物联网-基于物联网的物流定位与追踪系统的设计剖析

第一篇：物联网-基于物联网的物流定位与追踪系统的设计剖析

摘要

随着物联网技术的快速发展，物联网在各个领域都得到了广泛的应用，本文对基于物联网的物流定位与追踪系统的设计这一课题进行研究和讨论。还简单介绍了物联网技术在物流行业中的发展历程、应用现状及发展趋势。加快物联网技术在物流领域的应用,对于实现物流可视化、智能化和信息化具有重要意义。

关键字：物联网，物流

目录

1.概述.......................................................................................................2 2.设计方案..............................................................................................2 2.1 原理说明...........................................................................................2 2.2 体系构架...........................................................................................3 2.3 详细步骤........................................................................................4 2.3.1 RFID信息采集...........................................................................4 2.3.2 GPS/GSM定位............................................................................5 2.3.3 定位和追踪的实现....................................................................6 3.发展趋势...............................................................................................6 4.总结........................................................................................................7 参考文献....................................................................................................8

基于物联网的物流定位与追踪系统的设计 1.概述

物联网是指通过各种信息传感设备，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制

物流业是物联网很早就参与进来的行业之一，很多先进的现代物流系统已经具备了信息化、数字化、网络化、集成化、智能化、柔性化、敏捷化、可视化、自动化等先进技术特征。很多物流系统和网络也采用了最新的红外、激光、无线、编码、认址、识别、定位、无接触供电、光纤、数据库、传感器、RFID、卫星定位等高新技术，这种集光、机、电、信息等技术为一体的新技术在物流系统的集成应用就是物联网技术在物流业应用的体现。

本文将对基于物联网的物流定位与追踪系统的设计这一课题进行研究和讨论。

2.设计方案

2.1 原理说明

物流信息定位服务(Location Based Service，LBS)是统一信息系统(Unified Information System，UIS)利用无线终端和无线网络的有机配合，运用GPS

（Global Positioning Syste，全球定位系统）、GIS(Geographical Information System，地理信息系统)、Internet融合计算机电信集成技术

(Computer Telecommunication Integration，CTI)

与GSM(Global System for Mobile Communications，全球移动通讯系统)，通过物联网（Internet Of Things，IOT）设备读写出物流实时位置信息，在统一信息系统中 实现物流定位和用户的信息交互。根据物联网技术物物相连的泛在链接特点，通过射频识别技术（Radio Frequency Identification，RFID）与传感设备，实现物流流程各环节的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。定位系统运用遥感系统、GIS、GPS/GSM、数据库、通信、网络技术异构构成建物流信息定位系统，实现了感知物流与传感网络的泛在链接与无址化管理，实现了感知物流与传感网络的泛在链接与无址化管理，从而脱离单一固定网络的束缚，用户随时以的手机、掌上电脑、PDA或互联网等为工具，实现物流定位信息的安全查询与管理。

图2-1 物品流动与监控技术示意图

2.2 体系构架

基于物联网的物流统一信息GPS/GSM定位系统主要采用RFID、GPS/GSM和GIS相结合，实现物流信息的实时定位，并将定位结果通过GSM、WEB等方式反馈到用户手机、PDA或WEB网页上，使物流服务存在于无所不在的泛在链接网络之中。系统主要有三层架构：接入层、传输层和应用层，形成定位信息的监测中心和移动终端服务中心。

图2-2 系统架构图

第一层，接入层。接入层主要通过带有RFID功能的GPS/GSM读写器对安放有RFID信息的物流物品进行信息读取。GPS/GSM移动终端主要由RFID射频识别模块、GPS模块、GSM模块和CPU模块构成，实时通过物流中的RFID进行GPS信息定位，并将定位信息通过GSM发送到统一信息系统。

第二层，交换层。交换层主要由GSMmodem、ISMG、WiFi、Internet等设备组成，完成接入层双向互动信息传输工作。

第三层，应用层。应用层的主要功能是对传输层传回来的信息进行处理，然后以网页或通过手机等方式给用户显示Google 等数字地图上相应位置及追踪器物流的运动轨迹。

2.3 详细步骤 2.3.1 RFID信息采集

GPS/GSM读写器的RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标物流对象并获取相关数据，可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，用于控制、检测和跟踪物体，并与GPS/GSM技术融合实现物流信息定位。系统由RFID阅读器和物流货物中的RFID标签（应答器）组成，通过耦合元件实现RFID信号无接触读取，并在耦合通道中，使用防碰撞程序，实现标签信息传递与数据交换。

耦合类型有两种：一是电感耦合，频率有13.56MHz、225kHz和125kHz，是一种变压器模型，通过空间高频交变磁场实现耦合，适合于中、低频工作的近距离RFID系统，作用距离小于1m；二是电磁反向散射耦合，频率有5.8GHz、2.45GHz、915MHz、433MHz，是一种雷达原理模型，通过发射出去的电磁波反射目标信息，适合于高频、微波工作的远距离射RFID系统，作用距离为3-l0m。

GPS/GSM阅读器采用自动启动与条件触发两种工作模式，条件触发以短信、GPRS等方式实现设备控制。GPS/GSM读写器电路模块在信息触发的状态下启动信息采集电路，控制继电器闭合，使RFID阅读器进入工作状态，按信息指令的类别搜集物流货物信息，并通过GSM把GPS、物流信息发送到统一信息系统，系统接收到数据后与GIS等程序融合计算出物流的位置信息。

2.3.2 GPS/GSM定位

基于物联网的物流统一信息GPS/GSM定位系统中数据通信采用了GSM的SMS（短消息）业务功能，实现被定位RFID物流货物与统一信息系统数据控制中心之间的数据传输链路。GSM利用信令信道传输SMS，不需要人工拨号建立统一信息系统与物流货物之间的连接，直接把带有物流信息、GPS信息的短消息发送到服务中心，再由统一信息系统完成更高一级的系统计算与指令。GPS/GSM专业模块采用AT指令来控制整个系统的运行，包括设备的初始化、短信息的收发、GPS定位信息的提取等。

