物联网技术在智慧城市中的应用分析

第一篇：物联网技术在智慧城市中的应用分析

物联网技术在智慧城市中的应用分析

[摘 要]随着科学技术的飞速发展，物联网技术在城市建设中的应用逐渐提升，其合理使用能够满足现代人对城市发展的个性化需求，对于提高人民群?的生活水平有很大的帮助。目前，智慧城市已经成为现代社会发展的热点话题，而物联网技术与智慧城市的结合能够有效提升城市建设对信息的利用率，进一步推动了我国城市建设的稳定发展。本文将针对物联网技术在智慧城市中的应用进行分析。

[关键词]物联网技术；智慧城市；应用分析

中图分类号：TP391.44；TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）16-0334-01

一、前言

近几年来，数字城市、云计算、物联网技术、互联网技术的发展水平逐渐提升，智慧城市的建设已经成为当今社会发展的必要趋势。尤其是在城市化进程不断加快的背景下，直线上涨的城市人口给城市建设带来了很大的挑战，交通拥堵、城市基础设施不完善等问题进一步阻碍了城市建设，还需要结合现代技术进行创新。物联网技术是针对不同领域需求而形成的一种技术手段，在智慧城市建设中发挥着重要的作用。

二、物联网与智慧城市的相关介绍

（一）物联网

物联网是在互联网#移动通信网等通信网络的基础上，针对不同应用领域的需求，利用具有感知、通信与计算能力的智能物体自动获取物理世界的各种信息，将所有能够独立寻址的物理对象互联起来，实现全面感知、可靠传输、智能处理，构建人与物、物与物互联的智能信息服务系统[1]。物联网能够将所有物理对象联系在一起，进行统一的识别、管理与维护，进一步实现通信一体化的目标。并且，物联网在传输信息的过程中，信息的准确性和及时性能够得到妥善的保证，充分发挥出了物联网在现代社会发展中的重要作用。图1-1为物联网体系结构模型。

（二）智慧城市

智慧城市是结合互联网、物联网等现代科学技术对城市交通、电网、物流、医疗、建筑等各个领域信息进行管理、控制、分析与整合的一种新型城市发展模式，有效推动了现代城市发展的智能化、网络化和信息化。智慧城市在发展过程中具有四项基本特征：

1.系统感知

智慧城市能够更加全面的对现代社会中人和物的需求进行感知，有效实现人和物相互感知的功能，能够随时随地获取到所需要的数据信息。

2.可靠传递

智慧城市的高速发展建立在信息数据可靠传递的基础之上，各种数据信息的采集和控制都能够获得可靠的保障，并且准确的传递给有需要的用户。

3.高度智能

智慧城市加强了与现代化科学技术的紧密结合，进一步深化了城市建设的信息管控水平，能够利用新技术自主的进行信息数据的收集与整合，并且对数据处理结果进行实时监控，推动了城市建设的智能化发展。

4.人性化服务

智慧本身是对人类灵性的描述，而将其使用在城市建设中，更加能够体现出智慧城市的人性化特征，在处理事务的过程中能够像人类一样具有良性和智慧，确保城市建设的智能化、自动化、人性化发展[2]。

三、物联网技术的主要类型

（一）无线传感技术

无线传感技术是物联网技术中的重要组成部分，能够将物理世界、虚拟世界和人类社会有机的联系在一起，是物联网技术能够顺利使用的基础。无线传感技术的合理使用能够更好的采集物品的数据信息，对物品进行有效的监测与感知，利用互联网平台进行数据交互。由此可见，无线传感技术的使用直接关系到物联网技术在智慧城市中的应用。目前，无线传感技术正在向低成本、微型化、低功耗的组网方式发展。

（二）RFID射频识别技术

RFID射频识别技术利用射频信号通过空间电磁耦合实现无接触信息传输，在信息传输的基础上对物体进行有效识别。与无线传感技术相比，RFID射频识别技术更像是一种设备标识技术，在短距离传数据传输中发挥着重要的作用。RFID射频识别技术的自动化水平比较高，耐用性比较强，并且在使用的过程中不需要接触就能够获得物体的准确信息，现阶段在物流管理领域、道路自动收费领域、门禁安防系统等领域中的应用比较广泛[3]。

四、物联网技术在智慧城市中的应用

（一）市政管理

首先，政府可以利用物联网技术开放式、共享式的基本特征，构建城市物联网公共服务体系，对各个行业的数据进行进行整理与共享，为智慧城市建设过程中提供更加详细的公共信息。其次，可以利用物联网技术对公共设施进行实时监控，通过对公共设施进行系统标识来实现其全程跟踪和精确监控，为城市公共安全提供基本保障，进一步推动了政府对城市公共设施的数字化管理。另外，市政管理中还包括城市应急体系、城市地图导航及城市环境的合理控制[4]。

（二）医疗安全

物联网技术在医疗安全中的应用主要分为三个方面：①电子巡检：采用先进的技术手段在病人身体患病部位植入传感器，通过传感器网络对医院所有病人的传感器进行监督与管理，确保每一名病人的实际情况都在医生的监控之下。②医院资源共享体系的建立：医院应该利用物联网技术对每一名病人的资料进行妥善的管理，优化处理治疗过程中所使用的药物、治疗期限、相关资料依据等，尽可能的避免出现医疗纠纷的情况；③药品溯源：在生产药品的过程中，企业应该对药品的各方面性能进行准确的标识，确保药品生产管理的透明化，进一步提高药品的安全性和有效性[5]。

（三）城市交通

随着城市化进程的不断加快，现代城市交通拥挤的现象越来越严重，给人民群众的日常出行造成了一定阻碍。物联网技术的合理使用能够缓解城市交通运输的各种问题，通过对各种交通信息的收集、共享与应用，进一步实现交通网络的高效性，为人民群众的日常出行提供了很大的便利，有助于我国智慧城市建设的稳定发展。

五、结论

综上分析可知，物联网作为信息技术发展过程中的一项重大改革，在智慧城市建设过程中发挥着至关重要的作用，进一步推动了我国城市建设的智能化发展。目前，我国物联网技术在智慧城市建设中的使用效果不是非常理想，并没有充分发挥出物联网技术的性能优势，还需要针对物联网技术在智慧城市建设中的应用进行分析，有效解决行业规范、成本造价等各方面的问题，尽可能的满足城市建设的智能化发展。

参考文献：

[1] 权炜.物联网技术在智慧城市中的应用.现代建筑电气，2016，10

[2] 杨玲燕.大数据物联网在智慧城市中的应用.中外企业家，2016，36

[3] 赵阳光.物联网技术在智慧城市中的应用研究.电信网技术，2016，03

[4] 潘智淳.物联网技术在智慧城市建设中的应用.智能城市，2016，05

[5] 刑少娱.物联网技术在智慧城市中的应用分析.电子技术与软件工程，2016，14

第二篇：物联网在智慧校园中的应用

物联网调研报告

题目：物联网在智慧校园的应用 班级：13电子信息工程技术4班

目录

一、物联网的相关知识.....................................................................................................3

1、物联网定义.........................................................................................................................3

2、物联网的分层.....................................................................................................................3

3、物联网的特点.....................................................................................................................4

4、物联网运行过程.................................................................................................................5

5、物联网的关键技术.............................................................................................................5

6、物联网的主要发展历程.....................................................................................................6

二、智慧校园........................................................................................................................7

1、智慧校园的提出背景.........................................................................................................7

2、智慧校园的概念.................................................................................................................7

3、智慧校园的核心特征.........................................................................................................7

三、物联网在智慧校园的应用.....................................................................................8

1、校园安防.............................................................................................................................8

2、校园生活...........................................................................................................................11

3、校园教学...........................................................................................................................13

四、物联网发展问题.........................................................................................................14

1、核心技术有待突破...........................................................................................................14

2、标准规范有待统一..........................................................................................................14

3、急需网络平台...................................................................................................................14

4、信息安全和保护隐私有待解决.......................................................................................15

五、结束语..............................................................................................................................15 参考文献...................................................................................................................................16

一、物联网的相关知识

1、物联网定义

物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。其英文名称是：“Internet of things（IoT）”。顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思：其一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；其二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信，也就是物物相连。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中，也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展，与其说物联网是网络，不如说物联网是业务和应用。因此，应用创新是物联网发展的核心，以用户体验为核心的创新2.0是物联网发展的灵魂。

总的来说，物联网是利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式联在一起，形成人与物、物与物相联，实现信息化、远程管理控制和智能化的网络。物联网是互联网的延伸，它包括互联网及互联网上所有的资源，兼容互联网所有的应用，但物联网中所有的元素（所有的设备、资源及通信等）都是个性化和私有化。

2、物联网的分层

物联网可分为三层：感知层、网络层和应用层。图1为分层结构

图1（1）感知层——感知信息。

作为物联网的核心，承担感知信息作用的传感器，一直是工业领域和信息技术领域发展的重点，感知层由各种传感器以及传感器网关构成，其主要功能是识别物体，采集信息，并且将信息传递出去，传感器不仅感知信号、标识物体，还具有处理控制功能。

