物聯網工程的關鍵技術范文

導語：如何才能寫好一篇物聯網工程的關鍵技術，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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[關鍵詞]：信息工程 安全監理 技術

物聯網技術通過對高度集成化環境的應用，在一定程度上提高了信息工程整體生產效率，并逐步凸顯出信息化、智能化、自動化的生產優勢，因而在此基礎上，當代企業在可持續發展過程中應著重提高對此問題的重視程度，并注重實現物聯網技術的科學應用，以此來為自身發展贏得更大的經濟效益。以下就是對信息工程安全監理物聯網技術的詳細闡述，望其能為當前信息工程項目的有序開展提供有利的文字參考。

一、當前物聯網技術應用過程中存在的問題

就當前的現狀來看，物聯網技術應用過程中存在的問題主要體現在以下幾個方面：第一，基于社會不斷發展背景下，信息逐漸呈現出多元化的特點，例如，涉及到了國防事業、軍事管理、政府部門等領域信息的維護，因而在一定程度上增強了信息安全管理難度。同時，物聯技術在應用過程中亦逐漸凸顯出節點數量有限、常態化安全監理手段無法直接引入的問題，從而影響到了信息工程項目的有序開展。為此，當代企業在可持續發展過程中為了穩固自身在市場競爭中的地位，應注重引入信息加密手段、數據融合等，同時致力于密鑰的形成與開發，繼而由此實現安全網絡環境的營造；第二，蠕蟲病毒的引發亦是物聯網技術應用過程中需面臨的關鍵問題，為此，相關技術人員在物聯網技術優化過程中應注重強調對節點惡意攻擊現象的應對，由此來優化物聯網運行空間，規避信息損壞現象的凸顯；第三，物聯網技術應用過程中凸顯出的問題亦表現在節點內隱私問題的暴露，為此，當代信息工程項目在開展過程中應強調對其展開行之有效的處理，即優化信息存儲系統，并賦予物聯網系統位置信息獲取功能，以此來達到最佳的系統運行目的，滿足當代社會發展需求。

二、信息工程安全監理物聯網技術研究

（一）數據融合

數據融合即為信息交互、信息感知的過程，因而在物聯網系統運行過程中若存在網絡惡意節點，那么節點在運行過程中將凸顯出無法精準辨識信息的問題。同時，亦會在一定程度上影響到下游節點信息的識別及節點信息的有效傳遞。為此，為了保障物聯網系統中信息管理的安全性，要求當代企業在信息工程項目開展過程中應注重強調對網絡數據融合中信息安全狀況、信息應用程度等層面的判定，繼而從根本上規避惡意信息的凸顯。此外，在信息工程安全監理工作開展過程中，應注重以抽樣的方式，對數據融合過程中的信息進行驗證預處理，從而及時發現信息應用過程中存在的問題，并對其展開有效的解決。另外，在物聯網系統數據融合過程中，亦應強調提高用戶捕捉水平，即實現對數據信息安全性、可靠性的辨識，以此來營造良好的信息傳遞空間。

（二）路由定位協議設置

物聯網系統節點處涵蓋著大量隱私信息，為此信息內容的暴露將在一定程度上影響到監測目標的實現。因而，相關技術人員在信息工程操控過程中應致力于安全機制的建構，即對隱私信息形成監測、保護，由此規避信息暴露現象的凸顯，并就此滿足用戶信息使用需求。此外，在信息工程安全監理過程中，為了滿足隱私信息保存、處理需求，應注重完善安全協議或路由定位協議，且在協議內容制定過程中明確對節點信息的真實反映及信息位置數據的反饋，從而在此基礎上提高物聯網系統交互、感知能力，并實現對信息的高效管理。從以上的分析中即可看出，在物聯網系統運行過程中強調路由定位協議的設置是非常必要的，為此，應強化對其的有效落實。

（三）物聯網技術應用實例

物聯技術即基于計算機互聯網技術的支撐下，運用物品編碼技術、射頻識別技術等對產品進行跟蹤、追溯。例如，某食品企業在產品生產過程中即涉及到了物聯網技術的應用，同時其在信息工程項目開展過程中首先為每個設備配置EPC標簽，繼而將工程實施階段的信息反饋至網絡中心，便于監理部門透過EPC標簽獲取到食品原材料到成品生產階段的所有信息，最終就此實現對產品信息的嚴格把控。其次，該企業在食品追蹤過程中亦涉及到了數據采集、數據庫設計、RFID等技術環節，最終營造了良好的信息工程安全監理環境，規避了食品不安全生產行為的凸顯，滿足了消費者消費需求。從以上的分析中即可看出，物聯網技術的應用有助于提高當代人類生活質量，因而應提高對其的重視程度。

三、結論

綜上可知，在當前信息工程安全監理過程中仍然存在著隱私信息暴露等問題，影響到了用戶對信息的使用、識別，因而在此基礎上，為了達到信息安全性、真實性的嚴格把控，要求當代企業在可持續發展過程中應注重將物聯網技術貫穿于信息工程安全監理過程中，繼而由此實現對節點信息的自動化、智能化識別，達到信息的有效管理狀態，并及時發現信息應用過程中凸顯出的問題，對其展開行之有效的處理，提升信息識別精準性。

參考文獻：

[1]張云霄，劉宏志.物聯網技術在信息工程安全監理中的應用[J].計算機安全，2012，11（01）：46-48.

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關鍵詞：物聯網；信息產業；應用推廣；專項行動計劃

應用是物聯網發展的關鍵驅動，眾多專項中，最具現實意義的也正是“應用推廣專項行動”。計劃方案顯示，到2015 年，我國將在工業、農業、節能環保、商貿流通、交通能源、公共安全、社會事業、城市管理、安全生產等領域開展物聯網應用示范，部分領域實現規?；茝V。為了實現這一目標，10個行動計劃還在頂層設計、標準制定、技術研發、政策扶持、法律保障、人才培養等諸多方面提出了具體措施，為物聯網應用及其產業化解除各種束縛，使其得以輕裝上陣，迎來新一輪實質性的增長。

示范推廣為規模應用注能

從我國的現狀來看，物聯網在公共安全（城市安防）、交通管理（智能交通）、能源管理（智能電網）、工業生產及物流等行業市場成熟度較高，在許多城市已經開始規?；瘧?。盡管如此，中國工程院院士鄔賀銓卻指出，目前我國物聯網的應用雖然很多，但很多行業主管部門和地方政府對究竟投入進去會產生多大效應仍心存疑慮。因此都在試驗，沒有足夠大的動作，動作也不會那么快。這就需要國家層面給出明確的政策信號，并以國家級的示范試點為帶動，促進物聯網應用的推廣和規?；瑥亩鴰诱麄€產業的發展和騰飛。

從此次行動計劃的重頭戲《應用推廣專項行動計劃》看，到2015 年，我國通過應用示范和應用推廣，將形成一批物聯網綜合集成應用的典型解決方案，顯著提升物聯網應用水平，使物聯網成為促進經濟發展、改善社會管理、提升公共服務的重要力量。

在工業領域，將以流程工業和裝備工業為重點，在煤炭、石化、冶金、汽車、大型裝備工業中各選擇4～5個重點企業開展面向生產過程、供應鏈管理和節能減排的物聯網應用示范，推動傳統產業的生產制造與經營管理向智能化、精細化、網絡化轉變，提升生產和經營效率。

在農業領域，將面向農業生產和農產品流通管理精細化需求，選擇2～3個國家級現代農業示范區或相關重點區域，組織實施國家精準農業物聯網應用示范工程，重點開展大田作物、養殖業和設施農業以及農資服務物聯網應用示范，加快實施國家糧食儲運監管物聯網應用示范工程。

在流通領域，將加快實施國家航空運輸物聯網應用示范工程、集裝箱海鐵聯運物聯網應用示范工程和集裝箱電子標簽國際航線應用示范工程，組織實施國家遠洋運輸管理物聯網應用示范工程、國家快遞物流可信服務物聯網應用示范工程，開展進出境（集裝箱）檢驗檢疫監管和進出境產品地理標志原產地保護物聯網應用示范，提升我國物流領域的智能化管理水平，在城市共同配送方面開展物聯網示范應用，推動技術應用和產品標準的統一，加強跨區域、跨行業、跨部門物流信息的交換與共享，推動利用物聯網技術進行統計信息的采集和分析挖掘，提升物流運作效率，降低物流成本。

在生態環境領域，將開展污染源自動監控應用示范，實現污染源自動監控系統的建設、管理和維護，選擇2～3個河湖分布數量較多且水質安全隱患較大的省份，支持地方開展水質量監測應用示范，為實現水質改善提供技術手段；選擇若干直轄市和省會城市，支持地方開展空氣質量監測應用示范，對火電、鋼鐵、有色、石化、建材、化工等行業企業進行重點防控和多種污染物協同控制；選擇若干城市污水處理廠和火電廠開展污染源治污設施工況監控系統應用示范，提高污染治理監管水平。

在安全生產領域，將開展煤礦安全設備監管國家物聯網應用示范工程，加快實施國家礦井安全生產監管物聯網應用示范工程，逐步擴大應用規模，利用物聯網技術構建覆蓋井下人員、設備、環境等的事故預防預警和應急處置系統，實現礦井安全生產信息的網絡化采集。

