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第1篇：物聯網基本工作原理范文

關鍵詞：RFID；自動識別；電子標簽；接口協議

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.09.177

1 引言

FID（射頻識別）技術來源于電磁感應現象，在20世紀80年代飛速發展，由于這項技術具有自動識別的能力，今年來發展也很迅猛。其技術的發展已經趨于多功能化。目前，多種已經投入實用的自動識別技術都與射頻識別技術相關，但是這些技術還是有一些區別的，例如：核心工作原理、電磁波的工作頻率和整個系統的技術特點以及系統所應用的相關技術標準還是不同的[1]。一個典型的射頻識別系統由以下三部分組成，即電子標簽、讀寫設備和后臺數據處理系統。以上三部分的核心器件是電子標簽。

2 射頻識別中的電子標簽技術

射頻識別中的標簽按工作原理可以分為主動式、被動式和半主動式三種。

2.1 被動式

射頻識別中的被動式電子標簽為常見標簽，其特點是內部沒有供電電源。這種電子標簽依靠接收到的電磁波驅動內部的集成電路工作，而接受到的電磁波是由射頻識別讀取設備發射出來的。如果電子標簽接收到的信號強度足夠，就可以驅動內部電路向讀寫設備發送數據。這些數據通常有全球唯一的ID號以及電可擦寫只讀存儲器中的預置數據[2]。由于被動式電子標簽價格低廉、體積小以及無需專用電源供電的特點，因此此種標簽占了主要市場份額。

2.2 半主動式

半主動式標簽的出現與主動式標簽的一些缺點有關。被動式標簽的天線除了接收讀寫設備發射的電磁波來驅動內部基礎電路外，還要通過將天線的阻抗切換來將電信號回傳來產生數字信號。要提高回傳效率，天線的設計很重要，必須處于短路開路間，但是這樣處理又使得回傳信號發生反射無法傳送到讀寫設備。半主動式標簽的結構與被動式標簽類似，但是在內部多了一個微型電池給內部集成電路供電使得集成電路處于正確得工作狀態[3]。與被動式標簽相比，半主動式標簽的響應速度更快，傳輸效率更高。

2.3 主動式

主動式標簽內部具有微小內部電源給內部集成電路供電并且產生對外電磁波以被讀寫設備接收。由于內部獨立電源產生的電磁波信號強度足夠，主動式標簽具有較長的發送距離和較大的存儲容量來存儲讀寫設備發送來的一些信息。

射頻識別技術由一套完整的設備組成，這些設備的核心是電子標簽，電子標簽由存有代碼識別能力的大規模集成電路處理器芯片和發射接收天線組成，目前主要是無源式。使用的時候由接收天線接收讀寫設備發送的電磁波信號。除此之外還有讀寫器和后臺服務器系統。

在超市比較流行的條碼技術與RFID相比缺點很多，RFID技術的優點很多，如存儲容量大，發射距離長，信息安全度高，適應環境能力強，最重要的是可以一次性讀取多個標簽。缺點也明顯，如目前的生產成本高，但是隨時技術的發展和使用量的增加可以大大降低使用成本[4]。

相對也有缺點，就是建置成本較高。不過透過該技術的大量使用，生產成本就可大幅降低

3 結束語

射頻識別技術今年來成為了物聯網技術的核心和熱點，伴隨著相關技術的長足進步如微型集成電路的發展，微型智能電子標簽得到了發展，其在超低功耗集成電路上的進步為超低功耗電子標簽的發展創造條件。被動式電子標簽沒有電池，由接收讀寫器發射的電磁波信號從而獲得電路所需的能量，這類線圈工作距離較近，且只能單向通信，使用的局限性較大，而主動式電子標簽不但具備被動式電子標簽的所有特性，而且還具有較長的讀取距離，全雙工通訊，使用壽命較長，性能更好等優點[5]。 物聯網技術中，RFID可以對物體實現透明化追蹤、通信與管理，是實現物聯網的基本技術。RFID與智能網絡等技術相結合，可以實現遠距離物體的跟蹤與信息的共享，從而賦予物體的智能，實現人與物、物與物的溝通對話，最終構成聯通萬事萬物的物聯網。

參考文獻：

[1]黃玉蘭.物聯網射頻識別技術（RFID）與應用[M].北京.人民郵電出版社，2013：101-103.

[2]黃玉蘭.物聯網-射頻識別（RFID）核心技術詳解[M].北京.人民郵電出版社，2010：140-142.

[3]董麗華.RFID技術與應用[M].北京.電子工業出版社，2008：79-81.

[4]陸永寧.非接觸IC卡原理與應用[M].北京.電子工業出版社，2006：93-95.

第2篇：物聯網基本工作原理范文

【關鍵詞】主題化教具 物聯網教學 應用

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）36-0111-02

21世紀以來，互聯網迅猛發展，學生對互聯網的學習、娛樂、交流等功能有一定的體會。被視為互聯網的應用擴展的物聯網概念正式提出近十年歷史，應用創新是物聯網發展的核心，在于物體間的通信，以及相互間的在線互動，這是一項很難想象的技術進步，但正逐漸展現在我們眼前。學生或多或少地接觸過物聯網，如運用手機“我查查”比價等，卻不知道這就是物聯網的應用?！拔锫摼W”對學生而言，是一個全新的概念，概念的構建需要一步步累積，由表層到內涵逐步豐富，在了解其基本含義的基礎上，才能理解其特征，領會其應用。

創想是小學高年級段的實踐主題，旨在引導學生通過小組合作嘗試用傳感電子創意設計智能模塊及組件、瘋狂的畢加索、3D造型模塊進行創意設計未來的設施，教室、客廳、游藝室……了解傳感電子設備的工作原理，認識電子元件，完成拼裝，創意搭建外包裝，實現各項功能，初步形成物聯網概念，在動手實踐、合作探究過程中具有自主觀察、自主質疑、自主探索、自主評價與處理信息的能力。拓展思維空間，樹立創新意識、合作意識，提升科學素養，體驗科技與藝術相結合的魅力。

如何在教學中達成預期的目標呢？嘗試以教師創意作品――創想圖書館為抓手，立桿示意，融會貫通。

一、創想圖書館的設計

創想圖書館主要分為三部分：整體外觀搭建、傳感電子設備創意設計、瘋狂畢加索設計與繪畫。

1.整體外觀凸顯地域情懷

圖書館整體為輪船造型，源于生活在海邊的孩子們對船那份別樣情懷，給予學生生活的構建，更具有親切感，更易于學生接受。這是運用3D造型模塊進行搭建的。

2.傳感設備貼合主題特點

根據圖書館的特點，選擇了四種電子傳感設備進行融合：

（1）Meme卡：這是用身份證號作為編碼的身份標簽，入館、室、區的通行證，進館刷卡，同時人流量計數器數字進一，便于統計和管理。

（2）紅外線感應燈：圖書館內全部采用紅外線感應燈，當需要查找圖書、瀏覽閱讀，范圍內的燈自動打開，人離開后，燈自動關閉。

（3）迷你音箱：每一個書架上都有一個圖書信息查詢器，書架所有圖書信息都在上面，通過聽取圖書概要，選擇需要的圖書。

（4）防盜報警器：閉館了，防盜報警器開啟，以策安全。

3.畢加索注重創意互動

瘋狂的畢加索也是利用3D造型模塊進行外觀造型，將電子元件進行組裝后，因為有輪子、水彩筆，觸發紅外線感應器，小車運行，畫出圓形，在這個基礎上再進行未來圖書館的創意繪畫，是一個可互動的設備。