GPS的空间部分是由24 颗工作卫星组成，位于距地表20200km的上空，以4×6均匀分布6 个轨道，轨道倾角为55°。GPS导航系统工作原理与步骤：①测出接收机到已知位置卫星之间的距离，通过卫星信号到用户的时间乘以光速得到；②综合4颗卫星的数据；③根据卫星星历中查出卫星位置；④计算接收机的具体位置。

计算物流运输工具的位置时，可以采用三点定位原理，首先测得接收机与三个GPS卫星之间的距离，然后通过三点定位方式确定接收机的位置。

2.3.3 定位和追踪的实现

在基于物联网的统一信息系统中，GPS/GSM读写器与统一信息系统的通信方式采用GSM短信业务方式完成。GPS/GSM读写器采集RFID数据后加上目的地址按照通讯协议进行编码传送到短消息服务中心，再由短消息服务中心发送到物流统一信息系统监控中心；统一信息系统监控中心收到信息后也用相应的通讯协议进行解码，从而获得物流位置、状态等信息。

基于物联网的统一信息系统物流信息定位是GPS、GSM/GPRS、RFID融合应用的远程定位系统。通过移动短信服务或GPRS 数据传输将物流当前所在的经纬度传送给统一信息系统，用户可以直接在相关网页或通过手机收到平台显示的Google 等数字地图上相应定位位置及物流运动轨迹。在系统的测试中，实现了无障碍、无盲点、全天候、定位精度高的测试，平均误差3-7米。

3.发展趋势

根据研究，未来物联网在物流业应用将出现如下四大趋势：

1、智慧供应链与智慧生产融合，随着标签与传感器网络的普及，物与物的互联互通，将给企业的物流系统、生产系统、采购系统与销售系统的智能融合打下基础，网络的融合必将产生智慧生产与智慧供应链的融合，企业物流完全智慧的融入企业经营之中，打破工序、流程界限，打造智慧企业。

2、智慧物流网络开放共享，融入社会物联网 物流与人们生活密切相关，渗透在我们的方方面面，不仅产品追溯系统，今后其他的物流系统也将根据需要融入社会物联网络或与专业智慧网络互通，如：智慧物流与智能交通、智慧制造、智能安防、智能检测、智慧维修、智慧采购等系统融合等，从而为社会全智能化的物联网发展打下基础，智慧物流也成为人们智慧生活的一部分。

3、多种物联网技术集成应用于智慧物流，目前在物流业应用较多的感知手段主要是RFID和GPS技术，今后随着物联网技术发展，传感技术、蓝牙技术、视频识别技术、M2M技术等多种技术也将逐步集成应用于现代物流领域，用于现代物流作业中的各种感知与操作。

4、物流领域物联网创新应用模式将不断涌现，物联网是聚合、集成的创新理念，物联网带来的智慧物流革命远不是我们能够想到的这几种模式，群众是真正的英雄，随着物联 网的发展，更多的创新模式会层出不穷的不断涌现，这才是未来智慧物流大发展的基础。

4.总结

物联网发展推动者中国智慧物流的变革，随着物联网理念的引入，技术的提升，政策的支持，相信未来物联网将给中国物流业带来革命性的变化，中国智慧物流将迎来大发展的时代。

参考文献

[1]刘云浩.物联网导论.科学出版社，2010 [2]朱文和.基于物联网技术实现供应链全过程的智能化物流配送服务，2010年 第13期.[3]姜彬.谈物联网在我国物流领域的应用，2011 [4]孙克武.基于物联网的物流产业发展研究，2013 8

第二篇：物联网

组成：宇宙空间部分：由24颗人造卫星构成，其中21颗工作，3颗备用。24颗卫星均匀分布在6个轨道面上，使地球表面任何地方在任一时刻都有至少6颗卫星在视线之内，可达到准确定位和跟踪。4

地面监控系统：由1个主控站、6个监测站、4个地面天线组成。负责收集由卫星传回的信息，并计算卫星星历、相对距离，大气校正等数据。

用户设备部分：即用户GPS信号接收机，主要功能是接收GPS卫星发射的信号，以获得必要的导航和定位信息，经数据处理，完成导航和定位工作

原理：GPS使用24颗人造卫星所形成的网络来三角定位接受器的位置，并提供经纬度坐标，可以达到准确定位。但GPS定位的位置需要在可看见人造卫星或轨道所经过的地方，因此只用于室外定位。

组成：GPS手机+网络基站+位置服务器+GPS

原理：1）AGPS手机将其的基站地址通过网络传输到位置服务器； 位置服务器将与该位置相关的GPS辅助信息（包含GPS的星历和方位俯仰角等）传输到手机；2）手机的AGPS模块根据辅助信息（以提升GPS信号的第一锁定时间能力）接收GPS原始信号； 3）手机解调GPS原始信号并计算手机到卫星的距离，通过网络传输到位置服务器；4）位置服务器据此完成对GPS信息的处理，估算手机的位置，并通过网络传输到定位网关或应用平台，完成手机用户的定位。

特点: 低功耗、成本低、时延短、网络容量大、可靠、安全

网络的拓扑结构主要有三种，星型网、网状（mesh）网和混合网。星型网是由一个PAN协调点和一个或多个终端节点组成的。

PAN协调点必须是FFD，它负责发起建立和管理整个网络，其它的节点（终端节点）一般为RFD，分布在PAN协调点的覆盖范围内，直接与PAN协调点进行通信。星型网通常用于节点数量较少的场合。

