物联网与智慧养老

物联网与智慧养老（精选9篇）

物联网与智慧养老 篇1

智慧农业是我国近几年根据农业的发展而新产生的一个概念,就是在传统农业的基础上应用物联网技术,充分利用传感器和其他平台软件对农业生产生活进行监测和控制。由于我国农业已经步入由传统农业向现代化农业发展的阶段,越来越多的现代化智能技术融入到农业中,而物联网技术则是智慧农业的主要支撑技术,我们越来越多地感受到智慧农业给我们带来的便捷、高产和优质,这是我国未来农业发展的一个主要趋势。

1 物联网与智慧农业

1.1 物联网

物联网[1](internet of things)定义的核心和基础仍然是互联网,主要是将物品与物品之间用互联网进行连接,所使用的技术包括智能感知识别技术、普适计算等通信感知技术,简而言之,就是利用互联网等通信技术实现远程管理控制的智能化网络,从而更好地将物与物、人与物进行连接,可以说物联网是互联网的延伸,在兼容了互联网所有的应用后,同时又具有自己的私有化和个性化。农业物联网是将物联网技术与农业相结合,是将其具体应用在农产品生产、经营、管理、服务的整个产业链当中,即将农产品与农产品之间的信息应用现代智能感知技术进行采集测定,然后将收集到的信息数据进行识别处理,再传到操作终端,实现智能化控制[2]。物联网在农业生产中的具体应用就是通过在农业生产中安装各类传感器,如温度传感器、湿度传感器等,通过数据连接,将无线传感网络、电信网、互联网进行集成,实现农业生产信息在各个环节的传输,最后将大量农业生产信息进行整理融合,由操作终端实现对农业生产的过程监控,进而实现现代化农业生产高产、高效、集约的目标。

1.2 智慧农业

智慧农业即在传统农业的基础上应用物联网技术,充分利用传感器和其他平台软件对农业生产生活进行监测和控制,使农业系统不再像传统农业一样封闭,而是具有“智慧”,智慧农业不仅可以进行基本的感知、控制和管理,更是扩展到了电子商务、食品溯源防伪、农业休闲旅游、农业信息服务等方面的内容,物联网技术可以说是智慧农业的基础[3]。

2 智慧农业物联网架构

2.1 信息感知层

顾名思义,感知层相对于物联网而言,类似于人类的感觉器官,主要是用于识别物体并进行信息采集。信息感知层通过采用先进的传感技术,即利用温度、湿度、光照、风速等各种传感器,得到农业生产过程中的精细化信息,如设施内温度、湿度、光照情况、CO2浓度、土壤湿度、营养液浓度等信息,是对植物生长状况进行判定的基础[4]。

2.2 信息传输层

信息传输层由互联网、云计算平台、移动通信网、无线传感器网络等组成,主要负责传递和处理感知层获取的信息,也是物联网的中枢环节。信息传输层主要作用就是将信息感知层获取的数据以多种通信协议向局域网或广域网发布。其中应用较多的为无线传感网络。无线传感器网络[5]通过无线通信方式自行组网,对网络覆盖区域中的对象的动态信息进行采集,并进一步计算处理。由于其监控效率高,且具有成本低的有点,因而在农业领域的信息采集工作中应用广泛。

2.3 信息应用层

信息应用层通过对数据进行科学处理而制定相应的管理决策,从而实现对农业生产过程的控制。例如利用无线传感器网络获取作物生长环境的温湿度、光照强度等信息,并对各类信息进行分析,依据制定的管理策略,与传动机构进行通讯,控制传动机构,进行自动灌溉、施肥、加温、控光等,同时对异常信息自动报警[6]。

3 智慧农业物联网技术分析

3.1 信息感知技术

物联网技术是智慧农业的基础,而信息感知技术又是物联网技术的基础,信息感知技术是整个智慧农业中最基础的环节。该技术包括射频识别技术、全球定位系统技术、农业传感器技术、遥感技术等。

3.1.1 射频识别技术。

射频识别技术是一种利用射频通信实现的非接触式自动识别技术,该技术与互联网、通讯等技术相结合,可实现全球范围内的物品跟踪与信息共享。射频识别技术在食品行业中主要应用于食品的跟踪和溯源。应用射频识别技术系统可确保食品供应链的高质量数据交流,可确保食品源的清晰,实现产品追踪,从而实现质量监控和追溯[7]。同时,射频识别技术与传感器技术相结合,可以感知食品加工和储藏过程中环境的状态信息,因为环境因素对食品品质影响很大,记录分析这些因素就显得十分重要。利用无线通信技术可以方便地把这些状态信息及其变化传递出来。

3.1.2 全球定位系统技术。

全球定位系统(global positioning system,GPS)是美国从20世纪70年代开始研制,在1994年全面建成,可以在海陆空的三维空间中进行全方位的导航和定位。全球定位系统技术的定位定时功能能够实现对农田具体生产状况的跟踪与描述,同时辅助农业机械将农作物肥料等定点运送并喷洒到准确的位置[8]。

3.1.3 农业传感器技术。

农业传感器技术是农业物联网的核心,主要用于采集各类农业信息,包括空气温度、湿度等环境指标参数,畜禽养殖业中的有害气体含量,种植业中的光、温、水、肥、气等参数,以及水产养殖业中的酸碱度、氨氮、溶解氧、浊度、电导率等参数。

3.1.4 遥感技术。

遥感技术从不同高度的平台上,使用不同的传感器,对地球表层各类地物的电磁波谱信息进行收集,并进行分析处理。遥感技术利用地面目标反射或辐射电磁波的固有特性,通过观察目标的电磁波信息以达到获取目标的几何信息和物理属性的目的。在智慧农业采集地面空间分布的地物光谱反射或辐射信息,实施全面监测,同时根据光谱信息,进行空间的定性与定位分析,从而提供大量的田间时空变化信息[9]。

3.2 信息传输技术

农业信息感知技术在智慧农业中运用最广泛的是无线传感网络。无线传感网络[10]采用无线通信方式,由部署在监测区域内大量的传感器节点组成,负责感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息。蓝牙(bluetooth)[11]是一种短距离无线通信技术规范,能够实现数据和语音通信,蓝牙通信带宽为l Mb/s,一个“蓝牙”主设备最多同时与7个其他的“蓝牙”设备通信,支持点对点和点对多的连接,使用灵活的无基站组网方式。目前主要的应用场景有数码相机图像传输,计算机、手机等的交互会议,耳机、游戏机等的电子娱乐产品等,汽车产品等。Wi-Fi(wireless fidelity)是IEEE定义的无线网络通信的工业标准(IEEE802.11),主要特点是可靠性高、速度快,在开放的环境通信距离达到300 m以上,在相对封闭的环境里通信距离在100 m。组网灵活、成本低、可移动性好,与现有的有线以太网络非常容易整合。但是其明显的缺点是信号强度影响其稳定性,抗干扰性不好,且设备的功耗非常高。目前,Wi-Fi应用在如手机、PAD等的便携式电子产品中,有效解决校园网或办公室无线局域网的无线接入问题[12]。

3.3 信息应用技术

信息处理技术是物联网技术的最后环节,也是智慧农业实现自动控制的基础,应用的技术有云计算、决策支持系统、专家系统、地理信息系统、智能控制技术等技术。

3.3.1 云计算。

云计算指将计算任务分布在资源池上,使应用系统实现根据需要获取存储空间及软件服务。面对智慧农业中的大量数据,云计算可以实现信息存储资源和计算能力的分布式共享,超级强大的信息处理能力同时也为大量信息提供支撑[13]。

我国近年来开展云计算对于农业生产的应用,在农业相关领域的应用都有研究。目前农业云体验平台包括农业信息智能搜索与服务平台和绿云格平台,通过这2个平台能够实现农业市场信息和实用技术的准确获取与分析,为农业主管部门、企业及农户个人提供个性化检索,同时提供全方位的农业生产环境远程管理服务[14,15,16,17,18]。

3.3.2 决策支持系统。

决策支持系统以人机交互方式进行半结构化或非结构化决策。农业决策支持系统在农业节水灌溉优化、大型养鸡厂管理、小麦栽培、饲料配方优化设计、农机化信息管理、土壤信息系统管理上进行了广泛应用研究[19]。农业决策支持系统可对地方农业生产过程进行分析和模拟,预测不同决策方案的效果与效益,从而优化农业生产决策。目前决策支持系统技术在农业结构优化、产量预测及潜力分析、确定农业投资规模等方面得到广泛应用[20]。

