導語：如何才能寫好一篇智慧交通和智能交通的區別，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]城市交通；智慧交通；創新；特色

智慧交通依靠大數據、云計算、物聯網及移動互聯技術支持，實現對城市交通、居民出行和物流運輸的智能化管理，是智慧城市建設的重要組成部分，最終達成提供更高效的出行效率、降低交通成本、創建更綠色環保的城市空間和更舒適的出行體驗。交通部2019年9月24日《交通強國建設綱要》明確提出到2035年我國基本建成交通強國的目標，到本世紀中葉全面建成“人民滿意、保障有力、世界前列”的交通強國，體現了當下交通管理的復雜性和解決問題的迫切性出發，成為我國政府管理部門對于智慧交通布局的前瞻性規劃。從已有文獻的研究來看，智能交通建設領域的研究從頂層規劃、技術探討開始向更為多元化的方向向發展，涉及理論、技術、實踐等多個方面內容，對智慧交通建設的規劃發展、核心技術、技術應用多有研究。智慧城市的發展需要以人為本，對民眾生活的環境質量、食品藥品安全、交通安全等方面實時監測十分重要。[1]西方國家和一些城市業已確立了智慧交通發展路徑，從這些國家和城市今年來在智慧交通發展規劃、智慧路燈和車輛信息系統方面的創新進行對比，為國內城市智慧交通建設提供了借鑒。

1國外智慧交通建設的規劃轉向

西方國家從上世紀六七十年代開始涉足智能交通的研究，將交通運輸的信息化建設作為重要方向。國外城市從政策規劃到基礎設施建設上充分發揮技術優勢和城市現狀相結合，展現出不同的發展特點。西方國家在建設智慧交通過程中結合先進技術來進行交通擁堵治理，收集大數據平臺所需的海量數據信息，提供人性化的公共服務和城市管理，政府部門在這一發展過程中起到了關鍵性的推動作用。美國2015年ITS戰略計劃，計劃在2019年完成網聯化與智能化的雙重升級。在無人駕駛汽車發展上，美國出臺了一系列法規鼓勵和約束自動駕駛汽車發展，2016年《自動駕駛汽車政策指南》時起從法律層面上肯定自動駕駛的合法性并將其納入聯邦法律框架，戰略方案從1.0到3.0的引導與展望鼓勵各州重新評估現有交通法律法規，為自動駕駛技術在全美的測試和部署清除法律障礙，落實推動該項技術與地面交通系統運輸模式的融合。歐盟第一個協調部署智慧交通的法律性基礎文件是2010年歐盟委員會制定的《ITS發展行動計劃》，這是歐盟范圖內第一個協調部署ITS的法律基礎性文件，確立歐盟2020智能交通系統(ITS)三大目標為交通可持續、競爭力和節能減排。之后，歐盟主要在電動汽車、道路安全、智能交通系統、市場準入以及CO2排放等領域提出了戰略實施方案，計劃加強各國交通科研領域的國際科技合作。歐盟目前對于車輛信息互聯的技術標準還未最終確定，圍繞WIFI技術和5G技術兩大技術系統的企業目前處于爭執不下階段。日本政府高度重視自動駕駛汽車、車聯網和智能交通領域發展。早在2013年，日本內閣便了日本復興計劃《世界領先IT國家創造宣言》，其中智能網聯汽車成為核心之一。以此為藍本，日本內閣制定國家級科技創新項目《SIP戰略性創新創造項目計劃》，將自動駕駛系統的技術研發升級為國家戰略高度，并提出自動駕駛商用化時間表以及《ITS2014-2030技術發展路線圖》，計劃在2020年建成世界最安全道路，在2030年建成世界最安全和最暢通道路。日本非常關注自動駕駛汽車的發展規劃，不僅在《2017官民ITS構想及路線圖》確立這一領域技術的推進時間表，還通過《自動駕駛相關制度整備大綱》明確自動駕駛汽車的責任劃分和事故賠償原則，對自動駕駛汽車的安全條件進行了明確規定。目前，在亞洲地區初步形成了以中國、日本和韓國等國家協同發展的智能網聯汽車生態體系。從西方國家對于智慧交通整體規劃來看，美國、歐盟、日本以及其他一些國家在智慧交通發展戰略上著力點都有區別，但在自動駕駛汽車的發展上都非常重視。美國智慧交通發展規劃基于國家強大的技術支持和人才培養基礎，由國家進行統一規劃，在充足的人力和財力投入下發展迅速。日本由于地小人多，在已有VICS系統和ETC技術使用下開始注重自動駕駛汽車。歐盟強調各國合作和標準化、強調綜合運輸系統智能化、重視通信和車載設備等。

2國外智慧交通應用領域的創新

2.1智慧路燈的升級打造。智慧交通的實施目的是為了能夠為城市提供更為人性化的公共服務，讓行人、車輛和城市道路之間能夠找到一個相對協調的平衡點進行良性地系統運作。以往在交通管理上主要側重對機動車和各類車輛的控制和管理，因為設備的局限性難以為行人提供個性化的需求和體驗，智慧交通能在規范行人的交通行為同時保障行人安全、滿足公共服務訴求，當城市路燈在城市中的使用與先進傳感器結合以后，智能路燈成為了目前國外城市首要嘗試的設備。新加坡近年來在原有交通管理系統基礎上大力發展以“智慧國家2025”為主導的智慧交通方案，新加坡陸路交通部提出對公共照明進行“智能化＋LED”升級改造的方案，預備將全國現有的路燈改造成含智能控制系統的智能路燈，其中60萬個路燈將會在裝備傳感設備的情況下完成城市公共服務的同時進行數據的收集。美國城市洛杉磯、芝加哥、紐約、西雅圖、圣地亞哥等城市都已開始安裝智能路燈。洛杉磯在該市大范圍內安裝智能路燈設施，將大數據和物聯網技術結合路燈配備的傳感器，從而收集交通數據、分析信息并進行共享。芝加哥通過“路燈桿裝上傳感器”，進行城市數據挖掘。在人們的生活里，無處不在的傳感器被應用在了芝加哥市的街邊燈柱上。通過“燈柱傳感器”，可以收集城市路面信息，檢測環境數據，特別是空氣質量和噪音，但不會侵犯個人隱私。西雅圖路燈可以改變色溫，根據周圍環境改變路燈亮度，與環境能有機和諧成為一體。圣地亞哥與通用電氣和ATT公司合作，在路燈上安裝了攝像頭、麥克風和傳感器，具有找停車位和監測社區槍擊聲音等功能，集智能安防、微基站、新能源電動汽車充電樁等使用功能于一身。英國MiltonKeynes、德國林、法國里昂、荷蘭海牙都對當地路燈進行升級改造。英國MiltonKeynes在當地的MK體育場安裝的路燈同樣具有監控攝像、WIFI以及電動汽車充電功能，體育場內的售票處和商店門口路燈還安裝了閉路電視、公共廣播，必要時可作遠程連接。德國柏林電線桿成為了電動汽車的充電樁，約占德國一半數量的電線桿都能提供這項服務。斯圖加特市在對本市路燈進行LED路燈升級，配合智能控制系統進行統一管理控制。海牙在當地一個海灘上安裝智能燈柱，裝有攝像頭、傳感儀和數據傳輸網絡，能夠調節燈光的亮度、檢測空氣和噪音、控制交通，并幫助游客尋找空余的停車位。2.2車載終端的廣泛采用。在車載終端使用領域日本和新加坡屬于最為典型的國家，地少人多，有限的空間局限性催生了更為高效的城市車輛信息系統構建，均已建立了完善的車載終端設備開發。日本獨特的VICS系統（VehicleInformationandCommunicationSystemCenter）由日本道路交通情報中心建設和管理，通過汽車上安裝的車載設備接收VICS中心提供的實時交通信息，信息內容遍及全國交通信息播報。數量龐大的車載終端意味著高額的運行經費，這些經費主要由政府撥款和車載設備銷售，生產企業每臺需向VICS中心交納2000日元的費用，因此VICS中心每年獲得16億元收益，最終用于基礎設施建設和提升服務管理水平。在日本，緊急車輛和公交車輛在道路通行中享有優先權，城市交通管理控制系統中心通過車上的車載優先系統調節路口信號燈，以縮短緊急車輛和公交車輛的通行時間。東京市是日本率先采用全自動智慧交通控制系統的城市，133臺計算機對全市多個路口紅路燈進行智能控制；靜岡市智慧交通控制系統通過1臺主機和16臺分機控制全市大部分信號燈。新加坡的車輛同樣裝有車載設備，通過城市交通管理系統ERP（電子收費系統）在劃定的控制區域進行監測，當車輛經過電子收費站時通過在車輛上安裝的車載設備實行自動扣費。2.3違法行為的識別技術。違法行為識別以往只能監測汽車闖紅燈等交通違法行為，在人工智能的技術支撐下，車輛識別技術得以對車輛和行人進行信息的識別、分類和統計，提升了違法識別效率，在治理城市擁堵、緩解交通壓力時發揮了巨大作用。在交通出行方面，擁堵時段收費是國外較為常見的使用方式，如新加坡、倫敦和斯德哥爾摩都采取了擁堵收費的方式。新加坡實行交通擁堵收費的歷史由來已久，在城市道路的十字路口、交通要塞、高速公路和公共區域都裝備了電子眼，不僅對車輛闖紅燈和超速能夠準確記錄，對行人的違法行為也一視同仁。倫敦從2003年采用車輛自動識別技術對車輛的出行路線進行判別，在市區核心范圍進行擁堵收費，如果在倫敦中心區域的道路上看到一個紅色的“C”，代表車輛已經進入到收費區域。倫敦在擁堵區域征收每天11.50鎊的擁堵費，時間是周一到周五早上7點到晚18點，周末、法定節假日不收費。收費對象主要是私家車和貨車，本區域居民公交車、出租車、消防車等緊急救援車輛及殘障人士等特殊駕駛群體車輛不征收費用。斯德哥爾摩在通往市中心的道路上設置了18個路邊監視器，利用射頻識別、激光掃描和自動拍照等技術，實現了對一切車輛的自動識別，縮短了違法行為識別的處理時間。

3結語

智能交通的創新和探索提供了新的發展方向和思路，我國目前將智慧交通建設更多納入智慧城市的打造過程，從成本來看智慧路燈的落地實施可能性較大，智慧路燈在支持智慧交通建設基礎上也能不斷發揮城市管理、能源環保等方面的積極作用。車載終端因運營成本的問題，在5G技術發展情況下更容易被手機手段所取代。擁堵收費制度在治理城市交通擁堵上的效果明顯，但在推行過程中遇到的阻礙往往較大。美國紐約市議會2008年表決通過了曼哈頓區征收交通擁堵費的提案，因反對者眾多而不得不擱置。北京市2016年曾討論過擁堵收費政策，最終未能實施。交通擁堵收費政策要收到良好的效果非常依賴于完善發達的公共交通系統。從征收擁堵費緩解擁堵的有效性角度看，交通擁堵費對緩解交通擁堵起作用的重要方式之一就是改變市民的出行結構。[2]國內城市智慧交通建設仍需根據自身城市特點進行建設。