（2）网络层——传输信息

传感器感知到基础设施和物品信息后，需要通过网络传输到后台进行处理，而网络层就起负责传递和处理感知层获取的信息的作用。

（3）应用层——处理信息

应用层是物联网和用户的接口，它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。

3、物联网的特点

(1)连通性

连通性是物联网的基础。无论是专网、无线、有线或者是感知物体，都必须体现“连通”状态，并且和互联网连接在一起，这样才能体现出真正意义上的物联网。国际电信联盟认为，物联网的“连通性”有四个维度：一是任意时间的连通性：二是任意地点的连通性；三是任意物体的连通性：四是任何人的连通性。

(2)物物相联

在互联网中，人们利用电脑实现人与人之间相互交流：物联网通过传感器、射频识别技术、全球定位系统等技术实现物与物的交流。互联网实现人与人的远程交流，而物联网完成了人与物、物与物的即时互动，从而实现了由虚拟世界向现实世界的连接转变。

(3)智能化

智能化是利用计算机技术、传感技术和控制技术对系统中各个对象能够智能监控和智能控制，从这个角度看，物联网是智能化的重要环节，物联网的发展将推动智能化的进程。它使得世界中的物体不仅以传感方式也可以智能化方式关联起来。物联网具有智能化感知性，它可以感知人们所处的环境，最大限度地支持人们更好地洞察、利用各种环境资源以便做出正确的判断。

4、物联网运行过程

(1)标识物体属性，属性有静态和动态属性，静态属性直接存储在RFID标签中，动态属性可由传感器检测。

(2)由阅读器读取物体的属性，同时将信息转换为适合网络传输的数据格式。

(3)将数据通过网络传输到信息处理中心，再由处理中心完成物体通信的相关计算。

5、物联网的关键技术

（1）传感器技术：这也是计算机应用中的关键技术。大家都知道，到目前为止绝大部分计算机处理的都是数字信号。自从有计算机以来就需要传感器把模拟信号转换成数字信号计算机才能处理。

RFID标签：也是一种传感器技术，RFID技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术，RFID在自动识别、物品物流管理有着广阔的应用前景。（3）嵌入式系统技术：是综合了计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术为一体的复杂技术。经过几十年的演变，以嵌入式系统为特征的智能终端产品随处可见；小到人们身边的MP3,大到航天航空的卫星系统。嵌入式系统正在改变着人们的生活，推动着工业生产以及国防工业的发展。如果把物联网用人体做一个简单比喻，传感器相当于人的眼睛、鼻子、皮肤等感官，网络就是神经系统用来传递信息，嵌入式系统则是人的大脑，在接收到信息后要进行分类处理。这个例子很形象的描述了传感器、嵌入式系统在物联网中的位置与作用。

6、物联网的主要发展历程

1990年物联网的实践最早可以追溯到1990年施乐公司的网络可乐贩售机——Networked Coke Machine。

1991年美国麻省理工学院（MIT）的Kevin Ash-ton教授首次提出物联网的概念。1999年美国麻省理工学院建立了“自动识别中心（Auto-ID）”，提出“万物皆可通过网络互联”，阐明了物联网的基本含义。早期的物联网是依托射频识别（RFID）技术的物流网络，随着技术和应用的发展，物联网的内涵已经发生了较大变化。

2005年11月17日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS）上，国际电信联盟（ITU）发布《ITU互联网报告2005：物联网》，引用了“物联网”的概念。物联网的定义和范围已经发生了变化，覆盖范围有了较大的拓展，不再只是指基于RFID技术的物联网。

2009年欧盟执委会发表了欧洲物联网行动计划，描绘了物联网技术的应用前景，提出欧盟政府要加强对物联网的管理，促进物联网的发展。

2009年1月28日，奥巴马就任美国总统后，与美国工商业领袖举行了一次“圆桌会议”，作为仅有的两名代表之一，IBM首席执行官彭明盛首次提出“智慧地球”这一概念，建议新政府投资新一代的智慧型基础设施。当年，美国将新能源和物联网列为振兴经济的两大重点。

2009年8月，温家宝“感知中国”的讲话把我国物联网领域的研究和应用开发推向了高潮，无锡市率先建立了“感知中国”研究中心，中国科学院、运营商、多所大学在无锡建立了物联网研究院，无锡市江南大学还建立了全国首家实体物联网工厂学院。自温总理提出“感知中国”以来,物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一，写入“政府工作报告”，物联网在中国受到了全社会极大的关注，其受关注程度是在美国、欧盟、以及其他各国不可比拟。物联网的概念已经是一个“中国制造”的概念，它的覆盖范围与时俱进，已经超越了1999年Ashton教授和2005年ITU报告所指的范围，物联网已被贴上“中国式”标签。

二、智慧校园

1、智慧校园的提出背景

2008年11月，IBM公司正式提出“智慧地球”理念，2009年1月，“智慧地球”成为美国国家战略的一部分。2009年8月7日，国务院总理温家宝在无锡视察时，指示要迅速在无锡建立中国的“感知中国”中心。基于这种“智慧”的理念，学校作为知识与信息服务机构的前沿，应该抓住机遇，通过物联网的系统化发展与应用，打造智慧校园。

2、智慧校园的概念

智慧校园指的是以物联网为基础的智慧化的校园工作、学习和生活一体化环境，这个一体化环境以各种应用服务系统为载体，将教学、科研、管理和校园生活进行充分融合。具体的说，智慧校园是把感应器嵌入和装备到食堂、教室、图书馆、供水系统、实验室等各种物体中，并且被普遍连接，形成“物联网”，然后将“物联网”与现有的互联网整合起来，实现教学、生活与校园资源和系统的整合。2010年，在信息化“十二五”规划中，浙江大学提出建设一个“令人激动”的“智慧校园”。这幅蓝图描绘的是：无处不在的网络学习、融合创新的网络科研、透明高效的校务治理、丰富多彩的校园文化、方便周到的校园生活。简而言之，“要做一个安全、稳定、环保、节能的校园。”

3、智慧校园的核心特征

智慧校园的三个核心的特征：一是为广大师生提供一个全面的智能感知环境和综合信息服务平台，提供基于角色的个性化定制服务；二是将基于计算机网络的信息服务融入学校的各个应用于服务领域，实现互联和协作；三是通过智能感知环境和综合信息服务平台，为学校与外部世界提供一个相互交流和相互感知的接口。

三、物联网在智慧校园的应用

物联网在智慧校园中的应用主要包括校园安防、校园生活和校园教学三个方面。

1、校园安防

（1）校园安防的定义及意义

校园安防就是以一般人居环境安全防范系统为基础，结合高等学校建筑物多、人员密集复杂、环境功能主体繁杂的特点，充分运用信息技术手段，根据国家教育部门和公安部门的有关规定，对大学校园中重点要害部门进行实时监控，及时采取有力措施，使校园安全管理实现人防、物防、技防相结合的安全防范系统。

随着社会经济的不断发展，人类活动领域巨大延伸，人为的治安问题日趋动态化和复杂化，自然灾害也呈现突发性和严重危害性的特点，高技术犯罪上升，新安全问题突现，人们的工作和生活空间受到来自于多方面的威胁。为避免人身受到伤害、财务受到损失，使人们的工作和生活不受干扰，针对各种主要安全威胁的综合安防系统就应用而生。综合安防系统是指利用各种高科技的监控手段和信息处理技术，对各种居住环境加以监控，及时反馈环境中的各种事故、灾害和违法事件信息，从而对治安和安全进行预防和有效处理的安全防范系统。高校校园作为特定的人群居住环境，保证该环境的安全和稳定对于国家和社会的整体稳定有着重要的意义。

（2）校园安防的主要特点

重要性的特点。高等学校是国家培养高层次建设者和接班人的重要场所，在高校校园生活的学生属于特殊群体，其人身和财产安全影响着千家万户的的稳定，因此在高校校园建立的综合安防系统较其他人群居驻地有着独特的重要性，属于重点监控和防范的区域，不论是从技术上还是从认识上都具有重要性的特点。

高技术的特点。在我国，高校本身是技术生产的重要场所，与此相对应的治安案件、灾害事故也有着同样的高技术性质。学校聚集的人群由于受到环境的影响，其知识水平造就的治安案件或者违法事件以及灾害事故的技术水平也相应较其它区域有所提高。因此防御此类事故的发生必须与其相对应，使用高技术的手段和措施加以预防和处理，决定了高校校园综合安防系统的高技术的特点。

广泛性的特点。在其他人群聚居地，进行综合安防系统设计与管理的时候，公安部门或者安全保卫部门独立工作和行动的特点很突出。但是在高校这一特殊的环境中，综合治理的特点十分明显，它需要有着广泛地参与，调动环境中一切有利于系统实施的因素协同进行工作。因此便决定了高校校园综合安防系统的广泛性特点。

