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物联网应用技术的认识范文

发布时间:2023-10-11 17:47:11

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物联网应用技术的认识

篇1

DOIDOI:10.11907/rjdk.151127

中图分类号:G434

文献标识码:A 文章编号:16727800(2015)006021702

基金项目基金项目:东莞职业技术学院2014年教学改革立项项目(JGXM2014031)

作者简介作者简介:柯钢(1983-),男,湖北黄石人,硕士,东莞职业技术学院计算机工程系讲师,研究方向为计算机教育、网络安全技术;曹文梁(1980-),男,江西泰和人,硕士,东莞职业技术学院计算机工程系副教授,研究方向为算法分析与设计、网络安全技术。

0 引言

联网是通过条码与二维码、RFID、GPS、传感网络等自动标识与信息传感设备及系统,按照约定的通信协议,通过互联网将各种物品连接起来,进行信息交换与通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种信息网络。它是继个人计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮,也称为继互联网之后信息产业的第二个万亿元级的产业。世界上有多个国家将物联网作为国家战略,我国政府将物联网列为新兴产业规划五大重大领域之一来积极推动发展[12]。

随着物联网产业的快速发展,物联网人才呈现爆发式增长。据东莞市人才交流中心及智通、卓博等人力资源服务公司的调查报告显示,随着物联网市场的急剧扩张,预计2015年东莞市物联网技术人才需求的缺口达2 000人,而且未来5~10年,每年会递增30%。

目前,我国高等职业教育人才培养与产业需求脱节的矛盾普遍存在。这种矛盾突出表现在:一方面社会急需大量来则能用的熟练技术人才,另一方面却有大量毕业生因不符合企业用人要求而不能顺利就业。如何系统有效地解决该矛盾成为摆在职业教育工作者面前的难题。

本文提出将CDIO工程教育理念应用于物联网应用技术专业人才培养实践中,探索从根本上解决高职物联网应用技术专业人才供求脱节等诸多矛盾的有效途径,切实提高物联网应用技术专业人才培养质量,为专业的可持续发展打下坚实基础。

1 CDIO教育理念

CDIO是构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)、操作(Operate)4个英文单调的缩写,它把这4个过程作为载体来培养学生的工程能力,包括专业基础知识、终身学习能力、团队交流能力和工程系统能力等[34]。CDIO工程教育是一种提倡“做中学”和“基于项目的学习”的教学模式,与当前我国高职院校所倡导的“工学结合”和“项目式教学”的教育理念完全一致。因此,将 CDIO 引入高职教育是可行的,也具有重要意义。

2 物联网应用技术人才培养模式

2.1 CDIO人才培养目标

物联网应用技术人才的培养必须适应经济发展要求,为此,对东莞本土物联网企业进行了调研。调研结果显示,物联网企业对高职层次人才的主要需求为:物联网技术支持助理工程师、物联网系统管理员、物联网工程项目助理工程师、物联网应用开发助理工程师等,如图1所示。

借鉴CDIO大纲对工程师的培养目标,依据物联网应用技术岗位的职业要求来明确人才培养目标。物联网应用技术专业的人才培养目标为:本专业培养德、智、体、美全面发展,初步掌握物联网应用技术行业相应岗位必备的理论知识和专业知识,能适应物联网产业应用领域的生产、建设、服务、管理第一线需要,具有较强的物联网组建与管理、物联网设备安装与调试、物联网应用系统的软件设计能力,具有良好的职业道德和创业精神,能从事企事业单位物联网规划设计、建设、管理、维护、技术支持等工作的高素质高技能型人才。

2.2 CDIO课程体系

物联网应用技术专业参照CDIO工程教育的理念,对该专业的课程体系设置进行了探索[5],如图2所示。

基于CDIO的课程体系设置以项目为导向,着重培养学生的实践能力。整个课程体系以项目为骨架,分别设置了1级、2级两个级别的项目。1级项目为主线,包括物联网应用和毕业设计2个项目;2级项目为支撑,包括嵌入式开发课程设计、网络安全技术实训、物联网综合应用实训、移动互联应用开发实训4个项目。1级项目贯穿整个课程的学习过程,是整个课程体系的主线,着重培养学生的综合能力;2级项目将各门核心课程串联起来,引导学生掌握核心课程的知识点,着重培养学生的职业技能。这种鱼骨头式的课程体系设置,以项目为骨架,实现了课程和项目的有机关联,有利于学生职业技能和综合能力的培养。

