序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

[中圖分類號]C939

[文獻標識碼]A

[文章編號]1671-5918（2015）21-0091-02

前言

學校是我國培養(yǎng)人才的重要機構(gòu)，也是我國實現(xiàn)自身發(fā)展和建設的有利保障。校園安全問題，是當下人們廣泛關(guān)注的熱門話題之一。近年來，我國校園頻發(fā)事故，新聞報道中經(jīng)常提及校園內(nèi)發(fā)生的打架斗毆事件，除此之外，一些社會人員在校園中毆打?qū)W生的新聞也是屢見不鮮。維護校園的安全和穩(wěn)定，對校園實現(xiàn)有利監(jiān)控，避免安全事故發(fā)生，是當下教育行業(yè)面臨的一個重要議題。如何對我國校園實現(xiàn)有利的監(jiān)控，采取有效的技術(shù)手段實施實時監(jiān)控，這樣一來，有利于對突發(fā)事件進行有效控制，避免事態(tài)擴大化。本文對校園監(jiān)控技術(shù)的研究，主要以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實際應用為主，分析了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在進行校園監(jiān)控過程中的優(yōu)越性，并就其具體實施手段進行了相關(guān)分析和闡述。

一、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，是一種利用信息傳感器，按照約定協(xié)議實現(xiàn)信息傳播的技術(shù)手段，通過信息傳感設備，可以對人、物進行有效的監(jiān)控。同時，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的一種，主要利用計算機互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)物與物、人與物、人與人全面互聯(lián)的網(wǎng)絡。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以更好的對信息進行獲得，并且為智能化決策和監(jiān)控提供有效的依據(jù)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在當下社會得到了廣泛的推廣和應用，其應用主要以監(jiān)控系統(tǒng)為主，通過利用物聯(lián)網(wǎng)感知層、網(wǎng)絡層、應用層的功能，實現(xiàn)信息監(jiān)控這一目的。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在實際應用過程中，要注意傳感器、二維碼、射頻設別、多媒體設備網(wǎng)絡系統(tǒng)的連接問題，充分發(fā)揮設備功能，為物聯(lián)網(wǎng)進行信息決策提供有力依據(jù)。同時，在進行監(jiān)控系統(tǒng)設計過程中，需要考慮到網(wǎng)關(guān)和接入網(wǎng)絡構(gòu)造，以及網(wǎng)絡之間的融合問題，注重信息管理以及業(yè)務分析管理，發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在監(jiān)控系統(tǒng)中的重要功能。

二、物聯(lián)網(wǎng)中主要技術(shù)手段分析

以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)設計過程中，要充分考慮到物聯(lián)網(wǎng)的射頻識別技術(shù)、無線傳感器網(wǎng)絡、網(wǎng)絡攝像機以及Zig-Bee技術(shù)的實際應用，只有科學合理的應用這四種技術(shù)，才能更好發(fā)揮出物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的監(jiān)控功能。

（一）射頻識別技術(shù)分析

射頻識別技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中非常重要的技術(shù)之一，它由標簽、讀寫器、天線三個部分構(gòu)成。其中，標簽是耦合元件及芯片組成的。每一個標簽都有著唯一的電子編碼，標簽中有著一定的空間，用來滿足用戶輸入信息的要求。標簽還具有識別目標對象的作用；讀寫器是一種讀取和寫入信息的設備，具有數(shù)據(jù)交換功能；天線則是一種信號傳輸裝置，是實現(xiàn)標簽和讀寫器之間信號傳輸?shù)难b置。射頻識別技術(shù)之所以能夠完成信息跟蹤，就是因為標簽、讀寫器、天線三者的合作。在實際工作過程中，讀寫器通過發(fā)射信號到達標簽，標簽利用天線進行信號頻率感應，從而獲取標簽所在位置。根據(jù)標簽所在位置，進行信息跟蹤，從而進行任務部署和執(zhí)行。

（二）無線傳感器網(wǎng)絡分析

無線傳感器網(wǎng)絡是由分布式傳感節(jié)點、信號接收器、網(wǎng)絡和用戶接口等裝置構(gòu)成。其中，在無線傳感器網(wǎng)絡當中，分布式傳感節(jié)點是十分重要的一環(huán)，其具有數(shù)據(jù)采集作用。傳感節(jié)點主要有數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)傳輸單元三大部分構(gòu)成。無線傳感器網(wǎng)絡在實際工作當中，通過對節(jié)點的有效布置，完成對對象的實時監(jiān)控。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在利用無線傳感器網(wǎng)絡進行節(jié)點布置時，實現(xiàn)了對監(jiān)控對象信息的采集、處理、傳輸工作，根據(jù)這些數(shù)據(jù)信息，進行控制和操縱。無線傳感器技術(shù)的完善和發(fā)展，使其在監(jiān)控設備中得到了廣泛的應用，將無線傳感器網(wǎng)絡應用于校園監(jiān)控當中，無疑將起到十分重要的作用。

（三）網(wǎng)絡攝像機技術(shù)分析

網(wǎng)絡攝像機技術(shù)，是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用的又一重要方面。網(wǎng)絡攝像機技術(shù)實現(xiàn)對信息的采集，并且可以進行圖像拍攝，有效地實現(xiàn)了監(jiān)控目的。網(wǎng)絡攝像機主要由鏡頭、聲音傳感器、圖像傳感器以及網(wǎng)絡接口等部分構(gòu)成。在應用于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)當中，網(wǎng)絡攝像機主要采取數(shù)字化視頻信號，通過網(wǎng)絡總線的連接，實現(xiàn)了信息的傳輸工作。網(wǎng)絡攝像機應用十分廣泛，可以更好地實現(xiàn)監(jiān)測目的。

（四）ZigBee技術(shù)分析

ZigBee技術(shù)更加適合于遠程監(jiān)控，它是由數(shù)千個微小的傳感器構(gòu)成，可以實現(xiàn)傳感器之間的相互通信，并且以接力的方式實現(xiàn)了信號的傳輸工作。ZigBee技術(shù)適合于數(shù)據(jù)流量較小的業(yè)務，具有功耗低、成本低等優(yōu)點，將之應用于校園網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)當中，有著較為廣泛的發(fā)展空間。

三、校園監(jiān)控系統(tǒng)設計

為了更好確保校園安全，在進行校園監(jiān)控系統(tǒng)設計過程中，要對傳統(tǒng)設計模式存在的弊端予以改善，加強對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實際應用，站在全面的角度對監(jiān)控系統(tǒng)設計進行分析，確保監(jiān)控系統(tǒng)的全面性和穩(wěn)定性，更好實現(xiàn)監(jiān)控目的。傳統(tǒng)的校園監(jiān)控系統(tǒng)存在著成本高、效率低等缺點，這樣一來，一旦發(fā)生安全事故后，很難及時反應過來，當反應過來的時候，事故已經(jīng)造成了相當大的影響。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在實際應用過程中，要注重統(tǒng)籌兼顧的發(fā)展模式，站在整體的角度進行分析問題，以構(gòu)建系統(tǒng)體系作為校園監(jiān)控技術(shù)發(fā)展的目標，實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的全面性和穩(wěn)定性，更好實現(xiàn)校園安全。

四、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的校園監(jiān)控技術(shù)研究

校園監(jiān)控技術(shù)的實現(xiàn)，要以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為其發(fā)展的根本，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)強大的監(jiān)控功能，可以更好實現(xiàn)校園監(jiān)控系統(tǒng)目標。針對于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的校園監(jiān)控技術(shù)研究，本文將從以下幾個方面進行闡述。

（一）射頻識別技術(shù)下的校園門禁系統(tǒng)

利用射頻識別技術(shù)（RFID）設置校園門禁系統(tǒng)，可以用來驗證學生的身份，將一些身份不明的外校人員攔截在門外。在實際應用過程中，學校會將RFID卡發(fā)放給學生和老師以及學校的工作人員，讓他們以RFID卡作為進出學校的憑證。學校利用RFID卡進行校園監(jiān)控，可以減少一定的麻煩，避免一些校外人員進出學校，對學生的安全造成一定的威脅。同時，在實際設計過程中，學校的相關(guān)場所，例如大門、圖書館、實驗樓等位置也要憑卡出入，可以方便校方管理。在設置RFID卡時，要對學生的實際信息進行輸入，并對信息進行備份存儲，當學生將RFID卡弄丟失時，可以更好地進行補卡操作。校方在設計RFID卡時，還可以根據(jù)實際情況，加強此卡的作用，例如進行圖書借閱、考勤管理等事情。

（二）網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應用

網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)，是校園監(jiān)控技術(shù)中較為重要的一環(huán)。在進行校園監(jiān)控技術(shù)設計過程中，要充分發(fā)揮網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的作用，對校園內(nèi)的實際情況進行有效的視頻監(jiān)控，對突發(fā)事情可以更好地掌握，并以此采取有效措施解決突發(fā)事件。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)，利用寬帶網(wǎng)絡實現(xiàn)了信號傳輸，并通過視頻監(jiān)控設備對校園內(nèi)的情況實現(xiàn)了有力監(jiān)控。網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)擁有數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)處理等作用，在進行監(jiān)控過程中，可以進行相關(guān)的預警工作，將之應用于校園監(jiān)控技術(shù)當中，可以更好地應對突發(fā)事件，并且能夠在最快的時間內(nèi)作出反應，將突發(fā)事件的影響性降到最低效果。網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)在校園監(jiān)控技術(shù)當中應用時，要注重系統(tǒng)的報警功能，一旦遇到突發(fā)事件，監(jiān)控人員對事件程度進行分析，若是校方無法解決的事情，立刻進行報警。網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)，是校園監(jiān)控技術(shù)當中不可或缺的一部分，它是保證校園環(huán)境安全，應對突發(fā)事情的重要監(jiān)控設備。

（三）防火報警系統(tǒng)的應用

篇（2）

我國是一個農(nóng)業(yè)大國，種植的農(nóng)作物種類繁多，各種農(nóng)作物的產(chǎn)量直接影響國家的經(jīng)濟命脈。在各種農(nóng)作物生長過程中，影響產(chǎn)量最大的因素是生長環(huán)境，包括空氣的溫度、濕度、風速、光照時間、強度、二氧化碳濃度等，但是目前一些農(nóng)作物生長環(huán)境的數(shù)據(jù)采集采用的技術(shù)（比如人工采集方式等）對生長環(huán)境的監(jiān)測還不到位，不能及時地發(fā)現(xiàn)農(nóng)作物生長過程中的異常情況，及時地進行調(diào)控，對產(chǎn)量的影響很大。基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的監(jiān)測系統(tǒng)是在無線傳感器網(wǎng)絡上構(gòu)建的，它可以實時地對農(nóng)作物生長環(huán)境及農(nóng)作物生長狀況進行無損數(shù)據(jù)采集。

1.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)是物與物相連的網(wǎng)絡，它可以通過一些采集信息的設備（如紅外感應器、射頻識別、激光掃描器、全球定位系統(tǒng)等）與系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)的提取、測量、捕獲、傳遞，并且這種數(shù)據(jù)的采集具有廣泛性，只要是需要感知和能感知的物體，就可以采集到它的數(shù)據(jù)，并傳送至服務器，以便監(jiān)控。物聯(lián)網(wǎng)還可以對采集到的數(shù)據(jù)利用信息處理技術(shù)、云計算、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)與分析工具等各種智能計算技術(shù)進行數(shù)據(jù)的智能分析、計算和匯總。物聯(lián)網(wǎng)的主要技術(shù)包括傳感器技術(shù)、Zigbee技術(shù)、智能技術(shù)、射頻識別技術(shù)等，其中Zigbee技術(shù)是數(shù)據(jù)采集的關(guān)鍵技術(shù)之一。

所謂數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是利用各種傳感器對監(jiān)測的各種農(nóng)作物生長環(huán)境的數(shù)據(jù)進行自動采集，然后將采集到的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)傳輸?shù)椒掌鳌Ｔ趯r(nóng)作物的生長環(huán)境進行數(shù)據(jù)采集時，要力求全面、準確，即數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)要完成對多節(jié)點與多區(qū)域的數(shù)據(jù)采集，除了對數(shù)據(jù)的全面性與準確性要求外，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)還要對數(shù)據(jù)自動處理（如匯總、打包等），傳送到服務器。

