物联网技术及现状思考精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇物联网技术及现状思考范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

篇(1)

[关键词]家禽；疫病；防控；物联网；使用意向

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.04.030

[中图分类号]TP393 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2017）04-00-03

0 引 言

随着我国经济的发展和家禽疾病的蔓延，家禽养殖业面临着严峻挑战，其升级成为了一个必然的趋势――加快推动传统家禽养殖向现代生产方式转型，从散养方式向集中规模化养殖转变，利用信息化技术提高畜禽养殖的质量及安全水平。而农业物联网的出现在一定程度上加快了家禽业生产的集约化、自动化、智能化和信息化发展。在欧美发达国家，农业物联网已成为畜牧养殖的重要组成部分，大量猪、牛、鸡等畜禽养殖实现了全程监控和实时监测，有效防控了家禽疫病的发生。2009年8月，提出建立中国传感信息中心的战略设想，为农业物联网的发展提供契机和动力。此后中央1号文件也多次提出要加大力度推广农业物联网的使用。

但近年来，农业物联网技术的推广遇到了障碍。企业和科研投入大量资源研发和推出物联网技术，如温氏集团成立的物联网研究中心，但这些新技术却得不到真正的应用。这个问题涉及养殖户的行为。因为养殖户是物联网技术的直接应用者，他们的使用意愿直接影响了物联网技术的推广。假设养殖户是一个理性经济人，那么养殖户作出经济行为选择时，必然考虑收益和成本问题。

因此，本文在了解家禽养殖疫病防控现状的基础上，运用养殖户行为、技术接受等理论，评估养殖户的物联网使用意向，找出影响使用意向的因素，从而为相关政策建议提供证据和参考，以推进物联网技术在家禽疫病防控领域的应用进程。

1 研究综述

农业物联网的应用范围包括农业动作物生产智能监控、农产品质量安全溯源体系建立、智能农机和农业信息传送等多个方面。学者对物联网在畜禽养殖监控和疫病防控方面的应用作出了相关研究。颜波提出，畜禽养殖的规模化让人工操作的弊端逐渐突显，农业物联网的出现为大规模高效管理提供了支撑。周茁 等通过研究，总结出了适用于我国生猪养殖的农业物联网体系结构，该结构包括育种繁育、数字化精细喂养、个体行为视频监测、疾病诊断、猪舍环境监控、粪便自动清理及无害化处理和综合应用7个应用模块。王海则基于牛羊养殖过程中的信息可追溯层面，提出通过给牛羊佩戴电子耳标实现一对一的电子建档，当发生疫情或畜产品质量等问题，就可以追溯到源头禽只。

纵观国内外相关文献，关于农业物联网在畜禽养殖方面应用的研究已有不少，并且得到了很多有价值的研究结论。但是从当前文献检索的结果来看，目前的研究大多数涉及猪、牛、羊和水产品的安全养殖领域，对养鸡的物联网应用探索很少。而且，大多数研究都是集中于研究技术的使用现状和前景，较少关注物联网直接使用者的行为和技术的使用意向，这关系到技术的推广可行性，是技术被充分应用的前提条件。因此，本文将基于前人的研究，利用对广东温氏集团实地调研采集的数据，分析目前物联网技术在家禽疫病防控方面的应用现状，同时对养殖户的物联网技术使用意向进行评估，并在此基础上提出相关的对策建议。

2 家禽养殖疫病防控与物联网应用

温氏集团在物联网技术的应用程度上具有一定的代表性。自1991年启动信息技术研究与应用以来，温氏应用物联网技术以协助生产养殖管理，实现现场的实时监控、环境自动检测、生产设备自动控制等，向着机械化、精细化、智能化迈进，这些技术在奶牛和生猪的养殖上应用广泛，例如：奶牛生理特征监测传感器项圈，实时监测奶牛的生理特征，实现奶牛期预测等异常行为判断，提升企业生产效率和现代化管理水平。

S着家禽养殖自动化和智能化进程的不断推进，温氏也加大了家禽智能化养殖的研发力度，如禽舍环境智能监控系统，并在养殖场设点应用和推广，将实用性强、效果好的技术设备通过补贴购买的形式推荐给养殖户使用。但调查发现，这些研发出来的物联网技术在家禽养殖领域的应用现状却远远比不上在猪羊养殖领域。

2.1 家禽安全溯源体系形同虚设

调查数据显示，目前大多数养殖场只能根据禽只的特征或特殊标记识别家禽，无法对家禽建立档案信息系统，构建家禽安全溯源体系。当家禽出现疾病时，无法及时和准确地追踪到疫病源头禽只，从而导致家禽疫病的扩散和蔓延。

为了进一步建设动物标志及疫病可追溯体系，实现重大家禽疫病及鸡肉产品质量安全事件的快速追踪，温氏已逐步向旗下养殖户推广使用电子脚环，但是该项技术只局限于二维码识别。二维码系统里记载的只是温氏产品的相关“广告”信息，和真正意义上的电子建档、信息可追溯相比还有很长的一段距离。

2.2 禽只个体实时监测无法实现

基于引种选育和日常养殖两个重要环节的实时监测现状，调查数据如图1所示。

在调查的养殖户中，有10.38%的养殖户认为自己的养殖场不能做到逐步淘汰异常禽只，达到净化禽群保证禽群优良的标准；剩余的89.62%则表示自己只能根据经验，通过人为观察禽只的行为变化和健康状况，淘汰异常禽只。

图2显示，几乎所有的养殖户都通过观察家禽的行为、精神状态和排泄物来辨别和发现异常禽只，在“公司+农户”的养殖模式下，41.51%的养殖户表示管理员定期对家禽进行抽检诊断也能帮助其及时发现异常禽只。

由此可见，养殖户在逐渐实现养殖的规模化，却还远远达不到规范化，由于养殖密度过大，养殖场不能对家禽个体进行实时监控，只能凭经验观察禽只，做不到实时监测和落实到每只禽只，因此不能及时检测发现病禽，为家禽疫病的滋长提供了机会。温氏技术人员反映，实现家禽养殖的个体体征智能监测及疫病预警诊断，需要投入大量的研究成本，并且家禽个体特征等原因也会阻碍该技术的应用。

2.3 鸡舍智能测控系统未能普及

温氏集团在改善鸡舍环境方面做出了重大的努力，加大了鸡舍智能测控系统的研发力度，并积极向养殖户推广使用，但似乎效果不佳。

表1的调查数据显示，目前养殖场主要是通过人为改善禽舍环境，如人为通风换气、调节禽舍光照温度等。这种方法适用于规模较小的养殖场，随着养殖规模的扩大，其弊端也逐步凸显。禽场人员配备和管理水平跟不上规模的增长，导致禽舍内空气卫生状况较差，氧气含量减少，空气中有毒气体、灰尘含量和随空气传播的病原微生物含量不断增加；加之不能及时监控和改善禽舍环境，从而导致禽群抵抗力下降，严重时将引发疫病。

尽管鸡舍智能测控系统已经在温氏集团开始推广使用，但被调查的养殖户中真正使用的仅有5.66%，表明该项技术未能普及。

2.4 家禽粪便处理设施落后

对家禽排泄物的清洁及处理是家禽饲养过程的重要环节之一。“一日一清洁， 一日一消毒”能在源头上杜绝病菌的传播，而对排泄物应该进行无害化处理，既有效回收利用又能达到环保的目的。

被调查养殖户表示，目前通过人工对家禽排泄物进行清洁。之前温氏集团向养殖户推广的粪便自动清理机器，由于成本过高、效果不明显而被搁置。而对于规模较大的养殖场来说，其人员配备少，难以做到每日清洁。

养殖户还表示，家禽排泄物堆积到一定量时统一由鸡屎厂或化肥厂收购，不存在直接丢弃、人为掩埋和人为焚烧等不正确的处理方法。但在排泄物从囤积到出售期间，病原菌不能有效地被杀灭，将长期藏匿于养殖场，提高了疫病爆发的可能性，也是家禽反复发病的原因之一。

3 养殖户的物联网使用意向分析

立足温氏集团“公司+农户”养殖模式的研究，运用养殖户行为理论，参考技术接受模型，通过李克特量表评估养殖户的物联网使用意愿。调查数据显示，有大约15.24%的养殖户对在养殖过程中投入使用物联网技术表示完全不同意，34.74%觉得比较不同意，28.78%觉得不确定，还有14.84%认为比较同意，仅有6.4%的养殖户表示完全同意。

