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關(guān)鍵詞 物聯(lián)網(wǎng)；Zigbee；Modbus；多功能電表；嵌入式網(wǎng)關(guān)

中圖分類號：TP274 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）17-0026-01

近年來，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，社會企業(yè)對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才的需求與日俱增。高校緊跟技術(shù)熱點，結(jié)合自身優(yōu)勢紛紛開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)涉及層面非常廣泛，是一個多技術(shù)和多學科互相交叉的綜合性專業(yè)，如何針對高職院校的特點，開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)綜合實訓課程，即通過一個綜合項實訓項目，貫穿物聯(lián)網(wǎng)的各個層次，全方位展示物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理的全過程，是各高職院校要解決的當務(wù)之急。

本文設(shè)計開發(fā)的綜合實訓系統(tǒng)貫穿物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的感知層、傳輸層和應(yīng)用層，通過末端設(shè)備采集建筑物多功能電表、水表、燃氣表能耗數(shù)據(jù)，以有線和無線兩種方式上傳到Cotex A8智能網(wǎng)關(guān)，由網(wǎng)關(guān)進行初步存儲、處理后最終通過TCP/IP協(xié)議上送后臺服務(wù)器。

1 實訓平臺總體設(shè)計

1.1 系統(tǒng)功能

根據(jù)國家節(jié)能減排需求，要求各大公共建筑需要實現(xiàn)能耗的分類分項數(shù)據(jù)采集與統(tǒng)計，因此該實訓平臺具有以下功能。

1）硬件接口：RS485接口、RS232接口及以太網(wǎng)接口。

2）Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器、路由器及終端節(jié)點，構(gòu)建Zigbee無線采集網(wǎng)絡(luò)。

3）連接多主機，周期性（周期可調(diào)）向主機匯報能耗數(shù)據(jù)；或者響應(yīng)主機發(fā)來的命令，被動上傳指定的能耗數(shù)據(jù)。

4）智能網(wǎng)關(guān)具有本地存儲功能，保證在網(wǎng)絡(luò)不通的情況下補傳能耗數(shù)據(jù)。

5）Web系統(tǒng)能處理各種數(shù)據(jù)報表，找出異常數(shù)據(jù)，及時報警或反控設(shè)備開關(guān)，關(guān)閉異常設(shè)備。

1.2 硬件設(shè)計

1）嵌入式智能網(wǎng)關(guān)。智能網(wǎng)關(guān)采用具有工業(yè)級別的TI處理器TM3358，主頻可達1GHz，具有512M SDRAM內(nèi)存，512M NAND FLASH外存，2個RS232串口，2個RS485接口，2個100兆以太網(wǎng)口。

網(wǎng)關(guān)PCB采用核心板加底層擴展板的方式，有利于硬件主板的擴充，接口全部由底板引出，核心板只集成CPU、SDRAM、NAND Flash及時鐘電路。核心板支持SD卡引導，方便Linux系統(tǒng)升級。

2）Zigbee數(shù)據(jù)采集器。無線Zigbee數(shù)據(jù)采集器基于TI公司的CC2530芯片，該芯片除了具有8051微處理器功能外，還具有2.4G高頻RF電路，能夠收發(fā)無線數(shù)據(jù)，并且提供性能卓越的Zigbee 2007半開源協(xié)議棧，是一個完整的SOC解決方案。

在CC2530上加MAX232芯片擴展出一個RS485接口，連接末端485協(xié)議的多功能電表或其他能耗設(shè)備。

1.3 系統(tǒng)整體架構(gòu)

建筑物能耗監(jiān)測系統(tǒng)基本由三部分組成：數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)處理子系統(tǒng)及數(shù)據(jù)中心服務(wù)子系統(tǒng)。

數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)安裝在被監(jiān)測的大樓內(nèi)部，主要由有線計量表具、無線Zigbee數(shù)據(jù)采集器、嵌入式智能網(wǎng)關(guān)等三部分構(gòu)成，網(wǎng)關(guān)通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)連接能耗數(shù)據(jù)中心服務(wù)器。整個系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)如圖1。

圖1 建筑能耗監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)圖

2 軟件設(shè)計

2.1 網(wǎng)關(guān)操作系統(tǒng)構(gòu)建

智能網(wǎng)關(guān)硬件基于Cortex A8 處理器，通過winbond 83977及MAX232擴展2個RS485接口。系統(tǒng)層主要由Uboot、Linux內(nèi)核及根文件系統(tǒng)三部分構(gòu)成，全部針對硬件平臺開發(fā)相應(yīng)驅(qū)動，實現(xiàn)系統(tǒng)定制。

2.2 網(wǎng)關(guān)應(yīng)用層

根據(jù)系統(tǒng)功能要求，網(wǎng)關(guān)上層主要設(shè)計了三個線程，分別是串口485數(shù)據(jù)采集線程、串口協(xié)調(diào)器數(shù)據(jù)采集線程及服務(wù)器命令偵聽線程。網(wǎng)關(guān)接口掛接的機具參數(shù)必須在主線程啟動之前進行初始化。

2.2.1 核心控制進程

1）首先與服務(wù)器連接，進行身份認證，身份證信息由本地終端配置，由MD5加密算法送至服務(wù)器進行檢驗。

2）從服務(wù)器獲取表俱參數(shù)，如表類型，表地址，和網(wǎng)關(guān)的接口參數(shù)等。

3）定時器開啟，在周期到達時，按照約定命令接口格式向所有主機發(fā)送表俱數(shù)據(jù)。

4）處理本地數(shù)據(jù)，當網(wǎng)絡(luò)不通時，將數(shù)據(jù)存儲在智能網(wǎng)關(guān)U盤中，網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時補傳數(shù)據(jù)到服務(wù)器。

5）智能網(wǎng)關(guān)和服務(wù)器之間采用心跳包方式保持連接，并通過心跳包向主機發(fā)送智能網(wǎng)關(guān)狀態(tài)。

6）智能網(wǎng)關(guān)和主機之間的數(shù)據(jù)格式如下表。

包長度

（4字節(jié)） 命令類型4字節(jié) 命令私有數(shù)據(jù) 校驗和

（3字節(jié)） 結(jié)束

（0x0d 0x0a）

2.2.2 電表數(shù)據(jù)采集線程

1）基于485串口總線的多功能電表、水表、燃氣表可同時串聯(lián)在智能網(wǎng)關(guān)的485接口上，由485串口讀寫線程統(tǒng)一管理。該線程根據(jù)核心線程獲取的參數(shù)輪詢采集電表的特定參數(shù)，將參數(shù)實時數(shù)值寫在共享內(nèi)存中，由核心調(diào)度線程發(fā)送給主機。

2）基于RS232的Zigbee協(xié)調(diào)器，由Zigbee串口線程負責采集無線Zigbee終端采集器發(fā)送過來的能耗數(shù)據(jù)，統(tǒng)一處理后記錄在共享內(nèi)存中，由核心調(diào)度線程處理。

3）采集數(shù)據(jù)線程關(guān)鍵需要解析特定電表采用的協(xié)議：比如Modbus協(xié)議、DLT645規(guī)約、常工電子多功能電表SIMS協(xié)議、CT188協(xié)議等。

2.2.3 Web服務(wù)器線程

Web服務(wù)器偵聽線程程，主要是偵聽Web服務(wù)端發(fā)出的命令請求，響應(yīng)服務(wù)端的請求，比如采集特定表、特定時間內(nèi)的參數(shù)，控制表的狀態(tài)等，實現(xiàn)M2M人機對話功能。

3 實訓模塊

該系統(tǒng)有效監(jiān)控建筑物的各項能耗信息，完成從表俱、傳感器采集數(shù)據(jù)至后臺云計算處理的全過程，非常適合建筑物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學生進行綜合實訓。在實訓過程中，可讓學生完成實訓系統(tǒng)的拆裝布線，也可讓學生針對單一模塊功能進行完善或開發(fā)訓練。具體實訓模塊如下。

1）綜合布線模塊：完成表俱的強弱電布線及Zigbee、智能網(wǎng)關(guān)的無線組網(wǎng)過程。

2）無線數(shù)據(jù)采集模塊：完成Zigbee終端節(jié)點對傳感器、多功能電表進行數(shù)據(jù)采集。

3）網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)開發(fā)模塊：完成Cotex A8網(wǎng)關(guān)的系統(tǒng)構(gòu)建，對Uboot、Linux內(nèi)核進行裁剪移植，制作rootfs文件系統(tǒng)，搭建上層應(yīng)用。

4）網(wǎng)關(guān)控制模塊：完成網(wǎng)關(guān)和服務(wù)器之間的身份認證、數(shù)據(jù)采集及定期發(fā)送功能。

5）Web系統(tǒng)開發(fā)：海量數(shù)據(jù)傳送到云服務(wù)器后進行云計算，及時給出報表或控制末端設(shè)備，必要時發(fā)出報警信息。

4 結(jié)束語

本文根據(jù)我院物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)方案量身定制了一款綜合實訓平臺與系統(tǒng)，實際授課過程學生不僅能對建筑物聯(lián)網(wǎng)的全數(shù)據(jù)流程具有感性認識，而且還可以選擇其中一個模塊進行完善，提高自己物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)開發(fā)能力。

本系統(tǒng)可部署在學校、企事業(yè)單位的大型建筑物內(nèi)，全面監(jiān)控建筑能耗中的分類分項數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、報表及深度挖掘，滿足國家對大型公建的節(jié)能減排政策的具體要求，具有推廣價值。

基金項目

常州工程職業(yè)技術(shù)學院教育研究立項課題。

參考文獻

[1]高等學校校園建筑節(jié)能監(jiān)管系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)導則.住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部，2009.

[2] DL/T-2007 645-2007多功能電能表通信協(xié)議.