2. Zigbee技術(shù)

Zigbee一詞來源于蜜蜂的舞蹈，當蜜蜂發(fā)現(xiàn)食物時，會通過跳舞將信息傳遞給同伴，如食物的位置、食物的數(shù)量、食物的方向、食物的距離等，蜜蜂的英文是Bee，蜜蜂跳舞時發(fā)出發(fā)出嗡嗡（Zig）的聲音，而蜜蜂的這種信息傳遞距離近，低成本，速度不快，這和Zigbee的特點很相似。Zigbee名字由此得來。Zigbee技術(shù)是一種無線通信技術(shù)，普通的兩節(jié)干電池可供Zigbee節(jié)點工作幾個月的時間，因此功耗低;Zigbee工作的頻段是免費的，不需要支付費用，用戶只要花兩美元買芯片即可進行開發(fā)，因此成本低;Zigbee的節(jié)點一般距離在10m～100m之間，因此距離近;Zigbee節(jié)點連接進入網(wǎng)絡要30毫秒，因此延時短。在對農(nóng)作物生長環(huán)境的實時監(jiān)測時會發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)數(shù)量比較少，對傳輸速率要求不高，終端設備大都采用電池供電，并且要避免有線連接。從以上農(nóng)作物生長環(huán)境監(jiān)測的特點看，Zigbee技術(shù)非常適用。Zigbee協(xié)議主要包括物理層、媒體存取控制層、網(wǎng)絡層、應用層和安全層。

圖1 使用Zigbee技術(shù)進行數(shù)據(jù)采集的框架

針對數(shù)據(jù)采集的要求，設計的使用Zigbee技術(shù)進行數(shù)據(jù)采集的框架如上圖1所示。

由圖1可知，農(nóng)作物生長環(huán)境數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)分為三個部分，基于星形拓撲結(jié)構(gòu)的Zigbee無線傳感器網(wǎng)絡，物聯(lián)網(wǎng)、internet的網(wǎng)絡傳輸，基于WEB的信息管理系統(tǒng)。Zigbee技術(shù)的拓撲結(jié)構(gòu)有樹形（即形狀像棵樹）、網(wǎng)形（即形狀像張網(wǎng)）、星形三種。其中，星形拓撲結(jié)構(gòu)如圖2所示：

圖2 星形拓撲結(jié)構(gòu)

由圖2可知，中心位置為協(xié)調(diào)器，網(wǎng)絡中的傳輸設備都與協(xié)調(diào)器有信息傳輸，因此如何組建協(xié)調(diào)器網(wǎng)絡至關(guān)重要。星形拓撲結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)輻射狀，數(shù)據(jù)要通過協(xié)調(diào)器來傳送，因此比較簡單，設備成本不高。由于農(nóng)作物生長環(huán)境的數(shù)據(jù)采集范圍廣、采集點多，為了保證采集數(shù)據(jù)滿足全面、準確的要求，最好采用星形拓撲結(jié)構(gòu)。一個主節(jié)點可以與若干個從節(jié)點進行通信，最多254個從節(jié)點，一個從節(jié)點又可連接多個傳感器。從節(jié)點上的傳感器采集數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)匯聚到主節(jié)點，主節(jié)點是網(wǎng)絡的匯聚節(jié)點，發(fā)揮協(xié)調(diào)功能，主節(jié)點通過網(wǎng)絡將收集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絎EB信息管理系統(tǒng)。

在設計數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)時遵循如下原則：（1）系統(tǒng)要可靠。在多數(shù)情況下，設備都沒有人看守，這就要求設備的可靠性要高，能夠連續(xù)工作，不易出錯，能夠安全可靠地采集、傳輸、處理數(shù)據(jù)。（2）系統(tǒng)要實用。此系統(tǒng)要簡單，容易維護，易于操作，讓大家容易學習、掌握，并熟練地使用它。（3）系統(tǒng)要有適用性。農(nóng)作物生長環(huán)境比較復雜，而且范圍大，因此要求此系統(tǒng)在任何環(huán)境下都能正常運行，有一定的適應性。

在對農(nóng)作物生長環(huán)境進行數(shù)據(jù)采集時，采用基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，尤其是Zigbee技術(shù)能夠完成對生長環(huán)境各類數(shù)據(jù)的采集、提取、傳輸、監(jiān)控等，并且對數(shù)據(jù)進行智能分析，判斷異常情況。

參考文獻：

[1]王黎麗.基于Zigbee技術(shù)的機場機房環(huán)境數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[D].杭州：浙江工業(yè)大學學位論文，2011：10-12.

篇（3）

關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 庫存控制 物料需求計劃 最優(yōu)生產(chǎn)技術(shù) 準時化生產(chǎn)

有效的庫存管理與控制是提高運營效率的重要手段。傳統(tǒng)的庫存管理根據(jù)生產(chǎn)進度、產(chǎn)品銷售等進行庫存協(xié)調(diào),由于相關(guān)信息以人工錄入為主,通常難以實現(xiàn)信息的同步更新,且錯誤率較高。物流與信息流銜接在時間上的滯后性,往往使企業(yè)不得不通過保留一定量庫存來維持正常的生產(chǎn)與銷售,這不但會導致過多資金的占用,大大提高運營成本,還會掩蓋生產(chǎn)中大量諸如供應商供貨不及時,生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)能不配套,產(chǎn)品質(zhì)量不合格,計劃安排不合理,不能按期交貨等問題,不利于運營效率的改進。本文利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),結(jié)合常用的MRP、OPT、JIT生產(chǎn)控制方法,構(gòu)建了一個基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的綜合庫存控制模型,通過物流與信息流在企業(yè)運營各個層次的緊密結(jié)合,可以實現(xiàn)有效的庫存管理與控制,使庫存做到既滿足生產(chǎn)服務需要,在需要的時候有物料可用,又不會占用過多的資金,以實現(xiàn)高效生產(chǎn)與資金合理使用的有效平衡。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在企業(yè)生產(chǎn)中的應用

物聯(lián)網(wǎng)的概念來自于2005年在突尼斯舉行的信息社會世界峰會(WSIS)上國際電信聯(lián)盟(ITU)的《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005:物聯(lián)網(wǎng)》報告。它指的是通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進行信息交換和通訊,以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡。

目前,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在企業(yè)生產(chǎn)中的運用主要采用的是射頻識別技術(shù),通常的RFID系統(tǒng)包括前端的射頻終端和后臺的計算機信息管理系統(tǒng)。射頻終端由標簽和讀寫器組成。標簽用于存儲所標識物品的身份和屬性的信息;讀寫器作為信息采集終端,利用射頻信號對標簽進行識別并與計算機信息系統(tǒng)進行通信。將RFID技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合,構(gòu)建分布式信息采集、處理系統(tǒng),為企業(yè)實現(xiàn)跨域生產(chǎn)、銷售提供技術(shù)保障。

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的企業(yè)流程如圖1所示,倉庫、車間通過RFID讀寫器對原材料、產(chǎn)品進行實時跟蹤、信息獲取,并通過物聯(lián)網(wǎng)中間件與本地信息數(shù)據(jù)庫交互,辦公、生產(chǎn)人員可通過信息平臺進行實時查詢。針對跨域企業(yè),可以通過互聯(lián)網(wǎng)將企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)聯(lián)接,利用ONS服務器(對象名解析服務)獲得相應的統(tǒng)一資源標示URI,實現(xiàn)信息的共享查詢。

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的綜合庫存控制模型

將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運用到庫存管理中,結(jié)合MRP、JIT、OPT等庫存管理機制,構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的綜合庫存控制模型,通過實現(xiàn)原材料、在制品、產(chǎn)品等信息的自動獲取以及信息的跟蹤、動態(tài)處理,可以在提高客戶服務水平的同時,進一步提高庫存效率,控制模型如圖2所示。模型主要由以下三部分組成:

物流部分。本模型根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)運營過程中不同環(huán)節(jié)物料的狀態(tài),主要考慮了兩類庫存:企業(yè)的外部庫存與內(nèi)部庫存。其中,外部庫存主要是指在途尚未入庫的原材料和出庫尚未到達用戶的在途產(chǎn)成品。內(nèi)部庫存包括:產(chǎn)成品庫存、在制品庫存和原材料庫存。其中,產(chǎn)成品庫存是指那些已經(jīng)加工完成,準備用于對外銷售的產(chǎn)品庫存(包括外銷的半成品);在制品庫存是指那些尚未加工完成,流轉(zhuǎn)于生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)的制品庫存;原材料庫存則是指企業(yè)外購的、尚未加工處理的原料、材料庫存。

信息流部分。模型采用了結(jié)合MRP、OPT、JIT三種控制方法的綜合控制機制。信息流主要涉及各類庫存的庫存狀態(tài)信息,以及控制運營系統(tǒng)各環(huán)節(jié)運作活動,實現(xiàn)投入、轉(zhuǎn)換、產(chǎn)出的控制信息。

本地信息數(shù)據(jù)庫。企業(yè)的進貨、生產(chǎn)、外銷等活動,會受到各類庫存的影響,并對各類庫存量產(chǎn)生影響,從而導致相關(guān)數(shù)據(jù)信息的變化。利用本地信息數(shù)據(jù)庫存儲的原材料、在制品、產(chǎn)品等信息,借助RFID等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可以實現(xiàn)對各類庫存狀態(tài)信息的自動識別與更新,還可以通過監(jiān)控產(chǎn)品流向、流量與流速,實現(xiàn)對生產(chǎn)過程中各類庫存的動態(tài)控制,跟蹤缺貨狀況和進行質(zhì)量反饋,從而將物流與信息流結(jié)合起來。

模型的庫存控制機制

(一)外部庫存控制

在途原材料庫存和在途產(chǎn)成品庫存會影響到生產(chǎn)的正常進行和企業(yè)銷售的順利實現(xiàn),利用模型進行此類庫存控制時,一是利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)動態(tài)跟蹤,二是處理好兩類關(guān)系,即客戶關(guān)系和供應商關(guān)系。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使得企業(yè)可以通過互聯(lián)網(wǎng)將各企業(yè)的內(nèi)部網(wǎng)連接起來,利用ONS服務器(對象名解析服務)獲得相應的統(tǒng)一資源標示URI,實現(xiàn)信息的共享查詢。借助該技術(shù)跟蹤、監(jiān)測在途原材料與在途產(chǎn)品,可以為原材料的及時入庫、合理安排生產(chǎn)和銷售打下基礎,從而有利于降低安全庫存,降低倉儲成本。

要更好地實現(xiàn)這一目標,需加強客戶關(guān)系管理和供應商關(guān)系管理。良好的客戶關(guān)系有利于增強對訂單的控制,進而增強主生產(chǎn)進度計劃的準確性與穩(wěn)定性,這對于降低產(chǎn)成品庫存意義重大。而良好的供應商關(guān)系是實現(xiàn)適時、適量、準確供貨的前提,有利于在保證供貨的同時,進一步降低原材料庫存。

(二)內(nèi)部庫存控制

模型對企業(yè)內(nèi)部原材料庫存、在制品庫存和產(chǎn)品庫存的控制機制如下:

對產(chǎn)成品庫存的控制,主要通過與客戶、主生產(chǎn)進度計劃和生產(chǎn)環(huán)節(jié)的相互作用來實現(xiàn)。具體來說,產(chǎn)成品庫存狀態(tài)會影響主生產(chǎn)計劃的制定進而影響生產(chǎn)現(xiàn)場,反過來,以主生產(chǎn)計劃為指導的實際生產(chǎn)決定了產(chǎn)成品的庫存水平和對用戶的客戶服務水平。同時,企業(yè)同客戶之間的關(guān)系狀況會直接影響到產(chǎn)成品庫存的供貨水平與存儲水平。在這一過程中,借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的識別系統(tǒng)(由RFID射頻識別標簽、解讀器、Savant軟件、ONS對象名解析服務和PML實體標識語言等組成),一方面可以動態(tài)更新企業(yè)的產(chǎn)成品庫存狀態(tài)信息,另一方面可以通過與用戶進行信息共享,及時掌握用戶對本產(chǎn)品的使用、消耗情況,并根據(jù)用戶缺貨時自動生成的產(chǎn)品訂單來安排或調(diào)整主生產(chǎn)計劃,從而大大提高計劃的準確性。

對在制品庫存的控制,與物料需求計劃(MRP)和生產(chǎn)環(huán)節(jié)密切相關(guān)。在制品庫存狀態(tài)信息直接影響物料需求計劃(MRP)的編制,并通過MRP影響生產(chǎn),反過來,對生產(chǎn)環(huán)節(jié)的控制直接決定了各個環(huán)節(jié)的在制品庫存水平和服務水平。在這一過程中,借助RFID等技術(shù),可以迅速、簡便、準確地獲得關(guān)于在制品種類、數(shù)量、時間、所在工序、流轉(zhuǎn)等的信息,實現(xiàn)對在制品流向、流速、流量等的實時監(jiān)控,在需要的時候及時補充生產(chǎn),從而大大降低了安全庫存量和庫存成本。此外,由于免除了跟蹤、監(jiān)控過程中的人工干預,在節(jié)省大量人力的同時,可降低數(shù)據(jù)生成的差錯率,極大提高了庫存管理的效率。

