实验报告——OneNET

基于 OneNET 的远程温湿度监测系统，实现设备上云

AT即Attention，从终端设备（Terminal Equipment, TE）发送到移动通信终端(Mobile
Terminal, MT) ，在GSM网络中可以进行拨号呼叫、短信、电话本、数据业务、传真等方
面的控制

1设置命令 AT+<cmd>=p1[,p2[,p3[]]]
在AT指令后面加上“=p1[,p2[,p3[]]]”即构成设置命令。例如“AT+MIPLOPEN=0,3000,30会设置登录的参数并登陆

2测试命令 AT+<cmd>=
在AT指令后面加上“=”即构成测试命令。例如“AT+CSCS=”会列举出所有支持的字符集

3执行命令 AT+<cmd>
一般而言在AT指令后加上“=”及命令参数即可。有些命令例如AT+CMGR命令没有参数，直接就可以执行

4读取命令 AT+<cmd>
在AT指令后面加上“”即构成读取命令。例如“AT+MIPLVER”会列举出当前设置

1在模组中设置设备注册码
AT+MIPLCONF=<size>,<config>,<index>,<flag>
<size>指示<config>部分总数据长度，按照ASCII计数
<config>注册码，包含具体的设备配置数据，满足配置结构体规范
<index>配置数据分片参数
<flag>配置数据流结束符

2向模组添加 Object 资源
AT+MIPLADDOBJ=<ref>,<objectid>,<instancecount>
<ref>表示OneNET instance值
<objectid>表示资源对象的objid
<instancecount>表示资源对象instance数量

3向模组订阅 Resource 资源
AT+MIPLNOTIFY=<ref>,<objectid>,<instanceid>,<resourceid>,<valuetype>,<value>,<f
lag>[,<ackid>]
<ref>表示OneNET instance值
<objectid>表示资源对象的objid
<instanceid>表示资源对象的instid
<resourceid>表示资源对象的resid

4向 OneNET 发起注册请求
AT+MIPLOPEN=<ref>,<lifetime>[,<timeout>]
<ref>表示OneNET instance值
<lifetime>表示注册到OneNET平台的生存时间，单秒秒
<timeout>表示超时。如果超过该时间，模组还未接收到平台的登录响应，模组则会上报登录失败的通知

注释
1服务器收到登录请求数据之后，会根据数据内容，返回本次登录结果
2如果模组登录失败，或者登录超时，模组都会上报登录失败的响应
3如果模组登录成功，平台会下发 OBSERVE 消息和 DISCOVER 消息；模组收到这两条消息之后，会自动处理，无需用户另行处理
4平台会在全部订阅完成后，发送read 3/0 *** 作，如果设备收到该read命令，则视为全部订阅成功。设备只有在订阅后才能上报数据

通过此次项目，学习到了 OneNET 平台的使用方法，且对物联网云平台有了深层次的了解。但还需再今后的学习中把知识点吃透掌握。

万物真的可以连接，城市真的可以思考。
1、所谓的万物连接就是万物互联，万物互联是将人，流程，数据和事物结合在一起使网络连接变得更加相关，更有价值。万物互联将信息转化为行动，给企业，个人和国家创造新的功能，并带来更加丰富的体验和前所未有的经济发展机遇。简单来说就是“按需求连接万物”，万物互联带来的效果，如今世界已经稳步朝智能社会迈进，通过物联网卡连接硬件设备网络已经成为企业的硬件联网共识，物联网卡在改变企业生产方式的同时也在最大程度上推动了物联网的发展，为物联网时代的正式到来做足准备。随着物联网卡进一步普及，市场不规范、流量资费不透明等问题成为阻碍物联网发展的重要因素，而克服这些因素需要所有物联网人的加倍努力，共同促进物联网卡市场早日进入一个良好的生态环境实现更全面的万物互联。
2、未来已来，会思考的城市大脑让我们重新认识城市，城市大脑能在台风出现后马上把台风未来路径推演出来，并和台风将会经过的区域信息交叉分析，精确得出最需要救助的人在哪里。并与志愿者配对，先台风一步安排志愿者前往救助。不止这样，城市大脑还非常细心，它的人工智能主动外呼功能，甚至能在志愿者到达老人的家之前，就通过打电话的方式，教老人家如何做好防汛准备，在独居老人家里安装智能水表，如果12小时内水表读数低于001立方米，街道的“一网统管”平台就会接到报警，并将信息反馈给街道和居委会工作人员，相关人员第一时间上门查看老人情况。通过智能交互，就能使老人安心，也让老人的儿女们放心。又比如，在城市治理上，智能体延伸到各行各业，“一站式”政务大厅、“一件事一次办”、“一号响应”、“跨省通办”、“不见面”办事、“24小时不打烊”等，提升政务服务速度和温度。这就是会思考的城市，真正的为人类有思考能力的智能服务。

