2011年第3l期
物联网技术及在数字城市的应用
陈员义林春华余勃
(鹰潭职业技术学院信息技术系江西鹰潭335000)
【摘要】物联网被称为是继计算机和互联网之后的第三次信息技术革命，物联网应用无处不在。本文阐述了物联网技术的框架、主要特征
与数据特性。描绘了物联网在数字城市的应用蓝图。
f关键词】物联网；框架；关键技术：数字城市；应用
InternetofThingsTechnologyandAppliedin''I''neDigi伽City
CHENYuan-yiLINChun-huaYUQing
(InformationTechnologyDepartmentofYingtanVocationalandTechnicalColk‘ge,YingtanJiangxi，33印∞)
【Abstract]InternetofThings(IoT)whichappliedanywhereinpeople''slifeis80calledthethirdinformationtechnologyrevolutionafterthe
inventionofcomputerandtheInternet．Thepaperintroducesthedevelopmentof”Intemetofthings”，anditspnmarycharacteristics，keytechnolog"∞
anddatapeculiaritiesareputforward．
【Keywords]Intemetofthings；Framework；K巧technology；Di酬city；Appplieation
0引言
“物联网(IntemetofThings．10T)”是一种泛在网络。它是1999年
由美国麻省理工学院MITAuto—ID中心的Ashton教授在研究R兀D
时最早提出来的。它的定义是：通过射频识别(RFID)、红外感应器、全
球定位系统、激光扫描器等信息传感设备．按约定的协议。将任何物品
与互联网相连接．进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、追
踪、健康的一种网络技术。从此可以看出，“物联网技术”的核心和基础
是“互联网技术”。物联网将与媒体互联网、服务互联网和企业互联网
一道，构成未来互联网。
结合鹰潭市的“十二五”规划中的目标—打造数字鹰潭．并使城市
更加智能化。本文阐述物联网技术的框架、特征、数据特性等。并探讨
了物联网技术在数字城市的应用。
1物联网的技术框架．
从技术架构上来看．物联网可分为四层：感知层、网络层、应用层
和公共技术。
1．1感知层
它由各种传感器以及传感器网关构成．包括二氧化碳浓度传感
器、温度传感器、湿度传感器、二维码标签、RFID标签和读写器、摄像
头、GPS等感知终端。它主要功能是采集物理世界中的物理事件和数
据．包括各类物理量、标识、音频、视频等数据。
1．2网络层
它需要通过传感器网络与移动通信技术、互联网技术、网络管理
系统和云计算平台等融合在一起．负责传递和处理感知层获取的信
息。
1．3应用层
它是物联网和用户(包括人、组织和其他系统)的接口．它与行业
需求结合．实现物联网的智能应用。具体如：智能交通、智能医疗、智能
家居、智能物流、智能电力等等行业应用。
1．4公共技术
它不属于物联网技术的某个特定层面，而是与物联网架构的三层
都有关系．它包括标识与解析、安全技术、网络管理和服务质量(QoS)
管理。
地可获得性大为增强．接入网络的关于人的信息系统互联互通性也
更高。并且人与物、物与物的信息系统也达到了广泛的互联互通，信息
共享和互操作性达到了很高的水平。
2．3智能处理
它利用云计算等技术及时对海量信息进行处理．真正达到了人与
人的沟通和物与物的沟通。信息处理能力更强大。人类与周围世界的
相处更为智慧。而且．未来的物联网不仅能提高人类的工作效率，改善
工作流程．并且通过运用云计算等思想。借助科学模型．广泛采用数据
挖掘等知识发现技术整合和深入分析收集到的海基数据．以获取更加
新颖、系统且全面的观点和方法来看待和解决特定问题，使人类能更
加智慧地与周围世界相处。
3物联网中数据特征
物联网中数据的特点主要表现在以下几个方面。
3．1多样性
在物联网中．不仅不同的对象会有不同类型的特征数据．同一个
对象也会有各种不同格式的特征数据．比如在物联网中为了实现对一
栋写字楼的智能感知．需要处理各种不同类型的数据．如探测器传来
的各种高维观测数据．专业管理机构提供的关系数据库中的关系记
录．互联网上提供的相关超文本链接标记语言(HTML)、可扩展标记语
