物联网工程前景分析范文1
3.郑州市城市建设投资集团有限公司， 河南 郑州 450000)
摘 要：通过智能视频分析系统(Intelligent Video System，IVS)可在计算机图像分析技术的基础上，完成场景中背景和目标的分离任务，进而完成分割目标的追踪、定位与识别。为了在物联网的架构上实现多个智能视频终端的互联，并在此基础上实现多目标的动态感知，文中从嵌入式智能视频处理的角度，探讨了基于网格的智能行为分析系统的结构和功能，给出了一个具体的视频增强处理的实例和嵌入式智能相机的架构。
关键词：智能视频分析； 物联网； 网格； 智能相机； 嵌入式系统
0 引 言
智能视频分析系统(Intelligent Video System，IVS)大多利用计算机的图像分析技术来完成将场景中背景和目标分离的任务，并进一步完成目标分析、追踪、定位，进而进行目标识别的更复杂的相关任务。随着嵌入式DSP和FPGA技术的发展，在采用高清传感器取代传统的摄像机加图像板卡的基础上，取而代之的是具有网络接入功能的智能相机(Smart Cameras)。
智能相机中集成的各种智能视频分析技术包括目标入侵检测算法、目标跟踪算法，低照度图像增强算法、图像去雾算法等等。同时，每一个智能相机均可通过自组织的组网技术连成一体，每一个智能相机都是一个节点，通过成百上千个智能相机构成一个可以适应城市监控体系、紧急救援和应急联动、甚至是战场环境分析的分布式智能网格系统，从而对目标进行大范围的准确追踪、定位和识别。
特别指出，利用智能相机作为终端接入的物联网\[1\]系统架构和应用研究在国内外尚不多见。特别是基于视频分析的智能感知系统的研究在我国的某些领域还属于空白。因此，本文将探讨基于智能相机的网格物联网，并将其用于智能交通、预警、安防、消防、安全生产监督管理、航空航天和军事信息一体化建设等应用中\[26\]。
通过将多个智能相机组成的阵列部署在现场，并与设在相关载体上的传感器有机融合，然后通过实时数据采集与分析、监视信息的分布式获取，即可形成全方位、全时域的多维监视、预警和管理体系。
与传统的基于传感器架构的物联网结构不同，使用智能相机作为接入节点的嵌入式网格系统具有可重构和自组织能力。智能相机不仅可以把过去需要长时间才能完成的目标信息的处理和传送任务压缩到几分钟甚至几秒钟，还可以通过大规模节点部署来有效避免盲区，故为防汛、消防、预警和应急联动提供了精确的实时目标定位信息。同时，其感知能力也不会因某一节点的损坏而导致整个监测系统的崩溃。
1 智能视频分析网格节点
本项目利用智能相机来作为信息分析系统的接入终端。每一个智能相机就是一个网格的节点。智能视频分析网格节点如图1所示，在图1中，前端视频采集主要使用面阵可见光CCD或者红外图像传感器来完成视频信号的采集，然后输出数字信号到视频编码板。视频编码板使用TI公司的DSP进行实时高效的H.264压缩编码并作为原始图像记录，视频分析板则把输入的视频流通过后续的TI公司的DSP进行相应的视频处理分析。
智能视频分析网格节点框图由于高清智能相机的强大分析能力和物联网结构相对复杂和信息量大等特点，一个系统很可能同时需要视频的多种处理方式，例如智能交通中的偷、盗、抢和套牌车辆的识别和跟踪，可能需要分析和识别很多同时在高清晰图像中出现的其他车辆。因此，需要设计出可以同时级联多达八块DSP视频分析板的设计方案。各个DSP之间既可以级联工作，也可以同时并行工作。
每一块视频分析板的底层硬件系统设计都是一致的，只需给不同板子加载不同的处理算法，便可实现不同的处理功能，例如，第一块加载夜间低照度图像增强算法、图像去雾算法，第二块可以加载在完成去雾处理后实现目标的准确跟踪和定位算法，第三块加载红外目标检测和跟踪算法，完成夜视目标识别功能等。每一个智能相机均配备有无线、有线和3G网络接口。
2 基于网格的分布式物联网技术框架
传统物联网\[2\]的“技术体系”框架如图2所示，它包括感知层技术、网络层技术、应用层技术和公共技术。但是，笔者在研究与交流中发现\[13\]，许多工程人员在理解“物联网的构架”时，常常与图2所示的“技术框架”混淆在一起。
物联网技术框架物联网的构架应当是以“服务”为最终目标的、具有网络特征的硬件和软件系统。针对不同行业而言，其硬件特征和网络结构也千差万别，但其共同的“技术框架”均可以描述成图2所示的各类“基本元素”。
因此，与传统物联网\[3\]不同的是，基于智能视频的网格物联网\[6\]在具体的应用中具有下面几个优点：
第一是感知可视化，即通过数个智能相机可以生成实时全景图，以实时观察监控现场的实际情况，系统通过对各个接入节点信息的分析，自动制定出合理的处置方案。
第二是设备人工智能化。全自主式具有人工智能分析决策的智能相机具有数据采集、分析和处理的能力。基于智能视频的网格物联网\[4\]能将包括人在内的场景可视信息相互连接，并允许他们相互通信。新一代网络协议、嵌入式智能芯片技术和计算机视觉技术均可以让目标物体用自己的“大脑”来运算和分析。
第三是应急救援物资、生产后勤保障准确化。基于智能视频的物联网\[5\]可以有效避免后勤工作的盲目性。伴随着射频识别技术、二维条码技术和智能传感技术的突破，物联网无疑能够为自动获取“在储、在运、在用”物资信息方面提供灵活的可视性解决方案。在安全生产、应急救援等各种活动的全过程中，实现在准确的地点、准确的时间向准确的对象提供数量适当的保障，从而避免造成不必要的混乱和浪费。
3 基于智能相机的智能交通环境监视和去雾研究
在构建基于网格的嵌入式智能相机的信息处理系统的基础上，可以对每一个终端动态配置其功能，使每一个终端既能独立完成自己的任务，又可以协调工作。这样在实际工作中，就可以为不同的智能摄像机分别配置不同的图像增强算法来完成大范围内的环境监视和目标识别任务。在本项目首先针对某些地区的多雾情况开展研究。
众所周知，在恶劣天气条件下(如雾，雨等)，大气能见度下降，致使光学器材获取的图像对比度下降，从而影响图像中的信息提取\[7\]，雾这种常见的天气现象会对景物产生白化作用\[712\]，故会使图像退化，以至模糊，而这将给军事侦察、自动导航、目标跟踪等带来很大的困难。因此对这种自然现象引起的图像质量下降开展图像信号处理的研究具有普遍的实际意义。
图像去雾就是采用一定的方法和策略对采集到的含有雾的图像进行处理，从中恢复出比较清晰的图像。去雾算法的研究，对于部署基于智能相机的网格监控系统具有比较重要的应用价值，同时，对沿海和相关地域的应用也具有较高的指导意义。
3.1 基于暗通道先验规律的去雾算法
在有雾天气下，监控系统捕获场景图像的颜色和对比度都会发生严重的降质。这种现象主要是由大气粒子的散射作用引起的。大气散射的物理本质是高度复杂的，在不考虑大气扰动等现象发生时，可以假设此时的天气条件(包括大气粒子的类型、密度等情况)是空间不变的，这样，到达感光器的光强就可以简单的等效成大气衰减后的场景辐射和因大气悬浮粒子的散射作用而进入传感器的环境光强两部分的线性组合。
雾图形成模型在计算机视觉和计算机图形中被广泛应用。雾越浓，介质的透过率越小，到达传感器的光强中实际的场景辐射衰减的就越严重。利用这个模型可通过求得全局大气光和介质的透射率来从一幅含雾图像中恢复出原始的清晰图片，即场景辐射。
3.2 局部暗通道先验规律
局部暗通道先验规律是有关文献提出的一个统计规律，该规律假定在不包含天空区域的户外无雾图像情况下，对于任何一个像素点，在它周围的范围内，至少有一个颜色通道具有很低的亮度值，而对每一个像素点，都以这样一个最小值来取代其本身的亮度，于是便可以得到暗通道图。大量统计数据表明，除了天空方位，户外无雾图像的各个像素点的强度总是很低，并且趋近于0，这就是暗通道先验规律\[11\]。
3.3 估计全局大气光
考虑到原始输入图像，在这N个位置所对应的像素点中分别求得红色，绿色，蓝色分量的最大值。它们就组成了全局大气光(Ar，Ag，Ab )。在这个方法\[10\]中，A的三个颜色通道的亮度值并不单一的来自原始输入图像中的某一个像素点，而更多时候，它们分别来自三个不同的像素点，于是能在一定程度上避免将原始输入图像中的白色物体误选为全局大气光。
3.4 实验结果分析
采用文献\[11\]的方法可以指导我们进行去雾算法的研究，并将实验成功的算法移植到智能相机上。其实验结果如图3所示，图3(a)是去雾前的城市的照片，图3(b)是去雾后的照片。图3(c)是去雾前海面的照片，图3(d)是去雾后的海面照片。从实验结果看，去雾算法的效果非常明显。