预防为主的特点。其它环境之中的安全防范系统除了强调预防功能之外，更加注重事件的事后处理问题，而系统主要是提供事件处理的各种重要信息。但是在高校校园这一特定的环境中，考虑到对整个社会的突出影响，一般不允许重大不稳定事件发生。因此高校校园综合安防系统必须注重于事前预警和防范功能，使各类事件的发生最大可能的被消灭在萌芽状态。所以说，高校校园综合安防系统必须是以预防各类治安案件的发生为主要功能。

（3）校园安防的主要应用

校园安防的主要应用包括入侵报警系统、车牌识别---校园内的电子警察、访客系统、移动智能卡等等。入侵报警系统主要有：通常用于办公室和机房的红外入侵探测器，通常用于围墙周界及部份通道的多光束红外对射探测器，通常用于办公室和机房的门磁感应器，用于报警信号联动的睿丝强光灯，用于报警提示的声光警号器，用于联动外部设备如联动关门的继电器模块，用于报警主机联动拨号通知管理人员的电话拨号器，对所有前端探测器编程控制的报警控制主机等。图2为校园入侵报警系统。

图2

防盗报警装置是校园安防中最实用和基础的组成部分，它可以在发生意外时让教师及时与外界联系，得到援助，也因此，北京等部分城市将其作为必备的安防设备。从安装范围看，防盗报警装置主要是分布在学校围墙、电教室、财务室、化学实验室等重点部位。在一些安全事故多发的地点，如大门口、学生宿舍门口、自行车存放处、学校财务室等地安装报警器，发生意外时可以迅速连接到学校的保卫处和附近的110接警中心，学校一旦遇险，学校值守人员可手工启动报警。在第一时间得到帮助，避免更大悲剧的发生。同时，由于中小学生好奇心强而自控能力差，报警系统在设计和安装时应注意避免“恶作剧”式的报警发生。因为有了车牌识别系统就像多了很多的电子眼，能全天候的从出入的视频数据中抓拍车辆出入并登记，但它更先进的是，能够根据车辆出入的方向和系统设定好的黑白名单决定应该不应该放这辆车进入校园。而且系统中心数据随时更新，你可以很清晰的看到校园内共有多少辆车，分别是什么时候进入校园的，不但提高了管理人员的工作质量和效率，更增加了校园的安全性。进出学校都要登记，但以前都由人工完成，在智慧校园都将由智能访客系统代替保安查看身份证件、登记、记录离开时间等一系列繁琐的程序。前来学校造访的人员只需拿着证件，在电子识别器上轻轻一按，访客信息就能瞬间获得，并出具访客单，大幅度加快访客登记及离开流程，从而提升了管理质量和效率。

借书要出示借书卡、吃饭要出示饭卡、坐公交要出示公交卡，是不是很烦呢？在智慧校园里一张移动智能卡就能通行校园，凡有现金、票证或需要识别身份的场合均只要出示这张卡就可以了。此外，这张卡还就以实现部分公交乘坐、校内考勤、图书借阅管理等功能，并可结合校讯通功能。此种管理模式代替了传统的消费及身份识别管理模式，为学生及员工的管理带来了高效、方便与安全。

2、校园生活

包括食堂管理、浴室水管理、考勤管理、智能照明管理、人员可视化管理、车辆精细化管理、智能化后勤保障、电子岗哨等等。

(1)食堂管理

食堂管理是智慧校园重要组成部分，基于RFID技术的食堂管理系统主要分成三部分： 含RFID电子标签的饭卡：师生每人拥有一张这样的饭卡，卡里面包含了用户信息。RFID阅读器：在每个食堂售饭窗口安置一个RFID阅读器，将读到的信息传至后台数据库查询，读取卡上金额，并扣除消费金额。后台数据库管理系统：将用户的注册信息存储在数据库中，可以方便管理员对食堂消费业务的查询。

(2)浴室水控管理

基于RFID技术的浴室水控管理，可以实现用水自动化管理，主要功能如下：

信息数据实时显示：当RFID卡位于阅读器感应区时，阅读器就显示卡上余额，然后可立即进入用水计费状态。

消费模式：消费模式采用实时计费模式，即读卡就出水，并根据用水量实时进行扣费；

计费方式：按使用的流量计费，即外接脉冲流量表，可根据计算产生的流量进行计费。

(3)考勤管理

学生考勤是学校日常教学过程中必不可少的一个组成部分。常规考勤工作主要都由教师承担，花费教师额外的时间与精力。

基于RFID技术的考勤管理工作流程：每次上课前，学生用含RFID标签的校园卡(或手机卡)刷卡进教室，教室内的设备在接收到读卡器发送来的学生刷卡记录数据后，将数据发送到远程服务器；远程服务器接收到数据后，将数据存储到数据库中；然后，教务人员或者教师通过浏览器登录到考勤查询网站，可以实时地远程查询某一节课或某一位学生或某个教室在某一段时间内的考勤情况；学期结束时，每门课程学生的出勤情况或者某个学生在一个学期的出勤情况可以自动统计出来。

(4)智能照明管理

智能照明是利用物联网技术，使校园内的灯能够无线自主组网，使每一盏灯都能遥测和遥控，教室和道路的灯接受控制中心的命令，反馈灯的各种状态，根据光强度和时段自动调节照明亮度。例如对教室照明智能控制，当教室光照比较暗，灯自动亮；当光照比较强时，灯自动关，如果发现教室里没人，可以远程控制灯的开关。

（5）人员可视化管理

为校园人员配备管理卡（可以与借书卡、饭卡、浴卡等功能合并，形成一卡通，该卡可以远距离读取），通过各门禁系统和遍布校园的感应点，可以实现对所属人员24小时不间断、全校园不留死角、全自动实时感知与定位。学院安保单位、各系辅导员、班主任可以通过智慧校园管理平台实时了解到所属人员在位情况。借助此卡，还可以实现对学生、职工的日常管理、电子签到、定位等，对学生、职工的在位、外出情况进行有效管控、实现电子点名、智能查岗等可视化管理。

（6）车辆精细化管理

通过为校园的车辆、重点装备设备等安装电子标签、嵌入传感器、卫星定位装置等，实现对交通工具、各种装备设备进行准确定位和实时跟踪，并通过嵌入的各类智能传感器，监控其工作状态、完好情况等，从而实现对其精细化管理。

（7）智能化后勤保障

为仓库、物资安装包含其型号、种类、数量等状态信息的电子标签，使得后勤物资的发放更加智能和快捷；为草皮配备温度、湿度传感器，使得灌溉更加合理；为路灯安装光学传感器使其更节能。

（8）电子岗哨

为财务、油库及校园的其他重点区域安装智能传感器，实现对其24小时不间断地安全检测，一旦发现可疑情况，可由感应点自动调整摄像头的方向进行视频监控，并向值班人员发出通知或巡视提醒，以便及时处理。

3、校园教学

校园教学又包括日常教学、智慧图书馆和实验室管理等方面。

（1）日常教学

利用物联网技术有利于建立全面和主动的教学管理体系，利用RFID技术的支持，可以完善教学管理的组织系统、评价和考核系统，从而对教学的质量建立保障和监控体系；有利于拓展学习空间、培养学习者自主学习能力，物联网能为学生的自主学习、合作学习等提供支撑环境。例如，无锡市感知生长校园数字化农植园系统，就是让学生通过“感知”动植物生长情况，利用计算机及网络收集、处理和发布观测信息，交流种植经验，展示研究成果，从而提升学生的科学素养。

（2）智慧图书馆

智慧图书馆通过物联网来实现智慧化的服务和管理。它的理想模式就是无需人工服务。目前物联网在图书馆中的应用，主要是RFID电子标签的应用，以智能书车为例来说明。

智能书车是一种移动式RFID文献归架管理设备，具有查询、定位、书架智能导航等功能，可实现文献架位信息收藏、文献分拣、新文献上架等功能。具体流程：书籍拣到书车上，通过阅读器识别书籍的RFID中存储的信息，记录并显示文献在书车上的位置，同时根据获取的书籍存储架位信息，将需要进行上架工作的位置和书车上对应的书的存放档位对应起来，并在书车的显示屏幕上按照书库的位置将该车书的具体上架位置显示和指引出来，方便工作人员进行高效率归架。

（3）实验室管理

物联网应用到实验室中主要包括设备管理、实验过程管理和智能插座等。

设备管理：RFID存储实验设备的基本属性等信息，利用阅读器方便地获取相关信息，然后再利用网络进行统一管理。

实验过程管理：首先，RFID可以帮助学生方便地获取实验步骤、操作要点、使用帮助等信息。其次，在实验过程中，使用不当时能自动警告并中断实验过程，避免不必要的损失。另外，实验数据可以被实时采集并以适当的方式提供给实验者，实现实验教学的数字化、网络化与智能化。

