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物联网技术

物联网技术

2026年17期

《物联网技术》杂志是经国家新闻出版总署批准的,目前国内唯一同时具有国际和国内CN刊号的物联网专业科技期刊。主要介绍基于物联网技术的电子类、网络类、应用类科技论文。

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资讯博览 | 物联网产业 (2026年8月) 视点

资讯博览 | 物联网产业 (2026年8月) 视点

AI Anthropic宣布Claude生成内容嵌入隐形水印标记机制全球适用当地时间8月11日，Anthropic对外宣布，已签署欧盟《人工智能法案》（EU AI Act）第50条关于AI生成内容透明度的准则。8月12日起，Claude模型将在生成文本嵌入隐形水印，图片等文件则附加经数字签名的溯源元数据。Anthropic表示，标记机制将覆盖Claude旗下所有主要产品与接入渠道，包括C
资讯博览 | SERS 纳米酶用于肺炎克雷伯菌智能居家健康自检试剂盒

资讯博览 | SERS 纳米酶用于肺炎克雷伯菌智能居家健康自检试剂盒

摘要：本项目设计的 SERS 纳米酶用于肺炎克雷伯菌智能居家健康自检试剂盒是结合比色与表面增强拉曼光谱（SERS）的双信号试剂盒。该试剂盒最低检出限达 2 CFU/mL，并通过双信号交叉验证，准确率高达 95%。用户无需复杂操作即可在 1 h 内完成从采样到分析的全程操作，为疑惑人群提供了一种快速、精准且高性价比的快速筛查新方案。
学术研究 | 面向室内建筑环境的抗粉尘与弱纹理视觉辅助激光SLAM系统

学术研究 | 面向室内建筑环境的抗粉尘与弱纹理视觉辅助激光SLAM系统

摘要：室内建筑场景中，粉尘干扰和弱纹理特征是常见问题。传统视觉辅助激光SLAM系统在这类环境中易出现特征提取失效、跟踪漂移加剧、建图精度下降等情况，难以满足物联网场景下室内定位导航与建筑施工监测的实际需求。文中设计了一种面向室内建筑环境的抗粉尘与弱纹理视觉辅助激光SLAM系统，提出一种滑动窗口平面特征跟踪算法，利用墙面、地面、天花板等平面结构的几何连续性，通过平面分割、窗口筛选与特征匹配优化，实现弱纹理场景下的跟踪。同时，构建自适应权重多传感器融合机制，实时检测粉尘干扰强度，动态调整视觉、激光雷达与IMU的融合权重，保障系统的跟踪稳定性。实验结果表明，该系统在弱纹理（水泥墙、白墙）与粉尘干扰场景下，跟踪成功率达到96.8%，建图误差控制在3.2%以内，相比传统系统具有更好的环境适应性与实用性，能够为室内建筑环境下的物联网应用提供定位和建图支撑。
学术研究 | 基于极化-多普勒联合域的运动船只检测方法

学术研究 | 基于极化-多普勒联合域的运动船只检测方法

摘要：针对传统合成孔径雷达（SAR）船只检测方法仅利用极化和空间信息、忽略多普勒信息导致弱小目标检测精度受杂波干扰的问题，提出一种基于极化-多普勒联合域的运动船只检测方法。该方法以极化自相关矩阵为基础，提取 f_HH-VV 多普勒频差与极化散射比Z两类核心特征，验证了特征对船海目标的有效区分能力；通过引入多普勒频差约束构建空间选择掩模实现纯杂波初步抑制，结合散射比Z值构建Sigmoid自适应权重函数改进极化白化滤波算法，完成残留杂波的抑制并得到DP-Z特征；最终将DP-Z特征与CFAR检测器结合实现运动船只检测。采用三景RADARSAT-2数据开展实验，结果表明，所提方法的信杂比（SCR）相较于SPAN特征最高提升5.56，品质因数（FoM）在三组实验中分别达到92.3%、97.6%和87.1%，均优于其他传统方法，在强海杂波背景下可有效抑制杂波并提升运动船只检测的准确率，显著降低了中大型船只的漏检率，对近岸弱小船只也具备良好的检测效果。
学术研究 | 面向电缆绝缘层缺陷量化分析的太赫兹准三维层析成像方法

