时间：2023-10-27 10:36:06
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深人了解物流企业（广西丽都物流有限公司、广西南宁南都物流有限公司、广西昊晟国际物流有限公司）仓储管理过程，均发现现在的物流企业普遍存在耗时长、效率低、成本高的问题。
1.2系统的设计阶段
根据市场调研结果，为企业生产线仓储管理的每一个过程设计相应的实施模块，保证企业在运用系统时能够与企业生产紧密结合。
1.3系统代码编写阶段
根据系统的设计模块需求，使用RFID自动识别技术、E-DI交换技术代码访问安全性指定基性类CodeAccessSecuri-tiesAttribute等技术进行、系统代码编写，本研发采用通用的RUP保证了实施质量。在一些CPM上和关键实施单元，大量米用了敏捷建模(AgileModeling,AM)和极限编程（ExtremeProgramming：XP极限编程），大大地提高了研发的实施效率。
1.4系统测试及试点
首先对研发的系统进行相关扣程序测试，其次通过中试阶段后，将系统实地进驻广西丽都物流有限公司、广西南宁南都物流有限公司、广西昊晟国际物流有限公司试点考察。
2.1总体目标设计
2.1.1基于物联网技术的仓储管理系统主要功能该系统主要功能包括人库管理、出库管理、在库管理、财务管理和仓库管理。实现五项关键技术：多途径全方位自动采集物资信息；有线无线网络无缝切换；在多种终端与系统平台之间安全同步传输数据；建立仓库全景3D;面向用户角色生成报表。
2.1.2分布架构
基于WebSERVICES多层分布式架构，集成移动APP应用，支持不同地点、不用的用户使用系统而不受任何影响。系统开发完成后将会使企业储能力库存和发货正确率进一步提高；同时库存和短缺损耗减少，劳动、设备、消耗等费用降低。这些最终都给物流仓储企业带来实在的经济效益。
2.2基于WebServices多层分布式架构
系统的设计开发采用通用的RUP(RationalUnifiedPro¬cess),保证了系统开发和实施的质量，同时在一些CPM(CriticalPathMethod,关键路径法）上和关键实施单元’大量地采用敏捷建模（AgileModeling,AM)和极限编程（ExtremeProgramming：XP极限编程)。
系统可以本地部署，也可以运行于云端，仓库也许分布于全国各地，但是都可以有个性化设置。云服务架构只需进行简单配置，就能够适应客户需求，并且他们之间还能有效协作，同时系统把二维码、条码、FFID进行整合，把温度传感器、上湿器和WMS进行整合，打通控制和管理系统的壁垒，真正实现双向控制智慧物联（如图1所示)。
2.3功能模块设计
物联网智慧仓储管理系统主要功能模块如图2所示。
2.3.1后台管理系统
(1) 用户管理。一个用户可以属于多个组，一个组可以包含多个用户。用户组相当于部门的概念（用户组每次层次的概念，也就是说用户组不能包含用户组)。(2)权限管理。“权限管理”是对用户（职员）或部门(用户组）授予用户对业务系统的使用权限。授权成功，用户登录业务系统，系统将按照权限分配用户（权限取用户和用户组并集，可以理解为最大权限）可使用功能。(3)系统管理。工作计划设置成功后有两方面用途，系统会根据计划协作请求发送当班用户（职员），用户（职员）登录业务系统后可以了解自己和其他用户（职员）排班情况。
2.3.2仓储管理系统
(1) 入库管理。人库管理主要包括“入库申请、入库结算、入库验货、入库订单管理”四大功能块，主要业务流程如图3所示。入库申请有两种方式：①以导入外部EXCEL订单；②手工录人订单。
(2) 出库管理。出库管理主要包括“出库申请、出库结算、出库验货、出库订单管理”四大功能块，主要业务流程如图4所示。出库申请有两种方式：①以导人外部EXCEL订单；②手工录人订单。
(3)在库管理。在库管理主要包括“盘点管理、移库管理和过户管理”三大功能块，仓管员制定盘点和移库计划，业务员负责受理过户业务，主要业务流程如图5所示。
(4) 仓库管理。仓库管理主要包括“货物管理、容器管理、收费设置、车辆管理、排班计划、智能报表”等几大功能块。①货物管理：添加、删除和修改仓库可以存储的货物类别(货物类别分级管理)。添加、删除和修改货物类别下属货物种类。仓库管理过程中的货物，必须是巳定义的类别或货物。②容器管理：分类管理不同货物需要的包装容器。仓库管理过程中，必须使用已定义的容器。③收费设置：设置系统的收费产品、费率和折扣。仓库管理过程中，必须使用已经定义的收费产品。④车辆管理：添加、删除、修改和査询车辆和司机信息。⑤排班计划：用户可以实时查看工作计划，当前在岗人员情况，方便工作协作。系统会根据真实的工作计划，把系统消息和协作请求推送给在岗工作人员。⑥智能报表：通过数据建模、统计分析和CrystalReports技术，面向不同角色用户，定制化、自动化提供各种二维、三维报表。
(5) 客户管理。客户管理主要包括“客户信息、1C卡管理、统计査询”三大功能块。①客户信息：系统可以服务的对象必须是系统的注册客户，在这里可以添加、修改、删除和査询客户信息。②1C卡信息：管理客户1C卡信息，在这里可以为客户办卡或为1C卡充值。充值完成后，系统也可以通过1C卡结算。③统计查询：系统可将客户相关信息全部或部分进行统计汇总分类,并可以实时查询到客户及货物的相关物流信息。
3主要技术‘施
3.1 WebService架构
WebService臬基于网络的、分布式的模块化组件，它执行特定的任务，遵守具体的技术规范，这些规范使得WebService能与其他兼容的组件进行互操作。InternetInter-OrbProtocol(HOP)已经了很长时间，但是这些模型都依赖于特殊对象模型协议、而WebServices利用SOAP和XML对这些模型在通讯方面作了进一步的扩展，以消除特殊对象模型的障碍。WebServices主要利用HTTP和SOAP协议使商业数据在Web上传输，SOAP通过HTTP调用商业对象执行远程功能调用，Web用户能够使用SOAP和HTTP通过Web调用的方法来调用远程对象。
3.2 JAVA语言J2EE标准
J2EE核心是一组技术规范与指南，其中所包含的各类组件、服务架构及技术层次，均有共同的标准及规格，让各种依循J2EE架构的不同平台之间，存在良好的兼容性，解决过去企业后端使用的信息产品彼此之间无法兼容，企业内部或外部难以互通的窘境。
J2EE组件和“标准的”Java类的不同点在于它被装配在一个J2EE应用中，具有固定的格式并遵守J2EE规范，由J2EE服务器对其进行管理。J2EE规范是这样定义J2EE组件的：客户端应用程序和applet是运行在客户端的组件；JavaServlet和JavaServerPages(JSP)是运行在服务器端的Web组件；EnterpriseJavaBean(EJB)组件是运行在服务器端的业务组件。
3.3 移动ANDROIDSDK
Android是一种基于Linux的自由及开放源代码的操作系统，主要使用于移动设备，如智能手机和平板电脑，由Google公司和开放手机联盟领导及开发。Android操作系统最初由AndyRubin开发，_主要支持手机。2007年11月，Google与84家硬件制造商、软件开发商及电信营运商组建开放手机联盟共同研发改良Android系统。随后Google以Apache开源许可证的授权方式，了Android的源代码。第一部Android智能手机于2008年10月。Android逐渐扩展到平板电脑及其他领域上，如电视、数码相机、游戏机等。
3.4物联网IOT应用
3.4.1物联网
物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“TheInternetofthings’’。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。
3.4.2条形码
条形码（barcode)是将宽度不等的多个黑条和空白，按照一定的编码规则排列，用以表达一组信息的图形标识符。常见的条形码是由反射率相差很大的黑条（简称条）和白条（简称空）排成的平行线图案。
二维码（2-dimensionalbarcode),又称二维条码，最早起源于日本，它是用特定的几何图形按一定规律在平面（二维方向）上分布的黑白相间的图形，是所有信息数据的一把钥匙。在现代商业活动中，可实现的应用十分广泛，如：产品防伪/溯源、广告推送、网站链接、数据下载、商品交易、定位/导航、电子凭证、车辆管理、信息传递、名片交流、wifi共同享等。
3.4.3射频识别
射频识别即RFID(RadioFrequencyIDentification)技术，又称无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。常用的有低频（125~134.2K)、高频(13.56MHz)、超高频、微波等技术。RFTD读写器也分移动式的和固定式的，目前RFID技术应用很广，如图书馆、门禁系统、食品安全溯源等3.4.4第三代移动通信技术
第三代移动通信技术(3rd-generation,3G),是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。3G服务能够同时传送声音及数据信息，速率一般在几百kbps以上。3G是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统，目前3G存在四种标准：CDMA2000,WCDMA,TD-SCDMA,WiMAX。
4.系统测试及分析
4.1完全基于WEB的应用
系统利用J2EE平台开发，采用B/S架构，系统在外网服务器上（222.73.181.109：60888)，用户可以通过IE浏览器、CHT0ME、360浏览器（222.73.181.109：60888)即可打开系统登录页面，在登录页面中输人用户名、密码及验证码，进人到系统，操作系统功能，真正实现了SAAS服务模式的应用。
4.2多途径全方位自动采集
系统在收货人库、入库验货、库存盘点等各系统功能环节中使用条码、二维码和RFID作为货物采集标识，系统定义了一套基于EDI数据交换的标准结构，以实现上行对客户、厂家，下行对财务系统、GPS系统、短消息平台等实现标准化接口，保证了系统的开放性。
4.3仓库全景3D和智能报表
通过HTML5实现了3D可视化仓库操作。通过数据建模、统计分析和CrystalReports技术，面向不同角色用户，定制化、自动化提供各种二维、三维报表。实现了面向出人库业务、面向客户、面向财务和面向仓库的动态三维报表。
4.4系统具有友好的人机界面，操作简单方便，界面形象简洁
系统功能菜单实现上采用现代物流通用术语模块功能简单、易用，真正做到了会用电脑、了解物流就能够使用系统。界面设计上主要以方便、简洁、实用等几个方面人手，目前已得到试用公司的良好评价。
4.5具有良好的模块化集成及多层体系结构
软件系统分为多层架构。DBE—数据引擎，RE层一转发引擎，WEX—WEB数据交换层，各个层相互数据调用又保持相对独立，从而保证软件系统的模块化，耦合程度低的特点，降低系统复杂度过高而出BUG的概率。
4.6多途径全方位自动采集
利用条码、二维码、RFID、GIS和GPS技术，实现人库、出库、验货、盘点、调拨、移库等各个环节物资数量、位置信息的全方位感知和自动采集。
4.7双向物联
于监狱而言，罪犯定位信息管理是监管安全工作中的一大难点。传统的人防要求，需要民警高度的责任心，同时也对监狱管理者提出了诸多难题。物联网技术正蓬勃兴起，借助物联网的有关技术，开发相关管理软件，网格化析分管理区域，可以实现准确、即时、有效的定位管理。该系统的开发对于创新监狱管理机制，提高监狱监管安全管控力度，实现“科技强监”、“科技强警”目标，有着积极的现实意义。
1 项目名称、研发背景及其意义
1.1 项目名称：基于物联网技术的罪犯网格化管控系统
所谓“基于物联网技术的罪犯网格化管控系统”，就是应用现代日益成熟的物联网技术，将监狱特定管理区域依照一定的标准划分成为单元网格，通过对单元网格内罪犯主动（被动）[1]携带的电子身份识别标签信息的读取，对该区域的安防信息进行巡查、监督和处置，以实现单元区域之间数据共享、信息共用、资源整合、动态跟踪、全面覆盖的软件系统。
1.2 项目研发背景
安全是监狱履行刑罚执行职能的首要前提，加强现场管控力度是实现监狱安全的最基本手段之一。近年来，随着信息化建设步伐的加快，各地监狱都相继建立起安全防范系统，与信息系统进行了关联应用，在一定程度上实现了安防信息化，但对狱内罪犯进行有效的定位和管理的水平还亟待提升。随着物联网技术的日益成熟，当前对罪犯进行定位管理、越界管理、行为识别管理，以及将各个安防系统进行有机整合等已经成为可能。