怎样写科学小论文
一、什么是科学小论文
有些同学把写科学小论文看得很神秘，认为是科学工作者的事，对我们少年儿童是高不可攀的。这完全是一种误解，同学们不仅能写而且可以写出质量较高的论文来。
科学工作者写的科学论文，是指作者根据所制定的科研项目和确定的科研课题，通过实验、观察等手段，获得大量的科学数据，在此基础上，再进行分析研究，得出科学结论，从而写出的科研报告。同学们写的科学小论文，比科学工作者写的科学论文要短一些、浅一些。
科学小论文实际上是同学们在课内外学科学活动中进行科学观察、实验或考察后一种成果的书面总结。它的表现形式是多种多样的：可以是对某一事物进行细致观察和深入思考后得出结论；可以是动手实验后分析得出的结论；也可以是对某地进行考察后的总结；还可以逻辑推理得出结论……
那么，科学小论文有没有质量标准呢？有。它必须具备"三性"。
1、科学性。科学性是科学小论文有别于其他各类体裁文章的重要特点之一，是科学小论文的生命。它要求选题科学，研究的方法正确，论据确凿，论证合理且符合逻辑，文字简洁准确。
2、创造性。小论文的选题、主要观点要有自己新的发现、独特的见解，而且对人们的生产生活等有一定的实际意义，同样的小论文没有参加过各级科学讨论会，也没有在各级报刊上发表过。当然，你如果在别人研究的基础上进一步研究，提出新颖、独到而又论据充分、言之有理的见解也是可行的，不失创造性。
3、实践性。论文选题必须是作者本人在科学探索活动中发现的；支持主要观点的论据必须是作者通过观察、考察、实验等研究手段亲自获得的，有实践依据；论文必须是作者本人撰写的。不能有凭空捏造、猜测、成人包办代替的迹象。
以上"三性"是衡量科学小论文的质量标准。如写"太阳花"，尽管你的观察细致入微，它的姿态描写得栩栩如生，它的品格剖析得完美无缺，但如果没有获得科学的、有意义的结论，那最多只能算是一篇好的散文或观察日记，而不是科学小论文。
写科学小论文是一件很艰辛的工作，更是一项非常有意义的活动。成功属于勇于探索、不懈追求的青少年朋友！
二科学小论文的类型
科学小论文最常见的形式有科学观察小论文、科学实验小论文、科学考察小论文和科学说明小论文。
（一）科学观察小论文
科学观察小论文，是指青少年对某事物或自然现象通过周密细致的观察，并对取得的材料和数据进行认真的分析、综合研究后得出结论，作出科学的解释和描述。
需要注意的是，科学观察小论文中研究的对象是客观存在的自然事物或现象，是在自然发光的条件下不加以人为控制发生的，所以文中所描述的内容应是作者所观察的对象、过程和它产生的条件、各种现象，不能附加人为的任何条件或个人偏见。另外，观察是一项长期的、系统的、反复进行的活动，需要作者耐心、细致、锲而不舍的精神。
（二）科学实验小论文
科学实验小论文，有时也称"实验报告"，是青少年对研究的对象创设特定的条件，经过反复实验，对获取的材料和数据进行分析、综合得出结论而写出的文章。它着眼于对实验过程的客观叙述以及实验现象的科学解释。
实验目的明确，实验步骤详尽，数据准确，说明力强，得出的结论真实可信，不失为一篇优秀的科学实验小论文。
（三）科学考察小论文
你想研究某一与人们生活息息相关的水域污染程度、某地的空气污染源，弄清某奇石奇山的演化过程、某范围动植物资源及分布情况等，你就得实地考察。通过调查、访问、实地勘探等考察方式为主要研究手段写出的小论文称为科学考察小论文。有时也称为"科学考察报告"、"科学调查报告"。
荣获第五届全国青少年科学讨论会一等奖的《愿胜天水库的水常绿》一文中，小作者们对水库的地理生态环境、库容等作了实地考察，并力所能及地进行了实测，找出水库存在的隐患，提出了较为合理的建议。文中除写明了考察时间、对象、内容及综合分析得出的结论外，还绘出了"胜天水库集雨图"、"强烈侵蚀中山示意图"，加上一些实际数据，使读者对考察对象有比较概括清晰的认识。
写科学考察小论文时，有时还应将有关动植物、岩石、土壤等标本或照片附在文后，以增强说服力。
（四）科学说明小论文
科学说明小论文是指作者通过利用翔实可的资料对某一自然现象或自然事物进行解释和说明的一类小论文。一般来说，它并不直接采用观察、实验、考察等研究手段，而主要是从书刊资料、师长等地方获取丰富的第二手材料，并经过自己的综合分析、逻辑推理，用自己所理解的语言阐明某一观点。
《为什么说贵阳是祖国的第二春城》是获第二届全国青少年科学讨论会三等奖的小论文，该文作者的研究方法有其特别之处，一是利用广播、电视，坚持记录整理贵阳与昆明两地的天气和温度；二是利用现成的科研成果《中国气候图集》找出有代表性的重庆、北京的气温情况来同贵阳、昆明相比较；三是从书上查证昆明与贵阳1、4、7月和10月的平均气温，进而综合分析得出结论。
这类文章虽然没有前三类的亲自实践得到论据，但它毕竟是通过作者精心地收集整理资料，综合分析提出了新的观点，新的见解，所以也承认它是科学小论文。
特别提醒的是，写科学说明小论文是，千万不要提出一个问题后就赶忙查资料，再不加分析地原本照抄、作出解释，这样没有新意，没有新的见解的文章只能算是一般性科普文章，不能称为科学小论文，更不能培养自己研究问题的能力。
三、科学小论文的选题
