物联网应用论文范例6篇

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物联网应用论文

物联网应用论文范文1

引言 1 物联网应用研究现状

1. 1 物联网的应用研究

物联网用途广泛,遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、体育竞赛与体育训练、教育培训、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域[3]。

1) 物联网在社会经济与生活中的应用 2) 物联网在物流方面的应用 1. 2 我国物联网应用研究现状评述

我国对物联网的发展与应用的研究非常多,这些研究丰富了物联网的理论研究领域,对我国物联网的理论体系完善起到添砖加瓦的作用,满足了当前我国物联网发展的特定需求。

1) 上述文献中提出的主要观点

本文仅对物联网应用方面的文献作梳理,未涉及大量关于物联网技术的文章。上述文献从物联网应用的各个角度展开,形成一些明确的、共识性的观点: ①物联网的广泛应用将是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息革命,或称为信息产业革命的第三次浪潮; ②互联网与物联网的整合,改变了人类的生产和生活,实现全球 “智慧”状态; ③物联网带来了新的产业革命,可利用物联网信息通信技术改变未来产业发展模式和结构; ④作为信息技术与网络技术,物联网可广泛应用于各行各业,实现信息的共享、反馈;⑤物联网将是一个新兴产业,物联网产业是具有万亿元级规模的产业; ⑥当前我国物联网发展的障碍集中于安全、成本、效率、标准化、整体规划等方面。总体而言,文献较客观地描述了我国当前物联网的发展现状,阐述了发展物联网的益处,对我国未来物联网产业的发展前景进行预测,同时探讨了物联网在各行业、各领域的应用方向。此外,关于物联网的应用研究角度非常丰富,研究人员众多,不仅限于高校、企业,还包括政府人员; 同时研究视角奇特,既包括新兴低碳经济与物联网的关联,也包括传统的科学发展观、马克思主义与物联网的关系分析。

2) 研究可能存在的不足

物联网毕竟是新兴事物,因此,不可否认当前物联网理论与应用研究的作用与贡献。但是也应看到上述研究的不足,总体表现为研究内容较空、雷同,学术界对此的讨论非常热烈,但是多浮于表面,实践应用不足。部分研究仍然仅着眼于物联网的基本概念和细微的应用点,研究内容也不够深入,仅是对物联网技术的套用。部分文章文不对题,对物联网的分析、应用有些牵强附会。应用研究性的文章“为应用而应用”,缺乏应用的基础分析,提出的措施空泛。物联网应用性文章研究从点着手,但是也仅限于点,而非线、面。例如研究主题为“物联网应用于物流管理”的多数论文仅是对采购、生产、配送、销售、回收 ( 召回) 等供应链过程各个环节的监测,缺少全过程的协作,同时侧重于信息的共享,缺失物联网产业链各主题对实物智能管理的协作。研究物联网技术应用于监测,而无后续支持: 仅是安全防范,未能做到控制处理。多数论文均将物联网作为信息技术和网络技术进行分析,对物联网商业模式与产业运营的研究较少、较浅。关于物联网产业链中物流配套支持的理论研究较少。

物联网应用论文范文2

关键词:物联网;网络;信息;理论;技术

中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 14-0000-01

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”,顾名思义,物联网就是物物相连的互联网。这包含两层意思:(1)物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;(2)其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。

物联网通过智能感知、识别技术与普适计算、泛在网络的融合应用,被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展,与其说物联网是网络,不如说物联网是业务和应用。因此,应用创新是物联网发展的核心,以用户体验为核心的创新2.0(即Innovation 2.0,是面向知识社会的下一代创新)是物联网发展的灵魂。

物联网用途广泛,遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、环境监测、路灯照明管控、景观照明管控、楼宇照明管控、广场照明管控、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域。

从中国物联网的市场来看,至2015年,中国物联网整体市场规模将达到7500亿元,年复合增长率超过30.0%。物联网的发展,已经上升到国家战略的高度,必将有大大小小的科技企业受益于国家政策扶持,进入科技产业化的过程中。从行业的角度来看,物联网主要涉及的行业包括电子、软件和通信,通过电子产品标识感知识别相关信息,通过通信设备和服务传导传输信息,最后通过计算机处理存储信息。而这些产业链的任何环节都会开成相应的市场,加总在一起的市场规模就相当大,可以说,物联网产业链的细化将带来市场进一步细分,造就一个庞大的物联网产业市场。所以,想要更好地应用物联网就需要抓好基础理论和关键技术的研究。

一、物联网的基础理论体系研究

物的属性决定了物联网的特性。感知性、智能性、自组织性对于物联网的拓扑结构和网络测量、网络控制影响较大;生态系统特性对物联网的类型、规模和演化方式影响较大;生命周期特性对物联网的健壮性、安全性与可用性影响较大。

物联网是联系自然界和人类社会的复杂网络,普遍存在小世界现象、无标度特性、健壮性、安全性、动态随机性、统计分布性和进化稳定性。有关复杂网络的综述和研究在2005年后不断涌现。研究内容主要包括非线性动态复杂网络系统(物理系统、互联网和相关社会网络)、网络科学理论框架、复杂性与普适性、动力学同步与控制方法等。物联网具有广泛的学科交叉性,研究其规律必然涉及众多学科的背景知识和基础理论。物联网的自反馈特性、“3C”技术特性可以利用现代控制论、现代通信理论、云计算理论进行研究;其复杂网络特性和复合生态系统特性可以利用网络科学、数学物理、系统工程、复合生态系统等理论进行研究。

二、物联网的关键技术研究

物联网涉及的新技术很多.其中的关键技术主要有RFID标签技术、传感器技术、网络通信技术和嵌入式系统技术等。

(一)RFID标签技术。RFID标签技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术,RFID在自动识别、物品物流管理有着广阔的应用前景。