智能插座除了拥有传统电源插座功能外，它能够将各个实验设备的耗电量信息实时反馈给实验室管理员，管理员能随时开关插座，实现插座与人的对话，起到高效节能的作用。

四、物联网发展问题

1、核心技术有待突破

目前，物联网关键技术研发和规模化应用处于初始阶段，其中，传感器核心芯片和传感器接入技术和中间件技术有待进一步发展。一是当前传感器所能连接的通信距离受限，传感器对外部工作环境指标要求较高，受外部环境影响较大。二是传感器节点计算能力、存储能力和通信能力不足，能量有限。另外，为了能够快捷地实现传感器网络上的大量应用且保证应用程序的运行性能，传感器网络中间件技术将是未来传感器网络领域急需解决的问题。

2、标准规范有待统一

标准是推动物联网应用的保障，统一标准体系的缺乏将阻碍物联网的发展。目前，物联网标准体系尚在建立，中国、美国、德国和韩国是世界物联网领域标准的重要制定国。ISO/IEC在传感网络、IUT一在泛在网络、IEEE在近距离无线、IETF在IPv6的应用、3 GPP在M2M等方面纷纷启动了相关标准研究工作。由于物联网发展涉及国家间巨大利益，制定一种能被世界各国认可的统一的物联网国际标准，难度很大，短期内标准难以统一，规范协议难以形成。

3、急需网络平台

物联网的价值在于网，而不在于物。传感是容易的，但是感知的信息，如果没有一个庞大的网络体系，不能进行管理和整合，那网络就没有意义。因此，建立一个全国性的，庞大的，综合的业务管理平台，把各种传感信息进行收集，再进行分门别类的管理，进行有指向性的传输，是一个大问题。一个小企业都可以开发出传感技术和传感应用。但小企业没办法建立起一个全国性的高效网络。平台的建设者会在未来的物联网发展中，取得较好的市场地位，甚至是最大受益者。

4、信息安全和保护隐私有待解决

信息与网络安全是要保证被保护信息的机密性、完整性和可用性。与互联网和移动通信网相比，物联网还存在一些特殊的安全问题。

首先，物品的感知是物联网应用的前提，射频识别是物联网的关键技术。物联网中的物与物、物与人之间互联是通过RFID(射频识别)、传感器、二维识别码和GPS定位等技术来自由地自动感知和获取物品信息的。如不加控制，物品的信息会不受限制地被扫描、定位及追踪。这无疑对信息的隐私构成了极大的威肋、。在数据处理过程中同样存在隐私保护问题，如基于数据挖掘的行为分析等。因此要建立访问控制机制，控制物联网中信息采集、传递和查询等操作，保证不会由于个人隐私或机构秘密的泄露而造成对个人或机构的伤害。

其次，加密在较多情况下仍然是保证实现信息机密性的重要手段，保密现在己经成为物联网识别技术的关键问题。由于物联网的多源异构性，使密钥管理显得更为困难，而对感知网络的密钥管理更是制约物联网信息机密性的瓶颈。物联网的安全特征体现了感知信息、网络环境和应用需求的多样性，其网络的规模和数据的处理量大，决策控制复杂，给安全研究提出了新的挑战。

第三，IP地址有待扩充。物联网中的每个物件都需要一个唯一的IP地址，IPv4显然己不能满足地址需要，只能依靠IPv6来支撑。如何实现由IPv4向IPv6转型以及妥善解决与IPv4的兼容等一系列问题，也需要引起足够重视。

第四，设备生产成本需进一步降低。只有扩大物联网应用规模，具备一定数量，物联网相关设备生产成本才能降低到可以接受的程度，物品的网络智能化特征才能发挥应有作用。

五、结束语

智慧校园是通过物联网来实现智慧化的校园服务和管理，它通过物联网实现了校园内任何人、任何物、任何信息载体、任何时间、任何地点的互联互通，海量信息在物联网平台的聚合而产生新的信息，从而给广大师生提供了智慧化的业务和服务模式。目前，智慧校园还处于摸索阶段，前景不明朗，但从长远来看，由于物联网应用前景相当广阔，智慧校园一定会像浙江大学在信息化“十二五”规划中描绘的那样：无处不在的网络学习、融合创新的网络科研、透明高效的校务治理、丰富多彩的校园文化、方便周到的校园生活。

参考文献

[1]百度文库，物联网在智慧校园的应用，2013 [2]百度百科，智慧校园的概念

[3]中国安防展览网，安防在智慧校园中的应用,2013 [4]百度百科，物联网的概念 [5]百度百科，智慧校园的概念

[6]百度文库，物联网发展前景及问题分析研究，2015

第三篇：物联网在智慧校园中的应用

安徽科技学院

2012-201

3学年第 一 学期 《物 联 网 概 论 》课程

财务会计教育 专业 级班 姓名 周明红

学号 1444100349 得分

考核方式 小论文 考核题目 物联网在智慧校园中的应用 主考教师 奚雷

内容摘要：

通过对于物联网课程的学习认识到了物联网的重要性，也更加充分的认识这个社会早已是科技的社会，未来科技的应用会越来越广泛，人们的生活也会变得更方便，而作为一名当代大学生，我们面对的更多的是新技术，也比较容易接受新的科技，而未来社会也更需要我们这代人，需要我们去开创新的技术领域，带领我们的国家走向更辉煌的明天，通过对于技术的介绍，也展开了当今的大学校园里有关物联网的运用，大学原本就培养高科技新型人才的地方，肩负这个国家未来使命继承者的教育问题，是个非常重要的地方，所以通过大学校园里科学技术的应用，来揭示现代技术特别是物联网技术的发展，我相信物联网的发展会很快成为社会的主流，引领我们跨入新的时代。

教师评语

物联网在智慧校园中的应用

这学期我选修了物联网概论这门课程，作为女孩子当初并不是因为喜爱因为喜爱才选修的，只是抱着修够学分就行了的心态，对于物联网这门学科的最初认识仅仅是认识这三个字而已，通过学习这门课以后，我才明白自己的理解是多么的狭隘，物联网这个新新社会未来的发展的方向，是多么重要的一门科学。

在现代社会，早已已经是科技时代，社会经济的发展已不能用飞速发展来描述了，想到自己小时候常听到祖辈们说，以前觉得要是能过上楼上楼下电灯电话的生活，这辈子就算没有遗憾了，可如今那时的梦想早已普通的不能再普通了，而现如今的科技发展早已超出那时人们的思想范围，让我不得不感慨人类的智慧的伟大。

我想面对现在这样高速发展的科技社会，人类的未来还会更加美好更加难以相信的好，接下来我们就来说说关于物联网这门学科，作为一名当代大学生我们是幸运的，我们赶上了好时代，享受了祖辈父辈没有享受过的校园生活，更享受到一系列的先进的教学机器设备，感受着时代的成果，学习新的知识，学着使用，学着创造新的技术，去创造我们的更加先进的社会。那下面就让我们进入物联网的世界吧！

正是从2009年8月温家宝总理提出“感知中国”以来，物联网受到了全社会极大的关注。开创属于我们中国的物联网时代，而随着物联网的快速发展以及相关技术的不断成熟，这一切技术也改变了我们的校园生活，对传统校园的发展也产生深远影响。

一物联网的内涵与特征

物联网的内涵

从字面含义看，物联网是“物物相连的互联网”，这句包含了二层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。因此，物联网的定义是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

物联网可分为三层：感知层、网络层和应用层，感知层由各种传感器以及传感器网关构成，其主要功能是识别物体，采集信息，并且将信息传递出去；网络层负责传递和处理感知层获取的信息；应用层是物联网和用户的接口，它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。

物联网运行过程：

(1)标识物体属性，属性有静态和动态属性，静态属性直接存储在RFID标签中，动

态属性可由传感器检测：

(2)由阅读器读取物体的属性，同时将信息转换为适合网络传输的数据格式；

(3)将数据通过网络传输到信息处理中心，再由处理中心完成物体通信的相关计算。

物联网的特征

(1)连通性

连通性是物联网的基础。无论是专网、无线、有线或者是感知物体，都必须体现“连通”状态，并且和互联网连接在一起，这样才能体现出真正意义上的物联网。国际电信联盟认为，物联网的“连通性”有四个维度：一是任意时间的连通性：二是任意地点的连通性；三是任意物体的连通性：四是任何人的连通性。

(2)物物相联

在互联网中，人们利用电脑实现人与人之间相互交流：物联网通过传感器、射频识别技术、全球定位系统等技术实现物与物的交流。互联网实现人与人的远程交流，而物联网完成了人与物、物与物的即时互动，从而实现了由虚拟世界向现实世界的连接转变。

(3)智能化

智能化是利用计算机技术、传感技术和控制技术对系统中各个对象能够智能监控和智能控制，从这个角度看，物联网是智能化的重要环节，物联网的发展将推动智能化的进程。它使得世界中的物体不仅以传感方式也可以智能化方式关联起来。物联网具有智能化感知性，它可以感知人们所处的环境，最大限度地支持人们更好地洞察、利用各种环境资源以便做出正确的判断。

二 智慧校园

2008年11月，IBM公司正式提出“智慧地球”理念，2009年1月，“智慧地球”成为美国国家战略的一部分。2009年8月7日，国务院总理温家宝在无锡视察时，指示要迅速在无锡建立中国的“感知中国”中心。基于这种“智慧”的理念，学校作为知识与信息服务机构的前沿，应该抓住机遇，通过物联网的系统化发展与应用，打造智慧校园。