学术研究 | 面向电缆绝缘层缺陷量化分析的太赫兹准三维层析成像方法

摘要：为解决无金属屏蔽低压电力电缆非金属绝缘层缺陷检测需停电拆解、非接触定位精度不足的工程问题，提出一种基于太赫兹调频连续波的准三维层析成像缺陷量化分析方法。该方法搭建了全固态太赫兹探测系统，以GaAs势垒变容二极管、硅基肖特基二极管为核心器件，搭配HDPE透镜与PTFE波导实现太赫兹能量的低损耗传输与电缆三维缺陷信息的精准采集；结合非接触螺旋扫描、相位灵敏探测与改进滤波反投影-同步迭代重建混合算法，通过二维切片重建与轴向叠加实现电缆绝缘层内部缺陷的高分辨率准三维重构与量化分析。基于所搭建的高保真仿真模型，在100 GHz扫频带宽下，系统距离分辨率远大于1.5 mm，缺陷定位误差小于0.3 mm；重建图像峰值信噪比（PSNR）为28.5 dB，结构相似性指数（SSIM）为0.89。仿真结果表明，该方法可实现电缆内部缺陷的非接触、高精度定位与高效量化分析，为无金属屏蔽低压电力电缆非金属绝缘层缺陷检测提供了一条可行的技术路径。研究结论基于高保真仿真得出，实际工程应用场景下的有效性有待实物实验验证。
学术研究 | 基于YOLO增强与特征融合注意力机制的改进型仪器数字识别算法

学术研究 | 基于YOLO增强与特征融合注意力机制的改进型仪器数字识别算法

摘要：工业仪表图像常受光照不均、表面污染、字符旋转、密集小尺度数字诸种因素干扰，导致数字识别的准确率长期受到严重影响，制约了智能计量系统的实际应用效果。针对上述问题，文中提出了一种基于YOLOv11的改进型仪表数字识别算法，巧妙地将定向边界框（OBB）检测框架、改进的自适应多尺度特征融合机制以及后注意力增强机制三者结合。具体而言，在YOLOv11模型的颈部网络中嵌入改进的渐近特征金字塔网络（AFPN），采用空间自适应加权的方式进行渐进式多尺度特征融合。与传统三层金字塔结构不同，改进型AFPN将特征融合层级合理地扩展为多层结构，充分实现尺度感知的信息聚合，从而能更可靠、更准确地提取小尺度数字特征，有效解决小尺度密集分布的数字区域中普遍存在的特征失衡问题。此外，在检测头中嵌入了空间增强注意力模块（SEAM），对融合后的多尺度特征进行精细重校准，有选择性地放大数字判别响应，主动抑制无关背景干扰。为了验证所提算法的有效性及泛化能力，文中选用水表图像作为工业仪表典型代表开展了严谨实验。实验结果表明，改进的YOLOv11模型在保持毫秒级推理速度的同时，目标检测准确率达96.2%；在光照不良、遮挡严重的极端场景下，其识别精度较原有方法提高8.6%。文中所提算法极大提高了模型的鲁棒性及识别准确率，有效突破了复杂工业场景下识别精度低的瓶颈，为自动抄表任务提供了真正高效可靠的解决方案。
学术研究 | 基于5G专网的无人机配网架空线路智能巡检系统研究

学术研究 | 基于5G专网的无人机配网架空线路智能巡检系统研究

摘要：目前，随着电力产业的持续发展，电力设施配置日趋繁杂，配网架空线路的巡检任务日益加重，运维人员正面临较大的工作压力。随着信息通信技术的迅猛发展，配网架空线路巡视模式正由传统的人工巡视向智能巡视快速变革。文中主要研究基于无人机定位与设备GIS信息融合的无人机数据采集系统、基于5G技术的数据通信链路、基于供电服务指挥系统的风险预警管控技术，以此构建无人机配网架空线路智能巡检系统，能够快速定位故障隐患并拍摄取证，支撑现场操控人员与供服指挥员协同作业，巡视效率可提升40%~80%。该成果可应用于公司系统配网架空线路巡检、自然灾害巡检以及突发事件监控等领域。
学术研究 | SPR-DefectFormer: 基于表层穿透雷达的建筑外墙保温层缺陷的智能检测算法

学术研究 | SPR-DefectFormer: 基于表层穿透雷达的建筑外墙保温层缺陷的智能检测算法

摘要：针对建筑外墙保温层空鼓、裂缝、渗水等隐蔽缺陷，提出了一种无损检测方法——SPR-DefectFormer。该方法以DETR检测框架为基础，在网络中加入多尺度卷积注意力模块（MCA），该模块可以使网络更好地关注到不同尺度的缺陷特征，有效提升对小目标与弱信号缺陷的检测效果。同时采用了迁移学习的训练策略，基于大规模仿真数据完成模型预训练，缓解了真实标注数据不足带来的训练问题。实验结果表明，文中提出的SPR-DefectFormer在保温层缺陷检测任务中，将平均精度提升到0.971，性能与先进的DINO模型持平，且明显优于Faster R-CNN、YOLOv8、Mask R-CNN等主流检测模型；该模型能使检测精度与运行效率达到良好平衡，推理速度也能满足实时检测的要求。文中提出的算法为基于表层穿透雷达的建筑健康监测提供了高精度、高效率的智能检测方案。
学术研究 | 基于轻量化YOLOv12的PCB板表面缺陷检测