1.3 项目的实施意义
一是有助于提升“四防一体化水平”。该系统借助物联网技术，通过对罪犯的网格化管理，有效提高人员分布情况的自动化和智能化查询、管控水平，减少一线民警的简单重复、机械性劳动，降低民警的工作强度，提高警务效能，有效杜绝脱管失控的隐患和漏洞，将管理方式从被动处置问题向主动发现问题转变，并借助系统及时解决问题，从而促进监狱管理水平进一步提高，最终实现人防、物防、技防和联防“四防一体化”。
二是优化警力资源管理。无疑，借助该系统所构建的管理平台，可以有效减少一部分循环、重复的民警管理岗位设置，比如巡查、督察、零星罪犯的带进带出等，使警力得以投入到更需要的岗位，从而实现对警力资源的有效配置。
三是提升监狱信息化系统的应用水平。当前，各地监狱已基本完成了信息化的基本建设，但各信息系统的信息集成和共享的水平还有待于提高，借助现有的网络、信息数据库等基础系统，积极开发适用、小型、经济的软件系统，丰富系统功能，提升应用水平，有助于体现信息化的效益、秩序原则。
1.4 该项目解决的实际问题
当前针对在押犯的管理，普遍存在如下难题和问题：
一是难以准确、实时、动态地掌握罪犯位置和人数。狱内罪犯的流动区域涵盖监舍、教学场所、劳动车间、医院、会见室等多处，根据直接管理的要求，每个区域都需要民警准确掌握其数量、方位以及是否有非法进出特定区域、非法靠近关键设施等行为。当前该项管理工作主要靠民警人工清点，且无法提供历史轨迹情况。
二是对陌生罪犯身份进行即时识别。监狱督察组成员遇有单独活动的罪犯，仅靠罪犯口述及番号牌比对，无法准确验证真伪。对于本监区人员，民警实现全部、准确掌握，也有难度。
三是对临时离群的罪犯的监控难度大、成本高。尤其是在个别罪犯临时离开集中管理场所，如接见、就诊等，都需要民警单独带押，人数变化无法及时准确统计并实现最大范围的周知。
2 项目的基本功能
系统可以实现罪犯的定位管理，借助自动点名、报警管理、轨迹回放和查询统计等辅助功能，改善监狱管理方式，提高民警工作效率，提升安全系数。
2.1 自动点名功能
系统定时自动对指定区域内罪犯进行扫描，读取该罪犯所佩带的电子标签身份信息，自动上传至系统后台，与后台数据进行比对，从而实现自动点名及罪犯的区域定位，从而帮助民警即时掌握其管理区域内的人员流动情况。
2.2 巡更功能
系统根据监狱实际区域分布，划定单元范围，经民警手持点名机，实现补点名和确保人、卡和座位三者合一。点名时，手持点名机按照路线对3-5米范围内持卡罪犯进行点名扫描，待手持点名机放回终端时，系统对罪犯姓名等基本信息进行自动检索，建立巡更记录，并及时显示漏检、漏巡方位。手持点名机还具备及时提醒民警点名和即时报警、显示人数功能。
2.3 人员定位信息功能
系统自动实时、动态显示各指定区域内的罪犯及动态信息。
2.4 报警功能
如出现异动情况，如人数无授权异常流动、人数比对不符等情况，系统自动逐级上传报警信息，民警根据分级授权，进行相应处理。
3 项目的系统架构
3.1 物联网的技术架构
物联网是一种内容复杂、形式多样的系统技术。根据信息生成、传输、处理和应用的原则，从技术架构上物联网可分为三层：感知识别层、网络层、应用层。其技术架构如图所示：
⑴感知识别层。感知识别是物联网的核心，是联系物理世界和信息世界的纽带。感知识别层既包括射频识别（RFID）、无线传感器、摄像头等信息自动生成设备，也包括各种智能电子产品用来人工生成信息。RFID是能够让物品“开口说话”的技术：RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息，通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统，实现识别和管理。另外，作为一种新兴技术，无线传感器网络主要通过各种类型的传感器对物质性质、环境状态、行为模式等信息开展大规模、长期、实时的获取。
⑵网络层。物联网的网络平台建立在现有的移动通信网、因特网和其他专网的基础上，通过各种接入设备与网联网感知层相连接。物联网接入技术包括有线（双绞线、光纤和同轴电缆等）和无线（2G、3G、卫星通信以及蓝牙、Wi-Fi、ZigBee、WiMax等）接入两大类型。
⑶应用层。应用层主要包含应用支撑平台子层和应用服务子层。其中应用支撑用于支撑跨行业应用、跨系统之间的信息协同、共享、互通功能，包括公共中间件、信息开放与信息交换平台、云计算平台和数据存储、数据处理和智能分析智能决策等服务支撑平台。应用服务子层包括精确农业、智能交通、智能家居和公共安全等行业应用。应用层利用经过分析处理的感知数据为用户提供丰富的特定服务，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。
3.2 物联网技术在监狱罪犯网格化管理中的应用
物联网各层之间既相互独立又联系紧密。在应用层以下，同一层次上的不同技术互为补充，适用于不同环境，构成该层次技术的全套应对措施。而不同层次提供各种技术的配置和组合。总而言之，技术的选择应以应用为导向，根据具体的需求和环境，选择合适的感知技术、联网技术和信息处理技术。因此，根据监狱场所的特殊行业要求以及罪犯特殊群体的管理特点，可依托物联网技术建构“监狱罪犯网格化智能管控系统”。该系统的总体架构如下图所示。具体架构相应如下：
⑴感知识别层技术的采用。参照物联网的技术架构，针对监狱工作的实际状况和具体应用需求，结合各种识别与定位技术的研究分析，可选用基于RFID（Radio Frequency Identification）射频识别技术以实现自动身份识别、位置跟踪、预警和自动报警、应急指挥，规范狱内罪犯的行为，使用安全可靠的信息采集方式来监控、追踪、识别罪犯，将信息系统中的个人信息和现实中的个人真正关联起来，实现实时追踪和报警。
⑵网络层技术的选用。各种不同类型的网络适用于不同的环境，合理提供便捷的网络接入，是实现物物互联的重要基础设施。根据当前监狱网络安全需要，一般不采用无线接入技术。
⑶应用层技术的选用。RFID子系统负责采集佩戴在罪犯身上的射频卡或电子腕带中的数据，获取并保存人员的实时位置，将实时报警信息传递给报警管理服务；人员网格化智能管理应用子系统提供对人员位置信息的应用服务与管理，包括人员出入受控区域的监控、自动点名、人员定位、人员动态监控、行动轨迹回放、报警管理服务等。此系统还可以支持继续升级，例如，将来可借助该技术，建立罪犯行为分析系统，通过对罪犯长期行为进行对比分析、关联分析、分类和预测等数据挖掘方法，了解到高危人员的一些违规、危险行为，或者反映特定心理特征的行为，并对这些行为进行监测，及时提出预警，以达到预防和及时处置重大事故发生的目的。
4 项目的关键技术
4.1 射频识别技术（RFID技术）
该技术是一种非接触的自动识别技术，其利用了射频信号或空间耦合（电感或电磁耦合）传输特性的基本原理，通过无线射频方式实现非接触双向数据通信，识别并获取目标的相关数据，实时、准确、快速采集与处理目标物品的信息。该技术具有非视觉范围读写、寿命长、信息量大和抗干扰能力强等优点，在交通运输控制管理、商业自动化、防伪、工业自动化和门禁管理等众多领域有广泛应用。该技术涉及到能耗管理技术、射频定位技术、RFID中间件、系统防碰撞和安全防护等相关技术。
4.2 基于J2EE架构的面向服务的体系结构SOA技术
Java EE是开发可伸缩的、具有负载平衡能力的多层分布式跨平台应用的理想平台。J2EE技术为平台的可移植性、独立性、安全性提供了保障，并且提供了并发的机制，具有较高的性能。基于J2EE平台，可有效提升系统的可靠性、可复用性和可移植性。Java EE体系内的EJB、Java Servlet、JSP、JDBC、JNDI、JTS/JTA、JMS等技术，为构建基于B/A/S（浏览器/应用服务器/数据库服务器）纯三层架构的应用系统提供了稳定的平台。面向服务的体系结构（SOA）是互相通信（例如从一个服务向另一个服务传递数据或协调一个或多个服务之间的活动）的服务的集合，是一个灵活的体系结构，是在计算环境下设计、开发、应用、管理分散的逻辑（服务）单元的一种规范。该系统将分布在网络中的软件资源看作是各种服务，旨在提供面向技术的解决方案，而不必考虑其后台实现的具体技术、具体运行平台、具体物理位置甚至其内部的通讯协议，从而表现出更好的业务灵活性。J2EE是一套全然不同于传统应用开发的技术架构，包含许多组件，可简化且规范应用系统的开发与部署，进而提高可移植性、安全与再用价值。J2EE核心是一组技术规范与指南，其中所包含的各类组件、服务架构及技术层次，均有共通的标准及规格，让各种依循J2EE架构的不同平台之间，存在良好的兼容性，解决了以往用户后端使用的信息产品所存在的无法兼容的弊端。
4.3 服务总线技术
服务总线（Enterprise Service Bus，ESB）是用于将异构应用集成在一起创建业务流程的新的基础设施，它通过将消息、XML、Web服务、数据路由技术来等完成多个应用节点连接，并协调应用间的互动，是一种灵活的、可扩展的分布式计算模型。采用服务总线技术，所有的应用都被作为服务来对待，它们之间通过消息进行交互，应用者不需要知道基础的通信协议或者物理位置，从而更能适应需求的变化。ESB支持多种标准接口，有更好的伸缩性，而不像Web服务那样仅仅利用SOAP/HTTP协议传递服务请求和应答的信息。一方面，它可以用于部门内部应用的集成，如通过JMS、JCA组合已有的J2EE应用，以及通过某些专有的适配器连接专有应用（如SAP），由于无需跨越防火墙，这种集成方式具有较高的效率；另一方面，它也可以用于部门对部门的应用集成，通过包括SOAP在内的各种接口方式连接异构应用，可以跨越部门之间的防火墙，而无需为此编写额外代码，实现多个应用系统之间应用的无缝集成。ESB是从逐步出现的企业通信、互联、转换、面向服务的应用构建、可移植性和安全性等标准中演化而来的，其目标是创建一个真正基于标准的企业级应用骨干网，用来部署业务过程处理系统、协同系统和分布式业务解决方案。ESB是一个实现了通信、互连、转换、可移植性和安全性标准接口的企业基础软件平台。ESB由中间件技术实现并支持SOA的一组基础架构功能，支持异构环境中的服务、消息以及基于事件的交互，并且具有适当的服务级别和可管理性。
4.4 Web Service技术
Web Service不是一种框架，而是一种技术。Web Service是由企业的完成其特定商务需求的在线应用服务，其它公司或应用软件能够通过Internet来访问并使用这项在线服务，它是一种构建应用程序的普通模型，可以在任何支持网络通信的操作系统中实施运行。它是一种新的web应用程序分支，是自包含、自描述、模块化的应用。Web Service是一个应用组件，它逻辑型地为其他应用程序提供数据与服务。各应用程序通过网络协议和规定的一些标准数据格式（HTTP、XML、SOAP）来访问Web Service，通过Web Service内部执行得到所需结果。Web Service可以执行从简单的请求到复杂商务处理的任何功能。一旦部署以后，其它Web Service应用程序可以发现并调用它部署的服务。官方的解释就是：Web Service主要是为了使原来各孤立的站点之间的信息能够相互通信、共享而提出的一种接口。Web Service可以执行从简单请求到复杂业务处理的任何功能。Web Services要使用两种技术：XML和SOAP。XML提供在Web上传送结构化数据的方式，Web Service以一种可靠的自动方式操作数据，XML可以使Web Services十分方便地处理数据，可以使内容与表示方式进行分离；SOAP使用XML消息调用远程方法，这样Web Service可以通过HTTP协议的post和get方法与远程机器交互。
4.5 电子地图技术
电子地图是20世纪80年代初利用计算机辅助地图制图技术而形成的地图新品种，又称为数字地图，是地图制作和应用的一个系统，是一种数字化了的地图。其显示的信息量远远大于普通地图。它可以非常方便地对普通地图的内容进行任意形式的要素组合、拼接，形成新的地图；可以与卫星影像、航空照片等其他信息源结合，生成新的图种；可以利用数字地图记录的信息，派生新数据。电子地图技术科学、准确、直观，大大提高地图应用效率。
4.6 数据挖掘技术
