物聯網的技術層次

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物聯網的技術層次范文第1篇

關鍵詞：“互聯網+”；新常態；中部地區；產業轉型升級

中圖分類號：F421文獻標識碼：A文章編號：1003-0751（2016）11-0035-04

“互聯網+”是信息技術持續進步的結果。早期互聯網是信息單向傳遞，功能相對簡單，應用范圍較窄，對其他行業影響不大。進入“互聯網+”時代，移動互聯、物聯網、云計算、大數據等互聯網核心技術的成熟與廣泛應用極大提升了數據信息交流、使用的范圍與價值，演變成一次能量巨大的新技術革命，為產業轉型升級壓力巨大的中部地區帶來了重大機遇，提供了有效的技術手段。

一、“互聯網+”加劇了新常態下產業轉型升級的

壓力與緊迫性1.新常態下中國市場和消費需求升級，制造業產品和技術升級壓力空前巨大

產品層面，新常態下市場與消費需求加速升級，高性能、高品質消費品供給不足與傳統式消費品產能過剩使制造業產品升級壓力空前巨大。中國制造業過去30多年走的是“價廉物美”模式，但價廉的背后是性能低、品質差。隨著整體發展水平大幅度提高，中國消費者發生部分質變，形成了一個愿意為高性能、高品質產品買單的龐大中產階級群體。在國內消費品性能、品質、安全性達不到其要求情況下這些消費者轉而到國外購物，致使近年來中國居民境外消費持續強勁增長。在高性能、高品質需求強勁增長、傳統需求萎縮背景下，“價廉物美”式消費品生產企業在產品升級方面面臨前所未有的壓力，要么升級，要么逐步被淘汰。技術層面，由于需求萎縮，成本上升利潤空間急劇下降，傳統低成本低利潤技術路徑難以為繼。改革開放以來，中國制造業發展走的是“開闊地平推”技術路徑，利用后發優勢通過“山寨”“模仿”進行低成本大規模生產，迅速成為全球制造業中心，但也導致了產品技術空間狹窄，差異性小，大量企業在同一技術層面上進行低水平競爭，利潤率不高。經濟新常態下傳統消費需求萎縮，“產能過剩”嚴重，生產成本不斷攀升，低成本低利潤模仿型排浪式生產難以為繼，大量傳統企業無錢可賺、生存困難，在技術升級方面同樣面臨前所未有的壓力。

2.“互聯網+”帶來有效的技術手段，制造業產品和技術升級速度加快

面對新常態下制造業產品和技術升級的空前壓

力，“互聯網+”為傳統企業擺脫大規模低成本低利潤模式，轉而生產高性能高品質產品提供了有效的技術手段：數據化、在線化與大數據技術使生產企業能夠充分了解消費者個性化需求，同時物聯網及智能制造技術的進步大大降低了小批量生產的成本，個性化、定制化、小批量生產取代大規模生產的技術手段已經成熟。以個性化、定制化、小批量為主要特征，以眾多中小微企業在細分行業進行差異化發展、為消費者提供高性能高品質產品為標志的“互聯網+”新制造業正在成為制造業的主力，其迅速崛起無可阻擋。失去競爭力的傳統企業，要么被改造，要么被取代。

3.“互聯網+”顛覆了傳統的發展路徑，服務業發展速度加快

傳統條件下受信息交流手段限制，服務業發展水平受服務對象規模和集聚程度的制約。作為發展中大國，我國城鎮化發展水平較低，人口集聚程度較低，制造業發展層次較低，雖擁有全球最多的人口、最大的市場及排名第二的經濟總量，但服務業發展潛力卻遠遠沒有釋放出來。

“互聯網+”時代服務供需雙方信息交流非常便利，除了那些必須面對面完成的服務，空間距離對多數不需要面對面完成的服務的制約不復存在，服務業傳統發展路徑正在被顛覆，“有需求的服務均可被提供”成為常態，服務業業態將因此極大豐富。“互聯網+”時代人口數量及相應市場規模蘊藏的巨大發展潛力使中國服務業迎來了快速發展的新時期（事實上中國的電商已經彎道超車，實現了全球領先、世界一流）。

綜上，新常態下產業轉型升級已經成為一個不以人的意志為轉移的過程，等不得、熬不得。面對“互聯網+”帶來的有效的技術手段，早調早轉就會贏得主動，搶得先機，晚調晚轉就會被動乃至被淘汰。長三角、珠三角等發達地區由于動手較早，已經出現較好勢頭，而中部地區由于產業層次低，適應新常態，對接“互聯網+”的速度相對較慢，經濟下行壓力仍在增大，產業轉型升級的緊迫性進一步增強。

二、中部地區利用“互聯網+”促進產業轉型升級

面臨的主要瓶頸與問題1.“互聯網+”基礎設施與平臺建設相對滯后

“互聯網+”時代數據是核心，人人都會產生數據，各行各業都會產生數據，反過來數據也會影響每個人、影響各行各業，所以數據將和水、電、路一樣成為生產與生活的必需品，成為公共基礎設施的重要組成部分，高效、快捷、安全、低成本的數據服務對“互聯網+”的順利推進，對產業轉型升級具有基礎性、決定性影響。但是，目前中部地區“互聯網+”基礎建設和平臺建設仍然相對滯后，一是網絡服務能力仍然不強，網速慢、資費高問題突出，制約企業與個人用戶廣泛使用數據。數據顯示，中國內地平均網速全球排名82位，僅為韓國的四分之一，而中部地區網速又低于全國平均水平。二是產業云、大數據及各種網絡服務平臺建設相對滯后，無法滿足“互聯網+”時代廣大中小微企業、創業團隊對數據服務快速增長的需求。三是數據孤島現象依然突出，部門間、行業間的數據壁壘尚未打破，數據價值無法得到充分挖掘。

物聯網的技術層次范文第2篇

Abstract： This industrial development in our country has just started， the industry chain is still fragmented. This paper is based on effects of modular theory on the formation of industrial chain， modular divides the IOT industry structure by functionality， and analyzes the links between modules and enterprises within module. At last，offers recommendations on the formation of the chain of the IOT.