去雾效果比较设计的最终目标是将各类图像处理算法移植到智能相机里，这样一来，各个相机作为终端节点就可以更有效的接入到整个系统中。图4所示为本文研制的智能相机的部分硬件系统实物图，其中图4(a)是200百万像素CCD成像板背面，图4(b)是200百万像素CCD成像板正面，图4(c)~(d)是图像处理板的背面和正面实物图。
笔者目前已经成功地研制了高清晰智能相机的系列产品，并具有全部知识产权。图5(a)所示是一款样机。图5(b)是其内部结构。图5(c)是利用智能相机上的Web服务器通过网络浏览器看到的实验室外面建筑物的外墙的高清晰图像。在长距离成像的条件下(200 m)，可以清晰地看到外墙上的斑点和窗户护栏的锈迹。
高清晰智能相机样机图6所示是针对智能相机开发的智能交通车牌识别算法和实际应用。
中给出了利用DSP算法实现的智能交通中的车牌监测的试验结果。实际的算法已经在智能相机中实现并应用到具体的工程中。针对200百万像素的图像，该系统可以检测出多达数十个位于多车道中的车牌信息。图6中的图像拍摄于西安电子科技大学北校门外的二环路上，拍摄时间是2009年5月8日，笔者将多个车牌粘贴在图像上进行智能相机的性能测试，多个车牌的亮度、对比度、色度等参数都根据不同的天气情况进行了调整。从图中可以明显地看出位于树木、车体等复杂背景下的车牌均可被准确的定位出来。在图6中，只有一个最黑的车牌没有被定位出来。
4 结 论
基于嵌入式智能相机的物联网研究在国内外尚不多见。对嵌入式智能相机的研究，不仅可为传统的物联网接入提供一个新的数据接入形式，而且可以使接入终端具有动态可重构的新功能。以智能相机为接入终端来研究物联网构建过程中的新型网格结构和安全策略，可以为研究物联网的数据安全引入一个新的思路。
在积极推进智能相机的产业化工作的同时，应当积极推进基于智能相机作为接入终端的物联网的行业应用，并应在风力发电、新能源、低碳经济模式等领域积极开展多方合作。
本文所讨论的研究成果对相关领域的研究和应用都具有比较重要的价值。
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作者简介： 沈沛意 男，1969年出生，浙江绍兴人，博士，教授。双博士学位(英国巴斯大学，中国西安电子科技大学)，和双博士后经历(英国巴斯大学，新加坡国立大学)。在SCIENCE IN CHINA, IEEE PAMI 和 IEEE TVCG 等杂志和会议30余篇。作为主要完成人顺利完成国家863项目，自然科学基金项目，中法合作项目等多项相关课题。曾任安捷伦科技(原惠普)(Agilent Technologies)高级工程师(美国，英国，新加坡和马来西亚)、英国撒里大学(Univ. of Surrey)信号处理研究中心(CVSSP)研究员(RESEARCH FELLOW)和IEEE 会员(MEMBER)，现为西安电子科技大学教授。主持国家自然科学基金、陕西省自然科学基金课题、陕西省13115重大科技课题、国家重点实验室开放课题、国家重大科技项目子课题等，主要研究方向：嵌入式系统、网络与通信技术软件、计算机视觉和图形图像处理、物联网信息安全技术等。
陕西省物联网实验研究中心
陕西省物联网实验研究中心是由陕西省工信厅2010年8月批准，以西安电子科技大学为挂靠主体，按照政、产、学、研、用五位一体的组织模式组建的陕西省物联网技术研究培训和物联网应用推广创新部门。
中心坚持大联合、大协作、搭建平台的工作思路，向国内外各科研院所和企业积极寻求合作，共同打造政府、科研院所和企业共建共享的物联网技术与应用公共平台。中心网站wlw.xidian.省略开辟有政策导读、新闻快递、前沿技术、解决方案和成果展示等栏目，是全省范围内物联网信息交流与公共平台。
中心的工作方向如下：
(1) 围绕陕西省物联网发展中的全局性、综合性、战略性问题开展跟踪研究和超前研究，为陕西省物联网发展提供政策建议和咨询意见。
(2) 开展物联网相关技术研究和应用创新，促进陕西省物联网产业链加快完善，推动重点领域物联网应用深入开展。
(3) 承担陕西省物联网应用的宣传推广和培养物联网技术高级人才。
(4) 承办省工信厅交办的其他事项。
中心的宗旨是致力于促进陕西省物联网产业的发展，充分发挥其技术平台作用，发掘市场应用需求，促进技术转化应用，开拓技术应用领域，创建超前应用场景，研发创新技术，引领本省物联网的技术创新与应用推广。
电话与传真 ：02988203592
物联网工程前景分析范文2
〔关键词〕新兴信息技术；图书馆；应用趋势；地平线报告；启示
DOI：10.3969/j.issn.1008-0821.2016.03.014
〔中图分类号〕G2501 〔文献标识码〕A 〔文章编号〕1008-0821（2016）03-0080-08
〔Abstract〕This paper analyzed the“Horizon Report”，which is published by the internationally renowned institutions of American New Media Alliance between 2008 and 2015.On the basis of clarifying the developing context of emerging technologies，the emerging technologies which affect the field of education can be grouped into six categories.For each technical groups，the paper used CNKI database to find relevant documents and analysis this data，the paper found：the mobile technology and the Internet of things technology is the first two technologies which have impact on areas of library in current and future.Mobile devices and smart object technology among them is widely used in the library community.Finally，based on emerging technology adoption status in the field of library，the paper tried to give some suggestions.
〔Key words〕emerging technologies；library；application trends；the horizon reports；revelation
现代信息技术的不断涌现，影响着人们社会生活的各个方面。随着新兴技术在教育领域的广泛应用，人们的学习方式发生了一些改变，如沟通交流的方式、获取信息的方式、阅读的方式等。相应地，教育者提供教学和研究的方式也产生了一些变化，如教学模式和研究范式等。国际知名研究机构美国新媒体联盟（New Media Consortium）于2002年启动地平线项目（The Horizon Project），致力于探索未来将对教育领域产生显著影响的新兴技术。其《地平线报告》以年度报告形式，每一期都会预测六项未来将在教育领域广泛采用的技术，并按照近期、中期、远期3个时间段归类。图书馆作为支撑学校教学和研究的重要部门，应积极采用相应技术以完善和优化图书馆的服务，以更好的服务于学校教育和科研。笔者采用内容分析法对近年来的《地平线报告》进行分析，在理清新兴技术发展脉络的基础上，探讨新兴技术在国内图书馆领域的应用情况，并尝试结合国内实际情况提几点启示。
1 研究方法及步骤
11 研究方法
首先，本文采用内容分析法对近八年来的《地平线报告》进行分析，尝试将新兴技术归类。内容分析法是对可以交流的信息内容进行客观、系统、量化分析的一种科学研究方法[1]，旨在依据数据对内容进行可再现且有效的推断，其实质是分析文献内容中所含信息量及其变化[2]，然后，借助CNKI数据库以及Excel 2010对各类技术进行计量分析，并得出研究结果。
12 研究步骤
本文采用的研究步骤如下：（1）搜集2008-2015年共8年的《地平线报告》，以此作为研究样本；（2）提取报告中所涉及的技术作为分析单元，并将这些技术按时间段进行分类；（3）根据技术发展趋势及各项技术的具体描述与实际应用，将技术归类处理；（4）针对各类技术群，利用CNKI数据库查找相关文献并进行计量分析；（5）分析各类技术的发展规律，评估图书馆领域对各类技术的采用情况，探索其对图书馆界的启示。