3.3.3 专家系统。

专家系统模拟人类专家解决各种复杂的实际问题,具有与专家水平解决问题的能力。该系统在利用农业专家多年积累的知识与经验的基础上,对需要解决的农业问题进行分析判断,提出决策,使计算机在农业生产中起到人类农业专家的作用[17]。例如专家系统在榨菜病虫害防治中的应用,为农户和科技人员提供了病虫害信息交流平台,为菜农提供了病虫害防治的科学指导,现实意义显著[18]。

3.3.4 地理信息系统。

地理信息系统主要用于建立自然条件、生产条件、土壤数据、作物病虫草害发展趋势、作物产量等的空间信息数据库,为分析差异性和实施调控提供处方决策方案[15]。利用地理信息系统进行土壤适宜性评价就是将土壤质地、类型、氮磷钾含量、有机质含量等土地数据进行整合,并赋予权重,再进行分析运算,生成土壤适宜性评价图,也可建立数学模型,实现土地适宜性的分级[16]。

3.3.5 智能控制技术。

智能控制技术主要用来解决用传统方法无法顺利解决的复杂问题。目前智能控制技术的主要研究方向包括神经网络控制、模糊控制、综合智能控制技术,并在设施园艺、大田种植、畜禽养殖等方面得到初步应用[20]。比如,用神经网络分析甜瓜质量的物理测量指标与人们感官对甜瓜香味、甜度、酸度、组织结构、水分等质量指标的相关关系,来预测甜瓜质量。将实测物理标与人的感官分类联系起来,对食品质量进行预测,在食品工业中有很重要的意义。

4 智慧农业物联网技术应用现状

4.1 传感器在温室中的应用

为了提高农作物的产量和质量,优化作物品种,使作物的生长不受或少受季节的影响,现代化设施农业快速发展,它的主要发展形势是温室大棚,相配套的温室栽培技术也得到了广泛的关注和应用。该种技术主要是利用对温度、湿度、光照、喷灌量、通风等影响因素的测量和控制,实现对作物生长的精准控制。

在此过程中,对各类参数的测定采集尤为重要。主要是采用温度、湿度、光照、CO2、土壤湿度、土壤养分等各类传感器检测农业环境中的各项物理量参数,并根据生产控制策略,实现生产自动控制,保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境[21]。

4.2 传感器在自动化农业机械中的应用

由于农业现代化的快速发展,对农业机械精度的要求也越来越高,对于机械各部分强度的测量也就尤为重要。例如,应用传感器技术测定农机的性能指标及零部件的结构强度;用应变式传感器测定犁体的阻力,为犁体曲面设计提供科学依据;播种机上安装的光电传感器可随时监测机器是否堵塞,保证农作物出苗率;自动灌溉装置中土壤温度、湿度传感器的使用,在保证农作物灌溉用水的同时实现节约用水[22]。

4.3 遥感技术在农业中的应用

遥感技术是一种现代测量技术,它是通过非接触、少破坏的方法对农林业等方面信息进行测定获取,它可以测定农作物品种的分布区域、植物品种的分类、土地肥沃程度、植物生长情况、植物受灾情况等,然后通过遥感所获得的信息来确定最合适的种植和最适度的施肥,这也就在一定程度上控制了农药化肥的不合理使用,防止了环境污染,从而获得更高的效益[23]。

5 智慧农业物联网技术存在的问题

农业物联网是一项创新型现代化信息集成技术,正在不断改变着我国传统农业的面貌,即便如此,农业物联网也遇到了一定的问题[24]。

5.1 物联网设备概念性产品多于实际应用性产品

我国农业物联网设备主要产自高校院所的实验室,很多都是学生们研究出的概念性产品,实际应用推广并不高,且实验室理论研究与农业实际应用差异较大。

5.2 不计成本的示范对农业物联网的推广并没有实际价值

物联网技术虽然说是在农业中要进行普遍推广,但更多的注重试点示范而不看重经济指标,尚无法实现大规模商业化应用,实际价值不大。由于我国农业仍处于弱势地位,物联网在我国农业领域的应用受限,发展初期同时受到资金的限制。

5.3 资金投入回报周期长,不利于物联网推广

农业物联网基础设施建设具有一次性投入大、回报周期长的特点。在农业整体比较效益低、以小农户分散经营为主的情况下,很多物联网设备因价格偏高很难大面积推广。

5.4 传感器的缺乏

目前我国农用传感器种类较少,主要集中在温度和湿度监测方面,对其他农业生产环境因子的监测传感器严重不足,对生物本体的感知传感器则更少。同时,国产传感器性能不稳定,监测数据的准确性不足,且器材寿命较短[25]。

6 结语

智慧农业是我国未来农业发展的主要趋势,是未来农业的发展方向,随着信息技术的进一步发展,物联网技术会得到更大范围的应用。现在,已经可以看到物联网技术为智慧农业带来更多智能化和信息化,而现在要做的就是提升农业物联网的自主创新能力,加快低成本、高可靠性、使用期限长的传感器开发,加强Zig-Bee技术等新型无线传输技术在农业上的应用研究,提升专家系统等智能决策系统的实用性和可靠性,通过单项技术突破与多项技术集成应用并举,加快技术研发应用步伐,使基于物联网的智慧农业可以在农村地区大范围使用,这是我国未来农业的趋势和目标。

摘要：随着网络的普及应用,智慧农业是我国农业的一个发展趋势,其中智慧农业中的关键技术是物联网。主要介绍了物联网及智慧农业的内涵,以及物联网的架构主要包括物联网感知层、物联网网络层和物联网应用层。同时,本文具体介绍了物联网在智慧农业中的发展现状及存在的问题。

关键词：智慧农业,物联网,物联网架构,发展现状,问题

物联网与智慧养老 篇2

核心提示：在物联网、无线通信、云计算、大数据、下一代互联网IPv6等新技术驱动下，以往仅是在单个系统、领域得到应用的技术，整合创新再应用，用于解决一个行业、城市、区域的问题。科技发展到今天，不断涌现的、更加成熟的信息技术为智慧城市的技术储备奠定了坚实的基础。

十八大以来，新一届政府提出了以人为本的新型城镇化发展思路。2013年1月，住建部公布了首批国家智慧城市试点，提出将集约、低碳、生态、智慧等先进理念融入到城镇化进程中。7月，李克强总理主持召开国务院常务会议，要求加快实施“信息惠民”工程，在有条件的城市开展智慧城市试点示范建设，这一倡议更是催发了智慧城市新一轮建设浪潮。

在物联网、无线通信、云计算、大数据、下一代互联网IPv6等新技术驱动下，以往仅是在单个系统、领域得到应用的技术，整合创新再应用，用于解决一个行业、城市、区域的问题。科技发展到今天，不断涌现的、更加成熟的信息技术为智慧城市的技术储备奠定了坚实的基础。

一、物联网技术属性和智慧城市建设模式

目前，物联网概念派别很多，国际国内还没有一个统一标准的概念，一种说法源自于1999年麻省理工提出的“IOT（Internet Of Things）”；另一种说法源自于“普适计算（Pervasive Computing）”；还有的说是源自于“无线传感器网络（Wireless Sensor Network）”。可以说这些概念是从计算、通信、组网等不同角度出发诠释物联网技术，各有看法。本文主要介绍基于传感网技术的物联网产业发展观点。

随着半导体技术、微机电、移动通信、计算和现代网络技术的发展，诞生出了传感器网络技术，大量的、低成本的传感器节点组网使人们能够准确获取物理世界连续、直接、实时、真实的完整信息。物联网技术增强了人们对物理世界的感知能力、信息获取能力，可以更好地利用改造自然界和人类的生产生活提供帮助。

物联网之所以区别于互联网，最大的差别就是他和物体发生差别，怎么样用传感器和传感技术把这些物体的特性联系起来是最重要的。第二个，他上面是一层应用层，所有的物联网，一定是要和某一个应用紧密结合的，也是要从应用的角度出发，对所感知到的数据传输来的数据进行整合、融合，再进行反馈，控制，达到这一点。这两个层面，感知层和应用层，是物联网和互联网区别最大的差别。但是也有一些观点认为，他除了这三个层面以外还有其他的层，包括标准、安全、制造服务这些在内。所以物联网的支撑技术应该包括很多，不外乎危机的系统，软件和算法等等，这些方面在中国公信部发表的物联网白皮书里面有非常详细的定义。

