物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用實踐范文
時間:2023-05-04 13:10:45
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篇1
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng) 港口物流 RFID信息采集技術(shù) 應(yīng)用實踐
1.對物聯(lián)網(wǎng)概念本質(zhì)的幾點認識
目前我對物聯(lián)網(wǎng)給出一個清晰的定義仍較為困難,但對物聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)的認識基本形成。物聯(lián)網(wǎng)是通過各類傳感裝置、RFID技術(shù)、視頻識別技術(shù)、紅外感應(yīng)、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息自動采集設(shè)備,按約定的協(xié)議,根據(jù)需要實現(xiàn)物品互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)連接,進行信息交換和通信,以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)主要有三層架構(gòu):即:感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。
物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)概括起來主要體現(xiàn)在三個方面:一是互聯(lián)網(wǎng)特征,即對需要聯(lián)網(wǎng)的物一定要能夠?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)互通的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò);二是識別與通信特征,即納入物聯(lián)網(wǎng)的“物”一定要具備自動識別與物物通信(M2M)的功能;三是智能化特征,即網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)具有自動化、自我反饋與智能控制的特點。
物聯(lián)網(wǎng)是現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物,是多項現(xiàn)代信息技術(shù)的聚合性應(yīng)用與技術(shù)提升,將各種感知技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人工智能與自動化技術(shù)聚合與集成應(yīng)用,是信息技術(shù)系統(tǒng)性的創(chuàng)新與革命,是現(xiàn)代物流發(fā)展到高級階段不可或缺信息技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)集成將借助于新的傳感技術(shù)、RFID技術(shù)、GPS技術(shù)、視頻監(jiān)控技術(shù)、移動計算技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)、基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,推動現(xiàn)代物流發(fā)展。
2.港口現(xiàn)代物流應(yīng)廣泛采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)雛形實際早已在港口物流中得到應(yīng)用,有些港口物流系統(tǒng)采用了紅外、激光、無線、編碼、認址、自動識別、傳感、RFID、衛(wèi)星定位等高新技術(shù),已經(jīng)具備了信息化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化、智能化、柔性化、敏捷化、可視化等先進技術(shù)特征;新信息技術(shù)在物流系統(tǒng)的集成應(yīng)用是物聯(lián)網(wǎng)在物流業(yè)應(yīng)用的體現(xiàn)。目前物聯(lián)網(wǎng)在港口物流領(lǐng)域應(yīng)用主要為:
(1)物流過程的可視化智能管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng):這是基于GPS衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)、RFID技術(shù)、傳感技術(shù)等多種技術(shù),在物流過程中實時實現(xiàn)車輛定位、運輸物品監(jiān)控、在線調(diào)度與配送可視化與管理的系統(tǒng)。
(2)智能化的企業(yè)物流配送中心:基于傳感、RFID、聲、光、機、電、移動計算等各項先進技術(shù),建立的全自動化的物流配送中心。借助配送中心智能控制、自動化操作的網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)商流、物流、信息流、資金流的全面協(xié)同。目前一些先進的自動化物流中心,基本實現(xiàn)了機器人隊碼垛,無人搬運車搬運物料,分揀線上開展自動分揀,計算機控制堆垛機自動完成出入庫,整個物流作業(yè)與生產(chǎn)制造實現(xiàn)了自動化、智能化與網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)。
(3)企業(yè)的智慧供應(yīng)鏈;在競爭日益激烈的今天,面對著大量的個性化需求與訂單,如何精細化管理、全天候滿足客戶產(chǎn)品部件加工供應(yīng)需求,使生產(chǎn)企業(yè)物品“零”庫存,需要智慧物流和智慧供應(yīng)鏈的后勤保障網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)支持。
(4)產(chǎn)品的智能可追溯網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng);目前,在港口滾裝船商品汽車、鋼材、水產(chǎn)品、農(nóng)產(chǎn)品、食品等物流領(lǐng)域,產(chǎn)品追溯體系發(fā)揮著貨物追蹤、識別、查詢、信息采集與管理等方面的巨大作用。
目前,港口企業(yè)積極探索物聯(lián)網(wǎng)在物流領(lǐng)域應(yīng)用的新模式,隨著物流業(yè)一體化的發(fā)展使得企業(yè)的采購、倉儲、銷售、配送等協(xié)作關(guān)系日趨復(fù)雜,企業(yè)間的競爭已不僅是產(chǎn)品性能和質(zhì)量的競爭,也包含物流能力的競爭。利用物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)代替實際操作,減少浪費,節(jié)約時間和費用,從而實現(xiàn)供應(yīng)鏈的無縫對接和整合為實現(xiàn)物流流程信息化管理,采用信息化管理手段對公司的倉儲、物流信息等進行一體化管理,以促進數(shù)據(jù)共享、貨物和資金的周轉(zhuǎn)率、提高工作效率,實現(xiàn)與現(xiàn)代化物流企業(yè)管理同步的信息化流程。
3.RFID信息采集技術(shù)在港口物流中的應(yīng)用實踐
RFID技術(shù)和傳感技術(shù)和是物聯(lián)網(wǎng)中重要的物流信息采集技術(shù),在現(xiàn)代物流領(lǐng)域應(yīng)用較廣。采用遠距離RFID射頻識別技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)對企業(yè)物流貨品進行智能化、信息化管理,可實現(xiàn)自動記錄貨品出入庫信息、貨物配送、配載出庫、卸貨中轉(zhuǎn)、貨品盤點信息。物聯(lián)網(wǎng)RFID信息采集技術(shù)在廣州港新沙公司、新港公司及珠海港達供應(yīng)鏈有限公司物流企業(yè)已成功應(yīng)用與實踐;主要技術(shù)方案及功能如下:
(1)RFID信息采集技術(shù)系統(tǒng)組成。RFID信息采集技術(shù)系統(tǒng)是集射頻自動識別技術(shù)、無線通信技術(shù)、計算機控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)于一體的集成。
系統(tǒng)硬件主要由固定式閱讀器、平板天線、貨物電子標簽、無線手持式閱讀器、管理服務(wù)器組成。固定式閱讀器與天線一起安裝在倉庫出入口處,以獲取物品上電子標簽的信息并通過局域網(wǎng)(或者RS485總線)把所讀取到的電子標簽信息傳送到管理服務(wù)器上進行處理,手持式閱讀器用于物品盤點時,讀取物品電子標簽信息,并通過無線方式把電子標簽信息傳送到管理服務(wù)器上進行處理。
(2)RFID信息采集技術(shù)在港口物流實踐中實現(xiàn)的功能。
①物品入庫貨品入庫前,在其外包裝上粘貼一張柔性電子標簽,并寫入物品信息,物品入庫時通過閱讀器讀取后,通過局域網(wǎng)講這些信息顯示在屏幕上,讓操作人員根據(jù)其信息進行存放。
②散貨配送。散貨在收貨稱量完畢后,通過無線手持式閱讀器在管理中心數(shù)據(jù)庫尋找空閑車輛的信息,為該貨品分配運輸車輛。車輛到達并裝貨后,再通過無線手持式閱讀器輸入車輛信息、貨品信息、到達目的地及時間、貨主名稱等信息,并通過手持式閱讀器的無線功能傳送到中心數(shù)據(jù)庫中進行確認和保存。
③配載出庫;操作人員根據(jù)客戶的出庫計劃制作出貨清單,同時通過車輛的GPS信息找到空閑車輛,分配運送該清單上的貨品,然后在倉庫中找到所需貨品進行出庫作業(yè)。
④卸貨中轉(zhuǎn);貨品達到目的地(或中轉(zhuǎn)地)卸車后,采用手持式閱讀器讀取貨品上電子標簽信息。了解產(chǎn)品的情況。
⑤貨品盤點;盤點時,工作人員可采用手持式閱讀器,在倉庫內(nèi)采集物品上的電子標簽信息,完畢后,把所采集到信息通過無線方式傳送到中心數(shù)據(jù)庫上進行對比、保存,形成盤點報表。
廣州港新沙公司通過RFID信息采集技術(shù)實現(xiàn)跨區(qū)域集中式管理、分布式操作和實時監(jiān)控功能;高效地完成各種業(yè)務(wù)操作,改進倉儲管理,提高物品出入庫過程中的識別率,確保實物與單據(jù)數(shù)量保持一致,提高出入庫效率。
4.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在現(xiàn)代物流中的應(yīng)用發(fā)展趨勢
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在現(xiàn)代物流領(lǐng)域中將會廣泛應(yīng)用,其應(yīng)用發(fā)展趨勢:
①智慧供應(yīng)鏈與智慧生產(chǎn)融合;隨著RFID技術(shù)與傳感器網(wǎng)絡(luò)的普及,物與物的互聯(lián)互通,將給企業(yè)的物流系統(tǒng)、生產(chǎn)系統(tǒng)、采購系統(tǒng)與銷售系統(tǒng)的智能融合打下基礎(chǔ),而網(wǎng)絡(luò)的融合必將產(chǎn)生智慧生產(chǎn)與智慧供應(yīng)鏈的融合,企業(yè)物流完全智慧地融入企業(yè)經(jīng)營之中,打破工序、流程界限,打造智慧物流企業(yè)。
②智慧物流網(wǎng)絡(luò)開放共享,融入社會物聯(lián)網(wǎng);物聯(lián)網(wǎng)是聚合型的系統(tǒng)創(chuàng)新,必將帶來跨行業(yè)的應(yīng)用。如產(chǎn)品的可追溯智能網(wǎng)絡(luò)就可以方便地融入社會物聯(lián)網(wǎng),開放追溯信息,讓人們方便地實時查詢、追溯產(chǎn)品信息。今后其他的物流系統(tǒng)也將根據(jù)需要融入社會物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)或與專業(yè)智慧網(wǎng)絡(luò)互通,智慧物流也將成為人們智慧生活的一部分。
篇2
