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高中生研究性學習與創新成果怎麽填?

可參考下圖填寫高中生研究性學習與創新成果:

研究性學習代表成果

研究課題:“物聯網時代”的特點及其在日常生活中的體現

成果簡介:

本文首先介紹了“物聯網”的概念及其在國內外的發展,並指出“物聯網”概念已經是壹個“中國制造”的概念,已被貼上“中國式”標簽。伴隨雲計算日益普及以及人工智能(AI)技術日益成熟,物聯網時代已經從 1.0 時代悄然邁入 2.0 時代。

物聯網時代具有顯著的特點,壹是“物聯網即服務”走向落地,二是物聯網呈現局域化、功能化、行業化互聯化,三是物聯網技術設備升級,四是物聯網的安全性引起重視。

隨著物聯網技術的不斷發展,它已悄無聲息地融入到人們的日常生活,並簡單介紹了物聯網 2.0 在物流、交通、家居、安防、醫療、建築、零售等日常生活中的應用場景,展望了物聯網的發展趨勢。

“ 物聯網時代 ” 的特點及其在日常生活中的體現

摘要 通過對“物聯網”的概念介紹,引出物聯網時代 2.0 的基本內涵,總結出物聯網 2.0 時代的基本特點,並簡單介紹了物聯網 2.0 在物流、交通、家居、安防、醫療、建築、零售等日常生活中的應用場景,並展望了物聯網的發展趨勢。

關鍵詞 物聯網 人工智能 雲計算

物聯網是繼計算機、互聯網與移動通信網之後的又壹次信息產業浪潮,能夠使我們的社會更加自動化,能夠讓我們的生活更加便利,能夠整體提高社會的信息化程度,將在提升信息傳送效率、改善民生、提高生產率、降低管理成本等社會各方面發揮重要作用。

本文系統介紹了物聯網的起源、概念及其發展,闡述物聯網時代 2.0 的壹些特點,並簡要敘述了物聯網在交通、醫療、建築等日常生活中的應用情況。

壹、 “ 物聯網時代 ” 基本內涵

1 1.1 物聯網

1999 年,美國麻省理工大學教授凱文·阿什頓(Kevin Ashton)最早提出了物聯網(IoT)的概念。阿什頓認為,計算機最終能夠自主產生及收集數據而無需人工幹預,因此將推動物聯網的誕生。簡單來說,物聯網的理念在於物體之間的通信,以及相互之間的在線互動。

2005 年,在突尼斯舉行的信息社會世界峰會上,國際電信聯盟發布了《ITU 互聯網報告 2005:物聯網》,正式提出了“物聯網”的概念,將物聯網定義為通過各種信息傳感設備。

如傳感器、射頻識別(RFID)技術、全球定位系統、紅外線感應器、激光掃描器、氣體感應器等各種裝置與技術,實時采集任何需要監控、連接、互動的物體或過程,采集其聲、光、熱、電、力學、化學、生物、位置等各種需要的信息。

與互聯網結合形成的壹個巨大網絡,其目的是實現物與物、物與人、所有的物品與網絡的連接,方便識別、管理和控制。

中國物聯網校企聯盟將物聯網定義為當下幾乎所有技術與計算機、互聯網技術的結合,實現物體與物體之間:環境以及狀態信息實時的***享以及智能化的收集、傳遞、處理、執行。廣義上說,當下涉及到信息技術的應用,都可以納入物聯網的範疇。

物聯網的概念已經是壹個“中國制造”的概念,它的覆蓋範圍與時俱進,已經超越了 1999 年 Ashton教授和 2005 年 ITU 報告所指的範圍,物聯網已被貼上“中國式”標簽。

2 1.2 物聯網時代

伴隨雲計算日益普及,以及人工智能(AI)技術日益成熟,推動信息科技向物聯網時代轉變,特別在IoT+AI 融合下,使得萬物具有感知能力,物理設備不再冷冰冰,而是具有生命力,讓物理世界和數字世界深度融合,繼此行業邊界越來越模糊,人類進入全新的智能社會。

物聯網時代是通過射頻識別、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器、氣體感應器等信息傳感設備,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、監控和管理的壹種網絡時代。

