引言

物聯(lián)網(wǎng)是面向當(dāng)前巨大的應(yīng)用市場(chǎng)的綜合技術(shù)，它是新一代信息技術(shù)的產(chǎn)物，對(duì)其的研發(fā)涉及計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化控制和網(wǎng)絡(luò)通信等多學(xué)科的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。物聯(lián)網(wǎng)可以在各行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，而把基于物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)訓(xùn)室應(yīng)用到高校和科研院所的研究，在國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展的規(guī)劃中占有重要的地位，因此，探討基于物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)訓(xùn)室具有重大的意義。

1物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵和發(fā)展技術(shù)背景

物聯(lián)網(wǎng)是通過(guò)各種傳感設(shè)備，把物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái),進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)，可廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，通過(guò)無(wú)線信息的收發(fā)，便于通信和監(jiān)管，不用數(shù)據(jù)線，成本低，使用便利％根據(jù)這個(gè)定義，可從兩個(gè)方面來(lái)分析。其一，互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系密切，互聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)，物聯(lián)網(wǎng)就是在它的基礎(chǔ)上衍生和擴(kuò)展的一種網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)生和發(fā)展首先離不開(kāi)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。其次，物聯(lián)網(wǎng)不同于互聯(lián)網(wǎng)的一點(diǎn)是,其用戶端已經(jīng)延伸與擴(kuò)展了，其不限制于任何物品和物品之間進(jìn)行信息的交換。在這一過(guò)程中，需要用到紅外感應(yīng)器、激光掃描器及全球定位系統(tǒng)等信息傳感設(shè)備。物聯(lián)網(wǎng)這一概念最早提出是在1999年在美國(guó)召開(kāi)的移動(dòng)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)國(guó)際會(huì)議中,隨后，美國(guó)在《技術(shù)評(píng)論》中評(píng)出改變?nèi)藗兩畹氖蠹夹g(shù),更是將傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)列為首位。在短短的幾年時(shí)間里，各國(guó)政府都高度重視物聯(lián)網(wǎng)的研究和應(yīng)用?？偠灾?，新一代信息技術(shù)的重要組成部分就是物聯(lián)網(wǎng)，人們相信隨著它的迅速發(fā)展，人們的日常生活將會(huì)發(fā)生巨大的變化。

2建設(shè)基于物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室的重要性

2.1有效培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)方面的高技術(shù)人才

通過(guò)建立基于物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)訓(xùn)室，以物聯(lián)網(wǎng)為中心，兼顧當(dāng)前的最新計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，靈活應(yīng)用和融合各種先進(jìn)的技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)集教學(xué)、實(shí)訓(xùn)和科研于一體的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。一個(gè)完整的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室能夠進(jìn)行有關(guān)智能視頻和無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等教學(xué)實(shí)踐，可以模擬物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)際應(yīng)用到各種物流、交通、農(nóng)業(yè)等行業(yè)的效果。學(xué)生能夠依據(jù)自身的獨(dú)特設(shè)計(jì)，應(yīng)用和融合各種技術(shù)，把創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)和項(xiàng)目的實(shí)訓(xùn)有效地落到實(shí)處。以實(shí)訓(xùn)室為中心，能有效結(jié)合學(xué)生的理論和實(shí)踐、動(dòng)手和感知體驗(yàn)、方案設(shè)想和實(shí)際驗(yàn)證，從而使得學(xué)生的動(dòng)手能力得到提高，可以有效培養(yǎng)有關(guān)物聯(lián)網(wǎng)方面的高技術(shù)人才。

2.2有效提升國(guó)家科研水平

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)屬于國(guó)家戰(zhàn)略信息技術(shù)，對(duì)國(guó)家的戰(zhàn)略和可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。物聯(lián)網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)通信技術(shù)之后的一個(gè)全新的技術(shù)領(lǐng)域。物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)有RFID技術(shù)、傳感技術(shù)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和人工智能等。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)主要是應(yīng)用到保護(hù)和檢測(cè)生態(tài)環(huán)境、檢測(cè)和監(jiān)控一些危險(xiǎn)的工業(yè)環(huán)境、配送和管理物流方面。物聯(lián)網(wǎng)具有非常廣闊的發(fā)展和應(yīng)用前景。通過(guò)射頻識(shí)別設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室設(shè)備，有利于科研人員進(jìn)行更好的科學(xué)研究和實(shí)踐，從而提高整個(gè)國(guó)家在這個(gè)方面的科研水平和競(jìng)爭(zhēng)能力。

3建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室的主要環(huán)節(jié)

3.1確立建設(shè)實(shí)訓(xùn)室的基本思想

建立物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室，一方面，可以建立一個(gè)隨時(shí)隨地的無(wú)線通信平臺(tái)，而且在這樣的平臺(tái)基礎(chǔ)上，能夠組建多種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，相互轉(zhuǎn)換不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，可以配合網(wǎng)絡(luò)控制的智能機(jī)器人的自動(dòng)巡檢技術(shù)，完成有關(guān)職能技術(shù)的研發(fā)試驗(yàn)，方便科研人員進(jìn)行開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。另外一個(gè)方面，實(shí)訓(xùn)室是根據(jù)不同的內(nèi)容劃分不同的區(qū)域，采用的是理論結(jié)合實(shí)踐的教學(xué)模式，學(xué)生可以根據(jù)自己所學(xué)的模塊，在實(shí)訓(xùn)室內(nèi)結(jié)合理論知識(shí)模擬進(jìn)行實(shí)際的訓(xùn)練，這能有效改變傳統(tǒng)教學(xué)方式的局限性，從而培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力，真正做到融會(huì)貫通，學(xué)以致用，滿足社會(huì)的發(fā)展需求。這兩大方面就是建立物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室的主要指導(dǎo)思想。