智慧校园是通过利用物联网技术来改变师生和校园资源相互交互的方式，以便提高交互的明确性、灵活性和响应速度，从而实现智慧化服务和管理的校园模式。具体的说，智慧校园是把感应器嵌入和装备到食堂、教室、图书馆、供水系统、实验室等各种物体中，并且被普遍连接，形成“物联网”，然后将“物联网”与现有的互联网整合起来，实现教学、生活与校园资源和系统的整合。

三 物联网在智慧校园中的应用

联网在智慧校园中的应用主要包括校园生活和教学管理两方面。

校园生活

包括食堂管理、浴室水控管理、考勤管理、智能照明控制等。

(1)食堂管理

食堂管理是智慧校园重要组成部分，基于RFID技术的食堂管理系统主要分成三部分：

含RFID电子标签的饭卡：师生每人拥有一张这样的饭卡，卡里面包含了用户信息。

RFID阅读器：在每个食堂售饭窗口安置一个RFID阅读器，将读到的信息传至后台数据库查询，读取卡上金额，并扣除消费金额。

后台数据库管理系统：将用户的注册信息存储在数据库中，可以方便管理员对食堂消费业务的查询。

(2)浴室水控管理

基于RFID技术的浴室水控管理，可以实现用水自动化管理，主要功能以：

信息数据实时显示：当RFID卡位于阅读器感应区时，阅读器就显示卡上余额，然后可立即进入用水计费状态。

消费模式：消费模式采用实时计费模式，即读卡就出水，并根据用水量实时进行扣费；

计费方式：按使用的流量计费，即外接脉冲流量表，可根据计算产生的流量进行计费。

(3)考勤管理

学生考勤是学校日常教学过程中必不可少的一个组成部分。常规考勤工作主要都由教师承担，花费教师额外的时间与精力。

基于RFID技术的考勤管理工作流程：每次上课前，学生用含RFID标签的校园卡(或手机卡)刷卡进教室，教室内的设备在接收到读卡器发送来的学生刷卡记录数据后，将数据发送到远程服务器；远程服务器接收到数据后，将数据存储到数据库中；然后，教务人员或者教师通过浏览器登录到考勤查询网站，可以实时地远程查询某一节课或某一位学生或某个教室在某一段时间内的考勤情况；学期结束时，每门课程学生的出勤情况或者某个学生在一个学期的出勤情况可以自动统计出来。

(4)智能照明

智能照明是利用物联网技术，使校园内的灯能够无线自主组网，使每一盏灯都能遥测和遥控，教室和道路的灯接受控制中心的命令，反馈灯的各种状态，根据光强度和时段自动调节照明亮度。例如对教室照明智能控制，当教室光照比较暗，灯自动亮；当光照比较强时，灯自动关，如果发现教室里没人，可以远程控制灯的开关。

教学管理

包括日常教学、智慧图书馆和实验室管理等

(1)日常教学

利用物联网技术有利于建立全面和主动的教学管理体系，利用RFID技术的支持，可以完善教学管理的组织系统、评价和考核系统，从而对教学的质量建立保障和监控体系；有利于拓展学习空间、培养学习者自主学习能力，物联网能为学生的自主学习、合作学习等提供支撑环境。例如，无锡市感知生长校园数字化农植园系统，就是让学生通过“感知”动植物生长情况，利用计算机及网络收集、处理和发布观测信息，交流种植经验，展示研究成果，从而提升学生的科学素养。

(2)智慧图书馆

智慧图书馆通过物联网来实现智慧化的服务和管理。它的理想模式就是无需人工服务。目前物联网在图书馆中的应用，主要是RFID电子标签的应用，以智能书车为例来说明。

智能书车是一种移动式RFID文献归架管理设备，具有查询、定位、书架智能导航等功能，可实现文献架位信息收藏、文献分拣、新文献上架等功能。具体流程：书籍拣到书车上，通过阅读器识别书籍的RFID中存储的信息，记录并显示文献在书车上的位置，同时根据获取的书籍存储架位信息，将需要进行上架工作的位置和书车上对应的书的存放档位对应起来，并在书车的显示屏幕上按照书库的位置将该车书的具体上架位置显示和指引出来，方便工作人员进行高效率归架。

(3)实验室管理

物联网应用到实验室中主要包括设备管理、实验过程管理和智能插座等。

设备管理：RFID存储实验设备的基本属性等信息，利用阅读器方便地获取相关信息，然后再利用网络进行统一管理。

实验过程管理：首先，RFID可以帮助学生方便地获取实验步骤、操作要点、使用帮助等信息。其次，在实验过程中，使用不当时能自动警告并中断实验过程，避免不必要的损失。另外，实验数据可以被实时采集并以适当的方式提供给实验者，实现实验教学的数字化、网络化与智能化。

智能插座除了拥有传统电源插座功能外，它能够将各个实验设备的耗电量信息实时反馈给实验室管理员，管理员能随时开关插座，实现插座与人的对话，起到高效节能的作用。

四 结束语

智慧校园是通过物联网来实现智慧化的校园服务和管理，它通过物联网实现了校园内任何人、任何物、任何信息载体、任何时间、任何地点的互联互通，海量信息在物联网平台的聚合而产生新的信息，从而给广大师生提供了智慧化的业务和服务模式。

毫无疑问，智慧校园为师生带来了极大便利，同时也面临着许多挑战。首先是成本问题，建设智慧校园首先要有一个统一的基础设施平台，包括有线与无线双网覆盖的网

络环境；其次是师生隐私安全问题，由于物联网可以跟踪用户的行动、习惯以及偏好等，信息资源及师生隐私如何得到保护成为创建智慧校园亟待解决的问题；最后，管理机制尚不完备，物联网如何维护、如何管理、如何使用都是很大的问题。目前，智慧校园还处于摸索阶段，前景不明朗，但从长远来看，由于物联网应用前景相当广阔，智慧校园一定会像这样，无处不在的网络学习、融合创新的网络科研、透明高效的校务治理、丰富多彩的校园文化、方便周到的校园生活。

我相信现有的技术还只是最普通的，在未来的的日子里会有更多的新技术被应用到我们的大学校园里，届时我们的生活环境会变得更加好，也更加的方便，当然不止有这些，人类社会生活都会变得十分便捷和富有技术。

第四篇：物联网技术及应用

电子商务前沿讲座 物联网技术及应用

姓名 王丹 学号 2008012849 班级 08电子商务 完成时间 2011-12-9

物联网技术及其应用

摘要：近来，物联网屡被提及，各种迹象已经很明确的说明：在未来10-15年内我们将见证新一轮信息技术产业革命的巨大变革。本文重点介绍了物联网技术的发展以及其在相应行业的典型应用，并列举了世界重点国家的物联网发展战略，对物联网知识提供较为详尽的描述。

关键词：物联网；组网；网络架构

一、物联网概念的提出

物联网(the Internet of things)这一概念于1999年正式提出，但是最早出现在贝尔·盖茨1995年所著的《未来之路》中，当时Bill Gates 已经率先提及internet of things 这一概念，只是限于当时无线网络、硬件和传感技术的限制，并未得到广泛认同和发展。1998年，美国麻省理工大学(MIT)创造性地提出了当时称作EPC系统的“物联网”的构想；1999年，美国 Auto-ID首先提出“物联网”的概念，称物联网主要是建立在物品编码、RFID技术和互联网的基础上；2005 年，ITU发布了《ITU互联网报告2005：物联网》，综 合二者内容，正式提出“物联网”的概念，包括了所有 物品的联网和应用。目前较为公认的物联网的定义是： 通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物 品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智 能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

二、主要国家的物联网发展战略

2005年4月8日，在日内瓦举办的信息社会世界峰会（WSIS）上，国际电信联盟专门成立了“泛在网络社会（UbiquitousNetworkSociety国际专家工作组”，提供了一个在国际上讨论物联网的常设咨询机构。根据这个工作组的报告，2005年，许多国家已经纷纷开始“无处不在物联网”的发展战略，包括日韩基于物联网的“U社会”战略、欧洲“物联网行动计划”以及美国“智能电网”、“智慧地球”等登。此外，物联网已经开始在军事、工业、农业、环境监测、建筑、医疗、空间和海洋探索等领域投入应用。2009年包括Google在内的互 联网厂商、IBM、思科在内的设备制造商和方案解决商以及AT&T、Veri-zon、中移动、中国电信等在内的电信运营企业纷纷加速了物联网的战略布局，以期在未来的物联网领域取得先发优势。

（一）、美国的物联网战略

美国非常重视物联网的战略地位，在国家情报委员会（NIC）发表的《2025对美国利益潜在影响的关键技术》报告中，将物联网列为六种关键技术之一。美 国国防部在2005年将“智能微尘”（SMARTDUST）列为重点研发项目。国家科学基金会的“全球网络环境研究”（GENI）把在下一代互联网上组建 传感器子网作为其中重要一项内容。2009年2月17日，奥巴马总统签署生效的《2009年美国恢复与再投资法案》中提出在智能电网、卫生医疗信息技术应 用和教育信息技术进行大量投资，这些投资建设与物联网技术直接相关。物联网与新能源一道，成为美国摆脱金融危机振兴经济的两大核心武器。