【參考文獻】

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在“十”報告全篇中，提及城鎮化多達7次，其中有兩處表述較為重要，一處是在全面建成小康社會經濟目標的相關章節中，新型工業化、信息化、城鎮化和農業現代化成為全面建成小康社會的載體。另一處是在經濟結構調整和發展方式轉變的相關章節中，提出“必須以改善需求結構、優化產業結構、促進區域協調發展、推進城鎮化為重點，著力解決制約經濟持續健康發展的重大結構性問題。”

其實，“十”之前，對于城鎮化建設，“十六大”提出了“走中國特色的城鎮化道路”，“十七大”的進一步補充是，“按照統籌城鄉、布局合理、節約土地、功能完善、以大帶小的原則，促進大中小城市和小城鎮協調發展”。

在近年的城鎮化探索中，“家家小洋房，戶戶大宅院；門前水泥路，屋后大花園；水電氣光纖，直通家里邊”已經是眾多農民家庭的理想生活。城鎮化是什么？應該是人們來到一個地方追逐夢想。他們用智慧、用力氣創造出財富，這財富能留下來，在法律上形成清晰的產權。年復一年，這些人努力營建著自己的家，努力營建著自己生活的城鎮。于是，在這一片土地上，城鎮將會星羅棋布，人口分布合理，而不會是只向著幾個大城市匯集，致種種大城市病根本無法解決。

可見，城鎮化不僅是擴大內需的最大的潛力，還是人們生活方式、消費行為以及社會價值觀念的一次重大改變。它不是簡單的城市人口比例增加和面積擴張，而是要在產業支撐、人居環境、社會保障、生活方式等方面實現由“鄉”到“城”的轉變。

如果說之前的中國對于城鎮化建設還處于探索階段，那么現在，一場席卷全中國的新型城鎮化浩大工程正全面展開。這場工程，以綠色和智慧為特點，將為中國諸多產業帶來無限商機。 綠色環保

近日，國務院轉發了國家發改委、住房和城鄉建設部的《綠色建筑行動方案》，該方案提出了中國綠色建筑行動的主要目標：對新建建筑，“十二五”期間新建綠色建筑10億平方米，2015年城鎮新建建筑中綠色建筑的比例達到20%。同時還對“十二五”期間綠色建筑的方案、政策支持等予以明確。這是城鎮化發展由速度擴張向質量提升“轉型”的一個標志。

正如國家發改委城市和小城鎮改革發展中心主任李鐵表示的：中國需要告別以短期行為促進城鎮發展的時代，通過改革來促進城鎮治理和規劃的完善，實現城鎮發展方式的轉型。

而城鎮化的綠色低碳發展是其趨勢，這必將為綠色人居、建筑節能產業帶來巨大的發展機會。“城鎮化與產業化是城市發展的雙行線。健康的城鎮化與產業化是相互匹配、均衡發展的過程。如果城鎮化發展落后于產業化發展，就會導致很多城市經濟發展水平較高，但城市形象、面貌、環境質量較差。”中國房地產研究會人居環境委員會執行主任王涌彬對《商業價值》說。

綠色建筑是指在建筑的全壽命期內，最大限度地節約資源、保護環境和減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。按照《綠色建筑行動方案》提出的綠色建筑的具體任務，包括政府投資的國家機關、學校、醫院、博物館、科技館、體育館等建筑，直轄市、計劃單列市及省會城市的保障性住房，以及單體建筑面積超過2萬平方米的機場、車站、賓館、飯店、商場、寫字樓等大型公共建筑，自2014年起全面執行綠色建筑標準。

這是一個巨大的市場空間。根據《“十二五”建筑節能專項規劃》顯示，截至2010年底，全國共有337個項目取得國家綠色建筑標識認證，建筑面積超過4000萬平方米。但是與每年約20億平方米的新增建筑面積相比，顯然是杯水車薪。業內人士認為，中國綠色建筑產業鏈較長，將有效帶動新型建材、新能源、節能服務等產業發展，其潛在的市場規模將超過萬億元。而且，據記者獲悉，綠色建筑將獲得財政、稅收、金融、土地等全面政策支持，目前相關部委正在研究制定支持政策的配套細則，并有可能陸續出臺。 美國2001年諾貝爾經濟獎獲得者斯蒂格利茨認為，中國的城鎮化與美國的高科技并列為影響21世紀人類發展進程的兩大關鍵因素，并認為新世紀對于中國有三大挑戰，居首位的是城鎮化。 智慧高效

讓更多城市、城鎮、城區納入到智慧城市的范疇內，正是全面實現“信息化水平大幅提升”的一個重要途徑，亦是國家大力發展智慧城鎮的一大積極信號。

不久前，住房和城鄉建設部辦公廳關于開展國家智慧城市試點工作的通知，并印發《國家智慧城市試點暫行管理辦法》和《國家智慧城市（區、鎮）試點指標體系（試行）》兩個文件。值得注意的是，此次試點并未局限于城市范疇，而是將區、鎮也納入其中。根據規劃，首批智慧城鎮試點將在2013年初正式啟動。這也意味著，在目前中國如火如荼的智慧城市建設隊伍中，將出現首批“小兄弟”。

“智慧城鎮”是一個全新的概念。在建設智慧城鎮的過程中，運營商無疑扮演著一個重要的角色。智慧城鎮是一個受統一智慧大腦指揮的巨型系統，從最初的布局到實際建設，再到后期運營服務，環環相扣，而 “明確的解決方案”加“適合的數字系統”則是其核心。

與智慧城市建設不同，智慧城鎮建設在基礎設施規劃、規模大小、資源支持上與智慧城市有著本質的區別。相較城市而言，城鎮、區縣政府的管理還會更弱，這會導致許多執行、實施上的問題。正如北京郵電大學教授宋俊德指出的，“城市希望開發出統一的信息平臺，那么作為國家試點的城鎮在建設的時候就會面臨兩難的局面：城鎮所建平臺需要上級單位（市級）批準，平臺所需資料也得向上級單位申取，而自身又有獨立的發展思路，不能完全按照上級單位的步驟建設。”

于是，有人認為城鎮、城區因其固有的硬件限制，在起跑線上便遠遠落后與大城市，對于企業而言，吸引力明顯不夠，對于人才也缺乏誘惑力，自然而然對其前景并不看好。

然而，雖然目前來看，智慧城鎮由于小，吸引力暫時比較弱，但由于中國城鎮的基數龐大，后續發展的空間更大，鑒于其巨大的需求量，智慧城鎮戰略帶來的產業裂變機會將呈現幾何級增長。而且，城鎮雖然小、經濟相對落后，但是卻比城市有更好的自然環境，更少的交通問題，只有這樣的“白紙”，才能在上面畫出最美的“圖畫”，創造更好的商業環境。

在綜合權衡之下，目前行業形成的共識是，在智慧城鎮應用中，前景較確定、有望率先發展的細分領域中，與城鎮建設管理緊密結合在一起的平安城市、智能交通、數字城市這3個方面最具發展潛力。僅以智能交通為例，從上下游產業鏈的角度，傳統智能交通企業分為產品供應商、子系統集成商、綜合系統集成商都將從中獲益。

另外，不管是智慧城市還是智慧城鎮，作為城市居民也好，城鎮（區）居民也罷，所希望的是一個便利的生活環境，盡力去簡化各種步驟，建設智慧城市（區、鎮）同樣也有這方面訴求，方案廠商沒必要把城市和城鎮的建設區別。

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車聯網市場迅速火爆

“車聯網”是一種基礎性強、覆蓋面廣、市場空間巨大的典型物聯網應用。汽車上安裝傳感器、雷達，可以感知防止交通事故；安裝GPS等定位系統，可以實現在途跟蹤與路徑優化，結合道路監控傳感器，可以發現和優化交通流量；汽車與遠程控制中心的信息交互可以實現遠程啟動或鎖死，防止汽車被盜搶等。作為物聯網頗具發展前景的應用之一，其規模效應和產業帶動作用強，車聯網正成為物聯網示范應用的首選。

據權威機構的數據顯示：從2005年至今，中國車聯網用戶數已從5萬增長至50萬戶，而預計到2015年，這一數字將為1000萬戶，占彼時汽車用戶總數的將近10%。從全球主要的市場來看，市場規模持續上揚的增長曲線也證明了各大汽車廠商發展Telematics已經成為趨勢，其中發展最為迅猛的是北美市場。車聯網在中國三大電信運營商中得到了較大的發展，“截至2011年4月，中國聯通的智能汽車系統已經應用在了全國118個城市的28.8萬余輛汽車上，開展的業務包括車輛定位、車輛調度、信息等。”中國聯通上海市分公司副總經理李爽表示。

智能交通亟待建立以車為節點的信息系統車聯網。車聯網就是綜合現有的電子信息技術，將每輛汽車作為一個信息源，通過無線通信手段連接到網絡中。運用物聯網可以計算出市區路網實時交通速度，對擁堵路段和路口進行自動監測和報警，及時信息，引導司機疏散，將有效緩解城市堵車難題。伴隨著智能交通的進一步發展，人們的出行將更加便捷，智能交通將讓城市變得更通暢。

北京暢聯萬方科技有限公司常務副總經理李才玉樂觀地認為，中國汽車電子市場預計將在2012年超過美國，到2015年我國汽車產量規劃達到2500萬輛，車聯網的市場規模有望突破1500億。此說法得到了中國車聯網產業技術創新戰略聯盟理事長、北京郵電大學副校長楊放春的認同。他表示，車聯網是我國物聯網產業“十二五”規劃的重要融合推廣和示范應用領域。“車聯網的興起，符合我國現代服務業的發展潮流，將在我國未來的產業發展和社會經濟發展領域帶來深刻的變革。”

據了解，國家行業主管部門高度重視車聯網這一領域的發展。工信部近年編制的物聯網規劃和有關政策將智慧交通列入重點示范領域，其中車聯網應用等項目成為重要的切入點。工信部還將通過專項資金等多種方式支持面向智能交通和車聯網的技術研發，促進相關技術產業的發展。

據有關專家介紹，車聯網項目已被列為國家重大專項（第三專項）中的重要項目。《國家“十二五”科學和技術發展規劃》中的重大專項第三項要求：加快突破移動互聯網、寬帶集群系統、新一代無線局域網和物聯網等核心技術，推動產業應用，促進運營服務創新和知識產權創造，增強產業核心競爭力。而車聯網項目作為物聯網領域的核心應用，第一期資金投入達百億元級別，扶持資金將集中在汽車電子、信息通信及軟件解決方案領域。

標準仍需早日制定

未來車輛聯網以后，只需要下載一個App，就可以實現上游的數據分析和下游采集數據。這歸功于新的嵌入式平臺，給開發者帶來了極大便利。這樣的結果是，汽車公司外包汽車電子系統的相關汽車零部件企業將受到沖擊，而谷歌、蘋果和微軟很可能會取代他們。或者說，計算機聯網以來所發生的變化都會發生在汽車上，如果汽車企業不跟上這個潮流可能會失去很多機會。