言()【ML)、文本数据等。为了实现完整准确的感知。必须综合利用这些
不同类型的数据来全面地获得信息．这也是提供有效的信息服务的基
础。
3。2海量性
物联网是由数十亿或数万亿个无线识别的。物体”彼此相连和融
合而成的动态网络．这些数量巨大的智能设备进行实时数据采集和信
息交换，产生了海量的需要存储和处理的数据。如何有效地改进已有
的技术和方法或提出新的技术和方法来高效地管理和处理这些海量
数据将是从数据中提取信息并进一步融合、推理和决策的关键。
3．3不确定性
物联网中的数据具有明显的不确定性特征．主要包括数据本身的
不确定性、语义匹配的不确定性和查询分析的不确定性等。为了获得
客观对象的准确信息，需要去粗取精、去伪存真。以便更全面地进行表
达和推理。
2物联网的主要特征4物联网在数字城市建设的重要应用
2．1全面感知
全面感知也就是利用RFID、传感器、二维码，甚至其他的各种机
器．能够随时即时采集物体动态。接人对象更为广泛，获取信息更加丰
富。
2．2可靠传递
感知的信息是需要传送出去的．通过网络将感知的各种信息进行
时时传送。现在无处不在的无线网络已经覆盖了各个地方．在这种情
况下．感知信息的传送变得非常现实。网络可获得性更高，互联互通更
为广泛。而且，未来的物联网不仅基础设施非常完善。网络的随时、随
2
在我国发达城市如上海、北京、无锡等各地方政府对物联网的发
展和应用非常重视。并且国家在江苏无锡建立物联网技术应用基地。
随着，我市“十二五”规划的实施．必将逐步使用物联网技术。根据本市
的经济特点及规律。作者认为．物联网技术在我市的应用领域主要有
如下。
4．1铜加工企业
物联网技术的应用可以铜加工企业提高生产线过程检测、实时采
集数据、生产设备监控、材料消耗检测的能力和水平。是生产过程智能
监控、智能诊断、智能决策、智能维服水平不断提高。I下转第4页)
万方数据
2011年第3l期O本刊重稿。科技信■
协作学习活动主要围绕学习内容开展．并根据学习内容和学习者
的不同认知水乎而采用不同的活动形式。在活动中。强调学习者本身
的自主学习能力及教师的组织引导能力。
3．4学习效果测评
通常采取的评价方式有学习者的自我评价、协作小组对学习者的
评价、教师对协作小组的评价、教师对学习者的评价、计算机测评模型
的评价等。在实际中。教师可通过下面三个问题检查小组的活动．从而
对协作学习的效果进行测评。
4CSCL应用于中学信息技术教学中的案例
下面以广东教育出版社《信息技术基础》(必修)2．4节《设计一个
旅行计划》为例来说明CSCL在课堂教学中的应用。目的是让学生利
用网络收集、筛选、整理信息，自主开展活动，最后做出一个综合作品。
由于收集信息工作量很大，而且需要对信息进行筛选、整合、加工。教
学过程如下：
4．1大屏幕展示活动任务及要求
活动要求：小组通过讨论、合作共同制定一份合理、缜密、可行的
旅行计划并填写电子版活动计划表。
小组成员将自己搜索到的相关信息通过贴吧的方式进行保存．以
便组内成员能够及时共享信息．也为后期的信息筛选、整合提供了方
便。百度贴吧名称：hnyzxxjs。各小组在各自小组的大标题内发表帖子。
4．2实行分组
在教学目标明确之后。授课开始之前，教师要根据学生的认知能
力、性别、知识水平、等不分优劣以每组4．5人将全班学生分成若干小
组．使各小组成员在各方面具有一定的差异性和互补性。并由教师和
学生共同选出小组长。
4．3小组分工、合作
4．3．1信息搜集阶段
小组经过讨论确定旅游景点及旅行计划应包括的环节(在小组讨
论过程中，要求每位小组成员都要参与，说出自己的观点)，写出旅行
计划信息需求纲要。在组长的组织、领导下。小组成员进行分工、合作。
小组成员根据自己的任务通过网络展开搜索。在搜索过程中。若
小组成员出现技术问题．可以通过组内或组间互助寻求解决办法．也
可以举手寻求教师帮助。要求学生在互相帮助的时候，务必做到代口
不代劳，让受帮助的小组成员自己动手操作完成。提醒学生将搜集信
息进行筛选发表在贴吧里。
4．3．2信息整理阶段
在组长的组织下．小组成员根据之前制定信息需求纲要对贴吧里
的信息进行筛选、整理、补充，力求做到旅行计划内容清晰、合理，周
到。
在信息整理阶段。小组内部交流广泛、深入。当小组成员出现意见
分歧甚至相悖时．我们及时地进行协调。将学生整理信息过程中的闪
光点与全班同学交流。
4．4组间竞争
公开表扬某小组或某位同学．以促进小组之间的良性竞争，使学
生制作作品时有紧迫感和压力感。对个别不按要求进行搜索的学生，
进行重点巡视。
组长负责填写”电子版活动计划表”．以文档形式做出旅行计划综
合作品。
4．5作品展示、评价
