关键词： 物联网 概述 关键技术 发展
一、物联网概述
ITU对物联网的定义为： 物联网实现物到物、人到物和人到人的互连。这里人与物的互连指人使用传感器等设备后与物体的互连，而人与人的互连指人使用传感系统而不是现在的电脑实现人与人之间的互连。物联网的核心是实现物体之间的互连，从而能够实现物体与物体之间的信息交换和通信。物体信息通过网络传输到信息处理中心后可实现各种信息服务和应用。
物联网的主要作用是缩小物理世界和信息系统之间的距离，它可以通过射频识别、传感器、全球定位系统、移动电话等设备，按约定的协议，将世界上的所有物体全部连接到信息网络中，使得它们在事件处理中成为积极的参与者，体现了物理空间和信息空间的融合。服务可以和这些智能物体通过网络进行交互，获得与这些物体相关的任何信息。
传感网可以看作是物联网的末端延伸网之一。无线传感器网络由大量随意分布的、能耗及资源受限的传感节点组成，它具有感知能力、计算能力和通信能力，通过自组织方式构成无线网络，协作地实时采集和处理物理世界的大量信息，实现物联网全面感知的功能。
泛在网是一种无所不在的网络，它可以使任何人在任何时间、任何地点通过网络获得任何信息，它是一个大通信的概念，是面向经济、社会、企业和家庭全面信息化的概括。泛在网不是一个全新的网络， 它是充分挖掘已有网络的潜能，结合不断出现的新技术，将网络触角不断延伸，实现人与人、人与物、物与物之间按需进行的信息获取、传递、存储、认知、决策等服务。泛在网具有比物联网更广泛的内涵，而物联网是迈向泛在网的第一步。从覆盖的技术范围来看，泛在网包含了物联网，而物联网又包含了传感网。
物联网发展中最重要的理念是融合。物联网通过设备融合、网络融合、平台融合实现服务融合、业务融合和市场融合。设备融合指研发出一体化的感知终端。网络融合指用户可使用任意终端通过任一方式接入网络，而且号码唯一、帐单唯一。平台融合指用户数据集中管理、公用的业务平台、分类的管理平台和应用平台，支撑用户跨业务系统的互操作，形成统一认证系统，实现基于统一账号、统一密码的集中认证。服务融合指在服务层面实现融合；业务融合指物联网同时提供语音、数据、视频等多种业务；市场融合就是以市场机制为引导， 把各类通信和信息产品和服务捆绑起来打包销售。
二、物联网关键技术
1.物联网的体系结构。物联网包含感知延伸层、网络层、业务和应用层三层。第一层负责采集物和物相关的信息；第二层是异构融合的泛在通信网络，包括现有的互联网、通信网、广电网以及各种接入网和专用网，通信网络对采集到的物体信息进行传输和处理；第三层是应用和业务，为各种终端设备提供感知信息的应用服务。
（1）感知延伸层。物联网中由于要实现物与物和人与物的通信，感知延伸层是必须的。感知延伸层主要实现物体的信息采集、捕获和识别。感知延伸层的关键技术包括传感器、RFID、GPS、自组织网络、传感器网络、短距离无线通信等。感知延伸层必须解决低功耗、低成本和小型化的问题，并且向灵敏度更高、更全面的感知能力方向发展。
（2）网络层。网络层是物联网的神经系统，主要进行信息的传递，包括接入网和核心网。网络层要根据感知延伸层的业务特征，优化网络特性，更好地实现物与物之间的通信、物与人之间的通信以及人与人之间的通信，这就要求必须建立一个端到端的全局物联网络。物联网中有很多设备的接入，是一个泛在化的接入、异构的接入。接入方式多种多样，接入网有移动网络、无线接入网络、固定网络和有线电视网络。移动通信网具有覆盖广、建设成本低、部署方便、具备移动性等特点，使得移动网络将成为物联网主要的接入方式，通信网络就要是通过多种方式提供广泛的互联互通。除此以外，物体是可以移动的，而它们的要求是随时随地都可以上网。因此在局部形成一个自主的网络，还要连接大的网络，这是一个层次性的组网结构。这要借助有线和无线的技术，实现无缝透明的接入。
随着物联网业务种类的不断丰富、应用范围的扩大、应用要求的提高，对于通线网络也会从简单到复杂、从单一到融合，从多种的接入方式到核心网的融合整体的过渡。
（3）业务和应用层。业务和应用层是物联网的信息处理和应用， 面向各类应用，实现信息的存储、数据的挖掘、应用的决策等，涉及海量信息的智能处理、分布式计算、中间件、信息发现等多种技术。
由于网络层是由多种异构网络组成的，而物联网的应用是多种多样的，因此在网络层和应用层之间需要有中间件进行承上启下。中间件是一种独立的系统软件或者服务程序，能够隐藏底层网络环境的复杂性，处理网络之间的异构性，分布式应用软件借助于中间件在不同的技术之间共享资源，它是分布式计算和系统集成的关键组件。它具有简化新业务开发的作用，并且可以将已有的各种技术结合成一个新的整体，因此是物联网中不可缺少的一部分。
云计算是物联网智能信息分析的核心要素。云计算技术的运用， 使数以亿计的各类物品的实时动态管理变得可能。随着物联网应用的发展、终端数量的增长，可借助云计算处理海量信息，进行辅助决策， 提升物联网信息处理能力。因此，云计算作为一种虚拟化、硬件/软件运营化的解决方案，可以为物联网提供高效的计算、存储能力，为泛在链接的物联网提供网络引擎。
从目前的物联网应用来看，都是各个行业自己建设系统，不便于多种业务的扩展，如果没有统一建设标准、规范的物联网接入、融合的管理平台，物联网将因为各行业的差异无法产生规模化效应，增加
了使用复杂度与成本。
2. 物联网的异构融合网络层。任何终端节点在物联网中都应能实现泛在互联。由节点组成的网络末端网络，如传感器网、RFID、家居网、个域网、局域网、体域网、车域网等，连接到物联网的异构融合网络上，从而形成一个广泛互联的网络。物联网在核心层可以考虑NGN / IMS融合，在接入层面需要考虑多种异构网络的融合和协同。由于异构网络相对独立自治，相互间缺乏有效的协同机制，造成了系统间干扰、重叠覆盖、单一网络业务提供能力有限、频谱资源浪费、业务的无缝切换等问题无法解决。面对日益复杂的异构无线环境，为了使用户能够便捷地接入网络，轻松地享用网络服务，融合已成为信息通信业的发展潮流。融合阶段是指在各种网络连通的网络平台上，分布式部署若干信息处理的功能单元，根据应用需求而在网络中对传递的信息进行收集、融合和处理，从而使基于感知的智能服务实现得更为精确。从该阶段开始，网络将从提供信息交互功能扩展到提供智能信息处理功能及支撑服务，并且传统的应用服务器网络架构向可管、可控、可信的集中智慧参与的网络架构演进。
3. 感知节点及终端。感知节点既能采集物体本身的有关信息，也能探测、存储、处理乃至融合各种与物体相关的信息，从而向物联网提供各种关联信息。
微电子技术、嵌入式技术、近距离通信技术、传感器技术和智能标签技术等技术的发展与成熟使得感知节点能够智能地感知物体与环境并对其进行通信、处理和控制。感知节点方面的关键技术有：支持感知内容的多媒体化的感知节点技术、感知节点组合化的关键技术、感知节点的设计和低成本制造、感知节点在组网和协同方面的软硬件框架等。物联网需要多样化、小型化、智能化和低成本的终端。
4.泛在传感网。泛在传感网是物联网末端采用的关键技术之一。泛在传感网是由多个传感节点组成的分布式无线自组织网络，用来感知温度、湿度、压力等环境参数，一般提供局域或小范围内物与物之间的信息交换。泛在传感网一般分成三个部分：应用与服务层，下一代网络层，传感器网络层。应用与服务层提供医疗、军事、天气等服务；下一代网络层由核心网和接入网组成；最末端的传感器网络层属于感知/延伸层。将传感技术与无源标签结合在一起将给物联网带来许多新的应用。随着各项技术的成熟和发展，传感器网络的研究将会取得更大的进步，将对物联网建设起到重要作用。
5. 物联网的服务平台技术与安全。物联网将对信息进行综合分析并提供更智能的服务。物联网应用平台子集与共性支撑平台之间的关系、共平台的开放性与规范性是物联网应用部署所要研究的关键问题。面向泛在融合的物联网的可管可控可信服务平台架构、如何保证业务质量和体验质量、支持泛在异构融合多种商业模式、提供签约协商等管理功能和保护用户数据隐私等是物联网服务平台方面的关键技术。物联网除了具有传统网络的安全问题外，产生了新的安全性和隐私问题。在物联网中数据的采集、处理和提取的实现方式与人们现在所熟知的方式是完全不同的，在物联网中收集个人数据的场合相当多，因此，人类无法亲自掌控私人信息的公开。此外，信息存储的成本在不断降低，因此信息一旦产生，将很有可能被永久保存，这使得数据遗忘的现象不复存在。确保信息数据的安全和隐私是物联网必须解决的问题，如果信息的安全性和隐私得不到保证，人们将不会将这项新技术融入他们的环境和生活中。
三、结论
总之，物联网关键技术有待突破，应用和市场有待于发展。物联网领域主要研究内容可以从下面几个方面着手。物联网的网络架构；物联网的通信技术；包括无线通信、无线智能传感器网络、微型传感器、网络通信、多媒体通信及宽带通信等。与此相关的技术包括传感技术、识别技术、发现技术、计算技术、网络通信技术、嵌入式智能技术、软件技术等。物联网的数据融合；物联网的异构网络融合；物联网的智能终端；如何将现有的智能终端用到物联网中或者开发物联网需要的智能终端是一个重要研究内容。物联网的信息安全和保密；物联网相关标准研究；物联网应用和业务开发，推动物联网快速发展必须实现一些应用领域的示范应用，因此相关技术的研究和应用系统的开发实现是推动物联网发展的重要途径。
参考文献
1.朱洪波-杨龙祥-于全. 物联网的技术思想与应用策略研究[J ].通信学报.2010
关键词：物联网；智能电网；标准化体系
Abstract:The Internet of things is a global infrastructure that is application oriented, interdisciplinary, and that cuts across industries. The development of IoT standards is based on the requirements of IoT applications, and close collaboration is needed between communication industries and other industries. On the one hand, collaboration between different industries and departments is needed to ensure standards are connected and meet the requirements of cross-industry applications. On the other hand, internetworking and interoperability are needed between different layers for information capturing, transmission, processing, and services. Improving coordination between various IoT standardization organizations is necessary, and more effective liaison mechanisms need to be established to improve the systems used to devise IoT standards.