物聯網是互聯網的應用拓展,與其說物聯網是網絡,不如說物聯網是業務和應用。因此,應用創新是物聯網發展的核心,以用戶體驗為核心的創新是物聯網發展的靈魂。

隨著“物聯網”的概念從提出到發展,從實踐到創新,物聯網時代已經從 1.0 時代悄然邁入 2.0 時代。物聯網 2.0 可以理解為 IoE(Internet of Everything),而物聯網 1.0 是 IoT(Internet of Things),前者範圍比後者更大,囊括的範圍也更加廣泛。

IoE 強調的萬物互聯概念是任何設備、事物都能通過網絡連接起來,並在網絡中彼此之間進行通訊。“萬物互聯”(IoE)的時代,所有的物(Everything)將會獲得語境感知、增強的處理能力和更好的感應能力。

二、 “ 物聯網時代 ” 的特點

與互聯網時代相比,物聯網時代具有顯著的特點:

1、“物聯網即服務”走向落地

既然叫做物聯網 2.0 時代,當然是和物聯網 1.0 時代有較明顯的進步的。所以,物聯網 2.0 時代的壹個明顯特征就是鄔賀銓院士曾提到的“物聯網即服務”走向落地。

2、物聯網呈現局域化、功能化、行業化互聯化

物聯網既然要通過服務的方式落地,那麽如何落地?此時承擔落地職責的便是真正的物聯網企業——物聯網平臺企業。物聯網的人連物、物連物具有局域化、功能化、行業化互聯化,各個行業應用在應用中形成對網絡層的具體需求,並逐漸行業標準化。

3、物聯網技術設備升級

上層應用逐漸與物聯網網絡層剝離開來,物聯網網絡支撐技術(NB-IoT、Lora 等)充分發展、百花齊放。在感知層將傳感器升級為“傳感器+執行器”,使“眼手”能夠協調壹致,發揮其更大的功能和作用。

4、物聯網的安全性引起重視

物聯網的安全性自這個概念提出以來,壹直備受人們關註,今後,物聯網的安全性將做為壹個相對獨立的研究領域,得到足夠的重視與發展。

未來的物聯網 2.0 應該通過人工智能、大數據、雲計算、5G 等技術的完善,不斷提升人工智能的水平,完善語言助手技術,加強物聯網的安全性與信任感,外在體現就是操控方式的叠代升級。

也就是說,未來的物聯網設備不再單純依靠語音控制來進行操作,而是整合並運用人工智能、大數據、雲計算、5G 等技術,這樣即便我們的壹個動作、壹個眼神、壹個想法,甚至即使我們面無表情,物聯網也可以了解我們的想法。

三、 “ 物聯網時代 ” 在日常生活中的體現

近些年,隨著物聯網技術的不斷發展,它已悄無聲息地融入到我們的生活中,小至路由器、智能音箱、冰箱,大到汽車、工業設備,越來越多的物品都接入了物聯網。

3.1 智慧物流

智慧物流指的是以物聯網、大數據、人工智能等信息技術為支撐,在物流的運輸、倉儲、運輸、配送等各個環節實現系統感知、全面分析及處理等功能。當前,應用於物聯網領域主要體現在三個方面:倉儲、運輸監測以及快遞終端。

通過物聯網技術實現對貨物的監測以及運輸車輛的監測,包括貨物車輛位置、狀態以及貨物溫濕度、油耗、車速等。物聯網技術的使用能提高運輸效率,提升整個物流行業的智能化水平。

2 3.2 智能交通

智能交通是物聯網的壹種重要體現形式,利用信息技術將人、車和路緊密的結合起來,改善交通運輸環境、保障交通安全以及提高資源利用率。運用物聯網技術具體的應用領域,包括智能公交車、***享單車、車聯網、充電樁監測、智能紅綠燈以及智慧停車等領域。

3 3.3 智能安防

安防是物聯網的壹大應用市場,因為安全永遠都是人們的壹個基本需求。傳統安防對人員的依賴性比較大,非常耗費人力,而智能安防能夠通過設備實現智能判斷。

目前,智能安防最核心的部分在於智能安防系統,該系統是對拍攝的圖像進行傳輸與存儲,並對其分析與處理。壹個完整的智能安防系統主要包括

三大部分:門禁、報警和監控,行業中主要以視頻監控為主。

4 3.4 智慧能源環保

智慧能源環保屬於智慧城市的壹個部分,其物聯網應用主要集中在水能、電能、燃氣、路燈等能源以及井蓋、垃圾桶等環保裝置。

如智慧井蓋監測水位以及其狀態、智能水電表實現遠程抄表、智能垃圾桶自動感應等。將物聯網技術應用於傳統的水、電、光能設備進行聯網,通過監測,提升利用效率,減少能源損耗。

