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物聯網應用技術的現狀范文1
中圖分類號:TN929 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9599 (2012) 15-0000-02
物聯網,指通過各種信息傳感設備,如傳感器、射頻識別(RFID)技術、全球定位系統、紅外感應器、激光掃描器、氣體感應器等各種裝置與技術,實時采集任何需要監控、連接、互動的物體信息或過程,采集其聲、光、熱、電、力學、化學、生物、位置等各種需要的信息,與互聯網結合形成的一個巨大網絡[1]。
為了定義物聯網,并準確地描述其特征,現把互聯網和物聯網的特征描述如下:
1 物聯網的核心技術
物聯網是一個新興的研究領域,它需要各個學科和各種技術的不同融合。如傳感器技術,嵌入式計算技術,無線通信技術,分布式信息處理技術和現代網絡的研究領域。通過這些集成微型傳感器的支持,操作者可對整個環境和對象進行實時監控,隨時觀察和收集有關其相關信息。國際電信聯盟(國際電聯)將無線射頻技術(RFID),傳感器技術,納米技術和嵌入式技術的智能技術[2][3]統稱為物聯網技術。
下圖描述了物聯網的應用原理:首先收集來自物體的信息,然后通過互聯網將這些接收到的信息傳遞給智能元器件。一旦信息被處理,結果將傳遞給有關元器件,最終又回到現實世界。與此同時,它將根據指令驅使相關部件來執行相應操作。
1.1 RFID射頻識別
RFID是一種非接觸式自動識別系統,它是利用無線電波進行通信。通過射頻信號,便可以自動識別目標,訪問相關數據,身份查驗工作,不需要人工干預。RFID射頻技術提供了一個廣泛的識別范圍,可以是高速多標簽的對象,也可以在惡劣的環境下進行工作。一個典型的射頻系統是由閱讀器(Reader)與電子標簽(TAG)也就是所謂的應答器(Transponder)及應用軟件系統三個部份所組成,其工作原理是Reader發射一特定頻率的無線電波能量給Transponder,用以驅動Transponder電路將內部的數據送出,此時Reader便依序接收解讀數據,送給應用程序做相應的處理。標簽進入磁場后,接收解讀器發出的射頻信號,憑借感應電流所獲得的能量發送出存儲在芯片中的產品信息(Passive Tag,無源標簽或被動標簽),或者由標簽主動發送某一頻率的信號(Active Tag,有源標簽或主動標簽),解讀器讀取信息并解碼后,送至中央信息系統進行有關數據處理[4][5]。
1.2 傳感器技術
傳感器是一種檢測設備。它能感受到被測量的信息,并能將檢測感受到的信息,按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實現自動檢測和自動控制的首要環節。
1.3 納米技術
納米技術(nanotechnology)是用單個原子、分子制造物質的科學技術。納米科學技術是以許多現代先進科學技術為基礎的科學技術,它是現代科學(混沌物理、量子力學、介觀物理、分子生物學)和現代技術(計算機技術、微電子和掃描隧道顯微鏡技術、核分析技術)結合的產物,納米科學技術又將引發一系列新的科學技術,例如納電子學、納米材科學、納機械學等。
2 互聯網在現代包裝工業的物聯網的應用
2.1 產品安全
包裝的最基本的要求是對被包裝產品提供安全保護。“安全”不僅是指在流通過程中,而且也指從流通過程到消費者手中消費者是否能辨別出產品的真偽。
以我國食品行業為例,假冒產品屢見不鮮,這些現象表明從生產到銷售的整個過程缺乏監督。加強監督,可以最大限度地減少潛在的安全隱患。物聯網將在這方面發揮了重要作用。比如豬肉安全問題,當豬肉進入到市場時,我們就將電子芯片置入其中,從最初的生產到批發,零售,都可進行有效的監督。我們將能夠跟蹤從初始生產到批發、零售。這種做法已在成都,青島及其他地區開始使用。
2.2 包裝產品的信息傳遞
包裝除保護產品外,它還具有傳遞產品信息的作用。產品信息不局限于產品本身的性質如重量,形狀,使用方法等,它還包括制造商的詳細信息,幫助消費者識別產品的優劣。例如,在傳感器芯片中記載了有關制造商和供應商信息,如生產日期,當把其植入產品的外包裝后,產品一旦檢測到問題,便可以追溯到它的源頭。目前,在中國的一些省份,土壤肥料的數據通過物網技術發送到農民手機上,使消費者可以通過短信息來對農藥產品的真偽進行查詢。通過這種途徑,不僅可以提高農業生產力,而且也為電信運營商提供了更多的業務。
2.3 智能化包過程控制