完整的RFID系统由电子标签、读写器和数据处理系统组成。当读写器扫描贴有电子标签的物体时,标签被读写器激活通过无线电波将标签中携带的数据传送到读写器再由读写器传送到数据处理系统,完成数据的自动采集工作。数据处理系统根据需求做出相应的数据控制和处理工作。

(二)传感器技术。传感器技术是计算机应用中的关键技术。众所周知,到目前为止绝大部分计算机处理的都是数字信号。自从有计算机以来就需要传感器把模拟信号转换成数字信号计算机才能处理。作为摄取信息的关键器件,传感器是现代信息系统和各种装备不可缺少的信息采集手段。

如果把计算机看作处理和识别信息的大脑,把通信系统看做是传递信息的“神经”系统的话,则传感器就是感觉器官。所渭传感器,是指那些对被测对象的某一确定的信息具有感受(或响应)与检出功能。并使之按照一定规律转换成与之对应的输出信号的元器件或装置。离开了传感器对被测的原始信息进行准确可靠的捕获和转换,一切准确的测试与控制都将无法实现

(三)网络通讯技术。传感器的网络技术分为两类:近距离通信技术和广域网络通信技术。在广域网路通信方面。互联网、2G/3G移动通信、卫星通信技术等实现了信息的远程传输,特别是以IPv6为核心的下一代互联网的发展,将为每个传感器分配IP地址创造可能,也为物联网的发展创造了良好的网络基础条件。

通信网络技术为物联刚数据提供传送通道,如何在现有网络上进行增强,适应物联网业务的需求(低数据率、低移动性等),是该技术研究的重点。物联网的发展离不开通信网络,更宽、更快、更优的下一代宽带网络将为物联网发展提供更有力的支撑,也将为物联网应用带来更多的可能。

(四)嵌入式系统技术。嵌入式系统技术是综合了计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术为一体的复杂技术。经过几十年的演变,以嵌入式系统为特征的智能终端产品随处可见;小到人们身边的MP3,大到航天航空的卫星系统。嵌入式系统正在改变着人们的生活,推动着工业生产以及国防工业的发展。如果把物联网用人体做一个简单比喻,传感器相当于人的眼睛、鼻子、皮肤等感官,网络就是神经系统用来传递信息,嵌入式系统则是人的大脑,在接收到信息后要进行分类处理。这个例子形象的描述了传感器、嵌入式系统在物联网中的位置与作用。

在信息社会的信息基础之下,物联网为我们国家的信息传播拓展了新的疆界,物联网代表着人们生活方式的转变。根据物联网的内涵可知,要真正实现物联网需要感知、传输、控制及智能等多项技术。物联网的研究将带动整个产业链或者推动产业链的共同发展。RFID标签技术、网络通信技术、传感器技术与嵌入式系统技术的研究与应用,将直接影响物联网的发展与应用,只有综合研究解决了这些关键技术问题,物联网才能得到快速推广,造福于人类社会,实现智慧地球的美好愿望。

参考文献:

[1]王瑞刚.物联网主要特征与基础理论研究[J].计算机科学,2012,S1.

[2]李旭港.物联网的关键技术与应用前景[J].魅力中国,2010,27.

物联网应用论文范文3

1.1物联网的应用研究

物联网用途广泛,遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、体育竞赛与体育训练、教育培训、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域[3]。

1)物联网在社会经济与生活中的应用

杨子江(2010)提出物联网对环境保护的推动作用,认为借助物联网技术可对生产的节能减排进行全程监控。王粉花等(2010)研究以物联网中无线通信技术为基础的人体运动状态监测系统的设计方案,以满足老龄人护理需求。朱小妹(2010)设计了基于物联网技术的农业生产智能管理系统,通过在各农作物领域应用传感器,实现各种数据的自动采集。李卢一(2010)基于对物联网研究现状的把握,探讨物联网在构建智能化教学环境、丰富实验教学、辅助教学管理、拓展课外教学活动方面的作用。李胜广(2010)提出将物联网技术应用于城市应急预警系统中,实现感知城市的功能。王建冬(2010)提出物联网的出现催生了第四代生产业,提出生产业发展的4阶段模型,其技术维度依次为数字计算机、微机、互联网与物联网。物联网在企业方面的应用研究:贾凯(2005)搭建了物联网在医药流通中的应用框架。刘建生(2007)分析了基于物联网的药品流通流程再造措施。温平(2010)设计了基于物联网技术的新型干法水泥生产设备运行状态监测系统,监测设备的温度、振幅,实现信息的及时上报与报警。梁正平(2010)提出基于三维编码的全流程食品追溯系统,结合物联网技术,实现信息的采集与查询和追溯。朱帅(2010)在“物联网对未来零售业的影响”一文中提出“技术催生革命”、“信息分析是增值点”、“机遇和挑战并存”。此外,不少学者也从不同角度就物联网自身发展进行了研究。焦泉(2010)阐明物联网与知识产权的关系,提出加快我国物联网知识产权保护创新的思路。宁焕生(2010)提出中国物联网网络管理协议结构(RFID-MP),为中国物联网的架构、信息服务系统和网络管理协议的发展和研究提供了参考。顾晶晶(2010)设计了基于无线传感器网络拓扑结构的物联网定位模型。杨斌(2010)提出基于面向服务架构(SOA)的物联网企业应用基础框架,该框架利用射频标识构建的物联网对企业产品全流程进行监控,通过SOA实现海量数据资源共享和高效利用,为企业资源整合提供一种可行的解决方案。张云霞(2010)对物联网领域现有商业模式进行分析,指出适合电信运营商的物联网商业模式。这些研究都为我国当前物联网产业的发展提供了探索的思路。