写作小论文的第一步，就是要确定研究的对象，考虑研究什么问题，这就是选题。有人说，选择好题等于完成小论文的一半，可见小论文选题的重要性。
有的同学说，大自然的奇妙现象太多了，研究什么好呢？有的同学说，大自然的事物我都已看惯了，没有发现什么新奇现象。再说，我想研究的东西别人已经研究过了，写了没多大意义。
实际上，只要你明白了选题的基本原则，掌握常见的几种选题方法，而且在日常学习、生活和科技活动中做个有心人，就一定能发现值得探讨的题目。
科学小论文选题的方法很多，个人可根据不同的情况适时选择。下面介绍几种常见的选题方法，供同学们选题时参考。
1、偶然发现法。一个星期天，松滋的胡长城同学在屋后的小沟边玩耍。沟里有许多小蝌蚪游来游去。忽然，他发现有一个小蝌蚪与其它蝌蚪不和似的，孤独地在一边游。他用小树枝把那脱群的蝌蚪拔到成群的蝌蚪中去，不一会儿，它又孤独地游到一边去了。他感到奇怪，就用瓶子将他和另外成群的几个小蝌蚪分别装起来，放在家里饲养观察。最后，不合群的小蝌蚪成了青蛙，其它长成了癞蛤蟆。通过长期观察，它弄清了青蛙和癞蛤蟆的幼子之别，写出了一篇优秀小论文。
这种选题没有事先考虑，只是对偶然发现的一瞬即逝的现象产生了兴趣，从而抓住不放，追根求源。
2、课堂延伸法。小学自然课《动物与环境》中，同学们研究了蚯蚓与光、温度及水分的关系，弄清了蚯蚓喜欢阴暗、超市、温暖的环境，而且学会了用差异法进行试验以判断失误因果联系。课后，你可用学过的方法研究蜈蚣、蟋蟀、蚂蚁等小动物的生活环境，你可以继续研究蚯蚓的其他奥秘：如蚯蚓有眼睛吗？蚯蚓张耳朵吗？蚯蚓的再生能力、松土能力等。
3、问题探究法。苍蝇这个小东西真讨厌，它是传染疾病的罪魁祸首呢！但他也真怪，它经常接触各种细菌而自己却为什么不会的病呢？
睡觉可以解除疲劳，恢复精力，那整天在水里悠闲游荡的鱼类也睡觉吗？
……
日常生活和学习中，你肯定会有一些不懂的问题，你能不能把它作为小论文的研究对象呢？
湖南省道县五年级学生毛登圣，一天和几个同学一起在学校附近的竹林里玩，为竹子里面究竟是空的还是装有什么东西而争论不休。
细心的毛登圣一直把这个问题记在心里，它课余查资料，做实验，用大量的证据得出了结论：竹子里面不是空的，装有空气，有氧、氮、二氧化碳等气体。据此写的《竹子里面有什么》小论文，荣获了第一届全国青少年科学小论文竞赛一等奖。
4、教师指导法。如果你饲养了一只小动物或栽培了一些花卉，项研究它们但又不知从哪方面入手，你可去请教老师，让老师根据你的实际情况和条件选择课题。
如果你参加了学校的科技小组，你可以把研究的设想告诉老师，请老师确定研究的题目，你再围绕题目去观察、实验。
5、成语、谚语科学验证法。成语大多是人们在长期的社会生活和实践中创造出来的，但有的是来自寓言故事、民间传说，也有些是约定俗成的。其中少数成语不一定符合客观实际。你可以用科学的方法去辨析和验证。
"水滴石穿"这个成语是大家熟悉的，意思是水不住地滴下来，能把石头滴穿，比喻只要坚持不懈，力量虽小也能做出看来很难办到的事情。但常识告诉我们，"水滴"只不过是一滴液体，他力量很小，冲击速度也不算太快，怎么能把坚硬的岩石滴穿呢？成员同学从对这个成语的科学性产生怀疑开始，通过做模拟实验和查阅资料，验证了这个成语的科学性。
"春东风，雨祖宗"是一句流传得比较广泛的气象谚语。一位同学3月份一个月的气温、风向、天气情况作了详细观察记录，然后利用科学统计法得出了这句谚语的适用范围，为气象预报提供了参考基数。
"葵花朵朵向太阳"这还有假吗？但湖南蒋林波同学对这一定论发起了挑战。他通过两年的实验观察，以令人信服的论据得出了"葵花并不是总向太阳转""向日葵跟着太阳转应该是指花蕾期，到开花后，就不转动了"的结论。
由此看来，即使对早已被公认的结论，也要认真地研究，不要人云亦云。只有这样，才能有所创新。
特别要注意的是，选题时要考虑主客观条件。俗话说："知己知彼，百战不殆"。选题时要龙清楚自己的长处是什么，短处是什么，自己对研究的问题是否有兴趣，有没有这个能力把它研究清楚，自己是否达到了这个知识层次和认识水平，自己受否有毅力去完成这个题目以及是否具备研究这个问题的实验器材、场地等。
如果完成《探索一种蛇的奥秘》这个题目，研究前就必须掌握有关蛇的基础知识，具备捕捉蛇的本领，能够区别有毒蛇和无毒蛇，掌握被毒蛇咬伤的救护方法。此外，还要具备饲养蛇的器具等。否则，还是换一个更切合主客观条件的选题为好。
四小论文的取材与分析
选题确定后，就可进行取材与分析了，具体内容为制订研究计划，收集整理资料，深入实地考察，进行观察实验，分析各种材料，归纳得出结论。
（一）取材
1、直接观察。就是用眼睛仔细去看，它是人们对自然现象在自然发生条件下进行考察的一种方法。
观察时要认真仔细，不放过任何细微末节。云南庄跃平同学利用2_0_天时间详细观察了家鸽孵化的全过程，几乎每天都有新发现，连小鸽子身上一粒黑点、眼皮上的皱纹都没放过，所以写出的小论文《家鸽孵化的观察》真实可信，内容丰富。同时，观察时要做好详细记载，否则就不可能得到真实的第一手材料了。
2、动手实验。实验方法是人为地干预、控制所研究的对象，它比观察更利于发挥同学们的能动性去揭示隐藏的自然奥秘。