篇2

摘要：針對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，分析了高職院校開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)的必要性和重要性。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的特點，探討了高職院校物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)課程的設(shè)置問題，在此基礎(chǔ)上，詳細闡述了高職院校物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)課程體系的設(shè)計和構(gòu)建。

關(guān)鍵詞 ：高職院校；物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；專業(yè)建設(shè)；課程體系

作者簡介：周亮，男，蘭州石化職業(yè)技術(shù)學院信息處理與控制工程系講師，碩士研究生，主要研究方向為軟件開發(fā)技術(shù)；張克功，男，蘭州石化職業(yè)技術(shù)學院信息處理與控制工程系講師，碩士研究生，主要研究方向為信息處理技術(shù)；黨燕，女，蘭州石化職業(yè)技術(shù)學院信息處理與控制工程系副教授，碩士研究生，主要研究方向為傳感器技術(shù)。

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7747（2015）06-0036-04

物聯(lián)網(wǎng)是基于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、移動通信網(wǎng)絡(luò)等信息傳輸載體，讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)，其英文名稱是“The Internet of things”。和傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)相比較，物聯(lián)網(wǎng)是基于各種感知技術(shù)的廣泛應(yīng)用，是一種建立在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)之上的泛在網(wǎng)絡(luò)。

一、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及前景

近年來，美日等發(fā)達國家和經(jīng)濟體先后提出了智慧地球、智慧城市等概念，帶動了物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展。目前，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)資金投入量大，參與建設(shè)的大型高科技企業(yè)多，預(yù)計在2015年前后，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)將進入蓬勃發(fā)展的時期。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用一方面可以提高生產(chǎn)效率，另一方面，可以為全球經(jīng)濟的復(fù)蘇提供一定的技術(shù)動力。美國、歐盟等已投入巨資，研究探索物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，我國也在高度關(guān)注、重視物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究和發(fā)展。據(jù)美國權(quán)威咨詢機構(gòu)FORRESTER預(yù)測，到2020年，世界上物—物互聯(lián)的業(yè)務(wù)，與人—人通信的業(yè)務(wù)相比，將達到30比1。因此，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)被稱為下一個萬億級的技術(shù)產(chǎn)業(yè)，是未來推動世界經(jīng)濟高速發(fā)展的重要生產(chǎn)力。［1］

二、高職院校開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)的必要性和重要性

自2009年我國在政府工作報告中提出發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)以來，物聯(lián)網(wǎng)已進入快速發(fā)展階段。工信部預(yù)測，我國物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模到2015年將超過5 000億元，2020年時將啟動萬億元級別的市場規(guī)模。［2］在以往幾年多所知名高校相繼成立物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)上，2011年，全國又有一些高校和企業(yè)加入了物聯(lián)網(wǎng)教育和研究行列。基于以上幾點，在良好的發(fā)展環(huán)境和國家政策的大力支持下，高職院校建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)勢在必行，并有著較好的發(fā)展前景。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)自1999年提出以來，經(jīng)過十多年的經(jīng)驗積累和技術(shù)研究，已進入蓬勃發(fā)展時期，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)相關(guān)領(lǐng)域的人才相對匱乏，就業(yè)缺口大，各層次的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)教育顯得尤為重要。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的大量人才需求，能夠很好地解決目前高職院校招生難就業(yè)難的問題。學生就業(yè)將更多地走向沿海發(fā)達城市，在物流、安防、交通、汽車等多個行業(yè)充分發(fā)揮技能，施展才華。［3，4］因此，高職院校應(yīng)積極響應(yīng)國家產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型優(yōu)化升級戰(zhàn)略，結(jié)合現(xiàn)有專業(yè)技術(shù)優(yōu)勢資源，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為一個重要的專業(yè)方向進行規(guī)劃和建設(shè)，為國家培養(yǎng)適應(yīng)形勢需求的人才，為學生創(chuàng)造更好的就業(yè)機會，為學院科研工作提供更好的實驗條件。

三、高職院校物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)課程設(shè)置與課程體系構(gòu)建

（一）物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)從業(yè)技能分析

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是計算機、電子、網(wǎng)絡(luò)、通信及軟件工程等多個技術(shù)相融合的綜合應(yīng)用技術(shù)。從物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的角度分析，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)可以分為感知控制、數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)處理三個環(huán)節(jié)。感知控制環(huán)節(jié)通過感知設(shè)備獲取物體的狀態(tài)信息，這個環(huán)節(jié)需要從業(yè)人員具備電工電子技術(shù)以及嵌入式設(shè)備設(shè)計和調(diào)試的能力；當信息被感知后，通過數(shù)據(jù)傳輸環(huán)節(jié)將數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)，這個環(huán)節(jié)通過通信網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)，需要從業(yè)人員具備計算機網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)通信等技術(shù)；數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)主要對接收到的數(shù)據(jù)進行分析、處理和應(yīng)用，需要從業(yè)人員具備系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)應(yīng)用和系統(tǒng)管理的能力。

綜上所述，可將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)分為3個層次，分別是感知層、通信層、應(yīng)用層。感知層技術(shù)主要涉及感知終端的設(shè)計和應(yīng)用技術(shù)；通信層主要涉及計算機網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)；應(yīng)用層主要涉及物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)軟件開發(fā)及維護技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)從業(yè)人員所需技術(shù)如表1所示。

（二）培養(yǎng)目標

根據(jù)對物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)從業(yè)技能的分析，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)目標是德、智、體全面協(xié)調(diào)發(fā)展，掌握物聯(lián)網(wǎng)的基本理論、基礎(chǔ)知識，具備基于計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感信息處理技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行信息標識、獲取、傳輸、處理、識別和控制的能力，能夠進行物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成、物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)工程實踐，服務(wù)于經(jīng)濟和社會發(fā)展需要的高素質(zhì)復(fù)合型應(yīng)用人才。

（三）專業(yè)課程設(shè)置

根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)從業(yè)人員所需技術(shù)分析，核心課程的設(shè)置可分為三個部分，分別是感知層課程、通信層課程和應(yīng)用層課程。

感知層課程主要涉及感知終端的設(shè)計和應(yīng)用技術(shù)，包括各種傳感器的設(shè)計、調(diào)試和應(yīng)用技術(shù)，以及芯片設(shè)計和應(yīng)用技術(shù)，如射頻標簽和嵌入式芯片開發(fā)、調(diào)試技術(shù)等。要求學生通過該層次課程的學習，掌握一定的數(shù)字和模擬電子技術(shù)、嵌入式開發(fā)技術(shù)等內(nèi)容。通信層課程主要涉及數(shù)據(jù)傳輸環(huán)節(jié)的相關(guān)技術(shù)，要求學生通過該層次課程的學習，掌握計算機網(wǎng)絡(luò)和通信的相關(guān)技術(shù)，具備通訊系統(tǒng)的運行維護與管理能力，以及通信設(shè)備的安裝、調(diào)試和故障排除能力。應(yīng)用層課程主要涉及物聯(lián)網(wǎng)運行系統(tǒng)的開發(fā)和維護技術(shù)，要求學生通過該層次課程的學習，具備物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)和維護能力。

為了能夠較好地實現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標，專業(yè)課程設(shè)置如表2所示。

（四）專業(yè)課程體系構(gòu)建

各專業(yè)課程之間的關(guān)系如圖1所示。

四、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)就業(yè)前景

物聯(lián)網(wǎng)作為國家倡導的新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，受到了社會各界的廣泛重視。當前，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)已成為就業(yè)前景十分廣闊的熱門專業(yè)，有較多的知名企業(yè)參與物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)和運營。物聯(lián)網(wǎng)用途廣泛，遍及智能家居、智能交通、現(xiàn)代物流、環(huán)境保護、精細農(nóng)牧業(yè)、智能消防、工業(yè)監(jiān)測、政府工作等多個領(lǐng)域。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)，學生能夠了解與物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)有關(guān)的法規(guī)與發(fā)展動態(tài)；具有設(shè)計、構(gòu)建、調(diào)試、維護物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的能力；具有對物聯(lián)網(wǎng)信息系統(tǒng)進行管理的能力。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)的畢業(yè)生能夠就業(yè)于參與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的企業(yè)，從事物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計、開發(fā)、管理與維護等工作。

綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)有著很大的發(fā)展空間，將成為我國及世界經(jīng)濟新的增長點。隨著我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)需要大量的高技術(shù)、高技能人才，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生所從事行業(yè)具有廣泛性和靈活性的特點，這無疑為高職院校提供了新的發(fā)展契機。

參考文獻：

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［2］石軍.“感知中國”促進中國物聯(lián)網(wǎng)加速發(fā)展［J］.通信管理與技術(shù)，2009（5）：1-3.

［3］徐益清.專業(yè)建設(shè)新途：“三段階梯式”和“兩個一

半”——以江蘇省惠山中專電子與信息技術(shù)專業(yè)為例［J］.江蘇教育，2014（16）：53-54.

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關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；設(shè)施農(nóng)業(yè)；應(yīng)用

中圖分類號：S126 文獻標識碼：A 文章編號：1001-3547（2016）20-0041-03

近年來，隨著農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，其應(yīng)用已經(jīng)涉及農(nóng)、林、牧、副、漁及農(nóng)產(chǎn)品加工、運輸與流通等多個領(lǐng)域。其中以設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展最為迅速，這是因為設(shè)施農(nóng)業(yè)是在人為可控環(huán)境下進行的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，更有利于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)揮其精準高效的特性，因此設(shè)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推廣應(yīng)用成效最為顯著，前景十分廣闊。筆者從事設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)多年，致力于研究物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用，通過查閱資料、走訪調(diào)查，從多個角度闡述物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的發(fā)展、應(yīng)用情況，以期為我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展貢獻自己的綿薄之力。

1 物聯(lián)網(wǎng)的概念

物聯(lián)網(wǎng)（Internet of things）一詞是美國麻省理工學院的Kevin Ash-ton教授在20世紀90年代研究無線射頻技術(shù)時提出來的，通俗的講，其是指在“互聯(lián)網(wǎng)概念”基礎(chǔ)上，物與物之間進行信息交換和通訊的一種網(wǎng)絡(luò)概念。其中射頻識別（RFID）是能讓物品“說話”的一種技術(shù)，通過無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)把物品信息集中到處理系統(tǒng)實現(xiàn)分析和處理，并且能通過開放性的計算機網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)信息的交換和共享。2005年國際電信聯(lián)盟（ITU）的《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告物聯(lián)網(wǎng)》中，物聯(lián)網(wǎng)的定義和范圍進一步擴大，是指由RFID、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)備按協(xié)議把任何物品互相連接，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)概念[1]。

所謂農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是指物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用，具體有農(nóng)作物生產(chǎn)、農(nóng)產(chǎn)品經(jīng)營、設(shè)施管理和信息服務(wù)等，它利用各類傳感設(shè)備，采集相關(guān)信息，通過無線網(wǎng)絡(luò)、移動通信無線網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)傳輸，在智能化操作終端顯示，實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后的全過程監(jiān)控，以利于我們科學決策[2]。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在國外設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)誕生在國外，因此國外設(shè)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展較快，20世紀90年代后期就有較多報道，如英國研發(fā)的禁止外來人員非法進入設(shè)施的警報系統(tǒng)和溫室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、遠程灌溉系統(tǒng)等；日本研究名為“Open Plannet，OP”的監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)了溫室環(huán)境和視頻的實時動態(tài)監(jiān)控[3]；荷蘭研究的花卉植物生長控制系統(tǒng)；美國加州研發(fā)的草莓培育物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，能夠?qū)崟r監(jiān)測草莓生長情況及土壤、環(huán)境空氣的溫濕度變化，自動控制施肥與澆水。

在體會到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢后，一些發(fā)達國家大面積推廣這一技術(shù)，除對農(nóng)作物的生長環(huán)境進行監(jiān)測外，還對使用農(nóng)業(yè)機械、后續(xù)的加工、物流進行監(jiān)控，使物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用更加完善[4]。應(yīng)用成熟的有英國的農(nóng)業(yè)管理與決策系統(tǒng)、美國的作物決策系統(tǒng)等[2]。其中，尤其值得我們學習的是這些國家將農(nóng)業(yè)知識與應(yīng)用系統(tǒng)有效結(jié)合，采集大量第一線數(shù)據(jù)，為育種、土壤水肥管理、病蟲害防治、農(nóng)產(chǎn)品采收加工、物流等全過程提供信息化的服務(wù)。