学术研究 | 基于轻量化YOLOv12的PCB板表面缺陷检测

摘要：针对PCB表面缺陷检测中质检环境复杂和模型复杂度与边缘部署适配的问题，文中提出一种基于YOLOv12部分卷积优化与知识蒸馏的轻量化PCB表面缺陷检测方法。首先，通过引入部分卷积（PConv）重构骨干网络，将A2C2f和C3k2结构替换为轻量级卷积模块；然后，结合知识蒸馏与自适应损失函数优化，以增强微小缺陷感知能力，并提升模型收敛速度，降低模型参数量与计算开销，适配边缘端受限算力环境。该方法在保持较高检测精度的同时，有效压缩了模型规模并提升了推理效率，适用于复杂环境下的PCB板表面缺陷检测。
学术研究 | 基于改进海星优化算法的三维 WSN 覆盖优化

学术研究 | 基于改进海星优化算法的三维 WSN 覆盖优化

摘要：针对三维无线传感器网络（WSN）部署中存在的节点分布不均匀、易产生局部聚集以及感知冗余等问题，提出了一种基于改进海星优化算法（ISFOA）的三维覆盖优化方案。该方案引入了虚拟斥力策略，类比物理学中同性电荷相斥原理。具体做法是设定安全距离阈值和逐步衰减的步长，识别并分离因位置过近而导致覆盖冗余的节点，促使节点向未覆盖盲区扩散。仿真实验结果表明，与标准海星优化算法及随机部署策略相比，所提的ISFOA算法在不同节点规模下均表现出显著优势，提升了三维空间的覆盖率与资源配置效率。
学术研究 | 规则自生成的工业物联网协议智能转换系统

学术研究 | 规则自生成的工业物联网协议智能转换系统

摘要：针对工业物联网异构协议转换中数据格式不兼容、语义映射不一致、传输机制不匹配等问题，设计并实现了一种面向工业边缘网关的规则自生成式协议智能转换系统。以规则自生成机制为核心，实现转换规则的自动检索、动态生成与优化；构建“解析-映射-重构”统一转换模型，结合静态与动态混合策略实现数据格式与语义的精准映射；设计基于有限状态机的传输机制自适应适配算法，完成主从式与发布-订阅式协议的双向无缝转换。测试结果表明，系统支持Modbus RTU/TCP、MQTT等主流工业协议，平均转换成功率为92.70%。系统实现了转换规则的自动生成与动态优化，有效改善了异构协议转换的自适应能力，满足工业现场高可靠性的工程需求。
学术研究 | 基于物联网技术的气象观测数据智能组网传输

学术研究 | 基于物联网技术的气象观测数据智能组网传输

摘要：为降低气象观测数据传输时延、解决分布式观测网络覆盖不足与可靠性差的问题，提出基于物联网的智能组网传输方法。该方法采用 LoRa/NB-IoT 双模自适应接入、归一化动态路由与轻量化云边协同三层架构，构建低成本、广覆盖、高可靠的气象数据传输网络。实验结果表明，10 个节点的平均传输时延为 (105.9±12.4) ms、丢包率为 0.42%。在第 24 h 节点失效后，仅需 1.2 s 即可完成全网重路由，恢复后时延波动控制在 15 ms 以内、丢包率稳定在 0.5% 左右，无数据丢失，各项指标显著优于相关标准要求，为高密度分布式气象观测提供了可行的技术路径。
学术研究 | 物联网系统逻辑流程可视化辅助设计工具研究

