嵌入式系统的物联网_嵌入式系统与物联网

物联网与嵌入式是密不可分的，虽然物联网拥有传感器、无线网络、射频识别，但物联网系统的控制 *** 作、数据处理 *** 作，都是通过嵌入式的技术去实现的，物联网就是嵌入式产品的网络化。

物联网与嵌入式之间的关系

1、物联网是新一代信息技术的重要组成部分，是互联网与嵌入式系统发展到高级阶段的融合。

2、作为物联网重要技术组成的嵌入式系统，嵌入式系统视角有助于深刻地、全面地理解物联网的本质。

3、无论是通用计算机还是嵌入式系统，都可以溯源到半导体集成电路。微处理器的诞生，为人类工具提供了一个归一化的智力内核。

4、在微处理器基础上的通用微处理器与嵌入式处理器，形成了现代计算机知识革命的两大分支，即通用计算机与嵌入式系统的独立发展时代。

5、通用计算机经历了从智慧平台到互联网的独立发展道路;嵌入式系统则经历了智慧物联到局域智慧物联的独立发展道路。

6、物联网是通用计算机的互联网与嵌入式系统单机或局域物联在高级阶段融合后的产物。

7、物联网中，微处理器的无限弥散，以“智慧细胞”形式，赋予物联网“智慧地球”的智力特征。

嵌入式简介

嵌入式系统是一种专用的计算机系统，作为装置或设备的一部分。通常，嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上，所有带有数字接口的设备，如手表、微波炉、录像机、汽车等，都使用嵌入式系统，有些嵌入式系统还包含 *** 作系统，但大多数嵌入式系统都是由单个程序实现整个控制逻辑。

从应用对象上加以定义，嵌入式系统是软件和硬件的综合体，还可以涵盖机械等附属装置。国内普遍认同的嵌入式系统定义为：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。

嵌入式的特点

1、专用软硬件可裁剪可配置(嵌入式系统是面向应用的，和通用系统的区别在于系统功能专一)

2、低功耗高可靠性高稳定性

3、软件代码短小和PC资源相比资源(硬件资源内存等)比较少

4、代码可固化在存储器芯片或单片机中而不是存在磁盘中

5、实时性

6、交互性(一般不需要键盘鼠标人机交互以简单为主)

7、它是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合的产物。

深圳市天工测控技术有限公司(SkylabM&CTechnologyCo,Ltd)，专业从事GNSS、WiFi、蓝牙等无线产品的研究，提供并基于模块内核进行二次开发应用，给客户提供低成本的无线产品解决方案。生产执行ISO-9001质量管理体系和IATF-16949汽车行业质量标准体系，旨在向国内外客户提供高品质、高性能的无线模块和应用方案。

院校专业：

基本学制：三年 | 招生对象： | 学历：中专 | 专业代码：710102

培养目标

培养目标

本专业培养德智体美劳全面发展，掌握扎实的科学文化基础和传感器应用、网络通 信、综合布线、物联网项目工程实施等知识，具备物联网生产施工、物联网技术服务、 系统运维等能力，具有工匠精神和信息素养，能够从事物联网设备安装与调试、物联网 系统集成实施、物联网系统监控、物联网产品制造与检测、售后技术支持等工作的技术 技能人才。

职业能力要求

职业能力要求

1 具有物联网产品装配、焊接、检测与调试的能力； 2 具有感知层设备质量检测、典型传感网安装组建与调试的能力； 3 具有物联网项目施工图识读、物联网设备安装与调试的能力； 4 具有物联网平台、数据库及应用程序安装、配置与运行维护的能力； 5 具有物联网样机试制、数据采集与标注、应用程序辅助开发的能力； 6 具有物联网系统应用程序安装、使用、维护、系统监控与故障维修的能力； 7 具有初步将 5G、人工智能等现代信息技术应用于物联网领域的能力； 8 具有终身学习和可持续发展的能力。