另外，物联网和互联网和移动通讯网，他们之间是既有联系又有所不同的，他们是互相包含的关系。和物联网技术有关的包括标识和感知，通信，硬件和装备，接入和组网、安全和保密，包括计算机处理等等，所有这些都构成了物联网的有关的核心的技术。而和这些技术有关的产业，就构成了物联网的核心产业。传感网技术（物联网）主要有两个特点：一是技术链特别长，从组成分析，该技术涵盖了半导体、软件、通信、计算、网络还有能源技术，几乎覆盖了物理学领域；二是该技术应用面特别广，作为人类认识物理世界的工具，该技术可以广泛的应用于生产生活的各个领域，包括工业、农业、电力、物流、交通、安防、环保、医疗、家居等生活的各方面。传感网上述两个特点决定了其具有牵一发而动全身的带动效应，是推动经济发展的抓手，因此不仅中国把物联网作为战略新兴产业，美国、欧盟、日韩都将物联网作为重要的战略产业规划。

物联网技术特点决定了其应用灵活度强、专业性高，必将诞生出各种“专、精、新、特”的物联网实际应用。“专、精、新、特”的物联网应用，正如移动互联网应用一样——去哪儿、航旅纵横等，都是人们非常喜爱的可以为生产生活带来极大便利的应用。而物联网“专、精、新、特”应用是在移动互联网应用的基础上，加上特定场景和环境下布设的感知网络所提供的实时的、连续的、直接的数据上开发而成的，给人们提供的服务不仅是间接的、经验的、推测性的结果，而更多的是直接的、实时的、精准的物理信息。让人们生产生活的决定更加及时、准确、高效，让人们生产生活更加便利。以笔者观点来看，城市的智慧关键在于提供智慧的应用，关键在于智慧源泉的培育和发展。

但是仅依靠这些碎片化的小而精的物联网解决方案解决不了整个行业和整个城市的智慧化问题；仅有的碎片化解决方案推广能力有限，很难形成有效的商业模式。根据软件和移动互联网发展经验来看，所有的专业化的碎片化的服务都需建立在一个系统化、商业化的平台上，因此智慧城市发展客观上需要建设一个适应物联网应用发展的平台。物联网的应用开发是基于特定场景、特定环境所设定的，感知的物理世界数据是各不相同、数据格式千差万别。从技术角度上讲，该平台不能仅是一个信息服务的门户网站，也不能仅是一个软件的平台，必须是一个能够开放的、灵活的、能够支撑感知层感知网络设备的运行，实时接入、融合感知数据，并对数据进行分类、加工处理，将数据转化成有价值的信息，提供应用服务和推广基础技术平台。因此从物联网产业发展的规律和特点来分析智慧城市建设模式，将智慧城市建设定位于自下而上的驱动型更可取。现在的智慧城市建设多流行于请一个大公司做一个顶层规划。顶层规划通常由一个超大的应用平台（往往仅限于软件层面）和若干个系统应用（公安、交通、环保、城管、医疗、农业等）组成，是基于城市管理角度，是大而全、大包大揽的全程规划。相对自成体系而灵活开发程度弱，通常是一个自上而下的开发模式。目前国内主要的城市建设均采用该模式。而从智慧城市公众角度来看，从物联网“专、精、新、特”的应用开发商的角度来看，更需要智慧城市的一个基础技术平台。借鉴移动互联网和软件的成功经验，更多是需要一种类似Android、IOS、Windows操作平台，能够开发接入各种开发和应用，来推广和应用提供智慧的生产和管理服务。相对上种模式而言，是一种先打基础、再开发应用的一种自下而上的建设模式。

因为人们对物理世界的认识不是一蹴而就的，自然界也是在不断发生变化的，即使现阶段设计的架构很科学、很周全，也不一定能够适应未来的发展需求。与其“打一个顶不如打一个底”，打好基础。正如城市建设一样，先开发基础设施，再开发各种功能单元，只有基础打好了、打牢了，才能适应未来整个城市的开发建设。因此，智慧城市建设应该先研究支撑智慧应用的运营平台，再研究开发各种应用。

二、物联网与智慧城市的商业模式

智慧城市建设是一个巨大的建设任务和一笔庞大的投资，如何让全社会资本共同参与投入是一个关键的问题。问题关键环节是设计一个全社会可参与、可持续的、共赢的商业模式。建设和发展智慧城市不能仅依靠政府的投资，很多城市的建设都是政府立项，从平台建设到应用开发全部包揽的政府招标投资建设模式。通过已有案例来看，智慧城市变成政府一头热，规划庞大落地能力差，公众实际感受度不够。这种建设模式往往开放性不够，社会参与度不高，没有形成智慧城市建设可持续的商业发展模式，是影响智慧城市快速健康发展的重要因素。智慧城市建设应该建立在政府引导、全社会共同参与建设基础上，把智慧城市建设着力于市场应用、公众信息内在需求驱动，全社会共同参与，建设一种投资共赢的可持续商业发展模式。

智慧城市核心在于信息泛在，服务泛在。智慧城市建设是要能够方便快捷的获取各种信息，在任何时间、地点获取公众想要的有价值的信息。首先需要解决整个城市区域的信息网络基础设施建设，让公众可以便利廉价地获取所需的各类信息。现阶段，电信运营商已经建立了一套完整的通讯基础网络，政府需要规划利用好“无线城市”、“光网城市”等基础设施建设环节，同时广电网络NGB工程和国家电网的光纤到户工程都为智慧城市建设打好坚实的基础，政府应当发挥好各个工程技术的特点，规划好各种基础设施，降低建设和使用成本，为信息和应用开发实时接入提供强大的网络保障。

随着人们进入信息社会以后，高效、便捷、低成本的日常生产生活越来越离不开信息的服务，信息服务的需求越来越强烈、日益成熟，由此而诞生的信息消费已成为人们生产生活的日常开支。比如“聪明公交”的开发应用，在公交车站和公共汽车上布设感知的物理设备组网采集公交车准确的运行数据，为人们准确出行提供便捷的服务，该应用在日本、台湾已经成为出行的必需品。公众衣食住行各个环节的信息需求，为信息开发提供了强大的市场，可以驱动更多的社会资本投入到信息增值服务的应用开发上。因此在这一点上，需要探索一种良好的商业模式引导社会资本投入应用，打造各式“专、精、新、特”的信息服务商，进而为政府、个人提供更为丰富的信息服务。合理有效的商业模式将催生产业的内在发展动力，形成一个全社会共同参与的智慧城市开发模式。

三、物联网与智慧城市的发展路径

以物联网为基础，配合互联网等等系统，对未来的智慧城市，主要是从四各方面考虑，一个是安全和有序的，另外一个应该是高效、透明的政府，应该是从工业的角度来说，应该是由绿色和智慧的工业，同时还应该是健康，幸福和健康的生活。所以这四个方面，把政府、把一般的居民以及工业，以及整个环境有机的结合起来，这样构成了未来的城市。实际上城市人口将占到全世界地球人口的半数以上。由此这些技术再扩展过去，就变成了一个智慧的中国，智慧的世界，这个是未来发展的方向。

从感知介入到智能以及整合，这四个方面构成了物联网智慧城市的四大环节。中国有很多的规划，包括感知城市的规划等等这些方面，也有很多城市提出了平安城市，因为在未来发展，有几个方面是比较重要的。应该说城市是有五个指标：安全、高效、卫生、节能、环保。对中国来说，温总理在2009年的时候连续四年发表物联网重要的讲话，他认为物联网是信息技术里面的第三次的浪潮，而且中国应该不失时机的抓住这个机会，来改造目前的状态，推动物联网和智慧城市、感知中国的工作。

物联网作为战略新兴产业，各级政府、企业都有很高的期待。近几年为了发展物联网产业，中央、地方均出台了各种专项资金，资助物联网的技术和应用开发，为万亿级产业培育打下了坚实的基础。物联网应用开发商研发出了众多产品和技术方案，然而小而精的解决方案很难自成体系，需要借助一个基础的平台，解决综合应用推广问题。基础平台的建设是物联网产品和应用方案推广急需解决的一个问题。