由此可知，养殖户对使用物联网的意愿并不高。笔者通过分析量表的度量因素，发现影响养殖户的物联网使用意愿的主要因素是：感知易用性、养殖规模和使用成本。

3.1 感知易用性直接影响养殖户的物联网使用意愿

养殖户对使用物联网技术的难易程度的感知直接影响了其物联网使用意愿，感知易用性越大，则使用意愿越强。而掌握一项技术的难易程度很大程度上取决于使用者的理解能力、动手能力等，或是使用者接受新事物的能力。

养殖户温氏旗下的养殖户大多学历水平较低，对新兴事物的接受能力有限。如果一项新的技术在推广过程中存在使用难度和障碍，将会大大降低使用者的接受和使用意愿。将物联网技术应用与家禽养殖过程中，对于知识水平有限的养殖户而言，这一项技术是否容易操作，难度系数是多少，这都是养殖户会考虑的问题。

3.2 养殖规模越大，养殖户的物联网使用意愿越高

温氏旗下的养殖户养殖规模大小不一，而规模是影响其对新技术的使用意愿的主要因素。从养殖场的主观条件出发，大规模养殖场应用物联网技术的边际成本较小，有利于养殖户增加收益，而小规模养殖场不存在人员配备不足问题，其应用物联网技术的收益可能小于成本，所以小规模养殖户的使用意愿相对较低。

3.3 使用成本是制约养殖户使用物联网技术的主要因素

在调查过程中笔者发现，技术的成本是制约养殖户投入新技术的主要障碍，一项新的技术被采用，很大程度是由这项技术的应用成本和所获得收益的差额决定，即应用该技术所产生的经济效益具有导向作用。由于养殖场的选址有一定的要求，在物联网技术的应用上，养殖户除了要负担本身技术设备的成本，还承担着网络设施成本、技术使用培训成本等，这些成本都会让收入单一的养殖户不轻易投入使用一新技术。

4 在使用物联网防控家禽养殖疫病方面的建议

对温氏集团的案例分析发现，目前物联网应用于家禽养殖领域的现状并不乐观，家禽养殖疫病防控方面仍存在许多漏洞，养殖户的物联网使用意向不高。为促进物联网在家禽疫病防控环节的推广使用，提出以下建议。

4.1 政府提供技术补贴，落实惠农政策

生产的智能化和信息化是传统农业向现代化农业加速转变的重中之重。由于收入水平的限制，农民往往无力承担技术设备的投入成本，而先进技术设备的匮乏，又会降低农民的生产效率，使其收入减少，从而陷入“恶性循环”之中。所以，关注“三农”问题，贯彻落实惠农政策，政府可以通过补贴的方式，向投入使用物联网技术的养殖户提供一定比例的资金补助，从而降低养殖户的物联网使用成本，提高农民使用先进技术的积极性。

4.2 深化“公司+农户”合作模式

物联网技术的推广有助于家禽养殖业的发展。物联网技术的使用成本较高，如果养殖户无法承担这一技术的应用成本，那么再好的技术设备也将被闲置。

因此，笔者建议温氏深化“公司+农户”养殖模式，利用温氏集团雄厚的财务实力，为养殖户提供融资渠道或者直接提供贷款，使养殖户具备扩大养殖规模、购买物联网设备的资本。此外，也可以采用物联网设备租赁的方式，将折旧周期长的大型物联网设备通过租赁的方式租借给养殖户使用，既降低了养殖户的使用成本，也给温氏集团带来了稳定的现金流，继续维持共赢局面。

4.3 鼓励小规模养殖场的合并

温氏旗下的小规模养殖户居多，所有养殖环节都依靠人工操作，使生产效率和利润率较低，从而导致物联网技术无法在小规模的养殖场内投入使用。养殖场的逐步扩大有利于形成规模经济，促进物联网的推广使用。因此，温氏可以鼓励旗下的小规模养殖户进行合并，从而扩大养殖规模，利用规模效应解决应用先进技术成本过高的问题。另外，小规模养殖场之间的合并也有利于温氏对养殖户的管理。

4.4 面向养殖户建立物联网使用培训体系

首先，在物网技术的研发过程中，技术研发人员应当充分换位思考，从农户的角度出发，设计符合农户使用习惯、和农户认知理解水平相匹配的相关技术，降低使用难度。

其次，面向养殖户建立物联网使用培训体系，对新技术投入使用的具体操作、注意事项等一系列问题进行培训指导，落实到每一位养殖户，帮助他们克服接受新技术的障碍。

主要参考文献

[1]陈渝，杨保建.技术接受模型理论发展研究综述[J].科技进步与对策，2009（6）.

[2]何莲，凌秋育.农产品质量安全可追溯系统建设存在的问题及对策思考――基于四川省的实证分析[J].农村经济，2012（2）.

[3]李容，尹兴旺，蒋祖玲，等.“公司+农户”养禽模式的考察报告――汉川广东温氏家禽业的调查与思考[J].湖北畜牧兽医，2009（4）.

[4]王海.基于农业物联网的安全养殖探析[J].农业灾害研究，2015（1）.

[5]吴胜香，陈芳，吴胜峰.规模禽场禽流感的综合防控措施[J].国外畜牧学：猪与禽，2010（5）.

[6]徐海斌，王鸿翔，杨晓琳.现代农业中物联网应用现状与展望[J].江苏农业学，2013（42）.

[7]颜波，石平.基于物联网的水产养殖智能化监控系统[J].农业机械学报，2014（1）.

[8]张建华，赵璞，刘佳佳.物联网在奶牛养殖中的应用及展望[J].农业展望，2014（10）.

[9]E Spiesslmayr.Electronic Identification （RFID Technology） For Improvement of Traceability of Pigs and Meat[C]//European Conference on Precision Livestock Farming，2005.

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关键词 物联网技术；消防信息化；实际应用

中图分类号 TU998 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)082-0180-02

随着社会经济技术的发展和进步，利用先进的现代化技术来实现生产、生活各领域的智能信息自动化已成为顺应现代化发展需要的趋势和方向，由此，在目前的科学技术基础上发展起来的新型技术层出不穷，其中物联网作为新兴的技术和产业，在社会经济和现代化城市建设发展中发挥了至关重要的作用。

1 物联网的由来和发展方向

物联网可初步理解为物物相联的互联网，其定义是：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。“物联网概念”是在“互联网概念”的基础上，将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间，进行信息交换和通信的一种网络概念。

最早的物联网概念是在二十世纪末期提出来的，中国科学院1999年组成的传感网技术研究团队在微型传感器、传感终端设备、网络通信技术、芯片开发以及无线智能传感器等领域取得重大进展，研发水平居世界前列。2005年突尼斯举行的国际信息社会峰会WSIS对物联网的概念下了定义，随后物联网概念得到普及。2009年，物联网得以大力发展，国际商业机械制造公司公布了“智慧的地球”策略，将智能化理念带入基础建设执行中，拓宽了物联网的发展空间。

随着近些年来的发展和进步，物联网实现了信息技术的智能化，并在生活生产的各个领域均以得到广泛应用，智能家居、智能医疗、智能城市、智能消防、智能交通、智能物流、智能环保、智能农业、智能司法、智能文博以及M2M平台等相继出现，这些都为物联网提供了发展方向。

2 物联网技术的发展现状

国际电联报告将用以感知的传感网络技术、用以识别的RFID技术、用以思考的智能技术以及微缩事物的纳米技术提为物联网的四个关键性应用技术。

1）传感网技术。传感网络是在诸多空间上分布的自动装置使用传感器对不同空间地域的物理和环境状况进行监控，无线传感网络技术通过对传感器技术、无线通信技术、嵌入式计算机技术以及现代网络等的综合，实现了采集、传输并处理分布式信息的一体化，利用微型传感器对个空间环境及监测对象进行实时感知和监测。

2）RFID技术。RFID可在无人工干预的各种恶劣环境中利用射频信号识别目标对象来获取数据信息，RFID由耦合元件及芯片组成的电子标签、能对标签信息进行读写操作的阅读器以及用以传递标签机阅读器之间的射频信号的天线三部分组成。