结构：Zigbee的体系结构由称为层的各模块组成。每一层为其上一层提供特定的服务：即由于数据服务实体提供数据传输服务；管理实体提供所有的其他管理服务。每个服务实体通过相应的服务接入点（SAP）为其上层提供一个接口，每个服务接入点通过服务原语来完成所对应的功能。

4.物联网概念及层次结构：

定义：把任何物品通过射频识别（RFID），红外感应器，全球定位系统，激光扫描器 等信息传感设备，按约定的协议与互联网连接起来，进行信息交换和共享，以实现智能化识别和管理的一种网络。

层次结构：物联网应用层（行业应用系统、行业应用平台），物联网网络层（业务支撑平台、核心网络、接入网络），物联网感知层（定位授时、摄像监控、传感器网、M2M终端、RFID读写）

RFID的结构：从结构上讲RFID是一种简单的无线系统，只有两个基本器件，该系统用于控制、检测和跟踪物体。系统由一个询问器和很多应答器组成。

RFID的组成：：由天线，耦合元件及芯片组成，一般来说都是用签作为应答器，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象。阅读器：由天线，耦合元件，芯片组成，读取（有时还可以写入）标签信息的设备，可设计为手持式rfid读写器（如：C5000W）或固定式读写器。

应用软件系统 ：是应用层软件，主要是把收集的数据进一步处理，并为人们所使用。

原理：标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息，或者由标签主动发送某一频率的信号，解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。

6.三要素：传感器、感知对象、观察者

特征：传感器网络是集成了监测、控制以及无线通信的网络系统，节点数目更为庞大(上千甚至上万)，节点分布更为密集；由于环境影响和能量耗尽，节点更容易出现故障；环境干扰和节点故障易造成网络拓扑结构的变化；通常情况下，大多数传感器节点是固定不动的。另外，传感器节点具有的能量、处理能力、存储能力和通信能力等都十分有限。传统无线网络的首要设计目标是提供高服务质量和高效带宽利用，其次才考虑节约能源；而传感器网络的首要设计目标是能源的高效利用，这也是传感器网络和传统网络最重要的区别之一。

关键技术：节点自定位技术、时间同步技术、（3）数据融合技术、（4）网络安全技术

概念：M2M是machine-to-machine的简称，即“机器对机器”的缩写，也有人理解为人对机器(man-to-machine)、机器对人(machine-to-man)等，旨在通过通信技术来实现人、机器和系统三者之问的智能化、交互式无缝连接

特点：（1）M2M通信与人和人之间的通信有本质的区别，因为M2M通信是面向机器的通信，它将遍布在日常生活中的机器设备连接起来，组成网络，所以具有常规通信所没有的特点。（2）M2M表达的是多种不同类型通信技术的有机结合，包括机器之间通信、机器控制通信、人机交互通信以及移动互联通信。

3）M2M让机器、设备在应用处理过程中与后台信息处理系统建立无线连接、共享信息，并与操作者共享信息。（4）M2M技术综合了数据采集、远程监控、GPS等系统，能够使业务流程自动化，集成公司的IT设备和非IT设备，并创造相关增值服务。

8.定义：云计算是一种动态的、易扩展的、通过互联网提供虚拟化的资源计算方式。狭义云计算是指IT基础设施的交付和使用模式；广义云计算是指服务的交付和使用模式。“云” 是指由成千上万台计算机和服务器集群，通过互联网实现网络服务的“电脑云”。

特点：以免费或付费使用的形式向用户提供各种计算服务的，主要包括：基础设施即服务IaaS（Infrastructure as a Service）、平台即服务PaaS（Platform as a Service）和软件即服务SaaS（Software as a Service）

9.古迹、古树实时监测，数字图书馆和数字档案馆

数字家庭，定位导航，现代物流管理，食品安全控制零售，数字医疗，防入侵系统

10.2009年8月，“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的。[1]

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。截至2010年，发改委、工信部等部委正在会同有关部门，在新一代信息技术方面开展研究，以形成支持新一代信息技术的一些新政策措施，从而推动我国经济的发展。物联网作为一个新经济增长点的战略新兴产业，具有良好的市场效益，《2013-2017年中国物联网行业应用领域市场需求与投资预测分析报告》数据表明，2010年物联网在安防、交通、电力和物流领域的市场规模分别为600亿元、300亿元、280亿元和150亿元。2011年中国物联网产业市场规模达到2600多亿元。

物联网本身的结构复杂，主要包括三大部分：首先是感知层，承担信息的采集，可以应用的技术包括智能卡、RFID电子标签、识别码、传感器等；其次是网络层，承担信息的传输，借用现有的无线网、移动网、固联网、互联网、广电网等即可实现；第三是应用层，实现物与物之间，人与物之间的识别与感知，发挥智能作用。

