染雾物联网通信技术论文 篇一
标题：物联网通信技术的发展与应用
摘要：随着物联网的快速发展，物联网通信技术在各个领域中得到了广泛的应用。本文将介绍物联网通信技术的基本原理和发展趋势，并探讨其在智能家居、智能交通和智能医疗等领域的应用。
关键词：物联网、通信技术、发展趋势、应用
1. 引言
物联网是指通过互联网将各种物理设备连接起来，实现信息的互通和资源的共享。物联网通信技术作为物联网的核心技术之一，起到了关键的作用。本文将从物联网通信技术的基本原理出发，分析其发展趋势，并探讨其在智能家居、智能交通和智能医疗等领域的应用。
2. 物联网通信技术的基本原理
物联网通信技术主要包括传感器技术、无线通信技术和云计算技术。传感器技术用于感知环境中的各种物理量，将其转化为电信号并进行采集。无线通信技术用于实现设备之间的信息传输，包括无线传感网络、蓝牙、Wi-Fi等。云计算技术用于实现海量数据的存储和处理，提供数据分析和决策支持。
3. 物联网通信技术的发展趋势
随着物联网的快速发展，物联网通信技术也在不断创新和进步。未来的物联网通信技术将更加注重网络安全和隐私保护，提高通信的可靠性和稳定性。同时，物联网通信技术还将与人工智能、大数据和区块链等技术相结合，实现更加智能化和高效化的通信。
4. 物联网通信技术在智能家居领域的应用
智能家居是物联网应用的重要领域之一，通过物联网通信技术可以实现家庭设备的互联互通。例如，通过智能手机可以远程控制家中的灯光、空调和窗帘等设备，提高生活的便利性和舒适度。
5. 物联网通信技术在智能交通领域的应用
物联网通信技术在智能交通领域的应用也越来越广泛。通过物联网通信技术，交通管理部门可以实时监测道路的交通情况，并根据实时数据进行交通优化和调度。同时，物联网通信技术还可以实现车辆之间的信息交互，提高交通的安全性和效率。
6. 物联网通信技术在智能医疗领域的应用
物联网通信技术在智能医疗领域的应用也有着广阔的前景。通过物联网通信技术，医疗设备和病人可以实现远程监测和远程诊断，提高医疗的效率和质量。同时，物联网通信技术还可以实现医疗设备之间的信息共享和协同工作，提高医疗资源的利用效率。
7. 结论
物联网通信技术在物联网的发展中起到了重要的作用。随着物联网的不断发展，物联网通信技术也在不断创新和进步。未来的物联网通信技术将更加注重网络安全和隐私保护，并与人工智能、大数据和区块链等技术相结合，实现更加智能化和高效化的通信。
物联网通信技术论文 篇二
标题：物联网通信技术的挑战与解决方案
摘要：随着物联网的快速发展，物联网通信技术面临着一些挑战，如网络安全、能耗管理和通信延迟等问题。本文将分析物联网通信技术面临的挑战，并提出相应的解决方案，以推动物联网通信技术的进一步发展。
关键词：物联网、通信技术、挑战、解决方案
1. 引言
物联网通信技术是物联网的核心技术之一，但在实际应用中面临着一些挑战。本文将分析物联网通信技术面临的主要挑战，并提出相应的解决方案，以推动物联网通信技术的进一步发展。
2. 物联网通信技术面临的挑战
（1）网络安全：物联网通信技术中的设备和数据很容易受到黑客攻击和信息泄露的威胁，因此网络安全成为物联网通信技术面临的主要挑战之一。
（2）能耗管理：物联网中的设备通常是通过电池供电，能耗问题成为限制物联网应用发展的瓶颈。
（3）通信延迟：物联网通信技术需要实现实时的数据传输和响应，但由于网络拥塞和传输延迟等因素，通信延迟成为物联网通信技术面临的挑战之一。
3. 解决方案
（1）网络安全解决方案：加强物联网通信技术中的数据加密和身份验证，建立安全的网络架构和访问控制机制，提高网络的抗攻击能力。
（2）能耗管理解决方案：优化物联网设备的能耗管理，采用低功耗的硬件设计和节能的通信协议，同时结合能源管理技术，延长设备的电池寿命。
（3）通信延迟解决方案：优化物联网通信网络的设计，提高网络的带宽和传输速度，采用分布式计算和边缘计算等技术，减少通信延迟。
4. 挑战与解决方案的实践
针对物联网通信技术面临的挑战，各种解决方案已经开始在实践中得到应用。例如，很多企业已经加强了物联网通信技术中的网络安全措施，采用了先进的加密算法和身份验证技术。同时，一些研究机构也在研究新的能源管理技术和通信优化算法，以提高物联网设备的能耗管理和通信效率。
5. 结论