3）智能技术。智能技术是利用相关技术和手段将只能系统植入物体以实现物体的物体智能化，进而与人或其他物体进行沟通交流。

4）纳米技术。纳米技术是综合利用现代科学和现代技术将单个原子或分子制成有优良性质且可投入应用的微型纳米材料。

目前，全球范围内物联网的产业实践主要集中在三大方向：一是“智慧尘埃”，主张实现各类传感器设备的互联互通，形成智能化功能的网络；二是基于RFID技术的物流网，主张通过物品物件的标识，强化物流及物流信息的管理，同时通过信息整合，形成智能信息挖掘；三是被称作数据“泛在聚合”意义上的物联网，认为互联网造就了庞大的数据海洋，应通过对其中每个数据进行属性的精确标识，全面实现数据的资源化，这既是互联网深入发展的必然要求，也是物联网的使命所在。

3 物联网技术在消防领域的具体应用

《武警消防部队“十二五”信息化建设项目总体规划》提出，消防部队的广泛业务涉及面及庞杂多样的装备器材，需要对物联网的规划作出统筹设计，实现对物、事、人的高效一体化管理。利用物联网技术构建智能消防安全信息平台，可以实现消防监督、灭火救援、部队管理的动态化、智能化、网格化管理。

3.1 物联网技术在城市消防安全中的应用

物联网技术在防火工作中的具体应用主要表现在三个方面：

1）消防水源的动态管理。传统的工作方式是定期派出专人对城市消防水源进行实地巡检，然后将检查情况录入相关数据库。这种方式效率低下，不能动态地、及时地获取消防水源信息。借助物联网技术，我们可以给每一个消防栓制作电子标签，设置触发传感器，将位置、水压、管网等关键信息实时通过3G网络传送至消防信息中心，为灭火救援行动提供实时动态的水源信息。

2）建筑设施的消防智能化管理。目前大部分建筑的均安装了内部消防设施，检查这些设施的好坏，通常是通过消防检查来定期对其检测，这些行为都受制于检查人的精力、专业素质、能力高低，往往出现失控漏管的现象。通过物联网技术，实现建筑消防设施与消防信息中心的联网，可以实时掌握建筑消防设施工作状况，监控消防安全通道的是否占用等。通过这项技术，可以极大地减轻消防监督人员的工作强度和压力。

3）重点单位、危险源的实时管理。我们可以在重点单位的重点部位、危险源安装传感器装置，实时采集易引发火灾的大气、水、浓度、压力等环境信息，采集的信息传送至消防信息中心，由专门的信息系统立刻对采集的环境数据进行分析，一旦发现异常情况立即通过短信、语音实时报警。这样可以第一时间对致灾因素进行处理，将事故消灭在萌芽状态。

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关键词：智慧城市 智慧技术 物联网技术

0 绪论

如今，中国城市化的持续快速发展取得了举世瞩目的成就。然而，在城市化高速发展的同时，在多数城市中也暴露出越来越多的问题，如何兼顾城市的高速发展和解决城市发展过程中所面临和存在的各种实际问题，是摆在每一个城市管理者面前的重大挑战。随着各种智能化应用的兴起，城市信息化正向智能化发展[1]，用数字化手段统一处理城市问题，已成为建设和谐城市的有效途径。

1 智慧城市

1.1智慧城市的定义及关键技术

“智慧城市”的概念源自IBM公司2008年提出的“智慧地球”理念[2]。“智慧城市”的定义为：运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息，从而对包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能响应。其实质是用先进的信息技术，实现城市智慧式管理和运行。

建设“智慧城市”离不开物联网、互联网、无线网络、云计算等关键技术的支撑。其中，物联网是建设“智慧城市”最为重要的技术之一。

1.2国内外智慧城市发展状况

信息技术的高速发展带来了全球普遍的信息化浪潮[3]。美国率先提出了国家信息基础设施和全球信息基础设施计划，接着，欧盟又着力推进“信息社会”计划，并确定了欧洲信息社会的十大应用领域，作为欧盟“信息社会”建设的主攻方向。最近欧盟委员会更将信息和通信技术列为欧洲2020年的战略发展重点，制定了《物联网战略研究路线图》。

在国内，尤其是近两年，智慧城市的规划和建设呈星火燎原之势：北京、天津、上海、沈阳、南京、无锡、杭州、厦门、广州、深圳、成都、长沙、西安、昆明等多个城市将智慧城市的建设提升到战略层次[4]。以上海市为例，“十二五”期间，上海市将率先构建以数字化、网络化、智能化为主要特征的智慧城市，这也是进一步延伸世博后续效应的重要内容。

2 物联网

2.1物联网概念及其特征

“物联网”就是由多个具有更透彻感知能力的传感器形成的自组织、智能化多传感网络体系，再辅以智能化的计算与泛在的互联技术支撑，从而实现信息的协同融合、泛在聚合、交互共享、智能处理的过程，最终构建成物―物互联的综合智慧网络[5]。

与传统的互联网相比，物联网有其鲜明的特征。

首先，它是各种感知技术的广泛应用。物联网上部署了海量的多种类型传感器，每个传感器都是一个信息源，不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。其次，它是一种建立在互联网上的泛在网络。通过各种有线和无线网络与互联网融合，将物体的信息实时准确地传递出去。还有，物联网不仅仅提供了传感器的连接，其本身也具有智能处理的能力，能够对物体实施智能控制。从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据，以适应不同用户的不同需求。

2.2物联网技术发展现状

物联网是战略性新兴产业的重要组成部分，发展物联网对于促进经济发展和社会进步具有重要的现实意义。目前，我国物联网在安防、电力、交通、物流、医疗、环保等领域已经得到应用，而且应用模式正日趋成熟。

3 物联网与智慧城市建设的内涵关系

3.1物联网与智慧城市内涵关系

物联网的出现和发展，为“智慧城市”的实施提供了强大的技术和物质支撑。物联网等信息化技术是建设智慧城市的手段和工具，是承载智慧城市建设的基础设施。可以说，正是物联网技术的出现，使智慧城市的发展进入到了一个新的天地。物联网是“智慧城市”建设的技术基础，“智慧城市”是物联网发展的具体应用。

3.2物联网在智慧城市建设中的应用

依托物联网技术，可以实现城市各领域的智慧化发展与建设。在市政领域，将实现城市市政建设的智慧化，大大促进了城市市政管理的效率。在物流领域，可以实现物品快速标识、准确定位和实时跟踪，同时提高物流管理水平，实现智慧物流的建设。在制造领域，实现生产制造的高度自动化和智能化，提高生产设备的信息处理能力和效率，降低生产成本。在交通领域，为公众提供出行参考，改善交通状况，最大限度地提高路网的通行能力，实现城市交通的智慧化管理。在医疗卫生领域[6]，使人们足不出户即可享受实时的健康监测、保健咨询和紧急呼救等服务，同时可实现医院日常管理的高度信息化和智能化，减少医疗安全事故的发生率……

4 结论

智慧城市建设事关长远发展、关乎民生改善。目前，我国的城市信息化整体处于世界平均水平，以物联网技术为依托，以智慧城市为旗帜，将更有利于加速提升我国城市现代化建设与管理水平。如今，随着物联网技术与智慧城市建设的号角已经吹响，我们相信，在政策导向与市场拉动下，物联网与智慧城市产业也必将迎来更美好的明天！

参考文献：

[1].数字城市：升级智慧需众人拾柴[N].计算机世界报，2009―12―28.

[3]陈聊钦.智慧城市：全球城市发展新热点[J].青岛科技大学学报（社会科学版），2011（3）：11.

[2]IBM.智慧城市在中国[EB/OL].（2010-05-20）[2011-01-21].http：///cn/zh/.

[4]张永民.构建智慧中国的模式与对策.中国信息界，2011（6）.

