物联网技术和应用范文

导语：想要提升您的写作水平，创作出令人难忘的文章？我们精心为您整理的5篇物联网技术和应用范例，将为您的写作提供有力的支持和灵感！

篇1

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.13.130

1 引言

随着互联网技术的发展，物联网技术正在改变着我们的生活。在高校的设备管理中，针对高校设备种类繁多，设备情况复杂，设备使用频率高的特点，利用通常的手工管理和维护的方式，很难保证良好的教学秩序和教学质量，而将物联网技术引入到高校的设备管理中，可以对设备的情况进行实时的监控，既可以随时了解设备的状态也可根据设备状态判断设备故障情况。这样可以有效的调用设备，使设备得到充分的利用，从而保证学校各项工作顺利进行。

将物联网技术引入到高校的设备管理和维护中，并结合互联网技术将把设备管理和维护的工作推向一个信息化管理的新时代。

2 相关技术

2.1 物联网技术

物联网技术是通过信息传感设备，把物品与互联网连接在一起从而进行信息通信。即通过射频识别，红外感应器，定位系统等来实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。物联网的系统结构分为三层：感知层、网络层和应用层[1]。

2.2 Zigbee技术

ZigBee技术是依赖于网络传输的短距离无线传感器技术，其核心技术包括跳频技术和扩频技术两种。ZigBee技术不适用于大范围内的通信，但对于功耗低，体积小的通信环境却是最佳的选择[2]。

3 设备管理和维护系统设计

设备管理和维护系统设计以物联网的系统结构为基础，分为感知层、网络层和应用层。在感知层建立zigbee传感器，用来采集设备的数据，并将数据统一到检测端计算机 ，管理端计算机通过网络接收检测到的数据，相应的数据会存储到对应设备的数据库。最后，对数据库中的数据进行分析处理，做出故障种类和故障位置的预测。设备管理和维护系统总体框架如图1所示。

3.1 感知层设计

感知层的设计采用zigbee传感器网络，感知层位于整个设备管理与维护系统的最底层，用来获取检测设备的状态以及对设备状态的控制。Zigbee传感器通常分为电源类传感器、门禁类传感器、环境类传感器以及控制类设备等。其中，由电源类传感器传送设备的电压、电流、功率等状态，环境类传递温度、湿度烟气等，由控制类设备发出指令进行断电或报警。

3.2 网络层设计

系统对网络层的设计依托于互联网，通过互联网可以对设备进行远程管理，管理端计算机与设备可以进行远距离数据传输，实现一对多的管理模式，直接由系统的响应速度所决定。在系统的网关设计上采用串口的模式，接收网络数据、控制信息以及网络状态等信息。

3.3 应用层设计

整个应用系统分为三部分：设备状态的实时监测、设备故障预诊、设备调用控制。

状态检测模块设计：在状态检测模块的设计上，同过zigbee传感器实时检测设备的状态，传感器获取电压、电流、温度、湿度、灯光 、烟气等数据[3]，再将数据传送到检测端计算机，再对检测到的数据进行分析处理， 从而判断设备的工作状态是否正常。故障预测模块设计：本系统设计的故障诊断模块是对系统的整个工作周期的状态进行检测，并将检测结果作为设备故障诊断的依据，通过分析处理得到的数据从而确定检测设备故障的类型和设备故障的位置。通过对设备整个工作周期及不同设备的检测可以避免旧的检测模式只针对某一个设备的某段时间的检测数据的片面性。设备调控模块设计：根据数据库中综合数据进行调控。根据设备使用状况以及设备故障的情况，从整个系统中调用空闲的设备，使设备得以充分的利用。

4 结论

本文提出将物联网技术引入到设备管理和维护中，并将zigbee传感器技术应用于感知层。将物联网技术引入到高校的设备管理和维护中，可有效的 解决高校设备管理混乱，设备利用率低，以及设备故障诊断的延误。可以通过对设备状态的检测，对设备进行预诊，从而更好的对设备进行调控管理。

参考文献：

[1]刘杰，杨久波.物联网技术在煤矿设备管理与维护中的应用[J].山东煤炭科技.