關鍵詞：物聯網；產業鏈；模塊化

Key words： the Internet of Things（IOT）；chain industry；modularity

中圖分類號：F062.9 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）06-0143-03

0 引言

物聯網（Internet of Things，IOT）的概念最早于上世紀末提出，2005年國際電信聯盟正式提出了物聯網的概念，——一種建立在“實的技術優勢和廣受認可的全域網絡前景之上的”“全新的動態網絡的網絡”[1]。簡單來說，物聯網就是通過感知技術對物理世界信息進行識別獲取，并依托網絡技術將信息進行傳輸、處理、運算，最終實現人物相連、物物相連的網絡。物聯網作為新一代信息技術的高度集成和綜合應用，已被定位為推進經濟產業結構轉型，促進經濟增長的戰略性新興產業。我國在物聯網技術的研發方面與國際具有同步性，已具備一定的應用、技術和產業基礎，但物聯網產業正處于初期階段，尚未形成完整的產業鏈格局，不利于物聯網未來技術的攻關，更不利于未來產業融合。本文從模塊化分工促進網絡狀產業鏈形成的角度分析我國物聯網產業鏈形成完善的方向，分析產業鏈上、下游結構及相關聯系，描繪出未來物聯網產業鏈成熟格局，為物聯網產業鏈的形成路徑提出思考及建議。

1 模塊化與網絡狀產業鏈

1.1 產業鏈的模塊化及網絡狀趨勢 模塊化是與分工經濟相聯系的經濟現象。分工的進一步深化和知識經濟的發展，使得分工方式從傳統的生產工藝、工序的線性分工發展成為立體的網絡功能分工——各經濟行為主體根據自己獨有的知識領域，在自身業務范圍內進行專業化的生產——這種分工方式就是模塊化分工。[2]模塊化分工使得傳統的產業鏈通過縱向的分解、逐漸裂變成若干獨立價值節點，而各價值節點通過橫向集中、整合、功能增強形成具有兼容性、標準界面的價值模塊，成為構成重構產業鏈的“基因”。在專業化分工的生產服務模式和相應的模塊治理框架下，越來越多的企業加入了顧客、供應商和競爭對手組成的“戰略網絡”（古拉提（Gulati，1998）[3]，價值鏈上不同階段和具有某種專用資產的相對固化的企業及利益相關者需要通過一定的價值傳遞機制聯系在一起，共同為顧客創造價值。[4]企業價值鏈不能夠再被簡單地理解為傳統的線性結構，而是陷入了一種結構更為復雜的、包含多個產業的“價值星系”，這種以價值鏈功能聚合為特征的模塊化，最終使得產業的微觀基礎呈現出網絡化特征。[5]

1.2 網絡狀產業鏈結構 網絡狀的產業鏈則是以核心廠商為主導，將各利益主體整合協調在同一平臺之上，通過協作、創新、競爭等手段將模塊供應商、業務流程與系統開發商等合作伙伴聯合在一起的強大、靈活、集成的價值網絡。網絡狀產業鏈結構由產業鏈參與主體及模塊化設計規則共同決定。

根據在產業鏈中所處的角色及作用的不同，處于網絡狀產業鏈上各價值模塊的若干廠商，可分為：核心廠商，負責模塊的分解、模塊之間的安排和聯系、模塊標準的制定衡量和模塊的整合過程，是價值模塊的規則設計者與集成者，往往處于產業鏈的核心價值環節；模塊供應商，在遵循整體系統設計規則的前提下，負責子系統的規則與內容的設計，獨立完成模塊功能，在業務上主要負責加工、制造、裝配、等產業非核心環節，往往也處于產業鏈價值較低環節。兩類廠商在在遵守兩類基本設計規則——明確規定的規則及自由設計的規則的前提下，形成了較傳統結構的產業鏈行為主體更為緊密、復雜的相互聯系：第一，合作競爭關系共存。一方面，不同模塊企業之間以及同類模塊的核心廠商和模塊供應商之間合作關系緊密；另一方面，同類模塊的供應商之間存在著“背靠背”的競爭關系。第二，各模塊及行為主體之間存在相互融合。在模塊分權集中時，核心廠商居于主導地位，掌握著模塊設計的主要規則及核心模塊的研發生產，模塊供應商則處于從屬地位，以自身模塊功能配合核心廠商的生產集成；在模塊化分權較分散時，模塊供應商的實力則相對占優勢，可能出現核心模塊和系統集成商融合、普通模塊向核心模塊轉移的趨勢。

本文將模塊化理論對于產業鏈結構的形成及影響作為理論分析基礎，結合物聯網產業規劃發展的現狀，對我國物聯網產業鏈結構進行分析探討。

2 我國物聯網產業體系劃分現狀

產業鏈的演化形成與分工的演進路徑密切相關，芮明杰（2006）將分工演進路徑概括為規模分工——專業化分工——模塊化分工，分工的前兩階段，其對應的產業鏈結構都是縱向一體形式，而分工演進的第三階段——模塊化分工階段，產業鏈則呈現網絡狀，其產品鏈、價值鏈、知識鏈也不再是單一的線性關聯。[6]

物聯網的出現，是第三次信息化浪潮的標志，現階段的物聯網產業的分工模式，各企業以自身的專業知識，開展專業化生產，并逐漸形成具體專業化模塊，物聯網所涉及的產業包括：信息技術、通信網絡、電子元器件制造等多個領域，各個領域相關企業均開展專業化分工從而以此為基礎形成產業鏈各價值模塊，對應的未來成熟的產業鏈的形態將是各模塊相互聯系的網絡狀形態。