学术研究 | 物联网系统逻辑流程可视化辅助设计工具研究

摘要：针对工业物联网设备繁多、连接复杂及传统设计难以承接运行状态等问题，提出了一种面向物联网系统逻辑流程的可视化辅助设计工具，并分析了其关键技术方法。系统整体构建了由底层物联网系统设计系统、中间层数字孪生系统和顶层智能分析系统组成的三层协同体系。其中，底层物联网系统设计系统围绕可视化流程建模、统一对象建模与属性配置、状态管理与动态数据绑定等关键技术，实现对工业流程中设备对象、连接关系与运行参数的统一组织。结合水处理典型场景的验证结果表明，该工具支持流程拓扑建模、属性配置与状态承接，实现了由“流程表达”向“状态承接”的扩展，并为数字孪生映射与智能分析提供了结构与数据基础。所提方法可为工业流程场景下物联网系统的可视化设计与运行监测提供参考。
学术研究 | 基于多策略改进的萤火虫算法

学术研究 | 基于多策略改进的萤火虫算法

摘要：为解决标准萤火虫算法收敛缓慢、易陷入局部最优的固有缺陷，适配复杂非线性优化场景的实际需求，文中提出基于多策略融合的改进萤火虫算法（MSFA）。该算法采用混沌反向学习策略进行种群初始化，提升初始种群遍历性与解质量；采用随机吸引力模型替代全局遍历比较，兼顾运行效率与种群多样性；引入个体历史最优引导的局部搜索与自适应高斯扰动，强化算法跳出局部陷阱的能力。通过比较原始更新、局部搜索及高斯扰动三类位置的适应度确定迭代最优位置。12个典型基准测试函数仿真结果表明，MSFA在寻优精度、收敛速度及稳定性上显著优于标准算法及对比算法，具备良好的优化性能与实际应用潜力。
学术研究 | 基于情感陪伴的昆虫智能养护装置设计研究

学术研究 | 基于情感陪伴的昆虫智能养护装置设计研究

摘要：近年来，人们对昆虫宠物的饲养需求不断增长，但传统饲养方式存在环境调控不便、喂食不规律等痛点。为此，文中设计了一款集成智能控制与生态仿生功能的情感陪伴型昆虫养护机器人。系统以STM32微控制器为核心，采用模块化生态景观设计，融合高精度温湿度调控、光诱导自动喂食、视觉监测等功能，并支持语音交互与APP远程管理，同时通过多协议组网实现设备协同与数据互联。原型机实验结果表明，该系统能将温湿度控制在设定值相对误差±5.2%的范围内，WiFi远程控制与语音交互综合成功率达90.2%，能够稳定维持昆虫适宜生存环境，显著降低人工干预频次，有效提升饲养的科学性、便捷性与人宠情感互动体验，可为智能宠物养护领域提供创新解决方案。
学术研究 | 基于LabVIEW的机器人焊缝跟踪手势控制系统

学术研究 | 基于LabVIEW的机器人焊缝跟踪手势控制系统

摘要：针对传统机器人焊缝跟踪系统中示教编程复杂及人机交互效率低等问题，设计了一种基于LabVIEW的机器人焊缝跟踪手势控制系统。首先，采用多传感器融合技术，实时获取操作者手部的位置及动态手势特征，并通过LabVIEW构建手势识别与解析算法，将预定义手势映射为机器人的移动控制指令。其次，采用拉格朗日法建立六自由度焊接机器人的动力学模型，并据此设计了重力补偿策略，降低操作者的手势控制负担；最后通过半实物仿真实验结果表明，文中方法对手势动作的识别准确率达到96.5%，从手势发出到机器人响应的平均延时为24 ms；在直线焊缝和圆弧焊缝跟踪测试中，平均跟踪误差分别为0.2 mm和0.48 mm。
学术研究 | PivotAgent: 面向开放环境的多模态智能体框架

学术研究 | PivotAgent: 面向开放环境的多模态智能体框架

摘要：由于多模态信息融合、层次化任务编排和端到端自动化流程三者在结构上存在张力，当前主流智能体架构在开放环境下仍存在适用性局限。为此，文中提出一种植根于异构信息空间的多模态通用智能体范式——PivotAgent。该范式纵向构建环境感知、决策规划、动作执行、记忆反馈和约束监控五个层次的图拓扑模块，横向通过双环耦合的方式将上述模块连接起来，形成覆盖感知、决策、执行、记忆、约束的工作回路，并以智能体编排层作为中枢调度节点来接收自然语言驱动的跨域全链路自动化指令。实验结果表明，在IMDB数据集上，模型的Micro- F₁ 达到了 54.34% ，较GraphAgent提升3.13个百分点；在GovReport摘要生成任务中，困惑度降低 34.1% ，在零样本迁移场景下的表现较好地证明了本架构在跨模态推理和领域泛化两方面的有效性。
学术研究 | 基于端云协同的垂直农场物联网科研平台设计