在交通管理領域，將面向交通領域智能化管理和調度需求，選擇2～3 個大中城市和2～3 個內河流域，實施城市智能交通和智能航運服務國家物聯網應用示范工程，開展車輛識別、航運服務、交通管理應用示范，提升指揮調度、交通控制和信息服務能力，推動利用物聯網技術進行交通統計信息的采集；推廣客運交通物聯網應用和智能公交系統建設，提升公共交通的協同運行效率和服務能力；開展4～5 個具有自主知識產權的車聯網新技術應用示范，包括導航定位、緊急救援、防碰撞、非法車輛查緝、打擊涉車犯罪等，促進相關領域的技術創新和產業鏈發展，提升交通安全和社會服務水平；開展電動自行車智能管理物聯網應用示范及推廣。

在公共安全領域，將加快實施國家重點食品質量安全追溯物聯網應用示范工程，深化嬰幼兒乳粉及酒類應用，建立健全肉類、蔬菜、中藥材等重要商品追溯體系，逐步擴大監管食品品種和應用范圍。

在城市基礎設施管理領域，將面向城市基礎設施和管網的精確診斷和一體化管控需求，選擇5 個城市，實施城市基礎設施管理物聯網應用示范，實現對地下管網、立交橋、井蓋設施、無線基站、城市內澇、供排水設施、地下空間安全等狀態信息的實時采集、在線監控、集中管理和信息共享，提高城市運行和管理水平。

在智能家居領域，將在大中城市選擇20 個左右重點社區，開展1 萬戶以上家庭安防、老人及兒童看護、遠程家電控制以及水、電、氣智能計量等智能家居示范應用，解決制約規?；茝V存在的產業鏈協作不足、成本過高、標準不統一等問題，帶動智能家居技術和產品突破，發揮物聯網技術優勢，提高人民生活質量。

頂層規劃將針對應用產業急需

由于缺少頂層設計和統一協調，近年來，各個地方在產業發展重點和應用上多有布局重復的弊病，且各地對物聯網的概念理解不一致，政策扶持的對象也各有差異。尤其是在涉及具有重要意義的物聯網標準上，各個地方政府很難協調達成一致。這一方面造成本來就薄弱的物聯網產業資源的分散，另一方面各個地方政府此起彼伏的優惠政策，也使得物聯網產業背上了第二房地產的壞名聲，被業內有識之士詬病為虛熱。專項行動計劃的出臺，在很大程度上針對的就是這些弊端。

在我國，目前標準化仍然是物聯網發展的主要瓶頸，同時由于物聯網起步較晚，因此整體產業處于初級階段。雖然物聯網已經在很多領域有了實際應用，但是遠沒有達到規模應用階段，同時核心傳感器與傳感網絡技術還不夠成熟，包括RFID （射頻識別技術）、M2M（機器對機器通信）等方面仍然有很多技術需要突破。當前緊迫的工作是要加快物聯網標準的頂層設計，確定物聯網標準體系和標準制定的優先級，統籌謀劃國際、國家和行業標準體系建設，著力突破基礎共性技術和關鍵核心技術，確保安全和發展的主導權。

可以看到，此次出臺的行動計劃中，國家已經充分認識到這一點，并提出了具體措施。例如，《標準制定專項行動計劃》設定的目標是，到2015 年，研制一批基礎共性、重點應用和關鍵技術標準，同步推進國際國內標準化工作，爭取在國際標準化組織/國際電工委員會（ISO/IEC）和國際電信聯盟（ITU）等國際組織中取得實質性突破。我國將通過行動計劃的實施，重點突破關鍵技術標準，主要包括空中接口協議等射頻識別領域、組網技術等傳感器網絡領域、微納傳感器等智能傳感器領域的物聯網感知關鍵技術標準；超寬帶技術等短距離通信領域、機器到機器（M2M）、異構網絡融合等網絡傳輸領域的物聯網網絡關鍵技術標準；協同信息處理、服務支撐等物聯網信息處理關鍵技術標準。特別值得注意的是，我國將優先支持應用急需的行業標準，繼續推進公安、環保、交通、農業和林業5個重點應用領域的標準化工作，新成立5個物聯網應用標準工作組，研制40 項急需的應用標準。后續則將重點推進各領域的應用標準化工作，完善物聯網應用標準體系，基本覆蓋各重要應用領域。

技術研發方面的專項行動同樣也將圍繞應用和產業急需?！都夹g研發專項行動計劃》提出，將著力突破物聯網核心芯片、軟件、儀器儀表等基礎共性技術，加快傳感器網絡、智能終端、大數據處理、智能分析、服務集成等關鍵技術研發和產業化，探索形成創新商業模式，整合創新資源，加強國際合作，培育和打造技術創新鏈與產業生態鏈，支撐我國物聯網產業健康快速發展。到2015 年，將突破智能傳感器、物聯網大數據處理與智能信息管理、行業應用軟件等方面的關鍵技術，推動物聯網技術與新一代移動通信、云計算、下一代互聯網、衛星通信等技術融合發展，加快物聯網技術創新體系和能力建設，培育形成我國自主的物聯網產業鏈，全面提升我國物聯網產業核心競爭力。

為了順利實施各個領域的應用推廣，行動計劃還提出要加強資源整合，充分利用各部門資源積極推動物聯網應用，協調物聯網應用推廣過程中的資源整合與共享、信息系統間的互聯互通和業務協同，建立信息采集和信息開發利用的共享機制，避免形成新的信息孤島和造成資源浪費，避免重數據采集、輕數據處理和綜合應用，避免重復建設和不合理投資。這一舉措，無疑再一次為物聯網的輕裝上陣解除了一道關鍵束縛。

電信運營企業將成為關鍵“三者”

在物聯網應用推廣和產業化進程中，電信運營企業應扮演什么角色？是應用服務的先鋒還是通信管道的支撐，或者是運營平臺的主導？此次行動計劃給出了明確的回答：電信運營企業是物聯網應用服務的重要提供者，物聯網商業模式的前驅創新者，也是物聯網產業的主要組成者。

在物聯網應用服務中，電信運營企業將成為重要的提供者，同時也是各領域示范工程運營推廣的主力。《應用推廣專項行動計劃》提出，要推動電信運營等企業開展物聯網應用服務，建立鼓勵多元資本公平進入的市場準入機制，支持電信運營、信息服務、系統集成等企業積極開展物聯網應用示范工程的運營和推廣，充分利用現有公共通信和網絡基礎設施開展物聯網應用服務，重視信息資源的智能分析和綜合利用，促進信息系統間的互聯互通、資源共享和業務協同，加強對物聯網建設項目的投資效益分析和風險評估。

物聯網產業鏈包括傳感器、芯片制造、設備制造、網絡服務、網絡運營、軟件開發、內容服務、應用標準、行業應用咨詢等，運營商將在其中扮演智能通信管道和運營支撐平臺的作用。《產業支撐專項行動計劃》提出，將支持與物聯網通信功能緊密相關的制造、運營等產業發展，推動物聯網運營服務業發展，支持高帶寬、大容量、超高速有線/無線通信網絡設備制造業與物聯網應用的融合，鼓勵運營模式創新，大力發展有利于擴大市場需求的專業服務、增值服務等服務新業態，著力推動物聯網基礎設施服務業、軟件開發與集成服務業快速發展。《政府扶持措施專項行動計劃》提出，在國家重大科技專項“核心電子器件、高端通用芯片及基礎軟件產品”和“新一代寬帶無線移動通信網”中，加大對物聯網技術研發和產業化的支持，重點支持傳感器器件、物聯網核心芯片、近距離無線通信、機器到機器無線移動通信增強、物聯網智能終端、物聯網測試儀表、物聯網網關等相關技術研發和產業化。由此可見，通信技術的進步對于物聯網發展來說是不可或缺的。

互聯網和電信等傳統領域的成熟商業模式，對物聯網商業模式的創新具有重要借鑒價值?！渡虡I模式專項行動計劃》提出，要研究物聯網商業模式系統中基礎電信運營商、增值電信業務提供商、系統集成商等主要個體間的相互關系、服務提供方式和收益分配機制，借鑒互聯網和電信等傳統領域的成熟商業模式，總結物聯網商業模式的創新發展思路并制定相應的普及推廣方案，指導建立物聯網產業鏈上下游多方協作、互利共贏的新型商業模式。支持基礎電信運營商、增值電信業務提供商、系統集成商等參與物聯網應用示范工程，通過多種主體之間的競爭與合作，提升物聯網專業服務水平。加速物聯網在傳統產業中的融合應用，推動物聯網與移動互聯網、云計算、大數據等新興業態的融合發展，探索發展新的物聯網專業服務。到2015 年，形成若干應用范圍廣、實施效果好的物聯網商業模式，并借此顯著增強各方參與物聯網建設與應用的積極性，顯著提升我國物聯網的發展水平。

在亞太地區受訪的IT專業人士中，35%表示物聯網使企業增加了信息獲取的渠道，32%表示有利于改善服務，24%表示有利于提高顧客滿意度和員工生產力。

作為一家由11萬名IT安全、保障、治理和風險專業人士組成的全球協會，ISACA組織的“信息科技風險與回報測量研究”詢問了ISACA會員中2 013名IT專業人士（其中包括343名亞太地區專業人士）對于主要趨勢的風險與回報的見解。