對原材料庫存的控制,主要通過與MRP、生產(chǎn)與采購環(huán)節(jié)以及供應商的相互作用來實現(xiàn)。即,原材料庫存狀態(tài)影響物料需求計劃的編制,進而影響生產(chǎn)、采購,反之,受計劃指導的采購活動直接決定著原材料庫存的生成。而企業(yè)同供應商之間的關(guān)系狀況會直接影響到原材料庫存的供貨水平與存儲水平。在原材料庫存的控制中引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可以根據(jù)原材料的出入庫情況,自動更新原材料庫存狀態(tài)信息。此外,根據(jù)產(chǎn)品電子代碼(EPC),可以應用PML(實體標記語言)技術(shù)辨別入庫原材料的來源,一旦發(fā)生產(chǎn)品缺陷或不合格, 有了這個信息,就可以很容易地找到問題供應商,便于及時解決問題。

(三)模型整合

實現(xiàn)模型各部分之間相互協(xié)調(diào)的關(guān)鍵在于信息流與物流的有效流動與緊密結(jié)合。其中,信息流自客戶需求開始,沿“客戶―主生產(chǎn)計劃―MRP―JIT現(xiàn)場控制―供應商鏈條”傳遞,在這一過程中,會受到相關(guān)庫存狀態(tài)信息的影響;同時物流在信息流的指導下,自供應商開始,沿“供應商―原材料庫存―在制品庫存―產(chǎn)成品庫存―客戶鏈條”流動,在這一過程中,MRP、OPT和JIT分別從不同層面對物流流動,庫存控制目標的實現(xiàn)起到了促進作用。

模型中MRP、JIT、OPT的結(jié)合點在于:在計劃層面實現(xiàn)MRP與OPT的整合,將最優(yōu)生產(chǎn)技術(shù)理論的思想應用于能力需求計劃的編制,根據(jù)物料需求計劃的生產(chǎn)任務要求,區(qū)分瓶頸能力與非瓶頸能力;在此基礎上,實現(xiàn)瓶頸能力與生產(chǎn)任務的平衡,并根據(jù)這一平衡協(xié)調(diào)非瓶頸能力,從而制定出合理可行的生產(chǎn)作業(yè)計劃和采購計劃;在執(zhí)行層面實現(xiàn)計劃與JIT的整合,在作業(yè)計劃和采購計劃的指導下,對生產(chǎn)現(xiàn)場的各個環(huán)節(jié)實行準時化控制,進一步提高生產(chǎn)運作的效率,從每一個執(zhí)行環(huán)節(jié)盡可能提高客戶服務水平和進一步降低庫存水平。

模型中,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與MRP、JIT、OPT的結(jié)合點在于:通過RFID讀寫器對原材料、在制品與產(chǎn)品進行實時跟蹤、信息獲取,并通過物聯(lián)網(wǎng)中間件與本地信息數(shù)據(jù)庫交互;通過互聯(lián)網(wǎng)將企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)聯(lián)接,利用ONS服務器獲得相應的統(tǒng)一資源標示URI,實現(xiàn)企業(yè)與供應商,企業(yè)與用戶的信息共享查詢。這樣,一方面可以適時、準確、快速地根據(jù)物流的流動掌握產(chǎn)品的流向、流量與流速等信息,自動更新各類庫存的狀態(tài)信息,進而影響主生產(chǎn)計劃、物料需求計劃等生成的準確性與效率;另一方面可在結(jié)合MRP、JIT、OPT綜合作用機制生成的作業(yè)計劃和采購計劃指導下,實現(xiàn)對各階段物流的實時監(jiān)控,降低了安全庫存量和庫存成本,提高了庫存管理的效率。

綜上所述,尋找有效的庫存控制方法對企業(yè)提高運營效率意義重大。本文以MRP、OPT、JIT三種方法的庫存控制機制為基礎,結(jié)合新興的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),構(gòu)建了一個基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的、整合三種控制方法優(yōu)勢的綜合庫存控制模型,并分析了模型的框架與應用機制,從而對于進一步提高庫存控制效率,進而改善企業(yè)運營水平提供了有益的思路。而從技術(shù)層面上如何實現(xiàn)模型的有效整合以及對模型實證效果的檢驗將是今后需進一步研究的問題。

參考文獻:

1.威廉J.史蒂文森著,張群等譯.運營管理[M].機械工業(yè)出版社,2008

篇（4）

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)在生活當中很普及了，但是物聯(lián)網(wǎng)確實一種新型技術(shù)，悄然在人們的生活當中發(fā)展起來，這個概念出現(xiàn)的頻率也不斷在增加。但是我們發(fā)現(xiàn)，物聯(lián)網(wǎng)在定義上較為模糊，很難完整的定義出它的真正含義，只是通過一些媒介進行表達出來。在煤礦安全的過程中，認為使用計算機傳感系統(tǒng)、無線紅外系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)的網(wǎng)絡就是物聯(lián)網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)也是通過信息之前的交換來完成的，網(wǎng)絡的聯(lián)接可以使得信息在交流中實現(xiàn)無縫對接。使用計算所網(wǎng)絡和電腦自身的硬件功能對信息的處理，以達到對整個物理世界的實施控制、目標管理和最終的科學有效的決策。

一 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展過程概況

物聯(lián)網(wǎng)的概念是上個世紀九十年代由美國麻省理工學院Kevin Ashton教授最早提出來的，它是Kevin Ashton教授在研究RFID時偶然發(fā)現(xiàn)的一種技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)提出很好的彌補了通信技術(shù)在交流中的一大空缺。2005年在突尼斯舉辦的電信聯(lián)合會中，聯(lián)合會成員發(fā)表了關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)現(xiàn)和使用技術(shù)的介紹，這就意味著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到了世界最高領域的一致認可，同時在對于物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)方面也做出了詳細的分析，并對該技術(shù)的未來發(fā)展趨勢做出了一定的預測。

按照ITU 2005 的定義：物聯(lián)網(wǎng)是通過較小范圍內(nèi)的通信器材的信號之間的關(guān)聯(lián)模式，該距離內(nèi)的信號資源可以在小范圍內(nèi)形成接受發(fā)功能，比如完成人和人之間、人和物之間、物和物之間的一種信息轉(zhuǎn)換方式，對于這樣的全新形式、全新領域的發(fā)展方式可以大大的改善以往的交流模式，形成一整套更加完善的交流方式，徹底打破了時間和空間的束縛。

物聯(lián)網(wǎng)是繼個人電腦、局域網(wǎng)絡、互聯(lián)網(wǎng)、射頻信號接收技術(shù)后的再次信息化的改革方式，同時對于以往的信息化進程有了徹底的改變，對這樣的改變有現(xiàn)在的發(fā)展趨勢來看就有跨時代意義，具體表現(xiàn)都是一些積極向好的作用。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展可以在信息科技水平的基礎上增加更多的智能化體現(xiàn)模式，對于信息化的改革做出了巨大的貢獻。就現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)使用的模式來看，可以將其功能細化為：物聯(lián)網(wǎng)在互聯(lián)網(wǎng)中的信息彌補和擴展，這是在原有的計算機因特網(wǎng)的基礎上增加的更多智能化終端系統(tǒng)的模式改良，對于實現(xiàn)全球資源一體化的信息感知、語音操作、智能轉(zhuǎn)換和信息的識別具有很好的效果，完成了信息資源分享快捷方便的作用。

二 煤礦信息化中基于RFID的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)

目前，煤礦信息化研究中，物聯(lián)網(wǎng)的研究和開發(fā)還處于初級階段，國內(nèi)外對物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)的應用也仍處于試探階段。業(yè)界主要是研究通過傳感網(wǎng)網(wǎng)絡并利用RFID標簽感知物體的信息。因此，RFID射頻識別技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的核心技術(shù)，是物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模化識別能否成功應用的關(guān)鍵。

2.1 RFID射頻識別技術(shù)

RFID射頻識別技術(shù)是利用無線設備的收發(fā)信號功能，加之有無線電磁感應的共同干預，使用讀寫設備和電子標簽進行非接觸寫入或讀取等雙向數(shù)據(jù)傳輸，以實現(xiàn)自動目標識別和數(shù)據(jù)交換目的。RFID系統(tǒng)主要包括電子標簽、閱讀器和計算機信息系統(tǒng)。

RFID系統(tǒng)中的閱讀器將信息可以借助外界線路向外發(fā)射出去。電子標簽進入閱讀器的射頻場后，天線接受此信號；射頻模塊會對接收的信號進行接收、調(diào)制、解碼、比對、傳輸，并在這些工作完成后答復主機命令，包括對于信號正確性的判斷、密碼的驗證、重新編碼的作用。控制模塊將所有信息經(jīng)加密、編碼、調(diào)制后，再通過天線發(fā)送給閱讀器。閱讀器的天線接收信號；射頻模塊對接收到的信號進行調(diào)制、解碼、解密等處理后送至計算機信息系統(tǒng)；讀寫模塊根據(jù)計算機信息系統(tǒng)發(fā)出的命令請求對電子標簽進行讀、寫等各種操作。通過這種方式，計算機信息系統(tǒng)實現(xiàn)了信息加密或安全認證等具體的系統(tǒng)應用功能。

2.2 基于RFID的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)

ITU 2005提出了由感知層、接入層、網(wǎng)絡層、中間件層和應用層組成得物聯(lián)網(wǎng)的五層架構(gòu)，但是目前業(yè)界普遍認同以現(xiàn)有的無線傳感網(wǎng)絡網(wǎng)絡為基礎，向下添加物聯(lián)網(wǎng)的感知層，向上添加物聯(lián)網(wǎng)的應用層，從而形成基于RFID的物聯(lián)網(wǎng)三層基本結(jié)構(gòu)：物聯(lián)網(wǎng)感知層、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡層和物聯(lián)網(wǎng)應用層。

物聯(lián)網(wǎng)感知層的主要作用是通過在物體上安裝唯一標識物體并存儲物體相關(guān)信息的RFID標簽，用閱讀器把物體的各種數(shù)據(jù)和信息實時讀取下來。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡層主要是指無線傳感網(wǎng)絡網(wǎng)絡，用來完成信息的傳遞，把物聯(lián)網(wǎng)感知層采集到的數(shù)據(jù)和信息傳遞到上層應用。物聯(lián)網(wǎng)應用層將網(wǎng)絡層傳遞的物體信息進行分析處理和決策，完成特定的智能化應用和服務任務，從而實現(xiàn)物與物、人與物之間的識別與感知，發(fā)揮智能作用。

三 煤礦信息化中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的方案研究

1. 人員、設備定位與管理系統(tǒng)人員定位系統(tǒng)

在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使用中，安全系統(tǒng)由主要標識卡、讀卡器、網(wǎng)絡傳輸系統(tǒng)、上位機與系統(tǒng)軟件組成，標識卡由個人佩帶，目前國內(nèi)的煤礦企業(yè)大都已經(jīng)安裝了人員定位系統(tǒng)，可以接入到物流信息化系統(tǒng)管理平臺，設備定位與管理系統(tǒng)與人員定位與系統(tǒng)相同，共用讀卡器、網(wǎng)絡傳輸系統(tǒng)、上位機與系統(tǒng)數(shù) 據(jù)庫軟件，以標識卡的不同分組來區(qū)分人與設備，標識卡懸掛或粘貼在設備上。

2.機車定位與管理系統(tǒng)

目前我國煤礦井下機車定位主要以有線通信方式為主， 對于有軌機車， 目前采用最多的是定位繼電器+有線通信的方式的實現(xiàn)，由于技術(shù)、成本與現(xiàn)場安裝環(huán)境的限制，定位繼電器無法高密度大量安裝，所以只能在道岔、車站等少數(shù)關(guān)鍵位置實現(xiàn)定位，機車運行途中的精確定位無法實現(xiàn)；近年來有些使用WiFi或Zigbee 技術(shù)進行定位的嘗試，但由于這些定位技術(shù)的核心為基于對無線信號場強相對強弱的分析來實現(xiàn)定位， 由于煤礦井下的特殊性，定位環(huán)境為鏈型的封閉巷道環(huán)境， 難以象地面一樣通過對多基準點的無線信號場強的測量與計 算獲得精確的定位， 被定位物體在一個地點只能探測到1～2 個基準點，現(xiàn)場環(huán)境中的遮擋、環(huán)境中的移動物體與電磁干擾導致定位精度很差，對移動機車的定位精度非常低。