学术研究 | 基于端云协同的垂直农场物联网科研平台设计

摘要：垂直农场目前面临自动化调控不精准、多源异构数据获取时序错位两大难点。为此，文中提出了一套物联网平台方案，可以实现自动化精准控制和时序对齐多源异构数据的获取。该系统采用分层物联网架构。底层硬件采用ESP32芯片为主控搭建24通道精密灌溉系统，同时引入带质量反馈的增量式PID算法，实现精准灌溉。数据传输采用MQTT协议，并为下达的指令绑定全局唯一任务ID（Task ID），以此实现数据时序对齐与断线续传功能。测试结果表明，200 mL灌溉实验的平均误差波动控制在1.0%以内，端到端网络时延小于200 ms；20 min断网模拟实验中，历史采集数据能够正常保存，多源异构数据实现了严格的时序对齐。该方案有效提升了自动化硬件控制精度，解决了多源异构数据时序错位问题，可为后续农业AI模型的训练提供高可靠性、高精确度的数据集。
学术研究 | 基于 STM32 的智能宠物项圈设计与实现

学术研究 | 基于 STM32 的智能宠物项圈设计与实现

摘要：针对室内宠物健康监测、近距离监管与异常预警需求，设计并实现了一款基于STM32F103的智能宠物项圈原型系统。系统以STM32F103为核心控制器，集成ST188反射式光电传感器、DS18B20温度传感器、ADXL345加速度传感器、GPS定位模块及蓝牙通信模块。该项圈能够实时采集宠物静止/低强度运动状态下的心率、体表温度、运动状态及地理位置信息。通过蓝牙模块，可将数据传输至手机APP；用户可通过APP实时查看宠物状况，接收异常提醒，有效解决了宠物照护难题。系统采用阈值判断与异常持续时间判别相结合的方法实现跌倒/异常姿态报警，并通过蓝牙将数据上传至手机APP。测试结果表明，在静态样机调试与典型佩戴条件下，系统的温度检测误差范围为±0.5℃，心率检测误差范围为±5次/min，GPS定位误差≤3m；在GPS间歇工作、蓝牙分时发送的典型工作模式下，原型机可连续工作约16h。该设计可为宠物居家看护提供低成本原型参考，但其动态心率监测精度、复杂运动状态下的跌倒识别性能以及体表温度补偿模型仍有待进一步完善。
学术研究 | 改进海狸算法的矿区无人机三维路径规划

学术研究 | 改进海狸算法的矿区无人机三维路径规划

摘要：针对煤矿矿区地形复杂、障碍物分布不均导致无人机巡检与救援路径规划困难的问题，提出一种改进海狸优化算法。该算法在原始海狸优化算法（BBO）的基础上，首先引入线性递减的自适应惯性权重策略，动态平衡算法前期的全局探索与后期的局部开发能力；其次，在探索者阶段利用Lévy飞行机制替代传统的高斯随机扰动，借助Lévy分布的重尾特性增强个体跳出局部极值的能力。在4个基准测试函数上与BBO、GWO和PSO等主流算法进行对比测试，验证了改进算法的寻优性能。在模拟煤矿复杂地形的三维路径规划实验中，相比原始BBO算法，IBBO算法在收敛速度上提升了约67%，且求解精度更好，生成的航迹更平滑且能有效规避矿区障碍，具有较高的工程应用价值。
学术研究 | 基于DSP的智能超声波萃取装置设计与工艺优化

学术研究 | 基于DSP的智能超声波萃取装置设计与工艺优化

摘要：针对传统萃取效率低、能耗高及活性成分易降解问题，设计了基于DSP控制的20~40 kHz/1 kW超声波萃取装置。该装置采用全桥逆变拓扑，集成频率自动跟踪与功率闭环控制算法，实现换能器谐振频率实时追踪与输出功率精确调控；通过构建多参数传感网络、Modbus-RTU本地通信与MQTT远程通信双链路架构、物联网云平台，实现本地人机交互、远程实时监控、云端数据存储与工艺智能优化。相比传统设备，本装置具备远程监控与数据管理功能。以梅州金柚柚皮及艾草为基质开展萃取实验，与索氏提取法相比，目标成分提取率提升42.6%，有机溶剂用量减少56.8%，萃取时间缩短86.7%。文中所述超声波萃取技术可为梅州金柚、艾草等农林产品高值化利用等领域提供重要技术支撑。
学术研究 | 联合文本语义与背景属性的楼宇运维命名实体消歧方法