關(guān)鍵詞 物聯(lián)網(wǎng);Zigbee;Modbus;多功能電表;嵌入式網(wǎng)關(guān)
中圖分類號:TP274 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2014)17-0026-01
近年來,隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展,社會企業(yè)對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才的需求與日俱增。高校緊跟技術(shù)熱點,結(jié)合自身優(yōu)勢紛紛開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)涉及層面非常廣泛,是一個多技術(shù)和多學科互相交叉的綜合性專業(yè),如何針對高職院校的特點,開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)綜合實訓課程,即通過一個綜合項實訓項目,貫穿物聯(lián)網(wǎng)的各個層次,全方位展示物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理的全過程,是各高職院校要解決的當務(wù)之急。
本文設(shè)計開發(fā)的綜合實訓系統(tǒng)貫穿物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的感知層、傳輸層和應(yīng)用層,通過末端設(shè)備采集建筑物多功能電表、水表、燃氣表能耗數(shù)據(jù),以有線和無線兩種方式上傳到Cotex A8智能網(wǎng)關(guān),由網(wǎng)關(guān)進行初步存儲、處理后最終通過TCP/IP協(xié)議上送后臺服務(wù)器。
1 實訓平臺總體設(shè)計
1.1 系統(tǒng)功能
根據(jù)國家節(jié)能減排需求,要求各大公共建筑需要實現(xiàn)能耗的分類分項數(shù)據(jù)采集與統(tǒng)計,因此該實訓平臺具有以下功能。
1)硬件接口:RS485接口、RS232接口及以太網(wǎng)接口。
2)Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器、路由器及終端節(jié)點,構(gòu)建Zigbee無線采集網(wǎng)絡(luò)。
3)連接多主機,周期性(周期可調(diào))向主機匯報能耗數(shù)據(jù);或者響應(yīng)主機發(fā)來的命令,被動上傳指定的能耗數(shù)據(jù)。
4)智能網(wǎng)關(guān)具有本地存儲功能,保證在網(wǎng)絡(luò)不通的情況下補傳能耗數(shù)據(jù)。
5)Web系統(tǒng)能處理各種數(shù)據(jù)報表,找出異常數(shù)據(jù),及時報警或反控設(shè)備開關(guān),關(guān)閉異常設(shè)備。
1.2 硬件設(shè)計
1)嵌入式智能網(wǎng)關(guān)。智能網(wǎng)關(guān)采用具有工業(yè)級別的TI處理器TM3358,主頻可達1GHz,具有512M SDRAM內(nèi)存,512M NAND FLASH外存,2個RS232串口,2個RS485接口,2個100兆以太網(wǎng)口。
網(wǎng)關(guān)PCB采用核心板加底層擴展板的方式,有利于硬件主板的擴充,接口全部由底板引出,核心板只集成CPU、SDRAM、NAND Flash及時鐘電路。核心板支持SD卡引導(dǎo),方便Linux系統(tǒng)升級。
2)Zigbee數(shù)據(jù)采集器。無線Zigbee數(shù)據(jù)采集器基于TI公司的CC2530芯片,該芯片除了具有8051微處理器功能外,還具有2.4G高頻RF電路,能夠收發(fā)無線數(shù)據(jù),并且提供性能卓越的Zigbee 2007半開源協(xié)議棧,是一個完整的SOC解決方案。
在CC2530上加MAX232芯片擴展出一個RS485接口,連接末端485協(xié)議的多功能電表或其他能耗設(shè)備。
1.3 系統(tǒng)整體架構(gòu)
建筑物能耗監(jiān)測系統(tǒng)基本由三部分組成:數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)處理子系統(tǒng)及數(shù)據(jù)中心服務(wù)子系統(tǒng)。
數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)安裝在被監(jiān)測的大樓內(nèi)部,主要由有線計量表具、無線Zigbee數(shù)據(jù)采集器、嵌入式智能網(wǎng)關(guān)等三部分構(gòu)成,網(wǎng)關(guān)通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)連接能耗數(shù)據(jù)中心服務(wù)器。整個系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)如圖1。
圖1 建筑能耗監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)圖
2 軟件設(shè)計
2.1 網(wǎng)關(guān)操作系統(tǒng)構(gòu)建
智能網(wǎng)關(guān)硬件基于Cortex A8 處理器,通過winbond 83977及MAX232擴展2個RS485接口。系統(tǒng)層主要由Uboot、Linux內(nèi)核及根文件系統(tǒng)三部分構(gòu)成,全部針對硬件平臺開發(fā)相應(yīng)驅(qū)動,實現(xiàn)系統(tǒng)定制。
2.2 網(wǎng)關(guān)應(yīng)用層
根據(jù)系統(tǒng)功能要求,網(wǎng)關(guān)上層主要設(shè)計了三個線程,分別是串口485數(shù)據(jù)采集線程、串口協(xié)調(diào)器數(shù)據(jù)采集線程及服務(wù)器命令偵聽線程。網(wǎng)關(guān)接口掛接的機具參數(shù)必須在主線程啟動之前進行初始化。
2.2.1 核心控制進程
1)首先與服務(wù)器連接,進行身份認證,身份證信息由本地終端配置,由MD5加密算法送至服務(wù)器進行檢驗。
2)從服務(wù)器獲取表俱參數(shù),如表類型,表地址,和網(wǎng)關(guān)的接口參數(shù)等。
3)定時器開啟,在周期到達時,按照約定命令接口格式向所有主機發(fā)送表俱數(shù)據(jù)。
4)處理本地數(shù)據(jù),當網(wǎng)絡(luò)不通時,將數(shù)據(jù)存儲在智能網(wǎng)關(guān)U盤中,網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時補傳數(shù)據(jù)到服務(wù)器。
5)智能網(wǎng)關(guān)和服務(wù)器之間采用心跳包方式保持連接,并通過心跳包向主機發(fā)送智能網(wǎng)關(guān)狀態(tài)。
6)智能網(wǎng)關(guān)和主機之間的數(shù)據(jù)格式如下表。
包長度
(4字節(jié)) 命令類型4字節(jié) 命令私有數(shù)據(jù) 校驗和
(3字節(jié)) 結(jié)束
(0x0d 0x0a)
2.2.2 電表數(shù)據(jù)采集線程
1)基于485串口總線的多功能電表、水表、燃氣表可同時串聯(lián)在智能網(wǎng)關(guān)的485接口上,由485串口讀寫線程統(tǒng)一管理。該線程根據(jù)核心線程獲取的參數(shù)輪詢采集電表的特定參數(shù),將參數(shù)實時數(shù)值寫在共享內(nèi)存中,由核心調(diào)度線程發(fā)送給主機。
2)基于RS232的Zigbee協(xié)調(diào)器,由Zigbee串口線程負責采集無線Zigbee終端采集器發(fā)送過來的能耗數(shù)據(jù),統(tǒng)一處理后記錄在共享內(nèi)存中,由核心調(diào)度線程處理。
3)采集數(shù)據(jù)線程關(guān)鍵需要解析特定電表采用的協(xié)議:比如Modbus協(xié)議、DLT645規(guī)約、常工電子多功能電表SIMS協(xié)議、CT188協(xié)議等。
2.2.3 Web服務(wù)器線程
Web服務(wù)器偵聽線程程,主要是偵聽Web服務(wù)端發(fā)出的命令請求,響應(yīng)服務(wù)端的請求,比如采集特定表、特定時間內(nèi)的參數(shù),控制表的狀態(tài)等,實現(xiàn)M2M人機對話功能。
3 實訓模塊
該系統(tǒng)有效監(jiān)控建筑物的各項能耗信息,完成從表俱、傳感器采集數(shù)據(jù)至后臺云計算處理的全過程,非常適合建筑物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學生進行綜合實訓。在實訓過程中,可讓學生完成實訓系統(tǒng)的拆裝布線,也可讓學生針對單一模塊功能進行完善或開發(fā)訓練。具體實訓模塊如下。
1)綜合布線模塊:完成表俱的強弱電布線及Zigbee、智能網(wǎng)關(guān)的無線組網(wǎng)過程。
2)無線數(shù)據(jù)采集模塊:完成Zigbee終端節(jié)點對傳感器、多功能電表進行數(shù)據(jù)采集。
3)網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)開發(fā)模塊:完成Cotex A8網(wǎng)關(guān)的系統(tǒng)構(gòu)建,對Uboot、Linux內(nèi)核進行裁剪移植,制作rootfs文件系統(tǒng),搭建上層應(yīng)用。
4)網(wǎng)關(guān)控制模塊:完成網(wǎng)關(guān)和服務(wù)器之間的身份認證、數(shù)據(jù)采集及定期發(fā)送功能。
5)Web系統(tǒng)開發(fā):海量數(shù)據(jù)傳送到云服務(wù)器后進行云計算,及時給出報表或控制末端設(shè)備,必要時發(fā)出報警信息。
4 結(jié)束語
本文根據(jù)我院物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)方案量身定制了一款綜合實訓平臺與系統(tǒng),實際授課過程學生不僅能對建筑物聯(lián)網(wǎng)的全數(shù)據(jù)流程具有感性認識,而且還可以選擇其中一個模塊進行完善,提高自己物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)開發(fā)能力。
本系統(tǒng)可部署在學校、企事業(yè)單位的大型建筑物內(nèi),全面監(jiān)控建筑能耗中的分類分項數(shù)據(jù),實現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、報表及深度挖掘,滿足國家對大型公建的節(jié)能減排政策的具體要求,具有推廣價值。
基金項目
常州工程職業(yè)技術(shù)學院教育研究立項課題。
參考文獻
[1]高等學校校園建筑節(jié)能監(jiān)管系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則.住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部,2009.
[2] DL/T-2007 645-2007多功能電能表通信協(xié)議.
篇3
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[5] 戴國華,余駿華. NB-IoT的產(chǎn)生背景、標準發(fā)展以及特性和業(yè)務(wù)研究[J]. 移動通信, 2016,40(7): 31-36.
[6] 楊旭,李俊宏. 無線多址接入網(wǎng)絡(luò)編碼中繼的信道分配算法[J]. 無線電通信技術(shù), 2014,40(1): 21-25.
[7] 鄢林. 物聯(lián)網(wǎng)中有線與無線通信接入選擇研究[D]. 成都: 電子科技大學, 2012.
[8] 張景柱,柴焱杰. 60 GHz寬帶超大容量無線接入技術(shù)研究進展[J]. 無線電通信技術(shù), 2014,40(4): 27-32.