2.3 校企合作

校企合作是实施基于CDIO理念人才培养的关键要素,如图3所示。学校通过各种途径与物联网企业进行校企合作。学校聘请企业的工程技术人员担任兼职教师,把企业项目实施过程中的一些案例搬到课堂上,让学生了解项目实施的完整过程,增加学生的职业技能;学校安排学生去企业顶岗实习,鼓励学生运用所学知识去解决实际工作中的一些技术难题,提高职业能力,为今后的就业打下基础[6]。

2.4 师资培养

将CDIO工程理念引入物联网专业人才培养模式中,实质是对物联网专业课程体系实行“工学结合”和“项目式教学”的教学模式,因此教师自身的实践能力得到相应提高才能确保基于CDIO的人才培养模式顺利实施。而目前高职院校的物联网专业教师大多缺少企业工作经历,理论知识强,实践能力弱。为了强化教师的实践能力,通过本地的物联网行业协会,与本地的物联网企业建立校企合作平台。校企合作平台促进了企业工程师与学校教师的交流,企业工程师作为兼职教师参与教学,学校教师利用自己的知识帮助企业攻克技术难题,实现学校智力资源与企业工程项目实践项目交融,促进了企业的发展,提升了学校教师的实践能力。在校企实习实训平台下,学校根据教师的个人情况,每年安排教师去企业进行至少1个月的顶岗锻炼,熟悉企业工作环境,掌握技术开发技能。这样不仅给教师提供了理论联系实际,解决企业实际技术难题及将来可能的科研项目合作机会,也让教师接触了社会,了解了企业对人才的需求,提升了教师的实践能力。

3 结语

本文从人才培养目标、课程体系设置、校企合作、师资培养等4个方面探讨了基于CDIO理念的物联网专业人才培养模式。基于CDIO的物联网人才培养模式以项目为导向,改变了以往以知识传授为主的教学模式,着重培养学生实践能力,对促进当前高职教育改革具有重大意义。

参考文献:

[1] 胡颖.高职物联网技术专业建设探讨[J].辽宁高职学报,2011(12):2426.

[2] 曾宝国.高职物联网工程应用专业课程及实验室建设架构浅探[J].职业教育研究,2011(6):127128.

[3] 顾佩华,沈民奋,李升平,等.从CDIO到EIPCDIO――汕头大学工程教育与人才培养模式探索[J].高等工程教育研究, 2008(1): 12 20.

篇2

《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》(以下简称《刚要》)明确指出,“加强学校之间、校企之间、学校与科研机构之间合作以及中外合作等多种联合培养方式,形成体系开放、机制灵活、渠道互通、选择多样的人才培养体制。”

本研究以《刚要》为指导方针,依托国家实行“大交通”的行业背景和目前高职院校现有办学条件,将物联网技术与应用高职本科专业人才培养目标确定为:适应社会经济发展和物流行业发展需要,面向物流行业物联网管理与技术应用岗位,培养了解物联网相关法规和发展动态,懂得现代物流管理相关知识、物联网基本理念和物联网核心技术原理,能够熟练运用计算机、网络信息技术和物联网应用软件从事物联网系统规划、管理与应用等工作,具备规划、运行和维护物联网的基本能力、物联网项目实施管理能力的专业基础扎实、综合素质优良、职业道德高尚、操作能力和专业发展能力突出、专业特长鲜明的高素质高技能物联网复合应用型人才。

二、“校企融合”专业办学模式

1.建立多方参与的专业指导委员会

聘请行业、企业专家建立具有职业特色的专业指导委员会,广泛吸纳行业、企业全方位、全过程参与专业的人才培养工作。专业指导委员会定期或不定期针对行业发展变化、职业岗位需求、职业能力要求对专业发展方向、专业人才培养定位、专业课程体系进行把脉,确保专业建设和发展方向与职业岗位紧密对接。

专业指导委员会将在专业建设、课程建设、教材开发、师资队伍培养、教学方式方法改革等方面制定和实施科学的质量评价标准,建立行业企业参与的质量评价机制。

2.实行柔性化教学改革

聘请高层次专家团队和客座教授,把企业、行业的新知识、新理念、新技术带入课堂,不断更新和拓展教学内容。以现有校外实习实训基地为基础进行深层次的产学融合,实现校企共赢。