（二）、欧盟的物联网战略

欧洲在信息化发展中落后美国一步，但欧洲始终不甘落后。2005年4月，欧盟执委会正式公布了未来5年欧盟信息通信政策框架“i2010”，提出，为迎 接数字融合时代的来临，必须整合不同的通信网络、内容服务、终端设备，以提供一致性的管理架构来适应全球化的数字经济，发展更具市场导向、弹性及面向未来 的技术。

2006年9月，当值欧盟理事会主席国芬兰和欧盟委员会共同发起举办了欧洲信息社会大会，主题为“i2010-创建一个无处不在的欧洲信息社会”。

自2007年至2013年，欧盟预计投入研发经费共计532亿欧元，推动欧洲最重要的

（四）、我国的物联网战略

随着物联网迅速发展及欧美各国相应的制定出符合本身物联网发展的国家战略，2009年，温家宝总理在无锡考察时对物联网的发展提出了三点要求：一是把传感系统和3G中的TD-SCDMA技术结合起来；二是在国家重大科技专项中，加快推进传感网的发展；三是尽快建立中国的传感信息中心，或者叫“感知中国” 中心。我国开始把物联网作为我国未来重要的发展战略。

在2009年12月的国务院经济工作会议上，明确提出了要在电力、交通、安防和金融行业推进物联网的相关应用。我国已在无线智能传感器网络通信技术、微型传感器、传感器终端机和移动基站等方面取得重大进展，目前已拥有从材料、技术、器件、系统到网络的完整产业链。目前，我国传感网标准体系已形成初步框架，向国际标准化组织提交的多项标准提案已被采纳,中国与德国、美国、韩国一起，成为国际标准制定的主导国之一。我国的物联网战略实施主要分三个阶段：关键应用阶段、规模应用阶段和普遍应用阶段。

我国物联网战略规划图

关键应用阶段：以相关行业的领先企业为龙头，探索工业信息化、农业信息化和社会信息化中的关键应用，以应用创新拉动技术创新，初步形成合理的产业格局和产业价值链。领先企业引领关键应用的产业化突破是这个阶段的关键，这个阶段的成功与否对产业发展的前途至关重要。

规模应用阶段：随着技术的演进，进一步扩大物联网信息化应用的深度、范围和规模，显著提升物联网应用的信息化份额，形成物联网产业与传统产业融合互动的发展格局。

普遍应用阶段：在全国城乡建立与经济和社会发展需求相适应的普遍信息服务体系，建成完善的物联网产业链和产业布局，确立中国在全球物联网产业发展中的核心地位。

三、物联网架构

物联网经典架构主要由四层组成，自下而上分别为：感知层，传送层，运营层和应用层。如果拿人来做比喻的话，感知层就如同皮肤和五官这些视觉、触觉和嗅觉器官，主要用来识别物体，采集相关信息；经过感知层采集到的信息，途径人体神经网络（传送层）迅速传递到大脑，经过人体脑部（运营层）的汇总分析，作出应对各种复杂的情况的具体反应（应用层）。

感知层：包括传感器等数据采集设备以及相应的传感器网络。该层的主要任务是将现实社会的各种物理量通过诸多手段，实时并自动化的转化为虚拟世界可以处理的数字化信

息。感知层是物联网发展和应用的基础，RFID技术、传感和控制技术、短距离无线通信技术是感知层涉及的主要技术，其中又包括芯片研发、通信协议研究、RFID材料、智能节电供电等细分领域。

传送层：该层的主要任务是将感知层采集到的信息，通过传感器网、通信网、互联网等各种网络进行汇总传输，从而将大范围内的信息加以整合，以备处理。该层设计的典型技术如Ad-Hoc(无线自组网)、Wi-Fi、GSM、TCP/IP技术等。

运营层：该层的主要任务是将经过传输层整合汇总的信息进行分析和处理，并在必要时，将各种信息按照应用途径进行分类管理，形成新的信息基础架构，为各种应用提供信息支撑平台。该层涉及的典型技术如GIS(地理信息系统)、ERP(企业资源计划),此外，还涉及到API接口，专家系统等应用模块。

应用层：利用分析处理的感知数据，为用户提供丰富的特定服务。物联网的应用可以分为监控型(物流监控、污染监控等)、查询型(智能检索、远程抄表等),控制型(智能交通、智能家居、路灯监控等)、扫描型(手机钱包、高速公路不停车收费)等。应用层是物联网研究和发展的目的。

四、物联网实现关键技术

要实现上述的物联网架构，单一的技术是难以胜任的。物联网是一系列技术以及管理有机结合的产物。下面，简要介绍支撑物联网实现的几项关键技术。

（一）、RFID技术

无线射频识别技术（Radio Frequency Idenfication，RFID）是一种非接触的自动识别技术，其基本原理是利用射频信号和空间耦合（电感或电磁耦合）或雷达反射的传输特性，实现对被识别物体的自动识别。

RFID系统至少包含电子标签和阅读器两部分。RFID阅读器（读写器）通过天线与RFID电子标签进行无线通信，可以实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作。典型的阅读器包含有高频模块(发送器和接收器)、控制单元以及阅读器天线。

射频识别系统的基本模型如下图所示。其中，电子标签又称为射频标签、应答器、数据载体；阅读器又称为读出装置，扫描器、通讯器、读写器(取决于电子标 签是否可以无线改写数据)。电子标签与阅读器之间通过耦合元件实现射频信号的空间(无接触)耦合、在耦合通道内，根据时序关系，实现能量的传递、数据的交换。

电感耦合模型的读写器

电磁反向散射耦合型的RFID读写器

发生在阅读器和电子标签之间的射频信号的耦合类型有两种。

(1)电感耦合。变压器模型，通过空间高频交变磁场实现耦合，依据的是电磁感应定 律，如右图所示。

(2)电磁反向散射耦合：雷达原理模型，发射出去的电磁波，碰到目标后反射，同时携带回目标信息，依据的是电磁波的空间传播规律。

电感耦合方式一般适合于中、低频工作的近距离射频识别系统。典型的工作频率有：125kHz、225kHz和13．56MHz。识别作用距离小于1m，典型作用距离为10～20cra。

电磁反向散射耦合方式一般适合于高频、微波工作的远距离射频识别系统。典型的工作频率有：433MHz，915MHz，2．45GHz，5．8GHz。识别作用距离大于1m，典型作用距离为3—l0m。

（二）、传感技术

传感技术同计算机技术与通信技术一起被称为信息技术的三大支柱，它是现代科学技术发展的基础条件，遵循信息论和系统论原理。从仿生学观点，如果把计算机看成处理和识别信息的“大脑”，把通信系统看成传递信息的“神经系统”的话，那么传感器就是“感觉器官”。传感技术是关于从自然信源获取信息，并对之进行处理（变换）和识别的一门多学科交叉的现代科学与工程技术，包括传感器设计、信息处理、信息识别、遥感观测等。

网络节点作为无线传感网的主要组成，首先是一个传感器，主要实现物联网中物物、物人之间信息交换的必要部分。目前无线传感网更加关注各种信息的采集和处理，利用压缩、识别、融合和重建的方法处理采集的信息，以满足网络多元化的应用需求。

（三）、EPC系统

1999年美国Auto-ID Center 将RFID技术与Internet结合,提出了EPC(Electronic Product Code)概念。产品电子代码是物联网的主要支撑，它的载体是RFID电子标签，传递介质是互联网。电子标签、产品电子码、互联网构成了物联网的基本构想。RFID中存储的EPC,通过传感器网络识别并自动采集到中央处理系统，利用开发的计算机网络进行信息交换、处理与共享，实现物品的透明化管理。

EPC系统充分利用了RFID和网络技术的优点，很好的解决了产品的唯一标示、同时识别多个物品和“非可视化识别”问题，其最终目标是为全球的每一个物体建立全球的、开

放的标示标准。该系统由全球电子代码体系、RFID系统以及信息网络系统3部分组成，主要包括EPC编码标准，EPC电子标签，射频识别器，神经网络软件，对象名解析服务以及实体标记语言6方面。

（四）、地理信息系统(GIS)地理信息系统(GEO-information system),是一种特定的十分重要的空间信息系统，它是在计算机软硬件支持下，对整个或局部空间中的有关地理信息分布的数据进行采集、存储、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。

GIS所处理和管理的对象是多种地理空间实体数据及其相互关系，包括空间定位数据、图形数据、遥感数据、属性数据等，用于分析和处理一定地理区域内分布的现象和过程，解决复杂的规划、决策和管理问题。