从移动互联网的发展来看，蓬勃的应用开发都是市场自发的，很少是政府计划投入的。这些成功的经验在于移动互联网有IOS、Android、Window推广平台。比如同样流行的微信、微博平台也诞生了很多“自媒体”、“微信营销”等应用服务。在这些基础平台上，各类应用都有机会可以被发现和应用，自发地形成了一个产业。物联网也需要一个基础平台，能够对物联网应用开发商开放，能够支撑各种物联网应用设备的运行，能够接入融合各种异构的物联网运行数据，能够对各类数据进行识别分类处理和挖掘，运营各种创新的应用服务，做到物联网应用开发可管理、可运营。

物联网与智慧养老 篇3

(一) 物联网的概念、涵义。物联网在网络科技、信息科技日益发达的今天, 已经从一个外来概念演变成一个“中国制造”概念, 覆盖了我国城市建设、功能建设的方方面面。它最早通过RFID也就是射频识别技术、红外线感应技术、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备, 按照约定的协议, 把互联网和任何物品相联接, 实现信息的交换和通讯, 在此基础上智能化识别、定位、跟踪、监控以及管理的一种网络。美国于1999年召开的移动计算机和网络国际会议上最早提出了物联网概念, 直至2005年11月国际电信联盟才正式确认了物联网概念。

(二) 物联网的特点、功能

1、感应的全面化。利用先进的设备仪器和发达的高科技手段, 如RFID、GPS、传感器等用于物体, 对物体进行信息的感知、采集和分析, 使联网的每一个物体都可以搜寻到源地址、源信息, 以通讯、联网的手段达到对每一物件形成可控制的目标。

2、传送的安全性。在物联网构筑中, RFID标签里储存着规范且具有传递性的信息, 将物体信息编码接入信息网络, 根据用户需求进行安全的信息获取或共享, 将物品进行识别定位, 然后传送到指定端口。

3、处理的智能化。现代的智能计算机处理信息的技术, 利用云计算、模糊搜索与识别来进行海量的数据信息分析处理, 基本上达到了人与人、物与物、人与物的识别沟通, 对不计其数的物品全面实施动态掌握, 在决策和控制上完全智能化。

二、物联网在图书馆的发展与应用

(一) 在物联网网络中, RFID技术能够让物品主动现身、主动介绍自己, 完成物品间的自动交流, 其本质就是利用射频自动识别技术和模糊搜索信息互联共享。在图书馆的应用过程中, 物联网对文献信息搜集获取准确、全面, 针对用户进行的导航性模糊型搜索进而进一步跟进达到个性化需求, 及时高效地满足用户。

(二) 在国外, 物联网在图书馆已有多年应用经验, 我国于2006年在集美大学成功应用。在采用DILAS系统和RFID技术集成化系统后, 文献信息在采编、流通、典藏和用户管理方面, 开发了文献定位导航、架位标识和智能盘点车。2006年自助借还机的投入使用, 让图书馆自动化服务模式得到了大范围延伸, 目前地方社会图书馆以及高校图书馆彻底打破传统闭架——半开放———开放服务模式, 对图书馆采取大流通服务管理模式, RFID技术成为最强大的技术支持。

三、智慧图书馆的概念、特点

智慧图书馆是智能馆舍、物联网、数据海、云计算、智慧化设备的综合, 它必须通过物联网来实现智慧化管理和智慧化服务。它利用物联网技术将图书馆建筑、设备、信息文献、关联用户彼此连接构成图书馆物联网, 为图书馆工作人员提供一个能够相互感知, 并且对感知数据进行分析处理的管理控制平台。它有存储资源巨量化、互动实时化、资源共享无界化等特点。

四、智慧图书馆的智能化应用

当前, 图书馆采用的专网专用的RFID技术, 在物联网应用上属于初期阶段。今后物联网发展方向将把智能型向融合型、泛在型靠拢, 构筑一个超强的RFID与WEB联合网络体系。

(一) 规范文献的标识度。物联网RFID技术能够在海量文献里区别单一文献, 并且对单一文献进行编码以供识别。在对单一文献进行筛选识别、跟踪访问、控制管理的同时, 也可批量监测类似文献, 做到多文献共进读取、单一文献识别, 使个体文献的标识做到唯一性。在图书馆的应用上具有典藏精准、查找便捷、合理排架, 数据即时备份又可支持多机器同时盘点, 在无网络情况下也支持离线工作。

(二) 全面、及时获取文献的动态信息。智慧图书馆的管理内容庞大而又全面, 包括用户群分析、用户需求分析、数据及数据交换分析, 以用户为中心, 以用户需求为服务目的。当用户提出个性化需求时, 任何一个装有RFID读写器的终端, 都可以通过互联网实现对文献信息的实时监控、即时获取, RFID技术的支持, 使图书馆在采集信息时, 精准、高效, 能够吸引更多用户。

(三) 图书馆大流通管理模式的技术支持。RFID技术是利用射频信号进行非接触双向通信, 完成数据交换, 对静态或移动的信息文献作出自动辨识, 图书馆利用物联网自助借还文献的外围设备, 实现用户的自助借阅与查询。RFID构筑中, 将流通中的不同文献进行分层分级编码, 对文献的静态与动态实时监控, 在读写器扫描范围内, 批量文献信息迅速传回数据库, 分配清单与核对结果得到快速分级处理。

五、智慧服务

(一) 图书馆模式在经历了传统型、数字型到如今的智慧型, 图书馆的服务也相应上升到智慧服务。智慧服务的特征是以知识的运用能力为主导, 知识的创造为基础, 服务对象定义为知识团队。

(二) 智慧图书馆是高于数字图书馆的智慧共同体, 智慧与服务是相辅相成的, 智慧的程度制约了服务的效果;反过来, 服务的内容与服务工具都离不开智慧的支持。图书馆是信息的储备中心, 它的属性就是为文化、教育和科研服务。用户通过图书馆搜寻信息, 在这个过程中又会创造出新的知识文化, 利用新的文化知识时又会产生新的问题。图书馆的智慧服务是在创造与创新并生的情况下, 形成增值的知识产品, 并且将知识转化为生产力服务社会。

(三) 图书馆是一个服务机构, 智慧服务的成败取决于图书馆馆员的智慧。智慧图书馆的一个重要组成部分就是技术硬件, 这由图书馆馆员来操控, 图书馆馆员是智慧图书馆的第一梯队, 智慧馆员的专业知识、工作状态、多元化思维及创新能力在多方面促进智慧服务。

(四) 智慧服务带来了创新思维, 来源于欧洲的Human Library模式, 它采用真人借阅方式, 在这种服务模式里, 借出的不是书而是真人, 他们的年龄、性别以及文化背景各不相同, 可以是知名专家学者, 也可以是具有专业技能的特长人才, 用户可以与他们沟通交流, 获取需要的信息知识。在国内, 从2008年开始, 各地图书馆陆续开展了Human Library借阅活动, 这不仅仅是一种借阅活动, 更是一种崭新的服务模式。

六、结束语

在发展产业中国、智慧中国的今天, 一个崭新的“物联网”和“云计算”的智慧互联网时代, “智慧中国”将把任何智能技术应用到社会各个方面。物联网造就的智慧图书馆作为其中的一个环节, 是计算机、互联网与移动通信网之后的又一次产业革命, 图书馆的决策层和管理者, 将把智慧图书馆建设以及智慧服务推向一个新的高度。

摘要：本文阐述物联网的概念、涵义、特点以及功能, 分析在物联网环境造就下的智慧图书馆发展, 重点论述RFID技术在图书馆的应用功能, 提出智慧服务这一新服务模式。

关键词：物联网,智慧图书馆,RFID技术,智慧服务

参考文献

[1]韩丽.物联网环境下智慧图书馆的特点、发展现状及前景展望[J].现代情报, 2012.5.

[2]刘雪飞.基于物联网的智慧图书馆智能研究[J].河南图书馆学刊, 2013.9.