Key words:Internet of things; smart grid; standard system
物联网对于促进社会信息化建设和经济发展具有重要的意义，因此全球多个国家和地区都把物联网作为其重要的经济和科技发展战略，给予了高度的重视。物联网的发展依赖于多个方面的因素，包括法律、技术、产业、标准等，其中标准是物联网大规模产业化发展和互联互通的先决条件，因此多个国家/地区的政府和全球的众多标准化组织都在积极开展物联网的标准化工作，并在有些领域取得了一些成效。
1 物联网的概念
目前与物联网相关的概念很多，包括物联网、泛在网、智能电网、机器到机器的通信(M2M)等，他们所涵盖的范围和重点不同，但都有密切的相关性。
物联网是泛在网发展的初级阶段，智能电网是物联网技术在电力行业的应用，M2M则是与通信网络相连的具备通信能力的终端设备之间的通信。一般电信运营商将利用其网络实现的应用叫做M2M应用，其是物联网的一个组成部分。
在不同的国家和地区，所使用的名词术语也不尽相同，例如在欧洲，主要提及物联网和机器到机器的通信；在美国，则把物联网的具体应用“智能电网”作为国家战略项目，而不强调泛在网和物联网；在日本和韩国，则更加强调泛在网和泛在社会愿景。但无论用哪一种说法，其实质都是通过射频标识(RFID)和传感器等可标识和感知的设备获取“物”的信息从而为各行各业提供服务。
国际电信联盟(ITU-T)的物联网全球标准化工作组(IoT-GSI)于2011年11月初步给出了物联网的概念[1]，即物联网是全球信息社会基础设施，物与物(包括物理的和虚拟的)之间通过现有的和演进的信息通信技术进行互联从而提供先进的服务。物联网通过识别、数据获取、处理和通信等能力，在保证隐私的条件下利用物向所有的应用提供服务。物理的物通常是指可以看得见或触摸到的在物理世界存在的实体，可以被感知和/或操作，虚拟的物是指在信息通信系统能够被识别和访问的、可以标准化的具有标识的对象，能够被获取、存储、分析或控制。物理世界的物通常可以对应到虚拟的物从而提供与物相关的服务，但有些虚拟的物没有物理世界的物与之相对应，例如数字动画片等。
2 物联网的核心特征
物联网之所以冠以一个新的名词，一定有它不同于其他现有的网络和服务的特征。ITU-T正在研究的建议草案“物联网概述”给出了物联网的如下核心特征：
・基于标识的连接。物联网需要支持建立基于标识的物与物之间的连接，并支持用统一的方式处理异构的标识。
・自动组网。为了在不同的应用中适配不同的通信环境和不同类型的传感器/执行器，物联网需支持自动组网功能，包括自我配置、自我修复、自我优化和自我保护的技术和机制。
・业务的自动提供。根据运营者或用户配置的规则而自动地获取、通信和处理物的数据，业务的自动提供依赖于自动数据聚合和数据挖掘的技术。
・基于位置的通信。一些物由于没有被分配网络地址而只有标签，所以这些与物相关的通信将依赖于物的位置信息。这些物的位置信息可以用于定位物的终端节点，例如RFID阅读器。基于位置的通信将受限于法律和监管。
・基于位置的服务。物联网中的一些生成、编译、选择和过滤信息的服务要基于物的位置。用户不需要手动输入位置信息，这些位置信息被自动感知和跟踪。物联网中的位置信息在物理世界是有意义的，而不同于现有的网络。
・数据源的鉴权。物联网对数据源的鉴权主要包含以下两个方面，一方面是鉴权发送数据的物是真实的；另外一方面是鉴权传送的和存储的数据，用以保证这些数据是原始的数据。
・隐私保护。很多人工的物有其拥有者和使用者。所感知的数据可能包含与他们的拥有者和使用者相关的私人信息。物联网需在传送、汇集、存储、挖掘和处理数据过程中支持隐私保护，但隐私保护不能为数据源鉴权设置障碍。
・与人体相关的高质量和高安全。低质量或不安全的服务将有害于人的身体。这类服务在不同的国家有不同的法律和管制政策。
3 物联网的标准化特点
物联网不是全新的网络和应用。物联网是在现有电信网、互联网、行业专用网的基础上，增强网络延伸和信息感知的能力和信息处理能力，基于应用的需求构建的信息通信融合应用的基础设施，因此物联网不是新的网络和应用，而是多年来各行各业应用与信息通信技术融合发展的产物。
物联网的应用和感知设备呈现跨行业的多样性。物联网应用涉及经济与社会发展的各个行业和领域，并与各自业务流程紧密结合，具有应用跨度大、需求长尾化、产业分散度高、产业链长和技术集成性高的特点。物联网的应用按照最终用户来进行分类，可以分为公共服务(服务于普通消费者，例如智能家居、手机支付等)和行业服务(服务于各行各业，例如智能电网、智能物流等)。由于应用的不同，应用所需感知的内容不同，因此对感知设备的性能和接口要求也不一样。
物联网应用的提供者是各行各业，应用提供者利用信息通信技术和网络为其提供服务。物联网是各行各业应用与信息通信技术融合发展的产物，各行各业的应用提供者是物联网应用的主体，其应用种类繁多，需求差异较大。信息通信行业是其中一个行业，但因通信行业具有网络规模大、覆盖范围广的优势，因此能够为其他行业提供信息通信基础网络设施。
物联网的上述特点决定了物联网的标准化特点，即物联网的标准不是某一个行业或仅仅信息通信行业所能够单独完成的，而需要各行各业与信息通信行业共同制订，才能既符合行业需求，也能将最好的最适合的信息通信技术应用于各个行业，因此物联网的标准既包含行业应用和特定行业需求的标准，例如电力、交通、医疗等行业标准，同时也包含信息通信行业的标准，例如感知、通信和信息处理等技术标准。
4 物联网的标准化现状
基于以上的物联网标准化特点，物联网的标准化工作在全球的多个标准化组织竞相展开，包括国际标准化组织(如ITU、ISO和IEC)、区域性标准化组织(如ETSI)、国家标准化组织(如CCSA、ATIS、TTA、TTC)、行业标准化组织、论坛和任务组(如IETF、IEEE、OMA)等，这些标准化组织各自沿着自己擅长的领域进行研究，所开发的标准有重叠也有分工，但他们之间的竞争大于合作，目前尚缺乏整体的协调、组织和配合。
在各标准化组织进行研究的同时，有些行业标准在国家或地区政府的推动下也在快速形成，这些行业应用的标准带动了相关标准化组织之间的分工和合作，为物联网标准做出了实质性的贡献。目前在行业应用标准化方面，智能电网、智能交通和智能医疗等方面的进展比较快。
4.1 国际标准化组织的物联网标准
进展
物联网涉及的范围很广，因此目前与之相关的国际标准化组织和工业标准化组织都在从事物联网相关的标准化工作，如图1所示。
下面介绍几个主要的标准化组织的研究进展情况。
ITU-T专门成立了物联网全球标准化工作组(IoT-GSI)，正在研究“物联网定义”和“物联网概述”两个国际建议，并在2012年2月份通过。在“物联网概述”建议草案中给出了物联网的体系架构，如图2所示。
从图2可见，在业务/应用支撑层能力、管理能力和安全能力方面都分为两个方面的能力，即通用能力和面向某类应用的特定能力，比如智能电网和智能交通所需的能力可能不同。
IEEE主要研究IEEE 802.15低速近距离无线通信技术标准，并针对智能电网开展了大量工作。IEEE P2030技术委员会成立于2009年5月，分为电力、信息和通信3个工作组，旨在为理解和定义智能电网互操作性提供技术基础和指南，针对NIST智能电网应用各个环节，帮助电力系统与应用和设备协同工作，确定模块和接口，为智能电网相关的标准制订奠定基础。IEEE 2010年4月了P2030草案。
ETSI成立了M2M技术委员会，对M2M需求、网络架构、智能电网、智能医疗、城市自动化等方面进行了研究，并陆续出台了多个技术规范。