3.炸藥流向與運輸監(jiān)控管理系統(tǒng)

炸藥流向管理系統(tǒng)采用二維碼識別與管理技術(shù)， 二維碼由于成本低廉， 同樣適用于企業(yè)對低值設備或材料的日常管理。 炸藥流向管理以煤礦企業(yè)從公安部門取得炸藥為起始點， 由 煤礦企業(yè)為領到的炸藥加貼二維碼標簽并進行相應后續(xù)領用、運輸、下井等流程的管理至炸 藥按規(guī)程使用完畢。

炸藥的流向管理與人員定位系統(tǒng)可以協(xié)同工作，管理炸藥的出入庫、領用；領用人員的 身份鑒別；使用炸藥的火工人員的運行軌跡；放炮時間點危險區(qū)域內(nèi)人員、車輛隔離等工作，實現(xiàn)安全生產(chǎn)管理的功能。礦區(qū)內(nèi)炸藥運輸車輛管理系統(tǒng)采用具備GPS 定位、Wi-Fi 傳輸功能的車載DVR系統(tǒng)實現(xiàn)，可以實時監(jiān)控與記錄炸藥運輸車輛的位置、工況、運輸物品及駕駛?cè)藛T的視頻，也即通常意義上的“黑匣子”。

4.有線與無線網(wǎng)絡的整體性調(diào)試連接信號

通信信號是礦山通信中最為重要的載體，也是保障生產(chǎn)安全最有重要的手段，通過使用有線與無線網(wǎng)絡的整體性調(diào)試連接信號可以將現(xiàn)有的視頻通信、監(jiān)控方案、人員定位和應急救援方案做出詳細的規(guī)劃，在企業(yè)內(nèi)部的以太網(wǎng)中，將有線和無線的網(wǎng)絡相互連接在一起，可以方便技術(shù)人員對于現(xiàn)場情況進行調(diào)度，決策者也可以根據(jù)具體的操作方式來下達具體的工作命令，完全可以在生產(chǎn)中利用物聯(lián)網(wǎng)達到無縫隙交流的作用。

四 結(jié)束語

在本文當中，介紹了物聯(lián)網(wǎng)的起源與發(fā)展，給出了物聯(lián)網(wǎng)的定義，根據(jù)RFID的工作方式提出了基于RFID的物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)，重點探討了當前基于RFID的煤礦安全物聯(lián)網(wǎng)研究的關(guān)鍵技術(shù)及主要問題。物聯(lián)網(wǎng)是由各種技術(shù)融合而成的新型技術(shù)體系，需要煤礦技術(shù)人員在不斷的研究探尋中找到更為合理的理論要求，對于技術(shù)問題也不斷的解決，通過使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)更好的控制煤礦生產(chǎn)中的安全，不斷的將人工化的操作變成智能化的管理模式，切實的保障煤礦生產(chǎn)中的人身、財產(chǎn)安全，并提高煤礦生產(chǎn)的效率。

[參考文獻]

[1]ITU Strategy and Policy Unit （SPU）.ITU Internet Reports 2005：The Internet of Things[R].Geneva：International Tele-communication Union （ITU），2005.9（11）：30-34

篇（5）

作者簡介：吳懷廣（1976-），男，山東聊城人，鄭州輕工業(yè)學院計算機與通信工程學院，講師；趙家明（1985-），男，河南淮濱人，鄭州輕工業(yè)學院計算機與通信工程學院碩士研究生。（河南 鄭州 450002）

基金項目：本文系鄭州輕工業(yè)學院博士科研基金（項目編號：2011BSJJ015）、河南省教育廳科學技術(shù)研究重點項目（項目編號：13A520373）、國家自然科學基金項目（項目編號：61201447）的研究成果。

中圖分類號：G645 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）13-0223-02

對于移動學習的論述，不同的研究者從不同的角度出發(fā)提出了自己的觀點。[1]近年來，移動技術(shù)的優(yōu)勢已為高校教育模式的新一輪變革創(chuàng)造了條件，移動學習已經(jīng)成為繼遠程學習和數(shù)字化學習之后教育發(fā)展的新階段。隨著科技信息化的進一步發(fā)展，移動學習必將對教育領域帶來巨大影響。

物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things，簡稱IOT）又稱為傳感網(wǎng)，是互聯(lián)網(wǎng)從人向物的延伸，是指在真實物理世界中部署具有一定感知能力和信息處理能力的嵌入式芯片與軟件系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡設施實現(xiàn)信息傳輸和實時處理，從而實現(xiàn)物與物、物與人之間的通信。[2，3]RFID作為構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)的“皮膚”，本質(zhì)上是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)對各類物體在不同狀態(tài)（移動、靜止、惡劣環(huán)境）下的自動識別和管理。通過在移動學習者的手機SIM卡上貼上RFID電子標簽，當移動學習者攜帶具有RFID電子標簽的手機SIM卡通過標簽識別器時，電子標簽被標簽識別器自動感應并通過無線網(wǎng)絡將電子標簽中的信息傳送到信息處理中心，經(jīng)過處理之后再將處理結(jié)果發(fā)送到標簽識別器上，從而實現(xiàn)靈活、高效的自動身份識別和信息管理。

一、移動學習模型設計原則

移動學習是信息技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，但歸根結(jié)底，移動學習的落腳點仍然是學習。一種學習方式要選取與之適應的學習理論基礎，因此對移動學習的運用和研究需要學習理論的指導，文獻[4、5]對此進行了詳細的論述。

通過分析后發(fā)現(xiàn)，學習方式現(xiàn)已明顯地從傳輸及行為主義范式轉(zhuǎn)向建構(gòu)主義和社會認知范式，并將主動的學習者置于學習活動的中心。因此，學習不僅是學習者掌握學習內(nèi)容的過程，本質(zhì)上更是一種通信交流的過程。鑒于這些特點，在構(gòu)建移動學習模型時要著重關(guān)注以下幾方面：

（1）構(gòu)建的移動學習模型不僅要多鼓勵學習者之間的協(xié)作交流，還要鼓勵他們積極參與和特定社會群體的討論、交流。在討論中學習，并最終達到獲取知識的目的。

（2）在學習模型設計中要以學習者為主體，學習內(nèi)容和活動的組織安排要與學習者的具體社會實踐相關(guān)聯(lián)。同時把知識的獲得與學習者的發(fā)展、身份建構(gòu)等統(tǒng)合在一起，學習者能根據(jù)自己的需求選擇自己的學習內(nèi)容，以自己喜歡的方式進行移動學習，在自己想要學習的任何時間、任何地點進行學習。從學習開始到結(jié)束，該模型都要給予學習者最大的主動權(quán)。

（3）結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，使后臺能實時感知、追蹤移動學習者所處的環(huán)境，根據(jù)相關(guān)情境向移動學習者推送相關(guān)知識，提供必要服務。或可根據(jù)情境呈現(xiàn)相應問題，營造問題解決環(huán)境，建立移動探究式的學習模式，營造參與式模擬的學習體驗。

（4）該模型能夠?qū)σ苿訉W習者的學習過程進行跟蹤，分析歸納出學習者的行為偏好、知識結(jié)構(gòu)、學習習慣等，并記錄到相關(guān)數(shù)據(jù)庫中。

（5）該模型能為用戶提供友好的人機界面、良好的使用體驗、便捷的知識獲取、新奇的探索應用、簡單方便的溝通交流以及強大的服務支持。從而改善學習者的學習體驗，降低學習者在使用該模型學習時出現(xiàn)的挫折感（挫折感能夠?qū)е聦W習者對該移動學習模型的信任度下降并隨之減少在該模型下的學習）。

二、移動學習模型的構(gòu)建

1.移動學習模型基本框架

通過具體分析上文中論述的移動學習模型設計原則，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，利用現(xiàn)有的無線通信網(wǎng)和校園WIFI網(wǎng)，并把相關(guān)需求映射到具體功能模塊，下文構(gòu)建了一個基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的分層移動學習結(jié)構(gòu)模型，其基本框架如圖1所示。

2.該模型功能概述

該模型主要分為兩個邏輯部分，從下而上依次為移動學習端和綜合支持平臺端。兩個部分及其內(nèi)部模塊各自分工并相互協(xié)作，共同為移動學習者進行移動學習提供技術(shù)支撐。另外，移動學習者可以使用移動設備隨時訪問遠程物聯(lián)網(wǎng)實驗室。各模塊的功能描述如下：

（1）移動學習端。

1）移動學習設備：包括智能手機、平板電腦、PDA等學習者手持式移動設備，并已運用RFID技術(shù)對其進行過標記。這些設備是進行移動學習的載體和必要前提。

2）跨平臺智能客戶端：學習者進行移動學習的人機接口，移動學習相關(guān)的應用、服務集，并可添加智能秘書，為用戶提供智能、新奇、類人的親切服務。并通過開發(fā)出針對不同移動設備系統(tǒng)的客戶端，實現(xiàn)設備端異架構(gòu)平臺的接入。

（2）綜合支持平臺。

1）平臺接入模塊：實現(xiàn)移動學習信息流的接入?yún)R總和分發(fā)，移動接入網(wǎng)通信協(xié)議的解包和封包等。

2）信息綜合分析處理系統(tǒng)：實現(xiàn)移動端的接入身份識別，信息傳輸?shù)募印⒔饷埽瑸橐苿佣说闹悄芴峁┖笈_技術(shù)支撐，處理移動端推送的信息和反向信息分發(fā)，相關(guān)信息流的綜合處理、分流、復用等。

3）后臺支持子系統(tǒng)。

環(huán)境監(jiān)控和對象跟蹤模塊：結(jié)合移動端設備上的RFID標簽、GPS芯片和手機地圖，此模塊可實現(xiàn)對移動學習者的校園監(jiān)控、學習環(huán)境識別、移動學習者周邊環(huán)境的實時感知等功能，并在適當?shù)臅r間和地點給予學習者以學習提醒，將學習資源主動推送給移動中的學習者。

虛擬社區(qū)交互平臺：集成實現(xiàn)基于語音、視頻、文字等多種信息媒介的通信和交流互動功能，為移動學習者提供方便快捷的通信鏈接，強大的群組間問題討論，信息交流共享支持，在線虛擬團隊功能。

用戶信息統(tǒng)計分析系統(tǒng)：結(jié)合a子系統(tǒng)，通過跟蹤移動學習者的學習時間、學習過程、學習活動范圍、訪問過的網(wǎng)站和閱覽過的相關(guān)內(nèi)容等，運用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對學習者的行為和偏好進行采集、分析，以便系統(tǒng)能夠?qū)Σ煌膶W習者推送其可能感興趣的學習資源，提供更有針對性的學習建議和個性化的學習服務。

教學管理模塊：實現(xiàn)移動學習者的培養(yǎng)流程和課程進度跟蹤、實施雙向教學評價考核、相關(guān)課程和擴展知識推薦、學習輔助工具集成和成績查詢等功能。并集成了學習評價系統(tǒng)，通過對學習者的學習時間、閱覽和創(chuàng)建學習對象的數(shù)量、參與交流與協(xié)作的頻率指標等進行統(tǒng)計分析，得出關(guān)于學習者的學習積極度、學習深度和學習效果的綜合評定，連同換算后的學分一并記錄到后臺相關(guān)數(shù)據(jù)庫中。

考試系統(tǒng)：通過調(diào)用后臺數(shù)據(jù)庫的試題庫，根據(jù)移動學習者的學習進度，可滿足學習者的不確定性隨時主動測驗，完成整個系統(tǒng)對學習者近段學習效果和知識掌握情況的跟蹤評定。

4）后臺數(shù)據(jù)庫。

用戶信息數(shù)據(jù)庫：記錄移動學習者的唯一識別信息及其基本信息、考試成績、能力增長以及其他成就、興趣偏好等用戶信息。

線上學習資源數(shù)據(jù)庫：存放專門針對移動學習優(yōu)化過的大量課件資源、考試試題庫、知識庫、新聞消息庫和有關(guān)系統(tǒng)運行的數(shù)據(jù)等。

3.遠端物聯(lián)網(wǎng)實驗室

允許移動學習者利用移動終端遠程接入實驗室，并操作物聯(lián)網(wǎng)實驗設備，遠端完成實驗，以便隨時捕捉移動學習者的瞬間靈感，并為其提供實驗支持。

三、總結(jié)