比如汽車聯網以后，汽車維修方式也會發生變化，所有的檢測在網上隨時能夠看到，檢測分析調整都可以在線完成，發生故障救援的時候，已經能夠事先知道汽車問題所在。4S店也許不需要現在這么多停車位，工位也可以大大減少，消費信貸、汽車保險的格局將徹底被改變。汽車保險不會再每個人交一樣的費用，而是通過對駕駛行為模式的分析，經常經過的道路，周邊的環境來判斷一個人需要交的保費數額。

與此同時，產業鏈條上還在出現新的勢力和全新的思路。比如，很多人不理解谷歌為什么要研發和生產無人駕駛汽車。而這并非互聯網行業內人士的盲目擴張。實際上，這與谷歌把人類歷史上能找到的書都進行掃描的思路是有相通性的，其核心的目的是通過一套自己的系統，把人類的信息和知識提煉出來，而這些信息和知識越多，機器就會變得越聰明。

但是車聯網的打造，一方面需要解決一系列技術問題，比如有些傳感器還不太理想，另一方面涉及的部門、行業較多，由誰來負責，如何運行，還有一系列管理問題需要磨合解決。更為重要的是，事關行業健康發展的政策、標準、市場、盈利模式等等，目前其實都是一片空白。特別是標準的缺失，使車聯網的概念沒有真正為消費者所接受，難以區分互聯網、車聯網和車載通信平臺之間的區別。

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【關鍵詞】智慧城市；大數據；數據挖掘；數據分析

【Abstract】With the development of urbanization and spatial distribution， wisdom city construction has become the hot issues in current study， large data is the cornerstone of wisdom city construction， is a key of city construction， management decision. We introduce the large data play in the role of wisdom City， lay the foundation for further study on Application of big data technology， provides the reference for the building wisdom city digital platform.

【Key words】Wisdom City； Big data； Data mining； Data analysis

0 引言

大數據時代的到來打破了數據的壟斷，信息源的擴大化和豐富化是大數據時代的重要特點。在未來，大數據將遍布城市各個角落，不管是人們的衣食住行，還是城市的運營管理，都將在大數據支撐下走向“智慧化”，而大數據將為智慧城市提供“智慧引擎”。

1 大數據的含義以及特征

大數據又被稱為巨量數據，指的是所涉及的數據規模巨大，以至于無法在合理時間內通過人工截取、管理、處理并成為人類所能解讀的信息[1]。這些數據來自方方面面，比如傳感器采集的氣候信息、數字照片和視頻、購物交易記錄、手機信號等。

大數據具有四個特征：

（1）數據量大，大數據的起始計量單位至少是P、E或Z。

（2）數據類型繁多，包括網絡日志、音頻、視頻、圖片、地理位置信息等，因而對數據的處理能力提出了更高的要求。

（3）價值密度相對較低，信息海量但是要完成數據的價值“提純”難度較大。

（4）巨大的數據價值，包括商業價值、社會價值、科研價值等。

2 大數據與智慧城市建設

近年來，國內外掀起了智慧城市建設的熱潮，僅我國明確提出創建智慧城市行動計劃及發展戰略的城市已有200多個。大數據為智慧城市建設提供了新的技術、路徑、要求和機遇。

2.1 大數據是智慧城市建設的關鍵技術

智慧城市相對于數字城市概念，最大的區別在于對感知層獲取的數據進行大數據處理，從而獲得支撐和保障智慧城市順利運營的多元信息。

要實現對數字信息的智慧處理，前提是引入大數據處理技術，從而來整合分析跨地域、跨行業、跨部門的海量數據的處理，將特定的信息應用于特定的行業和特定的解決方案中。

智慧城市的應用過程實際上就是對數據采集、分析、存儲和利用的過程[2]，大數據是智慧城市各個領域都能夠實現“智慧化”的關鍵性支撐技術。

2.2 大數據在智慧城市中有廣泛的應用領域

大數據在智慧城市中的落腳點是為智慧城市的各個領域提供強大的決策支持，大數據就像血液一樣遍布智慧交通、智慧醫療、智慧生活等智慧城市各個應用系統，科學治理城市。

在智慧交通系統中，通過對道路、車輛、天氣、行人等大量交通信息的實時挖掘，能有效緩解交通擁堵，并快速響應突發狀況，為城市交通的良性運轉提供科學的決策依據。

在智慧安防系統中，通過平安城市、智能交通管理、環境保護、危化品運輸監控、食品安全監控等大數據的挖掘，可以及時發現人為或自然災害、恐怖事件，提高應急處理能力和安全防范能力等。

在智慧城管系統中，通過對不同時間段、不同區域、不同部門獲得的大量監測數據進行實時采集、實時處理及深度挖掘，實現對城市管理實時監控與長期管理優化。

2.3 大數據對智慧城市建設提出了新的要求

大數據為智慧城市建設提供了新的技術和手段，同時也為智慧城市建設提出了新的要求。

一是，要更加注重信息共享。我國智慧城市建設的一個瓶頸在于“信息孤島”效應[3]，各政府部門間不愿公開、分享數據，無法產生數據的深度價值和綜合價值。在大數據時代，智慧城市建設應大力推進大數據基礎平臺和基礎網絡建設，積極推進信息資源數據交換和共享體系建設，使大數據真正產生“大智慧”。

二是，要更加注重信息安全。大數據時代，數據資產化成為趨勢，企業內部運行數據和客戶資料成為寶貴的數據資產，而且很多智慧城市應用系統涉及公民財產安全甚至國家安全，數據價值很高，因此信息安全問題成為大數據時代智慧城市建設重要難題。

三是，要更加注重大數據產業的發展。智慧城市必然催生大數據運營行業的快速發展，包括大數據的采集、儲存、分析、挖掘等相關技術并且市場潛力十分巨大。未來三年我國智慧城市大數據應用市場年均將翻番。因此，在智慧城市建設過程中，要高度重視、積極培育圍繞大數據運營管理的相關產業和龍頭企業。

3 智慧城市與大數據實踐經驗

從國家政策來看，中國“863計劃”智慧城市項目總體技術體系架構在科技部863計劃“智慧城市（一期）”項目的支持下，提出了“六橫兩縱”的智慧城市技術框架。“六橫”層層遞進，最下層的是城市的感知層，再是傳輸層，再上面依次分別是處理層、支撐服務層、應用服務層，最上面是智慧應用層，貫穿全局的是安全保障體系以及標準與評測。而要真正實現智慧城市，必須引入大數據技術，主要包含以下三大方面的需求。

3.1 大數據融合技術

我國智慧城市建設面臨的重大挑戰之一，是城市系統之間由于標準問題無法有效集成，形成信息孤島。因此，在大數據融合技術領域，一方面要加強大數據標準建設，另一方面要加強海量異構數據建模與融合、海量異構數據列存儲與索引等關鍵技術研發[4]，給予底層數據集成的信息共享提供標準和技術保障。

3.2 大數據處理技術

大規模數據在智慧城市系統流動過程中，出于傳輸效率、數據質量與安全等因素的考慮，需要對大規模數據進行預處理。大數據處理技術往往需要與基于云計算的并行分布式技術相結合，這也是目前國際產業界普遍采用的技術方案。

3.3 大數據分析和挖掘技術

相比于大數據融合和處理技術，大數據分析與挖掘技術更為復雜，是國際學術界和產業界面臨的極具挑戰性的技術難題。

4 大數據時代推進智慧城市建設的幾點建議

4.1 強化對大數據的研究

引導科研院所和相關企業成立大數據技術創新聯盟，進一步加強對大數據發展前沿技術和信息的持續跟蹤研究。積極開展以社會需求為導向的大數據科學研究，建立大數據分析平臺，努力推出具有自主知識產權的大數據分析設備、軟件和服務，加速大數據理論、技術和應用的創新。

4.2 優化大數據形成機制

加強政府部門在管理和服務過程中對數據的主動采集，在構建人口、法人、自然資源與空間地理、宏觀經濟等基礎數據庫，經濟社會重點領域的信息資源綜合數據庫和專業數據庫的基礎上，建立政府大數據庫。鼓勵制造業企業和商業機構加強對生產經營活動中的數據采集，形成覆蓋生產過程和商業各環節各流程的數據庫。推進無線識別技術、傳感器、無線網絡、傳感網絡等新技術的廣泛應用，提高數據采集的智能化水平。強化對大數據建設工作的組織協調，打破地區和部門數據壁壘，實現數據資源聯合共建、廣泛共享。

4.3 加快大數據產業發展

出臺大數據產業發展與應用規劃綱要，規劃建設大數據產業基地，出臺專項政策，成立產業發展基金，搭建研發創新平臺，吸引電信運營商、知名大數據企業以及互聯網領軍企業落戶。積極培育本地大數據企業，進一步培養和引進大數據專業人才、領軍人才、應用型人才，重點發展數據獲取、存儲、集成、挖掘、管理、融合、安全、可視化、建模等技術以及大數據一體機、新型架構計算機、大數據獲取工具、大數據管理產品、大數據分析軟件等硬件裝備和軟件產品。

4.4 推進大數據普及應用

從推進大數據商業化應用、推動政務大數據應用兩方面入手，大力促進大數據普及應用。在政務方面，重點選取醫療衛生、食品安全、港口物流、智慧交通、公共安全、科技服務等具有大數據基礎的領域，建設大數據公共服務平臺，強化大數據在智慧城市建設應用系統中的應用。

在商業方面，實施典型應用示范工程，支持和鼓勵行業協會、中介組織開發深度加工的行業應用數據庫，建立行業應用和商業服務大數據公共服務平臺，提供數據挖掘分析和商業智能等大數據應用服務。推動大數據在生產過程中的應用，鼓勵有條件的企業運用大數據開展個性化制造，創新生產管理模式，提高企業競爭力。

4.5 加強大數據規范管理

研究大數據產業相關的政策法規，提出數據資源權益、隱私保護等方面的法規細則建議，制定大數據相關標準，并提出技術解決手段，在保護數據資源的同時，促進數據資源合理有序地開發利用。在人才、財稅、科技金融等方面出臺有利于數據人才和數據產業發展的政策，逐步建立有利于大數據研究與發展的制度法規體系。重視大數據及其信息安全體系建設，加大對大數據信息安全形勢的宣傳力度，明確大數據的重點保障對象，加強對敏感和要害數據的監管，加快面向大數據的信息安全技術的研究，培養大數據安全的專業人才，建立并完善大數據信息安全體系。

5 結束語

智慧城市是城鎮化進程的下一個階段，是城市信息化的新高度，是現代城市發展的遠景。無線城市、數字城市、平安城市、感知城市是智慧城市的必要條件。誠信城市、綠色城市、健康城市、人文城市是智慧城市應有之意，智慧城市產生大數據，大數據反過來支撐智慧城市。智慧城市與大數據技術相結合一定會有璀璨的明天。

【參考文獻】

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[2]王靜遠.以數據為中心的智慧城市研究綜述[J].計算機研究與發展，2014，51（2）：239-260.