3 我國物聯(lián)網(wǎng)的研究

我國物聯(lián)網(wǎng)的研究晚于國外發(fā)達國家。2011年，國家農(nóng)業(yè)部了《全國農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化發(fā)展“十二五”規(guī)劃》，標志著國家級物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程立項并開始啟動，2013年，上海、天津、安徽成為我國農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)區(qū)域試點[5]，標志著我國農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展駛?cè)肟燔嚨馈?/p>

3.1 我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展情況

據(jù)統(tǒng)計，全國已有8個?。▍^(qū)、市）承擔了國家級物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程和農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)區(qū)域工程，通過實施取得了階段性成果，也帶動了周邊地區(qū)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。其中有代表性的如北京市開展了農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)用水管理、環(huán)境調(diào)控、設(shè)施農(nóng)業(yè)等方面的應(yīng)用示范[6]；江蘇省開發(fā)了基于物聯(lián)網(wǎng)的智能農(nóng)業(yè)管理平臺，側(cè)重對設(shè)施農(nóng)業(yè)、豬的養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)控，實現(xiàn)了自動化，并開始推廣[7]；天津市建設(shè)了總面積逾667 hm2的核心試驗基地，開展了約

1 000棟節(jié)能溫室的示范應(yīng)用，建成了農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺，研究了設(shè)施環(huán)境信息監(jiān)督、智能化控制與管理等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。此外，國內(nèi)許多企業(yè)也參與到農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)中，如北京紫藤連線科技有限公司、大唐移動通信設(shè)備有限公司等在開發(fā)硬件的同時，還提出了整體解決方案，以適應(yīng)客戶的生產(chǎn)需要[8]。上述系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)類似，如圖1所示，即在溫室中安裝傳感器，通過無線網(wǎng)絡(luò)與手機網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)相連，使用戶可以通過手機或電腦訪問該網(wǎng)絡(luò)，實時監(jiān)控溫室的情況，如溫度、濕度、作物生長等，也可以與專家在線交流。

3.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是以傳感器為基礎(chǔ)，設(shè)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)常用傳感器包括光照傳感器、濕度傳感器、壓敏（流體）傳感器以及生物生長特性傳感器等。另外，CMOS圖像傳感器（攝像頭）也可用于監(jiān)控作物的生長。在設(shè)施內(nèi)安裝探測溫度、濕度、光照、CO2濃度等的無線傳感器、攝像頭，將若干傳感器與控制器鏈接，可實時查看溫室內(nèi)的溫度、濕度、光照、CO2濃度等信息。

傳感器采集數(shù)據(jù)后，通過數(shù)據(jù)采集傳輸技術(shù)、電子標簽技術(shù)、云計算等，將數(shù)據(jù)反饋給控制系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)，由計算機控制溫室的施肥、灌溉、門窗開閉、溫度升降等。園區(qū)管理者可以通過手機或電腦了解溫室的情況，并遠程控制調(diào)節(jié)溫度、濕度、光照、CO2濃度的設(shè)備，提高工作效率[9]。

采用傳統(tǒng)種植方式，溫室內(nèi)用工多、工作繁重。而現(xiàn)在，工作人員通過物聯(lián)網(wǎng)收集數(shù)據(jù)，可實時監(jiān)控溫室作物的生長參數(shù)，了解作物不同生長階段應(yīng)采取的栽培措施，及如何提高產(chǎn)品的營養(yǎng)品質(zhì)、風味品質(zhì)和外觀品質(zhì)、降低農(nóng)藥殘留量等，實現(xiàn)栽培技術(shù)的精確控制。如遇到解決不了的問題，用戶可以登錄農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)信息平臺，將相關(guān)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場參數(shù)上傳到云計算中心，中心經(jīng)過選擇后，篩選出對應(yīng)的專家進行指導，并將相關(guān)信息發(fā)送到用戶的手機上，用戶就可以與專家進行遠程交流了。

4 設(shè)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)面臨的問題及應(yīng)對舉措

從總體上看，設(shè)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，目前主要在設(shè)施農(nóng)業(yè)示范園區(qū)中應(yīng)用，距離大規(guī)模應(yīng)用還有很長的路要走。筆者經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)我國設(shè)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)存在以下3個方面的問題。

4.1 專用傳感器的缺乏

如前所述，傳感器是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)，但國內(nèi)生產(chǎn)的農(nóng)用傳感器質(zhì)量參差不齊，性能差、監(jiān)測數(shù)據(jù)不準確且沒有合適的標準，因此，傳感器只得依賴進口。正如農(nóng)業(yè)部信息中心主任李昌健所說：“我國農(nóng)用傳感器種類不到世界的10%，市場上主要為進口設(shè)備，應(yīng)在覆蓋面、適用性上下功夫[4]?！?/p>

我國相關(guān)企業(yè)、科研單位應(yīng)加大傳感器的研發(fā)力度，研制具有我國自主產(chǎn)權(quán)的農(nóng)業(yè)傳感器。

4.2 資金的缺乏

設(shè)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)要求有配套的基礎(chǔ)設(shè)施，而這一建設(shè)需要的資金較多，維護更新的資金也較多，投資回報周期長。目前，我國的設(shè)施生產(chǎn)多以小農(nóng)戶為主，對于一家一戶的經(jīng)營來講，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)施所需資金偏高[5]，大面積推廣仍有一定的難度，只有等經(jīng)營達到一定的規(guī)模才有可能應(yīng)用。

針對建設(shè)資金缺乏的情況，建議以政府投入為主，采取政府補貼的形式，據(jù)報道，有關(guān)部門正在準備建立農(nóng)業(yè)信息補貼制度，以加快農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的推廣[5]；同時應(yīng)積極引入社會資金，使投資多元化。

4.3 軟件產(chǎn)品研發(fā)的缺乏

目前國內(nèi)設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中已有的物聯(lián)網(wǎng)主要停留在數(shù)據(jù)監(jiān)測與初步分析上，對數(shù)據(jù)進行二次加工的很少，沒有實現(xiàn)真正意義上的智能控制，這實質(zhì)上是缺乏相應(yīng)的軟件產(chǎn)品。

建議科研人員借鑒國外的經(jīng)驗，認真分析，結(jié)合我國農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展情況，開發(fā)相應(yīng)的軟件，對搜集的數(shù)據(jù)進行充分加工利用。

5 未來研究的方向

未來設(shè)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的研究可以從以下5個方面入手。

5.1 打造一批農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備

著力研制運行穩(wěn)定、壽命長的傳感器，開展農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)系統(tǒng)的自主研發(fā)，加強動植物生長過程的數(shù)字化監(jiān)測。

5.2 注重數(shù)據(jù)的分析

通過分析各類型數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)農(nóng)作物生長規(guī)律，建立設(shè)施作物生長管理模式、病蟲害防治模式等[10，11]。

5.3 研究和制定一批農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)標準

聯(lián)合各單位，研究和編制農(nóng)業(yè)領(lǐng)域?qū)Ｓ脳l形碼（一維碼、二維碼）、電子標簽等的使用規(guī)范。

5.4 形成可推廣的技術(shù)模式

針對設(shè)施農(nóng)業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全、農(nóng)產(chǎn)品電子商務(wù)等的監(jiān)測監(jiān)控，開發(fā)相應(yīng)的全過程管理系統(tǒng)，構(gòu)建全程技術(shù)服務(wù)體系。

5.5 培育農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)

按照引進、消化、吸收、再創(chuàng)新的模式，積極推進農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備制造、軟件開發(fā)及相關(guān)服務(wù)，培育產(chǎn)業(yè)化研究基地、中試基地和生產(chǎn)基地，積極推廣這一技術(shù)，促進其發(fā)展。

參考文獻

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篇4

關(guān)鍵詞：杭州 物聯(lián)網(wǎng) 領(lǐng)域 路徑

中圖分類號：F252 文獻標識碼：A

文章編號：1004―4914（2012）06―194―02

物聯(lián)網(wǎng)是指通過信息傳感設(shè)備，按照約定的協(xié)議，把特定物體與網(wǎng)絡(luò)及存儲集控系統(tǒng)連接起來，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)對特定物體進行智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)體系。浙江省杭州市是國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用研究的先行地區(qū)之一，位處全國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“第一方陣”。因此，如何鞏固和提升發(fā)展水平，并在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展、商業(yè)模式創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)規(guī)模壯大等方面取得新的突破，進而為我國其他地區(qū)提供更多有益的參考，便成為一項緊迫而重要的課題。

一、杭州市物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況

杭州市的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展起步較早，在產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用以及網(wǎng)絡(luò)運營服務(wù)等方面已初步建立了一定的基礎(chǔ)優(yōu)勢。

1.產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)良好。中科院杭州射頻識別技術(shù)研發(fā)中心、中國電子科技集團公司52所、?？低暤绕髽I(yè)在國內(nèi)較早地進入物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，從事物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用的企業(yè)近百家，基本形成從關(guān)鍵控制芯片設(shè)計研發(fā)、傳感器和終端設(shè)備制造，到物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成以及相關(guān)運營服務(wù)的產(chǎn)業(yè)鏈體系。

2.技術(shù)研發(fā)能力較強。一些骨干企業(yè)在RFID、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)集成技術(shù)攻關(guān)和標準化研究領(lǐng)域掌握了一批核心技術(shù)，具備一定主導權(quán)。中國電子科技集團公司52所、浙江中控科技集團等多家企業(yè)掌握核心自主知識產(chǎn)權(quán)，并多次主持和參與國際國內(nèi)標準制定，在各自領(lǐng)域代表當前國內(nèi)領(lǐng)先水平。

3.產(chǎn)業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗豐富。杭州市物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)和科研機構(gòu)已在智能電網(wǎng)、節(jié)能減排、安防監(jiān)控、交通管理、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域成功實施了一批物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用項目，積累了一定技術(shù)應(yīng)用和服務(wù)經(jīng)驗，多項產(chǎn)品在國內(nèi)處于領(lǐng)先地位，具有較高知名度和較強競爭力。

4.網(wǎng)絡(luò)運營基礎(chǔ)扎實。杭州市具有優(yōu)質(zhì)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)資源，是國內(nèi)率先開展三網(wǎng)融合綜合業(yè)務(wù)探索的城市之一，培育了國內(nèi)第一個嚴格意義上的三網(wǎng)融合運營商，創(chuàng)立了融“電視媒體、網(wǎng)絡(luò)媒體、平面媒體”于一體的“華數(shù)模式”，擁有立體化現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)。

5.發(fā)展困難依然存在。一是目前涉足物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的企業(yè)，大多還處于初創(chuàng)期，規(guī)模普遍偏小，產(chǎn)業(yè)聯(lián)動效應(yīng)不足。二是技術(shù)標準缺乏、創(chuàng)新體系不完善等共性問題比較突出。三是產(chǎn)業(yè)體系仍不完整，現(xiàn)有應(yīng)用規(guī)模仍不足以帶動產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，部分領(lǐng)域應(yīng)用技術(shù)水平與工程化程度較低，市場風險仍然較大。

二、杭州市物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點領(lǐng)域

堅持市場導向、企業(yè)主體、政府推動，圍繞物聯(lián)網(wǎng)感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層三層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架體系，積極攻關(guān)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展關(guān)鍵技術(shù)，創(chuàng)造和拓展更廣闊的應(yīng)用市場，促進產(chǎn)業(yè)鏈縱向延伸和橫向擴展，推進物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展。