学术研究 | 联合文本语义与背景属性的楼宇运维命名实体消歧方法

摘要：随着楼宇自动化水平的提升，建筑运维过程中产生的设备维修记录、报修提醒和检修工单等数据日益丰富，为提高检修效率，需要从大量结构化和非结构化数据中挖掘设备故障风险信息。然而，传统的信息检索和知识管理手段在处理复杂业务场景时难以应对实体多义性和多样化表达，导致实体混淆和信息错误。针对上述问题，提出一种基于文本语义与背景属性联合的楼宇运维命名实体消歧方法。首先，利用Roberta模型将待消歧实体及其候选实体的上下文文本转换为词向量表示，通过计算余弦相似度和Jaccard相似度生成文本融合相似度。其次，引入注意力机制对实体的背景属性赋予不同权重，计算背景相似度。最后，将文本融合相似度与背景相似度加权融合，得到联合相似度评分。实验结果表明，文中所提出的实体消歧方法在建筑楼宇运维数据集上的 F₁ 值达到92.43%，显著提升了实体消歧的精度和鲁棒性，提高了运维人员的信息检索效率，降低了运维实体核验与人工校对成本，助力提升楼宇运维自动化水平。
学术研究 | 基于树莓派的课堂行为识别系统设计与实现

学术研究 | 基于树莓派的课堂行为识别系统设计与实现

摘要：针对传统课堂行为监控系统存在的部署成本高、实时性差等问题，文中设计并实现了一种基于树莓派4B边缘计算平台的轻量化课堂行为识别系统。该系统是一套集图像采集、本地识别、行为数据分析与可视化反馈于一体的软硬件原型系统，以树莓派4B单板计算机为核心处理单元，在教室前端对摄像头采集的视频流进行处理；通过Slim-YOLOv3目标检测算法，构建了可实现情绪识别、疲劳/困倦检测、异常聚集/骚动判定、举手姿势细分等典型课堂行为识别的微型神经网络模型，并成功部署至树莓派4B平台。实验结果表明，相较于原始的YOLOv3模型系统，该系统能以极低的硬件成本，在真实课堂复杂光照与多目标场景下，实现对多名学生行为的有效识别与统计，为教师提供直观的课堂秩序数据看板。
学术研究 | 物联网技术在低碳智慧工业园区系统中的应用

学术研究 | 物联网技术在低碳智慧工业园区系统中的应用

摘要：文中重点探索了通过物联网技术实现低碳智慧工业园区的建设，将物联网设备作为感知层的基础，借助人工智能算法并叠加三维可视化场景，最终形成一个集能源、安全、储能调度、碳排放管理及园区运营等管理于一体的新型工业园区系统。该系统的实施有效推动了我公司示范园区从过去相对粗放的管理模式向更注重低碳、高效和智能化的方向转型。系统运行两年以来，实现年节约电费超300万元，年节煤3229t，这套工业园区系统的建设经验和运行效果，对于其他有类似需求的工业园区具有一定的参考价值。
学术研究 | 数据驱动的锂离子电池寿命预测方法研究

学术研究 | 数据驱动的锂离子电池寿命预测方法研究

摘要：锂离子电池健康状态对于电池安全使用具有重要意义。受电池内部复杂化学特性影响，传统方式对锂离子电池剩余使用寿命的预测精度较低。针对这一难题，提出一种基于数据驱动的电池剩余寿命预测系统。该系统利用长短期记忆网络对锂离子电池剩余寿命进行预测。首先，对原始电池容量数据等进行预处理并通过自回归方法处理时间序列数据；然后，通过滑动窗口划分数据集；最后，通过长短期记忆网络模型进行训练。在CALCE数据集上进行实验，结果表明，与CNN模型对比，该模型的RE、MAE、RMSE性能指标分别提升约16.30%、42.08%、30.36%。该系统基本解决了锂离子电池剩余使用寿命预测不准确的难题，可为合理安排充电计划，提高能源利用效率提供技术支撑。
学术研究 | 基于物联网的港口设施智能管理平台设计与研究

学术研究 | 基于物联网的港口设施智能管理平台设计与研究

摘要：针对当前港口设施管理中存在的信息孤岛、故障响应滞后及运维效率低下等行业痛点，设计并研发了一套基于物联网的港口设施智能管理平台。该平台融合射频识别、北斗卫星导航、5G通信与边缘计算技术，构建“感知-传输-决策-执行”全链路闭环架构，实现多源异构设备的统一接入与标准化数据融合，实现设备运行状态实时监测、故障早期预警与智能诊断。通过动态阈值机制与云边协同架构，提升运维决策准确率与系统鲁棒性。在秦皇岛港进行3个月的应用测试，结果表明，该平台故障识别准确率达98.7%，平均运维响应时间为28.2 min，设备非计划停机平均时长为3.2 h/月，单位吞吐量能耗为3.44 kW·h/TEU，均优于传统人工巡检模式和现有数据采集与监视控制系统（SCADA）。该平台为港口智慧化转型提供了可复用的技术方案，兼具工程实践价值与行业示范意义。
学术研究 | 基于物联网的智能电源配电控制器设计