物聯網包括與互聯網及相互之間連接的設備、傳感器、車輛、測量儀表和其他物品。預計至2020年，接入互聯網的設備數量將達到500億臺。

亞太地區受訪者表示物聯網將帶來顯著的效益和風險。38%的IT專業人士表示“安全威脅上升”是最大的治理隱憂。32%的受訪者表示數據隱私性是最大的隱憂，另有8%的受訪者最擔心身份和訪問權限問題。

亞太地區半數的受訪者（50%）認為更緊密的互聯網連接對消費者而言效益大于風險，但受訪者也提到了消費者可能面臨的風險，特別是“不了解哪些人有權訪問收集到的信息（40%）”和“不了解信息是如何被使用的（28%）”。

ISACA國際總裁、獲得企業信息科技管治認證（CGEIT）的Tony Hayes表示：“物聯網將不斷發展，機構應制定相關策略，以保證從相互連接的設備中獲益。但是，提高設備的相互連接也會帶來安全風險。機構還應判斷如何保護數據?！?/p>

提高靈敏度的五個步驟

ISACA建議企業通過以下五個步驟提高在物聯網時代的靈敏度（AGILE）：

1. A：企業必須快速行動，而不能被動反應；

2. G：管理各項計劃和活動，確保數據安全性，防范風險；

3. I：識別預期效益并確定測量方法；

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關鍵詞：山東?。晃锫摼W產業；建議和策略

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）02-0262-02

Abstract：With the development of new and new technology， the Internet of things industry is becoming more and more popular， and has gradually become the hot spots of social research. This combination of Internet of things industry in Shandong Province Development of the actual situation， focusing on analysis of the networking industry development present situation， studies the problems existing in the development of the networking industry in Shandong Province， finally put forward on speeding up the suggestions and strategies to the development of Internet of things industry in Shandong Province.

Key words： shandong province； IOT； strategy

物聯網（Internet Of Things， IOT）是利用底層傳感設備、射頻識別設備、全球定位系統、紅外感應技術等，通過短距離無線網絡、互聯網等技術把現實物品和計算機網絡結合起來，以實現遠程控制，達到智能化管理的目的。物聯網可以說是繼計算機和互聯網之后的第三次信息革命浪潮，物聯網產業發展必將帶動通信服務產業、嵌入式系統產業、電子信息產業、軟件服務和外包產業等快速發展，對于中國政治、經濟、文化等各方面具有重大意義。

物聯網知識體系龐大，涉及到的產業也較多，主要包括網絡通信產業、電子信息產業、嵌入式產業、智能計算等多技術領域產業。物聯網技術主要應用于物流交通運輸、農業精細化種植、城市智能化管理、工業精準控制、公共信息服務智能平臺等多領域，通過物聯網技術可以大幅度提高管理效率，降低勞動成本。目前，全球各國也在紛紛制定物聯網發展規劃。早在2009年初，美國奧巴馬總統就提出“智慧地球”這一概念，總理在無錫提出了“感知中國”，緊接著日本、歐盟等國家也紛紛提出發展物聯網產業，并做出具體規劃。中國政府非常重視物聯網產業發展，在政府工作報告中提出“要大力發展物聯網產業，逐步完善物聯網技術標準”。山東省作為中國的經濟大省也積極投于物聯網產業發展，先后出臺了《山東省物聯網產業發展規劃綱要》、《關于加快物聯網產業發展的意見》等文件，成立山東省物聯網產業聯盟、山東省物聯網協會、各地市物聯網研究院，建立了物聯網產業發展示范工程項目等，為物聯網產業發展提供了較好的基礎條件。

本文結合山東省物聯網產業發展實際情況，重點分析了物聯網產業發展現狀，研究了山東省物聯網產業發展存在的問題，最后提出了關于加快山東省物聯網產業發展的建議和策略。

1 山東省物聯網產業發展現狀及問題分析

1.1 山東省物聯網產業發展現狀

目前，山東省物聯網產業還處于發展階段，中國的長江三角洲（無錫、上海、蘇州等地）、珠江三角洲（深圳、廣州等地）等地物聯網產業發展較快，處于全國物聯網行業領先水平，山東省物聯網產業發展尚處于發展階段。結合山東省物聯網協會調查數據分析如下：

1）物聯網產業分布：山東省物聯網產業分布不均勻，東部區域發展較快，以青島、濰坊、威海等城市為例，分別在RFID、微電子、傳感器等關鍵技術方面有所突破，在智能家居、智能物流、智能農業、智能工業、智慧城市等方面加快發展，進行了應用推廣。濰坊市建立省級物聯網產業基地、濰坊市物聯網研究院，依托高新技術，重點發展了物聯網產業。青島市依托青島海爾集團、海信等大型企業強大力量帶動物聯網產業發展。中部地區物聯網產業發展較快，而西部地區（德州、聊城等地）相對來說物聯網產業發展較為薄弱。

2）物聯網銷售和利潤：整體來說，山東省物聯網產業銷售和利潤實現快速增長，2013年，山東省物聯網相關企業實現主業務營業收入達到1600多億元，2014年，山東省物聯網相關企業實現主業務營業收入達到2000億元，比2013年增長20%，物聯網產業銷售和利潤實現快速增長。

3）物聯網產品與服務：山東省物聯網企業產品主要以自主研發為主，合作研發為輔。其中自主研發產品主要RFID、條形碼和網絡通信技術為主，產品主要服務范圍在物流倉儲管理、工業監控、食品質量安全監管等方面，智能終端制造業約占16%，利潤較高的物聯網產品主要集中在智慧城市、食品質量安全監管、智能電網等方面。

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大數據在智能交通系統中的應用研究

智能電網調度運行面臨關鍵技術

鍋爐機電一體化節能控制系統探討

探究如何強化油田安全環保管理的意識

配電網智能調度運行面臨的關鍵技術研究

凱文·艾什頓來自物聯網之父的五個想法

電氣工程安裝和施工管理方面的一些見解

霧霾愈烈——智慧城市的霧霾破解之道

分析城市綠地系統規劃塑造城市特色

芻議房地產測量與工程測量區別探討

理論、構筑與實踐——中外專家論智城

建筑工程造價預結算審核工作要點研究

論建立河道管理信息平臺的重要性

高速公路路面病害的養護和維修解析

淺談高速公路施工中外協隊伍的管理

淺析城市智能交通系統產業化發展趨勢

村鎮規劃在城鄉規劃管理中的政策探討

建筑工程成本的影響因素及成本管控解析

馬普托大橋地下連續墻漏水事故處理分析

淺談高速公路養護管理的現狀及完善措施

電子商務對國際經濟貿易的影響及對策

公路養護作業安全的影響因素與保障對策

工業用自動化檢測電儀的安裝與維護研究

電站鍋爐余熱深度利用及尾部受熱面綜合優化

探究建筑設計階段控制工程造價的策略與方法

市政道路工程中施工現場管理舉措的若干研究

房屋建筑混凝土施工現存問題與處理建議研究

探究建筑工程預算在工程造價控制中的作用

淺談“互聯網+”時代的高職高專教學改革

數字化測繪技術及其在工程測量中的應用

對廣東居民未來選擇家庭住宅的前瞻性探究

建筑智能化系統安全現狀、問題及解決方案

蘋果擬在愛爾蘭建數據中心,當地居民抗議

鐵路工程施工中施工安全防護的方法分析

城鎮燃氣工程的施工監理及管理要點之研究

常見工業電氣自動化發展問題與管理策略初探

節能評估在固定資產投資項目審查中的作用分析

探索國企從建設管理向經營管理轉變發展之路

試述高速公路瀝青路面早期損壞及預防性養護

建筑工程施工現場機電安裝工藝技術之研究論述

青海省2016年計劃草案:加大光伏電站建設規模

暖通空調安裝施工技術在建筑施工中的應用分析

工業與民用建筑施工中混凝土結構裂縫形成及預防措施

土木建筑施工中大體積混凝土結構的應用及技術要點分析

加強電梯物聯網建設提高電梯安全運行管理水平分析

關于土木工程施工中鋼結構技術應用及發展的若干研究

水利工程施工管理的重要性及相關問題的解決措施

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【關鍵詞】物聯網;物聯網工程專業;人才培養

物聯網的概念最早于1999年由美國麻省理工學院提出，是指依托射頻識別技術和設備將所有物品與互聯網連接起來，實現智能化識別和管理而形成的網絡。[1]物聯網是繼計算機、互聯網、移動通信后的又一次信息化產業浪潮，將催生一個巨大的新興產業。產業未興，人才先行。2010年教育部在高校本科教育階段設立物聯網工程專業，以期為重要戰略性新興產業――物聯網相關產業培養高素質人才。物聯網技術屬于“集成創新型”技術，因此物聯網工程專業的人才應該屬于“工程應用型”人才[3]。如何實現這一目標是各個高校共同探索的話題。作為一名教師，結合自身實際工作經驗，對此有以下幾點思考。

1.形成以培養目標為導向的特色課程體系

物聯網工程是一門覆蓋范圍很廣的綜合交叉學科，涉及計算機科學與技術、電子科學與技術、自動化、通信工程、信息安全、智能科學與技術等諸多科學領域[4]，合理的課程設置有助于師生形成清晰完整的知識結構。要制定合理的課程體系，可以從以下三方面著手：

首先要整體把握物聯網的體系架構要對物聯網的整體框架和關鍵技術有整體把握。物聯網的架構分為三個層次：感知層、網絡層、應用層。信息在感知層采集和獲取后，經網絡層得以共享并實時交互，最終在到達應用層經過分析處理，最終實現決策和控制。課程體系要涵蓋這三個層次，各層次間要能順利連接。同時物聯網關鍵技術如M2M、傳感器、云計算等在整個課程體系中有所體現。