数据挖掘（Data Mining，DM）是20世纪80年代末期新崛起的一门学科，是目前国际上数据库和信息决策领域最前沿的研究方向之一。数据挖掘是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的实际应用数据中，提取隐含在其中的、人们事先不知道的、但又是潜在有用的信息和知识的过程。数据挖掘技术伴随着数据仓库技术的发展而逐步完善；以数据库、人工智能、数理统计、可视化四大支柱技术为基础；数据挖掘主要涉及三个方面：挖掘对象、挖掘任务、挖掘方法，挖掘对象包括若干种数据库或数据源，例如关系数据库、面向对象数据库、空间数据库、时态数据库、文本数据库、多媒体数据库、历史数据库，以及万维网（WEB）等，挖掘方法可以粗分为：统计方法、机器学习方法、神经网络方法和数据库方法，数据任务是指从数据集合中自动抽取隐藏在数据中有用信息，其表现形式为：规则、概念、规律及模式等。它可帮助决策者分析历史数据及当前数据，并从中发现隐藏的关系和模式，进而预测未来可能发生的行为。数据挖掘的过程也叫知识发现（KDD Knowledge Discovery in Database）的过程，它是一门涉及面很广的交叉性新兴学科，涉及到数据库、人工智能、数理统计、可视化、并行计算等领域。
5 项目的应用前景
一是该项目可集成于监狱安防平台，通过对罪犯的定位管理，强化对其动态控制，突出区域管控，提高监管安全系数，提高民警工作效率，实现“科技强警”目标。
二是该项目可应用于对劳务外协人员及车辆的定位管理。
物联网技术的应用能够使经过互联的设备在无人操作的环境下进行工作，大大的提高了物流行业的工作效率。随着科学技术不断的进步，手机等移动设备也能够进行高速互联，通过云计算技术的帮助，物联网技术逐渐走向成熟。物联网在物流管理上的应用提高了物流行业的工作效率，提高物流管理工作的准确性，为物流行业的高度发展提供了广阔的关键。
二、物联网的基本概念
物联网技术是以计算机网络技术为基础发展未来的一种新型的通信技术。物联网指的是将无处不在的末端设备和设施，包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、数控系统、视频监控系统等和“外在使能”的智能化物件或者智能尘埃，例如携带无线终端的个人与车辆等，通过各种无线或者有线，使得长距离或者短距离实现互联互通的通讯网络，应用大集成，云计算等技术，在互联网的环境下，采用适当的安全保障机制，提供安全可靠，个性化的实时在线监控，定位追踪、报警联动、远程监控、在线升级等管理和服务功能，实现对各种事物的高效、节能、安全的“管、控、营”一体化。
三、物联网环境下我国物流的发展情况
（一）物流行业对物联网技术的应用
我国在上世纪末就已经开始了对物联网技术的研究，物联网技术在物流行业中的应用相对来说也比较成熟了，但是，由于我国对物联网技术的应用仍然处于研究阶段，所以，还存在许多需要改进的问题。
目前我国物流行业对物联网技术的运用主要是利用物联网技术进行企业的基础信息化的建设和物流行业办公软件中，对物流行业最重要的业务流程以及业务技术规范中还没有应用到物联网技术。仍然停留在表层的应用上，物联网技术中最主要的辅助物流企业决策的基本功能还应用到物流的管理中去。还有一点明显的不足就是，对于一些微小型的物流企业还没有应用到物联网技术，还停留在传统管理的层面上。
（二）物流行业在物联网应用过程中存在的问题
物流行业在对物联网技术的应用中缺少一个技术上的标准，没有一套完整的管理体制。
1、物流行业对物联网技术的应用仍然处于研究阶段，物联网主要的功能没有被使用，即物联网的辅助决策功能以及管理功能。
2、使用物联网技术的企业没有向更深的层面去发掘互联网的功能，使得互联网的核心功能没有被开发出来。
3、物流行业没有根据自身企业的特点度开发物联网技术的功能，循序渐进的使用方法使得物联网的功能单一化，物联网无法发挥其真正的功能。
四、物联网在物流管理上存在的问题
物联网技术和物流行业的构成都比较复杂的，因此，在物流企业中应用物联网技术进行企业管理也是具有一定的复杂性。因此，我国的物流行业在物联网技术的环境下进行多维度协同管理的过程中无可避免会遇到各种各样的问题。
（一）对物流信息进行融合管理
物联网环境下的数据信息来源广，结构各异，数据量大，实时更新，具有一定的不确定性。物流数据资源的及时有效的处理是实现物流信息优化调度和物流业务实时再造的前提。因此，要及时解决物联网环境下物流信息的融合与管理中存在的问题。
1、缺少物联网环境下对物流信息在服务层面上的信息融合与管理。
2、缺少物联网环境下对物流数据多具有的特点，没有建立针对物联网技术的存储体系。
3、在对数据进行检索应用的过程中，过于重视从技术角度上去研究新的查询语言和数据跟踪技术，忽略了从面向服务的角度研究数据之间的关联关系，建立检索、回溯模型等。
（二）物流行业的业务管理上存在一定的问题
在现行的物流行业的管理中，物联网环境下业务流程管理方面仍旧处于一个理论阶段，缺少实践经验。业务流程再造既是对组织结构和管理模式等的重新设计，还是一次重要的革命，旨在重新塑造符合时展潮流的经营理念和思维方式，对于如何保证物联网环境下物流业务管理，许多学者都开展了相应的研究课题，其中主要存在的问题有：
1、业务流程再造过程中系统需求分析问题。
2、物联网环境下业务流程需要建立一个合理的评价体制和正确的评价方法。
（三）缺少相关的物流管理标准体系
无论国内还是国外都没有制定相关的在物联网环境下针对物流管理的标准，为物流行业和物联网技术发展提供带来一定的阻碍。
五、物联网环境下多维度协同物流管理的对策
（一）加大物联网环境下信息的融合与管理力度
在物联网环境下，应该全面的从数据信息的各种特点出发，对信息进行融合和管理，建立完善的存储系统，完善信息的检索和追踪。
（二）实现物联网环境下物流业务再造
设计合理的业务流程和业务目标，仔细分析系统所需问题，对业务过程中存在的瓶颈进行优化配置，建立合理的评价体系，选择正确的评价方式。
（三）在现有的基础上大力开发物联网技术的潜能
虽然，我国对物联网技术的研究开始的比较早，但是还存在很多的不足之处，物联网环境下多维度协同物流管理还存在很多技术难点，相关的研究人员应该加大对物联网技术的研究，逐渐完善物联网环境下物流管理体系。
近日，宁夏科技厅组织在银川国家农业科技园区召开了农业物联网科技成果推介会，并正式启动实施宁夏农业物联网科技示范工程。该工程是宁夏科技厅贯彻落实宁夏科技创新大会精神，推进“四化同步”与“三产融合”，发展智能农业，进一步提升宁夏现代农业发展水平所采取的一项重大举措，也是推动宁夏特色农业转型升级，构建新型农业经营体系所作出的一项重要部署。
面对当前宁夏农业农村发展的新形势和新任务，宁夏科技厅以高新技术嫁接产业发展为突破口，全力推动以物联网技术为代表的现代信息技术在特色优势产业中的开发与应用。去年，联合西部电子商务股份有限公司与中国科学院合肥智能机械研究所，共同组建了宁夏农业物联网工程技术研究中心，着手研究开发基于物联网技术的设施农业、大田生产、节水灌溉、水产养殖等智能化管理系统，并开展了先期示范应用。今年启动实施宁夏农业物联网科技示范工程，成立了专家指导组，并聘请中国科学院、中国农业大学、中国农科院负责国家层面物联网、云计算、大数据开发建设的专家作为科技示范工程的顾问，开展全面的科技合作，指导宁夏的方案制定、技术开发与应用工作，确保宁夏农业物联网技术示范应用与国内先进技术和服务模式接轨，达到高起点、高标准、高水平。
结合示范工程的实施，宁夏科技厅将组织实施宁夏农业特色优势产业物联网技术应用研究与示范重大科技专项。重点开展特色优势农产品生产物联网技术研究与示范，集成应用物联网实时感知与监测、智能管理决策、综合信息服务等技术，构建区域化、低成本、与现代生产技术深入融合的新型农业产业形态；开展农产品质量安全与物流服务物联网技术研究与示范，构建从产地到餐桌、从生产到消费全领域集中管控质量认证体系和检验检测体系，并建立电商推广营销平台；同时，全面改造提升现有的农村信息化服务平台，组建省域农业呼叫指挥调度服务中心，实现农村综合信息智能推送服务和呼叫服务，探索出一条信息技术引领现代农业发展的新途径。
启动仪式上，应邀出席会议的中国农业大学教授李道亮、中国科学院合肥智能机械研究所常务副所长王儒敬、西部电子商务股份有限公司董事长王红艳作了专题报告，了农业物联网科技成果。共有15家国家和宁夏农业科技园区、创业示范基地与宁夏农业物联网科技示范工程专家组签订了农业物联网科技成果转化协议书，将率先开展农业物联网技术的示范应用。（来源：宁夏回族自治区科技厅）
畜牧业物联网技术，是指将网络技术、传感技术、互联网技术等结合在一起，定点采集畜禽身份信息、采食信息、称重信息、运动信息等畜牧生产过程中的关键信息，通过现代互联网技术传送到后台数据处理中心，在数据分析基础上，以图表和直观曲线方式提供给生产者，对畜牧生产进行有效的管理和监测，或通过GPS、RFID技术等对动物生产全过程进行溯源跟踪和监控追踪，建立畜产品质量安全可追溯体系。近年来，物联网技术在天津市奶牛生产、种猪生产、肉鸡生产等领域有了一些应用。现介绍3种典型案例，供养殖生产者参考。
1.1以嘉立荷牧业和光明梦得等大型牧场为代表通过阿菲金等牧场管理系统的应用，自动采集牧场的生产数据，技术人员和管理者可以针对繁殖、兽医、统计等不同的问题进行分析，了解牧场生产和管理过程中存在的问题，并采取相应措施，实现奶牛生产的精细化管理。
1.2以天津市农夫种猪场为代表应用了智能化母猪饲养管理系统，通过传感器对无线射频耳标的识别，实现对该母猪个体的精确饲喂、鉴定等（荷兰Velos系统）；通过应用种猪自动测定系统，自动采集种猪每日采食信息和称重信息，提高了种猪测定效率。
1.3以部分规模肉鸡养殖场为代表通过应用物联网技术，实现了自动采集鸡舍温度、湿度等，并根据鸡舍环境实时变化情况进行自动控制，提高了肉鸡生产的管理水平。
2存在的问题
2.1饲养方式制约物联网技术推广物联网技术的推广和应用是与集约化生产经营方式相结合的。但是部分以农户为主的养殖小区和中规模养殖场户，受制于设施设备和生产工艺条件，物联网技术改造应用难度大，物联网技术难于应用推广。
2.2物联网技术应用范围偏小在畜牧业生产中应用物联网技术，涉及的信息技术本身比较复杂。因此，目前天津市物联网技术的应用大多数是在大型规模养殖场，特别是在部分的“领军”企业。天津市畜禽养殖量90%以上的中小型养殖场，应用物联网技术的意识不强，其物联网技术的应用仍呈“空白”。
2.3物联网技术应用成本高畜牧业生产中应用的物联网技术，主要有三个来源：一是从国外直接进口技术；二是引进技术在国内经过本地化改造；三是国内自主开发。就目前而言，国内自主研发产品，其软硬件配套和产品稳定性等方面与引进产品尚有很大差距，养殖场户积极性不高，加之引进产品价格昂贵、投入高，部分生产者尚无力应用。
3促进物联网技术在畜牧生产中的应用
围绕构建“高产、优质、高效、生态、安全”的现代畜牧业产业体系，保障动物疫情稳定，保障农产品质量安全，提升畜牧业质量和效益，促进畜牧业增效，农民增收为立足点，按照市场推动和政策扶持相结合，加快畜牧业物联网技术的应用推广和系统开发。经过努力，物联网技术应用覆盖天津市生猪、奶牛、肉羊、蛋鸡、肉鸡五大畜禽种，覆盖一批规模养殖场，建设物联网示范企业，实现饲养环境自动监控、管理精细化和产品可追溯管理。开发应用兽药等投入品监管、远程服务、外埠畜产品监管和本地畜产品质量安全追溯等行业监管平台，实现实时管理。通过示范应用和技术推广，形成物联网集成应用的典型解决方案和技术标准。
3.1企业类
3.1.1肉羊物联网应用平台以奥群种羊公司为主，利用建立的工厂化杜泊、澳洲白绵羊胚胎移植技术体系和快速扩繁优质配套系种羊的生产基础，在生产环节引入物联网技术，建设奥群优质种羊联合育种信息平台、种羊胚胎移植远程服务系统、养殖综合业务管理系统。完善RFID技术自动识别系统、自动称重系统、种羊选育和视频监控等系统，实现对种羊生产过程信息采集和数据分析，与客户扩繁场信息共享，互动挖掘数据。其服务对象包括天津核心育种场、规模扩繁场和合作社组织。完成基于RFID的种羊称重与分群管理、基于有源RFID技术的TMR（全混合日粮）投料监控技术标准。
3.1.2奶牛物联网应用系统以梦得集团、嘉立荷牧业惠泽牧业等21个牧场为主，引进国内外先进牧场综合管理系统，实现对产奶、牛群健康等管理智能化。降低炎发病率，提高配种率和单产水平，实现质量安全可控可追溯。
3.1.3生猪物联网应用系统以中粮肉食、惠康、德润、农夫等企业为主，引进智能化管理系统，实现对猪舍内温度、湿度、通风等环境自动控制。以射频技术为载体，开发智能化养猪管理系统，通过料塔、输送分配绞龙、饲喂器、分离器的有效组合，实现对每头猪的精准饲喂、准确监测。
3.1.4家禽类物联网应用系统引进国内外先进的家禽生产管理信息系统，实现对舍内喂料、光照、温度、供水、压力、湿度、清粪、集蛋等自动监测和控制，为鸡提供恒温、恒湿和清洁的环境，改善动物福利。大幅度降低人工成本，降低呼吸道等疾病发病率。