昆虫的后腿有什么作用？湖北的张俊同学先后捉来了蝗虫、蜢蚱、蟋蟀等十几种昆虫，分别将它们的后腿切断，通过反复实验，观察比较，发现了昆虫的许多特殊功能。
3、实地考察。包括调查、访问、实地勘探等方式。考察前，必须明确考察目的，准备好必需的工具、仪器、药品、生活用具等。考察过程中，一定要把时间、地点、过程及考察的结果随时随地详细地记录清楚，有时还要采回必要的标本、样品，将比较重要的现象拍照，这些都是很有用的第一手材料。
4、查阅资料。有些材料由于时间、空间或客观条件的限制，不可能亲自去观察、实验、考察，这就得查阅书刊或请教老师、家长等，这种间接地获取的材料叫第二手材料。有些问题是你的知识水平、能力和条件所不能解决的，而这个问题又是你的选题中必须解决的问题，你就得去查资料，把它弄清楚。
（二）分析
取得材料后，就要进行分析研究，从中选出可以作为论据的材料，还要根据论点进行去粗去精，去伪存真，按照科学的态度进行整理分析，并得出自己的论点和看法。
首先，应审核各种材料的真伪虚实，有些查阅到的材料是早已过时的观点，有些解释只适合某范围内，有些材料没有普遍性，有些材料在记录时有错误或本身就是自己虚构的，这样的材料应坚决不用。
其次，要注意材料的典型性，也就是选择的材料要能说明问题，不要多，而要精，与论点无关或关系不大的材料应舍弃。
第三，将选择的材料进行归类，研究他们之间的共同点与不同点，以及相互联系，然后概括得出结论即论点。论文论点是从对材料的分析\研究中产生的,不能先定论点,后找适合证明论点的材料如熊小佳同学研究蚯蚓的视力,她选择了4个材料(1)用木棍\红领巾、铅笔等在蚯蚓面前晃动的现象；（2）蚯蚓面对各种食物的反应；（3）蚯蚓放在"屋"门口的反应；（4）请叫爷爷得出关于蚯蚓是否有眼睛的材料。它通过前三个实验分析，初步判断蚯蚓没有眼睛，是嗅觉找到食物，感光细胞找到阴暗的地方。第四个材料更加证实了她的推论，使得论点论证充分，有较强的说服力。
五科学小论文的撰写
对材料的整理分析完成后，就可以开始撰写了。写作虽没有固定的格式，但一般应按提出问题、作出假设、研究分析、得出结论的步骤进行。一般来说，科学小论文应包括以下几个部分。
标题标题是小论文的"眼睛"，好的标题确切简明，富有吸引力，能给读者以新鲜的感受和深刻的印象，起画龙点睛的作用。
所谓"确切"，就是小论文的标题必须概括文章的中心内容，使人一目了然，不能离题或扣题不紧，更不能用夸大的字眼。所谓"简明"是指标题要精炼，既要概括全面，又能突出主题，做到言简意骇。
开头开头的方式多种多样，依研究内容、自己喜欢的写作风格而定，但一般应开门见山地提出你讨论的问题，你是怎样想到要研究这个问题的。
《为什么说贵阳是祖国的第二春城》一文开头："我住在贵阳，常听人们说'昆明是春城，贵阳是第二春城'。至于为什么，我也弄不明白，我决心记录天气预报，看贵阳真是第二春城吗？"由常言产生验证其科学性的欲望。
有些文章的问题是在偶然观察中产生、发现的，你也可以开头先根据时间顺序叙述其过程，再适时提出问题。
正文
即分析问题、解决问题部分。它包括对提出问题作出假设、观察、实验、考察过程、发现的现象、判断、推理得出结论等，这是小论文的核心部分。
应注意的是：研究步骤要写得详略得当，实验过程、数据的来历、现象要写清楚，叙述时应有一定的顺序。数据材料要准确，可设计成能说明问题的表格、图解，必要时可附上拍摄的照片、采集的标本等，以增强说服力。获得的结论要有自己独特的见解，并且和论据保持一致性，论据要有严密的逻辑性。文字要简洁生动，层次清晰，条理分明。
结尾
小论文的结尾应写你得出的结论和对某一问题的建议。
《蚯蚓的视力》一文结尾："噢，我明白了，蚯蚓是不折不扣的瞎子，它是嗅觉来寻找爱吃的食物，用感光器来辨别光的强弱。"以得出结论做为结尾，同开头提出问题相呼应，收到良好效果。
小论文的初稿完成后，还要反复修改。看开头是否简明扼要，论据是否典型真实，论证是否符合逻辑，论点是否新颖一致，段落是否衔接自然，语言是否通顺准确等。改好后再让同学和老师帮助修改，逐步完善。
巧克力对心脏有好处
除了改善精神状态，近年来，巧克力的防病作用开始得到科学家的重视。最近，《美国药物杂志》发表的一篇论文称，巧克力、尤其是黑巧克力含有一种天然抗氧化剂黄酮素，能防止血管变硬，同时增加心肌活力、放松肌肉，防止胆固醇在血管内积累，对防治心血管疾病有一定功效。
其实，这已不是科学家第一次提出巧克力的防病功效，希腊和德国也有过类似的研究。去年9月，英国权威医学杂志《柳叶刀》发表了美国的一份研究报告，指出巧克力可预防心脏病。美国加州大学的安德鲁·瓦特豪斯也发现：黑巧克力和红酒、水果、蔬菜一样，含有酚醛类物质（黄酮素就是其中一种），能杀死导致癌症和心脏病的受损细胞。日本的研究还表明：从巧克力中提取的酚醛类物质能提高血液的免疫力。
前不久，据《美国临床营养学杂志》报道，意大利拉奎拉大学的研究人员做了一个试验：让15名健康人连续15天每天吃100克黑巧克力，结果发现，他们的血压有所降低，而对胰岛素的敏感度则得到加强。但是，志愿者们连续15天每天吃100克白巧克力后，就没有收到这样的效果。因此，医生们估计，黑巧克力对糖尿病患者可能有一定的帮助作用。