其次要明確專業培養目標。物聯網企業的人才需求譜系中不僅包含高層次的研發人員，同時也包含大量物聯網產品生產制造與物聯網系統集成中設備安裝、調試、維保等方面的高端技能型專門人才。因此，物聯網工程專業的就業崗位可定位為：物聯網電子產品的生產與制造、物聯網工程系統集成與項目實施與管理、物聯網工程項目售前售后服務與運行維護。物聯網工程專業的課程設置要有明確的就業指引。根據崗位要求設置合理課程體系，培養學生核心職業能力。

最后要重建核心課程。目前物聯網工程專業課程設置沒有專業特色，課程設置大多是將各個交叉學科的相關課程直接設置在物聯網工程專業的課程體系之中，比如將計算機專業相關的課程、通信專業相關的課程以及電子技術相關專業的課程組合成物聯網工程專業課程。這樣設置導致課程體系復雜、內容繁多、缺少層次[5]，教師授課以孤立的學科要求為教學目標進行授課，學生因精力有限很難深入，形成的知識結構混亂，很難加以應用。課程的內容方面，大多是在原傳統專業的核心要求上略作刪減，導致學生無法獲取一些非本課程重點而對后續課程極為重要的知識點。比如物聯網工程專業的專業基礎課電路與電子學，按照傳統電子技術相關專業的要求，耦合電路屬于選講甚至閱讀內容，不做考核，許多老師在授課時間有限的情況下會選擇學生自學或者只做概述，而對于物聯網工程專業的學生來說，這部分內容相當重要，是理解其后續專業課射頻識別工作原理的重要知識儲備。因此，在確立物聯網工程專業課程體系的時候，應充分考慮各學科之間的關聯，是否符合物聯網專業從上至下的知識結構，而不是簡單堆砌，更不是簡單取舍。在培養目標的引導下，梳理學生能力形成所需掌握的知識點，將傳統相關課程進行重組或拆解，并為之確定新的教學大綱，從而形成具有物聯網工程專業特色的新課程，以突顯符合培養目標的本專業特色。

2.組建有清晰角色定位和分工的教學團隊

師資隊伍是專業建設與發展的保障。作為一門新興學科要發展，物聯網工程專業急需一支專業的教師隊伍。但物聯網涉及學科眾多，尋求精通多學科教師又不易實現。面對這種困境，物聯網工程專業建立之初，可以嘗試鼓勵教師在各自的領域深入研究，以實際應用為向導或者以項目任務驅動的方式，組織青年教師學習鉆研自己所掌握技術在物聯網中的應用方式及其接入點，了解與其他領域知識相結合時所需的核心知識點，以達到熟練掌握和應用某一項物聯網關鍵技術的目的，從而在實際教學中將每個人的技術優勢發揮到最佳，使學生能取眾師之長，實現成為“卓越物聯網工程師[6]”的最終目標。

3.轉變教學思維，充分發揮學生主體地位作用

基于問題的學習（簡稱PBL）于1969年由美國神經病學教授Barrows首創，是以學生組成的學習小組圍繞系列復雜問題自主分析，找到解決方案，并學習到所需知識的過程。PBL教學法可以幫助學習者構建廣博而靈活的知識基礎，培養學生自主學習的能力和實踐能力，激發學生的學習興趣。[9]無論從實踐還是理論研究上，物聯網工程專業目前都還處于探索階段[8]，涉及學科知識寬廣，相關技術甚至重要術語的定義都在持續更新中，“老師講授―學生被動接受”的傳統方式已經不能滿足學習的需要，這要求學生有自主獲取新知識的能力和熱情。實際教學中可以嘗試在物聯網工程專業的主干課程如物聯網導論中引入PBL教學方法，例如在講解物聯網是什么、物聯網體系架構、物聯網應用等關鍵問題時，可以給出問題，讓學生通過資料查詢、文獻檢索及其他現代信息技術手段獲取相關信息，分組討論、歸納、整理、分析總結，讓學生來充當問題的解決者，教師最后歸納補充，進行重難點講解。

筆者在講授物聯網工程專業課程物聯網導論曾嘗試采取這種教學方法，讓學生參入到教學過程中來，充分發揮學生主體作用，效果明顯。物聯網工程專業不同于傳統成熟專業，存在很多正在發展未有定論的理論，比如物聯網的定義是什么，各種組織給出很多不同的解釋，但至今為止，還未有統一的權威釋義。學生在尋求答案過程中，不同于被動接受單一答案，可以了解不同定義提出的背景和當時物聯網發展的現狀等等問題，在理解了別人解釋之后經過討論和思考能夠形成自己的“定義”。同時，這一系列的過程讓學生了解物聯網工程專業的特點，也提醒學生要有知識更新的意識，逐漸培養提升學生自主學習的能力。

4.以課程設計方式，逐步培養學生實踐能力

物聯網工程專業是由戰略性新興產業催生的新專業，相比傳統專業更注重專業實踐環節。[10]它集成交叉的特點對學生將所學知識綜合運用與實踐的能力要求很高。學生不僅要對各種信號的采集、處理、交換、傳輸的理論與技術熟練運用還要具備較強的綜合應用無線傳感網絡及一定的軟件開發能力。在課程的設計上，一方面要加大實驗課在教學中的比重。針對專業難點和重點內容，通過驗證實驗的方式組織教學，讓學生通過動手獲得新感知新體驗，幫助理解和掌握本專業的核心專業技術。另一方面要以課程設計逐步培養學生實踐能力。物聯網系統的構建從硬件模塊的搭建到軟件平臺的設計不但需要理論知識的貯備，更要求學生具有較強的實踐能力。傳統的完成理論學習進行畢業設計的方式是難以實現的。結合物聯網工程專業的這個特點，給物聯網工程專業的專業基礎課和專業課設置對應課程設計，例如傳感器等課程課程設計完成數據采集模塊設計，模擬電路、數字電路等課程完成報警電路設計，無線傳感網絡等課程完成局域網組網設計、C語言程序設計、Java語言程序、數據結構與算法、數據庫等課程設計完成應用軟件的設計，最后的專業實訓課將所有課程設計整合。合理設計實踐節點，以課程設計的方式逐步培養學生實踐能力。

物聯網工程專業是個知識綜合性強，實踐和創新應用能力要求高的專業。在物聯網的全面應用時代到來之前，高校應在實際教育教學中不斷思考與改革，形成學科專業優勢，培養符合未來社會發展需求的復合型人才。

參考文獻

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關鍵詞：物聯網；導論；層次結構；教學內容

作者簡介：吳治海（1981-），男，安徽亳州人，江南大學物聯網工程學院，副教授。（江蘇 無錫 214122）

基金項目：本文系江南大學本科教育教學改革研究項目“物聯網新專業實驗實踐性環節設置策略研究”（項目編號：JGB2011057）、“物聯網新專業人才培養與產業結合模式研究”（項目編號：JGB2011053）的研究成果。

中圖分類號：G642.421 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）31-0070-02

最近幾年，物聯網（Internet of Things，IOT）概念的提出及其技術的飛速發展引起了世界各國的廣泛關注，被稱為繼計算機與互聯網之后世界信息產業發展的第三次浪潮。為了能在這一技術領域占據重要位置，許多國家提出了相應的物聯網發展戰略。如美國的“智慧地球”、日本的“u-Japan”、韓國的“u-Korea”、歐盟的“歐盟物聯網行動計劃”、中國的“感知中國”等。發展物聯網技術的基礎與核心是培養物聯網方向的專業人才，為此，國內各大高校相繼開設了物聯網工程專業并開始招收第一屆本科生，如哈爾濱工業大學、華中科技大學、西北工業大學、北京科技大學、江南大學、南京郵電大學等。然而，物聯網工程的新專業屬性，決定其人才培養方案的制訂、課程的設置以及教學方法的實施等，目前仍處于“摸著石頭過河”的探索性階段。但是，國內目前已開設物聯網工程專業的大部分高校，都將“物聯網技術導論”作為本專業的第一門課程，旨在向學生整體介紹物聯網的概念、內涵、關鍵技術、發展現狀以及主要應用等，以激發學生的學習興趣，并使學生樹立學習的信心。因此，“物聯網技術導論”課程的講授成功與否關系到物聯網人才培養的質量，進而影響到中國物聯網技術發展的進程。

一、物聯網的概念及內在層次結構

目前，關于物聯網的定義有多種，但是被大多數學者認同的一個定義為：物聯網，即通過射頻識別、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器、氣體感應器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網連接起來，進行信息的交換與通訊，以實現智能化的識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。簡而言之，物聯網就是“物物相連的互聯網”。使用通俗的語言，可以這樣表述物聯網的內涵：使用傳感器獲取物理對象的信息、使用網絡傳輸信息、使用計算機處理信息、使用控制器設計反饋控制策略、利用執行器對物理對象進行控制與管理等各類操作。由此可以繪制出物聯網中的信息流（如圖1所示）。因此，從控制學科的角度來說，物聯網是一個典型的網絡化控制系統（Networked Control Systems，NCS）。從物聯網的定義以及圖1中展示的物聯網中的信息流向，可以概括出物聯網的層次結構：感知層、網絡層、處理層與控制層（如圖2所示）。其每層的功能分別為信息的獲取、信息的傳輸、信息的處理與信息的反饋。這四層結構的劃分是對傳統的物聯網三層結構，即感知層、網絡層與應用層的進一步細分，本質上是一致的。從這四層結構的劃分不難看出，物聯網技術涉及信息技術領域的四大一級學科，即電子科學與技術、信息與通信工程、計算機科學與技術以及控制科學與工程。因此物聯網是一個多學科交叉的技術，這使得物聯網的內容極為豐富。但另一方面，這種交叉性也增加了“物聯網技術導論”課程的講課難度，對教師的專業素質提出了更高的要求。因此，如何選擇講課的重點，既讓學生感受到物聯網技術的重要性，激發他們的學習興趣，又使他們面對繁雜的內容而不畏懼，樹立學好物聯網技術的信心，具有重要的意義。