作品展示以小组为单位．分别上讲台进行作品展示，小组成员全
部上台．让每位成员当众发言。介绍自己分工的作品组件。目的是让每
—个学生都得到展示的机会，提高学生学习的积极性。
作品评价时以小组互评为主，采用打分制．打分要公平并说明打
分依据。平时上课纪律、课堂练习直至实践活动都以小组为单位，组间
倡导竞争。让学生比着学．乐中学。
5总结
随着计算机技术、网络多媒体技术的发展以及人工智能技术的不
断成熟．计算机支持下的协作学习模式将逐渐成为各种学习模式的主
导．在这种学习模式下。如何能充分发挥计算机网络的优势。将其应用
于各个学科教学中．提高学习者学习的效率是很值得我们研究的问
题。我们将继续关注这一领域，对其教学进行进一步的探讨。●2
【参考文献1
[11黄荣怀．cscL的理论与方法fJl．电化教育研究，1999(6)：25—31．
C2】赵建华，李克东．CSCL的原理和基本结构们息化教育研究，2003(5)：23—28．
[3]王小平．网络环境下基于合作的协作学习模式的构建与应用忉．现代教育技
术。2004(4)：54--56．
[4]甘永成．WEB协作学习与CSCL应用研究咖．中国远程教育．2002(9)：10-13．
作者简介：管讳亮(1981一)，男，汉族，安徽肥东人，安徽建筑工业学陇，井
师。硕士，主要从事网嬉教育、信息技术与课程整合研究。
※基金项目：本文为安徽建筑工业学院2010年度青年科研专项
项目《电子商务网站导航路径挖掘与优化应用研究>(课题批号建院函
[2010140号)的研究成果之一。
(上接第2页闸加工产业作为我市的支柱产业，为了使铜加工企业在
国内、国际市场上更有竞争力。除了进一步提高铜深加工的科技含量
外。也可以结合物联网技术。使得整个铜加工行业根据智能化。
4．2现代物流管理
依据我市在“十二五“规划中将大力发展物流业．可以将物流网技
术应用其中一通过RFID技术。在物流商品中植入传感芯片。供应链
上的购买、生产制造、包装，卸装、运输、配送，分销、出售、服务每一个环
节都能无误地被感知和掌握。这些获取到的信息和后台GIS／GPS数据
库无缝结合．成为强大的物流信息网络。为现代物流管理提供数据，可
科学的规划物流业。促进物流业健康的发展。
4．3数字医疗
以RFID为代表的自动识剐技术可以帮助医院实现对病人不问
断地监控、会诊和共享医疗记录。以及对医疗器材的追踪等。它在医院
信息系统(HIS)的应用。可通过数据查询获得物理节点的状态信息或
者有关事件信息，从而定制系统反应的规则或事件处理措施。并且．物
联网．口r将这种服务扩展至全市范围。
RFID技术与医院信息系统(HIs)及药品物流系统的融合。是医院
信息化碍必然趋势。
5总结
4
[责任编辑：常一飞】
物联网将人类生存的物理世界网络化、信息化，将分离的物理世
界和信息世界有机的联系。代表了未来网络的发展趋势。目前，物联网
相关技术已经成为各国竞争的焦点；物联网将成为社会进步、经济发
展和科技创新的最重用的基础设施之一。随着物联网技术的日益成
熟，势必把我市城市数字建设带向新的发展方向—智能城市。e
【参考文献】
[1]周洪波．物联网：技术、应用、标准和商业模式蹦】．北京：电子工业出版社，
20lO．
[2]王志良．物联网：现在与未来【明．|E京：机械工业出版社，2010．
[3]项有建．冲出数字化：物联网引爆新一轮技术革命【M】．北京：机械工业出版
牡．2010．
作者筒介：陈页艾(1978一)，男。江西余江人，鹰潭职业技术学院，讲师。
李春华(198卜)，女，江西上侥人，鹰潭职业技术学院．讲师。
余勒(1980一)。女，江西贵溪人，鹰潭职业技术学院，讲师。
※基金项目：鹰潭市社会科学“十二五”(2011年)规期课题‘物联
网技术及在数字城市的应用研究>阶段性成果。
【责任编辑：王洪泽】
万方数据
物联网技术及在数字城市的应用
作者：陈员义，林春华，余勍，CHENYuan-yi，LINChun-hua，YUQing
作者单位：鹰潭职业技术学院信息技术系江西鹰潭335000
刊名：科技信息
英文刊名：Science&TechnologyInformation
年，卷(期)：2011(31)
参考文献(3条)
1.周洪波物联网:技术、应用、标准和商业模式2010
2.王志良物联网:现在与未来2010
3.项有建冲出数字化:物联网引爆新一轮技术革命2010
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_kjxx201131342.aspx
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