篇2

物联网技术在海事监管应用情况

中国海事多年来坚持以科技和信息化为手段和保障，依托已全面覆盖直属海事系统、长三角及水网地区地方海事局的海事信息网，不断提高海事监管、应急反应和航海保障等各项海事监管水平。依托物联网技术，主要在通航环境、航标管理、船舶管理等领域形成了水上交通监管要素的身份识别、精确感知、信息传输及综合利用等物联网技术应用环节。

1、通航环境

目前关于通航环境方面的物联网应用还处于初期阶段，在一些主要港口的通航水域的水上和水下，通过建设水文、气象观测站点，实时对潮汐、潮流、风速、风向、能见度、温度、湿度等环境数据采集，并建立信息处理和系统，为船舶交通管理、应急反应、防潮、防汛及防台预警等奠定基础，实现了与船舶安全航行密切相关的助航要素的智能采集、处理和综合应用。广东海事局在珠江口建立了主航道两侧的八个水文站和一个数据处理中心，以5分钟为周期实时采集水文信息数据，经CDMA通信网络传送回数据处理中心，经汇总处理在水文信息服务网站上更新显示。

除了水文、气象数据之外，为全面感知通航水域海底地形地貌，真实展示航行环境，天津、上海和广东海事局的海测大队通过应用多波束扫侧、侧扫声纳、磁力仪、声跟踪系统、水下机器人等具有高新技术含量的海洋环境探测和识别设备，有效提高了测绘工作水平和应急反应能力，在航海保障和应急搜救中发挥了重要作用，为通航环境的恢复、减少财产损失等提供了有利条件。

2、航标管理

中国海事针对航标管理分散、条件恶劣的特点，积极运用相关物联网技术，逐步摆脱依赖由航标管理人员巡检或过往船舶报告航标异常而实施维护的模式。通过在航标上安装数据采集系统，集成了GPS定位、灯器能源、灯器运行控制、碰撞检测、倾斜检测等传感设备，并根据航标各自特点，因地制宜的运用VHF无线局域网、GSM/GPRS通讯网、北斗卫星通讯网及互联网等数据传输技术，在航海保障中心建立基于GIS的航标助航服务管理系统，实时获取航标地理位置、工作状态、电源系统等各部分工作参数，并有效确定航标故障，从而实现了航标管理人员对航标状态的远程感知和处置。目前已经广泛应用于灯浮标、灯塔、灯桩和导标等助航设施中，从而大大提高了航标可利用率、应急恢复能力及管理效率。目前，全国四大海区航标遥测遥控终端占比达到60%以上。

3、船舶管理

船舶管理作为海事监管基础和重点，中国海事一直不遗余力的围绕船舶管理积极引进和开发相关科技信息化系统，通过运用AIS、VTS、RBN/DGPS、LRIT、VHF、CCTV等技术手段，不断扩大系统部署的覆盖范围，并以行政强制力保障船舶对上述系统数据采集终端的安装和应用，通过上述各类技术手段的综合运用实现数据采集的互补和融合，提升船舶采集数据的精度；同时在数据传输环节综合运用微波、卫星、MSTP、SDH等无线或有线通信传输手段；最后在通过数据中心建设，以GIS平台为载体，实现各类采集数据的综合运用，利用数据挖掘技术从而实现船舶管理的可视化和综合化。从而基本上构建了船舶身份识别、船舶精确感知、信息传输及船舶采集数据综合利用等依托物联网技术实现了船舶综合管理。主要应用系统情况简要说明如下：

船舶自动识别系统（AIS）。AIS是基于自主时分多址（SOTDMA）和GPS等现代通信及网络技术，通过船载与岸上基站的AIS收发器在船舶之间、船舶与基站站之间建立信息交互平台。目前中国海事局建设的中国AIS岸基网络系统，由264座基站组成，通过VHF频段和有线通信传输手段实现与AIS国家数据中心互联互通，实现覆盖我国99.97%的沿海水域和4大水系的内河高等级航道，是全球规模最大的AIS岸基网络系统。目前AIS是沿海船舶管理主要应用的技术手段之一。