二、創想圖書館的使用

這件教具是一件綜合性的示范作品，具有可反復拆卸、組裝的特點，學生也可操作、使用，在學生物聯網概念的形成過程中起到層層推進的作用。

1.情境激趣，初識物聯

以一段學生在創想圖書館愜意閱讀的情景短片作為開課，學生對短片中圖書館中強大的智能設備興致勃勃，趁勢而動，實物展現創想圖書館，請同學們親自進行功能操作，對傳感設備產生濃厚的興趣。追問學生：生活中發現哪些地方還用到了傳感設備？因為有直觀的感知體驗，學生結合生活經驗舉出許多身邊的傳感裝置：自動洗手機、烘干機、煙霧報警器、停車場監控……認識到物聯網中的“物”是智能的物，正是這樣的電子傳感器、電子標簽、條形碼、二維碼等才使這些物擁有“理解、傳輸信息的能力”，從而成為智能的“物”，理解物聯網的目的是為了方便識別、管理和控制。

2.拆件破館，探尋物聯

讓學生親手拆掉創想圖書館，這個“破壞”的過程，學生知道運用3D造型模塊進行外觀搭建時鉚釘的連接、拆卸方法，開始一些“老實”孩子用手去掰離鉚釘，沒幾下，小手就疼了，“偷懶”孩子見此低頭到處找東西，試著用配備的扳手來起，自然輕松起下，得意之余發現這兩種方法起下的鉚釘是不一樣的：前者分離，后者仍為一體，再要連接模塊時，前者極易松離，后者一步到位，且十分穩固，再也沒有“出力不討好”的了，方法基本掌握；探究瘋狂畢加索“三點成面”的基本原則，這是“畢加索”作畫的基礎，學生在拆裝后自然懂得此法則的重要性。學生親自經歷了探究的過程，獲得了方法，內化為技能。

在初步感知物聯網后，學生對物聯網的認識僅僅停留在概念層面，借助于“破壞”的過程，學生探知傳感設備組裝原理：感知―傳輸―處理，再將其與“人處理信息的過程”相類比，得出物聯網“全面感知―可靠傳輸―智能處理”三個基本特征，變抽象為形象，從而深刻理解物聯網工作原理。

3.智慧構建，展望物

出示套盒，30多種元件、配件，組成十幾種電子設備，學生亦就欣然接受，信手拈來了。接下來小組設計“創想XXX”思路開闊、創意無限，紛紛以未來物聯網工程師的身份大展身手?！皠撓胛业慕淌摇?，擁有穿衣級別提示、智能監測預警、無線紅外布防、遠程控制電器等功能；“創想多功能桌椅”配備萬向輪、感應鎖小書柜、可翻折書板、紅外坐姿提醒裝置等；“創想會說話的小藥箱”，語音說明所吃藥品名稱、數量、性質等，感應燈自動點亮……心中有藍圖，天地更廣闊，基于智慧生活的構建，讓學生在現有生活的基礎上，創意未來生活，在展示、交流、辯論的后，學生深度感受“物聯網”給人們生活帶來的便捷。學生滿懷憧憬，并朝著這個方向努力，立志將創意變為現實，創客的種子悄然萌發，著眼于學生的終身發展。

三、主題化教具的作用

1.借助主題化教具，創設一體化情境，實施浸潤式教學。情境式教學是綜合實踐活動課程教學常用的教學手段，情境的創設引起學生的學習興趣，提高學習主動性，增加學習趣味性。借助創想圖書館這一情境，由點及面展開教學，為抽象的物聯網這一新生概念賦予具體情境，同時將這一情境貫穿于整節課，使得課堂教學結構更趨于完整，首尾呼應渾然一體，實現了浸潤式教學。

第3篇：物聯網基本工作原理范文

關鍵詞：RFID；零售店管理；Smart210；C/S架構

中國服裝行業在信息化智能管理方面明顯落后于發達國家[1]。超高頻無線射頻識別技術（RFID）作為條形碼技術的無線版本，不但具備自動錄入和快速處理等功能，還有抗惡劣環境、讀取距離遠和存儲數據容量大等優勢，把該技術應用到服裝零售店管理系統中可以大大提升管理質量。

1 RFID工作原理

1.1 RFID分類

射頻卡通常有以下幾種分類。按標簽卡供電方式分為有源卡和無源卡[2]。無源卡體積小，價格低廉，使用壽命長；按照閱讀器發送時所使用的頻率又分為低頻射頻卡（30kHz-300kHz）、高頻射頻卡（3MHz-30MHz）和超高頻（300MHz-3GHz）射頻卡，其中低頻系統主要應用領域有門禁控制、一卡通和動物監管等；高頻卡也可用于門禁控制系統中，同時更適合需要傳輸大量數據的系統；超高頻系統主要應用在高速運動和遠距離讀寫的場合，比如高速公路自動收費系統，一般讀寫距離可以達到3-10m。

1.2 RFID基本組成

一套完整的RFID系統，是由讀寫器（Reader）、電子標簽（Tag）和天線（Antenna）系統三個部分組成，圖1給出了無源RFID系統的組成框圖。

圖1 無源RFID系統的組成框圖

1.3 RFID工作原理

RFID技術的基本工作原理是：標簽進入磁場后，由天線產生的磁場給卡片提供能量；讀卡器通過對發射的磁場調制信號對標簽卡片操作；標簽卡接收從讀卡器獲得的信號，改變標簽卡自帶天線性能，來影響RFID讀卡器，并把標簽卡里的信息傳給讀卡器。這個技術叫能量發射，或者叫負載調制，其優勢就是標簽卡片不消耗能量，這種無源型標簽就可以進行讀寫。無源式標簽具有永久的使用期，更適合頻繁進行讀寫數據的場合，可以支持永久性的數據存儲和長時間的數據傳輸。本設計采用工作頻率為902MHz～928MHz的 RFID頻段，它能很好地支持標簽格式的射頻卡工作。

2 系統開發環境

2.1 Smart210嵌入式開發平臺

Smart210是高性能的Cortex-A8核心板，它們由廣州友善之臂生產。采用三星S5PV210作為主處理器，運行主頻可高達1GHz，S5PV210內部集成了PowerVR SGX540 高性能圖形引擎，支持3D 圖形流暢運行；底板上集成聲卡和網卡，可播放1080P大尺寸高清視頻，流暢運行Android， Linux和WinCE6等高級操作系統，適合開發高端物聯網終端，廣告多媒體終端，智能家居，高端監控系統，游戲機控制板等設備[3]。