专业教学主要内容

专业教学主要内容

专业基础课程：电工电子技术与技能、计算机组装与维修、计算机网络技术基础、 程序设计基础。 专业核心课程：单片机技术及应用、数据库技术及应用、传感器与传感网技术应用、 网络综合布线技术、物联网技术及应用、物联网设备安装与调试、物联网运维与服务。 实习实训：对接真实职业场景或工作情境，在校内外进行物联网综合布线、物联网 电子产品制作、物联网设备安装与调试、物联网工程实施等实训。在物联网系统集成企 业、物联网产品制造企业等单位进行岗位实习。

专业（技能）方向

专业（技能）方向

职业资格证书举例

职业资格证书举例

职业技能等级证书：物联网智能家居系统集成和应用、物联网安装调试与运维、物 联网工程实施与运维

继续学习专业举例

接续高职专科专业举例：物联网应用技术、工业互联网技术 接续高职本科专业举例：物联网工程技术、工业互联网技术 接续普通本科专业举例：物联网工程、计算机科学与技术

就业方向

就业方向

面向物联网安装调试员等职业，物联网设备安装与调试、物联网系统运行与维护、 物联网系统监控、物联网产品制造与测试、物联网项目辅助开发和售后技术支持等岗位 （群）。

对应职业（岗位）

对应职业（岗位）

其他信息：

主要学物联网概论、物联网硬件基础、无线传感网应用技术、RFID 应用技术、M2M 应用技术、物联网应用软件开发、Android 移动开发等。物联网应用技术培养具有从事WSN、RFID系统、局域网、安防监控系统等工程设计、施工、安装、调试、维护等工作能力的高端技能型人才。 物联网软件、标准、与中间件技术 ，《中间件技术原理与应用》，清华大学出版社，《物联网：技术、应用、标准和商业模式》，电子工业出版社，等教材。物联网产业发展的关键在于应用，软件是灵魂，中间件是产业化的基石，需要学习和了解，尤其是对毕业后有志于物联网技术发展的学生。 物联网的应用遍及各个领域，如：智能交通、公共安全、环境保护、智能检测等，涉及人类生产生活的方方面面。据有关预测，物联网全面应用的业务量规模将达到现有人与人之间通信量的30倍。 物联网专业主要就业于与物联网相关的企业、行业，从事物联网的通信架构、网络协议和标准、信息安全等的设计、开发、管理与维护，就业口径广，需求量十分大。学习物联网技术，是围绕这些发展方向来的。找准自己的方向，对接下来的学习会有很大的帮助！

城市形态及空间结构分析

——以郑州市为例

城市规划0902 祝相科 [1]5

城市形态是城市建设和规划的重要依据，城市规划者的城市形态理念直接决定了城市规划的效果，以致影响城市的总体布局、城市发展的综合效果、交通组织和城镇群的合理分布，甚至关系到城市生产、生活质量、城市改造、城市合理发展方向等一系列重大问题。

城市空间是各种人类活动与功能组织在城市地域上的空间投影，是城市建设与发展的载体，城市空间结构的研究是城市发展战略规划的核心内容，城市的区域分析、定位研究以及发展目标的实现等研究最终均要落实到空间上。因此，城市空间结构的合理性对城市的可持续发展也尤为重要。

有学者认为城市结构与城市形态互为表里，城市结构表现为城市发展中的内在的动力支撑要素，城市形态则表现为城市发展的外部显性的状态和形式。城市空间结构只是城市结构的一部分，表达的是要素在空间组合上的关系，这种关系即为城市相互作用。城市结构实际上既决定了城市形态，也最终决定了城市空间 结构。也就是说，城市空间结构就是能够通过城市相互作用体现为城市形态的那部分城市结构。

其实，目前对城市形态并没有形成统一的概念。纵观学者们对城市形态的理解和表述，从横的方面来看，城市形态具有物质和非物质两种表现形式，物质方面主要指城市各有形要素的空间布置方式，包括街道网的结构形式，各种功能的地域分异、城市土地利用模式和建筑环境以及中心城市和相邻城镇群组之间的空间位置关系和结构变化特征等；非物质的主要包括城市生活方式、文化观念和价值观念等所形成的城市社会精神面貌和城市文化特色。从纵的方面来看，城市形态并不是单一的，而是拼贴式的，是各个历史时期的文化积淀的汇合；城市形态不是一成不变的，它会随历史的变化而产生渐进式、碎片式的变化，通过这种渐变，既可以保持城市文化的延续，又能不断地更新。不过每一个不同时期，都会有一种反映时代特色的占主体的城市形态。

