知、可靠传递和智能处理。利用RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息,实现全面感知;通过无线网络与互联网的融合,将物体的信息实时准确地可靠地传递给用户;利用云计算、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。但就在物联网不断发展的背后,不可忽略其在安全管理中面对的各种问题和挑战,信息安全和网络安全已经成为物联网发展过程中必须考虑的核心问题。
2.1 感知层中的安全问题
物联网感知层中的任务是全面感知外界信息,通过各类传感器、RFID装置、全球定位系统、扫描仪、摄像头等设备对各种原始信息进行收集,其中可能存在的安全问题主要有:1)由于物联网中的信息经常是通过无线网络的平台进行传输的,因此信息可能存在被截获或破解的安全风险问题;2)传感智能节点容易受多侵袭;3)传感网的节点可能受到来自于网络的DOS攻击,严重时甚至会造成传感网系统的严重破坏。
2.2 传输层中的安全问题
物联网传输层的主要职能是要把在感知层中收集到的各种信息可靠、安全地传输到物联网的信息处理层,并对信息进行相应的处理,但由于信息在传输过程中,可能需要通过一个乃至多个不同架构的网络才能实现信息的交接,这时就难免就会存在一定的安全隐患,可以说,互联网中存在的安全问题都有可能传导至物联网传输层,并造成更严重的安全隐患。例如,跨异构网络的网络攻击、DOS攻击、DDOS攻击、假冒攻击、中间人攻击等。
2.3 处理层中的安全问题
物联网的处理层需要对接收到的信息进行处理,判断各类信息的真实性、安全性和意图。在信息的处理过程中,既有操作性的指令数据,也有一般性的数据,需要尤为注意的是那些恶意指令和错误指令,那有可能是攻击者的破坏行为。因此,在信息的处理过程中不可避免的会面对以下安全问题:终端数量多,提供的信息量大,来不及对信息进行判别;设备从网络中逻辑丢失;智能设备出现故障,导致工作效率下降;非法入侵者的人为破坏;无法实现灾难控制并从灾难中恢复等。
3 物联网安全问题的解决对策
3.1 技术性措施
3.1.1 节点安全措施
为了保证物联网设备在遭受破坏的情况下而不至于使系统遭受致命性的打击,可以采取以下几点有针对性的安全措施:1)在物联网网络的关键位置配备冗余传感器,这样可以实现特殊情况下的网络自愈;2)限制网络的发包速度和同一数据包的重传次数;3)在通信前对节点与节点之间进行身份认证。
3.1.2 传输安全措施
在物联网内部,为了保障内部通信的安全,应当使用密钥管理机制。一方面,在通信时可以建立一个临时会话密钥,而认证性使用对称密码的认证方案需要预置节点间的共享密钥;另一方面,应当建立端到端密钥协商机制、密钥管理机制、端到端认证机制和机密性算法选取机制等。
3.1.3 其他技术措施
在技术上,除了要采取节点安全和传输安全措施外,还应当重点考虑以下措施:1)对传输层的恶意指令进行分析,采取预防措施,建立灾难恢复机制;2)做好病毒的检测和网络入侵的防控工作;3)秘密文件和移动设备文件应当采取备份措施;4)密文查询、挖掘与安全相关的数据、安全多方计算、安全云计算技术等;
3.2 非技术措施
在对物联网中的安全问题进行解决和维护时,除了要结合物联网的特征和存在问题的类型采取一系列的技术性措施外,还应当从管理、教育、安全风险评估等角度采取一系列的非技术措施,对物联网中可能出现的安全问题做好预防工作,提高用户的安全意识。首先,物联网的相关部门要制定严格的管理制度,明确物联网安全管理中的职责和权利,规范相关人员的工作行为,避免安全管理工作上的失误和疏漏;其次,应当有针对性的对用户进行安全培训,让用户充分认识到物联网信息安全的重要性,懂得如何对各种安全问题进行预防和解决;再次,要懂得对物联网的安全风险进行评估和态势分析,定量和定性的评价网络运行状态,进行实时监测和预警。
4 结论