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关键词：物联网；税源信息；无线定位；终端管控

中图法分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2014）04-0072-04

0 引 言

在国民经济生产和经营活动中，税源信息承载着基础的微观经济信息，是税源分析、税收负担能力测算和评估的基础。“金税工程”的不断推动和发展，使得我国税务信息化的进程也日益加快。然而，这些发展和进步相对于我国经济的行业多样化以及纳税人依法纳税意识相对欠缺的现状来说仍显不足。现行财税制度下，财税工作部门未对财政收入和税源信息进行充分的标准化，缺少有效的税源信息采集工具和渠道，不能实时采集税源信息，没有判断实际税负高低的充分数据依据，造成无法准确评估纳税人及公民的税收负担能力，并最终导致诸如：扭曲税收信号，影响投资行为；导致偷税逃税行为的发生，造成大量税收流失；影响税收的公平性，加重收入分配的不均等负面影响。

随着近年来物联网技术的快速发展，物联网成为了全球一大新兴产业，成为各个行业角逐的焦点。物联网作为新一代信息技术的高度集成和综合运用，具有知识密度高、成长潜力大、带动能力强、综合效益好的特点。如何将物联网的技术优势与税源信息的采集和分析工作相结合，从而减少甚至避免因为税源信息采集不完整而导致的各类负面影响，从而使税务管理更加规范化和精细化，是值得讨论和解决的问题。本文首先介绍和分析目前国内税源信息管理的现状，再通过引入物联网技术，提出了基于物联网技术的税源信息采集和管理方案。

1 我国税源信息管理的现状

税源信息可以从多个角度进行分类，一般而言，按照税源信息的内容可以将税源信息分为基本税源信息、经济税源信息和其他税源信息。其中，基本税源信息是反映纳税人注册资本、经营内容等静态特征的税源信息；经济税源信息是反映纳税人购、产、销活动等动态方面的税源信息；其他税源信息是反映纳税人经营之外融资、改组等方便的税源信息，具体如表1所列。

随着中国新一轮财税体制改革进程的不断发展，政府预算体制的改革使政府财政收支的口径、管理方法、中央与地方的财权和事权划分都处于调整变动中。我国实行的是分税制财税体制，各税种在不同地区基本采用统一的税率标准。但由于省以下各级政府财政还没有完全实行分税制财政分配体制，加之各地区的经济发展规模、经济结构、税收征管能力和税收征管成本的差异性很大，各级政府部门也迫切地想了解各级行政部门行政规费收入情况，税收收入情况，地区的税收征收潜力情况。各级政府的上述需求均离不开科学、有效地采集、分析和利用税源信息数据。

通过税源信息采集、管理和分析来准确地预测税收收入能力是制定国家经济战略、测算财政收支缺口、调整税收负担、促进公民收入合理分配、完善社会保障制度的基础。同时，对微观经济活动细致而准确的统计分析与“宏观和微观计量模型”测算，可为国家制定经济发展战略，设计经济制度和公共财政制度提供数据依据。因此，无论是基于国家社会稳定，还是税收制度改革，准确地采集和利用税源信息，深入地进行税源分析、研究评估公民及纳税人的税收负担能力都是十分必要和紧迫的。

然而，随着世界经济一体化进程的不断加快，在技术型、知识型、信息型产业对经济的支撑作用日益明显的情况下，市场经济领域新情况、新事物层出不穷，纳税人的组织形式、经营方式、经营活动也不断创新，这就导致了产业分工日益专业化、精细化，并且由于财税管理本身事项纷繁复杂，征纳双方信息不对称的现象愈加突出，传统管理方式已不能完全适应税收征管工作发展的新要求，工作中矛盾日益突出，尤其是针对于税源信息的采集和分析存在以下几个方面的问题：

（1）获取税源信息的渠道有限

目前，获取税源信息的最主要的渠道仍然是通过税收征管系统来获得，税源调查和部门协作只起辅助作用。根据上文税源信息的分类情况，这些获取方式对于基本税源信息的取得可能会有一个比较好的基础，但是对于经济税源信息和其他税源信息中的各项内容并不能够准确有效的得到，在当前纳税人的纳税意识相对欠缺的背景下，这些残缺或者错误的税源信息将使税务机关无法掌握纳税人为传输或申报的交易数据信息；

（2）交易数据信息采集设备过少，功能单一

由于税控设备有一定的功能缺陷，不法纳税人可以选择性使用该设备开具票据，导致申报税款数据失实，破坏了税源数据的完整性；政府部门不能及时、完整地接收纳税人税源信息，不能将税款及时入库，减少了财政收入，一定程序上影响了经济发展；

（3）财税部门采集税源信息不完整，无法进行有效准确的税源评估

如税务局主要采集发票信息和税务申报信息，财政局仅采集与税源信息相关的财政票据信息，社会团体及各种基金信息虽已存在，但没有有效采集相关信息。上述哪个部门仅采集了销售环节的交易信息，未采集购进环节的抵扣或税前列支的交易信息；

（4）政府各部门之间的税源信息交换存在一定的障碍

不同政府部门从各自角度出发重复采集数据，同一政府部门的不同管理机构也从各自角度出发重复采集数据，还不能很好的共享信息，加大了政府部门的管理成本，给被采集信息的广大企业和民众带来了困扰，降低了数据的利用效率。

虽然国家对于财税信息化的改革不断完善，但是要从经济的源头和纳税人的纳税意识等方面得到提高仍然面临巨大的挑战，仅仅从颁布各项相应的法律法规的角度来规范税源信息的采集工作很难解决当前的税源信息采集和分析工作中的问题。因此，本文探讨通过不断发展和成熟的物联网技术来解决当前税源信息采集工作中税源信息缺失和错误等问题，从而保证财税决策数据依据更加充分可靠。以此为出发点，我们提出了基于物联网技术的税源信息采集分析系统解决方案。

2 物联网的概念、结构和应用

2.1 物联网的概念

1999年，在美国召开的移动计算和网络国际会议上首先提出了物联网（Internet of Things）的概念，并提出了结合物品编码、射频识别（Radio Frequency Identification， RFID）和互联网技术的解决方案。2009年，美国总统奥巴马提出了“智慧地球”的概念；同年6月，欧盟委员会递交了《欧盟物联网行动计划》；7月，日本IT战略本部颁布了日本新一代的信息化战略——“I-Japan”战略；同年8月7日，总理提出了“感知中国”概念，并将其写入“政府工作报告”中。物联网成为了当前社会各界广泛关注的热点话题，中国的物联网建设也开始由概念宣传向实际操作方向转变。

虽然物联网引起了越来越多的关注，但是有关物联网的定义和技术的共性问题仍未明确统一。目前，国内比较普遍的“物联网”定义为：“物联网是指利用各种信息传感设备，如射频识别装置、红外传感器、全球定位系统、激光扫描等各种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络，其目的就是使所有物品都与网络连接在一起，使得识别和管理更加方便[1]。物联网把网络所实现的人与人之间的互联通过技术夸大到了所有事物之间的连通，不但使得现实世界的物品互相连通，而且实现了现实世界和虚拟世界的互联，从而有效地支持人机交互、人与物品之间的交互、人与人时间的社会互[2]。物联网的核心特征是泛在的感知、互联互通与共享以及智能的服务[3]。

2.2 物联网的结构

物联网作为新一代信息技术的高度集成和综合运用，具有知识密集度高、成长潜力大、带动力强、综合效益好的特点，围绕物联网架构体系，物联网关键技术体系有感知层关键技术、网络层关键技术、应用层关键技术，以及物联网共性技术和安全可信网络建构技术。

从功能上来看，物联网可以归纳为是对物-物之间信息的感知、传输和处理，因此，物联网网络架构被认为是由感知层、网络层、应用/中间件层组成，图1所示是物联网网络架构。

图1 物联网网络架构

在图1中，感知层主要实现智能感知功能，包括信息采集、捕获、物体识别。网络层主要实现信息的传送和通信，网络层可依托公众电信网和互联网。应用层中的物联网业务中间件主要实现网络层与物联网应用服务间的接口和能力调用，包括对业务的分析整合、共享、智能处理、管理等，具体体现为信息管理、服务管理、用户管理、终端管理、认证授权、计费管理等。应用层中的应用包含各类应用，例如环境监测、智能电力、智能交通、工业监控、等。

3 物联网技术在税源信息管理中的应用

物联网技术已经在多个领域开展了应用，例如环境监测、智能电力、智能交通、工业监控等。但是，到目前为止，还没有在财税领域的应用案例。为了整合分散在各个层面的财税税源信息，需要研发一套创新的集税源信息采集、管理和分析等功能的财税物联网系统。

税源管理是整个财税收征管工作的核心和基础，信息化条件下加强税源管理，必须以信息系统为依托，以涉税信息流（纳税人生产经营及交易信息、申报信息和第三方涉税信息）为核心，建立健全信息化、专业化、立体化的税源管理体系。将物联网技术应用于财税税源管理，构建为财税服务的物联网，可以全方位地满足“税源信息智能化识别、定位、跟踪、监控和管理”的目的，为国家提供全面有效的基础经济数据，进而支持经济决策。

