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物联网技术实践实用13篇

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物联网技术实践

篇1

联网技术是随着信息产业的第三次革命而逐渐兴起的一项技术,涵盖的领域较广,在我国的发展也逐渐趋向于成熟。我国的智能工业、智能物流、智能交通、智能电网、智能医疗、智能农业以及智能家居等行业中都有物联网技术的身影,物联网技术上上述各行业中应用都取得了一定的成效。早在09年,温总理就在感知中国的讲话中提到了物联网技术的应用。随后物联网技术就迎来了发展的春天,随着物联网研究机构的逐渐建立,现阶段我国各行业的发展都急需物理网技术人才。因此,中职学校应具备一定的大局观,顺应社会发展的需求,加强对物联网技术人才的培养,为社会培养更多的物联网技术人才,进而推动物联网技术在各领域中的应用,最终促进我国社会与经济的深入发展。

1、物联网技术专业的教学现状

现阶段,物联网技术专业受到了我国大多数高校的重视,专门开设了物联网工程技术专业,并将其作为重点专业。但是当前物联网技术教学在我国仍处于探索与实践的阶段,体系还没有发展成熟,也没有太多的先进经验能够借鉴。与此同时,中职学校也逐渐加强了对物联网技术专业的规划与设置。而物联网技术本身具有一定的复杂性,这是因为物联网技术是以计算机网络技术为基础并融合了多种技术而形成的一种新型计算机技术。但是,当前我国的中职院校学多存在学科体系不全面、师资力量较薄弱、教学实训设备较落后、学生基础薄弱以及学制时间较短等问题,使得物联网技术教学质量难以保证。因此,如何在现有条件下,提高物联网技术的教学质量是当前中职学校关注的重点问题。

2、加强物联网技术教学实训的探索与实践

2.1加强对物联网技术教学内容的控制

当前中职学校中物联网技术专业教学的内容不仅包括电子专业中的传感器、电子电路以及单片机编程基础等课程,还包括计算机专业的网页编程、数据库、网络配置以及安卓编程基础等课程,同时还包括电子专业与计算机专业都涉及到的常用软硬件设备课程,这门课程相对来说,具有更加简单实用的特点。2.1.1传感器课程学生通过这门课程的学习,能够对主流的传感器进行有效的识别,并对其基本功能与原理进行全面的理解,以便学生在将来的工作中能够根据实际需求,进行合理的传感器选择。由于传感器是物联网获得数据的重要来源,教师应重视对这一课程的教授,让学生能够对不同传感器拥有的功能进行了解,以便学生在将来工作时,能够根据实际需求,对不同的传感器进行合理利用。2.1.2电子电路课程教师还应重视电子电路课程的教学质量,让学生能够对电子电路相关知识进行有效掌握,并在以后的工作中能够根据实际需求,对电子设备及电路进行正确的识别、安装、应用及测试等。而现阶段我国的电子产品具有较高的集成度以及较好的稳定性,因此,教师在对中职学生进行电子电路课程的教学时,应注重对学生动手能力的培养,确保学生能够安全的进行电线电路的连接,确保电线电路的连接能够达到牢固、美观的目标。2.1.3单片机编程基础课程而单片机编程基础这一课程要求学生能够对简单的编程技术进行掌握,同时还要求学生能够掌握程序的写法,让学生在今后的工作中,能够对其进行简单应用。但是还应注意的是,单片机编程这一课程是高校计算机专业学生的课程,具有难度较大的特点,因此,中职教师在对学生进行基础教学中,应降低对学生的要求。一般来说,中职学生只需掌握单片机编程基础知识即可。某些同学如果对这门课程比较感兴趣,可以在掌握基础知识后,自行深入学习。2.1.4网页编程课程学生能够灵活的运用C#语言在IIS平台上制作动态网页,已适应社会发展的需求。由于C#语言作为现阶段动态网站开发过程中使用最多的编程语言之一,具有丰富的功能,使用较为简便,具有极强的扩展性,因此,学生通过对C#语言的学习与掌握,不仅能够进行物联网的搭建,同时还能够在网络公司与软件公司中得到有效的应用,进而为学生拓宽了就业面。2.1.5数据库课程教师应加强对数据库课程的教学,确保学生能够完成数据库服务器的搭建,并确保数据库服务器能够安全稳定的运行,完成简单的数据表的创建,以满足测试、调试的需求。而数据库在实际工作中的应用与管理都对工作人员的学历具有较高的要求,因此,中职学生应将学习的重点放在数据库基础知识的学习上。应将MSSQL、MYSQL和ACCESS等作为主要学习的数据库,这些数据库软件具有操作方便且实用性强的特点。2.1.6网络配置课程教师还应加强对网络配置课程的教学,确保学生能够对常见的网络进行配置与管理。这门课程主要包括交换机、路由器、防火墙、VPN和无线设备等方面的知识,这些知识在物联网技术中的应用具有较大的弹性空间。2.1.7安卓编程基础课程教师还应加强对安卓编程基础课程的教学,确保学生在完成这一课程的学习后,能够在安卓环境中,进行相关APP的制作开发。这就要求学生要能够对各种网络程序的资源进行应用,还要求学生能够利用美化操作来优化APP。这是因为安卓系统是我国应用最普便的开发环境,不仅存在于手机中,同时还存在各种智能电视与相关平台中。鉴于此,学生应重视这一课程的学习,以实现对安卓系统的有效应用。人们通过对安卓系统的使用,能够对传感器与网络中的数据进行有效的查询、汇总与管理。因此,中职学生应对安卓编程基础课程进行全面的学习与掌握。2.1.8常用软硬件设备课程教师还应重视常用软硬件设备课程的教学,让学生能够对实际工作中可能会用到的各种常见的软硬件设备具有一定的应用能力。比如对LED展示屏、RFID设备、打印机、开关量采集器以及模拟采集器、串口服务器等的应用。这些常见的软硬件设备的使用已经十分普及,这是由于上述软硬件设备具有应用便捷的特点,特别是有些而且已经具有了完善的软件与配置程序,因此,被广泛应用于各行各业中。

2.2加强对物联网技术教学实训的探索

中职学校还应加强对物联网技术教学实训的探索与实践,在现有条件下,提高对物联网技术教学实训的力度,对现有的网络专业课程进行合理的调整。首先,中职学校应对现有的学科进行调整,比如,可以将物联网技术教学加入到现有的计算机网络技术、计算机软件以及电子技术应用等专业。其次,中职学校还应加强对物联网技术相关专业的教学资源与实践的有机整合,制定出一套全面完整的物联网技术专业教学课程及实训实践的方案,为物联网技术人才的培养指明方向。最后,中职学校还应根据企业对物联网技术应用的实际要求,对实训课程进行调整,确保中职学生能够满足要求。同时学校可以定期举办物联网应用技能比赛,通过比赛能够加强中职学生对物联网知识的理解、掌握和应用,提升综合创新应用设计水平和就业竞争力,帮助学生顺利实现由学校毕业生到企业所需人才的转变,掌握最新的市场脉搏。

2.3加强对物联网技术的实训室的配置

中职学校还应加强对物联网技术实训室的配置,为学生进行物联网技术实训提高较好的硬件条件。首先,中职学校应对现有的网络工程的实践教学配备进行合理的改造与应用,并合理的购置物联网实训模块相关设备来实现对物联网应用工程环境与实际应用环境的模拟,最终形成理论与实践一体化的物联网技术实训室,进而对中职学生进行系统的物联网技术应用的培训。其次,校方还可以与企业加强联系与合作,通过企业提供的支持来建设实训室,并与企业建立人才培养合作计划,提供实训教学质量,甚至可以定向向企业输送人才。最后,校方应满足企业对才的实际需求,在设置实训课程时,可以对企业的相关意见进行合理参考,确保为企业培养优秀的物联网技术人才,确保其在日后的工作中能够为企业带来经济效益,而这也是企业对实训室建设进行投资的主要目的。结语综上所述,随着物联网技术在我国各行业中应用的普及,当前物联网技术相关人才严重缺乏,中职学校应以此为出发点,加强对计算机网络技术专业物联网技术教学实训的实践与探索,通过加强对物联网技术涉及到的各门课程的教学,提高学生对物联网技术知识的掌握与应用能力,同时加强对物联网技术教学实训的实践与探索,并加强对物联网技术教学实训室的配置,进一步提高学生对物联网技术的应用能力,进而提高学生的就业竞争力,最终达到提高就业率的目标。

参考文献:

[1]中华人民共和国教育.中等职业学校专业教学标准---信息技术类(第一辑)[M].高等教育出版社,2015.

篇2

1何为物联网

所谓物联网就是运用射频技术(RFID)、传感设备、激光扫描技术等[1],运用互联网技术把物与物之间、物与人之间连接起来,使它们能够在网络中实现各种资源的共享。在这个定义中,主要有两点:①物联网的核心仍然是互联网信息技术,只是物联网将物与物的连接更加紧密,从这个角度理解,物联网可以称为是互联网在资源共享上的扩展。②物联网的在终端上更为广泛的发展到了任意的物体之间,它们都可以顺利的进行交换和通信。

2我国对物联网技术的研究现状

在我国,于1999年就开始此项研究工作,并且将其命名为传感网,到了2009年之后,物联网信息技术得到广泛的关注,出现了对其进行研究的,于2010年物联网信息技术正式被写入我国政府的工作报告中。但是,就目前物联网的产业结构、产品、市场、相关的技术和标准仍然属于发展中的初级阶段。

2.1物联网的发展得到国家的高度重视

在2009年,总理在走访考察无锡时,曾明确指出:要积极的推进物联网的发展,并在无锡设立了“感知中国”的研究中心。时隔一年后,物联网作为新型的信息技术被上升到发展战略的高度,我国将对它进行重点的支持和培养。后来物联网信息技术成功的进入《国家中长期科学技术发展规划(2016~2020年)》[2]。

2.2积极建设物联网的标准

如果没有对物联网设定一定的标准,那么它将很难得到较快的发展。我国从2009年开始,物联网信息技术就得到我国政府的大力支持,积极从事物联网的标准制度研究。到了2010年,我国成立了中国物联网标准联合工作组,这就标志着物联网的标准在我国的研究工作进入的新的阶段。在2012年,由我国组织并制定的《物联网概述》通过了国际电信联盟的审议工作,并且顺利的进入了草案研究计划阶段,这意味着物联网的标准制定已经是指日可待。

2.3高校积极的参与并培养相关的人才

基于物联网信息技术的潜在价值之巨大,我国各大高校正在积极的申报工作,为未来物联网的发展培养相关的专业人才。2010年,已经要两批高校参与申报,最后有六十多所高校获得我国相关部门的批准,于2011年,我国已经开展的首批物联网专业的招生工作,这预示着为物联网的发展所培育的专门人才工作已经启动,在未来,他们将极大的推动物联网的较快发展。