3.2部门监管类
3.2.1动物防疫和畜产品质量安全可追溯系统完善现有生猪品种系统运行，启用其他畜种应用。优化养殖环节信息采集系统，实现一站式登陆，智能化上传。开发友好的展示界面，开发多种展示方式和数据有效链接。增加畜牧业统计监测预警系统，实现对畜牧生产情况、畜产品价格、市场需求等相关数据快速监测统计，通过统计结果，分析市场趋势，做出预测预警。开发辅助决策系统，实行免疫保护期、疫苗使用、应急物资等预警和智能管理。
3.2.2肉鸡质量安全可追溯平台对肉鸡在饲养过程中饲料兽药投入品使用、防疫、质量监测信息，出栏产地检疫信息，运输过程信息，屠宰环节检验信息，一直到产品上市进入市场各环节信息实现可追溯监管。
3.2.3病死动物无害处理系统在现有生猪基础上，增加其他畜种，开发与保险公司和无害化处理场数据对接功能。
3.2.4动物产地检疫机打出证系统升级支持生猪、家禽等产地检疫需要，优化业务流程管理，提高响应速度。
3.2.5畜牧兽医专家远程服务系统利用天津农业物联网大平台，将天津市多年积累的动物疫病防控经验和典型病理解剖图片置入，向养殖场户提供智能诊断和科普教育功能。
3.2.6动物及动物产品检疫监督信息管理平台利用物联网和RFID等技术，实现对外埠进入天津市的动物和动物产品实现监管数据交换、集成和主动监控等目的。
3.2.7生鲜乳质量安全监管及可追溯系统将鲜奶生产、收购、运输等环节开展信息化管理，构建鲜奶收购站及运输车辆信息管理系统，对鲜奶收购进行信息化管理。
3.2.8武清奶牛综合服务平台良种繁育系统在现有平台基础上，开发奶牛个体信息动态采集技术，佩戴牛只RFID标签，实现对牛只的自动识别和信息记录，提高奶牛场智能化水平；开发集成传感器技术、信息采集技术及网络数据库技术，实现对奶牛个体挤奶的全部自动化及智能化控制；安装监测系统，辅助判定牛只状态，结合无线传输技术，实现实时数据采集；利用物联网技术对种子母牛个体信息进行采集的数据进行挖掘，通过统计和专家分析，为奶牛良种科学繁育提供依据和科学决策。
4对策建议
4.1加强组织协调建议在天津市畜牧兽医局成立推进物联网技术应用推广技术领导小组，纳入全市畜牧兽医工作重点，加强各事业单位和区县畜牧兽医管理部门以及企业的沟通，建立和完善协同工作机制。
4.2加大资金支持力度利用现有的设施畜牧业提升工程、畜禽标准化规模养殖场等项目资金，加大对物联网技术应用的支持。争取天津市经济和信息化委员会、财政局、科学技术委员会等部门对畜牧业物联网应用专项支持。同时，推动引导更多企业开发、使用物联网技术，进一步完善现有系统功能。
中图分类号：TP393 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2015.04.011
Application and Research Direction of the Internet of Things on Facility Agriculture
JIA Bao-hong， QIAN Chun-yang， SONG Zhi-wen， WANG Jian-chun， LYV Xiong-jie， LI Feng-ju， LIU Shao-wei
（Information Institute of Tianjin Academy of Agricultural Sciences， Tianjin 300192， China）
Abstract：This paper preliminary discusses the current main restricting the further development of agriculture IOT bottleneck problem， put forward the applied research lacks is the key factor. Facility agriculture IOT application research to combine the production practice and future development trends， mainly in five aspects， including the data accumulation and analysis， research suitable application model， development for making a fool of Internet management system， study agriculture IOT application standards， strengthen the monitoring and research on crop physiological and ecological information.
Key words： greenhouse; facility agriculture; internet of things; application and research
农业物联网是物联网技术在农业生产、经营、管理和服务中的具体应用。它利用各类感知设备，采集农业生产、农产品流通以及动植物本体的相关信息，通过无线传感器网络、移动通信无线网和互联网传输，最后通过智能化操作终端，实现农业产前、产中、产后的过程监控、科学决策和实时服务[1]。
近年来，随着物联网技术的不断发展，其应用已经涉及水产养殖与畜牧业、种植业、农产品加工、运输与流通等农业领域。由于设施农业是在人为可控环境保护设施下的农业生产，更有利于物联网技术助力设施农业实现精准高效，因此设施农业物联网技术的推广应用成效最为显著，前景十分广阔。
1 物联网技术应用于设施农业的历史及现状
发达国家设施农业物联网发展较快，20世纪后期就已经有基于网络化、分布式的温室环境控制系统研发的报道，这与他们先进的生产管理水平密切相关。英国研发出用于储藏室或花园温室的入侵警报系统和霜冻系统、通风加热控制系统、远程无线洒水系统等系列无线设备;日本研究开发出“Open Plannet，OP”双向远程监控系统，利用基于以太网的嵌入式网络技术实现了温室环境和视频的实时动态监控[2]。荷兰向花卉培育者提供植物生长控制系统，可以实现复杂环境下温室植物的个性化追踪管理。在美国，20%的精细农业都应用感知技术，在农业生产信息获取、生产管理、辅助决策、智能实施中发挥了关键作用。美国加州研发出的“草莓培育物联网系统”能够实时监测植物的生长状况，根据土壤和环境空气的动态变化，自动启动施肥浇水或温度调节等智能设施。近年来，随着一些发达国家大面积推广精细化、自动化的农业生产技术，对农作物的生长环境进行监测，并针对作物生长需要进行生长环境、农业机械的自动控制，使得物联网技术可以无缝接入，应用环境较为完善[3]。著名的系统有英国开发的农业管理与决策选择系统、美国的作物决策管理系统等[1]。有此作保证才能真正实现农业生产管理的智能决策与控制。这其中，欧美发达国家尤其值得我们学习的是农业知识处理与应用系统开发方面，他们通过集成大量知识和农业生产流通第一线数据，来为品种选择、土壤营养诊断、水肥管理、病虫害诊断、农产品加工、流通等农业生产全过程提供信息化服务。
我国物联网的研究几乎与国外发达国家同步进行，在农业上的研究应用领域也较为广泛。2011 年，农业部了《全国农业农村信息化发展“十二五”规划》，包括北京市设施农业在内的三大国家级物联网应用示范工程开始启动， 2013年，上海、天津、安徽3个省市被农业部列为农业物联网区域试点[4]，我国农业物联网发展驶入快车道。迄今全国已有8个省（区、市）（另外还有黑龙江、内蒙古、新疆）承担的国家物联网应用示范工程和农业物联网区域试验工程先后启动实施，并取得了阶段性成果，也带动了各地农业物联网的发展。
成绩较为突出的如：北京市重点开展了农业物联网在农业用水管理、环境调控、设施农业等方面的应用示范，开发了与农业技术结合的墒情监测系统，为政府决策、农户技术指导、公众消费和设施蔬菜生产管理提供了便利，实现了设施农业环境监测和农业用水精细管理[5]。江苏省则开发了基于物联网的智能农业管理平台，侧重对设施农业、猪舍生产环境进行监控，一定程度上实现了对农业设施的自动化管理，并逐渐开始进行规模推广[6]。天津市建成了国际先进的农业物联网平台，实施了农业生产经营物联网智能化控制与管理工程。应用种植业设施环境信息监测、智能化控制与管理等物联网技术，建设了总面积逾667 hm2的核心试验基地，开展了约1 000栋节能温室的示范应用。此外，国内许多企业也加入到农业物联网研发行列，如北京昆仑海岸传感技术有限公司、大唐移动通信设备有限公司、上海顺舟网络科技有限公司等在开发产品的同时，还提出了设施农业物联网体系解决方案来构建设施农业智能控制系统，以适应各种类型和不同规模的生产需要 [7]。
2 物联网技术在设施农业应用的发展瓶颈
虽然农业物联网技术在我国设施农业中的应用成效较为显著，但农业物联网是项复杂的工程，在我国总体上尚处于试验阶段，目前主要在示范型农业、科研温室等系统中有所应用，距离大规模商业化应用还需要一定时间。促进农业物联网蓬勃持续发展，必须面对制约其发展的瓶颈问题。目前，我国设施农业物联网发展中的主要问题可以概括为以下3个方面。
一是优质农业专用传感器的缺乏。农业部信息中心主任李昌健说：“目前我国农用传感器种类不到世界的10%，国产化率低、缺乏市场规模效应。在覆盖面、适用性等方面还有很大提升空间[4]。”而且，国内产农用传感器良莠混杂，质量参差不齐，性能不够稳定，使得监测数据不够准确，又没有权威的评价标准，因此农业生产者很难信赖物联网设备。
二是资金投入大、回报周期长。农业物联网基础设施建设不仅一次性资金投入大，需要长期更新维护，而且回报周期长。目前，我国仍以小农户分散经营为主，农业整体比较效益低下，对于普通农民来讲，物联网设备价格偏高[4]，过于“高大上”，很难大面积推广。只有规模经营或者高效种养殖业才更有利于物联网技术的推广应用。
三是应用研究缺乏，急需“接地气”的生产应用参数及软件产品研发。目前国内农业物联网的市场需求仍然是以设备采购、网络接入为主，在设施农业生产上还主要停留在监测与初步分析环节，没有真正意义实现科学决策和智能控制，根本原因在于对数据分析及其生产应用的研究不够重视。
综合分析三方面问题，首先对于设备问题，我国的企业、科研机构普遍较为重视，相信随着科技的迅猛发展，大批低成本、低功耗、性能好的各类农业传感器很快会在市场上涌现。其次对于资金问题，当前还是政府投入引导为主，随着设备成本的降低，政府补贴的实施（据报道，有关部门正在研究建立农业信息补贴制度，加快推动将农业物联网相关产品和装备纳入农机购置补贴目录[4]），将会引入电信运营商、企业、科研单位、高校等社会力量的加入，逐步形成政府引导、投资主体多元化、运行维护市场化的格局。因此，制约农业物联网技术在我国推广应用的最大瓶颈无疑是采集数据如何应用，物联网如何为农业生产带来实实在在的效益，即如何打破“拿上来一大堆数据，却不知道干什么用”的窘况。重视“应用层”这个顶层设计，以应用为导向来做研发，是农业物联网发展到今天必须引起重视的核心原则和目标。
3 设施农业物联网技术应用研究方向
设施农业物联网应用研究涉及的领域较为广泛，确立研究方向要结合生产实际和未来发展趋势，可以重点从5个方面研究入手。一是注重数据的积累与分析，通过分析各类型数据发现农业生产规律，建立设施作物水肥管理模型、病虫害发生预警模型等，用于指导生产;二是研究成本低、效果佳、面向不同作物栽培的各种类型设施的应用模式，包括研究设施内网络节点的布控、设备系统的集成等;三是开发适用于当地设施生产实际、扩展性好、操作简便的物联网管理软件，结合专家模型的嵌入，成为农民身边的技术管家;四是以农业物联网技术应用研究为基础，制订操作性强的农业物联网应用标准，如针对不同设施蔬菜种植制定物联网栽培管理应用标准、蔬菜环境监测系统集成规范等，便于推广应用;五是加强作物生理生态信息的监测与研究，从长远来看，研究作物生理生长模型是提高设施作物生产潜力的根本和核心技术，有必要及早开始规划并实施[8-9]。
综上所述，随着科技的不断发展，农业物联网技术设备将会日臻成熟，但要大规模推广应用，得到市场的认可，还必须与各地区农业生产实际相结合，不能操之过急。要优先从基础好、规模化程度高、产值高的行业入手，但更为关键的是要提升数据分析能力，加强应用层面的把控与研究，才能充分发挥农业物联网的优势。
参考文献：
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[2] 张唯，刘婧.设施农业种植下物联网技术的应用及发展趋势[J].科技广场，2012（1）：238-241.