篇5

關鍵詞：物聯網；車聯網；監控和管理

中圖分類號：TP391.44 文獻標識碼：A文章編號：1008-4738（2013）02-0109-04

IBM前首席執行官郭士納的“十五年周期定律”，計算模式每隔15年發生一次變革。1965年前后的“大型機”；1980年前后的“個人計算機”；1995年前后的“互聯網”；2010年前后“物聯網”。美國權威咨詢機構Forester預測，到2020年，世界上物物互聯的業務，跟人與人通信的業務相比，將達到30：1[1]，因此，“物聯網”被稱為是下一個10萬億元級的大市場。

1物聯網的定義和發展歷程

1.1物聯網的定義

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連接起來，進行信息交換和通訊，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。

國際電信聯盟曾描繪“物聯網”時代的圖景：當司機出現操作失誤時汽車會自動報警；公文包會提醒主人忘帶了什么東西；衣服會“告訴”洗衣機對顏色和水溫的要求等等。

1.2物聯網概念的意義

“物聯網”概念的問世，打破了之前的傳統思維。過去的思路一直是將物理基礎設施和IT基礎設施分開：一方面是機場、公路、建筑物，而另一方面是數據中心，個人電腦、寬帶等。在“物聯網”時代，鋼筋混凝土、電纜將與芯片、寬帶整合為統一的基礎設施，在此意義上，基礎設施更像是一塊新的地球工地，世界的運轉就在它上面進行，其中包括經濟管理、生產運行、社會管理乃至個人生活。

1.3物聯網應用實例

酒類信息系統：通過掃描酒類飲品的電子標簽，利用手機或其他智能手持設備可以在網絡上尋找并顯示這一酒類的詳細介紹和價格對比，方便用戶采購。

對象識別系統：該系統通過攝像頭取景，可以辨識出所拍攝景物并給出相關詳細信息，可應用于旅行和迷路情況下產品追溯系統：在醫藥、農產品、食品、煙草等行業領域，產品追溯體系發揮著貨物追蹤、識別、查詢、信息采集與管理等方面的巨大作用。

智能交通[2]：上海交通大學的TIG項目在2005年開始運作。通過收集上海四千輛出租車的實時信息，結合歷史數據來計算實時路況。該系統還有計算最優路徑，公交車到站時間等應用。

醫療輔助系統：讓病人身穿帶有射頻識別和傳感器的衣物，可以得到病人的心跳電壓等健康信息并上傳網絡，醫生可以通過PDA等設備進行遠程即時診斷并安排護士幫助病人治療。

2車聯網介紹

2.1車聯網概念

是指綜合應用射頻識別（RFID）、全球定位系統、車用信息采集、道路環境信息感知等信息傳感設備，對人/車/路的靜、動態信息進行采集、識別、傳輸、融合和利用，從而能夠將人/車/路與互聯網連接起來，并根據不同的應用需求，實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種物聯網。

2.2車聯網的發展

2.2.1Telematics概念

Telematics就是指應用無線通信技術的車載電腦系統，通過Telematics提供的服務，用戶不僅可以了解交通信息、臨近停車場的車位狀況，確認當前位置，還可以與家中的網絡服務器連接，及時了解家中的電器運轉情況、安全情況以及客人來訪情況。也就是說：綜合上述所有功能的車載計算機系統叫Telematics。

在車聯網提出之前，“Telematics”已經在國外進行商業運作。Telematics由Telecommunications與Informatics組合而成，可以理解為利用無線通信技術、衛星導航系統、信息技術等為汽車用戶提供導航、監控、娛樂、安全等各種服務的車載信息服務平臺。

2.2.2Telematics在國內外的應用情況

美國是Telematics產業[3]的先行者，早在1997年，通用汽車公司就已經開始推行Onstar（安吉星）服務，而福特汽車則推出了Wingcast車載互聯網服務，與之競爭。目前，各大汽車生產廠商都在Telematics方面推出了自己的系統，如通用安吉星OnStar系統、BMW的ConnectedDrive系統、奧迪的MMI-nav-plus系統、福特的SYNC系統、豐田的G-book系統等。

中國的Telematics業務在近兩年集中爆發。豐田先將G-Book引入中國；緊接著，上海通用也開始向凱迪拉克車主提供安吉星服務，并迅速向下覆蓋至旗下多個品牌。本土廠商上汽推出了首個基于聯通3G網絡的前裝Telematics服務——INKANET；吉利在2011年上海車展上推出新一代3G“智能汽車”。

2.2.3車聯網的誕生

在Telematics方興未艾之時，隨著物聯網的興起，作為Telematics的擴展，車聯網應運而生。2010年10月28日在無錫舉行的中國國際物聯網（傳感網）大會傳出消息，車聯網項目將被列為我國重大專項第三專項“新一代寬帶無線移動通信網重大專項”中的重要項目。財政部也于2011年4月制定了《物聯網發展專項資金管理暫行辦法》，而車聯網被認為是最容易形成系統標準、最具備產業潛力的物聯網應用。

2.3車聯網典型應用

車車協同式安全保障：車路協同環境下，營運車輛在運行過程中實時與周圍他車進行信息交互，使司機及時了解前后左右車輛的拐彎、超車、并道的行為，避免追尾、刮蹭碰撞事故。

隧道內危險環境感知：車路協同環境下，營運車輛在隧道內運行過程中實時與周圍他車、道路基礎設施進行信息交互，實時感知行車環境，以免造成車載危險貨物的泄露、爆炸而引發二次事故。

交叉口行車安全輔助：交叉口行車環境復雜，通過車車、車路通信，車輛在行經交叉口時實時與周圍他車、道路基礎設施進行信息交互，實時感知行車環境，避免事故發生。

車用自組織網絡：我國每年交通事故的損失巨大，以汽車安全為突破口，研究車輛網絡體系和關鍵技術，以提高車輛主動安全性，降低交通事故發生，具有重要的學術價值、應用價值和廣闊的市場前景。

3車聯網核心技術

與物聯網類似，車聯網技術也涉及四個層次，分別是感知層、傳輸層、平臺支撐層和應用層。 主要涉及的技術有射頻技術和通信技術。

3.1射頻識別技術與無線傳感網絡技術

車聯網中的射頻識別技術用于標識物體和對客觀環境的物理屬性的傳感；現有的射頻識別標準不統一需要首選解決全局標識問題，如RFID與WSN融合的問題。

無線傳感網絡技術主要包括各種感知設備，這些設備要求低功耗、低成本、體積小、高集成度。而通信與網絡技術將標識和傳感信息接入自組織網絡或者互聯網，在整個車聯網中會涉及諸多問題如：網絡地址需求與分配（IPv6），頻譜分配與空間頻譜復用、自動組網和接入和無線Mesh網絡，傳輸控制與無線多媒體等。

3.2車聯網的硬件和軟件技術

車聯網硬件需求：車聯網的終端設備一般使用嵌入式集成系統，要求低功耗、小型化、易安置、低成本。而服務器設備要求高性能集群同時具有先進計算功能。

車聯網的軟件需求，包括嵌入式操作系統和各類應用軟件，需要解決的關鍵問題有統一的語義體系，中間件技術，數據處理技術，面向物聯網的搜索引擎等。

3.3車聯網的安全隱私

車聯網處于一個開放的網絡中安全隱私問題是一個必須要考慮的問題，在互聯網上所面臨的安全問題在物聯網中同樣存在如：密碼分析、拒絕服務攻擊、掃描、病毒和蠕蟲、木馬等。同時由于無線網絡的廣播特性，安全問題更為突出。此外還涉及個人隱私保護（個人信息、行為模式） 。

3.4車車交互關鍵技術

車聯網的核心技術包括：隨機車輛間信息交換技術、編隊車輛間信息交換技術、車路協同關鍵技術、遠程車網關鍵技術、車-路-中心關鍵技術。

隨機車輛間信息交換技術：為道路上快速移動的車輛之間建立一個支持多跳靈活組網、快速網絡切換、實時數據交換等特性的無線網絡，實現車輛間位置、安全等信息的實時共享。

編隊車輛間信息交換技術：研究大型車輛編隊中車輛間的無線通信、可靠組網、安全通信、決策支持等關鍵技術，為車隊在復雜路況和惡劣環境下的高效安全行進提供有效的通信和決策保障。

車路協同關鍵技術：是將多種先進技術有機地運用于整個交通系統，通過車路信息交互和共享，實現車路智能協同與配合，保障交通運輸系統的協調運行和安全。通過車輛與道路（基礎設施）之間通訊聯系的建立，研究新一代交通信息采集和交通管理手段，在此基礎上發展新一代交通理論和應用。

遠程車網關鍵技術：研究移動車輛快速接入路邊網絡基礎設施的關鍵技術，解決車輛移動過程中的漫游切換、路由尋址、異構信息實時交換等關鍵問題，為車輛與互聯網服務中心信息共享提供網絡基礎條件。

車-路-中心關鍵技術：通過車、路及交通數據管理中心之間的交互通信，進行車路協同一體化研究，最終仿真實現并展示其在交通安全、效率和排放等方面的影響。

4 物聯網和車聯網的未來

4.1 CPS（信息-物理融合系統）

CPS是一個綜合計算、網絡和物理環境的復雜系統，通過3C（Computation、Communication、Control）技術的有機融合與深度協作，實現現實世界與信息世界相互作用，提供實時感知、動態控制和信息反饋等服務[4]。CPS在信息方面就像一面鏡子通過傳感技術與通信技術將現實世界與信息虛擬世界一一對應起來。它的控制反饋功能又把鏡子兩側的世界互動了起來。信息世界可以控制物理世界的事物或環境，物理世界亦可以影響信息世界的事物或環境。

4.2CPS應用實例

MIT的分布式機器人花園：在小規模花園中，傳感器收集溫度、濕度、光照等信息。計算系統根據這些信息來自動控制撒種、松土、灌溉、施肥的時間和量，讓植物在無人照看的情況下順利的生長[5]。

任天堂的WII游戲機：2006年推出。通過玩家在傳感設備的輸入，來控制虛擬游戲，讓玩家在參與到游戲中時擁有更高的體驗感。

4.3物聯網和CPS的區別

物聯網和CPS常被混淆，因為兩者的關鍵技術相近，有共同的應用領域，其中物聯網受到工業界的關注，而CPS更吸引學術界的目光。但是，二者是不同的，從概念上，物聯網強調網絡連通作用，而CPS更強調循環反饋作用；從信息標識上，物聯網以物體標識和傳感信息為基礎，而CPS無需記錄所有標識和傳感信息；物聯網是規模化的信息整合，需要人的參與，而CPS能自適應調整。

4.4物聯網的未來：CPI（信息-物理網）

物聯網有著自身的不足，僅僅物物相連是不夠的，物聯網需要向控制方向縱深發展，而CPS也需要向大規模方向擴散發展。兩者融合后的CPI是物聯網與CPS優勢的結合，同時具有將現實世界中任意對象及其屬性聯接到網絡的特性和通過計算與網絡通信對物理世界作用的特性。

CPI是大勢所趨，物聯網與CPS有其各自優勢和不足，單獨發展不足以完全支撐起下一次信息產業的浪潮。它們的融合，即CPI，才是未來發展的大勢所趨。通過CPI，現實與信息世界的鏈接和相互作用不再局限于一個小的時空范圍，而是擁有全球性的宏觀監控，達到真正意義上的智慧地球。典型應用如：平衡全世界的生態系統，統一合理調度國際航班的起降時間迅速應對自然災害、傳染病等突發狀況。

4結論

車載產品的發展才剛剛起步，其政策、資金、技術及支撐的產業鏈條仍不完善成熟，因此政府要構建一個博弈環境，引導汽車業、電子業、通訊業等企業協同，共同打造未來車聯網價值的增長點，才能吸引更多的人來參與和開發車聯網市場。

[參考文獻]

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[2] 須超.車聯網網絡架構與媒質接入機制研究[J]. 中興通訊技術， 2011（3）：16.