2.2 Qt Creator用戶界面

本系統前臺用戶界面基于Qt這個跨平臺的C++圖形庫來完成，顯示用戶界面開發庫狀態，它最早由挪威的TrollTech公司于1992年開發的。Qt圖形界面開發平臺可進行嵌入式系統應用程序和桌面系統應用程序的開發，支持Windows、Linux/X11、Mac OS X等操作系統。

2.3 My SQL5.6 數據庫

本設計后臺數據庫基于My SQL5.6，存放服裝信息數據，并用作事實庫、規則庫、動態數據庫來存放事實及中間結果等。My SQL5.6是瑞典MySQL AB公司開發的一款精巧的SQL數據庫管理系統，雖然它源代碼不開放，但是仍然可以在某些情況下自由使用。由于其功能強大、靈活度高、應用編程接口（API）豐富，受到了軟件愛好者甚至是商業軟件用戶的青睞。他采用C和C++語言編寫，可以使用多種編譯器進行編譯，所以源代碼可移植性非常好。

3 管理系統結構

零售店RFID管理系統硬件結構布局如圖2所示。本系統采用了13.56MHz的RFID頻段，讀卡器芯片使用CLRC632，射頻卡使用無源型標簽卡。在庫存和零售區域都安裝上了射頻天線，提取庫存的數量信息和位置信息，便于對衣服的統計和查找。服裝零售店門口采用RFID閘門，做到在不增加其他成本的基礎上，有效預防偷盜。

4 系統功能調試

本系統可以實現貨品出入庫、盤點和結算等功能。對于服裝零售店來說，盤點是工作強度最大的一項內容，圖3給出了服裝分類盤點的功能的用戶界面，點擊各項后，就可以查詢到該區的庫存及誤放服裝，比如點擊上裝，就會出現圖4所示界面，使店長及時了解庫存動態及誤放服裝所在區域。

5 結束語

本設計將RFID技術應用到服裝零售店的管理中，實現了服裝入庫、防盜及結算管理，尤其是實現批量式、無接觸貨品盤點，這極大地減輕了店員的勞動強度。由于選用了嵌入式系統作為開發平臺，系統穩定性好。

參考文獻

[1]黃珍珍，張鴻志.服裝零售終端信息管理系統的研究[J].浙江紡織服裝職業技術學院學報，2016（2）：72-76.

[2]王宇鵬，侯林.無源標簽技術在井下人員定位系統中的應用[J].現代電子技術，2010（5）：25-27.

第4篇：物聯網基本工作原理范文

隨著市場環境不斷改變，貨品周轉周期越來越短，多品種小批量的生產方式對倉庫設備管理提出了更多要求。與此同時，計算機技術也給傳統的倉庫設備管理帶來了許多革新。本文從物聯網技術入手，重點介紹了倉庫設備管理系統中應用最多的條碼識別技術和RFID技術。

關鍵詞

物聯網；倉庫設備管理；條碼識別技術；RFID；技術傳統的倉庫管理大多是利用紙質文件以手工的方式完成，作業效率很低且出錯率高。隨著計算機技術和信息技術的發展與普及，越來越多的企業已經逐步應用一些信息化倉庫管理系統，給倉庫設備管理帶來了很多便利。

1物聯網概述

當前對物聯網還沒有統一的定義，一般可以將物聯網簡單的理解為“物物相連的互聯網”?；ヂ摗⒅悄芎拖冗M是物聯網的重要特征。物聯網的系統架構大致可以分為三層：首先是以射頻卡、二維碼、傳感器為主的傳感層，主要功能是對“物”的識別和信息的智能采集；然后是網絡層，主要功能是將感知層所獲得的的數據在一定范圍內進行傳輸和計算；最后是應用層，主要功能是將網絡層傳輸的數據進入各類信息系統進行處理，并通過各種設備與人進行交互。物聯網技術包括射頻識別（RFID）、條碼識別技術、WSN、全球定位系統、移動網絡、行業應用軟件等。倉庫設備管理系統中應用最多的物聯網技術是條碼識別和RFID技術，以下就條碼識別和RFID技術做進一步分析。

2條碼識別技術在倉庫設備管理中的應用

條形碼是由寬度不等的若干黑條和空白按照一定規則編制成的用以表達特定信息的圖形標識符。條形碼技術最早產生于二十世紀四十年代的美國，并在七十年代得到實際應用和發展。我國自八十年代末期引入了條碼技術并將其首先應用于郵電、圖書和物流管理領域。目前，條碼技術已廣泛應用于國民經濟的眾多領域?；跅l碼識別的倉庫設備管理系統在運行前，需用條碼打印機將經過編碼唯一標識的條碼打印在貨品上，同時將條碼和貨品對應關系的信息錄入到倉庫管理數據庫系統。在倉庫管理過程中，當條碼掃描設備掃描條碼時，計算機系統能夠依據所采集的條碼信息在數據庫中找到對應的貨品信息，并對查詢到的貨品信息進行處理。

3RFID技術在倉庫設備管理中的應用

RFID（射頻識別）技術是一種基于無線射頻原理無線通訊技術，它以大規模集成電路和無線通信技術為核心，利用RFID讀寫器發射的射頻信號驅動電子標簽電路發射其存儲的編碼信息，并通過對編碼信息的讀取，來識別電子標簽所代表的對象，從而獲取標識對象的相關信息。目前該技術在制造、物流管理行業已經大規模應用。RFID系統一般是由電子標簽、讀寫器和計算機處理系統三部分組成。電子標簽又稱射頻卡，其依附于被標識對象。電子標簽是射頻識別系統的數據載體，每個電子標簽均包含唯一標識的電子編碼。一般依據工作方式的不同可將電子標簽分為有源電子標簽和無源電子標簽。有源電子標簽，即內部包含電源的電子標簽。這種電子標簽不僅可被讀取而且可寫入數據，其可被識別范圍較大，但缺點也很明顯：體積大、價格偏高而且壽命也較短。讀寫器是利用射頻識別技術讀寫電子標簽信息的設備。它的主要功能是利用射頻識別原理采集電子標簽內的編碼信息，同時通過數據接口模塊將采集到的編碼信息傳輸到計算機處理系統進行處理，并將處理結果反饋至讀寫器。計算機處理系統的主要作用是對讀寫器傳輸的數據進行處理和存儲，并根據應用軟件的需求對讀寫器進行管理。為了便捷高效的對數據進行處理，一般在計算機處理系統中安裝RFID中間件程序，將讀寫器傳送的數據進行初次處理后傳遞給應數據庫做進一步處理。RFID系統的基本工作原理為：讀寫器通過射頻天線發送一定頻率的射頻信號，當事先經過發卡程序與數據庫綁定的電子標簽接收到讀寫器所發出的射頻信號后會產生感應電流，電子標簽憑借感應電流所獲得的能量將存儲在芯片中的編碼信息經由標簽內置天線發送出去；讀寫器接收從電子標簽發送來的信息并將其解碼后送至計算機處理系統進行處理，計算機處理系統根據邏輯運，算識別該標簽身份，針對不同的設定做出相應的處理，最后發出指令信號控制讀寫器完成不同的讀寫操作。