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[4] 乔金亮.物联网如何和农业更好结合[N].经济日报，2013-11-5（13）.
[5] 许世卫.我国农业物联网发展现状及对策[J].中国科学院院刊，2013，28（6）：686-692.
[6] 刘家玉，周林杰，荀广连等.基于物联网的智能农业管理系统研究与设计――以江苏省农业物联网平台为例[J].江苏农业科学，2013，41（5）：377-380.
1 物联网技术专业的发展及就业现状
我国于2009年8月提出“感知中国”以来，将物联网正式列为国家五大新兴战略性产业之一。根据各地的物联网产业发展规划，江苏、浙江、广东、北京、成都等地都纷纷上马物联网项目，其中江苏力在2010年全省物联网产业销售收入超1500亿元，2015年拟超4000亿元，其中无锡要达1000亿元。目前我国已经形成拥有从材料、技术、器件、系统到网络的完整产业链，物联网产业规模已经达到数千亿的规模。物联网已经成为政府积极研究与推进的产业，工信部有关人士表示，因各地政府均需开展物联网项目，物联网人才非常缺乏。以无锡为例，无锡到2015年总投资40亿元，集聚各类传感网企业500家，实现产值500亿，需要引进和培养高级物联网人才5000名，集聚从业人员5万人。
在《中国RFID产业发展年度报告2010》中指出，物联网95%技术问题已解决，目前，最为紧缺的物联网人才不是高精尖端人才，而是应用和服务人才，这种人才的需求恰好符合高职的人才培养定位。高职院校物联网技术方向的毕业生面向的岗位是物联网应用的开发、物联网产品的测试、物联网系统的实施与维护、物联网产品的营销及推广等。
2 物联网技术专业的课程设置
物联网技术是典型的交叉学科，是多个学科的融合，涉及到电子信息工程技术、通信技术、计算机科学与技术、自动检测技术等等，物联网技术专业课程的设置需要综合考虑相关学科的特点以及关系。物联网技术专业从2010年以后才在各高校逐渐设立，还没有一个完整的标准和体系，高职教育又与本科高校在人才培养目标上不同，主要为了培养适应区域经济社会发展需要的高端技能型专门人才。高职物联网技术专业的人才培养目标既要使学生具备上岗的基本专业能力，又要使学生能够不断自我提高，学会交流沟通和团队协作，提高实践创新能力，以适应经济快速发展和物联网迅速进步。
根据物联网技术的知识体系结构，物联网技术专业人才必须掌握感知层、网络层、应用层等关键技术的专业知识和技能。在课程设置上，尽可能多地覆盖专业的知识，主要包括以下几方面：（1）通识课程，主要指大学生素养的培养，包括政治、思想、道德、心理素质的成长以及职业素质的培养，涉及到的课程有思想政治教育类课程以及企业职业化类课程；（2）技术基础课程，主要包括在物联网系统设计所必须的硬软件设计基础以及基本的计算机设计、开发技能，涉及到的课程有模数电、计算机C语言、电子CAD、单片机技术与应用等；（3）专业能力课程，主要是系统地掌握物联网技术体系结构中的各领域的专业知识，培养物联网系统中硬软件的设计开发以及应用能力，涉及到的课程有传感器、计算机组网、物联网组建等课程。
3 物联网技术专业的人才培养探讨
物联网技术是时代科技进步的产物，物联网系统丰富多彩，简单枯燥的灌输教学无法满足物联网技术的专业要求。激发学生的兴趣，提高教学的实践性才能使学生更深入的掌握知识，提高学生的实践动手能力，符合高职人才培养的目标。
3.1 以赛带学，调动学生学习的积极性
高职院校学生相对本科院校的学生基础薄弱，部分学生缺乏主动学习的积极性。在教学的同时，有针对的选择部分学生参加物联网技术专业相关的设计类竞赛，能够很好的以赛带学，以少带多，逐渐培养学生对物联网技术专业的兴趣，提高学生的实际动手操作能力。
3.2 校企合作，带动学校专业建设
高职教育的特点决定人才的培养必须密切联系企业的生产现状，物联网技术专业现在还处于摸索阶段，缺少先行经验，校企合作的开展能够借用物联网企业的实践经验帮助高职院校把握人才培养的方向，同时企业的工程师能很好的弥补高职院校师资力量的不足的缺点，并且高职教师深入企业实践，能够快速提高学校教师的工程实践能力。
3.3 学中做，做中学，多模式培养学生
数字化油田是石油工程信息化的高级阶段，是信息化达到网络化、数字化、模型化和科学化的全新标志。石油工程作为一个跨学科、多专业相互配合的技术高度密集型行业，信息化一直伴随着工程行业的发展，并发挥着巨大的作用。近年来，通过应用驱动和技术研发创新引领的互动式发展，基于物联网技术的数字化建设，在石油工程数据采集、远程监测等领域得到广泛应用，本文针对石油工程生产运行与管理实际，拟基于物联网技术，通过构建集可视化、功能化、数字化钻井系统，以满足钻井日常生产运行、生产管理、生产监控、设备管理的需求。
1物联网基本内涵
国内对于物联网的概念是整合了美国的CPS（Cyber-Physical System）、欧盟的IOT（Internet of Things） 和日本的i-Japan的概念，但又不完全和哪一个相同。由于物联网本身与互联网、移动通讯网、传感网等有密切的关系，因此国内不同领域的专家针对物联网的思考出发点各异，事实上我国对物联网还没有一个精准和公认的定义。物联网体系架构大致有三个层次，底层是用来感知数据的感知层，第二层是数据传输的网络层，最上面则是内容应用层。随着“物联网”技术的发展与广泛应用，从工作办公到日常生活应用都与计算机技术和信息化有效结合，包括我们接触与使用的各种设施与物体以及物品，比如交通工具汽车，居住的楼房，出行必需的公路、铁路、机场，乃至手中的钥匙、手上戴的手表等等，只需要安装一个极小的感应芯片，就可以有效利用红外线感应、全球定位系统、激光扫描技术、无线网络信息系统或者射频技术，使之与互联网相连，进而利用能力超强的计算机群实现智能化管理。为有效整合企业的各类服务、降低重复工作的损耗，可以采用基于面向服务架构（SOA）的物联网企业应用框架，并能通过.Net平台和Java 平台两种技术实现。运用该框架、利用射频标识构建的物联网可以对企业各业务流程进行监控，并实现海量数据资源共享和高效利用，从而为企业资源整合提供了一种可行的解决方案。
2物联网技术特点、作用与应用
物联网的几个关键环节可归纳为“感知、传输、处理”，实现“及时、精确、全面地获取和处理信息，达到科学决策、降低成本、提高效率、保护环境、增强安全等目标”。其中，传感技术、嵌入式智能技术和网络、通信技术为物联网的l展和广泛应用奠定了基础。
2.1物联网技术的主要特点
物联网的主要特点体现在技术和应用层面上，主要包括：一是感知识别普适化。作为物联网的末梢，自动识别和传感网技术近年发展迅猛，应用广泛。从衣食住行中，仔细观察都能发现大量的感知技术的应用。无所不在的感知与识别将物理世界信息化，对传统上分离的物理世界和信息世界实现高度整合；二是异构设备互联化。硬件和软件平台千差万别，不同型号和类别的RFID标签、传感器、移动数据采集终端、手机、移动PC等实现网际间信息共享和融合；三是联网终端规模化，所有构成要件都作为网络终端纳入系统之中；四是管理调控智能化。物联网将大规模数据高效、可靠地组织起来，为上层行业应用提供智能的支撑平台；五是应用服务协同化，物联网技术覆盖生产运行与管理的各环节，可以有效提高企业整体信息化程度。
2.2物联网技术的作用
通过将物理对象与信息承载体无缝联接，实现虚拟和物理世界的一体化，使得物理对象积极参与业务流程（互动，通信，控制），通过对数据的大规模采集与集成智能运用，最终实现商业价值和社会价值。物联网是一种非常复杂，形式多样的系统技术。根据信息采集、传输、处理和应用的原则，可以把物联网分为感知层、网络层、管理服务层和应用层
3 运用物联网技术构建数字化生产运行管理平台
数字油田是实体油田的虚拟表示，能够汇集油田的自然和人文信息，人们可以对该虚拟体进行探查和互动。从技术架构上来看，运用物联网技术构建数字化钻井生产运行管理平台是一项涉及多学科的复杂的系统工程，需要信息通信技术、石油地质、石油工程、企业管理等有关专业，旨在更加广泛、及时、准确的进行信息采集；深化应用软件实施，更好的完成信息处理及应用，解决各种生产运行与管理问题；建立更为便捷的信息开放和共享平台，更好的实现信息间的互联互通，为生产运行管理提供便利。
3.1 数字化钻井生产运行管理平台
基于上述分析，笔者拟结合石油生产运行与管理实际，提出一种新的运用物联网技术构建数字化生产运行管理平台的实现方案。该系统主要利用数据传感技术、计算机软件开发、数字控制、计算机网络、系统集成及数据共享技术，开发建成集井场数据自动采集、数据加工分析、设备远程控制、远程视频监控及分析决策为一体的生产运行管理平台。
该系统完全遵循物联网技术的三层结构，在感知层中，利用安装在现场的传感设备及视频监控设备，将生产数据和视频图像实时采集并集中起来；在网络层，利用有线或无线通信网络将数据传送至数据中心服务器；在应用层，利用数据库、计算机软件开发、智能计算、云计算等技术对数据进行加工、分析、整理、，并以文字、报表、图形、图像等方式及时显示出来，实现远程监测、控制、辅助分析、生产决策等功能。按物联网分层原理，钻井生产运行管理平台由数据采集子系统、数据传输子系统和生产运行管理子系统三部分组成。
4 应用前景与展望
物联网技术本身不是一个全新的事物，它的核心在于应用创新。以物联网技术为基础，在构建生产运行管理平台应用包括条形码技术、GPS技术、管理软件等物联网范畴的技术过程中，要进一步深化理解“应用为王”思想，通过持续的应用创新，打造出业内领先的数字化生产运行管理平台。
参考文献：
[1]董h，浅谈新一代物联网在电子商务中的应用，条码与信息系统，2012
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）45-0252-0447
引言
随着科学技术的不断发展，物联网技术也得到了快速的提高，物联网技术是继互联网、计算机之后，信息产业的第三次革命，是引领未来经济增长的一个重要因素，尽管物联网技术现在还不够成熟，但它的发展势如破竹。物联网技术能够实现实时采集任何需要监控、连接、互动的楼宇智能化实体和过程，能够采集其声、光、电、热、化学、力学、位置等各种所需要的信息；并通过各类可能接入的网络，进行物与物、物与人的连接，以实现对物品和过程的智能化感知、管理、控制和识别；在楼宇智能化系统中具有广泛使用的前景。
一、基本概念
1、 物联网技术
物联网的最初是叫做传感网，1999年开始出现了物联网这个概念，2005年得到普及，2009年开始了大发展。物联网就是人与物、物与物直接相互连接传递信息与控制的网络，其本质还是一种互联网。这有两层含义：第一，物联网技术的基础和核心内容仍然是互联网技术，是在互联网基础上的延伸和扩展的一种网络技术；第二，其用户端扩展和延伸到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通讯。物联网被誉为 相继计算机、互联网与移动通信网络之后的有一次信息产业的浪 潮，互联网只是将计算机连接起来网络化，而物联网则是能够将世界上的一切事物都连接起来形成无奇不有的庞大网络。物联网（The Internet of things ）的准确定义是：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概念。比如超市收银台所用的结账系统、各种监控系统、还有各大银行所 提供的刷卡服务和 atm 自动取款服务以及现在被广泛应用的 gps（global positioning system）全球定位系统等等。