5 3.5 智能醫療

在智能醫療領域,新技術的應用必須以人為中心。而物聯網技術是數據獲取的主要途徑,能有效地幫助醫院實現對人的智能化管理和對物的智能化管理。

對人的智能化管理指的是通過傳感器對人的生理狀態(如心跳頻率、體力消耗、血壓高低等)進行監測,主要指的是醫療可穿戴設備,將獲取的數據記錄到電子健康文件中,方便個人或醫生查閱。

除此之外,通過 RFID 技術還能對醫療設備、物品進行監控與管理,實現醫療設備、用品可視化,主要表現為數字化醫院。

6 3.6 智慧建築

建築是城市的基石,技術的進步促進了建築的智能化發展,以物聯網等新技術為主的智慧建築越來越受到人們的關註。當前的智慧建築主要體現在節能方面,將設備進行感知、傳輸並實現遠程監控,不僅能夠節約能源同時也能減少樓宇人員的運維。

目前,智慧建築主要體現在用電照明、消防監測、智慧電梯、樓宇監測以及運用於古建築領域的白蟻監測。

7 3.7 智能制造

智能制造細分概念範圍很廣,涉及很多行業。制造領域的市場體量巨大,是物聯網的壹個重要應用領域,主要體現在數字化以及智能化的工廠改造上,包括工廠機械設備監控和工廠的環境監控。

通過在設備上加裝相應的傳感器,使設備廠商可以遠程隨時隨地對設備進行監控、升級和維護等操作,更好的了解產品的使用狀況,完成產品全生命周期的信息收集,指導產品設計和售後服務。廠房的環境主要是采集溫濕度、煙感等信息。

8 3.8 智能家居

智能家居指的是使用不同的方法和設備,來提高人們的生活能力,使家庭變得更舒適、安全和高效。物聯網應用於智能家居領域,能夠對家居類產品的位置、狀態、變化進行監測,分析其變化特征,同時根據人的需要,在壹定的程度上進行反饋。

9 3.9 智能零售

行業內將零售按照距離,分為了三種不同的形式:遠場零售、中場零售、近場零售,三者分別以電商、商場/超市和便利店/自動售貨機為代表。物聯網技術可以用於近場和中場零售,且主要應用於近場零售,即無人便利店和自動(無人)售貨機。

智能零售通過將傳統的售貨機和便利店進行數字化升級、改造,打造無人零售模式。通過數據分析,並充分運用門店內的客流和活動,為用戶提供更好的服務,給商家提供更高的經營效率。

0 3.10 智慧農業

智慧農業指的是利用物聯網、人工智能、大數據等現代信息技術與農業進行深度融合,實現農業生產全過程的信息感知、精準管理和智能控制的壹種全新的農業生產方式,可實現農業可視化診斷、遠程控制以及災害預警等功能。

物聯網應用於農業主要體現在兩個方面,即農業種植和畜牧養殖。農業種植通過傳感器、攝像頭和衛星等收集數據,實現農作物數字化和機械裝備數字化(主要指的是農機車聯網)發展。

畜牧養殖指的是利用傳統的耳標、可穿戴設備以及攝像頭等收集畜禽產品的數據,通過對收集到的數據進行分析,運用算法判斷畜禽產品健康狀況、餵養情況、位置信息以及發情期預測等,對其進行精準管理。

四、物聯網未來的發展趨勢

物聯網是繼計算機、互聯網和移動通信之後的又壹次信息產業的革命性發展,已被正式列為國家重點發展的戰略性新興產業之壹。

從智能安防到智能電網,從二維碼普及到“智慧城市”落地,作為被寄予厚望的新興產業,物聯網正四處開花,在許多行業和領域得到應用,並悄然影響著人們的生活。

伴隨著技術的進步和相關配套的完善,在未來幾年,技術與標準國產化、運營與管理體系化、產業草根化將成為我國物聯網發展的三大趨勢。

以上內容參考 百度百科——探究性學習