船舶远程识别和跟踪系统（LRIT）。LRIT是利用卫星定位和通信技术获取船舶身份、船舶位置与对应时间等识别跟踪信息，并发送给船旗国所指定的数据中心进行储存和处理。LRIT由于具有全球覆盖的特点，在反恐、环保、搜救和航行安全、海上保安等领域具有非常重要的作用。

船舶交通管理系统（VTS）。VTS是利用雷达、CCTV和微波传输等通信设施监控航行在港湾和进出港口的船舶，并给这些船舶提供航行中所需的安全信息的系统。“十一五”期间，中国海事局建成了覆盖我国主要航道、港口的VTS中心28个，雷达站91个，实现了沿海主要港口和水道都能利用VTS进行船舶动态监控和服务，当前，VTS仍在补点和覆盖完善中。但从严格意义上，VTS并不完全具备物联网技术的全部特性，但其经过人工标识和与AIS识别船舶融合，在信息服务、助航服务、交通组织和联合行动等海事监管职责中发挥举足轻重的作用。

无线电指向标-差分全球定位系统（RBN/DGPS）。RBN/DGPS是一种新型、高精度、全天候的海上导航定位系统，它利用航海无线电指向标来播发差分修正信息，向用户提供高精度服务的助航系统。主要由基准台、播发台、完善性监控台和监控中心组成。该系统定位为船与船这一物物通信。自1995年起，逐步建成覆盖我国沿海的RBN/DGPS台站21座，信息作用距离300公里，定位精度优于10米，就其覆盖范围而言，延伸VTS和AIS的作用距离，为船舶航行、航道疏浚、航标布设、海道测量等提供了高精度的GPS定位，使船舶能更好的感知自身位置，促进航行安全。

上述技术除RBN/DGPS应用于船与船的物联外，其他技术实现所采集的数据再结合CCTV、数据中心动态、静态等信息，通过整合到GIS平台，为海事管理、应急辅助指挥和航海保障提供了智能管理和可视平台，从而使得数据综合应用和决策分析得以初步实现。

4、其他管理

在应用物联网技术方面除了上述海事对外服务和监管外，在海事系统内部的综合管理和拓展信息采集等方面，各直属局也在不断拓展。比如天津海事局研究开发“测绘设备进出库自动感知管理系统”，通过采用RFID、条形码自动识别技术与通信技术等物联网技术，结合移动式PDA电子标签感应器和设备管理系统形成了RFID监管网络，对每台加装电子标签的设备实行出入库智能识别，提高了设备管理效率。比如江苏海事局的移动执法终端项目“海事通”和浙江海事局的船载无线综合指挥系统，分别应用移动终端和在海巡艇上部署微波无线通信机，延伸了信息采集的触角，在各自海事监管领域发挥举足轻重的作用。上述各项物联网方面的应用都具有较高的推广应用价值。

海事监管应用物联网技术的发展需求和存在问题分析

尽管物联网技术已经在海事监管中得到了局部的应用，但由于物联网技术和海事监管均处在发展变化中，距离“全面精准感知，实现智能海事”还有相当漫长的道路要走。当前全球物联网尚处在概念、论证和试验阶段，仍处于攻克关键技术、制定标准规范和研发应用的初级阶段，实现物联网需要解决一系列的问题。包括在传感器核心芯片等方面存在核心技术的瓶颈、还未形成标准规范、信息安全问题有待解决、接入层统一协议有待制定、IPv6转型迫在眉睫等若干问题。物联网发展过程中的迂回曲折及现阶段的技术局限一定程度上影响了其在海事监管的应用。

除了物联网技术发展本身面临的挑战外，结合海事监管本身的发展需求和综合分析现阶段应用物联网技术情况，在海事监管领域存在以下问题善待解决：

1、统一的海事标准体系有待建立

发展智能海事，其基础是实现海事监管对象的精确“感知”，建立海事监管的“电子镜像”，实现信息共享及综合处理。虽然海事监管信息化及物联网领域已经建立了一系列的技术标准，但仍难以满足海事监管的发展需求。现有的物联网应用物件标识各自独立，导致形成信息孤岛，这与物联网要求的物件唯一标识的目标想违背。