工信部2011年發表的物聯網白皮書中根據各產業在物聯網產業體系的中承擔的作用，將物聯網產業劃分為制造業及服務業，并進一步細分出子產業[7]，如圖1所示。

由上圖的分類可看出，目前我國物聯網產業體系已初步形成，但是以產業鏈整合完善作為目標來考察，存在著未能突出行業劃分標準、各產業及參與廠商地位區分不明確、系統集成作用不突出等問題，即各模塊之間的標準界面、設計規則、各模塊的地位作用均未得到體現，因此，上述劃分，僅僅是對產業體系從專業分工角度進行劃分，不能作為物聯網產業鏈結構分析的全部依據。國內另一種關于物聯網產業鏈結構的主流劃分方式則是基于物聯網技術網絡體系角度進行區分，盡管充分概括出了各模塊之間的關聯性，但過度強調技術性，忽略了各模塊之間的經濟作用。

基于以上分析，本章節擬將物聯網產業體系模塊劃分及物聯網網絡架構圖相結合，對物聯網產業鏈結構進行進一步調整。

3 物聯網產業鏈結構分析

物聯網產業鏈是由包括所有關聯產業的若干企業相互作用形成的具有群體智能的動態的網絡狀產業鏈。根據網絡狀產業鏈上行為主體的分類及相互關系，結合物聯網產業體系及網絡架構，本文描繪出物聯網產業鏈結構圖，如圖2所示。

第一， 從技術的角度分析，物聯網以感知技術、網絡傳輸技術、智能應用技術分為三個層次；其中，感知技術層次包括了感知終端生產制造模塊、終端集成模塊；網絡傳輸技術層包括通信設備生產商模塊、通信設備集成及服務商模塊；智能應用層次包括了計算機軟件生產模塊、應用服務及系統集成模塊、運用服務商模塊。

第二，根據模塊化理論相關理論，物聯網產業目前已形成若干模塊，根據各廠商在物聯網產業鏈中所處的地位作用的不同，主要可以分為三大類，分別承擔模塊供應、系統集成、運營服務的功能并將物聯網產業劃分出對應三大模塊。

本文對物聯網產業模塊的分類采用在上述基礎上根據物聯網產品本身的獨特的性質，在對核心廠商及模塊供應商的定義及業務范圍需要進行局部調整：

①模塊供應商模塊，細分為感知終端生產模塊、通信設備生產模塊及軟件開發模塊，各模塊內部含有不同類型廠商若干，模塊劃分標準根據物聯網技術要求劃分，各模塊及內部廠商，在各自擅長的專業領域進行對技術的研發、生產、銷售等活動，由于涉及的產業較為復雜，由若干廠商組成的子模塊不僅僅是物聯網產業鏈的一部分，在所屬的相關產業中也能夠組成完整的產業鏈，各子模塊供應商與系統集成模塊廠商之間的關系以知識關聯的合作關系為主，不存在嚴格意義上對核心廠商的核心地位威脅，在業務角度也并非以簡單向系統集成商提供加工、制造等附加業務。該模塊在物聯網產業鏈整體結構中，處于價值較低環節。

②系統集成模塊，由感應終端集成、通信設備集成與服務、應用集成等各類子集成商組合，不同于其他產業對系統集成功能的籠統定義，物聯網產業中對系統集成存在明確的定義[8]：通過結構化的綜合布線系統和計算機網絡技術，將各個分離的設備（如電腦終端）、功能和信息等集成到相互關聯的、統一和協調的系統之中，使資源達到充分共享，實現集中、高效、便利的管理，需要解決各類設備、子系統間的接口、協議、系統平臺、應用軟件等與子系統，甚至包括外部環境、人員等一系列相關問題。就目前物聯網產業情況而言，系統集成在軟件、數據處理、運行平臺等方面仍然存在急需突破的技術瓶頸，該模塊的相應的產業多為需要由物聯網技術研發推動而產生的新興產業，因此目前從產業的角度考慮，許多環節仍停留在技術、概念的階段。

③運營服務模塊，該模塊的以面對客戶并提供最終完整應用方案的服務運營商為主，并以此為核心廠商衍生出包括咨詢管理、認證測試等在內的一系列中介、服務提供廠商，這類廠商都是由物聯網產業發展到一定程度而演化產生新型廠商。按照對產業鏈和價值模塊的定位，物聯網產業鏈中運營服務商及系統集成商在產業鏈中所能占據的市場價值應能夠達到70%，但目前市場發展的實際狀況是：一方面，應用服務及解決方案的提供由模塊供應商中負責芯片/傳感器設計生產的廠商根據自身所掌握的技術條件及客戶個性化定制需求完成，由于該類廠商本身具有規模小、市場占有率低、資金技術實力弱的特點，所能夠提供的應用往往是小型的局部應用，并未達到物聯網所要求的“物物”相連的要求；另一方面，作為電信運營商，從技術角度往往負責網絡運營平臺提供，對感知層采集的數據進行收集傳輸，在產業鏈中所處的環節應界定于系統集成及模塊提供的銜接環節，而目前包括我國在內的全球物聯網發展的現實情況是，電信運營商往往憑借其資金、技術、市場實力，竭力向產業鏈兩端延伸價值，力求在物聯網產業中處于主導地位，并通過構建M2M平臺和參與制定模塊/終端標準化來逐步實現。目前，運營服務模塊的發展受制于技術及應用的發展，但隨著物聯網應用的深入，運行狀態、升級維護、運營成本、決策制定等運營管理的需求將原來越多，運營服務模塊在產業鏈中將具有最大的成長空間，但同時也是物聯網產業鏈最后受益的環節。