全方位感知、安全可靠通信和智能化管理是物联网的三项关键性技术，利用这三项关键技术，能够实现财税机关对各类税源信息及时准确的采集、税控终端的信息定位和管理。针对于在税源信息中，经济税源信息难以获取或者获取不及时不准确的问题，采用物联网技术设计的税源信息无线采集器（税源终端、智能电表、智能水表等设备）作为典型的物联网部件，可实现税源信息（主要是经济税源信息：包括采购、生产、销售等经营过程信息；收入、成本、利润等经营成果信息；房产、存货、投资等信息）的采集、存储、发送和打印等功能。实现物联网在税源信息管理中信息采集、传输、管理以及分析等应用，为财税机关提供准确完整的税源信息。

3.1 物联网在税源信息采集中的应用

税源信息无线采集器以可插拔方式安装在税控收款机、POS机以及水表、电表等设备中，实现编码唯一，与纳税人信息进行关联，实时采集纳税人相关的各项交易数据、能耗数据、资产数据等各项税源信息，实现实时、准确、完整的数据采集，实现了这些设备的智能化。利用物联网技术，能够使现有的各类设备在安装了税源信息无线采集器后更加智能化，通过物联网技术，这些设备可是实时的采集纳税单位的能耗信息，以及通过纳税人的电子标签以及商品货物的各类标准编码，可以实现对纳税人信息、商品信息、买卖双方信息等各项信息的采集，最终将这些信息通过相应的传输路径分别传送到相应的管理部门，减轻了数据采集和整合的困难，同时也加大了部门之间的信息共享与合作。

将无线数据传输技术、语音通讯技术、IC卡信息认证技术、二维码生成及识别、光学引擎扫描方位试读技术、触摸屏手写输入技术、热转印打印及电子导航技术等各类高科技技术进行结合，设计并研制了新型无线税源终端开票机，可以支持各类规模、各种行业的税源信息采集。

3.2 物联网在税源信息管理中的应用

通过使用基于物联网技术的无线税源终端和无线税源采集器，财税机关可以实时对纳税人的交易情况进行了解和掌握，对纳税人的一些非法的行为（异地开票、代开发票、偷水偷电等行为）可以及时制止，可以大大减少非法行为的发生，避免了税款的流失和能源的损耗。

无线税源终端和无线税源采集器具有无线定位功能，并且可以通过3G/4G的数据交换功能实现基于物联网的数据交换。通过物联网技术与后台终端管控系统的结合，可以实现在终端管控系统平台中对各类终端进行监控和管理，随时对设备的税源数据进行采集，实现了税源信息采集的实时性，并且通过对税源终端和无线税源采集器的实时监控与管理，可以很好的避免这些设备出现在非指定区域内交易而造成发票假开、能源虚耗等情况的发生。例如，如果相关的设备所采集的税源信息不符合纳税人的基本情况，或者出现不符合常理的情况，就会在终端管控系统中对该设备及纳税人进行报警，财税部门管理人员可以根据报警信息对相关的设备进行警告、锁定等相关的操作，并对交易数据进行查看和分析来判断是否存在非法行为，如确实存在违法行为，可以对设备对应的纳税人进行相应的处理。这样，就可以在第一时间阻止非法行为的延续。

3.3 物联网在税源信息安全中的应用

据不完全统计，当前国家税务部门登记的纳税人有法人纳税人约4 300万户，个体工商户约1亿家。如此庞大数量的纳税人，税务管理部门只靠人力以及法律效益很难进行良好的监控和管理，依托目前的基于IC卡或者U盘等媒介的报税方式，对于各个纳税人税源信息的准确性和安全性也很难有比较好的保证。

通过对无线税源终端和无线税源采集器进行安全设计，采用安全芯片实现数据加密、签名等功能。在每次纳税人发生交易行为之前，都需要对无线税源终端或者无线税源采集器以及交易行为操作人进行有效身份认证，结合数字证书、生物识别、二维码等一系列新技术、新手段来保证用户身份的真实可靠。搭建专门的网络信任基础设施（各类支持物联网的3G/4G网络和专门服务于税源信息管理的APN专线相结合），构建身份证书管理系统及应用安全支撑平台，实现对各类无线税源信息采集设备和人员的统一身份认证。在交易发生前，得到了准确的身份认证以后，才允许该终端及相关操作人员进行交易，否则将通过对各类终端的锁定来禁止非正常交易行为的发生，这样就可以保证税源信息的合法性和准确性。

通过采用身份认证、授权机制、数据存储加密等技术手段，实现大规模网络数据存储隐私保护系统。将访问控制和保证数据安全和隐私的方式相结合，采用例如单个数据密钥加密数据元组、不同密钥加密不同数据元组、密钥推导？等不同的方法来增强访问矩阵中的访问授权，这样就在基于物联网的终端及系统后台的访问权限上提供了有效的访问策略。

3.4 物联网无线税源信息管理系统与网络开票系统的比较

在介绍了物联网技术在税源信息管理中的各项应用之后，基于物联网技术的无线税源信息管理系统相对于目前的网络开票系统，具体一定的优势，表2所列是基于物联网技术的无线税源信息管理系统与网络开票系统的比较。

4 结 语

税源信息是统计国家经济发展各项指标的基础数据来源，是反映国家纳税能力以及国民生产总值等综合实力的重要依据。通过加强对税源信息的管理，包括其采集、传输、存储和分析等各项管理工作，都将会大大加强国家在制定经济政策、优化经济结构的准确性。随着国家“金税工程”的不断发展和进步，在普及基本税务法律的基础上，如何通过加强各部门的协调工作，减轻各类信息的采集难度，实现税源信息采集的智能化，如何能够从税务管理部门的角度出发，从税源产生的根源进行采集和分析也日渐重要。虽然国家对于税源信息管理的投入力度日益加强，但是对着经济发展的多样化和复杂化，仅仅依靠于人力进行税源信息管理已经不能符合当前经济发展力度的要求。因此，通过借鉴物联网技术在其他各个行业领域的应用，本文提出了基于物联网技术的税源信息管理系统，通过利用物联网技术所带来的技术优势和实用性，将在税源信息采集方面大大减轻目前税务管理部门的工作压力，并从税源产生的源头保证了信息的准确性和安全性，大大避免了一些违法行为的发生，这样既对税源信息进行了采集和使用，又通过物联网技术对税控终端等信息采集设备进行了良好的监管，对于国家进行税源监管也将会起到非常重要的作用。

参 考 文 献

[1]宁焕生，徐群玉.全球物联网发展及中国物联网建设若干思考[J].电子学报，2010，38（11）：2590-2599.

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[3]朱洪波，杨龙祥，朱琦.物联网技术进展与应用[J].南京邮电大学学报：自然科学版，2011，31（1）：1-9.

篇(5)

关键词：物联网工程；教学体系；课程设置

作者简介：吴韶波（1970-），女，江苏常熟人，北京信息科技大学信息与通信工程学院物联网工程系，副教授；李振华（1977-），男，吉林长春人，北京信息科技大学信息与通信工程学院物联网工程系，讲师。（北京 100101）

基金项目：本文系北京信息科技大学校级重点教改项目（项目编号：2012JGZD04）的研究成果。

中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）31-0051-03

物联网（Internet of Things，IoT）技术具有典型的交叉学科性质，通过传感器、射频识别、嵌入式、分布式信息处理、网络与无线通信、全球定位系统等技术，对任何需要监控、连接或互动的物体和过程进行实时的采集，得到有关声音、光照、温度、电压、力学、位置等信息，通过选择各类网络接入，从而实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。目前，物联网技术已经列入我国战略性新兴产业的核心突破领域，国家“十二五”规划明确提出，物联网将会在智能电网、智能交通、智能物流、金融与服务业、国防军事等十大领域重点进行部署。

随着物联网产业迅速膨胀，高层次物联网技术专业人才缺口较大，供不应求。预计5-10年后物联网的产业规模将比互联网产业大20倍以上，大力发展物联网技术的教育势在必行。2010年教育部首次审批通过了物联网工程新专业，几年来，全国已有近千个学校开设了相关专业，各个学校原有学科优势不同，物联网工程专业的侧重点也各不相同，其培养模式的研究尚处于萌芽阶段。在此，重点介绍北京信息科技大学（以下简称“我校”）新办物联网工程专业在教学体系建设中的有关思考。