综上所述,随着物联网的深入发展,必将会给我们的生活、学习和工作带来极大的便利,促进社会经济的更好发展,但是物联网技术的应用同样存在着安全性的问题,如果处理不好可能会造成很多不必要的损失。由于物联网所具有的分布广泛性、节点移动性、网络异构性、业务应用复杂性等特征,物联网安全问题的解决也变得相对复杂,我们在力发展物联网的同时,只有对其安全问题与解决对策的给予更够的重视,加大相关研究的力度,才能确保物联网的健康、可持续发展。
参考文献
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物联网技术的起源范文6
[关键词] 物联网； RFID； 传感器网络； 云计算； 私有云； 集团型企业； 主数据
doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2012 . 24. 050
[中图分类号] TP393 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2012）24- 0083- 03
0 引 言
随着物联网产业的发展，其在科技和经济领域的重要战略性地位越来越被各国家和地区所重视，而其一些关键技术已经在相关领域得到应用。由于物联网涉及到的行业领域很多，其构成的不同技术也存在不同的发展阶段。本文从物联网的技术构架及应用等方面对其进行了阐述，重点综述物联网的关键技术云计算在集团性企业主数据存储方面的相关成果及应用。
1 国内外物联网的起源与发展
物联网起源于20世纪90年代末，于1999年由美国麻省理工学院（MIT）提出，旨在通过使用网络无线射频识别（RFID）系统将所有的物品通过射频识别等信息传感设备和互联网连接起来，实现智能化识别和管理。早期的物联网是在RFID技术的基础上发展而来的，其主要目的是在物流系统中代替条码识别，实现信息采集的高效化、自动化。
其实早在2004年，日本就推出了基于物联网的国家信息化战略——“U-Japan”。希望通过催生新的科技信息革命，开拓以人为本，实现人、物之间的相互连接。“物联网”概念的正式确立是在2005年ITU在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS）上，并且了《ITU Internet reports 2005——the Internet of things》。ITU在报告中指出，物联网是为了将信息和通信技术从连接人与人，扩展到连接任何物品。2009年6月18日，欧盟物联网研究项目集合体CERP-IoT发表《物联网策略研究路线图》报告描述了物联网的发展前景，对物联网进行了定义，并且首次提出了对物联网的发展管理设想。同年10月13日，韩国通信委员会了《物联网基础设施构建基本规划》，将发展物联网产业作为其新的经济增长点，并提出了构建包括4大领域和12项详细课题在内的物联网发展方案。
我国的物联网产业也在这样的大环境下发展起来。2009年8月7日，总理视察无锡时提出“感知中国”理念。2010年3月5日，总理又在《政府工作报告》提出要将“加快物联网的研发应用”纳入重点产业振兴。
2 物联网的定义及主要特征
2.1 物联网的基本定义
由于物联网所涉及到的领域很多，不同行业的学者对其定义的起点各不相同，对物联网的描述还没有达成共识。下面给出了几个较有代表性的物联网定义。
定义1：物联网是未来网络的一个重要组成部分，它是以标准、互通的通信协议为基础，具有自我配置能力的全球性动态网络设施。在这个网络中，所有实质和虚拟的物品都有特定的编码和物理特性，通过智能界面无缝链接，实现信息共享。
定义2：由具有标识、虚拟个性的物体/对象所组成的网络，这些标识和个性运行在智能空间，使用智慧的接口与用户、社会和环境的上下文进行连接和通信。
定义3：物联网指通过信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络，它是在互联网基础上延伸和扩展的网络。