典型的GIS系统结构如下：

物理网技术是构建“智慧地球”、“智慧城市”、“智慧物流”、“智慧能源”、“智慧电力”等基础，其技术的发挥，必须将每个传感器和动态信息进行空间定位，摆脱单点应用的限制。而地理信息系统正好为物联网技术的发展提供了所需的空间基础，还可以进行空间处理、空间分析、建模等功能，并且有利于跨行业、跨地区的数据共享及相互操作，是物联网发展的强劲动力和重要支撑。

（五）、智能技术

智能技术是为了有效的达到某种预期的目的，利用知识所采用的各种方法和手段，它是一些列技术的统称和综合应用。目前较为成熟的智能技术主要有：机器学习、数据挖掘、语言网格、知识网格、自主计算、神经计算、内容计算和专家系统等。智能技术的发展很大程度上促进了人们所处的物质世界的数字化、网络化和智能化。

物联网的重要价值之一在于它试图将世界中的物体以传感和智能的方式关联起来，因而智能技术也是物联网成功实现的关键技术之一。通过将智能系统植入物体，如嵌入式芯片等，使物体能够主动或被动的与用户进行沟通和交流，从而具备一定的智能性。

五、物联网技术的应用

物联网应用领域非常广泛，大到国际性军事反恐、区域性的城市交通，小到家庭、个人。当物联网与互联网、移动通讯网相联时，可随时随地全方位“感知”对方，人们的生活方式将从“感觉”过渡到“感知”阶段，并进一步过渡到“控制”阶段，应用前景十分广泛，正如IBM所描述的“智慧地球”理念一样：

“我们把智慧系统嵌入系统和流程当中，使服务的交付、产品开发、制造、采购和销售得以实现，使从人、资金到石油、水资源乃至电子的运动方式都更加智慧，使亿万人生活和工作方式都变得更加智慧。”

物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，具体的说，就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种设备中，然后将物联网与互联网整合起来，实现信息的共享，是物体达到智慧状态，并且使人类能够随时捕捉物体的动态信息，从而提高资源利用率、生产力水平，改善人与自然之间的关系。

（一）、车辆定位与监控

该类应用是将GIS系统与物联网技术充分结合，从而实现车辆的准确定位以及跟踪其实时的运转情况，如机器部件是否正常运转，汽车油耗程度等等。该类应用典型的系统拓扑结构如下：

系统描述：

 油箱传感器安装在油箱内部采集油箱液位数据；  采集和传输设备安装在驾驶室内；  中国移动GPRS覆盖整个中国地区；

 油量监控应用系统PC服务器部署在运营商IDC机房；

 企业办公网络可以通过internet,通过浏览器访问油量监控系统web获得服务；  管理人员手机访问GPRS服务，无线访问油量监系统Wap服务。

（二）、无线医疗

很难想象病人无需住在拥挤的病房就能享受到同等医疗服务，然而随着物联网技术的 快速发展，它正逐渐成为现实。通过将相应的无线监测设备与人体绑定，或者人体直接带上无线设备，或者将其植入人体的某个器官，远程的医疗服务中心就能够随时捕捉到人体的生理和病例变化，既能够提高疾病的预防能力，同时还能及时追踪疾病的监控和治疗情况，得到病人的病人的及时反馈，而且大大节省了病人的看病时间和成本，医院的病房安排。

戴着“多功能手表”

（三）、智能电网

优化电力工业的结构和布局，减轻电力发展对资源和环境的依赖，是我国电力工业当前和今后一个时期必须给与高度重视的一个重要问题。物理网技术的成熟为解决这一难题提供了可行的解决方案。在当期整个电力系统的生产、储存、配送、输送和消费的各个环节，存在着生产效率低下、传输浪费严重、配送安排不合理以及消费不能及时反馈的诸多问题。智能电网则通过终端遥感器在客户之间、客户和电网公司之间形成及时链接的网络互动，实现数据的实时、高效、双向的效果，从而提高电网的综合效率。在智能电网的指导下，电力资源将在充分满足用户需求的情况下，实现合理的生产、科学合理的配送计划、以最低的成本进行电力传输；而不再是由供向需的单方向流动。

（四）、智能物流

物联网最重要的应用是现代物流领域，该领域明确提出要把物联网最为发展的重点。目前我国物流领域成本偏高，占总成本的18%-20%。物联网在物流管理中的应用目标是通过物联网的建设，形成集成化的信息平台，实现物流系统的现代化。具体来说，可利用物联网相关技术对包裹进行统一编码，嵌入EPC标签，这样在物流途中就可以实施监控，有利于及时发现物品运输过程中出现的问题；另外，通过RFID技术读取EPC编码，并将其传输到数据处理中心，可供企业和消费者实时查询，切实增强用户满意度，有效提高物流服务质量。

（五）、农业生产

物联网在农业生产上的应用同样广泛，主要体现在远程控制和实时采集方面。智能农业可以通过无线信号收发模块传输数据，实时监控大棚的温湿度、光照、土壤酸碱性、CO2浓度等影响农作物生长的重要因子，并随时进行科学处理，从而确保农产品的正常生长，提高农作物产量和质量。另外，在农作物的销售环节，可以运用成熟的物联网技术在农产品基地与消费者之间搭建网络消费平台，这样可以让消费者了解农作物的生长过程，从而在最为需要的时候购买到最为舒心的产品。

六、结语

继计算机、互联网两次浪潮之后，物联网技术定义应用和普及必将带来新一轮信息产业浪潮。事实证明，这一趋势已经不可阻挡。它不仅会带来产业的变革，还会对管理模式、人们的生活方式产生深远影响。随着物联化与智能化技术的不断提高，智慧将充斥在地球的每一个角落，我们将享受到最新的科技文明成果，并依靠这一成果科学合理的规划、指导工业生产、农业安排、医疗卫生、城市交通、能源开发、自然保护等等，我们期待这一天的早日到来，并为之而不懈努力。

参考文献：

[1] 呈

曼 王让会，《物联网技术与应用》，《物联网与地理信息系统》，2010。[2] 甘志祥，《物联网的起源和发展背景的研究》，《现代经济信息》，2009。[3] 百度百科，www.xiexiebang.com。[4] 《物联网周刊》，2010年03月

第五篇：浅谈物联网在技术侦察中的应用

浅谈物联网在技术侦察中的应用

一、引言

物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“The Internet of things”。由此，顾名思义，“物联网就是物物相连的互联网”。

这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。物联网就是“物物相连的互联网”。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算、泛在网络的融合应用，被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展，与其说物联网是网络，不如说物联网是业务和应用。因此，应用创新是物联网发展的核心，以用户体验为核心的创新2.0是物联网发展的灵魂。

物联网有着广泛的用途，例如智能交通、公共安全．环境保护、工业监测、智能消防、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域，是全球公认的继计算机与互联网及移动通讯网信息产业之后的又一次信息化浪潮，作为一个互联网应用的延伸，物联网技术将打造一个物联网产业链，造就上万亿元的市场规模。

二、物联网技术发展、应用情况

随着物联网技术的研发和产业的发展，预计发展前景将超过计算机、互联网、移动通信等传统IT领域。作为信息产业发展的第三次革命，物联网涉及的领域越来越广，其理念也日趋成熟，可寻址、可通信、可控制、泛在化与开放模式正逐渐成为物联网发展的演进目标。而对于“ 智慧城市”的建设而言，物联网将信息交换延伸到物与物的范畴，价值信息极大丰富和无处不在的智能处理将成为城市管理者解决问题的重要手段。

公安领域是有条件为物联网提供规模应用的领域之一。一方面，在国内安防领域，视频监控、周界防入侵等应用已取得良好效果；另一方面，公安作为城市安全管理的重要政府部门，通过一系列的平安城市和社会治安监控系统的建设，在物联网规模化应用方面已具备一定的条件。

三、物联网技术在技术侦察过程中的应用

由于现代城市管理的复杂性，城市管理和安全防范必须依赖遍布城市的各种类型的传感器收集大量的信息进行分析、处理、反馈和修正。视频是所有传感信息中含量最丰富的信息载体，是城市安全管理最重要的信息来源。城市视频监控系统新建并整合大量的摄像头，这些摄像头将城市的各个角落的视频图像信息传输到各级处理中心，这实质上就是城市级以上的视频物联网或视频传感网。

面向社会公共安全管理的物联网（简称“公安物联网”）是以“人、地、物、事、组织”为感知对象，基于公安信息化的网络架构，通过标准数据交换，实现对感知对象多维时空信息的全面感知、高效共享和深度应用，通过对感知信息的汇集、分析、处理来提升现代警务的实战能力和服务水平，满足公安实战业务的需要；这是物联网在公安领域具体化应用。

公安物联网在技术架构上由信息感知、网络传输、数据处理和业务应用四个层次组成。

首先，在信息感知上充分利用物联网技术和手段，如视频、音频、RFIG、报警、智能图像分析、核生化探测、气流气象等感知手段，在城市地铁站、公交车站、地下通道．广场、地面道路等公共场所；对人流、车流、物流建立全面的感知、识别和监控。此外，还可以对动态目标监控；如特种车辆、应急救援车辆、危险品运输车辆的人、车、物的管理。基于RFID及视频分析技术，建设车辆感知节点，随时掌握车辆的轨迹、位置、驾驶人信息及危险品流向，从而为公安部门实现与社会公共安全相关的各种信息的全面感知。

