時(shí)間:2022-09-07 02:41:13
導(dǎo)語(yǔ):在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用的撰寫(xiě)旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。

[關(guān)鍵詞] 物聯(lián)網(wǎng) 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) RFID技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)的概念最初是美國(guó)麻省理工學(xué)院(MIT)的自動(dòng)識(shí)別中心(Auto-ID Labs)在1999年提出的,它的定義很簡(jiǎn)單:把所有物品通過(guò)射頻識(shí)別(RFID)等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái),實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理。國(guó)際電信聯(lián)盟2005年一份報(bào)告曾描繪“物聯(lián)網(wǎng)”時(shí)代的圖景:當(dāng)司機(jī)出現(xiàn)操作失誤時(shí)汽車(chē)會(huì)自動(dòng)報(bào)警;公文包會(huì)提醒主人忘帶了什么東西;衣服會(huì)“告訴”洗衣機(jī)對(duì)顏色和水溫的要求,等等。
物聯(lián)網(wǎng)能夠把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái),每種物品都可以“說(shuō)話”或在“臉上寫(xiě)滿字”,而這些信息可以被其它設(shè)備讀取,前者是主動(dòng)的,后者是被動(dòng)的。物聯(lián)網(wǎng)把新一代IT技術(shù)充分運(yùn)用在各行各業(yè)之中,具體地說(shuō),就是把感應(yīng)器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中,然后將“物聯(lián)網(wǎng)”與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)整合起來(lái),實(shí)現(xiàn)人類(lèi)社會(huì)與物理系統(tǒng)的整合,在這個(gè)整合的網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中,存在能力超級(jí)強(qiáng)大的中心計(jì)算機(jī)群,能夠?qū)φ暇W(wǎng)絡(luò)內(nèi)的人員、機(jī)器、設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)施實(shí)時(shí)的管理和控制。
一、智慧農(nóng)業(yè)
在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中,人們獲取農(nóng)田信息的方式都十分有限,主要是通過(guò)人工測(cè)量。這需要消耗大量的人力,而通過(guò)使用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以有效降低人力消耗和對(duì)農(nóng)田環(huán)境的影響,獲取精確的作物環(huán)境和作物信息。
在圖1的溫室環(huán)境里,每個(gè)溫室為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)一個(gè)測(cè)量控制區(qū)。采用不同的傳感器節(jié)點(diǎn)和具有簡(jiǎn)單執(zhí)行機(jī)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)構(gòu)成無(wú)線網(wǎng)絡(luò),來(lái)測(cè)量土壤濕度、土壤成分、pH值、降水量、溫度、空氣濕度和氣壓、光照強(qiáng)度、CO2濃度,由此獲得作物生長(zhǎng)的最佳條件。將生物信息獲取方法應(yīng)用于無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn),可為溫室精準(zhǔn)調(diào)控提供科學(xué)依據(jù)。
用戶通過(guò)布置無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)系統(tǒng),可以對(duì)牲畜家禽、水產(chǎn)養(yǎng)殖的生活習(xí)性、環(huán)境、生理狀況及種群復(fù)雜度進(jìn)行觀測(cè)研究,也可用于對(duì)森林環(huán)境監(jiān)測(cè)和火災(zāi)報(bào)警。傳感器節(jié)點(diǎn)隨機(jī)密布在森林之中,平常狀態(tài)下定期報(bào)告環(huán)境數(shù)據(jù),當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí),節(jié)點(diǎn)通過(guò)協(xié)同合作會(huì)在很短的時(shí)間內(nèi)將火源的具體地址、火勢(shì)大小等信息傳送給相關(guān)部門(mén)。此外,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)也可以應(yīng)用在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中,來(lái)監(jiān)測(cè)農(nóng)作物中的害蟲(chóng)、土壤的酸堿度和施肥狀況等。
在作物的生長(zhǎng)過(guò)程中,形狀傳感器、顏色傳感器、重量傳感器等可用來(lái)監(jiān)測(cè)物的外形、顏色、大小等,由此確定作物的成熟程度,以便適時(shí)采摘和收獲。用戶可以利用二氧化碳傳感器進(jìn)行植物生長(zhǎng)的人工環(huán)境的監(jiān)控,以促進(jìn)光合作用的進(jìn)行。例如,塑料大棚蔬菜種植環(huán)境可以利用超聲波傳感器、音頻傳感器等進(jìn)行滅鼠、滅蟲(chóng);還能用流量傳感器及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)控制農(nóng)田水利灌溉。從而達(dá)到提高作物產(chǎn)量、改善品質(zhì)、調(diào)節(jié)生長(zhǎng)周期、提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。
二、智能交通
解決交通擁堵的傳統(tǒng)方式是增加容量(例如,新增高速公路和車(chē)道等)。但在當(dāng)今交通容量有限的城市環(huán)境中,我們需要其他解決辦法。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用到道路和汽車(chē)中是一個(gè)高效的解決途徑。例如,增設(shè)路邊傳感器、射頻標(biāo)記和全球定位系統(tǒng)。實(shí)時(shí)城市管理設(shè)立一個(gè)城市監(jiān)控報(bào)告中心,將城市劃分為多個(gè)網(wǎng)格,這樣系統(tǒng)能夠快速收集每個(gè)網(wǎng)格中所有類(lèi)型的信息。這樣我們可以重新思考如何通過(guò)使用新技術(shù)和新策略使交通更加方便快捷。這需要改變?nèi)藗児逃械乃季S和習(xí)慣,還可以豐富駕駛者的經(jīng)驗(yàn),而不再僅僅關(guān)心出行時(shí)間及路線選擇。同時(shí),它還可以改進(jìn)汽車(chē)、道路以及公共交通,使之更具便利性。人可以通過(guò)手機(jī)查看下一班的市郊火車(chē)或地鐵上有多少空座位。集成服務(wù)和信息對(duì)未來(lái)的公共交通至關(guān)重要。例如,為均衡供求,未來(lái)的交通系統(tǒng)將可以定位乘客位置,并為他們提供所需的智慧的交通工具。
智慧的道路是減少交通擁堵的關(guān)鍵,但我們?nèi)圆涣私庑腥?、?chē)輛、貨物和商品在市內(nèi)的具體移動(dòng)狀況。因此,獲取數(shù)據(jù)是重要的第一步。通過(guò)安置的RFID技術(shù)以及利用激光、照相機(jī)和系統(tǒng)技術(shù)等的先進(jìn)自由車(chē)流路邊系統(tǒng)來(lái)無(wú)縫地檢測(cè)、標(biāo)識(shí)車(chē)輛,我們可以實(shí)時(shí)獲取路況信息,幫助監(jiān)控和控制交通流量,并據(jù)此調(diào)整路線,從而避免擁堵。以后我們將能建成自動(dòng)化的高速公路,實(shí)現(xiàn)車(chē)輛與網(wǎng)絡(luò)相連,從而指引車(chē)輛更改路線或優(yōu)化行程。智慧的交通系統(tǒng)可以縮短人們的空間距離,也可有效地保護(hù)環(huán)境。
三、智慧家居
物聯(lián)網(wǎng)家用電器通過(guò)采用3G技術(shù),將3G模塊嵌入到自身,家用電器就可以通過(guò)3G模塊跟通信運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊,這樣用戶就可以通過(guò)手機(jī)發(fā)短信控制家用電器進(jìn)行開(kāi)機(jī)關(guān)機(jī)等操作。這就實(shí)現(xiàn)了即時(shí)遠(yuǎn)程控制功能。
針對(duì)安防,物聯(lián)網(wǎng)家用電器內(nèi)置了攝像頭,還配了紅外的探測(cè)燈,同時(shí)配加了紅外檢測(cè)傳感器。當(dāng)用戶離開(kāi)家的時(shí)候,只需要一個(gè)短信設(shè)置,物聯(lián)網(wǎng)家用電器就進(jìn)入到布防的狀態(tài),一旦有外人闖入,紅外檢測(cè)探頭就可以立即監(jiān)測(cè)到,同時(shí)攝像頭會(huì)抓拍照片,以彩信的方式發(fā)送到手機(jī)上,用戶馬上可以看到進(jìn)入者是陌生人還是家人。接著,這個(gè)電器就會(huì)主動(dòng)地?fù)艽蛞曨l電話。假如用戶看到這是熟悉的家人就不需要接聽(tīng)視頻電話,如果確實(shí)是陌生人用戶可以選擇接聽(tīng),監(jiān)控陌生人在家里的狀態(tài)。
如果當(dāng)時(shí)手機(jī)沒(méi)在用戶的身邊,物聯(lián)網(wǎng)家用電器撥打這個(gè)視頻電話的時(shí)候沒(méi)有人接聽(tīng),這個(gè)時(shí)候它就會(huì)自動(dòng)地把當(dāng)前的視頻攝錄下來(lái)存儲(chǔ)到內(nèi)置卡里,以方便用戶查詢。
在服務(wù)便捷性上,因?yàn)橛辛?G網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),一旦家用電器發(fā)生故障,它就會(huì)自動(dòng)把故障的詳細(xì)信息以短信的形式發(fā)送到用戶手機(jī)上。因?yàn)橐话銇?lái)說(shuō),空調(diào)顯示屏顯示的內(nèi)容是有限的,不可能顯示很多的文字,但是在手機(jī)上就可以顯示很多的故障信息,比如說(shuō)傳感器故障或者視頻線路故障等等,這個(gè)時(shí)候,用戶看到的不僅僅是故障代碼,還包括故障的詳細(xì)描述,用戶就非常清楚,打電話保修的時(shí)候也可以確保售后服務(wù)人員一次服務(wù)到位,甚至一些經(jīng)驗(yàn)豐富的用戶可以自己動(dòng)手維修。
物聯(lián)網(wǎng)家用電器在節(jié)能環(huán)保方面表現(xiàn)同樣出色。因?yàn)樗旧砼鋫淞思t外檢測(cè)探頭,能檢測(cè)到用戶離家后是否忘記關(guān)掉電源,超過(guò)一定時(shí)限,它就會(huì)自動(dòng)選擇關(guān)掉電源,等用戶回來(lái)的時(shí)候再自動(dòng)地打開(kāi)。
四、智慧世博
目前,世博園是我國(guó)最大的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。國(guó)內(nèi)的手機(jī)通訊運(yùn)營(yíng)商都已經(jīng)在世博園區(qū)內(nèi)外推出了手機(jī)刷卡業(yè)務(wù)。到運(yùn)營(yíng)商處購(gòu)買(mǎi)安裝特殊的SIM卡后,手機(jī)就具有了支付功能,并能在園區(qū)里像信用卡一樣使用。同時(shí),這些安裝特殊支付SIM卡的手機(jī),也身具導(dǎo)航、新聞播報(bào)等用途。帶上這樣的手機(jī),既不用怕在超過(guò)5平方公里的世博園區(qū)內(nèi)迷路,也不用怕錯(cuò)過(guò)最新演出消息的。從前往世博園區(qū)的第一步,人們就可以刷手機(jī)坐地鐵、出租車(chē),到園區(qū)刷手機(jī)買(mǎi)票進(jìn)園,吃飯時(shí)刷手機(jī)消費(fèi),回家前再刷手機(jī)買(mǎi)些紀(jì)念品。通過(guò)手機(jī)錢(qián)包,不僅能讓假幣、假票無(wú)處藏身,而且能加快支付速度。另外,通過(guò)電子標(biāo)簽與手機(jī)的綁定,只要在遍布展區(qū)的特殊感應(yīng)裝置上輕輕一照,就能將相應(yīng)展館的信息,互動(dòng)傳輸?shù)绞謾C(jī)上。參觀世博會(huì),再不用像一般逛展覽那樣,提著各種沉重的資料費(fèi)力離場(chǎng)。此外,在遍布一軸四館、主新聞中心、世博村等人流密集區(qū)的近百個(gè)信息亭里,游客只需要點(diǎn)擊信息亭內(nèi)自助終端的互動(dòng)觸摸屏,便可查詢到園區(qū)信息、場(chǎng)館信息和城市信息,包括公告、餐飲、交通、賓館、志愿者服務(wù)點(diǎn)、醫(yī)療、購(gòu)物等內(nèi)容,盡在掌握。而且,這些信息還可以通過(guò)短信、彩信方式保存到手機(jī)中。
圖3 采用RFID技術(shù)的世博會(huì)移動(dòng)售票終端
世博園內(nèi)的蔬菜、水產(chǎn)品、畜禽、奶、面包糕點(diǎn)、餐飲半成品等對(duì)溫控有要求的食品,并在專(zhuān)供世博食品的物流箱型車(chē)上也配備相應(yīng)的RFID設(shè)備,對(duì)裝載冷藏冷凍食品的車(chē)輛配備RFID等溫度連續(xù)監(jiān)控設(shè)備。當(dāng)食品進(jìn)入世博園區(qū)時(shí),執(zhí)法人員通過(guò)手持終端移動(dòng)設(shè)備,能夠在現(xiàn)場(chǎng)快速追溯食品和原料的來(lái)源,確保供應(yīng)渠道的安全可靠。同時(shí)還將選擇在蔬菜、水果、水產(chǎn)品等農(nóng)產(chǎn)品及配送的餐飲半成品等包裝袋上要求佩戴射頻識(shí)別標(biāo)簽,儲(chǔ)存種養(yǎng)殖企業(yè)或生產(chǎn)單位、品名、產(chǎn)地、生產(chǎn)日期、保質(zhì)期、儲(chǔ)存條件等信息,使產(chǎn)品包裝和RFID標(biāo)簽隨貨物交易完整進(jìn)入餐飲、零售或物流終端,以保證食品和原料能夠追蹤溯源。
世博園內(nèi)各場(chǎng)館的建筑主梁、基柱等關(guān)鍵部位也都鋪設(shè)了傳感器,這些節(jié)點(diǎn)可以監(jiān)測(cè)形變;在展柜、展品周邊鋪設(shè)了大量傳感器,用于防盜、防觸碰;園區(qū)里還隨機(jī)散布著大量的微型傳感器,用于對(duì)展館溫度、濕度、有毒有害氣體、噪音等環(huán)境參數(shù)進(jìn)行綜合監(jiān)測(cè)。
毫無(wú)疑問(wèn),如果“物聯(lián)網(wǎng)”時(shí)代來(lái)臨,人們的日常生活將發(fā)生翻天覆地的變化。人類(lèi)可以以更加精細(xì)和動(dòng)態(tài)的方式管理生產(chǎn)和生活,達(dá)到“智慧”狀態(tài),提高資源利用率和生產(chǎn)力水平,改善人與自然間的關(guān)系。
參考文獻(xiàn):
[1]戴浩.傳感網(wǎng)發(fā)展面臨五大技術(shù)難題.