另外，英国伦敦西敏斯特大学的克洛博士发现，巧克力可以预防感冒。他指出，巧克力的气味能促使男性免疫系统产生一种名为“免疫球蛋白A”的抗体，它可以对付身体上的各种“小毛病”如感冒等。
除了这些实实在在的保健防病作用，科学家们还指出，巧克力中还含有多种营养成分，比如有抗氧化作用的维生素E、镁；人体必需的钾、铁和鞣酸等，对儿童大脑发育大有好处的卵磷脂；果仁、牛奶巧克力还会加入一些其他的营养成分。另外，巧克力的原料可可豆中含有大量黄烷醇，它也具有保健防病的作用。
在科学家们的研究中，巧克力的一些“害处”也得到了澄清。研究发现，巧克力中的脂肪不会影响胆固醇水平。胆固醇正常的人在连续食用一个月的可可酱或纯巧克力后，胆固醇指标并未升高。此外，研究还表明，巧克力既不会引发粉刺和暗疮，也不会造成龋齿。
专家们推荐多吃黑巧克力
由于近年来对巧克力的认识和舆论宣传不断加深、更新，所以，在欧洲等地，巧克力的消费量明显上升。在法国，10年来巧克力的产量上升了33%，达40万吨。
在人们对巧克力的关注程度不断上升的同时，黑巧克力开始唱起了“主角”。一个原因是在巧克力的保健作用中，它显得特别“突出”；另外一个原因就是，黑巧克力是含糖量和脂肪含量最低的巧克力之一。在法国，有81%的人将黑巧克力作为购买巧克力的首选。去年，由于媒体纷纷报道黑巧克力的保健作用，日本各大商场甚至出现了抢购的场面。
尽管巧克力好处很多，但是，这世上毕竟没有十全十美的食品。对于巧克力，专家们的意见仍然是“适量食用”。本报驻法国记者在法国卫生部的网站上看到，食品卫生公告就是用“适量”一词来指导人们食用巧克力。在巴黎，一家名叫“可可与巧克力”的食品店的店主诺拉女士告诉记者，巧克力虽然营养丰富，但是，它的热量不低，每天的食用量最好还是控制在100克以内。本报驻加拿大记者的朋友、营养保健食品专家詹姆斯博士也持有同样的观点。他认为，巧克力含糖较多，肥胖者还是少吃为妙；一般人每天的食用量也别超过100克。还有专家认为，巧克力的营养成分不均衡，容易产生饱腹感，影响正常饮食，故儿童不宜多吃。而成人吃多了巧克力，也可能产生厌食、恶心、无力、抵抗力变差等“巧克力综合征”。
身边的数学
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用天平称物品的学问
��我们先来研究一下只许在天平的一边盘上放砝码，要求一次称出物品重量的情况。
��例如：在天平的一边盘上放砝码，要把1克到3O克整克重的物品，都能一次性地分别称出来，至少要备置几个什么样的砝码？
��要“一次性”称出，又要做到砝码的个数“少”，各个砝码的克数不要相同，能将几个砝码拼凑成要称的重量，就尽量拼凑。
��显然，1克、2克的砝码是不可少的。1＋2＝3（克），3克的砝码可以不要。利用1克、2克的砝码各一个，无论怎么也不能一次称出4克的重量，必须要有一个4克砝码。有了4克的砝码，再配上1克、2克的砝码，就能分别称出5克、6克、7克的重量来。顺着这个思路，我们模拟天平称物的情况，制得下表：
放置砝码（克） 称出物品重量（克）
1 1
2 2
3+1 3
4 4
4+1 5
4+2 6
4+2+1 7
8 8
…… ……
8+4+2+1 15
16 16
…… ……
16+8+4+2 30
16+8+4+2+1 31
��从表中可以看出，称3O克重量的物品时，用了4个砝码；但要分别称出1克到3O克的整克重量的物品时，需准备的砝码应该是5个，即1克、2克、4克、8克、16克，并且利用这5个砝码的最大称重量是1＋2＋4＋8＋16＝31（克）。
��找一找，l克、2克、4克、8克、16克这5个按从轻到重的顺序排列的砝码之间有什么关系？我们不难发现，相邻的两个砝码的重量，较重的是较轻的2倍。由此可知，只许在天平一边盘上放砝码，并且要求一次性分别称出1克至若干千克整克重的物品，至少需备置的各个砝码的重量，第1个是1克，其余可依次按“2倍法”得出。
密铺的学问
��地砖的形状往往是正方形的，也有长方形的，我们还见过正六边形的地砖。无论是正方形、长方形、还是正六边形的地砖，都可以将一块地面的中间不留空隙、也不重叠地铺满，也就是密铺。还有什么形状的图形可以密铺地面呢？同学们在思考这一问题时总是借助于画出的图形去实验，通过实际观察而得出结论。
��其实用地砖铺地这一生活问题也有数学方面的道理，可以用数学中学到的圆周角是36O度这一知识从理论上分析、解决。
��我们都知道，铺地时要把地面铺满，地砖与地砖之间就不能留有空隙。如果用的地砖是正方形，它的每个角都是直角，那么4个正方形拼在一起，在公共顶点处的4个角，正好拼成一个36O度的周角。正六边形的每个角都是120度， 3个正六边形拼在一起时，在公共顶点上的3个角度数的和正好也是36O度。除了正方形、长方形以外，正三角形也能把地面密铺。因为正三角形的每个内角都是6O度，6个正三角形拼在一起时，在公共顶点处的6个角的度数和正好是36O度。
��正因为正方形、正六边形拼合以后，在公共顶点上几个角度数的和正好是36O度，这就保证了能把地面密铺，而且还比较美观。
��还有什么形状的图形可以密铺地面呢？你现在会从数学的角度回答这个问题吗？试试/div>