2 研究结果分析
通过认真研读2008-2015年的《地平线报告》，以技术预计采用的年份为横坐标，以该《地平线报告》发表的年份为纵坐标，将各年《地平线报告》中预计采用的技术填入坐标轴中，得到近八年新兴技术的演变图（图1）。根据图1以及《地平线报告》中对各项技术的具体描述与实际运用，可将以上技术大致归纳为六大技术群：
21 知识管理与共享技术
这类技术是指有利用知识创造、记录、存取、整合、创新的技术。对知识管理与共享技术作出的最早尝试是2004年报告中提出的学习对象技术。从图2可以看出，2008年的《地平线报告》中，提到了草根影像、协同网络、集体智能3项知识管理与共享技术，并指出Web20和社交网络技术已经被应用于高等教育，人们的工作方式、协作方式和交流方式逐渐多样化和全球化，未来的主要发展趋势中尤其需要注意的趋势就是知识的管理与共享[3]。之后2009-2014年6年间，报告中没有再涉及知识管理与共享的相关技术。而随着如3D打印机、快速成型技术等智能技术的兴起与发展，对知识的管理与共享开始由虚拟网络平台转向物理平台，在2015年报告的中期阶段提出了创客空间，即一个可供社区技术爱好者们定期举行聚会，探讨和分享电子硬件制作工具和编程技术巧的地方，为用户提供空间、技术、学习经验，以帮助用户管理、交流知识，并创新知识。报告中指出，人们对创客空间的热情仍在不断增长，创客空间正在成为相关文化和经济讨论的一部分，受到了高校的高度关注[4]。虽然创客空间还需要更多的理论研究和实践探索，但它还是具有广阔的发展前景。
22 移动技术
从图3可以看出，移动技术包括移动宽带、移动设备、移动计算、移动应用等内容。移动设备、移动宽带、移动应用等的发展是相辅相成、相互促进的。近几年，移动设备功能不断增强，成本不断降低、普及率越来越高，尤其是手机和平板电脑设备。由于它们方便携带、联网方便，并且有多种移动应用可供选择，它们不再仅仅是一种通讯工具或娱乐设备，而逐渐成为课堂内外强大的学习工具，使得学生能够体验移动学习、非正式学习等新型学习方式。在2008-2015年共8年的报告中有7年涉及移动技术，这
图2 2008-2015年《地平线报告》中有关知识管理与共享的技术
一方面体现了移动技术对教育领域持续而强大的影响；另一方面也反映出移动技术随着时间推移而不断创新、发展的现状。早在2004年，地平线报告就预测了泛在计算与情景感知技术的重要性[5]，之后的报告中并未再涉及相关技术，而将关注点转移到移动设备技术。经过多年发展，在2013年和2015年报告中又提出了可穿戴设备，作为一种情景感知技术，它的广泛运用使得情景感知技术再次进入人们的视野，而且变得更加智能化。
21 知识管理与共享技术
这类技术是指有利用知识创造、记录、存取、整合、创新的技术。对知识管理与共享技术作出的最早尝试是2004年报告中提出的学习对象技术。从图2可以看出，2008年的《地平线报告》中，提到了草根影像、协同网络、集体智能3项知识管理与共享技术，并指出Web20和社交网络技术已经被应用于高等教育，人们的工作方式、协作方式和交流方式逐渐多样化和全球化，未来的主要发展趋势中尤其需要注意的趋势就是知识的管理与共享[3]。之后2009-2014年6年间，报告中没有再涉及知识管理与共享的相关技术。而随着如3D打印机、快速成型技术等智能技术的兴起与发展，对知识的管理与共享开始由虚拟网络平台转向物理平台，在2015年报告的中期阶段提出了创客空间，即一个可供社区技术爱好者们定期举行聚会，探讨和分享电子硬件制作工具和编程技术巧的地方，为用户提供空间、技术、学习经验，以帮助用户管理、交流知识，并创新知识。报告中指出，人们对创客空间的热情仍在不断增长，创客空间正在成为相关文化和经济讨论的一部分，受到了高校的高度关注[4]。虽然创客空间还需要更多的理论研究和实践探索，但它还是具有广阔的发展前景。
22 移动技术
从图3可以看出，移动技术包括移动宽带、移动设备、移动计算、移动应用等内容。移动设备、移动宽带、移动应用等的发展是相辅相成、相互促进的。近几年，移动设备功能不断增强，成本不断降低、普及率越来越高，尤其是手机和平板电脑设备。由于它们方便携带、联网方便，并且有多种移动应用可供选择，它们不再仅仅是一种通讯工具或娱乐设备，而逐渐成为课堂内外强大的学习工具，使得学生能够体验移动学习、非正式学习等新型学习方式。在2008-2015年共8年的报告中有7年涉及移动技术，这
一方面体现了移动技术对教育领域持续而强大的影响；另一方面也反映出移动技术随着时间推移而不断创新、发展的现状。早在2004年，地平线报告就预测了泛在计算与情景感知技术的重要性[5]，之后的报告中并未再涉及相关技术，而将关注点转移到移动设备技术。经过多年发展，在2013年和2015年报告中又提出了可穿戴设备，作为一种情景感知技术，它的广泛运用使得情景感知技术再次进入人们的视野，而且变得更加智能化。
23 数据分析与挖掘技术
这类技术是指对大量客观数据进行分析和挖掘，找出数据间隐含的内在联系的技术。从图4中可以看出，地平线2008年报告的中期阶段提出了数据集合技术，即用单一的、统一的工具来整合多个来源的数据，是一种新的揭示与整合数据的方式[3]。在2010年的长期阶段又提出了可视化数据分析技术，顾名思义，它是以视觉表现形式展示数据内在联系的一种技术，它融合了先进的计算方法以及先进的图形引擎技术。紧接着在2011年提出了学习分析技术，即广泛地收集学生所产生的数据，通过对数据的各种解读，以评估学生的学业是否进步，预测学生未来的成绩，并发现潜在问题的技术[6]。数据分析与挖掘的首要步骤是对多种数据源进行整合并清洗出杂质数据，而最终结果往往是以可视化图形呈现，学习分析技术的实质是应用于教育领域的“大数据”分析，其借助的是数据挖掘的方法与技术，因此，2008年提出的数据集合技术与2010年提出的可视化数据分析技术为学习分析技术的提出奠定了基础。之后2012-2014年地平线报告中都有提到学习分析技术，2015年的报告中[4]，对学习分析技术的主题进行进一步扩充，提出了自适应学习技术，即学习者可以自动调节以适应其个性化学习需求的软件和平台。它包含两个层次的内涵：第一个层次是针对个人用户数据做出反应，并据此调整教学材料；第二个层次是通过用户的大样本数据聚合，为课程的适应性设计提供指导。通过以上分析可以看出，学习分析是未来教育领域的发展趋势。
24 娱教技术
这类技术是指针对特定教育目的而开发的游戏，它不仅具有教育性，同时还具有娱乐性，可以达到寓教于乐的目的。如图5所示，2011年和2012年的报告中都涉及基于游戏的学习技术，并且在2013年和2014年的报告中对其主题进行了扩展，更改为游戏和游戏化技术，其包含了游戏化以及游戏设计的因素如何应用到课程设计中。教育游戏大致可分为3类：（1）非数字化游戏；（2）非协作数字化游戏；（3）协作性数字化游戏。其有两种用途：（1）可以作为学生在信息社会提升信息文化素养的手段；（2）可以让学生在获得游戏愉悦体验的同时，有效地完成了教学内容和课程学习。第一种用途即创建一种氛围或情景，让学生参与其中，提升他们决策、创新、解决问题的能力；第二种用途则是将课程内容游戏化，让学生在游戏过程中，掌握教学内容。其实，早在2005年报告的中期阶段就提到了教育游戏，之后在2006年报告中再次提到，而2007年报告中又提出了大规模多玩家教育游戏，此后，2008-2010年中均未提及教育游戏，直到2011年，基于游戏的学习才重新回归人们的视线。显然，娱教技术在经历过争议和质疑后，最终还是显现出其应用潜质，并且内涵逐渐丰富和扩展，发展趋势更是偏向于在移动平台上运行协作性数字化游戏[6]。
25 开放教育资源
开放教育资源始于20世纪末，其核心就是利用互联网的优势，将互联网作为全球的传播平台传播集体的知识和智慧，并设计学习体验方式，最大限度的利用这些资源。