[3] 張秀玉.車聯網架構與關鍵技術研究[J]. 微計算機信息，2011（4）：156.

篇6

關鍵詞：大學；智慧課堂；移動終端；Android；手機App

中圖分類號：TP312 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）15-0187-03

Abstract： For college students in class play phone， sleep， less teacher-student interaction and other practical problems， this project is based on the Android platform， client / server model， based campus wireless WiFi network， we developed an interactive classroom teaching university wisdom system. Student in the classroom with teachers App mobile terminal APP mobile client to communicate using a wireless network， to achieve student attendance， teacher name， quizzes students answered promptly， usually results and other records and statistics functions. Practice shows that the wisdom of interactive classroom teaching interactive classroom system can help teachers' organizations， to promote students to actively participate in interactive help students master a thorough knowledge， improve classroom teaching management efficiency， improve classroom teaching result.

Key words： University； Wisdom classroom；Mobile intelligent terminal；Android；App

1 引言

隨著智能設備的快速發展和普及，人們對智能化環境有了一個嶄新的認識。 為此，人們也希望使用智能化環境來改變本身的生活、工作和學習。 如今，智能都市、智能交通、智能醫療、智慧校園等智能化環境正離我們越來越近，教育工作者對“智慧課堂”的研究也開始展開。 目前，有于智慧課堂的研究已經得到了各國政府、全球各地知名企業、高等學府以及中小學校等機構的關注，智慧課堂的研究已經成為了教育研究的一個新研究范疇。

智慧課堂是當前教育信息化研究的一個熱門課題，是互聯網技術與教學深度融合的結果。智慧課堂的關鍵在于用最新的技術革新和改進大學課堂教學，打造智能、高效的課堂。當今社會是一個大數據的時代，社會各個領域也將會因為大數據的出現而產生深刻影響。在教育領域也不例外[1]。

智慧課堂的出現也將帶動傳統教學模式的變更，使得教學模式獲得更新。提高課堂教學效率，提升學生的學習效果。給傳統學生評價體系一個質的變更，使得評價系統更加準確更加有意義。在今后智慧課堂能得到普及對于教育教學都是非常有價值的。

2 構建大學智慧課堂的必要性

隨著移動互聯網應用的快速崛起，智能手機應用開發作為一個新興產業崛起已經成為勢不可擋的趨勢。現在的生活中手機已經成為了必不可少的一樣工具了。人們的出行工作學習都離不開手機了。而我們的學生群體中，幾乎人手一部手機，而手機越來越向智能的方向發展。隨著功能的逐漸完善，手機已經不僅僅局限在發短信和打電話方面了，而成為一部隨身的智能處理終端。

一方面，目前一些在校大學生在課堂上不專心聽講，而是使用智能手機在玩游戲或上網聊天，做一些與學習無關的事情，嚴重影響了教學效果和學習效果，敗壞學風。由于課程教學任務重，班級學生容量大，老師在課堂上不能有效監控每個學生的學習情況，師生互動太少，教學質量得不到有效保證。一個學校的教學質量很大程度上取決于大多數老師的課堂教學質量，如何提升課堂教學質量，如何讓老師實時了解學生的上課情況，與掌握知識的程度是非常重要的。另一方面在移動設備中以開源的Android操作系統占大部分市場。

目前學校對學生的評價都是屬于終結性的評價，平時教師對于學生的評價較少，主要來自于課后作業和上課的點名，缺少合理性，這就導致學生缺乏對平時學習的重視，而僅僅在期末的時候去突擊復習，因此學習效果較差[2]。而本項目在平時上課的時候就會記錄學生的每節課的學習情況，到期末通過累計形成對學生一個學期的評價，這樣對學生的評價相對客觀一些[3]。同時，也能讓學生的注意力放到平時的課堂學習中，在平時就能腳踏實地去學習。

然而還處于研究起步階段的大數據分析技術，很多的研究還是概念性的，真正可以供教學使用的數據分析工具還很乏[4]。

另外，教師在上課后很難及時得到學生的反饋。上課時的哪些知識點學生沒有掌握，哪些又是模糊不清的。所以在這里需要一個反饋的功能。本項目針對這點提出了學生論壇提問的模塊，學生可以在論壇中反饋自己的疑難點，當很多學生都有相同的疑難點問題時，就說明教師在上課的時候，這個知識點講的不到位。通過反饋模塊，可以使教師及時了解學生對知識點的掌握情況，便于教師及時調整教學策略和進度，從而提高課堂教學效果。

3 構建大學智慧課堂的方法

在考慮到在如今的大學校園的無線網絡有著良好的覆蓋，以及學生幾乎人人擁有智能設備的情況下。以一種基于移動設備的課堂互動系統為實現方式，總體架構采用C/S與B/S的混合模式，由教師端App、學生端App以及后臺管理器組成，來構建大學智慧課堂。

教師用戶端App具有如下功能模塊：

登錄模塊。教師使用該模塊登錄系統，并選擇相應的課程。

上課模塊。教師點擊“上課”按鈕，使得學生端App與教師端App建立連接。

查看管理出勤情況。教師可以查看學生的出勤情況，分為“請假”、“遲到”、“曠課”三種情況。系統自動將學生的出勤情況記錄到后臺服務器數據庫中，作為今后對于學生評價的依據。

提問模塊。教師在上課講完某個知識點后，若要了解學生的掌握情況，可以及時通過提問模塊提出問題，讓學生通過app回答，在學生提交選項之后，教師可以統計回答結果。在教師下發問題內容之后，由學生完成題目的答題并提交答案，并及時進行相關數據的分析處理，使得教師可以在課堂內及時反饋矯正。

教師端App模塊圖如圖1所示。

學生用戶具有如下功能模塊：

（1） 注冊模塊。注冊學生的信息。

（2） 登錄模塊，學生可以通過此模塊輸入學號和密碼進行登錄操作。并選擇相應的課程。

（3） 簽到模塊。學生在手機終端進行簽到操作。簽到后，教師可以及時了解出勤情況。

（4） 答題模塊。由教師提出問題，并提供相應的選項由學生選擇。學生在根據自己的情況作出選擇之后。將結果反饋給教師端App。

學生端App模塊圖如圖2所示

4 構建大學智慧課堂的技術選擇與使用

學生端App基于Android手機，使用Android應用框架中的HTTP Client組件從服務端的HTTP API接口接收數據，然后交由Android UI界面層渲染界面并最終展示出來。對于服務端，在HTTP API接口和MySQL數據庫之間有一個API Debug后臺，用于調試服務端的API接口，如圖3 整體架構圖所示。

5 大學智慧課堂的后臺管理

智慧課堂的后臺管理系統，也是一個重要的組成部分。當大量的學生信息和反饋數據存入到數據庫中的時候，后臺管理系統就要承擔數據統計和分析的任務。而分析的結果將作為學生的學習評價的重要依據。

后臺管理包括的功能：教師、學生的個人信息管理，對課程信息的管理。對數據庫中存放的學生的答題記錄進行數據分析，等到一個直觀的圖形，從而教師可以很方便知道學生對課堂知識點的掌握情況。對于學生的考勤分析，是生成學生期末評價的一個關鍵信息。

教師，學生信息的管理模塊：對教師，學生個人信息的進行增加，刪除修改等功能。

課程信息的管理模塊：課程信息的修改，保證教師在上課時所使用的課程信息的正確性。

學生答題記錄的分析模塊：核心模塊，從數據庫中提取學生上課時在APP端產生的答題信息。在后臺系統中統計后，計算出一個直觀的圖形，反饋給教師。基于智慧課堂的教學模式對學生的行為數據進行真實記錄，利用大數據技術和智能算法對每一個學生的學習情況進行分析，根據學生在作業中反映出來的薄弱知識點，定向推送學習內容和測試題目，有助于學生知識與技能的獲得，提升學生的學習效率。[5]

學生的考勤分析模塊： 核心模塊，通過每天教師上課的點名情況。結合不同班級，不同課堂，不同教師，可以得到很多有價值的信息。對于學校教務處，教師個人還有學生群體都是一個很有價值的信息。教務處可以根據大數據分析出課程的調整，時間的調整。在教務管控中采用信息技術的，采用了計算機輔助的方式，提高教務管理的效率，實現了教務的標準化管理。[6]教師可以調整上課的方式等等。更可以督促學生的學習狀態改善，對于學生的平時成績，是一個非常有參考價值的數據。

6 智慧課堂案例展示

課程：計算機網絡管理與系統集成

6.1傳統上課模式

1）教師講解書本知識點，結合書本上的案例具體講解。

2）教師在講解的過程中很難與學生進行溝通，教學效率低下。（原因有如下：⑴學生在課堂上喜歡使用智能手機來消磨時間，導致不能很好得聽課。⑵大多數學生不愿意與教師進行交流與互動，導致教師不能掌握學生的學習程度。）

3）在學期末的時候，常常需要進行學生的終結評價。即學生的平時成績。學生平時成績的產生往往沒有特定的標準，有些教師采用上課點名，課后作業，上課提問的方式作為平時成績的依據。但是這個成績的產生往往不能準確得反映學生真正的學習情況。（原因有：⑴上課點名存在有虛假的情況，而教師往往不能知曉。⑵上課點名浪費時間，使得本來緊張的時間越來越短。⑶上課提問的方式不能覆蓋整個學生群體。）

6.2 智慧課堂的上課模式

1）教師講解書本知識點，結合書本上的案例具體講解。

2）教師在講解知識點的時候，可以推送一個關鍵性的問題給學生端的App，學生在App上進行作答，在反饋給教師端，進過統計和計算后，教師能很直觀得知道學生的掌握情況。從而可以決定是否要再次講解一遍。（區別于傳統的教學模式，智慧課堂能有效得提高教學效率。）

3）為了針對學生上課玩手機的現象。在使用App的同時需要連接學校的校園網，在使用校園網的時候不能訪問外網資源。從而可以限制大部分智能手機工能。達到限制學生玩手機的目的。（區別于傳統的教學模式，智慧課堂能有效得提高學生的學習效率。）

4）智慧課堂的平時成績形成。在教學過程中使用智慧課堂，產生的數據包括：學生的簽到情況，學生回答問題的正確率等，都可以作為平時成績產生的依據。使用智慧課堂能產生更加的準確的學生評價。

7 總結

基于對于現實中大學課堂的現狀，因此在未來的課堂中隨著智慧課堂的推廣和應用，以及移動網絡和數據庫的發展，對于課堂效率的提升和對學生的個人隨堂成績的統計和評價我們相信會比現在的偏主觀評價會更有價值。這將對于學生個人發展和學校的綜合發展都有著不可限量的結果。學生在學習中積累的相關數據和存儲積累，經過后臺算法的分析處理，可以為大學課堂教學提供更具有針對性、指導性的教學建議，而這樣又促進教師積極參與到教學資源的豐富、優化的工作中去，促進教師專業成長。

基于數字化的智慧課堂互動教學系統的研究中，讓教師在教學和學生子在學習變得更有意義，課堂教學效果不斷提升，教育教學質量可以得到明顯的提升[8]。加強智慧課堂的研究將有助于我們對課堂進行重新認識和設計[9]。

學生可以實時得到來自教師的教學反饋，具體直觀地了解自己的課堂學習情況，準確查漏補缺，促進了每一個學生的發展。[8]

參考文獻：

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[7] 黃德群. 基于高校網絡教學平臺的混合學習模式應用研究[J]. 遠程教育雜志，2013（3）：64-70.