与相关行业协会形成紧密互动,在技能证书和员工培训、科研、实习、招聘等方面为行业发展、企业发展提供服务。

三、“四融合”人才培养模式

1.人才培养目标与行业企业需求相融合

依托物流行业,根据行业企业物联网复合应用型人才需求制定专业人才培养目标,对行业企业发展和人才需求的变化做出及时响应,以需求为导向修订专业人才培养目标,使专业人才培养目标与行业企业需求深度对接。

2.课程体系与职业标准相融合

基于物流领域的物联网技术与应用高职本科专业课程体系的构建应综合考虑国家物流师职业标准和物联网技术与应用职业标准,依据职业标准制定专业职业能力标准。专业职业能力标准包括:专业基础能力、专业核心能力、专业拓展能力,并以专业职业能力标准为依据设计课程体系。

3.教学过程与工作过程相融合

以“工作过程”为导向开发项目课程。课程开发来源于企业典型工作岗位,课程内容来源于实际工作任务和工作情境,将教学过程和真实工作过程进行“融合”。

4.理论教学与实践教学相融合

理论知识来源于实践积累和总结,又反过来指导实践,实践是培养学生职业能力的有力支撑。因此,不但要在课程内、课程间、学期间将理论教学与实践教学内容相融合,设计课内实践、集中实践、课外实践,还要在课程考核中实行课程内、课程间、学期间专业系列化课程的理论教学与实践教学“双合格”考核制度。

四、课程体系构建

基于物流行业的物联网技术与应用高职本科专业,课程体系要充分考虑专业的理论基础和物流行业发展需要,因此课程设置需要整合相关交叉专业的特点,以“宽、专、交”的知识体系为目标,注重课程体系的交叉融合。针对本专业人才培养目标,加强与物流企业的互动合作,以工作任务为中心、以项目课程为主体,通过职业岗位调研、职业能力探析、职业情景搭建,引入行业企业技术标准,构建“物流企业管理与物联网技术应用相结合”的课程体系。

课程体系结构主要划分为通识课程、专业课程及实践课程三大类。其中,专业课程根据专业知识学习的承接性和重要性又分为专业基础课程、专业核心课程、专业拓展课程,突出“复合应用型”人才培养。如图1所示。实践课程为凸显高职类院校应用型本科专业特色,与本科院校物联网相关专业实行“差异化经营”,加大了实践课程比重,将实践课程又分为课内实践课程、集中实践课程、课外实践课程,在课程体系设计中具体体现与本科院校相区别的“理实交互”特色,即课程内部理实交互、课程之间理实交互、课程体系理实交互。

图1 课程体系结构图

1.通识课程

通识课程主要包括:政治与国防教育、体育、高等数学、线性代数、大学英语、计算机应用等。通过通识课程的学习,使学生具备当代大学生应有的思想政治觉悟,对事物有着正确的审美观,有良好的身体素质,健康的心理,积极向上的精神,对英语、计算机应用、网络技术等现代信息技术有较好掌握,并能熟练应用。

2.专业课程

专业课程主要包括专业基础课程、专业核心课程和专业拓展课程三部分。

2.1专业基础课程

专业基础课程主要包括:计算机硬件技术基础、计算机网络基础、数据库原理与应用、管理信息系统、物流经济学、管理学原理、C语言程序设计、现代物流管理、物联网导论,使学生达到本专业培养目标所必须的专业基础知识。

2.2专业核心课程

专业核心课程包括:物联网技术原理与应用、传感器原理与应用、无线通信原理与应用、物联网信息管理与维护、物联网终端设备选配、数据备份与恢复技术、嵌入式应用系统、射频识别技术与应用、物联网安全与管理、物流信息技术、ERP原理与应用、二维条形码技术原理与应用、仓储与配送管理、物流供应链管理、物联网应用案例、多媒体技术与应用等,使学生达到本专业培养目标所必需的核心知识。

2.3专业拓展课程

专业拓展课程包括:物流统计、市场营销、运筹学、电子商务物流、物联网英语、管理与沟通等,使学生在达到专业培养目标所需知识的基础上,具有一定的知识拓展和能力上升空间。

3.实践课程

篇3

但是,农业物联网技术的应用促成了上述问题的解决。实时自动采集温室内环境参数和生物信息参数,通过物联网智能灌溉控制系统进行灌溉控制;通过智能化施药系统,提高药液的附着,减少损失和污染;通过智能施肥系统,实现水肥一体精准施入,提高肥料利用率,实现对土壤水分的精确控制……这便是农业物联网技术在北京夏黎城设施农业生产合作社的应用,这里也是北京市设施农业物联网应用示范工程核心区示范基地之一。