早在1990年，为了分享科学成果而产生了互联网，这可以看作是开放教育资源的原型和由来。而2001年麻省理工学院在纽约时报宣布其开放课件计划，将该校所有课程免费公开，即开启了世界范围内的开放教育资源运动[7]。从图6可以看出，2010年地平线报告的短期阶段提出了开放教育资源，之后的两年并未涉及相关技术，直到2013年，报告中又提出了大规模开放网络课程（MOOCs）概念，这可以看作是开放教育资源运动的进一步深化。MOOCs运用了大量新兴的教学方法和工具，其在混合式学习和开放教育资源等学习理念下发展起来，同时还运用了众包交互等关键技术。2013年地平线报告中指出，开放资源理念正在成为一种新价值观，大规模开放网络课程更是已经成为网络学习最盛行的选择之一，可以作为传统大学课程的替代方案或有效补充[8]。不仅国外的开放网络课程运动在如火如荼的展开，国内一些大学和机构也开始进行相关探索，如国内领先的门户网站网易于2010年11月推出了“全球名校视频公开课”项目。尽管报告中较少提到大规模开放网络课程的相关技术，但从当前的发展现状可以预测到大规模开放网络课程在未来有较大的成长空间。
26 物联网技术
物联网概念是国际电信联盟在其的《国际电信联盟（ITU）互联网报告：2005物联网》一文中正式提出的，是指通过智能嵌入技术、激光扫描技术、射频识别技术、全球定位系统、传感器技术等技术，按约定协议将任何物品与互联网连接，以进行物品标识、感知、信息处理、通讯，实现对物品及物物之间智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络[9]。从图7可以看出，2009年地平线报告的长期阶段首次提到“智能物体技术”，即一系列正在融入普通物体的技术集合，如地理定位技术、与其他物体相联系或交互的技术等[10]。在新版互联网协议IPV6并使用之后，互联网的容量迅速扩充，使得物品、感应器和其它设备等可以设定地址，并且可通过互联网进行通信，智能物体技术与互联网结合，形成了新的概念“物联网”[11]。在2012年和2015年报告的长期阶段都有提到这项技术，可见，未来一段时间内，物联网技术将继续保持强劲的发展势头，对教育领域产生深刻的影响。
3 计量分析
31 总的计量分析
针对各类技术群，利用CNKI数据库查找相关文献并进行计量分析。CNKI的《中国学术文献网络出版总库》是世界上最大的连续动态更新的中文学术文献全文数据库，它包含庞大数字资源[12]。因此，利用CNKI平台可检索到各类技术相关的研究论文。具体的检索过程是：（1）选择关键词，对于每个技术群，选择与其中技术相关的词汇作为关键词，如在检索知识管理与共享技术群时，将“集体智慧”、“集体智能”、“WIKI”、“维基百科”、“标签”、“协同网络”、“网络协同”、“协作网络”、“网络协作”、“创客”等作为关键词；（2）限制出版年份，将检索的时间范围限制为2008-2015年；（3）确定学科范围，将检索结果限定
为“图书情报与数字图书馆”学科。通过上述检索过程，得出这6类技术群在图书馆领域应用的科学论文，检索日期为2015年7月15日。从图8中可以看出，各类技术整体成上升趋势，移动技术和物联网技术是当前和未来对图书馆领域影响最大的两项技术。大数据时代背景下，数据挖掘技术同样对图书馆领域产生了深刻的影响。知识管理与共享技术近八年来，保持着稳定发展的态势。开放教育资源技术，尤其是大规模开放网络课程近两年异军突起，发展迅猛。而娱教技术尽管目前文献数量不多，但未来可能会逐渐显现出其优势。
如图8所示，移动技术是图书馆领域采用最广泛的技术群。通过对《地平线报告》中移动技术相关技术进行分析，可以将移动技术分为移动设备与应用技术、泛在计算技术与情景感知技术。从图9可以看出，移动设备与应用技术近几年来给图书馆界带来持续且重大的影响。图书馆领域在一定程度上采用了泛在计算技术，而对情景感知技术则几乎未采用。移动设备往往能集成多种技术，包括电子书阅读器、注释工具、社交网络工具以及各种类型的APP应用等，因此，移动设备在图书馆领域有着广阔的发展前景。当前应用较为广泛的移动设备有智能手机、平板电脑、PDA（Personal Digital Assistant）等，在图书馆领域的应用主要是构建手机图书馆、移动图书馆和掌上图书馆，目前国内对于手机图书馆的研究最多。泛在计算技术在图书馆领域的应用主要是泛在图书馆的构建，其突破了现有物理图书馆和数字图书馆之间的界限，真正从用户及其需求出发，将图书馆服务融入用户科研和学习之中，它最大的特点是其无所不在性[13]。情景感知技术则是借助用户配戴的可穿戴设备或其它手持设备收集到的信息对用户自身的行为进行更细致的分析，了解用户的实际情况，从而为用户提供更理想的服务。随着可穿戴设备、传感器等新兴技术的发展与普及，泛在计算和情景感知技术将在图书馆领域积极发挥作用，促进图书馆提供更加完善和智能的服力。
物联网工程前景分析范文3
关键词：嘉绍大桥； 高速公路； 物联网；
中图分类号：U412文献标识码： A
引言
物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是：“The Internet of things”。由此，顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。物联网是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换与通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的网络。物联网被称为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮。同时全国高速公路即将迎来物联网智慧时代，看似空中楼阁，但已经消消地深入各大高速公路的方方面面，而嘉绍大桥的物联网应用技术具有国内外先进代表性，本文将对其作深入描述和展望探究。
嘉绍大桥物联网技术应用之一：微波车辆检测器
微波车辆检测器（RTMS）是一种利用现代高科技雷达技术实时检测和定位区域内车辆及其各种交通数据。嘉绍大桥南北桥头分别布设了一套微波车辆检测器（RTMS），采用侧挂式的微波车辆检测器（RTMS），在扇形区域内发射连续的低功率调制微波，并在路面上留下一条长长的投影。RTMS在微波束的发射方向上以0.38米为一层面分层面探测物体，微波束的发射角为50度，方位角为12度。安装好以后，它向公路投影形成一个可以分为254个层面的椭圆形波束。。用户可将检测区域定义为一层或多层。RTMS根据被检测目标返回的回波，测算出目标的交通信息，每隔一段时间通过RS-232向控制中心发送。它的车速检测原理是：根据特定区域的所有车型假定一个固定的车长，通过感应投影区域内的车辆的进入与离开经历的时间来计算车速。一台RTMS侧挂可同时检测8个车道的车流量、道路占有率和车速。
利用微波及其定位功能RTMS可以在恶劣天气或振动情况下准确检测车辆和被其遮挡的其它车辆。
RTMS接收其微波波束覆盖的路面、车辆、隔离带以及树丛的反射信号。其内部存在着来自各个微片对应的固定反射物的背景信号；当车辆走过检测区时，对应区的反射信号强度将超过背景信号之上的一定的阈值，RTMS就会检测到该车辆。因此，保证大桥微波车辆检测器的良好应用，时时收集大桥高速公路的路况车辆通行信息。
嘉绍大桥物联网技术应用之二：数字摄像机与事件检测分析仪
嘉绍大桥配备48路视频事件检测分析仪，顾名思义：分析仪借助视频图像基础，通过haivision inside技术采集图像中事件信息，按约定的协议转化事件性信息，对车辆逆行、抛洒物、行人、火灾等异常交通事件进行及时报警。
剖析haivision inside技术7层处理算法簇：第一层图像抖动，采用独创改良的梯度方向直方图和局部二值模式（HOG-LBP）相结合的方式来获取车辆和行人的特征，然后采用了SVM（支持向量机）的方法进行训练，获取训练器，提高实现多类目标的准确分类。第二层图像预处理,采用自创的特征点结+区域协方差（region-covaricance）,color histogram等多层次结合的方法进行有效的匹配。确保在复杂的环境中提取到一个完整的目标轮廓和运动的连续性。第三层背景建模，采用独创的HOG（histogram of orient gradient）理论结合+Haar小波算子等方式过滤灯光，道路积水反射，水波及倒影等对智能交通具有重大影响的干扰。第四层前景一，用我们的HSV色度空间和离散实时纹理过滤算法（discretetexture）很大程度上去掉目标的阴影，让目标提取精度较大提升。第五层前景二，使用海视多层背景与前景（Multilayer foreground）的理论框架，并很好地应用于各种复杂的场景中。该复合模型能精确捕捉背景任何微小的变化，并以恰当的权值反应到数学模型里。第六层目标跟踪，通过直方图进行平滑处理以消除而后进行直方图均衡化等高级灰度拉伸算法（改良的CLAHE）。第七层目标分类，用基于海视算法的宏块搜索（Macroblock search）结合SURF方法的电子稳相方法来修正摄像机抖动产生的图像和视频扭曲和偏移。嘉绍大桥所处环境有盐雾潮湿及桥面横风较大特点，对于通过视频图像而监控分析时时路况提出了更高的要求，为此，嘉绍大桥采用独具特色的H3ML架构技术，通过背景自动学习、补偿等算法，能全天候对恶劣环境下的各种干扰因素有效过滤，如：雨、雪、雾天气对画面质量的影响，调整夜晚强光、道路阴影、隧道内昏暗弱光，道路旁树叶遮挡，路面积水反光，摄像机抖动等 。准确率和误报率皆具有国内领先、国际先进水平。嘉绍大桥这一物联网技术的应用，基本实现了对全桥上所有车辆的全方位实时监控，，对车辆逆行、低速行使、抛洒物、行人等多种事件的自动检测，减少了人工监控时超时观测，甚至漏看的情况，从技术角度保证了路面、车辆甚至人员的安全，大大提高了高速营运的整体管理水平和管理效率。