[2]農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用.廣闊天地大有作為.
[3]中國(guó)聯(lián)通.物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用世博會(huì).
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用 教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)體系 內(nèi)容安排 教學(xué)方法
中圖分類(lèi)號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2017)01(a)-0162-03
物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things,IoT)概念最早于1999年由美國(guó)麻省理工學(xué)院提出,隨著技術(shù)和應(yīng)用的發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)涵不斷擴(kuò)展[1]。目前業(yè)界普遍認(rèn)為:物聯(lián)網(wǎng)是通信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的拓展應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)延伸,它利用感知技術(shù)與智能裝置對(duì)物理世界進(jìn)行感知識(shí)別,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸互聯(lián),進(jìn)行計(jì)算、處理和知識(shí)挖掘,實(shí)現(xiàn)人與物、物與物信息交互和無(wú)縫鏈接,達(dá)到對(duì)物理世界實(shí)時(shí)控制、精確管理和科學(xué)決策的目的[2-5]。
物聯(lián)網(wǎng)可以廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的各個(gè)領(lǐng)域,引發(fā)和帶動(dòng)生產(chǎn)力、生產(chǎn)方式和生活方式的深刻變革,成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)綠色、智能、可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵基礎(chǔ)和重要引擎[6]。近年來(lái),在“兩化融合”和“感知中國(guó)”等國(guó)家戰(zhàn)略背景下,物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展受到了我國(guó)政府、科研、教育、產(chǎn)業(yè)界的高度關(guān)注。我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)各領(lǐng)域蘊(yùn)含巨大的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用潛能,眾多行業(yè)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才需求旺盛[7]。為此,中國(guó)傳媒大學(xué)于2012年通過(guò)教育部審批,依托理工學(xué)部信息工程學(xué)院網(wǎng)絡(luò)工程系開(kāi)辦物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)方向,成為全國(guó)較早面向本科生開(kāi)設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)方向的高校之一。
1 課程教學(xué)目標(biāo)
《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用》是網(wǎng)絡(luò)工程系物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專(zhuān)業(yè)方向?qū)W生學(xué)習(xí)的第一門(mén)專(zhuān)業(yè)課,其主要目的是使學(xué)生了解物聯(lián)網(wǎng)的基本概念和相關(guān)技術(shù),對(duì)物聯(lián)網(wǎng)在各個(gè)領(lǐng)域的典型應(yīng)用有所認(rèn)識(shí),在此基礎(chǔ)上了解物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的整體框架,明確物聯(lián)網(wǎng)工程各個(gè)專(zhuān)業(yè)課程的意義和課程之間的關(guān)系,為后續(xù)的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ),同時(shí)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[8]。因此,《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用》課程的講授成功與否關(guān)系到物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)的質(zhì)量,進(jìn)而影響到我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的進(jìn)程[9]。
2 課程知識(shí)體系及內(nèi)容安排
2.1 知識(shí)體系
物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)分為3個(gè)層次:感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層,如圖1所示[1]。
感知層是物聯(lián)網(wǎng)的“皮膚”和“五官”,用于識(shí)別物體、采集信息,是聯(lián)系物理世界與虛擬信息世界的紐帶。感知層中的自動(dòng)感知設(shè)備包括:RFID標(biāo)簽與讀寫(xiě)設(shè)備、傳感器、GPS、智能家用電器、智能測(cè)控設(shè)備等;感知層中的人工生成信息設(shè)備包括:智能手機(jī)、智能機(jī)器人等。
網(wǎng)絡(luò)層分為接入層、匯聚層與核心交換層。接入層通過(guò)各種接入技術(shù)連接最終的用戶設(shè)備。匯聚層的功能為:匯接接入層的用戶流量,進(jìn)行數(shù)據(jù)分組傳輸?shù)膮R聚、轉(zhuǎn)發(fā)與交換;根據(jù)接入層的用戶流量,進(jìn)行本地路由、過(guò)濾、流量均衡、優(yōu)先級(jí)管理,以及安全控制、地址轉(zhuǎn)換、流量整形等處理;根據(jù)處理結(jié)果把用戶流量轉(zhuǎn)發(fā)到核心交換層或在本地進(jìn)行路由處理。核心交換層為物聯(lián)網(wǎng)提供一個(gè)高速、安全與保證服務(wù)質(zhì)量的數(shù)據(jù)傳輸環(huán)境。匯聚層與核心交換層的網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備與通信線路構(gòu)成了傳輸網(wǎng)。
應(yīng)用層可以進(jìn)一步分為管理服務(wù)層和行業(yè)應(yīng)用層。管理服務(wù)層通過(guò)中間件軟件實(shí)現(xiàn)了感知硬件與應(yīng)用軟件物理的隔離與邏輯的無(wú)縫連接,提供海量數(shù)據(jù)的高效、可靠地匯聚、整合與存儲(chǔ),通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘、智能數(shù)據(jù)處理與智能決策計(jì)算,為行業(yè)應(yīng)用層提供安全的網(wǎng)絡(luò)管理與智能服務(wù)。行業(yè)應(yīng)用層由多樣化、規(guī)?;男袠I(yè)應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)成,包括:智能電網(wǎng)、智能環(huán)保、智能交通、智能醫(yī)療等。
此外,涉及感知層、網(wǎng)絡(luò)層與應(yīng)用層的共性技術(shù)包括信息安全、網(wǎng)絡(luò)管理、對(duì)象名字服務(wù)與服務(wù)質(zhì)量保證等。
2.2 內(nèi)容安排
《物聯(lián)網(wǎng)技g與應(yīng)用》課程的內(nèi)容安排[10-12]如圖2所示,其中,各部分包含的主要內(nèi)容有[1-6]以下幾方面。
物聯(lián)網(wǎng)概論:物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的社會(huì)背景、技術(shù)背景;物聯(lián)網(wǎng)的定義與主要技術(shù)特征;物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu);物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
RFID技術(shù):自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的發(fā)展背景、條形碼簡(jiǎn)介、磁卡與IC卡的應(yīng)用、RFID、RFID應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與組成、RFID標(biāo)簽編碼標(biāo)準(zhǔn)。
傳感器技術(shù):傳感器;智能傳感器與無(wú)線傳感器;無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò);無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議與標(biāo)準(zhǔn)。
嵌入式技術(shù):智能設(shè)備的研究與發(fā)展;集成電路;嵌入式技術(shù)的研究與發(fā)展;RFID讀寫(xiě)器與中間件軟件設(shè)計(jì);無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì);可穿戴計(jì)算研究及其在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用;智能機(jī)器人研究及其在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用。
移動(dòng)通信技術(shù):通信技術(shù)的發(fā)展;移動(dòng)通信技術(shù)的研究與發(fā)展;3G技術(shù)與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的發(fā)展。
定位技術(shù):位置信息與位置服務(wù);物聯(lián)網(wǎng)中的位置服務(wù);定位系統(tǒng);移動(dòng)通信定位技術(shù)、基于無(wú)線局域網(wǎng)的定位技術(shù)、基于RFID的定位技術(shù)、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)。
數(shù)據(jù)處理技術(shù):物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理技術(shù)的基本概念;海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù);物聯(lián)網(wǎng)海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與云計(jì)算;物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)融合技術(shù);物聯(lián)網(wǎng)中的智能決策。
信息安全技術(shù):物聯(lián)網(wǎng)信息安全中的四個(gè)重要關(guān)系問(wèn)題;物聯(lián)網(wǎng)信息安全技術(shù)研究;RFID安全與隱私保護(hù)研究。
物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用:智能電網(wǎng);智能交通;智能醫(yī)療;智能物流。
3 課程教學(xué)方法
自2014年春季學(xué)期《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用》課程首輪授課起至今,筆者已從以下幾方面做了有益嘗試,取得了良好的效果。
3.1 采用“翻轉(zhuǎn)課堂”模式將課堂內(nèi)外相結(jié)合
翻轉(zhuǎn)課堂譯自“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”,是指重新調(diào)整課堂內(nèi)外的時(shí)間,將學(xué)習(xí)的決定權(quán)從教師轉(zhuǎn)移給學(xué)生。該教學(xué)模式需要學(xué)生在課后完成自主學(xué)習(xí),即自主規(guī)劃學(xué)習(xí)內(nèi)容、節(jié)奏、風(fēng)格和呈現(xiàn)知識(shí)的方式,可以通過(guò)看視頻講座、聽(tīng)播客、廣泛閱讀各種書(shū)籍、與其他同學(xué)討論等方式進(jìn)行。教師則采用講授法和協(xié)作法來(lái)滿足學(xué)生的需要和促成他們的個(gè)性化學(xué)習(xí),其目標(biāo)是為了讓學(xué)生通過(guò)實(shí)踐獲得更真實(shí)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。翻轉(zhuǎn)課堂是對(duì)傳統(tǒng)課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)與教學(xué)流程的徹底顛覆。
在該課程的講授方式上,筆者嘗試引入“翻轉(zhuǎn)課堂”模式,轉(zhuǎn)變以往授課過(guò)程中教師“滿堂灌”、學(xué)生只是被動(dòng)接受的傳統(tǒng)教學(xué)模式,利用教學(xué)實(shí)踐中小班授課、學(xué)生人數(shù)較少的優(yōu)勢(shì),使每位同學(xué)都有機(jī)會(huì)走上講臺(tái),輪流充當(dāng)“教師”的角色,過(guò)一把“教師癮”,從而充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。具體的實(shí)施過(guò)程為:首先,請(qǐng)每名學(xué)生選取物聯(lián)網(wǎng)學(xué)科中自己較為感興趣的一項(xiàng)具體技術(shù)作為自己的講授對(duì)象,通過(guò)廣泛查閱書(shū)籍文獻(xiàn)資料、上網(wǎng)搜索最新科技資訊等方式了解該項(xiàng)技術(shù)的來(lái)龍去脈、前世今生及發(fā)展前沿。然后,請(qǐng)學(xué)生自制課件,通過(guò)文字、圖片、視頻等方式形象生動(dòng)地向大家講解艱澀枯燥的具體技術(shù)內(nèi)容。其間,其他同學(xué)可以隨時(shí)提問(wèn),形成良好的互動(dòng)效果,極大地活躍了課堂氣氛,同時(shí)也鍛煉了學(xué)生的邏輯思維能力和語(yǔ)言表達(dá)能力。最后,由教師點(diǎn)評(píng)學(xué)生的表現(xiàn),指出其講解的優(yōu)缺點(diǎn),并補(bǔ)充完善知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容。學(xué)生的個(gè)人表現(xiàn)很大程度上決定了該門(mén)課程的個(gè)人結(jié)課成績(jī)。通過(guò)3年來(lái)具體的實(shí)踐,筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生們搜集資料的深度和廣度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了筆者的預(yù)期。作為老師,在授課的同時(shí)也收獲了很多新知識(shí),達(dá)到了教學(xué)相長(zhǎng)的目的。
3.2 教學(xué)與科研相結(jié)合
教師授課過(guò)程中應(yīng)避免簡(jiǎn)單生硬地照本宣科,而應(yīng)以自身的科研經(jīng)歷和科研體會(huì)現(xiàn)身說(shuō)法,以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。物聯(lián)網(wǎng)作為一門(mén)新興學(xué)科,發(fā)展日新月異。每輪備課時(shí)都要加入新的科技進(jìn)展,對(duì)于教師來(lái)講,在科研方面需要不斷地關(guān)注科技前沿動(dòng)態(tài),及時(shí)更新知識(shí),極具挑戰(zhàn)性。就筆者而言,由于一直從事數(shù)據(jù)挖掘領(lǐng)域的研究,在講授第八章《物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理技術(shù)》時(shí),就結(jié)合目前正在進(jìn)行的有關(guān)電視節(jié)目受眾收視情況的數(shù)據(jù)挖掘研究課題,以實(shí)驗(yàn)中具體的數(shù)據(jù)、模型為例,為學(xué)生講解數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的具體流程和其中的關(guān)鍵步驟,從而進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)該技術(shù)的理解程度。
3.3 “走出去”與“引進(jìn)來(lái)”相結(jié)合
“走出去”是指教師應(yīng)當(dāng)經(jīng)常參加國(guó)內(nèi)外相關(guān)教研機(jī)構(gòu)組織的高校物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)建設(shè)的培訓(xùn)班、研討會(huì)等,廣結(jié)同行,吸取其他兄弟院校專(zhuān)業(yè)建設(shè)、課程改革的成功經(jīng)驗(yàn),達(dá)到“它山之石可以攻玉”的目的。此外,還可以與國(guó)內(nèi)一些專(zhuān)業(yè)從事物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的企業(yè)建立良好的合作關(guān)系,建立學(xué)生實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)基地。學(xué)生可以到企業(yè)實(shí)地參觀相應(yīng)的產(chǎn)品生產(chǎn)線,以便與課堂中學(xué)到的知識(shí)點(diǎn)概念、原理聯(lián)系起來(lái),獲得感性認(rèn)識(shí),從而加深理解。同時(shí),學(xué)生可以利用寒暑假時(shí)間到企業(yè)實(shí)習(xí)或選派學(xué)生到企業(yè)進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì),不但使學(xué)生掌握了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、熟悉了企業(yè)的運(yùn)行模式,還可以為企業(yè)提供專(zhuān)業(yè)的人才,拓展學(xué)生的就業(yè)渠道[13]。
“引進(jìn)來(lái)”是指教師應(yīng)當(dāng)定期邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)的權(quán)威教授、相關(guān)技術(shù)人員走進(jìn)課堂、走上講臺(tái),為學(xué)生帶來(lái)最新的行業(yè)發(fā)展信息。此外,在教材選擇方面,教師應(yīng)當(dāng)不局限于國(guó)內(nèi)出版的一些經(jīng)典教材,還應(yīng)當(dāng)廣泛引進(jìn)國(guó)外的外文教材,追蹤國(guó)際領(lǐng)先的前沿技術(shù)[14]。
綜上所述,文章從“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用”課程的教學(xué)目標(biāo)、知識(shí)體系及內(nèi)容安排、教學(xué)方法等方面進(jìn)行了探討。由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是近年來(lái)的新興技術(shù),該課程也是中國(guó)傳媒大學(xué)理工學(xué)部信息工程學(xué)院網(wǎng)絡(luò)工程系自2014年首次引入的新課程,一切還在逐步摸索過(guò)程中,因此,探尋一套適合本專(zhuān)業(yè)學(xué)生的課程教學(xué)方案任重道遠(yuǎn)。
4 結(jié)語(yǔ)
此文是筆者近3年來(lái)參加物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)建設(shè)研討班培訓(xùn)、備課、授課的心得體會(huì)。由于筆者的驗(yàn)有限,考慮問(wèn)題難免有失偏頗,望與各位讀者共同探討。作為一名青年教師,筆者未來(lái)仍然需要逐步沉淀,不斷思考、總結(jié)、實(shí)踐,為培養(yǎng)出社會(huì)需要的物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)人才貢獻(xiàn)力量。
參考文獻(xiàn)
[1] 吳功宜,吳英.物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2012.