3物联网信息技术的应用实践

3.1应用于各种检测活动

物联网技术将多种传感器进行广泛地和科学化地布阵,将能够很好的对特定对象实行有效的监控,例如通过全球定位系统可以对车辆信息进行监控,可以很好的帮助出行人们对路况的把握,更好的避免交通拥堵。再如,利用探头检测声音,当某个地方的声音较大时,可以通过此监控系统进行观察,从而提出较为准确的改善措施。

3.2通过准确对信息的计算,使人们的决策更加科学

物联网是在充分利用计算机的云运算系统和智能网络系统的优势,再通过传感器收集数据信息,经过云端计算从而输出结果,为人们做出决策时提供可靠依据。例如在设置交通信号灯时,根据天气或明或暗的变化,实现对信号灯的及时调整,更好指导交通运行和行人的安全。

3.3为人们的居家提供便利

目前,在互联网的广泛应用中,人们越来越多的追求安逸和舒适的生活享受,期待实现居家的智能化服务。而物联网信息技术就是在通过遥感进行远程控制,结合互联网的信号传输系统,帮助人们较快的改变有线网络而实施无线网络的运用,这样不仅帮助人们节约生活成本,而且还使得千千万万的家庭享受新型信息技术所带来的便利。

4结束语

物联网信息技术正在发展的初级阶段,同时也是良好的机遇和巨大的挑战并存着。所以这要求各个研究机构要精诚合作,争取对物联网核心技术的早日突破。首先是抓紧制定物联网的标准制定工作,只有当此项标准诞生后,才能更好的推进物联网的产业化和规模化的发展,从而实现物联网经济价值的目标。其次,要政府的大力支持,为物联网的发展提供人力研究的资源和资金的支持。最后,加强物联网的安全建设工作,切实的保护用户的隐私。通过这些方面的建设,帮助物联网的快速发展,使它能够更好的为人们的生产带来巨大的经济价值,为人们的生活带来更加便利的服务。

参考文献

篇3

Introduction to Networking Technology Process

and Practice-oriented Reform

WANG Juan, ZHANG Luqiao

(College of Information Security Engineering, Chengdu University of Information Technology, Chengdu, Sichuan 610225)

Abstract Things technology introduction course as the first basic course of things engineering students contact with, and it is important for students to build things technical framework and application process, it is the necessary foundation for subsequent courses undertaken. But found in the actual teaching traditional teaching methods can not meet Things interdisciplinary technical point complex features. Based on the study of the domestic counterparts reform experience, we propose a process and practice of Things technology introductory courses reform program, the practice of data to prove that the method operability achieved the desired results.

Key words Introduction of Things; course reform; process assessment; practice teaching

1 问题与研究现状

1.1 研究对象

作为“智慧中国”的重要组成部分,物联网技术受到越来越广泛的关注。为适应这种发展趋势,培养社会所需的具有综合能力的物联网工程人才,教育部在2010年将“物联网工程”设置为独立的一个专业。

物联网技术导论作为物联网工程专业的核心课程,是物联网专业学生接触的第一门专业课程。主要讲授物联网从感知层,传输层,数据处理层到应用层的整体技术流程,以及每层的关键核心技术,对学生建立正确的专业概念,整体的专业技术框架有重要意义。

1.2 实践教学中的现有问题

目前对物联网技术导论课程的教学方法主要是以讲授为主,平时留有课后作业,课程考核方式以期末闭卷考试为主,期末卷面成绩占总评成绩的70%。该教学模式在教学实践中出现以下问题:(1)单一讲授的教学模式不能适应物联网多学科交叉、密切联系行业的特点。学生反映物联网涉及学科非常多,仅每个学科简单理论概念的讲解,就已经非常庞杂,学生很难把握其脉络。且现有技术的应用与行业背景密切联系,单纯的理论讲授效果不佳。反映在课堂提问中学生往往答非所问,或者完全无法理解题目意思。(2)一考定论,平时不学,考前突击现象突出。但是由于知识点繁杂,突击背诵效率不高,且不及格率较高。(3)死记硬背现象突出,对技术理解不深。对于物联网产业环境和应用流程的理解和技术在应用中的创新上,有的教学方法和教材均不能提供有效的支撑。在平时的考查中,我们发现学生对死记硬背的技术点掌握得尚可,但是碰到综合应用题,大部分同学就不知所措。

面对以上主要问题,现有的物联网技术导论课程教学方法和思想必须改变。否则,不光是导论课应有的目的不能达到,还直接影响后续物联网专业课程的教学。

1.3 国内研究现状

目前对物联网技术导论课程的改革成果总体来说并不多,公开文献较少,这与物联网工程本身是新专业,物联网导论课程本身涉及技术较多,知识体系复杂都有关系。已有的一些改革方案如下:

文献[1]提出物联网导论的课堂要引入启发式教学法,即将课程内容归纳提炼,提出问题启发学生思考。其次,采用案例式教学法,把生活中物联网的实际应用案例渗透到整个教学内容中。还强调应用交互式教学法,运用多媒体教学环境辅助教学,例如播放物联网相关理论与技术相关视频和短片,加强互动,提高学习兴趣,拓展知识面。

文献[2]提出适当增删教学内容,讲授内容忌深、忌细,引导学生转变学习方法,促进良好学习习惯的养成,注重培养学生的综合能力。

文献[3]提出改进课程大纲设计、提升教师能力、改进教学资源等多个方面,以提升物联网导论课的教学质量。

文献[2]与文献[3]所提措施,对物联网技术导论课和其他课程都适用。实际上,在已进行的几届学生的教学中,我们已经使用过上述方法,事实证明,此类广泛适用于一般课程的方法并不能解决物联网技术导论课程中的具体问题。而文献[2]所提改进课程大纲、教学资源等,其实是涉及到物联网技术体系架构的问题,已经有教育部牵头的教学指导组在负责梳理,本文暂不讨论。

文献[1]提出了一些比较具有操作性的课程教学方法,总结起来就是提问启发,案例讲解,多媒体互动教学。实际上我们在授课的时候已经使用了这些方法,但是教学效果仍然不够理想。例如:提问启发,如果问题简单,学生还基本能够回答,如果问题真的是启发式问题,而且是书上和网上都查不到现成答案的问题,则大部分学生表现出完全没有思路,更不要说回答问题。案例和多媒体互动在本校理工类课程中的使用也已十分广泛,物联网技术导论课程也不例外。上课过程中也给同学们播放了相关视频短片,行业应用短片,对比没有播放这些案例的情况,学生的理解程度确实有所提高,但是提高幅度也比较有限。如果是跟播放视频直接相关的设计类问题,学生根据视频还能回答部分内容,但是要求学生从该视频的技术方案做延伸,更换应用场景,则大部分学生又非常茫然。例如:课程中有播放精细化农业的相关技术解决方案,从感知、传输到最后数据处理与反馈服务都做了说明。学生观看后,如果问该应用领域问题,比如前端要用什么传感器,部署在哪里,学生还能回答。但是,要学生变化技术的应用场景,将技术应用在另一森林防火场景中时,部分学生还能把类似要用的传感器列举出来,但是不知如何部署。这说明要加深学生对物联网知识体系的理解程度,仅靠观看案例、提问启发是不够的,物联网技术导论课程的教学改革还需要进一步深入。

2 过程与实践化的课程改革方法

2.1 原因分析

根据课下座谈,统计课程出勤率,考试通过率等方式获取的信息,我们认为影响学习效果的主要原因有二:其一,理论和实践相脱节,虽然已经用案例视频,多媒体互动等教学方式,但明显还不足以让学生理论联系实际。其二,虽然有课程作业,平时提问和抽查,但是平时努力学习的学生仍然只占少数,大部分学生的学习积极性不高。针对这两个主要问题,我们提出过程与实践化课程教学改革方法。

2.2 方法的具体内容

对学习自觉性强的学生,提供多种课外实践参观机会,帮助学生理解技术在实际中的应用,理论与实践融合;对学习自觉性差的同学,采用过程化考试方法,督促其平时努力学习。

(1)实践化教学:物联网是多交叉学科,知识点非常多,光靠课堂教学肯定不能尽善尽美,所以要加入实践教学环节。

①在课外布置思考与设计题目,指导学生自学,并自主解答问题、动手设计简单的物联网应用。如果有较为优秀的学生,让其在课堂上讲解自己的设计方案。

②建立完善的课程考核体系,增加实践能力考核环节。将作业、演讲、课外参加的比赛情况等都当作考核方式,按合理比例计入总评成绩。改变以往期末卷面考试这种单一的考核方式。

③在条件允许的情况下,可建立物联网实训实验室,并配备相应的器材等。我们与四川省成都市物联网产业联盟形成良好合作关系,借他们的物联网技术展示厅让学生实地了解物联网技术及其应用。

(2)过程化考核:以上考核方式加上学院的过程化考试系统,分阶段进行上机考试,最大程度避免一考定论、突击应付等不合理现象。目前的具体操作是:当讲完一阶段(感知,传输,处理)即上机考试本阶段技术要点,成绩以比例计入总分,最后课程完结还有一次总体性考试,4次考试成绩的加权总和才是本门课程的考试成绩,并算上平时作业、提问等平时成绩作为最后总评成绩。这样一来,12周课程,每隔三周就有一次阶段考试,加上平时的抽查与作业,有效督促了学生的平时学习。

2.3 方法实施的效果

2011年本学院设定物联网专业,2012年开始开设物联网技术导论课程,2013年进入实践化教学,14年引入过程化考核,图1显示了历年课程的考试情况,以60分以下为不及格,80分以上为良好。图1很清楚的显示,刚开始时物联网技术课程的不及格率高达约30%,后来引入实践化教学后下降至12%,到最后引入过程化考核后直接下降到7%左右,而良好率逐年上升,连续2年保持在70%左右,达到了改革的目的。

3 总结与展望

经过四年物联网技术导论课程的教学实践,提出了物联网技术导论课的过程与实践化改革方案,从理论联系实践的角度,帮助学生从整体上理解单个技术在物联网应用流程中的作用与在技术框架内的位置。并用作业、抽查、过程化考核,督促了学生的平时学习。实际的考试成绩反映该方案取得了比较理想的效果。最后,在和后继课程老师的交流中,发现导论课对技术框架的讲解和物联网应用解决方案的设计要强加,否则学生在学习后继课程中会陷入具体技术问题,而忽略整体应用,导致技术路线不清,不知道自己应该深入学习哪些知识。

参考文献

篇4

一、集装箱物联网概述

1.集装箱物联网定义

物联网作为一种网络,其实现的主要功能是智能化识别、定位、跟踪、监控和管理,其工作原理是按照已经约定的协议,通过信息传感设备如射频识别、红外感应器等,实现对信息的及时交换和有效通讯。就当前的集装箱物流发展基本情况来看,将物联网作为一个系统,集装箱物联网可被看作是一个子系统,工作原理同样是按照约定协议通过信息传感设备实现对集装箱物流信息的采集,同时借助互联网的作用进行对箱、货、流信息的记录,以便能够实时化查询开地理位置信息等集装箱状态。综合来讲,在集装箱运输发展中,集装箱物联网能为其物与物的传感提供无限的上穿与下行的延伸空间。