4 物聯網產業鏈模塊化分析啟示

以我國當前物聯網產業發展的格局來看，產業鏈中各環節除運營商外，廠商整體綜合實力均較弱。而目前物聯網產業鏈的合作模式也是以市場為導向，由運營商發起，通過市場交易的形式來實現運營商與集成商的合作。電信運營商作為物聯網用戶的直接接觸者，擁有強大的網絡資源優勢，是物聯網產業鏈中最有條件和最有能力實施整合的成員。在現階段電信運營商需要在產業鏈中承擔著核心廠商的作用，需要扮演集成商和服務商的雙重角色，通過選擇質優價廉的終端設備，開發多樣化的產品與應用培育自身的核心能力，以產業聯盟、技術合作的方式聯合其他環節的廠商，根據自身技術優勢及特定客戶需求開展專項應用開發，并依靠電信運營商所搭建的應用服務平臺整合應用需求，向客戶完整產品，從而實現產業鏈的整體價值。

電信運營商必須發揮其主導作用，從加強自身條件及帶動外部產業鏈環境的兩個角度承擔其作為主導企業引領物聯網產業鏈結構升級做大做強的企業責任。一方面，要從企業戰略角度規劃企業內部資源配置以匹配物聯網產業發展要求，同時發揮集成創新的作用，合力推進產業鏈的各模塊及其技術一體化創新；另一方面，以市場需求為導向，推進項目應用產業化，通過參與政府重點項目的建設，迅速切入市場，樹立良好的品牌效應，并能參與到政府政策、行業標準等共有信息的制定，有效獲得公共資源的協助，提升企業在物聯網產業鏈中主導企業的引領實力。

5 結論

物聯網產業鏈作為物聯網產業必不可少的組成部分，其建設是否完善、運作是否高效對于整個產業是否能夠持續、穩定、健康的發展影響重大。本文從模塊化角度對物聯網產業鏈結構進行分解劃分，研究物聯網產業鏈結構層次、理清產業鏈各環節的地位作用及相互關系，提出在物聯網產業鏈構建整合過程中需發揮主導企業的引領作用，為解決現階段我國物聯網產業發展中存在的問題提供依據，對實踐產生一定的指導意義。

參考文獻：

[1]國際電信聯盟.ITU互聯網報告2005：物聯網.2005.

[2]李想，芮明杰.模塊化分工條件下網絡狀產業鏈的基本構造與運行機制研究.上海：復旦大學，2006.

[3]Ranjay Gulati， Nitin Nohria， Akbar Zaheer.Guest editors introduction to the special issue： strategic networks. Strategic Management Journal. Vol.21：3，199-201（1998）.

[4]倪慧君，王興元，郭金喜.集群企業模塊化選擇與策略互動[J].中國軟科學，2006（3）.

[5]胡曉鵬.模塊化整合標準化：產業模塊化研究.中國工業經濟，2005（09）.

[6]芮明杰，劉明宇.產業鏈整合理論述評.工業經濟研究，2006（3）.

[7]工業和信息化部電信研究院.物聯網白皮書（2011）.2011：3.

物聯網的技術層次范文第3篇

關鍵詞：數據庫管理；挑戰；物聯網；路徑圖；技術優勢；射頻識別技術；異構系統

中圖分類號：TP311.131文獻標識碼：A文章編號：16727800（2011）012016003

作者簡介：林信川（1981-），男，福建福州人，福建師范大學信息技術學院實訓工程部主任，軟件設計師，研究方向為計算機軟件工程、計算機網絡和物聯網。1物聯網使用的數據類型

1.1射頻識別類型（Radio Frequency Identification）

射頻識別技術（Radio Frequency Identification，縮寫RFID），是20世紀90年代開始興起的一種自動識別技術，射頻識別技術是一項利用射頻信號通過空間耦合（交變磁場或電磁場）實現無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的的技術。

RFID系統在實際應用中，電子標簽附著在待識別物體的表面，電子標簽中保存有約定格式的電子數據。閱讀器可無接觸地讀取并識別電子標簽中所保存的電子數據，從而達到自動識別物體的目的。閱讀器通過天線發送出一定頻率的射頻信號，當標簽進入磁場時產生感應電流從而獲得能量，發送出自身編碼等信息，被讀取器讀取并解碼后送至電腦主機進行有關處理。

1.2地址/唯一標識符（Addresses/Unique Identifiers ）

物聯網環境下需要通過唯一的IP地址進行對象標識。對象標識資源隨著物聯網環境下對象的增長而不斷消耗，IP v4協議正面臨不斷枯竭的危機。20世紀80年代為解決IP v4不斷枯竭的危機，出現了一種新的Internet協議，也就是IP v6。IP v4雖然相較僅能夠標識32bit的地址范圍而IP v6能夠標識更大的地址空間，但是目前為止IP v4仍然是最為廣泛使用的Internet協議。

由于IPv4 網絡的龐大規模導致IPv4 向IPv6 過渡存在一個漫長的過程,因此物聯網一旦使用IPv6 地址,就必然會存在與IPv4 的兼容性問題。

1.3用于對象、處理過程和系統的可描述性數據

物聯網的強大從很大程度上得益于記錄于參與對象中的數據或者元數據。元素據是關于數據的數據，通過元數據用戶可以定位并訪問到準確的數據。

盡管處理過程數據和系統數據的對象屬性遠比常規對象復雜，但它們都可作為特殊的對象類型進行處理。物聯網服務可以讓用戶監測一個對象參與了哪些進程和系統過程，這樣用戶就能夠更好地調用這個進程的實例。例如生活中的電量使用情況的數據需要通過一段時間收集。可以通過運行一個進程用于計算某個指定時間段內用電量高峰和低谷期的平均值，這個進程或服務很可能是眾多物聯網提供的服務之一。

1.4定位數據和普適環境數據（Pervasive Environmental Data）定位數據提供了經過特殊標記的對象的位置信息，該信息或通過GPS提供，或通過本地位置定位系統提供。GPS通過向多個衛星上的控制模塊發送信號的模式進行工作，控制模塊以三角定位測量法的方式確定發送信號物體的位置。本地位置定位系統也使用類似的方式進行工作。本地位置定位系統主要用于建筑內或建筑和人口密集區，定位信息能夠通過本地已經配置的感應器和信號傳送器進行發送和接收。多個感應器能夠將信號發送到一個小型設備上，此設備能夠定位發送信號的位置或者其他協作對象的位置。定位信息對于物聯網來說極為重要。