4RFID技術的優勢

鑒于各種識別技術的工作原理和倉庫設備管理的特點，將RFID技術應用于倉庫管理中將在以下幾個方面比條碼識別技術更據有優勢：

4.1節省運行成本一方面電子標簽可多次重復利用，條形碼一般為一次性使用，且每次使用均要消耗一定的紙張，因此，從長遠的角度考慮，電子標簽的使用成本比條形碼更低；另一方面條形碼的數據采集必須在條碼掃描器與條形碼相對靜止的狀態下進行，這樣易造成倉庫作業的中斷，而RFID技術可在倉庫作業不中斷的情況下連續、準確地對移動中的物體進行非接觸快速識別，這樣很明顯能夠加快庫存業務的處理速度。

4.2環境適應性一般來說，倉庫作業頻繁且環境復雜，條形碼在倉庫作業過程當中極易被弄臟或破損，而射頻卡卻不易磨損，抗摔打能力強，即使在環境惡劣的倉庫環境中也能正常使用，能夠最大限度的保證信息的讀取效果。

4.3穿透性能好倉庫作業中有相當一部分的貨品是被塑料、紙張、木材等非透明、非金屬材質的物質以包裹的形式進行運輸的，RFID可以在不打開包裹的情況下輕易的讀取包裹里面的貨品信息，簡化了操作步驟，而條碼識別技術卻無法做到這一點。總的來說，在倉庫管理中，RFID具有許多條碼等其他識別技術所不具備的優勢，它的應用將大大提高倉庫作業效率，最大限度的降低倉庫作業成本。

5結語

倉庫設備管理目前占據著舉足輕重的地位，在追求效率和質量的今天，倉庫管理能否保證進貨、庫存管理和發貨的有效進行將直接關系到企業自身的競爭力，本文重點論述了倉庫設備管理系統中應用最多的條碼識別和RFID技術，希望對于實際工作有所幫助。

參考文獻

[1]萬建臣,付輝.基于物聯網技術的煤炭設備倉儲管理系統的應用研究[J].煤炭技術,2013,05:280-282.

[2]徐立玲,袁雅莉.基于物聯網技術的快運物流倉庫管理優化——以S快運公司為例[J].物流技術,2014,24:32-35.

第5篇：物聯網基本工作原理范文

關鍵詞：物聯網 城市交通管理智能交通管理系統 RFID 技術

物聯網智能交通系統

中圖分類號：U121 文獻標識碼： A 文章編號：

0 引言

交通是城市的命脈，是城市的基本功能之一。交通對城市拓展、經濟增長和社會進步起到了決定性的作用，快速、便捷、舒適、高效的城市交通系統，是增強城市綜合競爭力的重要因素，是提高廣大市民生活質量的迫切需要，也是城市交通管理者追求的目標。隨著經濟的發展，城市車輛日益增多，城市交通問題日益嚴重，現有的交通管理系統已不能滿足城市發展的客觀要求，則就迫切需要采用新的管理方法和科技手段提高城市交通管理智能化水平。而物聯網的出現為實現這一目標提供了契機。物聯網技術可以夯實交通管理科技基礎，全面提升交通管理智能化水平，提高交通管理效率。

1物聯網概述

1.1 物聯網概念

物聯網（Internet of Things）是指“物物相連的互聯網”，即把所有物品通過射頻識別等信息傳感設備與互聯網連接起來，實現智能化識別和可管理的網絡。它有兩層含義: 第一，物聯網的核心和基礎仍然是互聯網，是在互聯網基礎之上延伸和擴展的一種網絡; 第二，其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間的信息交換和通信。從技術角度理解，物聯網是通過射頻識別( RFID) 裝置、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網相連接起來進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡[1]。

1.2 物聯網體系架構

物聯網在體系結構上可分為感知、網絡和服務應用3 個層次。感知層包括二維碼標簽和識讀器、RFID標簽和讀寫器、攝像頭、GPS、傳感器、終端、傳感器網絡等，主要是實現實體的信息獲取，即通過各種傳感設備采集實體信息; 網絡層包括通信與互聯網的融合網絡、網絡管理中心、信息中心和智能處理中心等，主要完成信息的傳遞、融合和處理，將采集到的數據通過通信網絡傳輸到互聯網; 服務應用層主要是與行業需求相結合，實現廣泛的智能化[2]。

1.3 RFID 概述

RFID技術是一種利用射頻通信實現的非接觸式自動識別技術， 其特點為:非接觸式雙向通信，具有定位，長期跟蹤管理及可全天候信息采集等優點，且受環境影響較少。RFID技術與互聯網、通訊等技術相結合，可實現全球范圍內的物品跟蹤與信息共享。RFID是一種利用電子標簽進行數據采集的信息識別系統，RFID一般由3部分組成: RFID閱讀器，電子標簽( RFID卡) 和天線，電子標簽是RFID系統的數據載體，其一般安裝在機動車擋風玻璃或機動車車牌上，天線用于射頻信號的發射和接收。

RFID工作原理[3]為: 當裝有RFID電子標簽的機動車駛入 RFID閱讀器所發射的頻域范圍內時，由RFID閱讀器發出的信息通過天線發送加密數據載波給電子標簽，電子標簽的發射天線工作區域被激活; 同時電子標簽將加密的載有目標識別碼的高頻加密載波信號采用某種調制方式經卡內高頻發射模塊發射出去，從而將電子標簽本身所攜帶的信息傳送到RFID閱讀器，閱讀器接收并解碼，并提取出可用的識別碼再傳送到后臺進行處理，完成預先設定的功能。RFID 工作原理如圖1所示：

圖1 RFID 工作原理

Figure 1 Working principle of the RFID

2城市交通管理

2.1 我國目前的城市交通管理現狀

改革開放20年，城市公共交通隨著社會經濟的高速發展，得以相應的發展，城市居民的出行逐步改善。但長期以來，城市公共交通沒有明確的發展政策，一定程度上影響和制約了經濟發展。中國作為一個經濟持續高速增長的發展中國家，城市公共交通的定位，是一個值得認真研究的問題。進入80年代以來，我國城市的經濟貿易和社會活動日益繁忙，城市交通發生了前所未有的迅速增長，傳統的道路交通設施已經不能適應現代社會的需要。當前，我國城市特別是大城市的交通問題極其嚴重，如果不能得到有效解決和根本治理，必將對我國經濟的持續、快速、健康發展構成嚴重威脅。

這些問題首先表現在交通的規劃設計上，規劃設計不合理，導致實際的交通運行能力難以達到設計的期望水準；缺乏整體的交通發展戰略，城市交通建設是一項系統工程，既要研究交通需求和供應的平衡，還要考慮土地和財力的可能，是一項決策性很強的工作；運營管理有待改善，交通管理技術水平低下，當然這也是地理和歷史因素的綜合影響；相關的指標和評價體系不完善，不能很好的預測和評估交通管理質量的高低。