篇4
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);應(yīng)用實踐;信息通信技術(shù)
0引言
作為互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、移動通信網(wǎng)絡(luò)二者共同的產(chǎn)物,物聯(lián)網(wǎng)將較多先進技術(shù)引入其中,且因其自身能夠?qū)崿F(xiàn)全球定位,有利于將網(wǎng)絡(luò)信息、物理理論等進行融合。然而從國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀看,其在部分領(lǐng)域中尚未真正發(fā)揮其應(yīng)有的功能,究其原因在于較多信息通信技術(shù)未被充分利用。因此,本文對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用實踐以及信息通信技術(shù)在其中的體現(xiàn)進行研究,具有十分重要的意義。
1物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實踐研究
1.1物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在農(nóng)業(yè)畜牧中的體現(xiàn)
農(nóng)業(yè)畜牧業(yè)中物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用主要表現(xiàn)在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)上,其在內(nèi)容上將森林防火監(jiān)控、溫室監(jiān)控、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等方面融入其中。以各方面監(jiān)控與監(jiān)測為例,多適用于畜牧業(yè)中,較多肉畜飼養(yǎng)的記錄、肉畜銷售相關(guān)數(shù)據(jù)的記錄都需依托RFID技術(shù)實現(xiàn),該技術(shù)應(yīng)用下,產(chǎn)品流通的全過程都可得到有效監(jiān)管。再以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為例,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在引入相關(guān)的干擾技術(shù)、能量管理技術(shù)以及智能傳感器等,使關(guān)于農(nóng)業(yè)環(huán)境的信息得以獲取,在此基礎(chǔ)上通過GPRS網(wǎng)絡(luò)、M2M平臺傳輸收集的信息,其中異構(gòu)傳感器中的數(shù)據(jù)主要在WAP或WEB手段下進行傳輸,在農(nóng)牧業(yè)安全中心處理完所有數(shù)據(jù)后,便可利用其對資源監(jiān)測、糧食生產(chǎn)等進行指導(dǎo)。以近年來關(guān)于小麥苗情況引入的“診斷管理技術(shù)”以及“數(shù)字化遠程監(jiān)控”為典型代表,充分說明農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用效果極為明顯。
1.2物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在工業(yè)控制中的體現(xiàn)
在工業(yè)領(lǐng)域中,物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用也較為常見,如“企業(yè)安防”系統(tǒng)的推出,其在發(fā)揮存儲告警信息的同時,能夠?qū)Π卜涝O(shè)備運行情況進行有效監(jiān)控。同時,該系統(tǒng)也直接對布防區(qū)間進行細化,能夠滿足客戶管理公司的需求,在處理數(shù)據(jù)方面可起到突出的作用。另外,工業(yè)領(lǐng)域中較為常見的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)也體現(xiàn)在“數(shù)字油田”方面,其由中國電信提出,將關(guān)于油井生產(chǎn)的相關(guān)控制系統(tǒng)、分析管理以及采集傳輸系統(tǒng)等集于一體。實際生產(chǎn)中涉及到的螺旋泵井、電泵井等具體電參量、溫度、壓力參數(shù),這些都可為ZigBee模塊所采集,并由分析管理系統(tǒng)完成處理與利用工作,有利于油井的穩(wěn)定可靠運行[2]。
1.3物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在醫(yī)療衛(wèi)生中的體現(xiàn)
醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域中,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運用主要集中在食品安全、醫(yī)藥衛(wèi)生等內(nèi)容上。以藥品流通管理、藥品生產(chǎn)、患者監(jiān)護、患者登記以及其他如藥品、血袋入庫等為例,這些都可通過RFID技術(shù)的應(yīng)用進行管理,傳統(tǒng)患者就醫(yī)等待時間過長問題、物資庫存信息模糊以及出入庫管理不合理問題都可得到解決。同時,從食品安全方面看,RFID技術(shù)應(yīng)用中,其強調(diào)進行流程管理,自食品源頭開始便需應(yīng)用RFID食品安全方案,可提高食品的整體質(zhì)量并根據(jù)食品信息控制其保質(zhì)期。同時,消費者在購買食品過程中,能夠直接觀察到商品的價格與屬性,且在結(jié)賬時也較為方便[3]。
1.4物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在智能樓宇中的體現(xiàn)
智能樓宇系統(tǒng)是當前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在建筑行業(yè)中的典型應(yīng)用。以其中的“電梯衛(wèi)士”為例,其主要將傳感器設(shè)置于電梯,這樣電梯的異常信息如停電、沖頂以及維保信息都被傳感器所接收,而收集到的數(shù)據(jù)會在無線傳輸模塊幫助下向衛(wèi)士平臺進行輸送,平臺會自動執(zhí)行相應(yīng)的故障管理、監(jiān)控等功能。此外,現(xiàn)代智能樓宇中,也有其他如“家庭安防”等系統(tǒng)的應(yīng)用,其以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為依托,能夠?qū)⑾嚓P(guān)的信息、圖像與報警信息向用戶發(fā)送,可做到看護病人、看管寵物等。
1.5物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在物流供應(yīng)中的體現(xiàn)
物流供應(yīng)中物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用極為常見。實際應(yīng)用中,物流讀寫器可直接將射頻信號發(fā)出,在探測區(qū)域中電子標簽可直接生成感應(yīng)電流,使RFID被激活且將編碼信息反饋于讀寫器中。同時,對于讀寫器發(fā)出的射頻信號,電子標簽載波可對其解調(diào)、解碼,并由計算機系統(tǒng)處理解碼后的信息。另外,整個系統(tǒng)中的控制邏輯,其將對接收到的解調(diào)數(shù)據(jù)采取相應(yīng)的操作,完成數(shù)據(jù)發(fā)送、存儲等操作。從整個系統(tǒng)運行的原理看,物品無論在生產(chǎn)或流通等各環(huán)節(jié)都可在系統(tǒng)中實現(xiàn),而且人員調(diào)配、車輛調(diào)配等都可得到優(yōu)化。事實上,現(xiàn)代物流領(lǐng)域中物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用逐漸趨于成熟,如物流e通、智能交通的應(yīng)用方案,都為物流供應(yīng)帶來極大的便利[4]。
2信息通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實踐中的體現(xiàn)
2.1RFID技術(shù)的應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用主要得益于其涵蓋的較多信息通信技術(shù)。以RFID技術(shù)為例,其在原理上主要表現(xiàn)為對目標對象相關(guān)數(shù)據(jù)利用射頻信號進行獲取,無需將人工操作過程引入其中,便可自動完成重復(fù)擦寫或數(shù)據(jù)管理等過程。現(xiàn)行以能量源為依據(jù)對RFID標簽進行劃分,主要體現(xiàn)在被動式、主動式兩種標簽類型上,其中被動式標簽在構(gòu)成上主要以線圈、天線以及芯片等為主,能夠與讀寫器保持通信,而主動式標簽主要指內(nèi)置電池,對于較多特殊環(huán)境包括液體或金屬等較為適用。若以工作頻率為依據(jù),RFID在劃分過程中主要以高頻HF、低頻LF、微波以及超高頻UHF等為主,其中RFID若以高頻為主,能夠保持較強的天線方向性且標簽內(nèi)的數(shù)據(jù)量較大,但其涉及的成本也較高。而低頻RFID不具備天線方向性優(yōu)勢,難以對遠距離事物進行感知。該技術(shù)實際應(yīng)用中,其各部分構(gòu)件都具有不同的功能,如應(yīng)用軟件方面,其可使RFID原始事件進行轉(zhuǎn)化,確保用戶能夠?qū)D(zhuǎn)化后的事件理解[5]。
2.2GPRS技術(shù)的應(yīng)用
GPRS技術(shù)在現(xiàn)代社會中的應(yīng)用較為普遍,其吸納了GSM網(wǎng)絡(luò)的較多優(yōu)勢,并將SGSN增設(shè)其中,而且GPRS能夠采用一定的接口協(xié)議使其與PSPDN進行互聯(lián),也可直接聯(lián)通IP網(wǎng)絡(luò)。從GPRS技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢看,其主要表現(xiàn)在可使資源利用率得以提高,無需將轉(zhuǎn)換設(shè)備引入便可與網(wǎng)絡(luò)保持連接。加上GPRS完全以流量計費形式進行計費,能夠保證物聯(lián)網(wǎng)計費系統(tǒng)可靠運行。
2.3WiMAX技術(shù)的應(yīng)用
WiMAX技術(shù)作為城域網(wǎng)技術(shù)的一種,其在優(yōu)勢上主要表現(xiàn)為安全性、可擴展性較高,相比Wi-fi技術(shù),對多媒體通信服務(wù)更為適用。實際應(yīng)用過程中,WiMAX能夠利用其自身的智能天線技術(shù),使無線信號的傳輸能夠達到50KM的距離,而且相比3G發(fā)射塔,該技術(shù)應(yīng)用下網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積將超出其10倍左右,僅需進行部分基站建設(shè),便可達到全城覆蓋的目標。現(xiàn)行該技術(shù)在接入速度上也可達到70M,與原有3G下的寬帶速度相比,將超出30倍[6]。
3結(jié)語
物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用為各行業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展提供堅實的技術(shù)保障。在未來發(fā)展中,物聯(lián)網(wǎng)除將GPRS、WiMAX以及RFID等信息通信技術(shù)融入外,其他云計算機技術(shù)、NGN技術(shù)等也將不斷擴展應(yīng)用,使物聯(lián)網(wǎng)得到進一步發(fā)展。需注意的是,現(xiàn)代較多企業(yè)在物聯(lián)網(wǎng)運用中仍存在較多如終端問題等,需不斷將更多復(fù)合技術(shù)引入,這樣才可使物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)更為完善。
參考文獻:
[1]王洋,樊銳蘭.物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實踐及信息通信技術(shù)[J].數(shù)據(jù)通信,2011(1):12-15
[2]張彥鵬.物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實踐及信息通信技術(shù)[J].信息通信,2015(6):157
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關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);高職院校;人才培養(yǎng);思路
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:2095-1302(2013)09-0081-02
0 引 言
物聯(lián)網(wǎng)的英文名稱叫“the Internet of things”,就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。有兩層意思:第一,物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng),是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴展的網(wǎng)絡(luò);第二,其用戶端延伸和擴展到了任何物體與物體之間,進行信息交換和通信。
自2009年8月總理在無錫考察期間提出“感知中國”以來,物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一。物聯(lián)網(wǎng)把新一代IT技術(shù)充分運用在各行各業(yè)之中,即把感應(yīng)器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中,然后將物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)整合起來,實現(xiàn)人類社會與物理系統(tǒng)的整合。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將會發(fā)展成為一個上萬億元規(guī)模的高科技市場。
1 高職院校物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)之路