1.感知層：物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備核心元器件。優(yōu)先發(fā)展先進傳感器、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)，大力開發(fā)射頻識別（RFID）、監(jiān)測、定位以及紅外等領(lǐng)域核心傳感器及元件，積極培育物聯(lián)網(wǎng)智能終端設(shè)備制造，加快形成感知核心產(chǎn)品制造與網(wǎng)絡(luò)及技術(shù)服務(wù)的產(chǎn)業(yè)集群。支持低功耗、微型化、智能化的新型傳感器設(shè)計、研發(fā)和制造；推進衛(wèi)星導航接收芯片、電力線載波通信芯片的產(chǎn)業(yè)化步伐，培育傳感器核心控制芯片設(shè)計、研發(fā)、封裝及規(guī)?；慨a(chǎn)；加速基于新一代通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的3G、4G芯片設(shè)計、研發(fā)、封裝和規(guī)?；慨a(chǎn)；加快完善高性能射頻識別標簽設(shè)計、封裝及相應(yīng)讀寫器具設(shè)計、開發(fā)和生產(chǎn)的完整產(chǎn)業(yè)鏈；積極推進融無線數(shù)據(jù)通信、信息管理等功能于一體的智能終端設(shè)備研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。

2.網(wǎng)絡(luò)層：網(wǎng)絡(luò)集成與數(shù)據(jù)處理。優(yōu)化提升大容量數(shù)據(jù)傳輸、存儲和分析處理軟硬件產(chǎn)業(yè)，培育物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)綜合業(yè)務(wù)運營商。重點支持3G、4G、軟交換等下一代網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)與設(shè)備研發(fā)、制造；支持大容量數(shù)據(jù)交換和存儲設(shè)備研發(fā)制造；支持探索、開發(fā)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)、超級網(wǎng)絡(luò)運算中心、云計算，優(yōu)化復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，進一步壯大在分布式計算、模糊識別等智能數(shù)據(jù)挖掘、分析領(lǐng)域的話語權(quán)；積極推動廣播電視網(wǎng)、電信網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)“三網(wǎng)”融合，開發(fā)關(guān)鍵支撐技術(shù)和設(shè)備；開展應(yīng)用于IPV4向IPV6過渡的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和終端設(shè)備研制與開發(fā)。

3.應(yīng)用層：應(yīng)用服務(wù)及標準化推廣。聚焦市場趨勢，積極探尋適宜的商業(yè)模式，研發(fā)基于特定應(yīng)用領(lǐng)域的嵌入式操作系統(tǒng)及中間件，推進系統(tǒng)解決方案標準化進程，培育服務(wù)商和產(chǎn)業(yè)集群，創(chuàng)新發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成產(chǎn)業(yè)。重點發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成與解決方案提供、網(wǎng)絡(luò)運營以及信息服務(wù)等物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)高新技術(shù)服務(wù)業(yè)，著力發(fā)展在公共管理與服務(wù)、行業(yè)應(yīng)用、個人家庭應(yīng)用等領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成產(chǎn)業(yè)；推進交通、旅游、電網(wǎng)、醫(yī)療衛(wèi)生、公共安全、環(huán)境監(jiān)控、工業(yè)監(jiān)測、建筑節(jié)能、市政管理等領(lǐng)域的技術(shù)攻關(guān)和標準化工作，開發(fā)可“復(fù)制”的商業(yè)化運作模式，支持發(fā)展面向用戶的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品與服務(wù)；積極發(fā)展基于物聯(lián)網(wǎng)的信息內(nèi)容產(chǎn)品和服務(wù)。

三、杭州市物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要路徑

目前，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都還不成熟，要實現(xiàn)快速發(fā)展，杭州市還需要在技術(shù)開發(fā)、項目應(yīng)用、企業(yè)培育、平臺打造、人才集聚等方面加強工作。

1.組織攻關(guān)一批核心技術(shù)。瞄準國際發(fā)展前沿，圍繞物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)三大重點領(lǐng)域，組織年度技術(shù)攻關(guān)項目。通過資源整合和共享及政策資金扶持，引導優(yōu)勢骨干企業(yè)、科研院所開展聯(lián)合攻關(guān)和技術(shù)創(chuàng)新，加強產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵和共性技術(shù)、關(guān)鍵產(chǎn)品和缺失環(huán)節(jié)研究，力爭突破一批關(guān)鍵核心技術(shù)，掌握一批自主知識產(chǎn)權(quán)，擁有一批重要專利成果，形成一批行業(yè)技術(shù)標準，迅速占領(lǐng)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的高端環(huán)節(jié)。近期要集中優(yōu)勢資源，重點圍繞節(jié)點、傳輸、集成等領(lǐng)域，全力開展物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點與短距離無線傳輸技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸與大容量數(shù)據(jù)存儲及智能分析處理技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)集成關(guān)鍵軟硬件技術(shù)等三大核心關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。

2.率先實施一批示范項目。圍繞服務(wù)建設(shè)“數(shù)字城市”和“東方品質(zhì)之城”，采取政府與企業(yè)合作共建、政府購買服務(wù)、企業(yè)自主建設(shè)與政府獎勵等多種形式，分期分批實施示范應(yīng)用工程，引導產(chǎn)業(yè)鏈各方以聯(lián)盟形式“組團”開發(fā)，拓展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用市場，完善技術(shù)標準體系，打造物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與城市發(fā)展有機融合的智慧城市綜合體。面向城鄉(xiāng)管理、百姓生活、工業(yè)信息化、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域，近期重點推進智能城市試點示范工程、智能生活試點示范工程、智能“兩化”試點示范工程、智能環(huán)境監(jiān)控試點示范工程等試點示范項目。

3.加快培育一批優(yōu)勢企業(yè)。堅持大企業(yè)和中小企業(yè)兩手抓，加大培育、引進和孵化的力度，加快集聚物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，重點培育一批龍頭骨干企業(yè)和“專、精、特、新”中小企業(yè)，打造具有持續(xù)創(chuàng)新能力和完整配套能力的企業(yè)集群。支持比較優(yōu)勢明顯的物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，通過技術(shù)創(chuàng)新、規(guī)模擴張和并購重組等路線，逐步成為競爭力高、帶動性強的龍頭企業(yè)。引進優(yōu)勢企業(yè)，加快引進一批擁有技術(shù)、品牌和市場優(yōu)勢的國內(nèi)外知名物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，通過戰(zhàn)略重組、技術(shù)轉(zhuǎn)讓和協(xié)作配套等方式與上下游企業(yè)建立緊密合作關(guān)系，成為推動物聯(lián)網(wǎng)業(yè)界的重要力量。加強各類創(chuàng)新要素的有機融合，打造創(chuàng)新能力持續(xù)、發(fā)展動力強勁的科技型中小企業(yè)，迅速形成一大批物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)“小巨人”。

4.積極構(gòu)建一批公共平臺。圍繞產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)需求，加快搭建物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新服務(wù)平臺、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)交換和信息安全中心、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用和成果轉(zhuǎn)化平臺、對外交流合作服務(wù)平臺等一批物聯(lián)網(wǎng)公共服務(wù)平臺，構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新服務(wù)體系，完善運行支撐體系，推進產(chǎn)業(yè)標準化和準入認證工作，提高各類科技資源的利用效率，增強企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力和發(fā)展活力。近期重點構(gòu)建三大產(chǎn)業(yè)公共平臺：一是物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)平臺，包括“1+3”基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)平臺、物聯(lián)網(wǎng)信息中心等；二是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新支撐平臺，包括中國電科（杭州）物聯(lián)網(wǎng)研究院、港科大物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)研究推廣中心、南郵杭州三維無線與物聯(lián)網(wǎng)研究院等；三是物聯(lián)網(wǎng)信息和中介服務(wù)平臺，包括物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)交流中心、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)（產(chǎn)品）認證測試中心等。

5.著力匯聚一批高端人才。堅持引進與培育相結(jié)合，多渠道引進和培育高層次人才，全力打造一支物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域高端創(chuàng)新人才隊伍。加大對物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域重點學科的支持力度，鼓勵和支持在杭州的相關(guān)大專院校開設(shè)相關(guān)專業(yè)，擴大學位點布局和人才培養(yǎng)規(guī)模。加大扶持力度。鼓勵各研究機構(gòu)、企業(yè)積極引進和培養(yǎng)優(yōu)秀研發(fā)人才、中高級管理人才。探索人才租賃、團隊引進等多樣形式，拓寬人才引進渠道，積極吸引海內(nèi)外高層次人才到杭州進行物聯(lián)網(wǎng)成果轉(zhuǎn)化或創(chuàng)辦物聯(lián)網(wǎng)成長型企業(yè)。對掌握核心技術(shù)、高層管理及復(fù)合型等物聯(lián)網(wǎng)高端人才在住房、子女教育、職業(yè)規(guī)劃等方面給予優(yōu)惠。

篇5

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；移動教學；大數(shù)據(jù)分析

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是基于互聯(lián)網(wǎng)，各種高性能的傳感器鏈接而成的新的管理網(wǎng)絡(luò)，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持下，能夠?qū)⑷撕臀?，物和物鏈接在一起，從而實現(xiàn)對教學設(shè)備和移動終端的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化、智能化的管理，在教學管理中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用等于是構(gòu)建起一個智慧校園，學校的教學資源，教學環(huán)境，教學軟硬件設(shè)施等都能得到資源合理配置，為教學活動與多媒體設(shè)備管理提供高質(zhì)量平臺。

1傳統(tǒng)管理模式下多媒體設(shè)備管理存在的問題

1.1多媒體設(shè)備管理現(xiàn)狀

傳統(tǒng)的多媒體設(shè)備管理主要是針對于學校既有的多媒體教室，多媒體技術(shù)展開優(yōu)化管理，確保各種多媒體設(shè)備能夠正常運作，為教學活動帶來新的教學方式，提升教學質(zhì)量。但是事實上，首先，多媒體設(shè)備本身具有種類多，標準不同，維修保修流程復(fù)雜等問題，多媒體設(shè)備整體的管理效率并不高；其次，學校多媒體設(shè)備的維修管理人員專業(yè)技術(shù)水平有限，維修人員的數(shù)量有限，導致在一些高校的多媒體設(shè)備管理中，存在報修時間長，難以得到反饋。最后是，教學多媒體設(shè)備的發(fā)展加快，原有的多媒體設(shè)備在應(yīng)用中被更新?lián)Q代掉，隨著使用時間增加，多媒體設(shè)備出故障的情況越來越多，對其展開質(zhì)量管理的難度越來越大。