嘉绍大桥物联网技术应用之三：“感知大桥” 桥梁结构检测系统
（一）嘉绍大桥是我国目前在世界范围内拥有极大影响力的特大型桥梁，为辅助嘉绍大桥百年运营期的桥梁结构安全监管，减少桥梁灾难性事故发生的概率，根据交通运输部（交公路发〔2007〕336号）《公路桥梁养护管理工作制度》的相关要求，综合利用当代最新的传感测试、信号分析、计算机信息、风险管理、桥梁计算分析、巡检技术等最新的技术成果所研发构建的适合嘉绍大桥运营环境以及结构特点的桥梁结构安全监测巡检管理系统，可实现如下主要目的和意义：
（1）根据交通运输部针对公路特大型桥梁进行运营期结构安全“信息化监管”的最新要求，建立嘉绍大桥全寿命期数字化、信息化桥梁档案，服务于桥梁运营监管养护工作，力求使嘉绍大桥结构及其各附属设施处于较高的服务水平；
（2） 从大桥“出生”开始，在百年的服役期内及时“感知桥梁”，尽早发现运营中桥梁结构自身及行车所面临的危险，监测桥梁的结构使用状态及其发展趋势，使运营期桥梁实时处于“可知、可控”的状态，并在桥梁结构危险处于萌芽阶段即发出警示；
（3） 定制并规范桥梁运营期的养护维修行为，力求做到“主动、预防性”管养，辅助制定经济、合理的维修维护措施；
（4） 收集桥梁自然环境和结构响应数据，为国内类似结构设计、建设、养护技术的可持续发展以及桥梁安全监测国家及行业规范或标准的制定提供技术支撑和参考依据。
（二）为实现对大桥结构高效、安全的监管，系统可及时获知得桥梁环境荷载、交通荷载、地震以及结构响应、外观损伤等信息，并在此基础上定期对大桥进行综合评估。据此，嘉绍大桥结构安全监测巡检管理系统由自动化传感测试子系统、电子化人工巡检管理子系统以及基于两者之上的结构状态评估与安全预警子系统构成。
自动化传感测试子系统侧重于环境荷载、交通荷载、地震以及结构代表性构件以及整体的静动力响应的监测；而电子化人工巡检养护管理子系统则侧重关注桥梁主体构件、桥面系以及附属设施的表观损伤的巡检和维护（修）管理。
(1)自动化传感测试子系统，主要包括如下三个模块：
传感器模块
通过传感器将各类桥梁运营环境以及结构受力信息转换为电信号或光信号。
数据采集与传输模块
将传感器采集到的信号转换为标准以太网数字信号并完成远程传输。
数据处理与控制模块
对获得的数据进行预处理及二次处理，以向其它子系统提供可靠、有效的数据，还可根据用户需要实时及历史查询和修改采集、传输参数等。
(2)电子化人工巡检管理子系统
根据大桥各主体构件、桥面系及各附属设施的材料、涂装防腐及结构受力特点，针对性地定制嘉绍大桥结构主体构件构件、桥面系及各附属设施的的巡检内容，研发桥梁电子化巡检管理软件模块并编制对应的巡检养护手册。培训运营期管养单位或机构，根据子系统以及手册设定的结构巡检任务内容及时安排人员和设备按计划进行定时定量、程序化和制度化的巡检工作，并按系统软件要求完成巡检的信息化录入、存储、管理、分析、维修（护）工作。
(3)结构状态评估及安全预警子系统
根据监测、巡检数据定期进行桥梁状态发展趋势统计分析、桥梁内力状态评估、结构整体动力特性分析和钢结构疲劳分析，并结合历次巡检数据和信息对桥梁结构的安全使用状况进行评估，定期为桥梁养护管理单位提供具有实用价值和实际指导意义的桥梁综合评估定期报告。
(4)中心数据库子系统
各子系统数据的支撑系统，完成全寿命期所有监（检）测静态、动态的资料、信息、数据的归档、查询、存储、管理和调用等工作。
(5)用户界面子系统
将桥梁全寿命期各种监（检）测静态、动态的资料、信息、数据按用户要求分类分级按授权向不同用户展示，并且按授权接受不同用户对系统的控制与输入。
创新是生产力，创新是技术工作永恒的主题。基于嘉绍大桥结构复杂新颖、技术含量高、设计创新点众多，其结构监测系统构建时相应采取了如下新技术、新方法。
四、嘉绍大桥物联网技术展望
（一）物联网具有广阔的行业应用需求，在中国物联网市场其市场前景将远远超过计算机、互联网、移动通信等市场。但目前从整体来看，中国物联网产业发展仍处于初级阶段，技术、标准、产品以及市场并不成熟。细心观察交通这一物联网行业应用的重点领域，目前基本停留在个别系统单独的物物联网而已。纵观世界物联网产业发展现状与趋势，嘉绍“智慧大桥”的时代即将顺势而来，高速公路物联网技术应用还有以下路要走。
（1）统筹规划、物联网系统之间统一协议
（2）对全桥无线网络完美覆盖，实现物物之间的信息交换、传输。
（3）随着传感器的日渐成熟，桥梁结构和营运设备各个部位的传感到位
（4）通过手机的智能化或车辆OBU升级，实现大桥中心与路上行车的信息交换和通信
（5）成熟可行的商业模式和完善的产业链结构
（二）嘉绍智慧大桥时代展望：物联网技术可以自动检测并报告中心嘉绍大桥的“健康状况”，并对过载车辆实时交通信息服务，如告知车行人员前方有事故，进行交通诱导系统。另一方面，还能在第一时间对超载超限、违禁车辆和黑名单车辆进行报警和记录，并自动通知相关单位。物联网技术可以根据环境和车辆行驶情况自动调节光亮度，实现节能环保。物联网技术可以根据采集到了大桥环境气象信息，自动预案和信息。同时，大桥与GPS系统实时相连接，在电子地图上准确、及时反应出大桥空间地理位置、安全状况、车流量等信息。
结语
物联网不是科技狂想，而是又一场科技革命。物联网使物品和服务功能都发生质的飞跃，这些新的功能将给使用者带来进一步的效率、便利和安全。尽管就其目前的发展还存在一些问题需要解决：如政策法规问题、技术标准统一协调问题、管理平台的形成问题等，但是推动物联网在高速公路行业的发展，实现高速交通领域智能化识别与管理，是未来推动高速公路信息建设切入点，是有效“感知中国”，实现“智慧地球”所不可或缺的重要组成部分。嘉绍大桥的智能物联网技术步伐将成为其又一特色。
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[3]宁波海视智能系统有限公司《智能交通产品与系统手册》.2013
[4] 中交公路规划设计院有限公司《嘉绍大桥结构安全监测巡检管理系统》.2013
[5]赵建华.《物联网的兴起与展望》。新汶矿业集团鄂庄煤矿通防科.2011年第5期
[6]赵文洁.《物联网技术在高速公路中的应用前景探析》山西省高速公路信息监控中心
物联网工程前景分析范文4
关键词：互联网；物联网；射频识别技术；探讨实践
中D分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）01-0193-03
互联网技术高速发展下，其技术逐渐开始纵深化发展，物联网则是此类概念下诞生的技术之一。宏观分析物联网技术的应用，能够加速经济的发展，提供更多的新型就业岗位。微观分析，其技术的发展可以降低企业的运营成本，从而达到提升企业收益的目的。在此现状下，笔者针对当前物联网趋势下射频识别技术的探讨与实践，进行简要的剖析，以盼能为我国此类技术的发展提供参考。
1 物联网
物联网顾名思义其核心为网络，实施的对象为各类物品。互联网技术飞速发展下，物联网技术则是新一代信息技术的重要组成模块。物联网按照其实践应用的现状可以分为两个部分，一部分为沟通物品之间的网络技术，另一部分则为应用物联网技术的用户。用户通过网络技术获取物品的具体参数，并通过此类技术进行物品的交易，产生良好的技术体验。当前物联网技术的应用范围较广，其通过智能技术以及识别技术，快速完成了物品与网络之间的结合。最终达到提高企业收益，便捷人们生活的目的。
2 物联网技术的发展背景
互联网技术经过数十年的发展，其技术已经到达了瓶颈状态。在此现状下，人们对于互联网的应用也提出了更高的要求，除去网络虚拟电子信息的交流外，人们对于物品联网也产生了极大的兴趣。前期利用蓝牙技术，进行控制音响或多媒体设备的技术，也可以看成是物联网技术的发展模型。但随着各类科技产品的快速诞生，网络技术中的无线网络技术也随之诞生。无线网络技术的诞生，对于各类的科研项目产生了巨大的促进意义。因此使得物品之间长距离无线控制，有了实现的可能性。随后随着网络技术的深化发展，物联网技术概念则快速的诞生。并且在短时间内，产生了良好的应用效果。