2.集装箱物联网的主要支撑技术

集装箱物联网的主要支撑技术分为三类:一是云计算技术。云计算作为一种计算模型,是物联网发展的基础,可以满足海量处理需要。二是传感网络技术。这是一种自组织网络系统,可以完成数据的采集量化。同时,在集装箱管理中,传感网络技术还能够对采集数据进行融合,并实现采集数据的传输。三是智能集装箱电子标签。不仅可以完成对EDI信息数据包的及时录入,还能够实现集装箱物流信息的自动化记录,实时跟踪集装箱物流位置信息。同时,还可以记录危险品集装箱的温度、湿度等信息。

二、集装箱物流管理存在的问题

当前,从集装箱物流管理发展来看,主要存在着三方面的问题:一是没有较高的信息化水平。主要表现在集装箱供应链缺乏实时性的跟踪监控,不能及时获悉集装箱物流状态,而且流通管理信息孤立,无法实时反映集装箱物流位置,这对于集装箱运输发展是较为不利的;二是存在着较大的货物失窃问题,经常会造成不小的损失。而且即使已经有严厉的政策处罚措施,但仍然无法杜绝偷渡和走私事件;三是信息采集缺乏较高的效率。大部分都采用半自动化的办法或者是人工抄录的办法进行集装箱运输信息的采集,不仅没有较高的工作效率,且存在着十分严重的资源浪费问题,由此产生的堆场及设备浪费情况急需解决。

所以,从当前集装箱物流管理存在的问题来看,必须强化信息化水平的提升以及物联网技术的有效应用,实现实时性的跟踪监控,做到自动化识别,将信息和物流有机联系起来,做到在集装箱运输过程中,港口、用户、货代、船代等众多服务对象可以实现信息化共享,从而优化集装箱物流管理,更好促进集装箱运输的发展。

三、物联网在集装箱管理中的实践

1.基于物联网的集装箱管理系统体系架构

基于物联网的集装箱管理信息系统,其体系架构由三个层次组成,即感知层、网络层和应用层。其中,感知层用于感知和接受数据,网络层用于传输数据,而应用层主要用于实际管理中的应用。

2.集装箱管理中物联网技术应用分析

(1)集装箱物流全程实时在线监控系统

在线监控系统采用的是RFID技术,利用这一技术实现集装箱物联网自动识别与信息互联共享,准确、完整记录集装箱物流信息数据。同时,结合全球网络环境感知、集装箱物流全过程,大幅度提高服务客户的能力。

其中,集装箱物流全过程涵盖集装箱、货物信息两部分,而货物信息又包括集装箱和货物跟踪信息、管理信息和调度信息。在集装箱物流过程中,上述各类信息均被写入电子标签,并通过无线网局域网或者GPRS/CDMA公网传输至互联网。这些带有明显电子标签的集装箱,经码头闸口、堆场、堆高机、正面吊吊起和岸边桥吊装船时,并由固定读写器读取最新数据,实时传输至集装箱信息系统管理平台,一直到集装箱到达目标港口。在这个过程中,均可从网络平台查询到集装箱的实时状态,便于调度管理。

(2)集装箱电子标签自动识别系统

自动识别系统采用射频识别技术,在Internet读写设备上可与智能标签对话,在集装箱的任意一点,均可将对话信息实时传输至系统网站。同时,也能自动记录开箱、关箱门时间、地理位置信息。对于未经授权的操作,对于不安全事故的处理,均能兼顾到位。在码头上,还允许录入EDI信息数据包,以及自动记录集装箱校验信息,还能够利用多种方式读取信息,比如利用移动读写设备和固定读写设备读取信息。

自动识别系统上基于物联网技术的集装箱管理系统的重要组成部分,对于系统发挥作用起着至关重要的作用,建设一个基于物联网技术的集装箱电子标签自动识别系统很有必要。

3.海铁集装箱多式联运管理

海铁集装箱多式联运管理,是指综合利利用电子标签、GPS技术、AIS技术和读写器、无线网络等技术,搭建一个“电子镜像”,它是一个具有唯一身份认证体系的、涵盖集装箱、车船等各类交通要素的系统。联运管理还依托EDI、电子口岸等,建立一个综合的交通信息交换平台体系,以此来实现各类信息的实时传播和无缝衔接。

4.集装箱定位追溯及报警联动

在集装箱的整个物流过程中,加强防盗管理很有必要,防盗性质智能集装箱设备会及时发现盗窃行为,启动报警的功能,避免遭受损失。尤其是对开门盗窃,感光传感器的监控更为有效,可做到及时报警,制止盗窃行为;对于整箱盗窃,GPS可按照线路偏差及时报警。在集装箱被非法打开的情况下,电子标签也会自动锁定目标方位,及时将信息传输至信息管理系统,发出红色警报,防止因责任不清而造成不必要的经济损失。

四、结语

近年来,我国对外贸易的深度和广度不断加深,集装箱吞吐量的增长速度年均突破30.0%,一片繁荣景象,但同时也给集装箱管理提出了更高的要求。信息技术水平在集装箱管理中的应用,为集装箱管理效率及水平的提升提供了可能性。在集装箱管理中,加强物联网技术应用很有必要。在本文中,对集装箱管理中存在的问题做了分析,并提出了构建集装箱管理信息化系统的方案,对于提升集装箱物流管理水平具有重要的意义。

参考文献:

[1]刘兰青,计三有,仇艳丽.基于物联网的集装箱管理系统研究与设计[J].黄石理工学院学报,2012,02:25-28.

[2]仇艳丽,赵艳芳,胡金涛.物联网技术在集装箱管理中的应用研究[J].物流工程与管理,2012,03:106-107+110.

[3]甘志雄.基于物联网技术的铁路集装箱中心站堆场资源配置优化研究[D].北京交通大学,2012.

篇5

。那么, 物联网技术在我国消防工作应用的过程中,要想充分了解应用模式,意以及物联网技术所带来的先进性,从而促进我国消防工作发展的进程。

一、物联网技术分析

物联网技术属于信息技术的范畴,具有一定的先进、智能等性能。物联网技术主要是利用传感器将人、物等方面,通过可用网络的形式,经有效的连接,从而构建一个良好的信息平台,从而实现智能化、动态化、网格化的工作模式,这样不仅仅有效的提升了工作效率,对各行各业的发展,也是非常有利的。

二、物联网技术在消防工作中的应用形式

物联网技术在消防工作应用的过程中,主要体现在消防资源管理、远程消防监控系统、消防人员管理等方面,本段内容正是针对这几方面,进行了简要分析和阐述:

2.1消防资源管理

其实,消防资源也就是指在消防工作展开的过程中,所需要的相关物资、例如:救援物资、车辆以及灭火剂、防护装备等方面。在现代化消防工作发展的过程中,通过利用物联网技术可以对消防资源进行有效的划分,主要是利RFID电子标签的形式,实现统一、集中的管理模式,这样可以保证高效的工作模式,为其救援抢出了宝贵的时间,例如:在有紧急事故发生的时候,我国的消防中心可以通过这些标签对所需要的消防资源,进行快速的查找,以及进行合理的安排,从而将消防资源挥发出应用的价值。

另外,在对消防资源进行全面的检查的过程中,物联网技术可以有效的改变传统人工检查带来的弊端,提升了消防工作效率,充分展现了消防工作中的现代和先进等性能。

2.2远程监控系统

远程监控系统主要对我国社会运行中安全、稳定等方面,进行全面的监督和了解,这样一旦发生紧急事件可以在第一事件实施救援,以此保证我国社会安全、稳定的运行,这也是物联网技术应用的一项重要内容。物联网技术在远程监控系统应用的过程中,对所要救援工作的现场情况,进行实时的采集,并且准确无误的传输到消防监控中心,为做出相应的救援决策提供重要的参考信息。另外. 物联网技术在一些自动消防设备也有着有效的应用,主要是利用温度、烟感等方面的灵敏度,实施基础的救援工作,以此避免造成较大的安全的事故。

2.3消防人员管理

一旦发生经济的安全事故,消防人员需要在第一时间抵达现场实施救援工作,在最短的时间内将其危害、损失、影响降低到最小。但是,消防人员在展开工作的过程中,对工作责任的划分是非常中重要的,传统的划分管理方式,不仅仅存在着一定程度上的漏洞,也耽误了大量的时间。然而,物联网技术在消防人员管理的过程,可以通过对现场实际情况的了解,以及消防人员所在的位置,进行全面的划分。同时,物联网技术在消防人员管理应用的过程中,对消防人员各个方面也可以进行详细的了解,例如:消防工作人员的身体情况、装备的完整程度等的方面,针对各个方面的情况,可以快速的制定出最佳的救援方案,降低了各个方面的损失。另外,在物联网技术应用的过程中,具有一定的整体性,也就说消防人员管理系统与远程消防监控系统是一体,这样可以帮助消防指挥中心实施了解现场救援的情况,为其指挥工作的开展,提供重要的参考依据,避免现场二次安全事故发生的概率。

三、结束语

综上所述,通过对物联网技术的简要了解,本文对物联网技术在消防资源、远程消防监控系统、消防人员管理等方面的应用形式,展开了简要的分析和阐述。物联网技术的应用不仅仅有效的提升了我国消防工作的效率,以及我国消防工作的先进性,也有效的降低了安全事故的发生,保证了我国社会安全、稳定的运行,对我国各个方面的发展,提供了基础性的保证。

参 考 文 献

[1]是荣明. 信息时代下消防工作中物联网技术探讨[J]. 广东科技, 2013, 22(6):162-163.