[2] 劉云浩.物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論[M].北京:科學(xué)出版社,2010.
[3] 王志良,石志國(guó).物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2011.
[4] 王汝傳,孫力娟.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論[M].北京:清華大學(xué)出版社,2011.
[5] 張凱,張?chǎng)╂?物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論[M].北京:清華大學(xué)版社,2012.
[6] 黃東軍.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論[M].北京:電子工業(yè)出版社,2012.
[7] 詹青龍,劉建卿.物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論[M].北京:清華大學(xué)出版社,2012.
[8] 石志國(guó),王志良,丁大偉.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用[M].北京:清華大學(xué)出版社,2012:9.
[9] 陳明,王鎖柱.物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)生與發(fā)展[J].計(jì)算機(jī)教育,2010(12):1-3.
[10] 教育部高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì).高等學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系與規(guī)范[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2011.
[11] 吳功宜.對(duì)物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)體系建設(shè)的思考[J].計(jì)算機(jī)教育,2010(21):26-29.
[12] 桂小林.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專(zhuān)業(yè)課程體系探索[J].計(jì)算機(jī)教育,2010(16):1-3.
一、單選題(共10道試題,共40分)
1.哪個(gè)不是物理傳感器()。
a.視覺(jué)傳感器
b.嗅覺(jué)傳感器
c.聽(tīng)覺(jué)傳感器
d.觸覺(jué)傳感器
正確答案:b
2.2009年10月()提出了“智慧地球”。
b.微軟
c.三星
d.國(guó)際電信聯(lián)盟
正確答案:a
3.三層結(jié)構(gòu)類(lèi)型的物聯(lián)網(wǎng)不包括()。
a.感知層
b.網(wǎng)絡(luò)層
c.應(yīng)用層
d.會(huì)話層
正確答案:d
4.mac層采用了完全確認(rèn)的(),每個(gè)發(fā)送的數(shù)據(jù)包都必須等待接受方的確認(rèn)信息。
a.自愈功能
b.自組織功能
c.碰撞避免機(jī)制
d.數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制
正確答案:d
5.歐盟在()年制訂了物聯(lián)網(wǎng)歐洲行動(dòng)計(jì)劃,被視為“重振歐洲的重要組成部分”。
6.zigbee的頻帶,()傳輸速率為250kb/s全球通用。
7.rfid卡()可分為:有源(active)標(biāo)簽和無(wú)源(passive)標(biāo)簽。
a.按供電方式分
b.按載波頻率分
c.按標(biāo)簽內(nèi)是否含有電池分
d.按標(biāo)簽的讀寫(xiě)功能分
8.運(yùn)用云計(jì)算、數(shù)據(jù)挖掘以及模糊識(shí)別等人工智能技術(shù),對(duì)海量的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析和處理,對(duì)物體實(shí)施智能化的控制,指的是()。
a.可靠傳遞
b.全面感知
c.智能處理
d.互聯(lián)網(wǎng)
9.物聯(lián)網(wǎng)的核心是()。
a.應(yīng)用
b.產(chǎn)業(yè)
c.技術(shù)
d.標(biāo)準(zhǔn)
10.在云計(jì)算平臺(tái)中,()基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)。
二、多選題(共5道試題,共20分)
1.物聯(lián)網(wǎng)的主要特征()。
a.全面感知
b.功能強(qiáng)大
c.智能處理
d.可靠傳送
2.rfid標(biāo)簽的分類(lèi)按標(biāo)簽讀寫(xiě)功能分()。
a.只讀標(biāo)簽
b.一次寫(xiě)多次讀標(biāo)簽
c.被動(dòng)式標(biāo)簽(rtf)
d.可讀寫(xiě)標(biāo)簽
3.rfid標(biāo)簽的分類(lèi)按標(biāo)簽內(nèi)是否含有電池分包括()。
a.主動(dòng)式標(biāo)簽(ttf)
b.被動(dòng)式標(biāo)簽(rtf)
c.有源(active)標(biāo)簽
d.無(wú)源(passive)標(biāo)簽
4.國(guó)際電信聯(lián)盟(itu)名為《internetofthings》的技術(shù)報(bào)告,其中包含()。
a.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持
b.市場(chǎng)機(jī)遇
c.發(fā)達(dá)中國(guó)的機(jī)遇
d.面臨的挑戰(zhàn)和存在的問(wèn)題
5.云計(jì)算基本的部署模式包括()。
a.公共云
b.社區(qū)云
c.專(zhuān)用云
d.混合云
三、判斷題(共10道試題,共40分)
1.物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)可以劃分為行業(yè)服務(wù)和公眾服務(wù)。
a.錯(cuò)誤
b.正確
2.物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層技術(shù)主要用于實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)信息的雙向傳遞和控制,重點(diǎn)在于適應(yīng)物物通信需求的無(wú)線接入網(wǎng)和核心網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)改造和優(yōu)化,以及滿足低功耗、低速率等物物通信特點(diǎn)的感知層通信和組網(wǎng)技術(shù)。
a.錯(cuò)誤
b.正確
3.射頻識(shí)別技術(shù)實(shí)際上是自動(dòng)識(shí)別技術(shù)在無(wú)線電技術(shù)方面的具體應(yīng)用與發(fā)展。
a.錯(cuò)誤
b.正確
4.“物聯(lián)網(wǎng)”是指通過(guò)裝置在物體上的各種信息傳感設(shè)備,如rfid裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等等,賦予物體智能,并通過(guò)接口與互聯(lián)網(wǎng)相連而形成一個(gè)物品與物品相連的巨大的分布式協(xié)同網(wǎng)絡(luò)。
a.錯(cuò)誤
b.正確
5.物聯(lián)網(wǎng)已被明確列入《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃(2006-2020年)》和2050年國(guó)家產(chǎn)業(yè)路線圖。
a.錯(cuò)誤
b.正確
6.傳感器網(wǎng):由各種傳感器和傳感器節(jié)點(diǎn)組成的網(wǎng)絡(luò)。
a.錯(cuò)誤
b.正確
7.m2m是指機(jī)器與機(jī)器之間的通訊。
a.錯(cuò)誤
b.正確
8.物聯(lián)網(wǎng)和傳感網(wǎng)是一樣的。
a.錯(cuò)誤
b.正確
9.1999年,electronicproductcode(epc)global的前身麻省理工auto-id中心提出“internetofthings”的構(gòu)想。
a.錯(cuò)誤
b.正確
10.物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)不需要考慮能源問(wèn)題。
關(guān)鍵詞 物聯(lián)網(wǎng);傳感器;網(wǎng)絡(luò);計(jì)算機(jī)
中圖分類(lèi)號(hào) TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708(2017)180-0026-02
1 物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)概念
所謂物聯(lián)網(wǎng)就是在現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展,實(shí)現(xiàn)各種物品的互聯(lián)互通,物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)是未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的三大方向,是行業(yè)的方向標(biāo),許多國(guó)家甚至將其作為戰(zhàn)略性發(fā)展行業(yè)予以規(guī)劃。簡(jiǎn)言之,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就是通過(guò)傳感器技術(shù),將傳感設(shè)備收集到的作業(yè)環(huán)境的各種模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)系統(tǒng)可以識(shí)別的數(shù)字信號(hào),再通過(guò)通信信道,將其傳送到遠(yuǎn)端的控制中心,遠(yuǎn)端控制中心根據(jù)用戶既定值,做出數(shù)據(jù)分析和判斷,將超過(guò)或低于閥值的數(shù)據(jù)通過(guò)控制信號(hào)再傳送到終端的控制器進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整,使得整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行在實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、監(jiān)控、預(yù)警的智能化控制系統(tǒng)下。由此可見(jiàn),物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為人們實(shí)現(xiàn)了高度智能化的生產(chǎn)生活控制。
2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展所依脫的技術(shù)分析
2.1 傳感器技術(shù)
傳感器技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù),物聯(lián)網(wǎng)所控制的各個(gè)終端處理器,就是依靠數(shù)量豐富的傳感器設(shè)備進(jìn)行環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)控,離開(kāi)了傳感技術(shù),就好像沒(méi)有知覺(jué)和感官的人體,更別談智能控制。傳感器設(shè)備要具有高度穩(wěn)定性、運(yùn)行可靠性,同時(shí)無(wú)論是體積、還是檢測(cè)靈敏度都越來(lái)越好,這得益于近年來(lái)快速發(fā)展的電子控制技術(shù),芯片生產(chǎn)工藝的大幅度提升,以智能停車(chē)場(chǎng)的火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)為例,其傳感器就包括了數(shù)量繁多的煙感、溫感、光感、熱輻射等控制感應(yīng)器,通過(guò)這些傳感器,可以將停車(chē)場(chǎng)環(huán)境的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的監(jiān)控,一旦高出既定閥值,數(shù)據(jù)通過(guò)控制系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)警,聯(lián)動(dòng)設(shè)備也開(kāi)始工作,這種高度智能化控制,都需要傳感器設(shè)備發(fā)揮重要的感作用??傊瑐鞲衅骷夹g(shù)作為關(guān)鍵的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之一,有著極其重要的環(huán)境數(shù)據(jù)傳感作用。
2.2 網(wǎng)絡(luò)傳輸
如果將物聯(lián)網(wǎng)信息系統(tǒng)比作是一個(gè)有機(jī)運(yùn)行的人體的話,那么網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)則是人體分布于各處的神經(jīng),通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了終端控制設(shè)備與數(shù)據(jù)中心的信息交換,才得以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效控制。網(wǎng)絡(luò)傳輸在物聯(lián)網(wǎng)方面有著更高的要求主要體現(xiàn)在3個(gè)方面,首先是傳輸?shù)臄?shù)據(jù)帶寬要求更高,無(wú)論是傳感器設(shè)備、終端控制器還是數(shù)據(jù)中心他們彼此需要實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的交換、如果信道帶寬不能滿足要求,對(duì)于一些實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的處理就會(huì)產(chǎn)生較大的延時(shí),不利于精細(xì)化的控制;其次是網(wǎng)絡(luò)速度的要求,物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不僅僅局限于簡(jiǎn)單的控制數(shù)據(jù),往往還進(jìn)行視頻、聲音等數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸,這些容量較大的數(shù)據(jù),在網(wǎng)絡(luò)傳輸速度一定的條件下,同樣會(huì)產(chǎn)生較大的延時(shí),不利于系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制,這也是各個(gè)國(guó)家爭(zhēng)相發(fā)展4G/5G高速網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵;最后則是網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議、地址分配的標(biāo)準(zhǔn),目前傳統(tǒng)的基于IPV4的網(wǎng)絡(luò)地址分配面臨地址枯竭等問(wèn)題,同樣的傳輸協(xié)議行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)還未出現(xiàn),非標(biāo)準(zhǔn)化的控制協(xié)議對(duì)于實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一化的管理和設(shè)計(jì)是嚴(yán)重的阻礙。由此,做好網(wǎng)絡(luò)傳輸方面的技術(shù)保障對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展同樣至關(guān)重要。
2.3 數(shù)據(jù)處理中心以及終端控制器
物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理中心是相對(duì)于終端控制器的,終端控制器是分布于各類(lèi)“實(shí)物”上的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng),是對(duì)實(shí)物進(jìn)行局部性控制的關(guān)鍵,通常和各類(lèi)的傳感設(shè)備相連接,再通過(guò)一定的通信線路與數(shù)據(jù)處理中心相互聯(lián)通;數(shù)據(jù)處理中心則是控制全局性的中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng),協(xié)調(diào)各個(gè)終端設(shè)備的數(shù)據(jù)信息,使整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行在實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、精細(xì)的控制之下。終端控制器可以是單片機(jī)系統(tǒng),也可以是各種嵌入式的ARM系統(tǒng),其中單片機(jī)系統(tǒng)在體積、價(jià)格方面都有著較大的優(yōu)勢(shì),而ARM系統(tǒng)設(shè)備則是在功能豐富度方面、運(yùn)算速度方面有著更大的優(yōu)勢(shì),用戶應(yīng)根據(jù)需求進(jìn)行合理的選擇。數(shù)據(jù)處理中心一般都由微型計(jì)算機(jī)進(jìn)行擔(dān)任,其運(yùn)算速度和控制協(xié)調(diào)能力更加強(qiáng)大,總之作為整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的指揮控制“大腦”,各種控制設(shè)備同樣發(fā)揮著不可忽視的作用。