物联网技术在智慧校园的运用 篇4

摘要：时代在飞速的发展中为了满足人民群众多样化的需求科学技术被不断发展完善，企图为人民群众创造更多的便利和乐趣。在这种情况下想要打造高质量的教学环境，想要最大限度提升教学质量，将以物联网为代表的技术引进校园建设中可以说是一种时代的必然。目前将物联网技术引进校园已经成功创新了传统的教学手段，提高了教学和管理的水平，推动了智慧校园建设的进程质量，可以说在未来的发展中以物联网技术促进智慧校园发展前景大好。因此文章将对物联网技术在智慧校园建设中的具体应用进行简要分析概述，以供参考。

关键词：物联网技术；智慧校园；应用

物联网的出现无疑是对信息时代的一种积极响应，在现阶段的使用中已经不断融入我国社会生产生活的各个领域之中，成为了新时代新经济增长的重要产业领域，创造了不容小觑的市场效益。同样现阶段不仅是信息化时代，更是知识经济时代，知识所能创作的价值越来越来大。所以社会各界对于教育事业的发展愈发重视，不再停留在教育质量方面，更深入到包括安全管理在内的校园方面，而将物联网技术引入到校园建设中从而不断将食堂、教室、图书馆、供水系统等部分联系成一个整体，最终发挥整体合力的最大最强效果。

1物联网技术概述

物联网技术在时代的发展中已经成为继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次浪潮。具体来说所谓的物联网就是物物相连的互联网，就是借助射频识别、红外感应、传感器等信息设备，以相关的协议为依据将不同的事物相联系，以实现智能化识别、信息交互、追踪和监控，从而达到人和物相互关联、物物相息、数据相互共享的一种网络。其目的就是使所有物品都与网络连接在一起使得识别和管理更加方便。

2物联网技术在智慧校园中的应用 2.1用物联网技术打造平安校园

近年各大院校安全事故频发究其根本与外来人员的随意进出不可脱离，当前部分院校的安全管理体制机制的确还有所偏差，令学生及家长对学校环境产生了质疑。在此种情况下将物联网技术智慧校园的构建过程中可以有效地环节甚至解决存在的潜在危险，真正打造平安校园。具体来说学校利用物联网技术建立了校园稚嫩安防和校园只能交通管理等多层次多角度的安全管理保证系统，通过在校园不同区域安装摄像头和传感器令学生在遭遇突发危险时，可以不着痕迹地及时报警并留下相关的证据。同时对进出学校的车辆不仅有人力的实名登记管理，还会进行定位监测，在不侵犯车主隐私的情况下真正掌握车辆的动向。保证学生的安全。另外学校的重要资料将会被贴上相关标签，进行设备感知和物品追踪，从而加强资料管理的安全系数。对于学生个人来说学校借助物联网进行三层的身份确认和考勤管理，不仅确保学生安全进入校园进入教室，也再一次将陌生人阻挡在学校的大门之外，将所有可能发生的危险扼杀在摇篮之中。

2.2用物联网技术打造智慧节能校园

对学校来说各类资源都是有限的，如何令有限的资源发挥出更大的作用是各大高校长期以来一直在思考的一个问题，而在借助物联网技术进行智慧校园建设的过程中这一问题得到了有效的解决。在自然资源方面运用物联网技术实现对学校能源的监控和管理，对水、电等能源使用情况进行监管，实现校园能源消耗的智能化管理。无论是老师办公室还是学生教师都安装传感器和控制器，随时依据室内的光线和人数进行光亮的调节，不仅为教职工达到一个更为舒适的学习工作环境，还可以有效地避免不必要的浪费，节约自然资源。在知识资源方面物联网成功打造智慧图书馆，建立开放式的数字图书馆，一方面能够盘点现有图书，已借阅和剩余的数量，智能展示所需要的不同图书的具体位置，借阅师生的时间；另一方面依托互联网使得教职工能够利用自己的计算机、手机登终端获得共享的图书资源，接收到更为便利人性化的服务。

2.3用物联网技术打造优质的教学沟通环境

在确保周边环境满足社会要求后，物联网技术在智慧校园中的应用成功地打造了数字化智能教学环境，改革了教师传统的教学方式，提高了学生的同科学习质量，在不知不觉间改变了师生的生活工作方式。对于教师来说，物联网技术的应用再次打破了传统的课堂教学形式，将数字教学强化到智慧教学，令学生和老师可以在教师对所要研究的物体进行模拟操作，令每个学生都能通过网络平台进行操作借助，从而更为直接具体的得到自己的结论，而不是一味接受来自他人的经验结论。同时借助物联网技术令课本动起来，构建数字化立体教材，加强了学生的探索欲望和探索兴趣的基础上，拓展了课外的资源，为老师的教学活动提供了充分坚实的基础支撑。对于学生而言，不仅改变了传统的填鸭式知识灌输方式，也改变了其与老师同学之间的沟通交流方式。学校通过物联网将独立的学生和老师连成一个整体，为学生构建了一个虚拟与现实、个体与群体互联互通的学习环境，在这个环境中学生可以随时提出自己的疑问，获得大量的有用的科学的信息，可以选择与自己志同道合的伙伴进行问题研究、创新实践。以此令学生在不同的环境下扮演不同的角色，从而在彼此的护工协作之间掌握更多的知识，交到更多的朋友，在培养自身独立思考、主动创新能力的同时，进行更好地人际交往。

3结束语

物联网与智慧养老 篇5

智慧矿山是基于物联网技术的人工智能技术。在矿山生产过程中,采掘业消耗人力、物力,占用资金最多,也是安全风险最大的行业。因此,必须用人工智能技术改造传统的采矿业,实现降低生产成本、提高劳动生产率及保证矿山安全生产的目的。以夹河煤矿(井工)“智慧矿山物联网示范工程”建设为例,论述智慧矿山研究情况及未来发展趋势。

1 整体构想

夹河煤矿的“智慧矿山物联网示范工程”(以下简称示范工程)是2010年立项建设的项目,2011年1月江苏省正式下达了科技支撑计划——社会发展的科研计划(BE2011045)。初步构想是:采取统一设计,分布实施的原则进行规划建设,目标是建成一个统一的网络平台(骨干网、无线网),实现井下人员精确定位、周围安全环境的感知;实现井上下主要生产系统和大型机电设备、供电系统及管网等的监控,即设备工况的感知;实现矿井安全生产可靠,有效地预防和及时处理各类突发事故和自然灾害,即矿山灾害风险感知。实现全矿的数据采集,使生产调度、经营管理、决策指挥网络化、信息化。实现企业的经营、生产决策、安全生产管理和设备控制等信息有机集成,达到减人增效和提高矿井安全水平的目的。

2 实施原则

立足现在,着眼未来,设计开放的智慧矿山信息系统。系统设计起点定位要切合实际,做到标准要高,既要保证目前应用的需要,又要保证将来系统扩展和提升的需要,真正达到示范效果。充分利用现有资源条件,降低系统建设成本。总体规划要尽量将已有系统的信息孤岛进行整合,充分利用已有的硬件设施。

本工程总体设计,分步设施。总体规划根据智慧矿山的需求及远期目标进行,分步实施要根据资金、人才等资源条件,合理分配项目实施阶段,循序渐进,避免盲目投入。

3 主要建设内容

示范工程建设主要包括以下7个方面的内容。

3.1 生产调度指挥中心软硬件建设

调度指挥中心的功能与原来的单纯生产调度相比得到加强和扩充,各系统的信息通过综合传输网络汇集到调度指挥中心,是感知矿山的上层集成平台。解决了原矿山各系统相对独立、信息孤岛问题;解决异构系统接口问题,形成统一的矿山集成平台标准。

系统配置生产数据服务器(SCADA)2台、实时数据服务器1台、历史数据服务器1台、WEB服务器1台、定位服务器1台、GIS服务器1台、操作终端6台、工程师站1台。软件平台确保矿山所有的安全生产、管理、人员信息等复杂异构信息在一个统一网络平台上运行,在异构条件下互联共享,能够使不同功能的应用系统联系在一起,协调有序运行,使得各自独立的监控信息实现共享。

采用国际流行的i Fix组态软件实现对整个矿山安全、生产系统的监控。i Fix是全球最先进的XMI/SCADA自动化监控组态软件,广泛应用于监控和分布管理全厂范围的生产数据。3D-GIS的软件开发,主要利用数据处和图像理技术,WIFI终端跟踪移动设备运行轨迹[1],实时生动地显示生产过程中人员、设备的工作状态。实现对人员、设备的精确定位,直观地反映井下环境状况、设备状态、人员状态,使得各级安全生产管理部门直观地了解井下生产状态,为生产管理人员指挥决策提供了方便。

3.2 骨干网建设

骨干网是利用原有8芯光缆为主传输通道,依托原有KJ335安全监控系统和KJ236井下人员定位系统的工业100 M环网基础升级改造而成的。改造后骨干网为1 000 M工业以太环网,能够保证光纤一处断开的情况下,网络仍能正常工作,且系统能及时诊断出故障点,便于维修。1 000 M工业以太环网设16台交换机。交换机分别为SCALANCEx系列408、308、300各1台。满足井下上各种监控信息、语音信息、视频信息综合集成传输的要求;满足煤矿生产、监控、人员定位、安全管理及救援通信等综合业务需要的传输平台。