郑州市城市形态演变过程：

郑州市的城市形态经历

了“块状发展一点轴延伸一组

团分散-一体两翼”的过程，

城市的内部填充主要发生于

老城区与京广铁路线之间，井

向南北方向蔓延。而近20年

则是组团分散-一体两翼的转

变。并且随着城市规模的扩大，

两翼“生长臂”的不断延长，

中心城区的中心功能尤其需

要不断强化才能满足两翼生

长的要求。

郑州市道路网的形式：

郑州市的道路网属于方

格---环行---放射式，东西方向

的道路和南北方向的道路交

错纵横形成方格网状。东西

方向的主干道路从南到北依

次有航海路—陇海路—中原

路—建设路—金水路—黄河

路—农业路—东风路。南北

方向的主干道路从西到东依

次有桐柏路—嵩山路—大学

路—京广路—南阳路—文化

路—花园路—城东路—经三

路—东明路。这些东西方向

和南北方向的主干道路在城

中相交又围成环城路，比如农业路，桐柏路，航海路，经三路围成了一个环。南阳路，建设路，中原路又可以作为放射性道路。所以说，郑州市的道路网属于传统上的方格—环形—放射式。

铁路线成为城市发展的屏障，多年来形成了东西两片区交通自成体系，路网较为密集，空间相对独立，而两片区之间交通联系相对薄弱的城市道路胃架系统。铁路线成为制约城市发展的瓶颈，进而直接影响到两个片区空间的同步发展。城市道路网与城市用地形态相适应，组团间联系道路与城市对外交通结合，以放射性交通干道和快速环路将五个组团有机联系起来，形成了五环(一五环快速路) 九放射(九条放射干道) 的格局。各组团内部道路网，结合城市地处平原地区地形平坦的特征，道路网为较为规整的格网状。

郑州市土地利用模式：

郑州市地处中原，地势比

较平坦，属于平原型城市，其

城市土地利用应现出均质化发

展的态势，但是由于贯穿全国

的京广、陇海两大铁路干线交

汇于郑州，把郑州分为不均等

的四个象限，形成了如今典型

的双“V ”字型城市空间格局。

从而在很大程度上破坏了城市

土地利用的均质化，使得郑州

土地呈现出非均质化特征。郑

州市西部老工业基地的发展始

于国家计划经济时代的“一五”、

“二五”时期，企业的建设同

时带动了郑州市西部的城市建

设。然而，20世纪80

年代以来，多数国有企业日益衰退，昔日的经济地位每况

愈下。随着国家中部崛起战略的提出，郑州作为中国内陆的区域性中心城市，河南省和中原城市群乃至整个中部地区的发展对其提出了新的要求，郑州市政府根据城市发展的需要，开始了对郑州市西部老工业基地的大力改造。90年代以来郑州的商业中心主要是以二七广场地区为城市商业圈为中心，使得二七广场地区集交通、纪念、商贸功能为一身，这给城市核心地区的交通带来了很大压力，使城市中心的功能近乎瘫痪。随着城市的不断发展壮大，单中心的商业模式已不适合城市未来的发展趋势。经过长期的发展演变，城市的商业中心逐渐由单中心向多中心结构转化。目前城市的商业中心西部为碧沙岗公园，东部为紫荆山广场，城市中心为二七广场。这种多中心的商业结构大大缓解了城市中心的各种压力，使得二七广场地区的城市功能能够正常进行。京广、陇海铁路在郑州交汇，给郑州带来了繁荣，同时将郑州市分为东西两半，也成为城市发展的一个瓶颈。郑州火车站处于铁路交汇的核心部位，是整个城市的核心，地理位置十分优越。日前郑州火车站只有东出口，并依此形成了繁荣的火车站商圈和二七广场商圈。日前郑州火车站广场南北两侧设有两个公交枢纽站，多达40条的公交线路汇集于此，给火车站周围带来了巨大的交通压力。在城市建设上，郑州火车站东广场周围建筑密度过人，而火车站西侧的发展则无法与东侧同日而语，西侧地区多年来城市面貌未有大的改观，建筑物布局与建筑景观杂乱无章。铁路西侧的居民必须跨过铁路绕行才能到达火车站，这给居民的出行带来了很大的不便。火车站东西方在商业、交通、居住等方面都存在很大的反差。因此将根据郑州火车站西出口及西广场建设规划，对火车站周边地区实施有计划的综合整治，带动老城区更新改造，改善该地区的城市综合服务，全面提升城市整体功能。