2.4 相關(guān)行業(yè)技術(shù)
行業(yè)相關(guān)技術(shù)則是與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的具體環(huán)境有著直接關(guān)系,物聯(lián)網(wǎng)廣泛應(yīng)用于居家、生產(chǎn)控制、安全監(jiān)測(cè)等諸多領(lǐng)域,每個(gè)領(lǐng)域都有著其行業(yè)的獨(dú)特知識(shí)結(jié)構(gòu),因此根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)所應(yīng)用的具體環(huán)境,一些特定于各個(gè)領(lǐng)域的控制處理設(shè)備還是比較多的,以居家為例,其更多的是各類(lèi)居家用電設(shè)備、家電等物件的控制居多,由此可見(jiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一種技術(shù)大融合的信息系統(tǒng),離開(kāi)了相關(guān)行業(yè)技術(shù)也是很難發(fā)揮其應(yīng)有的作用的。
3 物聯(lián)網(wǎng)與相關(guān)技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用介紹
3.1 智慧家庭
物聯(lián)網(wǎng)與各種家電、生活用具、門(mén)窗傳感器等的組合構(gòu)成了智慧家庭的基本結(jié)構(gòu),物聯(lián)網(wǎng)利用分布于各個(gè)居家用品上的傳感設(shè)備和終端控制器,收集居家環(huán)境下的各類(lèi)數(shù)據(jù),例如溫濕度、煙霧度、光輻射強(qiáng)度、門(mén)窗關(guān)閉數(shù)據(jù)等等,使得整個(gè)居家環(huán)境都處于動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)的監(jiān)控下,數(shù)據(jù)處理中心根據(jù)這些實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)警,可以通過(guò)短信、互聯(lián)網(wǎng)信息等將居家環(huán)境信息發(fā)送到遠(yuǎn)程用戶的移動(dòng)設(shè)備上,實(shí)現(xiàn)了便捷、安全、舒適的現(xiàn)代化居家控制。
3.2 智能安全建筑
安全建筑并不是不會(huì)發(fā)生諸如火災(zāi)、水災(zāi)等災(zāi)害的建筑物,而是通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將整個(gè)建筑的災(zāi)情情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控處理,一旦出現(xiàn)了某種災(zāi)情,進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)警,并且通過(guò)警報(bào)等形式通知建筑物人員,同時(shí)啟動(dòng)各種聯(lián)動(dòng)消防設(shè)備,進(jìn)行聯(lián)動(dòng)災(zāi)情處理,而人的某方面作用逐漸被淡化,用戶可以更加專(zhuān)注于災(zāi)情控制的某些方面,從而有效降低了災(zāi)情帶給建筑物的傷害,提高了災(zāi)情的可控性,減少了人財(cái)物等諸多方面的損失。實(shí)現(xiàn)建筑安全的智能可靠控制。
3.3 智慧城市
智慧城市則是將城市的各個(gè)功能例如道路情況、紅綠燈情況、天氣氣候等情況,利用龐大的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)監(jiān)控,通過(guò)智能的數(shù)據(jù)控制中心,給予人們城市生活預(yù)警,使得整個(gè)城市的運(yùn)行更加高效和現(xiàn)代化,當(dāng)然,這種智慧型城市,簡(jiǎn)單的依靠物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,還需要大數(shù)據(jù)云計(jì)算處理技術(shù)的支持,畢竟這種城市型數(shù)據(jù)的復(fù)雜度不是簡(jiǎn)單的智慧家庭、智能安全建筑所能夠比擬的,需要極強(qiáng)的數(shù)據(jù)控制處理中心進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和動(dòng)態(tài)操作。
3.4 其他方面
除了上述介紹的幾個(gè)方面物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代物流應(yīng)用、生物工程領(lǐng)域、以及智慧電網(wǎng)等各方面,相信隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,這種高度智能化的控制預(yù)警必將帶給人們更加高品質(zhì)的生活。
4 結(jié)論
綜上,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)涉及到了諸多的先進(jìn)技術(shù),通過(guò)各類(lèi)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合實(shí)現(xiàn)了豐富多彩的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),帶給人們生產(chǎn)、生活的極大便利。
參考文獻(xiàn)
[1]鄭紀(jì)業(yè),阮懷軍,封文杰.農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)與應(yīng)用領(lǐng)域研究進(jìn)展[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),2017(4):657-668.
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);現(xiàn)代教育活動(dòng);應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一項(xiàng)在上個(gè)世紀(jì)末由美國(guó)的麻省理工學(xué)院提出的,它的主要涵義是將所有的物品利用射頻技術(shù)進(jìn)行識(shí)別,同時(shí)將識(shí)別到的信息通過(guò)一些特定的設(shè)備進(jìn)行連接,在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行共享,這樣的過(guò)程就可以實(shí)現(xiàn)信息的智能處理,同時(shí)對(duì)所有物品都能夠進(jìn)行主動(dòng)管理。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)所使用的系統(tǒng)具有眾多先進(jìn)的設(shè)備組成,從最終端的射頻技術(shù)儀器、位置感應(yīng)器、定位器到識(shí)別等設(shè)備進(jìn)行連接產(chǎn)生相互作用,最終形成一個(gè)集團(tuán)化的最大網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)⒈姸辔锲范悸?lián)系在一起,在整體的網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)終端都可以被控制和互動(dòng)甚至共享,利用終端的一些移動(dòng)、監(jiān)控等方式進(jìn)行識(shí)別,進(jìn)而采取相應(yīng)的操作,可以說(shuō)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)極大地改變了現(xiàn)代人們的生活,在社會(huì)中的眾多方面都可以得到廣泛的應(yīng)用,本文就以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基本涵義出發(fā),探討其如何在現(xiàn)代教育活動(dòng)中發(fā)揮其巨大的功能。
一、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的涵義
早在2008年,國(guó)際上對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)就已經(jīng)有了明確的定義,對(duì)其進(jìn)行定義的是歐洲的信息社會(huì)與媒體委員會(huì),具體定義的內(nèi)容是“具有身份標(biāo)識(shí)與虛擬的個(gè)性化特征,可以利用智能化接口在只能空間進(jìn)行相關(guān)操作,并可以與社會(huì)的、環(huán)境的、用戶的上下文相互連接并進(jìn)行有效溝通”的由各種物品連接而成的網(wǎng)絡(luò)[2]。物聯(lián)網(wǎng)的性質(zhì)是具備連接合并能力的網(wǎng)絡(luò),可以是如今的互聯(lián)網(wǎng),也可以是在未來(lái)發(fā)展而生的新型網(wǎng)絡(luò),其中網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)個(gè)體都具有各自的功能與性質(zhì),扮演者不同的角色,但是整體還是具備網(wǎng)絡(luò)連接的依附性。
物聯(lián)網(wǎng)的主要功能顧名思義來(lái)講,就是將物品進(jìn)行連接的網(wǎng)絡(luò),只是這樣的網(wǎng)絡(luò)是通過(guò)現(xiàn)代化的科技手段,以信息的獲取設(shè)備進(jìn)行識(shí)別,將當(dāng)今世界中各種物品進(jìn)行信息上的聯(lián)通從而形成一個(gè)系統(tǒng),系統(tǒng)的每一個(gè)部件都被傳感器而作了信息化處理,這樣物聯(lián)網(wǎng)中的各項(xiàng)物品就因?yàn)槠涮厥獾男畔傩猿蔀槲锫?lián)網(wǎng)中獨(dú)一無(wú)二的終端,便于進(jìn)行集中管理與信息的共享傳達(dá)。從物聯(lián)網(wǎng)的功能來(lái)說(shuō),它能夠?qū)崿F(xiàn)的是將人、計(jì)算機(jī)、各類(lèi)物品之間的相通與聯(lián)系,但是在如今的世界中,依托現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)的連接作用,物聯(lián)網(wǎng)的連接方位還僅限于個(gè)人與計(jì)算機(jī)個(gè)體之間的連通,如今的物聯(lián)網(wǎng)需要解決物品之間的連接。
物聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)代社會(huì)中如今已經(jīng)形成自身的特色,總結(jié)來(lái)講可以說(shuō)具備了四個(gè)方面的特點(diǎn)。首先是連接性,也是物聯(lián)網(wǎng)本身最主要的特征,物聯(lián)網(wǎng)不僅能夠在時(shí)間尺度上進(jìn)行連接,也能夠在空間尺度上進(jìn)行連接,甚至在不同的終端物件之間也能夠暢通無(wú)阻;其次是物聯(lián)網(wǎng)的先進(jìn)性,物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)基礎(chǔ)就是現(xiàn)代社會(huì)的眾多技術(shù)進(jìn)步,在這些技術(shù)的積累和配合作用下,物聯(lián)網(wǎng)才能夠在識(shí)別、通訊、材料等方面建設(shè)成為完整的系統(tǒng),發(fā)揮其強(qiáng)大的功能;再次是其智能性,物聯(lián)網(wǎng)將各類(lèi)物件進(jìn)行連接的過(guò)程就是一個(gè)將具象的物體通過(guò)信息化的處理進(jìn)行虛擬化識(shí)別的過(guò)程,如今的世界技術(shù)不斷進(jìn)步,人們生活中的物件就能夠以智能化的方式進(jìn)行識(shí)別,通過(guò)信息化的感知手段進(jìn)行連接,甚至還能夠與人們周?chē)沫h(huán)境相連接,讓人們能夠最大程度地收集所需的各類(lèi)信息數(shù)據(jù),以便于人們從事各種各樣的活動(dòng)。
二、物聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)代教育活動(dòng)中的應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)憑借其強(qiáng)大的功能,利用射頻技術(shù)、傳感器技術(shù)、信息技術(shù)等多種手段,能夠?qū)⒍喾N多樣的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集以實(shí)現(xiàn)智能化的處理和傳遞,將物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部終端進(jìn)行識(shí)別和控制等操作。在教育活動(dòng)中,物聯(lián)網(wǎng)也可以將其活動(dòng)中涉及到的各類(lèi)物件進(jìn)行連接,發(fā)揮其強(qiáng)大的功能,極大地幫助從事輔助教學(xué)活動(dòng),使教學(xué)活動(dòng)更加便捷而有效率。下圖展示了2010年至2012年間物聯(lián)網(wǎng)IT技術(shù)在教育領(lǐng)域內(nèi)的投資規(guī)模與增長(zhǎng)速度:
1.建立教育環(huán)境
教學(xué)環(huán)境往往決定了學(xué)生是否能夠快速地將自身融入教育活動(dòng)中去,因此良好的教育環(huán)境可以幫助學(xué)生和教師更好地開(kāi)始教育活動(dòng)。在傳統(tǒng)的教學(xué)中,教師和學(xué)生接觸到的教學(xué)元素與物件非常有限,除了基本的書(shū)本和教學(xué)工具,很難出現(xiàn)更加有效率的教學(xué)輔助工具。因此這樣的環(huán)境中學(xué)生的學(xué)習(xí)比較表面,特別是一些較為抽象的知識(shí)和虛擬環(huán)境中的知識(shí),學(xué)生也很難深入學(xué)習(xí)。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)則可以極大地改變這一現(xiàn)象,在物聯(lián)網(wǎng)所建立的教學(xué)環(huán)境中,學(xué)生和教師可以進(jìn)行更加生動(dòng)的交流,因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)可以將傳統(tǒng)教育環(huán)境中的各項(xiàng)元素進(jìn)行智能化的連通,將現(xiàn)實(shí)中人的需求轉(zhuǎn)化為虛擬的數(shù)據(jù),從而知道其它元素進(jìn)行一定改變來(lái)適應(yīng)人的需求,也就是人機(jī)互動(dòng),同時(shí)人與普通的教學(xué)物件之間也會(huì)形成互動(dòng),在這樣的環(huán)境中,人與人的交流也更加深入,明顯地改善了教學(xué)活動(dòng)[3]。在這樣的教育環(huán)境中,物聯(lián)網(wǎng)可以將環(huán)境中的元素例如書(shū)本、展示板、桌椅等物件進(jìn)行智能化處理,將其通過(guò)傳感器的方式采集數(shù)據(jù),根據(jù)實(shí)際的環(huán)境進(jìn)行對(duì)比,同時(shí)結(jié)合教師與學(xué)生的需求,創(chuàng)造出更加適宜教育活動(dòng)的條件,幫助進(jìn)行教育環(huán)境的改善,這樣就形成了智能化的教學(xué)環(huán)境。
例如在教育活動(dòng)中,傳統(tǒng)的環(huán)境是固定的,教師與學(xué)生面對(duì)的物件都是固定不能改變,在物聯(lián)網(wǎng)的幫助下,環(huán)境中的元素可以根據(jù)人的需要進(jìn)行改變。比如上課中的光線受到外界天氣光線與室內(nèi)燈光亮度的影響不一定時(shí)時(shí)都能夠滿足教師的教學(xué)與學(xué)生的視覺(jué)需求,這樣物聯(lián)網(wǎng)可以在燈光上安裝智能化的調(diào)節(jié)裝備,將燈光的亮度可以根據(jù)外界光線亮度的明暗進(jìn)行智能化調(diào)節(jié),這樣就能夠讓學(xué)生在更適宜教育活動(dòng)的環(huán)境中進(jìn)行學(xué)習(xí)。
2.豐富實(shí)驗(yàn)手段