1.2多媒體設(shè)備管理的新需求

首先，在新的時代下，隨著學校教育教學改革創(chuàng)新活動的進一步推進，新的教學課程體系對于多媒體設(shè)備的依賴性越來越高，而現(xiàn)有的多媒體設(shè)備已經(jīng)逐漸不再適應(yīng)教學活動需求。如，在慕課等新型教學模式的支持下，學校多媒體設(shè)備要能夠支持各個專業(yè)展開慕課教學，能夠兼容各種教學資源庫等。而事實上，傳統(tǒng)的電腦設(shè)備系統(tǒng)已經(jīng)不能夠滿足現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)教學資源的下載和存儲。因此，當前教學活動中需要采用云服務(wù)的管理模式。其次，自媒體時代下，信息傳播的互動性大大加強，其所帶來的互動性，傳播雙向性等特點符合教學需求，因此也被廣泛應(yīng)用到教學活動中，這些新的教學需求需要依賴多媒體設(shè)備所展開，對此要求多媒體設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)更新?lián)Q代。根據(jù)教學創(chuàng)新發(fā)展的現(xiàn)狀可知，多媒體設(shè)備管理要求朝著深度和廣度方向發(fā)展，不單單是要求多媒體設(shè)備不出故障能夠正常運行，更要求多媒體設(shè)備的功能性能能夠不斷的開拓創(chuàng)新，滿足日益更新的教學需求。

2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在多媒體設(shè)備管理中的具體應(yīng)用

上述提到當前多媒體設(shè)備管理的存在的管理技術(shù)不足，管理過于表面等問題，也提出了教學活動在新的時代下對于多媒體設(shè)備管理所提出的智能化，深度化的需求情況。而縱觀當下的信息技術(shù)可以發(fā)現(xiàn)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)憑借自身的交互性，智能性等優(yōu)勢，能夠做好當前的多媒體設(shè)備管理的需求目標，具體如下所示：

2.1在多媒體設(shè)備管理方面

多媒體設(shè)備管理有兩個主要的目標任務(wù)。一是展開對多媒體設(shè)備的硬件維修管理，避免設(shè)備出現(xiàn)故障影響其正常使用；二是要展開對多媒體設(shè)備的軟件功能的管理，隨著教學創(chuàng)新變革的需求不斷的拓展多媒體設(shè)備的各種教學功能性能，滿足教學需求。目前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正是通過自身的技術(shù)理念完成對這兩個目標任務(wù)的優(yōu)化管理。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)對海量多媒體設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，通過構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)平臺，借助物聯(lián)網(wǎng)控制器，將電腦，多媒體投影儀，幕布，錄播設(shè)備等進行串聯(lián)，將所有多媒體設(shè)備的相關(guān)信息上傳到平臺上實現(xiàn)資源共享，當某一個傳感器出現(xiàn)故障或是偏差的時候，物聯(lián)網(wǎng)平臺中的協(xié)同調(diào)度中心會及時發(fā)現(xiàn)問題，并且實現(xiàn)故障問題的追溯，將問題及時反饋給管理人員，展開對多媒體相關(guān)設(shè)備的硬件管理。在展開多媒體設(shè)備的軟件開發(fā)過程中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下所構(gòu)建的平臺并不僅僅是只完成對一個設(shè)備的故障管理和日常管理，其更是設(shè)置了云服務(wù)平臺，通過智能化技術(shù)實現(xiàn)多媒體設(shè)備對局域網(wǎng)，無線網(wǎng)中的教學資源的收集和處理，由此構(gòu)建起一個教學課程庫，為教師和學生提供個性化高質(zhì)量的服務(wù)和幫助。

2.2在手機移動教學方面

隨著移動終端設(shè)備功能的完善，媒體傳播渠道的演變，使得手機移動終端也變成教學活動中的重要設(shè)備工具之一。在現(xiàn)代媒體傳播的影響下，教學活動需要借助手機移動設(shè)備完成教學活動，因此每一個學生的手機也變成一種多媒體設(shè)備工具。如何實現(xiàn)數(shù)量較多的手機的有效管理，發(fā)揮其在教育教學活動中的積極作用也成為多媒體設(shè)備管理的重點所在。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有能夠開發(fā)手機移動設(shè)備在教學方面以及教學管理方面的作用。第一，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對于手機移動設(shè)備教學功能的開發(fā)和應(yīng)用。手機移動設(shè)備在課堂教學中，發(fā)揮著同傳統(tǒng)多媒體設(shè)備同樣的作用，更甚至，手機移動設(shè)備具有可移動性，靈活性，不受時空限制的特點，在教學活動中，越來越多的多媒體教學資源網(wǎng)頁系統(tǒng)開始以手機移動客戶端的形式呈現(xiàn)出來。如，可以通過手機移動設(shè)備登入進行到學校智慧多媒體系統(tǒng)中，實現(xiàn)兩者的教學資源的共享。更重要的是實現(xiàn)手機同學校多媒體設(shè)備的鏈接，通過在手機終端所具有的監(jiān)控功能，完成對多媒體設(shè)備的遠程控制，如，通過手機終端中的操控多媒體設(shè)備的開關(guān)，進行移動客戶端的網(wǎng)絡(luò)教學資源的播放和應(yīng)用。第二，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對于移手機教學功能的開發(fā)。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持下，云計算技術(shù)實現(xiàn)對一個云服務(wù)平臺的構(gòu)建，這一平臺包括教學設(shè)備管理（手機設(shè)備管理），教學資源庫構(gòu)建，教學互動平臺（微信），網(wǎng)絡(luò)課堂b站等直播平臺）等功能的開發(fā)，而這些功能正是可以通過手機這一多媒體設(shè)備終端呈現(xiàn)出來。

2.3在信息采集大數(shù)據(jù)分析方面

在多媒體設(shè)備管理的智慧化發(fā)展過程中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過云計算技術(shù)手段，搭建起學校的多媒體設(shè)備云服務(wù)平臺的，將多媒體教室、實驗機房，師生手機客戶端，師生電腦等終端設(shè)備都鏈接起來，通過云平臺上的桌面云資源池來安呈現(xiàn)各種多媒體設(shè)備以及多種教學資源，更是通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開啟各個設(shè)備的錄播系統(tǒng)功能，實現(xiàn)對教學全過程的資料的收集和處理，如，在多媒體教師中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)對終端電腦，中控系統(tǒng)和錄播系統(tǒng)的一體化的管控，教師和學生能夠隨時的進入到這一教學虛擬平臺中，進行信息資源的收集和處理并且通過服務(wù)器虛擬化技術(shù)將信息數(shù)據(jù)進行資源的整合處理，實現(xiàn)對信息資源的彈性拓展。

3物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在多媒體設(shè)備管理中的應(yīng)用趨勢

在當前的技術(shù)手段下，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)對多媒體設(shè)備的智能化的構(gòu)建，形成了一體化的教學公共資源管理模式。在未來發(fā)展中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在多媒體設(shè)備管理中的應(yīng)用必須能夠與時俱進。首先要求學校以及相關(guān)部門機構(gòu)能夠為多媒體設(shè)備管理中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)平臺構(gòu)建提供相應(yīng)的資金和技術(shù)支持，如，確保學校所采用的多媒體設(shè)備是新的版本，具有兼容性。還要求能夠逐步地完善這些設(shè)備軟件，適應(yīng)教學工作的信息化，智能化發(fā)展。其次要求能夠深入掌握物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與云計算的最新理念和發(fā)展動態(tài)情況。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為新的技術(shù)領(lǐng)域，在專業(yè)研發(fā)方面具有一日千里的特點，如當前窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)平臺的出現(xiàn)，其所具有的功能特點比傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)更加完善。因此各個學校要能夠根據(jù)自身多媒體設(shè)備應(yīng)用以及管理的情況，構(gòu)建起符合學校發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)平臺，挖掘各種平臺功能系統(tǒng)。最后，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在多媒體設(shè)備管理中的應(yīng)用要能夠反作用于教學活動，借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提高多媒體設(shè)備管理的質(zhì)量和效率，從而提升教學教育質(zhì)量和效率。

篇6

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng) 模塊化課程 課程體系

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2013）02-0019-02

一 引言

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為第三次信息產(chǎn)業(yè)浪潮，近年來已成為全球科技人員和政府決策部門持續(xù)關(guān)注的熱點，從“智慧地球”到“感知中國”，各國都在積極布局物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)格局，力圖抓住物聯(lián)網(wǎng)帶動產(chǎn)業(yè)提升的戰(zhàn)略機會。自總理2009年8月考察無錫提出“感知中國”到2010年政府工作報告中提出加快物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)應(yīng)用，中國的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展進入了一個全新的高速發(fā)展時期。

物聯(lián)網(wǎng)是利用條形碼、射頻識別（RFID）、傳感器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按照約定的協(xié)議，實現(xiàn)人與人、人與物、物與物在任何時間、任何地點的連接，從而進行信息交換和通訊，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的龐大網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。作為一項戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，越來越多的企業(yè)把目光投向先進的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展離不開人才的培養(yǎng)。高職院校作為培養(yǎng)技能型人才的中堅力量，制訂切實可行的人才培養(yǎng)方案迫在眉睫。

二 物聯(lián)網(wǎng)人才職業(yè)崗位能力分析

根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)市場人才需求特征和高職人才培養(yǎng)目標，高職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)應(yīng)培養(yǎng)具有物聯(lián)網(wǎng)基本理念，具有物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)相對應(yīng)崗位必備的理論知識和專門知識，具有較強的物聯(lián)網(wǎng)崗位操作能力、一定的系統(tǒng)開發(fā)能力，能從事物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)管理等工作的業(yè)務(wù)能力，學生畢業(yè)后可以在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備維護、運營服務(wù)等企業(yè)，從事無線傳感網(wǎng)、RFID系統(tǒng)、局域網(wǎng)、安防監(jiān)控網(wǎng)等工程施工、安裝、調(diào)試、維護工作?？蓮氖碌牟块T有各類物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)工程技術(shù)部、售前技術(shù)部、售后服務(wù)部；物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用行業(yè)技術(shù)服務(wù)中心；物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)行業(yè)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品、傳感器、RFID設(shè)備、無線通訊設(shè)備的采購、營銷、售后服務(wù)等工作。

三 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)模塊化課程體系的構(gòu)成

課程體系是指為培養(yǎng)人才所確立的目標以及依據(jù)這些目標所選擇并加以組織的課程內(nèi)容、教育教學活動的系統(tǒng)。在高等教育中，課程體系是核心，它是社會需求、科學知識和個性發(fā)展的集中表現(xiàn)，決定著人才培養(yǎng)的規(guī)格和質(zhì)量。為了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)人才的培養(yǎng)，我們建立了由公共學習模塊、學科專業(yè)基礎(chǔ)模塊、學科專業(yè)方向模塊三部分組成的課程體系。

1.公共學習模塊

公共學習模塊全部為必修課，該模塊由思想政治理論課、職業(yè)生涯規(guī)劃、心理健康指導、職業(yè)生涯規(guī)劃、就業(yè)創(chuàng)業(yè)指導、大學英語、體育、計算機基礎(chǔ)等主干課程組成。其目的是提高和培養(yǎng)學生的政治思想素質(zhì)和職業(yè)道德，培養(yǎng)學生的辯證思維能力和外語應(yīng)用能力，培養(yǎng)學生調(diào)查抽象的邏輯思考與判斷分析的能力。

2.學科專業(yè)基礎(chǔ)模塊

學科專業(yè)模塊全部為必修課，該模塊是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的平臺，為專業(yè)課的學習提供堅實的理論基礎(chǔ)，為學生掌握分析問題、解決問題的基本理論與基本方法奠定基礎(chǔ)。主要課程有：應(yīng)用數(shù)學、線性代數(shù)、物流信息技術(shù)與應(yīng)用電子技術(shù)基礎(chǔ)、現(xiàn)代物流概論、C語言程序設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)與應(yīng)用、電路分析、微機原理與接口技術(shù)、通信線路等。