科技發(fā)展,人才是基石,物聯(lián)網(wǎng)這個信息化社會發(fā)展的重要引擎也需要方方面面的人才去為它創(chuàng)造和服務(wù)。2010年年初,教育部下達了高校設(shè)置物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)申報通知,眾多高校爭相申報。目前有100多所高校院系獲批了包括物聯(lián)網(wǎng)工程、傳感網(wǎng)技術(shù)和智能電網(wǎng)三個物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的專業(yè)。全國物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)人才缺口量在18萬以上,所以物聯(lián)網(wǎng)工程、傳感信息工程專業(yè)的畢業(yè)生就業(yè)前景廣闊。
1.1 物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)人才需求分析
按照圖1所示的物聯(lián)網(wǎng)三層體系結(jié)構(gòu),可以將感知、傳輸、應(yīng)用按物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)分為感知產(chǎn)品制造業(yè)、傳輸產(chǎn)品制造業(yè)、應(yīng)用產(chǎn)品制造業(yè)和系統(tǒng)集成四大類。
對應(yīng)的具體企業(yè)大致有如下四個子產(chǎn)業(yè):一是傳感器與RFID 的生產(chǎn)制造與測試;二是傳感器節(jié)點與嵌入式軟硬件無線網(wǎng)關(guān)設(shè)計、生產(chǎn)與測試;三是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件設(shè)計與測試;四是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。
圖1 物聯(lián)網(wǎng)的三層體系結(jié)構(gòu)
支撐企業(yè)的崗位需求大致有以下五類:
(1)集成電路制造業(yè),包括物聯(lián)網(wǎng)電子產(chǎn)品集成電路的PCB板的輔助設(shè)計、電子產(chǎn)品的生產(chǎn)、工藝、封裝、測試與管理和生產(chǎn)設(shè)備的管理維護等崗位;
(2)電子產(chǎn)品制造業(yè),包括電子元器件的輔助設(shè)計、生產(chǎn)、工藝、封裝、測試與管理、貼片機等設(shè)備的管理維護;
(3)網(wǎng)絡(luò)通信產(chǎn)品的生產(chǎn)和服務(wù),包括3G和4G通信服務(wù)、無線通信技術(shù)服務(wù)(WiFi、GPRS、Zigbee等)、有線網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)、GPS或北斗衛(wèi)星通信服務(wù);
(4)數(shù)據(jù)庫/中間件服務(wù)業(yè),包括物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫/中間件的安裝、調(diào)試、維護與管理工作;
(5)軟件服務(wù)外包業(yè),包括物聯(lián)網(wǎng)傳輸層通信軟件開發(fā)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層軟件開發(fā)等。
1.2 物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)對高職院畢業(yè)生的要求
根據(jù)無錫職業(yè)技術(shù)學院周志德教授的物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)調(diào)研分析數(shù)據(jù)可以看出,物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)在大專高職院校的學生需求主要集中在產(chǎn)品生產(chǎn)、測試、運維、銷售和項目管理等崗位。表1所列是物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)工作崗位與人才需求分析表。
2 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)群建設(shè)
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不是一個全新的技術(shù),它是計算機、通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的綜合體。所以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)也不是一種專業(yè)技術(shù)所能覆蓋,而必定是一個專業(yè)群才能支撐。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是現(xiàn)有計算機應(yīng)用技術(shù)、應(yīng)用電子技術(shù)、電子信息工程技術(shù)、通信技術(shù)和軟件技術(shù)等專業(yè)的交叉結(jié)合技術(shù)。筆者考查了無錫職業(yè)技術(shù)學院物聯(lián)網(wǎng)學院的專業(yè)建設(shè)和機構(gòu)設(shè)置,覺得很有創(chuàng)新價值和指導(dǎo)意義。表2所列是無錫職業(yè)技術(shù)學院的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)機構(gòu)設(shè)置。
這種設(shè)置通過將計算機技術(shù)系和電子信息系合并,從而實現(xiàn)了教師、實驗實訓室的共享,打破了教師資源、硬件資源的分割,解決了硬件資源重復(fù)建設(shè)的浪費問題。集中力量打造出拿得出、叫得響的拳頭專業(yè)。
3 以項目為導(dǎo)向、實踐為綱的培養(yǎng)模型
高職辦學的生命就是職業(yè)技能教育,培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才就是要培養(yǎng)為物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)和行業(yè)服務(wù)的技術(shù)型或技能型人才。這兩樣人才的培養(yǎng)需要進行大量的項目實踐鍛煉,所以高職院校不可能走脫離實際、只講書本理論的老路,必須在基本理論夠用、適用的情況下有大量的實訓實踐項目做支撐。
以物聯(lián)網(wǎng)市場需求為導(dǎo)向,因此,實訓實踐項目的開展就要圍繞以下幾個方面:
(1)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備安裝、調(diào)試、維護,工程項目施工管理;
(2)傳感器等感知元件輔助設(shè)計、生產(chǎn)工藝、封裝、測試、維護和管理;
(3)嵌入式應(yīng)用網(wǎng)關(guān)等產(chǎn)品輔助設(shè)計、生產(chǎn)制造、封裝、測試、維護和管理;
(4)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件編寫、文檔書寫、軟件測試、軟件維護與數(shù)據(jù)庫管理;
(5)智能樓宇弱電項目施工管理,弱電設(shè)備與自控設(shè)備的安裝、調(diào)試、檢測、驗收與維護。
所以,開展的實訓可以分為基礎(chǔ)模塊實訓和綜合模塊實訓?;A(chǔ)模塊實訓如電子工藝實訓、PCB實訓、電子產(chǎn)品制作實訓、物聯(lián)網(wǎng)項目綜合布線實訓、傳感節(jié)點實訓、數(shù)據(jù)通信實訓、應(yīng)用程序?qū)嵱柕?。綜合模塊實訓如物聯(lián)網(wǎng)項目綜合實訓、物聯(lián)網(wǎng)項目規(guī)劃實施實訓等。
在基礎(chǔ)模塊實訓注重一步步圍繞專業(yè)技能打下良好的動手基礎(chǔ),并且進一步鞏固所學基礎(chǔ)知識點。在綜合模塊要模擬工廠環(huán)境或者研發(fā)企業(yè)環(huán)境,從熟悉工程項目招投標、預(yù)決算、設(shè)備采購到編制項目實施計劃,協(xié)調(diào)資源并按計劃推進項目實施。這些角色由項目經(jīng)理負責協(xié)調(diào)指揮。硬件小組負責硬件原理圖繪制、PCB圖設(shè)計、元器件選型、焊接測試。軟件小組負責底層開發(fā)、應(yīng)用層開發(fā)等。最后,項目所有成員進行統(tǒng)調(diào)測試,編寫項目技術(shù)要求書、需求規(guī)格說明書等技術(shù)性文檔。
4 結(jié) 語
在校企合作上,最好是企業(yè)能夠向?qū)W生提供實習崗位,提供企業(yè)中的實際問題作為論文研究的題目或設(shè)計任務(wù)完成畢業(yè)論文或設(shè)計,教師參與企業(yè)的科技攻關(guān)項目等。這樣,教師通過合作科研、提供咨詢、參與產(chǎn)品或解決方案的開發(fā),服務(wù)于企業(yè);學生通過實習、實踐項目,完成畢業(yè)論文。通過多形式、全方位、立體式的校企合作,使物聯(lián)網(wǎng)這樣的朝陽產(chǎn)業(yè)在人才培養(yǎng)上不斷檔、不斷層,最終學校和企業(yè)都能夠良性互動,可持續(xù)發(fā)展。
參 考 文 獻
[1]鄭小發(fā). 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)中高職院校教學課程實驗體系研究[J]. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù), 2012,2(2): 83-85.
[2]陳志峰,施連敏. 高職院校物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)特色資源庫建設(shè)實踐[J] 中國教育信息化,2011(9):31-33.
[3]程遠東 . 物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢與高職院校人才培養(yǎng)思考[J]. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù), 2012,1(2): 47-49.
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1.1研究對象
作為“智慧中國”的重要組成部分,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)受到越來越廣泛的關(guān)注。為適應(yīng)這種發(fā)展趨勢,培養(yǎng)社會所需的具有綜合能力的物聯(lián)網(wǎng)工程人才,教育部在2010年將“物聯(lián)網(wǎng)工程”設(shè)置為獨立的一個專業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論作為物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的核心課程,是物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學生接觸的第一門專業(yè)課程。主要講授物聯(lián)網(wǎng)從感知層,傳輸層,數(shù)據(jù)處理層到應(yīng)用層的整體技術(shù)流程,以及每層的關(guān)鍵核心技術(shù),對學生建立正確的專業(yè)概念,整體的專業(yè)技術(shù)框架有重要意義。
1.2實踐教學中的現(xiàn)有問題
目前對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論課程的教學方法主要是以講授為主,平時留有課后作業(yè),課程考核方式以期末閉卷考試為主,期末卷面成績占總評成績的70%。該教學模式在教學實踐中出現(xiàn)以下問題:(1)單一講授的教學模式不能適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)多學科交叉、密切聯(lián)系行業(yè)的特點。學生反映物聯(lián)網(wǎng)涉及學科非常多,僅每個學科簡單理論概念的講解,就已經(jīng)非常龐雜,學生很難把握其脈絡(luò)。且現(xiàn)有技術(shù)的應(yīng)用與行業(yè)背景密切聯(lián)系,單純的理論講授效果不佳。反映在課堂提問中學生往往答非所問,或者完全無法理解題目意思。(2)一考定論,平時不學,考前突擊現(xiàn)象突出。但是由于知識點繁雜,突擊背誦效率不高,且不及格率較高。(3)死記硬背現(xiàn)象突出,對技術(shù)理解不深。對于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)環(huán)境和應(yīng)用流程的理解和技術(shù)在應(yīng)用中的創(chuàng)新上,有的教學方法和教材均不能提供有效的支撐。在平時的考查中,我們發(fā)現(xiàn)學生對死記硬背的技術(shù)點掌握得尚可,但是碰到綜合應(yīng)用題,大部分同學就不知所措。面對以上主要問題,現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論課程教學方法和思想必須改變。否則,不光是導(dǎo)論課應(yīng)有的目的不能達到,還直接影響后續(xù)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程的教學。
1.3國內(nèi)研究現(xiàn)狀