2、进一步提升和完善精准感知体系

海事监管的精准感知体系，在现有的包括AIS、LRIT、VTS等技术手段中，由于各有各自的技术局限性，主要在采集感知和数据传输方面存在问题。数据采集是物联网实现“物物相联，人物互动”的基础，物联网的数据采集包括传感器技术、嵌入式系统技术、采集设备和核心芯片，通过对采集设备获得的各种原始数据进行必要的处理，以获得与目标事物相关的信息。在海事监管现有数据采集技术手段，一方面存在标准不一、采集内容单一的问题，另一方面在交通要素涉及面和地理覆盖面各有优劣，进而引发采集数据精度的问题，采集数据的精度是建立精准感知体系的关键要求之一。精确感知，顾名思义，必须具备在普适条件下的数据采集，具备高度的稳定性和可靠性，避免出现在互联网网络不通、邮件丢失等现象，海事监管涉及安全方面的职责对这方面要求尤其突出。

3、进一步完善感知传输体系

感知传输体系完善当前主要体现在数据传输效率和数据传输安全问题，除了现有的采集系统应用的传输手段外，随着物联网的发展，各种不同无线通信技术与网络结构不断融合，包括无线传感器网络、RFID网络、手机网络、3G通信网络、微波及卫星传输网络及有线宽带等，通信网络环境愈发复杂，其承载各类业务的基础网络安全性问题比现有网络系统更加复杂，多种复杂异构的通信系统会由于自身特点对整体安全问题带来影响。这与海事监管具备严密安全性和可控性要求相去甚远，还有漫长的道路要走。因此水上交通监管要素间的信任关系、前端无线接入的认证和安全通信及安全体系的扩展等方面的研究进展是解决采集数据安全传输问题的关键。

篇3

引言

随着自动化控制技术的飞速发展，基于以太网的工业控制总线得到了广泛的使用，给工业生产带来了极大的效益，然而主流的现场控制总线成本较高，对维护和使用人员的技术有着较高的要求，这使得一些中小工厂无力享受技术进步带来的红利，于是基于嵌入式系统的集成以太网芯片W5500应运而生。相关技术行业的发展，让基于以太网的运动控制系统变得多元化，有广泛的应用前景和潜在的经济价值，在此基础上研究使用便捷，适应性强，信号传输稳定，低成本的嵌入式以太网接口是非常有意义的。

基于嵌入式的以太网接口以往都采用软协议栈，因此会占用大量的CPU资源，导致传输延迟较高，可连接客户端较少且容易掉线，在这种情况下就需要一种基于硬件协议栈的以太网通信接口来满足控制信号的稳定高速传输。W5500是一款采用全硬件TCP/IP协议栈的嵌入式以太网控制器，它能使嵌入式系统通过SPI（串行外设接口）接口轻松地连接到网络，通过使用W5500，用户只需通过使用一个简单的socket程序就能实现以太网的应用，而不再需要处理一个复杂的以太网控制器了。

1 系统硬件平台

主控芯片采用意法半导体公司的基于ARM-CortexM3内核的STM32F103VCT6处理器作为系统核心，器件有SPI2332，W5500配上一块带电容触摸输入的TFT液晶彩屏。

2 以太网客户机端的搭建

2.1 以太网硬件接口的设计

本控制器通信接口采用W5500方案，将硬件TCP/IP协议栈，MAC层以及PHY层集成到一块芯片里，大大简化了硬件设计，通过SPI通信协议与MCU通信，且对CPU性能要求不高，节省了嵌入式处理器的I/O资源（图1）。

2.2 通信部分软件设计

由于TCP/IP协议栈已经在W5500中实现，MCU只需要配置和读取寄存器的数据即可，程序框图如图2所示。

3 基于socket编程的服务器端功能的实现

服务器是基于Vc++6.0平台开发的，采用的是MFC和Socket套接字编程，Socket的版本为2.0.所采用的通信协议是TCP/IP协议。为了适用于多客户端的连接要求，服务器采取多线程的编程方案，即可以同时响应多客户链接请求事件和数据读取事件[1]。接下来介绍的是服务器的工作流程：

3.1 响应连接请求

启动服务器，首先进行初始化，设置监听端口（监听的端口号为6000）及绑定计算机，无误后开启一个线程等待客户端连接。当一个客户端连接成功后，服务器立即开启一个新线程等待下一个客户端连接，当客户端断开连接后，相应的线程也会随之结束。这样服务器便可以响应多客户端连接了。