2)物联网在物流方面的应用

物联网在物流方面的应用主要集中在物联网对物流的影响以及物联网在物流操作、物流信息及供应链物流管理等方面的应用。关于物联网对物流的影响,赵昱(2010)展望了物联网对物流活动的影响。王继祥(2010)提出物联网在物流业中的应用,包括:产品的智能可追溯网络系统、物流过程的可视化智能管理网络系统、智能化的企业物流配送中心、企业的智慧供应链。沈旭明(2010)提出物流属于物联网带动产业,提出智能物流的概念。左斌(2010)提出物联网时代物流企业的转型升级为供应链网络管理组织的主导企业,物联网催生新的物流运作模式———专业化“物联网服务商”。戴定一(2010)认为物联网时代的“智能”是基于网络的,或者说是依托“基于网络的集中式数据处理和服务中心的”;物联网促进物流智能化;“数据中心”是网络经济社会的一个创新的经济主体,存在“商务模式”运作等困惑。关于物联网技术在物流操作中的应用,潘金生(2007)提出基于物联网的物流信息增值服务。朱文和(2010)提出基于物联网技术实现供应链全过程的智能化物流配送服务。李霞(2010)分析了物流信息技术与物联网的关系。薛飞(2010)提出把物联网融入物流园区的建设中,利用物联网在不同物流园区间搭建一个互通互利的网络结构。王晓亮(2010)提出物联网可用于我国铁路运输的客票防伪与识别、站车信息共享、集装箱追踪管理与监控及仓库管理。物联网在物流信息系统中的应用,一方面表现为RFID技术在物流中的应用,另一方面为基于物联网的物流信息系统的设计。罗秋科(2007)提出EPC(ElectronicProductCode,产品电子代码)系统及其在现代物流中的应用。余雷(2006)提出基于RFID电子标签的物联网物流管理系统。王德玉(2007)提出RFID技术在军事物流领域的应用研究。ChristianDecker(2008)设计了SmartItems(智能物料项目)应用于供应链管理。Vin-cent(2009)研究了RFID与物联网的关系,提出二者有助于救市。金鑫(2010)提出RFID发挥优势物联网助力春运,实现车票实名制管理。王烨(2010)提出基于RFID技术的物联网在物流安全领域的应用。荆心(2010)研究基于物联网的物流信息系统体系结构。俞灵(2010)提出港口口岸物联网体系结构规划设想。AntonioJ设计了基于物联网的医院智能信息系统,用于检测过敏及副作用。ReinerJedermann提出基于智能嵌入式标签物流中泛在计算的应用。在供应链物流管理方面,樊世清(2010)讨论物联网对供应链管理的影响。李旸(2010)提出物联网对商业银行供应链金融产品的影响。毕明光(2010)提出基于物联网技术的物流供应链研究。张佶(2010)提出物联网提升纺织供应链管理水平。周受钦(2010)提出“物流装备物联网”的概念,即物流装备智能化加上传输网络及管理系统与运营系统。

1.2我国物联网应用研究现状评述

我国对物联网的发展与应用的研究非常多,这些研究丰富了物联网的理论研究领域,对我国物联网的理论体系完善起到添砖加瓦的作用,满足了当前我国物联网发展的特定需求。

1)上述文献中提出的主要观点

本文仅对物联网应用方面的文献作梳理,未涉及大量关于物联网技术的文章。上述文献从物联网应用的各个角度展开,形成一些明确的、共识性的观点:①物联网的广泛应用将是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息革命,或称为信息产业革命的第三次浪潮;②互联网与物联网的整合,改变了人类的生产和生活,实现全球“智慧”状态;③物联网带来了新的产业革命,可利用物联网信息通信技术改变未来产业发展模式和结构;④作为信息技术与网络技术,物联网可广泛应用于各行各业,实现信息的共享、反馈;⑤物联网将是一个新兴产业,物联网产业是具有万亿元级规模的产业;⑥当前我国物联网发展的障碍集中于安全、成本、效率、标准化、整体规划等方面。总体而言,文献较客观地描述了我国当前物联网的发展现状,阐述了发展物联网的益处,对我国未来物联网产业的发展前景进行预测,同时探讨了物联网在各行业、各领域的应用方向。此外,关于物联网的应用研究角度非常丰富,研究人员众多,不仅限于高校、企业,还包括政府人员;同时研究视角奇特,既包括新兴低碳经济与物联网的关联,也包括传统的科学发展观、马克思主义与物联网的关系分析。

2)研究可能存在的不足

物联网毕竟是新兴事物,因此,不可否认当前物联网理论与应用研究的作用与贡献。但是也应看到上述研究的不足,总体表现为研究内容较空、雷同,学术界对此的讨论非常热烈,但是多浮于表面,实践应用不足。部分研究仍然仅着眼于物联网的基本概念和细微的应用点,研究内容也不够深入,仅是对物联网技术的套用。部分文章文不对题,对物联网的分析、应用有些牵强附会。应用研究性的文章“为应用而应用”,缺乏应用的基础分析,提出的措施空泛。物联网应用性文章研究从点着手,但是也仅限于点,而非线、面。例如研究主题为“物联网应用于物流管理”的多数论文仅是对采购、生产、配送、销售、回收(召回)等供应链过程各个环节的监测,缺少全过程的协作,同时侧重于信息的共享,缺失物联网产业链各主题对实物智能管理的协作。研究物联网技术应用于监测,而无后续支持:仅是安全防范,未能做到控制处理。多数论文均将物联网作为信息技术和网络技术进行分析,对物联网商业模式与产业运营的研究较少、较浅。关于物联网产业链中物流配套支持的理论研究较少。