一、专业培养目标与特色

物联网工程专业是涉及多领域的交叉学科，具有时代特色鲜明、学科交叉基础雄厚、产学研用结合紧密、系统工程能力突出的工程化特色，既强调基本理论和基础知识，更注重锻炼实践和创新能力，同时注意新技术和新应用的学习，具有深厚的理论与广泛的实践相结合的特征。其目标是培养掌握数学、自然科学、人文科学基础知识和物联网相关的计算机、通信、电子、控制基本理论、基本知识、基本技能和基本方法，以物联网工程的基本理论和基本技能为基础，以现代电子技术、通信技术、计算机、控制、信息安全、系统工程等理论为指导，以计算机硬件和软件系统为应用平台，以物联网工程领域为应用目标，重点突出我校在通信传输与信息处理方面的技术优势，具有较高综合素质和就业创业能力，能胜任物联网相关技术的研发及物联网系统规划、分析、设计、实施、运维等工作的创新能力较强的高素质应用型人才。

二、物联网工程专业教学体系

物联网工程专业知识跨度较大，是发展中的集成创新型技术。目前学科人才培养模式中存在的层次单一、教学内容滞后、理论与实践脱节等问题，都难以满足物联网工程专业的需求。因此，物联网工程专业的教学必须处理好物联网技术体系与知识体系的关系、培养目标与课程体系建设的关系、课程设置与已有成熟专业课程体系的关系、学生能力培养与学校办学特色的关系，以及理论教学与能力培养的关系，采用新的教学模式和教学手段，构建创新型人才培养体系，培养学生扎实的基本功、精通的专业知识，勇于创新和实践。

1.物联网工程专业知识体系

物联网产业的涵盖面极宽。整个物联网的技术体系包括感知层、传输层、处理层和应用层四个层次，各层次间既相对独立又紧密联系。物联网工程专业知识体系应体现出物联网技术的主要关键技术，如射频识别、无线传感器、无线传感网、无线通信与网络、软硬件、智能信息处理和安全隐私等技术，其核心技术是嵌入式。结合物联网技术体系的四个层次，可以从信息感知获取、信息传输、信息处理、应用四个环节进行课程的有关设置。信息获取包括传感器以及信号检测相关知识；信息传输包括网络、无线通信、通信协议等；信息处理则包括数据融合、云计算、安全等。

2.物联网工程专业课程体系

物联网技术和产业正在不断发展过程中，物联网工程专业才开办几年，物联网工程专业课程体系的设计在国内外都没有成熟的先例可以借鉴。经过广泛的调研与论证，听取早期已经介入到物联网及其相关领域研究工作的教师的意见和建议，以通识教育规范、专业基础扎实、专业应用精选、实践环节突出为指导思想，本着充分发挥本校已有学科基础与优势，从学生毕业后可能从事的就业岗位和就业所需的能力要求出发，对课程体系和内容进行取舍。我校物联网工程专业课程体系结构图如图1所示。本专业课程体系围绕涉及到的学科知识领域和知识点，尽可能多地对专业知识体系进行覆盖，以专业知识为主线索，课程之间相互支持与衔接，课程体系突出专业基础，外语四年教学不断线，包括三大必修模块：公共基础模块、专业基础模块、专业核心模块，在此之上有选择地以选修课形式开设物联网的领域应用模块课程（见图2），配合实践教学体系可充分体现突出我校通信传输与信息处理特色，体现出当前物联网工程专业人才培养方向和内容；强调基本理论和基础知识；加强实践环节教学的主要特色，满足应用型人才培养要求。

专业核心课程包括：物联网感知技术——RFID原理及应用、传感器原理及应用、物联网控制技术；物联网传输技术——物联网通信技术、传感网原理及应用；物联网处理技术——海量数据存储与处理、数据处理与智能决策、物联网信息安全技术；物联网应用技术——物联网工程设计与实施。该课程计划引入企业专家进行授课，培养学生对专业产业的兴趣，激发创业意识，加强创新创业精神的培养。

3.物联网工程专业实践教学体系

实践教学体系体现了实践教学各环节之间的衔接关系，如图3所示。实践教学从专业基础类、专业类到综合创新、工程实践逐渐提高，四年不断线，除了专业实习和毕业设计，核心课程实验包括RFID原理及应用、传感器原理及应用、传感网原理及应用、物联网通信技术、数据处理与智能决策、物联网控制技术、物联网信息安全技术等课程的课内实验；综合课程设计包括感知、传输、处理和应用的多个课程设计与独立实践环节；充分突出了实践教学在加强学生实践、创新能力，培养应用型人才方面的作用。实践课程包括选修（2学分），学生可根据自己的兴趣爱好选择实践课程，参加各种竞赛活动，挑战自我，勇于创新，提高学习目的性和主动性。

4.教学体系具体实施的一些措施

目前，在实施培养专业创新人才教学体系的过程中，还存在着一系列新的问题，还需要从4个方面加强。

（1）加强学科交叉，培养教学与科研能力较强的师资队伍。由于物联网工程专业集成了计算机、电子、通信、自动化等多个专业的知识，科研与应用性极强，对教师的素质提出了较高的要求。解决的方法：一方面加强现有师资的培训，鼓励教师取得行业培训、认证证书，加强企业实习，尽快全方位了解物联网专业的基本技术；另一方面可优先引进本、硕、博有跨专业学习经历的人员担任新教师，进一步加强科研能力，对相关专业知识在物联网中的应用会有较深理解。

（2）统一课程内容，避免重复教学和遗漏重要知识。物联网工程专业的课程涉及多个交叉专业，教师在课程设置上难以抓住重点，教学内容可能会出现多门课程有重复知识的现象，需要多门任课老师仔细讨论，区分在哪门课重点讲授，避免多次讲多次讲不透，或者大家都不讲的情况。还有一种情况是某门课程是原来多门课程的浓缩，如计算机硬件基础课程，内容集中了计算机组成原理、微机原理与接口技术、单片机等相关内容的知识，需要根据物联网特点，明确基本概念，简化内容，为后续嵌入式课程的开设打好基础。

（3）汲取多学科精华，加强物联网专业教材建设。专业建设中，教材的建设是一个必不可少的环节。早期，由于专业刚刚建立，可以找到的物联网专业教材较少，各个学校纷纷出版自己的教材，但这些教材良莠不齐。解决方法：一是需要进行一定的分析比较，找到适合本校学生使用、口碑较好的现有教材，并针对本校专业特色和需要适当修改教学模式；二是吸取现有教材优点，在综合必要教学内容以及物联网技术研究发展最新成果的基础上，自主编写具有本校特色的教材。

（4）贯穿整个教学体系，提高学生实践与创新能力。物联网工程专业注重理论与实践结合，强调工程实践应用与创新能力的培养。除了以引导式、启发式、讨论式和研究式进行理论教学，还增加了实践教学的学时数，保证实践教学四年不断线，还鼓励学生积极参加各种科技竞赛及科研项目，学以致用，培养兴趣，以促进创新型人才培养。综合实训以项目案例驱动，促进学生在知识掌握、动手实践、团队合作等多方面得到锻炼。

三、结语

物联网工程专业是为满足社会对人才的新需求设立的新专业，培养方案制定得科学、合理、可行是人才培养的重要保证。本专业制定的教学体系在理论课程中既考虑学生出口，包括传统相关专业的核心内容课程，又有贴近前沿的现代技术的大量课程；实践环节比例占到22.75%，通过大量的实验与课程设计使学生动手实践的能力培养得到加强；全方位的素质培养在科学文化、思想道德、身体等方面都得到了较为充分的体现，使学生在知识、能力、素质各方面协调发展。

参考文献：

[1]胡忠望.“物联网工程”新专业课程体系的设计[J].中国电力教育，2010，（22）：109-110.

[2]吴功宜.对物联网工程专业教学体系建设的思考[J].计算机教育，2010，（11）：26-29.