北京市设施农业物联网应用示范工程以设施蔬菜生产综合管理与病虫害防控为切入点,集中示范应用了一批具有自主知识产权的物联网技术产品,初步建设了5000 亩(333 公顷)设施农业物联网技术核心应用示范区、两万亩直接带动示范区和5 万亩(3333 公顷)辐射带动区,建设了基地、市两级设施农业物联网应用服务体系。设施农业物联网应用示范项目的实施,为京郊设施农业生产基地带来了可观的效益。

据测算,通过物联网技术的应用,核心示范区蔬菜产量平均提高约10%,5000 亩(333 公顷)核心区基地每年增收1600 万元以上,节约投入人工成本1250 万元,肥、水、药等节支显著。

篇4

中图分类号:TP393文献标识码:A

物联网技术诞生于20世纪初,早期的物联网主要是家庭智能设施与传感器的互联应用,以此为无线终端或设备提供便利化服务。该技术经过十几年的发展和完善,现阶段应用在世界范围内获得了广泛的应用。文中主要对物联网技术的构成及关键技术应用进行探究,为我国今后的物联网技术应用与创新提供可行性参考。

1物联网的基本信息技术及系统构成

1.1物联网的基本概念属性

所谓物联网,就是将各种传感器系统与信息设备接入互联网当中,以此形成一个巨大的智能化网络系统,为用户和企业单位提供生活与工作上的便利,切实满足用户的实际要求。在物联网的构建与设置过程中,应当明确认识到,传感器设备与传感器系统的选择是具有方向性的,在选择系统设备的过程中应通过物通信模式进一步确定传感器系统设备的实际效果,确保构建好的物联网能够形成无线自组织的网络形式,例如:射频标签阅读装置、有传感器网络、二维码识别设备、条码识别设备、全球定位系统等。物联网是由很多先进技术综合构成的,在物联网的运作过程中,系统的核心组成部分就是传感器技术的应用。物联网在正常运作过程中,主要目标是使任何人能够在任何时间、任何地点通过任何途径进行连接与交流,以此体现出物联网的基本属性。现阶段,国内物联网在实践应用过程中充分体现出了收集性、集中性、通信性以及计算性的属性特点,这也是物联网能够在市场上广泛发展与应用的重要因素。

1.2物联网的体系构成

物联网在体系构成上可以归纳为以下几个方面的内容:感知系统的感知性能、互联网的信息传递性能、接入系统的信息接入性能、应用系统的实际应用性能以及服务管理系统的管理控制性能。对于感知系统来说,物联网系统的主要功能是利用各种传感器对周围的环境状态、物质属性、行为状态等因素进行物理量信息的获取,以此为进一步的状态辨识提供可靠的数据支持;接入系统主要的功能是将感知系统所获取的信息转移到互联网当中;互联网在物联网系统的应用过程中,主要是利用IPv6/IPv4等软件设备构建一个相互共享的智能化信息数据交流平台,以此实现各单位信息的整合与应用;服务管理系统的主要功能是通过计算机的智能化管理模式,将互联网中各个单位的大量信息数据加以管理和控制,使用户在利用信息的过程中能够获得更大的便利。

2传感器网络的关键技术

2.1网络接入技术

在物联网的实践应用过程中,数据信息能否稳定持续地保持良好的网络接入状态,取决于网络接入技术的实际应用效果。如果网络接入环节出现了明显的短路或异常情况,那么用户的大量数据信息就很容易出现丢失或者损坏的情况,不能有效做到数据信息的实时性,这将会导致一系列严重的问题,更会影响到物联网的工作质量与实际工作效率。因此,网络接入技术的好坏就会直接影响到物联网的实际应用情况。对于物联网网络的接入方式来说,传统的物联网网络接入技术主要是通过网关来决定和完成的,因此,对于网络接入技术而言,在实践应用过程中需要将终端感知网络与服务器相互连接,例如TD-SCDMA的蜂窝式网络、GSM、WLAN、Intenrent以及WPAN的专用无线式网络等。