2.1 国内物联网发展现状
互联网技术起初诞生于西方国家，我国针对互联网技术的应用和研发都较晚，因此关于物联网技术的发展也较晚。物联网概念最初于1999年由美国麻省理工学院（MIT）的Kevin Ash-ton教授首次提出，随后该学院利用射频识别技术，建立了自动识别中心。自此之后，西方国家开始了物联网技术方面的发展。当前我国关于物联网技术的发展，市场对此表露出了极大的发展兴趣。大量的企业以及研究单位对此展开了实践工作，并引起了政府部门以及其他行业的关注。例如当前我国最大的电子商务企业阿里巴巴，以及同行业的京东，则是大量应用了物联网技术。
物联网技术的应用，对于我国经济的发展产生了较大的影响。但深入分析，此类技术的发展对于传统行业的影响也较大。尤其是工厂中质检方面的影响较大，但也因此产生了其附属行业例如物联网技术的相关的软硬件生产商。
3 射频识别技术
射频识别技术英语为：Radio Frequency Identification，通常简称其为RFID。此类技术为通信技术的一种，通过无线电讯号以及内置识别参数，对相关数据进行读写和核准。并且在实际应用的过程中，不用进行物品与识别器之间的实际接触。对于工作人员的实际操作产生了极大的便捷，提高了工作效率，一定程度上分析也提升了企业的收益。
射频识别技术属于微波射频，其射频范围为1-100GHz，因此其适用的距离也较短。此外射频识别器也在实际应用的过程中，分为两种类型。一类为读取装置，另一类为识别装置。读取装置为固定安装，识别装置则可进行移动。例如超市收款中利用的扫码器，也属于微波射频技术的一类，固定装置例如门禁系统等。
4 射频识别技术对物联网发展的影响
射频识别技术的发展，一定程度上促进了物联网技术的发展。两者具备相辅相成的关系，其在发展的过程中，两者通过软硬件之间的结合，完成了用户对于物品信息的了解，或对物品的购买。相较于传统的购物方式，以及信息获取方式，对用户产生了较好的应用体验。整体上分析物联网技术属于主干核心技术，射频识别技术则属于物联网技术应用中的辅助应用技术。两者结合下完善了物联网技术的发展，并对物联网技术的后期发展，产生了积极的作用。
5 射频识别技术在物联网发展中的应用
射频识别技术的发展促进了物联网技术的快速发展，完成了物联网技术初期发展的基础建设。当前两者结合下产生了极佳的应用体验，在此背景下笔者针对当前物联网趋势下，射频识别技术在物联网中的具体应用进行分析。其中具体的分析内容为：仓储方面的应用实践、物流方面的应用实践、智能家居方面的应用实践、物品质量检测方面的应用实践、数据采集方面的应用实践。针对此类应用项目，笔者进行简要的分析介绍。
5.1 仓储方面的应用实践
电子商务在近些年来发展迅猛，大量的电子商务企业进入此类行业中。在此背景下，商户在进行商品交易的过程中，则需进行货物的储备以及转移。在此过程中笔者提供一组数据：2015年淘宝双11活动，最终的成交额为912.17亿元，产生的包裹大约为：5亿件左右。2016年淘宝双11活动，最终成交额为1207亿元，产生的包裹数量约为：10.5亿件。如此庞大的交易额以及快件量，对于仓储方面的要求极高，甚至极易引发严重的仓储事故。
在此现状下，阿里巴巴成立了菜鸟驿站，京东成立了京东物流。其在仓储转移中则是大量应用了射频识别技术，射频识别技术在其企业的仓库中，形成了类似当前我国公安部门的天眼网络。通过密集的射频识别装备，达到对货物的快速识别以及快速的转移。以此降低了仓储的出错率，提升了仓储能力。
5.2 物流方面的应用实践
物联网技术在发展的过程中，其核心的内容除去互联网技术的软件方面外。还存在硬件，以及基础设施方面的应用。关于其基础设施方面的应用，主要为物流方面的应用。在此过程中，关于射频识别技术的应用则较多。
例如人们在网络平台进行购物的过程中，网络商铺通过快递公司进行发货。在此过程中大量的快递主要目的地相同，此类货品首先用过仓Φ昶探行发出，之后通过快递公司进行中转分拣发送。前期物流公司针对此类分拣工作，主要通过人工分拣的方式进行规整。但随着电子商务交易规模的逐渐变大，交易过程中产生的物品量也较大。此类现状下，人工分拣不但出错率高。而且成本较大效率也较低，射频识别技术的应用，则是极大改善了此类现状。
通过射频识别技术，以及自动化技术的应用。物品得到了快速、准确的分拣和备货。从而达到了提升效率，稳定企业收益的目的。
5.3 智能家居方面的应用实践
近年来随着互联网技术的快速发展，各行各业都受到了其技术发展带来的影响。其中家装行业则是受益较多的行业之一，智能家居其核心技术为网络技术。通过网络技术，将家庭中的生活设备、门窗、灯具、多媒体设备进行互联。其中射频识别技术在应用的过程中，主要的应用范围为：安防技术、门禁技术等。
例如当前市场中智能家居较多的一类智能门窗中，则是利用了射频识别技术。此类技术将网络技术与硬件进行相互结合，便捷了人们在生活中的使用，也提高了安全效果。例如射频识别技术中的门禁技术，通过管理员模式将家庭成员的指纹或面貌，进行留存设置建立新用户。在保持网路畅通的环境下，开门只需要按指纹或扫描面貌即可。并且在停电或断网期间，其具备传统门锁的特点，可以利用钥匙进行开门。射频识别技术的应用，对于人们的财产安全提供了多一层的保护。
5.4 物品质量检测方面的应用实践
一项合格的产品从生产都成型，直至最后进行产品交易。其中最主要的环节即为质检环节，产品的质检方式对于产品后期的交易，以及产品的合格性影响重大。尤其是当前物联网快速发展的背景下，质检技术更是其中的重中之重。合格的产品质量能够促进物联网的发展，劣质的产品也能对物联网的发展产生极其恶劣的影响。物联网技术当前在我国的发展中，还属于初期阶段。因此关于其技术的稳定性以及安全性等方面，还是引起了较多人群的关注。射频识别技术在物联网物品质量检测中的应用，则有效提升了产品质检的效率。产品在进行质检的过程中，首先对射频识别装置进行参数设置。之后通过流水线设备进行物品的传递，通过射频识别技术进行质检。通过固定数据质检的比对，极短的时间内即可检测出产品的质量现状。以此减少因人工质检产生的误差现象，并且减少了企业的报损费用，提升了企业的经济收益。
5.5 数据采集方面的应用实践
物联网技术在发展的过程中，数据对于其技术发展的影响重大。例如设备在使用的过程中，其正确的使用顺序为：屏幕启动-主机启动-配件启动。但在物联网环境下，人工错误设置为：主机启动-屏幕启动-配件启动。此类现状下造成设备无法正常使用，设备开启后设备配件无法启用，无法加载到应用项。因此在物联网发展的过程中，数据对于其发展的影响重大。射频识别技术在发展的过程中，则存在数据采集的功能。前期在应用的过程中，射频识别设备需输入控件的相关参数，其内部数据在比对的过程中，按照设备参数会进行一定的调整。以此避免设备在启动应用的过程中出现故障现象，降低了设备的故障率。
此外，物联网技术在发展的过程中。其整体的技术具备一定的智能化，系统具备一定的学习能力。因此产生的现象为物联网设备随着应用时间的加长，其故障率以及出错率逐渐降低，最终达到零失误的效果。此类现状下其核心问题即为物联网技术进行数据的积累以及调整，其中针对数据积累和调整的主要技术即为射频识别技术。
6 结束语
随着我国经济的快速发展，市场的发展也获得了较大的成果。企业与企业之间，国家与国家之间的交流也更加频繁。针对物联网的角度分析，互联网技术的诞生则是推动了全球经济的快速发展。当前在物联网技术快速发展的背景下，关于其辅助技术的发展也引起了人们的关注。其中最主要的辅助技术，射频识别技术也得到了快速的发展。射频识别技术配合物联网技术，极大的完善了市场对物联网发展的需求。一定程度上弥补了物联网技术的不足之处，当前物联网技术在发展的过程中，关于射频识别技术主要的应用实践方面为：仓储方面的应用实践、物流方面的应用实践、智能家居方面的应用实践、物品质量检测方面的应用实践、数据采集方面的应用实践。物联网技术通过对射频识别技术的应用，极大促进了实际应用企业的发展，并且加强了应用企业的实际收益。在当前市场竞争激烈的环境下，更是促进了企业的核心竞争力。
参考文献：
[1] 焦青亮，夏魁良.物联网关键技术及现状分析[J].信息化建设，2016（3）：92.
[2] 张秋艳，黄海松，陈伟兴，等.基于RFID技术的白酒物联网数据采集系统可靠性研究[J].制造业自动化，2015（8）：22-25.