物联网技术是一种对传统思维的突破。过去物理设施和网络设施是分开的，机场、公路、房屋建筑物等等实体的世间万物是一路，而数据、宽带等等虚拟的“互联网”是一路。在“物联网”时代，就是将“现实的世间万物” 和 “虚拟的互联网”整合在一起，成为一个统一的网络。全球全世界的运转将会以此为基础，无论是经济管理、生产运行、社会管理，乃至个人生活都将运用到物联网技术。
与其它国家相比，我国的技术研发水平处于世界前列，有着重大的影响力和发展优势。经过了近十几年的努力发展，已经初步形成了现在物联网的体系。物联网在中国迅速崛起主要由于我国在物联网方面的几大优势。第一，我国早在1999年就启动了物联网核心传感物联网技术网技术研究，研发水平处于世界前列；第二，在世界传感网领域，我国是标准主导国之一，专利拥有量高；第三，我国是目前能够实现物联网完整产业链的国家之一；第四，我国无线通信网络和宽带覆盖率高，为物联网的发展提供了坚实的基础设施支持；第五，我国已经成为世界第二大经济体，有较为雄厚的经济实力支持物联网发展。
物联网在中国高校的研究，当前的聚焦点在南京邮电大学。作为“感知中国”的中心，无锡市2009年9月与北京邮电大学就传感网技术研究和产业发展签署合作协议，标志中国“物联网”进入实际建设阶段。协议声明，无锡市将与北京邮电大学合作建设研究院，内容主要围绕传感网，涉及光通信、无线通信、计算机控制、多媒体、网络、软件、电子、自动化等技术领域，此外，相关的应用技术研究、科研成果转化和产业化推广工作也同时纳入议程。
为积极参与“感知中国”中心及物联网建设的科技创新和成果转化工作，保持、扩大学校在物联网研究领域的优势，2009年9月10日，全国高校首家物联网研究院在南京邮电大学正式成立。在实验室，一些“物联网”产品已经初见雏形。此外，南邮还有系列举措推进物联网建设的研究：设立物联网专项科研项目，鼓励教师积极参与物联网建设的研究；启动“智慧南邮”平台建设，在校园内建设物联网示范区等。
2、基于物联网技术的小型采集设备
小型采集设备是采集数据的一种小型设备。数据采集是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采非电量或者电量信号，送到上位机中进行分析，处理。小型采集设备是结合基于计算机或者其他专用测试平台的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的数据采集系统。
基于物联网技术的小型采集设备是一套集智能传感终端、智能控制终端、信息传递终端、用户存储管理、智能组网技术、智能服务发现技术、数据融合算法等模块与一体的复杂设备。
3、楼宇综合管理系统
近年来国内高层建筑不断兴建，它的特点是高度高、层数多、体量大。面积可达几万平方米到几十万平方米。这些建筑都是一个个庞然大物，高高的耸立在地面上，这是它的外观，而随之带来的内部的建筑设备也是大量的。为了提高设备利用率，合理地使用能源，加强对建筑设备状态的监视等，楼宇综合管理系统也就应运而生。
楼宇综合管理系统是智能建筑的重要组成部分之一。楼宇综合管理系统是对建筑物（群）内设备与建筑环境的全面监控与管理，为建筑的使用者营造一个舒适、安全、经济、高效、便捷的工作生活环境，并通过优化设备运行与管理，降低运营费用。楼宇综合管理系统涉及建筑的电力、照明、空调、通风、给排水、防灾、安全防范、车库管理等设备与系统，是智能建筑中涉及面最广、设计任务和工程施工量最大的系统，它的设计水平和工程建设质量对智能建筑功能的实现有直接的影响。
智能楼宇综合管理系统是以实现各专业子系统之间的信息资源的共享与管理、各子系统的互操作和快速响应与联动控制，以达到自动化监视与控制的目的。它追求的目标是：信息资源的共享与管理、提高工作效率和提供舒适的工作环境、采用“分散控制、集中管理”的模式，尽可能地减少管理人员和节约能源、能适应环境的变化和工作性质的多样化及复杂性和应付突发事件的发生。
根据智能建筑的特点和业主对楼宇智能化系统工程的实际功能需求，必须在智能建筑硬件设备的基础上建立一个具有高度开放性、兼容性、便利性于一体的楼宇综合管理系统。进而才能提高系统管理和维护的自动化水平和协调运行能力，真正实现功能集成、网络集成和软件界面集成的设计目标，为智能建筑提供了高效、快捷的超值服务和管理。
二、物联网的应用
物联网与其说是网络， 不如说是应用。对物联网的定义、内涵及特征的梳理让我们认识到， 物联网是一整套立体的、丰富的、适应性很强的概念体系。在推进物联网发展的时候， 需要依据不同时期不同的出发点， 规划一条既符合科技创新规律， 又适应我国工业、信息通信业当前发展水平和一个时期的发展潜力， 并有利于在激烈的国际竞争中快速建立起竞争优势的发展道路， 以更好地满足经济社会发展对物联网的总体需求。
1 物联网在智能城市中的应用
国内的一些地方已经开始对物联网进行了应用性开发， 运用物联网技术， 上海移动已为多个行业客户度身打造了集数据采集、传输、处理和业务管理于一体的整套无线综合应用解决方案。最新数据显示，上海移动目前已将超过10 万个芯片装载在出租车、公交车上， 形式多样的物联网应用在各行各业大显神通， 确保城市的有序运作。在上海世博会期间，车务通 全面运用于上海公共交通系统， 以最先进的技术保障世博园区周边大流量交通的顺畅；面向物流企业运输管理的“e物流”，将为用户提供实时准确的货况信息、车辆跟踪定位、运输路径选择、物流网络设计与优化等服务，大大提升物流企业综合竞争能力。
2 物联网在能源管理与公共事业中的应用
预计到2020 年， 中国将成为世界上最大的能源消费国。由于电网系统效率低下， 发电和输电过程中浪费非常严重。现在， 我们可以利用高科技对事物有更透彻的感知和度量， 不管是安装在室内的计量器还是发电厂里的涡轮。所有这些感知和度量支持我们更好的收集信息和数据， 透过先进的分析工具产生智能洞察， 再以此实时地做出更好的决策。仪表管理技术的进步使个人和企业可以选择使用能源的方式和时间， 这就为使用风能和太阳能等利于环保的能源奠定了基础。对于电力提供商而言， 智慧的电力意味着更高的电力的可靠性和电力质量， 更短的停电恢复时间， 进而实现更高生产率和对电力潜在障碍的防护， 从而更精确地预测需替换的资产设备及支出。智能电表与停电智能管理已经应用。
3 物联网在交通管理中的应用
交通规划者已开始努力促成多个系统的集成， 并在各种交通类型、多个城市甚至国家或地区之间整合费用和服务。智慧的交通系统可以缩短人们的空间距离，（提高生产效率、降低旅程时间和加速突发事件交通工具的响应速度） ，也可保护环境（如改善空气质量、降低噪音污染、延长资产生命周期、保护古迹、景点、住宅） 。
4 物联网在物流业中的应用
物流供应链， 中国物流成本所占GDP百分比一直都高于发达国家， 这反映出供应链运营效率低下的体制性问题。仅以2006 年为例， 中国物流成本占整个GDP的18%，而日本为11%，美国为8%，欧盟仅为7%。在这18%中，运输成本总计超过55%，而存储成本达30%。法规、基础设施和运营等三大瓶颈是中国供应链低效的深层原因， 这不仅削弱了中国企业的竞争力， 也会妨碍内部货物流以及国内需求的扩大。智慧的供应链将促使物理网络和数字网络融合， 将先进的传感器、软件及相关知识整合到系统中。智慧的供应链的价值在于我们可以从各种数据中抽取有价值的信息。包括基于地理空间或位置的信息、关于产品属性的信息、产品流程、条件、供应链关键业绩指标等， 以及数据流的速度。智慧的供应链可以满足21世纪的需求， 它可以提高效率（如动态供求均衡、预测事件检测和解决、旨在降低库存的库存水平和产品位置高度可视性） 、降低风险（ 例如降低污染和召回事件的发生频率及其影响、减少产品责任保金、减少伪劣消费产品），也能减少供应链的环境保护压力（如降低能源和资源消耗、减少污染物排放） 。
5 物联网在通信行业的应用
通信行业，在“2009年中国国际信息通信展览会”上，中国移动展出了手机支付，这就是典型的物联网概念应用。手机支付实际上主要是手机SIM 卡的更换，由普通SIM 卡更换为RFID-SIM卡，而不需要对手机进行更换。
用户在消费时，只需要将手机从接收器上轻轻一扫，就可以方便进行各种购物，以及获得详细的费用清单。中国电信一直在推介自己的全球眼技术， 其实就是远程监控的物联网应用。比如上海海关都采用中国电信的远程监控系统， 通过画面可以对货物进行通关检查， 也减少人力。中国联通日前在上海推出了公交卡手机，通过刷手机可以实现公交车票支付，这些都是典型的应用。
在“物联网”普及以后，用于动物、植物和机器、物品的传感器与电子标签及配套的接口装置的数量将大大超过手机的数量。物联网的推广将会成为推进经济发展的又一个驱动器，为产业开拓了又一个潜力无穷的发展机会。
按照目前对物联网的需求，在近年内就需要按亿计的传感器和电子标签， 这将大大推进信息技术元件的生产，同时增加大量的就业机会。
其它如医疗、城市建设、精细农业等也已展开应用。
要建立一个有效的物联网，有两个重要因素。一是规模性，只有具备了规模， 才能使物品的智能发挥作用。一个城市有100万辆汽车，如果我们只在1万辆汽车上装上智能系统，就不可能形成一个智能交通系统；二是流动性，物品通常都不是静止的，而是处于运动的状态，必须保持物品在运动状态，甚至高速运动状态下都能随时实现对话。
物联网在各个领域的应用现状和未来的发展状况表明， 各个行业对于物联网的需求程度不一， 侧重点更是千差万别。基于目前物联网技术的发展状况， 可以预见， 物联网正在快速地走进人们的生活， 它的实际应用将分以下三个步骤实现： 实现物体的自我感知功能； 物与物之间相互联系， 交换信息； 系统通过分析物联节点的信息， 做出最优化的调整策略， 控制整个系统超优化方向做出改变。
目前物联网的发展正处起步阶段， 仍然面临技术完备性不足、产品成熟度低、成本偏高等诸多制约因素， 但目前良好的外部环境， 将有利于这些问题的解决。相信在不久的将来我们一定会看到一个充满生机与活力的物联网。
三、基于物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中的应用能够解决的问题
基于物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中的应用能够解决的问题，是针对楼宇内的各个业务系统的监控对象、运行参数等实现无线数据采集的智能楼宇数据采集。主要有：
一、布线成本高：楼宇内的布线是相当多的，不仅多而且布线也相当复杂，成本就更高了。据统计，一个工程的百分之六十左右的费用将会应用于线路的铺设上，这对工程建设来讲是一笔相当大的费用，线路的铺设主要包括光线、双绞线、同轴电缆等；此外对于楼宇综合布线中存在的重复布线不但增加不必要的成本，也会降低安全可靠系数。
二、灵活性差：布线是在工程施工初期进行的，然而，一旦布线完成之后很难再次修改或添加。例如当初只考虑控制信号传输，可能只需要双绞线就可以了，但是随着信息数据的不断增多，双绞线的传输能力已经不能够满足大量数据的传输，这就需要对楼宇内的线路进行更新，重新布置光缆。
三、标准不统一，由于现在生产智能楼宇设备的厂家越来越多，生产出的产品质量也参次不齐，最终会导致不同厂家的产品无法共用，然而，在具体施工时有的厂家提供的产品很好用，而有的厂家提供的产品又很难满足用户的需求，这将增加施工难度。