在現(xiàn)代化的教育活動(dòng)中,教師的教學(xué)手段顯得尤為重要,現(xiàn)代教育與傳統(tǒng)教育的最主要區(qū)別是教師可以依托現(xiàn)代化的教學(xué)設(shè)備對(duì)學(xué)生進(jìn)行多樣化的教學(xué)。尤其是在課堂上涉及到學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力的實(shí)驗(yàn)操作,它能夠幫助學(xué)生更好地理解書(shū)本上的理論知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。傳統(tǒng)的教學(xué)手段十分單一,在基本的講解之外也缺乏有效的實(shí)踐手段,即使具備了一定讓學(xué)生實(shí)踐的機(jī)會(huì),也會(huì)因?yàn)榘踩矫娴榷喾N原因存在隱患,所以說(shuō)學(xué)生在傳統(tǒng)的教學(xué)活動(dòng)中很難獲得實(shí)踐的體驗(yàn)。
物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)可以為教師與學(xué)生提供更加豐富的教學(xué)手段,不僅在教學(xué)手段上可以為學(xué)生提供豐富多樣化的方案、也可以為學(xué)生創(chuàng)建安全的環(huán)境,更可以讓學(xué)生在安全的氛圍內(nèi)進(jìn)行學(xué)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)。例如在使用特定實(shí)驗(yàn)儀器時(shí),儀器內(nèi)部都有詳細(xì)的使用說(shuō)明,當(dāng)儀器出現(xiàn)問(wèn)題或者操作不當(dāng)?shù)臅r(shí)候,儀器可以通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行警告,不僅讓學(xué)生意識(shí)到操作問(wèn)題,也可以讓教師及時(shí)了解以保證實(shí)驗(yàn)安全,在涉及到一些學(xué)生不能夠親手進(jìn)行操作的實(shí)驗(yàn)時(shí),教師可以通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)的虛擬系統(tǒng)進(jìn)行模擬,讓學(xué)生從模擬的系統(tǒng)中獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行自行處理,另外也可以通過(guò)異地的方式將教育活動(dòng)中不能夠提供的試驗(yàn)設(shè)備從物聯(lián)網(wǎng)中的其它地點(diǎn)進(jìn)行獲取,從而遠(yuǎn)程控制試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行操作以獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),這樣就全面保證了實(shí)驗(yàn)的安全性,也讓實(shí)驗(yàn)在方式上在空間得到了拓展。
3.管理教育活動(dòng)
物聯(lián)網(wǎng)除了在教育活動(dòng)中幫助豐富內(nèi)容和方式以外,在教學(xué)活動(dòng)的管理上也可以發(fā)揮巨大的作用。例如在學(xué)校的人員出入管理上,已經(jīng)有學(xué)校采用了先進(jìn)的射頻識(shí)別技術(shù)幫助在學(xué)生考勤、門(mén)禁系統(tǒng)、健康檢測(cè)、會(huì)以簽到等方面進(jìn)行管理,通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)將校園內(nèi)的人員和物品進(jìn)行全方位的整合,實(shí)現(xiàn)信息的共享,比如在學(xué)生出入校園時(shí),身上都攜帶了校園統(tǒng)一的識(shí)別標(biāo)簽,這樣當(dāng)學(xué)生在出入校園內(nèi)特定場(chǎng)合時(shí),可以通過(guò)身上攜帶的標(biāo)簽進(jìn)行射頻識(shí)別動(dòng)作,讓學(xué)校了解到學(xué)生的活動(dòng)信息,當(dāng)活動(dòng)為會(huì)議、報(bào)道、課堂上課等,還可以通過(guò)射頻識(shí)別標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)人員的報(bào)道與簽到服務(wù),極大地方便了教學(xué)管理活動(dòng);當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用到學(xué)生的健康檢測(cè)時(shí),還可以發(fā)揮特殊的功能,比如學(xué)生在進(jìn)出校園時(shí),在校門(mén)出可以通過(guò)設(shè)置遠(yuǎn)程的體溫檢測(cè)設(shè)備對(duì)行走中的學(xué)生進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè),如果學(xué)生的體溫處于不正藏的范圍內(nèi)會(huì)通過(guò)識(shí)別其身份標(biāo)簽進(jìn)行信息的錄入,這樣學(xué)校就能夠獲得學(xué)生的體溫不正常信息,從而通知該學(xué)生采取措施進(jìn)行治療,極大地避免了傳染性疾病的傳播,保證了其他教育活動(dòng)人員的健康;如果學(xué)生的行動(dòng)范圍超過(guò)了校園內(nèi)的安全區(qū)域,例如地下室,無(wú)遮擋的高樓層等,該區(qū)域可以通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)到學(xué)生的進(jìn)入,這樣可以及時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)特定設(shè)備播報(bào)安全信息,避免學(xué)生在未及時(shí)告知的情況下錯(cuò)誤進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域,實(shí)現(xiàn)安全監(jiān)控;在避免校外人員進(jìn)入校園活動(dòng)時(shí),物聯(lián)網(wǎng)也可以通過(guò)監(jiān)控人員進(jìn)出校園來(lái)得知哪些人員在未得到校園網(wǎng)絡(luò)認(rèn)可的身份情況下進(jìn)入了校園,這樣學(xué)校的監(jiān)控部門(mén)就可以通過(guò)錄像和信息通知安全管理人員進(jìn)行介入,以保證校園的安全,避免不法人員和陌生人員的進(jìn)入[4]。
4.拓展活動(dòng)范圍
傳統(tǒng)的教學(xué)活動(dòng)普遍被限制在校園范圍內(nèi),不能夠走出校園進(jìn)行更多的實(shí)踐活動(dòng),如果能夠走出校園,通過(guò)進(jìn)行異地的游覽、參觀和體驗(yàn),學(xué)生就可以在戶外獲得更加真切的體驗(yàn),極大地豐富了教學(xué)的空間范圍,也讓學(xué)生的學(xué)習(xí)效果得到進(jìn)一步增強(qiáng)。利用現(xiàn)代化的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就可以做到這一點(diǎn),在課外的活動(dòng)中,學(xué)生可以拓展自身的視野,活動(dòng)起自己的雙手,見(jiàn)識(shí)到更加豐富的世界,引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生更加濃厚的學(xué)習(xí)熱情,例如許多地方已經(jīng)開(kāi)展了青少年活動(dòng)基地的建設(shè)項(xiàng)目,為學(xué)生提供課外參觀可體驗(yàn)的機(jī)會(huì),比如臺(tái)灣、廣東等地已經(jīng)有了現(xiàn)代化的氣象平臺(tái),可以讓學(xué)生實(shí)地體驗(yàn)氣象的觀測(cè)活動(dòng),在引導(dǎo)員的講解下了解氣象部門(mén)是如何通過(guò)觀察判斷天氣的變化,在這樣的過(guò)程中,學(xué)生還可以了解到遙感、通訊、精密測(cè)量等多種多樣的現(xiàn)代化技術(shù)手段,全面地支撐起整個(gè)氣象服務(wù)體系,在回到學(xué)校之后,還可以利用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的連接將氣象臺(tái)的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)連接,讓學(xué)生在校園內(nèi)也可以觀察到以前只能夠去氣象部門(mén)才能夠體驗(yàn)到的氣象圖像與數(shù)據(jù)[5]。同時(shí),還可以結(jié)合學(xué)校自身的小小氣象臺(tái)于天文臺(tái),將自身的觀測(cè)數(shù)據(jù)與專(zhuān)業(yè)氣象臺(tái)進(jìn)行對(duì)比,了解其中的差異和技術(shù),使學(xué)生熱愛(ài)氣象工作,對(duì)現(xiàn)代化的技術(shù)手段產(chǎn)生濃厚的興趣,確立自己的理想目標(biāo),進(jìn)而更加努力地進(jìn)行學(xué)習(xí),為自身的理想而奮斗。
三、總結(jié)
總的來(lái)說(shuō),現(xiàn)代化的物聯(lián)網(wǎng)具有強(qiáng)大的功能,能夠依托先進(jìn)的通訊與數(shù)據(jù)獲取手段,將現(xiàn)實(shí)世界的各種物件與人員進(jìn)行信息上的連接,形成龐大的網(wǎng)絡(luò),通過(guò)信息的共享實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換,幫助人們進(jìn)行多樣化的活動(dòng)。在現(xiàn)代教育活動(dòng)中也是如此,利用物聯(lián)網(wǎng)可以在教學(xué)內(nèi)容的手段、內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)方式與活動(dòng)空間上進(jìn)行全面拓展,讓學(xué)生享受到更加多樣化的豐富內(nèi)容,讓教師更加便捷高效地進(jìn)行現(xiàn)代教育活動(dòng),全面推進(jìn)現(xiàn)代化教育的發(fā)展,幫助學(xué)生成長(zhǎng)為更加合格的現(xiàn)代化人才。
參考文獻(xiàn):
[1]代慧卿.教育領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用研究[J].泰安:岱宗學(xué)刊:泰安教育學(xué)院學(xué)報(bào),2011(2):79-80
[2]史根林,趙振杰.論物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)教育變革的機(jī)遇與挑戰(zhàn)[J].南寧:學(xué)術(shù)論壇,2012,35(12):206-210
[3]王晴,王建華.物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展與高職教育之探討[J].南通:南通航運(yùn)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2010,09(3):98-101
[4]聞國(guó)才,姚南生,馮康.物聯(lián)網(wǎng)在高校中的應(yīng)用探討[J].北京:環(huán)球市場(chǎng)信息導(dǎo)報(bào),2012(8):46
[5]李盧一,鄭燕林.物聯(lián)網(wǎng)在教育中的應(yīng)用[J].北京:現(xiàn)代教育技術(shù),2010,20(2):8-10
作者簡(jiǎn)介:
通過(guò)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的綜合技能訓(xùn)練,能夠培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)方面的高級(jí)技術(shù)人才,并且學(xué)生畢業(yè)后可就業(yè)于與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的企業(yè)
盡管近年來(lái)開(kāi)設(shè)物流專(zhuān)業(yè)的院校都已建有一定規(guī)模的實(shí)訓(xùn)中心,但目前基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)條件建設(shè)還很欠缺,尤其是面向企業(yè)需求的物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用實(shí)訓(xùn)。大多數(shù)院校僅僅是物流管理軟件的應(yīng)用或物流系統(tǒng)的模塊化操作,先進(jìn)一點(diǎn)的也僅有用管理軟件驅(qū)動(dòng)硬設(shè)備件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成,且系統(tǒng)中信息采集方式比較單一,條碼是主要的數(shù)據(jù)采集手段,基于RFID技術(shù)和傳感技術(shù)的集成應(yīng)用平臺(tái)目前還不多見(jiàn)。為提升物流專(zhuān)業(yè)學(xué)生信息化應(yīng)用水平,我院協(xié)同專(zhuān)業(yè)的軟件公司,集中抽調(diào)了一批既具有物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),又具有深厚理論基礎(chǔ)的教師、工程師共同合作開(kāi)發(fā)了“基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的物流實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)”,為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、物流管理、物流工程、連鎖經(jīng)營(yíng)等專(zhuān)業(yè)的學(xué)生提供一個(gè)實(shí)戰(zhàn)化的職場(chǎng)環(huán)境。
實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)目標(biāo)
本系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)目標(biāo)是:在學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室內(nèi),搭建起一個(gè)以生產(chǎn)企業(yè)為主導(dǎo)、集供應(yīng)、倉(cāng)儲(chǔ)、配送、運(yùn)輸、銷(xiāo)售等物流節(jié)點(diǎn)于一體的供應(yīng)鏈仿真平臺(tái),并將此“平臺(tái)”當(dāng)作舞臺(tái),通過(guò)任務(wù)引導(dǎo)、環(huán)境模擬、行動(dòng)參與、親身體驗(yàn)、情景感觸等多種生動(dòng)活潑的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式,培養(yǎng)學(xué)生身臨其境地在針對(duì)崗位、流程、任務(wù)的實(shí)踐中,熟練掌握最新的物流信息技術(shù)在供應(yīng)鏈管理中的應(yīng)用,如:管理信息系統(tǒng)、多種傳感技術(shù)、條碼制作和掃描設(shè)備應(yīng)用、手持RF信息采集終端、帶gps和溫控設(shè)備的運(yùn)輸管理系統(tǒng)等。
通過(guò)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的綜合技能訓(xùn)練,能夠培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)方面的高級(jí)技術(shù)人才,并且學(xué)生畢業(yè)后可就業(yè)于與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)、的企業(yè)、行業(yè),從事與物流供應(yīng)鏈管理或物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的工作。
實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)需解決的主要問(wèn)題:如何使用RFID技術(shù)、傳感技術(shù)、3G傳輸技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)與多媒體技術(shù)、人一機(jī)一環(huán)境系統(tǒng)技術(shù)、GPS定位等,實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈管理中的原材料供應(yīng)、倉(cāng)儲(chǔ)管理、生產(chǎn)管理、運(yùn)輸管理、銷(xiāo)售管理以及售后服務(wù)管理中的業(yè)務(wù)流程優(yōu)化。如何與自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)、生產(chǎn)系統(tǒng)、電子標(biāo)簽揀選系統(tǒng)、POS系統(tǒng)等相集成,建立更為強(qiáng)大的信息鏈,實(shí)現(xiàn)在準(zhǔn)確的時(shí)間及時(shí)傳遞準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),進(jìn)行各種在線測(cè)量及支持質(zhì)量控制。如何設(shè)計(jì)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的供應(yīng)鏈系統(tǒng)總體架構(gòu)以及信息集成方案。
實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)流程