二、“物聯網技術導論” 教學內容選擇

目前國內已出版發行的“物聯網技術導論”教材有十多本。[1-12]通過瀏覽這些教材的目錄，不難發現物聯網內容極其龐雜，主要涉及傳感器技術、無線傳感器網絡、射頻識別技術、短距離無線通信技術、遠程通信技術、無線單片機、嵌入式系統、云計算技術、機器學習、模式識別、數據挖掘、智能信息處理技術、物聯網控制技術、物聯網安全技術、物聯網技術標準、物聯網應用等。依據物聯網的四層結構，可以將上述內容進行如下層次歸類：感知層包括傳感器技術、無線傳感器網絡與射頻識別技術；網絡層包括短距離無線通信技術與遠程通信技術；處理層包括云計算技術、機器學習、模式識別與數據挖掘；控制層包括物聯網控制技術；物聯網安全技術、物聯網技術標準與物聯網應用橫跨物聯網的四層結構。但另一方面，作為一門導論課，一般來說講課時間會限制在20課時以內。試圖在較短的時間內把上述內容完全徹底講一遍是不現實的，因此需要選擇重點內容進行講解，目標是讓學生對物聯網的整體架構、關鍵技術有一個整體上的清晰認識。那么如何選擇主要內容呢？以江南大學已經實施兩年的“物聯網技術導論”課程教學方案為例，結合物聯網的四層結構，來分配每講的主要內容。目前江南大學“物聯網技術導論”課為16課時，除去最后一次考核占用的2課時，還有7講14課時。下面，結合物聯網的四層內在結構，詳細敘述每講的主要內容。

第一講——緒論。介紹物聯網的基本定義、內在結構、研究現狀、發展動態、主要應用領域。重點講解物聯網的基本定義與內在結構，講解時應播放一段物聯網應用案例的視頻，增加學生對物聯網內在結構的整體認識。

第二講——感知層技術一。介紹智能傳感器技術，包括傳感器技術、微控制器接口、無線單片機、嵌入式系統。重點介紹傳感器工作原理、比較CC2430和CC2530功能差異、嵌入式智能傳感器的一般結構、標準接口與串行接口。

第三講——感知層技術二。介紹無線傳感器網絡。由于無線傳感器網絡具備了一個簡單的物聯網系統的架構，對本講內容的講解可以大大提高學生對物聯網內在結構的認識。主要講授無線傳感器網絡的定義、體系結構、特征、協議棧結構、主要支撐技術，如定位技術、時間同步、數據融合、安全技術等。可以結合無線傳感器網絡在智能農業當中的應用來講解本部分內容。

第四講——感知層技術三。介紹射頻識別技術。由于射頻識別技術也具備了一個簡單的物聯網系統的架構，所以對本章內容的講解可以進一步增強學生對物聯網內在結構的認識。主要講解射頻識別的組成、分類、工作原理、技術標準、與傳統自動識別技術的區別以及安全問題?？梢越Y合射頻識別技術在門禁系統當中的應用來講解本部分內容。

第五講——網絡層技術。介紹短距離無線通信技術和遠程通信技術。重點介紹Zigbee技術、WiFi技術、藍牙技術、超寬帶技術和3G無線遠程通信技術，簡單介紹多路訪問技術和多路復用技術。應結合具體的應用來講解Zigbee技術、WiFi技術和藍牙技術。

第六講——處理層技術。主要介紹云計算技術、機器學習、模式識別與數據挖掘。重點介紹它們的含義、基本結構和主要方法。在介紹基本結構時應畫出結構方圖，使其技術原理清晰明了。

第七講——控制層技術。重點介紹控制的思想，即反饋?？梢越Y合具體的例子來講解，如倒立擺的控制，讓學生主觀感受反饋的作用，但要避免復雜的數學公式。也可以適當介紹控制學科的前言問題，如網絡化控制系統與多智能體系統，讓學生深刻感受到控制技術在物聯網技術當中的地位。

以上七講基本包含了物聯網技術的主要內容。通過這七講的學習，學生基本上對物聯網架構和關鍵技術有了一個整體上的認識。由于不同高校開設物聯網工程專業的院系有所不同，教師的專業背景也有所不同。但是，確保學生正確認識物聯網技術的一個基本要求是教師向學生完整地介紹物聯網的四層結構。任何一層的缺失都將導致學生對物聯網概念和內涵認識的不準確，影響其以后的學習效果。

三、結語

本文在闡述物聯網內在層次結構的基礎上，結合“物聯網技術導論”課程課時短、內容多的特點，詳細介紹了如何在有限的課時內分配主要的物聯網技術的知識點。由于“物聯網技術導論”是一門新的課程，目前還沒有成熟的課程教學方案，因此，本專業的高校教師要善于結合自己的專業知識和教學經驗，編寫符合中國國情的“物聯網技術導論”教材，探尋一條符合中國學生的“物聯網技術導論”課程教學方法，進而培養出基礎扎實、技術熟練的物聯網專業人才，推動“感知中國”戰略的進程。

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【關鍵詞】物聯網；RFID；EPC

一、物聯網產生的背景

1998年，美國麻省理工大學的Sarma、Brock、Siu創造性的提出將信息互聯網絡技術與RFID技術有機地結合，即利用全球統一的物品編碼作為物品標識，利用RFID實現自動化的物品與Internet的聯接，無需借助特定系統，即可在任何時間、任何地點、實現對任何物品的識別和管理。1999年，由美國統一代碼委員會吉列和寶潔等組織和企業共同出資，在美國麻省理工大學成立Auto-ID Center，在隨后的幾年中，英國、澳大利亞、日本、瑞士、中國、韓國等國的6所著名大學相繼加入Auto-ID

Center，對物聯網相關研究實行分工合作，開展系統化研究，提出最初物聯網系統架構：射頻標簽、識讀器、Savant、ONS、PML

Server。

2003年11月1日，國際物品編碼組織出資正式接管EPC系統，并組成EPC Global進行全球推廣與維護。與此同時，原6所大學的Auto-ID實驗室轉到EPC Global下的技術組，作為EPC實驗室，繼續對EpC系統的應用提供技術支持，提出物聯網系統結構：EPC編碼、EPC標簽、讀寫器、中間件、ONS、EP

CIS。

二、物聯網定義

早在1995年，比爾·蓋茨在《未來之路》一書中就已經提及物聯網概念。但是，物聯網概念的真正提出是在1999年，由EPC Global的Auto-ID Center提出，被定義為：把所有物品通過射頻識別等信息傳感設備與Internet連接起來，從而實現智能化的識別和管理。

2005年，國際電信聯盟正式稱物聯網為The Internet of

things，并發表了年終報告《ITU互聯網報告2005：物聯網》。報告指出，無所不在的物聯網通信時代即將來臨，世界上所有的物體從輪胎到牙刷、從房屋到紙巾都可以通過Internet主動進行交換；并描繪出物聯網時代的圖景：當司機出來操作失誤時汽車會自動報警；公文包會提醒主人忘記帶了什么東西；衣服會告訴洗衣機對顏色和水溫的要求等等。物聯網具體地說，就是把感應器嵌入和裝備到電網、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統、大壩、油氣管道等各種物體中，然后將“物聯網”與現有的互聯網整合起來，實現人類社會與物理系統的整合，在這個整合的網絡當中，存在能力超級強大的中心計算機群，能夠對整合網絡內的人員、機器、設備和基礎設施實施實時的管理和控制。在此基礎上，人類可以以更加精細和動態的方式管理生產和生活，達到“智慧”狀態，提高資源利用率和生產力水平，改善人與自然間的關系。

三、物聯網技術體系結構

物聯網的價值在于讓物體也擁有了“智慧”，從而實現人與物、物與物之間的溝通，物聯網的特征在于感知、互聯和智能的疊加。因此，物聯網由三個部分組成：感知部分，即以二維碼、RFID、傳感器為主，實現對“物”的識別；傳輸網絡，即通過現有的互聯網、廣電網絡、通信網絡等實現數據的傳輸；智能處理，即利用云計算、數據挖掘、中間件等技術實現對物品的自動控制與智能管理等。