郑州市城市发展轴演变：

51年政府就请哈雄文到郑州来进行考察，给郑州做规划。哈熊文做了一个斜线的道路，现在人民路

这一线，从火车站一直发

散出去，一条城市里的斜

路，一直通道现在大致花

园路口那带。这个设计在

空间建构上，显然是把火

车站作为一个城市空间建

构的原点，作为你城市交

通出发的一个起始点。哈

熊文把火车站、二七广场

串起来的做法，实际上是

古典城市主义一个很常见

的做法。规划在城市景观

上力图建构以二七塔为极

点（底景）的贯通火车站

地区、老城区和未来的行

政区的宏大景观轴线。这

一景观轴线的起点是给郑州带来新的发展机遇的铁路及其标志物（与经济有关），终点则是新政权的行政区（与政治有关）。50年代是中国的全面经济建设的时期，哈雄文这个设计更多的考虑了新的城市空间意义体系的建构的问题，

对工业进一

步的安排，实际上考虑的并不充分。在这个基础上，经过一系列人的研究，在1954年形成了这样一张图纸，在铁路以西有一个非常大面积的建设，同时取消了哈雄文的这个斜向的道路，变成了这个南北向的方格网的格局。但是他仍然保留了从紫荆山一直通道火车站附近的这样一个斜向的轴线，这个轴线在当时城市设计的角度来看，是塑造郑州基本空间形象的一个要点，所以是所有设计人都坚持的东西。

1987年以后城市化地域外向扩展显著。随着城市的发展，城市的生产、生活和服务功能进一步加强。工业用地沿原工业区外围扩展。城市用地结构也相应发生了变化。服务功能在城市各项功能中的地位上升，居住用地和科研用地向城市东、东北和西南方向均有较大规模的扩张，城市用地沿原建成区边缘向外扩展，尤以生活居住用地向东北、西南方向的扩展最为显著。城市形态近似团块状，向外扩展势头迅猛，城乡之间用地矛盾激化，城市绿地受俊。第一，交通线路的延伸成为城市化地域扩张的先导。第二，居住用地向城市东北和西南方向蔓延，城市发展轴间用地被填满并凸出。第三，学术、科研机构用地最先向外扩展。 1987年以后，大量学术、科研机构在距离建成区较远的郊区建成，这些机构占地面积较大，主要沿交通线分布，充当了城市化地域扩展进程的先锋。第四，城市内部地域结构的演化，促进了城市化地域的扩张。在市场机制调控下，城市地域结构日趋合理，各种功能用地按其付租能力高低重新分布，以二七塔为核心形成了中心商业区，原来位于市区中心的工厂、企业出现外迁倾向，纷纷从建成区内部向郊区迁移。

郑州市空间结构特性：

总体特征：

中心城区呈现由单核心空间格局向双核心空间格局演化的特征。2003年郑东新区的开发建设对城区整体空间结构具有调整促进作用 即促使中心城区从传统的以二七广场为单核心的空间格局向以二七广场和郑东新区为双核心的空间格局演化 并因此为一系列的新兴城市功能发展提供了新的空间，同时，也为一些传统城市功能的演进拓展了空间。

V 型结构特征：

呈斜向切入城市中心的双“V ”字型铁路骨架奠定了郑州市特有的结构特征 东北、西南象限地势开阔，西北、东南面积较小。市中心城区以核心组团加外围功能组团的空间布局结构模式，通过环路加放射性路网等交通设施与之相连 其间用生态绿地隔离，形成既相对独立又有机联系的城市组团。