2对物联网的认识

关于物联网的现实存在性、必要存在性和物联网的重要性,学术界和企业界依然存在不同看法。借鉴互联网的发展,本文认同物联网存在的必要性,认为其发展大有前途。物联网的信息技术、政府关注都不再是问题或者障碍,同时随着突发事件、消费者便利性、企业的合作、智能化控制等方面的需求,物联网由此应运而生,满足基于智能物体处理与互联的网络需求。当前关注的不应该是物联网的机遇,而是如何引导、创造物联网市场需求。在一些高端领域,如军事、医药、应急体系中率先开展物联网的理论和实践研究,在技术、经济、管理等方面先行先试,从而为未来物联网的普遍实施奠定理论基础和实践经验。关于物联网的本质(或者特征),从以下几方面进行探讨。

2.1物联网技术的综合性

物联网技术包括信息、网络以及IC技术,这些是业界公认的,同时物联网还是一项经济技术与管理技术的交叉学科。要成为真正“物物相连”的网络,前期投资非常大,在关键领域的物联网实践可能要面对高投入低产出。此时物联网的应用研究应更多关注其适用性与实用性,而弱化其经济学效用分析。随着未来物联网呈现为“泛在网”,物联网将涉及各行各业和千家万户,而控制区域物联网的经济运营就成为经济学者亟待解决的难题[4]。物联网“泛在网”的万物智能管理也存在同样的问题。

2.2物联网是未来经济发展的外部环境

物联网的性质和运作类似电子商务,都是提供了一个经济发展的平台和商务环境。物联网具有服务(应用)功能,因此可将物联网划分为第4代生产业[5]。物联网开创了一种新的商业模式,主要反映为新的产业链,其实用性和盈利性必须得到关注和体现。物联网作为一种新的商业模式,其研究应侧重经济学角度,即引导、扩大规模性的需求。在当前物联网商业模式的确立与发展中,政府发挥着引导作用,可促进在国家公共领域(交通控制、应急管理等)物联网技术和管理对程序性的事务实践的应用,为未来民用、市场化的物联网实践积累经验。

2.3物联网表现为一种网络集合

物联网是万物相连的网络,是信息网络和实体网络的集合。其中信息网络是万物信息流的载体,物体实体网络是万物发生关联时的实物移动网络,其部分与现有物流网络重合。物联网运营的目的是万物智能处理,智能信息是手段,物体控制是过程,物体处理是结果。物联网的实质是一个网络,其信息网络和实物网络都是物联网运营的经济网络。在物联网运营中网络应发挥实物信息沟通与实务移动功能,规模经济是物联网物流的经济学原理,在未来物联网规划上应加强物联网基础设施的建设。

3辨析物联网与物流的关系

基于上述分析,将物联网看成一种社会经济发展模式和独立的产业来看,物联网与物流的关系就较明确了。物联网与物流的关系如同电子商务与物流的关系,主要表现为物流支持物联网各种物的移动(处理)活动,同时物联网产业扩大物流的服务市场以及物联网对智能物流发展的推动。物联网对智能物流发展的推动表现为当前物联网技术在物流中的应用。

3.1物流管理支持物联网的运作

物流是最早接触物联网理念的行业之一,RFID、EPC技术也都在物流领域有实践应用。在物联网这种新的信息环境、产业结构和商务模式下,物流发挥着实物流通的基础设施、派生需求与支持服务的作用。物联网借助信息技术和网络技术,将万物相连,实现对物的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。物联网中对物的智能处理要求物是移动的、流通的,而不是固定不动的,这就需要物流节点、运输线路等支持物的转移与暂存之间的协调,甚至会需要物流中心这样的大型物流节点实现区域内物联网物的智能处理的全部活动。因此由物流节点与运输线路构成的物流网络是物联网运作的基础设施。物联网的价值不是表现为可传感的网络,而是各个行业的参与和应用。物联网应用需根据行业的特点,进行深入的研究和有价值的开发,提供满足不同行业的需求,诸如平安家居、智能消防、环境监测、老人护理、食品溯源等。物的智能管理是各个行业物联网运作的本源性需求,这些智能管理相应地产生物的操作,例如转移、加工、回收或召回等活动,并继续派生出运输、储存、配送、流通加工等物流活动。物联网任务的完成派生出大量的物流活动,物流表现为物联网运作的派生需求。物流的本质是一种服务,实现物的迅速流转,物流管理在物联网运作中亦发挥服务支持的作用。随着制造业的全球化,产品的生产制造、流通扩大到了全球范围,因而基于制造产业的物联网不可避免地涉及到零部件及成品的全球化供应链物流管理。物联网与企业供应链管理的融合将成为企业信息发展的趋势,物联网的应用将进一步推动供应链各个环节间的无缝集成和产业间的整合。物流作为供应链管理的主要内容之一,其在物联网的服务支持表现为:一是在具体节点、区域内以及区域间物流活动,支持物联网的具体物的操作,二是通过物流外包实现物流服务的专业化,三是跨区域物流的物流企业协作,以降低服务成本。