3.2 数据区分与转发

不仅仅是PC端要向服务器上传数据，客户机也要向服务器上传设备运行数据，如何来区分和存储这些数据显然是一个头号问题。这里采用的方法是给数据一个“身份证号”ID，每一个设备发的数据具有唯一的ID，这样这些数据到任何一台设备上都能被识别。具体做法在后文中说明。服务器在收到数据后用left（）函数取出前两位进行“身份识别”，然后将其存入相对应的数组中，这样便完成了数据的区分存储。数据转发是服务器最重要的功能，服务器收到PC端发来的数据后向下位机转发，服务器收到下位机传上来的收据后下PC端转发。

以上功能的实现还需要用到以下几个函数：

Listen（）：监听端口；

Accept（）：用于响应连接请求；

Send（）：用于发送数据；

Receive（）：用于接收数据[2]。

还有一些用作数据存储的数组，如csdata[]，csRundata[].

3.3 服务器工作流程图（图3）

4 基于socket编程的PC端的实现

（1）PC端是服务器的控制终端，开发平台和技术支持和上面服务器一样，这里不再介绍。PC端的功能是通过连接服务器向下位机传输控制数据。

（2）PC端操作界面（图4）：

操作界面一共五个区域。其中三个操作区，操作区一和二都是指令和数据输入区，一共10组。每组的指令都相同，一共有六个，分别是：位移，时间，速度，输入，输出，扫描和跳转；每个指令对应唯一的ID，见表1，默认为空。每个数据为四位，和前面的指令ID组成一个数据块，指令ID在前，数据在后。在发送时，每个数据块依顺序连在一起组成数据链。数据块的个数放在数据链的开头，再加上能够被其它设备识别的帧头和帧尾，形成一个数据包。格式如下：

Ni+A5+number+数据块1+数据块2+……+数据块N+5A

Ni：下位机代号（i=1，2，3…）；

A5： 帧头；

Number： 数据块个数；

数据块：指令+数据；

5A： 帧尾。

操作区三是控制区，执行连接服务器和相关操作。还有两个区是显示区，其中左显示区显示软件的运行状况，右显示区显示服务器返回的客户机设备运行数据。

操作界面上的“连接”和“上传”两个按钮分别执行连接服务器和向服务器上传数据的功能。

（3）PC端工作流程图（图5）

5 云端服务器实现

云服务器采用阿里云方案，采用Windows Server操作系统。具体搭建过程：

5.1 租用合适的服务器

进入阿里云首页，选择弹性计算中的云服务器ECS，点击立即购买后选择服务器配置，由于本控制器不需要做大规模的运算，所以选择最为廉价的简约型t1，将服务器地址选为最为便宜的青岛地区，由于简约型t1服务器仅有1核志强E5 CPU和1GB内存，所以在操作系统选项中选择32位的Windows Server 2008标准版SP2 32位中文版，购买后系统会自动安装。

5.2 配置服务器系统

服务器系统安装完成后，在实例详情中点击连接管理终端，输入密码后可以对云端服务器进行操作。首先，为了今后操作方便，在个性化中把计算机，用户文件等常用快捷方式添加到桌面，接着，为了程序不因内存过小而运行不了，在计算快捷方式上右键，点击高级系统设置，选择性能-高级-虚拟内存，将C盘作为托管的系统，然后，为了方便将调试程序传输到服务器系统，在服务器系统中下载安装百度云，至此，服务器系统部分基本搭建完成。

6 服务器与客户机通信协议的制定和实现

根据事先约定：

（1）客户机上传的数据以Di开头，Di结尾（i是客户机号，如1、2、3）；（2）PC端上传的数据格式：Ni+A5+数据个数+数据块+5A。（i是客户机号，如1、2、3）。

7 结束语

采用W5500作为以太网接口的运动控制器与云端服务器连接稳定，数据传送延迟低，PC端客户机数据传输顺利，可以及时观测到运动控制器的工作情况。

参考文献

[1]汪晓平，钟军，等.Visual C++网络通信协议分析与应用实现[M]. 北京：人民邮电出版社，2003，2.