篇7

提起《指導意見》的背景，印·希爾咨詢高級咨詢師劉秀麗認為，經過近幾年的發展，我國物聯網在技術研發、標準研制、產業培育和行業應用等方面初步具備了一定基礎。2012年我國物聯網產業市場規模達到3650億元，比2011年增長了38.6%。不過在迅速發展的同時，產業基礎薄弱、關鍵核心技術有待突破、網絡信息安全存在潛在隱患等問題依然突出，亟需加強引導和加快解決。

從物聯網全球競爭形勢來看，物聯網目前仍處于起步階段，在全球還沒有成熟的技術和標準，發達國家一方面加大力度發展傳感器節點核心芯片、嵌入式操作系統、智能計算等核心技術，另一方面不斷加快標準制定和產業化進程，積極謀求在未來的物聯網大規模發展及國際競爭中占據有利位置。基于物聯網的戰略地位及其在國內的發展現狀，我國政府亟需大力推動行業標準制定。因此，在此前頒布的政策的基礎上，細化和明確產業發展指導規范，是物聯網發展的當務之急。

“物聯網產業鏈分布廣，具有很強的行業示范作用，在政策支持下，這一新興行業將吸引眾多投資者進入，此次《指導意見》出臺，物聯網產業鏈上的行業，如無線通信、有線通信、設備和芯片等都會成為受益者，這無疑會推動中國物聯網市場快速發展。”劉秀麗如此評價《指導意見》。

物聯網促終端融合

以長虹為代表的家電企業，近年在以“智能家居系統”為代表的物聯網智能技術研發及重大應用等領域，持續發力，走在行業的前列。

“和iPhone和iPad的風靡一樣，智能電視為人們提供了一種全新的生活理念，也代表了未來智能家居的發展方向”，長虹相關負責人介紹，“目前長虹做的就是將智能家電整合為一個開放性的應用平臺，不僅能夠提供硬件終端，還可以提供應用軟件、內容和服務等整體解決方案。”依托無線網絡這一平臺，一舉實現了3C產品、智能家居系統的互聯、管理以及數字媒體信息的共享。“整個家電行業已經表現出互通、互聯、共享的趨勢，物聯網冰箱肯定是未來大型家電企業必爭的領域之一。”消費電子產業觀察家梁振鵬認為。

長虹還將物聯網技術應用到智慧家庭中，使新一代的信息技術與消費者的生活需求緊密結合起來，集中反映了我國物聯網產業在應用示范、技術研發等方面所取得的階段成果和未來發展的考慮。長虹表示，未來將以智能家電為基礎，逐漸開展智能小區和智能家居系統方案設計服務，提供成套解決方案，并建設運營維護E家平臺，為消費者提供各種個性化服務，如遠程教育、團購、繳費等服務。

鼓勵民間資本進入物聯網

《意見》明確，到2015年，要實現物聯網在經濟社會重要領域的規模示范應用，突破一批核心技術，初步形成物聯網產業體系。意見提出多項保障措施，要求加強財稅政策扶持，支持符合條件的物聯網企業按規定享受相關稅收優惠政策。鼓勵金融資本、風險投資及民間資本投向物聯網應用和產業發展。加快建立包括財政出資和社會資金投入在內的多層次擔保體系。積極支持符合條件的物聯網企業在海內外資本市場直接融資。

新蘭德首席投資顧問徐充認為，物聯網概念是這個時代一個特有的產物。國務院此次支持鼓勵民間資本投向物聯網應用，是對物聯網企業的重要支持，或將出現一批具有相當實力的上市公司。金融界資深分析師馬小東認為，有了財稅政策以及資金等必要條件支持，物聯網產業有望真正進入高速發展期，相關子行業將蘊含巨大創新空間。

對于此次投資策略，徐充表示，物聯網概念具備極強的題材和炒作性，建議投資者關注具有核心競爭力的企業，如遠望谷、新大陸、軟控股份、同方股份、東信和平、新開普等。可重點關注國民技術，該公司具備高研發、高自主的特點，并涉足多方面的物聯網技術。二級市場上，在本輪大反彈中并未完全釋放出其題材本身的獨特性，具備明顯補漲需求。

馬小東認為，在具體投資方面，相關關鍵設備需求規模較大，其中傳感器、芯片處于產業鏈上游，是物聯網金字塔的塔座，在物聯網發展初期受益比較明顯，將是整個物聯網產業中需求量最大和最基礎的環節。在傳感器、RFID方面，可關注遠望谷。遠望谷是國內RFID產業的龍頭企業，公司在超高頻及微波芯片設計方面優勢明顯，符合“十二五”規劃的技術重點。另外，隨著城鎮化、城市的快速發展，相關交通、安防等需求將大幅增加。在智能交通方面，可關注銀江股份、賽為智能等。公共安全方面，可關注大華股份、海康威視等。

安全問題較突出

值得注意的是，本次《指導意見》重點提及了安全保護。“強化安全意識，注重信息系統安全管理和數據保護。加強物聯網重大應用和系統的安全測評、風險評估和安全防護工作，保障物聯網重大基礎設施、重要業務系統和重點領域應用的安全可控。”《指導意見》這樣提及。

對于物聯網安全問題的重要性，中國聯通物聯網辦公室主任馬彥這樣認為，物聯網的某些應用，如車聯網和移動醫療等，可能會涉及人生安全，一旦出現安全問題，后果將不堪想象。因此物聯網的安全標準要遠遠高于互聯網的安全標準。

不過，現實情況是，目前國內外的物聯網安全都還處于起步階段，雖然在無線傳感器網絡和射頻識別領域有一些針對性的研發工作，但是統一標準的物聯網安全體系尚未正式形成。國內外較為流行的無線通信協議均采用為不同安全等級應用配置不同加密等級策略的思路，對如何為物聯網劃分安全等級的研究還較少。

“從物聯網安全需求和特點可以看出，物聯網安全將是其能否真正普及的決定性因素，物聯網的發展已經開始加速，對安全的需求日益迫切。”劉秀麗表示。

網絡層和應用層應區別對待

對于如何構建物聯網安全保障體系，《指導意見》提出：“完善安全等級保護制度，建立健全物聯網安全測評、風險評估、安全防范、應急處置等機制，增強物聯網基礎設施、重大系統、重要信息等的安全保障能力，形成系統安全可用、數據安全可信的物聯網應用系統。”

對于安全等級保護制度，中國移動研究院首席科學家楊景認為，首先是應用層和網絡層建立不同的安全等級保護制度。因為網絡的應用層面跟傳統信息安全風險評估差距不大，但是網絡傳輸使用到專用網關設備與網絡環境，所以物聯網安全保障體系的重點應該是物聯網專網及相關協議。其次，計算體系和信息存儲體系的可用性，以及對生命周期中各種活動的安全評估和處理，也都是物聯網安全運營所必須考慮的。

劉秀麗認為，與互聯網安全相比，物聯網安全呈現出平民化、輕量級、非對稱和復雜性等特點。

篇8

    現代物流業是融合了運輸、倉儲、商貿和信息等產業的復合型服務產業，現代物流業的發展對推動區域經濟發展、促進產業結構調整和轉變經濟發展方式具有重大意義。隨著物流產業的規模化和集約化發展，物流業逐漸開始呈現集聚發展趨勢，并在港口、機場等交通運輸樞紐周邊集聚，初步形成物流產業集群，在物流產業集群內部，市場專業化分工越來越細，專業化的物流服務提供者越來越多，借助區域物流信息平臺，物流產業集群中越來越多的物流服務提供商對外進行物流服務能力的，以支持客戶對物流服務的查找和選擇。同時，隨著服務外包及物流業與其他產業的聯動發展，越來越多的制造企業、商貿企業開始把自身的物流服務外包給專業的物流服務提供商，物流需求市場不斷擴大。在物流服務外包的同時，客戶對專業化、一體化物流服務及物流增值服務提出了更高的需求，即客戶需求的已經不僅僅是運輸、倉儲等單一的物流功能服務，而是聚合了多項功能服務的一體化物流解決方案；同時，隨著物流產業集群環境下區域物流市場上物流服務越來越多，物流需求量越來越大，如何快捷、低代價地建立物流供需雙方的聯系已經成為現代物流產業集群發展迫切需要解決的問題。物流服務創新和云物流為解決上述問題提供一種新的思路，即在物聯網、云計算等信息技術和平臺的支持下，結合客戶的個性化需求，把分散的、由不同物流服務提供商提供的多項物流服務，通過一種新的服務理念和服務流程進行整合，形成新的大粒度的物流服務，以創造新的客戶價值和客戶體驗。

    2　物流產業集群服務創新的需求分析

    在物流產業集群環境下，集聚了大量提供各類物流功能服務的獨立物流服務提供商，它們通過在區域物流信息平臺上物流服務能力信息以吸引潛在的客戶，并通過平臺為客戶提供必要的物流運作信息；同時，物流服務需求者在區域物流信息平臺物流需求信息尋求合適的物流服務提供商，以滿足其一體化的物流服務需求。如何快捷、低成本地實現供需雙方的合作并滿足客戶對一體化物流服務的需求是區域物流產業集群迫切需求解決的問題，結合物流產業集群的業務運作實際，物流產業集群服務創新的需求主要體現在以下幾個方面：

    (1)如何快捷、準確地實現供需雙方建立供需關系，即作為客戶如何快速地找到合適的物流服務提供商，同樣，物流服務提供商如何以最低的代價吸引更多的客戶；

    (2)由于客戶對物流服務的需求往往是由多項功能服務組成的一體化物流解決方案，如何對多個物流服務提供商提供的服務進行聚合以形成滿足客戶個性化需求的新的服務；

    (3)在物流服務的提供過程中如何實現客戶與物流服務提供商之間的交互，以及一體化物流解決方案下多個物流服務在業務、系統等方面的交互和互操作；

    (4)如何確保在物流服務過程中具有較高的服務質量和客戶滿意度。

    從上面的分析可以看出，客戶對物流服務的需求越來越體現出快捷化、個性化、按需服務、多服務聚合、高服務質量和滿意度的要求，這就客觀上要求整合先進的物流服務理念和新一代的信息技術，通過為區域物流產業集群構建第三方的物流服務平臺，通過市場的運作機制集聚大量的物流服務提供商和客戶信息，通過一種全新的服務理念和流程在服務提供商和客戶之間建立一種可信的快速交流、交易渠道，并支持后續的服務協同運作和服務績效評價過程。