物聯網是一個層次化的網絡。物聯網大致有三層，從下到上依次可以劃分為感知層、網絡層和應用層。在各層之間，信息不是單向傳遞的，也有交互或控制。在所傳遞的信息中，主要是物的信息，包括物的識別碼、物的靜態信息、物的動態信息等。物聯網3個層次涉及的關鍵技術非常多，是典型的跨學科技術。應用層提供豐富的基于物聯網的應用，是物聯網發展的根本目標，將物聯網技術與行業信息化需求相結合，實現廣泛智能化應用的解決方案集，關鍵在于行業融合、信息資源的開發利用、低成本高質量的解決方案、信息安全的保障以及有效的商業模式的開發。網絡層廣泛覆蓋的移動通信網絡是實現物聯網的基礎設施，是物聯網三層中標準化程度最高、產業化能力最強、最成熟的部分，關鍵在于為物聯網應用特征進行優化和改進，形成協調感知的網絡。感知層是實現物聯網全面的感知的核心能力，是物聯網中包括關鍵技術、標準化方面、產業化方面有待突破的部分，關鍵在于具備更精確、更全面的感知能力，并解決低功耗、小型化和低成本的問題。

在各層之間，信息不是單向傳遞的，也有交互、控制等，所傳遞的信息多種多樣，這其中關鍵是物品的信息，包括在特定應用系統范圍內能唯一標識物品的識別碼和物品的靜態與動態信息。

四、物聯網中的核心關鍵技術

核心關鍵技術主要有RFID技術、傳感器技術、無線網絡技術、人工智能技術、云計算技術等。

1.RFID技術。RFID技術，又稱電子標簽、無線射頻識別，是一種通信技術，可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數據，而無需識別系統與特定目標之間建立機械或光學接觸。它利用射頻信號通過空間電磁耦合實現無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息實現物體識別。RFID既可以看做是一種設備標識技術，也可以歸類為短距離傳輸技術。

2.傳感器技術。在物聯網中傳感器主要負責接收物品“講話”的內容。傳感器技術是從自然信源獲取信息并對獲取的信息進行處理、變換、識別的一門多學科交叉的現代科學與工程技術，它涉及傳感器、信息處理和識別的規劃設計、開發、制造、測試、應用及評價改進活動等內容。

3.無線網絡技術。物聯網中物品要與人無障礙地交流，必然離不開高速、可進行大批量數據傳輸的無線網絡。無線網絡既包括允許用戶建立遠距離無線連接的全球語音和數據網絡，也包括近距離的藍牙技術、紅外技術和Zigbee技術。

4.人工智能技術。人工智能是研究是計算機來模擬人的某些思維過程和智能行為（如學習、推理、思考和規劃等）的技術。在物聯網中人工智能技術主要將物品“講話”的內容進行分析，從而實現計算機自動處理。

5.云計算技術。物聯網的發展理離不開云計算技術的支持。物聯網中的終端的計算和存儲能力有限，云計算平臺可以作為物聯網的大腦，以實現對海量數據的存儲和計算。

五、結語

物聯網將是下一個推動世界快速發展的“主要生產力”，物聯網所帶來的是物理世界和虛擬世界融合的美好愿景，是人類社會的深度信息化。未來幾年是中國物聯網相關產業以及應用迅猛發展的時期。以物聯網為代表的信息網絡產業成為七大新興戰略性產業之一，成為推動產業升級、邁向信息社會的“發動機”。到2020年，全球物物互聯的業務與現有的人人互聯業務之比將達到30：1，物聯網大規模普及，成為一個萬億美元級產業。

參 考 文 獻

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農業物聯網優勢突出

物聯網技術的特點是通過把所有物品通過射頻識別等信息傳感設備與互聯網連接起來，實現智能管理。那么，農業物聯網在解決農業問題上的優勢在哪里呢？

據了解，農業物聯網主要依靠RFID（射頻識別）、GPS（全球定位系統）、GIS（地理信息系統）、紅外傳感器等技術和設備對食品全生命周期的生長環境、運輸過程、加工條件等進行全方位信息搜集，并對農產品的生產、運輸、加工等環節進行全程監控。利用農業物聯網，可以對農業生產過程中種子、化肥、土壤、氣溫、濕度、光度、化學成分、物理成分、空氣組成、pH值、各種養分等進行監測，再結合圖像、視頻等的采集，有利于全面提升農業的科學生產水平。

例如，借助于物聯網技術的發展，美國越來越多的生態農業的經營者們開始采用“精確耕種”技術，利用全球定位系統（GPS）、地理信息系統（GIS）、連續數據采集傳感器（CDS）、遙感（RS）、變率處理設備（VRT）和決策支持系統（DSS）等現代高新技術，獲取農田小區作物產量和影響作物生長的環境因素（如土壤結構、地形、植物營養、含水量、病蟲草害等）實際存在的空間及時間差異性信息，使每平方米的土地都能夠得到最準確的分析，并對其進行最佳耕種。

除提高農業生產效率和節約資源外，保障食品安全也是物聯網技術的一項重要功能。長期以來，我國農業自動化水平低，對勞動力的需求量高，食品安全保障機制不完善，生產、運輸、加工等環節難以有效監控，亟待通過新技術來提高生產效率和提高信息收集和處理水平。國家農業信息化工程技術研究中心相關負責人說，采用物聯網技術，可以監控食品在被消費者食用前所經歷的諸多環節，一旦發生安全問題，可以回溯確定是哪一個環節出了問題，因而也就更容易追查到責任人，從這一點上說，食品安全問題將更容易解決。

此外，物聯網技術也有助于提高農業科研水平?！稗r業物聯網是一個重要的服務系統，它不僅可以推動農業本身、農機、農藝、農技服務的進步，對于農業科學研究也有促進作用?！焙颖笔∞r村信息化工程技術研究中心主任崔文順認為，農業物聯網不僅僅是農業監測控制系統，它更是人機結合的橋梁。

構建中國農業信息化的大格局

“農業信息化、農業物聯網建設的研究成果將使農民獲得可觀的經濟效益，推進農業發展方式的轉變，真正讓農民受益?！痹?013中國農業網站發展論壇暨農業物聯網技術與應用峰會上，農業部信息中心主任李昌建談到我國農業物聯網技術的發展前景時表示。

而為了把農業物聯網公共性平臺建設好，以此為契機構建中國農業信息化的大格局，國家開始加強農業物聯網標準的研究與制定，并開始大力探索正確的商業模式，促進農業物聯網技術的可持續發展，以達到共建、共享、互聯、互通、協作、協同的目的。

2013年5月，農業部表示，為深入貫徹落實黨的十精神及《國務院關于推進物聯網有序健康發展的指導意見》要求，要加快推進農業物聯網應用發展，促進農業生產方式轉變，支撐農業現代化建設，農業部印發了《農業物聯網區域試驗工程工作方案》。

該工作方案中設立了我國農業物聯網初始發展的內容，主要包括：開展農業物聯網應用理論研究，探索農業物聯網應用主攻方向、重點領域、發展模式及推進路徑；開展農業物聯網技術研發與系統集成，構建農業物聯網應用技術、標準、政策體系；構建農業物聯網公共服務平臺；建立中央與地方、政府與市場、產學研和多部門協同推進的創新機制和可持續發展的商業模式；適時開展成功經驗模式的推廣應用。

與此同時，農業部也在2013年啟動了農業物聯網區域試驗工程，組織天津、上海、安徽開展試點試驗工作，為全國農業物聯網發展積累經驗。天津、上海、安徽三省市率先開展試點試驗工作。天津是設施農業與水產養殖物聯網試驗區，上海是農產品質量安全監管試驗區，安徽是大田生產物聯網試驗區。

在天津，農業部、中科院、天津市人民政府在2013年9月就共同推進天津市農業物聯網建設簽署合作協議。協議明確了由農業部負責農業物聯網建設指導，組織專家團隊提供技術支撐，及時總結推廣天津農業物聯網發展經驗；中科院負責農業物聯網重大技術攻關和全面技術支撐，重點在農業普適化感知、云計算、大數據處理等方面進行關鍵技術研發、集成及示范，組建專業化團隊，開發適合天津本地需求的農業物聯網平臺。而天津市作為農業物聯網區域試驗的實施主體，負責已經建成的農業物聯網區域試驗平臺的營運、管理，并以此為依托，組織全市農業物聯網發展整體規劃設計，組織各項技術研發、試驗，為全國農業物聯網建設積累經驗、示范推廣。

在上海，上海市農業委員會和上海市經濟和信息化委員會了《市農委等關于上海農業物聯網發展的實施意見》，拉開了上海農業物聯網區域試驗大幕。據了解，到“十二五”末，上海將以實施農業物聯網示范工程為載體，建設10個農業物聯網示范基地、10家農業物聯網的應用示范企業、3個市級以上重點實驗室或工程技術中心；力爭在農業物聯網應用核心技術上有突破，在感知、傳輸、處理、控制、管理和應用等技術領域取得具有自主知識產權的研究成果；扶持和推動物聯網技術在農產品電子商務中的應用，農產品電子商務貿易額實現快速增長。

在安徽，由省農委牽頭，省農科院和科技廳共同制訂了安徽省農業物聯網工程建設方案，并由技術攻關組制訂了省農業物聯網工程總體技術方案、傳感器關鍵技術研究與系統集成工作方案。在具體實施過程中，安徽省農委制訂了小麥“四情”（苗情、墑情、病蟲情、災情）監測指揮系統建設方案、農業種子物聯網項目方案。安徽省在各示范縣都制定了農業物聯網發展工作領導小組，普遍提出建設農業物聯網綜合服務平臺或政府決策指揮中心，在有條件的規?；B殖業、特色農業、高效農業和設施農業，選擇3～5個產業開展農業物聯網應用試點示范。