目前對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論課程的改革成果總體來說并不多,公開文獻較少,這與物聯(lián)網(wǎng)工程本身是新專業(yè),物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論課程本身涉及技術(shù)較多,知識體系復(fù)雜都有關(guān)系。已有的一些改革方案如下:文獻[1]提出物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論的課堂要引入啟發(fā)式教學法,即將課程內(nèi)容歸納提煉,提出問題啟發(fā)學生思考。其次,采用案例式教學法,把生活中物聯(lián)網(wǎng)的實際應(yīng)用案例滲透到整個教學內(nèi)容中。還強調(diào)應(yīng)用交互式教學法,運用多媒體教學環(huán)境輔助教學,例如播放物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)理論與技術(shù)相關(guān)視頻和短片,加強互動,提高學習興趣,拓展知識面。文獻[2]提出適當增刪教學內(nèi)容,講授內(nèi)容忌深、忌細,引導(dǎo)學生轉(zhuǎn)變學習方法,促進良好學習習慣的養(yǎng)成,注重培養(yǎng)學生的綜合能力。文獻[3]提出改進課程大綱設(shè)計、提升教師能力、改進教學資源等多個方面,以提升物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論課的教學質(zhì)量。文獻[2]與文獻[3]所提措施,對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論課和其他課程都適用。實際上,在已進行的幾屆學生的教學中,我們已經(jīng)使用過上述方法,事實證明,此類廣泛適用于一般課程的方法并不能解決物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論課程中的具體問題。而文獻[2]所提改進課程大綱、教學資源等,其實是涉及到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系架構(gòu)的問題,已經(jīng)有教育部牽頭的教學指導(dǎo)組在負責梳理,本文暫不討論。文獻[1]提出了一些比較具有操作性的課程教學方法,總結(jié)起來就是提問啟發(fā),案例講解,多媒體互動教學。實際上我們在授課的時候已經(jīng)使用了這些方法,但是教學效果仍然不夠理想。例如:提問啟發(fā),如果問題簡單,學生還基本能夠回答,如果問題真的是啟發(fā)式問題,而且是書上和網(wǎng)上都查不到現(xiàn)成答案的問題,則大部分學生表現(xiàn)出完全沒有思路,更不要說回答問題。案例和多媒體互動在本校理工類課程中的使用也已十分廣泛,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論課程也不例外。上課過程中也給同學們播放了相關(guān)視頻短片,行業(yè)應(yīng)用短片,對比沒有播放這些案例的情況,學生的理解程度確實有所提高,但是提高幅度也比較有限。如果是跟播放視頻直接相關(guān)的設(shè)計類問題,學生根據(jù)視頻還能回答部分內(nèi)容,但是要求學生從該視頻的技術(shù)方案做延伸,更換應(yīng)用場景,則大部分學生又非常茫然。例如:課程中有播放精細化農(nóng)業(yè)的相關(guān)技術(shù)解決方案,從感知、傳輸?shù)阶詈髷?shù)據(jù)處理與反饋服務(wù)都做了說明。學生觀看后,如果問該應(yīng)用領(lǐng)域問題,比如前端要用什么傳感器,部署在哪里,學生還能回答。但是,要學生變化技術(shù)的應(yīng)用場景,將技術(shù)應(yīng)用在另一森林防火場景中時,部分學生還能把類似要用的傳感器列舉出來,但是不知如何部署。這說明要加深學生對物聯(lián)網(wǎng)知識體系的理解程度,僅靠觀看案例、提問啟發(fā)是不夠的,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論課程的教學改革還需要進一步深入。
2過程與實踐化的課程改革方法
2.1原因分析
根據(jù)課下座談,統(tǒng)計課程出勤率,考試通過率等方式獲取的信息,我們認為影響學習效果的主要原因有二:其一,理論和實踐相脫節(jié),雖然已經(jīng)用案例視頻,多媒體互動等教學方式,但明顯還不足以讓學生理論聯(lián)系實際。其二,雖然有課程作業(yè),平時提問和抽查,但是平時努力學習的學生仍然只占少數(shù),大部分學生的學習積極性不高。針對這兩個主要問題,我們提出過程與實踐化課程教學改革方法。
2.2方法的具體內(nèi)容
對學習自覺性強的學生,提供多種課外實踐參觀機會,幫助學生理解技術(shù)在實際中的應(yīng)用,理論與實踐融合;對學習自覺性差的同學,采用過程化考試方法,督促其平時努力學習。(1)實踐化教學:物聯(lián)網(wǎng)是多交叉學科,知識點非常多,光靠課堂教學肯定不能盡善盡美,所以要加入實踐教學環(huán)節(jié)。①在課外布置思考與設(shè)計題目,指導(dǎo)學生自學,并自主解答問題、動手設(shè)計簡單的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。如果有較為優(yōu)秀的學生,讓其在課堂上講解自己的設(shè)計方案。②建立完善的課程考核體系,增加實踐能力考核環(huán)節(jié)。將作業(yè)、演講、課外參加的比賽情況等都當作考核方式,按合理比例計入總評成績。改變以往期末卷面考試這種單一的考核方式。③在條件允許的情況下,可建立物聯(lián)網(wǎng)實訓實驗室,并配備相應(yīng)的器材等。我們與四川省成都市物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟形成良好合作關(guān)系,借他們的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)展示廳讓學生實地了解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其應(yīng)用。(2)過程化考核:以上考核方式加上學院的過程化考試系統(tǒng),分階段進行上機考試,最大程度避免一考定論、突擊應(yīng)付等不合理現(xiàn)象。目前的具體操作是:當講完一階段(感知,傳輸,處理)即上機考試本階段技術(shù)要點,成績以比例計入總分,最后課程完結(jié)還有一次總體性考試,4次考試成績的加權(quán)總和才是本門課程的考試成績,并算上平時作業(yè)、提問等平時成績作為最后總評成績。這樣一來,12周課程,每隔三周就有一次階段考試,加上平時的抽查與作業(yè),有效督促了學生的平時學習。
2.3方法實施的效果
2011年本學院設(shè)定物聯(lián)網(wǎng)專業(yè),2012年開始開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論課程,2013年進入實踐化教學,14年引入過程化考核,圖1顯示了歷年課程的考試情況,以60分以下為不及格,80分以上為良好。圖1很清楚的顯示,剛開始時物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)課程的不及格率高達約30%,后來引入實踐化教學后下降至12%,到最后引入過程化考核后直接下降到7%左右,而良好率逐年上升,連續(xù)2年保持在70%左右,達到了改革的目的。
3總結(jié)與展望
篇7
【關(guān)鍵詞】 物聯(lián)網(wǎng) 信息 技術(shù) 應(yīng)用 分析
從本質(zhì)上來說,物聯(lián)網(wǎng)是將所有與社會大眾日常生活及工作相關(guān)的物品,在傳感設(shè)備或是射頻識別技術(shù)的支持下,與互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)加以有效連接,其連接的對象是“物體”,能夠?qū)崿F(xiàn)針對對象識別與管理的智能化發(fā)展,綜合優(yōu)勢顯著。
1 物聯(lián)網(wǎng)中的關(guān)鍵技術(shù)分析
物聯(lián)網(wǎng)從本質(zhì)上來說屬于信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一種表現(xiàn)形式,其最為顯著的特點在于:在感知信息的過程當中通過對傳感標識器的合理應(yīng)用,實現(xiàn)了信息感知的智能性,在實踐應(yīng)用中能夠為人、物、自然的有效溝通與交流建立關(guān)鍵紐帶,在現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展中有著至關(guān)重要的意義。具體技術(shù)體現(xiàn)在以下幾個方面。
(1)傳感器技術(shù):物聯(lián)網(wǎng)中的“聯(lián)”體現(xiàn)在傳感網(wǎng)、通信網(wǎng)以及因特網(wǎng)這三者之間的有效融合,建立在智能傳感網(wǎng)技術(shù)這一中心之上,確保三者之間各關(guān)健信息的安全與可靠傳遞。在現(xiàn)代社會的發(fā)展過程當中,傳感網(wǎng)發(fā)揮著連接現(xiàn)實世界、物理世界以及數(shù)字世界的重要職能。通過對傳感器技術(shù)的合理應(yīng)用,能夠借助于對微型傳感器設(shè)備的高效利用,實現(xiàn)對各相關(guān)信息的有效感知與處理。在傳感器技術(shù)的應(yīng)用過程當中,相關(guān)信息能夠在嵌入式系統(tǒng)操作平臺當中進行綜合處理,并借助于無線通信網(wǎng)絡(luò)的支持效能,將這部分已屬于感知狀態(tài)的信息傳輸至用戶終端內(nèi)部,達到提高計算覆蓋性的重要目的。需要特別注意的一點是:為最大限度的保障傳感器技術(shù)的應(yīng)用有效性,需要做好對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的處理工作。在配備傳感、處理、通信等相關(guān)工作單元的基礎(chǔ)之上,實現(xiàn)對信息的有效采集、融合以及傳遞。實踐證實:傳感器技術(shù)的應(yīng)用具備低成本、低功耗等特點,在物聯(lián)網(wǎng)體系發(fā)展中占據(jù)著至關(guān)重要的一席,因而備受關(guān)注。
(2)射頻識別技術(shù):在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展體系當中,射頻識別技術(shù)最為顯著的特點在于:其對于信號數(shù)據(jù)的識別不但實現(xiàn)了自動化,同時也實現(xiàn)了建立在非接觸模式下的識別。在當前技術(shù)條件支持下,射頻識別系統(tǒng)主要有閱讀器設(shè)備以及電子標簽設(shè)施這兩個方面所構(gòu)成。電子標簽當中覆蓋有與物體信息相對應(yīng)的數(shù)據(jù),能夠較好的附著于物體內(nèi)部,相對于傳統(tǒng)意義上的條形碼模式而言,電子標簽?zāi)軌蚋玫尼槍ξ矬w進行動態(tài)性跟蹤與定位,同時在有效提高了標簽數(shù)據(jù)的讀取距離,借助于密碼保護的方式提高了數(shù)據(jù)存取的安全性與隱私性。
(3)地理信息系統(tǒng)技術(shù):物聯(lián)網(wǎng)作為物理基礎(chǔ)的關(guān)鍵項目,需要通過傳感器定位以及動態(tài)信息空間定位的方式,確保其上述職能能夠得到充分發(fā)揮。在此過程當中,地理信息系統(tǒng)主要負責為物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)地理基礎(chǔ)職能提供最為關(guān)鍵的空間支持,同時兼顧對關(guān)鍵數(shù)據(jù)信息的處理、分析以及建模。特別是在“智慧地球”項目建設(shè)不斷發(fā)展的過程當中,地理信息系統(tǒng)中的地圖服務(wù)功能自常規(guī)意義上的二維顯示發(fā)展成為三維顯示,并在服務(wù)對象方面做出了擴大,實現(xiàn)了空間信息與非空間信息的高效聯(lián)動,由此而產(chǎn)生的綜合效益及其優(yōu)勢極為顯著。
2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用分析
在全球經(jīng)濟一體化進程不斷加劇以及信息產(chǎn)業(yè)建設(shè)進程持續(xù)發(fā)展的過程當中,國內(nèi)外大量行業(yè)與領(lǐng)域均展開了對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究與應(yīng)用力度,在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)理論研究不斷更新的同時,其實踐應(yīng)用也呈現(xiàn)出了蓬勃的發(fā)展趨勢。對于我國而言,現(xiàn)階段,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在物流行業(yè)、交通運輸行業(yè)、農(nóng)業(yè)等相關(guān)領(lǐng)域均得到了廣泛應(yīng)用,且取得了極為顯著的成效。具體可歸納為以下幾個方面。
(1)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在物流領(lǐng)域中的應(yīng)用:物流行業(yè)通過對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用,能夠?qū)崿F(xiàn)整個信息化操作平臺的集成性與智能性發(fā)展,能夠在物流作業(yè)當中,針對物流包裹進行統(tǒng)一的編碼處理,并為其對應(yīng)相關(guān)的電子標簽,提供相關(guān)電子數(shù)據(jù)信息,確保能夠在包裹的物流傳輸過程中,對其進行有效且動態(tài)的監(jiān)控,并將監(jiān)控數(shù)據(jù)及時反映至消費者面前,從而達到提高物流傳輸及服務(wù)質(zhì)量的目的。
(2)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在交通運輸領(lǐng)域中的應(yīng)用:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在交通運輸領(lǐng)域中的應(yīng)用可提高對交通信息的采集質(zhì)量。在有效的采集區(qū)域當中,可通過對傳感器設(shè)備的合理應(yīng)用,將行使至有效采集區(qū)域內(nèi)部車輛的行使速度、行使狀態(tài)信息加以有效收集,并傳輸至中心處理平臺當中,為交通運輸行業(yè)相關(guān)工作部門對車輛行使的管理提供必要的數(shù)據(jù)支持。與此同時,還可將射頻識別系統(tǒng)應(yīng)用于車輛當中,實現(xiàn)車輛與其電子身份標識之間的有效對應(yīng),提高對車輛的監(jiān)督管理力度。
(3)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用:農(nóng)業(yè)產(chǎn)品要想實現(xiàn)智能化的發(fā)展與管理,就需要加大對于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的合理應(yīng)用。借助于無線傳輸信號,實現(xiàn)對農(nóng)作物生長相關(guān)數(shù)據(jù)的有效傳輸,通過對遠程控制功能的應(yīng)用,及時調(diào)整相關(guān)參數(shù),為農(nóng)作物的生長提供一個穩(wěn)健的環(huán)境條件,達到提高農(nóng)作物質(zhì)量與產(chǎn)量的目的。
3 結(jié)語
現(xiàn)階段發(fā)展相對較為深入與成熟的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)包括傳感器技術(shù)、射頻識別技術(shù)以及地理信息系統(tǒng)技術(shù),將其應(yīng)用物流領(lǐng)域、交通運輸領(lǐng)域以及農(nóng)業(yè)領(lǐng)域等均可起到顯著的效果。本文試針對以上相關(guān)問題做詳細分析與說明,希望引起關(guān)注。
參考文獻:
[1]黃辰,張偉,李可維等.基于網(wǎng)絡(luò)編碼的無線物聯(lián)網(wǎng)多中繼協(xié)作切換機制[J].電子學報,2012.40(10):1954-1957.