2.2智能信号处理技术

在数据信息的采集过程中,技术人员还需要采用初始数据处理方式,对这些数据信息相关联的目标事物进行准确判定,以此得到与目标事物相互关联的数据信息。在数据信息的处理过程中,技术人员首先需要从数据信息中分析出量测值,通过对原始信号进行计算,利用先进的信息提取技术进一步获取原始信号当中的数据信息,在经过筛选与提取后充分提高数据信息的精确值。处理好数据信号以后,还需要在影射空间内进行各类数据信号的转换,使相应的以及具有相关特征的数据信号能够对号入座,准确找出与之相对应的物理事件。智能信号处理技术在实践应用过程中需要利用信号的干扰技术、滤波技术以及分离技术,根据信息处理的具体特征,准确在节点上实现优质化的信息处理。同时也可以在基站上实现信息数据的处理。利用这种信号处理技术,优点是能够在信息的整理过程中有效达到实时性,充分降低数据信息的流失,减少信息数据传输的能量损耗。但是,通过对我国现阶段的智能信号处理技术进行实践研究可知,该技术在应用过程中节点资源较为有效,这就导致低算法、复杂程度较高的问题情况时有发生,技术操作人员的工作难度更是大大增加。因此,技术人员在采用这一方法的过程中,应具体考虑到信息流失量以及能量消耗情况,经过准确计算与研究后,谨慎采用智能信号处理技术。

2.3智能感知技术

物联网作为我国现阶段应用范围较广的一类优质化网络系统应用技术,其最基本的工作环节就是对目标信息进行采集,通过进行物与物、物与人之间的联系,进一步提升传感器系统设备的整体使用效果。在进行数据信息的收集与传输的过程中,技术人员及用户通常都会安装MCU控制器、操作系统以及嵌入式系统,通过这些系统设备,用户可以更加简便、高效地操作物联网的传感器设备,促使采集设备在使用过程中实现高性能、造价低、操作性强的实践应用特点。在物联网的数据信息采集过程中,该技术对数据信息具有全面性、广泛性以及微观形的操作特点,用户或技术人员必须做到信息数据的全面化收集,这样才能更加客观、正确地对温度、光照度、湿度等物理量做出准确计算与研究,以此达到详细的数据信息收集效果。在这个过程中,物联网的智能感知技术是必不可少的,传感器技术的实践应用优势也得以充分体现。

3结语

综上所述,物联网是由多种先进技术综合而成的优质化、现代化网络技术,在实践应用过程中数量多、应用效果较为复杂,具有显著的科学研究价值与实际应用价值。随着我国计算机科学技术的高速发展,互联网时代下的网络应用技术已经成为人们所关注的重点内容,而物联网技术又是网络技术和多种应用型技术的融合,物联网技术的普及,不仅能够做到人与物的信息交流、人与人的信息交流、物与物之间的相互关联,还能充分推动我国现代化科学技术的开发与利用,这对于我国社会科学技术的发展具有重要意义。

参考文献

[1]朱洪波,杨龙祥,朱琦.物联网技术进展与应用[J].南京邮电大学学报(自然科学版),2011(1):1-9.

[2]王保云.物联网技术研究综述[J].电子测量与仪器学报,2009(12):1-7.

篇5

计算机应用技术是基于互联网和信息技术为核心的一种全新高新技术,其自身优势较多,计算能力突出,已经对我国社会经济发展做出巨大贡献。而程序设计、计算机维护、计算机管理,都少不了计算机智能化设备的支持。当下较为常见的计算机包含嵌入式计算机网络计算机、超级计算机工程控制计算机等,而在时代前沿,光子计算机和生物计算机的应用还有待推广。实际应用中要求相应操作人员能够掌握计算机应用技术的核心技术,同时自身有扎实的计算机理论基础和相应的使用经验,可以对信息进行分析、处理、归纳,还可以利用计算机软件系统完成一些复杂信息的处理工作。要求对应操作人员能灵活应变,根据行业不同单位不同,针对其诉求,对信息优化整合,以网络渠道传播信息,满足实际需求,发挥计算机应用技术的最大化价值。

2计算机应用技术的发展状况

计算机应用技术以及自身的优势受到大众追捧,各行各业都引进了相应的计算机技术。但是相较于西方发达国家,我国对计算机应用技术的研究领域还处于冰山一角,我国对该技术的研究时间较晚,虽投入大量精力,但整体发展仍和西方发达国家存在一定差距。此外,计算机应用技术的发展还受到我国东西部地区经济差异影响,在东部地区普及率高,而在西部地区普及率较低。由于人们对计算机应用技术的使用需求,计算机硬件设备发展速度迅猛,但现阶段一些半导体的研发已经进入瓶颈,要打破瓶颈,需尝试不同方向的努力,以不同途径优化计算机应用技术,满足市场需求。在计算机应用技术人才方面,我国整体展现出来的状况是缺乏高专业水平的应用型人才,这就导致我国计算机应用技术全面发展创新受到制约,所以大部分人员可采用计算机搜索相关资讯,完成简单操作,但这仅限于满足日常生活行业发展需要,专业化的人员完成安全维护工作,故障处理工作等专业化工作,要求其按照行业发展单位需求完成监督管理,还要能够针对客户的要求,开发有创意的软件、开发功能性较强的硬件,为客户提供优质化的服务。