IETF制订以IP协议为基础的，适应感知延伸层特点的组网协议。目前IETF的工作主要集中于6LoWPAN和ROLL协议两个方面，6LoWPAN以IEEE 802.15.4为基础，针对传感器节点低开销、低复杂度、低功耗的要求，对现有IPv6系统进行改造，压缩包头信息，提高对感知延伸层应用的使用能力。而ROLL的目标是使公共的、可互操作的第3层路由能够穿越任何数量的基本链路层协议和物理媒体，例如，一个公共路由协议能够工作在各种网络，如802.15.4无线传感网络、蓝牙个人区域网络以及未来低功耗802.11 Wi-Fi网络之内和之间。目前6LoWPAN已进入标准化的中期阶段，而ROLL仍处于草案阶段。
3GPP结合移动通信网研究M2M的需求、架构以及对无线接入的优化技术；其SA和RAN分别针对网络架构、核心网以及无线接入网开展了工作，目前网络架构的增强已经进入实质性工作阶段，而无线接入网的增强仍处于研究阶段。
ZigBee联盟的Zigbee协议基于IEEE 802.15.4的物理层和媒体访问控制(MAC)层技术，重点制订了网络层和应用层协议，支持Mesh和簇状动态路由网络，在目前的无线传感器网络中得到广泛应用。
4.2 智能电网的标准进展
智能电网的标准推进主要来自于政府、行业、标准化开发组织和协会等几个方面的力量。
美国和欧盟都通过法案将智能电网的建设作为重要战略，组织多个标准化组织进行分工合作，极大地促进了智能电网的标准化工作，使得智能电网成为目前物联网标准化最活跃和有成果的领域，也成为垂直行业标准化的典范。
美国能源部于2003年7月就提出建设现代化电力系统，以确保经济安全和促进电力系统自身的安全运行，并于2007年12月通过了“能源独立与安全法案2007”，确立了国家层面的电网现代化政策，并指定由美国标准与技术研究院(NIST)负责协调相关部门和相关标准化组织进行分工合作制订智能电网标准。NIST制订了3个阶段的智能电网互操作计划，并在第二阶段成立了智能电网互操作小组(SGIP)，成员包括680个组织成员、1 794位个人成员，主要包括电力企业、电子产业提供商、自动化和电器提供商、标准化组织、IT和电信公司、独立系统运营商和区域性传输组织、产业协会等。在组织成员中包括国际标准化组织(如IEC)、标准开发组织(如IEEE、IETF、SAE International等)、美国标准化组织(如ANSI、北美电力可靠性公司等)。NIST于2009年9月了智能电网互操作框架和演进的1.0版本，并于2010年2月了智能电网网络安全战略和需求，包括安全战略、对逻辑接口安全、隐私保护，以及对现有相关标准的分析。目前已经的指南包括“智能电网互操作框架和路线图草案版本1.0”，其中包含25项标准和50项侯选标准。
欧盟委员会(EU)的智能电网标准化推动工作从2009年3月颁发的M441指令开始，2010年6月EU指令M468，要求欧洲各标准组织回顾和制订电动汽车相关标准，以实现充电器、供电站等相关设备之间的互操作。2011年3月EU指令M490，要求欧洲各标准组织在2012年底之前制订推动高级智能电网业务应用的标准。2011年4月，EU“Smart Grids: from innovation to deployment”文件，从标准、管制等方面说明了对智能电网的推动措施。欧盟为推动智能电网的标准化工作，成立了若干专家组，主要的标准化机构包括ETSI、CEN和CENELEC，ETSI专门成立了M2M技术委员会，并完成了M2M应用系统架构、智能电网电表等标准。
除了上述的美国和欧盟的强力推动，国际上相关的标准化组织也都在对智能电网的相关标准进行研究，包括ITU、ISO、Zigbee、OASIS等，ITU-T专门成立了智能电网焦点组(SG FG)，完成了5份技术报告，包括智能电网名词术语、智能电网使用案例、智能电网概述、智能电网的通信需求、智能电网体系架构。智能电网的体系架构如图3所示[2]。中国在智能电网方面也在制订相应的标准，包括国网信通公司和中国通信标准化协会(CCSA)。CCSA正在制订“面向智能电网中物联网应用的无线技术研究”。
经过各界的努力，智能电网的标准化体系已经初步形成，包括名词术语、需求、体系架构、电力系统标准、无线通信标准、面向物联网的轻量级IP标准、互联互通标准等，这些标准不仅为智能电网的实施做出了贡献，也为物联网标准体系奠定了基础。
4.3 中国通信标准化协会
中国通信标准化协会(CCSA)于2010年2月专门成立了“泛在网技术工作委员会”(TC10)，下设4个工作组，对物联网的共性总体标准、应用标准、网络标准和感知延伸等标准进行了全面的研究和行业标准的制订。表1列出了此技术工作委员会的组织架构和工作范围。
自成立以来，TC10已共计完成行标、技术报告和研究课题立项31项，内容涵盖了物联网标准体系中的3个层次以及相关的总体架构和公共技术。其中，涉及总体架构和公共技术的立项6项，涉及物联网应用层的立项16项，涉及物联网网络层的立项4项，涉及物联网感知延伸层的立项5项。同时CCSA与智能交通标准工作组签订了合作协议，对智能交通的标准进行合作。
5 物联网标准化体系的构建
物联网是跨行业、跨领域、具有明显交叉学科特征、面向应用的信息基础设施，因此构建物联网的标准体系时，不仅要考虑已有行业制订的标准，而且要兼顾物联网服务体系的发展需要；要避免不同行业标准组织的重复制订，还要做好各行业和部门间的协调合作，保证各自标准相互衔接，满足跨行业、跨地区的应用需求。
物联网标准化体系应由物联网总体标准、物联网共性技术标准以及行业物联网标准构成。
物联网总体标准由基本类标准、物联网需求类标准、物联网架构类标准、物联网评估和测试类标准构成。基本类标准将包括物联网基本术语、物联网的总体参考模型、物联网标准指南等；物联网需求类标准包括物联网的总体技术要求、物联网安全的总体技术要求、物联网服务质量总体要求、物联网标识和解析总体需求；物联网架构类标准包括物联网系统的总体架构、物联网安全的总体架构、物联网标识和解析的总体架构、智慧城市总体架构等；物联网评估和测试类标准包括物联网应用评估、物联网公共测试等。
物联网共性技术标准包括信息感知技术类标准、信息传输技术类标准、信息开放技术类标准和信息处理技术类标准，这些标准是用于不同行业物联网的共性技术标准。物联网共性标准基于可重用于物联网应用的现有各类信息通信技术标准，同时各类ICT技术标准也面向物联网应用发展增强。
行业物联网标准由公共服务和智能电网、智能交通、智能医疗等垂直行业物联网标准构成。物联网的纵向模型分为感知层、网络层、应用层，因此行业物联网标准包括行业应用和公共服务特定的感知标准、网络标准和行业应用标准。行业物联网标准将遵循物联网总体性标准和共性技术标准的要求，面向行业应用需求，研制开发行业特有的技术、产品和应用类标准。
6 结束语
物联网应用涉及到各个行业、各个产业，因此物联网的标准需要形成以需求方为主导，通信行业标准积极配合的局面。从横向上考虑，需做好各行业和部门间的协调合作，保证各自标准相互衔接，满足跨行业、跨地区的应用需求；从纵向上考虑，确保网络架构层面的互联互通，做好信息获取、传输、处理、服务等环节标准的配套。特别是加强各个物联网相关标准化组织之间的协调沟通，建立及时有效的联络机制，使其明确各自定位和范围，共同做好物联网标准体系建设。
物联网的标准体系构建需要经历以下3个阶段：阶段1，着重行业应用和公共服务标准的制订，每一类应用自成体系，其中包括行业本身的标准和本行业对通信技术的要求；阶段2，对阶段1各类应用的标准进行收集、分析，从而提取出共性标准，尤其是共性的通信类要求和接口标准；阶段3，用阶段2的共性标准指导行业应用和公共服务的实施，并不断完善阶段2的共性标准。其中物联网的总体标准将贯穿这3个阶段，并不断深化和完善。目前全球的物联网标准处于阶段2，即尚处于收集应用实例，分析现有需求和架构，提取共性需求、能力和架构的阶段。
7 参考文献
[1] ITU-T draft Recommendation of Y. IoT-Overview [S]. 2012.