物联网通信技术在应用中面临着一些挑战，如网络安全、能耗管理和通信延迟等问题。为了推动物联网通信技术的进一步发展，我们需要不断研究和创新，提出相应的解决方案，并在实践中加以应用。只有这样，物联网通信技术才能更好地支持物联网的发展，实现智能化和高效化的通信。
物联网通信技术论文 篇三
物联网通信技术论文
物联网工程作为高校的新兴专业，如何提高学生实践能力，培养社会所需的专业人才已成为首要问题。文章从物联网通信技术课程实验教学现状与问题出发，提出了创新物联网通通信技术实验教学的策略。
一、物联网通信技术课程的特点
物联网是智能感知与识别技术、普适计算、云计算、泛在网络系统的融合应用，被称为是继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮[1]。物联网在智慧交通管理、智慧城市、国防军事、环境监测和医疗卫生等诸多领域具有十分广阔的应用前景。2011年，物联网工程作为专业正式进驻高校，目前已有百余所高校开设了物联网工程专业，如何培养社会所需的物联网专业人才是至关重要的问题。
物联网本身并非仅是一门单纯的技术，而是一个复杂的系统，涵盖了多领域的技术与知识，融合多种异构通信技术和网络平台，所涉及的通信技术和标准众多，包括属于WPAN的蓝牙和IEEE 802.15.4、属于WLAN的wifi、属于蜂窝通信的GSM、GPRS和CDMA等技术，以及如何在这些技术的基础上构造网络架构与现有的因特网集成[2]。
物联网工程专业与传统专业不同之处即在于物联网专业更注重学生的创新、实践与协作能力的培养。物联网工程专业的性质也决定了实践教学成为该专业教学体系中不可或缺的重要环节。物联网通信技术作为物联网专业的专业基础课，为后期的传感器网络和硬件课程设计等课程奠定了基础，物联网通信技术实验直接影响后续课程的开展，为此实验教学的研究和探讨十分重要。
二、物联网通信技术实验教学现状
(一)师资力量薄弱
物联网通信技术课程以互联技术为主线，融合现有无线通信、移动网络等课程的相关内容和最新的前沿技术。因而，不仅需要实验教师具备扎实的理论基础，而且还要有较强的实践动手能力。而物联网工程专业作为新兴专业，全面掌握物联网技术的人员又非常少，再加上对实验教师的培养又不够，缺少参加培训和深造访学的机会，因而，实验教师师资力量薄弱严重影响了实验教学的开展。
(二)实验教学内容不一致
由于物联网通信技术包括的教学内容很多，如：各种短距离无线通信(蓝牙、Zigbee等技术)、蜂窝通信以及如何在这些技术的基础上构造统一开放的网络架构并与现有的因特网无缝集成[3]。如果将所有内容都泛泛地讲，学生很难真正地掌握每项技术，所以必须要有所侧重，各高校讲授内容的侧重点不同，实验教学内容也不一致。这里我们将重点放在无线通信原理和短距离通信技术上，需要在IEEE 802.15.4/Zigee的基础上设置相应的实验内容，使学生能够结合之前的课程，利用无线通信技术完成相应的功能，提高实践动手能力。
(三)实验室建设不完善
实验室作为物联网专业学生的实践平台，其实验设备和实验管理手段都具备一定的先进性和科学性，要充分发挥实验平台的功能。开设物联网通信技术实验，对实验环境要求较高，需要在各个传感器节点上做软件开发，而各硬件节点又极易出现各种问题，使得许多时间浪费在硬件检测上，为此需要加强对实验室的管理，确保每个硬件都正常运行。
三、物联网通信技术实验教学的改革与创新
为了进一步提高学生实践动手能力，培养出社会所需要的物联网专业人才，需要在实验教学中不断的探索与创新，下面从以下几个方面进行探讨。
(一)优化实验教学内容
从这几年的实验教学来看，这里采用总—分—总的方式来进行实验教学，具体各类型实验的内容如图1所示，将实验类型分为综合演示实验、基础实验和综合设计实验。为了激起学生学习兴趣，首先向学生演示一个物联网综合系统，让学生对整个实验效果有个整体的把握;其次再对系统中的各个实验进行操作，由于学生刚接触传感器节点，入手比较困难，这里采用先讲解主要接口函数和方法，在此基础上对其进行更改并完成相应的功能;最后，要求学生将所学到的知识综合到一起，完成一个综合型实验，通过zigbee无线通信完成网络拓扑的`绘制以及对各个传感器节点信息显示。