上述模型注重移動學習者在學習過程中與人交流的重要性，避免了移動學習時由人—機對話所導致的情感交流缺失。通過對學習者學習過程的全程跟蹤，及時對學習者的能力成長和學習進步進行肯定與鼓勵，最大限度的降低了學習者的學習挫折感。根據(jù)后臺數(shù)據(jù)庫記錄的學習者的興趣偏好信息，并利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)打造的情境感知能力，可以為學習者推送更適合、更有針對性的知識，從而為每個在線用戶打造量身定制的培養(yǎng)模式和全方位的服務支持體系，體現(xiàn)了“因材施教”的教育理念。

總之，該模型圍繞著“為移動學習者打造成功的學習體驗”這一中心，為學習者提供了友好的人機界面、高效的無線網(wǎng)絡、豐富的學習資源、有效的交流與協(xié)作及個性化需求，可在很大程度上提高移動學習的效果。

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篇（6）

中圖分類號：TP6 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2013）0110110-01

1 構(gòu)建平安節(jié)能數(shù)字校園，滿足我校信息化深入應用的需求

我校在2012年投資1800萬元完成了國內(nèi)外一流的，功能完善、技術(shù)先進的多系統(tǒng)多業(yè)務融合的全數(shù)字校園網(wǎng)建設。該數(shù)字校園網(wǎng)通過光纖、六類雙絞線、無線實現(xiàn)十萬兆為骨干、萬兆到樓、千兆到桌面的信息接入，可實現(xiàn)對校園區(qū)域的全面覆蓋。已經(jīng)實現(xiàn)計算機網(wǎng)絡、IP視頻安全監(jiān)控、教學巡查、校園一卡通、班班通、網(wǎng)絡接入、IP語音與視頻、信息、多媒體錄播系統(tǒng)等多系統(tǒng)業(yè)務的一體化。該數(shù)字校園不但可以滿足我校辦公、管理以及教學的數(shù)字化需要，還利用200M出口帶寬和數(shù)字教學資源平臺為我市職業(yè)教育區(qū)域數(shù)字資源中心提供服務。

1.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，使得基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的數(shù)字校園建設從軟硬件上成為可能

物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things，簡稱IOT）又稱為傳感網(wǎng)，是互聯(lián)網(wǎng)從人向物的延伸，是指在真實物理世界中部署具有一定感知能力和信息處理能力的嵌入式芯片和軟件系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡設施實現(xiàn)信息傳輸和實時處理。從而實現(xiàn)物與物、物與人之間的通信。從技術(shù)的角度來看，物聯(lián)網(wǎng)是在計算機網(wǎng)絡基礎上利用射頻識別（RFID）、傳感器技術(shù)、無線數(shù)據(jù)通信等技術(shù)，將射頻識別設備、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設施按約定的協(xié)議把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來進行信息交換和數(shù)據(jù)通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)測和管理的新一代網(wǎng)絡技術(shù)。同傳統(tǒng)數(shù)字校園平臺相比，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中，最關(guān)鍵的技術(shù)是傳感器技術(shù)和云計算機技術(shù)。隨著云計算技術(shù)和傳感器技術(shù)的快速發(fā)展，促使了物聯(lián)網(wǎng)時代的到來。

1.2 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的數(shù)字校園硬件平臺基礎建設工程

現(xiàn)有數(shù)字校園網(wǎng)基礎上，根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)建設要求，通過技術(shù)改造和升級，增加信息點數(shù)量和物聯(lián)無線網(wǎng)覆蓋范圍，滿足智慧校園網(wǎng)絡基礎要求；在原有校園一卡通數(shù)據(jù)庫基礎上，對資產(chǎn)設備和校內(nèi)資源進行統(tǒng)一編碼和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定制，構(gòu)建全校統(tǒng)一的規(guī)范化的校園信息庫和數(shù)據(jù)中心；建設傳感器網(wǎng)絡，實現(xiàn)重點區(qū)域和關(guān)鍵區(qū)域的傳感器部署和設計；升級目前數(shù)據(jù)中心服務器和存儲設備，購買配套平臺軟件，滿足智慧校園數(shù)據(jù)處理和存儲需求。

智能管理數(shù)字校園---通過完善現(xiàn)有校園一卡通系統(tǒng)以及數(shù)字校園平臺，在此基礎上，增加2.4G ID 網(wǎng)絡，結(jié)合傳感器技術(shù)，實現(xiàn)師生員工信息電子地圖系統(tǒng)，及時掌握師生動態(tài)位置和狀態(tài)信息。同時，嘗試在學校管理中采用基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的學生綜合管理信息系統(tǒng)。滿足學校特色活動以及日常管理和家校互動的需求，實現(xiàn)學生管理的特色化。

平安數(shù)字校園--升級數(shù)字視頻安全監(jiān)控系統(tǒng)，在原數(shù)字校園全IP數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的基礎上，通過基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的升級改造，升級為數(shù)字校園安全與環(huán)境監(jiān)控中心，實現(xiàn)平安數(shù)字校園。

節(jié)能數(shù)字校園---建立基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字校園資源監(jiān)控與管理中心，通過對校園內(nèi)水、電等資源的集中控制，掌握實時能源耗費信息，并能提供資源使用付費控制，完成對教室、實驗室等資源的實時使用狀態(tài)管理和資源分配，對車輛、固定資產(chǎn)的管理，以及對主要建筑物實現(xiàn)智能電表網(wǎng)絡化管理和水資源網(wǎng)絡管理，改造建設燈光網(wǎng)絡管理系統(tǒng)，實現(xiàn)校園的節(jié)能與環(huán)保。

2 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的數(shù)字校園平臺基礎建設工程

在現(xiàn)有全覆蓋數(shù)字校園綜合布線基礎上，根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)建設的需求，建設基于zigbee無線自組網(wǎng)的無線網(wǎng)絡，覆蓋所有傳感器節(jié)點和主要建筑和設施。

Zigbee是一種基于IEEE 802.15.4標準的便宜的、低功耗近距離無線組網(wǎng)協(xié)議。根據(jù)這個協(xié)議規(guī)定的技術(shù)是一種短距離、低功耗的無線通信技術(shù)。其特點是近距離、低復雜度、自組織、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本。主要適合用于自動控制和遠程控制領域，可以嵌入各種設備。由于ZIGBEE的優(yōu)越特性，基于ZIGBEE技術(shù)的無線組網(wǎng)是一種比較合適的下行信道的實現(xiàn)手段。特別適合應用于一些布線困難舊樓改造的能耗管理系統(tǒng)中。而若將其與成熟的工業(yè)以太網(wǎng)和GPRS/CDMA上行信道結(jié)合，與后臺管理主站組成集抄和監(jiān)控系統(tǒng)，則可以為遠程管理提供一個有效的解決方案。

物聯(lián)網(wǎng)硬件區(qū)別于傳統(tǒng)數(shù)字網(wǎng)絡的特點之一就是大量傳感器的應用，物聯(lián)網(wǎng)下的傳感器是一種能感知預定的被測指標并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號的器件和裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成，是物聯(lián)網(wǎng)中采集信息和實現(xiàn)對現(xiàn)實世界感知的重要設備。傳感器的種類很多，如速度傳感器、入侵傳感器、溫度濕度傳感器、位置傳感器、能耗傳感器等，也可以包含以師生用戶的電子標簽卡或者手機一卡通卡為EPC碼存儲設備的RDID傳感器。下圖顯示了傳感器數(shù)據(jù)采集示意圖。

傳感器數(shù)據(jù)采集示意圖

3 建設基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的數(shù)字校園各應用系統(tǒng)

1）構(gòu)建校園電子地圖系統(tǒng)，實現(xiàn)智能管理數(shù)字校園。實現(xiàn)與目前數(shù)字校園各模塊的匯集，實現(xiàn)智能管理數(shù)字校園。此部分是在原有數(shù)字校園模塊，特別是數(shù)字校園平臺和監(jiān)控系統(tǒng)的基礎上，按照物聯(lián)網(wǎng)要求，實現(xiàn)師生員工信息電子地圖系統(tǒng)，來及時掌握師生動態(tài)位置和狀態(tài)信息。實現(xiàn)學生或員工的考勤和狀態(tài)信息管理的智能化。通過開發(fā)基于Web的校園電子地圖系統(tǒng)也即地理信息系統(tǒng)，利用GIS技術(shù)、信息技術(shù)以動態(tài)網(wǎng)頁技術(shù)搭建的基于B/S模型的校園地理信息服務網(wǎng)站。可以直觀地反映校園信息，有效提高校園信息交互檢索的效率，使校園的師生迅速的熟悉校園的環(huán)境，并且利用地圖的形式，將校園信息展現(xiàn)的方式從傳統(tǒng)的純文字模式解脫出來，實現(xiàn)地圖與文字、圖片等展現(xiàn)模式相結(jié)合。

2）升級數(shù)字視頻安全監(jiān)控系統(tǒng)，在原有安全監(jiān)控單一功能的基礎上，通過物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)，升級為校園安全與環(huán)境監(jiān)控中心，實現(xiàn)平安數(shù)字校園。

通過開發(fā)基于物聯(lián)網(wǎng)的“數(shù)字校園安防集成系統(tǒng)”，通過軟件圖形化的管理形式方便相關(guān)人員進行日常管理、檢查工作；通過巡更及上報分析系統(tǒng)，確保校園安保制度的貫徹執(zhí)行。數(shù)字校園安防集成系統(tǒng)主要包括視頻監(jiān)控、紅外射頻防盜報警、門禁系統(tǒng)、巡更系統(tǒng)、緊急求助、呼叫系統(tǒng)、對講系統(tǒng)等相對獨立子系統(tǒng)，根據(jù)安防應用需要，快速、方便地在安防監(jiān)控中心把各系統(tǒng)的數(shù)據(jù)資源、控制資源等信息，通過集成聯(lián)動平臺的方式組合起來，最大限度地利用整體資源，達到優(yōu)勢組合的目的，幫助學校及上級主管部門實現(xiàn)監(jiān)督管理、監(jiān)控互動、及時排除校園安防中的漏洞，最大限度保護學校師生的財產(chǎn)、生命安全。

3）建立基于物聯(lián)網(wǎng)的校園資源監(jiān)控與管理中心，實現(xiàn)節(jié)能數(shù)字校園。采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過對全校各部分的水、電等資源的參數(shù)進行檢測，實施集中控制，掌握實時能源耗費信息，并能提供資源使用付費控制，完成對教室、實驗室等資源的實時使用狀態(tài)管理和資源分配，對車輛、固定資產(chǎn)的管理，以及對學生公寓實現(xiàn)智能電表網(wǎng)絡化管理和水資源網(wǎng)絡管理，改造建設燈光系統(tǒng)，實現(xiàn)校園的節(jié)能與環(huán)保。

參考文獻：

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所謂的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是在一九九九年提出來的，國內(nèi)外的不同專家和機構(gòu)對其有著不同的定義，一般的共識就是：物聯(lián)網(wǎng)通過射頻識別、全球定位系統(tǒng)、紅外感應器、激光掃描器等信息傳感設備，按照協(xié)議約定，把所有物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息的通訊和交換，從而實現(xiàn)智能化的識別、定位、跟蹤、監(jiān)控、管理的一種網(wǎng)絡。

目前我國物聯(lián)網(wǎng)體系的雛形已經(jīng)基本具備，具有十分典型的層級特征。一個完完整整的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)包含信息的感知層，信息的匯聚層，信息的處理層，信息的運營層，信息的應用層。物聯(lián)網(wǎng)存在六大關(guān)鍵性技術(shù)，但是目前而言，作為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)最底層的感知技術(shù)和匯聚技術(shù)應用的速度快，范圍廣，推動著物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的不斷升級。

二、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下倉儲管理系統(tǒng)的基本功能

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的倉儲管理系統(tǒng)是以射頻技術(shù)為基礎的，充分利用物聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)金技術(shù)集成尖端的硬件設施和完善的軟件系統(tǒng)來管理倉儲環(huán)節(jié)。

智能化倉儲系統(tǒng)的基本功能

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的倉儲管理系統(tǒng)，智能化的先進管理模式，可以自動而精確地獲取產(chǎn)品信息和倉儲信息；還可以自動生成并打印入庫、出庫清單；同時可以動態(tài)的分配貨位實行隨機存儲，從而可以最大限度的使用倉儲空間；而且還可以及時有效的查詢庫存數(shù)量、庫存時間、庫存位置；然后可以對倉儲物品進行隨機抽查盤點，綜合盤點；最后可以實時的統(tǒng)計和匯總各類信息，輸出統(tǒng)計報告。