[2] ITU-T SG-FG. Output Document of Smart Grid Architecture [S]. 2012.
收稿日期：2012-02-06
目前，物联网的发展非常迅速，它把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，即通过各种传感设备（如RFID、WFN、全球定位系统和激光扫描器等技术）来实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，按约定的协议，把任何物品与互联网整合起来，实现物与物、人与物的信息交互，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。为加快物联网发展，培育和壮大新一代信息技术产业，物联网被列为《国家中长期科学与技术发展规划(2006-2020 年)》和“新一代宽带移动无线通信网”重大专项中的重点研究领域，工业和信息化部也制定了《物联网“十二五”发展规划》，各级部门也相继出台物联网发展相关战略规划。各地高校积极申办物联网相关专业，全国物联网相关机构也积极开展物联网研讨交流会议，国家教育部成立了物联网及相关专业教学指导小组，全国各地物联网研发企业如雨后春笋般涌现，为物联网的发展奠定了扎实的产业基础。2010年《政府工作报告》，正式将“加快物联网的研发应用”纳入重点产业振兴计划。目前，我国物联网在安防、电力、交通、物流、医疗、环保等领域已经得到应用，且应用模式正日趋成熟。从应用层面来看，中国物联网产业在公众业务领域以及平安家居、电力安全、公共安全、智能交通、环保等诸多行业的市场规模均将超过百亿元甚至达到千亿元。
2 黑龙江省适合高职物联网应用技术专业人才需求与就业岗位
《物联网“十二五”发展规划》中提出，重点发展与物联网感知功能密切相关的制造业，支持与物联网通信功能紧密相关的制造、运营等产业，着力培育物联网服务业，重点支持物联网在工业、农业、流通业、交通、电力、环保、公共安全、医疗卫生、智能家居等领域的应用示范。在传感器、核心芯片、传感节点、操作系统、数据库软件、中间件、应用软件、嵌入式软件、系统集成、传感器网关及信息通信网、信息服务、智能控制等各领域打造一批品牌企业。黑龙江省将针对智能农业、乳业、煤矿、林业、石油等龙江优势领域规划引导示范应用项目建设，重点推进煤矿安全生产物联网、森林防火应用物联网、乳品安全应用物联网等，以此为试点，探索应用领域不断向广度扩展的途径，以此为牵动，促进相应制造业的跟进发展。争取五年内，引进和培养一批技术技能型、复合技能型和知识技能型物联网工程师，初步满足黑龙江省物联网产业化发展需求，力争五年内，在智能城市、智能生活、智能产业、智能环境监控、智能暖气供热等试点示范领域内实施示范应用工程。我国是一个农业大国，但不是农业强国，农业强国战略的关键首先在于农业的信息化来促进农业的现代化，智能农业的各类专业人才在现代农业十二五当中的缺口1000万人以上。充分发挥黑龙江作为全国最大的绿色食品加工基地、无公害农产品生产大省和粮食总产量居全国第二位的农业优势地位，发展农业物联网应用，打造龙江优质优价的绿色生态农业品牌。
发展黑龙江省物联网战略新兴产业，人才是关键，应具有传感器技术、无线通信模块应用与网络技术、维护和销售、RFID相关设备的应用、操作管理和维护智能终端设备的应用、应用软件开发、维护和销售、智能农业等物联网应用技术专业的高技能职业人才。这为高职物联网应用技术专业学生提供了更多的就业岗位。
3 黑龙江高职物联网应用技术专业设置
3.1 物联网应用技术专业人才培养目标
根据黑龙江省物联网应用技术专业人才需求和高职人才培养目标，培养能够掌握物联网的相关理论、方法和技能，了解物联网主要技术标准，RFID 技术、嵌入式系统、无线和有线系统技术、无线通信组网技术等，具有物联网应用方案简单设计能力。具有较强的通信技术、传感信息处理技术和互联网技术的实践应用能力，具有较强的物联网岗位操作能力，具有良好服务意识与职业道德的系统集成技术员，能够从事石油和煤炭安全智能环境监测、绿色智能农业、智能交通、智能物流、智能家居等工程施工、安装、调试、维护等工作能力，具有自主学习、自我发展、对物联网的应用不断创新的能力，具备良好的团队合作精神的高级技术应用型人才，能够适应不断变化的未来物联网发展的需求。
3.2 物联网应用技术专业课程体系
以物联网专业人才的培养目标为导向，根据物联网的技术体系框架。“物联网”产业的技术支撑体系主要分为三个层次：感知层、网络层和应用层。感知层是物联网的底层基础，包括了RFID、二维码、智能卡、传感器等等数据采集和感知技术；网络层是“物联网”互联互通关键，包括无线传感网络，WiFi自组网、远程控制、机器间通信（M2M）的移动通讯网络等通信技术；应用层是具体应用的系统集成技术，包括数据融合、数据挖掘、商业智能、GIS、工业监控、云计算平台、中间件等软件技术。依据物联网的技术体系框架，下面列出了高职物联网应用技术专业课程设置的初步建议，算是抛砖引玉，其主干课程： C#语言程序设计、 数据库应用、CAD工程制图、物联网技术概论、局域网组建与管理、微机组成与接口技术。核心课程： 传感器网络技术、智能控制技术、无线传感网络、物联网安全技术、射频识别技术、管理信息系统、物联网软件、物联网软件、标准与中间件技术、RFID系统安装与调试、专业综合课程设计等组成。另外配合专业综合课程设计（包括RFID系统设计实践、基于Web的数据库设计实践、无线传感器网络设计实践、小型物联网综合设计与实现），在第五学期的教学周内，根据社会需要学习适应性强、覆盖面宽的专业课及专业选修课，开设小型物联网综合设计实践，要求学生利用IEEE802.15.4标准和ZigBee协议，将无线传感器网络和RFID技术结合起来组建简单的物联网并实现相关应用，具体包括：智能物流管理系统、智能环境监测（比如温室大棚的温度湿度管理，智能家居的应用），完成设计报告。根据学生的完成情况和设计报告进行考核。
目前黑龙江从事物联网行业的专业人才极为稀缺。毕业生能够在信息、物流等部门从事物联网相关领域的运行维护与管理工作，在智能农业、智能交通、智能物流、环境保护、智能环境监测、智能家居、智能暖气供热、石油和煤炭安全、公共安全、政府工作、远程医疗等多个领域中的工作。为了更好地适应市场经济对高等职业教育发展的需要，培养出物联网方向的职业高技能型人才，加快推进物联网在东北地区的应用与发展，以更好地服务于地方经济建设和社会发展，为黑龙江省高职院校将形成自己的“职业教育特色”，走集团化、专业基地化、基地产业化的办学理念，并结合职业教育自身发展规律，为立足于服务市场培养新型的、复合式高技能的物联网人才。
参考文献
[1] 陈海滢,刘昭等.物联网应用启示录——行业分析与案例实践.机械工业出版社,2011.5.