3.學科專業(yè)方向模塊

學科專業(yè)方向模塊分為選修模塊，學生可根據(jù)其學習興趣選擇其中的一個模塊進行學習。學科專業(yè)方向模塊的開設(shè)，是為了讓學生根據(jù)個人的興趣和自身特點，為自己今后的發(fā)展和研究選擇一個適合自己的模塊學習。我們擬定了三個學科專業(yè)方向模塊：（1）物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成和測試模塊；（2）物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件開發(fā)模塊；（3）物聯(lián)網(wǎng)管理和維護模塊。

第一，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成和測試模塊。該模塊要求學生具備的能力有：掌握物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計、系統(tǒng)調(diào)試的基本流程與技巧、無線網(wǎng)絡(luò)基本知識、網(wǎng)絡(luò)組建基本知識、硬件組裝和維護能力、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件測試方法、基本的測試工具。

該模塊的工作內(nèi)容是：系統(tǒng)軟件、硬件、傳感裝置集成在一起測試，發(fā)現(xiàn)并改正單元設(shè)計中的錯誤，無線網(wǎng)絡(luò)與移動設(shè)備的構(gòu)建、組網(wǎng)等工作。

該模塊開設(shè)的核心課程有：測試技術(shù)、組網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)開發(fā)、無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感器技術(shù)、RFID射頻識別技術(shù)與應(yīng)用。

第二，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件開發(fā)模塊。該模塊要求學生具備的能力有：物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)知識、物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)品的應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)、RFID系統(tǒng)集成項目應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計、開發(fā)、實施嵌入式系統(tǒng)集成項目的開發(fā)和實施、面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計。

該模塊的工作內(nèi)容是：RFID解決方案研究、項目設(shè)計方案、系統(tǒng)開發(fā)和集成、工程設(shè)計和施工指導嵌入式系統(tǒng)解決方案、項目設(shè)計方案。

該模塊開設(shè)的核心課程有：計算機網(wǎng)絡(luò)、單片機應(yīng)用、JAVA程序設(shè)計、RFID射頻識別技術(shù)與應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)開發(fā)、無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、條碼技術(shù)與應(yīng)用、嵌入式系統(tǒng)。

第三，物聯(lián)網(wǎng)管理和維護模塊。該模塊要求學生具備的能力有：通訊系統(tǒng)運行維護與管理的能力、通信設(shè)備的安裝調(diào)試和故障排除的能力。

該模塊的工作內(nèi)容：系統(tǒng)維護與設(shè)計、物聯(lián)網(wǎng)運行管理、物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品生產(chǎn)與檢測、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)運營與維護。

該模塊開設(shè)的核心課程有：無線通信技術(shù)、現(xiàn)代傳感技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、JAVA程序設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)方案設(shè)計等。

四 結(jié)束語

物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)作為未來的新興產(chǎn)業(yè)，孕育著巨大的人才需求，高職院校培養(yǎng)具有物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)知識的應(yīng)用型人才非常緊迫。高職院校在辦學過程中，應(yīng)緊密結(jié)合社會發(fā)展需要，不斷地進行市場調(diào)研和人才需求的分析，改革傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)方案，積極開展專業(yè)模塊化課程教學內(nèi)容的改革，及時更新教學內(nèi)容，讓學生能夠掌握物聯(lián)網(wǎng)的最新技術(shù)，實現(xiàn)教學與就業(yè)的直接對接，為畢業(yè)后能夠順利地就業(yè)奠定堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻

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篇7

21世紀是信息化科技飛速發(fā)展時期，我國農(nóng)業(yè)正處于這個關(guān)鍵的時期，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展為推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造升級提供了巨大的動力，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的成熟和普及，要想使“電腦上種地”的愿望可以實現(xiàn)，就必須加快網(wǎng)絡(luò)信息化技術(shù)發(fā)展的步伐，為現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展提供必要的基礎(chǔ)。

1.1傳感器種類繁多，功能相近，將向細化

其發(fā)功能的方向發(fā)展目前，應(yīng)用的傳感器產(chǎn)品都能夠達到對環(huán)境監(jiān)測的目的，并能夠形成簡單的系統(tǒng)，但是功能不完整，擴展性和升級能力相對較差，性價比不高，沒有取得較好的推廣效果。無線傳感器技術(shù)的發(fā)展使農(nóng)業(yè)傳感器將朝著微型化、低功耗、高可靠性的方向發(fā)展，能否降低構(gòu)建傳感器網(wǎng)絡(luò)的成本，降低傳感器的功耗，延長傳感器網(wǎng)絡(luò)的生命周期是傳感器網(wǎng)絡(luò)能否在農(nóng)業(yè)中得到廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵。同時，發(fā)展可靠性高的更為先進的身份識別技術(shù)以及設(shè)施與機械化技術(shù)的功能定位，引進精準農(nóng)業(yè)技術(shù)、智能化技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等高新技術(shù)，提高設(shè)施農(nóng)業(yè)機械化、自動化、信息化水平。

1.2網(wǎng)絡(luò)傳輸管理系統(tǒng)建設(shè)滯后，無線通信

技術(shù)將獲廣泛應(yīng)用設(shè)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)需要一個穩(wěn)定性、經(jīng)濟性和通用性上均衡發(fā)展的管理系統(tǒng)或管理平臺，設(shè)施農(nóng)業(yè)綜合管理系統(tǒng)大多還處于試驗研究階段，價格昂貴，真正能夠大面積推廣的產(chǎn)品還很少。此外，如何提高傳感器網(wǎng)絡(luò)的可靠性也將是研究的重心?，F(xiàn)有無線傳感器網(wǎng)絡(luò)空間范圍查詢處理算法能量消耗較大，且當節(jié)點失效時查詢處理過程易被中斷，無法返回查詢結(jié)果。wifi技術(shù)因其組網(wǎng)靈活、易維護、易拓展和豐富的配套設(shè)備等優(yōu)勢將在設(shè)施農(nóng)業(yè)中得到更廣泛的應(yīng)用；同時，通過對農(nóng)作物溫室內(nèi)的溫度、濕度信號以及光照、土壤溫度、土壤含水量、二氧化碳濃度、葉面濕度、露點溫度等環(huán)境參數(shù)進行實時采集，自動控制指定設(shè)備。同時在設(shè)施現(xiàn)場布置攝像頭等監(jiān)控設(shè)備，用戶通過電腦或G4手機實時采集視頻信號，收集設(shè)施內(nèi)生長環(huán)境數(shù)據(jù)進行分析，從而達到遠程控制智能調(diào)節(jié)指定設(shè)備，為作物生長信息實現(xiàn)自動監(jiān)測、自動控制和智能化管理提供科學依據(jù)。

1.3人才匱乏，技術(shù)不完善，應(yīng)用推廣范圍較小

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)需要國家鼓勵和加大對物聯(lián)網(wǎng)的物資投資和人才投資，給予資金技術(shù)支持；需要國家加強農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)專門人才的培養(yǎng)，提高他們的創(chuàng)新能力以及應(yīng)用能力；需要專業(yè)的設(shè)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)服務(wù)。各物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備開發(fā)企業(yè)，圍繞這個平臺和標準，開發(fā)相應(yīng)的配套產(chǎn)品設(shè)備，不再投入大量精力開發(fā)基礎(chǔ)的軟硬件，可以節(jié)省人力、物力，增加設(shè)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的產(chǎn)品種類，加快設(shè)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)綜合技術(shù)的推廣應(yīng)用。

2結(jié)語

篇8

關(guān)鍵詞：技工院校；物聯(lián)網(wǎng)；調(diào)研

中圖分類號： G717 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）18-131-3

1 調(diào)研的目的和意義

通過調(diào)研掌握北京市及周邊地區(qū)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀；掌握職業(yè)群對技能人才需求情況；科學定位技工院校物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用專業(yè)人才培養(yǎng)方向和人才培養(yǎng)層次，為北京市技工院校開辦物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用專業(yè)提供重要依據(jù)。

2 調(diào)研分析

2.1 物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

2.1.1 物聯(lián)網(wǎng)全球發(fā)展狀況

1999年物聯(lián)網(wǎng)概念一經(jīng)提出后，美國、歐盟、日本、韓國等世界主要經(jīng)濟體紛紛提出基于自身經(jīng)濟發(fā)展特點的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，如美國的“智慧地球”、歐盟的“歐盟物聯(lián)網(wǎng)行動計劃”，日本的“U-Japan”等，都將物聯(lián)網(wǎng)視為推動產(chǎn)業(yè)升級、經(jīng)濟復(fù)蘇和確立全球競爭優(yōu)勢的“發(fā)動機”，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)成為繼計算機與互聯(lián)網(wǎng)后席卷全球的又一次信息產(chǎn)業(yè)革命浪潮。根據(jù)美國研究機構(gòu)Forrester預(yù)測，物聯(lián)網(wǎng)所帶來的產(chǎn)業(yè)價值要比互聯(lián)網(wǎng)大30倍，將會成為下一個萬億元級別的信息產(chǎn)業(yè)。

2.1.2 我國物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的現(xiàn)狀

在我國，中科院早在1999年就啟動了傳感網(wǎng)的研究（那時我們將物聯(lián)網(wǎng)稱之為傳感網(wǎng)），經(jīng)過十幾年的發(fā)展已取得了豐碩科研成果。

2009年8月7日，國務(wù)院總理視察中科院無錫高新微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心時發(fā)表重要講話：提出了“在激烈的國際競爭中，迅速建立中國的‘傳感信息中心’或‘感知中國’中心”的重要指示。（圖1）

2011年工信部制定了《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，重點培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)10個聚集區(qū)和100個骨干企業(yè)，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)的匯集和產(chǎn)業(yè)資源整合。在政策的扶持下，我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)在近幾年處于高速發(fā)展期，2010年我國物聯(lián)網(wǎng)的總產(chǎn)值約1900億元；2011年的產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過2600億元；2012年已經(jīng)超過3650億元，年增速接近40%。2013年中國物聯(lián)網(wǎng)整體市場規(guī)模達到近5000億元，是2010年1900億元的2.59倍； 2017年將超過萬億元級。而未來3～5年物聯(lián)網(wǎng)核心細分產(chǎn)業(yè)將會維持35%以上的年復(fù)合增長率。（圖2）

2.2 物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展目標

我國的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在世界名列前茅，在參與國際分工上占有非常有利的條件，我國在發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)不管是在市場規(guī)模還是在產(chǎn)業(yè)化等方面都具備一定的優(yōu)勢?！拔锫?lián)中國”強調(diào)，我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標有三方面：

①自主創(chuàng)新能力明顯增強，攻克一批核心關(guān)鍵技術(shù)；

②具有國際競爭力的產(chǎn)業(yè)體系初步形成；

③物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用水平顯著提升。

2.3 物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)人才培養(yǎng)需求情況

2.3.1 我國職業(yè)教育中物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)發(fā)展狀況

從物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展整體來分析，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)主要包括感知控制、數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)處理三個環(huán)節(jié)。