物联网工程前景分析范文5
关键词：物联网；教学模式；教学方法；教学实践
作者简介：施炯（1982-），男，浙江余姚人，浙江万里学院电子信息学院，讲师；杨亚萍（1967-），女，浙江宁波人，浙江万里学院电子信息学院，副教授。（浙江 宁波 315100）
基金项目：本文系宁波市服务型教育重点专业子项目物联网工程专业实践教学体系建设（文件号：甬教计[2009]359号文件）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）28-0106-02
“十二五”期间，从全国到浙江省宁波市，以物联网为特征的产业导向是产业结构优化调整的一项重要内容和重要举措，对于提高总体的经济实力和技术水平具有举足轻重的作用。在此背景下，浙江万里学院（以下简称“我校”）于2011年7月申报了物联网工程专业，并于2012年2月在《教育部关于公布2011年度高等学校本科专业设置备案或审批结果的通知》（教高[2012]2号）中得到了批复，浙江省首批物联网工程专业高校达到四所，浙江万里学院成为目前浙江除杭州外唯一拥有物联网工程本科专业的高校。物联网工程这个新专业与实际紧密结合，应用范围涉及到了社会的各行各业。[1，2]正是由于其处于初始阶段，且与现有专业相关的技术知识体系存在较大的差异性，使得该专业的教学模式不能照搬现有专业的教学模式，[3]而必须探索新的教学模式和方法，以适应社会对于物联网工程专业人才的需求。[4]
一、“物联网工程导论”课程目标
“物联网工程导论”是物联网工程专业学生学习的第一门专业基础课，其主要目的是使学生了解物联网的基本概念和相关技术，对物联网在各个领域的典型应用有所认识，[5]在此基础上了解物联网系统的整体框架，明确物联网工程各个专业课程的意义和课程之间的关系，为后续的学习打好基础，同时激发学生的学习兴趣。因此，设计“物联网工程导论”课程时，不应该把重点放在核心原理上，而应该注重基本概念的理解和对物联网系统的认识。[6]
二、“物联网工程导论”教学模式和教学内容
物联网工程专业是一个新的本科专业，包含的技术和概念较多，如何精心设计课程内容来帮助学生理解相关的知识，激发其学习后续课程的兴趣，是教学工作的关键。因此，为了培养学生主动学习的能力和学习兴趣，提出了“内外结合、联系实际、项目驱动”的教学模式和方法，即教师授课与专家讲座相结合，课堂教学与实际产品体验相结合，以项目为驱动，推动整个课程的教学。
1.课程总体教学规划
在内容上，“物联网工程导论”课程侧重于物联网的应用、技术、服务、知识体系以及作为物联网工程师的合格人才标准，涉及到的技术包括RFID技术、WSN技术、常见组网技术和应用开发技术等。在授课方式上，采用课堂讲解与企业参观相结合、学校老师和业内知名专家相结合的方式。通过这种课程安排，自下而上对物联网的应用案例、技术支撑、知识体系进行讲解和讨论，一方面让学生对企业实际的物联网项目和人才需求有所认识；另一方面，使得学校在物联网工程专业人才培养方面，形成以本地物联网企业的实际情况为依据，以地方物联网产业的发展为依托，树立应用创新型人才培养的目标，强调应用创新和实践创新的结合，从而创建以培养应用创新能力为核心的实践教学体系。
2.课程内容分析
以课程总体教学规划为基础，设计了“物联网工程导论”课程的内容，详细安排如表1所示。
第一讲主要介绍物联网在国内外发展的近况，了解物联网发展需要经历的几个阶段和我国目前物联网发展所处的阶段，了解物联网在各行业的应用和发展前景。第二讲安排宁波市智慧城市建设领域专家为学生讲课，让学生了解智慧城市的发展历史，了解智慧城市的整体架构，理解物联网与智慧城市的关系，熟悉宁波市智慧城市建设的现状和发展前景。在此基础上，第三讲安排学生参观宁波市智慧城市建设应用成果展示厅，亲身体验物联网技术在智慧城市建设中的各项成果和应用。在研讨课环节，引入物联网产品创意设计比赛，以小组为单位，根据前两次课对智慧城市应用领域的学习和参观，设计一款理想中的物联网产品，比赛分为初赛和决赛环节，在初赛中表现出色的团队进入决赛。在“物联网应用体验——手机控制家电”环节，利用学院已有的实验条件，向学生介绍手机控制家电的原理，熟悉控制信号的流程，了解应用程序和硬件之间的接口和开发流程，同时提供手机客户端的应用程序，使得学生可以现场安装，现场体验，激发学生的兴趣。在物联网设计作品与分析环节，以高年级同学进行电子设计大赛的成果为基础，展示与物联网相关的作品，通过视频和现场演示等多种手段，向同学们展示触手可及的物联网产品，解开物联网技术的面纱，排除技术等因素给学生带来的困惑。
三、“物联网工程导论”教学实践
以“内外结合、联系实际、项目驱动”的教学模式和方法为参考，采用“走出去、请进来”的策略，结合“项目驱动”的物联网产品创意比赛，进行了“物联网工程导论”课的实际教学。
1.走出去——智慧城市建设应用成果展厅参观
宁波市是我国首批进行智慧城市建设的试点之一，物联网为智慧城市建设提供了坚实的技术基础；反过来说，智慧城市是物联网技术的重要应用领域。从已经举办两届的“中国宁波智慧城市技术与应用”展会来看，很多基于物联网的产业和应用都已经服务于智慧城市的方方面面，物联网为智慧城市提供了城市的感知能力，并使得这种感知更加深入和智能，从而实现市政、民生、产业等方面的智慧管理。
利用宁波的地域优势，在“物联网工程导论”课程中引入智慧城市建设应用成果展厅参观的环节，有利于学生更好地理解和体验多种物联网关键技术的应用场景。在参观过程中，学生对智慧城市应用成果展厅中展示的云计算技术、互联网技术、物联网技术和RFID技术表现出极大的兴趣。通过实物展示、应用系统演示、现场体验、动态更新等多种形式，学生形象直观地了解了智慧城市建设十大应用体系的建设成果，其中包括智慧社会管理、智慧公共服务、智慧健康保障、智慧交通、智慧物流、智慧贸易、智慧制造、智慧能源、智慧文化服务、智慧安居服务首批共36个应用成果，为后续的物联网产品创意比赛提供了灵感和素材。
2.请进来——智慧城市建设专家讲座
由于物联网工程是新建专业，因此，在人才培养方向方面，需要充分考虑宁波本地经济对物联网人才培养的需求，及时了解本地物联网产业的发展趋势，适时地调整专业方向，合理设置培养目标、课程体系和教学内容，以更好地服务于区域物联网产业链。在“物联网工程导论”课程中引入专家讲座的环节，既有利于学生熟悉物联网相关的专业背景知识，又能够使学生了解企业实际的项目和用人需求，尽早树立自身的职业规划。
在本课程的教学过程中，邀请了浙江思创理德物联网（宁波）科技有限公司总经理黄生颜女士来我校授课。思创理德物联科技有限公司是中瑞思创科技股份有限公司旗下专注于物联网应用集成和市场开发的子公司，已成功开发并逐步推广服装供应链管理、数字化仓储管理、工厂精益管理、行业服务平台管理、防伪防窜货管理等系列RFID解决方案和关键产品。黄经理在向同学们介绍基于RFID技术的服装供应链管理的同时，引入了企业实际项目的运转和人才需求的现状，描述了物联网产业蓬勃发展的前景，鼓励同学们认真学好相关的专业课程，从而在毕业时能够成为一名满足企业需求的物联网工程专业人才，为宁波智慧城市建设和物联网产业的发展贡献力量。
3.项目驱动——物联网产品创意比赛
通过之前物联网产生的背景和发展前景的学习，结合专家对于智慧城市建设的介绍和对智慧城市建设应用成果的体验，在研讨课环节，引入物联网产品创意设计比赛，让同学们以物联网相关技术为基础，设计一款产品，解决日常生活中碰到的问题。
在实施过程中，让同学们以小组为单位，由组长负责协调，各成员进行项目的创意、调研和设计，最终形成产品文档和展示材料。在产品展示环节，组员以PPT、视频和实物演示等多种手段，对小组设计的产品进行详细的讲解，内容主要包括创意来源、用户场景、产品功能、技术规范和产品前景。在项目的评分规则上，主要包含创意、影响力和执行力这三个部分，占的比重分别为50%、30%和20%。其中，“创意”是指产品或者服务是否具有创新性和突破性，是否具有全新的功能或者在很大程度上提升了已有的功能；“影响力”是指产品或者服务的影响力有多大，是否会被大量的用户和机构所采用；“执行力”是指设计的产品或服务是否具有较好的商业可行性。在评分环节，每个小组对除自己以外的每个项目进行打分，各个小组的最后得分为总分取平均。
研讨课环节一方面增强了学生们对于课程的参与度，另一方面通过小组头脑风暴和讨论，培养了学生的团队合作精神和集体荣誉感，极大地提升了其对于本专业后续课程学习的兴趣。
4.课程评价
在合作式学习模式的基础上，参考学生在课程过程中的参与程度以及课堂表现，课程的评价包含自我评价、小组评价、项目评价和教师评价。其中，小组评价在小组内部产生，主要参考组员在物联网产品创意比赛过程中的投入和参与程度。项目评价主要参考小组项目的评分，即其他各小组对本组项目的综合评价。教师评价主要参考学生的出勤率、课堂参与度。这种评价方式已经在我校其他“项目化”课程及合作式课程中实施，从学生的反馈来看，这种综合、全面的评价方法比传统、单一的评价方法更加合理，它有效地减少了学生的逃课现象，提高了学习的自主性和参与度，增强了学习的兴趣。
四、教学效果
在浙江万里学院物联网工程新专业建设过程中，探索了“物联网工程导论”课程的教学模式和教学方法，并付诸了实践。从目前来看，学生通过该课程的学习，培养了专业的学习兴趣，增强了专业的学习热情，为后续课程的开展打好了基础。从培养学生的角度来看，物联网技术在飞速发展，对于物联网课程教学的探索也没有终点，必须总结现有的经验，不断改进和完善。
参考文献：
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[4]秦磊华，张海珍，石柯，等.物联网导论课程实验教学探究[J].实验室研究与探索，2012，31（6）：150-151，167.