关键词：物联网；关键技术；智能化
物联网（Internet of Things，IOT）被称为继计算机、互联网之后的信息技术革命的第三次浪潮。顾名思义，物联网是可以实现物物相连的新型网络，是在互联网的基础上，将“物”加入到信息系统，将RFDI、无线传感技术等应用于“物”的感知、监控、管理的技术系统。物联网利用各种感知技术及信息传感设备，如射频识别技术（RFID）、红外感应技术、激光扫描器、全球定位系统等对现实世界中的物品进行智能感知和识别，将采集的信息通过互联网进行有效的信息交换和通信，从而将“物”加入到网络互联中，将人与人之间的沟通和交流拓展到人与物及物与物之间，即物联网将其用户端拓展和延伸到了任何物和物之间。物联网的基本特征有物联化、智能化、互联化、自动化、网络化、感知化。
1物联网的发展历程
物联网技术早在1995年就被比尔盖茨提出。1999年，麻省理工学院给出了他们的物联网的定义：物联网就是将所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理的网络。2005年ITU在其名为“物的互联网”的年终报告中以新的通信维度来定义物联网，并预见物联网关键技术如传感器技术、射频识别技术、嵌入式技术等将得到更加广泛的应用。基于对物联网关键的研究，即通过传感器感知“物”的状态，我国中科院认为物联网是感知网。目前，韩国、日本均提出了本国物联网发展战略，美国更是将物联网列为振兴经济的有力武器，我国也高度重视物联网技术的开发、应用。现在物联网技术已经被广泛应用于生活的各个方面，如智能家居、智能交通、智能图书馆、产品溯源等，给人们的生活带来了翻天覆地的变化。
2物联网的体系结构
物联网的体系结构可分为感知层、网络层和应用层。
（1）感知层。
感知层主要完成大规模、分布式的信息感知与信息采集。通过各种类型的传感器感知设备，提取设备的属性、状态及行为态势等有用信息，从而感知、识别目标。并将信息提供给网络层的其他设备以实现交流互通及资源共享。RFID标签和读写器、全球定位系统、各种传感器和M2M终端、摄像头等是感知层的重要组成部分。
（2）网络层。
网络层是由互联网与各种通信网络（电信网、广电网、移动通信网及其他专业网络）等基础网络设施组成的融合网络。主要负责接入、传送和管控来自感知层的信息，完成物联网应用层与感知层之间的数据传输、信息通信。
（3）应用层。
应用层主要是行业专业技术与物联网技术相结合，为行业的智能化应用提供实用的解决方案，由支持物联网技术运行的各行各业的应用系统组成，为用户实现使用物联网的应用接口，为各种终端及用户设备提供应用服务。
3物联网核心技术
3.1RFID
RFID（radio frequency identification，射频识别）是一种可工作于各种环境、无须人工干预的非接触式的自动识别技术。它通过射频信号自动识别目标对象并获取对象的各种数据。RFID可实现多个标签的同时识别，并能对高速运动的物体进行识别。RFID由标签、阅读器和天线3个部分组成。其技术标准有ISO/IEC10536，IS0/IEC 14443，IS0/IEC15693和ISO/IEC18000。应用最多的是ISO/IEC 14443和ISO/IEC15693。RFID具有识别穿透能力强、无线无源、安全防伪等特点，RFID技术与通讯、互联网等技术相结合，可实现全-球范围内物体的自动识别、定位、监控、追踪，因而成为物联网实现的关键技术之一。
3.2无线传感网技术
无线传感器网络（WSN，Wireless Sensor Network）是高效、高稳定性的自组织的无线网络信息系统，具有分布式信息采集、信息传输和处理技术。无线传感器网内部署了大量的传感器节点，物联网正是通过遍布在监控区域内的无数传感器及由它们通过自组织方式形成的无线传感网络，监测光、声音、温度、压力、运动等数据以感知物体的。传感器各节点相互协作，实现对监控区域内任意时间及地点的信息进行感知、数据采集和分析处理，并通过网关连接到公用Internet网络，将信息给监测者。在无线传感器网络中数据传输技术主要有WLAN技术、UWB技术、Zigbee技术、RFID等。
3.3云计算技术
云计算是利用远程服务器或非本地的服务器的分布式计算机为网络用户提供计算、存储、软硬件等服务，具有大规模的并行计算能力和弹性增长的存储资源。云计算将海量数据的计算程序通过网络自动拆分成无数小的子程序，再交由多部服务器同时完成，因而能够在数秒之内发挥与超级计算机同样的强大效能，处理数以千万计甚至亿计的信息。物联网中的传感设备时刻在采集海量数据，这些数据的存储和计算、处理，需要云计算能够实现海量数据处理需求的计算模型来支撑。为使用户有效使用数据，云计算通过灵活、协同、安全的资源共享将信息孤岛构造成一个大规模的、异构的资源池，从而为海量数据的高效利用提供支撑。
4物联网技术的应用
4.1智能家居
智能家居是指为提高居住的舒适性、安全性和便利性，将物联网技术中的智能控制技术应用于家庭的各种设备及家电的控制与管理，实现家居功能全智能自动化。目前已实现的功能包括自动灯光控制系统、安防控制系统、环境监控系统、自动家电控制系统等。
4.2智能图书馆
随着物联网技术的不断成熟和发展，RFID（射频识别技术）被广泛应用于新加坡、印度、等10多个国家的智能图书馆管理系统。为图书管理及用户服务的发展提供了新的契机。在图书管理方面，实现了图书溯源，保证图书质量。在新书上架及图书典藏时，更易于对图书进行感知和定位。为用户提供智能身份识别、智能图书定位、智能图书导读等个性化服务。近年来更是与高校学科建设相结合，为高校的科研提供学科服务。
4.3食品溯源
随着人们生活水平的提高，食品健康问题成为人们关注的焦点，建立食品可追溯系统成为人们的迫切需求，物联网技术特别是RFID技术的发展使其成为可能。利用RFID标签采集食品从养殖场到屠宰场最后到销售环节的数据，通过网络上传至中央服务器，以供消费者查询验证，实现从农场到餐桌的信息透明，从而保证食品安全，增强消费者的信心。
4.4智能交通
智能交通系统主要是将物联网技术中的RFID技术、智能感知技术、无线通信技术应用于城市交通管理。通过对车辆、天气、路况、交通事故的实时感知与监控，实现智能交通监控、智能交通管理（实时、动态协调交通情况）、智能停车管理及不停车收费系统等。为解决城市交通拥堵问题提供新的解决方案。
关键词：物联网；高职；建设思路；课程体系
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2012）35-8464-02
2009年8月7日，国务院总理来到中科院无锡高新传感网工程技术研发中心考察并发表重要讲话后，“物联网”这一概念在中国迅速走红。各地相继成立了各种与物联网有关的组织，目前在中国，物联网已经被提升到国家战略。
物联网是通过RFID、无线传感器、GPS等信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行通讯和信息交换，以实现智能化识别、监控、定位、管理的一种网络。简单地说，物联网是指把世界上所有的物体都联接到互联网上，形成“物联网”。
1 物联网技术
目前，物联网公认为有三个层次，最底层是感知层，这里的感知主要就是指系统信息的采集，包括把物品通过射频识别（RFID）、一维、二维条码、传感器、红外感应器、GPS等信息传感装置自动采集到与物品相关的信息；第二层是网络层，它是物联网的网络传输平台，建立在现有的移动通讯网、互联网和其他专网的基础上，将从底层获取的数据传输出去；最上面则是应用层，将所获得的数据进行分析、处理，完成物联网的“收集―传输―处理”三个步骤。
2 专业方向与课程体系
从技术上来分析，物联网所涉及的核心技术有传感器技术、RFID技术、无线网络技术、云计算技术等， 这些技术覆盖面广，从专业建设的角度来说不可能全部涉及，要有专业的定位。从物联网的主要应用来看物联网专业至少可以有以下几个方向：
2.1物联网工程方向