在新疆，物聯網技術和新疆移動大通信網結合的新科技已在全疆遍地開花。新疆移動發揮移動通信“實時性、個性化、交互性、廣泛性”的優勢，積極推進“農業移動物聯網”應用，開通溫室大棚無線監控、自動化滴灌等多種農村信息化應用，幫助實現精準化的農業生產管理。同時，通過農信通服務、多種資費優惠，為農民提供“用得上、用得起、用得好”的通話和信息服務，幫助農民增收致富。據了解，全疆23個農牧團場、5個地州市的農田實現了田間數據自動采集、全自動滴灌控制。新疆移動物聯網技術，正以信息化助力新疆“傳統農業”向“現代農業”轉變。

企業先導進入

自從物聯網被正式列為國家七大戰略性新興產業之一以來，農業物聯網由于可以實現農業生產、運輸、加工等環節中人與人、人與物、物與物之間的感知和監控而獲得了發展的良機。隨著國家對農業物聯網公共性平臺的建設的重視，一大批企業發揮各自優勢，積極布局農業物聯網領域，攜手打造具備專業影響力的交流與分享平臺。

其中在農業物聯網的基礎設施領域，扮演著重要角色的網絡供應商正在不遺余力地用網絡專線對農業物聯網的建設提供支持。

如自安徽省渦陽縣被確定為省農業物聯網工程首批13個試驗示范縣后，安徽移動渦陽縣公司為農業園區引入2條百兆互聯網專線，并提供多媒體箱、綜合機柜、光纖收發器、交換機等設施設備。安徽移動設計的移動網絡專線和專用數據SIM卡，可實時監控大棚室內溫度、濕度和工人作業等實地情況，并實現自動灑水、調溫等田間作業。與此同時，移動網絡專線還可以時時傳遞、終端備份留存，使得蔬菜種植從育苗、成長到成熟的各階段信息和視頻資料得到保留。

在農業物聯網基礎平臺建設中，由羅克佳華、中國優農協會、太原、朔州、運城等試點城市正式簽訂的“中國優質農產品信任系統及智慧電子商務基礎（云）平臺”已經開始運行。據悉，該平臺是羅克佳華與世界500強公司Intel（英特爾）、IBM（國際商業機器）、EMC2（易安信）開展技術、資金合作共建的一項平臺，該云數據平臺的建立，將成為我國北方地區專業為農業等行業物聯網應用服務的云數據中心。

借助于此平臺，羅克佳華也將進一步加強農業信息化技術研發與應用，利用物聯網技術實現農業生產中的自動化控制、監測、預報等功能。在農產品溯源方面，羅克佳華表示可以通過二維碼應用，實現在農產品流通過程中對產地、品種、采摘、存儲、加工、運輸等各類信息的查詢，充分提升監管機構的管理效率，保障食品安全。羅克佳華還計劃通過實施全程監管、全程溯源，以遠距離通信、動態定位、調度管理等技術結合云計算中心實時數據處理與服務能力，構建智慧電子商務基礎（云）平臺，促進農產品流通。

在設施農業的研究領域，由物聯網結合設施農業的研究正逐漸深入。目前，物聯網技術平臺與建筑結構、配套系統、新能源與工廠化裝備已經成為智慧溫室的四大組成之一。據了解，智能化監控、自動化管理溫室目前在北京已經建成了示范工程。國家科技部863項目《植物工廠化生產低碳設施與裝備的研究》以及北京市科委“十二五”重點課題《盆花生產關鍵技術和裝備的研發示范》由北京市農業機械研究所承擔，這兩項課題的核心即構建智慧溫室的核心組成之一的物聯網技術平臺。

北京京鵬環球科技股份有限公司相關負責人表示，目前物聯網技術已應用到智慧溫室生產的不同階段。在溫室準備投入生產階段，通過在溫室里布置各類傳感器，可實時分析溫室內部環境信息，從而更好地選擇適宜種植的品種；在生產階段，從業人員可用物聯網技術采集溫室內溫度、濕度等多類信息，來實現精細管理，例如遮陽網開閉的時間，可根據溫室內溫度、光照等信息來傳感控制，加溫系統啟動時間，可根據采集的溫度信息來調控等；在產品收獲后，還可利用物聯網采集的信息，把不同階段植物的表現和環境因子進行分析，反饋到下一輪的生產中，從而實現更精準的管理，獲得更優質的產品。

農業物聯網終端用戶中，多個地區的電子標簽已經應用于生產和流通環節。比如上海市200多家蔬菜標準園的6萬多畝蔬菜種植基地內，蔬菜就用了這樣的“身份”——每一包蔬菜的采收、施肥、用藥、灌溉、農藥檢測等信息都被記錄在電子標簽中，消費者只需要掃描包裝上的二維碼，就能了解到蔬菜生產的所有信息。在內蒙古錫林郭勒盟，每一塊牛羊肉都有自己的二維碼“身份證”，通過層層追溯，可查到牛羊出生、飼養、病疫、屠宰、加工、物流、銷售等各個環節的信息。消費者用手機掃描二維碼，即可以看到這塊牛羊肉從繁育到上餐桌所有環節的信息。

多利農莊是上海最大的有機蔬菜種植基地，中歐國際工商學院也正在與多利農莊聯手打造中國首個農業物聯網示范基地。多利農莊莊主張同貴表示，公司正通過生產體系和運輸體系的信息化管理，實現全程智能化，使消費者可以通過產品的條形碼完全了解其生產、來源和運輸等相關信息，同時還可減少農產品的消耗，提高農民的收入。

農業物聯網產業發展還需加力

隨著我國農業由傳統生產模式向信息化、智能化方向的發展，國家高度重視物聯網技術在農業領域示范與應用。近兩年，通過科技支撐計劃、中小企業創新資金、科技型企業周轉金等多個項目的支持，我國正在努力開展農業領域物聯網關鍵技術的研發、示范與應用。

但是我國的農業物聯網產業是一個弱勢產業，無論是自動化、智能化，還是遠程控制，相比發達國家都存在很大的差距。目前，我國尚未形成一套符合國情的、合理的、具有針對性和開放性的物聯網架構體系。另外，由于我國農業一直處于“做貢獻”的地位，農業產業化程度低、農產品流通市場化程度低、農業現代化水平低、農村金融不完善、農業科技普及不完善等眾多問題也限制了我國農業物聯網的發展。

農業部信息中心主任李昌健表示，我國農業物聯網在開發應用以及產業發展中還存在一些問題，比如與國外相比，我國傳感器品種不夠多，主要集中在對溫度、濕度的監測上，對其他環境因子關注較少，尤其對生物本體的感知還很缺少；另外，在政策方面，各方面對農業物聯網的投入還遠遠不夠。人們對農業物聯網的認知不足；而在如何確定經營主體，找到可持續發展的建設運行模式上，我國目前也沒有清晰的答案。

篇9

關鍵詞：物聯網IOT RFID技術 數據采集 感知層

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416(2012)02-0201-01

近些年來，物聯網IOT(Internet of Things)刮起了一股新的技術風暴，全世界很多企業投入大量資金與人力進行深入研究，甚至美國已經將物聯網技術上升為國家戰略。在2010年3月召開的“兩會”上，我國政府工作報告中提出了要利用物聯網IOT技術推動經濟發展方式的轉變，IOT普及程度將成為中國信息產業經濟發展的重要衡量標準。無錫、上海、廣州等一線城市都在加緊建立產學研基地，要把物聯網經濟發展為中國經濟的新的增長點。

IOT由三大層組成包括：感知層、網絡層、應用層。RFID技術被運用于感知層正逐漸為人們所熟知。

RFID（Radio Frequency Identification，射頻識別）技術，主要用于采集數據，識別物體。特點為自動識別、抗污染、無需人工干預。射頻識別技術以其標簽小型化、應用領域多元化、產品可重復使用、數據的記憶容量大、標簽ID唯一、穿透性好、安全性高等特點，在全球范圍內發展很快，在IOT發展的帶動下，逐漸呈現有規模、有體系的全面發展。

RFID技術并不是一項新技術，在世界范圍很早就有以RFID相關產品取代傳統商品標簽的，并且普及速度非?？欤缌闶劬揞^沃爾瑪的多數門店的大范圍使用，以及戴爾電腦零部件級RFID標簽管理。但在國內，RFID技術一直沒能在民用領域得到廣泛的應用，并不是其技術不夠先進，而是因為其在某些方面還存在一定的限制因素。隨著IOT的風靡世界， RFID以其獨有的特點在IOT中起到了支撐作用，依托其而產生的工程需求越來越多，基于RFID的各種應用也引起了足夠的重視。

世界范圍頻識別技術廣泛應用在軍事、醫療、生產、物流、零售、交通、航空、資產管理、食品安全、動物識別等各個行業。RFID的應用前景是不容質疑的，但在我國某些領域的應用還不很成熟。

1、射頻識別在普通IOT中的不足及建議

RFID技術作為發展IOT的支撐技術，在金融危機中逆勢發展，因而受到許多國家、企業的特別重視。但RFID技術并不是無懈可擊，無論在技術上還是應用上還存在著不容忽視的缺憾。