（二）自動化的出庫管理功能

當倉庫收到銷售部的訂單或者發(fā)貨通知后，出庫管理模塊自動的按照預定規(guī)則分組，區(qū)分先后順序合理安排。按照訂單要求，出庫管理模塊自動化的生成斂貨方案，按照此方案安排訂單斂貨任務。管控人員按照射頻終端的指引掃描貨物、確認產(chǎn)品，并自動將其儲存狀態(tài)變更為待出庫。

在產(chǎn)品出庫時，由設置在倉庫出口的出庫讀寫器掃描產(chǎn)品的電子條碼，并且通過數(shù)據(jù)的采集接口鏈接給出庫李模塊，自動化的生成出庫清單與產(chǎn)品訂單進行對比。若有差錯，系統(tǒng)進行提示，提醒管理員進行清查更正，如若兩者一致，便可以順利出庫，打印產(chǎn)品出庫清單，對庫存信息及時更新。

出入庫的管理模式（圖一）

（三）智能化的入庫管理功能

入庫管理是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下倉儲管理系統(tǒng)的核心功能模塊，通過本地數(shù)據(jù)接口、采集數(shù)據(jù)接口和遠程數(shù)據(jù)接口與產(chǎn)品命名服務器等其他部分進行交互，實現(xiàn)產(chǎn)品入庫自動管理功能。

產(chǎn)品在入庫時就設置入庫讀寫碼并進行掃描，自動的形成產(chǎn)品入庫清單，然后通過本地的數(shù)據(jù)接口將入庫信息及時更新到本地數(shù)據(jù)中心（所謂的本地數(shù)據(jù)中心就是倉儲系統(tǒng)存儲維護本地庫存信息的數(shù)據(jù)庫）。入庫管理功能是按照最佳的儲存方式，選擇空貨位，通過射頻終端進行數(shù)據(jù)傳送，及時的確定將貨物放置在正確貨位，就位后掃描電子標簽，打印入庫清單，確認貨物存儲，以方面日后訂單發(fā)貨。

（四）智能化的庫存控制功能

庫存管控模塊根據(jù)系統(tǒng)確定的管控策略生成決策方案，當實時庫存量高于或者低于庫存限量時便會自動報警，庫存管理員據(jù)此適時的進行補購或者取消訂單。

在庫存管理模塊可以對庫存進行準確真實的統(tǒng)計，根據(jù)出庫、入庫、庫存的信息完成庫存管理的日報、月報和年報。自動對各個分庫、班組、站所等基層工作單位的工作情況進行統(tǒng)計，方便查詢和管控。

三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下倉儲管理系統(tǒng)的設計

倉儲是物流管理環(huán)節(jié)的重要部分，其產(chǎn)生的原因主要分為主動存儲和被存儲。主動存儲包括時間差異、戰(zhàn)略考慮和市場因數(shù)；被動存儲主要涉及到管理失誤、不可抗因素和供需脫節(jié)。倉儲管理所研究的內(nèi)容主要是倉、儲、物、環(huán)境四個方面：倉所指的是存儲環(huán)節(jié)所需要的設備設施；所謂儲就是出入庫業(yè)務，在庫業(yè)務和倉儲規(guī)劃；物就是指倉庫內(nèi)的貨物和人的管理；環(huán)境就是指倉庫，物品活動所涉及的外在條件。

（一）軟件設計環(huán)節(jié)

根據(jù)實際操作中的要求，倉儲管理的軟件設計必須具備以下七大功能：一是，業(yè)務管理模塊，對物品的入庫、出庫、移庫、盤點等業(yè)務進行改進和優(yōu)化，避免傳統(tǒng)倉儲所存在的弊端，并且進行倉庫分析、物品分析和任務指派；二是，設備管理功能，利用硬件平臺和軟件平臺將收集的信息進行分類處理，作為中間件及時的分配到不同模塊進行處理；三是，安全管理模塊，倉庫的管理包括商品安全和倉庫安全，安全管理主要包括權(quán)限管理、設備管理、物品管理和環(huán)境監(jiān)控；四是，數(shù)據(jù)管理模塊，這一模塊的功能是進行數(shù)據(jù)的查詢、更新和備份；五是，協(xié)作管理模塊，主要是進行內(nèi)部管理和外部管理，然后將內(nèi)外部管理結(jié)合起來；六是，基本信息模塊，倉儲系統(tǒng)中最為基本的信息包括人員信息、設備信息、物品信息，這一模塊根據(jù)其他模塊的反饋及時更新用于日后的統(tǒng)計查詢；七是，電子地圖模塊，實時顯示倉儲的真實情況，了解設備運行狀況和人員的工作狀況，提高倉儲工作效率。

軟件設計模塊（圖二RFID：標簽）

（二）硬件布局方案

將來倉儲的發(fā)展趨勢是多功能的混合應用、智能化、集約化和自動化。根據(jù)其功能結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)各個模塊的功能所涉及到的硬件設備主要有：一是，在每道門口安裝的感應器，作用不同的門安裝不同的感應器設備；二是，庫控動作人員所穿戴的RFID標簽工作服、叉車車載讀卡器；三是，在各固定貨位、托盤、特殊倉庫等地方安裝的電子標簽，方便貨物盤存和貨位選擇；四是，倉庫內(nèi)安裝的各種環(huán)境的感應標簽，目的是滿足貨物的安全和存儲要求；五是，防火、防水、通暖、通風等輔助設備。

將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運用到倉儲管理的所有環(huán)節(jié)，對管理系統(tǒng)的軟件、硬件提出設計方案，建立智能化、自動化的倉儲管理系統(tǒng)。如今物流倉儲管理還存在一定的弊端和漏洞，恰當?shù)囊M和發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以補充其不足，也可以為物聯(lián)網(wǎng)那個技術(shù)在其他物流供應環(huán)節(jié)的利用起到示范帶頭作用。

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篇（8）

1 引言

阿里巴巴成功上市，使馬云一時間家喻戶曉，同時讓更多人看到了電商發(fā)展的無限潛力和廣闊空間。電子商務是一門交叉性概念，其涉及理論知識和領域極為豐富，譬如：管理學、法學、經(jīng)濟學以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等多種領域，是一系列綜合性極強的活動。信息技術(shù)的進步和社會商業(yè)的發(fā)展使得經(jīng)濟數(shù)字化、競爭全球化、貿(mào)易自由化的趨勢不斷加強。有關(guān)電子商務各類的研究如雨后春筍層出不窮，其中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為其發(fā)展的重要支撐不可忽視。為進一步了解近年來我國基于物聯(lián)網(wǎng)的電商發(fā)展研究熱點，筆者通過對CNKI收錄的相關(guān)文獻的進行計量分析就此展開研究。

2 物聯(lián)網(wǎng)與電子商務

物聯(lián)網(wǎng)作為一種新興技術(shù)，自20世紀90年代由美國麻省理工學院首次提出以來，其技術(shù)實現(xiàn)及應用引起國內(nèi)外學術(shù)界學者廣泛關(guān)注。物聯(lián)網(wǎng)起初是基于物流系統(tǒng)提出的，以射頻識別技術(shù)作為條碼識別的替代品，實現(xiàn)對物流系統(tǒng)進行智能化管理。

在研究物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電子商務應用中，RFID功不可沒。RFID（Radio Frequency IDentification）技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)的重要技術(shù)，又稱電子標簽、無線射頻識別，是一種通信技術(shù)，可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械或光學接觸。電子商務利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過把人、財、物、商店等實體聯(lián)結(jié)起來并在網(wǎng)絡環(huán)境下進行交互。在實現(xiàn)交互時，一個關(guān)鍵技術(shù)就是利用RFID技術(shù)給各個實體標注獨一無二的標簽從而將不同實體加以區(qū)分。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不僅承擔著標注實體角色而且在記錄生產(chǎn)過程、跟蹤物流以及防偽查詢等方面發(fā)揮著重要作用。

3 研究概況

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和經(jīng)濟全球化浪潮的推動，電子商務問題及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成為國內(nèi)外學術(shù)界普遍研究熱點。國內(nèi)學者就電子商務發(fā)展進程中涉及到的主要環(huán)節(jié)并結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作出相關(guān)研究，并在其研究的基礎之上根據(jù)我國電子商務發(fā)展狀況提出了針對性建議，這些環(huán)節(jié)主要包括基礎設施建設、支付環(huán)境、信用環(huán)境以及發(fā)展環(huán)境的改善等等。

4 文獻計量分析

4.1 發(fā)文年代分布

某一學術(shù)領域發(fā)表文獻數(shù)量隨時間變化情況能在一定程度上反映出某研究發(fā)展現(xiàn)狀、研究熱度以及未來研究方向的走勢。根據(jù)CNKI期刊數(shù)據(jù)庫顯示，我國學者基于物聯(lián)網(wǎng)的電子商務的研究始于2005年。2005年至2015年間，每年發(fā)文數(shù)量見表1。

4.2 期刊來源

5 研究結(jié)果討論

5.1 理論內(nèi)容多樣性，熱度逐年攀升

5.2 物聯(lián)網(wǎng)在電商管理經(jīng)營各環(huán)節(jié)應加大研究力度

篇（9）

1引言

電力已與我們的日常生產(chǎn)、生活息息相關(guān)，并隨著人類社會和經(jīng)濟的發(fā)展，全人類對電力的需求呈現(xiàn)持續(xù)遞增的趨勢。居民側(cè)用電量占社會總用電量的36.6%，但研究表明該領域的用電效率低，浪費嚴重[1]。缺乏對居民側(cè)建筑能耗監(jiān)測和控制，是導致建筑能耗居高不下的重要原因。如何擺脫建筑電氣粗放型用電，實施精細化用電、節(jié)電是研究者需要解決的問題。隨著2009年國家提出“感知中國”的概念，“物聯(lián)網(wǎng)”被列為我國新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展對建筑能耗的監(jiān)測和控制起到關(guān)鍵作用，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的使用為提高居民側(cè)用電效率、實現(xiàn)建筑電氣節(jié)能減排提供了新途徑。

2建筑電氣節(jié)能的研究現(xiàn)狀

截至2016年2月，在CNKI中以“篇名”為檢索項，以“物聯(lián)網(wǎng)”為檢索詞進行初級檢索，再在結(jié)果中以“節(jié)能”為檢索詞進行二次檢索，共檢索到相關(guān)文獻40篇。經(jīng)過初步分析，這些研究首先主要集中在建筑電氣具體方面進行探討，涵蓋了隧道、高校教室、機房、圖書館、自習室、辦公樓宇等建筑電氣方面的節(jié)能；其次這些研究多是從建筑電氣整體角度出發(fā)對節(jié)能效果進行評測、跟蹤檢查、優(yōu)化仿真研究；再者這些研究是從物聯(lián)網(wǎng)智能節(jié)能系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的數(shù)據(jù)處理、物聯(lián)網(wǎng)智能本身創(chuàng)新、改進、安全方面進行探討。通過對這些文獻的分析發(fā)現(xiàn)，許多文獻中都強調(diào)了新技術(shù)、新材料的應用，如使用室內(nèi)環(huán)境溫濕度監(jiān)測與節(jié)能系統(tǒng)、智能照明系統(tǒng)等新技術(shù)，使用LED節(jié)能燈具、真空保溫玻璃新材料；不過這些節(jié)能新技術(shù)之間是相互獨立的，也沒有考慮到變壓器運行損耗，沒有形成一個一體化的節(jié)能系統(tǒng)和管理平臺。本文提出采用ZigBee網(wǎng)絡通訊技術(shù)，利用“物聯(lián)網(wǎng)”組建智能電網(wǎng)能源管理系統(tǒng)對建筑能耗進行優(yōu)化和打點，分類管理進行節(jié)能。

3物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)條件下的建筑電氣節(jié)能相關(guān)技術(shù)