1）培养目标：面向物联网产业，服务区域与地方经济发展，培养具有扎实的专业理论基础知识、较强的实践能力、良好的团队协作能力，具有可持续发展能力与创新精神，掌握物联网基本知识和基本原理，具备物联网组建、管理、维护、应用，物联网设备营销与技术支持等能力的高素质技能型人才。
2）专业核心能力：物联网组网方案拟定及物联网组建能力；物联网工程施工组织及实施能力；网络设备配置与调试能力；物联网管理与维护及保障网络系统安全运行的能力；网络系统运行维护（监控、故障排除、网络系统优化和升级）能力；物联网应用能力；物联网应用系统管理与维护能力；物联网设备营销与技术支持能力。
3）主干课程：物联网技术导论、网页设计与制作、电子技术、数据库设计、嵌入式技术、编程与应用、综合布线、C#程序设计等
4）核心课程：传感器与无线传感器网络技术、RFID技术、短距离无线数据通信、网络设备配置调试与管理、物联网规划与组建等。
2.2 智能建筑方向
1）培养目标：面向智能建筑楼宇智能化产业，服务地方经济发展，培养具有智能建筑楼宇智能化必备的专业理论知识，良好的团队协作和创新精神，较强实践操作技能，掌握楼宇智能化产品营销运作、楼宇智能化设备的生产与维修、楼宇智能工程的设计与施工等方面技术，具备楼宇智能工程行业生产、服务、技术、管理等职业能力的高素质技能型人才。
2）专业核心能力：智能建筑及小区物业设备管理能力；智能建筑行业电气方面的安装、施工、管理和监理能力；建筑智能产品的生产、销售及售后服务能力；建筑智能系统的调试、维护维修、设备更新能力；建筑智能化系统相关产品研制开发的能力等。
3）主干课程：电子电路技术、楼宇自动化技术、AutoCAD工程制图、现代空调制冷与测控技术、建筑楼宇节能过程控制技术、PLC编程技术、综合安防监控技术等。
4）核心课程：物联网技术导论、RFID技术与高频技术、传感器与无线传感器网络技术、智能楼宇组态软件设计与应用、网络设备配置调试与管理、云语言信息技术、网络通信技术等
2.3车联网方向
1）培养目标：面向汽车行业，培养具有扎实的专业理论基础知识、较强的实践能力、良好的团队协作能力，具有可持续发展能力与创新精神，掌握车联网基本知识和基本原理，具备车联网组建、管理、维护、应用，车联网设备营销与技术支持等能力的高素质技能型人才。
2）专业核心能力：车联网系统管理能力；卫星定位系统应用能力；信号收集与利用能力，车联网系统配置能力；车联网系统监管处理能力；网络设备配置与调试能力。
3）主干课程：网络通信技术、车载技术、交通导航与信息服务、蓝牙技术、智能轨道交通管理、无线网络技术、微波技术等。
4）核心课程：M2M技术应用、RFID技术与高频技术、传感器与无线传感器网络技术、GPS定位技术/北斗定位技术、网络设备配置调试与管理、云语言信息技术、短距离无线通信技术、3G移动通信技术等。
2.4智能农业方向
1）培养目标：面向农业生产单位培养具有扎实的智能农业管理专业理论基础知识、较强的实践能力、良好的团队协作能力，具有创新能力和奉献精神，掌握智能农业管理基本知识和基本原理，具备农业生产经营管理、农业信息获取及处理、农业专家系统、农业系统模拟、农业决策支持系统、农业物联网网络技术等能力的高素质技能型人才。
2）专业核心能力：信息存储和处理能力、通讯系统应用能力、WSN网络应用能力、地理信息系统GIS应用能力、全球定位系统GPS应用能力，遥感技术应用能力等。
3）主干课程：精准农业管理、地理地质信息应用技术、生态环境监测与治理、设施农业智能化管理、精细化农业管理、种子储藏加工与种子管理、WSN现代农业应用、灌溉技术等。
4）核心课程：物联网技术导论、RFID技术与高频技术、传感器与无线传感器网络技术、无线网络技术、网络设备配置调试与管理、短距离无线通信技术、3G移动通信技术等。
3 总结
物联网专业的方向与课程体系的建设要依靠区域的物联网产业，这样才能为专业发展提供行业背景支撑，区域经济发展建设，同样也需要大量物联网人才支持。一个专业的建设与发展，需要很多硬件或软件的条件，只有因地制宜，与时俱进，制定出合理的专业方向和课程体系才能培养出更多的物联网高素质技能型人才。
参考文献：
【关键词】物联网 模块化课程 课程体系
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2013）02-0019-02
一 引言
物联网技术作为第三次信息产业浪潮，近年来已成为全球科技人员和政府决策部门持续关注的热点，从“智慧地球”到“感知中国”，各国都在积极布局物联网产业格局，力图抓住物联网带动产业提升的战略机会。自总理2009年8月考察无锡提出“感知中国”到2010年政府工作报告中提出加快物联网的研发应用，中国的物联网发展进入了一个全新的高速发展时期。
物联网是利用条形码、射频识别（RFID）、传感器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按照约定的协议，实现人与人、人与物、物与物在任何时间、任何地点的连接，从而进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的庞大网络系统。作为一项战略性产业，越来越多的企业把目光投向先进的物联网技术，物联网的发展离不开人才的培养。高职院校作为培养技能型人才的中坚力量，制订切实可行的人才培养方案迫在眉睫。
二 物联网人才职业岗位能力分析
根据物联网市场人才需求特征和高职人才培养目标，高职物联网专业应培养具有物联网基本理念，具有物联网行业相对应岗位必备的理论知识和专门知识，具有较强的物联网岗位操作能力、一定的系统开发能力，能从事物联网技术及物联网系统管理等工作的业务能力，学生毕业后可以在物联网系统集成、物联网设备维护、运营服务等企业，从事无线传感网、RFID系统、局域网、安防监控网等工程施工、安装、调试、维护工作。可从事的部门有各类物联网企业工程技术部、售前技术部、售后服务部；物联网系统应用行业技术服务中心；物联网相关行业网络产品、传感器、RFID设备、无线通讯设备的采购、营销、售后服务等工作。
三 物联网应用技术专业模块化课程体系的构成
课程体系是指为培养人才所确立的目标以及依据这些目标所选择并加以组织的课程内容、教育教学活动的系统。在高等教育中，课程体系是核心，它是社会需求、科学知识和个性发展的集中表现，决定着人才培养的规格和质量。为了物联网应用技术专业人才的培养，我们建立了由公共学习模块、学科专业基础模块、学科专业方向模块三部分组成的课程体系。
1.公共学习模块
公共学习模块全部为必修课，该模块由思想政治理论课、职业生涯规划、心理健康指导、职业生涯规划、就业创业指导、大学英语、体育、计算机基础等主干课程组成。其目的是提高和培养学生的政治思想素质和职业道德，培养学生的辩证思维能力和外语应用能力，培养学生调查抽象的逻辑思考与判断分析的能力。
2.学科专业基础模块
学科专业模块全部为必修课，该模块是物联网应用技术专业的平台，为专业课的学习提供坚实的理论基础，为学生掌握分析问题、解决问题的基本理论与基本方法奠定基础。主要课程有：应用数学、线性代数、物流信息技术与应用电子技术基础、现代物流概论、C语言程序设计、数据结构、物联网网络基础、数据库基础与应用、电路分析、微机原理与接口技术、通信线路等。
3.学科专业方向模块
学科专业方向模块分为选修模块，学生可根据其学习兴趣选择其中的一个模块进行学习。学科专业方向模块的开设，是为了让学生根据个人的兴趣和自身特点，为自己今后的发展和研究选择一个适合自己的模块学习。我们拟定了三个学科专业方向模块：（1）物联网系统集成和测试模块；（2）物联网应用软件开发模块；（3）物联网管理和维护模块。
第一，物联网系统集成和测试模块。该模块要求学生具备的能力有：掌握物联网系统体系结构设计、系统调试的基本流程与技巧、无线网络基本知识、网络组建基本知识、硬件组装和维护能力、物联网应用软件测试方法、基本的测试工具。
该模块的工作内容是：系统软件、硬件、传感装置集成在一起测试，发现并改正单元设计中的错误，无线网络与移动设备的构建、组网等工作。