現代包裝的顯著特點是智能化控制。通過在包裝車間安裝無線傳感器和其他智能設備,就可以對包裝的整個過程進行檢測同時來獲得主要參數。根據參數的變化,并對其進行必要的調整,以此提高產品質量,確保產品品質。如液態奶的生產需要無細菌環境,智能化包裝過程就可以根據傳感器所提供的信號及時調整以達到所需的無菌生產環境。
3 物聯網技術在包裝工業的展望
物聯網在包裝其他方面也起到了重要作用。比如對電信運營商和終端商,他們將物聯網系統置入潛在市場中,通過物聯網系統,便可解決產品安全性,對產品信息進行合并,對消費者提供有針對性的信息服務。物聯網的應用也提供了制造商間的合作,為芯片生產企業提出了相應要求——芯片生產應符合客戶的特定需求(如信息的可追溯性)以及相應配套設備的研究和開發。
物聯網技術可以用在生產過程的各個階段以提高生產效率。在生產和包裝過程中,通過物聯網技術的應用,實時車間信息可以進行分析,特別是對環境要求較高的產品;在產品包裝的最后環節,物聯網技術可以應用于信息收集,從而實現從生產到包裝的智能化。
4 結論
物聯網技術的發展將對現代包裝工業產生深遠的影響。包裝行業應該抓住這一機遇,積極探索物聯網與現代農業之間的關系。
參考文獻:
[1]李一,陳火峰.關于物聯網的研究思考[J].價值工程,2010,18
[2]孫宏嶺,周行.物聯網在豬肉供應鏈管理中的應用研究[J].中國畜牧雜志,2010,18
[3]王春萌,張大鵬.物聯網在農業生產與食品安全中的應用[J].農業信息網絡,2010,8
[4]王常偉.物聯網技術在糧食物流中的應用前景分析[J].糧食與飼料工業,2010,8
物聯網應用技術的現狀范文2
物聯網技術從概念提出至今只有短短的十多年時間,但在這短短的十多年中物聯網技術卻得到了飛速的發展,并不斷改變著人們的生活方式。物聯網是互聯網應用技術發展的產物,可以簡單地理解為物與物相連的互聯網,它是基于互聯網核心基礎上,通過一系列無線傳感技術與智能技術,實現物與物的互聯互通以及高智能化管理、控制。在當今世界的各個國家、各個領域都受到了高度的重視。物聯網技術的應用具有一系列特征,主要包括全面感知、可靠傳遞和智能處理。全面感知是指利用RFID、二維碼、傳感器等隨時隨地獲取和采集物體信息;可靠傳遞是指通過無線網絡和互聯網的融合將物體信息準確傳遞;智能處理是指利用云計算、數據挖掘及智能識別等人工智能技術對海量數據信息進行分析處理,完成對物體的智能化控制。
2我國智能家居系統的發展現狀及不足
智能家居系統的發展動機源自于人們對高品質生活的不懈追求,智能家居系統的應用能夠為人們提供更加方便、舒適、安全的生活環境,同時也能夠將人們從繁重瑣碎的家務勞動中解放出來,更好的享受高品質生活。社會經濟的發展以及科技的不斷進步為智能家居系統的發展提供了主要動力,以此為基礎,將住宅作為一個較大的應用平臺,運用綜合布線技術、網絡通信技術、安全防范技術、自動控制技術、音視頻技術將家居生活有關的設施集成,構建起高效的住宅設施與家庭日程事務的智能化管理系統,并以此來服務于人們的生活。智能家居早在1994年便已在我國出現,并開始逐漸的發展起來,在經歷了一系列的波動后,到目前已經逐漸趨于穩定,并隨著行業內不斷的積極探索,即將進入飛速發展的階段。我國現階段智能家居的普及度相對較差,這一方面與我國的經濟發展水平有很大的關系,智能家居系統相對價格較高,影響著智能家居的市場擴展以及普及,另一方面,還與智能家居自身存在的一些不完善因素有關,主要體現幾個方面:(1)智能家居系統中的各個子系統間的信息互聯與互操作性相對較差,在使用中難以發揮出預計的良好效果,也使許多智能化的家庭服務只停留于設計層面而無法實現。(2)目前應用的智能家居系統中的子系統大多數為執行器,其智能化執行必須要靠對家庭的全面感知才能夠實現,而全面感知設備與技術的應用仍有很多不足,這也就一定程度上影響了子系統智能化程度的提高,使智能家居系統的功能及服務的有效拓展難以實現。(3)目前的智能家居系統所能夠自動執行的大多只是簡單的感知動作,缺乏對感知數據的進一步分析,缺乏人工智能的推理分析計算平臺是造成這一結果的重要原因。由于這些不足的存在,智能化家居在滿足人們的高品質生活需求方面仍有著很多欠缺,實用性與功能性上仍有待提高,而物聯網技術的發展以及應用技術的逐漸成熟,為解決以上問題,完善智能家居系統,以及拓展智能家居系統的服務領域帶來了新的契機。
3智能家居中物聯網技術的應用