1.1 射頻識別技術較條形碼成本高昂

IOT在國內發展的初期，很多人認為RFID技術會改變自動識別領域的應用格局，但直到現在，應用范圍第一的寶座仍然由條形碼(Bar Code)穩坐。這主要是因為條形碼的一些不可替代性，例如：成本低、封裝形式多樣、系統環境搭建簡單等，使其能夠在物流、超市、庫存管理等領域較長時間的占據較大優勢。雖然RFID技術在掃描速度、識別準確度、安全性等方面優于條形碼，但RFID系統高昂的搭建費用是其輸給了條形碼系統主要原因。所以，射頻識別技術想在國內自動識別領域取代條形碼的已有地位并不是一朝一夕的事。先著眼于特殊領域的特殊應用才是在國內推進RFID技術的較好方式。

1.2 射頻識別技術的安全性問題

IOT的一大特點就是信息共享，而如何保證這些共享信息的“安全”，則是IOT發展的關鍵。射頻識別技術主要負責為IOT采集信息，采集過程中的安全問題也同樣重要。雖然其電子數據內容可設置密碼保護，使其內容不易被偽造及變造，但是現階段國內并沒有穩定的安全體系來支撐整個RFID技術，而且衡量這個系統的安全標準也沒有形成。

1.3 生產RFID相關產品的產業鏈斷層嚴重

在國內，進行RFID相關產品生產的企業之間各自為政，技術上不互通有無，使得生產RFID相關產品的產業鏈斷層嚴重，發展遲緩。RFID相關產品用到的關鍵芯片，基本上都依賴進口。因此我國要想擺脫對外依賴在國際IOT中站穩腳跟，各企業還要加強合作早日完成核心部件的自主研制。

1.4 射頻識別技術缺乏國家標準

因沒有相關的國家技術標準，使得RFID相關產品參差不齊。時下，在相關技術委員會與國家機構的協作下，政府機構正努力通過各種方式向世界推廣我國制定的標準，而不再像從前那樣被動地接受國際標準。

2、有源RFID技術在特殊領域中的問題

目前，有源RFID技術因其識別距離遠、抗干擾能力強等優點被重用，如軍隊、監獄、煤礦、交通(ETC)等，特別是人員定位技術被眾多應用商所看重。不過在實際應用中，還是存在不少問題。下面以433 MHz有源RFID技術在監獄中的人員定位技術應用為例，說明一下。

(1)人員定位精度不高：在監獄中房間級的人員定位上該技術對于邊界區域的準確控制效果并不理想，需要其他識別技術對邊界區域進行輔助識別。(2)標簽形式復雜：在監獄，對于RFID標簽的封裝形式要求嚴格，使射頻識別技術的應用難度有所提高，進而提高了成本。并且除基本性能要求外，還要有措施預防犯人的暴力拆除等。也只有掌握了較高的射頻識別技術的企業才能從事這種較高難度的應用作業。(3)工程實施難度較大:在監獄中工程應用的環境較為復雜，這比較影響監控點的安置，增加了很多要注意的因素，這就相應的增加了工程實際實施的難度。

3、RFID技術的發展前景

雖然RFID在國內的應用存在不少問題，尤其是其高昂的搭建成本，但這些并不能遏制它的發展，例如二代身份證就發展性的使用了該技術。隨著RFID國家技術標準出臺，逐漸減少國際標準的束縛，其市場前景還是很廣闊的，特別是在特殊領域、大型企業、大型物流中。對于國內生產RFID相關產品的企業努力克服本文所列問題，以使RFID技術得以較快發展，得到更廣泛的應用是當前最重要的任務，也是企業獲得更大利益的最有效途徑。

參考文獻

[1]劉強等.物聯網關鍵技術與應用[J].計算機科學,2010.

[2]孫其博等.物聯網概念、架構與關鍵技術研究綜述[J].北京郵電大學學報,2010.

篇10

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，物聯網技術被譽為全球一個新的經濟增長點。我國也非常重視物聯網產業的發展，據新華社報道，在各省啟動的“十二五”規劃中，有23個省份將物聯網作為重要發展目標。2013年農業部啟動農業物聯網區域試驗工程，并出臺了《農業物聯網區域試驗工程工作方案》，選擇天津、上海、安徽三省市率先開展試點試驗工作，要求要切實促進工業化、信息化、城鎮化和農業現代化的同步發展，充分利用現代信息技術改造傳統農業，不斷提高農業資源利用率和勞動生產率，推動農業發展向集約型、規?；D變，提升農業現代化水平。

天津毗鄰北京，經濟和交通條件好，區位優勢明顯，近年來大力發展高效設施農業等現代農業，持續加大對設施農業建設的扶持力度，先后出臺了對種植業設施、現代農業示范園、濱海農業科技園區和養殖園區的補貼政策。據天津市農委統計，天津市目前擁有高標準設施農業面積4萬hm2，與傳統農業相比，設施農業的土地產出率、勞動生產率分別提高3倍以上，單位面積種植效益提高5～10倍。正是基于如此的規模和良好的效益，物聯網試驗將重點放在現代農業示范基地、龍頭企業、農民專業合作社和水產養殖小區，開展設施農業與養殖物聯網技術應用示范，探索不同種類農產品、不同類型農業生產經營主體的農業物聯網應用模式；開展農產品批發市場物流管理，探索利用信息技術構建農產品新型流通格局。物聯網示范區建設內容主要包括“信息獲取中心”、“云計算中心”、“云數據中心”、“云服務中心”等4個“全要素資源集成中心”，以及“農業生產決策控制”、“加工倉儲物流實時監控”、“農資農產品電子商務”、“農資農產品質量追溯”、“監測與會商指揮”等5個全系統專業支撐平臺。

同時，圍繞天津都市型現代農業發展需求，結合天津種植業、畜牧業、漁業、農機、農資等行業管理的分布與職能，在“支撐平臺”下，建設6個行業示范平臺，主要包括：

1 大田作物物聯網示范平臺

針對天津大田主導種植種類小麥、玉米、水稻，建立“天津大田作物物聯網示范平臺”，包括：大田土壤肥力快速感知、測土配方施肥、大田作物病蟲草害自動識別與測報、糧食加工環境監控與色選、糧油電子交易、糧油質量安全追溯等系統，覆蓋糧食生產、加工、流通、消費全過程。

2 設施大棚物聯網示范平臺

針對天津設施大棚主栽品種黃瓜、番茄、辣椒等，結合“天津放心菜基地建設工程”，建立“天津設施大棚瓜菜物聯網示范平臺”，包括：大棚環境快速感知、水肥調控模型、瓜菜病蟲草害自動識別與測報、瓜菜農超對接、瓜菜質量安全追溯等系統，覆蓋設施大棚瓜菜生產、加工、流通、消費全過程。

3 畜牧獸醫物聯網示范平臺

針對天津特色養殖品種肉牛、奶牛、豬、雞等，結合“畜禽健康養殖智能化遠程監控與管理關鍵技術示范”項目，建立“天津畜牧獸醫物聯網示范平臺”，包括：畜禽舍環境實時監控、畜禽本體無接觸檢測、畜禽疫病遠程診斷、畜禽疫病的防控、畜禽場生產信息管理（飼養管理模式、飼料科學配制）等系統，實現天津畜禽的規模化、智能化健康養殖。

4 漁業物聯網示范平臺

針對天津海水、淡水養殖具體需求，建立“天津漁業物聯網示范平臺”，包括：淡水、海水環境實施監控，缺氧浮頭紅外自動監測（晝夜），魚病遠程顯微檢測與專家會診，水產養殖病害預警與防治，魚飼料配方與精細飼喂等系統，形成室內與室外健康養殖模式，實現天津水產養殖的自動化、智能化與生態安全。

5 農機物聯網示范平臺

針對農機具作業的組織化、規?；?、產業化發展需要，集成農機具定位、作業和工況信息的自動采集，農機具服務與需求的智能對接，以及面向廣大農村路況的農機具優化調度等關鍵技術，建立“天津農機物聯網示范平臺”，解決農機具服務的社會化與有序化問題，實現農機具資源的充分共享，節約成本，提高生產效率，促進農機具作業服務市場的逐步完善和健康發展。

6 農資物聯網示范平臺

突破農資質量追溯、交易、服務低成本、智能化、普適性等技術瓶頸，建立農資產品質量追溯、團購直銷、技術服務完整的技術體系，構建“天津農資物聯網示范平臺”，為農資企業、農業合作社、農業大戶等用戶提供農資產品質量追溯與防偽服務、農資供應鏈商務智能服務以及農資技術知識個性化服務，解決農資供應鏈中商品供需矛盾、質量安全與服務有效延伸的行業難題。

通過上述專業平臺及行業平臺建設，依賴RFID（射頻識別）、傳感器、全球定位系統、二維碼等信息感知設備，按約定的協議連接，通過有線或無線網絡進行信息交換和通信，并通過云存儲、云計算實現智能識別、采集、處理，智能控制、定位、跟蹤、監控和管理，最后依賴云服務平臺，向農業主管部門、生產基地、農民專業合作社、基層農技人員、農戶等提供多渠道、內容豐富的設施農業物聯網應用服務，可有效提升傳統農業生產經營管理能力，提高動植物病害防控能力，確保農產品質量安全，引領現代農業發展。

新 聞 鏈 接

物聯網促進農業更好發展

2011年，農業部了《全國農業農村信息化發展“十二五”規劃》，并與發改委、財政部組織實施了北京市設施農業、江蘇無錫養殖業等三大國家級物聯網應用示范工程，我國農業物聯網發展駛入快車道。2013年，農業部啟動了天津、上海、安徽等三個農業物聯網區域試點，并認定了40家農業農村信息化示范基地。在示范區外，各地農業物聯網發展也方興未艾。