篇6

开放式实验室;物联网;实验室建设

0引言

为了适用开放式实验教学,很多高校都开放物理实验室,早期采用人工进行实验室开放,或采用单机版的管理软件进行开放管理,这些管理方式存在工作烦琐,效率低下等弊端。例如,学生不能及时了解开放性实验内容以及实验时间的信息;学生必须到实验室去预约,由实验室教师登记等。近年来,随着网络信息技术的发展,针对开放实验室智能化管理需求,从不同角度出发,也提出了许多开放实验室信息管理系统方案,如机房自动管理系统等,这些方案在实验室信息管理、人员管理、设备管理、实验项目管理、预约管理、系统管理、统计报表等方面,不同程度实现了实验室的信息化管理,尽管如此,但除了计算机机房以外,其它开放普通实验室,由于没有计算机及网络设备,大多存在自动化管理程度不高的问题。针对这种情况,我们将物联网技术应用于开放实验室的管理,利用门禁、触屏派位、视频监控、平板电脑终端、设备控制器与智能电源插座等,结合基于B/S结构的开放式实验室web管理系统软件,实现了物理实验室全天候安全开放,提高了开放实验室的智能化管理水平。

1物联网技术

物联网是指通过各种信息传感设备,如传感器、射频识别(RFID)技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术,实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程,获取各种应用需要的信息,与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人,所有的物品与网络的连接,方便识别、管理和控制。物联网的体系架构由感知层、网络层和应用层组成。感知层由各种传感器以及传感器网关构成,它的主要作用是识别物体、采集信息。网络层主要作用是进行信息和数据的传输,主要利用现有的比较成熟的计算机网络技术及移动通信技术。应用层主要作用是将感知层采集到的信息和数据进行分析处理,在实际的环境中进行应用,是物联网和用户(人、组织和其他系统)的接口,它与行业需求相结合,实现物联网的智能应用,如智能电网、智能交通、智能医疗等应用。硬件系统主要集中在感知层和网络层、软件系统主要集中在应用层,其中可能用到一些中间件技术、系统集成技术等。从物联网的体系架构可看出,物联网从感知信息,传输信息,到处理应用信息用到了若干技术,也涉及到许多硬件和软件,物联网是一个综合性的概念和提法。

2硬件建设

其中,开放式物理实验室系统的服务器是根基,所有的硬件连接和很多软件系统都集中在这个服务器上,服务器接入校园网。视频监控系统、门禁系统、短信猫和触屏派位系统直接与服务器连接,平板电脑终端通过校园无线网络与服务器连接,所有的数据存储在磁盘阵列中。实验室中的各个设备的电源通过电源控制器经过集线器、转换器与触摸屏的串口连接。硬件建设首先要对原有实验室基础设施(主要为强电、弱电、网络改造)进行基本改造,然后增加监控、门禁、物联网终端等硬件设备,整合原有教学系统软件,进行软硬件系统集成。具体建设内容有:(1)基础设施改造:对实验室进行弱电、网络改造。要在门、实验台、监控点布设弱电及网络线路,为开放式实验室的建设提供基本的网络环境。(2)可视对讲监控系统:在实验室安装监控摄像头和对讲终端。同时建设对讲监控服务设备,包含网络硬盘录像机、交换机、监控专用硬盘,保障监控系统的高效、安全、稳定运行。(3)门禁:在实验室和楼层的走廊端安装门禁。(4)触控派位机:安装触控派位机。在实验楼每层的走廊口安装一台派位机,配合开放式实验室web管理系统软件用于学生刷卡、信息查询等。(5)触控控制器:安装触控控制器。每台触控派位机配置1台触控控制器,用于触控派位机与设备控制器的通信。(6)设备运行控制器:安装设备运行控制器。每个实验台配置1台设备控制器,作为开放式实验室管理系统的物联网控制终端,用于实验台电源远程控制、数据传输。(7)短信猫:配置1台短信猫,安装在服务器上。用于开放式实验室预警信息、提示信息等。(8)PAD客户端:建设pad客户端。Pad客户端的建设将实现整个开放式实验室管理系统跨平台使用,支持移动终端服务。使学生、教师能随时随地,方便快捷的使用系统。

3软件系统组成

基于物联网技术的开放式物理实验室管理软件平台由实验室WEB管理系统、触摸屏系统、视频监控系统和平板电脑系统组成。WEB管理系统是开放式实验室管理软件系统的重要组成部分,是整个系统的基础。结合实验室开放实际需要,具有各种功能,包括:学生预约实验、实验室拓扑管理、预约信息管理、通知公告管理、预约规则管理、校园卡挂失管理、数据统计。本系统采用物联网技术,通过刷卡启动电源控制器控制实验台电源从而达到开放使用的目的。系统细化各项管理,进一步提高了实验教学的开放性和交互性;为学生提供了一个自主的学习环境,为教师的开放教学提供了有力的基础支持;为提高实验仪器设备的利用率提供了更安全和便捷的保障。触摸屏系统又称为“电源控制子系统”,是开放式实验室管理软件系统的核心组成部分。开放式实验室管理面临的重大挑战是安全的问题,这其中首当其冲的就是用电的安全。通过电源控制子系统的学生座位电源控制模块实现对学生用电的管理,是保证开放式实验室安全的重要手段。电源控制子系统是通过管理柜员机(触摸屏)和座位电源控制单元等硬件设施,实现实验室座位的电源管理。触控系统配置微型摄像头,实现学生派位时照相功能,可有效的防止学生替代刷卡派位的现象发生。大屏幕触控显示屏可高清晰的显示学生的彩色照片。整个电源控制系统主要面向两个角色:学生和教师(管理员)。学生通过所持校园卡,请求使用实验室座位,系统根据教师(管理员)定义的规则(排位规则),为学生分配座位,并自动启动电源。在完成实验后,通过刷卡关闭相应的电源。教师(管理员)用户通过系统登录,在权限允许的条件下,远程单独或批量控制实验室所有电源。教师通过视频监控系统可在远端查看实验室情况,了解就位学生的信息,通过视频观察学生实验状态与视频答疑。学生通过座位对讲实时与教师就实验问题进行讨论。平板电脑系统是一套给实验室管理者使用的便捷的APP客户端系统(PAD),旨在提高开放式系统的使用便捷性,使管理层工作效率更加高效,从而更好的为本单位的开放实验教学服务。平板电脑系统最重要的是统计功能。很多学校每年都要进行一次实验室自评工作,工作量较大而且数据无依据,很多数据都是临时“造”出来的。此统计功能可以根据实验室或设备在过去一年或多年的使用记录自动汇总成统计报表,省时省力且数据真实。

4建设取得的成效

我校从2013年开始进行开放式物理实验教学改革和配套实验室的建设,目前实验室实现了全天候开放、远程控制和智能化管理,学生通过网上预约,刷卡(支持校园卡)进入实验室,在派位成功的实验台实验。基于物联网技术的开放式实验室建设已取得了一些成效,如:(1)全面开放实验教学资源,提高实验室、实验仪器的利用率;(2)打破上课开门、下课关门的模式,为学生提供开放式教学服务,给学生提供自主学习环境;(3)保障实验室安全的同时,提高教学质量;(4)提高实验室管理水平,为领导进行实验室建设规划时提供真实数据作为决策依据。

作者:吴萍 高兴茹 单位:北京联合大学基础部

【参考文献】

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1.1 物联网虚拟技术网络化的实际意义

随着物联网的不断发展,世界信息产业又再创,甚至有望超过计算机和互联网。因此物联网比起计算机和互联网更有优势,因为它具有广阔的市场应用需求和庞大的信息产业发展空间。世界各国已经开始从国家策略上对物联网加大政治支持,政府加大经济支持,一切为了发展新兴产业。而虚拟化技术网络化更是前景光明。据预测十年后,虚拟技术网络化将称为世界的首要信息产业。所以,社会对物联网虚拟技术方面的人才也非常急需。

在这个物欲横流的世界,要想物联网得到更快发展,人才是关键。当今,国内这个行业的人才极其短缺。要想在这个行业中一马当先,许多企业和地方政府加大对该人才的培养和聘用。物联网的竞争其实就是物联网人才的竞争,足以证明了物联网人才的重要性和培养的实践性。虚拟技术网络人才更是值得培养和发展。

1.2 物联网虚拟技术网络化的理论意义

物联网是通信技术网络的延伸,然而虚拟技术网络化的发展正是需要这样的能力,来进一步发展该技术,使国家更加进步。一种连接物体与物该技术体并可实现物体间“沟通对话”的信息网络――“物联网”也应运而生,在城市的各个领域中得到广泛应用城市的可持续发展以及绿色和谐发展理念,将虚拟技术网络化技术实现作为城市智慧化的一种手段,使政府管理水平提升,使城市的运行效率提高。它能够使我们的社会更加智能化,使生产成本减低和使生产效率提高,从而提升企业综合竞争能力;获取信息能够更加及时,利用通信网络,信息可以随时从远端获取;能够给我们的生活带来便利;能够使生产更加安全,还可以及时避免安全隐患,有利于安全监管和监控的实现;能够使整体社会的信息化程度提高。城市结构通过合理的设计,使创建的环境和谐低碳。信息虚拟技术网络化的充分利用将使传感器的各种设备物件普遍链接起来,形成一个具有全方位、立体式、高覆盖的物联网络,具有了智能、高效地信息资源,资源配置得到更好的优化,使物理环境与人类社会都符合了和谐、可持续发展的发展战略,使社会管理、公共服务政府职能得到提升。同时智慧重庆的构建离不开物联网技术的支撑,但是城市的智慧之处绝不仅限于技术层面,而是更多地需要为本地产业、经济发展、人与自然的关系等方面注入智慧动力,通过这些方面的转型乃至变革,大幅改善和提升城市竞争力。

2 国内外对物联网虚拟技术网络化的实践现状分析

为了进一步对物联网虚拟技术网络化的流程进行分析,我系在充分论证的基础上对国内外对物联网虚拟技术网络化的发展进行了分析。在国内,北京、上海、浙江、重庆等地已经进行了实践应用,经济上得到了空前的发展。从目前发展的情况看,物联网应用技术专业由于属于新办专业,最新技术专业,虚拟技术网络化就更需要专业性的人才,同时该专业属于技术综合性较强的专业,各个高校都有自己的侧重点,尚无统一的一致性的专业规范。但达成较为一致的意见则是各校物联网应用技术专业人才培养应三结合:结合本地产业实际、结合本校专业实际和结合本校人才实际。所以我系的物联网专业不能照搬其他兄弟院校的做法,必须深入研究物联网应用技术专业本身的规律特点,结合实际,才能办好。

3 物联网虚拟技术网络化已有的基本条件、工作基础及未来的展望

3.1 已有的基本条件、工作基础

(1)全国已开办物联网虚拟技术网络技术专业的院校前几年在此专业上作出的探索是本次流程分析重要的研究基础。

(2)我系国家级软件实训基地在虚拟技术网络化的专业建设特别是实训基地建设中的重要作用是本次流程分析实施的基本条件。

(3)我系计算机虚拟技术网络技术、物联网网络技术10余年的办学经验是本次流程分析的重要保障。

3.2 物联网虚拟技术网络化的未来展望

我国物联网虚拟技术网络化的产业未来有很大的发展趋势:即网络市场会愈发的庞大,变得更加广泛;虚拟技术网络化体系更加完善;通透性的物联网虚拟技术网络化平台将会出现;以及专业技术人员的技术能力会更加熟练。另外,促进物联网虚拟技术网络化的产业发展的有两个关键点:国家需要统一制定发展战略和物联网虚拟技术网络化的产业改良政策;创建创新型的构架以不变应万变,促进经济的发展,坚持发展绿色低碳的经济体系。

4 结语

物联网虚拟技术网络化的领导性强,会渗透到经济的各个领域,生活的各方各面。带头性强,带动信息科学技术的诸多领域的发展。它像旅游行业的景色一样,会带领信息技术领域走向美丽的发展前景。虽然物联网不是一次产业革命,但是它却有着与产业革命类似的效果,它的出现带来了许多新兴信息技术产业,将有一股强大的力量推动着人类科技技术前进的步伐,问题、机遇、挑战、前景,这样一系列的正反面问题的存在,将大大加速着社会的进步。物联网在虚拟技术网络化上有利也有弊,相信,最终会成为人们生活的一部分。

参考文献

[1]孔宁.物联网资源寻址关键技术研究[D].北京:中国科学院研究生院,2008.