第三篇：物流与物联网系列研究报告

系列报告目录：

1、《中国电子商务物流设施与设备市场需求调研报告》（2011年）

100多页，数10幅图表，定价5000元

2、《欧盟关于推动物联网发展的系列白皮书》（2010）400页 定价：5000元

3、《中国车联网技术与产业发展研究报告》（2011），100页，数10幅图表，定价5000元

4、《2010年中国物联网与现代物流发展报告》80多页，多幅图表，定价4000元

5、《2010年中国烟草物流系统市场研究报告》90多页，数10幅图表，定价5000元

6、《2010年中国物流系统技术与装备市场研究报告》40页左右，10多幅图表，定价3000元

7、《物联网技术在物流业应用现状与前景调查报告》30多页，10多幅图表，定价3000元

8、《2009年中国托盘行业市场研究报告》100页左右，数10幅图表，定价3000元

9、《中国物流装备市场与制造业物流研究报告》11多页，数10幅图表，定价3000元

10、《2009-2011年中国物流技术装备业系列调查报告》；定价：300元

11、《中国物流装备市场调查报告》（2005年）300多页，百幅图表，定价1000元

12、《电力行业物流系统集成市场研究报告》（2010）定价300元

14、《国外制造业技术及其物流管理研究报告》（2006）定价1000元

2012年华夏物联网研究中心预计将推出的研究报告有：

11、《中国智慧物流产业与物联网市场研究报告》 定价5000元

12、《中国矿山物联网产业发展报告》定价5000元

13、《中国物联网在交通运输领域应用发展报告》

14、《2012年中国物流装备产业发展研究报告》定价5000元

15、《中国服装物流与技术装备需求发展报告》 定价5000元

16、《中国冷链物流产业发展与市场竞争研究报告》定价5000元

17、《中国电子商务物流发展与市场竞争分析报告》 定价5000元

18、《中国物资管理与现代物流发展报告》定价：5000元

19、《中国物流公共信息平台发展研究报告》定价：4000元

20、《中国货架系统产业发展与市场竞争形势分析报告》 定价5000元

华夏物联网研究中心现开始广泛征订，已完成的研究报告批量购买可5折优惠，2012年预计推出的研究报告提前订阅可根据企业需求增加企业关注的相关研究内容。

华夏物联网研究中心是中国物流产品网和华夏物联网下属的联合研究机构，华夏物联网研究中心主任由中国物流技术协会副理事长、中国仓储协会副会长王继祥担任，研究中心广泛联合中国电子学会物联网专家委员会、中国物流学会、中国物流技术协会、中国仓储协会、德国弗朗恩霍夫物流研究院、日本流通研究社、北京科技大学物流研究所等权威机构，在物联网与现代物流两大领域广泛开展系列市场调研、物流与物联网规划等研究活动，承接企业、机构、政府部门委托的有关物流与物联网行业的各类市场研究、规划咨询等项目，欢迎各界合作。目前已完成的定向委托研究项目有：《XXX国际物流装备成商业运作与招商策略》等、《职业教育分级制标准、课相设计与教学体系》、《XXX公司上市前的市场研究系列报告》等。

订购意向（请填写下面内容并回执到cn56808@163.com，会及时与您联系与沟通）

姓名联系电话电子邮件□订阅已有报告，编号□预订2012年报告，编号□委托定向研究

第四篇：物联网教学设计

《走近物联网》教学设计

作者：杭晓峰 钱耀刚

来源：《中国信息技术教育》2015年第11期

教材分析

《走近物联网》一课是江苏科学技术出版社出版的小学信息技术教材六年级的教学内容，目的是要让学生通过这节课走近物联网。本课是学生真正走进物联网的一个前奏，所以教师要从学生身边的物联网应用入手，通过启发与发现、观察与思考、讨论与体验，使学生逐步了解物联网技术发展及其相关知识。

学情分析

《走近物联网》一课的教学对象是小学五年级学生。学生们已经对互联网技术的应用有了一定的了解，但对物联网技术的了解更多的是来自于身边的应用，对概念的理解还是比较模糊的，所以要让学生亲身体验物联网技术的应用给我们的生活带来的方便，并尽量通过讨论、实践与设计，发挥学生的能动性，使学生能够自主探索并获取知识。

教学目标

知识与技能目标：知道物联网的基本概念，了解物联网在社会各个领域的应用。过程与方法目标：①通过视频展示、亲自实践、创意设计等环节，提高对物联网及其应用的认识；②通过对实验器材的实践，了解传感器的作用，并设计相关的物联网实际应用。情感态度与价值观目标：①在体验与实践相结合的过程中感受物联网的应用，产生并保持学习的兴趣；②通过分组讨论、小组合作等方式开展多种形式的团队合作，培养动手能力、解决实际问题的能力，提高团队协作能力；③通过对创意设计的交流与展示，培养创新能力与语言表达能力；④能辩证地认识物联网技术对社会发展、科技进步和日常生活产生的影响。教学重点、难点

重点：物联网的应用。

难点：物联网的基本概念。

教学过程

1.暖场视频 师：同学们，在上课前老师想跟大家一起来分享一段奇妙的视频。

教师播放视频，学生观看。

师：刚才大家看到的百度神灯在不久的将来就能成为现实，而老师这里也有一盏神灯，大家想来体验一下它的神奇吗？ 2.魔法激趣、情境导入

师：老师可以用魔力来控制它“开”、“关”，神奇吧？猜一猜，老师用了什么魔力呢？ 生：声音、遥控„„

师：遥控？有点接近答案了。声音？你来试试。那么到底是什么呢？秘密就在这部手机里。你们再来猜一猜，老师用了什么魔法？

教师小结：刚才利用手机通过网络控制了灯的开关。

师：除了手机，还可以用什么设备？

板书：手机（计算机）„„网络灯。

设计意图：本课初始利用小米的智能家居设备表演小魔术，以鲜活的例子抓住学生探究的心，激发学生的学习兴趣，让学生发现物联网技术的特性，从而产生强烈的好奇心，为后续的学习埋下伏笔。

3.学思践悟、走近物联

（1）变一变——网络无处不在师：老师再表演几个魔术，想看么？请看，这是老师的办公室（摄像头），可以给电水壶烧水（演示），这是空气净化器，开、关（演示）。大家思考一下，你家的电灯、电水壶有这种魔力吗？和老师的有什么不同？

生：没有这样的魔力。要达到这种魔力必须要有网络。

师：是的，这些电水壶、空气净化器等电器+网络就成为一种智能电器，这就是一种加法发明法。同学们要是掌握了这种方法，也能成为一名伟大的发明家。

板书：电水壶 空气净化器„„

（2）猜一猜——传感器妙趣多多

师：（打开手机的控制界面）刚才老师就是用这个控制电器的。哪位同学想来体验一下？ 学生上台学习演示开关电器。

师：老师不但能开关空气净化器，还能了解办公室的空气质量。（让学生观看手机控制界面上的pm值）大家来猜猜，手机怎么会知道的？

生：手机上装了个东西„„

师：老师告诉大家，空气净化器里有一个部件，它能像我们的鼻子一样，感受到空气的质量，这种部件我们给它一个名字，叫传感器。（板书：传感器）这些传感器非常厉害，它就像我们的感觉器官一样，有的像耳朵能听到，有的像眼睛能看见，有的像鼻子能闻到，还有的像皮肤能感觉到，它们都是智能电器的一个重要组成部分。