在智能家居系統中的物聯網技術應用主要體現在三個層面,包括感知層面、網絡層面以及應用層面。(1)物聯網技術在智能家居的感知層面的應用,主要體現在全面感知上,全面感知作為物聯網應用的一個主要特征,在智能家居中也發揮著重要的作用,它主要是應用射頻識別(RFID)、二維碼、GPS、攝像頭、傳感器等感知、捕獲、測量的技術手段,實現系統設備對家庭環境以及其他感知對象的信息收集與獲取。智能家居系統中的各大子系統都可以成為物聯網全面感知的執行設備。通過物聯網全面感知功能的有效發揮們能夠使各大子系統的智能化程度大大提高,也能夠實現更多的智能家居服務,使智能家居系統在設計與功能優化上可以進行更加大膽的創新,從而使更多更完善的服務得以有效實現。除此之外,基于物聯網技術的智能家居系統所應用的典型感知技術還包括:無線溫濕度傳感器、無線燃氣泄漏傳感器、無限門磁、窗磁等,在安全保障以及家居環境的智能化監控方面發揮著良好的作用。(2)物聯網技術在智能家居網絡層面的應用,主要體現在智能家居中的通信網絡和互聯網所組成的融合網絡,以及對智能家居系統中的大量信息進行智能化處理的各種信息計算、管理中心及平臺。融合網絡是智能家居系統中各部分信息連通的基礎,而諸如智能家居物聯網管理中心、云計算平臺、信息處理中心等智能化信息處理系統,是實現智能家居的高智能化處理的主要部分。物聯網技術在智能家居網絡層面的應用不但要求其具有強大的網絡運營能力,同時在對信息數據的處理與應用能力上也有著很高的要求,信息傳送的可靠性以及數據處理的智能化是物聯網技術在網絡層面的應用所要注重的兩個重要問題。物聯網技術的有效應用是解決傳統智能家居智能化程度低,信息數據分析能力差的問題的有效途徑。(3)物聯網技術在智能家居系統應用層面的功能發揮,是物聯網技術對智能家居系統完善作用的主要體現。物聯網技術與傳統智能家居的深度融合主要是通過應用層面實現的,主要表現在以下幾個方面:智能電網應用、家庭醫療應用、多媒體娛樂應用、家庭安防應用和家庭控制應用等。物聯網技術通過應用層面實現智能家居生活中的智能監測、智能家庭環境控制、智能安防、智能報警以及家用電器對人們生活習慣與方式的自動記憶與智能化服務,從而極大的提升家居生活的智能化水平,改善人們的家居生活。
4總結
物聯網應用技術的現狀范文3
關鍵詞:物聯網技術;現狀;前景
物聯網是一種應用于多種技術領域的新技術,通信技術是物聯網技術的關鍵。對物聯網技術的定位:物聯網是基于互聯網、EPC技術以及無線數據通信技術等構成的全球物品信息實時共享的實物互聯網?;谌f物互聯趨勢的發展,物聯網技術在智能行業中的應用越來越廣泛,物聯網技術擁有的商業價值也越來越大,因此研究物聯網技術的發展現狀及發展趨勢對促進我國互聯網+戰略具有重要的現實意義。
1物聯網技術的發展現狀
物聯網技術是繼計算機技術、互聯網技術發展之后興起的第三信息技術,物聯網技術最早是由美國麻省理工學院Ashton教授于1999年提出的,經過幾十年的發展,物聯網技術已經在社會行業中得到廣泛的應用,當前我國物流網技術發展呈現出以下特點:一是政府部門高度重視物聯網技術。基于物聯網技術巨大的商業價值,我國將物聯網技術納入新興產業發展規劃中,并且加大了對物聯網技術的研發力度,實現了物聯網技術在社會領域的應用;二是高校開設了物聯網專業課程,例如我院就針對物聯網應用技術專業建立了物聯網實訓室,其目的就是培養學生掌握物聯網技術的實踐能力,使其具備物聯網組建、管理、維護、應用等能力;三是物聯網技術不斷創新。NB-IoT技術重大突破,技術標準快速確立,該技術有效解決了物聯網技術此前無法進行長距離、大規模廣泛部署的技術空白,提高了我國通信技術的發展與應用水平。
2物聯網關鍵技術及發展瓶頸
物聯網技術在通信行業中得到廣泛的應用。據不完全統計,2015年,全球物聯網連接數量約為60億個,根據這一速度,在2025年前,物聯網連網設備數量將達到270億個,因此發展物聯網技術是當前經濟發展的重要方向。通過分析當前物聯網技術應用的需求,實現物聯網技術應用的關鍵技術為:一是傳感控制技術。傳感器是物聯網技術實現價值的關鍵部件,傳感器能夠對數據信息進行實時采集,并且將采集的信息傳遞給終端處理系統。二是中間件技術。中間件主要承擔的是為底層與上層之間的數據傳遞提供互動平臺,實現數據資源的共享,因此該技術的關鍵是對數據的處理。三是云計算技術。物聯網技術依托于互聯網技術,實現云計算,因此在智能技術時代背景下,云計算實現了數據的空間轉移,提高了智能家居的模式發展。當然,物聯網技術在快速發展的同時,實現物聯網技術應用價值還存在一些問題:首先是物聯網技術的標準規范有待統一。標準統一是物聯網產業發展的重要保障,然而目前各國對物聯網標準體系的規定還不統一,這影響到物聯網產業化、規?;l展。2015年國際標準組織(ISO/IEC)在比利時布魯塞爾召開物聯網標準化(WG10)大會,新成立的WG10物聯網標準工作組同步轉移原中國主導的物聯網體系架構國際標準項目(ISO/IEC30141),并由中國無錫物聯網產業研究院專家繼續擔任該體系架構項目組主編輯,這標志著我國繼續擁有國際物聯網標準最高話語權。其次信息安全和隱私保護有待解決。物聯網技術應用最大的瓶頸就是如何保護信息安全和用戶隱私,以智能停車場為例,雖然通過物聯網技術實現了自動控制,但是當前市場中存在的仿制門禁卡的現象也影響用戶的信息安全,因此如何解決安全問題一直是物聯網技術發展所要解決的主要問題。最后物聯網技術的終端設備性能、價格等也是影響其發展的瓶頸之一。