1.综合演示实验。作为物联网通信技术课程的第一个实验，主要目的让学生对本课程有个整体的了解，激起学生学习的兴趣，因此在这个实验中，首先需要向学生介绍各个传感器节点的组成和作用，以及软件开发环境IAR，使学生对实验开发环境有所了解，在此基础上演示“物联网综合演示系统”，此演示系统可在PC机上通过zigbee技术对传感器节点进行管理和维护，通过数字和图表的方式，可多方位显示无线传感网的状态及控制传感网上的设备。
2.基础实验。对于物联网通信技术的实验需要在实验箱上完成，各高校配备的实验箱不同，每种实验箱都有不同的核心板、不同的程序，但是基本原理是一致的。这里我们在硬件上使用CC2530作为实现嵌入式Zigbee应用的片上系统，学生需要在掌握CC2530工作原理的基础上，完成前两个基础实验，实现节点的串口通信和无线通信。
首先利用CC2530实现串口通信，由于许多实验的结果需要在PC机上显示，需要通过串口线将数据从传感器节点传到PC机串口，在这个实验中学生通过按传感器节点上不同的按键向PC机传送不同数据，同样，PC机也可通过串口线向传感器节点传送不同命令;其次利用CC2530的无线通信功能，完成两个或者多个传感器节点互传数据的功能，可令一个传感器节点作为发送端，发送操作命令，另一个传感器节点作为接收端接收命令完成相应功能。
由于物联网通信技术主要以讲解短距离、低成本、低功耗的zigbee无线通信技术为主，这里利用TI公司提供的Z-Stack协议栈完成相应无线通信实验。学生在掌握了Z-Stack协议栈的体系结构后，利用协议栈中提供的各种接口函数，完成相应的功能。首先利用Z-Stack完成传感器节点间的通信以及串口通信，由于有CC2530做基础，这个实验掌握起来要容易些;另外利用Z-Stack实现星状网络，获取节点的网络地址形成网络拓扑，为后续实验做好铺垫。
3.综合设计实验。为了是实验内容更丰富，这里首先引用一个或多个传感器模块，进行数据采集，可将此部分的功能直接提供给学生，因为在后续的传感器原理课程中还要详细讲解数据采集的原理。有了这些基础实验，学生可完成一个综合性实验，可利用Z-Stack无线通信，将各个传感器节点采集到的数据以无线方式发送到协调器，协调器通过串口通信传到主机，在主机上对相应信息进行显示以及绘制网络拓扑，与此同时，主机可通过串口向传感器节点发送各种命令，完成控制功能。
(二)加强实验教学师资队伍建设
物联网工程专业作为新兴专业，很多都是新技术，物联网通信技术涵盖的内容又很广泛，需要教师不断地学习和探讨，为此可定期组织教师集体备课，讨论理论课和实验课的主要教学内容以及之间衔接问题。另外也可聘请有实际经验、有一定教学能力的企业技术人员对学生和教师进行实验培训，激发学生学习兴趣，提高教师业务水平。
(三)完善实验室建设
物联网通信技术实验课所需的实验设备主要包括各种传感器节点
(四)创新实验教学模式与考核制度
物联网通信技术实验涉及的内容比较多，对学生的要求也很高，考虑到每个学生的基础不同，这里采用以小组为单位的实验教学。在一个小组中可能有的同学理论基础很扎实，有的同学编程能力比较强，这样他们可以互相学习，尽快地掌握相应技术，即培养了学生的合作能力，又提高了实验教学的效果。
对于成绩分布方面，物联网通信技术课程的总成绩应由理论成绩和实验成绩两部分组成，这里需要增加实验成绩的比例，提高学生对实验的重视程度，实验成绩至少需要站总成绩的30%。对于实验项目的考核，应更加注重学生的实际动手和研发能力，要杜绝拷贝抄袭的现象，为此不能采用传统的考核方式，需要制定新的考核方法。
对于学生的每个实验项目，应该从各个方面进行评价，包括实验课的课前预习情况、实验项目的运行情况和学生实际解决能力，对于在实验过程中勇于创新的学生，可将其实验项目作为范本进行演示，这样既给优秀学生提供了展示自己的机会，又大大激励了其他学生学习的兴趣。
物联网通信技术课程作为物联网工程专业主干课程，物联网通信技术实验课程作为硬件综合设计实验的基础，其实验效果直接影响后续课程的开展，为了进一步提高学生实践动手能力，我们需要在实践中不断探索、总结经验，建立起一套完善的实验教学体系。本文针对物联网通信技术实验教学环节中存在的不足，从实验教学内容、实验师资建设、实验室建设、实验教学模式和考核方面进行了分析，希望能为各高校物联网通信技术课程提供一些参考。