[2]沈蘇彬,范曲立,宗平等.物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)與相關(guān)技術(shù)研究[J].南京郵電大學學報(自然科學版),2009.29(6):1-11.
篇8
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);智慧農(nóng)業(yè);應(yīng)用模式
中圖分類號:TP391.44 文獻標識碼:A
1 引言
隨著當今互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的蓬勃發(fā)展,農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的科技網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用也越來越多了,我國農(nóng)業(yè)也開始從粗放型農(nóng)業(yè)逐步向智慧型農(nóng)業(yè)邁進?!爸腔坜r(nóng)業(yè)”是信息化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化融合在農(nóng)業(yè)發(fā)展領(lǐng)域中的具體實踐和應(yīng)用,是以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為支撐和手段的一種現(xiàn)代農(nóng)業(yè)形態(tài);物聯(lián)網(wǎng)是發(fā)展“智慧農(nóng)業(yè)”的核心。探討物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用,將極大促進農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)型和發(fā)展,對于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大省的湖南來說,更是一個大的發(fā)展機遇。
2 物聯(lián)網(wǎng)與智慧農(nóng)業(yè)的內(nèi)涵
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是實現(xiàn)智能化識別、定位、追蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。它是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次革命。物聯(lián)網(wǎng)分為感知層、傳輸層和應(yīng)用層三層。感知層的主要功能是識別物體和采取信息,它主要應(yīng)用了傳感器、RFID、GPS以及RS 技術(shù)等,完成信息的收集、信息簡單處理以及信息向傳輸層的發(fā)送。傳輸層負責處理感知層傳來的信息及信息的遠距離傳輸,它位于整個體系結(jié)構(gòu)的中間層,是物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)中樞;其中運用最廣泛的是無線傳感網(wǎng)絡(luò)(WSN)、互聯(lián)網(wǎng)、ZigBee 技術(shù)等。應(yīng)用層主要負責服務(wù)及應(yīng)用,它是物聯(lián)網(wǎng)和用戶的接口,主要涉及云計算、GIS、專家系統(tǒng)和決策支持系統(tǒng)等信息技術(shù),通過它們將海量數(shù)據(jù)分類、整理、計算、挖掘分析,然后在智慧物流、智慧農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域得到應(yīng)用。
“智慧農(nóng)業(yè)”是“感知中國”、“美麗中國”理念在農(nóng)業(yè)發(fā)展中的具體應(yīng)用,指利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計算技術(shù)等信息化技術(shù)實現(xiàn)“三農(nóng)”產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化、智能化、低碳化、生態(tài)化、集約化,從空間、組織、管理整合現(xiàn)有農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施、通信設(shè)備和信息化設(shè)施,使農(nóng)業(yè)和諧發(fā)展,實現(xiàn)“高效、聰明、智慧、精細”[1]。物聯(lián)網(wǎng)是“智慧農(nóng)業(yè)”智能化和精細化生產(chǎn)、管理、決策的技術(shù)支撐。物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)的應(yīng)用——建設(shè)智慧農(nóng)業(yè)已成為各地實現(xiàn)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型、步入農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。
3 湖南推進基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧農(nóng)業(yè)的優(yōu)勢分析
作為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大省的湖南,正面臨農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型和升級?,F(xiàn)階段加快推進基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智慧農(nóng)業(yè)建設(shè),是切實可行的,具體來說它具有以下一些優(yōu)勢。
3.1 國內(nèi)外基于物聯(lián)網(wǎng)智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展趨勢及可借鑒經(jīng)驗
近年來,國內(nèi)外已經(jīng)形成了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展趨勢。在歐美發(fā)達國家,物聯(lián)網(wǎng)已滲透到農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的各個方面,現(xiàn)已演化成農(nóng)業(yè)工業(yè),步入了科學的新農(nóng)業(yè)發(fā)展道路。隨著我國對農(nóng)業(yè)投入的不斷增加,以及國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的成熟,包括北京,上海,無錫,蘇州等地,政府和企業(yè)對農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的投資數(shù)量加大,相應(yīng)的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品和服務(wù)也得到了市場的肯定,如:墑情監(jiān)測、大棚溫室監(jiān)控、節(jié)水、食品安全溯源等,且涌現(xiàn)了楊凌智慧農(nóng)業(yè)和大唐移動智慧農(nóng)業(yè)等典型示范案例,產(chǎn)生了比傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)更高的價值。
這些國內(nèi)外農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展、以及在智慧農(nóng)業(yè)中的成功應(yīng)用為我省推進基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)提供了寶貴的學習借鑒經(jīng)驗。
3.2 不斷完善的農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)和初具規(guī)模的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈
湖南農(nóng)業(yè)信息化建設(shè),經(jīng)過多年的發(fā)展,已不斷完善。2011年湖南省被立項開展國家農(nóng)村農(nóng)業(yè)信息化示范省建設(shè)試點。省、市、縣各級各類農(nóng)業(yè)網(wǎng)站、農(nóng)業(yè)信息平臺逐步建立;農(nóng)業(yè)電子商務(wù)交易規(guī)模增長迅速,如 “特色湖南”網(wǎng)絡(luò)平臺,剛上線就實現(xiàn)了4個月網(wǎng)上銷售400多萬元的良好業(yè)績;農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)體系基本形成,90%以上縣設(shè)置了專門的農(nóng)業(yè)信息管理和技術(shù)支持服務(wù)機構(gòu)。同時,湖南省物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈已初具規(guī)模。據(jù)統(tǒng)計,截止2013年6月,湖南省有從事物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)、制造、運營和服務(wù)的企業(yè)共240多家;分布在傳感器、芯片設(shè)計、電子標簽、智能終端、應(yīng)用軟件、系統(tǒng)集成、運營服務(wù)等產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié),基本形成了初級產(chǎn)業(yè)鏈,在部分領(lǐng)域還有一定優(yōu)勢。
不斷完善的農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)和初具規(guī)模的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈為基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的湖南智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展提供了設(shè)施保障。
3.3 湖南堅實的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟基礎(chǔ)有利于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用推廣
湖南土地資源豐富,全省擁有耕地4870萬畝,山地2.56億畝,水面2043萬畝。農(nóng)產(chǎn)品基地建設(shè)初具規(guī)模;目前,全省已建立棉花生產(chǎn)基地、水稻生產(chǎn)基地等優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品基地共計100多個。涌現(xiàn)大批具有一定的規(guī)模和品牌影響力的農(nóng)產(chǎn)品,如寧鄉(xiāng)花豬、臨武鴨、洞庭湖大閘蟹、隆回藥材、祁東黃花菜等。農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化快速發(fā)展,湖南是我國農(nóng)民專業(yè)合作經(jīng)濟組織建設(shè)的試點省之一,在調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營的過程中,涌現(xiàn)出了大量農(nóng)村專業(yè)合作經(jīng)濟組織、營銷大戶和農(nóng)民經(jīng)紀人。農(nóng)業(yè)產(chǎn)值快速增長,十一·五期間年平均增長4.7。
農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需要大量投入,農(nóng)業(yè)產(chǎn)值快速增長,農(nóng)民收入水平高,為智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)提供了必要的經(jīng)濟基礎(chǔ);豐富的土地資源、規(guī)?;r(nóng)產(chǎn)品基地、農(nóng)業(yè)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,以及蓬勃興起的高效特色農(nóng)業(yè),為湖南提速智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)提供了強有力的支撐平臺。
4 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在湖南智慧農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)內(nèi)涵,結(jié)合湖南推進基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧農(nóng)業(yè)的優(yōu)勢分析,現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在湖南智慧農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用可以采用以下應(yīng)用模式。
4.1 利用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行智慧生產(chǎn)
農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的在生產(chǎn)環(huán)節(jié)的應(yīng)用主要包括現(xiàn)代化溫室和工廠化栽培調(diào)節(jié)和控制環(huán)境。它是利用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的信息感知技術(shù),主要包括農(nóng)業(yè)傳感器技術(shù)、RFID 技術(shù)、GPS 技術(shù)以及RS 技術(shù)等;利用它們采集各個農(nóng)業(yè)要素信息,包括種植業(yè)中的光、溫、水、肥、氣等參數(shù),在不同的作物生長期,實施全面監(jiān)測[2]。這種生產(chǎn)環(huán)節(jié)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用見效快,能夠為高附加值產(chǎn)品錦上添花;方便的快速復(fù)制,可以快速應(yīng)用到不同的作物;而且這種技術(shù)各地都有類似的項目,有很成熟的應(yīng)用。對于農(nóng)產(chǎn)品基地建設(shè)初具規(guī)模的湖南,非常適合此類應(yīng)用,如,我們可以建設(shè)棉花生產(chǎn)基地、水稻生產(chǎn)基地等科技示范基地項目,利用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)智慧生產(chǎn)。
4.2 利用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品智慧流通
農(nóng)產(chǎn)品的智慧流通主要包括智慧倉儲、智慧配貨、智慧運輸和流通安全溯源。利用物聯(lián)網(wǎng)中的RFID 技術(shù)建立自動識別技術(shù)的倉庫物流管理系統(tǒng),實現(xiàn)庫房高效管理,收發(fā)貨高速自動記錄,收貨、入庫、盤點、出庫等多個流程能平滑連接,實現(xiàn)流通環(huán)節(jié)的智慧倉儲。通過RFID結(jié)合條碼技術(shù)、二維碼技術(shù),為農(nóng)產(chǎn)品及加工產(chǎn)品加貼RFID電子標簽、對農(nóng)產(chǎn)品的流通進行編碼,實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品的安全溯源。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)“網(wǎng)絡(luò)化”發(fā)展戰(zhàn)略,建立批發(fā)市場信息數(shù)據(jù)庫和集團協(xié)同管理信息平臺,用來收集、儲存、傳輸與整合:客戶信息、業(yè)務(wù)信息、交易信息、市場管理信息等,最終實現(xiàn)客戶數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的有效性、可靠性、整體性,通過信息流帶動物流、商流,協(xié)同管控,同時采用RFID、傳感器、GPS等高新技術(shù)實現(xiàn)智慧配貨、智慧運輸[3]。