3物聯網技術應用前景展望
通過實踐觀察,在大力發展大數據技術的時代背景下,物聯網技術已經融入社會的各個領域,家居行業、交通行業、工業生產以及通信行業等等。結合物聯網技術的發展趨勢,物聯網技術應用將朝以下幾個領域發展:3.1通信行業目前基于物聯網技術的通信技術在全球范圍內得以開發與發展,尤其是低功耗廣域網通信技術成為最有發展前景的通信網絡技術。LoRaWAN的技術是物聯網領域最受關注的技術,實現了長期間的運作,并且具有低功耗、遠距離傳輸的特點,大大提高了物聯網技術數據傳輸的速度,進而滿足了公共資源數據傳遞的需要。3.2智慧城市建設當物聯網這一新興的信息技術日益成熟時,智慧城市建設中的技術問題便得到了有效解決?;谖锫摼W蓬勃興起的業務與應用逐漸成為智慧城市的主流應用,并且物聯網能實現產業優化升級,使城市環境完備智能、城市服務高效靈活、城市治理精準高效,使城市更加智慧,使人們的生活更美好,是提升城市競爭力的關鍵因素。當然物聯網技術還應用到智能家居建設中,將實現家居的智能控制。3.3智能工業制造石油天然氣與工廠環境工業領域是目前物聯網項目最多的應用領域。物聯網技術的遠程監控和優化重資產的能力,使得很多石油天然氣項目的實施和運行得到了技術與效益方面的支持。尤其近年來,國內傳感器市場持續增長,年均增長速度超過20%。在智能化電子產品不斷涌現、物聯網智能終端與整機產品制造市場穩定發展的帶動下,傳感器產品國產化需求不斷加大,為國內企業帶來了巨大的發展空間。
參考文獻:
[1]趙靜.低速率物聯網蜂窩通信技術現狀及發展趨勢[J].移動通信,2016.7.
物聯網應用技術的現狀范文4
【關鍵詞】計算機應用;現狀;發展趨勢
中圖分類號: G633.67 文獻標識碼: A 文章編號:
一、前言
隨著現代信息技術的不斷發展,我國的計算機行業發展迅速,并且取得了前所未有的成就,推動著我國各行業的發展。計算機在各行業都得到廣泛的應用,計算機的發展也將不斷的前進。
二、計算機應用技術的概述
1、計算機應用技術的概念。所謂的計算機應用技術就是指研究計算機應用于社會中各個行業和領域的理論、技術、方法以及系統的一門邊緣性的學科,它計算機學生的組成的很重要的一部分,它也是促進計算機學科與其他學科有效融合的一個載體。通常情況下,計算機應用的分類一般分為數值計算領域和非數值應用領域兩大類,這兩大領域都具備著自身獨特的特點,但對于促進科學技術的進步都是有著重要的作用的。
2、計算機應用技術的發展情況。我國計算機的最開始是在上個世紀40年代中期出現的,在這個階段計算機應用情況還都是數值領域的計算機應用,主要都應用于國防武器的生產和研發方面。之后,從20世紀50年代計算機逐漸向非數值應用的領域發展,其主要都應用于企業信息管理、工商業事物處理以及數據處理等方面。從20世紀70年代開始,計算機已經被廣泛的應用到了社會經濟等更多的領域了,隨著我國計算機應用技術的不斷發展,計算機應用技術現階段已經被廣泛的應用到了服務行業、農業以及文化教育行業中了,同時計算機也已經走入到了人們的家庭生活中了。近些年來,計算機應用技術與網絡技術也已經很好的結合到一起,這也大大的促進了計算機應用技術的快速發展,也加快了信息化社會的發展速度。
三、我國計算機應用發展現狀及存在的問題
1、我國計算機應用發展現狀
我國計算機擁有量、互聯網用戶、網站數飛速增長。我國計算機互聯網用戶、網站及域名“九.五”期間飛速增長。在各個領域都取得了長足的發展。但是也有相對不足之處。
(1)發展中的成效。①農業科技領域:計算機在農業中已建成全國的農業生產流通信息網絡,開通農業科技信息網絡,農村供求信息全國聯播系統每月頒布信息6千條,內容詳查13萬條,中國農業信息網每月點擊已達1千萬次。②文藝創作領域:計算機在文藝創作、影視制作中,三維動畫技術的應用也很廣泛。③醫療系統領域:醫療系統同時也需要計算機的輔助,如啟動金為工程,輔助治療等。④公安系統領域:公安系統網絡建設取得實質性進展,網上追捕逃犯,已抓獲20幾萬逃犯,法院系統辦公自動化水平顯著提高。⑤輔助教學領域:計算機的輔助教學,遠程教育迅速發展,統計顯示全國約10萬多所中小學已經普及計算機課,一萬多所中小學已建成校園網,67所網上大學。⑥日常生活領域:計算機在近幾年的人們的生活工作方式和購物習慣上的影響也是非常大的,人們的生活更加的便潔,工作更加的高效。