[2]梁伟.Visual C++网络编程经典案例详解[M].北京：清华大学出版社，2010，6.

篇4

云计算是一种通过互联网，以服务的方式提供动态可伸缩的虚拟化资源的计算模式，它将计算任务分布在大量依靠网络连接起来的硬件平台上，使用户能够按需获取计算能力、存储空间和信息服务，并实施多种应用。

物联网是通过射频识别（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，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

由此可以看出，云计算和物联网技术之间拥有着一种紧密联系、互相促进的关系。一方面，物联网的发展离不开云计算强大的运算作为技术支撑。从量上看，物联网将使用数量惊人的传感器，如RFID、视频监控等，采集到超大规模的数据。这些数据需要通过各种渠道向某些存储和处理设施汇聚，而使用云计算技术来完成这些巨量任务，具有十分显著的计算容量优势。从质上看，使用云计算设施对这些数据进行分析、处理与转换，可以更加迅速、准确、智慧地对物理世界进行管理和控制，使人们可以更加及时、精准地管理物质世界，从而达到“智能”的状态，大幅提高资源利用率。由此可以看出，云计算凭借其强大的处理能力、存储能力和极高的性价比，自然而然成为物联网强大的后台技术支撑平台。另一方面，物联网将成为云计算最大的用户，将为云计算取得更大商业成功奠定基石。

“实验动物学”教学中存在的问题

1.“实验动物学“内容多样，教学手段更新不足

由于“实验动物学”在我国是一门较新的学科，所以各有关院校“实验动物学”课程的开设情况存在着诸多问题。例如，教学内容多种多样、教学手段及方法相对陈旧、学时参差不齐、实验课内容及质量不尽如人意等，其教学质量的现状令人担忧。在这样的情况下，学生进行有关动物实验时便会出现实验动物学的基本知识不足及操作技能欠缺等问题。

2.网络教学应用程度差，学生对于授课内容不感兴趣

随着粉笔加黑板的老式手写板书的教学模式逐渐被大屏幕多媒体教学系统所取代，课堂教学可以变得有声有色。但在互联网飞速发展的今天，广大学生对于多媒体的理论教学，更加期待运用先进的方法和技术手段学习到更新、更前沿的知识和更先进的技术。但实际情况是，很多院校在教授“实验动物学”课程时，只是用演示文稿（PPT等）取代了手写板书，其主要内容和教学手段并无太大变化。对于这些在书本上就能看到的传统知识，并不能激发广大学生的学习热情，因此这种教学模式显然是需要改进的。

条件较好一些的院校，会利用自建的校内网络平台一些课程教学内容，但这些资料外校学生往往无法得到，对于通过互联网获取本学科的前沿资料，实时传输给学生的教学模式并没有在相关院校教学活动中得到普及。

3.实践教学环节比较薄弱，动手能力训练欠缺

“实验动物学”是对实践技能要求较高的一门学科，然而部分院校的实践教学环节还比较薄弱。其主要原因为：一是场地设备问题。由于标准化的实验动物设施建设的投入很大，日常运行维护费用较高，还要有专门的管理人员，且单个实验动物设施很难同时饲养多种实验动物。这样使得一些院校宁肯从其他地方购买实验动物用于相关学科实验，也不愿意自己建设和使用实验动物设施开展相关实验动物的教学实验活动。这样，学生很难直观了解到实验动物设施的运转模式，更谈不上参与到实验动物设施的日常工作中。二是实验材料价格问题。由于标准化的实验动物及其饲料等价格的不断上涨，使得实践教学成本增高，因此“实验动物学”实验教学质量和数量大打折扣。三是安全问题。由于操作不规范或使用不标准的实验动物，学生在操作过程中存在着可能受伤或患病的安全隐患。