设计意图：传感器是物联网技术的一个重点，也是课堂教学中的一个难点，通过让学生猜一猜，将传感器与人体感觉器官类比，从而化抽象为形象，帮助学生深刻理解传感器的作用，为后面物联网的创意设计做铺垫。这样的设计既活跃了课堂气氛，也让生活实践更好地融入课堂教学。

（3）试一试——传感器神奇无比

师：传感器有这么大的作用，大家想不想来体验一下？

根据课前分组，请组长带领组员一起来体验，ppt出示体验要求：①组长至老师处领取体验器材。②仔细阅读器材使用说明，并按要求实验。③说一说实验过程，谈一谈自己的发现，想一想传感器的作用。④实验结束后请小组长拿着实验器材和使用说明汇报结果。

学生实验，教师相应指导，和学生一起探讨。

学生上台交流。

教师出示ppt，提醒回答的要求：我们做的实验的名称是（），我们是这样做实验的（），知道了传感器像人体上的（）发挥了作用。

（4）取一取——物联网顾名思义

师：刚才同学们体验了传感器的神奇，我们知道，通过传感器等设备我们能感知周围的信息，通过网络可以传输信息，最终使得普通的物体有了魔力，应用更加智能。

板书：感知（信息）传输（信息）应用（智能）。

师：像一些物体和另一些物体（板书两个大圈）通过网络技术联结在一起，形成的一种新型的网络，你能试着给它取个合适的名字吗？

生：互联网、网络。

师：这种网络是物与物的相连，我们就叫它物联网。（板书揭题：物联网）

设计思路：用任务驱动和合作探究的方式让学生去亲自实践，体会传感器的神奇作用。利用思维导图概括物联网概念及其特征，将学生对物联网的认识由感性层面提升至理性层面。4.展望未来、创意无限

（1）自学探究，漫谈应用

师：刚才我们已经初步认识了物联网，物联网不但在家居生活中为我们提供了方便，而且在其他领域也同样发挥着巨大的作用，下面请大家通过上网浏览的方式了解一些物联网的应用。师出示ppt：边看边思考，你了解的是物联网应用的哪一领域？它是怎么样实现智能应用的？请大家注意，每个组浏览一个物联网应用专题。

教师分配任务。

师：请你来说一说，你刚才了解了物联网在哪一领域的应用？它是怎样实现的？老师从物联网的应用中找了一个案例，大家来看看到它是如何描述的。（ppt出示案例）

（2）创意无限，设计应用

师：通过刚才的自学研究，我们了解了物联网在其他领域的应用，看来我们的生活真的离不开物联网了。

教师出示ppt：你想不想来设计自己需要的一种物联网应用呢？可以用文字或者图画的形式完成创意。（小提示：这种应用可以是较实际的，也可以是未来才能实现的。）师：大家可以开始讨论，一组至少完成一个创意。

学生展示并读出自己的创意。

师生评价（贴在黑板上）。

师：这位同学的设计有哪些优点？你觉得如果再加上些什么创意会更好？

师：（学生说学生评，教师可以适当补充）同学们的想象力非常丰富，相信在不久的将来，你们的设计将通过你们的巧手来实现。设计意图：此处的设计先浏览网页再漫谈自己的收获，最后再设计自己的物联网应用，其目的是为了巩固学生对物联网的理解，同时拓展学生的思维空间，将理论联系实际，利用分组讨论、小组合作等方式培养学生的团队合作意识，再通过对创意设计的交流与展示，提高学生的创新能力与语言表达能力。5.总结提升，憧憬未来

师：今天我们通过观看视频、亲自实践、创意设计等形式认识了一种新的技术叫物联网，开始走近了物联网，你能说说在这节课里有哪些收获吗？

生：物联网就是物与物的相连。通过传感器我们能感知周围的信息，通过网络可以传输信息，最终使得普通的物体有了魔力，应用更加智能。

师：如果你想更深入地了解它，那么下一节课老师将带领大家真正走进物联网，去探索其中的奥秘。

教学反思

本课是六年级的信息技术课教学内容，因江苏省小学信息技术课比赛需要，上课学生改为五年级，因此在课堂教学设计时我更多地从学生已掌握的既有知识与能力出发，意图设计出一堂孩子们喜欢的物联网体验课。

这堂课的教学目标应该是在了解物联网的含义的基础上激发学生的学习兴趣，从而认识物联网在身边的应用的过程。在教学过程中，我通过阿拉丁神灯——百度神灯——智能电灯——神奇的智能家居场景这一系列的情境将学生引入新课，学生的兴趣被形象的魔术表演所吸引，从而具体形象地感悟到“物联网”的宽泛定义。接着以猜一猜神灯的魔力所在等来体验传感器环节，以想一想传感器与身体的哪个感觉器官类似的问题来引出学生实践的过程，理解传感器的实际作用。在浏览物联网应用网站的过程中了解身边的物联网应用，并最终为自己动手尝试设计一种物联网应用服务。学生在大胆鲜活例子的指引下，思绪如泉水般喷涌而出，在最后一个设计应用环节时所表现出的创意不但贴近生活，而且很有个性。

板书设计方面我以思维导图的形式呈现，根据学生的回答随机出示，一切从学生出发，让学生自己提炼概括物联网这种新生事物的名字，自己去探索它们之间的关系，从而走近物联网服务。