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［关键词］高校实验室；互联网技术；实验室管理

互联网技术如雨后春笋般迅猛发展，它使信息之间的传递变得更便捷、更快速、更自动化。它是大众创新的工具，能够促进中国社会发展提质增效。它在教育行业或其他行业的发展进程中发挥着重要的作用[1]，同样也被广泛运用于高校实验室管理。高校实验室是高校发展建设过程中不可或缺的一部分，它肩负着培养学生自主性和研究性学习能力、创新能力、创造能力、工程素质能力等重要任务。[2]随着高校对实验室管理的重视、互联网的快速发展，利用互联网技术对实验室进行管理成为未来实验室管理发展的必然趋势。本文针对高校实验室的发展现状、存在问题进行分析，并对互联网技术应用于实验室管理的方法进行探索。

一、高校实验室的发展

高校实验室是高等学校教育教学设施建设过程中的重要一环，是创新人才培养的源头和载体，是教学与科研的重要基地，是社会服务的重要场所。[3]学校的发展、教学科研水平的提高、人才的培养都离不开实验室的发展。国家也非常重视高校实验室建设，教育部在2005年启动了全国高等学校实验教学示范建设工作，并在全国范围内选择了84个实验室作为国家级实验教学示范中心。2007年，教育部、财政部在《高等学校本科教学质量与教学改革工程》文件中指出：“加强实验建设，需首先重点加强500个左右实验教学示范中心的建设，从教学内容、方法、手段、队伍、管理及实验教学模式的改革与创新等方面推进高校实验建设”。[4]国家对实验室发展的大力支持与鼓励措施，增加了学校对实验室建设的重视程度，对高校实验室的发展起了重要的推动作用。伴随着高校对实验室建设投入的增加，高校实验室建设已初具规模，有宽敞的实验用房和充足的实验器材。高校实验室仪器设备不断增多，特别是大型重点仪器、精密仪器设备的配备，为实验室的管理带来了新的挑战。

二、高校实验室管理存在的主要问题

实验室管理是学校办学的基础性工作，它具体指对实验室的各种仪器设备、实验环境条件、实验所需的各种物质、实验室人员等进行管理的一系列活动。[5]目前，高校往往忙于实验室的建设但对其日常管理的重视程度不足，同时无法正确认识其日常管理的重要性。[6]

（一）高校实验室各种仪器设备的基本情况高

校实验室的仪器设备大致可分为大型贵重仪器、精密仪器、常规普通仪器。随着高校实验室建设的推进，实验室的仪器设备不断增多，以下问题变得越来越突出：一是大型贵重仪器是科研必不可少的重要工具，但这些设备都价格昂贵，所需的占地面积大，使用频率低，维修和维护成本高。二是精密仪器易受环境中的温度、湿度、灰尘、振动、空气流动的影响，且极易损坏。三是常规普通仪器使用率、借出率高，以及可能存在的不规范操作，使其损坏速度不断加快和损害程度也不断加深。四是仍然使用纸质版的实验记录本对进出实验室人员、借还仪器进行登记，借还的过程较为繁琐，也造成大量纸张的浪费，且给实验管理者对实验室的使用情况进行统计分析造成困难。

（二）高校实验的环境条件

实验室的开放是高校实验室建设的目的之一。随着实验室的开放以及实验设备的增多，实验室使用人数也不断增多，使得以下问题变得更加亟待解决：一是实验过程产生的废弃物、废液增多。二是实验者在实验完毕后，未将仪器进行正确归置，使得之后的实验者需花费大量的时间来寻找相关的仪器，造成实验室凌乱不堪。三是科研人员以及学生的实验安全意识薄弱，对大型仪器的用电安全没有足够的重视，而且防火设施还不够完善。

（三）高校实验所需的易耗品

高校实验所需各种易耗品的不断增多导致以下问题的出现：一是易耗品使用频繁、用量大、消耗快。二是易耗品因具有携带方便的特点，有时候会出现被实验者带到其他实验室却没有进行登记的情况，甚至出现遗失的情况，看管起来较困难。三是药勺混乱的情况在称量药品的过程中频频出现，使得药品之间相互污染，造成大量的浪费。四是有毒有害物质使用频率增加、处理困难，有时出现处理费用远远高于药品本身价值的情况，有时甚至不知道该如何处理。

（四）高校实验室人员

高校实验室人员是实验室建设与管理中最为关键的一环。从实验技术队伍地位角度来看，高校对实验员不够重视，实验员在学校教学活动中处于“辅助之辅助”的地位。[7]其主要体现在以下几个方面：一是实验专职人员数量严重不足。二是实验员的职称结构不合理。三是实验员的绩效工资待遇低。四是实验员培训与进修的计划缺乏，其管理与维护实验室的水平得不到提升。这些实验员不被重视与认可的现状，导致实验员的工作积极性受到一定程度的打击，这也使得高校实验室的进一步发展受到了严重影响。

三、将互联网技术应用于高校实验室管理的探索

（一）移动互联网

移动互联网通常指手机、平板电脑等可移动电子产品。它们的出现使得时间与空间的距离明显缩小。对于实验室使用者来说，将移动互联网技术应用于实验室管理，可使其预约、查询、提醒服务变得更方便快捷。比如可通过手机APP或微信公众号搭建实验室管理的支架，下面以微信公众号为例进一步说明。实验室微信公众号的使用功能包括以下几个板块：个人中心、服务窗口、实验室概况。个人中心需实验室使用者实名填写个人信息，实验室使用者可查询自己预约的实验室以及何时何地使用过何种仪器的记录。服务窗口主要负责预约使用实验室、药品、仪器等一系列预约服务；正确使用药品、仪器等物资的说明查询服务；同时还包括实验室安全工作提醒，实验仪器安全使用提醒等旨在提高实验室使用者的实验安全意识。实验室概况板块主要负责介绍实验室的规章制度以及每间实验室所存放的仪器设备，以及实验室主办的各类关于实验室使用、仪器使用的讲座通知，同时还有关于最新最前沿的科研动态介绍，以丰富学生的知识，增加学生对科研的热爱之情。实验室微信公众号的设立，使得需要使用实验室、实验仪器的科研人员与学生都能够进行预约、查询、被提醒。随着高校实验室的规模越来越大，移动互联网设备存储和处理数据的功能有限，功能更强大的实验室管理系统便应运而生。

（二）云计算

云计算是一种虚拟化的网络技术，它以互联网技术为核心，以基础架构、平台、软件等服务为主要表现形式。云计算的基础架构根据云计算的实际应用和研究结果可分为核心服务层、服务管理层、用户访问接口三大部分。[8]而云平台可被分为存储型、计算型、综合型云平台，其主要作用分别为存储数据、数据处理、存储与处理数据并存。[8]而实验室需要构建的是综合性云平台，同时兼具存储和处理大量数据的功能。云计算的功能还包括以下两个方面：一是可以帮助实现实验信息与数据的存储与查询，云群件和保修等功能。它们可使实验日程更透明，实验日程自主安排与预约服务变得更加有序，同时可快速地开展共享文件以及仪器保修的服务。二是提供云通讯服务能构建师生共同的学习交流平台，使学生在实验中遇到疑惑能够及时得到指导老师的指导。云计算实验室管理系统的设计核心是实验室，根据登录人员的不同身份进行设计，分为学生、科研人员、管理层。学生可通过“云端”获得以下信息：预约实验室、药品、仪器；查询实验室课程安排、他人预约记录，避开实验室使用高峰期；及时反馈已损坏的设备；查询已损坏的设备的维修状态；查询实验仪器使用操作说明等。对于科研人员，除了获得学生以上使用服务外，还可通过“云端”管理自己的实验团队，查看自己实验团队的实验进度和实验结果。对于管理者，可进行人员管理的权限分配、设备管理、实验预约和查询统计服务[9]，最终使实验教学环节和管理流程得到优化，实现资源的充分利用。[10]

（三）物联网

物联网指借助RFID、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等高新机械设备，按照制定好的信息协议，通过无线或者有线的方式将任意物品与网络进行有效的连接，使相关事物在受到合适的分析、存储、计算等处理后能够形成静态和动态的信息网络，从而实现智能化的识别定位、跟踪监控和管理等功能。[5][10]它包括三个系统即智能感应设备、传输网络和应用控制网络，形成物物之间、物人之间的信息传递处理。物联网的应用使得实验设备的管理更加智能，每台设备都有相应的RFID电子标签，RFID标签中记录着该设备的相关信息、使用情况、设备进出实验室的记录。手持式读写器可读写RFID中的相关信息，并通过无线网络进行传输。无线设备接受相关信息，再将数据传送到数据处理服务器中进行相关的整理分析或加密等。中央处理系统具有强大的数据分析与数据处理能力，可将实验物资、环境监测、人员管理这三个系统和其他开放子系统进行连接，实现数据共享。物联网的使用使每间实验室、每台仪器的状态、使用情况都能够得到实时了解和跟进。