[2]International Telecommunication Union UIT.ITU Internet ReportsThe Internet of Things[R].2005.

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为了适用开放式实验教学,很多高校都开放物理实验室,早期采用人工进行实验室开放,或采用单机版的管理软件进行开放管理,这些管理方式存在工作烦琐,效率低下等弊端。例如,学生不能及时了解开放性实验内容以及实验时间的信息;学生必须到实验室去预约,由实验室教师登记等。近年来,随着网络信息技术的发展,针对开放实验室智能化管理需求,从不同角度出发,也提出了许多开放实验室信息管理系统方案,如机房自动管理系统等,这些方案在实验室信息管理、人员管理、设备管理、实验项目管理、预约管理、系统管理、统计报表等方面,不同程度实现了实验室的信息化管理,尽管如此,但除了计算机机房以外,其它开放普通实验室,由于没有计算机及网络设备,大多存在自动化管理程度不高的问题。针对这种情况,我们将物联网技术应用于开放实验室的管理,利用门禁、触屏派位、视频监控、平板电脑终端、设备控制器与智能电源插座等,结合基于B/S结构的开放式实验室web管理系统软件,实现了物理实验室全天候安全开放,提高了开放实验室的智能化管理水平。

1 物联网技术

物联网是指通过各种信息传感设备,如传感器、射频识别(RFID)技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术,实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程,获取各种应用需要的信息,与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人,所有的物品与网络的连接,方便识别、管理和控制。物联网的体系架构由感知层、网络层和应用层组成。感知层由各种传感器以及传感器网关构成,它的主要作用是识别物体、采集信息。网络层主要作用是进行信息和数据的传输,主要利用现有的比较成熟的计算机网络技术及移动通信技术。应用层主要作用是将感知层采集到的信息和数据进行分析处理,在实际的环境中进行应用,是物联网和用户(人、组织和其他系统)的接口,它与行业需求相结合,实现物联网的智能应用,如智能电网、智能交通、智能医疗等应用。硬件系统主要集中在感知层和网络层、软件系统主要集中在应用层,其中可能用到一些中间件技术、系统集成技术等。从物联网的体系架构可看出,物联网从感知信息,传输信息,到处理应用信息用到了若干技术,也涉及到许多硬件和软件,物联网是一个综合性的概念和提法。

2 硬件建设

基于物联网技术的开放式物理实验室管理系统硬件支撑平台如图1所示。其中,开放式物理实验室系统的服务器是根基,所有的硬件连接和很多软件系统都集中在这个服务器上,服务器接入校园网。视频监控系统、门禁系统、短信猫和触屏派位系统直接与服务器连接,平板电脑终端通过校园无线网络与服务器连接,所有的数据存储在磁盘阵列中。实验室中的各个设备的电源通过电源控制器经过集线器、转换器与触摸屏的串口连接。

硬件建设首先要对原有实验室基础设施(主要为强电、弱电、网络改造)进行基本改造,然后增加监控、门禁、物联网终端等硬件设备,整合原有教学系统软件,进行软硬件系统集成。具体建设内容有:(1)基础设施改造:对实验室进行弱电、网络改造。要在门、实验台、监控点布设弱电及网络线路,为开放式实验室的建设提供基本的网络环境。(2)可视对讲监控系统:在实验室安装监控摄像头和对讲终端。同时建设对讲监控服务设备,包含网络硬盘录像机、交换机、监控专用硬盘,保障监控系统的高效、安全、稳定运行。(3)门禁:在实验室和楼层的走廊端安装门禁。(4)触控派位机:安装触控派位机。在实验楼每层的走廊口安装一台派位机,配合开放式实验室web管理系统软件用于学生刷卡、信息查询等。(5)触控控制器:安装触控控制器。每台触控派位机配置1台触控控制器,用于触控派位机与设备控制器的通信。(6)设备运行控制器:安装设备运行控制器。每个实验台配置1台设备控制器,作为开放式实验室管理系统的物联网控制终端,用于实验台电源远程控制、数据传输。(7)短信猫:配置1台短信猫,安装在服务器上。用于开放式实验室预警信息、提示信息等。(8)PAD客户端:建设pad客户端。Pad客户端的建设将实现整个开放式实验室管理系统跨平台使用,支持移动终端服务。使学生、教师能随时随地,方便快捷的使用系统。

3 软件系统组成

基于物联网技术的开放式物理实验室管理软件平台由实验室WEB管理系统、触摸屏系统、视频监控系统和平板电脑系统组成。WEB管理系统是开放式实验室管理软件系统的重要组成部分,是整个系统的基础。结合实验室开放实际需要,具有各种功能,包括:学生预约实验、实验室拓扑管理、预约信息管理、通知公告管理、预约规则管理、校园卡挂失管理、数据统计。本系统采用物联网技术,通过刷卡启动电源控制器控制实验台电源从而达到开放使用的目的。系统细化各项管理,进一步提高了实验教学的开放性和交互性;为学生提供了一个自主的学习环境,为教师的开放教学提供了有力的基础支持;为提高实验仪器设备的利用率提供了更安全和便捷的保障。触摸屏系统又称为“电源控制子系统”,是开放式实验室管理软件系统的核心组成部分。开放式实验室管理面临的重大挑战是安全的问题,这其中首当其冲的就是用电的安全。通过电源控制子系统的学生座位电源控制模块实现对学生用电的管理,是保证开放式实验室安全的重要手段。电源控制子系统是通过管理柜员机(触摸屏)和座位电源控制单元等硬件设施,实现实验室座位的电源管理。触控系统配置微型摄像头,实现学生派位时照相功能,可有效的防止学生替代刷卡派位的现象发生。大屏幕触控显示屏可高清晰的显示学生的彩色照片。整个电源控制系统主要面向两个角色:学生和教师(管理员)。学生通过所持校园卡,请求使用实验室座位,系统根据教师(管理员)定义的规则(排位规则),为学生分配座位,并自动启动电源。在完成实验后,通过刷卡关闭相应的电源。教师(管理员)用户通过系统登录,在权限允许的条件下,远程单独或批量控制实验室所有电源。教师通过视频监控系统可在远端查看实验室情况,了解就位学生的信息,通过视频观察学生实验状态与视频答疑。学生通过座位对讲实时与教师就实验问题进行讨论。平板电脑系统是一套给实验室管理者使用的便捷的APP客户端系统(PAD),旨在提高开放式系统的使用便捷性,使管理层工作效率更加高效,从而更好的为本单位的开放实验教学服务。平板电脑系统最重要的是统计功能。很多学校每年都要进行一次实验室自评工作,工作量较大而且数据无依据,很多数据都是临时“造”出来的。此统计功能可以根据实验室或设备在过去一年或多年的使用记录自动汇总成统计报表,省时省力且数据真实。

4 建设取得的成效

我校从2013年开始进行开放式物理实验教学改革和配套实验室的建设,目前实验室实现了全天候开放、远程控制和智能化管理,学生通过网上预约,刷卡(支持校园卡)进入实验室,在派位成功的实验台实验。基于物联网技术的开放式实验室建设已取得了一些成效,如:(1)全面开放实验教学资源,提高实验室、实验仪器的利用率;(2)打破上课开门、下课关门的模式,为学生提供开放式教学服务,给学生提供自主学习环境;(3)保障实验室安全的同时,提高教学质量;(4)提高实验室管理水平,为领导进行实验室建设规划时提供真实数据作为决策依据。

【参考文献】

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近年来,物联网受到社会各界的广泛关注,在世界经济发展的作用也日益凸显,发展物联网技术对促进社会经济进步具有一定现实意义。而M2M系统作为物联网的基础技术之一,对物联网不断完善能促进人类实现生活智能化目的。

1物联网的特征及M2M与物联网的特征

物联网的主要特征在三个层面得以体现:一是全面感知层面,主要是指将物体信息进行合理采集,如医院在对心脏病人进行远程监控的过程中,需要通过传感器、RFID、电子标签等技术来获取病人的各项生命指数信息,从而及时发现问题并予以解决;二是网络层面,在完成物体信息的采集后,应将信息安可靠的传递到目的地,这就需要各种网络、移动网络及IP网等对进行技术支持;三是应用层面,即对通信物体进行智能控制。在此过程中,需要对大量数据及信息予以分析处理,并从中提取可以满足各种新业务的有效信息。而M2M作为物联网的核心技术,就其功能与潜在用途而言,引起了整个物联网的产生,并成为目前物联网的主要发展形势。

2 M2M技术概况

1)M2M功能构架

M2M系统作为物联网的核心系统,主要体现三方面的相互通信,即人与人之间(McmtoMan)、机器之间和人与机器之间(MantoMachine,MachinetoMan)的通信,M2M系统还可将这些不同类型的通信技术进行有机结合。其中最能体现物联网特点的是机器之间的通信,而机器之间的通信更多的是IT机器设备通过无线移动通信进行与各种IT系统的通信。

M2M系统的结构框架图如图1所示。

如M2M系统结构框架图所示,M2M平台是将终端平台与无线设备、家庭智能化设备及其他M2M应用设备相连接,并使所有设备都具备网络通信能力,真正实现物联网通信体系在各行业的广泛应用。

2)M2M通信特点

M2M通信主要是以Internet作为核心网络,将不同形式的IP通过网络连接的方式实现IP终端互联的网络结构,是目前物联网中最具高效性的组合网络方式。M2M系统依据功能域的不同被划分为设备域、应用域和网络域,由于M2M系统具有如此明确的功能域区分,其通信特点主要展现在几种域之间的临界范围。具体而言,M2M系统通过各种智能终端将不同域的数据进行交互转换、资源共享、应用优化等,完成大数据与移动化的有效结合,从而充分发挥M2M系统的核心功能。

3M2M的发展现状

M2M是物联网目前最常见的应用形式,随着全球物联网的不断发展,M2M系统在国外已被广泛应用在各个领域。由于M2M的移动通信网络能有效实现远程的无线接人,且终端通信系统无需人工进行布线,同时还能为通信网络提供移动性的支持,这不仅能更好的节约成本资源,还能满足不同环境的通信需求。因此,M2M技术得到了与移动通信企业的广泛重视。但在我国,虽然M2M技术应用的起步较早,但仍处于发展阶段。在这种情况下,我国各行业积极参与到对M2M系统的技术研究中,目的是要不断开发M2M技术的应用市场,以促进物联网在我国的快速发展。