農(nóng)產(chǎn)品的智慧流通,它涉及到農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和食品安全以及農(nóng)產(chǎn)品市場價格的穩(wěn)定,社會意義重大,同時也具有很大的市場潛力。湖南可以從一些有一定的規(guī)模和品牌影響力的農(nóng)產(chǎn)品流通著手,如唐人神肉食品、寧鄉(xiāng)花豬、臨武鴨等,建立基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的農(nóng)產(chǎn)品智慧流通示范,再擇機在其他農(nóng)產(chǎn)品流通環(huán)節(jié)推廣。
4.3 利用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品的智慧銷售
農(nóng)產(chǎn)品的智慧銷售是指產(chǎn)品從預(yù)訂、生產(chǎn)到物流配送的各個環(huán)節(jié)都在客戶的掌握之中,能實現(xiàn)全程跟蹤。它應(yīng)該包括以下三個環(huán)節(jié):①產(chǎn)品預(yù)訂;產(chǎn)品的預(yù)訂首先需要建立商務(wù)平臺,目前農(nóng)產(chǎn)品的商務(wù)平臺主要采用農(nóng)產(chǎn)品電商預(yù)售模式(C2B+O2O)的形式建立。各生產(chǎn)地,通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的條碼技術(shù)、二維碼技術(shù)進行農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)地和出貨狀況的管理,并將農(nóng)產(chǎn)品信息上網(wǎng)。平臺用戶通過注冊會員的形式,實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品自由集約訂購。②有機生產(chǎn);邀請行業(yè)專家,依據(jù)國家標準,結(jié)合各產(chǎn)區(qū)的實際,制訂各農(nóng)產(chǎn)品有機種植的具體標準,在安全生產(chǎn)監(jiān)控下,遵規(guī)執(zhí)行。③安全監(jiān)控;為實現(xiàn)消費者的產(chǎn)品認證環(huán)節(jié),采用物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù),通過監(jiān)控系統(tǒng),全程進行跟蹤;為用戶提供詳細的數(shù)字及視頻信息保障,使產(chǎn)品從生產(chǎn),到物流配送的各個環(huán)節(jié)都在客戶的掌握之中。在田間設(shè)立高桿多視角攝像頭,通過無線方式連接至種植戶或養(yǎng)殖戶和駐點收購站,監(jiān)控全程的無公害生產(chǎn),監(jiān)控視頻圖在平臺網(wǎng)站上實時,訂購者可隨時監(jiān)督。在物流配送中采用GPS等技術(shù)實現(xiàn)跟蹤定位監(jiān)控,確保配送過程安全[4]。
目前,湖南農(nóng)產(chǎn)品電子商務(wù)平臺主要有“網(wǎng)上供銷社”、“特色湖南”等網(wǎng)絡(luò)平臺,這些平臺已有一定影響力,且平臺業(yè)務(wù)功能也已成熟;只需在此基礎(chǔ)上,利用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)消費者的產(chǎn)品認證環(huán)節(jié),應(yīng)能很好地實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品的智慧銷售。
4.4 利用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的智慧管理
智慧管理包括智慧預(yù)警、智慧調(diào)度、智慧指揮、智慧控制等。湖南土地資源復(fù)雜、山地、河湖水面較多,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的GIS,可以建立土地及水資源管理、土壤數(shù)據(jù)、自然條件、生產(chǎn)條件、作物苗情、病蟲草害發(fā)生發(fā)展趨勢的空間信息數(shù)據(jù)庫和進行空間信息的地理統(tǒng)計處理,實現(xiàn)智慧預(yù)警。利用專家系統(tǒng)(簡稱ES),依靠農(nóng)業(yè)專家多年積累的知識和經(jīng)驗,對需要解決的農(nóng)業(yè)問題進行解答、解釋或判斷,提出決策建議,實現(xiàn)智慧指揮。利用農(nóng)業(yè)決策支持系統(tǒng)(簡稱DSS)可以實現(xiàn)我省在水稻栽培、飼料配方優(yōu)化設(shè)計、大型養(yǎng)殖廠的管理、農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉優(yōu)化等方面的智慧調(diào)度。智能控制技術(shù)(稱ICT) ,包括模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制以及綜合智能控制技術(shù),主要用來解決那些用傳統(tǒng)方法難以解決的復(fù)雜系統(tǒng)的控制問題。通過這些技術(shù)可以實現(xiàn)我省在規(guī)?;幕胤N植、設(shè)施園藝、畜禽養(yǎng)殖以及水產(chǎn)養(yǎng)殖中的智慧控制。
5 結(jié)束語
物聯(lián)網(wǎng)在智慧農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用很多,面對新時代農(nóng)業(yè)的發(fā)展、轉(zhuǎn)型,湖南應(yīng)不失時機地大力發(fā)展智慧農(nóng)業(yè),加快物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在湖南智慧農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用力度,使之成為我省農(nóng)業(yè)普及現(xiàn)代信息技術(shù)、實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的突破口。長期以來的實踐證實,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)離不開現(xiàn)代信息技術(shù),在農(nóng)業(yè)發(fā)展中引入新興的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可以極大地提升生產(chǎn)效率,創(chuàng)造新的生產(chǎn)模式。
參考文獻
[1] 彭程.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展策略研究[J].西安郵電學院學報2012,17(2):94-98.
[2] 李道亮.物聯(lián)網(wǎng)與智慧農(nóng)業(yè)[J].農(nóng)業(yè)工程,2012,2(1):1-5.
[3] 朱曉姝.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息化中的應(yīng)用研究[J].沈陽師范大學學報:自然科學版,2010,28(3):391-393.
[4] 何艷.物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)產(chǎn)品智能銷售系統(tǒng)[J].黑龍江科學,2012,3(01):57-59.
篇9
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);智慧校園;應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)無疑是對信息時代的一種積極響應(yīng),在現(xiàn)階段的使用中已經(jīng)不斷融入我國社會生產(chǎn)生活的各個領(lǐng)域之中,成為了新時代新經(jīng)濟增長的重要產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,創(chuàng)造了不容小覷的市場效益。同樣現(xiàn)階段不僅是信息化時代,更是知識經(jīng)濟時代,知識所能創(chuàng)作的價值越來越來大。所以社會各界對于教育事業(yè)的發(fā)展愈發(fā)重視,不再停留在教育質(zhì)量方面,更深入到包括安全管理在內(nèi)的校園方面,而將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入到校園建設(shè)中從而不斷將食堂、教室、圖書館、供水系統(tǒng)等部分聯(lián)系成一個整體,最終發(fā)揮整體合力的最大最強效果。
1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在時代的發(fā)展中已經(jīng)成為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。具體來說所謂的物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng),就是借助射頻識別、紅外感應(yīng)、傳感器等信息設(shè)備,以相關(guān)的協(xié)議為依據(jù)將不同的事物相聯(lián)系,以實現(xiàn)智能化識別、信息交互、追蹤和監(jiān)控,從而達到人和物相互關(guān)聯(lián)、物物相息、數(shù)據(jù)相互共享的一種網(wǎng)絡(luò)。其目的就是使所有物品都與網(wǎng)絡(luò)連接在一起使得識別和管理更加方便。
2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧校園中的應(yīng)用
2.1用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)打造平安校園
近年各大院校安全事故頻發(fā)究其根本與外來人員的隨意進出不可脫離,當前部分院校的安全管理體制機制的確還有所偏差,令學生及家長對學校環(huán)境產(chǎn)生了質(zhì)疑。在此種情況下將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智慧校園的構(gòu)建過程中可以有效地環(huán)節(jié)甚至解決存在的潛在危險,真正打造平安校園。具體來說學校利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立了校園稚嫩安防和校園只能交通管理等多層次多角度的安全管理保證系統(tǒng),通過在校園不同區(qū)域安裝攝像頭和傳感器令學生在遭遇突發(fā)危險時,可以不著痕跡地及時報警并留下相關(guān)的證據(jù)。同時對進出學校的車輛不僅有人力的實名登記管理,還會進行定位監(jiān)測,在不侵犯車主隱私的情況下真正掌握車輛的動向。保證學生的安全。另外學校的重要資料將會被貼上相關(guān)標簽,進行設(shè)備感知和物品追蹤,從而加強資料管理的安全系數(shù)。對于學生個人來說學校借助物聯(lián)網(wǎng)進行三層的身份確認和考勤管理,不僅確保學生安全進入校園進入教室,也再一次將陌生人阻擋在學校的大門之外,將所有可能發(fā)生的危險扼殺在搖籃之中。
2.2用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)打造智慧節(jié)能校園
對學校來說各類資源都是有限的,如何令有限的資源發(fā)揮出更大的作用是各大高校長期以來一直在思考的一個問題,而在借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行智慧校園建設(shè)的過程中這一問題得到了有效的解決。在自然資源方面運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)對學校能源的監(jiān)控和管理,對水、電等能源使用情況進行監(jiān)管,實現(xiàn)校園能源消耗的智能化管理。無論是老師辦公室還是學生教師都安裝傳感器和控制器,隨時依據(jù)室內(nèi)的光線和人數(shù)進行光亮的調(diào)節(jié),不僅為教職工達到一個更為舒適的學習工作環(huán)境,還可以有效地避免不必要的浪費,節(jié)約自然資源。在知識資源方面物聯(lián)網(wǎng)成功打造智慧圖書館,建立開放式的數(shù)字圖書館,一方面能夠盤點現(xiàn)有圖書,已借閱和剩余的數(shù)量,智能展示所需要的不同圖書的具置,借閱師生的時間;另一方面依托互聯(lián)網(wǎng)使得教職工能夠利用自己的計算機、手機登終端獲得共享的圖書資源,接收到更為便利人性化的服務(wù)。
2.3用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)打造優(yōu)質(zhì)的教學溝通環(huán)境
在確保周邊環(huán)境滿足社會要求后,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧校園中的應(yīng)用成功地打造了數(shù)字化智能教學環(huán)境,改革了教師傳統(tǒng)的教學方式,提高了學生的同科學習質(zhì)量,在不知不覺間改變了師生的生活工作方式。對于教師來說,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用再次打破了傳統(tǒng)的課堂教學形式,將數(shù)字教學強化到智慧教學,令學生和老師可以在教師對所要研究的物體進行模擬操作,令每個學生都能通過網(wǎng)絡(luò)平臺進行操作借助,從而更為直接具體的得到自己的結(jié)論,而不是一味接受來自他人的經(jīng)驗結(jié)論。同時借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)令課本動起來,構(gòu)建數(shù)字化立體教材,加強了學生的探索欲望和探索興趣的基礎(chǔ)上,拓展了課外的資源,為老師的教學活動提供了充分堅實的基礎(chǔ)支撐。對于學生而言,不僅改變了傳統(tǒng)的填鴨式知識灌輸方式,也改變了其與老師同學之間的溝通交流方式。學校通過物聯(lián)網(wǎng)將獨立的學生和老師連成一個整體,為學生構(gòu)建了一個虛擬與現(xiàn)實、個體與群體互聯(lián)互通的學習環(huán)境,在這個環(huán)境中學生可以隨時提出自己的疑問,獲得大量的有用的科學的信息,可以選擇與自己志同道合的伙伴進行問題研究、創(chuàng)新實踐。以此令學生在不同的環(huán)境下扮演不同的角色,從而在彼此的護工協(xié)作之間掌握更多的知識,交到更多的朋友,在培養(yǎng)自身獨立思考、主動創(chuàng)新能力的同時,進行更好地人際交往。
3結(jié)束語
教育是國家的根本,人才是發(fā)展的根源,想要在世界民族之林始終占據(jù)一席之地,就要重視教育事業(yè)的整體建設(shè),將各個部分串聯(lián)成一個整體。因此將物聯(lián)網(wǎng)與智慧校園相融合,綜合發(fā)揮兩者的優(yōu)勢,最大限度地發(fā)揮校園現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)備的力量,提高現(xiàn)有資源的利用率,真正打造更科學、人性、智能的環(huán)境,從而在不知不覺間激發(fā)學生的想象力、創(chuàng)造力;培養(yǎng)學生的探索意識和創(chuàng)新思維。但是不得不承認現(xiàn)階段智慧校園的建設(shè)還有一定的不足,距離想象中的目標還有一定的距離,需要教育工作者在實踐中不斷探索并完善。
參考文獻
[1]嚴大虎,陳明選.物聯(lián)網(wǎng)在智慧校園中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2011,06:123-125.