该模块开设的核心课程有：测试技术、组网技术、物联网系统开发、无线网络技术、传感器技术、RFID射频识别技术与应用。
第二，物联网应用软件开发模块。该模块要求学生具备的能力有：物联网相关知识、物联网相关产品的应用系统开发、RFID系统集成项目应用系统的设计、开发、实施嵌入式系统集成项目的开发和实施、面向对象的程序设计。
该模块的工作内容是：RFID解决方案研究、项目设计方案、系统开发和集成、工程设计和施工指导嵌入式系统解决方案、项目设计方案。
该模块开设的核心课程有：计算机网络、单片机应用、JAVA程序设计、RFID射频识别技术与应用、物联网系统开发、无线网络技术、条码技术与应用、嵌入式系统。
第三，物联网管理和维护模块。该模块要求学生具备的能力有：通讯系统运行维护与管理的能力、通信设备的安装调试和故障排除的能力。
该模块的工作内容：系统维护与设计、物联网运行管理、物联网产品生产与检测、物联网系统运营与维护。
该模块开设的核心课程有：无线通信技术、现代传感技术、物联网应用开发、计算机网络技术、JAVA程序设计、网络操作系统、网络设备管理、企业网络方案设计等。
四 结束语
物联网产业作为未来的新兴产业，孕育着巨大的人才需求，高职院校培养具有物联网应用技术专业知识的应用型人才非常紧迫。高职院校在办学过程中，应紧密结合社会发展需要，不断地进行市场调研和人才需求的分析，改革传统的人才培养方案，积极开展专业模块化课程教学内容的改革，及时更新教学内容，让学生能够掌握物联网的最新技术，实现教学与就业的直接对接，为毕业后能够顺利地就业奠定坚实的基础。
参考文献
[1]李坡、吴彤、匡兴华.物联网技术及其应用[J].国防科技，2011（1）：18～22
[2]叶健华、明小波.高职计算机应用技术专业模块化课程体系设置研究[J].济南职业学院学报，2008（8）：54～57
[3]刘桂江等.物联网技术专业人才培养方案的研究[J].安庆师范学院学报（自然科学版），2011（2）：108～111
关键词：高职院校；专业特色；物联网；实践基地
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2013）12-0084-02
0 引 言
物联网产业已被正式列入我国五大新兴战略性产业之一。学习与掌握物联网的技术理论、发展方向及其行业应用是目前高等教育的核心目标。目前，许多本科（如江南大学、南京邮电大学等）和高职院校（如无锡职业技术学院、常州信息职业技术学院等）都开设了物联网技术专业。随着物联网相关专业的开设，其专业人才培养的建设方案也在不断完善，物联网实验实训基地的建设是物联网人才培养方案的重要组成部分，是关系到专业人才培养、适应物联网技术发展及相关人才市场需求的迫切问题。然而，由于各高校人才培养的侧重点有差异，技术标准选择的不同，物联网实践基地的建设并没有一个完整、成熟、统一的方案，需要根据高校自身的特色和需求，构建基于专业特色的物联网实践基地。
1 物联网概述
1.1 物联网的定义
物联网是指通过射频识别（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连接起来，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。它实现了物品到物品（Thing To Thing，T2T）、人到物品（Human To Thing，H2T）、人到人（Human To Human，H2H）之间的互连。
1.2 物联网人才需求分析
从物联网产业链的角度来分析，物联网产业主要有感知控制、数据传输和数据处理三个环节。感知控制主要通过感知设备来对物获取感知信息，涉及到物联网中的硬件系统，这个环节需要电子设备技术人员以及芯片设计和制造人员；如果物的信息被感知到，就可以通过数据传输到数据处理环节对数据进行分析、控制，从而进行应用，这个环节主要是通过网络进行传输，涉及到计算机网络和通信技术，因此需要通信和计算机网络人员；数据处理环节主要对传输过来的数据进行处理，涉及到系统分析，因此需要系统设计、系统应用和系统管理人员。
综上所述，物联网人才需求可以概况为三类[1]：
（1）电子设备技术和芯片设计技术人才，工作岗位主要有感知设备或芯片设计等。
（2）计算机网络和通信人才，工作岗位主要有IT网络管理和应用等。
（3）系统集成和应用人才，工作岗位主要有系统集成与开发、物联网管理与应用等。
2 高职院校物联网实践基地建设要求
2.1 结合专业群建设 构建有特色的实践基地
高职院校一般都有着显著的行业或专业特征，能体现高职院校的办学特色和能力，江苏省各高职院校以特色专业为基础，开展专业群建设。因此，物联网专业的建设能够与专业群建设相结合，将物联网技术应用到特色专业中去，二者的融合，不仅可以促进物联网技术专业的发展，还可以进一步提升学校的知名度。
2.2 培训师资力量 提升教学质量
物联网技术涵盖了多学科，涉及多专业领域，因此要通过培训各专业教师，加大物联网师资的培养力度。教师在掌握理论知识的基础上，动手实践体验物联网技术的开发与应用，提升专业教学技能，提高教学质量。
对于学生，由于物联网应用领域和覆盖面都比较大，通过实践基地，学生可以更加全面掌握物联网技术的应用情况，实现理论与实践的结合，提高学生解决问题的能力，培养其正确的思维习惯。
2.3 满足物联网人才培养目标的要求
根据高职人才培养目标，高职院校物联网相关专业应培养具有物联网基本理念，具有物联网行业相对应岗位必备的理论知识和专门知识，具有较强的物联网岗位操作能力、一定的系统开发能力，能从事物联网技术及物联网系统管理工作的高技术应用型专门人才。
3 高职院物联网实践基地建设方案构建
3.1 建设目标
实践基地的建设应基于真实的行业或者领域应用，符合企业的实际应用和需求。通过项目化应用环境，以任务为驱动，完成专业教学目标和人才培养目标的要求。
3.2 物联网基本架构的实现
物联网的基本架构如图1所示，包括了感知控制层、网络传输层及应用服务层。实践基地的建设要实现基本架构，构建完整的物联网实现过程。
3.3 关键技术的实现
物联网关键技术的实现，主要应体现相关专业教学特点。物联网实现的关键技术主要有RFID技术、ZigBee技术、组网技术、微机电系统技术及智能软件开发技术等。通过关键技术的实现，实践基地才能满足相关各专业的实验实训要求。
3.4 具体行业应用案例的实现
物联网应用的领域非常之广，其中典型的应用案例有智慧校园、车联网、智能家居、智能电网、智能监控、智能装备制造及智慧城市等。各高职院校的物联网实践基地的建设应与具体的行业应用相结合，利用自身的专业特点和优势，选择具体的行业应用案例。以实践基地为基础，通过具体的行业案例的实现，完善实验实训的相关课程建设，全面提升教学效果和行业竞争力，也可提升学校品牌。
3.5 实践基地应能满足分组教学的需要
物联网实践基地应包含多个实验系统来构建完整的物联网应用环境，将学生实施分组，不同分组的学生完成不同的实验，交替进行。不仅提高实践基地的利用率，而且更多地促进了分组学生间的相互交流与学习，对物联网技术掌握得更加全面。
3.6 实践基地应有较强的扩展性能
根据实际发展的需要，物联网技术的应用领域将会逐渐地扩大，具体的行业案例也会改变或增加。因此，实践基地的建设应具备较强的可扩展性，以最小的成本实现实践基地的扩展、升级及改造。
4 结 语
本文分析了高职院校的物联网人才培养目标的特点，提出了实践基地的建设不仅要实现物联网的基本架构，满足相关专业的实验实训教学要求，更要通过行业案例的具体实现，明显体现高职院校的行业特色和优势，打造学校品牌效应。
参 考 文 献
[1]杨从亚.高职物联网专业探索[J].职业技术教育，2010（35）：5-7.
[2]付永贵.基于分组教学的高校物联网实验室构建研究[J].中国教育信息化，2011（5）：65-67.
[3] 海涛，王钧， 廖炜斌，等.基于物联网的高校实验室信息化管理技术[J].实验室研究与探索，2012，31 （9）：166-169.