点评篇二：第1课 初识物联网 教学设计

《初识物联网》 教材分析

本课分为两个部分。第一部分一物联网的概念为引入，通过对概念的解读，让学生了解物联网的本质。第二部分介绍了物联网在社会生产、生活中的应用，让学生不仅加深了对物联网概念的理解，还对其实际应用有一定的了解。

学情分析

对于物联网基本概念的教学，建议教师从学生相对熟悉的因特网入手，通过对比和分析，揭示了物联网的本质是互联网络，只是其连接的设备不仅是因特网中的计算机，而是可以发展为世间万物，并强调需要传感设备才能实现真正的物物相连。

预设教学目标

1.了解物联网的概念。

2.了解物联网应用的相关知识。

教学重点

了解物联网的概念。

教学难点

了解物联网应用的相关知识。

课时安排：

1课时

预设教学过程：

一、导入 1.从古至今，人们传递信息的方式有哪些？ 这些传递信息方式都有哪些特点？(突出现代工具为人们传递信息带来的方便与快捷等优点)2.刚才我们了解了人与人之间的信息传递，那么，物体与物体之间又是如何传递信息的呢？

学生思考、讨论、交流。

二、新授

1.介绍物联网概念

①教师提出任务：生自读概念。

②介绍物联网的三大特征：感知物体、信息传输、智能应用。

③看图，提出问题：通过图画你看懂了什么? 想想现实中物联网有怎样的应用？

经验交流：把自己获得的物联网知识与大家分享。2.了解物联网应用。

①自读课本2-3页，初步了解物联网在各方面的实际运用。

②播放相关的光盘内容。

③深入介绍，加深学生印象，使学生对物联网的应用有更加深入的了解。教师适当讲解物联网在智能家电、智能交通、智能物流、智能电网、智能环保、智能医疗、智能工业、智能农业、智能安防方面的应用。3.讨论：物联网技术在社会生产和生活中得到了广泛的应用，举例说明物联网技术给你的生活带来了怎样的体验和变化？

三、课堂小结

教师：这节课同学们学习了物联网技术，了解了物联网技术的概念以及其在实际生活中的应用。课后希望大家通过自己的观察、调查等相关的途径，更加客观清楚的认识物联网,了解物联网的技术应用，在生活实践中体验到物联网带给我们的方便和巨大作用。

四、布置作业 完成实践园。通过实地观察、调查或网络搜索等途径，了解周边物联网技术的应用。

教后反思：

物联网这个新概念还是在第一次看到教材时才知道，这让我很汗颜，经过一番搜索后，原来物联网的英文名称为“the internet of things”，是“物物相连的互联网”。据说这里有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础之上的延伸和扩展的一种网络；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(rfid)装置、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，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

还有“物联网”里的“物”要满足以下条件才能被纳入“物联网”的范围：

1、要有相应信息的接收器；

2、要有数据传输通路；

3、要有一定的存储功能；

4、要有cpu；

5、要有操作系统；

6、要有专门的应用程序；

7、要有数据发送器；

8、遵循物联网的通信协议；

9、在世界网络中有可被识别的唯一编号。

在进行本堂教学时，我做了大量的准备工作。为了更直观的体现物联网时代的来临，我特意从网上下载了一段介绍视频。学生观看的都很认真，时不时的发出惊叹，彻底的激发了学生对物联网学习的兴趣。

本课教学内容主要是介绍物联网的概念，以及物联网在生活的广泛应用。书上的内容很少，因此在制作课件时，我引入了大量的图片和资料。让学生能够更清晰的了解物联网在每个领域的应用，以及未来的发展方向。

最后通过让学生自己说一说，物联网技术会给我们的生活带来怎样的体验和变化，打开了学生的思维。篇三：六年级 物联网 教学设计(共13课)《初识物联网》

教材分析

本课分为两个部分。第一部分一物联网的概念为引入，通过对概念的解读，让学生了解物联网的本质。第二部分介绍了物联网在社会生产、生活中的应用，让学生不仅加深了对物联网概念的理解，还对其实际应用有一定的了解。

学情分析

对于物联网基本概念的教学，建议教师从学生相对熟悉的因特网入手，通过对比和分析，揭示了物联网的本质是互联网络，只是其连接的设备不仅是因特网中的计算机，而是可以发展为世间万物，并强调需要传感设备才能实现真正的物物相连。

预设教学目标

1.了解物联网的概念。

2.了解物联网应用的相关知识。

教学重点

了解物联网的概念。

教学难点

了解物联网应用的相关知识。

课时安排：

1课时

预设教学过程：

一、导入 1.从古至今，人们传递信息的方式有哪些？ 这些传递信息方式都有哪些特点？(突出现代工具为人们传递信息带来的方便与快捷等优点)2.刚才我们了解了人与人之间的信息传递，那么，物体与物体之间又是如何传递信息的呢？

学生思考、讨论、交流。

二、新授

1.介绍物联网概念

①教师提出任务：生自读概念。

②介绍物联网的三大特征：感知物体、信息传输、智能应用。

③看图，提出问题：通过图画你看懂了什么? 想想现实中物联网有怎样的应用？

经验交流：把自己获得的物联网知识与大家分享。2.了解物联网应用。

①自读课本2-3页，初步了解物联网在各方面的实际运用。

②播放相关的光盘内容。

③深入介绍，加深学生印象，使学生对物联网的应用有更加深入的了解。教师适当讲解物联网在智能家电、智能交通、智能物流、智能电网、智能环保、智能医疗、智能工业、智能农业、智能安防方面的应用。3.讨论：物联网技术在社会生产和生活中得到了广泛的应用，举例说明物联网技术给你的生活带来了怎样的体验和变化？

三、课堂小结

教师：这节课同学们学习了物联网技术，了解了物联网技术的概念以及其在实际生活中的应用。课后希望大家通过自己的观察、调查等相关的途径，更加客观清楚的认识物联网,了解物联网的技术应用，在生活实践中体验到物联网带给我们的方便和巨大作用。