由以上的几个定义我们可以看出，目前，物联网的概念较之其最初的概念有了较大的扩展。从最初的通过使用感知网络连接物品与物品，实现智能化识别和管理；变成了将物品、人、环境等一系列物理实体与信息空间融合，实现一切事物的数字化、网络化高效信息交互和融合。
2.2 物联网的主要特征
物联网的主要特征包括3点：
（1） 全面感知。全面感知特征体现在信息采集方面，物联网通过射频读写设备、二维码识别设备、传感器终端等不同的信息采集设备对所需的信息进行采集和获取。
（2） 可靠传送。随着物联网技术的发展，信息采集设备开始向分布式构建发展，要将分布的物体接入到信息网络当中，实现实时的信息采集，必须依靠可靠的通信网络。
（3） 智能处理。由于物联网存在海量信息，且由于采集设备型号、分布不同，采集到的信息也可能存在异构性和不可靠性，这就需要对海量的感知数据和信息进行分析并处理，实现智能化的决策和控制。
3 物联网的技术体系及相关技术
3.1 物联网的技术体系
根据ITU在2007年于《Requirements for support of USN applications and services in NGN environment》中提出的建议，可以将物联网分为以下5个层次。
感知层：该层是通过各种不同的信息读取设备和传感器对物体的属性、状态等进行实时的采集辨识。
接入层：接入层主要是为信息进入互联网提供接口技术，这种技术手段是多样的，可以是通过移动通信技术、无线传输、有线传输技术等。
网络层：网络层的主要功能是利用现有的互联网为采集到的信息提供高效、可靠、可信、安全的传输服务。
服务管理层：该层的主要功能是通过具有海量数据处理功能和计算功能的计算集群，对采集的数据进行实时的监控和管理，为上层应用提供可靠的接口。
应用层：应用层根据不同行业以及应用环境的实际需求，差异化的定制符合其需要的应用服务。
随着物联网的不断发展和软硬件技术的不断进步，信息感知网络技术和云计算技术已经成为物联网技术发展的主要瓶颈。
3.2 物联网的关键技术
3.2.1 感知网络
感知网络主要包括传感网络和识别网络。
（1） 传感器网络，是指由大规模的分布式传感器终端、基站以及信息监控中心构成的系统。根据不同的应用需求，动态、协同的感知和采集网络覆盖区域的各类对象信息，用以支撑上层监控和决策。他由传感模块和短距离传输模块组成。其中传感器模块包括温度、适度、压力等多种传感器，而短距离传输模块包含无线传输和有线传输模块。目前，国内外传感器硬件技术已经发展的较为成熟，所以研究的重点集中在低功耗、高可靠性的短距离信息传输技术，其中ZigBee和WiFi是其中的主要传输技术。
（2） 识别网络。识别技术是以二维码和RFID标签的读写为基础的，是实现全面感知的基础。目前，国内外的条码识别技术已经较为成熟，在各个行业得到广泛的应用，可以实现精度较高的信息采集，但是由于条码自身的诸多特性限制，包括不可修改，需接触式读取，容易被破坏等，不能很好地满足信息识别的要求，而RFID正好克服了条码中存在的问题。
无线射频识别（radio frequency identification ，RFID）技术是一种能够实现自动识别和数据获取的技术。它的工作过程是阅读器向RFID 标签发送能量，然后标签向阅读器返回数据，阅读器解码并向主机返回数据。
RFID技术具有如下特性：数据的读写功能；标签容易小型化和多样化；耐环境性；可重复使用；穿透性强；数据的记忆容量大，与传统的条形码相比，条形码识别物品的种类，而RFID技术确定每一个单独的物体对象。
但是由于RFID产业发展较晚，在硬件以及技术上都不够成熟，其标签以及读写设备成本较高，还不能在各个行业内普遍地推广。所以在物联网的感知网络中，异构设备的协同合作现象还将长期存在。
3.2.2 云计算
云计算是一种将动态、可扩展的虚拟化计算资源进行整合，并通过互联网提供出来的服务，包含5个特点：