3.2物联网产业扩大物流的服务市场

物联网是“物物相连的互联网”,可以理解为:物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上延伸和扩展的网络;物联网的用户端延伸和扩展到任何物体与物体之间,进行信息交换和通信。物联网是基于互联网的应用,其所到之处皆有可能成为物流服务的市场或者潜在市场。物联网产业扩大物流服务市场表现在3个方面:1)物联网产业本身的发展需要物流服务。物联网将成为全球信息通信行业的万亿元级新兴产业,目前物联网被正式列为国家重点发展的战略性新兴产业之一。物联网产业在发展的同时还将带动传感器、微电子、视频识别一系列产业的同步发展。随着物联网产业的芯片制造、工程实施、平台建设与系统运维的逐步推进,将形成完善的物联网产业链。物联网产业链涉及大量的物资采购、安装,随之将产生巨大的物联网工业物流服务需求。2)物联网应用带来的物流服务需求。物联网不是孤立的网络或平台,应用是其根本,物联网的应用范围几乎覆盖了各行各业。当前物联网行业的应用需求和领域非常广泛,潜在市场规模巨大。物联网的这些应用领域都涉及物的智能处理,因此可以看成是物流服务的需求方。3)基于物联网应用带来的新的物流服务需求。物联网的发展给人们的生活带来方便,降低了生产成本。从价值工程的角度看,物联网的“价值”是“对象所具有的功能与获得该功能的全部费用之比”。只有不断提高其功能,降低成本,物联网的“价值”才能提高,该产业才能够得到更好的发展[6]。当前与未来物联网的应用主要侧重关乎国计民生的领域,例如国防军事、环境监测、智能电网等。物联网的应用需要高服务质量的物流支持。一方面需要物流附加增值活动满足特定领域的智能管理,另一方面需要跨地域的物流协作来降低物联网的运作成本。

3.3物联网与物流网络结合,实现物的智能化管理

物联网的目的是追求物的智能化处理,是通过标识物体属性、识别属性、转化为信息、采集信息、信息传输、信息处理以及发出指令等动作实现的,最终达到对物体的实时在线监测、定位追溯、信息联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、决策支持等管理和服务功能[2]。物联网实现对万物的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化,因此,物联网运作是具有经济性的管理活动。虽然物联网管理的媒介是信息,但是管理的对象是实物。物联网的信息共享与处理是借助互联网络实现的,而具体到实物的智能化管理则需要借助物流网络的支持。物流网络作为基础设施,保障物品流通过程中的集中存储、集并运输与共同配送的组织与操作,实现物流管理的规模优化目标。对于物联网应用企业而言,适宜的物流管理外包与物流网络的完善,可以实现物流的专业化分工和规模化运作,从而降低整个物联网应用企业的运营成本。与其说物联网是网络,不如说物联网是业务或应用,物联网是基于互联网应用的拓展[7]。物联网通过信息网络将需要的物品相连,并将智能化的操作指令反馈于物品,其运作与物流网络密切相关。物流网络包括3个层面[8],即物流基础设施网络、物流信息网络和物流组织网络,它们与物联网有着千丝万缕的关联。从技术架构上来看,物联网可分为3层:感知层、网络层和应用层[2]。感知层是物联网的神经末梢,负责物品的识别和信息采集。而物流基础设施网络由物流节点和运输线路构成,其是物品流通活动与物流活动的载体。物联网感知层需涵盖物流基础设施网络的各个节点与线路,从而同时获得物品在流通过程和物流过程的初始信息和过程信息。物流信息网络不仅传输物流信息,同时与供应链其他企业进行信息交互,其与物联网中的网络层相吻合。应用层是物联网和用户的接口,实现物联网的智能应用。而物流组织网络是物流企业与其他企业实现协调与统一的平台。物联网应用层为物品提供智能化的管理方案,必然需要物流组织网络中各方的参与与支持。简而言之,物联网通过互联网信息平台实现物物相连,物流网络构成物联网运作中实物操作的基础设施和组织管理网络,物联网、互联网、物流网络“三网合一”,三者协作共同实现物体智能管理的目的。

物联网应用论文范文4

【关键词】物联网 信息传播 动力学 建模与仿真

当前,较为复杂的网络传播模型基本都有由两类方法扩展而来的,一类是随机网络模型,这类模型的理论基础是概率论和随机过程理论;一类是病毒传播模型,这类理论的理论基础是生物学病毒或者是计算机病毒。不难看出,这两类模型都是比较宏观的,模型建立者是从整体的层面来考虑问题的,并为考虑局部环境等微观因素的影响。目前的物联网的信息传播有个特征,即感知性和适应性互相交错,你中有我,我中有你。本文即基于这个特征,分析了物联网信息传播动力学的建模与仿真。

一、相关理论概述

一般情况下,问题的研究都有比较系统的思路,社会物理学也有其自身的问题研究思路:任何自然或社会系统,从广义上讲,都存在时空意义上的差异;差异的存在,也就产生了梯度;梯度的存在,可以产生“力”;有“力”则必然有“流”,而有“流”则然后可以达到“均衡”。在自然或者社会系统中,都“差异:到”均衡”,经过了复杂的时空过程。因此,社会物理学研究方向也就可以从中推测出来,即研究存在形式、演化的方向、表现的强度等等,以及广泛存在于其间的动力学原理等等,从而可以揭示微观行为和宏观机制之间的动态关系。

社会物理学产生后,社会引力、社会温度、社会能量、社会引力等理论应运而生。从这里我们可以看出,社会系统的运转模式与自然界的运转模式竟是如此的相似。

二、场景的假设

现代社会物理学已形成了完整的体系,一般情况下,将微观个体和其空间占位比拟为粒子运动,而把宏观整体及其时间上的演化比拟为连续的波动行为,这是一种“波粒二象性”的特征,好处是可以从微观个体的随机以及无序中寻求到宏观上的认真和管控。

众所周知,实现物联网“智慧地球”功能的普及应用尚需时日,其信息传播的动力学行为模式还没有清晰地呈现出来。但我们可以把人和物视为两种不同的两类具有微观属性的粒子,在各种力的作用下,寻求能量的平衡与转化过程。