1.5傳感器數據――多維時間序列數據（Multidimensional Time Series Data）數據可以通過無線傳感網絡被發送到物聯網。先進的電子設備技術使得目前很容易就可以通過安裝無線傳感網絡檢測各種環境狀態，例如天氣、溫度和噪音等。在使用傳感器數據的過程中必須考慮數據采集頻率的問題，例如是持續采集、以固定時間間隔進行采集還是當需要查詢的時候才進行采集，即如何通過高效的方式能夠采集到有代表性的樣本，以及確定采集的數據量。傳感器的出現和網絡技術的發展使得快速采集海量數據成為可能，但此后的查詢和數據挖掘工作存在很大的難度。

1.6歷史數據（Historical Data）

在物聯網環境下傳感器捕獲的字節數據和其他大量數據都需要進行存儲，久而久之必然出現歷史數據，隨之而來的問題是存儲空間成為瓶頸。面向應用程序的設計方案必須制定如何保存數據和哪些數據需要進行保存的標準，常用數據應保存在活動的數據倉庫中以備頻繁查詢，不常用的數據可能需要進行壓縮存儲。物聯網要做到智能化則必須借助歷史數據來提取經驗進而轉化為知識，最后才能改進、優化。

1.7模擬現實世界的物理模型（Physics Models）

物聯網應用程序在進行運算過程中需要訪問物理模型。物理模型作為現實世界的模擬實現，可以對現實世界進行表征，如重力、壓力、光照強度、聲音和磁力等。進行物理模型的呈現必須進行建模和物理場景的模擬。物理模型被廣泛地使用在游戲和計算機輔助設計等工程領域，并在物聯網運作中發揮著不可替代的作用。

1.8執行器（Actuators ）和命令數據的狀態

事件和信息是通信機制的抽象元素。事件既可以是傳感器表示的“原始數據”，也可以是執行器表示的“操作”。通過控制單元對事件的處理，信息可以抽象地表述物理世界。 物聯網環境下需要經常控制遠程設備，因此就存在針對當前執行設備狀態進行反饋的需求。執行器的作用就是根據來自信息世界的命令，來改變物理實體的設備狀態。

在物聯網環境下也存在大量進行設備控制的命令數據。在物聯網中可能有各種不同的系統通過不同的來源完成各自獨立的訪問過程，因此必須制定標準化的命令進行數據控制和用戶界面控制。

2物聯網領域存在的數據庫問題

2.1數據大小（Size）、數值范圍（Scale）和索引（Indexing）

物聯網中存在數據的大小和數值范圍將會是極其巨大的，所以數據必須通過本地響應的方式進行管理。本地數據管理者必須決定哪些數據和服務對全局網絡運作有用。由此可見，物聯網至少能夠操縱兩個層面的數據：公有數據和私有數據。使用者通過加入特定的權限組以訪問某些特定的私有數據，同時也能夠通過Internet訪問公有數據。

索引問題將會是一個重要的業務難題。由于物聯網中包含眾多不同類型的數據對象，所以僅對數據庫編目進行管理只能解決部分問題，同時通過創建一個能夠通用于所有國家和所有語言，并且包含世界上所有物理實體的編錄是不現實的。

2.2查詢語言

當前主流的數據庫管理系統查詢語言都基于結構化數據。可擴展標記語言（XML）提供了一種相較于結構化數據更為松散結構的數據表現方式，并且同時還支持自定義進行數據描述的方式。XML語言已經成為技術層面上一種廣為接受并具有較好互操作性的語言。作為查詢XML的語言XQuery，已經由W3C研發成功，它能夠整合文檔、Web頁面以及關系數據庫等數據源進行查詢。用于半結構化的查詢語言通常采用基礎分層數據模型，例如單項曲線圖就是采用該種數據模型。但是，分層數據結構存在與生俱來的問題，例如難于表現多對多關系等。

物聯網環境下存在各種各樣的使用者，例如偶爾訪問某個網站獲取一些數據或信息的臨時用戶，或者準確知道如何查找所需數據的專業用戶等。事實上相同的使用者在面對不同類型的數據時將成為不同類型的使用者，有鑒于此，需要為不同類型的使用者提供不同的數據訪問工具。

2.3過程建模和事務處理

將來在物聯網領域中眾多的處理過程都將以服務方式開發或者提供。基于架構的服務SOA越來越成為所有基于Web的系統中支持互操作性的重要方式。

ACID屬性在Web事務處理方面表現不盡如人意已是業界公認的事實，這種現象就和物聯網環境下全局事務處理的需求背道而馳。目前業界已經提供了基于Web的事務處理的新方法和模型，主要通過使用平衡事務和使ACID屬性更加松散的事務系統實現。有研究證明ACID屬性中的持久性并不是所有應用程序的需求。從某種程度上說，減少事務的數量也許比完整保留ACID屬性來的更有用。

2.4多相性（Heterogeneity ）和完整性

物聯網由眾多獨立節點組成，每個節點又各自存在著不同的保存數據的方式。如果沒有基于一個標準的處理方式，互操作性將無從談起。

隨著數據量的增長和基于Web的不同類型系統的日益增多，異構性和互操作性的問題再次被提上議事日程。XML在一定程度上提供了一種解決以上問題的方案。XML提供了一種專門的、實用的和高效的方式從一個系統將數據傳遞到另一個系統。但是，XML并不能解決語義問題。OWL是一種用于表現Web實體的語言，它要求社區間使用OWL系統表現Web實體，該過程中OWL系統將為提供語義互操作性提供需要的支持。在不遠的將來，在改進物聯網的使用體驗方面將充當使用語義信息的角色。