物联网的应用实例与效益 摘要 十年前,麻省理工学院在同 EANUCC 组织(全球统一标识系统)共同进行一 个研究项目时,创造了"物联网"一词该项目和全球产品电子代码管理中心的 成立促生了以 RFID 为基础的解决方案, 使供应链发生了革命性的变化 据预测, 到 2005 年,RFID 标识的物体和物联网将会无处不在 物联网的开发是围绕 RFID 的应用进行的,然而依托的技术不仅仅是 RFID物 联网的合理结构是金字塔型的,是根据需要,合理性,局限性和商业应用案例和 效益在身份标识,数据存储和能力上结构分层的,其合理性取决于经济效益,其 特点和行为设计的合理性也取决于实际效益 目录 1 介绍 十年前,麻省理工学院(MIT)与物品编码组织 EANUCC 共同开展了一个研究项 目,创造了物联网一词该项目和全球产品电子代码管理中心的成立促生了以 RFID 为基础的解决方案, 使供应链发生了革命性的变化 采用这种技术和手段, 将使供应链成本降低 10%,还能使我们同家庭中的日常生活物品相互交流在我 们去超市的时候,家里的冰箱会告诉我们缺少些什么,食品自己会告诉我们它们 什么时候过期,商品会自行防盗,我们则不必在超市的收款台前排队这些有说 服力的例子那时让我们预测, 2005 年, 到 RFID 标识的物体和物联网会无处不在 但现在已经 2009 年已经过去了,但我们还在等待会发生些什么为什么我们还 在等待呢物联网的实际效益在哪里呢 从社会经济方面看,保健,环境,合法监听,隐私,安全,技术的获取和包容 以及政府的作用,都将影响到物联网的应用,但未来物联网推广的最重要因素是 商业案例没有商业案例就没有商业 关于物联网的争论,一般是围绕着什么时候技术才会无处不在和遍布各处的问 题进行的,没有考虑如果实现了技术无所不在,那么范围有多大,哪些技术是核 心的问题本文用商业案例推理方法进行讨论,并向一些物联网方面的基本假设 提出了挑战,本文的结论是,物联网的架构实际上与现在的一些假设是不同的, 它更具结构性,更实用,具有金字塔式的通信能力和选择能力,它不是一堆放在 一起通过 RFID 器件互相谈话的物体 2 物联网的概念 MIT1999 年的论文在其网站上已经保留好多年了 所说的"物联网"是"自 MIT 动身份识别中心的愿景", 这个愿景就是创造一个计算机无需人的帮助就能去识 别的全球环境 麦克法兰在上述论文中解释了基于控制的 MIT 自动身份识别的概 念他说: 智能产品是一种物理的,以信息为基础的零售商品,它们 (1)具有独特的身份; (2)能够有效地同周边环境交流; (3)能够保留和存储自己的数据; (4)具有能描述产品特点,生产,使用和处置需求的语言; (5)能持续地参与或决定与产品命运相关的行为 重要的是要注意到,MIT 的研究是针对供应链的,它说的"每个东西都贴上标 签"并不意味着"所有的东西"都贴上标签麦克法兰说的很清楚,它们是以信 息为基础的零售商品花园里的鼹鼠,树上的知更鸟和亚马逊雨林中的树木并不 在这"每样东西"的范畴之内他们所做的切合实际的排除表明,物联网的初始 概念是很清楚的, 是人为限定的, 是有范围的 它只适应于供应链上传送的东西 全球产品电子编码管理中心和 RFID 产业已经认识到, 这种限制会使我们错失良 机,降低物联网的应用范围和影响这与"计算机无需人的帮助就能理解世界" 的概念显然是不相符合的,因为我们不能假定每样东西都是零售商品,这种假定 是不可能的,而且永远不可能现在是根据可能做到的事情重新评价和建立这个 概念的时候了 要建立全面的或局部的物联网,需要有投资,在很多情况下,这种投资的规模 很大只有有了适宜的商业范例,才会有投资而商业范例正是目前所缺少的 3 商业范例假设 物联网不仅是一个学术概念,而且有市场需求,了解这一点是至关重要的 这就是说,物联网是一种真正的颠覆性创新,它能对社会产生巨大影响但物 联网要获得成功, 必须要有实实在在的应用案例, 不能光宣传它如何如何了不起, 或觉得它会带来多大的股票价值 物联网的推广目前还受限于技术,现在可用的技术是 RFID 过去在供应链和其他一些商务模型如资产管理中主要采用一维条形码, 这是 一种综合标识符,不能区分具体的物品两维条形码含有更多的数据,但一旦印 刷上去, 就不能更新 RFID 发射器, 近场通信移动电话, 采用脉冲无线电 (UWB) 通信技术的定位系统, 蓝牙或紫峰无线传感器和其他一些无处不在的计算技术能 持续地从周边环境中采集数据并进行处理, 这些技术可以带来优势的商业应用案 例 虽然物联网的开发是围绕 RFID 的应用进行的, 但构成物联网的是连续和密集的 实时数据流,并不是 RFID 器件本身,物联网是物理世界的反映,同物理世界一 样,物联网用户市场中商务案例的成功是商务推广的先决条件 1999 年开始建立物联网时,MIT 预测,到 2005 年会出现物联网 RFID 标签的无 处不在的应用,到 2006 年,标签的价格会降低到 5 美分学术界的预测总是太 过乐观,从经济学的角度看,这个预测其实是靠不住的 当然,MIT 可以很有道理地指出,今天的标签,比他们当时设想的标签要复杂 多了,但标签设计中任何增加的功能都是用户需要的,没有这样的进步,就没有 投资的效益但价格毕竟决定着设计的合理性,限制着标签的普及应用 如果没人以 MIT 预测的价格大量购买这些标签,就不会有用户应用案例 MIT 所描述的物联网是在超市中无处不在地使用标签,MIT 预计,所有的零售商 品都会贴上标签, 所有的家庭用品和办公用品都会贴上标签, 它们能够相互通信, 至少在询问时能够应答 2003 年,威廉姆斯在《产品标识的未来》一文中指出,当商店中的商品以低于 05 美元的价格促销时,标签的成本无论是 028 美元还是 5 美分,都将是极大 的成本负担,一般会使商品利润低于 10%,在这个价格水平上使用 RFID 标签就 不划算了现在不行,永远都不行把 MIT 所预测的标签价格下降(为达到市场 普及)同预测的标签使用量相比较,可以看出,在很多年内,标签的整体商业价 值很难增长标签厂商投入很大的资金,承担很大的风险,卖出几十亿的标签, 却只能赚到很少的钱标签厂商以现在的价格每年只卖出几百万个标签这种商 