3.3 感知网建设

井下的移动设备、人员及矿山灾害的分布式监测均离不开无线网。无线网在示范工程中主要功能是:人员、机车定位管理、设备大范围移动时的视频传输,无线语音、数据通信等。无线智能传感网是依托1 000 M工业以太网布置分支交换机和无线AP(无线基站),利用WIFI通信技术,具有传输速率快和网络稳定等特点。其连接的终端为:智能矿灯、机车定位卡、人员定位卡、无线摄像头、WIFI手机等。主要用途为采集环境参数、定位信息、视频数据、语音数据等[2]。

3.4 人员安全环境感知建设

示范工程建设前煤矿安全监测系统为KJ335系统,对井下的气温、风速、瓦斯及馈电系统等进行监控。井下人员定位为KJ236系统,该系统类似于地面的巡更系统,即在一个关键点设置读卡器,检测什么时间经过此点的人员。在夹河煤矿有5个工作水平,巷道长且复杂,仅靠24台读卡器根本不可能达到人员精确定位的要求。针对这些弊端,示范工程研发出新型的智能矿灯终端。它通过WIFI与1 000 M以太网相连,井下工作人员身份绑定的智能终端具有瓦斯监测、环境温度监测、矿灯工作状况监测、佩戴人生命信号探测、紧急呼救、收发短信功能、人员精确定位及进入禁区报警功能。可实现人员安全环境感知。

3.5 设备健康状况感知建设

本部分分为2个方面:(1)自动化改造。对主运输系统、供电系统、排水系统进行自动化改造,达到无人职守工作状态,实现减人提效目的。对上述设备进行健康状况监测,监测的主要内容:过流、过载、漏电、短路、断相、关键部位的温度变化及流量正常与否等。(2)对主通风机、主井、副井、压风机系统、采煤工作面的设备工作状况进行监测。监测的内容:风量、风压、电流、关键部位的温度变化,综采工作面泵站压力、电机电流、温度、水压等参数。实现预知维修[3]。

3.6 生产管理决策系统

本系统的主要内容:煤矿生产过程检测与控制,煤矿物资供应链管理,生产经营决策管理,办公自动化,矿山环保与生态恢复等。

3.7 云平台建设

探索基于云平台的全国矿山灾害监控服务中心建设,尝试将全国矿山的灾害监测信息集中到服务中心平台,结合专家云对各矿动力灾害的活动规律及监测数据进行分析,提出分析报告和预警信息。

4 社会和经济效益

示范工程预算投资675万元,实际投入698.80万元(含省财政拨款),于2015年通过验收。产生如下效果:(1)社会效益。示范工程解决了长期困扰煤矿的数据格式不规范、接口方式不统一的难题,形成了行业标准,为智慧矿山建设奠定了基础;研制的成套装备运行稳定;达到了减人提效、提高了安全生产可靠性的效果。示范工程是国内外第一个将物联网技术应用于煤矿的成功范例,为今后智慧矿山建设提供了模板,起到了示范作用。(2)经济效益。示范工程自投入运行以来,设备故障率降低5.44 min/万t,多出原煤30 180 t;可使井下泵房、变电所等岗位实现无人值守,降低了人员工资成本;合理调整设备运行时间,避峰填谷(一种用低价电技术措施),节约用电成本。示范工程运行3 a以来,产生的直接效益近2 500万元。

5 以后重点研究方向

人工智能分为感知、认识、行为3个层面,现阶段人工智能技术主要集中在感知智能层面。智慧矿山建设的最终目标是实现生产无人化矿山,让工人摆脱那些“苦、脏、累、危险”的工作环境。这对于煤矿来说,就是采掘工作面生产实现无人化。

感知智能是智慧矿山的第一步工作,所有的工作都是建立在可靠感知的基础上。除现在已掌握的技术,还需要在下列几个方面深入开展研究:(1)水文地质方面,需要感知工作面顶底板岩石厚度及岩石性质的变化。推断地层的地质构造,如:断层、裂隙、变薄带,是否有透水的危险等。(2)感知顶板压力及顶、底、帮移近量,判断支护质量是否合格,工作空间是否安全。(3)在网络通信方面,应该加大可见光通信技术(VLC)及电力线通信技术(PLC)等的应用研究,以达到光纤通信、WIFI、VLC及PLC相互补充,实现通信可靠的网络体系。(4)在传感器方面,感知物体(设备)的状态离不开传感器,在整个系统中传感器扮演着重要的角色。必须加强矿山传感器的研究,加大对低功耗微芯片的开发应用研究力度。

基于目前掌握的技术,煤矿部分生产过程已经初步具备了智能制造条件。比如:采煤工作面实现无人化生产。实施技术升级后,一个矿井从事采煤生产的工作人员可以降至30人之内(包括生产管理人员,生产规模与工作人员数关联性不大)。

6 结语

经过多年对示范工程应用研究和实践,基本完成了感知智能阶段的研究,产生了一系列的科研成果,具备了逐步向智能制造过渡的必要条件。

参考文献

[1]刘晓文,张秀均,郝丽娜,等.基于WI-FI的井下定位算法研究[J].传感技术学报,2016(6):854-858.

[2]刘静伟.基于IEEE802.11的无线收发器在井下监控系统中的应用研究[D].西安:西安科技大学,2009.

物联网与智慧养老 篇6

1 智慧校园的内涵及其意义

1.1 智慧校园的内涵

随着物联网技术在教育中的应用及推广, 使得学校管理以及教学工作发生了深刻的变革, “智慧校园”逐渐兴起。所谓的智慧校园值得是以物联网技术的应用为基础, 把学校的教学、管理以及生活等部分智慧化, 从而为学校的管理以及师生的工作学习提供便利条件, 其中, 智慧校园的特征主要表现在三个方面:一是把计算机网络信息服务融入到学校各个方面;二是为在校师生提供综合性的信息服务平台以及智能感知环境;三是利用信息服务平台以及智能感知环境, 建立与外部环境感知交流的接口[1]。

1.2 智慧校园的意义

基于物联网技术的智慧校园能够为在校师生提供全新的智能化教学模式以及教学环境, 促进了学生之间的合作交流, 有利于提升学生的学习效率以及能力, 同时, 也实现了校园生活智能化, 加强了学校的管理能力, 为在校师生的安全提供了可靠地保障。

2 智慧校园建设的必要性

2.1 优化教学方式及环境的要求

随着社会的发展, 对人才的需求量与日俱增, 这对学校的教学工作提出了新的要求, 而校园作为学生接受知识的基地, 要想实现教学工作的提升, 就必须要从根本做起[2]。物联网技术的发展, 为学校提供了一个全新的发展方向, 实现了“智慧校园”的建设, 随着“智慧校园”的发展, 使得教学方式更加多样化, 满足了学生个性发展的需要, 同时, 也为师生提供了人性化的教学环境以及学习环境, 能够借助物联网技术, 有利于教学资源的共享以及实现区域性的教学交流, 从而为学生的有效性学习奠定基础。

2.2 实现校园生活智慧化的要求

以往的校园生活较为单一, 且在生活中容易遇到较多的麻烦, 不能满足学生校园生活的要求, 不利于学生进行高效的学习, 而智慧校园的建设, 能够使得校园的各个环节形成统一的整体, 为师生的工作及生活提供方便, 实现校园生活智慧化, 为学生创造一个丰富的校园生活环境[3]。

2.3 促进校园管理高效化的要求

在以往的校园管理中, 安全事故时有发生, 对学生的人身安全以及校园的稳定产生了极大的影响, 而随着基于物联网技术智慧校园的建设及发展, 提高了学校的安防能力, 使得校园管理更加高效, 有效的保护了学生的安全, 实现了校园管理智能高效化。