三、设计与建模

在功能层面上,在互联网人与人之间通信的基础上,物联网实现了人和物之间的通信和物与物之间的通信。而在构架层面上,在互联网较为可靠传输的基础上,物联网则实现了全面感知以及智能的处理。本文选取的就是物联网最为核心的,也就是人与物之间的交互特征,并且提炼除了人对物的感知性和物对人的适应性。但是,与互联网的较为被动的等待传输不同,物联网实现了主动对物理、对数据信息、对感知信息的识别。在这方面的例子也就是物资运输实例。通过物联网,人可以实时监测货物的发货、运输、配送等各个环节,全面掌握当下极为精确的路况信息。再者,互联网的数据传播是十分被动的,但是物联网却是很主动的,能够主动理解行为,为客户服务。而这方面的应用实例就是智能家居。物能够根据个人的睡眠、学习等状态,自动调节出最适宜人体环境的是室内温度、光线等等。在生活中,我们还可以见到很多这方面的实际应用,物联网在医疗保健方面,在消费购物方面,在工作协助方面都将得到广泛的应用。

根据以上两个方面,仿照物理学中振动传播概念及其在数学中的描述,笔者大致定义了物联网在信息传播过程中的各个特征量及其意义:A表示振动幅度,δ表示阻尼系数,r表示平衡位置,t表示实时位置。

四、仿真实验

在本文中,笔者通过模拟微观个体之间的相互作用来探究个体在宏观层面上的复杂行为,然后跟踪系统状态的演化过程揭示真实世界中的极为复杂的运行机理。本文的仿真模拟实验的理论假设基础是:微观个体之间的自主互;微观个体之间的相互依赖;微观个体的行为非常简单;微观个体具有很强的适应性。本文的仿真模拟实验是在较为复杂的适应性系统理论(CAS)上的建模思路,利用MA仿真技术和NTE仿真平台,来搭建物联网信息传播动力学仿真模型的。仿真模拟实验略。在仿真模拟实验过程中,可以得到五个方面的数据和图表信息:一是物联网信息传播动力学仿真实验参数设置,二是物联网信息传播动力学仿真模拟实验变化趋势图表,三是信息价值对传播概率影响示意图和信息的实效性对传播概率影响的示意图,四是传播动力学仿真参数影响曲线示意图。通过这些数据和图表,我们可以很清楚地了解仿真实验中的信息价值以及信息实效性与传播概率之间的关系。由此,笔者认为,物联网在实现人与人、人与物以及物与物之间信息实时传播和共享上将会有广阔的应用空间。

通过上文中的建模与仿真,可以得出以下结论:1.物联网信息的价值与信息传播概率之间存在着正相关关系,但是一种非线性的正相关关系。这是因为在社会环境的影响下,人的价值挂念就如同流水线上生产的铲平,其没有很强的不可替代性;2.信息的实效性与信息传播概率之间存在着负相关的关系,也是一种非线性的负相关关系;3.传播比例与信息传播概率之间存在着正相关关系,这也是一种非线性的正相关关系。这主要是因为人们的从众心理在作怪,如果两个人长久待在一起,那么这两人的行为习惯就趋于相似。

参考文献:

[1]艾丽莎,李钢,李峰. 物联网信息传播动力学建模与仿真[J]. 重庆大学学报,2012(12)

[2]胡晓峰,司光亚,罗批. 网络信息传播动力学研究[J]. 装备指挥技术学院学报,2009(3)

物联网应用论文范文5

传统网络工程专业与物联网专业在知识结构上有很多共性,只要适当补充和调整网络工程专业的课程体系,就能够达到物联网专业人才培养的目标。因此,在计算机网络工程专业中设置物联网方向是切实可行的。近两年,国内申请增设物联网相关专业的高校数量众多,但他们在不同程度上存在着物联网课程体系规划不完善、教材建设计划不完备、师资力量薄弱、实验室配套设备缺乏和实验方案标准有待规范等问题。区别于部分高校现开设的物联网工程专业,学校在计算机网络工程专业开设物联网方向时可以在该专业多年积累的教学资源的基础上,结合本校独特的优势学科制定具有行业物联网应用特色的战略性新兴产业人才培养方案。计算机网络工程专业开设物联网方向的专业目标是要让学生在具备一定的数学和计算机科学理论知识的基础上,系统地掌握计算机网络以及物联网的相关原理和应用技能。笔者认为计算机网络工程专业物联网方向的学生对有关物联网感知层的基本知识和基本技能达到掌握程度即可,重点是要结合各高校的优势学科及地方人才市场需求,让学生在充分掌握计算机网络技术的基础上,强化对物联网应用层关键技术的理论学习和应用实践。

结合高校优势学科培养网络工程专业人才

不同的发展历史、相异的学科建设等因素使得每一所大学都有自己的品牌专业、强势学科以及与其培养目标相配套的软硬件资源的建设与积累。物联网有着非常广泛的应用范围,高校在计算机网络工程专业物联网方向的专业定位上可以结合自身现有的优势学科,参考人才市场的用人需求,改革网络工程专业的课程体系,因地制宜地制定具有本校重点学科特色的培养方案和教学内容。网络工程(物联网)培养模式可以从专业定位、知识结构、创新能力培养和人才培养模式评价体系四个方面进行讨论。其中,专业定位和知识结构将在下一节论述。在复合型工程应用人才的创新能力培养上,需要转变以往的以传授知识为主导的教育模式,注重学生的创新思维和自主学习能力的培养,强化教学实践环节。例如:开设具有行业背景的工程训练课程,开展个性化的创新能力培养研究,提高实验和培训课程的比重,扩展大学生创新实践基地建设[5]等,形成以行业应用为背景的立体化培养模式。完善的评价体系可以实现人才培养模式与质量的跟踪与评价,依据评价结果可以适时地调整教学内容,有利于提高人才的适应性。从行业应用出发,可以分别从学生的综合素质能力培养、学生知识结构优化、工程实践与创新能力培养等方面对研究成果进行评价。计算机网络工程专业物联网方向人才培养模式如图1所示。将传统网络工程专业的课程设置与学校的优势学科的专业知识有机结合,使得毕业生不仅能够从事计算机网络方面的工作,也能直接从事行业背景下的物联网工程领域的工作,增强毕业生的工程实践能力,拓宽其就业范围。以天津科技大学为例,学校建有“食品营养与安全”、“工业发酵微生物”2个教育部重点实验室和1个教育部“食品生物技术工程研究中心”,在食品科学和生物工程等领域的研究与教学处于全国前列。依托天津科技大学的食品、生物等优势学科和应用背景,笔者认为,目前计算机学院的网络工程专业可以以食品安全和生物发酵与菌种保藏控制物联网为应用领域,融合食品学院和生物学院相关专业的教学资源,拓展网络工程专业的培养方向。通过多学科的交叉融合,建设以轻工行业物联网应用为特色的计算机网络工程专业培养体系。