业模式是行不通的,而且永远行不通,因为标签制造厂商在目前商业模式的生命 周期内是不会把标签的价格降低到微不足道的水平的 业界预测,聚合物 RFID 标签有可能在 10 年内改变这种状况但是今天你不可 能根据 10 年之后可能发生的事举出商业应用的例子这些实际因素对物联网的 建立和效益的发挥有巨大的影响也就是说,在每件物体上贴上标签,也许只是 一种空想,永远不可能成为现实(我曾经说过,皇帝是没有新衣的) 那么物联网的概念是不是就错了,是不是就一无可取了呢我希望不是尽管人 们提出的物联网的概念和架构有某些缺陷,但它还是有很大的潜在效益的 4 物联网依托的技术不仅仅是 RFID 在可预见的未来建立可行的物联网架构是至关重要的那种认为给遍布各处的 每个物体都贴上 RFID 标签就能形成物联网的观点是经不起实践检验的,是不会 有商业应用实例的在目前阶段,我们必须质疑关于物联网的一些基本假设麦 克法兰提出的物联网概念,至少有两点是站不住脚的,是经不起实践检验的 首先,麦克法兰声称的物联网的目标是"建立一个计算机无需人的帮助就能识 别世界的普遍环境",但他没有从商业应用的角度进行考虑,也就是说,人们为 什么需要这样一种环境我们的问题是,它的应用合理性在哪里难道就因为它 在技术上可行就不去考虑合理和需求吗 如前所述,不是器件,而是连续的,高密度的实时数据流形成了可行的商业应 用案例,赋予了信息系统相关的,实时的,具体的数据,建立了物联网我们必 须清楚地认识到,物联网的商业范例不是 RFID 器件的商业范例,而是合理获取 信息的商业范例,RFID 系统只是一种提供信息的手段,是一种最适宜的,成本 效益最高的技术 第二,对于早先的智能产品概念,麦克法兰虽然提出了 5 个特点,但缺少商业 案例的支持麦克法兰说的 5 个特点是,独特的身份标识,与周边环境交流,存 储数据,使用标准的语言和不断地参与或决定自己生命周期 最后一个特点是要赋予器件智能的原因,其他一些特点是被动存储器件也具有 的,只要它们能被连接 如果你接受这种观点,那么在很多情况下,有效地与周边环境通信,可能就简 单意味着使身份和数据可以被询问, 而这通过被动型的数据存储就能实现 的确, 早期物联网构想中的 RFID 技术,全部是被动型 RFID 标签,这些标签只有在被询 问时才能显示数据,与条形码唯一的不同是,它们的数据存储在集成电路存储器 上,可以被更新,它们不能对自己的命运做出决定所以,麦克法兰的理论不仅 没有清晰的商业案例支持,而且其初始概念在逻辑上就讲不通我们经过思考后 得出的结论是,有些物品需要通信,而另一些物品只需要被询问,有些数据是永 存的,另一些数据是变化的这个结论显然是毋庸置疑的 独特的身份对于物联网来说是非常重要的,但也需要从商业效益的角度考虑问 题多年来,条形码成功地标识了批量身份,但不能标识每个产品的身份把批 量标识扩展到分类标识是必要的,例如标明整批货物中每一件的售出时间但如 果没有必要,如果成本太高,就不需要总是这样做当然在有些情况下,是需要 对每个商品做独特标识的,例如商品的重量,历史等所以,物联网的许多功能 是可以用比较便宜的技术实现的,例如已广泛应用的条形码我们认为,物联网 的合理结构是金字塔型的,是根据需要,合理性,局限性和商业应用案例和效益 在身份标识,数据存储和能力上结构分层的将来许多物品的信息仍然会保存在 条形码上 现在的条形码仅仅是标识类别, 例如某厂商生产的 450 克的烤豌豆 如果用条形码区别标识每件产品, 就不能像现在这样把条形码统一印刷在产品包 装袋上,把这样的产品纳入物联网中,需要确定数量并判断投入的合理性 在每个产品上应用 RFID 技术现在有很好的例子例如,英国著名的玛莎百 货公司用这种技术减少了正品商品退货的欺诈率,在这种情况下,商品价格稍高 一点是合理的另一个例子是在刮脸刀片上安放防盗窃的电子商品监测 EAS/RFID 标签,从商业效益上看也是合理的按日期销售的信息是非常重要的 信息,新鲜食品可以在物联网世界中找到新的市场机会,可以存储在零售商的货 架上, 可以找到潜在的家庭和办公室最终用户, 也可以找出产品的新特点和用途, 让产品销售的压力不全放在既定用户身上,另外还能给冰箱制造商做广告,促进 冰箱的销售在物联网世界中,市场营销也能产生实实在在的效益,消化 RFID 的成本 例如, 葡萄酒和灌装啤酒的厂商由于与销售市场更接近, 可以降低价格, 从而消化标签的成本不过我们必须做出示范例子,才能在物联网中推广 5 物联网的结构 如果你接受现在的观点,那么就会顺理成章地得出这样的结论,即只有需要 通信的东西才会装上通信器件在上述金字塔的顶端,是人与人之间的对等机器 交流,例如我的个人数字助理和你的计算机之间的交流,在采用对等设备成本上 不划算的地方则布置 RFID 标签,因为 RFID 标签是满足基本通信需求的成本最 低的手段, 这是第二个层次, 在这个层次之下, 是被动型的数据存储, 如条形码, 它只能保存数据和身份,在这个层次,很多东西仍然是不可辨认和不可识别的 我们定义的未来的物联网还有一点与麦克法兰的提法不同,麦克法兰认为, 物体"能连续地参与和决定自己的命运",我们则认为,只有在感知物体直接或间 接地发出指令的时候(在金字塔的顶端) ,或智能物体发出指令的时候(在第二 层次) ,才会有通信即便在第二层次,智能物体一般也是由一个感知器件控制 和预先决定的(在物联网中,所有的东西,包括人,都是物体) ,因为只有更高 的层次,才能做出判断效益的决策 所以,物联网是在一个个案例的基础上运行的,由感知物体从成本上逐个判 断,处理代价是否能适合需求,物联网是由这些案例构成和限制的 物联网中的商务案例是靠 RFID 标签,智能标签或智能卡运行的静态信息 如产品身份,重量,售出时间,产地等,可以存储在条形码上,也许是两维条形 码,用移动设备和漫游设备可以阅读条形码 我们不需要给每个物体都装上主动通信的器件, 我们要做的是提高阅读器扫描被 动信息的能力,如扫描条形码,使我们在询问时能获得信息,这样做是因为我们 有应用案例的强大支持我们很多人已在超市使用自我扫描技术付账了,许 