3 物联网视域下智慧校园的建设及发展

3.1 转变教学方式

利用物联网技术建设的智慧校园, 使得教学方式发生了转变, 为学生的学习提供了极大的便利。首先, 智慧校园让教学实现了“无痕化”, 在智慧校园教学中, 教师不用在花费大量时间去做教案, 在上课的过程当中, 只需要利用声音指令就可以利用物联网进行教学设备的操作, 使得教学效果得到了增强;其次, 学生实现了随时随地的学习, 在智慧校园中, 学生在学习之时只需要借助移动学习设备, 就可以进入到学习过程当中[4], 同时, 学生也可以通过物联网的连接点, 把学习资料共享给其他同学, 从而实现了学生之间的学习交流;最后, 教师在进行课外拓展教学之时, 可以利用物联网中的传感技术以及测量技术, 与教学理念进行融合, 使学生得到最为直接的视觉冲击, 从而提高了学生的知识积累, 拓宽了学生学习知识的渠道, 极大地激发了学生学习的兴趣, 使学生能够充分发挥出学习的主动性, 为学生探究性学习能力的培养打下坚实的基础。

3.2 优化教学环境

在建设智慧校园中, 教室光线的调整实现智能化, 每一个教室都可以安装光线传感器, 通过光线传感器以及学生学习的方位改变教室光线的亮度。同时, 利用光线传感器加强对光线亮度的监测, 并根据光线的亮度自动调整教室内灯光以及多媒体设备的亮度, 为学生的学习创造良好的光线环境。因此, 物联网技术在校园中的应用为师生的工作学习带来了极大的便利, 提供了人性化的教学环境, 为学生的学习以及教师的教学创造出良好的氛围。

3.3 实现教学交流

智慧校园的建设及发展, 为学校与学校之间的教学交流提供了便利条件, 通过搭建网络信息交流平台, 使得区域内的学校连成一体, 实现了优秀教学资源的共享交流。而根据智慧校园, 学校之间也可以形成合作关系, 实现了教学资源的互补, 促进了优秀教学资源的交流, 为学生创造了了解以及感受不同教学环境的机会, 同时, 教师在教学中通过学习其他学校的优秀教学方法, 取长补短, 为实现教学质量的提升打下基础。

3.4 简化校园生活

智慧校园中的校园生活实现了一卡通, 把食堂、浴室以及图书借阅等校园生活的方方面面联系到一起, 利用RFID技术, 把校园生活进行智能化, 使得校园生活得到了简化, 以食堂为例, 校园一卡通都含有RFID电子标签, 同时, 食堂首犯窗口都有RFID阅读器, 学生在刷卡时, 阅读器就会把读取到的信息反馈到校园信息数据库中, 并从卡中扣除相应的金额, 使得学生的消费更加便利。

3.5 提升校园管理

校园管理中最为重要的就是安防工作, 在建设智慧校园的过程中, 可以给仪器设备安装RFID信息标签, 一旦仪器设备出现故障, 就可以实现自动报警, 以便于相关人员进行处理, 同时, 在校园重要区域安装安放仪器, 利用图像识别无线传输技术, 实现了对校园的全面监控, 为学校的安全提供了保障。此外, 在进行智慧校园的管理中, 能够利用物联网技术对学生的考勤以及安全进行管理, 并掌握好学生在校园内的动向, 一旦学生出现在存有安全隐患的区域, 物联网系统就可以发出警报, 从而便于相关人员采取有效措施[5]。

4 结论

综上所述, 随着物联网技术的应用, 智慧校园得到了社会的关注, 智慧校园的建设及发展使得校园更趋向智能化以及人性化, 同时, 智慧校园改变了以往的教学方式, 为在校师生提供了便利的生活环境, 提高了学校的管理工作, 确保了校园的安全, 使得学生能够更好地进行学习, 实现教学质量的提升。

摘要：随着物联网技术的应用推广, 使得现实世界与虚拟世界紧密联系在一起, 为人们的日常生活提供了极大的便利。而由于物联网技术在教育中的应用, 推动了“智慧校园”的建设以及发展, 使得学校实现了智慧化管理, 为学校的师生够建立一个综合性的信息服务平台。本文从智慧校园着手, 分析建设智慧校园的必要性, 探究物联网下智慧校园的建设及发展。

关键词：物联网,智慧校园,建设,发展

参考文献

[1]宗平, 朱洪波, 黄刚, 等.智慧校园设计方法的研究[J].南京邮电大学学报 (自然科学版) , 2010, 30 (4) :15-19, 51.

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[3]陈明选, 徐旸.基于物联网的智慧校园建设与发展研究[J].远程教育杂志, 2012, 30 (4) :61-65.

[4]严大虎, 陈明选.物联网在智慧校园中的应用[J].现代教育技术, 2011, 21 (6) :123-125.

物联网与智慧养老 篇7

一、物联网时代的智慧校园

1.1智慧校园的层次结构

基于物联网技术在智慧校园中的应用,并且取得一定成绩。其基于物联网技术智慧校园层次结构如图1所示:

1.2智慧校园的关键技术

基于物联网技术的智慧校园的主要关键技术传感器网络技术、射频识别技术、M2M平台的搭建、统一身份认证、数据库建设、人工情感六方面技术支撑智慧校园建设。智慧校园建设依靠先进技术,物联网技术在智慧校园中的应用,提升了智慧校园建设,符合现代化校园建设理念。

二、智慧校园的具体构建

2.1智慧校园建设的总体目标

目标是前进的方向,智慧校园建设总体目标必须明确,目标科学的建设,必须符合智慧校园发展趋势。智慧校园建设的总体目标就是在现有校园网络的基础上,体现“以人为本”的理念,实现把EPC、RFID、各种传感器装配到教学、科研、后勤、生活等学校领域里的各个部门,通过智慧校园平台,连在一起形成物联网,将各种信息融合到学校的每个人和每件物上,实现人与人、人与物、物与物的互联与协作,做到服务于全体师生。智慧校园建设必须体现在提高工作效率,服务于师生工作与学习,体现智慧校园的优越性。

2.2智慧校园的主要模块功能

2.2.1身份管理模块

身份管理模块是智慧校园中的身份验证模块,一般情况有学生用户,教职工用户、外来用户三种,学生用户一般都是以学生学号作为用户名,密码需要学生自己设置,教职工用户是教工号,密码自己设置,外来用户需要注册,管理员通过可以访问智慧校园。根据用户身份不同,在智慧校园中访问权限也有一定限制,根据用户等级,设置访问权限,身份管理模块对用户身份识别,设置访问权限,对智慧校园网络起到保护作用。

2.2.2智慧教学模块

智慧教学模块是智慧校园中核心部分,主要有智慧教室、教学设备、智慧课程、实验实训、智慧考核五部分组成。智慧教学模块在教学中应用,激发了学生学习兴趣,提高了学生自主学习能力,利用网络资源学习是现代大学生学习的主要途径,提高网络利用率,提高学生学习能力。实验实训模块的使用,丰富了实训课教学手段,对提高学生实践能力有一定帮助,也对解决高校实验课器材不足,缓解教学危机,利用教学软件提高学生实践能力是现代教育基本手段之一,符合现代教育发展趋势。

三、智慧校园建设中的一些问题

智慧校园在建设过程中,不断完善与发展。基于物联网技术的智慧校园建设,其主要技术还是物联网,而物联网的发展时间也不长,在发展过程中也面临着一些问题。首先物联网技术缺乏统一标准,物联网技术已经在诸多领域得到应用并有扩大应用趋势,但是在每个领域中使用时的标准不一样,领域之间的相互融合就存在着一定的问题,这成为物联网进一步发展的瓶颈;其次,物联网的安全性和可靠性得不到保证,物联网中无线通信技术使用频繁,如何保证数据在通信过程中的安全性也是值得研究的重要课题;最后,物联网技术的运行成本较高,需要的资金也很大,目前各行的投入有限。

摘要：物联网技术的快速发展,其应用领域越来越广泛,并且取得一定成绩。物联网技术在智慧校园建设中的应用,为智慧校园的实施提供了技术保障。智慧校园建设完善校园网建设,数字化校园建设是高校发展需要,也是社会发展对高校发展提出新的要求。本论文从物联网时代的智慧校园、智慧校园的具体构建、智慧校园建设中的一些问题三方面进行阐述物联网技术在智慧校园建设与发展中的应用,希望为研究物联网在智慧校园中的应用学者提供理论参考依据。

关键词：物联网,智慧校园建设,发展研究

参考文献

[1]王晓明,张龙昌,栾斯乔,林朗,穆丽珠.物联网和融合环境区域食品安全云服务框架[J].计算机技术与发展.2016(04)

[2]肖融,孙波,陈文龙,肖永康,魏云刚.IPv6物联网层次转发体系中的地址压缩[J].计算机研究与发展.2016(04)