其次，在网络传输上实现各种网络的融合，如视频专网、互联网、3G无线网络和卫星通信网络等，各种感知信息通过这些传输网络实现信息的传输、汇集和交换。同时，外部其他网络直接通过边界安全接入平台联网，确保网络安全。

再次，随着海量视频、图像、报警等信息汇集，需要利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术，对海量的数据和信息进行整合、分析和处理，提高相关信息获取的实时化、精细化、系统化和智能化。同时，通过对物体实施智能化的控制，能使系统具有自动化、自我反馈与智能控制等特点。

最后，物联网的建设需要围绕公安实战业务应用，在各种感知信息统一的融合、共享和调度基础上，通过业务系统之间的互联和整合，实现对关注人员、车辆及事件的动态掌控与联动应用，实现跨警种的实战应用。

四、技术侦察物联网的相关核心技术

物联网在技术侦察信息化应用中涉及以下几个方面的核心技术： IPv6技术

物联网是一个物物相连的互联网。物与物相连的前提除了需要海量的传感器以外，每一个物品都应该有自己惟一的标识，用来标识该物品的特殊属性一IP地址，便于对物品的访问和控制。正如我们每一个人都有自己惟一的身份证号，便于社会管理和参与社会活动。通常所说的“传统IP”协议是指当前使用的IPv4版本。自1981年由RFC791等文档定义后，该版本一直没有本质上的改变。互联网能发展到当前的规模，IPv4协议的建立功不可没。但同时它的缺点也已经充分暴露出来，如地址空间耗尽、路由表急剧膨胀、缺乏对Qos的支持、本身并不提供任何安全机制、移动性差等。尽管采用了许多新的机制来缓解这些问题，如DHCP技术、NAT技术、CIDR技术等，但都不可避免地要引入其他新的问题，问题没有得到根本解决。于是IETF于1995年推出了下一代网络的RFC文档―IPv6协议(物联网协议第6版)。相对于IPv4来说，其主要变化有以下两点：①在IPv6数据报的首部格式中，用固定格式的扩展首部取代了IPv4中可变长的选项字段；②将IPv4的32位IP地址，扩大到128位IP地址。采用IPv4协议的IP地址个数估计为2的32次方，数量接近43亿个。而采用IPv6协议的IP地址个数估计为2的128次方，数量是地球表面原子数的100倍。IPv6为物联网提供了最基础的技术支撑，比如海量的地址空间等。这样，我们就可以创造―个人人有IP、物物都相连的物联网时代。

RFID技术

射频识别技术(Radio Frequency Identification，简称RFID)是一种非接触式的自动识别技术。它利用射频信号通过空间耦合实现无接触信息传递并通过所传递的信息自动识别目标对象，是一种能够让物品“开口说话”的技术。

射频识别技术工作原理并不复杂，一套完整的射频识别系统是由阅读器、电子标签和应用软件系统三个部分组成。当无源电子标签进入射频覆盖区域后，即会接收阅读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量将存储在标签芯片内的信息发送回给阅读器，或者是有源电子标签主动发送信息给阅读器。阅读器读取信息并解码后，传送给应用软件系统进行相关信息处理。以射频识别技术为基础，结合计算机网络技术、数据库技术、软件开发技术等，由海量的电子标签和阅读器完成物品自动识别，并通过互联网实现物品的信息交换和资源共享。以此构筑一个比互联网更为庞大的物联网，最终实现物与物智能相连、智能管理的目标。

定位技术

定位技术，即利用现代科技手段告诉用户某一物体的具体位置信息。目前常用的定位技术有：卫星定位、手机定位、RFID定位等技术。

卫星定位是一种利用数颗人造卫星对地球上的物体进行全球性、全天候、全天时、高精度的导航定位和时间传递系统。目前，全球有四大卫星定位系统，包括美国的GPS、欧洲的“伽利略”、俄罗斯的“格洛纳斯”和中国的“北斗”卫星定位系统。其中，美国的GPS(Global Positioning System)全球定位系统应用最为广泛。GPS的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离，然后综合多颗卫星的数据就可以知道接收机的具体位置。

手机定位是指通过无线终端和无线网络的配合，获取终端用户的位置信息。早期的手机定位是基于基站的定位技术。基本原理是利用基站对手机的距离进行测算来确定手机的位置，测算精度取决于基站的分布数量和覆盖范围，定位误差较大。现今的手机定位是利用全球定位系统和手机定位系统相结合的混合定位技术，基本原理是当GPS信号被全部或部分阻挡的情况下，采用手机三角定位技术进行辅助定位。在不同的环境条件下，两种定位技术的优势互补。

RFID定位系统一般由一个控制中心、数个阅读器和数个电子标签组成。基本原理是在特定区域里的电子标签主动或者被动地发送射频信号，阅读器接收射频信号后统一上传至控制中心，由控制中心对嵌有电子标签的物体进行定位。该原理类似于在关键位置安排众多看守人员对过往物品进行登记，需要寻找相关物品的时候只要查询一下看守人员的登记信息即可。RFID定位系统不需要卫星和手机网络的配合，定位精度取决于阅读器的数量和分布隋况，优势在于特定区域上的定位。

高清视频监控技术

视频监控经历了模拟、数字、网络，正向高清化快速发展，高清视频技术代表了当今视频监控的发展方向。高清视频监控具备单点感知范围更广、高清晰度的特点，同时高清视频监控更便于智能分析处理，从视频图像中获取人、车、物

和各种行为特征信息，将非结构化信息转化为结构化信息，有利于技术侦察部门基于视频、图像等信息开展深度的业务应用。

高清视频监控直采用国际领先、成熟的H.264视频编码技术；高清摄像机宜采用ISP技术，在自动聚焦、自动曝光、自动白平衡、宽动态、3 D去噪、强光抑制等方面提升视频质量，使得图像更加清晰细腻、真实自然、鲜艳明亮。云计算技术

从物联网的技术特点出发，对同一事件可能有较多的感知设备，或者对同一事件可以组织形成一个感知网络，而不同的探测设备对一个事件的感知可能是非常局部的印象，而只有经过多种感知的综合识别，才能对一个事件形成较为准确的立体印象。另一方面，公安物联网往往是一个城市甚至多个城市的大规模系统，视频、报警、图片等信息数据量非常大，且内容越来越向多样化的方向发展，有车牌、车型、人脸特征、人的体型特征、人的行为特征等等，因此传统的技术方法是无法满足多种类型的、海量的数据处理、检索和分析等要求。为了满足从感知到识别、应用的实时和高效，需要云计算进行处理。云计算是一个集成大量信息的并行处理系统，会使我们计算、处理的效率得到大幅度提升。

云计算是公安物联网的核心技术，通过云计算技术，可整合大量的计算资源、存储资源和应用资源，将系统中海量信息进行有序地组织和存储。依托强大的计算资源，可对外提供多样而高效的服务。智能分析技术

公安视频监控网络中记录了大量的视频、图像和数据信息，应用智能视频分析技术对海量视频中的特定特征的目标进行自动检索，可以滤除视频中大量的无效信息，极大地提升对视频检索的效率。此外，采用智能视频分析技术对视频进行分析，生成对目标特征及行为特征进行描述的元数据，实现从非结构化数据到结构化数据的转换，根据用户设定的搜索规则；可以对元数据流进行快速的检索及定位，与传统的录像文件人工浏览查看方法相比，可以大大的提高系统的自动化程度，减少人力成本，提高系统的检索速度及效率。较为典型的视频智能分析技术主要有以下几种：

（l）智能检索：后分析模块自动读取源数据（源数据即系统中存储的各种视频文件），对它们进行图像分析后得到的数据建立索引归档。有了这些索引归档，后检索功能就可以从海量的视频数据快速地找出符合条件的录像文件。

（2）流量监测：客流量作为衡量公共场所繁忙程度的重要指标，日益受到人们的重视，业已成为商业决策和公共安全监控的有效工具，主要应用于人流量大的广场、商场、公园等人员聚集型区域。

（3）事件检测：智能事件检测系统主要基于背景建模技术，在静态场景下查找出以人为主要防范对象的动态目标，如跨线检测、进入区域检测、非法停车检测、物品遗留检测、物品丢失检测、徘徊检测、人员聚集检测等。

五、结束语

物联网技术正以空前的影响力和渗透力，不可阻挡地改变着社会的经济结构、生产方式和生活方式。在物联网时代，一切互联互通，信息无处不在，同时也潜伏着各种威胁。利用物联网和云计算等系统，控制者可以随时随地捕获各类信息，实时监控一切事物。中国和许多国家一样已将物联网建设提升到国家战略 的高度。物联网这一新事物对检察机关来说，既是机遇，也是挑战。通过物联网技术对检察工作智能化管理将是检务管理模式的一场深刻变革，将有力地助推检察事业的发展。