基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)以企業(yè)真實(shí)業(yè)務(wù)流程為基礎(chǔ),針對(duì)一個(gè)典型物流企業(yè)的供應(yīng)鏈管理系統(tǒng),構(gòu)建一個(gè)面向上下游企業(yè)之間供應(yīng)鏈管理的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用框架,將3G傳輸技術(shù)、RFID技術(shù)、溫度傳感器、壓力傳感器、GPS定位、車(chē)輛數(shù)據(jù)采集、警示和遠(yuǎn)程控制終端等應(yīng)用在各個(gè)環(huán)節(jié),在中間件基礎(chǔ)上增加與第三方應(yīng)用軟件的接口(為管理信息系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)接口)。使各種應(yīng)用軟件與RFID中間件數(shù)據(jù)互通互聯(lián),構(gòu)成一個(gè)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的物流綜合實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。
系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的具體設(shè)計(jì)流程為:在供應(yīng)鏈管理業(yè)務(wù)流程上,建立基于RFID的供應(yīng)鏈系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu),包括基于RFID的供應(yīng)鏈組建系統(tǒng)、運(yùn)行系統(tǒng)和軟硬件系統(tǒng)。在精益制造環(huán)節(jié),利用RFID電子標(biāo)簽預(yù)測(cè)原材料供應(yīng)需求,并對(duì)原材料進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤;應(yīng)用RFID的在制品跟蹤系統(tǒng)構(gòu)成無(wú)看板的拉式生產(chǎn)解決方案;并利用嵌在緩沖貨架上的標(biāo)簽閱讀器監(jiān)控零部件消耗狀況,及時(shí)向上游發(fā)送信號(hào)通知生產(chǎn)補(bǔ)充零部件。在倉(cāng)儲(chǔ)管理環(huán)節(jié),應(yīng)用RFID電子標(biāo)簽及溫度傳感器對(duì)商品在倉(cāng)儲(chǔ)管理中的溫度變化自動(dòng)記錄,出入庫(kù)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、傳遞、核對(duì)和更新。在物流運(yùn)輸過(guò)程中,應(yīng)用GPS、GIS實(shí)現(xiàn)車(chē)輛跟蹤定位、利用RFID+溫度傳感器集成技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品標(biāo)識(shí)和運(yùn)輸途中的溫度自動(dòng)采集,實(shí)時(shí)掌握運(yùn)輸過(guò)程中的溫度變化。在超市終端銷(xiāo)售時(shí),利用RFID電子標(biāo)簽記錄的數(shù)據(jù)可追溯、查詢產(chǎn)品的全供應(yīng)鏈信息。集成基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的供應(yīng)鏈管理平臺(tái)信息,具體包括RFID系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流關(guān)系、數(shù)據(jù)處理方法以及供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)商業(yè)價(jià)值挖掘。
實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)的功能
整個(gè)實(shí)訓(xùn)中心可分為8個(gè)功能區(qū),分別是教學(xué)區(qū)、職能區(qū)、智能運(yùn)輸區(qū)、自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)、電子標(biāo)簽揀選區(qū)、柔性生產(chǎn)區(qū)、智能超市區(qū)和存貨區(qū)。學(xué)生可在職能區(qū)扮演不同的管理角色體驗(yàn)對(duì)供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)的決策和控制,實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)既能分模塊實(shí)訓(xùn),也可基于典型工作任務(wù)開(kāi)展綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。
實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)可分解為6個(gè)模塊化實(shí)訓(xùn),具體內(nèi)容包括:
物聯(lián)網(wǎng)感知與獲取需要RFID讀寫(xiě)設(shè)備,智能RF手持終端,電子價(jià)格標(biāo)簽,智能購(gòu)物車(chē)等。
基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)。使用RFID技術(shù)/無(wú)線傳感網(wǎng)實(shí)現(xiàn)收貨驗(yàn)貨:使用RFID固定讀寫(xiě)器進(jìn)行收貨、驗(yàn)貨,確認(rèn)產(chǎn)品編號(hào)、訂單編號(hào)、數(shù)量、產(chǎn)品型號(hào)一致,并檢驗(yàn)運(yùn)輸過(guò)程恒溫情況。狀態(tài)信息通過(guò)無(wú)線傳感網(wǎng)在讀寫(xiě)器與控制中心、管理系統(tǒng)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。使用RFID技術(shù)/無(wú)線傳感網(wǎng)實(shí)現(xiàn)庫(kù)內(nèi)作業(yè):庫(kù)位、托盤(pán)用RFID標(biāo)簽代替條碼,使用RFID讀寫(xiě)器實(shí)現(xiàn)入庫(kù)、出庫(kù)、移庫(kù)、盤(pán)庫(kù)作業(yè)。狀態(tài)信息通過(guò)無(wú)線傳感網(wǎng)在讀寫(xiě)器與控制中心、管理信息系統(tǒng)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)輸跟蹤與監(jiān)控系統(tǒng)。用一輛帶有車(chē)載GPS終端的運(yùn)輸貨車(chē)在特制的軌道上模擬冷鏈物流運(yùn)輸,車(chē)輛在運(yùn)輸狀態(tài)時(shí),可實(shí)現(xiàn)車(chē)廂內(nèi)部的溫度、濕度、震動(dòng)、視頻,車(chē)廂外的視頻信息的監(jiān)測(cè),冷藏車(chē)廂溫度的控制,經(jīng)過(guò)集成傳感器的采集處理,實(shí)時(shí)通過(guò)Wi-Fi. 3G網(wǎng)絡(luò)無(wú)線上傳到上位機(jī)管理層面,為物流運(yùn)輸管理、調(diào)度規(guī)劃提供數(shù)據(jù)。系統(tǒng)可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將信息儲(chǔ)存、統(tǒng)計(jì)、提取處理、數(shù)據(jù)分析、報(bào)警提示,具有信息回溯、追蹤定位功能。在實(shí)際應(yīng)用中,可廣泛應(yīng)用于農(nóng)副產(chǎn)品、食品、危險(xiǎn)品、特種產(chǎn)品的運(yùn)輸環(huán)節(jié)中,實(shí)時(shí)把握車(chē)輛的最新?tīng)顟B(tài),便于監(jiān)控、調(diào)配,危險(xiǎn)時(shí)刻,上位管理層可做出提示、警示,反饋控制車(chē)廂溫控系統(tǒng),必要時(shí)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程關(guān)閉車(chē)輛的發(fā)動(dòng)機(jī),防止災(zāi)害的發(fā)生。
基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的生產(chǎn)管理系統(tǒng)。使用RFID技術(shù)跟蹤原材料使用:原材料收貨時(shí)以箱(或托盤(pán))為單位貼RFID標(biāo)簽,記錄供應(yīng)商、采購(gòu)單號(hào)、入庫(kù)時(shí)間、入庫(kù)庫(kù)位,在配送到工位時(shí),記錄生產(chǎn)批號(hào)。使用RFID技術(shù)跟蹤生產(chǎn)加工的過(guò)程:生產(chǎn)線上線、下線兩處安裝RFID識(shí)讀設(shè)備,并在產(chǎn)品或托盤(pán)上放置可反復(fù)讀寫(xiě)的RFID電子標(biāo)簽。這樣,當(dāng)這些產(chǎn)品或托盤(pán)經(jīng)過(guò)這些節(jié)點(diǎn)的時(shí)候,RFID讀寫(xiě)設(shè)備即可讀取到產(chǎn)品或托盤(pán)上標(biāo)簽內(nèi)的信息,并將這些系統(tǒng)實(shí)時(shí)反饋到后臺(tái)生產(chǎn)管理技術(shù)系統(tǒng)中,制造商就能很輕松地及時(shí)了解生產(chǎn)線的詳細(xì)工作情況。使用RFID技術(shù)記錄質(zhì)檢數(shù)據(jù):生產(chǎn)成品進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè),并通過(guò)RFID標(biāo)簽記錄質(zhì)檢信息,作為質(zhì)量追蹤所用。
基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能超市系統(tǒng)。使用RFID實(shí)現(xiàn)收貨、驗(yàn)貨:參考倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)節(jié)的收貨驗(yàn)貨。使用智能購(gòu)物車(chē)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定位選貨、銷(xiāo)售自動(dòng)結(jié)帳:自動(dòng)定位顯示出商品實(shí)時(shí)位置,出售的貨物經(jīng)過(guò)RFID門(mén)禁或賬臺(tái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化結(jié)算,系統(tǒng)自動(dòng)更新庫(kù)存信息以及客戶歷史購(gòu)物資料,從而避免經(jīng)常出現(xiàn)排長(zhǎng)隊(duì)結(jié)帳的現(xiàn)象。
基于物聯(lián)網(wǎng)的供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)。通過(guò)一個(gè)典型企業(yè)在生產(chǎn)環(huán)節(jié)、運(yùn)輸環(huán)節(jié)、倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)節(jié)、配送環(huán)節(jié)、零售環(huán)節(jié)引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品從生產(chǎn)到零售整個(gè)生命周期的全程跟蹤。RFID技術(shù)為實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈上各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的高效協(xié)同和信息共享提供了技術(shù)平臺(tái)。通過(guò)RFID觸發(fā)事件管理來(lái)實(shí)現(xiàn)協(xié)同;通過(guò)對(duì)無(wú)線標(biāo)簽的信息讀寫(xiě)實(shí)現(xiàn)信息共享。帶有電子標(biāo)簽的貨物進(jìn)出通道口的時(shí)候,RFID標(biāo)簽?zāi)軌虬l(fā)出無(wú)線信號(hào),把信息立即傳遞給無(wú)線射頻閱讀器,傳遞到供應(yīng)鏈經(jīng)營(yíng)管理部門(mén)的各個(gè)環(huán)節(jié)上,于是車(chē)間、倉(cāng)庫(kù)、運(yùn)輸途中,甚至超市貨架上的有關(guān)商品的貨物動(dòng)態(tài)就可以一目了然,實(shí)現(xiàn)商品在整個(gè)供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)中監(jiān)控和跟蹤管理。
關(guān)鍵詞:RFID;物聯(lián)網(wǎng);車(chē)輛防盜;聯(lián)動(dòng)報(bào)警
中圖法分類(lèi)號(hào):TP315 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2095-1302(2014)04-0041-03
0 引 言
車(chē)輛防盜一直是令廣大車(chē)主和警務(wù)人員所棘手的問(wèn)題,為了防止車(chē)輛在住宅小區(qū)、辦公單位等公共場(chǎng)所被盜,傳統(tǒng)的防盜措施如加裝昂貴的鎖具或派專(zhuān)人執(zhí)勤或出入口盤(pán)查等手段,不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力而且效果不好,車(chē)輛被盜現(xiàn)象難以得到有效遏制。
射頻識(shí)別技術(shù)(Radio Frequency Identification,RFID)又稱(chēng)無(wú)線射頻識(shí)別,是一種通信技術(shù),可通過(guò)無(wú)線電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫(xiě)相關(guān)數(shù)據(jù),而無(wú)需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸。RFID卡即人們所熟知的電子標(biāo)簽或電子條碼等,是近年來(lái)興起的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心技術(shù)和關(guān)鍵部件之一,是國(guó)家目前正在著力培養(yǎng)和推廣的新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)之一。RFID技術(shù)具有防水、防磁、耐高溫、使用壽命長(zhǎng)、識(shí)別距離遠(yuǎn)、數(shù)據(jù)加密、不怕油漬、抗灰塵污染等優(yōu)點(diǎn)。
1 系統(tǒng)主要優(yōu)勢(shì)
車(chē)輛防盜報(bào)警系統(tǒng)采用RFID技術(shù)對(duì)區(qū)域內(nèi)的車(chē)輛進(jìn)行防盜管理,建立了車(chē)輛智能防盜報(bào)警與管理平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了車(chē)輛進(jìn)出自動(dòng)與車(chē)主身份識(shí)別、車(chē)輛定位、報(bào)表統(tǒng)計(jì)、非法移動(dòng)報(bào)警等。具有以下的技術(shù)優(yōu)勢(shì):
(1)技術(shù)先進(jìn),采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和自動(dòng)傳感技術(shù);
(2)主動(dòng)防范,可疑車(chē)輛離出口較遠(yuǎn)時(shí)即可被識(shí)別,有充分的布控時(shí)隙;
(3)可靠性強(qiáng),信號(hào)穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng);
(4)安全性高,采用32位滾動(dòng)編碼技術(shù),有效防止標(biāo)簽被人破譯復(fù)制;
(5)使用簡(jiǎn)單,無(wú)需停車(chē),除主無(wú)需任何操作,自動(dòng)識(shí)別車(chē)輛合法性;
(6)管理方便,無(wú)需值守,非法車(chē)輛自動(dòng)報(bào)警;
(7)部署便捷,僅需安裝在小區(qū)大門(mén)出入口;
(8)識(shí)別率高,可以達(dá)到98%以上的精準(zhǔn)識(shí)別,有效防止偷盜;
(9)功能齊全,提供非機(jī)動(dòng)車(chē)管理和收費(fèi)管理功能。
2 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)
2.1 系統(tǒng)組成
車(chē)輛防盜報(bào)警系統(tǒng)主要分為硬件和軟件兩塊。其中硬件主要包括:RFID讀卡器、RFID遠(yuǎn)距離識(shí)別卡、聲光報(bào)警器、識(shí)別及報(bào)警服務(wù)器等;軟件主要分為:數(shù)據(jù)采集及設(shè)置模塊、數(shù)據(jù)抽取模塊、算法匹配模塊、自動(dòng)報(bào)警模塊等。圖1所示是本系統(tǒng)的組成示意圖。
圖1 系統(tǒng)組成平面示意圖
2.2 系統(tǒng)資源E-R圖