【关键词】物联网技术；消防安全管理；应用
1引言
作为继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次浪潮，物联网在世界范围内发展起来，并逐渐渗透进人们生产生活的各个领域。例如，物流配送、智能交通、智能家居、公共安全、生态环境、智慧城市等[1]。而在消防安全管理领域中引入物联网技术，能够从整体上优化消防安全管理的水平，能够有效解决消防安全隐患难以发现等问题，以最大限度地保证人民群众的人身财产安全[2]。
2物联网概述
2.1物联网的含义
物联网（InternetofThings，简称IoT）是一种按照约定协议，利用射频识别技术（RFID）、GPS、激光扫描器等传感设备进行物网连接，具有全面感知、传输可靠、智能处理、智能控制等功能特征的网络。简单来说，物联网就是在互联网的基础上拓展而来的万物互联的网络。可以说，物联网的核心是物物相联，灵魂是传感和识别，骨架是网络通信，核心是计算。2.2物联网的特点首先，物联网具有异构设备互联化的特点。物联网环境下，不同型号、不同类别的RFID标签、传感器、手机等各种异构设备，能够利用无线通信模块、标准通信协议形成自组织网络。且这些异构网络在运行不同协议时，可通过网关进行联结，从而实现不同网络间的信息共享。其次，物联网具有管理及处理智能化的特点。物联网能够将海量数据可靠且高效地组织在一起，这就为行业应用提供了智能支撑平台。最后，物联网具有应用服务链条化的特点。物联网能够覆盖企业运行的所有步骤，能够带动整个企业甚至行业的整体信息化进程。
2.3物联网体系架构
物联网主要分为感知层、网络层、应用层三个层面。首先，感知层由各种传感器、传感网节点、短距离组网设备等构成，主要负责数据采集和数据处理，涉及传感器技术、射频识别技术（RFID）、GPS技术、嵌入式系统、传感器组网技术、协同信息处理技术等。其次，网络层主要负责传输感知层获取的数据，还要满足不同设备能够自由接入不同网络，涉及互联网技术、移动通信技术、短距离无线通信技术等。最后，应用层由各种管理设备和显示设备构成，构建满足人们各种需求的系统平台，主要负责与用户连接，涉及云计算、人工智能、中间件等技术。
2.4物联网关键技术
2.4.1自动识别技术自动识别技术（AutomaticIdentificationandDataCapture）是目前普遍使用的、发展相对较快且相对主流的识别技术，是一种能让物品“开口说话”的技术，即通过一定识别装置对各类物体信息进行自动识别，并传输给计算机处理系统进行一系列智能处理。自动识别技术可分为条码识别技术、生物识别技术、图像识别技术、磁卡识别技术、IC卡识别技术、光学字符识别技术、射频识别技术等。其中，射频识别技术（RadioFrequencyIdentification，简称RFID）被认为是21世纪最有发展潜力的信息技术之一，是应用领域最为广泛且最为重要的识别技术之一。因此，本文主要探讨射频识别技术（RFID）。首先，与其他自动识别技术相比，其有着以下优点：采用电子技术，借助芯片，且芯片功耗较低、读写较为准确；标签体积小，更易嵌入其他材料或物体之中；射频技术透过外部材料即可读取数据，且能够对高速运动中的物体进行识别、读取；可在同一时间识别多个标签，且这些标签信息之间独立互不影响；数据存储量更大，且稳定性好等。其次，射频识别系统主要由射频标签、射频接收基站、应用系统三部分构成。射频标签嵌入被识别物体，向外界收发射频信号，一般分为主动式标签（有源电子标签）和被动式标签（无源电子标签）。射频接收基站一般分为固定式和移动式两种模式，主要负责向射频标签发送无线信号，并接收射频标签发回的无线信号，在将接收的无线信号解码处理之后将数据传输至上层应用系统。位于系统顶层的应用系统主要负责接收射频接收基站的数据，并控制基站的工作状态；管理接收的数据，并经过计算处理将其储存至后台；接收外界终端的指令信息，并将转换后的信息发送至基站执行，以此来实现人机交互。
2.4.2传感器组网技术如何能让区域中的传感器构成网络组，实现高效协调运转是传感技术应用的关键。为更好地解决这一问题，传感器网络也在不断发展完善，其中无线传感器网络技术以其低功耗、低成本、低复杂度、低数据速率的特征得到了人们的普遍青睐。无线传感器网络一般采用星状网、树状网、网状网三种组网方式，借助工作于ISM频段和FSK调制方式的射频芯片，以及微控制器、少数器件组成专用或适用强的无线通信模块。其中的数据传输协议通常是简单透明的，就算是加密协议也是较为简单的，这就使得人们只要遵循一定规则进行操作即可傻瓜式地实现无线数据传输。无线传感器网络体系可分为物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层，若再应用中间件思维，则可使网络更具层次化、模块化。
2.4.3无线通信技术随着信息技术的不断发展，卫星通信、以太网、现场总线、GPRS、GSM等通信技术层出不穷。而受工业现场环境的制约，短距离无线通信技术受到人们的普遍青睐。其具有信息传输快捷、灵活、安全等特征，在物联网中有着极为广泛有效的运用。短距离无线通信技术主要有以下几种。一是蓝牙技术（Bluetooth）。其主要采用2.4GHzISM频段和1600MHz快速跳频技术，具有全球开放性、通信简单、传播速度快、抗干扰能力强、使用简单等特点，但仅限于在小于十米内的距离范围内具有良好的通信质量和效果。二是ZigBee技术。其具有良好的网络拓扑能力，每个ZigBee节点都可进行独立监控，支持距离扩展，拥有低成本（协议没有专利费）、低功耗（传输速率低，发射功率小，拥有休眠模式）、低时延（休眠到激活时间短）、网络容量大（可连接200多个设备和100多个网络）、组网灵活、传输可靠（在数据传输之后会等待接收方确认信息，并采取碰撞避免策略来避免数据发送冲突）、信息安全（采用特别加密法进行数据循环冗余校验）等特点。三是Wi-Fi技术。其支持多种网络协议的加密传输，传输距离可达100m，传输速度可达54Mbps，但传输的安全性和传输质量还有待提升。四是IrDA技术。其依靠红外线进行点对点的数据传输，具有体积小、功耗低、连接方便、保密性强、安全性强等特点，但由于存在视距限制，在运用时要先保证位置的确定性才能实现灵活传输。
3物联网技术在消防安全管理中的应用
3.1在消防安全管理服务平台构建中的应用
消防安全管理服务平台旨在横向覆盖消防监督、纵向贯通各级消防部门，对消防信息进行实时采集和实时发送，对威胁消防安全的不稳定或不安全因素进行提前预警，以进一步提升消防工作效率和质量。该平台综合运用物联网技术、互联网技术、数据融合技术等新一代信息技术，实现数据采集、存储、展现、分析等消防管理环节。可采用分布式广域网结构，并将系统的整体结构分为物联智能感知层、网络传输层、数据管理层、应用层（Web平台）。其中，物联智能感知层将通过传感设备、射频识别技术（RFID）等采集消防信息；网络传输层将采用基于TCP/IP的网络结构，利用有线、无线等接入方式进行组网，利用TCP/IP或电话线进行有线传输、GPRS或CDMA进行无线传输等；数据管理层将融合采集到的信息，并进行计算和处理；应用层则负责提供不同的消防服务。就消防数据采集系统设计来说，硬件设计可采用ZigBee技术支撑的基本框架，具体包括路由器、采样终端设施、网络协调器等组成的无线传感网络和采集终端。由ZigBee协议处理和上传终端采样传感器收集到的信息，这些信息由路由器接收、处理之后被传送至ZigBee协调器，再由协调器将接收的信息上传至Web网络，经过一系列汇总处理之后信息将被传输至系统平台，以此来完成数据采集为后期决策、分析提供相应依据。软件设计则包括操作系统和应用软件，整体采用嵌入式系统，主要涉及板极支持包（BSP）、RS232通信软件、DM9000网卡通信软件、ZigBee协议栈等。就平台Web层系统设计来说，主要包括平台通知公告管理功能、平台审阅通知功能、平台短信通知功能、信息管理功能、日常检查功能、监督抽查功能等模块，其中涉及数据信息的存储和处理可采用数据库等技术。
3.2在其他消防安全管理工作中的应用
第一，就消防资源的动态管理而言，可采用射频识别技术（RFID）、GPS技术、无线传感器网络技术、计算机处理技术、移动通信技术、云计算技术等构建基于B/S架构的消防装备管理系统。首先，可通过射频识别技术（RFID）采集消防车辆和消防装备信息，并采用“一装一标”的方式来绑定RFID标签，在信息采集完成之后需要上传至消防指挥调度系统，以便实现装备出入库、电子验证、报警处理等智能化管理。其次，可采用消防指挥调度专线网络进行通信；采用数据库服务器、Web服务器等进行数据的存储和处理等；采用TCP/IP数据传输协议、HTTP协议等进行传输。通过物联网技术，消防资源得以实现动态的智能化统筹管理，并有效提升消防部队的战斗能力。第二，就消防远程监测管理而言，可借助互联网技术、无线通信技术、云计算技术、大数据技术等构建基于物联网技术的消防安全管理监测平台，并开发手机终端APP、建立B/S架构模式的云平台，便于对消防对象、环境、人员等的状态进行感知、传输和处理。具体来说，可利用用户信息传输装置及协议解析与转换、数据接口监测等方式，对不同型号和不同厂家的有源类消防设施（火灾报警控制器、自动喷淋灭火系统、疏散指示系统等）的反馈信息进行采集识别，一旦接到故障信号或者报警信号，监管人员则可借助用户信息传输装置将信息传送至消防安全管理监测平台；利用压力传感器、NB-IoT技术实时监测消防管网的水压，利用射频识别技术（RFID）、ZigBee技术、GPS技术、GIS技术等实时监测室内外可移动的消防设施和器材（灭火器、水带等）的在位状态和位置信息，利用人脸识别技术、图像处理技术等监督消防控制室值班人员的在岗情况，利用视频监控系统、数字图像形态学方法识别消防管阀的启闭状态；利用IoT/LoRa无线数据传输模块实时远程监测独立烟感故障、火灾报警等信息。如此，基于物联网技术的消防安全管理监测平台的构建能够评估火灾风险，协助做好防火巡查工作，提高相关部门的防火工作管理能力。最后，就消防应急救援管理而言，可借助物联网技术构建智慧消防战斗指挥体系。例如，在灭火救援中，可利用各种感知设备、视频采集设备、应急通信系统等获取现场的音视频数据，实时掌握火情发展态势，便于指挥人员依据火场动态进行救援力量、装备等方面的部署和精确指挥，同时也便于战斗在一线的消防人员进行精准救援。
4结语
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