    3　云物流的概念和特點

    作者所在的課題組在對浙江省臨港物流產業集群業務運作現狀及寧波四方物流市場和智慧物流建設分析的基礎上，提出了一種基于云計算的物流服務創新運作模式——云物流。云物流是一種面向服務、高效智能和集成的現代物流運作模式，它以客戶的一體化物流需求為基點，融合了供應鏈管理、物流專業化分工、資源整合、服務外包、虛擬經營等管理技術以及云計算、物聯網、語義Web、高性能計算、數據挖掘等信息技術，通過把各類物流資源的虛擬化和物流能力的服務化，以物流服務鏈的方式進行統一的智能化管理和運營，實現智能化、高效的信息共享與過程協同，為物流的全過程提供可按需獲取和使用、安全可靠以及質量保證的物流服務。

    云物流作為一種創新的物流服務模式，通過創新物流服務理念和應用先進的信息技術，能夠整合分散、異構的物流資源和物流能力，根據客戶的需求按需提供物流服務。區別于傳統的物流運作模式，云物流具有以下特點：

    (1)整合。云物流不僅整合了物流產業集群環境下大量的物流資源和物流能力，同時有效地整合了市場物流需求，并為物流服務供需雙方提供了便捷、低成本的物流服務交易渠道和平臺。

    (2)集成。圍繞客戶一體化的物流服務需求，云物流通過服務聚合等方式有效集成了不同物流服務供應商提供的物流服務和能力，以透明、高效的方式為客戶提供個性化和一體化的物流服務。

    (3)協同。云物流提供了業務運作過程的協同平臺，從而使物流服務提供商之間、服務提供商與客戶之間在服務過程中實現了信息、流程和管理的協同，以確保物流服務執行過程中全程的監控和管理，盡可能提升服務的質量和服務價值。

    4　基于云物流的物流產業集群服務創新模式框架

    物流產業集群服務創新的核心是應用供應鏈一體化的管理理念和新一代信息技術，進行服務創新，即運用新的物流服務理念，基于先進的信息技術和物流技術，創新物流服務流程和管理模式，為客戶提供一攬子的物流服務解決方案，為客戶創造價值。物流服務創新涉及到知識、技術、關系網絡等多種因素，包含物流價值鏈創新、物流產學研合作創新及物流產業集群與環境的協同創新。作為一種全新的物流服務運作模式，基于云物流的物流服務創新包含復雜的內容體系，其核心內容由服務理念創新、服務組織創新、服務功能創新、服務流程創新以及服務技術創新等構成。從服務創新業務運作的角度，基于云物流的物流產業集群服務創新模式由客戶方、物流服務提供商和云物流平臺構成，如圖1所示。

   

    圖1　基于云物流的物流產業集群服務創新模式框架

    在基于云物流的物流產業集群服務創新模式框架下，物流產業集群中大量的客戶(如制造企業、供應商、經銷商等)和物流服務提供商(如運輸公司、倉儲公司、貨代公司、船運公司等)都集聚在云物流平臺上，客戶通過云物流平臺其個性化、一體化的物 流服務需求，而物流服務提供商則向云物流平臺各類異構的物流資源和物流能力信息，通過虛擬化后形成虛擬服務資源池，作為物流云服務單獨地或作為物流云的組成部分為客戶提供相應的物流服務。云物流平臺則充當客戶和物流服務提供商之間建立服務供需關系和進行服務交互的中介平臺，云物流平臺根據客戶的物流服務需求，將不同物流服務提供商提供的物流資源和能力進行整合，形成符合客戶需求的物流云向客戶提供服務，并在物流服務的全生命周期通過物聯網和云計算平臺對物流服務質量進行全程監控，從而為客戶和物流服務提供商創造不斷優化的新的服務價值。

    5　基于云物流的物流產業集群服務創新

    根據上述的基于云計算的物流產業集群服務創新模式框架，下面分別對云物流支撐下的物流產業集群服務理念創新、服務組織創新、服務功能創新、服務流程創新以及服務技術創新的內涵和支撐技術進行研究。

    (1)服務理念創新。物流產業集群環境下基于云物流的物流服務理念創新的核心就是圍繞客戶的物流服務需求，通過為客戶提供新的服務內容和服務方式，創造新的客戶價值。首先，在服務內容方面，以物流云的方式為客戶提供其所最關心的服務項目和內容，客戶不需要關心服務提供者的具體信息；其次，客戶感受到的是個性化的服務，即客戶感受到的是云物流平臺為其一個人服務，并按照其習慣的方式開展服務；最后，能夠根據客戶的意愿建立快捷易用的服務交互界面，為客戶提供個性化的服務門戶和界面。

    (2)服務組織創新。云物流的運作模式是以聚合的物流云的方式為客戶提供一體化的物流服務解決方案，物流云整合了物流產業集群中多個物流服務提供商的獨立服務，區別于傳統的第三方和第四方物流，其運作的組織模式實質上是基于云物流平臺建立起來的面向特定客戶需求的虛擬物流動態聯盟，是一種虛擬公司的組織模式，其運作過程涉及基于特定任務的合作伙伴選擇、評價、物流服務虛擬公司組建、運作和業務協同等。基于云物流的服務組織創新涉及到客戶關系網絡、信息網絡、供需網絡以及物流組織網絡的創新。

    (3)服務功能創新。傳統的第三方物流在功能上主要是為客戶提供專業化的物流服務，如運輸、倉儲、流通加工、包裝、配送等基礎服務以及基于上述基礎服務的組合服務。而云物流模式則是為客戶提供適應性的物流服務解決方案。基于云物流平臺，云物流能夠為客戶提供多種可選擇、可配置的物流服務解決方案，以滿足客戶的個性化需求，根據不同的客戶類別，不同的服務定價和服務水平為客戶提供適應性的服務解決方案，同時，基于云物流平臺能夠實現對服務提供商的服務質量和信用的管理，大大拓展了傳統物流服務的功能。

    (4)服務流程創新。在傳統的物流服務模式下，客戶只能選擇有限的服務提供者，執行相對固定的業務流程，而在云物流模式下，云物流平臺整合了物流產業集群的所有物流資源形成虛擬物流資源池，通過服務聚合以物流云的方式為客戶提供服務解決方案。其業務流程的構建可以通過靜態聚合和動態聚合的方式實現，形成的復雜物流服務流程通過使用BPEL或BPEL4People等服務流程執行語言進行描述，并通過相應的工作流引擎解釋執行。在流程的執行過程中，通過RFID、傳感器等物聯網技術對物流服務進行動態感知，通過云計算平臺分析處理后，對服務流程進行控制和績效評價。

    (5)服務技術創新。先進的信息技術和物流裝備技術的不斷應用，是推進物流服務模式創新重要的支撐，如云計算、智能交通技術、GPS、RFID、傳感器、自動立體倉庫、電子商務技術、數據挖掘技術、信息安全技術等技術的應用極大地提升了物流服務質量和水平，引發了物流服務模式的創新。同時，基于云物流的物流服務模式的創新也極大地促進了物流信息技術和物流裝備技術的創新和廣泛應用。

    在基于云計算的物流產業集群服務創新模式框架下，物流產業集群服務理念創新、服務組織創新、服務功能創新、服務流程創新以及服務技術創新相互作用，某一項服務創新的內容需要通過其他內容的支持，通過服務理念、服務功能、流程和技術等方面的協同創新，為客戶提供新的服務價值和服務體驗。

    6　結束語

篇9

【關鍵詞】物聯網；ZigBee；GPRS；遠程教育

0 引言

物聯網遠程教育[1]，是利用傳感技術，將一枚大至手機或小到指甲片大小的傳感器固定在教室或者講堂，傳感器的一個終端嵌入和裝備到教育教學檢測設備中，教師通過自己的手機或電腦連接到另一終端后，可隨時隨地實現對受教育者的受教情況、作業情況和意見反饋。

1 物聯網基本原理

物聯網是將各種信息傳感設備，如射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等裝置與互聯網結合起來而形成的一個巨大網絡。典型的物聯網由三大部分組成，即RFID系統、中間件Savant系統和Internet系統，其中RFID系統主要包括RFID電子標簽（Tag）、閱讀器（Reader）及數據交換和管理系統（Processor）軟件，如圖1所示。閱讀器在接收到來自電子標簽的載波信息，并對接收信號進行調節和解碼后，會將其信息送至計算機中的中間件Savant系統軟件進行處理，處理后傳送到Internet，然后再在Internet上利用ONS找到這個物品信息所存儲的位置，由ONS給Savant系統指明存儲這個物品的有關信息的服務器，并將這個文件中的關于這個物品的信息傳遞過來[2]。

2 ZigBee模塊

ZigBee，是一種短距離、低復雜度、低功耗、低數據速率、低成本的雙向無線通信技術或無線網絡技術，是一組基于IEEE802.15.4無線標準研制開發的有關組網、安全和應用軟件方面的通信技術。它采用DSSS擴頻技術，使用的頻段是2.45GHz的超高頻段，抗干擾能力強，傳輸速度快，主要適用于智能交通、環境保護、政府工作、智能家居、工業監測、遠程教育等領域，可以嵌入到各種設備中，還支持地理定位功能。

ZigBee是一個低成本、低功耗的無線網絡標準。首先，它的低成本使之能廣泛適用于無線監控方向的應用；其次，低功耗使之能有更長的工作周期；最后，它所支持的無線網狀網絡使之能有更強的可靠性和更廣的覆蓋范圍[3]。本文把ZigBee模塊嵌入到RFID系統中，具有更可靠的安全性和更好的組網特性。

3 GPRS模塊

GPRS是通用分組無線業務，通過利用GSM網絡中未使用的TDMA信道，提供中速的數據傳遞，能提供比現有GSM網9.6kbps更高的數據率。因此，在GSM系統的基礎上構建GPRS系統時，GSM系統中的絕大部分部件都不需要作硬件改動，只需作軟件升級。

GPRS具有許多GSM系統所不具備的獨特優勢。GPRS采用分組交換技術，允許用戶在端到端分組轉移下發送接收數據，區別與電路交換的GSM。特別適用于頻繁的、少量的數據傳輸，當然亦可用于傳輸大量數據，正適合工業測量領域頻發、少量、實時性高的數據傳輸；數據傳輸率高，最高可達170kbps左右；用戶一直處于在線方式，接入時間縮短為少于1s，能提供快速即時的連接，可大幅度提高一些事務的效率。