四、布置作业

完成实践园。通过实地观察、调查或网络搜索等途径，了解周边物联网技术的应用。

教后反思：

物联网这个新概念还是在第一次看到教材时才知道，这让我很汗颜，经过一番搜索后，原来物联网的英文名称为“the internet of things”，是“物物相连的互联网”。据说这里有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础之上的延伸和扩展的一种网络；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(rfid)装置、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，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

还有“物联网”里的“物”要满足以下条件才能被纳入“物联网”的范围：

1、要有相应信息的接收器；

2、要有数据传输通路；

3、要有一定的存储功能；

4、要有cpu；

5、要有操作系统；

6、要有专门的应用程序；

7、要有数据发送器；

8、遵循物联网的通信协议；

9、在世界网络中有可被识别的唯一编号。

在进行本堂教学时，我做了大量的准备工作。为了更直观的体现物联网时代的来临，我特意从网上下载了一段介绍视频。学生观看的都很认真，时不时的发出惊叹，彻底的激发了学生对物联网学习的兴趣。

本课教学内容主要是介绍物联网的概念，以及物联网在生活的广泛应用。书上的内容很少，因此在制作课件时，我引入了大量的图片和资料。让学生能够更清晰的了解物联网在每个领域的应用，以及未来的发展方向。

最后通过让学生自己说一说，物联网技术会给我们的生活带来怎样的体验和变化，打开了学生的思维。

《智能楼道灯---红外线传感器》 教材分析

本课分为三个部分。第一部分以生活中的红外线感应楼道灯为例，通过对其工作过程的解读，引出本课核心内容——红外线传感器。第二部分在对红外线传感器进行介绍的基础上，简单说明其特点及红外线感应开关的使用场所。第三部分介绍红外线传感器的广泛应用。

学情分析

学生对于红外线的理解大多来自生活，有些来自电影，有些来自书本。因此对红外线这个概念并不陌生，本课主要是让学生更全面地认识红外线感应器的应用。预设教学目标

1.认识红外线传感器。

2.认识红外线传感器的应用。

教学重点

认识红外线传感器。

教学难点

认识红外线传感器的应用。

课时安排：

1课时

预设教学过程：

一、导入

1.大家知道或者了解红外线么？ 2.什么东西可以发出红外线呢，人体可以么？

学生思考、讨论、交流。

二、新授

教师：介绍红外线的知识和概念。1.生介绍红外线知识。

①教师提出任务：生自读概念。

②红外线感应楼道灯又是如何工作的呢？

③生自读课本了解相关原理和知识。经验交流：把自己的亲身经历与大家分享。2.认识红外线传感器

①阅读课本，初步认识红外线传感器。

②指名学生说出红外线传感器的操作特点。

③深入介绍，加深学生印象，使学生对物联网的应用有更加深入的了解。3.课后完成实践园。通过实地观察、调查或网络搜索等途径，了解周边楼道开关的控制方式。

4.认识红外线传感器的应用

①师介绍红外线传感器的应用，使学生了解其应用非常广泛。

②思考：楼道灯自动点亮后，为什么需要延迟一段时间再自动熄灭？ 学生思考、讨论、交流。

③按照要求完成探究屋的内容。（四人小组协作完成）填写成果篮。

三、课堂小结

教师：这节课同学们学习了红外线传感器，认识红外线传感器以及其在实际生活中的应用。课后希望大家通过自己的观察、调查等相关的途径，更加客观清楚的认识红外线传感器，了解红外线传感器的技术应用，在生活实践中体验到红外线传感器带给我们的方便和巨大作用。

第五篇：物联网论文

浅谈应用物联网技术的智能校园

摘要：物联网产生以来在很多领域给人创造了更多的便利。为改善教学水平、提高管理水平，将物联网技术引入校园，推动了智能校园的建设。未来，应用物联网技术的智慧校园将有大好的发展前景。本文简要概述智能校园与传统校园对比、物联网技术在智慧校园中的部分具体应用关键词：物联网、智能校园、传统校园 正文

一、物联网

1、物联网概念

物联网最早出现于 1995 年比尔。盖茨写的《未来之路》，在该书中，他已经提到物物互联。1999 年，美国麻省理工学院最先提出了物联网的概念。

物联网一开始的概念局限于使用射频识别（RFID）的技术设备和互联网相结合，使物品信息实现智能化识别和管理，实现物品的信息互联而形成的网络。互联网将来自世界各地的计算机都连接起来形成网络，让人与人的信息交互得以实现，物联网拓展了互联网，通过运用传感器、RFID 等技术，将任意时间、不同地点的物体接入网络，以实现物品的识别，达到物与物、人与物之间的联通，让彼此的信息能够共享。随着相关技术和应用的发展，物联网的内涵也在不断扩展。

二、智能校园

1、智能校园的概念

智能校园是指通过物联网、云计算、虚拟化等新技术来改变学生、教师和校园资源交互的方式，将学校的教学、科研、管理与校园资源和应用系统进行整合，以提高应用交互的明确性、灵活性和响应速度，从而实现智能化服务和管理的校园模式。

智能校园是一个开放的、创新的、协作的、智能的综合信息服务平台。教师、学生和管理者在这个智能校园里会全面感知不同的教学资源，获得及时的互动、最大的共享、最佳协作的学习、工作和生活环境，实现相关信息资源的有效的采集、合理的分析、高效的应用和便携的服务。智能校园的重点在于智能。及教学的智能，学生生活中体现出来的智能，图书馆里所体现出来的智能等等，他强调的是教务部门、教学机构及科研部门的信息资源的融合能力。其最重要的核心在于整合校园内各种资源，尤其高度重视通过技术手段加强信息的互通性和协作能力。