3.1物聯(lián)網(wǎng)定義及構(gòu)架目前，在國內(nèi)較為多見的“物聯(lián)網(wǎng)”定義為：物聯(lián)網(wǎng)是指利用各種信息傳感設備，如射頻識別裝置、紅外傳感器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描等種種裝置與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成了一個巨大網(wǎng)絡，其目的就是使所有物品都與網(wǎng)絡連接在一起，使得識別和管理更加方便。可以看出，物聯(lián)網(wǎng)是一個物-物相連的互聯(lián)網(wǎng)，將成為新一代信息技術(shù)的重要組成部分[2]。從通信過程和對象的視角看，物聯(lián)網(wǎng)的體系構(gòu)架由全面感知層、可靠傳遞層和智能處理層三個層面構(gòu)成[3]。全面感知層利用各種可用的感知手段實現(xiàn)物體動態(tài)的即時采集，可靠傳遞層通過各種信息網(wǎng)絡與互聯(lián)網(wǎng)的融合將感知的信息實時、準確可靠地傳遞出去，智能處理層利用云計算等智能計算技術(shù)對數(shù)據(jù)和信息進行分析和處理[4]。3.2物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)架下的建筑電氣節(jié)能采用ZigBee網(wǎng)絡通訊技術(shù)，利用“物聯(lián)網(wǎng)”組建智能電網(wǎng)能源管理系統(tǒng)。通過物聯(lián)網(wǎng)、云計算搭建的“智慧能源云管控平臺”，對一棟建筑以致一個小區(qū)的建筑群進行建筑能耗的優(yōu)化和打點，能更好地實現(xiàn)節(jié)能減排，無需對建筑做結(jié)構(gòu)上的節(jié)能改造。因為對建筑電氣的節(jié)能主要是提高建筑中的能源利用效率，即在采暖、空調(diào)、熱水供應、照明、家用電器、新風系統(tǒng)、監(jiān)控安防、新能源汽車、光伏發(fā)電等方面進行能耗的節(jié)約，其中以空調(diào)系統(tǒng)、動力系統(tǒng)和照明在建筑使用方面占據(jù)了很大的比重。將一棟建筑或者建筑群按照能耗進行分類，利用物聯(lián)網(wǎng)組建的能源管理系統(tǒng)將其分為不同的控制子系統(tǒng)，如圖1所示。通過動態(tài)監(jiān)控和實時的數(shù)據(jù)統(tǒng)計、分析，更全面的掌握能源消耗情況，從而進行更好的資源利用。與相對成熟的樓宇自動化系統(tǒng)相比，采用ZigBee網(wǎng)絡的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)布線成本低、方便施工、組網(wǎng)能力強、系統(tǒng)擴展性好、具備網(wǎng)絡自愈能力并且抗干擾能力強、功耗更低等優(yōu)點，更能全面的獲取建筑在能耗過程中的詳細數(shù)據(jù)，讓建筑能耗處于最佳運行狀態(tài)。

4物聯(lián)網(wǎng)在建筑電氣節(jié)能中的應用

4.1環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)節(jié)能減排，監(jiān)測先行。通過環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)感知建筑內(nèi)不同區(qū)域的照度、溫濕度、空氣質(zhì)量進行檢測，并將獲取的各項環(huán)境參數(shù)發(fā)往服務器上的中央空調(diào)控制系統(tǒng)、照明空調(diào)控制系統(tǒng)、新風控制系統(tǒng)、家庭能源管理子系統(tǒng)和光伏發(fā)電子系統(tǒng)中為其進行室內(nèi)環(huán)境調(diào)控提供數(shù)據(jù)及參考。4.2中央空調(diào)控制子系統(tǒng)中央空調(diào)控制子系統(tǒng)接收來自環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)的環(huán)境參數(shù)，結(jié)合中央空調(diào)溫控系統(tǒng)閾值設置（例：低于10℃或高于26℃空調(diào)將自動開啟制熱或制冷模式），同時在空調(diào)上加裝空調(diào)節(jié)能控制器來實現(xiàn)對空調(diào)系統(tǒng)的控制。4.3照明控制子系統(tǒng)室內(nèi)照明光源采用LED節(jié)能燈的基礎上，照明控制子系統(tǒng)通過在房間或工作區(qū)安裝位置和光照度采集器，將房間內(nèi)的光照度信息和人員信息傳遞至照明墻控制器，由它控制照明燈具的開啟/關(guān)閉，并根據(jù)環(huán)境的光照度，通過燈具組合的方式調(diào)節(jié)照度亮度[5]。4.4新風控制子系統(tǒng)新風系統(tǒng)接收來自環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)，并將接收數(shù)據(jù)與系統(tǒng)閾值進行綜合對比分析。在正常環(huán)境條件下，新風系統(tǒng)處于低能耗狀態(tài)，主要完成空氣流通功能；當空氣質(zhì)量不達標，超過系統(tǒng)設定閾值時則啟動應急機制，包括實現(xiàn)大功率新風輸送以及開啟部分氧氣供給功能等。同時，不同于傳統(tǒng)的新風交換模式直接采用室外新鮮空氣作為氣體源，本系統(tǒng)采用雙向換氣式新風系統(tǒng)，在源空氣進入室內(nèi)前通過高導熱效率材料進行熱交換，將室內(nèi)欲度上降低了進入室內(nèi)的新鮮空氣與原室內(nèi)空氣的溫度差，從而降低了空調(diào)的使用頻率，實現(xiàn)了節(jié)能減排的目標[6]。4.5遠程抄表子系統(tǒng)通過遠程抄表系統(tǒng)，可以方便、快捷和可靠地實現(xiàn)對建筑物內(nèi)各用電設備耗電量進行抄讀，并能將相關(guān)數(shù)據(jù)自動保存。可以通過抄讀的數(shù)據(jù)分析配電變壓器是處于怎樣的運行狀態(tài)、負載率是多少、是否達到了經(jīng)濟運行，同時還可以分析出無功補償設備運行情況。通過該系統(tǒng)，管理者可以獲取綜合的能源需量統(tǒng)計報表和分析報告，根據(jù)日、月、年的用電量情況全面了解電能消耗情況，輔助制定并不斷優(yōu)化節(jié)能方案、智能調(diào)整耗能設備的最佳運行狀態(tài)，更好的整合、利用資源、節(jié)約成本，建立有序的管理模式。4.6家庭能源管理子系統(tǒng)該系統(tǒng)將家庭用電分為三類：用電負載、分布式電源和儲能設備，其中將用電負載分為可調(diào)度負載（包括：洗衣機、干衣機、熱水器、洗碗機、電動汽車）和不可調(diào)度負載（包括：計算機、打印機、冰箱、家庭娛樂系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、安保系統(tǒng)等）[7]。利用傳感器采集到的室內(nèi)環(huán)境、人員活動和設備工作狀態(tài)信息，通過對這些信息的分析來對用電設備進行調(diào)度和控制，在滿足用戶舒適度的前提下減少電能消耗，提高用電效率；同時，將可調(diào)度負載盡量安排在負荷低谷期工作，起到調(diào)節(jié)電力系統(tǒng)峰谷差的目的，進而減少電力系統(tǒng)備用裝機容量。4.7光伏發(fā)電子系統(tǒng)隨著光能發(fā)電技術(shù)的日益成熟，居民側(cè)的分布式光伏發(fā)電將會在日照度高的地區(qū)得到較大程度的發(fā)展，尤其是在采用儲能裝置改善了電能質(zhì)量，維持了整個電力系統(tǒng)穩(wěn)定的條件下。光伏發(fā)電子系統(tǒng)接收來自綜合分析子系統(tǒng)的部分參數(shù)（如：系統(tǒng)用電的峰谷期），將自身發(fā)出的電能在用電量高峰時期滿足自身需求，并在高峰期時將多余的電能賣給電網(wǎng)，而在低谷期時將電能暫時進行儲存，這樣不但起到了削峰填谷的作用更能減少系統(tǒng)中的備用裝機容量，進而起到了節(jié)能的目的。

篇（10）

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2013）07-0038-04

0 引 言

世界上最早的智能建筑是1984年在美國誕生的，這之后，加拿大、歐洲、澳大利亞和東南亞等經(jīng)濟比較發(fā)達的國家先后開始開發(fā)智能建筑和智能家居產(chǎn)品。智能家居在國外已發(fā)展了20多年，特別在一些發(fā)達國家，智能家居的普及率相當高，智能家居可以為人們提供一種高效、舒適、安全、便利、環(huán)保的家庭居住環(huán)境。在美國，蓋茨的被稱作“未來之屋”的豪宅堪稱當今智能家居的經(jīng)典之作，所有的照明、音樂、溫度、濕度等，都可以根據(jù)客人的需要通過電腦任意調(diào)節(jié)；當你踏入一個房間，藏在壁紙后方的揚聲器就會響起你喜愛的旋律，墻壁上則投射出你熟悉的畫作；廁所里安裝了一套檢查身體的電腦系統(tǒng)，如果發(fā)現(xiàn)異常，電腦會立即發(fā)出警報；地板中的傳感器在感應到有人到來時就自動打開照明系統(tǒng)，在客人離去的同時自動關(guān)閉。在國內(nèi)，智能家居經(jīng)歷了10年的起步階段，發(fā)展速度緩慢。這主要是因為開發(fā)技術(shù)短期內(nèi)不成熟，沒有形成完整的、全面的系統(tǒng)解決方案，主要集中在一些分散的智能家庭控制子系統(tǒng)的研究上，所以有必要對智能家居系統(tǒng)做研究和探討。

1 智能家居的架構(gòu)

智能家居作為物聯(lián)網(wǎng)的一部分和人們的生活息息相關(guān)，是人們感受物聯(lián)網(wǎng)最直接的方式。通過智能家居系統(tǒng)，人們將充分感受到物聯(lián)網(wǎng)革命帶給人們的方便、快捷與智能化。圖1所示是智能家居系統(tǒng)的基本框架圖。下面對具有集中式信息處理模塊的智能家居系統(tǒng)作一簡要介紹。

圖1 智能家居系統(tǒng)框架

1.1 信息家電

信息家電應該是一種價格低廉、操作簡便、實用性強、帶有PC主要功能的家電產(chǎn)品。利用電腦、電信和電子技術(shù)與傳統(tǒng)家電相結(jié)合的創(chuàng)新產(chǎn)品，是為數(shù)字化與網(wǎng)絡技術(shù)更廣泛地深入家庭生活而設計的新型家用電器。在目前的傳統(tǒng)家電的基礎上，將信息技術(shù)融入傳統(tǒng)的家電當中，使其功能更加強大，使用更加簡單、方便和實用，為家庭生活創(chuàng)造更高品質(zhì)的生活環(huán)境，比如模擬電視發(fā)展成數(shù)字電視，電冰箱、洗衣機、微波爐等也將會變成數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化的信息家電。

1.2 信息處理模塊

為了使相互獨立的信息家電可以實現(xiàn)信息共享與協(xié)同工作，智能家居系統(tǒng)中必須具有專門的信息處理模塊。它的功能主要是收集家庭中各個家電的工作狀態(tài)和服務請求，對各種數(shù)據(jù)進行實時處理，并將結(jié)果送入功能驅(qū)動模塊。隨著家庭中信息家電的數(shù)量不斷增加，采用分布式的控制方式將具有更高的靈活性，這是未來智能家居系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。

1.3 通信模塊

如果說信息處理模塊是智能家居系統(tǒng)的大腦，那么通信模塊就是實現(xiàn)信息傳導的神經(jīng)。根據(jù)家庭組網(wǎng)的特點，通信模塊常利用已有的布線（如電力載波），或者采用無線傳輸（如藍牙、紅外、Wi-Fi、ZigBee）等。出于不同的信息家電對傳輸?shù)膸捯蟛煌瑢嶋H中的通信模塊常采用多種方式混合組網(wǎng)。

1.4 功能驅(qū)動模塊

功能驅(qū)動模塊是信息流入、流出各個信息家電的接口。由于各個電器生產(chǎn)廠商的產(chǎn)品在功能和實現(xiàn)上都有很大的不同，所以必須通過功能驅(qū)動模塊將信息處理模塊的指令翻譯成電器可以執(zhí)行的電平信號，以及將電器的各種狀態(tài)信息轉(zhuǎn)換成信息處理模塊可以理解的二進制信息。

1.5 外界信息接口模塊

該模塊可以看成是一個家庭通向外界（如Internet）的網(wǎng)關(guān)，它在家庭內(nèi)部各種家電信息共享的基礎上，進一步實現(xiàn)了基于Internet的資源共享，從而更進一步實現(xiàn)了共享的深度和廣度，也將是未來智能家居系統(tǒng)發(fā)展的熱點。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)被稱為是繼計算機和互聯(lián)網(wǎng)信息產(chǎn)業(yè)后的第三次革命性創(chuàng)新[8]，物聯(lián)網(wǎng)應用無處不在。物聯(lián)網(wǎng)是讓所有的物品都能夠遠程感知和控制，并與現(xiàn)有的網(wǎng)絡連接在一起，形成一個更加智慧的生產(chǎn)生活體系。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)層次由感知層、傳輸層和應用層組成[10]，圖2所示是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的層次結(jié)構(gòu)。

物聯(lián)網(wǎng)以傳感器等傳感技術(shù)為基礎，實現(xiàn)信息采集和“物”的識別，通過傳輸層實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸與計算，經(jīng)過應用層，實現(xiàn)所感知信息的應用服務。

3 智能家居的主要技術(shù)