(2)發展中存在的不足。①我國信息產業發展滯后:我國信息產業尚不能完全滿足信息化發展與計算機應用對軟硬件產品的需求。重大應用工程與大型應用系統所用的軟硬件產品主要依靠國外公司,科技成果轉化速度慢。②相關政策法規尚待完善:計算機應用、信息化的市場經濟和政策法律環境尚待完善。③區域發展不平衡:國內計算機應用發展很不平衡,和地區信息化指數高低相差20多倍,互聯網用戶及計算機擁有量在東西部地區、大陸與臺灣地區差距很大臺灣互聯網用戶有540萬,網民占人口比例達26%,連網主機85萬臺,企業有50%已開展電子商務,大陸開展電子商務企業不到10%。④我國計算機應用水平整體偏低:我國計算機應用水平低,上網企業與上網家庭數量還較少,企業信息化水平低。⑤與與市場經濟的需求還有差距:企業管理體制、機制、管理理念與組織機構尚不能適應市場經濟的要求。企業采用信息技術尚缺少內在的動力、人力、財力、和物理。基礎工作薄弱,信息技術人才欠缺,職工文化素質亟待提高。
2、存在的問題
雖然計算機的普及給人們的生活帶來了方便,但與此同時,在其發展過程中,還存在很多問題,主要包括:首先,國家在宏觀戰略上缺乏相應的規劃及技術政策指導。其次,計算機標準體系尚未建立,電子商務標準有待加強,缺少相應的網絡犯罪法律法規。再次,當前,計算機在我國的發展處于較低的水平,計算機的普及率有待提高。此外,計算機在我國不同地區的發展是不平衡的。主要體現在東部發達地區計算機普及率較高,而西部欠發達地區計算機普及率較低。最后,我國企業的信息化水平有待提高。目前,國家重大的計算機項目及軟硬件都是依靠進口,自主研發的系統較少,缺乏競爭力。部分企業缺乏對計算機的足夠重視,缺少專業的計算機人員。
四、計算機發展趨勢
1、光計算機的各種優點
第一,光器件允許通過的光頻率高,范圍大,也就是所庫存的帶寬非常大,傳輸和處理的信息量極大,兩束光要發生干涉,必須頻率相同,振動方向一致和有不變的初始位相差。因此,同一根光導纖維中能并行地傳輸很多很多波長不同或波長相同但振動方向不同的光波,它們之間不會發生干涉。第二,信息傳輸中畸變和失真小,信息運算速度高。光和電在介質中傳播速度都極快,但光和電不同,光計算機是“F我”導線計算機,光在光介質中傳輸不存在寄生電阻,電容和電感問題,光器件又無接地電位差,因此,傳輸所造成的信息畸變和的失真較小,光器件的開關速度比電子器件快得多。第三,光傳輸和轉換時,能量消耗極低,盡管集成電路中的電流十分微弱,但由于集成度的提高,功耗仍然是個大問題。光計算機卻不同,除了激光源需要一定的能量以外,光在傳輸和轉換時,能量消耗卻極低。
2、量子計算機
量子計算機的優越性在于它具有進行“平行”運算處理的能力。如果某人需要從一個有幾百個辦公室的大樓中尋找一份遺失的文件,用傳統計算機的串行方式尋找就要逐個辦公室去進行搜索,但是量子計算機能夠按照某人尋找文件的條件和要求迅速“復制”出代表人自己以及與他自己相同的“副本”,同時進入大樓的每一個辦公室進行文件的尋找工作,最后,其中一個“副本”找到了該文件。那時,除了找到文件的那個“副本”之外,所有代表某人的其他副本都將自動消失。量子計算機在尋找廣播電臺搜索地址方面的優越能力對因特網系統的發展具有很大好處。因特網的網址數據庫很大,應用量子計算機進行搜索的運算速度優勢將更為顯著。如果要在1億個網址中搜索某一個網址,應用傳統計算機大約需要進行5000萬次的運算才能找到該網址。然而,應用量子計算機大概只可能找到該網址。數據庫搜索是計算機技術中的一個重要的基礎任務,所以量子計算機將對于大批量計算機數據的處理任務產生重大影響。
3、化學計算機
化學計算機在運行機理上,它以化學制成品中的微觀碳分子作信息載體,來實現信息的傳輸和儲存。因此,它具有更小的體積,更快的運算速度和巨大的計算機能力,其信息傳輸速度甚至有可能比人腦思維速度還要快若干倍,具有十分誘人的發展前景。
4、生物計算機
生物計算機具有生物活性,能夠和人體的組織有機地結合起來,尤其是能夠與大腦和神經系統相連,這樣,生物計算機就可直接接受大腦的綜合指揮,成為人腦的輔助裝置或擴充部分。
5、人體細胞吸收營養補充能量,因而不需要外界能源,它將成為能植入人體內成為幫助人類學習,思考,創造,發明的最理想的伙伴。另外,由于生物芯片內流動電子間碰撞的問題可能極小,幾乎不存在電阻,所以生物計算機機的能耗極小。把生物學和工程學結合起來制造生物計算機已不再是天方夜譚。
五、結束語
近年來計算機技術發展迅速,為我國的發展帶來巨大的動力,同時也日益改變著人們的生活方式,推動人類的發展。計算機應用的未來發展趨勢將是非常的前景,相信未來計算機會更好。
參考文獻
[1]劉清.淺談我國計算機的應用現狀及發展趨勢[J].計算機光盤軟件與應用,2012.