四、施工周期长，智能楼宇的布线周期长，布线时间需要一直跟踪楼宇的建设，从施工初期到施工结束；这将会浪费巨大的人力物力，由于长时间的跟踪布线，容易使得布线出现疏漏和布线错误，这会对工程施工带来影响。
基于物联网技术的小型采集设备的出现就是要解决以上四个大问题，通过对楼宇内的各个业务系统的监控对象、运行参数等实现无线数据采集，来对楼宇进行综合管理。因此，基于物联网技术的小型采集设备将会得到广发的应用，它也是楼宇综合管理系统的发展方向。以本项目的技术为基础，依托移动的无线网络，可以将应用范围扩展到多种与人类活动与环境密切相关的领域中，如环境监测、森林防火，施工安全等领域；在获得可观的经济效益的同时，也会带来巨大的社会效益，所以，基于物联网技术的小型采集设备在不久的将来会得到普及。
四、楼宇综合管理系统的发展现状
随着上世纪九十年代，智能楼宇的理念进入我国，并逐渐影响着我国的建筑行业，使得楼宇逐渐趋于智能化，到本世纪初，随着中国各地高楼大厦的涌现，智能楼宇已经得到了人们的普遍认可和广泛使用；这就要求作为智能建筑管理的核心--楼宇综合管理系统，必须快速的发展。
传统的基于现场总线的楼宇综合管理系统存在着成本高、维护难、扩展难等不足。网线通信技术能够较好地解决上述问题，具有成本低廉、方便灵活、宽带高等特点。因此，基于物联网技术的小型设备将会得到广泛的应用，它也是楼宇综合管理系统的发展方向。
目前，楼宇综合管理系统的应用主要集中在建筑公共资源上，主要包括供配电、照明、空调、冷热源、给排水、电梯自控、安防与消防、综合保安、车库管理、自动抄表等子系统。然而，随着无线网络技术应用的不断深入，安全、便捷、舒适、节能的工作生活环境的内涵不断丰富，随着物联网技术的小型采集设备研究的进一步深入，研究范围也将进一步扩展，将扩展到环境保护和家庭生活空间。
现阶段，我国楼宇综合管理系统还存在着很多问题，如子系统众多设备鱼龙混杂、接口和通信标准缺失、模拟系统任占主流、缺乏专业的管理系统开发商等。
1、管理子系统众多设备鱼龙混杂：
通常的楼宇自动化包含的子系统包括很多，如综合布线系统、电力供应与管理系统、照明控制与管理系统、空调系统的检测与控制系统、给排水系统的检测与控制系统、停车场管理系统、消防与安防管理系统和物业管理系统等等。对这些系统进行集成、信息采集，并对每个管理系统进行深入的了解，掌握各管理子系统的工作流程。在这些子系统中，每种设备的类型都有可能出自不同的厂家，其产品成熟度，功能接口都无法统一，往往在对接协议的获取过程中严重影响工程商和客户的协议对接的准确性，这将会导致对接的不完整性。
2、接口与通信标准缺失：
智能楼宇的管理系统标准有很多，且每个子系统都有不少标准，但一般都是功能描述和验收类的标准，缺少接口类和子系统间的通讯标准。目前，还没有官方规定的接口标准；因为没有接口标准，就无法达到统一管理各个子系统的要求，这就严重影响智能建筑的总体运行。接口与通信标准的缺少，严重影响着楼宇的综合管理。
3、缺乏专业的管理系统开发商：
楼宇管理涉及的管理子系统比较多，这就对管理系统提出了更高的要求，综合管理系统需要高度抽象的框架、较强的接入能力和多样化的展示能力。目前，我国的楼宇综合管理系统的提供商主要有两大类：国外的专业管理系统厂家和国内的管理系统厂家，由此可见，我国要加强对小型采集设备的开发，加强对楼宇综合管理。
随着楼宇综合管理系统的发展与物联网技术的普及，传统的3A说法将慢慢退去，系统将趋于统一，OAS、CAS、BAS之间的界限将更加的模糊，到最后将不再有这些区分，系统集成将更加简便，楼宇综合管理系统的成本也将进一步下降。
基于物联网技术的小型采集设备不但要体现方便易用这个特性，更要体现各子系统接口的标准统一。不同的厂商按照统一的接口标准可以自由开发具体功能，例如一个用户组建了A厂商的楼宇综合管理系统，但该用户一年后看上了B厂商的楼宇综合管理系统，然而，这个用户只需要购买他所看重的那个楼控产品，打开电源，则该产品就能通过采集设备接入到现有的物联网中，正常执行其功能。
五、基于物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中的应用详细技术内容
基于物联网技术的小型采集设备是一套集智能传感终端、智能控制终端、信息传递终端、用户存储管理、智能组网技术、智能服务发现技术、数据融合算法等模块与一体的复杂设备。该设备不但具备基于物联网技术的智能楼宇采集系统的先进性，更体现着智能楼宇系统的标准化程度，所以，该设备将成为智能楼宇采集系统中的核心。
本项目将围绕着物联网在楼宇系统的特性，并主要针对数据采集、传输、加密三个方面：一是数据采集，实现多种楼宇数据到数据采集设备之间的链接和传输；二是数据传输，通过数据采集设备和楼宇管理中心数据服务器发送采集数据；三是数据在传输过程中的安全性。
1、数据采集技术
计算机处理的是数字量，而外部的信息大部分是连续变化的物理量，我们就必须把这些物理量转化成数据量传输到计算机中，因为计算机只能识别二进制的数字量。然而，数据采集技术主要就是对这些物理量进行采集并处理成数字量；例如温度、压力、速度，要将这些信息送入到计算机中进行处理，就必须先把这些连续的物理量，进行转化，转化成数据量，导入到计算机中。计算机是数据采集的核心，完成对整个采集过程的控制、对采集的数据进行处理。
在楼宇通讯中，数据采集技术就显得尤为重要。；楼宇自控通讯协议符合国家相关行业的通讯标准协议，符合国家通讯标准协议是；楼宇自控通讯的先决条件，这样楼宇的信息才能正常通讯。然而，根据楼宇自控系统接口特点，采集设备与前端设备之间采用标准的Modbus、OPC或BacentIP协议，传输方式以zigbee或rfid技术为主，根据现场实际情况两种传输方式可以组合使用。
2、数据传输技术
数据的传输技术，楼宇内网络硬件资源丰富，几乎覆盖到每一栋建筑，可以利用以太网或wifit等方式传输数据，可以降低数据传输成本，提高数据传输的稳定性，因此，数据传输以太网为主。部分前端设备受环境限制，选用无线网络将采集数据上传到监管平台数据服务器。
无论采集哪种无线组网方式能减少布线、施工的工作量。具有以下几个优点：
一、成本低：物联网技术，一般是在“物”里嵌入智能芯片，采用嵌入式处理器和存储器，就单个节点而言，硬件成本相对而言是比较低的。采用开放的简化Zigbee协议栈，工作在2.4GHz免执照的ISN频段。
二、组网能力强：数据的传输技术必须支持树状、星状、网状等多种组网方式，网络的布设和展开无需依赖任何预设的网络设施，节点通过分层协议和分布式算法协调各自的行为，节点开机后就可以快速、自动地组成一个独立的网络。
三、对等网络多冗余、可靠性高：在数据传输中，所有节点地位平等，是一个对等式网络。节点可以随时加入或高开网路，任何节点的故障不会影响整个网络的运行，具有很强的抗毁性。
四、多条路由：在数据传输过程中，节点通信能力有限，覆盖范围只有几十米到上百米，节点只能与它的邻居直接通信，如果希望与其射频覆盖范围之外的节点进行通信，则需要通过中间节点进行连接。
3、数据安全性
后端管理系统采用一体化采集技术，为了保证数据在采集、传输过程中的安全性和可靠性，主要会采取以下几个策略：
一、采集设备在连接至客户端，需要经过身份验证过程才可以进行采集设备注册，网络传输数据包经过高度加密，这样可以保证传输过程中数据不会被第三方所窃取，保证数据在传输过程中的安全性。
二、数据中心客户端以及监管平台都具有报警的功能，这样可以对采集设备状态、采集点数据质量码进行报警。维护人员可针对报警类型进行有效的分段判断，从而快速定位故障环节，且可进行远程故障排查功能。
三、采集设备内置大容量CF卡及存储数据库，采集设备与数据中心连接断开后，可以保存至少一个月内的所有采集数据，从而实现数据中心端的数据完整性。当采集设备与数据中心进行重新连接时，将会主动对断线期间的数据进行历史恢复，同时，支持对指定时间段历史数据人工恢复功能。
物联网技术的引入，将使楼宇智能化系统发生根本性变化，主要表现有如下几个方面：
一、由物联网这个名字就不难得出，物联网技术使得管控对象的“物”本身更加智能化，“物”的内部被植入智能芯片，使其功能发生巨大的变化，使其具备着前所未有的感知功能。这些“物”有普通的传感器智能接收信息，它会对信息进行简单的交换，而带有智能芯片的传感器可以对信息进行一定的运算处理功能，接收信息，并进行一些简单的动作，这在机器人身上得到了很好的体现。
二、任何作为“物”的对象都可以作为管控的目标，大多数都以“RFD”作为基本技术支撑，任何物、动植物、人在理论上都可以根据自身的需要，通过植入智能芯片就可以作为物联网的组成部分之一。
三、充分发挥物联网开放性的技术特点，传统的楼宇智能化系统是自成一体的独立式封闭式的系统，而采用物联网技术是开放式的，具有无限扩展性和联通性的特点，将物联网技术引用到智能楼宇中，这样在世界上具备互联网接入条件的任何一个地点，都可以与自己的物联网进行连接，实现信息交换和控制等功能。
四、使得工程建设更加简易，物联网采用互联网技术与物相连，而互联网技术已经很成熟，应用最为广泛的网络技术，其底层连接方式灵活多样，然而，各家厂商的不同产品只要遵循共同的标准即可实现互联互通；最高层的应用也层出不穷，开发人员具备较为成熟的技术，能够开发出使终端用户享受便利的应用软件。
六、主要技术创新点分析
物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中的应用还不够健全，这就需要相关人员对物联网技术的小型采集设备进行技术创新，提高物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中的应用率。
一、作为管控对象的采集设备本身更加智能化。采集设备内都被植入智能芯片，当植入智能芯片将会使其功能发生巨大改变，会具备前所未有的感知功能。如普通的传感器能够接受信息，并对信息进行简单的变换，而带智能芯片的传感器，能够对信息进行复杂的计算处理，并自行进行一些处理动作。
二、将服务发现机制运用于智能楼宇系统中，从而使得智能楼宇系统具备了“即插即用功能实现”的接口，在一定程度上统一了智能楼宇设备接入接口，这样方便了后续功能的扩展。
三、工程建设更加简易，充分发挥物联网开放的基本特点，传统的楼宇智能化系统是自成一体的独立封闭的系统，然而，物联网是开放性的，具有无限扩展性和连通性。采用物联网这一技术，可以在世界上具备互联网接入条件的任何地点，与自己的物联网进行相连，及时实现信息交互功能。
七、基于物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中的应用能带来的效益
根据对物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中的应用的实例调查发现，物联网技术的小型采集设备已在山西移动楼宇监控系统中进行了应用，该设备的主要作用是将实时采集到的楼宇各业务数据传到监控平台上，实施对数据的透明监控，管理人员随时可以监测到自己所需要的数据，同时可以了解所有设备的使用情况及各类报警信息的处理情况，这样讲不在需要对数据进行繁琐的统计。
（一）、经济效益：在未来几年，物联网技术将得到广泛的应用，物联网规模将在整个产业突破一万亿人民币，而智能楼宇领域至少占据百分之二十。山西移动公司今年6月份之前已经投入300万元人民币，用于本项目的开发以及市场开拓；并计划在未来3年时间收回全部投资并取得较好的经济效益。