2.5時間序列聚集（Time Series Aggregation）

在數據庫研究領域，已經有人提出針對流數據使用新的模型并進行流數據捕獲。傳統的查詢語言如SQL，已經不適合進行時間序列數據的查詢。另外業界也有人開展針對異常情況下（如斷電）丟失數據的評估工作。以上的研究內容對物聯網應用領域中的智能數據流捕獲系統都有極為重要的意義。

對于物聯網來說，最佳的時間采樣周期極大地依賴于數據性質和應用領域，因此必須定義適合的查詢設備。在此過程中提供連續數據采樣服務的數據擁有者必須解決查詢設備的問題。

2.6歸檔（Archiving）

數據庫存檔是一項長期的工作，主要指的是對數據庫生成副本并按照指定的間隔時間對數據進行安全存儲。基于Web上下文歸檔的數據庫能夠轉化為XML進行歸檔并保證對基本查詢功能的支持。處理過程也能夠通過使用數據捕獲軟件，對每個服務的請求和響應以快照的方式進行存檔。這些技術在物聯網中都是非常有應用價值的。

如果考慮物聯網中存在的數據屬性和數據量級問題將變得更加復雜，但可以考慮通過在本地數據歸檔管理中使用更好的索引和數據挖掘設備解決。通過存檔的數據，能夠對已進行的主要操作進行檢索。目前針對該問題的解決方案主要圍繞著有效的數據存儲方式、查詢語法和性能幾個方面。通過數據倉庫的研究工作和數據挖掘工作的開展，將更有助于解決這些問題。

2.7數據保護（Data Protection）

可以預見到在物聯網發展的中、高級階段將面臨如下五大特有的信息安全挑戰：①四大類（有線的長、短距離和無線的長、短距離）網路相互連接組成的異構（heterogeneous）、多級（multihop）、分布式網絡導致統一的安全體系難以實現“橋接”和過渡；②設備大小不一、存儲和處理能力的不一致導致安全信息（如PKI Credentials等）的傳遞和處理難以統一；③設備可能無人值守、丟失、處于運動狀態，連接可能時斷時續、可信度差，種種因素增加了信息安全系統設計和實施的復雜度；③在保證一個智能物件要被數量龐大，甚至未知的其他設備識別和接受的同時，又要同時保證其信息傳遞的安全性和隱私權；⑤多租戶單一實例服務器SaaS模式對安全框架的設計提出了更高的要求。

3技術發展優先級路徑圖

如下是已經被認定的在物聯網領域幾個重要的研究課題：① 研究遠程隨即存儲和閃存如何作為持久化存儲介質；②在數據存儲層壓縮和加密介質;③設計包含非關系數據模型的系統；④權衡兼容性和可用性，以獲得更好的性能；⑤設計具有功耗調節功能的數據庫管理系統以減少能耗。

分布式系統已經被廣泛認為在以下方面優于主流數據庫體系架構：新的模型，新的查詢語言，新的事務處理方式，新的分析處理連續數據（如數據流）的方式。這些研究成果在不遠的將來會對物聯網數據庫管理系統的發展起到重要的作用。但是一些現有的處理方式必須經過重新修改或定義才能適應物聯網發展帶來的挑戰。

在物聯網的發展過程中，以下技術應進行優先考慮：

(1)過程建模和互操作性

需要重新定義或尋找一種新的互操作性結構。從技術層面上來看，SOA可能成為互操作性未來的發展方向。必須徹底評估物聯網的特點，以確定是否通用SOA技術能夠應用于物聯網以及如何應用于物聯網。

(2)索引方法

物聯網數據的海量性很可能是前所未見的。我們應考量是否現有的索引方法在物聯網環境下是否可用。理想情況下，需要基于一般索引建立一套物件分類法，至少需要對標準的索引和分類方法進行重新評估，以確定是否它們在物聯網環境下仍然可用。

(3)歸檔方法

必須建立標準的歸檔方法。不同的場景下應使用不同的歸檔方法。將分類歸檔方式應用到具體的使用場合將有助于解決此類問題。

(4)驅動器控制

許多的物聯網設備都使用驅動器控制方式。提供一種標準化的控制和鏈接實體與驅動器的命令數據格式是非常有必要的。

(5)事務管理

應用場景的類型和相關事務管理的建議構成了一個新的研究課題。以此為基礎，通過系統或服務能夠構建出多種不同類型和層次的事務管理。

(6)智能的用戶體驗

可以通過技術層面上的一些方式，如SOA和XML取得良好的交互效果。在語意層面上需要達到更好的交互效果，例如知識表達等人工智能技術，都是通過自身或者其他方式進行信息傳遞的，這都有助于讓過程和實體更加智能化。

(7)

為了在許多任務中滿足無需進行人際交互的需求，需要開發智能系統，此系統將協同特定環境下的實體進行工作。

參考文獻：

[1]陳竹西，胡孔法，陳歧，等.現代物流系統中的頻繁封閉路徑挖掘算法[J].計算機集成制造系統，2009（4）.

[2]James Jungbae Roh, Anand Kunnathur, Monideepa Tarafdar,Classification of RFID adoption： an expected benefits approach[J]. Information & Management,2009(46).

[3]無線傳感器網絡安全研究與分析[EB/OL].2007.http：//省略/article/61231.htm.

[4]宋合營,趙會群.物聯網分布式識讀器數據采集方案設計與實現[J].北方工業大學學報,2008 （1）.

[5]S HALLER,S KARNOUSKOS,C SCHROTH.The Internet of Things in an Enterprise Context[C].in Future Internet Systems （FIS）,LCNS,Springer,2008.