①縱觀全國，本科及高職院校在幾年前就開始對物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的人才需求進行調(diào)查研究。目前全國招收物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的本科院校有北京理工大學、哈爾濱工業(yè)大學、南京航空航天大學、西北工業(yè)大學等200多所，其中北京有9所。并且已經(jīng)實施人才培養(yǎng)，現(xiàn)在部分學校已經(jīng)培養(yǎng)出從事物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)設(shè)計開發(fā)人員。

②據(jù)不完全統(tǒng)計，開設(shè)有物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的高職高專學校有：北京電子科技職業(yè)學院 、天津電子信息職業(yè)技術(shù)學院等120多所學校，其中北京只有2所，天津6所，河北7所，京津冀三地總和也不過15所。

③北京市與此相關(guān)的中等職業(yè)教育則剛剛起步。目前，北京只有北京市信息管理學校、豐臺區(qū)職業(yè)教育中心學校兩所學校進行“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用”專業(yè)的招生。兩所學校每年各招收一個班，每班約30人。隨著北京市新功能定位及京津冀一體化不斷深化發(fā)展。在這一地區(qū)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)需要大量的一線操作、維修、維護等技能人才。然而，在2013年修訂的全國技工院校專業(yè)目錄中還沒能見到與 “物聯(lián)網(wǎng)”專業(yè)有關(guān)信息。因此，作為技工院校應(yīng)培養(yǎng)社會急需的技能人才，通過內(nèi)涵建設(shè)，不斷提升辦學能力，為地區(qū)技能人才建設(shè)做出貢獻。

2.3.2 對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用專業(yè)人才的需求

物聯(lián)網(wǎng)作為新興產(chǎn)業(yè)不僅是兩化的粘和劑也是經(jīng)濟發(fā)展的催化劑。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣，而且前景非常好，對國家的發(fā)展有非常重要的推動力。但是我國較發(fā)達國家的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還是有一定的距離，主要一方面就是技術(shù)人才的缺失。

從以上數(shù)據(jù)來看，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展與行業(yè)應(yīng)用催生出了許多新的工作崗位，并對原有崗位提出了新的技能要求，其中有許多崗位適合職業(yè)院校學生，涉及范圍非常廣泛，比如物聯(lián)網(wǎng)工程項目的實施、維護與管理，比如基于設(shè)備、系統(tǒng)和平臺的以客戶為中心的各類用戶服務(wù)等。

物聯(lián)網(wǎng)各主要領(lǐng)域上下游企業(yè)均急需大量人才，據(jù)工信部統(tǒng)計，以下領(lǐng)域未來5年對物聯(lián)網(wǎng)人才的需求量預(yù)估為：

智能家居：100萬人；

智慧交通：50萬人；

現(xiàn)代物流：20萬人；

智能電網(wǎng)：100萬人；

智能醫(yī)療：100萬人；

智慧農(nóng)業(yè)：1000萬人。

還有大量急需物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用型人才的領(lǐng)域不在統(tǒng)計之列。

2.3.3 京津冀地區(qū)相關(guān)單位對物聯(lián)網(wǎng)人才的需求

為了解北京市及京津冀地區(qū)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用型人才需求情況，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課題組前往北京市相關(guān)部門及所屬市、區(qū)企事業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟單位對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用人才需求展開調(diào)研，掌握北京物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)對人才的需求量，并對京津翼進行人才預(yù)測，從而為各大院校提供可靠的數(shù)據(jù)。

產(chǎn)業(yè)發(fā)展，人才先行，人才是科技發(fā)展的關(guān)鍵。北京作為智慧型城市，對物聯(lián)網(wǎng)的人才需求更是巨大，“智慧北京”的建設(shè)涉及生活中的各個方面，所以將會產(chǎn)生出巨大的崗位需要和人才缺口。

京津冀協(xié)同發(fā)展，對物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用型人才也提出了新的要求。天津濱海新區(qū)空港經(jīng)濟區(qū)高度關(guān)注云計算的發(fā)展，把該中心建成國內(nèi)最大的數(shù)字出版基地云計算中心，天津的港口物流在整個產(chǎn)業(yè)鏈中的占比很大，各個工作環(huán)節(jié)都離不開物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，所以港口物流行業(yè)也成了物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學生的就業(yè)方向之一。而且廊坊市在近5年的發(fā)展中對物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)人才也在增長。

目前北京市場正加速實施物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用，調(diào)研發(fā)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用型人才的市場需求已大于研發(fā)人才。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的人才結(jié)構(gòu)需求分析如圖5所示：

2015年9月，在智聯(lián)招聘搜索北京物聯(lián)網(wǎng)招聘信息新增相關(guān)職位763個，職位覆蓋物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品集成、產(chǎn)品研發(fā)和技術(shù)支持等。在前程無憂招聘搜索北京物聯(lián)網(wǎng)招聘信息新增相關(guān)職位459個，職位覆蓋物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品集成、技術(shù)支持、應(yīng)用和推廣等。從前程無憂和智聯(lián)招聘兩大權(quán)威的網(wǎng)站信息可以看出，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)面向產(chǎn)品的初中級研發(fā)、產(chǎn)品集成、推廣、銷售和技術(shù)支持的應(yīng)用型人才需求十分旺盛。

2.4 技工院校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)開設(shè)的可行性分析

技工院校教育以培養(yǎng)工作一線的技能型人才為目標?？蛇m合于具體以下幾類崗位：感知層終端設(shè)備維護、物聯(lián)網(wǎng)項目實施、系統(tǒng)終端設(shè)備維護、網(wǎng)絡(luò)線路設(shè)備維護、系統(tǒng)信道測試維護等。

2.4.1 相關(guān)專業(yè)實訓條件優(yōu)越便于專業(yè)轉(zhuǎn)型

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用專業(yè)是學校長遠規(guī)劃重點發(fā)展專業(yè)，近年來不斷增加設(shè)施設(shè)備的資金投入，以改善教學條件、提高教學質(zhì)量?，F(xiàn)有教學實訓設(shè)備總值800多萬元。擁有計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室、計算機房、電工電子技術(shù)實訓室、傳感器檢測與應(yīng)用實訓室、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基本技能實訓室、典型物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)項目綜合訓練室。學校利用以上條件開發(fā)實訓項目，大力推行工學結(jié)合的教學模式，突出學生實踐能力的培養(yǎng)。

2.4.2 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用型人才緊缺

由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用，相應(yīng)的應(yīng)用型人才需求量大，以智慧城市中涉及的智能家居、智能物業(yè)為例進行人才需求分析，智能樓宇管理主要集中在北京、上海、廣州、深圳、天津、寧波等大中城市，目前全國從業(yè)人員約70萬人，其未來5年人才市場需求將達到近100萬人。隨著我國城市數(shù)字化、信息化、智慧化的進程日益加快，作為龐大基礎(chǔ)支撐的物聯(lián)網(wǎng)將面臨大規(guī)模的建設(shè)，與此相關(guān)的各種崗位上的人才需求也會越來越大。

作為發(fā)展智能化城市的北京，更加迫切需求物聯(lián)網(wǎng)人才，尤其是初中級應(yīng)用型人才短缺。在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用型人才需求中，初中級應(yīng)用型人才尤為短缺。高職及本科院校的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)以設(shè)計、開發(fā)為人才培養(yǎng)目標。技工院校應(yīng)以物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備安裝、維護、項目實施、售后服務(wù)與維保、項目與產(chǎn)品營銷等多種工作崗位的中堅力量。因此技工院校開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的培養(yǎng)目標是高職及本科院校所不能替代的。

目前北京市開設(shè)此類專業(yè)的中等職業(yè)學校較少，而技工院校更是還沒有開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的學校。我們對相關(guān)中等職業(yè)學校專業(yè)進行了分析：各中職院校逐漸開始設(shè)置物聯(lián)網(wǎng)方向?qū)I(yè)，由于物聯(lián)網(wǎng)為新型行業(yè)，因此，部分中等職業(yè)學校培養(yǎng)人才所開設(shè)的專業(yè)有限，招生較少，這些遠遠滿足不了市場對人才的需求。

2.4.3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用專業(yè)人才就業(yè)前景廣闊

通過本專業(yè)的培養(yǎng)能夠了解并掌握物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)知識、方法還有技能。并掌握高級工程師的各方面的專業(yè)技術(shù)跟操作技能。據(jù)統(tǒng)計，物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模是互聯(lián)網(wǎng)的20倍以上，物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的需求非常大，每年都需要百萬的專業(yè)人士，但是我國物聯(lián)網(wǎng)的人才很少，所以物聯(lián)網(wǎng)的就業(yè)前景非常的廣闊。

3 調(diào)研結(jié)論

3.1 人才培養(yǎng)定位及培養(yǎng)目標

3.1.1 人才培養(yǎng)定位

具初步調(diào)研，技工院校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的培養(yǎng)目標應(yīng)要考慮技校學生的特點及技工院校的辦學層次，依據(jù)企業(yè)對人才的需求，在經(jīng)過充分的行業(yè)企業(yè)調(diào)研的基礎(chǔ)上確定適當?shù)亩ㄎ?。技工院校物?lián)網(wǎng)專業(yè)的辦學定位應(yīng)該確定在應(yīng)用層面上，培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)所急需的一線技術(shù)人才。

3.1.2 培養(yǎng)目標

中級技工人員必須具備以下幾點：

①了解并掌握科學文化基層知識；

②愛崗敬業(yè)，思想品德良好，具有良好的職業(yè)道德和創(chuàng)新精神；

③掌握本專業(yè)所以的知識和技能.

篇9

論述了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在土壤墑情測報中的應(yīng)用，詳細介紹了物聯(lián)網(wǎng)墑情監(jiān)測的關(guān)鍵技術(shù)、土壤墑情測報模型技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)交互服務(wù)終端的開發(fā)運用。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用使土壤墑情測報工作顯著提升了測報速度和質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：

物聯(lián)網(wǎng)；墑情測報物聯(lián)網(wǎng)

近年來發(fā)展迅猛，對社會經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生著戰(zhàn)略性和全局性的影響。如智能交通、智能電網(wǎng)、智能物流、智能醫(yī)療、智能家居等應(yīng)用涉及整個社會生活，發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有重大的現(xiàn)實意義。特別是隨著大數(shù)據(jù)、云計算、互聯(lián)網(wǎng)+等基于物聯(lián)網(wǎng)的新概念、新應(yīng)用的不斷出現(xiàn)以及相關(guān)裝備的迅速普及，物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用也逐步拓展。精準農(nóng)業(yè)、智能農(nóng)業(yè)、智慧農(nóng)業(yè)等詞匯的內(nèi)涵在不斷發(fā)展，最典型的就是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對于水肥控制的應(yīng)用。我們都知道干旱一直是限制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要因素,搞好土壤水分的監(jiān)測和預(yù)報對于研究土壤水分運動、作物水分狀況以及灌溉制度都具有重要意義,是農(nóng)業(yè)用水管理和災(zāi)害預(yù)警服務(wù)的重要研究領(lǐng)域。而傳統(tǒng)測報方法具有費工、費時等諸多問題,通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用可極大地提高土壤墑情測報工作的速度和質(zhì)量。