4 物聯網教育系統構建

物聯網遠程教育監控系統主要是利用各種傳感器對受教育者所處的環境參數進行檢測，并對檢測到的數據進行本地處理或者通過網絡傳輸到遠程教育監控中心。主要由三個部分組成：檢測到的有無人員在教育場所走動、學生討論所發出的聲音分貝的高低、學生頻繁發生的肢體動作圖像等參數監控儀；無線監控終端監控數據存儲、顯示及用戶管理的遠程教育監控中心。

傳感器節點通常是一個嵌入式系統，由于受到體積、價格和電源等因素的限制，其數據處理能力、存儲能力和通信能力均相對較弱，通信距離相對有限。

參數監控儀包括有無人員在教育場所走動、學生討論所發出的聲音分貝的高低、學生頻繁發生的肢體動作圖像以及用于無線傳輸組網的Zigbee模塊。該部分具有適應性強、使用方便、體積小、功耗低等特點。使用Zigbee技術使參數監控儀和無線監控終端分離開， 進一步減小了監控儀的體積， 便于使用者隨時攜帶和安裝。

無線監控終端主要用于數據的傳輸，包括Zigbee通信、GPRS 通信、數據記錄、液晶顯示、電源管理等模塊。該部分包括兩個流向的數據。從監控儀發出的采集數據到達無線監控端，經過一定的處理后可以顯示、保存數據或者通過GPRS通信進行上傳；從遠程監控中心發出的查詢數據到達無線監控終端，經過一定處理后通過無線方式到達監控儀端，監控儀按照查詢條件上傳符合要求的數據。

遠程監控中心通常具有較強的處理能力、存儲能力和通信能力，本文采用B/S模式的技術開發的遠程監控中心系統，使專業教育人員以動態網頁的形式瀏覽、查詢并對受教育人員作出判斷。該系統平臺將上傳的數據與正常的基本教室環境信息進行綁定，結合教育專家知識庫系統，對數據進行研究分析，并在監控中心終端上以動態網頁形式展示。專業教育人員通過展示的信息和分析結果對數據進行判斷，通過操作平臺界面發出符合一定格式的教育建議信息，經由呼叫中心、短信中心系統等通知用戶。該監控系統運行維護比較簡便，能使專業教育人員方便地對后臺數據庫、分布式數據庫進行添加、刪除、修改、查詢等操作，且能夠實現分頁技術，用戶對海量數據的查詢一目了然。

5 結束語

隨著物聯網技術的日益成熟，勢必在教育系統中得到廣泛的應用，將對實現全球范圍的“智慧教育”起到積極有效的推動作用。本文介紹了物聯網技術的基本原理，物聯網應用中所涉及到的短距離和遠程無線通信技術，最后，提出一種新的基于物聯網的遠程教育監控系統，利用插件式監控方式，實現多種環境參數的實時監控。該系統可以改善公眾教育尤其是偏遠地區的教育條件，節約了受教育的時間和教育成本，均衡利用了優勢教育資源，提高了教育水平與效率。

【參考文獻】

[1]高飛，薛艷明.物聯網核心技術――RFID原理與應用[M].北京：人民郵電出版社，2010.

篇10

【關鍵詞】物聯網；5G通信技術；應用

1物聯網和5G通信技術的相關概述

1.1物聯網

所謂物聯網，就是將物和物之間的網絡相連在一起。從技術層面來看，就是將微型感應芯片加入到物體中，使互聯網絡的智能化水平得以提升，利用網絡使物與人、物與物間的溝通得以實現。本文認為，物聯網就是通過傳感設備的應用，以嚴格的協議為基礎，把不同類型的網絡連接在一起，使信息之間能夠交互，使通信更加的穩定，使信息的精準定位、跟蹤等目的得以實現。當前，物聯網技術的應用范圍非常寬，同時它有著較強的適應性，在社會發展過程中各方面都涉及，例如智能交通、智慧城市等等。由于城市化進程的推進，物聯網的應用范圍還會不斷地加大，同時，5G網絡的產生，也會對物聯網的發展產生一定的推進作用。

1.25G通信技術

所謂5G，就是我們所說的第五代移動通信技術，它將會在2020年面世。國際電信聯盟，把5G叫做IMT-2020，這就是說5G標準化工作會在2020實現。與4G進行比較，5G技術的變化以能力指標的變化為主，也就是我們所說的Gbps用戶體驗速率，通過這一技術，能夠在28吉赫的超高頻段，數據傳送速度會達到一秒1Gbp以上，其傳送速度非常快。此外，在傳輸距離上也有很大的改進，能夠在2km范圍內將數據進行傳輸，使數據傳輸的空間約束得以有效的打破。當前，全世界最先進的通信技術之一就是5G技術，全世界對這一技術十分的關注。以5G通信技術應用為基礎，能夠使數據傳統速度大大提升，使傳統的空間限制得以有效的消除。對于5G通信技術來說，其研發主要有三個階段：①關鍵技術的試驗；②技術方案驗證；③系統驗證。

1.35G通信技術的特點

截至目前，5G通信技術的定義還沒有達成一致，然而理論界一致認為其技術特點主要有五個方面，具體見圖1。（1）數據流量增加。由于網絡需求的不斷上漲，現階段移動網絡套餐中的流量想要使人們的需求得以滿足是很難的，在同時下載、上傳數據量的過程中，就會出現網絡不穩定的情況。但是5G通信技術可以對超大量的數據流動進行承載，與4G網絡吞吐量進行比較，其要高出一千倍以上。就算是在網絡擁堵時，最低也能達到每平方千米100吉字節每秒的速度。（2）聯網設備數量增加。聯網設備數量對互聯網信息傳送速度和質量有著直接的影響，設備數量多一些，網絡質量就要好一些，覆蓋面也要廣一些。然而因為聯網設備造價不低，同時在4G通信技術下需求量不多，使得當前設備數量不多。但圖15G通信技術的特點是在十年后，聯網設備會大大增加，例得信號質量、穩定性增加，今后5G覆蓋面也會增長，會達到4G網絡的一百倍。（3）峰值速率高。所謂峰值速率，就是在網絡運行過程中，速度最高峰或最低峰的速率。在4G網絡運行過程中，峰值速率一般是每秒600兆字節。但是在5G通信技術下，這一速率會提高超過十倍，達到每秒10吉字節。同時，單個用戶數據流量峰值速率也會達到每秒10吉字節。從傳送速度來看，它有了巨大的提升。（4）延遲短。5G通信技術與4G相比較，其網絡延遲更短，能提高五到十倍，從而使人們在延遲上消耗的資源大大降低，同時，針對財產安全等方面，其可靠性高，可以達到99.99%以上。

2物聯網下5G通信技術的應用

2.1高頻段傳輸技術

在物聯網形勢下，各行各業的發展必須有足夠的網絡容量、傳輸速率支撐。拿當前移動通信系統來說，系統頻段基本在3吉赫之內，可以將日常簡單的需求得以滿足，倘若出現大范圍的線上活動，在短時間內使用數量快速上漲，頻段資源就會不足，網絡出現擁擠的情況，使得用戶的使用受到影響。然而在高段頻傳輸技術中，寬帶能夠達到284.7吉赫，這一數字是微波全部帶寬的十二倍。也就是說，微波和毫波叫法雖然差不多，然而范圍卻有很大的區別。毫波與微波進行比較，其要小一些，毫米波頻率一般在27.3~350吉赫，因為尺寸不大，其可以使小型化得以實現，從而將體積更小、耗材更小的設備制作出來。此外，還可以使超高速短距離通信得以實現，同時與5G相結合，其兼容性也十分好。

2.2密集網絡技術

對于5G通信技術來說，其提供的流量與4G網絡進行比較，是后者的千倍以上。5G通信技術是將多種無線接入技術有機聯系在一起，覆蓋范圍較小，想要使更小的分割得以實現基本是不現實的，因此，在這一條件下，密集網絡技術的應用是十分關鍵的。對于密集網絡技術來說，其主要有兩個方面的內容：①在宏基站外部，將很多的天線進行設置，通過這一方式使室外空間得以拓寬，同時，使系統容量增加的目的得以實現，更重要的是，它可以使系統靈活性得到很大的提升。②在室外，將很多密集網絡進行設置，能夠使不同網絡節點間的協調、合作得以推進，這樣，就能夠使相鄰節點的準確性大大提升，從而還會使信噪比增益得到很大的改進。可以看出，在5G通信技術中，密集網絡技術的使用，能夠使網絡空間增加，使時間動態變化得以實現，使網絡覆蓋面積不斷加大，使網絡優勢得以充分發揮出來。

2.3智能化技術

今后5G通信技術必然會需要將多元化的服務進行提供，同時還會有很多復雜的數據向中心網絡進行傳輸。從本質上來看，5G通信技術的中心網絡就是一個云計算平臺，其是由大型服務器構成的，其計算能力是非常強的。這一技術能夠利用交換機網絡和其它設備與其它基站連接在一起，針對較強時效性的數據、以及大量的數據來說，它也可以有效的應對。能夠將其向云計算中心進行提交，將其進行網絡處理，這樣能夠細化數據，同時將其按照不同的類別進行劃分、歸檔。對于中心網絡來說，它的外部還有很多中端和基站，其存在的形態各不相同。對于網絡中心來說，可以結合不同的業務類型，將不同的頻段進行選擇。在用戶體驗過程中，網絡連接方式更加的多樣。想要對這樣復雜、大量的業務進行應對，就一定要使智能化水平提升，使識別、分類以及選擇的能力提升，因為在5G通信技術中，最關鍵的技術之一就是智能化技術。

2.4SDN/NFV技術

在5G通信技術中，最關鍵的一個應用技術就是可擴展技術，云計算服務的產生、三網融合產業的不斷深入，使得5G通信網絡的安全性也得到提升，而且對于5G通信技術將技術發展規劃制定也是非常有幫助的。對于SDN/NFV技術來說，就是軟件定義網絡/網絡功能虛擬化，尤其是在5G移動通信網絡中，虛擬化、軟件化的實現，在控制數據分離方面的效果非常突出，這對5G通信技術的發展有著巨大的推進作用。對于SDN/NFV技術來說，它是5G通信技術的基礎，根據網絡能夠將通信的基礎、控制和應用層進行構建，使程序上的調用得以實現，成功地將手動配置進行取代，在5G通信技術管理方面的作用十分突出。想要使網絡系統得以優化，5G通信網絡就要使轉發分離的功能得以實現，這一功能能夠使5G通信網絡在運行時能夠被控制。通過SDN/NFV的結合，可以將虛擬網絡架構有效的建立，使不同業務對網絡的需求得以滿足。

2.5設備間直接通信技術

現階段，移動通信系統能夠利用分布的固定站點將通信網構建。大多是以基站為核心，向四周進行擴散，使市區網絡覆蓋得以實現。5G網絡技術在設計時，就對4G通信技術的缺陷進行全面的考慮，對以基站為核心的移動網絡建設，不可能將用戶的需求得以滿足的這一情況正確的認識，因此，將直接通信技術進行建立，使移動網絡接收設備可以在無基站的條件下，將網絡進行接收，使得通信設備的直接通信得以實現，這對于今后網民數量突增的情況是非常適用的。這一技術能夠使接入方式、網絡連接方式等得以開脫，從而網絡傳播的有效性會更突出。