云计算和物联网技术在“实验动物学”中的应用探讨

目前，中国实验动物学会和北京、广东、湖北、江苏、吉林、上海、福建等地都已经建立了各自的实验动物信息网络，用于本地区实验动物行业的信息和政策引导等服务，同时多数网络都设置了教育培训专栏。这就为更大规模的网络技术应用于“实验动物学”课程教学奠定了初步基础。为了实现资源的最大共享化，我们可以利用云计算技术，把各种信息网资源整合起来，建设一个统一的公用第三方云端平台，既免去了各单位自身服务器的维护投入和使用的局限性，又能方便第三方操作平台统一整合运用与保护所有资源，便于管理。这样，无论是更新客户端，还是新的信息等，由于有了统一的第三方管理平台，这些设置均可以随时补充和更新，并能立即生效。包括学习“实验动物学”课程的学生在内的所有使用实验动物学资源的用户，均可以使用自己的用户名和密码登入该资源库，查找自己所需的信息。这样就达到了资源利用最大共享化的目的。

由于所有资源全部由第三方平台管理，所以以往需要专业计算机人才维护的服务器等设备可以直接移除。一些没有计算机专业知识的人依然可以轻松完成复杂数据的处理，因为这些任务已经交由强大的云端帮你完成了。由于云计算技术对终端硬件配置要求不高，只要有网络的地方，无论是使用手机，还是上网本、台式机，均可随时随地连上云端，新的信息资料，使用各种资源，极大程度地方便“实验动物学”的教学、实训等活动的开展。

物联网技术也可以进一步地应用于“实验动物学”的课程教学活动。例如，利用视频监控系统，可将实验动物中心的各个监控探头纳入各自统一的平台管理系统。这些实时的监控影像资料，可以上传到云端备份保存，不用再保存在自己的物理硬盘中。这样，资料可以随时调取使用，所有线上用户均可以共享这些资源，用作视频教学的范例。基于此项优点，我们可以甄选出规范化实验动物操作技术，借助云计算和物联网技术推向全国，进而建立起视频化的实验动物学实验操作标准作业程序（SOP）。

物联网的另一个应用范例便是芯片识别技术。可将每只实验动物的身上植入微型芯片，这些芯片本身就含有该动物的基本信息。每当想要查找该动物的基本信息时，只需扫描该芯片，基本信息便一目了然。当然，智能芯片的功能不止这一点，它除了具备储存信息的功能外，也能作为小型传感器和发射机。即无论动物在哪，我们都可以清楚地定位到它的准确位置；无论动物发生何种异常状况，我们都可以实时监测到。这样再通过信息采集系统，就能够大大节省人力，我们不用再时时刻刻面对面观察动物。这些信息也可以直接存储于云端，方便随时调用，使得学生在学校学习阶段就能实际接触到云计算和物联网技术在实验动物领域中的应用，并能切身感受到这些新技术应用于教学所带给我们的好处。

篇5

[中图分类号]TN929.5 [文献标识码]A [文章编号]1672-5158（2013）05-0007-01

物联网技术与应用是近十几年来兴起的一种全新的智能网络技术，被看作是信息领域的一次革命性的变革，越来越受到人们的重视，其发展十分迅速，应用的范围领域越来越宽。

移动通信技术在民用领域已经发展多年，技术上比较成熟，已经由第二代（the 2nd Generation，2G）通信技术发展到第三代（3G）通信技术，甚至第四代（4G）通信标准也在许多重点城市和地区开始试运行。

由于移动通信服务使用上的便捷性，使得移动通信的应用已经融人到人们的日常生活当中，越来越深刻地影响着我们的生活方式和通信方式。基于这一点，对移动通信网络技术的理论与技术方面的研究，一直以来都是学术研究和工程领域研究的重点课题。

1 物联网技术

美国麻省理工学院在1999年建立的自动识别中心，提出了网络无线射频识别（RFID）系统的概念。这个系统可以把所有有形的物品，通过射频识别等传感设备，与互联网进行互联，从而达到实现系统内个体的智能化识别与管理的目的，这便是物联网概念的最初来源。

2005年，国际电信联盟ITU（International Telecommunication Union）在突尼斯举行的信息社会世界峰会上，正式确定了“物联网”的概念，并了题为《ITU Internet reports 2005—the Internet of things》的报告，在报告中详细介绍了物联网的基本特征、相关的应用技术、技术发展面临的挑战以及物联网在市场推广中的机遇。ITU在报告中指出：我们正处在一个全新的通信技术发展的时代，信息交互与通信技术发展的目标，已经从原来的满足人与人之间的沟通目的，发展到为了实现人与物、物与物之间的连接，一个无所不在的物联网通信的时代即将到来。