学术研究 | 基于物联网的智能电源配电控制器设计

摘要：针对传统电源响应慢、无法远程监控等问题，设计了一种基于STM32的智能配电控制器。硬件上完成了主功率电路设计及通信电路的设计，采用移相全桥拓扑结合同步整流技术搭建了DC/DC变换电路。软件上基于FreeRTOS实现多任务实时调度，通过自定义串口协议完成与LabVIEW上位机的交互。系统集成ESP8266 WiFi模块接入云平台，使用MQTT协议实现数据上报及远程控制。测试结果表明，该系统的负载动态响应时间小于10 ms，平均重连时间小于15 s。
学术研究 | 配电网调度知识图谱构建与知识融合方法研究

学术研究 | 配电网调度知识图谱构建与知识融合方法研究

摘要：针对配电网调度领域多源异构知识碎片化、跨场景复用性差、融合质量难管控等问题，结合智能调度对结构化知识服务的需求，提出了场景驱动的可扩展知识图谱构建方法及六步闭环多源知识融合策略。首先，梳理了3类核心调度场景，明确知识异构特征与融合需求；其次，设计了4层可扩展架构及统一本体模型，引入场景标签化，实现跨场景关联；最后，提出六步闭环融合策略，解决知识冗余、冲突等问题。某地区110 kV配电网真实数据的验证结果表明，该方法的知识准确率达99.3%，新场景接入耗时缩短75.3%，知识覆盖度达98.2%，可有效解决传统知识管理痛点，为配电网智能调度决策提供语义支撑，提供技术转型路径。
学术研究 | 面向工程素养提升的AIGC-AIF物联网实验教学探索

学术研究 | 面向工程素养提升的AIGC-AIF物联网实验教学探索

摘要：随着生成式人工智能技术的规模化普及，各行业对从业者的核心能力需求发生了结构性变革。其中，以复杂问题解决为核心的工程素养，已成为适配技术迭代、保障价值转化的关键能力要素。在高等教育领域，相关部门明确提出，教育需主动回应社会技术变革带来的挑战，依托AIGC技术实现教育赋能与提质。基于此，文中提出一种面向物联网专业实验教学环节的AIGC驱动型教学范式——AIGC-AIF。该范式对物联网专业核心课程的实验模块进行了重构。同时，文中还针对应用型本科院校的实验课程体系进行了探讨。该教学改革举措不仅有效激发了学生的创新思维潜能，为工程素养的系统性培育提供了有力支撑，同时也为同类专业借助新兴技术优化实践教学体系展现了良好的示范价值与推广前景。
学术研究 | 新工科人才培养视角下地方应用型高校物联网专业的班级管理模式创新

学术研究 | 新工科人才培养视角下地方应用型高校物联网专业的班级管理模式创新

摘要：地方应用型高校物联网专业班级管理存在专业教育与思政育人脱节、管理手段与专业特色疏离等问题。为此，基于新工科人才培养观，提出“软硬结合”的班级管理模式。“软管理”借助班级事务项目化、朋辈引领传帮带、情感浸润融入日常，营造出隐性的育人生态环境；“硬管理”则借助制度契合企业标准、技术赋能班级事务、数据画像精准施策，搭建数字化管理框架，从而实现“软管理”与“硬管理”的有机统一，形成以规范塑造人、以技艺培育人、以文化感染人、以情感打动人的育人合力局面。同时建立“软指标”与“硬指标”相互融合的多元评价机制，实现显性能力与隐性素养的双向提升。该模式将班级管理从管控工具提升为育人载体，依托专业优势破解学习与事务相互割裂的困境，引入行业标准提前打通角色转换的通道，进而为地方应用型高校新工科班级管理创新提供理论框架以及实践路径。
学术研究 | 数字逻辑理论-实验融合教学模式探索