1物聯(lián)網(wǎng)墑情監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)主要是指通過射頻識別（RFID）、傳感器、全球定位系統(tǒng)、二維碼等基礎(chǔ)信息感知設(shè)備,按約定的協(xié)議連接起來,通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)進行信息交換和通信，以實現(xiàn)農(nóng)業(yè)投入品、生產(chǎn)過程或產(chǎn)品的智能化識別、數(shù)據(jù)采集、智能控制、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)和應(yīng)用的拓展，在土壤墑情監(jiān)測及預(yù)警技術(shù)中主要應(yīng)用到了以下關(guān)鍵技術(shù)：

1.1水分傳感器

感知是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ),水分傳感器就是用來感知土壤容積含水量的儀器，目前常用到的傳感器有FDR型和TDR型等。FDR（FrequencyDomainReflectometry）頻域反射型是利用電磁脈沖原理，由一對電極組成一個電容，其間的土壤充當電介質(zhì)，電容和振蕩器組成一個調(diào)諧電路，F(xiàn)DR探頭的阻抗依賴于土壤介質(zhì)的介電常數(shù)。根據(jù)電磁波在土壤中傳播頻率來測量土壤的表觀介電常數(shù)（ε），進而得出土壤容積含水量（θv）。它具有測量自動、快速，體積小、量程寬等特點，使用比較廣泛。TDR（TimeDomainReflectometer）時域反射型是通過測定電磁波沿插入土壤的探針傳播時間（t）來測定土壤的介電常數(shù)（Ka）進而計算出土壤容積含水量（θv），TDR具有快速、便捷、連續(xù)等特點。

1.2自動氣象采集系統(tǒng)

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受旱與否受多方面因素影響，通過土壤水分傳感器測量土壤容積含水量是墑情測定的一個重要方面，同時還需測定諸多其他氣象因素，如氣壓、溫度、濕度、風向、風速、雨量、光照等。這些要素的傳統(tǒng)采集方法主要是通過氣象觀測站來獲取。而隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，這些野外作業(yè)一般可以通過物聯(lián)網(wǎng)自動氣象站來完成。物聯(lián)網(wǎng)自動氣象站是按照一定的要求設(shè)定的一種能自動觀測和存儲氣象數(shù)據(jù)的遠端采集設(shè)備，它主要是由各種傳感器、轉(zhuǎn)換器、通訊模塊、移動嵌入式系統(tǒng)、電源等組成。設(shè)備根據(jù)氣象要素的變化,相關(guān)感應(yīng)原件會隨動，再通過I/O轉(zhuǎn)換，把工程量轉(zhuǎn)換成要素值。由于光電轉(zhuǎn)換技術(shù)的發(fā)展和成本的降低，在野外的能源持續(xù)性供應(yīng)已經(jīng)變的相對容易，氣象站可以自動長期穩(wěn)定的開展觀測，并可以通過增加傳感器實現(xiàn)觀測項目的拓展。

1.3RFID/WIFI/4G等無線傳輸技術(shù)

墑情監(jiān)測一般在田間,大多采用無線傳輸手段。無線傳輸技術(shù)雖然呈多元化發(fā)展態(tài)勢,不過物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備上的無線傳輸技術(shù),大部分仍類似于移動無線設(shè)備上的技術(shù),包括藍牙、近場通訊、移動蜂窩技術(shù)等。近距無線傳輸一般使用RFID、WLAN、ZigBee、藍牙、WMN、NFC等傳輸技術(shù)，低成本、低功耗、對等通訊是它們的特點。中遠距離無線傳輸一般依托GPRS/3G/4G等成熟無線通訊網(wǎng)絡(luò)進行,它具有投入少、費用合理、不受距離限制等特點。這些技術(shù)綜合比較因其對傳輸速率、傳輸范圍、功耗等的要求都是有比較大的差別，因此它們又有各自不同的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景。

2土壤墑情測報模型技術(shù)

通過物聯(lián)網(wǎng)傳感器采集到大量的氣象及墑情數(shù)據(jù),傳輸?shù)綌?shù)據(jù)服務(wù)器后,如何運用好這些數(shù)據(jù)為下一步的灌溉管理提出指導就必須依賴于土壤墑情測報模型來完成。目前,土壤墑情預(yù)報模型主要包括四種類型即系統(tǒng)模型、概念模型、機理模型、土壤植物大氣連續(xù)體模型（SPAC）。系統(tǒng)模型主要是應(yīng)用數(shù)學統(tǒng)計的方法來建立模型,它不考察土壤水分動態(tài)變化的機理,而是分析土壤水分變化和其主要影響因素之間的關(guān)系。概念模型反映了作物根系層水分變化和水分收、支之間的關(guān)系，看重的是土壤水量動態(tài)平衡。其中,收入項包括降水和灌溉,消耗項包括蒸發(fā)、地面徑流和滲漏等。機理模型主要是指土壤動力學模型。SPAC（Soil-Plant-AtmosphereContinuum）模型可采用大葉模式提出土壤—植物—大氣的冠層濕溫方程，并構(gòu)造耦合迭代求解。近年來神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)因具有自學習、自適應(yīng)、自組織和適宜的魯棒性與容錯性，很適合土壤墑情預(yù)測的非線性映射與決策,因此也得到廣泛的應(yīng)用。

3物聯(lián)網(wǎng)交互服務(wù)終端

物聯(lián)網(wǎng)交互終端是物聯(lián)網(wǎng)中連接網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層的重要工具,它擔負著數(shù)據(jù)采集、初步處理、加密、傳輸和呈現(xiàn)等多種功能。在實際應(yīng)用中它是直接面對用戶，因此必須要重視對它的開發(fā)與建設(shè)。目前常用的終端分為兩種，即特用終端和通用終端兩類。特用終端出于成本、功能等的考慮，一般不能擴展，僅滿足單一應(yīng)用，但成本低廉，易開發(fā)、功耗低，系統(tǒng)穩(wěn)定，簡單易用。通用智能終端通常具有行業(yè)應(yīng)用的通用性，外部接口多,具有如RS232、RS422、RS485、USB等通用接口，還可通過拓展模塊對接口進行數(shù)量拓展，可自動識別傳感器，甚至內(nèi)置GPS模塊，知識規(guī)則等。此種終端開發(fā)難度大、成本高、未標準化，但功能多，一般在野外攜帶一部基本就可完成大部分的專業(yè)應(yīng)用。當然在日常應(yīng)用中通常也可借助常見操作系統(tǒng)Windows、Android等開發(fā)個性化的應(yīng)用終端如臺式電腦、農(nóng)業(yè)服務(wù)觸摸屏一體機、智能手機、專用PDA等。目前智能手機終端因具有移動性強、實時通訊,在使用中可通過開發(fā)專業(yè)APP擴展功能等特點得到了快速發(fā)展。

總之，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用使土壤墑情測報工作得到了極大地提升,通過建立遠程土壤墑情監(jiān)測站,開發(fā)土壤墑情監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)并配套相關(guān)灌溉標準和模型,科學指導適時適量灌溉,可顯著提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益和用水效率。

參考文獻

[1]鄧永卓.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用[J]．基層農(nóng)技推廣，2014（8）：61-63.

篇10

1.1制度標準不完善由于物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)相仿復(fù)雜，其架構(gòu)涉及的技術(shù)領(lǐng)域廣泛，因而從整體上來看，各個制定技術(shù)標準的組織之間缺乏有效的溝通和協(xié)調(diào)，缺少完善的標準化工作，導致物聯(lián)網(wǎng)缺少完整的技術(shù)標準。例如外射頻識別技術(shù)。外射頻世界技術(shù)的國際化標準和國家的標準不一致，而且該技術(shù)在具體的生產(chǎn)和應(yīng)用中也存在很多的區(qū)域行業(yè)標準的限制，并且這些標準都難以相互包容。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心是建立在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)之上，但是各個國家的設(shè)備在接入層面上也存在許多不同的協(xié)議類別，導致兼容性不足。因此，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)亟需制定國際化的制度標準。

1.2核心技術(shù)不高在構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)的三個構(gòu)架中，其最為關(guān)鍵的核心構(gòu)架在于感知層。只有通過感知層去“感知”外在的信息，物聯(lián)網(wǎng)才能實現(xiàn)對外在物體的有效“控制”的功能。但是，感知層的技術(shù)缺失三個構(gòu)架中發(fā)展最不成熟、最薄弱的技術(shù)，感知層技術(shù)的薄弱和不成熟嚴重制約了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，也是制約發(fā)展和應(yīng)用的關(guān)鍵。作為當前主要感知層技術(shù)的射頻識別技術(shù)，國家還需要突破成本和標準化兩個難題。并且射頻識別技術(shù)的發(fā)展，射頻識別技術(shù)將朝著高頻化、高兼容性、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。

1.3難以保障信息安全由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不成熟和完善，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)信息傳輸過程中存在較多信息安全隱患，網(wǎng)絡(luò)安全難以得到保障。其中最大的信息安全隱患就是有關(guān)物品信息的電子標簽，一旦被惡意利用，輕則造成國家和個人的機密信息遭他人盜取或泄漏，重則導致企業(yè)難以正常運行，國家的基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備停止工作，影響社會秩序。因此，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)亟需解決信息安全問題，以保障用戶個人隱私、機密的安全，維護社會持續(xù)，保證社會正常運行。

1.4擴孔IP地址所有接入物聯(lián)網(wǎng)的物品都需要一個IP地址，而且物品的IP地址都是和其它物品不同，因此，新接入物聯(lián)網(wǎng)的物品都需要解決IP地址的問題。但是，但前的IPv4難以滿足物品地址的需求，雖然IPv6技術(shù)能夠滿足地址的需求，但是IPv4和IPv6存在兼容性問題，IPv4向IPv6轉(zhuǎn)型具有一定的難度[2]。因此，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還需要解決IPv4和IPv6之間的兼容問題。

2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展趨勢

隨著物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)并將成為國家核心技術(shù)之一。并且在未來將具有很大的發(fā)展和創(chuàng)新的空間。設(shè)計層面，物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計創(chuàng)新離不開物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，產(chǎn)品的設(shè)計會隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的創(chuàng)新而創(chuàng)新，因此，產(chǎn)品設(shè)計存在很大的創(chuàng)新空間；技術(shù)層面，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)包含計算機、傳感器、通訊等多項技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展必定會帶動這些技術(shù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新和發(fā)展。在未來，各行各業(yè)要實現(xiàn)信息化，必須采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。在物聯(lián)網(wǎng)的逐漸普及后，與物聯(lián)網(wǎng)配套的傳感器接口裝置等設(shè)備的生產(chǎn)量和使用數(shù)量都將大大增長，并超過手機的使用數(shù)量。物聯(lián)網(wǎng)配套裝置和設(shè)備的使用量增加，極大的促進我國信息技術(shù)元件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為我國創(chuàng)造更多的就業(yè)機會。而且根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)特點，無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展也將成為未來的趨勢。在今后的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中，無線網(wǎng)絡(luò)將成為物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)技術(shù)和設(shè)施之一，只用這樣，無線網(wǎng)絡(luò)才能隨時隨地將數(shù)字信號傳輸出去。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)代表了下一代信息技術(shù)的發(fā)展方向，并積極推動國家和社會的發(fā)展。

3結(jié)語