由此可见，物联网技术的发展，突破了信息交互双方的“人”的属性的限制，将传统的信息通信网络延伸到了更为广泛的物理世界，将连接扩展到了物与物以及人与物之间，从而形成了一个物的联网的世界，即物联网。

物联网技术的基本特征主要包括以下三个方面：

（1）全面感知的特性：物联网技术可以利用射频识别、二维码、传感器等多种技术来随时随地的对网络成员进行信息的采集。

（2）可靠传输的特性：通过将物直接接人信息网络，需要通过可用的多种通信网络进行信息交互和共享，以保证信息传输的可靠性。

（3）智能处理的特性：通过使用多种智能计算技术，从而对采集到的海量的物体数据和信息进行处理，以实现智能化的决策和控制。

2移动通信网络资源管理

移动通信网络资源管理作为移动网络通信的核心和关键技术，主要职能是对移动通信网络中有限的资源进行合理地分配和管理，并可以在网络负载和资源的空间分布不均匀的情况下，能够及时调整可用的网络资源，从而保证移动通信系统的可靠工作。

不同种类和技术基础的无线通信网络，其所采用的信号传输技术、多址接入方式会有所不同，相应的通信网络资源的管理机制也会存在诸多的差异，但是，移动通信网络的资源管理问题，就其根本目标，可以分为两个方面，一是实现既定的用户级目标，二是实现通信网络的系统级目标。通常，用户级目标的实现，主要体现在通信网络使用中的用户体验上；而系统级目标是从技术的角度考虑，达到最大化系统吞吐量或者频谱利用效率、提高移动网络的系统发射功率的效率等几方面，具体的研究内容包括以下几个方面：

（1）功率控制：其主要目标是，在维持通信链路服务质量的前提下，尽可能减小通信时的功率消耗，从而节约能源，延长移动通信终端电池的使用时间。

（2）切换控制：当移动通信的终端从一个基站的服务当中切换到另一个基站的服务当中时，需要尽量保证该用户的通信服务不被中断。

（3）接纳控制：在保证已经连接进移动通信服务网络的用户的正常业务使用的同时，应该尽可能地接纳更多用户，从而更有效地利用网络资源，最大化移动通信网络的综合性能指标。

（4）调度机制：使接入网络的各分组用户，能够充分合理地利用通信网络的资源，合理分配数据传输速率和分组长度。

（5）负载控制：在移动通信网络过载或即将过载时，需要即时进行网络资源调整，从而保证通信网络的稳定可靠运行。

3物联网技术与移动通信网络资源管理的契合点

通过以上的分析，我们可以看到，移动通信网络资源管理的核心问题，即是对网络资源的合理分配问题，而网络资源得到合理分配的前提，是对资源的属性、分布等信息的全面、有效、快速的掌握，并将这些分布与控制信息可靠地传输到网络资源管理节点，通过更高效合理的智能资源分配算法，来对有限的通信网络资源进行整合安排，这些移动通信网络资源管理需求，恰恰是物联网技术所反映出的基本特征，也即是说，通过使用物联网技术，可以更加恰当、高效地完成以上的资源管理任务。

4结论

移动通信网络资源管理是移动通信网络应用的核心问题，是无线网络通信领域研究的重要课题，其目的在于通过功率控制、切换控制、接纳控制、调度机制、负载控制等技术，在保证通信网络服务质量的前提下，合理、高效地利用网络资源，从而提高移动通信网络的综合性能。

利用物联网技术，可以很好地解决移动通信网络的资源管理问题，并且物联网在信息采集层上的优势，可以更加全面、实时地采集移动通信用户的非隐私眭信息，从而提高移动通信应用的商业价值。因此，研究基于物联网技术的移动通信网络资源管理技术，是值得我们下大力气研究的课题。

参考文献

[1]刘云浩.从普适计算、CPS到物联网：下一代互联网的视界[J]中国计算机学会通讯，2009，502）：66 69

[2] International Telecommunication Union，Internet geports 2005：TheInternet 0f thingslRI.Geneva：ITU，2005