多移动电话都能阅读条形码虽然让冰箱通过 RFID 标签自动向超市询问存货和 自动付账听起来很有吸引力, 但其实还有一些更为廉价的方法能达到同样的效果 许多此类物联网可以用手动扫描条形码的方式实现,例如,用扫描器把冰箱 里的食品显示在冰箱上的屏幕上屏幕上还可以显示食品的售出时间,发出过期 报警如果超市的付账柜台上也储存有售出日期的信息,就可以用现在的 Wi-Fi (无线保真)技术把这些信息传送到用户的个人数字助理和电话上,用户的冰箱 上或家庭电脑上,也可以传送到家里各处放置的,不见得放在冰箱里的已购买的 食品上 我们所提出的物联网的架构是这样的,它并不是把世界上所有的物体都以对 等的方式连接在一起,而是给有些物体贴上 RFID 标签,有些物体贴上条形码 在我们的物联网架构中有些物体有询问能力, 还有些物体则仍然处于未连接状态 物联网的主要功能是处理信息,这些信息的获得并不完全靠 RFID 标签当 然 RFID 标签将会发挥作用,但 RFID 提供的信息只是物联网的一个组成部分 在物联网中, 不是简单地给每件物体都做出身份标识 我们把物品分成了若干类, 这种分类构成了前述的金字塔梯级结构, 每个梯级采用的信息获取和发送技术都 是不同的也许我们可以给出这样的梯级结构: A 级:带有一般的固定静态数据的物品(如一听西红柿) B 级:带有分类静态数据的物品(如标有售出日期的生菜) C 级:带有独特的固定静态数据的物品(如标有特别分量,产地和保质期的一片 肉) D 级:带有可变综合静态数据的物品(如带有温度感应器的冷冻食品综合标识包 装) E 级:带有可变分类静态数据的物品(如运载箱装商品的货盘) F 级:带有一般临时静态数据的物品(如卡车载的货) G 级:带有可变独特静态数据的物品(道路通行费标签;带有温度感应器的独特 标识的物品) H 级:带有分类可变数据的物品(如车辆) I 级:带有特殊可变数据的物品(如冰箱,音响系统,中央空调,房间报警系统, 车辆等) J 级:智能物品(如计算机,个人数字助理) K 级:有感知的物体(例如人) 这样的分类,是按本文的思路提出的,并不能算是正式的分类下图所示为 物联网的金字塔架构: 我们并不打算把世界上的每个物体都标识在这个金字塔架构图中世界上的 大多数物体—田野里的树木,沙滩上的躺椅,树上的鸟儿等都是不需要通过物联 网来交流的在可预见的未来,现实世界中的大多数物体都不会连接在一起在 物联网中,我们可以把这些物体称为未标识类物体 从金字塔的底部上行, 我们会发现, 紧邻底层 A 的那几个层次中的物体可以被识 别,但是被动式的,这些物体被询问是可以应答,但不能主动通信B,C,D 层次中的物体一般是用条形码标识的,B 层次是简单的综合标识,例如一听西红 柿C 层次是类似瓜果梨桃一类的物品,它们往往有同样的身份,但售出日期不 同 层次的物品是有单独特点的, D 例如每个产品都有不同的重量 在物联网中, 我们可以把这一层次中的物品叫做被动可标识物品增加的信息都不是特殊的, 产品的重量是不变的这一层次中使用的 RFID 标签都是被动型标签 E 层次的数据来自传感器,传感器是被动的,在询问时可以应答,但如果某 些参数(例如温度)超出了规定的限度,也能主动通信,我们把 E 层次的物品叫 做具有激发通信能力的物品, 当然只有在成本效益合理的情况下才采用这种技术 这些物品的数据可变但也是被动的,不过与 D 层次中的可变被动数据(例如一 公斤香肠)完全不同 D 层次和 G 层次的物品都有组合的数据,D 层次中是综合的可标识物品,G 层次中的是特殊的可标识物品例如,道路通行收费标签可在车辆行程的入口和 出口被读出 这两个层次的物品一般不能通信, 它们往往是被询问时才做出反应, 但不能排除它们具有通信功能我们把这种物品叫做"载有其他物品数据的物品" H 层次的物品则不仅有独特的身份,而且有独特的寻址功能,它们能主动通信, 也能对询问做出反应,可能还可以处理大量的瞬间变化数据智能汽车就是一个 例子我们把这个层次的物品叫做"为其他物品服务的物品" 在金字塔的顶端,是真正的智能器件,如计算机或有感知的物体(例如人) , 这些物体有能力主动通信和主动询问 智能物体和感知物体之间的根本区别在于, 智能物体的运行决定是由感知物体控制的,或者说,智能物体的行为是由感知物 体(例如人)设定的所以,在物联网金字塔的顶端,总是感知物体在控制,不 是物品自己做自己命运的决策这种理解与 MIT 最初的概念是根本不同的我 们认为,只有采用这种梯度层次架构,物联网才能产生合理的实际效益,才能获 得投资 我们当然可以做出不同的分类,分出不同的级别,但问题的关键不在这里 关键是物联网不会,而且永远不会成为和人与人之间的网络一样的,具有自主意 识的网络(采用 RFID) ,物联网将是一个由具有不同特性和能力的物品组成的一 个梯度分层架构;它的性质是由应用案例和实际效益决定的,采用的技术是否合 理也是由实际效益决定的(有时只能用 RFID) 所以,在物联网中采用 RFID 的具体效益是反映在多个结构层次上的,其合 理性取决于济效益,其特点和行为设计的合理性也取决于实际效益(尽管可 能会有额外的下游效益,或以后会发现效益,但这不属于初始的效益) 物联网 中物品能力的合理性也是由具体的效益决定的 物联网本身是不会产生什么奇幻 的济效益的,世界上的许多物品将仍然处于物联网之外 6 结论 为发挥物联网的潜在效益,需要着重注意新型的因特网和已有数据的 *** 控,而 数据的传输技术,虽然很重要,却是次要的考虑因素需要制定物品层次之间交 流的规则,需要开发数据采集/交换/交易的网络服务如果物联网有一天真的出 现了,那么首先要关注的是数据管理,转换和处理的标准,而不是什么特殊的空 间接口总之,尽管 RFID 在物联网中有重要作用,但它毕竟只是物联网中的一 种数据传递技术,要形成商业市场,就要开发产品(软件系统) ,使因特网中的 物品能动起来,我们要更多地关注使物联网具有交流功能的网络服务我们需要 有标准化的服务标准制定组织,如 CEN,ISO,ETSI,应发挥重要作用

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