3新形势下计算机应用技术如何实现创新

3.1进一步强化专业人员综合素质

时代在不断发展,我国计算机应用技术也会不断发展,但其发展必须依靠有专业能力且综合素质较强的优秀团队,以此为计算机应用技术发展提供源源不断的力量。基于此,需不断强化专业人员综合素质,满足技术发展要求。相应的,研发机构可针对机构现有人员的综合素质,为人员安排具有针对性和侧重点的培训,将国外发达国家的先进计算机应用技术引进研究机构中,引导科研人员对其攻破学习,并结合我国社会的发展状况,创新为适应我国经济发展规律的全新技术。此外,要对计算机领域出现的相关技术和信息给予重视,将国际前沿的研发理念及技术引入到实际的研究创新中,跟上国际上相关技术的发展步伐。此外,在人员聘用上,要求研究机构优先对高学历专业对口的技术人员优先录取,在人员聘用上开出较高的薪资待遇,以吸引综合素质较高的专业技术人员加入研究团队,实现技术创新,提供更多可能。研发公司可以和一些研发机构建立合作关系,聘请计算机专业人员到公司开展教学讲座,通过交流和协商的方式,进一步提高公司员工综合素质。必要情况下,可以针对研发各个阶段的要求,吸收一些国外研发工作人员,壮大公司实力也打破计算机技术创新瓶颈。

3.2强化应用技术创新

计算机应用技术已经对我们正常的工作和生活造成巨大的影响,且这个影响还在不断加深,经济发展和生活水平不断提高,使得人们对计算机业务技术的要求逐渐严格。在此背景下,对应工作人员需全面了解计算机应用技术,将应用技术和互联网+结合,开展新型计算机应用技术创新。在相关技术研发中,可以利用综合效率强,但实际成本较低的技术为基础,如半导体技术、封装技术、装配技术等,对现有的领域进行革新,在将其应用到计算机应用技术创新中。也可以将时代前沿快至人口的一些技术和计算机应用技术结合,如人工智能、人机交互、超级计算、嵌入式技术等,以此充分提高计算机性能,为用户提供良好的操作体验。此外,可以将先进的物联网技术,云计算,云储存技术应用到,实际的操作管理工作中去,构建新时期网络生态化的管理系统。例如在工业方面,可以以智能化的系统实现对整体生产过程的监督和管理,一些智能化的设备还可以代替人工提高生产效率和质量,减少不合格产品造成的成本浪费。再比如,在手机研发中,可针对不同受众的使用需求,开发智能机型,对APP进行优化,实现智能服务、精准服务、个性化服务。在医疗领域则可以利用人工智能技术,对一些医疗影像数据实现极速分析,设备对人体扫描之后迅速得出结果,为生判断和制定治疗方案,提供科学依据。一些计算机应用技术的创新研发,甚至会对未来工作轨迹造成重大影响,例如语音识别技术可强化人工智能虚拟助理研发,大大提高人们生活质量。比如以语音识别技术应用,在医疗领域可构建全新电子病历,配备对应的网站,使患者可以足不出户的和医生进行面对面交流,了解医嘱、也了解对应的检查结果。现阶段研发人员还需对以往的计算机应用技术有足够的经验,了解市场变化和社会需求,分析不同区域,不同行业的不同需求,从而研发出有针对性或应用性较全面的软件。同时,计算机系统的脆弱性及安全风险也是不能忽略的,技术研发需考虑到信息篡改,信息泄露可能对使用者造成的巨大损失,从而针对非法使用资源,网络资源错误等作出调整,设计好计算机系统的安全防护。例如可以将先进的人脸认证技术和声音认证技术引入到信息管理系统当中,只有对应使用者按照要求验证之后才能查阅信息。针对一些企业的核心研发技术,其对计算机系统的安全等级要求较高,可以在该类系统中加入信息数据加密技术,构成复杂且完善的整体,只有获得授权,且通过验证才能够解读相关信息。即使如此,也要注重防火墙技术的研发,不断引进入侵检测,做好病毒预防,不断更新防火墙。