[2]龔炳錚.我國計算機應用發展的回顧與展望[J].自動化博覽,2003.
[3]侯曉璐.淺析計算機應用的發展現狀及趨勢[J].科技創新與應用,2012.
物聯網應用技術的現狀范文5
關鍵詞:物聯網;單片機;模擬仿真;計算機應用技術
目前,我國擁有物聯網應用技術專業的高等職業院校普遍開設有《單片機應用技術》課程。該課程既是該專業的核心課,也是各級各類職業技能競賽中的主要實踐教學環節。
長期以來,《單片機應用技術》課程的教學內容都是從MCS-51系列單片機的結構、指令系統、匯編語言程序設計出發,再到定時,計數器和中斷系統、存儲器及接口、單片機通信技術,最后再輔以幾個簡單的單片機應用。這樣的教學內容,一方面學生學習的難度大,另一方面與企業的主體需求有一定的差距。鑒于這種現狀以及高職教育培養目標的現實需要,《單片機應用技術》課程必須進行改革。
作者近期走訪的多所院校,單片機課程的教學方法依然陳舊。從教學方法上看,灌輸式課堂教學固然有它的好處,但也抑制了學生學習的主動性;從實驗手段上看,多數學校沒有重視實踐教學,缺少直觀的實驗方法。隨著硬件技術的不斷提高,那些老舊的單片機實驗箱和實驗臺早已無法滿足課程實踐的要求。最終,在學習的過程中,理論和實踐脫節嚴重,學生們缺乏動手能力和創新意識。
近年來,我國正處于物聯網技術的井噴時代。物聯網技術使人類在信息的世界里獲得一個嶄新的互通方式,從而打破了原有的思維模式。讓人類社會的信息連接方式從任何地點、任何時間的人與人之間的溝通和連接,擴展到任何時間和任何地點物與物,人與物之間的溝通和連接。物聯網帶來了信息技術新的增長點,作為新一代信息技術的代表,物聯網通過匯集、整合和連接現有的技術,推進了技術的升級,給徘徊已久、疲態漸顯的信息技術帶來了新的前景和目標。物聯網實現了信息技術精確的控制、通信和計算功能,以全面感知、互通互聯和智慧運行為技術特征,對信息技術提出了很大的挑戰,也提供了廣闊的發展空間。目前,物聯網被稱為繼計算機、互聯網之后世界信息產業的第三次浪潮,物聯網已上升為國家戰略,成為下一階段IT產業的任務?;谶@種形式,當今各個高?;旧纤械挠嬎銠C類專業對單片機課程的教學都有了新的、緊迫的要求。在教學內容上,一方面要迎合最新技術的發展;另一方面,還要盡可能銜接物聯網專業課程體系,否則就會與當今技術的發展狀況嚴重脫節,教學缺乏時效性。那么,在當今物聯網時代下,高職院校的單片機課程,如何才能體現出目前的新技術、新要求?對于物聯網應用技術專業,如何做到單片機課程和其他專業課程有效貫通?如何構建單片機教學內容,從而適應物聯網相關崗位的技能需求?在現有的實訓條件下,如何加大實驗實訓力度,提升學生學習的興趣,提高教學質量?經過多年的單片機教學工作,作者提出從以下三個方面的改革措施,解決目前單片機教學中出現的問題:
一、選擇合適的教材
單片機課程對高職學生來說是一門比較難學的課程。它包括了模擬/數字電路技術、接口技術、軟件編程技術、傳感器技術、通訊技術和機械傳動技術等眾多基礎知識。絕大多數高職院校都在第三學期開設本門課。這就意味著學生不可能在學習之初就掌握大量的前置內容。因此,選擇一套難度適中、內容全面,同時又符合學生認知規律的教材,就顯得尤為重要。因此,在教材研究上,有如下構思:
(一)根據人才培養目標,選擇一本深淺適中、理實結合、內容新、結構合理的教材作為學生的參考教材。教材內容首先應打破原有的理論體系,重構課程內容,用實例組織單元教學;其次,所選用的教材應融“教、學、做”于一體,體現職業教育的實踐性特點;第三,能反映目前企業的需求,突出教材的實用性和實效性,同時貼近職業崗位的需求。
(二)為了符合高職學生的認知特點,在選定了參考教材的基礎上,應組織編寫一本校內主講教材。主講教材應遵循職業教育的特點,盡可能由實訓部分組成,包括職業導向、教學目的、知識講解、梳理與總結等內容。這樣,有利于教師有重點地開展教學過程,也有利于學生及時了解教材相關的職業特點,并且可以對教材內容進行高效率的自學。其中“職業導向”模塊說明實訓部分培養能力的應用崗位;“教學目的”模塊為實訓模塊提供學習過程指導;“知識梳理與總結”模塊將主要內容進行提煉與歸納,以便學生能夠進行復結。在主講教材編寫過程中,應采用近年來單片機應用產品開發所用的流行語言,同時將其融合到各個實訓項目中去,避免單獨講解編程語言。在敘述方式上,避免刻板的描述文字,盡量使用與實踐相關的圖、表,在列出必備的器件清單等細節內容,引導學生自己動手完成設計。原理性內容敘述簡約,將一些知識轉變成小問答,小技能等方式進行描述,增加教材表現形式和可讀性。在教材的配套資源上,應配備相應的教學課件及所有實訓的演示程序,將程序盡可能詳細地加入注釋,方便學生學習。
二、重構課程內容。用實例組織單元教學