（1） 虚拟化：云计算的虚拟化特点是由于其呈现给用户的是一个与物理资源相同功能和接口的虚拟资源，这个资源可能建立在一个或多个物理实体上，从而为用户屏蔽了底层的物理细节。
（2） 弹性的规模扩展：由于云计算采取一种按需分配的理念，可以根据使用者不同的需求，调整应用资源的分配，从而提高了资源的利用率。
（3） 分布式存储：云存储的目标是利用平台上的多台服务器存储单元，替代单一服务器进行信息存储的功能，从而实现对存储资源的抽象和统一管理，通过这种方式，能最大限度地利用存储资源。
（4） 分布式计算：与分布式存储类似，云计算将大型的运算任务分成多个细粒度的子任务，并且在多个计算节点上进行调度和计算，从而实现海量数据的分析和处理功能。
（5） 多租户：云平台区别于普通局域网和信息中心的最主要特征是其通过互联网使大量用户能够共享同一堆栈的软硬件资源，并且根据每个用户的需要分配资源，而不影响其他用户的使用。
3.2.3 管理和支撑技术
随着物联网的发展，为了为其提供可靠的良好的发展和运行环境，要求对网络的可知性、网络管理和安全保障的相关技术进行研究。
（1） 测量分析。随着物联网的复杂性不断提高，其可测性成了网络研究的基本问题，需要一种高效的检测机制。
（2） 网络管理。由于物联网的感知网络具有异构性，且其传输网络具有开放性和自治性，使得物联网存在着与其他网络所不同的特性，需要研究出新的管理模式来保证其高效稳定的运行。
（3） 安全保障。由于物联网的开放性、包容性和匿名性，所以其信息的安全性也同样非常重要，需要一种有效的安全构架，来实现其信息的机密性、真实性、完整性和抗抵赖性。
3.3 物联网技术在企业主数据流转中的应用
集团型企业业务繁多，数据量巨大，形成了一个庞大的企业内部云环境，利用云计算分布式计算相关技术对集团型企业中主数据流转的相关过程进行优化能大大提高企业运营的效率，更好地为社会服务。
云有公用云与私有云之分。公用云是指那些以即用即付的方式提供给公众的云。私有云是指不对公众开放的企业或组织内部数据中心的资源。私有云平台是整合企业内部的资源为企业自己服务的云计算平台，这里我们主要介绍的应用是私有云的技术。
相对于公有云而言，私有云部署在企业内部，其数据安全性，系统可用性都自主控制，私用云的相关应用，已成为大型企业其部署IT系统的主流模式。
企业主数据流转的关键环节是各个子系统之间消息的交换以及进程之间的通信，通信技术的优劣直接影响主数据流转的速度及效率，继而影响企业的运转。
在私有云系统中，组件之间存在很大差异，所使用的平台和语言也有明显差异，因此将系统各个计算组件进行整合是企业主数据流转的核心问题。
以往基于事件处理的消息系统不能完成系统组件解耦合，开发者往往需要学量的通信知识，使得系统维护和开发工作异常困难。分布式计算相关技术能很好地解决这个问题。在此我们提出一种基于消息的通信技术，消息中间件技术（MOM）。它是一种使用消息传输机制实现进程间通信的方法，一种存储转发通信技术。
消息中间件技术能够使得应用程序分布在不同的异构系统中，可以减少程序和网络协议的复杂度。在这种云环境下，消息将被发送至系统消息服务器中，服务器将消息存放至若干队列中，并等待接收者的请求提取消息或者直接推送给发送方。基于消息中间件通信中的所有对象都是异步的，其控制的通信对象和实体没有直接联系，其生命周期容易控制，并降低了程序的复杂度，大大提高企业主数据流转的效率。
基于消息的中间件技术可以方便地实现组件之间的同步和异步通信模式，完善通信的需求，使各个系统组件仅仅通过消息队列或者消息内容进行联系，从而将各个系统组件独立出来，完成了复杂系统之间解耦合的需要，使不同的计算组件之间的通信协议和规定可以完全由相对应的开发者设计和实现，明显增强系统的扩展性。
主要参考文献
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