2、智能校园的特点

2.1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； 2.2将基于计算机网络的信息服务融入到学校的各个应用服务领域，实现互联和协作

2.3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互相感知的接口

3、智能校园与传统的数字校园的区别

3.1数字校园

数字校园是校园内教学和管理的信息化，是互联网发展到一定程度的产物。随着信息技术的发展，数字校园被赋予了不同的层次，不同深度的应用内含。例：

3.1 用户不再需要用多个账号登录。数字校园的用户只需要使用唯一确定的用户名和密码单点登录即可完成所有网络下的学习和管理工作，并且能够使用该校园内所有的信息服务。

3.2 实现了校园网内多不同的应用系统对数据的共享。数字校园网内使用统一共享的数据库平台，解决了不同应用系统下数据的重复采集或转移等，共享数据的一次输入可以供整个校园网内的所有相关

教学和管理的应用系统使用，实现了不同应用系统的集成，减少了无意义的重复工作，节省人力和物力。3.3 不同部门不用再分别进行应用系统的管理。数字化校园网只需要一个部门管理，无需每个部门都要设置一个管理人员。节约了人力资源。

智能校园是数字校园升级到一定阶段的表现。智慧校园的核心内容是”智能化“，是通过全球的物联网实现信息交流，是物联网时代的产物，交流对象更侧重于“物”而非“人”。而物联网是互联网的延伸，互联网是物联网的基础。由此看来，智慧校园是建立在数字校园基础上的。因此，智慧校园是以网络化和数字化为基础的，数字校园所采用的的单点登录及其所提供的数字化编码等都是智慧校园建设 所必须具备的基础。

三、物联网技术在智能校园中的应用： 消费管理 ：学生的消费主要是指一日三餐及生活购物。每位同学都有一张含有 RFID 电子标签的校园卡，卡内附有个人信息。学校食堂等消费场地都安装有RFID 识读器，当学生要去食堂吃饭或去超市购物时，只需在识读器上刷一下卡，卡内信息就被读取出来，利用网络传至系统数据中心，通过后台数据库的查询来正确读取卡内余额，系统会自动扣除本次消费所该支付的实际金额，并进行电子钱包的实时更新。

后勤管理 ：主要包括校园的照明和浴室管理。资源是有限的，而且学校每天在水电等方面开支很大，运用物联网技术可以使这个问题得到有效缓解。比如将某些传感设备安装在教室等场所，应用无线遥感、声控等技术，完成自动照明，同时可以根据教师的环境来调节灯光强度，当感应器感应到所有人都离开教室后会给系统相应的指令将灯关闭，不仅为学生提供了一个更为舒适的学习环境，还能避免浪费。还可以在澡堂里的浴室内安装上用水消费的传感设备，学生在洗澡时只需将卡放在读卡器上，喷头将自动出水并根据水的流量进行计算，当感应到人离开时又会自动停止送水和金额扣费，从而既达到节水的目的也达到避免误扣费的目的。

安防管理 ：近年来，各大高校安全事故频频发生，发生的根本原因与外来员的随意进出有很大关系。目前许多高校的校园安全管理机制不够完善，比如前段时间南京某高校女生被外来人员用用来捕狗的麻醉弩误射。这些事件令学生和家长感到担忧。在校园安全管理中运用物联网技术可以有效解决存在的潜在危险。在校园安防管理中，利用射频识别、无线传感等技术，与视频监控系统结合起来，将传感器合理部署在学校某些地区，计算机系统会汇总处理这些信息，恰当进行提醒或是自动报警，如果有人擅自强行闯入学校的警戒区，系统将通过布署在该场所的传感终端，来判断闯入者实际位置，使用调整后的移动摄像头对该区域进行重点监控，并记录下图像资料，方便安保人员进行处理。通过应用物联网技术来感知学校周边环境，实现校园安全管理。

图书管理 ：智能图书馆是利用物联网技术来实现无需人员值守的智能服务和高效管理。智能校园系统中的图书管理主要是 RFID 电子标签在图书馆中的应用。在图书管理过程中，可以考在每一本书中安装上 RFID 卡，用它来记录该书籍所属的分类、放在哪个书架、被谁借阅等信息，并根据该信息对书籍进行查询、定位等操作，方便工作人员进行高效率的归架整理。

考勤管理 ：现在高校中较为普遍存在对学生的要求较低，所以有部分学生对自己不负责，认为期末时好好背背书就不会挂科而逃避上课，而且学校屡禁不止。教师对学生的课堂考勤也耗费了太多的精力，使教学的时间缩短了，合理有效的考勤系统既节约了时间，又能提高了效率。学生都需要在课前进入教室时主动向安装在教室内的读卡器刷一下卡，当智能设备接收到本次刷卡记录后，便会把数据马上发送到系统服务器，该数据也会实时更新到后台数据库，那么教师就可以了解到学生课堂出勤情况，教务部门也不需要再专门安排人员查各个班的出勤情况。

改善教学：改善传统教学模式，改变以往老师一人在讲台上不停地讲课的灌输式教学，将学生与老师时时紧密联系起来，增加互动，提升学生的学习兴趣。在教室中安装摄像头和录音设备，实时记录老师讲课的内容并上传到学校网络中的学生学习模块中，方便学生课后复习与巩固。结语：智能校园比传统校园更好的整合了学校中的各项有效资源，提高了教师的工作环境和学生的学习与生活环境。虽然目前智能校园的发展还受到诸多条件的限制，但我相信未来通过政府、学校和社会等多方的共同努力，将会有更好的发展前景。

运用物联网技术的智能校园将是未来学校发展的必要趋势，未来的学校会越来越“智能”。参考文献：[1]马建 物联网技术概论 [M] 机械工业出版社 2016.7 [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 2015.2 [3]刘志龙 物联网技术在高校智慧校园中的应用研究［J］无线互联科技2015.12