在實際生活中,處處都可以看見單片機的影子。但是,在學習的過程中,學生們普遍反應課程太抽象、難以理解。因此,在教學過程中,應依據高職教育培養高端技能型人才的目標,結合高職學生的學習能力,遵循由淺人深、由簡單到復雜的認知規律,以學生為教學主體,通過一個個典型的單片機開發實例,逐步引導學生自己動手完成設計。這樣,可以收到很好的教學效果,也很容易激發學生的學習興趣。
傳統的單片機教學,都是先介紹MCS.5l系列單片機的硬件結構,接著學習指令系統和匯編語言程序設計,然后講述單片機的中斷系統和各種器件的應用,最后再輔以2~3個系統綜合設計實例。以這樣的方式展開教學,學生們肯定會感到難學。試想一下,對于剛剛步入高職二年級的學生來說,他們很可能都沒有系統學習過計算機的結構,甚至連數字電路也是起步不久。而要他們在短時間內理解單片機內部結構,并且還能加以應用,這著實不是一件容易的事。另外,以往的單片機教學中,程序都是采用匯編語言進行編寫的。用匯編語言設計單片機應用程序雖然靈活,但是對與剛剛接觸的人來說,是非常不容易理解的。比如,Intel 805l單片機,它的指令系統共有111條匯編指令、42種助記符、7種尋址方式。如果講解過程還是采用匯編語言,由內部結構到指令系統再到設計實例@個步驟進行,那么,在講解程序時,只能使用文字說明的方法開表達每條匯編指令的功能及作用。最后,當所有的內容學完后,學生們甚至還沒弄明白MOVP0,#0FFH和MOV P0,#00H兩條指令,怎么就能使連接在單片機P0端口的8只LED點亮或熄滅?所以,這種程序設計方法很難掌握。如果學生們在學習過程中出現的疑問太多,而又得不到及時有效地解決,就會喪失學習的信心,失去繼續學習下去的興趣。
因此,依照高職學生的特點,課程內容應將單片機軟、硬件相關知識與單片機應用系統設計技能相融合,將陳舊的教學內容打亂,重構成若干個教學模塊,形成“訓練任務+相關知識學習”的課程結構體系。學生可以在動手“做”的過程中,學習到該任務涉及到的單片機原理與結構,獲得有關實踐操作的技巧和經驗。再進一步將這些學習到的知識、技巧和經驗應用到復雜一些的項目開發任務中。學生在這種“做中學、學中練”的認知活動中獲得很大的成就感和學習樂趣。在具體的實施過程中,最好是在具有實物投影的理實一體化實訓室內組織。教學時,先按照任務要求,搭建好硬件電路,將目標文件下載至單片機中(也可進行仿真演示),讓學生們觀看實際的效果,并理解任務要求的真實含義,以便在一開始就激發出學生們學習的興趣。然后引導學生一邊實操,一邊學習理論,直至任務完成,讓學生在“做”中體會和總結單片機的應用。同時,單片機開發用匯編語言的局限性必須打破。為符合“縮短開發周期,提高開發速度,降低開發成本”的實際要求,迎合企業中進行單片機應用系統開發的主流語言,課程教學的程序設計全部采用c語言進行,并把相關c語言知識融合在工作任務中,避免了把c語言單獨講解,而且老師易教,學生易學,讓學生在實操中逐步掌握編程的方法,達到學以致用。這樣,以若干個由淺人深的任務項目為教學核心,為這些任務配備必須掌握的基礎原理及硬件結構、軟件操作知識等,讓學生們一開始就能得到感性的認識,在學習的過程中逐步體會到成功的喜悅。職業教育的培養對象習慣于實際操作,通過實踐的體驗去感知一些基本的經驗性知識,在此感性認知的基礎上,他們很容易理解和掌握理論知識和方法,進而學會如何分析問題和解決問題。這樣,將十分有利于教學活動的順利開展。
三、建立仿真模M實驗平臺。降低準入門檻
單片機是一門實踐性非常強的課程,想要學好單片機,最重要的是理論基礎知識的學習與模擬實驗相結合,必須要有強有力的實踐環節與之配合。在目前的單片機教學中,實驗環節往往依賴陳舊的實驗箱或購買的單片機學習開發板。這兩種方式,價格相對來說都比較昂貴,很多經費有限的學校來說,難以做到學生人手一機,導致學習門檻提高,多數學生難以跨人單片機學習的大門。鑒于這些原因,課程所有實驗內容均采用計算機進行仿真操作。仿真軟件使用近年來普遍采用的Proteus-7.8,目前主流計算機既可流暢運行。
按照授課的主要模塊內容,逐步繪制實驗仿真電路圖,當全部授課內容結束后,最終實現一個完整的單片機應用電路圖。將編譯成功的軟件直接放人,可進行各個授課內容的仿真,大大減少了單片機課程學習的成本和入門的難度。
物聯網應用技術的現狀范文6
關鍵詞 物聯網技術;消防信息化;實際應用
中圖分類號 TU998 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)082-0180-02
隨著社會經濟技術的發展和進步,利用先進的現代化技術來實現生產、生活各領域的智能信息自動化已成為順應現代化發展需要的趨勢和方向,由此,在目前的科學技術基礎上發展起來的新型技術層出不窮,其中物聯網作為新興的技術和產業,在社會經濟和現代化城市建設發展中發揮了至關重要的作用。