系統(tǒng)的實(shí)體是用戶與車(chē)輛,抽象到邏輯關(guān)系就是用戶卡與車(chē)輛卡之間的關(guān)系。用戶名下可有多輛車(chē),一輛車(chē)的戶主只能是一個(gè)人,而一輛車(chē)一般只有一把鎖,而一把鎖可以有多把開(kāi)啟的鑰匙。因此對(duì)應(yīng)到邏輯關(guān)系即是:一輛車(chē)對(duì)應(yīng)一張RFID卡,與之匹配可安全通過(guò)的卻有多張RFID用戶卡。其E-R圖如圖2所示。
圖2 資源對(duì)應(yīng)關(guān)系圖
2.3 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)采集B/S/D分布式架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),分為數(shù)據(jù)采集模塊、報(bào)警模塊、檢測(cè)服務(wù)、數(shù)據(jù)庫(kù)等。數(shù)據(jù)采集主要功能是將采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)局域網(wǎng)上傳到服務(wù)中心;報(bào)警模塊主要是根據(jù)檢測(cè)服務(wù)的指令,并發(fā)放給相應(yīng)的報(bào)警終端進(jìn)行相應(yīng)的處置;檢測(cè)服務(wù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的匯總并根據(jù)檢測(cè)算法進(jìn)行檢測(cè)車(chē)輛,當(dāng)有報(bào)警時(shí),向報(bào)警模塊發(fā)送指令;數(shù)據(jù)庫(kù)是存放系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的采集數(shù)據(jù)、運(yùn)行過(guò)程數(shù)據(jù)、處置結(jié)果等。圖3所示是本系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖。
3 智能檢測(cè)算法設(shè)計(jì)
智能檢測(cè)算法由讀卡器與RFID卡的自身信號(hào)驅(qū)動(dòng)工作。讀卡器的工作原理是實(shí)時(shí)地掃描卡信號(hào),且對(duì)已掃描到的卡仍然進(jìn)行掃描。當(dāng)一臺(tái)主機(jī)連接多臺(tái)讀卡器時(shí),系統(tǒng)首先為每臺(tái)讀卡器建立一個(gè)資源池,用于保存各臺(tái)/組內(nèi)讀卡器讀到的RFID卡號(hào)。圖4所示是本系統(tǒng)的智能檢測(cè)算法流程圖。
圖3 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖
設(shè)計(jì)時(shí),可以根據(jù)實(shí)際情況將系統(tǒng)分為兩個(gè)場(chǎng)景:
3.1 場(chǎng)景一:先識(shí)別到車(chē)卡
(1)當(dāng)識(shí)別到車(chē)卡后,系統(tǒng)會(huì)在一定的時(shí)間間隔內(nèi)(如30秒),每隔1秒掃描一次與車(chē)卡綁定的用戶卡;
(2)當(dāng)未掃描到用戶卡后,進(jìn)行報(bào)警處理,并記錄在報(bào)警表;
(3)當(dāng)識(shí)別到用戶卡后,才放行車(chē)輛通過(guò),并記錄在進(jìn)出日志表。
3.2 場(chǎng)景二:先識(shí)別到用戶卡
(1)當(dāng)識(shí)別到用戶卡后,系統(tǒng)會(huì)在一定的時(shí)間間隔內(nèi)(如10 s),每隔1秒掃描一次與用戶卡綁定的車(chē)卡;
(2)當(dāng)未掃描到車(chē)卡后,系統(tǒng)不作處理;
(3)當(dāng)識(shí)別到車(chē)卡后,放行車(chē)輛通過(guò),并記錄在進(jìn)出日志表。
由于讀卡器處于開(kāi)機(jī)狀態(tài)后,會(huì)一直處于掃描狀態(tài),當(dāng)上述兩個(gè)場(chǎng)景發(fā)生時(shí),系統(tǒng)會(huì)在首先掃描到的卡的時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行計(jì)時(shí),在時(shí)間間隔內(nèi)把掃描到的所有卡進(jìn)行對(duì)比。具體的匹配邏輯步驟如下:
(1)當(dāng)同一組內(nèi)識(shí)別到新車(chē)卡后,會(huì)在組內(nèi)識(shí)別到的用戶卡進(jìn)行匹配。若匹配成功,跳轉(zhuǎn)到步驟2。若匹配不成功,跳轉(zhuǎn)到步驟3;
(2)記錄成功標(biāo)識(shí);
(3)進(jìn)行下一次掃描,并判斷是否有新掃描到的車(chē)卡;
(4)若無(wú)新車(chē)卡,則跳轉(zhuǎn)到步驟3;
(5)若有新車(chē)卡,則跳轉(zhuǎn)到步驟1;
(6)若掃描到老車(chē)卡,則跳轉(zhuǎn)到步驟3;
(7)若未掃描到老車(chē)卡,則刪除未掃描到的老車(chē)卡,并跳轉(zhuǎn)到步驟3。
4 結(jié) 語(yǔ)
目前,RFID技術(shù)已應(yīng)用在了多個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域,并取得了很好的成效。本系統(tǒng)通過(guò)對(duì)車(chē)輛防盜方面存在的問(wèn)題和現(xiàn)狀進(jìn)行分析,結(jié)合RFID物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)遠(yuǎn)程采集等優(yōu)點(diǎn),設(shè)計(jì)了車(chē)輛智能檢測(cè)防盜系統(tǒng)。為人們使用車(chē)輛安全出行提供了安全保證,可有效地保護(hù)人民的財(cái)產(chǎn)免受損失。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 高建良,賀建飚.物聯(lián)網(wǎng)RFID原理與技術(shù)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2013.
[2]李新煜,曾春暉,蒲力萌.基于RFID的校園自動(dòng)車(chē)管理系統(tǒng)[J].通信技術(shù),2012(11):85-88.
[3] 陳超,梁興建,邱玲.基于RFID物聯(lián)網(wǎng)的檔案管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].四川理工學(xué)院學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2011(6):57-59.
[4] 李云,謝剛,鄭重,等.基于分組策略的RFID自適應(yīng)防碰撞算法的研究[J].電視技術(shù),2012,36(23):144-147.
[5] 劉亞麗,胡圣波,鄢富玉.嵌入式RFID系統(tǒng)識(shí)別率關(guān)鍵因子的分析[J].工程設(shè)計(jì)學(xué)報(bào),2012(6):479-484.
[6] 龔世雄.淺析RFID技術(shù)及其應(yīng)用[J].中國(guó)科技信息,2013(3):58-59.
[7]張繼果,徐瑞,王德政.基于RFID技術(shù)的家校通無(wú)線考勤系統(tǒng)研究[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),2011,1(10):38-40.
[8]寧煥生.RFID重大工程與國(guó)家物聯(lián)網(wǎng)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2012.
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);RFID;動(dòng)態(tài)檢測(cè);智能信息處理;智能動(dòng)態(tài)物流
中圖分類(lèi)號(hào):F50 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1000-8772(2013)09-0189-02
物聯(lián)網(wǎng)(The Intemet of things)的概念是在1999年提出的,它的定義很簡(jiǎn)單:把所有物品通過(guò)射頻識(shí)別(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)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái),進(jìn)行信息交換和通訊,實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。存在能力超級(jí)強(qiáng)大的中心計(jì)算機(jī)群,能夠?qū)φ暇W(wǎng)絡(luò)內(nèi)的人員、機(jī)器、設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)時(shí)的管理和控制。
1 物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)
1.1 物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)
物聯(lián)網(wǎng)的感知系統(tǒng)主要是實(shí)現(xiàn)“物物相聯(lián),人物相聯(lián)”,RFID在物流中應(yīng)用,感知物流動(dòng)態(tài)管理,實(shí)現(xiàn)智能物流。RFID標(biāo)簽具有非接觸、信息量大、可重復(fù)寫(xiě)入、不易損壞、讀取方便、可同時(shí)讀取多個(gè)數(shù)據(jù)等優(yōu)點(diǎn),具有一定的智能性,在物流應(yīng)用中具有劃時(shí)代的意義,能夠更好地推進(jìn)物流向前發(fā)展。
1.2 智能信號(hào)處理技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)的智能信號(hào)處理技術(shù)主要對(duì)采集設(shè)備獲得的各種原始數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的處理,以獲得與目標(biāo)事物相關(guān)的信息。
1.3 物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議
同因特網(wǎng)一樣,物聯(lián)網(wǎng)也是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)通信的。物聯(lián)網(wǎng)的協(xié)議棧中,以MAC協(xié)議、組網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)跨層能量?jī)?yōu)化、自適應(yīng)優(yōu)化通信協(xié)議、輕量級(jí)和高能效協(xié)議為重點(diǎn)。
2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)現(xiàn)在物流帶來(lái)的好處
2.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是現(xiàn)在物流實(shí)現(xiàn)智能化管理、自助服務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)。通過(guò)RFID、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、傳感器、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)換、智能化信息處理等技術(shù),一個(gè)完整物流流程就是一個(gè)智能流動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)。從不同的點(diǎn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)地流動(dòng),并不斷向用戶手機(jī)顯示其物流的信息,包括流動(dòng)點(diǎn)、物品的完整性、中轉(zhuǎn)點(diǎn)等相關(guān)信息。
2.2 物品就是物聯(lián)網(wǎng)中基本結(jié)點(diǎn)。用戶可通過(guò)手機(jī)等終端隨時(shí)可觀看物品位置和相關(guān)信息,這樣物品與用戶可以互動(dòng)性,并且在物流流動(dòng)中用戶可以隨時(shí)改變物流流向,從而根據(jù)用戶興趣改變物流流向現(xiàn)代物流技術(shù)。
2.3 便于對(duì)物流的管理。對(duì)于物品在流通過(guò)程中,物品上有相應(yīng)的RFID標(biāo)簽,隨時(shí)知道物品的流通情況、改變物流流向、查詢物流動(dòng)態(tài)信息等。
2.4 實(shí)時(shí)檢測(cè)物流狀態(tài)。物流到達(dá)什么位置,何時(shí)到達(dá),在任何時(shí)刻通過(guò)實(shí)時(shí)檢測(cè)物流所處于狀態(tài),從而為用戶了解物品的狀態(tài)。
3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在現(xiàn)代物流中的應(yīng)用
3.1 RFID技術(shù)的應(yīng)用
RFID技術(shù)是現(xiàn)在物流應(yīng)用中關(guān)鍵技術(shù)之一,因此,物聯(lián)網(wǎng)感應(yīng)在感應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中處于的狀態(tài)都可以進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。在不同域中物聯(lián)網(wǎng)的地址是一個(gè)長(zhǎng)度為64位或者更高的地址,每一個(gè)RFID代表一個(gè)物品,甚至一個(gè)物品上面的構(gòu)件也可以用物聯(lián)網(wǎng)地址來(lái)標(biāo)識(shí)不。
方法是把所有的物品進(jìn)行分類(lèi),物品有自己的分類(lèi)號(hào),從大號(hào)到小號(hào)之間有應(yīng)的從屬關(guān)系,以物品分類(lèi)號(hào)來(lái)進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)地址的分類(lèi),或物品分類(lèi)號(hào)與物聯(lián)網(wǎng)地址時(shí)行轉(zhuǎn)換。唯一的物品分類(lèi)號(hào)可以動(dòng)態(tài)擴(kuò)展其物品的地址,這樣以物為基礎(chǔ)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)世界人任何一個(gè)物件,無(wú)論多小都可以進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)。
物聯(lián)網(wǎng)地址可以設(shè)置為RFID標(biāo)簽地址,地址位數(shù)為64位,前16位保留,后48位用來(lái)存放物流的地址號(hào),字母占16位,數(shù)字占32位。例如BBAA23221111在物流中的物品地址就對(duì)應(yīng)于0000000000000000 1011101110101010 00100110001000100001000100010001,自動(dòng)識(shí)別物品在網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)地址,前16位是進(jìn)行擴(kuò)展地址,用于物聯(lián)網(wǎng)與其他物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)時(shí)的擴(kuò)充。
3.2 現(xiàn)代物流動(dòng)態(tài)檢測(cè)
現(xiàn)代物流檢測(cè)主要對(duì)物品位置、物品狀態(tài)等進(jìn)行檢測(cè),能夠在最短時(shí)間內(nèi)找到物品準(zhǔn)確位置是檢測(cè)的主要目的。在現(xiàn)代物流中,RFID標(biāo)簽很容易被用戶找到,在自助服務(wù)物流檢測(cè)中,如果物品被替換了,物品標(biāo)簽貼到另一本物品上。物品分類(lèi)號(hào)決定物品的類(lèi)型,它們是一一對(duì)應(yīng)的。在一個(gè)物品流動(dòng)的過(guò)程中,任何改變物品的行為都可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)。
3.3 智能信息處理構(gòu)建智能物流
智能信息處理也是現(xiàn)代物流的關(guān)鍵技術(shù)之一,要對(duì)物流的信息進(jìn)行處理,其中包括物流線路,不同時(shí)段的狀態(tài)以及可達(dá)性等因素進(jìn)行分析。下面從不同指標(biāo)來(lái)分析物流的情況:
3.3.1 物流線路最優(yōu)性
現(xiàn)代物流追求的是最短時(shí)間內(nèi)到達(dá),這是現(xiàn)代物流所追求的目標(biāo)。選擇合格的物流線路是最短時(shí)間內(nèi)到達(dá)的最佳方法。通過(guò)對(duì)不同時(shí)間段、路段、交通情況等因素來(lái)綜合考慮。
3.3.2 物品最優(yōu)原則
通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)物品在不同線路可達(dá)性來(lái)實(shí)現(xiàn)那些物品最易到達(dá),從而在物品選擇相應(yīng)物流上可以作出最優(yōu)選擇。對(duì)物品的物流可以分類(lèi)不同的時(shí)間段進(jìn)行。