四、高校实验室管理展望

高校实验室的管理少不了便捷的移动设备，但需要存储和处理数据功能更强大的云计算，同时需要精细化到每台仪器的物联网技术。移动设备、云计算和物联网这三种技术的联合使用将使实验室的管理变得随时随地，最大限度地缩短时间与空间距离。这将使实验室的管理能够跟上规模日益宏大的实验室建设步伐。但移动设备、云计算和物联网等高新科技的出现，最终都需要管理人员去维护，所以高校实验室管理的根本还是在于人。而高校实验室管理人员的素质目前却没有达标，这严重阻碍了实验室的发展，也影响到实验室管理系统的有效运行。基于此我们需要做到以下几点：首先，搭建实验技术交流平台，毕竟没有学校领导、师生之间的沟通、交流、对问题的反馈，实验室的管理进步是缓慢的。其次，对于实验技术人员，应提高其待遇，组织他们参加相关的进修培训[11]，建立奖励机制，多方面激发他们的工作积极性，增强他们的业务素质以及对自身工作的认同感。最后，对实验室仪器实施“谁管理，谁负责”责任制与“谁损害，谁负责”责任制。实验室管理机构要经常组织相关的仪器使用讲座，增强使用者对实验室仪器设备的保护意识以及维护实验室安全的意识。而实验室管理最重要的是建设实验室文化，实验室文化是软实力的重要内容。统一的实验室形象标识、合理布局，良好的实验室氛围、科研氛围都可以提升实验室的文化及人文环境。[12]

五、总结

高校实验室的管理，不仅需要实验员的努力，更需要高校上下团结一致的努力，上至领导下至学生都应该爱惜仪器设备，认识到实验室安全的重要性，共同推动实验室朝良性方向发展。对于高校实验室管理方式，我们需要将互联网技术引进来。移动互联网、云计算、物联网大为缩短时间与空间距离，使实验室管理系统功能更强大、更全面。除了移动互联网、云计算、物联网等先进的技术，实验员素质的提高也是至关重要的，需两方面同时抓，以实现高校实验室的管理轻松、快捷、高效。

［参考文献］

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［4］杨宇科，杨开明.加强高校实验室建设与管理的思考［J］.实验技术与管理，2012（10）：204-206+209.

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篇(7)

关键词：物联网；两化融合；推动

中图分类号：F424 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2012) 06-0000-02

物联网是我国“十二五”规划的最耀眼的明星，我国的物联网行业也将进入下一个发展阶段。两化融合是指信息化和工业化的高度融和，这也是物联网发展的理念和基础，因此，推动物联网的建设就是推动我国的两化融合。

一、物联网简介

（一）物联网概念。物联网是指将无所不在的末端设备和设施，通过各种传输网络实现彼此之间互联互通，应用集成和运营模式，采用适当的安全保卫机制等管理和服务功能，实现对“万物”的高效、节能、安全、环保的管控一体化。

（二）物联网的特征。1.物联网具有全面感知能力。主要通过传感器、RFID技术等技术来获取信息。2.物联网数据传输的实施可靠。通过各种网络之间的相互融合，将信息实施准确的传输到数据接收端。3.物联网实现了数据的职能处理。物联网通过提高自身设备的信息处理能力、云计算等技术实现海量数据的高速分析，实现对物体的智能化控制。

二、两化融合简介

两化融合是工业化和信息化的高度融和。两化融合是将电子信息产品和技术，应用到工业生产的各个环节之中，以促进工业企业的信息化，随着我国近年来的实践发现，信息化和工业化并不是简单的推动和促进关系，它们在管理、产品、技术等各个层面是相互融合，不可分割的，并由此衍生出了工业软件、工业电子和工业信息服务业等新兴产业，信息化和工业化发展到一定阶段就会有两化融合的发展需要，是工业化和信息化发展的必然结果。

两化融合主要指工业化和信息化中的产品、技术、业务、产业是个层面的相互融合。产品融合是指电子信息产品在工业产品中的渗透和应用，在普通的机床中加入数控系统就成了数控机床；技术融合是指信息技术与工业技术之间的融和而产生的新技术，比如由计算机控制技术和工业相融合产生的工业控制技术；业务融合是指电子信息技术不断融和到工业的业务当中去；产业融和衍生是指通过两个产业之间的相互融和而衍生出来的新产业，工业软件、电子商务以及工业信息服务业等。

三、物联网在两化融合方面的推动作用

两化融合在企业中的主要目标包括实现企业生产的智能化，业务的协同化，企业服务的网络化，生产管理的安全化等几个方面（一）提高企业生产业务的协同化。利用物联网技术，例如RFID技术等将企业内部的生产业务和企业物流管理将企业内部的生产业务和物流管理的高度协同化，提升企业的生产效率，提高企业经济效益。（二）实现企业生产过程的智能化。利用物联网技术对企业的生产过程实施实时监控，时刻对企业生产过程中的设备状态、材料使用状况和成品质量进行监督，通过对其三者之间的关系不断监督、控制、优化。从而实现企业生产过程的智能化。（三）普及企业产品服务的网络化。在产品和设备中加入RFID或传感技术，实现各种设备之间的互联互通，实现对各种设备的远程监测，不仅能够使企业生产成本的降低，还可以令企业产品生命周期内的全程化服务，有效提高企业的服务质量，使企业由生产型企业向服务型企业转变。（四）促进企业生产管理安全化。由于在各种设备之中嵌入了各种电子标签，可以实现对存在危险的生产现场的远程监控感知，在危险发生前发出安全警报，提高企业生产安全水平。

四、大力发挥物联网在推动两化融合方面的作用

由于利用物联网技术的物品大都是工业或工程开发产品，而承载物联网的又是通信网、计算机网、电视网等传统的信息网络。因此，物联网的未来的广阔发展趋势与两化融合的目的相同，物联网是信息化的深化应用，是工业化未来的发展趋势，有力地带动了工业的发展转型，促进了工业化和信息化的发展。

由于工业化和信息化之间存在着以上的特殊关系，因此，应通过不断加大对物联网的建设来促进两化融合，其具体措施应包括以下几个方面：

（一）加强实施国家的物联网发展规划。尽管工业和信息化部已经了到2015年之前的我国物联网发展观念，但是在实施过程中却没有得到深入推进。比如，很多企业忙着推出各种各样的所谓的物联网产品，却对ip地址申请等一些基础性的工作忽视。（二）加强信息通信等基础设施网络建设，这一条也是在十的政府工作报告中提出的一条，因为物联网存在的基础是互联网，只有整个通信网络畅通之后，物联网才能发挥自身作用。这些网络主要包括三网融合、无线传感网络等。（三）要不断丰富物联网服务内容，并重点推出一些应用，增加工业企业对物联网在工业中应用兴趣。重点领域培育出一些可推广师范的工业应用，积累推广经验和方法，为物联网应用到全社会做好基础工作。推进信息技术和工业研发、生产、控制等相互融和，进而增加产品的技术含量，是工业产品的研发、生产、管理、销售呈现出更多的电子信息产品的特征。（四）加大对物联网公共服务平台的建设，为企业提供信息服务平台，提高企业的物联网应用水平，降低企业使用物联网的成本，有效推动物联网在企业中的应用，目前，我国的华为公司的云计算服务就属于一种物联网公共服务平台。

结语：

两化融合是我国近年来的发展战略，是未来一段时间的发展方向，是有效提升我国工业水平的必由之路。当前各国都对物联网的发展充满了信心，纷纷制定了自己的战略发展规划，如美国IBM公司的“智慧地球”，日本的“U-Japan”以及我国的感知中国。互联网已融入人们的生活的各个部分，并逐步演化为物联网，物联网必将成为未来的发展趋势，并在推动两化融合方面起到非常重要的作用，我国亟需大力推进物联网建设及时推动国家的两化融合建设。

参考文献：

[1]陈俊玲.物联网的发展趋势[J].大众科技,2011,04

[2]宁焕生,徐群玉.全球物联网发展及中国物联网建设若干思考[J].电子学报,2010,11

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