学术研究 | 数字逻辑理论-实验融合教学模式探索

摘要：数字逻辑理论课和数字逻辑实验在教学实施中常因归属不同课程组而出现衔接不够紧密、缺乏协同设计的问题，可能会影响学生将理论知识转化为实践能力的效率。文中以理论教学和实验教学相互促进为出发点，以提升学生数字电路综合设计能力为目标，根据两门课程的教学特点，分析目前教学中存在的问题，提出教学改革方案。结合两门课程的教学目标、教学内容、教学进度以及仿真工具的特点，探讨了教学改革实施步骤及仿真案例。在数字逻辑课程中引入软件仿真，可巩固理论课程教学效果，提高学生的学习兴趣，锻炼学生的动手实践能力，为数字逻辑实验做好铺垫，并克服实验教学资源不足等问题。
学术研究 | 新工科视域下通信工程专业研究性教学体系构建与实践研究

学术研究 | 新工科视域下通信工程专业研究性教学体系构建与实践研究

摘要：随着通信工程领域技术飞速发展与新工科建设的不断推进，行业对人才培养提出了更高要求。目前，专业教学内容脱离实际行业需求、跨学科知识融合不深、学生国际化视野明显不足、创新能力培养形式化等问题仍是人才培养面临的难题。文中依托研究性教学的思路，结合通信工程专业的教学实践，从教学团队、课程群、实践体系、评价体系四个方面开展研究性人才培养模式探索，着力提升创新型高素质人才培养质量。实践效果表明，较改革前，学生核心课平均成绩提高10.2分，学科竞赛参与度提升，获奖人数增加20%，建成校企合作实习实训基地10个，人才培养质量与专业办学水平均得到提升。
学术研究 | “知识图谱+国产系统”驱动的“操作系统”课程改革

学术研究 | “知识图谱+国产系统”驱动的“操作系统”课程改革

摘要：随着国产操作系统的崛起，“操作系统”课程作为计算机系统的核心，其教学质量直接关系到计算机专业人才的培养。针对课程中知识点抽象难懂、与实践脱节等痛点，提出了“一体两翼、分步推进”改革框架。该框架旨在以知识图谱为核心重构课程知识体系，可视化知识点间的关联；以 Windows/Linux 为主流平台夯实理论基础，进一步将统信 UOS 等国产操作系统融入实验教学。实践表明，学生对于知识点的掌握程度有较大提升，视频完成率提升至 96%，主动进行拓展任务实践的学生比例提升至 40%，课堂讨论平均参与人数提升至 66 人，学生对国产系统的认同感亦显著增强。
学术研究 | 工业物联网背景下“工业控制网络技术”课程改革路径探索

学术研究 | 工业物联网背景下“工业控制网络技术”课程改革路径探索

摘要：针对民办高校“工业控制网络技术”课程教学中存在的理论与实践脱节、实验设备滞后、学生认知基础与课程抽象性不匹配等结构性难题，探索了一套行之有效的教学改革方案。文中设计并实践了以“数据驱动、分层探究、虚实融合”为核心理念、采用“三阶四双”智慧教学范式的深度教学改革路径；重构了以“核心技术图谱”与“工业案例库”为支柱的教学内容；搭建了基于数字孪生与智能实验平台的“闭环迭代”实践环境；并创新实施“三阶分层、四双联动”的智慧教学范式。经过两轮教学实践，课堂互动率提升至85%，课程满意度从68%跃升至92%，实验教学效能提升100%。在本课程知识体系的支撑下，学生在全国高水平科技竞赛中，如“中国机器人及人工智能大赛”，累计获奖40余项，部分获奖项目如“智能仓储通信系统设计”直接应用了本课程所学的PROFINET与OPC UA技术。该改革成功实现了从“知识灌输”到“能力建构”的转变，形成了一条适用于资源受限情境下工科专业课程提质增效的创新路径，具备显著的推广价值。
学术研究 | 面向新工科的高等数学三链融合智能教学模型研究

学术研究 | 面向新工科的高等数学三链融合智能教学模型研究

摘要：针对“高等数学”教学中课程学习、建模训练与实践应用脱节的问题，提出一种基于人工智能的“课程链-建模链-实践链”三链融合算法，并构建“个性化推荐-建模识别与求解-智能反馈”协同机制。以学生为对象开展教学实验，结果显示：推荐路径与学习成绩的相关性为0.91，路径生成时间为1.20 s，课程完成时间缩短15.00%，路径接受率为87.00%；建模问题识别准确率为95.00%，求解方案合理性为93.00%，复杂问题求解速度提升30.00%；实践环节中学生平均解题时间减少28.00%，成绩提升20.00%，反馈满意度达90.00%，系统崩溃率为0.1%。该算法能够有效提升学生的学习效率、建模能力与实践表现。

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