2.2 智能交通管理系統

智能交通管理系統（Intelligent Transportation Management System，ITMS）是面向道路交通管理部門的先進的交通控制、交通管理和交通決策系統，通過先進的交通信息采集技術、數據通信傳輸技術、電子控制技術和計算機處理技術等，把采集到的各種道路交通信息和各種交通服務信息傳輸到交通控制中心，交通控制中心對交通信息采集系統所獲得的實時交通信息進行分析、處理，并利用交通控制管理優化模型進行交通控制策略、交通組織管理措施的優化，交通信息分析、處理和優化后的交通控制方案和交通服務信息等內容通過數據通信傳輸設備分別傳輸給各種交通控制設備和交通系統的各類用戶，以實現對道路交通的優化控制，為各類用戶提供全面的交通信息服務[4]。

通過智能交通管理系統的建設，交通管理者們可以利用多媒體技術、網絡技術、衛星定位技術等現代化的管理手段，實時、準確、全面地掌握當前交通狀況，預測交通流動向，制定合理的交通誘導方案，實現快速反應，準確、及時地處理交通突發事件，提前消除交通隱患。增強城市交通管理部門對城市交通的管控能力，改變城市交通管理的科學化、現代化水平，城市交通系統的整體性能將得到根本改善。但是，由于ITMS建設工作多由各地公安交通管理部門自行開展，缺乏統一指導和技術標準，存在建設水平參差不齊、盲目發展和重復投資等問題，亟需改善和提高其建設水平。

3 物聯網技術在城市交通管理的應用

以信息技術應用為代表的物聯網技術在城市交通管理中的應用不僅是可行的，而且是大有廣闊前景的，這是因為首先信息系統與物理系統是融合的，而不是分立、分割和分別運行的，信息虛擬世界與物理實體世界是聯通的，互反饋的，人類完全獲得了通過“虛擬世界”來全面感知并智慧(理智)地操控物理世界的能力，從而也使人類開始創造出了一個支撐其與自然和諧共處并可持續繁榮昌盛地創造財富的新體系。

第6篇：物聯網基本工作原理范文

關鍵詞：物聯網；除塵；系統

1 引言

紡織工業是我國的傳統工業，我國是世界最大的紡織品、服裝生產國，又是最大的出口國，擁有近1300萬噸纖維資源和占世界1/4的纖維加工體系。進入21世紀以來，我國紡織工業發展很快，主要技術經濟指標連年以兩位數增長。我國紡織工纖維加工量達2000萬噸，占世界纖維加工總量的30%。中國紡織服裝業己成為全球紡織服裝供應鏈中的重要環節。

紡織工藝是將紡織纖維加工成紗、線和紡織品的過程。棉紡在紡織工業中占有重要地位。紡紗過程的流程為：開清―梳棉―并條―粗紗―細紗―后加工工程，根據紗線產品的要求不同可能還要增加條卷、精梳等工藝過程。其中生產中的細紗車間是紡紗過程的成品車間，此處紗線的物理特性及結構不再發生根本性的變化，對整個紡織生產和產品的質量起著承前啟后的作用。

隨著工業和城市建設的快速發展，我國大氣污染嚴重，空氣中分布著很多微細的油煙和碳黑顆粒。當這些微細顆粒物在細紗車間的空氣中達到一定濃度時，就會使細紗表面呈現灰黑色，出現了不同程度的“煤灰紗”現象。其中尤以細支紗、化纖紗比較嚴重。嚴重困擾著紡織企業的生產，給紡織企業造成了很大的經濟損失，成為困繞紡織廠產品質量的一人生產難題。

國內紡織行業多年來對此進行了大量研究，采取了相應的治理措施，但都不能同時滿足高效、經濟，又使用維護方便的要求，故仍未得到徹底解決。

基于上述背景，設計了“紡織廠物聯網格智能除塵系統”，旨在降低紡織廠維護成本和工人患職業病的概率。

2 總體設計

如圖1所示，為紡織廠物聯網格智能除塵系統工作原理圖：

除塵系統采用“地車-空飛”模式。采用三個四軸飛行器對空中單位空間濃度超標的地方進行定位工作，具體實施是將整個生產車間進行立體網格劃分，等分成若干個小空間，建立空間坐標系，而三個飛行器則通過相應傳感器進行空間坐標系中X、Y、Z三軸定位，如果判斷出該空間雜塵濃度超標，則確定該單位網格的具體空間位置，如果未超標則繼續確定一下個網格。確定位置后將數據傳輸到地面智能小車，小車依據坐標數據，確定優化路線，而后達到指定位置展開吸塵工作，當被處理的網格雜塵濃度合格后，則停止并等待一個待處理坐標數據。

3 基本功能

紡織廠物聯網格智能除塵系統的基本功能在于定向清除紡織廠中由于生產作業而產生的雜塵。該系統主要由空中四軸飛行器和地面智能小車構成。形成“地車-空飛”模式下的“定位-清理”雜塵處理系統。

空中選用三個四軸飛行器，飛行于紡織廠機器設備上部空間，從而形成立體空間網格下三點定位格局，通過飛行器上攜帶的異質傳感器來分析判斷三個飛行器所定位的網格中雜塵的濃度是否超過所設定的閾值，如果所定位的空間網格中雜塵的濃度超標，則通過三個飛行器的定位功能，將網格的坐標數據發送至地面智能小車，從而引導小車定向清理空中雜塵。飛行器及吸塵小車示意圖如圖2所示。

4.總結

“煤灰紗”的產生嚴重影響產品的質量，在織造工藝中使用“煤灰紗”會在自坯布表面形成很多不規則的密集性、連續性黑色條紋，較難洗凈。因此坯布不能用于漂白或進行淺色加工，給棉紡廠和后加工企業造成很大的經濟損失。經粗略統計，有廠家每年由此造成的損失近百萬元之多。由于“煤灰紗”對坯布的質量產生嚴重影響，在空氣污染嚴重時，落半紗甚至更少，有的紡紗廠被迫停產，以避免“煤灰紗”造成更大的損失?！懊夯壹啞毕拗屏似髽I的生產能力，降低了產品的市場競爭力。

隨著紡織工業的發展，人們對紡織紡織品的質量要求越來越來高。紡織廠對車間環境空氣質量提出了更高的要求，本創作從系統角度探索了解決細紗車間“煤灰紗”的控制問題，對改進車間的工作環境和提高產品質量有著很大的指導意義。

參考文獻

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[2] 孔寧.物聯網資源尋址關鍵技術研究.北京：中國科學院研究生院，2008.

[3] 潘林.基于網格技術的Savant中間件的設計和實現.北京：北方工業大學，2007.

[4] 潘金生；基于物聯網的物流信息增值服務[J]；經濟師；2007年09期.