物聯網的技術層次范文第4篇

2019年6月，工信部正式向中國電信、中國移動、中國聯通、中國廣電發放5G商用牌照，而這標志著我國正式邁入5G時代。與4G通信技術相比，5G通信技術在性能方面得到了長足的發展，應用的范圍和領域也變得更為全面。在5G通信技術研究與應用中，關于無線通信技術應用研究是重點內容，也是眾多應用領域共同關注的內容。無論是從技術層面還是行業發展層面，5G無線通信技術的應用前景都是十分廣闊的，而關于無線通信技術應用前景的研究也是準確把握技術研究與應用的基礎和前提。

15G無線通信技術的優勢分析

5G無線通信技術在功能和屬性等方面極大地超越了原有的2G、3G、4G技術，無論是在通信技術層面還是應用性能方面都超過了原有的技術內容。具體來說，5G無線通信技術具有的優勢可以歸納為以下三方面。

1.1多載波技術

多載波技術的核心在于控制子載波的寬帶設置和交疊程度，避免相鄰子載波之間的互相干擾。多載波技術賦予了5G無線通信技術高效的傳輸性能，使5G的傳送速度變得更為迅速。例如，在5G無線通信設備尚不健全的情況下，一些偏遠地區會因為諸多不確定性因素的限制而無法提高寬帶頻率資源的獲取和使用，進而導致傳輸速度偏低，而在多載波技術的支持下，這種因為復雜性因素而造成寬帶頻率資源無法高效利用的問題迎刃而解。

1.2多天線傳輸技術

5G無線通信技術實現了與多天線傳輸技術的深度融合，借助天線陣列技術保證信息傳送的可靠性，提升寬帶頻率利用的效率，從而滿足信息傳送的需要。同時，在多天線傳輸技術的支持下，5G通信技術實現了同一時間段服務多個用戶的功能，使無線通信技術的功能更加強大。并且，基于多天線傳輸技術支持基礎上的5G無線通信技術擁有在減少芯片面積的同時，提升網絡下載速度，從而滿足用戶對無線通信技術發展的需求。1.3密集網絡技術密集網絡技術是關于如何適應網絡用戶個性化網絡需求的技術內容。在快速發展的網絡應用環境下，人們所從事的生產生活活動對無線網絡數據方面的要求有了明顯的提高，并且，不同人群對網絡傳輸速度方面的要求也存在明顯的差別。為了滿足不同用戶的需求，就需要借助密集網絡的技術，提高無線網絡技術的性能，使無線通信技術的安全性和可靠性得以保證。

25G無線通信技術的應用前景

5G無線通信技術所具有的強大技術性和功能性，使得其在應用廣度和深度方面大大超越了原來的3G、4G技術。對于當前5G無線通信技術的研究與應用探索而言，積極探討和把握5G無線通信技術的應用前景可以奠定技術應用的良好基礎，賦予通信技術更強大的發展黏性。總體來看，5G無線通信技術的應用前景集中體現在以下幾方面。

2.15G無線通信技術在移動終端系統中的應用

5G無線通信技術在移動終端系統中的應用主要體現在該技術在安卓系統中的應用。基于5G無線通信技術基礎上開發出的安卓系統具有更加強大的系統操作功能。從系統的架構層次來看，安卓系統的架構主要分為應用程序層、程序框架層、系統運行庫以及內核層等四個層面，其中內核層是基于5G納米技術支持的基礎上形成的，該技術可以在一定程度上劃分出硬件驅動和基礎文件，從而滿足移動終端的各種需求。雖然目前關于5G無線通信技術在移動終端系統中的應用研究尚處于探索發展階段，缺乏成功或者失敗的經驗，但可以通過5G無線通信技術在移動終端中的應用情況進行積極的了解和深入的分析，以促進5G無線通信技術在移動通信領域的應用。

2.25G無線網絡技術在物聯網中的應用

物聯網是基于互聯網技術、通信技術等信息承載體的基礎上形成的，可以使所有能夠行使獨立功能的普通物體通過互聯網絡實現互聯互通的網絡效果。與傳統的4G技術相比，5G無線網絡通信技術為物聯網的構建和應用奠定了良好的基礎，使用戶的一些原本看似不可能實現的網絡功能得以真正實現。例如，在物聯網支持下設計的智能家居情境，為用戶實現自己在日常生活方面的需求提供了科學的技術支持，使智能家居由想象轉變為現實。

物聯網的技術層次范文第5篇

關鍵詞：互聯網+；學前教育；幼兒發展

在如今的大數據時代背景下，“互聯網+”已然是一個熱詞。隨著“互聯網+”的浪潮來襲，教育的各個層面都在發生著變革，學前教育也不例外。學前教育也在努力緊跟時代步伐，“互聯網+學前教育”模式興起，教育不論在何時，其前景都是光明的。作為一名一線學前教育工作者，我們深感“互聯網+”正慢慢革新傳統的幼兒教育工作，逐步改變幼兒慣有的學習模式，努力創造個性化的幼兒教育。

一、借助“互聯網+”合力開展幼兒教育

“互聯網+”時代既給幼兒教師帶來了機遇，也帶來了挑戰。在以往的幼兒教育中，不是靠幼兒教師的單口相聲，就是引入一些教學情境來吸引幼兒的注意力，提高幼兒的學習興趣。而如今，由早期的單一媒體使用到現在開展多媒體教學。正如，我園在一年前為一線教師購買了“主題樹教學資源”軟件，豐富共享的多媒體教學資源不僅減少了幼兒教師對日常教學課件的精力投入，而且多媒體創設的情境更能激發幼兒興趣，培養其創造性思維，深受幼兒喜愛。改變原先枯燥、單一的教學模式，為此，越來越多的幼兒教師更愿意在教學過程中使用多媒體，讓教學活動變得更加有趣、更具可操作性。