3.2合理布局實(shí)訓(xùn)室

對(duì)于實(shí)訓(xùn)室的布局，可以分為教學(xué)區(qū)和訓(xùn)練區(qū)兩個(gè)部分。教學(xué)區(qū)主要是進(jìn)行教學(xué)的地方，其配有有關(guān)的教材和開(kāi)發(fā)案例，重在培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)與關(guān)于程序的基本操作。而訓(xùn)練區(qū)是進(jìn)行實(shí)踐的各種模擬環(huán)境，其配備有各種先進(jìn)的設(shè)備和設(shè)施，為學(xué)生和科研者的試驗(yàn)提供硬件的支持。

3.3科學(xué)架構(gòu)實(shí)訓(xùn)室軟件和硬件

物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室需要軟硬件的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)作為基礎(chǔ)。物聯(lián)網(wǎng)本身是由傳感器和路由器、系統(tǒng)和能量控制模塊及無(wú)線收發(fā)模塊這幾部分構(gòu)成。各個(gè)傳感器不僅要考慮傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)終端與路由器的各種功能，還要注意捜集處理本地信息和數(shù)據(jù)，協(xié)作完成其他節(jié)點(diǎn)的某些特定任務(wù)。為了實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)互聯(lián)和信息互通的有效進(jìn)行，對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室的軟件和硬件就要根據(jù)不同的實(shí)際需要進(jìn)行合理的架構(gòu)。

3.4集中精力克服物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨的問(wèn)題

物聯(lián)網(wǎng)雖然具有很好的發(fā)展勢(shì)頭，但是也存在一些問(wèn)題。首先，我國(guó)在發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的進(jìn)程中，對(duì)于一些核心技術(shù)的掌握還較為缺乏。例如RFD技術(shù)、傳感器技術(shù)以及智能嵌入技術(shù)等還比較薄弱，已經(jīng)成為限制中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要因素，對(duì)此，物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室要著重發(fā)展這些核心技術(shù)。其次,解決好物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的問(wèn)題。物聯(lián)網(wǎng)是新的事物，各國(guó)都在大力進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和研究，直到現(xiàn)在，物聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)了大量諸如傳感等各種技術(shù)，而對(duì)于這些技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)卻是還沒(méi)有解決的問(wèn)題。物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室也要密切關(guān)注國(guó)際最新的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展方向和國(guó)際物聯(lián)網(wǎng)制定的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，使得實(shí)訓(xùn)室研發(fā)的技術(shù)能與國(guó)內(nèi)外同步。其三，解決好安全問(wèn)題，相比互聯(lián)網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)的安全問(wèn)題更加突出。在視頻辨識(shí)技術(shù)中，非法利用電子標(biāo)簽會(huì)造成很多的安全隱私問(wèn)題。對(duì)于個(gè)人來(lái)講，人們可能不知不覺(jué)被定位掃描和跟蹤，其隱私必然很容易受到侵犯。對(duì)于國(guó)家和商業(yè)來(lái)說(shuō)，國(guó)家和商業(yè)機(jī)密很難得到保護(hù)。所以，實(shí)訓(xùn)室在發(fā)展這方面技術(shù)的時(shí)候，也要兼顧各種可能出現(xiàn)的問(wèn)題。

4物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室的發(fā)展趨勢(shì)

物聯(lián)網(wǎng)就其本身來(lái)說(shuō)，代表了下一代信息發(fā)展技術(shù)。云計(jì)算技術(shù)的運(yùn)用，使數(shù)以億計(jì)的各類(lèi)物品的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)管理變得可能，使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)真正成了一臺(tái)電腦;隨著各方面的共同努力,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)會(huì)對(duì)中國(guó)整個(gè)經(jīng)濟(jì)起到積極推動(dòng)作用叫當(dāng)前國(guó)內(nèi)外的大學(xué)都在大量開(kāi)展無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)方面的研究，為了研究出低耗能的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)做了大量的工作。物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展普及后，傳感器可以運(yùn)用到動(dòng)物和植物及機(jī)器等方面，屆時(shí)就需要數(shù)量巨大的傳感器和電子標(biāo)簽，這能拉動(dòng)一個(gè)新的技術(shù)元件產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)生和發(fā)展，增加很多的就業(yè)機(jī)會(huì)。當(dāng)前，我國(guó)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)遍及城鄉(xiāng)的各個(gè)角落，這對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展設(shè)立了基礎(chǔ)設(shè)施，通過(guò)這些無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，放在動(dòng)物、植物和機(jī)器物品上的電子介質(zhì)能夠隨時(shí)隨地地傳送出去?？傊?，建立物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室對(duì)整個(gè)中國(guó)的經(jīng)濟(jì)都能產(chǎn)生積極的作用。

5結(jié)語(yǔ)

總而言之，目前物聯(lián)網(wǎng)正處在飛速發(fā)展的階段，其研究理論也已經(jīng)基本成熟，如何把這些理論技術(shù)更好地應(yīng)用到實(shí)訓(xùn)室中來(lái)，不僅是為了促進(jìn)該項(xiàng)技術(shù)在實(shí)踐中的發(fā)展，同時(shí)對(duì)大力推動(dòng)國(guó)家工業(yè)化和信息化的持續(xù)發(fā)展也具有重大意義。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將展示一場(chǎng)新的技術(shù)革命，它能促進(jìn)一個(gè)國(guó)家和社會(huì)發(fā)展得更加高效和便利，極大推動(dòng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。中國(guó)也要建立物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室，推動(dòng)關(guān)鍵技術(shù)的研究和發(fā)展，從而帶動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)的健康和持續(xù)發(fā)展。

20211023_6172e835b8fad__基于物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)訓(xùn)室建設(shè)研究