优化网络工程专业培养目标和课程体系

由于物联网技术下的网络工程专业需要融入不同专业学科,所以,在确立了以轻工行业物联网应用为特色的网络工程专业培养目标的基础上,调整教学大纲,对原有专业的课程配置进行科学地增补和取舍。结合学校的优势学科的应用背景,依照网络工程专业物联网方向的培养目标设置相应的课程内容和实践环境,形成特色教育,增强毕业生的就业竞争力。

1.专业培养目标物联网技术下的计算机网络工程专业面向现代信息处理技术,主要培养学生良好的科学素养,使学生毕业后可在轻工行业、信息产业、科研单位从事物联网应用相关技术开发和研究,成为具备行业知识和专业技能的高级应用型人才。培养的学生具备通信技术、网络技术、传感技术的基本理论和应用能力,能进行系统集成及相关技术的开发和应用推广,具有物联网工程实践能力。专业能力培养要求:掌握计算机科学与技术和网络工程等方面的理论和方法,具有扎实的理论基础知识;掌握传感器技术、无线通信网等物联网感知层关键技术的基本知识和基本技能;具备各类网络系统的运维能力和一定的分析、设计和开发能力,拥有较强的软件编程功底;具备从事轻工行业物联网领域的科学研究能力;了解计算机网络及物联网的行业发展动态和技术标准,掌握文献检索、资料查询的基本方法,熟悉利用Internet获取信息的手段,具有获取信息的能力。

2.主干课程网络工程专业物联网方向的课程设置以专业培养目标为向导,注重学生动手能力和创新思维的提高。学生可以通过对计算机网络及物联网的基本理论和基本知识的学习,掌握网络分析和设计的基本方法,掌握物联网应用的基本技能。物联网中的感知层主要用来感知和采集现实世界中的信息,网络工程专业物联网方向的课程设置可以在现有计算机物理层的相关课程基础上,融合通信原理、传感器技术基础和射频技术与无线通信等课程,提高学生在物联网感知层理论知识的理解。对于物联网网络层方面,传统的网络工程专业已包含该领域涉及的大部分知识,需要增加无线传感网络和无线自组网理论课程,强化学生对物联网网络层的理解。物联网应用层的主要作用是依据各行业的实际需求开发信息管理平台,并根据行业应用的特点集成相应的内容服务[6]。结合应用层的特点,各院校可结合自身优势学科增设具有行业特色的物联网信息处理技术、无线自组网应用和物联网应用程序设计等课程。有关物联网安全技术的课程,不仅涉及物联网的三个层次,也关系到嵌入式知识的相关课程。网络工程专业物联网方向的课程体系结构如图2所示。综合考虑现有网络工程专业的课程设置,计算机网络工程专业物联网方向的专业课程主要有:离散数学、数据结构、计算机组成原理、操作系统、计算机网络、数据库原理、物联网技术概论、物联网应用程序设计、无线传感网络、嵌入式系统概论、嵌入式操作系统、网络系统集成、网络程序设计、网络管理、射频技术与无线通信、物联网安全技术、无线自组网理论及应用、物联网信息处理技术等。

3.主要专业实验专业实验的设置将使得学生具有一个计算机网络技术和物联网技术学习、开发与实验的综合平台,有利于提高学生的创新能力和实际动手能力,便于学生熟悉和掌握网络工程与物联网的原理和实际应用。网络工程(物联网)专业的实践环节可以从毕业实习、计算机基础练习、课程设计、生产实习和毕业设计(论文)五个方面进行。专业实验主要包括:C语言课程设计、面向对象课程设计、数据结构课程设计、无线传感器网络课程设计、网络系统集成课程设计和物联网综合应用课程设计等。

物联网应用论文范文6

1 概述

物联网到现在任然是较热的一个词汇,它是新一代信息网络技术高度综合运用的代表。如今,物联网已从“概念”走向了“实践”,也被大规模地应用到国民生活的各个领域。我国高等教育的宗旨之一就是以工程教育来更好地服务国家发展战略,不少普通高校已开设了物联网相关专业并成立院系,而高职院校物联网专业的设置和发展才处于起步阶段。据不完全统计,湖北省六十余所高职院校中,开设物联网应用技术专业的不到三分之一。高职院校如何围绕区域经济建设,开办有鲜明特色的物联网应用技术专业,是一个值得深度研讨的课题。

2物联网产业的发展现状

我国物联网产业已形成了比较完整的产业体系,具备了一定程度的技术、产业和应用基础。2012年,我国物联网市场规模已经达到3650亿元,较2011年增长了38.9%。据权威部门预测,到2017年,我国物联网产业整体市场规模将达到30000亿元,年复合增长率超30%,市场前景巨大。同时我国已经形成环渤海、长三角、珠三角,以及中西部地区四大区域物联网集聚发展的空间布局,呈现出集聚发展的良好态势。