幼兒安全工作是幼兒園最為關注的首要工作。為此，作為幼兒教師來說，在一日生活中尤為重視幼兒的安全，經常對幼兒進行苦口婆心的教導。然而，由于每個幼兒家庭對幼兒安全教育的重視度不同，有些家長對知識技能更為注重，而忽視了其他教育內容，還有個別家長的態度便是將幼兒送來幼兒園就是幼兒園的責任，導致幼兒安全教育的開展是家園脫節、各管各的局面產生。為了家園能夠緊密關注幼兒的安全教育，本學期我園根據市教育局的要求，通過上海市學校安全教育平臺開展中小學（幼兒園）公共安全教育，逐步提高孩子的安全素養。通過網絡平臺，教師進行以主題式的安全內容授課。豐富多彩的教學資源激發幼兒的學習，安全視頻短片中的主人公是同齡人在出演生活中常見的安全事故，更能引起幼兒的共鳴。此外，課堂外必須由家長通過電腦或智能手機微信公眾號來和幼兒共同復習、測試過關，這種新穎的互動形式不僅加強了幼兒和家長的安全意識和自我防范能力，而且能讓幼兒家長逐漸重視起安全教育。

由此可見，通過對“互聯網+”的有效利用，幼兒教師能更好地開展各種幼兒教育活動，如集體活動、幼兒安全教育、幼兒游戲等，使幼兒得到全面發展。

二、運用“互聯網+”改變幼兒學習模式

在傳統幼兒教育活動中，通常是老師布置一些與主題相關的環境與材料，讓幼兒身臨其境，自主探究。正如我們幼兒園班級中的個別化材料，教師需要花大量時間和精力去設計并制作出相當數量的個別化材料。而當幼兒嘗試過后，教師發現個別化材料損壞了，孩子的興趣不高了，探索欲望也減弱了……可見，個別化材料的層次性也不夠，缺乏挑戰度，滿足不了班級不同水平的幼兒。

在信息技術如此發達的時代，IPAD儼然已是幼兒的好伙伴。我們時常會看見飯桌上的幼兒被IPAD中的游戲所迷住，發現那時的他們，專注力是如此之強。其實，我們還是要客觀地分析IPAD受幼兒喜愛的原因是什么，是游戲內容，是游戲的競賽形式，還是游戲的趣味性？其實，我們不該小覷0～6歲學齡前兒童，要幫助他們成為主動的學習者。因此，如何利用“互聯網+”來改變幼兒的學習方式，幫助幼兒更好地進行自主學習與探索，是尤為關鍵的問題。在大班個別化學習活動中，我們投放了電腦以及IPAD等多媒體物品，事先在IPAD中下載與教學內容相關的一些APP，供幼兒在個別化活動時使用。幼兒通過電腦資源庫尋找幼兒當下所需的資料，如在閱讀角中，我們根據《動物大世界》主題投放了與動物相關的視頻資料庫。孩子們不僅可以通過看、聽雙重感官來了解動物知識，還可以上網查詢、獲取足夠信息，真正做到自主自發的學習方式。往往這些軟件能從“學習主動性、寓教于樂、人機互動、資源豐富性”等關鍵詞去順應與豐富幼兒的學習，幼兒的積極性更強、探索欲望更濃。對于大班幼兒來說，對抗性游戲、具有挑戰難度的游戲更受歡迎，他們會不厭其煩、一遍又一遍地去嘗試。

的確，網絡改變了幼兒探究認知的方式。互聯網為幼兒提供充足的信息，信息化媒體充當老師，色彩鮮艷的界面、夸張突出的事物形象、逼真有趣的動畫，更符合幼兒認知和審美特點。通過講解、動畫演示、兒歌欣賞、游戲練習等多種形式，可以更好地幫助幼兒理解學習內容，讓幼兒在“玩”中達到“玩中學”的效果。

三、共享“互聯網+”促進幼兒個體發展

“互聯網+”給學前教育帶來的最大改變，不僅是信息技術層面的革新，更重要的是教育理念的轉變與落實。“互聯網+”學習充分體現了學習者的個體性，因為不同的人往往看到的是事物的不同側面，對事物的理解不是唯一的，通過相互之間的合作可以使幼兒對事物的理解更加豐富和全面。

在一個幼兒園班級中，每個孩子的能力不可能在同一水平線上，這是不爭的事實。作為幼兒教師，我們是該把所有孩子都拉在一條所謂的標準線上，還是該讓每個孩子在自身原有水平上有所提升呢？作為一名幼兒教師，三十多孩子的一個班級，根據每個幼兒的不同水平進行個性化學習進度，這顯然是不切實際的。而“互聯網+”學習恰巧幫助我們幼兒教師解決了這樣一個難題。正如有多個品牌幼兒英語學習都創建了屬于自己的互聯網軟件，根據幼兒的年齡、英語水平等進行評估，然后再制定出屬于該名幼兒的專屬學習進度。在幼兒每一次學習過后，該平臺會記錄幼兒的英語學習情況，以便下次進行下一階段的學習。通過記錄幼兒每次線上使用情況而產生的個性化數據，能夠為教師和家長提供了解與分析個別幼兒的數據，讓他們更加了解幼兒，便于進行個別化支持與引導。

“互聯網+”讓學前教育有了“個體兒童”的思考維度，真正以每一個兒童為中心，將兒童視為能夠自主學習的主體。針對不同層次的幼兒，用科學的理論和方法培養幼兒，使幼兒能在原有水平上有所提高，尊重兒童的個體差異和個性化需求。因此，利用“互聯網+”來轉變教育實踐者的思維，是一個重要的突破方向。

“互聯網+”是信息時代的產物，它必定會成為我們生活、工作中不可或缺的重要工具。將“互聯網+”思維滲透在幼兒園的環境中，為幼兒營造高科技的生活環境，讓幼兒體驗高科技的魅力。甚者，借助“互聯網+”的思路來革新課程、教學，利用信息化手段輕松突破教學重難點。讓我們一起共享“互聯網+”帶給我們的數據化，共同了解幼兒學習與發展，發現亮點、彌補不足，促進每個幼兒更好發展，為共鑄學前品質教育而努力吧！

參考文獻：