物联网工程前景分析范文6
关键词：智慧旅游平台；智能旅游；平台功能；智慧营销
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）29-0267-03
1概述
如今，旅游已经成为人类社会的主要生活方式和社会经济活动。旅游的发展对经济的增长起着巨大的作用。由于现代信息技术的高速发展，我们从以前的传统旅游时代已经进入到一个新的智慧旅游时代。虽然旅游业取得了很好的成绩，但同时也出现了很多的不足。一些宰客、欺客的现象经常发生，主要原因表现为买方和卖方的信息不对称。在此背景下，急切需要一个平台将游客和商家紧密联系起来，为游客提供最新、最全面的旅游信息，实现旅游信息资源的高效整合、利用、共享。达到旅游管理的全智能化。因此，智慧旅游平台的建设非常重要。
2智慧旅游相关概念
2.1旅游信息化
旅游信息化，就是以现代通信技术、计算机技术和其它有关信息技术为技术基础，利用IT技术对旅游各类资源要素等进行深层开发、加工、组织与利用的过程，以达到增进旅游产值、提高产业效率、加快产业提质升级的目的。旅游信息化的实质就是通过对现代信息技术的运用，来改变传统旅游业的发展方式，通过对旅游信息资源的高度整合，推动旅游经济的快速发展。
2.2智慧旅游
智慧旅游是以云计算、物联网、移动通信技术以及人工智能技术为技术基础，以终端上网设备为硬件基础，通过对旅游相关信息的主动感知和利用，及时对旅游计划进行安排和调整，进而将旅行社、景区、游客、酒店、旅游管理部门以及其他旅游参与方涵盖在内创造更大价值为根本任务的一种旅游运行新模式。智慧旅游注重信息技术的应用，以游客为中心，以人为本，整合旅游信息资源，达到旅游管理的智能化，实现旅游参与方的价值最大化。
2.3智慧旅游平台
智慧旅游平台基于物联网系统结构，利用云计算、物联网等技术，最大程度的满足旅游行业的整体需求，以应用解决方案为核心，以感、传、智、用为关键环节进行整体架构的一种全新服务体系。
3智慧旅游平台的主要功能
3.1智慧服务
智慧服务主要包括：1）智慧导航：利用LBS技术确定游客所在的地理位置，游客在地图上选择目的地，系统界面会及时显示目的地最新的信息，例如：交通拥堵状况、交通事故、车况等。人工智能导航会进行语音提示，根据所在的位置随时更新导航信息。2）智慧导游：可以在线或通过离线地图查看拟去的景点，主要景点通过3D成像技术放入后台数据库中，当手指点击地图上的某一个景c时，会自动弹出景点的介绍文本，并通过flash进入景点实景图。用户可以在当前的实景图中选择智能导游服务，智能导游以语音的方式为用户进行景点的相关介绍。3）智慧导览：围绕核心景区和旅游分类（如人文类、景观类等）帮助游客导览，如查看旅游景点的分布、规划旅游路线等。智慧导览具备游客定位功能，借助GPS卫星帮助游客在地图上进行定位，实时显示3D地图中的游客位置。4）智慧导购：为用户提供完备的一站式服务。主要包括：①智能预订系统。为用户提供在线或线下订票、订房服务。②智能导购系统。为用户推荐旅游景区的商品，从吃、穿、住、行等方面提供相应的子系统服务。③智能在线互动系统。以实现用户之间的互动体验为目的，主要包括用户体验之后的评论和分享等子系统。
3.2智慧营销
智慧营销就是运用信息技术进行旅游舆情监控和数据分析，挖掘游客兴趣点和旅游热点，制定合理的营销策略，从而为游客提供智能的旅游服务。主要包括：1）个性化路线生成。游客输入旅游起点和终点、旅游偏好（景区类别、交通工具等）等数据，通过计算机运算和规则推理生成满足客户要求的个性化路线，并在地图上进行实时标注。2）路线规划。对已经在旅游景点或行程中的游客进行路线规划，分析各种路线方案并提供游客参考。3）最佳路线推荐。基于路线规划（如交通拥堵状况，交通管制，交通事故，现行停车场及车位等状况进行分析），再结合游客自身的旅游偏好通过智能分析推荐出一条适合的游客的最佳路线。4）最佳景区推荐。通过视频监控人流技术系统来统计景区旅游的人口密度，人较少时，则可通过一个一个人数点来计算密度，人较多时，则可通过地下空余面积计算密度，人特别多时，通过人的运动轨迹来计算密度，来判断当天某景点是否处于舒适的游览环境，结合天气和当地节日、文化习俗，为游客推荐最佳的旅游路线。
3.3智慧管理
通过对平台运行的数据进行统计分析，实现科学决策，从而实现对游客、景点、旅游企业的智慧化管理。一般来说，智慧管理对象主要包括：1）智慧景区管理，如景区的售票和检票流程管理、景区的安全管理、景区的环境监测系统管理、景区的信息系统管理等。2）智慧旅游行业管理，如旅游企业的服务质量评价、游客信用评价、旅游交易信息有效性评价、旅游行业发展趋势评价等。
3.4智慧政务
政府、旅游管理部门作为智慧旅游的重要组成部分，通过建设智能化的公共服务平台，可以为用户提供更加智慧化的服务，提高政府的办公水平和效率，推动政府管理模式和服务模式的变革，同时为游客和旅游企业提供高效智能的公共服务。图1为智慧旅游平台的主要功能结构图。
4智慧旅游平台的技术体系
4.1物联网系统结构
智慧旅游平台与传统平台最大的区别在于应用了现代物联网技术，物联网技术可以应用于任何物品和物品之间，主要进行信息的交换和通讯。物联网系统结构分为四层：1）感知层。借助传感器、RFID等采集物体的动态信息，实现全面感知。2）传输层。将感知层感知到的信息进行接收和传送。3）支撑层。利用智能计算技术，对海量数据进行智能处理和分析。4）应用层。接收支撑层的数据，为用户提供相应的服务。如图2所示：
4.2智慧旅游平台整体技术结构
基于物流网系统结构，智慧旅游平台整体技术结构分为感知层、传输层、支撑层、应用层、用户层。感知层主要实现信息的收集，分为智能终端（如手机、电脑、PAD等）和采集终端（如传感器、摄像头、RFID等）；传输层负责传输信息，包括移动通信网、物联网、卫星通信、无线网络等网络设施；支撑层负责处理信息，分为数据处理中心和逻辑处理。数据中心主要对旅游数据进行管理，逻辑处理主要进行各N业务分析，比如景点客流分析、用户偏好分析等；应用层包括运行平台和管理平台；用户层为游客、主管部门以及商家提供各种功能服务。
5智慧旅游平台应用分析一呼伦贝尔智慧旅游综合服务平台
在国家对智慧旅游建设的倡导和鼓励下，呼伦贝尔建立了智慧旅游综合服务平台，成为了内蒙古首个上线的智慧旅游服务平台。
该平台主要包括三个部分：呼旅政务网、呼旅网、呼旅通。呼伦贝尔智慧旅游综合服务平台主要功能结构图如图3所示：
智慧旅游管理和智慧政务通过呼旅政务网实现，主要包括政务信息报送系统、旅行社管理系统、旅游行业监管调度系统等；智慧服务通过呼旅网的相关业务实现，其中包括全民营销平台、旅游攻略分享平台、在线旅游营销平台、第三方平台应用等；呼旅通则负责旅游商品的集中采购。智慧景区建设通过电子门票智能管理系统、智能wifi、自助导览系统等建设，实现与线上全渠道销售的电子票务一码管理、扫码入园，实现与呼伦贝尔智慧旅游综合服务平台的无缝对接。
5.1呼旅政务网
呼旅政务网主要由政务信息报送系统、行政审批系统、旅游行业监管调度系统、旅行社管理系统、旅行社诚信管理系统、网络培训系统和旅游资源管理体系构成。在智慧政务方面，通过政务信息报送系统，可以及时获取最新的政务信息；利用旅游行业监管调度系统，可以实时地对旅游行业进行监管，为旅游行业的建设提供安全保障；通过旅行社诚信管理系统，对旅游企业进行信用评级，加大对旅行社的监管力度，提高旅行社的服务质量；通过旅游资源管理体系，实现对旅游资源的高度整合利用，实现资源的利用价值最大化。
5.2呼旅网
呼旅网相当于一个旅游产品的分销平台，平台向用户提供所有与旅游相关的产品，同时具有旅游攻略介绍、产品预订、平台营销、在线销售、自助导览等功能。任何旅游产品都可以免费入驻，产品售卖成功后，平台收取少量的佣金作为平台运营管理费用。呼旅网向用户提供了游前、游中、游后全方位的服务。在旅游前用户可以登录呼旅网查看旅游行程信息、旅游住宿信息等，也可以咨询客服，了解更具体的信息。用户找到满意的产品或者服务可以进行快速预订；在旅游过程中为用户提供了全面的导航、导览、导游、导购服务；旅游结束后，通过游客对旅游攻略、游记等的分享，将景区资源、酒店资源分销到呼旅网，就可以实现多屏互动、多屏访问，实现二次营销。
呼旅网将产品分销在在线旅游营销平台上，每个营销平台都有自己独特的验票码，景区通过智能闸机识别各个OTA上的验票码，可以收集大量的旅游数据，为平台的运营决策提供数据支撑。呼旅网还推出了一个全民营销平台，任何用户可以在上面选择产品，然后可以获得该产品对应的二维码，如果用户将二维码分享到自己的微博、微信朋友圈等社交媒体上，并且该用户的朋友通过二维码产生了购买行为，该用户就能获得产品对应的佣金。用户在景区游玩之后，在旅游攻略网站上分享游记并且附上二维码，也可以获得相应的佣金。简单来说，游客一旦成为全面营销平台的用户就可以分享产品、获取佣金。因此，全民营销平台起到了强大的推广作用。
5.3呼旅通
呼旅通平台主要负责旅游产品的集中采购。平台集合本地的旅行社，形成一个旅游俱乐部，旅游俱乐部成员同时也是平台的会员。呼旅通平台集合旅游俱乐部成员的需求，通过统一采购的方式采购旅游产品，可以大幅度降低采购成本，使双方共同受益。
5.4结论
呼伦贝尔智慧旅游平台实现了商家营销模式的创新化、主管部门管理的智能化。形成以政府为主导、旅游企业为主体、社会参与的旅游业发展模式。通过政府的监管和调控，为平台的建设运营提供保障。商家入驻平台的成本低，借助平台的客户流量，可以为商家带来高收益，而平台作为第三方，也可以降低一定的风险。通过统一进行采购配送，可以降低平台的采购成本。该平台以满足政府、旅游企业、游客的需求为目标，实现了智慧管理、智慧营销、智慧服务、智慧政务，发展潜力巨大。