4M2M通信网络的优化

物联网的设备的布置方式大多为先放置部署后进行网络连接,但在物联网的相关节点缺乏人员管理,这就导致物联网设备难以实现远程签约信息和业务信息配置,且物联网设备会轻易被攻击者接触到,这些情况对物联网的安全在一定程度上产生了威胁,使物联网存在不稳定性。尤其在M2M设备使用移动网络时,会出现相关的覆盖问题,如处于劣势位置的移动网络超过位置较好的覆盖程度,或在较差的覆盖点,静止的M2M设备可能停止发送数据。因此,M2M通信必须进行相关优化。其优化方向可以分为五个类别:一是降低相关网络运营商的成本;二是为相关运营商提供M2M独有的增值服务;三是为与M2M运营程序相关的初始网络系统予以技术支持;四是降低M2M的高负荷,确保网络的连续性;五是在众多M2M设备连接个过程中提供明显的标识符与地址。

5M2M在物联网中的应用实践

M2M在现代社会的不同领域具有不同的应用价值,主要表现在智能抄表、智能交通、安防监控、车载及自动售贩机等方面。

1)智能抄表:M2M技术在智能抄表方面的应用是指电力局利用相关运营商提供的无线网络,在完成对居民小区的电表数据采集工作后,将这些电表数据通过无线网络传输到电力局的配电数据中心。此系统模式将电力局的配电中心与居民小区的电表数据采集点予以有效组合,实现二者之间的在线连接,不仅减轻电力局的实际工作量,也为居民提供了更加方便的现代化服务。

2)智能交通:M2M系统通过对GPS卫星定位系统、无线网络和车载终端等进行连接,通过视频或图形设备获取车辆相关的位置信息或速度信息,人们可以通过移动设备了解车辆实时状态,制定出行计划,同时对于运行车辆而言,也能获取准确路况信息,提前做好路线规划用。

3)安防监控:M2M系统在安防监控中的应用主要体现在信息采集和处理上。通常情况下,在图片或视频采集终端完成信息采集工作后,相关网络系统将信息传送至用户终端,这样用户就将以浏览网页的方式对信息进行远程关注。安防O控系统不仅能满足人们日常生活需求,也能为公安机关打击犯罪行为提供有力证据,保障社会秩序的安定和谐。

4)车载

车载系统是由移动车载终端、无线网络、管理系统、GPS卫星定位系统及用户终端等共同组成。车载GPS导航终端可以通过GPS模块对相应导航信息予以接收,同时还能对地图进行实时更新。而车载重点系统则课运用车辆信息采集设备对车辆基本信息进行采集并将信息传送至管理系统。这种无线模块的应用,可以实现车辆防盗系统与用户终端之间的信息连接。

5)自动售贩机

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王铀:RFID引入中国已经多年,但直至目前,其应用面仍然比较狭窄。作为研究自动识别技术并从事相关工作多年的行业人士,我一直在思考如何开拓RFID更多的应用模式,其中一个重要的思考方向就是将RFID和传感单元相结合。

RFID本身仅仅只是一种非接触的无线信息记录与传输方式,如果把更多的传感单元,尤其是应用在物联网中的传感单元融入进去,并结合某个具体行业来应用的话,那么RFID技术才有生命力,才能促使行业发生明显变化。

在考虑融入何种传感单元时,温度传感是个很好的选择。这与目前的冷链行业发展现状有关。冷链物流是近几年兴起的相当重要的一种物流方式,它对保障食品、药品的质量安全起到了重要作用。但是由于环境变化较大,且限于技术和成本因素,在运输和配送过程中的物品温度发生改变而造成质量事故的风险也较大。而且,通常情况下运输配送过程的封闭性往往会对后续的事故原因鉴定工作造成困难,比如物品温度超过限制范围是从何时何地开始出现的?为了保障有效的冷链物流,需要借助于先进技术来实时监控物品的温度变化。

现在国内的冷链物流过程中,在仓库环节对温度的控制做得比较到位,容易出现风险的环节主要在运输过程。目前运输环节对温度的监控基本上都是采用温度记录仪来记录数据,在物品交接时再读取数据。

不可否认,温度记录仪在提升我国冷链整体水平上做出了很大的贡献,但是它在要求精确的温度控制,尤其是疫苗、特殊药品的运输方面,还显得难以满足需求。

原因在于,首先温度记录仪在货物交接时才能导出温度数据,而不能实时反映温度状况。第二,一些物品,尤其是药品,需要十分精确的温度环境,比如疫苗,国家药监局规定的储存运输温度是0℃~10℃,企业标准更严一些,一般在2℃~8℃。温度记录仪记录的是整个车厢的温度,并不代表药品本身的温度。药品包装箱到运输车厢的车门间,温度能相差多少?经过测算,这个温差可以达到5℃~10℃,尤其是在冬夏两季。第三,市场上的温度记录仪的质量参差不齐,品质不过硬的温度记录仪自身的温度测量偏差就能达到5℃~10℃。尽管国家药监局出台的关于GSP的规定中明确要求,温度记录仪必须每隔一年就拿到相关监督单位进行校验,但因为需要花费校验费,实际上很少有企业会送去校验。

基于以上种种原因,我们认为,需要开发一种更精确的温度实时监控技术,来帮助企业保障重要冷链物品的质量安全。

记者:请介绍贵公司目前开发的温度监控系统的工作方式和技术应用情况。与现在通常的做法相比,这套系统有哪些不同?

王铀:我们开发的RFID标签是有源的,植入了温度传感器。它根据设定的间隔时间自动采集并储存温度数据,通过RFID的天线,主动把数据无线传输出来。在RFID标签传输信息的有效范围内,我们配置有自动的数据接收终端,该终端又通过GPRS或者和3G等无线通信方式和无线广域网结合起来。数据通过无线广域网传回到我们的后台即监控平台。我们的后台又是基于WEB和INTERNET的,可与网络互相连接。这样客户只要有相关的查阅权限,并且有一台能上网的电脑,就可以坐在自己的办公室里,登录自己的账号,访问我们的后台,随时得到温度监控的数据。

为了能实时反映温度,该RFID标签还具备控制的功能,即多长时间采样一次,多长时间传输一次,比如每隔1分钟采集一次数据。这个间隔时间可以在一开始使用时就加以设定。

同时,为了能真正起到监督作用,针对食品、药品从出厂到使用者的全程温度监控,我们提倡将产品从工厂出来时就连同RFID标签一起封装到包装盒里,一直到使用前的任何环节都不能打开盒子。这样,RFID标签传输出来的温度才更接近物品本身的温度。

谈到冷链,事实上,目前世界上无论哪个国家都无法做到真正完整的冷链,一定会有断链和脱链的现象,只是程度不同而已。所以,温度预警就显得非常重要。

针对温度管理的需要,我们开发并能提供温度预警的服务。

首先,每一种产品所需的温度环境不一样,因此它们的温度警戒线也不一样。这可以根据不同产品的不同要求在出厂时就对其使用的RFID标签设置好预警温度。

其次,在物流过程中,一旦产品温度快要达到警戒线时,RFID标签会向后台自动发出警报。后台又自动通过短信、电子邮件等方式告知客户,客户可以通过电话呼叫等方式指挥司机采取相应的行动。比如在向物流中心送货时,仓库月台上有很多货物,有需要冷链的,有不需要冷链的。这时候预警就很重要。通过温度警报可以提醒司机先送哪批货,仓库先接收哪批货。

该系统应用了诸多先进的物联网技术,能达到非常好的使用效果。但是新技术的大规模应用总是面临很多考验,还需要克服一些技术上的阻碍,比如在冷藏车全金属环境下如何传输信号、在冷链的低温中如何保持RFID芯片中的电池能够正常工作、如何修正产生温度漂移的元器件等。

记者:目前各个行业对于冷链的认知和应用水平参差不齐,请问目前市场对你们产品的接受情况如何?据您分析,市场的切入点应该在哪里?

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Key words: Internet of things;intelligent transportation system;mobile communication technology

中D分类号:F274 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)15-0065-02

0 引言

城市智能交通系统的建立,极大地扭转了城市交通堵塞、减缓交通拥挤的现象,是一项高效、科学的技术措施,当前国内外越来越受重视[1]。不仅如此,利用射频技术、传感器技术、GPS等信息传感设备孕育而生的物联网能够将所有物品和互联网进行智能连接,再利用通讯技术,完成了对网络的物体进行智能化识别、跟踪、定位、监控和管理。

1 建设基于物联网技术的城市智能交通存在的困境

现阶段,智能交通的信息数据还并没有完全实现全天候的提供现场信息的能力。城市智能交通在建设的过程中仍会面临的困境:一是智能交通流的集散点布置过多;二是智能交通流的路线、流量往往时常发生变化,其路线与车辆流量并不稳定;三是交通运输的工具类别不尽相同,其速度也有很大差异大;四是交通客流、车流以及车流之间存在很多交叉,彼此干扰大;五是城市智能交通必须要有大量的附属设施以及交通管理设施;六是城市智能交通的车辆管理牵涉到交通路面包括运输、公安、城建等很多单位部门。但是现阶段并没有妥善处理城市交通拥堵、疏通以及车辆动态诱导行之有效的手段,故而全面加强突发交通事件的应急处理能力成为建设城市智能交通的当务之急。

2 建设基于物联网技术的城市智能交通架构

通过每一种不同方法收集路面交通的信息,充分融入物联网技术,全面交通路面中的公交、出租车以及车辆的日常运营现实水平,通过车载的GPS系统与无线通讯技术的移动车检测手段,完成路网全景式,最终得以呈现交通中的车辆流量、路面占有率、车辆行车的均速,时间等一系列的交通信息,并且实施全方位、全天候的监测。

全方位收取路网的交通信息,用诸如数学建模、数据融合、无线传输、人工智能、警用GIS系统等相关技术,尽可能地完成以公交优先、公众车辆以及特殊车辆优先的最优路径规划[2],与此同时,完成对路面突发事件的交通管制、动态诱导以及面临交通堵塞的预警功能。利用物联网技术对交通路网的流量进行动态分析预测与对现实交通状况展开判断,给路面交通的控制策略、路网建设还有有关城市交通规划给予意见与建议。

上述是以物联网技术在城市智能交通架构中关于建设路网交通信息采集的相关规范和标准,以便能够更好地整合交通信息,给城市交通信息数据平台提供一个全景式、多角度的整体服务。城市智能交通系统正是通过路网立体式交通信息完成第一时间的全天信息分析与获取,充分结合车载GPS定位设备与各个通讯手段,达到行车路径的最优处理、车辆动态诱导、信号控制的物联网交通管理控制与智能绿波控制。以下为基于物联网技术的城市智能交通架构:

一是中心性子系统。这个系统涵盖了路面交通管理的10个子系统,分别是:维护与工程管理子系统、突发事件管理子系统、收费管理子系统、尾气排放管理子系统、商用车辆管理子系统、提供信息服务的子系统、管理公共交通的子系统、车辆运行和货运调度管理子系统及数据分析管理子系统等。这10个子系统的一致的特点,便是在空间位置的选择上不需要受到实际交通基础设施的限制,有着非常强的空间独立性。

二是旅行者子系统。这个系统主要是以从事旅行服务业的人员以及旅行人员作为设计对象,通过城市智能交通系统中的有关功能完成了对各种存在的旅行模式进行有效服务。

此外,再充分配合个人信息访问子系统以及远距离旅行支持子系统,利用通讯设备和别的类型子系统间实施直接的信息传递。

三是区域型子系统。这个子系统包括道路运行状况、收费、安全监控、停车管理及商用车辆核查等子系统。

四是车辆型子系统。这一系统具体装置于交通行驶的车辆上,按照每一种类型的车辆,可把这一系统划分为公交车辆、出租车辆子、商用车辆、普通车辆、紧急车辆和维护与工程车辆子系统。

3 建设基于物联网技术的城市智能交通的运用

3.1 无线射频识别技术

无线射频识别技术属于一种便于操控简单实用,在进行识别时不需要人工干预,适合用于自动化控制管理的一门应用技术。它的识别功能既能支持只读工作模式,同时也能支持读写模式,无需物体间的接触或瞄准;其性能不会受到油渍、雾霾污染等气候环境的影响,适应环境变化的能力较强;无线射频识别技术产品运用最广泛的领域还是在交通运行管理上,能识别距离较长,例如常用于不停车公路收费和自动识别车牌等。

其实,无线射频自动识别技术独特的优越性,其他识别技术是不可比拟的:

第一, 识别读取数据能力强。在没有光源,甚至物品有外包装的情况下,也能够准确无误地读出相关数据。有效识别的距离较大,当读取自带电源的主动标签时,无线射频自动识别系统有超过三十米的有效识别距离。

第二,识别读取数据的速度快。识别解读器能在第一时间准确读取到进入磁场范围内的车辆信息,也可以同时读取多个标签,实现批量次车辆信息的识别。

第三,技术的使用年限更长,其应用区域更广。具备无线电通信方式,能够使无线射频识别技术应用在放射性环境或遭受粉尘等污染的环境,封闭式的技术路径使其寿命远远超过条形码识别技术。

第四,具有动态更改标签数据的功能。其目的是通过编程器而赋予RFID电子标签实现交互式便携数据文件,写入标签时比打印条形码的速度更快。

第五,正常情况下,标签与解读器的通信频率达到50~100次/秒,所以,只要附着RFC标签的物体在解读器的有效识别范围内,就能实施对该物体的位置和动态进行监控及追踪。

3.2 无线射频技术的模块分析

根据智能交通监控系统的功能属性和数据对象需求,可以把智能交通监控系统分为四种功能型模块:一是数据显示模块。该模块主要展示智能交通监控系统可视化阶段的数据,其通用性很强,是全面展现系统数据信息体现的重要模块。二是信息管理模块。这是具有较好通用性的职能模块,是实现计算机监控系统功能必不可少的模块。三是数据预处理模块。是实现数据显示模块功能的一个辅助型模块,当数据处理对象不断增加,接近饱和状态时,使用数据预处理模块可以有效提升数据检索效率;四是数据设置模块。该业务模块属于物联网中计算机监控系统中的核心模块,根据系统功能设置的相关参数及监控的对象数据都能主要呈现在这个模块中。

3.3 瞬时值监测与历史值监测

物联网技术在智能交通监控系统中的应用,对瞬时值监测其主要目的是实现对监测对象的实时监控,重点关注可视化数据的动态变化特性。对收集的数据信息量并非要进行固定值的静态比较,而是要根据对各个监测对象采集到实时的静态信息,通过肉眼视觉延迟的感受实现对实时信息进行的对比。

对监控系统历史值监测的意义在于观测数据的变化趋势,通过数据的变化过程,来分析判断道路交通流的运行羁觥

因此,如何才能把数据本身与比较信息解释得更为客观全面,是智能交通监控系统功能实现的关键。

3.4 监控系统可视化分析

根据物联网组成元素分析,通过传感层一般是采集到道路路面受力状态的数据,传输层是把预设标准所采集来的电信号通过无线手段传输到计算机监控系统的后台数据库,服务器再把贮存在数据库中的数据进行实时处理,从而来应用层监控客户端发输送的请求,并且把最终的数据情况呈现到屏幕上来。在这过程中,监控系统中的可视化技术重点应用在自后台数据库服务器到前台客户端的环节。

所以,监控重点是客户端的实际呈现的状态,其所见内容一方面涵括了传感器所得到的数据信息,另一方面也涵括了计算机监控计算即时监控到的参数信息,也只有完善的应用配合方可实现在客观角度实现智能的要求。

综上所述,物联网如今被视为继计算机、互联网后,信息产业的第三次浪潮,物联网也是信息产业的全新领域,其发展对普通人群的生产生活和社会经济发展都会产生巨大影响。随着物联网技术的推广应用,必然推动着交通运输业朝着智能化、标准化的方向发展,智能交通必将是交通事业朝着健康可持续发展的必然路径,是交通事业的一场革命。

本文以物联网技术在城市智能交通建设的系统领域中出现的数据类别多、信息量大、数据之间关系庞杂等现实的问题为分析论点,提出了对于解决上述问题所有的积极影响,并展开了相应地验证与实践。

参考文献:

[1]张国伍.城市智能交通物联网建设探讨――“交通7+1论坛”第二十三次会议纪实[J].交通运输系统工程与信息,2011,12(04):1-9.

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自物联网作为我国国家发展战略以来,物联网技术及应用迎来了高速发展时期,从而导致大量物联网人力资源的短缺。各大高校及职业院校纷纷设立物联网学院、专业或专业方向来培养物联网相关专业人才。然而,高职院校的物联网技术应用专业的人才培养目标是什么,课程体系究竟怎么构成,如何进行教学组织是摆在广大高职院校面前的一道难题。我院在骨干院校建设过程中,进行了一些探索,以便与同行探讨。

一.课程体系构建过程

1.1 职业能力分析

职业能力分析就是将本专业所对应的职业或职业群所涉及的职业活动分解为若干独立的任务领域,再对任务领域进行分析,获得完成每个工作项目的具体工作任务,根据对具体工作任务的分析,可以得到完成这些任务学生应该具备哪些能力,掌握哪些知识和技能,从而分析得出对应的专业核心课程。针对物联网技术应用专业,我们通过向重庆、成都、北京、广州、上海等100多家电子通信类企业发放调查表,获得物联网技术应用专业所对应的工作岗位及主要工作任务如表1所示:

表1 业职业岗位及典型工作任务

根据对工作岗位主要工作任务的细化分析,我们可以得到针对这些工作任务所需要的职业能力是什么。如表2所示。

表2 岗位―能力对应表

1.2 确定人才培养目标

经过对职业岗位工作任务、工作内容以及能力要求的详细分析和论证,得到学生培养目标为:通过工学结合办学模式培养适应社会主义现代化建设需要的,德智体全面发展的,具有基础扎实,实践能力强,掌握物联网信息技术的基本理论知识和基本技能,受到严格的科学实验和科学研究初步训练;能在项目工程师指导下,从事物联网工程项目规划、施工管理;从事物联网设备安装、调试和维护;物联网项目售后服务、维护保养与管理;物联网智能终端产品的生产制造与辅助设计的高素质技术技能型人才。

1.3 岗位能力对应的课程分析

根据对岗位进行分析,得到对应工作岗位需要学生掌握什么样的能力,针对这些能力要求,对应着哪些核心课程,如表3所示。

表3 岗位―能力―课程对应表

1.4 课程体系形成

作为新一代高职学生应该具备五个方面的良好素质:思想政治素质、文化科技素质、专业素质、职业素质、身心素质。我们在课程体系设计过程中,除了要培养学生的专业素质之外,还要培养学生正确的世界观、人生观,培养学生如何正确分析和解决在人生发展过程中遇到各种问题的能力。因此,最终的课程体系包含三大模块:通识教育模块、专业教育模块和选修模块(如图1所示),其中:

通识教育模块包括三个部分:公共类课程(体育、英语、计算机基础等),思想政治理论类课程(如思想和中国特色社会主义理论体系概论等),职业类课程(如心理健康,职业生涯规划等)。

专业教育模块包括专业基础类课程(如电子技术基础、通信技术基础、物联网技术概论、计算机网络、程序设计基础等),专业核心课程是针对职业岗位方向的课程(如传感器安装与调试、自动识别产品安装与维护、网络设备安装管理与维护、物联网工程布线、物联网工程规划与实施、物联网系统管理与维护等课程)。

图1 物联网应用技术课程体系框架

选修类课程包括专业选修课(如Android程序设计等提高学生兴趣及拓展知识面的课程),公共选修课程(如音乐欣赏等用于提高学生人文素质的全校选修类课程)。

另外,根据高等职业教育的特点,实践课程与理论课程教学课时比例约为1:1。

二、教学组织与考核

2.1 在教学方法上,充分运用行动导向教学法,采用了项目教学法、小组协作学习、角色扮演教学法、案例教学法、引导文教学法、头脑风暴法、卡片展示法、模拟教学法、自主学习等多种教学方法。

2.2 在教学模式上,根据专业课程改革采取以实践为主线来组织课程内容开展教学的特点,专业教学模式广泛采取理论与实践教学的一体化、教室与实训室的一体化。教学内容采用企业的真实项目,实现以“一体化、开放式”、“项目导向式”等为主要的教学模式。

2.3 在教学组织上,采用三学期制的大模块课程组织方式,即学生在学习完一门课程后,即可完成对应岗位的相关工作,同时可以考取相应的资格证书。同时,如果合作企业联盟中相关企业物联网应用项目比较多的时候,学生可以安排到实际的工作场景进行企业实践,完成相关项目后,再回到学校学习。反之,如果企业工程比较少,学生则留在学校学习,同时聘请企业工程师到校为学生教授部分课程。这种模式我们称为“旺入淡出”模式。

三、质量监控

与合作企业共同建立和完善专业教学核心环节的制度及考核评价标准。通过有效的教学管理,强化师生自我监控意识,充分发挥广大教师的积极性、主动性和创造性,激发学生内在动力,调动学生自主学习的积极性,全面提高教学质量,教学质量监控和评价体系从四个方面进行。