第7篇：物聯網基本工作原理范文

關鍵詞：物聯網；RFID；實踐

中圖分類號：TP391.44

1 物聯網概述

顧名思義，物聯網就是將各種客觀存在的“物”通過互聯網聯系起來，也就是說它本質上是互聯網技術的衍生，通過傳感設備采集“物”的各種信息，將之引入網絡中進行識別、分析、管理和控制，讓世界上的一切“物”可以互動交流，從而將智能化引入我們的生活。

要實現物聯網，從技術層面講，包含了感知層、網絡層和應用層。首先要做的就是把各種“物”引入到網絡中，這部分內容就稱為感知層，那么就需要一種技術可以無線、主動、準確地去感知“物”的形態、體積、周圍環境及運動，同時需要其硬件設備大小可調、能承受外部各種環境等，從當前技術來看，RFID是實現這一層面的最好選擇。

2 REID技術

射頻識別技術即RFID（Radio Frequency IDentification）技術，又稱無線射頻識別、電子標簽，是一種非接觸式的自動識別的通信技術，可通過無線電訊號識別特定目標對象并讀寫相關數據。

目前，RFID技術應用于不同領域，多種標準和協議并存，并且有不同的工作頻率，有讀寫距離近但是價格低的無源RFID，也有讀寫距離遠卻需要提供能量的有源RFID，但是基本的RFID系統主要包括RFID標簽、讀寫器、天線、中間件和應用軟件等五部分。其基本工作原理（如下圖1所示）：

圖1 RFID技術的基本原理

讀寫器通過天線發送一定頻率的射頻信號，當標簽進入到這個信號范圍內，如果是無源標簽，就會憑借天線耦合產生的感應電流得到能量，從而向讀寫器發送出自身編碼等儲存的信息；如果是有源標簽，就會主動將自身信息以某一特定頻率發送給讀寫器，然后讀寫器采集信息并解碼，將相應的信息或是數據送至計算機應用軟件系統進行數據處理，這樣，就將物品聯系到網絡中。

3 RFID實現的關鍵技術

3.1 標簽芯片技術。標簽芯片是一個集成了各個模塊電路的系統，是RFID技術中的核心部分，它要求體積小，重量輕，價格便宜，并且要求功耗低、讀寫距離更遠、速度更快、存儲容量更大，就當前的熱點來說，更要考慮安全性、集成性、多卡識別的防沖突以及與應用系統結合等一系列整體解決方案。

3.2 天線設計技術。小型化一直是天線設計考慮的重點問題，可以考慮將天線集成在芯片上有關方面的技術，同時也要考慮和標簽的匹配技術、自身的優化技術、一致性等；當標簽貼于某些物體時，天線可能會發生彎曲，這樣就會影響當系統性能，這也需要考慮。

3.3 封裝技術。封裝技術主要涉及到封裝密度高低、熱和電性能的好壞以及可靠性和成本的高低，目前比較好的有倒裝芯片技術，當前熱點是高精度、高速度以及在線檢測技術等。

3.4 標簽的應用技術。在應用系統中，涉及到各種軟硬件的接口技術、數據的傳送技術、系統集成技術、數據管理技術以及服務技術等。除了傳統的識別、跟蹤和監控外，還有交互式智能標簽、普適計算、空間定位與跟蹤、物品防偽、移動支付等。

3.5 標準及規范性問題。目前，RFID標簽應用在不同行業、不同領域，不同的國家和結構各自采用了不同的標準，這些標準由于通信方式、數據格式和防沖突協議方面的不同造成了不兼容，而各方利益很難協調，統一的標準在短期內很難制定。

3.6 安全性機制。安全隱私是一個很受關注的問題，目前采用的主要是物理方法和密碼機制或者兩者的結合。物理方法適用于低成本標簽，主要是通過主動干擾或是靜電保護的方式來保護信息；密碼機制主要是利用成熟的密碼方案和機制來設計符合RFID安全需求的密碼協議。

4 RFID技術與物聯網的融合

如圖2是基于RFID的物聯網系統，圖中讀寫設備讀出的EPC碼是個指針，指向Internet中相應的IP地址，從中獲取存放在地址中的物品信息，傳送給Savant系統進行處理。每個物品的標簽和EPC碼是一一匹配的，那么可以借助ONS提供自動化的網絡數據庫，Savant將EPC碼傳送給ONS，由ONS指示Savant到信息服務器中查找到保存著的物品信息進行處理，Savant也可以和系統數據庫交互信息。

5 RFID的應用與實踐

目前，RFID技術在車輛自動識別方面，高速公路收費及智能交通方面，貨物的跟蹤、管理及監控方面，生產線的自動化及過程控制方面，動物的跟蹤和管理方面、供應鏈管理方面得到很好的應用。

在我國，除了應用于中國鐵路應用的車號自動識別系統外，RFID主要應用于射頻卡，RFID技術利用無線射頻方式在閱讀器和射頻卡之間進行非接觸雙向數據傳輸，從而進行目標識別和數據交換。與傳統的條型碼、磁卡及IC卡相比，射頻卡具有非接觸、閱讀速度快、無磨損、不受環境影響、壽命長、便于使用的特點和具有防沖突功能，能同時處理多張卡片。

比如上海世博會采用RFID門票，沃爾瑪采用RFID標簽管理衣服，RFID智能電子車牌，ETC路橋不停車收費，中國移動推廣的RFID-SIM手機錢包，另外紐約采用RFID技術實現列車跟蹤、RFID門禁系統，馬來西亞石油鉆探平臺采用RFID檢測事故，RFID用于食品跟蹤來保障食品安全等。同時可以根據不同的領域應用于不同的方向，比如考勤管理系統、物流管理系統、圖書管理系統等。

隨著電子技術的發展，射頻識別產品的成本不斷降低，種類繁多，RFID技術與物聯網聯系得越加緊密，會帶著物聯網走向高峰。

參考文獻：

[1]武漢創維特物聯網實驗箱實驗手冊.

[2]蔣洪斌.RFID技術在物聯網中的應用[J].學園：教育科研，2010（01）.

[3]粟向軍，郭觀七.RFID電子標簽關鍵技術的應用與發展[J].電子科技，2012（07）.

[4]周祥.RFID技術在物聯網中應用的關鍵技術探討[D].江蘇大學，2005.

第8篇：物聯網基本工作原理范文

關鍵詞：物聯網；智能化管理；校園卡；RFID

中圖分類號：G647文獻標識碼：A文章編號：1007-9599 (2012) 03-0000-02

The Application Research of Internet of Things Technology on the Services and Management of the Campus

Yao Liying

(Heilongjiang Information and Technology Polytechnic,Harbin150025,China)

Abstract:The paper analyzes the characteristics and key technologies of the Internet of Things,on this basis,the study of Things on campus for students and teachers to provide identification,consumer,dining and other services and management functions,and design data center,campus card,RFID technology and other technology in the intelligent management of the campus.