1 物聯網的由來和發展方向
物聯網可初步理解為物物相聯的互聯網,其定義是:通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,把任何物品與互聯網相連接,進行信息交換和通信,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡概念?!拔锫摼W概念”是在“互聯網概念”的基礎上,將其用戶端延伸和擴展到任何物品與物品之間,進行信息交換和通信的一種網絡概念。
最早的物聯網概念是在二十世紀末期提出來的,中國科學院1999年組成的傳感網技術研究團隊在微型傳感器、傳感終端設備、網絡通信技術、芯片開發以及無線智能傳感器等領域取得重大進展,研發水平居世界前列。2005年突尼斯舉行的國際信息社會峰會WSIS對物聯網的概念下了定義,隨后物聯網概念得到普及。2009年,物聯網得以大力發展,國際商業機械制造公司公布了“智慧的地球”策略,將智能化理念帶入基礎建設執行中,拓寬了物聯網的發展空間。
隨著近些年來的發展和進步,物聯網實現了信息技術的智能化,并在生活生產的各個領域均以得到廣泛應用,智能家居、智能醫療、智能城市、智能消防、智能交通、智能物流、智能環保、智能農業、智能司法、智能文博以及M2M平臺等相繼出現,這些都為物聯網提供了發展方向。
2 物聯網技術的發展現狀
國際電聯報告將用以感知的傳感網絡技術、用以識別的RFID技術、用以思考的智能技術以及微縮事物的納米技術提為物聯網的四個關鍵性應用技術。
1)傳感網技術。傳感網絡是在諸多空間上分布的自動裝置使用傳感器對不同空間地域的物理和環境狀況進行監控,無線傳感網絡技術通過對傳感器技術、無線通信技術、嵌入式計算機技術以及現代網絡等的綜合,實現了采集、傳輸并處理分布式信息的一體化,利用微型傳感器對個空間環境及監測對象進行實時感知和監測。
2)RFID技術。RFID可在無人工干預的各種惡劣環境中利用射頻信號識別目標對象來獲取數據信息,RFID由耦合元件及芯片組成的電子標簽、能對標簽信息進行讀寫操作的閱讀器以及用以傳遞標簽機閱讀器之間的射頻信號的天線三部分組成。
3)智能技術。智能技術是利用相關技術和手段將只能系統植入物體以實現物體的物體智能化,進而與人或其他物體進行溝通交流。
4)納米技術。納米技術是綜合利用現代科學和現代技術將單個原子或分子制成有優良性質且可投入應用的微型納米材料。
目前,全球范圍內物聯網的產業實踐主要集中在三大方向:一是“智慧塵?!?,主張實現各類傳感器設備的互聯互通,形成智能化功能的網絡;二是基于RFID技術的物流網,主張通過物品物件的標識,強化物流及物流信息的管理,同時通過信息整合,形成智能信息挖掘;三是被稱作數據“泛在聚合”意義上的物聯網,認為互聯網造就了龐大的數據海洋,應通過對其中每個數據進行屬性的精確標識,全面實現數據的資源化,這既是互聯網深入發展的必然要求,也是物聯網的使命所在。
3 物聯網技術在消防領域的具體應用
《武警消防部隊“十二五”信息化建設項目總體規劃》提出,消防部隊的廣泛業務涉及面及龐雜多樣的裝備器材,需要對物聯網的規劃作出統籌設計,實現對物、事、人的高效一體化管理。利用物聯網技術構建智能消防安全信息平臺,可以實現消防監督、滅火救援、部隊管理的動態化、智能化、網格化管理。
3.1 物聯網技術在城市消防安全中的應用
物聯網技術在防火工作中的具體應用主要表現在三個方面:
1)消防水源的動態管理。傳統的工作方式是定期派出專人對城市消防水源進行實地巡檢,然后將檢查情況錄入相關數據庫。這種方式效率低下,不能動態地、及時地獲取消防水源信息。借助物聯網技術,我們可以給每一個消防栓制作電子標簽,設置觸發傳感器,將位置、水壓、管網等關鍵信息實時通過3G網絡傳送至消防信息中心,為滅火救援行動提供實時動態的水源信息。
2)建筑設施的消防智能化管理。目前大部分建筑的均安裝了內部消防設施,檢查這些設施的好壞,通常是通過消防檢查來定期對其檢測,這些行為都受制于檢查人的精力、專業素質、能力高低,往往出現失控漏管的現象。通過物聯網技術,實現建筑消防設施與消防信息中心的聯網,可以實時掌握建筑消防設施工作狀況,監控消防安全通道的是否占用等。通過這項技術,可以極大地減輕消防監督人員的工作強度和壓力。
3)重點單位、危險源的實時管理。我們可以在重點單位的重點部位、危險源安裝傳感器裝置,實時采集易引發火災的大氣、水、濃度、壓力等環境信息,采集的信息傳送至消防信息中心,由專門的信息系統立刻對采集的環境數據進行分析,一旦發現異常情況立即通過短信、語音實時報警。這樣可以第一時間對致災因素進行處理,將事故消滅在萌芽狀態。