物联网与智慧养老 篇8

一、物联网的智慧校园阐述

物联网是通过无线射频识别技术和远红外线感应器, 结合全球性定位系统与激光扫描系统等数据传感设备, 在相关协议的范围内能够将东西在网络上进行数据与信息的交换、传播[1]。经过长时间的发展, 当前的互联网已经具有了智能化识别、定位、监控、调整等功能。基于物联网的智慧校园主要是指将互联网技术与数字发展技术相互结合进行管理的校园, 在一定程度上为教师自己学生之间的信息化沟通提供了便利条件, 形成了现代的科学校园管理环境。智慧校园建设与发展当中对物联网进行恰当的应用, 形成了基于物联网的智慧校园层次结构 (如图1) 。

二、基于物联网的智慧校园建设重点

2.1明确建设目标

基于物联网技术进行智慧校园的建设时, 首先必须要明确建设的目标。智慧校园的建设总目标必须要与智慧校园的发展趋势相结合、相适应。进行物联网技术智慧校园的建设, 必须要能够在亦有的智慧校园基础上坚持“以人为本”的思想, 恰当的在教学、后勤、生活、科研等领域和部门当中应用EPC、RFID等传感器设备[2]。同时, 必须要能够通过物联网技术将多方面设备应用与管理进行相互联系, 使得各种信息均能够进行良好的融合。至此, 智慧校园当中的物与物、人与人、人与物之间均能够形成一定协作与互联关系, 继而能够为全体师生提供更加良好的智慧服务。

2.2设定模块功能

首先, 要设定身份管理模块。所谓身份管理模块, 在智慧校园当中主要用于身份验证, 一般设置有教职工用户、学生用户和外来用户三类。教职工用户为教工号, 学生用户为学号, 外来用户则必须要进行注册, 经过系统管理员认可后方能够进入到智慧校园系统当中。由于智慧校园的用户身份存在差异, 必须设置不同的访问权限。该种智慧校园管理模式将能够对智慧校园网络起到良好的保护作用。其次, 要设置智慧教学模块。智慧教学模块在智慧校园当中具有重要作用, 主要包括智慧课程、智慧教室、教学设备、实验实训与智慧考核几个部分[3]。通过智慧教学模块将有效的提升学生学习主动性, 提高网络的利用效率, 丰富教师教学手段, 属于现今时代比较先进的一种教育基本手段。

三、基于物联网的智慧校园的发展

第一, 平安校园。当前学校的发展与管理当中已经充分的引入了平安校园的概念。基于物联网的智慧校园建设与发展当中务必要逐步建立职能的安全保障系统, 加大对校园的保护力度, 提高校园的安全性。例如, 对出入校园的车辆、人员等进行信息实名制登记, 对学生、教师进行考勤登记管理等。第二, 智慧图书馆。智能图书馆主要利用物联网技术、计算机技术促使图书馆提供智能化的服务与管理。例如, 通过图书干的移动射频技术识别文献对图书进行归纳管理、通过图书导航功能查阅、整理图书和文献等, 能够极大程度的提高图书馆工作效率。第三, 智慧消费。智慧校园利用物联网技术可以形成校园卡, 学生凭卡在校园当中能够进行科学的生活与饮食消费, 对于卡内余额可以通过物联网技术查询, 提高了学生对自身钱财的管理能力。

结论:基于物联网技术的智慧校园建设与发展, 在明确建设目标后, 必须要建立相应的身份管理与智慧教学模块。通过对物联网技术以及计算机技术的良好应用, 可以建立平安校园、智慧图书馆, 促使学生智慧消费, 从整体上实现了智慧化、自动化、信息化的校园管理。

摘要：当前, 物联网技术的应用领域越来越广泛。本文主要基于物联网的快速发展, 对智慧校园的建设、完善、发展进行分析与探索, 希望能够为物联网技术背景下的智慧校园建设提供有价值的理论参考和经验借鉴。

关键词：物联网,智慧校园,建设与发展

参考文献

[1]徐玉妃, 杨昆, 袁凌云等.基于物联网的智慧校园建设与研究——以云南师范大学为例[J].云南师范大学学报 (自然科学版) , 2016, 01 (05) :47-52.

[2]乔蕊, 崔春英.物联网环境下智慧校园建设与发展问题研究[J].周口师范学院学报, 2015, 02 (11) :124-128.

物联网与智慧养老 篇9

一、智慧城市分析

智慧城市就是指:通过利用现代化的信息技术, 和现代化通信技术, 对城市运行过程中的信息, 进行全面的整合, 以此对我国的民生、环保、公共安全、城市服务等各个行业做出的智能反映。随着我国社会经济的快速发展, 人口也在不断增加, 并且在城市不断发展的过程中, 城市人口的数量也在不断的增加, 为了避免城市紧张带来的问题, 促进我国城市长远发展, 智慧城市逐渐的被提出。并且, 在我国城市不断发展的过程中, 智慧城市已经成为我国城市发展的主流。尽管, 在我国智慧城市起步相对较为缓慢, 但是在我国有关部门不断的努力下, 已经取得了相对不错的成绩, 已经了几个较为典型的智慧城市, 例如:智慧上海、智慧双流等城市。其实, 在某种程度上来讲, 智慧城市就是感知城市、智能城市、生态城市等各个方面的结合体, 更是现代化信息技术下不断发展的产物。但是, 我国的智慧城市与西方国家智慧城市相比, 还是处于落后的阶段, 主要原因就是对物联网技术的重视和应用, 是远远不够的。因此, 要想不断提高我国智慧城市建设的水平, 应当对物联网技术给予高度的重视, 并且充分发挥物联网技术的功能, 以此构建智慧城市, 构建全面服务性社会。

二、物联网技术在智慧城市发展过程中的重要性

物联网技术在智慧城市发展的过程中, 其作用是非常之多, 下面就对其作用进行了简要的分析和阐述:

(一) 、在智能电网中的重要性

其实, 换句简单的话来说, 智能电网就是电网在运行过程中的智能化形式。然而, 在物联网技术不断发展的过程中, 在智能电网中起到了重要作用和意义。并且, 智能电网主要是在集成电网和高速双向网络基础之上的一种现代化电网技术, 利用先进传感技术和测量技术, 这样可以在最大程度上对其电网设备, 进行全面的控制。另外, 物联网技术在智能电网中, 可以有效的利用决策系统, 在最大程度上保证了电网在运行过程中的安全、高效等运作的性能, 为我国城市的发展, 提供了良好的环境。

(二) 、在智能交通中的重要性

物联网技术在智能交通中, 起到了重要的作用和意义, 其主要是将每一项交通工具, 融入在一个相对完善的交通系统中, 这也是智能交通中真正的含义。其主要对优势就是对不断的提高城市交通运输发展的效率, 并且在最大程度上提高了服务性城市质量。并且, 在我国智慧城市不断发展的过程中, 通过利用这样的形式, 可以有效的提高城市运输的效率, 也在最大程度上提高了相关产业的发展。另外, 物联网技术在智能交通实际应用的过程中, 停车场作为一种智能交通中的常见形式, 已经对停车场进行全面的智能监控, 并且可以有效的对停车场进行合理的分配。除此之外, 在物联网技术不断应用的过程中, 可以对收费系统和物业管理系统, 进行全面的交换, 以此在最大程度上达到资源共享的目的。

(三) 、在智能教育中的重要性

在我国教育事业不断改革的情况下, 物联网技术在我国教育事业中, 起到了重要的作用和意义, 并且在最大程度上保证了教育的平衡发展。其实, 智能教育主要是将数字化、网络化、智能化、媒体化等各项现代化技术, 进行全面融合。然而, 物联网技术作为现代化信息技术中的一种形式, 在智能教育中, 可以将的数字化、网络化、智能化、媒体化的功能, 进行充分的发挥, 将我国教育事业带入一个新的发展篇章。例如:在学生创作出一幅设计作品的以后, 可以将其设计作品上传到网络中, 再通过利用网络的形式, 对设计作品进行全面的评价, 这样便可以不用看到作者本人就可以对其优秀的作品, 进行观赏。这样不仅仅在最大程度上将物联网技术中的功能, 得到完全的展现, 也离我国服务性社会的构建, 更加的进了一步。

结束语:

综上所述, 本文对智慧城市进行了简要的介绍, 并且对物联网技术在智慧城市中的重要性, 进行了探讨和阐述, 以此在最大程度是上促进了我国城市的发展, 并且更进一步的促进了我国服务性社会的发展进程。

参考文献

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