用地特征：

以京广、陇海两大铁路为界 城市的土地利用沿铁路线逐渐展开 城市逐步形成双“V ”字型产业带的用地特征 其内侧为城市工业及铁路发展用地 外侧为城市生活发展用地。由于铁路长期阻隔带来的交通不便，造成双“V ”字型内侧的产业带发展相对滞后。但郑州中心城市近20年来的用地扩展偏重在西北和东南方向，即重点是在高新技术开发区和经济技术开发区建设引起的用地增长上经历了外部扩展—内部填充—外部扩展的循环过程。

交通特征：

双“V ”字型铁路影响着城市内部交通。随着城市的发展 双“V ”字型铁路造成跨越铁路的通道高峰小时交通饱和度高，目前联系城市西南、东北两大象限仅有三个通道，分别为建设路" 金水路、中原路" 正兴街和陇海路，很难满足日

益增长的交通需求。中心城区道路网络结构基本围绕火车站和二七广场形成了单中心环状放射的路网布局，郑东新区的路网布局主要围绕CBD 形成环状放射路网。

在郑州市城镇体系规划中，致力打造郑州市“一心四城，一带两轴”特色的空间结构体系。

一心：指郑州市域的城镇密集区。包括中心城区、郑汴—中牟组团、上街—荥阳组团和航空港组团，这是市域空间结构的核心地区。

一带：是指

沿310国道、陇

海铁路等交通干

线上，由中心城

区、郑汴—中牟

组团、上街—荥

阳组团、巩义市

及沿线城镇所构

成的城镇发展带，

是市域经济联系

和城市空间拓展

的主轴线。

四城：指巩

义、新郑、新密、

登封四个二级中

心城市。

两轴：南北发展轴由沿京广铁路、107国道的城镇构成，同时与市域的东西发展带，共同构成中原城市群“十”字形空间结构的核心；市域南部的东西发展轴由登封、新密和新郑等城镇依托省级交通干线构成。

随着郑东新区和高新技术开发区的大规模建设，城市空间脱离老城区形成向外跨越式发展的趋势，进而拉人了城市的框架，城市由摆脱摊大饼蔓延发展，进而确立了多组团、圈层式发展的新模式。近期郑州市实施“四个一”(一区一城一环一路) 工程，对郑州城市发展和空间布局产生深远的影响。其中，一区指加快郑东新区建设，是加速城市化、构筑现代化大都市框架、提高郑州在全国区域中心地位的具体行动；一城指以人学城建设为契机，全面提高郑州市科技创新与文化中心地位和城市品位、大力促进第二产业发展思路的重要举措；一环指环城快速路和绕城高速公路建设，环路建设对建立城市快速交通体系、完善市区环形加放射的道路系统增强交通枢纽的功能、发挥郑州市交通优势作用巨大不仅有利于缓解过境交通压力，同时改善郑州市区因铁路分割形成的不同发展组团之间的交通联系；一路指郑少洛高速公路，该路的建成投运对于郑州市城乡一体化网络发展意义重大。以上项目的实施，更有力的奠定了郑州城市形态由中心组团带动周围四个组团和谐发展的模式。自此城市空间结构发生了根本性的变化。

物联网是互联网基础上的延伸和扩展的网络。
将各种信息传感设备与互联网结合起来而形成的一个巨大网络，实现在任何时间、任何地点，人、机、物的互联互通。物联网的基本特征可概括为整体感知、可靠传输和智能处理。
物联网的应用领域涉及到方方面面，在工业、农业、环境、交通、物流、安保等基础设施领域的应用，有效推动了智能化发展，使得有限的资源更加合理的使用分配，从而提高了行业效率、效益。在家居、医疗健康、教育、金融与服务业、旅游业等与生活息息相关的领域的应用，从服务范围、服务方式到服务的质量等方面都有了极大的改进，大大提高了人们的生活质量。