[2]陳建新.物聯(lián)網(wǎng)在智慧校園中的應(yīng)用[J].電腦知識與技術(shù),2012,16:3796-3800.
[3]宋承繼.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧校園建設(shè)中的應(yīng)用[J].自動化與儀器儀表,2015,03:208-210.
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關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論;教學方法
作者簡介:吳韶波(1970-),女,江蘇常熟人,北京信息科技大學信息與通信工程學院,副教授;文江川(1977-),男,江西永新人,北京信息科技大學信息與通信工程學院,講師。(北京 100101)
基金項目:本文系北京信息科技大學重點教改項目(項目編號:2012JGZD04)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)02-0111-01
導(dǎo)論課程是為了幫助剛剛進入大學的新生,在進行專業(yè)知識學習之前,使其了解所學專業(yè)、解讀所就讀的專業(yè)是什么,包括哪些專業(yè)課程、如何學習和運用專業(yè)知識、就業(yè)及考研去向等方面的問題,幫助其順利完成學業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程。目的在于通過導(dǎo)論課程的學習,使學生對所學習的專業(yè)有整體認識,對專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域有一個初步的了解,明確各門專業(yè)課之間的聯(lián)系,為學生后續(xù)四年的知識學習、能力提高、素質(zhì)培養(yǎng)以及畢業(yè)后從事科學研究、技術(shù)開發(fā)或經(jīng)營管理等工作打下堅實基礎(chǔ),是培養(yǎng)學生專業(yè)興趣、激發(fā)學習的動力、引導(dǎo)學習的方法、規(guī)劃學習計劃和未來就業(yè)十分有效的方式和重要的手段。
一、導(dǎo)論課程教學中存在的問題
物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是自2010年才陸續(xù)開設(shè)的新專業(yè),涉及多領(lǐng)域技術(shù),學科交叉,具有深厚的理論與廣泛的實踐相結(jié)合的特征。“物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論”是物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的入門課程,從物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用、技術(shù)、服務(wù)、知識體系等角度闡述本專業(yè)包括的內(nèi)容。在該課程的教學過程中發(fā)現(xiàn)存在著以下問題:
1.課程內(nèi)容多,技術(shù)廣,綜合性強
物聯(lián)網(wǎng)被譽為信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮,涉及計算機科學與技術(shù)、電子科學與技術(shù)、通信工程、自動化、智能科學與技術(shù)等多領(lǐng)域、綜合叉學科,被廣泛應(yīng)用于智能交通、智慧城市、智慧醫(yī)療、工業(yè)監(jiān)測、物流等方面。由于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的教學內(nèi)容涉及內(nèi)容多,技術(shù)廣,對教學內(nèi)容的有效綜合和整體優(yōu)化勢在必行。
2.學生有興趣,熱情高,基礎(chǔ)缺乏
“物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論”課程在大學一年級新生入學后開設(shè),學生對新知識、新技術(shù)具有強烈的好奇心。通過對北京信息科技大學2013級物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)新生進行統(tǒng)計,96.8%的學生對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有前期調(diào)研,但對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的具體教學內(nèi)容了解較少,實踐動手能力普遍欠缺。教師綜合運用教學手段,突出物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程體系知識脈絡(luò),引導(dǎo)學生采用正確的學習方法開展專業(yè)課程的學習,培養(yǎng)其職業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)道德,將為學生今后的學習與工作打下良好基礎(chǔ)。
3.專業(yè)領(lǐng)域新,對師資隊伍要求高
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為新興的研究領(lǐng)域,高校在新辦物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的過程中存在著涉及的專業(yè)知識廣,交叉性強;課程體系尚處在摸索階段,有待不斷完善;學科建設(shè)不成熟;全面掌握物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實踐教學的師資隊伍嚴重缺乏等問題。這對任課教師提出了更高要求,教師需不斷更新專業(yè)認知,擴充知識結(jié)構(gòu),并加強工程實踐能力培養(yǎng)。
4.教學方法單一,考評方式片面
“物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論”課程涉及知識內(nèi)容豐富,對各部分知識點的要求掌握的程度各不相同。導(dǎo)論課程面向一年級新生開設(shè),學生的基礎(chǔ)和知識掌握程度參差不齊,若采用單一授課的方式,可能達不到預(yù)期教學效果。再者,若考評只采用傳統(tǒng)的“期末考試成績+平時成績”進行考量的方式,很難全面體現(xiàn)學生對新知識的掌握程度和相關(guān)能力的提高,或?qū)⑹`學生的思維,使學生對后續(xù)課程產(chǎn)生為難情緒或消極的負面影響,甚至厭學。
二、導(dǎo)論課程教學的幾點思考
針對以上在“物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論”課程的教學中存在的問題,對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)本身特點以及物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)新生特點進行分析總結(jié)和實際授課情況,建議從以下幾方面進行改進:
1.解析專業(yè)知識框架,優(yōu)化教學內(nèi)容
“物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論”課程應(yīng)從宏觀上介紹了物聯(lián)網(wǎng)工程領(lǐng)域的相關(guān)知識內(nèi)容,綜合性較強。通過對物聯(lián)網(wǎng)基本概念、知識體系進行整體介紹,使學生既對涉及到的廣泛技術(shù)有了解、有興趣,又不會被龐大的眾多學科內(nèi)容嚇倒,形成對“物聯(lián)網(wǎng)工程”基本模型和基本問題的初步且宏觀的科學認識。目前,絕大多數(shù)的物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論書籍對于物聯(lián)網(wǎng)專有的RFID技術(shù)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)以及M2M等技術(shù)介紹比較詳細,其他必須的計算機、通信和控制方面的內(nèi)容則很少提及。因此,應(yīng)貫穿“全局指導(dǎo)局部”的方針構(gòu)建基本知識框架,對教學內(nèi)容進行整體的優(yōu)化,保證后續(xù)教學能圍繞物聯(lián)網(wǎng)的需求進行;剖析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與相關(guān)學科之間相互交叉、互相作用、互相促進的關(guān)系,引導(dǎo)學生采用正確的學習方法開展專業(yè)課程的學習,強調(diào)基礎(chǔ)知識,注重技術(shù)應(yīng)用,讓學生了解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的前沿技術(shù)和巨大的創(chuàng)新機遇以及極其廣闊的發(fā)展空間。
2.教學方式多樣化,鼓勵創(chuàng)新思維
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展迅速,正不斷應(yīng)用于很多領(lǐng)域中,因此,導(dǎo)論課程的教學可以采用多樣化的教學方式融于整個授課過程中。
作為實踐性很強的工科學科,感性認識可以加深對物聯(lián)網(wǎng)工程理論知識的理解。采用案例式教學,如:在介紹物聯(lián)網(wǎng)與傳感器采集數(shù)據(jù)的關(guān)系時,教室可以帶領(lǐng)學生參觀智能家居的樣板間,讓學生親身感受如何采集溫度、濕度、光照等信息,如何傳輸這些數(shù)據(jù)并對家電進一步控制。也可以綜合考慮課程側(cè)重內(nèi)容以及學生的興趣點,歸納提煉出研究的方向,采用研究式教學,啟發(fā)學生思考,鼓勵學生通過查閱資料、對比分析等方式來解決問題和提出自己的想法,以達到培養(yǎng)學生分析和解決實際問題的能力和創(chuàng)新思維的目的。最后,課程也可以不局限于課內(nèi)教學,教師可充分利用網(wǎng)絡(luò)教學資源進行教學輔助,突破傳統(tǒng)導(dǎo)論課教學在時間與空間上的局限性。
3.強化實踐教學,緊跟領(lǐng)域前沿研究新技術(shù)
“物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論”課程內(nèi)容多,除了介紹計算機、電子、通信、控制等有關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)外,還涉及到大量全新而復(fù)雜的新技術(shù)。對于剛進入該專業(yè)的新生來說,從書本中很難明確自己今后的學習和研究方向,也很難將抽象的書面知識與實際應(yīng)用相結(jié)合。因此,教師應(yīng)適當輔以實踐教學環(huán)節(jié),并通過參觀與專業(yè)相關(guān)的實驗室、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用樣板間、開展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)現(xiàn)場教學與實踐活動,拉近學生與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用之間的距離。注重實際應(yīng)用,幫助學生理解抽象的概念,讓學生既能提升對課程的興趣,又可及時掌握技術(shù)發(fā)展的最新動態(tài)。這樣有利于學生從技術(shù)層面整體把握物聯(lián)網(wǎng),對其后續(xù)專業(yè)課程的學習和理解起到較好的引導(dǎo)作用。通過進入實驗室體驗學術(shù)研究的過程,也能激發(fā)學生對高水平研究與應(yīng)用的熱情。
4.建立綜合考評體系,考評方式全面靈活
導(dǎo)論課程的考評可分為期末考試、實踐報告、研究報告等多個組成部分。期末考試可采用開卷形式,基于課程內(nèi)容涉及的基本理論、基礎(chǔ)知識進行測試,同時也避免了學生死記硬背。研究報告可以小組形式進行提交,根據(jù)選定的研究方向從查閱文獻、自主思考、組織討論到形成結(jié)果、匯報總結(jié),明確小組中每名學生的工作與貢獻。實踐報告指學生通過參觀與實踐,對物聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)應(yīng)用的進一步理解,包括基本的原理、實踐操作、方案改進等,培養(yǎng)學生系統(tǒng)獲得新知識、新技術(shù)的能力,擴展知識面,鼓勵創(chuàng)新思維。
三、結(jié)束語
“物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論”課程肩負著引導(dǎo)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)新生了解專業(yè)技術(shù)發(fā)展,激發(fā)專業(yè)課程學習興趣,掌握自主獲取知識方法,引導(dǎo)正確學習方法的重任。本文首先根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及專業(yè)新生的特點,討論了“物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論”教學中存在的若干問題,從教學模式、實踐教學、考評機制等三個方面給出了對于本課程教學的有關(guān)新思考,力爭提高學生的學習興趣,指導(dǎo)后續(xù)課程的學習,培養(yǎng)出具有自主學習、創(chuàng)新思維和較強實踐能力的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才。
參考文獻:
[1]邱秧瓊,宋揚,顧征,等.工程導(dǎo)論:工科大學生的必修課[J].高等工程教育研究,2009,(1).
[2]李鋒,金朝永,溫潔嫦.成功的專業(yè)導(dǎo)論課程設(shè)計與教學模式的思考[J].廣東工業(yè)大學學報(社會科學版),2010,(S1).