3.3强化人才培养

篇6

1 物联网概述

1.1 物联网定义

1)物联网(INTERNET OF THINGS)这一概念最早于1999年由麻省理工学院Auto-ID研究中心提出。它是指利用产品电子代码EPC、射频识别技术,通过网络实现在任何时候、任何地点对任何物品的识别和管理,即物品的互联互通。

2)国际电信联盟的定义,2005年11月,国际电信联盟在信息社会世界峰会上对物联网的定义是主要解决物品到物品,人到物品,人到人间的互联。

3)欧洲智能系统集成技术平台(EPoSS)的定义,2008年5月EPoSS对物联网的定义是由具有标识、虚拟个性的物理/对象组成的网络,这些标识和个性等信息在智能空间使用智慧的接口与用户、社会和环境进行通信。

4)2010年我国政府工作报告中的定义是物联网是通过传感设备按照约定的协议,把各种网络连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

总的来说物联网的定义,从狭义上是指连接物品到物品的网络,实现物品的智能化识别和管理;广义上可以看做是信息空间与物理空间的融合,将一切事物数字化、网络化,在物品之间、物品与人之间、人与现实环境之间实现高效的信息交换方式。[1]

1.2 物联网的特征

物联网的基本特征可以概括为全面感知、可靠传送和智能处理。全面感知即利用射频识别、二维码、传感器等感知、捕获、测量技术,随时随地对物体进行信息采集和获取。可靠传送是指通过将物体接入信息网络,依托各种通信网络,随时随地进行可靠的信息交互和共享。智能处理是指利用各种智能计算技术,对海量的感知数据和信息进行分析并处理,实现智能化的决策和控制。[2]

物联网与互联网相比,有如下主要特征:海量信息,接入设备繁杂,网络架构繁杂,网络管理资质,智能物物互联,物理安全威胁,能量获取多样;设备制造的小型微型化。

1.3 物联网与“智慧地球”

2009年IBM提出“智慧地球”这一概念。智慧地球战略的主要内容是吧新一代IT技术充分运用在各行业之中,通过互联网形成“物联网”,而后通过超级计算机和云计算将物联网整合起来,人类能以更加精细和动态的方式管理生产和生活,从而达到“全球智慧”状态,最终形成“互联网+物联网=智慧地球”。

2 物联网体系结构

2.1 物联网系统结构

国内许多专家学者将物联网系统划分为三个层次:感知层、网络层、应用层。

1)感知层。感知层是物联网架构的基础层面,主要是完成信息采集并将采集到的数据上传的目的。感知层把所有物品通过一维/二维条码、射频识别、传感器、红外线感应器、全球定位系统等信息传感装置自动采集到与物品相关的信息,并传送到上位端,完成传输到互联网前的准备工作。比如,粘贴在设备上的RFID标签和用来识别采集RFID信息的识读器就属于该层。

2)网络层。该层在整个物联网架构中起着承上启下的作用,是物联网中不可或缺的架构组成部分。它是搭建物联网的网络平台,建立在现有的移动通信网、互联网和其他专网的基础上,通过各种接入设备与上述网络相联。如手机付费系统中由刷卡设备将内置手机的RFID信息采集上传到互联网,网络层完成后台鉴权认证并从银行网络划账。

3)应用层。该层是利用经过分析处理的数据,为用户提供丰富的特定服务,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。比如,通过感应器感应到某个物理触发信息,然后按设定通过网络完成一系列动作。

2.2 物联网的技术体系结构

物联网技术涉及多个领域,这些技术在不同的行业具有不同的应用需求和技术形态。在这个技术体系中,物联网的技术构成概括起来有以下五个方面:[3]

1)感知技术。指能够用于物联网底层感知信息的技术。通过它可以感知温度、压力、位移、加速、震动、声音、光线、位置及污染等。感知技术包括RFID技术、传感器技术、机器人智能感知技术、遥测遥感技术、现场总线技术、IC卡与条形码技术、信息融合与协同信息处理技术、多媒体技术和中间件技术、GPS定位技术、纳米嵌入技术等。

2)网络传输技术。指能够汇聚感知数据,并实现物联网数据传输的技术,它包括各种专网技术、异构网融合技术、M2M无线接入、远程控制技术、互联网技术、地面无线出阿叔技术以及卫星通信技术。