物联网的体系结构可以分为感知层，网络层和应用层三个层次。

感知层。是物联网发展和应用的基础，包括传感器或读卡器等数据采集设备、数据接入到网关之前的传感器网络。感知层以RFID、传感与控制、短距离无线通信等为主要技术，其任务是识别物体和采集系统中的相关信息，从而实现对“物”的认识与感知。

网络层。是建立在现有通信网络和互联网基础之上的融合网络，网络层通过各种接入设备与移动通信网和互联网相连，其主要任务是通过现有的互联网、广电网络、通信网络等实现信息的传输、初步处理、分类、聚合等，用于沟通感知层和应用层。目前国内通信设备和运营商实力较强，是我国互联网技术领域最成熟的部分。

应用层。是将物联网技术与专业技术相互融合，利用分析处理的感知数据为用户提供丰富的特定服务。应用层是物联网发展的目的。物联网的应用可分为控制型、查询型、管理型和扫描型等，可通过现有的手机、电脑等终端实现广泛的智能化应用解决方案。

资料拓展：

物联网的整个结构可分为射频识别系统和信息网络系统两部分。射频识别系统主要由标签和读写器组成，两者通过RFID空中接口通信。读写器获取产品标识后，通过internet或其他通讯方式将产品标识上传至信息网络系统的中间件，然后通过ONS解析获取产品的对象名称，继而通过EPC信息服务的各种接口获得产品信息的各种相关服务。整个信息系统的运行都会借助internet的网络系统，利用在internet基础上的发展出的通信协议和描述语言。

因此我们可以说物联网是架构在internet基础上的关于各种物理产品信息服务的总和。从应用角度来看，物联网中三个层次值得关注，也即是说，物联网由三部分组成：一是传感网络，即以二维码、RFID、传感器为主，实现对“物”的识别。二是传输网络，即通过现有的互联网、广电网络、通信网络等实现数据的传输与计算。三是应用网络，即输入输出控制终端。

这个问题我来回答一下吧，关于物联网如何打造智慧城市的问题，物联网可以联系到整个城市的方方面面，可以进行统一规划管理，集中决策，进行自动规划，所以叫做智慧城市，具体主要包括就是交通调度、城市各种数据检测、安全监管、应急处置、物流管理、政府工作、医疗卫生、消防环保、智慧园区和教育等等，接下来详细阐述。

整个智慧城市里面最重要的可能就是智慧交通，城市越来越大，车辆人口越来越多，拥挤堵车是常态，所以智慧城市的第一步就是要打造实时自动调度的交通系统，能够对交通复杂区域进行合理规划，在高峰时期合理调度车辆和路线，这就需要对全市的车辆进行登记，安装物联网设备，同时，对整个城市主要交通节点进行检测和车流量分析，反馈给决策系统做出调度决策，保证整个城市是交通调度。

第二个方面就是城市各项参数检测监管，包括温度湿度，气压，各种污染物，以及天气预警，实现整个城市的各项参数可视化，在各大主要区域进行展示，参数异常就进行预警派人处理。这里面同样包括消防，对整个城市是建筑进行监测，安装各种物联网系统，实时检测分析，出现问题能够讲预警信息直接传输到所有相关部门，进行应急处理。接着就是智慧应急处理，那就是城市在紧急时候进行全城管理，为紧急事件让步，这就需要政府的数字化办公，能够及时的收到应急事件并启动统一管理。

大城市有一个问题就是流动人口多，不好进行管理，智慧城市在物联网时代应该借助物联网系统对流动人口加强监测，主要就是开发物联网设备，在主要路口进行人员跟踪识别，信息录入数据库，并进行大数据比对，可以对高危人群进行监测，需要的时候可以利用这个信息。这个不仅仅是智慧城市的一部分，更是智慧园区、社区的一部分。在教育方面，大家都知道教育资源发布是极其不均衡的，在物联网时代，借助5G高速低延迟的特点，可以借助智慧教育系统，实现优质教育资源全城共享，促进公平公正的教育事业。主要技术就是物联网、云计算和大数据分析，涉及到传感器网络布局、数据传输、调度算法、决策算法等等方面。

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