3.1 完善教学过程监控

按照ISO9000质量管理体系,加强教学过程的控制。包括对各环节尤其是实验、实训、顶岗实习三大关键实践教学环节的监控。

3.2 完善教学质量反馈

强化教学质量反馈,包括每周的学生意见反馈,每学期进行1次教师测评等,对教学质量进行监控。

3.3 完善实训评价体系

构建各类现场实习实训评价体系,与企业共同实施实践教学的考核与评价。

3.4 完善质量追踪机制

将就业水平、企业满意度作为衡量人才培养质量的核心指标。引入“麦可思”专业调研公司,收集人才市场和用人单位的信息,在毕业生人数较多的单位建立教学信息反馈点,每年进行毕业生跟踪调查,召开招生、就业研讨会,将有关信息及时反馈到各教学环节中。不断总结经验,结合新情况,探索教学质量监控与评价的新方法,逐步形成较为完善的教学质量监控与评价体系。

四、总结

我院在物联网应用技术专业建设中,经过大量详实的调研,通过职业岗位能力分析,从而形成专业课程体系,在教学组织与教学方法上大胆创新,并严格规范地对人才培养过程进行质量监控,引入买可思人才满意度评价机制,并反馈到人才培养方案及教学组织过程等环节进行改进,形成了一个科学有效的人才培养机制。在实践过程中,取得了一定的效果。

参考文献

[1]朱平.模糊评价法在高职课程体系评价中的应用[J].职业技术教育,2013,(5):17-20

[2]彭金莲,胡祝华,郑兆华,陈显毅,钟杰卓,李淑.网络工程专业“3+1”模块化课程体系的创新研究[J].海南大学学报:自然科学版,2013,(1):74-79

[3]逯义军.高职物流管理专业基于工作岗位课程体系构建[J].中国科教创新导刊,2013,(7):227-227

[4]刘秋艳.基于工作过程的电子信息专业课程体系建设[J].中国科技纵横,2013,(4):219-220

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1 物联网及其应用

1.1 物联网概念

物联网就是“物物相连的互联网”,百度百科将这一概念定义为,通过射频识别(Radio Frequency Identification,简称RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把物品与物品连接起来,使物品与物品、人与物品之间能够进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

“物联网”的概念早在1995年就被提及,但物联网真正引起世人广泛关注,是2009年初奥巴马总统对IBM提出的“智慧地球”作了积极响应,此后美国、欧盟、日韩等发达国家开始把物联网作为下一代网络的重要组成部分列入发展战略规划中。

1.2 物联网技术主要功能特点

物联网是现代信息高技术融合的产物,涉及的技术涵盖了射频识别、互联网、云计算,传感器、全球定位、智能嵌入、数据通信等诸多行业领域。

(1)全面感知。支撑这一功能实现的最重要的技术是RFID技术,这种非接触自动识别技术具有体积小、容量大,寿命长、穿透力强、可重复使用的特点,它的诞生和大规模应用使得物联网由概念转向实用。把存有物品属性信息的电子标签(RFID卡,又称“智能身份证”)嵌入物品中,传感设备犹如物联网的“眼睛”、“鼻子”感知品属性信息,并传输出去,从而实现物品之间的信息“交流”。

(2)超级运算。无数的物品必然产生海量的信息,海量信息的处理必需强大的数据处理系统,云计算技术以其超大规模、高性能、低成本、通用性的特点,承担了运算任务。物联网数据处理系统相当于物联网的“超级大脑”,执行“记忆”、“思考”和“发号施令”的功能。

(3)实时监控。多种无线、有线电信网络与互联网融合而成立体网络,构成物联网的“中枢神经”,实时传递着物品位置信息,状态信息和运算中心指令信息,借助定位系统、传感和高清视频采集设备,“生存”于这种“天罗地网”中的物品,其“一举一动”一目了然。

(4)智能管理。凡事只要设定好目的或者目标,物联网会用最高效的方式来实现这个目的或者目标,系统会按照指令智能处理复杂问题,作出预判、预警,甚至决策,人们只要动动手指按按键,就可以随时随地了解事情进展,看似复杂的工作变得轻而易举。物联网的智能管理能力展现出跨行业或者垂直行业应用的广阔前景。

1.3 物联网技术的行业应用

物联网目前的应用主要集中于传感技术所推动的各垂直产业链,包括物流、电网、交通、精细农业等等民生领域。

(1)物流管理。物流领域是物联网技术最早应用的供应链行业。通过在物流商品中引入传感节点,可以从采购、生产制造、包装、运输、销售到服务的供应链上的每一个环节做到精确地了解和掌握,对物流全程传递和服务实现信息化的管理,最终减少物流成本,提高物流效率和效益。

(2)智慧电网。智慧电网是目前物联网第重要的运用。它利用物联网技术,构建具备智能判断与自适应调节能力的多种能源统一入网和分布式管理的智能化网络系统,可对电网与客户用电信息进行实时监控和采集,且采用最经济与最安全的输配电方式将电能输送给终端用户。

(3)智能交通。利用物联网技术实现对交通的实时控制与指挥管理,是缓解交通拥堵、提高行车安全和通行效率的重要途径。智能交通系统中,车辆可以按预先设定的目的地实现无人驾驶,公路靠自身的智能将交通流量调整至最佳状态,交通管理人员对道路资源、车辆的行踪“看”得一清二楚。

(4)智能农业。通过识别、传感等物联网技术对农业生产环境信息和农作物生长信息的感知、传递和对所提取信息的智能处理与判断,可以实现农业生产方式由依靠经验定性判断,粗放型管理到依靠传感设备定量判断、精细化管理的转变。

2 物联网技术将为食品安全监管带来一场革命

2.1 食品安全监管迫切需要技术支撑

食品产业链涉及种植、养殖、加工、储存、运输、销售、消费等社会化大生产的诸多环节,链条很长。由于食品由原料生产到最终消费的中间环节较多,不仅加大了食品安全问题产生的概率,而且也为不法之徒提供了投机的空间。另外,环节的增多,参与管理的部门必然增多,加上现行管理体制自身缺陷,尤其监管技术水平不高,部门之间的高度协同就无法保证,这就使食品安全监管难上加难。食品安全监管对技术支撑的需求越来越强烈。

2.2 物联网技术的行业应用经验为食品安全监管提供充分借鉴

物联网技术在民生领域应用的成功实践表明,它可以使复杂的生产过程以及跨领域、跨行业的垂直产业链监管更加严密、透明、高效,而食品产业涉及的行业之多、产业链条之长、生产过程之复杂、监管之难恰恰适合物联网的功能“胃口”。而且农业、流通业、交通运输业与食品产业链息息相关,物联网技术在这些行业的应用完全可以为食品安全监管提供充分借鉴。这样,依靠物联网技术实现食品安全全链监管的一场革命就成为可能。

2.3 可追溯系统的诞生已为物联网技术在食品安全领域应用打开突破口

可追溯系统(TraceabilitySystem)是建立在供应链管理思想基础上的质量保障系统,在有效应对和控制食源性食品安全问题,推动食品安全科学监管等方面发挥了重要作用,这种作用发挥的主要功劳应记在射频识别技术上,而射频识别技术正是物联网关键核心技术之一。说明物联网技术在食品安全领域的应用已经实现突破,为物联网其它核心技术的集成应用打下基础。

3 基于物联网技术的食品安全监管对策

3.1 切实推动物联网技术应对食品安全问题

3.1.1 牢固树立科技“支撑发展”指导思想

2006年初我国提出了未来十五年科技发展的“自主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来”16字指导方针。2012年6月国务院下发《国家食品安全监管体系“十二五”规划》,“科技支撑体系”成为“十二五”期间国家重点建设十大体系之一,而且明确提出要加强“食品安全科技支撑能力建设”。这就表明,依靠现代科学技术提高食品安全监管能力和水平是对国家科技发展指导方针的贯彻和落实。

3.1.2 做好基于物联网技术的食品安全监管专题规划

科技支撑食品安全监管是一个庞大的系统工程,必须搞好顶层设计,在调查研究的基础上,做好基于物联网技术的食品安全监管的专题规划制定工作。当前,在物联网产业已经纳入国家战略性新兴产业规划以及国家食品安全监管体系“十二五”规划早已出台的背景下,启动基于物联网技术的食品安全监管专题规划工作已迫在眉睫。

3.1.3 在统一标准规范体系上下功夫

物联网本身是一个传感器,集网络通信、数据处理、综合信息服务等多种技术于一身,而食品安全监管又涉及了作物(动物)生活环境信息、生长信息、食品加工、物流仓储管理、市场销售等多学科、多行业的协同工作机制,加之信息的多源性、数据的异构性、食品产业链的复杂性,没有统一的标准和规范体系制约,必将限制物联网技术在食品安全领域的应用和推广。

3.1.4 组织开展物联网核心技术攻关

据悉,当前物联网技术上传感器、芯片、关键设备制造等高端市场70%以上被国外企业占有。必须立足自主创新,通过政府扶持引导+企业参与的模式,在RFID、传感器、智能芯片、中间件、新一代通信和下一代互联网、高端计算设备和高端软件等领域开展共性关键技术研究攻关,并加快产业化进程,以降低在食品安全领域的应用推广和普及成本。

3.2 建设基于物联网技术的食品安全监管系统

基于物联网技术的食品安全监管系统的建设与应用是提高食品安全监管质量和水平的核心内容。

3.2.1 搞好基于物联网技术的食品安全监管系统设计

系统设计应把握好以下几点:

(1)系统功能。应坚持五大原则:

是数据和视频信息采集、传输、处理到查询调取实时进行;二是系统能对感知信息做出智能判断,及时预报或预警:三是实现某个区域内多品类多条产业链协同监管以及多途径登录系统查阅跟踪食品安全信息:四是具有强兼容性、可接入性和互动性:五是具有高度的安全性和绝对权威性。

(2)结构层次。物联网由感知层、网络层、应用服务层3部分组成,基于物联网技术的食品安全监管系统也不例外。其中,感知层承担食品安全信息的感知和识别,处于整个系统的最底层:其次是网络层承担各种信息的处理和传输;应用服务层位于最上层,主要是利用经过分析处理的感知数据,为食品安全生产和监管提供丰富的基于物联网的应用和服务。

(3)运行流程。系统运行需要四个步骤来实现。第一,通过感知层感知。读取、拍摄、定位获取食品生产、加工、仓储、运输、销售相关信息:第二,上述信息通过网络层传输至物联网支撑服务平台;第三步,网络层的云计算系统完成海量信息的分类、存储、分析和处理:第四步,通过应用服务层面为食品安全监管机构、监管人员和终端消费者,以及食品生产商、加工商、仓储商、运输商和销售商服务。

3.2.2 组建食品安全监管专用网络

食品安全监管网络作为基于物联网技术的食品安全监管系统运行的主干网络,通过该网络,把已经建成运行的安防监控网络、道路监控网络、质检网络、物流网络、食品追溯局域网络、风险监测网络等等与食品安全有关的网络以及食品行业、企业所建系统整合并接入进来。

3.2.3 搭建物联网支撑服务平台