3.3.3 物一物關(guān)聯(lián)
物聯(lián)網(wǎng)是物一物關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò),因此物一物之間存在著一種關(guān)系,關(guān)系最大的物與物可以實(shí)現(xiàn)綁定,為更多的商家或消費(fèi)者提供選擇。
3.3.4 個(gè)性化服務(wù)。
針對(duì)某個(gè)消費(fèi)者可以提出個(gè)性化物流服務(wù),從而實(shí)現(xiàn)智能化管理模式,讓消費(fèi)者提供不同的物流服務(wù),使其滿意度最高。
物聯(lián)網(wǎng)在物流中應(yīng)用是綜合多方面因素而進(jìn)行實(shí)施,其中每個(gè)環(huán)節(jié)都很重要,最終能夠?qū)崿F(xiàn)物流的智能管理。
現(xiàn)代物流建設(shè)要進(jìn)行智能化建設(shè),就必須引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),相信以后的物流建設(shè)中會(huì)引入物聯(lián)網(wǎng),尤其是物一物、物一人的服務(wù),以后成為大眾生活所需。
參考文獻(xiàn):
[1]寧煥生,張瑜,劉芳麗,等。中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)系統(tǒng)研究[J]電子學(xué)報(bào),2006,34(12A):2514-2517
[2]楊志華,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其在智能物流中的應(yīng)用研究[J],鄂州大學(xué)學(xué)報(bào),2012,3:18-21
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);智能卡;軍事應(yīng)急物流
中圖分類(lèi)號(hào):E233 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
新世紀(jì)新階段,隨著安全威脅因素的增多和軍隊(duì)使命任務(wù)的不斷拓展,軍事實(shí)踐的范圍和內(nèi)容發(fā)生了很大變化。軍事應(yīng)急物流,作為市場(chǎng)物資直通“戰(zhàn)場(chǎng)”和國(guó)民經(jīng)濟(jì)向軍事實(shí)力轉(zhuǎn)化的橋梁紐帶,已成為我軍完成多樣化軍事任務(wù)后勤保障的一項(xiàng)重要內(nèi)容。面對(duì)重大自然災(zāi)害、恐怖威脅、嚴(yán)重疫情以及突發(fā)軍事行動(dòng)等事件增多的新形勢(shì),加強(qiáng)軍事應(yīng)急物流快速化、靈敏化、智能化的保障能力建設(shè)具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義,而隨著信息技術(shù)的日新月異的發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為一種新興的信息化技術(shù),已經(jīng)在倉(cāng)儲(chǔ)配送、安全保衛(wèi)、遠(yuǎn)程智能控制、系統(tǒng)管理等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。如何根據(jù)軍事應(yīng)急物流的管理現(xiàn)狀,研究物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在軍事應(yīng)急物流中的應(yīng)用,為軍事應(yīng)急物流提供信息技術(shù)保障系統(tǒng),將決定軍事應(yīng)急物流保障能力建設(shè)的成敗。
1 我軍軍事應(yīng)急物流管理現(xiàn)狀
所謂軍事應(yīng)急物流是指軍隊(duì)為應(yīng)對(duì)重大疫情、嚴(yán)重自然災(zāi)害、軍事沖突等突發(fā)事件而對(duì)物資、人員、信息、資金的需求進(jìn)行緊急保障的一種特殊軍事物流活動(dòng)。我軍軍事應(yīng)急物流管理現(xiàn)在還存在諸多問(wèn)題,總體概括有以下三個(gè)方面的問(wèn)題:
(1)軍事應(yīng)急物流信息采集難度大。在緊急情況突發(fā)時(shí),由于事發(fā)突然,軍事應(yīng)急物流單元往往很難在短時(shí)間內(nèi)對(duì)物流需求信息做到準(zhǔn)確的采集,加之在應(yīng)急保障行動(dòng)中,任務(wù)性質(zhì)多元,行動(dòng)方向不一,大部分事件破壞力大,波及范圍廣,可能會(huì)摧毀當(dāng)?shù)厮械孛嫱ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)設(shè)施以及道路、橋梁系統(tǒng),如2008年汶川大地震,由于通信設(shè)施被毀、斷電等原因,汶川地區(qū)曾長(zhǎng)時(shí)間與外界聯(lián)系中斷,包括物資需求在內(nèi)的一切信息均無(wú)法傳遞。在這種情況下,如何將當(dāng)?shù)仄茐某潭群托枨笮畔⒕_、及時(shí)地采集并傳輸給軍事應(yīng)急物流單元,是救援部門(mén)首先必須解決的問(wèn)題。
(2)軍事應(yīng)急物流統(tǒng)一指揮難度大。首先,我軍目前對(duì)軍事應(yīng)急物流研究力度不夠,軍事應(yīng)急物流保障力量和能力不夠強(qiáng),仍處于一種“經(jīng)驗(yàn)主義”的狀態(tài)。其次,不少軍事應(yīng)急物流單元雖然形成了相應(yīng)的應(yīng)急物流保障模式,但都是從局部情況出發(fā),缺乏統(tǒng)一指揮,各部門(mén)協(xié)調(diào)配合度不夠。第三,盡管有些軍事應(yīng)急物流單元制定了相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案,但這些預(yù)案大多比較抽象,實(shí)際操作性不強(qiáng)。正因?yàn)樯鲜鲈?,軍事?yīng)急物流單元面對(duì)突發(fā)事件時(shí),往往無(wú)法準(zhǔn)確地獲取救援地域的物資需求和地理、路況、天氣等情況的信息,造成應(yīng)急軍事物流的聯(lián)系渠道不暢、多頭指揮、責(zé)任不明,嚴(yán)重制約軍事應(yīng)急物流的效率和效果。
(3)軍事應(yīng)急物流決策控制難度大。目前我軍軍事應(yīng)急物流管理信息系統(tǒng)不夠完善,軍事應(yīng)急物流過(guò)程中產(chǎn)生的信息種類(lèi)繁多、數(shù)量巨大,在沒(méi)有建立應(yīng)急物流信息和共享平臺(tái)的情況下,無(wú)法準(zhǔn)確掌握突況下的詳細(xì)資料以及物資的需求和分布情況,對(duì)運(yùn)力的數(shù)量和狀況不清,分析判斷不準(zhǔn)確,也就無(wú)法制定正確的應(yīng)急物流決策。因此軍事應(yīng)急物流迫切要求建立一個(gè)應(yīng)急物流信息綜合處理平臺(tái),而當(dāng)前多數(shù)信息傳遞基本還是靠電話和傳真進(jìn)行信息溝通,所處理的信息量有限,信息融合效率較低,在復(fù)雜情況下,物流信息紛至沓來(lái),難以對(duì)其進(jìn)行整合篩選形成決策。
由于我軍軍事應(yīng)急物流存在信息獲取難、統(tǒng)一指揮難以及決策控制難的問(wèn)題,相關(guān)部門(mén)無(wú)法快速的得到突發(fā)事件的信息,對(duì)軍事應(yīng)急物流無(wú)法做出有效、準(zhǔn)確的判斷,從而做出正確方向的決策指揮和控制。近年來(lái)迅速發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),其在軍事應(yīng)急物流中的應(yīng)用將會(huì)大大提高信息獲取和處理的能力,以便指揮領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行統(tǒng)籌安排。
2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在軍事應(yīng)急物流中的應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是指通過(guò)各種信息傳感設(shè)備,如傳感器、射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)、衛(wèi)星定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器、激光掃描器、氣體感應(yīng)器等各種裝置與技術(shù),實(shí)時(shí)采集任何需要監(jiān)控、連接、互動(dòng)的物體或過(guò)程,采集其聲、光、熱、電、力學(xué)、化學(xué)、生物、位置等各種需要的信息,與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)。其目的是實(shí)現(xiàn)物與物、物與人,所有的物品與網(wǎng)絡(luò)的連接,方便識(shí)別、管理和控制。結(jié)合軍事應(yīng)急物流的應(yīng)用現(xiàn)狀,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在軍事應(yīng)急物流中的應(yīng)用主要有以下三個(gè)方面:
(1)軍事應(yīng)急物流應(yīng)急車(chē)輛智能卡應(yīng)用。車(chē)輛智能卡在應(yīng)急物資運(yùn)輸和配送的運(yùn)用中,不僅可以實(shí)時(shí)地監(jiān)控車(chē)輛運(yùn)輸、在途物資情況和人員狀況等信息,而且能促進(jìn)整個(gè)軍事應(yīng)急物流系統(tǒng)發(fā)揮最大的整體效益,統(tǒng)籌安排最佳運(yùn)輸路徑、根據(jù)貨物性質(zhì)最優(yōu)化裝載量和及時(shí)準(zhǔn)確的運(yùn)送,提高軍事應(yīng)急物流的效率,從而達(dá)到軍事運(yùn)輸應(yīng)急的目的。應(yīng)急車(chē)輛智能卡在軍事應(yīng)急物資調(diào)動(dòng)中,主要實(shí)現(xiàn)了以下主要功能:
一是軍事應(yīng)急車(chē)輛導(dǎo)航:導(dǎo)航是應(yīng)急車(chē)輛智能卡的主要功能,應(yīng)急車(chē)輛智能卡內(nèi)嵌北斗衛(wèi)星導(dǎo)航模塊,可以實(shí)時(shí)接入北斗定位系統(tǒng)。由于自然災(zāi)害和軍事斗爭(zhēng)準(zhǔn)備發(fā)生的不確定性,軍事應(yīng)急車(chē)輛駕駛員對(duì)去往災(zāi)區(qū)或戰(zhàn)場(chǎng)的路段不熟悉,為了在最短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)軍事應(yīng)急物資安全、及時(shí)地到達(dá)命令指定地點(diǎn),北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)起到了舉足輕重的作用。二是軍事應(yīng)急車(chē)輛監(jiān)控和調(diào)度:在軍事應(yīng)急物流過(guò)程中,結(jié)合軍事應(yīng)急物流特點(diǎn),智能卡接受和發(fā)送車(chē)輛定位數(shù)據(jù)、調(diào)度命令和緊急的預(yù)警。針對(duì)不同軍事應(yīng)急物流的情況,需要制定不同的北斗衛(wèi)星監(jiān)控系統(tǒng)。三是軍事應(yīng)急物資配送跟蹤和查詢:結(jié)合北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位功能和現(xiàn)代通信技術(shù),對(duì)于應(yīng)急物資的流動(dòng)和去向?qū)嵭懈櫍约皶r(shí)提供應(yīng)急物資數(shù)據(jù)給軍事應(yīng)急指揮中心,確保應(yīng)急物資不會(huì)短缺。四是軍事應(yīng)急運(yùn)輸線路定制:結(jié)合智能卡內(nèi)嵌的GIS系統(tǒng),對(duì)應(yīng)急車(chē)輛行駛數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理,根據(jù)應(yīng)急物資的去向,突發(fā)事件的限制,設(shè)計(jì)最佳行駛路線,從而做到提高軍事應(yīng)急物流效率,節(jié)約軍事應(yīng)急物流成本。
(2)軍事應(yīng)急物流物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)應(yīng)用。構(gòu)建軍事應(yīng)急物流物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)就是要建立一個(gè)多信息采集、多通道傳輸、靈活感知的物聯(lián)網(wǎng)信息處理平臺(tái)。并通集合編碼技術(shù)、網(wǎng)格技術(shù)、射頻技術(shù)、傳感網(wǎng)技術(shù)、衛(wèi)星通信與定位技術(shù)、軍用CDMA網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和機(jī)動(dòng)無(wú)線組網(wǎng)技術(shù)等,對(duì)軍事應(yīng)急物資信息實(shí)現(xiàn)自動(dòng)、快速、并行、實(shí)時(shí)、非接觸式處理。
軍事應(yīng)急物流物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)主要包括三個(gè)層次:一是感知層,傳感網(wǎng)絡(luò),即以二維碼、RFID、傳感器為主,利用智能卡與應(yīng)急運(yùn)輸車(chē)輛的綁定,實(shí)現(xiàn)應(yīng)急物資的在途識(shí)別和衛(wèi)星定位。二是傳輸網(wǎng)絡(luò)層,即通過(guò)現(xiàn)有的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、寬帶網(wǎng)絡(luò)、撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)等,實(shí)現(xiàn)軍事應(yīng)急物資數(shù)據(jù)的采集、傳輸與計(jì)算。三是應(yīng)用層,即輸入輸出控制終端,能夠?qū)娛聭?yīng)急物資進(jìn)行遠(yuǎn)程管理控制。圖1所示。
(3)軍事應(yīng)急物流物資資產(chǎn)可視化應(yīng)用。軍事應(yīng)急物流物資資產(chǎn)可視化就是及時(shí)準(zhǔn)確地向指揮部或前線提供人員、裝備和補(bǔ)給品的位置、狀態(tài)類(lèi)別及運(yùn)輸?shù)刃畔?,通過(guò)軍事應(yīng)急物流物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),無(wú)論是前線作戰(zhàn)或者救災(zāi)人員、后勤保障人員或者指揮人員都可以實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的掌握應(yīng)急物資和裝備的位置、數(shù)量和狀態(tài)等信息要素。通過(guò)對(duì)重要軍事應(yīng)急物資裝配射頻卡,或者單件物資集裝組配后按照標(biāo)準(zhǔn)加載射頻卡,經(jīng)過(guò)RFID技術(shù)快速識(shí)別,將信息通過(guò)北斗衛(wèi)星無(wú)線網(wǎng)絡(luò)或者動(dòng)態(tài)無(wú)線組網(wǎng)實(shí)時(shí)同步至軍事應(yīng)急物流物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心,經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)分析和圖表化處理,在指揮部的指揮控制領(lǐng)導(dǎo)桌面實(shí)時(shí)顯示應(yīng)急物資信息,同時(shí)實(shí)現(xiàn)前線作戰(zhàn)人員客戶端顯示其所需應(yīng)急物資的位置、狀態(tài)、數(shù)量等信息。軍事應(yīng)急物流物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)對(duì)于在非軍事行動(dòng)中及時(shí)支持救援與戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期隨時(shí)保障前線作戰(zhàn),縮短運(yùn)輸應(yīng)急時(shí)間,提高軍事應(yīng)急物流效率,降低軍事應(yīng)急物流成本具有重大意義。
3 總 結(jié)
本文將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于軍事應(yīng)急物流管理,較好地解決了在途物資和車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)的智能化管理、軍事應(yīng)急物資儲(chǔ)備管理等問(wèn)題,為軍事應(yīng)急物流實(shí)現(xiàn)信息化打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),將進(jìn)一步推動(dòng)軍事應(yīng)急物流向著自動(dòng)化、智能化、多維化的方向發(fā)展。
參考文獻(xiàn):