智能能家居系統(tǒng)應用的主要技術(shù)包括網(wǎng)絡控制技術(shù)、通信技術(shù)和移動終端技術(shù)。

圖2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)層次結(jié)構(gòu)

3.1 網(wǎng)絡控制技術(shù)

3.1.1 通過家庭網(wǎng)關(guān)的互聯(lián)

家庭網(wǎng)關(guān)是智能家庭局域網(wǎng)的核心部分，主要完成家庭內(nèi)部網(wǎng)絡各種不同通信協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換和信息共享，以及同外部通信網(wǎng)絡之間的數(shù)據(jù)交換功能。同時，網(wǎng)關(guān)一般還負責家庭智能設備的管理和控制。

3.1.2 通過外部擴展模塊實現(xiàn)與家電的互聯(lián)

為實現(xiàn)家用電器的集中控制和遠程控制功能，家庭智能網(wǎng)關(guān)通過有線或無線的方式，按照特定的通信協(xié)議借助外部擴展模塊控制家電或照明設備。

3.1.3 嵌入式系統(tǒng)的應用

以往的智能家居中，絕大多數(shù)是由單片機控制的。隨著新功能的不斷增加和性能的不斷提升，將處理能力大大增強的具有網(wǎng)絡功能的嵌入式操作系統(tǒng)和單片機的控制程序作相應的調(diào)整，使之有機地結(jié)合成為完整的嵌入式系統(tǒng)。

3.2 通信技術(shù)

通信技術(shù)分為有線通信和無線通信技術(shù)，大多已日臻成熟。基于ZigBee技術(shù)的智能家居無線網(wǎng)絡系統(tǒng)，由于具有低成本、低功耗、較遠的覆蓋范圍及通用性強的特點，將成為智能家居系統(tǒng)中的又一亮點，必將給現(xiàn)代智能家居系統(tǒng)帶來一場新的變革。

3.3 移動終端技術(shù)

移動智能終端以智能手機為代表，另外還包含平板電腦、筆記本、智能電視等。移動智能終端內(nèi)嵌嵌入式操作系統(tǒng)，目前被廣泛推崇和得到迅速發(fā)展的是開放的、自由的Android系統(tǒng)[3]，主要應用在移動互聯(lián)網(wǎng)方面。移動互聯(lián)網(wǎng)是將移動通信和互聯(lián)網(wǎng)二者結(jié)合起來的、融為一體的移動通信網(wǎng)絡，在最近幾年里，移動通信和互聯(lián)網(wǎng)是當今世界發(fā)展最快、市場潛力最大、前景最誘人的兩大業(yè)務，它們的增長速度是任何預測家未曾預料到的。

4 智能家居的主要研究內(nèi)容

智能家居系統(tǒng)可滿足個性化需求。可以按不同用戶的需求，定制不同的方案。同時，也可模塊化服務，以滿足不同層次客戶的需求。從客戶需求上分析，智能家居系統(tǒng)的主要研究內(nèi)容如下：

（1） 通過移動智能終端，如智能手機等，隨時隨地控制家中電器的開關(guān)和監(jiān)測信息家電的工作狀態(tài)。

（2） 以“情景模式”一鍵組合控制家電，實現(xiàn)場景設定。

（3） 支持上述功能的同時，同樣可以使用家電原有的控制方式。

（4） 實時視頻，讓主人對家中的狀況一目了然。

（5） 當家中發(fā)生警情時，可以自動打電話或發(fā)短信通知，并同時通知小區(qū)的物業(yè)，保安可第一時間到達現(xiàn)場。

（6） 網(wǎng)關(guān)服務器的密碼以及網(wǎng)絡控制頁面的登錄密碼，可以隨時更改，保證系統(tǒng)安全性。

5 智能家居通信方式比較

智能家居不同廠商產(chǎn)品的區(qū)別主要體現(xiàn)在通信組網(wǎng)方式上。市場上所有的產(chǎn)品無外乎有兩種進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞剑謩e是有線方式和無線方式。

有線方式即總線控制方式，如EIB、C-Bus、H-Bus、LonWorks、SCS、RS-485等。有線方式因為需要進行布置復雜的線路，對原有建筑造成不同程度的破壞，而且維護、擴展也會帶來很多局限性，所以，采用有線通信方式的智能家居產(chǎn)品正在逐漸被淘汰。

無線方式包括射頻、載波、Wi-Fi、ZigBee、藍牙等。本文的智能家居產(chǎn)品采用ZigBee組網(wǎng)方式，而目前國內(nèi)僅有個別廠家采用ZigBee組網(wǎng)方式。表1所列是對各種無線組網(wǎng)方式的智能家居系統(tǒng)進行的比較。

在表1中，ZigBee技術(shù)是一種近距離、低復雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的雙向無線通信技術(shù)，主要適合于自動控制和遠程控制領域，可以嵌入各種設備中，同時支持地理定位功能。相對于現(xiàn)有的各種無線通信技術(shù)，ZigBee技術(shù)是最低功耗和成本的技術(shù)，這些特點決定了在智能家居中采用ZigBee組網(wǎng)是非常合適的。

6 基于ZigBee和移動終端技術(shù)的智能家居系統(tǒng)

6.1 系統(tǒng)框圖和主要實現(xiàn)原理

基于ZigBee的智能家居系統(tǒng)是未來智能家居系統(tǒng)的主流，該系統(tǒng)包含終端節(jié)點、路由器節(jié)點、傳感器網(wǎng)絡用戶終端、遠程監(jiān)控終端（如手機移動終端）等。圖3所示就是基于ZigBee和移動終端技術(shù)的智能家居系統(tǒng)圖。

圖3 基于ZigBee和移動終端技術(shù)的智能家居系統(tǒng)

在基于ZigBee和移動終端技術(shù)的智能家居系統(tǒng)中，終端節(jié)點是整個網(wǎng)絡的關(guān)鍵，它的作用是開啟并配置無線傳感器網(wǎng)絡。網(wǎng)絡啟動成功后，通過路由器節(jié)點、網(wǎng)絡用戶終端，無線傳感器網(wǎng)絡接收各節(jié)點的信息，并處理這些數(shù)據(jù)，將有用信息通過用戶交互程序顯示給用戶，然后接收用戶指令，再通過無線傳感器網(wǎng)絡將指令傳遞到相應的設備終端節(jié)點。如果要通過互聯(lián)網(wǎng)遠程控制，那么傳感器網(wǎng)絡用戶終端還要連接到互聯(lián)網(wǎng)，接收來自遠程智能終端的指令，起到無線傳感器網(wǎng)絡與遠程終端通信橋梁作用。

6.2 系統(tǒng)各部分的功能

6.2.1 終端節(jié)點

終端節(jié)點主要由傳感單元、處理單元、無線通信單元和電源單元四個基本單元組成，其結(jié)構(gòu)如圖4所示。終端節(jié)點對于網(wǎng)絡的建立和維護沒有責任。其加入網(wǎng)絡后主要任務有兩個：一是通過傳感單元中的傳感器，采集物理信息并進行模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，處理單元負責信息存儲和處理，并送入無線通信單元，后者通過無線網(wǎng)絡上傳；二是接收用戶終端的指令，控制設備作出相應的動作。

圖4 終端節(jié)點結(jié)構(gòu)圖

6.2.2 路由器節(jié)點

路由器節(jié)點的主要功能有兩個，一是為終端設備節(jié)點提供多跳路由，二是允許新啟動的節(jié)點加入網(wǎng)絡，其作用相當于互聯(lián)網(wǎng)中的路由器。

6.2.3 協(xié)調(diào)器網(wǎng)關(guān)

協(xié)調(diào)器網(wǎng)關(guān)是家庭控制網(wǎng)絡的主控設備，要求必須由至少一個ZigBee網(wǎng)絡的FFD設備組成。一方面，它主導家庭內(nèi)部網(wǎng)絡建立的整個過程，主要包括系統(tǒng)初始化、網(wǎng)絡的建立、地址的分配和成員的加入、節(jié)點設備數(shù)據(jù)的更新、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)表、設備關(guān)聯(lián)表等幾個方面；另一方面，作為家庭網(wǎng)關(guān)和設備節(jié)點之間的橋梁，完成家庭網(wǎng)關(guān)和家居設備節(jié)點的通信。家庭網(wǎng)關(guān)對外可以提供各種遠程智能控制接口，操作者可以通過手機移動終端連接到Internet訪問家庭網(wǎng)關(guān)的相關(guān)接口，對家中的家居設備節(jié)點進行數(shù)據(jù)訪問或者控制。

6.2.4 移動智能終端

移動智能終端可以是任意一臺接入互聯(lián)網(wǎng)的計算機設備，這時傳感器網(wǎng)絡用戶終端充當通信橋梁。遠程控制終端通過身份認證后，就可以C/S模式或者B/S模式與傳感器網(wǎng)絡用戶終端進行通信，遠程控制智能家庭網(wǎng)絡。比如，我們出差長時間不在家，可通過移動智能終端遠程監(jiān)控家中的環(huán)境，定時打開通風設備改善房間空氣環(huán)境；或者我們下班前可通過移動智能終端遠程控制空調(diào)或地暖設備工作，回到家就可以享受到我們想要的舒適環(huán)境。

6.3 系統(tǒng)采用ZigBee技術(shù)的主要特點

（1） 功耗低。具備多種休眠模式，在待機模式下，普通電池即可支持長達數(shù)月甚至一到兩年的連續(xù)工作。

（2） 可靠性高。ZigBee采用CSMA-CA碰撞避免機制，避免了數(shù)據(jù)包發(fā)送時信道的競爭和沖突。其MAC層采用完全確認的數(shù)據(jù)傳輸機制，設備發(fā)送出去的每一個數(shù)據(jù)包，接收設備在接收之后都必須回傳一個確認信息，發(fā)送方才能開始新的傳輸。

（3） 網(wǎng)絡容量大。具有星型結(jié)構(gòu)、樹狀結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)等拓撲，一個全功能設備可以管理254個節(jié)點設備，全功能設備之間還能組成覆蓋范圍更大的網(wǎng)絡，網(wǎng)絡的最大容量可達2542個節(jié)點。

（4） 成本低。ZigBee網(wǎng)絡的重要特點就是數(shù)據(jù)傳輸速率低，通信協(xié)議簡單，極大地降低了組網(wǎng)的成本。大范圍組網(wǎng)時，每個節(jié)點的成本可以降到3美元以下。

（5） 數(shù)據(jù)安全。ZigBee提供了完整的安全機制，有效防止網(wǎng)絡被篡改，防止信息的截獲與竊聽，并提供了多種加密方法保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?/p>

（6） 通用性。由ZigBee技術(shù)聯(lián)盟主導ZigBee標準的制定與修改，并保持了設備和協(xié)議通用性和完好的開放性。

6.4 系統(tǒng)采用移動終端技術(shù)的主要特點

移動終端應用移動互聯(lián)網(wǎng)，而移動互聯(lián)網(wǎng)是將移動通信和互聯(lián)網(wǎng)二者結(jié)合起來的、融為一體的移動通信網(wǎng)絡。在最近幾年里，移動通信和互聯(lián)網(wǎng)是當今世界發(fā)展最快、市場潛力最大、前景最誘人的兩大業(yè)務，具有廣闊的應用前景。

典型的移動終端平臺是Android 平臺。Android是Google公司針對智能終端開發(fā)的一個平臺，基于linux內(nèi)核，是開放、開源的系統(tǒng)，其大部分應用主要是用java開發(fā)，具有很好的跨平臺性。實際上，移動終端就是一個可移動的計算機。

7 結(jié) 語

本文對基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能家居系統(tǒng)進行了研究與探討，分析了智能家居的架構(gòu)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)層次，提出了一套基于ZigBee和移動終端技術(shù)的智能家居系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用ZigBee技術(shù)和移動終端技術(shù)，具有諸多顯著特點。本文通過對通信方式進行比較后，在家居系統(tǒng)中選擇ZigBee通信技術(shù)，通過分析說明了ZigBee技術(shù)在樓宇自動化領域具有廣闊的發(fā)展和應用前景。系統(tǒng)在應用中選擇移動終端技術(shù)，移動終端技術(shù)具有基于移動互聯(lián)網(wǎng)和可靠的嵌入式等特點，使智能家居控制系統(tǒng)具有智能化和可移動性。基于ZigBee和移動終端技術(shù)的智能家居系統(tǒng)能將家庭中的家居設備連接到網(wǎng)絡中，使傳統(tǒng)家居設備具有自動化、智能化等新特征，是未來智能家居的主流發(fā)展模式。

參 考 文 獻

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