Keywords:Internet of things;Intelligent management;Campus card;RFID

一、引言

物聯網（The Internet of things）是現今計算機信息技術的一個重要分支。物聯網的概念有兩層含義，首先，物聯網的是以互聯網作為基礎，是在互聯網之上的開拓和發展的網絡；其次，其用戶端拓展到了生活中的常用物品之間，進行信息通信的網絡連接。

物聯網是通過智能傳感器，例如射頻識別、紅外感應設備、激光掃描等，按相應的協議，將一定的物品與計算機網絡連接，即通信網絡連接到計算機網絡，進行信息全方位的通訊，以實現智能化管理的網絡。

目前，物聯網在中國的開展還處于起步階段，物聯網的應用基本上是歸類于在一個行業、企業內部創建的網絡。而物聯網其應用的目標應是提供一個社會范圍的商業化的網絡服務。

二、物聯網的技術關鍵

物聯網有三項關鍵性技術：

（1）全方位感知：包括智能傳感器，例如無線射頻識別、紅外感應設備、全球定位系統等；其次是傳感網絡通信系統。

（2）可靠、安全通信：統一編碼，按一定協議連接入無線通信網絡。

（3）智能化管理：通信網接入計算機網絡，實現“網上網”，構建智能化管理系統。

三、物聯網技術在校園中的應用研究

目前，物聯網技術應用之一就是校園的管理和服務，以促進智能校園和數字化校園建設。可以利用信息化技術及物聯網技術構建互聯互通、安全可靠的領先的校園信息化管理體系，以實現智能感知、智能服務及智能管理。

（一）數據中心斟酌

IDC(Internet Data Center)是傳統數據中心與Internet的結合，它不但具有傳統的數據中心所應有的特性，例如數據集中、運行可靠安全等，還具備有訪問方式的變化。IDC要做到7×24可靠服務、反應實時等。IDC是一個提供資源外包服務的基地，它必須具備優質的機房環境、確保安全可靠、保證網絡帶寬、主機的數量和主機的性能要有保障，并應具備大的存儲空間、優秀的軟件環境以提供良好服務性能。

搭建校園數據中心的架構是以整個校園管理系統的信息傳輸為基礎，即以傳輸控制建設為基礎，包括組建數據中心的內部網絡及整體系統的核心網絡連通，以此為基礎，進一步建設核心網絡交換系統及數據存儲平臺。

傳輸控制層將為傳遞信息提供平臺和接口，管理用戶和綜合安全，并對整個物流數據平臺提供技術支持，是校園系統管理的不可或缺的一個關鍵性組成部分。組成模塊包括用戶管理、綜合安全管理、信息交換中心、網絡安全設施等。

軟件系統由中間件軟件、信息安全系統軟件、相應的數據庫系統軟件及各類應用軟件構成。其中，應用軟件是校園系統的核心技術及管理服務功能的體現，通過物聯網獲得并傳輸的相應數據信息通過各種應用軟件處理后為校園提供相應的管理及服務。

（二）校園卡

建立校園區內師生“一卡通”系統。校園卡即RFID電子標簽，其中存儲著規范的學生和教師身份識別信息，無線數據通信網絡把校園卡中的數據收集到中央信息系統，實現用戶身份的識別，進而通過連接的計算機網絡實現數據交換和處理，最終實現對學生和教師的智能、全方位管理和服務。可以通過校園系統實現考勤、消費、就餐、會議簽到、借書、公共設施的使用等服務和管理功能，實現智能化、實時化、自動化管理，降低了管理成本，提高了資源利用率。

校園一卡通不僅實現了傳統校園管理功能，還可以通過短信、WAP等靈活實現教師排課、會議安排、圖書借閱、用戶詳細信息等各類信息的在線查詢，并可實現各類信息的下發通知，具有通知、提醒的功能。

（三）RFID的工作原理

首先，校園卡進入讀寫器產生的磁場后，接收解讀器發出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量發送出存儲在芯片中的數據，或者主動發送某一頻率的信號；解讀器讀取數據并解碼后，送至中央信息系統進行相關數據處理。

其次，閱讀器（Reader）通過短線發送加密數據載波信號到用戶手中的校園卡，即電子標簽，應答器的工作電路被激活，之后再將校園卡上載有的用戶信息的加密數據載波信號發射出去，此時閱讀器便依序接收并解讀數據，然后傳送至相關應用程序做數據處理，達到預設的系統管理功能，實現教師和學生的自動化智能管理。

校園管理系統是一個具有實時性、可靠性和開放性的系統。本系統由射頻識別（RFID）裝置、紅外感應器、定位系統、等種種裝置與互聯網組成，包括數據采集、數據分析決策系統和服務提醒、學生監管應用等應用系統。系統模型如圖1所示。

圖1 校園管理系統模型

（四）校園管理系統的設計

1.Wi-Fi校園管理系統由以下三部分組成

（1）校園卡，即定位標簽（Wi-FiTag）

（2）校園無線局域網接入點（Access Point）

（3）管理服務器（managing Server）

2.系統實現功能

（1）學生和教師身份識別功能：校園卡上以記錄的形式寫入用戶各類身份識別信息，包括考勤信息、圖書館用戶信息、公共設施的使用等用戶信息。

（2）管理功能：包括查詢課表、查詢成績、門禁進入、圖書借閱、校園內部電子消費等功能，各種管理功能的應用由基本文件來實現。文件中保存有需要的相關數據，文件采用Java開發工具的transparent基本框架結構或linear fixed結構。

3.系統工作原理

（1）本系統是為校園的規范化管理而設計的，系統需要開發記賬應用程序等。首先，校園卡需要輸入持卡人的身份識別號、服務器和校園卡相互認證DES密鑰信息，同時，用戶信息保存到服務器中。

（2）用戶的身份信息、管理信息由保存的密鑰進行加密后可即時傳入服務器（在聯機工作方式下）進行處理，而數據庫中的信息可由管理員監督查閱。例如，當使用校園卡的電子消費功能時，首先進行身份認證，然后銀行服務器將消費金額從此卡的銀行帳戶上轉到學校帳戶上，然后校園管理服務器處理該用戶的消費操作。

四、總結

校園管理系統是一個將服務與管理融于一體，具有實時性、可靠性、智能性特點。隨著傳感器技術的進一步發展，物聯網技術的深入應用，物聯網對我們的生活、工作將產生起來越大的影響，物聯網在校園的應用也將進一步深入。除了在教學管理、學生管理等應用進一步深入外，還可以將物聯網應用于建設專業教學，例如為專業學科構建模擬實訓基地，這也是物聯網在校園應用的一個重要的發展方向。同時我們整個社會信息化也是未來發展的總趨勢，在這樣一個大的環境下，應用物聯網來實現智能城市，這也是智能城市發展的實現手段。

參考文獻：

[1]王秀平.基于物聯網技術的校園安防系統設計[J].實驗技術與管理,2011,8

[2]張豪鋒,楊緒輝.基于物聯網的遠程學習評價探微[J].現代教育技術,2011,5

[3]宋洪芳.物聯網技術應用及發展研究[J].濰坊學院學報,2011,4

第9篇：物聯網基本工作原理范文

關鍵詞：Excel作業模板；互聯網教學平臺；無紙化作業；自動閱卷

中圖分類號：TP391.13文獻標識碼：A

在“備教輔改考”五大教學環節中，在第四位的“改”就是改作業本，這是一項勞動強度很大的工作，如何將傳統的紙質化作業變為無紙化作業？如何減輕教師批改作業的勞動強度？通過互聯網教學平臺和Excel軟件的開發應用可以解決這些問題。