（二）物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中应用的社会效益越来越明显，本项目涉及到的学科比较多，能够带动多种行业的发展，尤其是计算机、自动化、工程管理等专业，这样必然会增加我国的就业率，以缓解就业问题，保证社会的和谐稳定；本项目还可以扩展到多个行业，可以提高我国现代化的建设，能够减少事故的发生率，保证人身安全。
（三）从能源角度来看，本项目所用原料与设备均符合国家环境要求，废弃物的处理按国家统一标准执行。本着建立持续、高效、循环采用新工艺、新技术，尽量减少进入开发及今后应用过程中的物质与能量流量，从而减少废弃物的产生和排放。对于成本的核算，引入电算化和内部网等电子网络工具。
（四）从环境角度来看，本项目在开发和管理中始终积极贯彻“保护环境、协调发展、遵守纪律、循环经济、污染预防、人类健康、绿色家园”的环境方针，积极进行环境保护。本项目的后期应用可能扩展到环境监测、森林防火、施工安全等多种与人类环境密切相关的领域中，一方面可以向人类反映出环境的改变，另一方面也可以为人类提供优化环境的依据，物联网技术将在环境方面得到广泛的应用。
结束语
随着时代的发展，物联网技术将会得到广泛的应用，虽然目前物联网技术还不够十分成熟，仍处于摸索的阶段，但随着计算机技术和互联网技术的迅速发展，在智能楼宇系统中采用物联网技术将是未来楼宇建设的发展趋势；物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中的应用将得到广泛的使用和完善。基于物联网技术的智能楼宇系统，其楼宇的安全性和功能性得到很大的提升。物联网技术在国家的大力推动下发展迅速，而且在各行各业得到了应用。智能楼宇在近些年来得以较快发展。物联网技术与智能楼宇的结合，必定将加快智能楼宇的发展，同时也推动物联网技术本身的进步。
参考文献
全国职业院校技能大赛对中职院校专业建设的导向和引领作用在职业教育领域已经达成共识，特别是对于物联网应用技术专业这类新兴专业，各院校的物联网相关专业均处于摸索阶段。大连市经济贸易学校物联网应用技术专业自2014年开始招生，专业建设步伐急需加快。学校从2013年开始参加全国职业院校技能大赛（中职组）物联网技术应用大赛，2016年取得三等奖，通过组织培训以及参赛的成效，发现技能大赛对物联网应用技术专业的建设起到了良好的指导和引领作用。
一、大赛是人才培养模式的创新
全国职业院校技能大赛物联网技术应用大赛的宗旨是：通过竞赛引领相关专业的教育教学改革与专业建设，满足物联网技术应用领域快速增长的人才需求；促进社会对物联网应用技术相关职业岗位的了解，提高中职学生的就业水平。
通过竞赛，进一步促进专业教学内容更新与教学方法改革，深化校企合作，引导专业教学方向调整，以适应物联网产业快速发展及高度关注物联网应用技术的趋势，进一步促进物联网技术（包括自动识别、网络传输、应用开发等）的普及。
大赛更强调培养中职学生的实践创新意识与基本能力，这一点是中职人才培养相对缺乏的因素。物联网专业从大赛的备赛和取得的效果中受到启发，建设周赛、月赛、全国职业技能大赛3个层次循序渐进、依次提升的大赛体系，分别与专业基础课、专业核心课相对应，全过程、全方位地对学生的技术和能力进行培养。
二、促进师资队伍建设
技能大赛是对职业院校学生技能水平的全面检阅，同时也是对职业院校办学质量，特别是教师能力素质的检验。物联网应用技术专业是一个集电子、通信、计算机、传感器、嵌入式系统等多学科的新兴专业，因此，建立一支结构合理、融合多学科门类知识、实践应用能力强的师资团队是物联网应用技术专业建设中急需解决的问题之一。
大赛组织之初，我们就把利用大赛培养一批理论功底深厚、专业技术精湛教师队伍作为一个重要任务。因此，这几年在大赛的带动下把青年教师有计划、有组织地安排到不同的训练项目中协助企业工程师参与指导，边指导边学习。一大批教师在大赛中知识面得到拓展，实践能力得到加强，技术得到更新。同时，企业兼职教师在教学组织、教学方法等方面也得到了快速提升。
三、促进课堂教学改革
全国职业院校物联网技术应用大赛从理论知识、实践操作以及职业素养等方面对学生进行了全面考核，涉及了物联网认知知识，如传感器、RFID技术、串口服务器、Zigbee技术等；物联网技术实操性知识，如物联网应用系统的布线、网络设计连接配置、软件系统部署维护等；物联网技术开发型知识，如.Net客户端开发、.Net Web端开发、Android移动端开发、无线传感网WSN开发等。
大赛结束后，将大赛的培训项目与课程进行整合，促进了教学内容的改革。比如，“智能农业、智能家居、智能商超实训等课程”依托大赛项目智慧社区中的部分案例作为教学项目，以实际产品为教学载体，把工程要求、企业技术融入教学。
在教学中以实际产品为教学载体、项目引领、任务驱动、把工程要求、企业技术融入教学。在教学中，将以教师为中心变为以项目为中心，被动接受变为主动探索；一切由教师说了算变为学生质疑探索、讨论、研究，过去的纸上谈兵、空讲理论变为真刀实枪做产品。教学模式和方法不断创新，大赛的培训过程就是职业教育教学模式方法改革的练兵场和试验场。
四、优化实训基地建设
中等职业教育务必要突出实践能力培养，实训基地是完成实训教学和培养学生职业素养、技能的主要场所，在专业建设中起着重要作用。
学校物联网应用技术专业起步较晚，实训基地的建设还在规划阶段。根据技能大赛的比赛模式、赛题内容以及要求，对物联网应用技术专业实训基地的建设方案进行了调整；依托国家级示范学校建设，及时完善实训基地的软件和硬件，主要针对课程体系中硬件安装、网络组建的核心技术开展实训教学。将技能大赛中关于Zigbee组网的相关要求融入平时的实训教学中；根据大赛试题中PC端开发以及移动端开发内容、形式，以智慧农业、智慧超市和智慧社区为主要情景建设物联网开发综合实训室。
五、构建开放的大赛平台
由于大赛的周期长、项目多、任务重、要求高，客观上需要构建一个开放的平台。在组织过程中，我们保证了参赛学生的来源是开放的。选手报名不限专业、不限年级；教练员队伍的组成是开放的，教练员的选聘不限专业、不限教学部、不限学校制，有计算机专业教师，也有供用电专业教师，有学校专任教师，也有企业工程师，还有大赛经验丰富的兄弟院校教师。
这样一个开放的教学研究平台一方面有利于不同专业、不同年级的学生相互交流、相互学习，另一方面促进了专业教师队伍的建设，在训练交流中学校的专职教师与企业工程师合作，师生共同参与实战训练，做中教，做中学，提高了专业教师的实践能力和教学项目的开发能力。而企业兼职教师与校内专任教师相互学习、取长补短，使兼职教学的组织管理、教学方法以及教案制作规范性等方面均得到提高。
总之，职业技能大赛的社会影响力以及社会关注度不断提升，物联网应用专业作为新兴专业，在进行专业建设方面要充分发挥职业技能竞赛的引领指导作用，积极开展课程体系建设、课程建设、师资队伍建设以及实训室建设，促进物联网专业的快速发展，提高物联网专业人才培养质量。
参考文献：
1 前言
现阶段，随着高新科技的快速发展，物联网在各行各业的应用逐渐增多，物联网技术由于集成了远程的监控与遥测、自动化采集与传输等最新技术，对环境监测工作将起到重要的作用，将会彻底改变现有环境监测工作的理念与方式。
2 物联网的概念
物联网（The Internet of things，IOT）是指在互联网的基础上扩展和延伸到物体与物体之间信息交流的一种新型信息技术，物联网的定义是实现物体与物体、人与物体、人与人之间的信息交流。物联网在国内的应用一般是使用定位系统、红外线感应仪、全球定位系统（GPRS）、激光扫描仪和气体感应器等设备间的信息，进行交换和记录，实现检测、定位、监测和扫描的一种信息技术，实现各种设备之间信息的交流，让使用者能够在物联网中得到需要的信息，让监测和管理的信息具有时效性和保证其准确性，达到人工智能化的监控，提高工作效率和生产力，弥补传统工作中的不足。物联网在现代被广泛运用于各个领域中，例如智能交通、医疗服务以及环境监测等各种方面，也体现了物联网的智能化与实用性。
3 环境监测中物联网技术的应用
我国传统的环境监测技术，在技术限制和设备设施不完善的情况下，环境监测的范围、内容、准确度、时效性以及数据的应用，都无法从根本上满足环境保护的需要。随着物联网技术在环境监测中的应用，可以让我们更加准确、及时的获取环境监测信息并充分应用到环境管理工作中，保证对环境的科学高效化管理。
3.1 大气监测中物联网技术的应用
大气质量自动监测，是利用物联网技术在监控范围内布设各种特定的传感器，通过各种传感设备对大气环境中的二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳、可吸入颗粒物、细颗粒物等指标进行数据采集，将数据通过网络实时向监控中心进行传输，不仅仅可以实现同步监测的基础功能，同时也能实现预报功能的一种全面监测。目前随着物联网技术应用的不断深入，对大气环境数据的分析、利用、综合评价以及预警等方面都在向广度和深度扩展。
3.2 水质监测中物联网技术的应用
在我国水资源日益紧缺的时代背景之下，水质环境监测工作的重要性也越来越突出，只有做好水质环境监测工作才能为水资源的合理开发、利用以及保护提供科学的资料依据。在水质监测过程中通过运用物联网新技术，在重点水质监控位置上布放传感器，通过无线传输方式24小时在线监测水质的各项变化，提高监测数据的准确性和时效性。水质监测通过与物联网技术的进一步融合，不仅为水环境治理提供了有力的数据支撑，而且还能有效地搭建水质监测预警平台，在水污染事件中发挥出重要作用。
3.3 重金属污染监控中物联网技术的应用
随着现代化工业化进程的加快，更加注重对重金属的环境监测，由于重金属污染不仅具有持久性的特征，同时也难以进行根本上的消除。通过物联网技术的应用，在监测的范围内，一旦水中重金属因子含量出现异常就会报警，为重金属的清理争取更多的处理时间，对污染进行及时的补救，同时可以为后续处理工作提供准确、可靠的技术支持。
4 物联网应用于环境监测所面临的问题和趋势
近年来，物联网技术虽然在环境监测中有着相对广泛的应用，推动了环境监测信息化的快速发展，但物联网在环境监测领域的发展仍然存在一些问题需要解决。
4.1 存在的问题
（1）相关技术设备还需提升。环境监测的感知层包括环境传感器、在线监测仪器、传感器网络等，由于这些技术设备普遍存在着功能单一、可靠性不够、成本高以及维护难度大等诸多问题，制约了物联网在该领域的广泛应用。（2）监测信息不能共享。目前由于各种环境信息系统的开发缺少顶层设计，系统之间不能很好的共享，使得环境监测数据不能进行有效整合，造成数据不能共享，工作中各自为政。（3）监测数据应用开发不够。随着物联网在环境监测中应用范围的拓展，各种监测数据都通过网络源源不断传递到各级环保部门，海量的数据由于缺乏深度的处理和分析，不能为环境决策提供科学的保障。（4）环境监测系统的整体管理水平较低。由于监测系统整体素质以及体制等诸多因素的束缚，造成整体管理水平较低，直接影响到物联网在环境监测中作用的发挥。
4.2 发展趋势
未来随着物联网技术的发展，可以深入挖掘其在环境监测智能化、自动化、信息化等各方面的应用，同时不断扩大环境监测领域，逐步开展生态、土壤、生物、电磁等监测内容，建立完善的环境监测网络。
5 结语
物联网作为一种新兴信息技术，能够弥补传统环境监测过程中的不足，为环境监测工作提供新的发展模式。因此，物联网技术在环境监测中的应用，前景会十分广阔。
参考文献：