湖北省也于2014年年初出台的《湖北省物联网发展专项行动计划(2014―2017)》,该计划明确,湖北省物联网产业将全力突破智能传感器及芯片技术等四大核心关键技术,发展物联网器件及终端制造业、物联网软件开发和信息系统集成服务业、物联网运营服务业等三大重点产业,2017年物联网产业产值力争超过1000亿元。

2010年教育部下达了高校设置物联网专业申报通知,普通高校的物联网相关专业最早批准招生时间为2011年,目前申报并开办物联网专业的高职院校相对较少,相应的人才培养模式、专业建设等还没有统一的标准,均在开发、探索之中。

3 物联网应用技术专业人才需求

根据各地区物联网产业发展规划,我国很多省份的物联网产业2016年产值将超过1000亿元,与之对应的是社会对物联网人才的大量需求。加之物联网产业具有产业链条长的特点,一方面,发展物联网将加快信息材料、器件、软件等的创新速度,使信息产业迎来新一轮的发展高潮,大大拓展了信息产业发展空间;另一方面,发展物联网将带动传感器、芯片、设备制造、软件、系统集成、网络运营以及内容提供和服务等诸多产业发展,可以预见,物联网人才全国需求的数量更是一个超乎寻常的巨大数字。

经综合整理分析,未来三到五年我国物联网产业的部分领域人才需求数量如表1所示

4 高职院校物联网应用技术专业培养目标及规格

4.1高职院校物联网应用技术专业培养目标

在物联网架构中,可以从三个层次来区分人才需求,分别是:研究型、研发型、实施型。研究型人才通常为系统整体架构的发展为主要目标,研发型为系统整体建设为主要目标,实施型为系统整体架设与调试运行主要目的。高职院校的学生主要定位于实施型层次,而这个层次的人才在我国目前物联网产业中需求量也是最大。

故高职院校物联网应用技术专业人才培养目标可定义为:主要面向地方区域经济,服务于物联网产业硬件产品制造产业集群、物联网软件开发集成及服务产业集群,物联网平台运营服务产业集群等三大集群,培养适应我国物联网产业发展需要,从事物联网产品生产与检测,物联网系统集成、调试、营运与维护,物联网系统开发助理等岗位一线需要的高素质技术技能人才。

4.2物联网应用技术专业人才培养规格

1)岗位知识要求

掌握一定的英语词汇量,具有基本英语听说能力,能阅读和翻译本专业一般英文资料;掌握计算机网络技术、传感网络技术和通信技术的基本理论、基本知识;掌握计算机操作系统、数据库、射频识别(RFID)基本理论及基本知识;掌握主要软件开发工具,并具有一定的开发智能应用系统的工程技术知识。

2)职业能力要求

具备一定的信息搜集、处理、运用能力及程序设计基本能力;具备物联网常用设备的安装、调度能力;具有物联网组网方案拟定及物联网组建能力;具有物联网应用系统管理与维护能力;具有使用网络管理软件、网络编程工具、网页设计软件的能力;具有从事网络设备安装与技术支持工作的能力。

3)综合素养要求

坚持四项基本原则,拥护党和国家的路线方针政策;树立正确的世界观、价值观和人生观;遵纪守法,爱岗敬业,具有良好的职业道德和协作意识;具有良好的和用户的沟通能力、较强的观察能力和分析解决问题的能力;具有一定的判断和决策能力;有较强的人际关系协调能力和灵活的应变能力;具有健康的体魄,较强的心理调节能力和良好的心理素质,具有与人合作的团队精神和积极向上的创新精神。

4)职业资格证书

学生可以选择的范围有:中华人民共和国教育部教育管理信息中心物联网应用工程师证书、中华人民共和国教育部教育管理信息中心物联网开发工程师证书、普通高校专科英语应用能力证书或英语四、六级证书、全国计算机应用能力二级或更高级别证书等,可根据学生实际情况确定考取技能证书要求。

5 高职院校物联网应用技术专业课程体系设计

5.1公共课程

公共课、公共选修课是学生提升社会能力和方法能力的主要途径,需要在保证国家统一课程的基础上,着重培养学生的职业素养。本专业主要开设军训与入学教育、公共英语、思想道德修养与法律基础、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论、形势与政策、体育、应用写作、职业指导与创业教育、心理健康教育等公共课程。

5.2专业课程

1)专业基础课程

开设有物联网工程导论、C语言程序设计、计算机应用基础、认知实习、数据库原理与应用、Android程序设计基础、计算机电路基础与电路设计、数据结构、Linux操作系统、无线传感器网络与应用、计算机数学基础等课程。其主要目标是培养学生具备以下职业能力:良好的沟通表达能力;计算机软硬件系统的安装、调试、操作与维护能力;利用Office工具进行项目开发文档的整理(Word)、报告的演示(PowerPoint)、表格的绘制与数据的处理(Excel),利用Visio绘制开发相关图形的能力;阅读并正确理解需求分析报告和项目建设方案的能力;熟练查阅各种资料,并加以整理、分析与处理,进行文档管理的能力。

2)专业核心课程

开设有物联网工程组网与布线、Android高级程序设计、传感器与检测技术、单片机原理与接口技术、RFID技术与应用等课程。其主要目标是培养学生具备以下核心职业能力:PC端简单数据库设计、简单算法设计能力;Android开发简单界面设计与简单移动手机端软件能力;基本数电模电设计和基于单片机系统的开发能力;简单嵌入式系统开发(ARM基础开发)和基本测控系统开发能力(基于单片机系统);基本无线传感器网络开发与应用能力;基本RFID系统开发与应用能力;对开发的物联网系统进行测试的能力;编写物联网相关文档的能力。