1Excel作業模板的工作原理

1.1Excel作業模板的適用題型

常見作業題型有：客觀題、主觀題、文字題、計算題、簡答題、改錯題、填空題、論述題、小型論文題等等。其中單項選擇題、多項選擇題、不定項選擇題和判斷題之類的客觀題是各種作業的基本題型，尤其是在某些職業資格考試中，客觀題是唯一的題型。

運用計算機批改作業和評分最大的優勢就是速度快和精度高，但是，在豐富多彩的題型面前，計算機無法像人一樣思考判斷問題，它只能勝任批改具有固定答案的題型，因此，Excel作業模板非常適合于單項選擇題、多項選擇題、不定項選擇題和判斷題之類的客觀題作業作業。

1.2Excel自動批改作業的工作原理

Excel電子表格具有文字和數字書寫功能，是一種可以重復使用的環保型電子“作業本”。

Excel批改作業的工作原理是：在Excel電子表格中劃分三個區，即：答題區、答案區和批改作業評分區，在批改作業評分區單元格里，設置IF條件函數將答題單元格內容與答案單元格內容進行對比可以實現批改作業和評分，在Excel電子表格首部統分單元格或每大題首部統分單元格，設置SUM加總函數可以對作業答題得分進行統分。

2Excel作業模板的主要類型

2.1合并式Excel作業模板和分離式Excel作業模板

根據是否將作業題和答題表集成在一個工作表上，可以將Excel作業模板劃分為合并式Excel作業模板和分離式Excel作業模板。

合并式Excel作業模板是將作業題與答題表合并設計在一個工作表上（見圖1），模板的結構是：表頭為學生姓名、密碼和統分區，表的縱欄依次排列為題目放置欄、答題欄、評分欄和答案欄四欄，表的橫欄是按題的順序依次排列。

圖1：合并式Excel作業模板

上圖模板的優點是電子練習題界面與紙質練習題界面相同，可以方便學生做題。

分離式Excel作業模板是將作業題與答題表分別設計在兩個工作表上（見圖2），模板的結構是：作業題工作表放置作業題，三欄式答題表表頭為學生姓名、密碼和統分區，表的縱欄依次排列為答題欄、評分欄和答案欄，表的橫欄是按題型順序依次排列。

圖2：分離式Excel作業模板

上圖模板的優點是作業評分結果一覽無遺，可以方便教師初步評估學生作業完成情況。

2.2無題Excel作業模板和有題Excel作業模板

根據是否加載了實際作業題和答案，可以將Excel作業模板劃分為無題Excel作業模板和有題Excel作業模板。

無題Excel作業模板是指沒有加載實際作業題和答案的空Excel作業模板。該模板不能直接投入使用，無題Excel作業模板屬于“半成品” 模板。

有題Excel作業模板是指已經加載實際作業題和答案的實Excel作業模板。該模板可以直接投入使用，有題Excel作業模板屬于 “成品” 模板。

3互聯網教學平臺布置和收集作業的方法

3.1“網絡教學與辦公系統”的功能選用

互聯網教學平臺泛指各種以互聯網為平臺的教學軟件系統，其中：“網絡教學與辦公系統” （見圖3）又稱“網絡硬盤”是一種具有文檔管理、文檔上傳、文檔下載、短信管理和留言管理等功能的網絡平臺。

圖3：網絡教學與辦公系統界面

“網絡教學與辦公系統”為教師專用的一種辦公系統，一旦經網絡教學管理人員分配賬號和授權之后，用戶可以自行設置登陸密碼，該用戶使用密碼登錄系統后，可以查看和管理此用戶名下的所有文件和目錄，也可以進行授權范圍的其它功能操作。

“網絡教學與辦公系統”的文檔下載和文檔上傳管理功能比現有門戶互聯網郵箱功能強大得多，選用“網絡教學與辦公系統”布置和收集作業是十分理想的工作平臺。

3.2系統布置作業的方法

當需要布置作業時，教師對“系統”文件夾中的某個作業文檔設置文件提取密碼，并通知學生作業文檔提密碼，即完成作業布置工作。

當學生做作業時，學生只需按教師指定的文檔提取密碼操作就能在任意一臺與互聯網教學平網的計算機上下載作業文檔（見圖4）。

圖4：網絡教學與辦公系統提取作業界面

3.3系統收集作業的方法

當需要收集作業時，教師對“系統”文件夾中的某個作業文件夾設置文件上傳密碼，并通知學生作業上傳密碼，就可以收集作業了。

學生只需按教師指定的文檔上傳密碼操作就能在任意一臺與互聯網教學平網的計算機上將作業上傳至指定的作業文件夾里（見圖5）。

圖5：網絡教學與辦公系統上傳作業界面

4Excel在無紙化作業中的實際應用

4.1有題Excel作業模板的制作步驟

根據教學大綱作業安排計劃，欲將某章某節作業加載到無題Excel作業模板中，其制作步驟（以分離式Excel作業模板為例）如下：

第一步：在答題表參考答案處，按題目順序依次輸入參考答案；

第二部：在答題表作業密碼單元格設置將來批改作業的啟動密碼；

第三步：在答題表中，設置各類小題分值和合計分值；

第四步：啟動批改作業密碼，調試批改作業和統分功能是否正常；

第五步：在答題表中，將參考答案、作業密碼文字反白，使字體顏色與白色底色相同，看不見參考答案和作業密碼文字；

第六步：在答題表中，設置保護工作表密碼完成答題表制作；

第七步：在作業題表中，將A列的列寬調整為頁面寬度；

第八步：在作業題工作表A1單元格將word或txt作業文檔進行復制粘貼；

第九步：在作業題表中，設置保護工作表密碼完成作業題表制作

4.2無紙化作業的工作內容

利用互聯網教學平臺和Excel作業模板實施無紙化作業的主要工作內容包括三個方面：

第一：建立電子題庫。此項工作是實現無紙化作業的基礎之一，首先需將紙質練習題進行審核和整理，形成客觀題題庫，再利用Excel作業模板將紙質題庫制作成為電子題庫。

第二：方法宣傳介紹。此項工作是實現無紙化作業的基礎之二，無紙化作業尚屬于新生事物，開展無紙化作業需要向學生詳細介紹無紙化作業的操作要求和操作要領，使學生適應無紙化作業練習方式。

第三：布置、收集和批改Excel“作業本”。 此項工作應該注意兩點，其一利用互聯網教學平臺布置和收集Excel“作業本”時，需要向學生交代清楚下載上傳文檔密碼、作業時限要求和Excel“作業本”文檔名稱的書寫要求，其二批改Excel“作業本”時， 可以建立Excel“作業本”備份庫和工作庫，防止Excel“作業本” 文檔丟失。

綜上所述，文章全面和系統地介紹了Excel在無紙化作業中的實際應用方法和程序。此項作業方式的改革創新具有重大的實用價值，它不僅可以大大減輕教師批改作業的工作量，而且可以大大提高教師批改作業的準確性。同時，無紙化作業無需紙張成本，是一種“綠色”環保型“作業本”，廣泛運用起來有一定的社會價值。

參考文獻：