3)支撑技术。指用于物联网数据处理和利用的技术,它包括云计算与高性能计算技术、智能技术、数据库与数据挖掘技术、GPS技术、公共中间件技术等,对感知到的信息进行语意的理解、推理和决策。

4)应用技术。指用于直接支持物联网应用系统运行的技术,它包括物联网信息共享交换平台技术、物联网数据存储技术以及各种行业物联网应用技术与应用系统等。

5)公共技术。指感知、传输、支撑和应用等四层都需要的技术,它包括标识解析、安全技术、应用管理技术和网络管理技术。

3 物联网应用

国外对物联网的研发、主要应用集中在美、欧、日、韩等少数国家。最初的研发方向主要是条形码、RFID 等技术在商业零售、物流领域应用。随着RFID、传感器技术、近程通信以及计算技术等的发展,近年来其研发、应用开始拓展到食品安全、农业生产和流通、校园管理、环境监测、生物医疗、智能基础设施等众多领域。[4]下面主要介绍在食品安全、农业生产、校园安全方面的应用。

3.1 物联网在食品安全方面的应用

物联网技术的迅猛发展在应对食品安全问题方面起到了关键作用。通RFID等物联网技术,可以实现对物品位置的跟踪、原料溯源、库存盘点、出入库等信息化流程,尤其是可以实现对物理的全程监控。

3.2 物联网在农业方面的应用

1)在农田、果园等大规模生产方面。通过在农业园区安装生态信息无线传感器和其他智能控制系统,可对整个园区的生态环境进行检测,从而及时掌握影响园区环境的一些参数,并根据参数变化,适时调侃灌溉系统、保温系统等基础设施,确保农作物有最好的生长环境,以提高产量并保证质量。

2)在农业信息传送方面。对于农业发展领域,天气预报是农户最关心的信息之一,此外还可以包括施肥选择、从种子遴选到病虫害防治、从幼苗培育到收割入库等方面的信息都可以通过物联网及时传递。

3.3 物联网在校园管理方面的应用

数字校园的建立,使“一卡通”在学校得到了广泛的应用。随着物联网的进一步普及,校园管理的需求有了更多的变化。校园物联网主要是在传统校园信息化的基础上,一信息网络为依托,利用数值化手段借助物联网技术对校园环境、资源、活动等各个方面和环节进行综合管理,运用丰富的软件信息系统,高效、便捷地实现学校的教学、科研、管理和服务等活动的全过程。

物联网的发展面临巨大的机遇也面临着挑战,首先是技术标准化问题,其次是数据和隐私的保护问题。但随着网络技术、传感技术、数据库技术、云计算、移动计算等技术的发展,智慧城市、智慧地球必将成为现实。

【参考文献】

[1]张毅,等物联网综述[J].数字通信,2010(8).

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一、物联网的分类

1.物联网的内涵

物联网在国际上通称为“传感网“,其英文名字是:”The Internet of things”,但关于物联网的定义,国际上并没有给出明确规定。如果非要给它做一个定义的话,那只能从它的应用角度来说:物联网是按照一定的规则把所有物品与互联网或移动设备进行通信网络连接,并通过全球定位系统、射频识别电子标签等信息技术,对信息实现交换或通讯,使信息能够识别和定位,以及进行跟踪监控和管理的网络系统。也就是说,物联网能够使任何物品上网,而它对物品进行自动化和智能化的管理。

2.物联网的本质

物联网是互联网的应用拓展,主要有三个方面的特征:一是互联网特征,物联网以互联网为基础,所以需要对物品进行互联互通的互联网络;二是识别与通信特征,即要求被纳入物联网的物品都要同时具有两种基本功能,即自动识别和物物通信的功能;三是智能化特征,这项特征要求网络具备自动化、智能控制与自我反馈三种特点,缺一不可。

3.物联网的分类

物联网的分类标准有很多种,这里只介绍两种:一是按服务范围分,二是按功能分。

3.1按服务范围可以将物联网分为四类:私有物联网(Private IoT):一般这种网络只向单一机构内部提供服务;公有物联网(Public IoT):以互联网(Internet)为载体向广大公众或大型用户提供服务;社区物联网(Community IoT):向特定的关联群体或“社区”(如学校,城管局,环境监测局,食品监督局等)提供服务;混合物联网(Hybrid IoT):有统一的运营实体,将以上两种或两种以上的物联网组合起来。

3.2按照功能可以将物联网技术分为三类:感知技术、网络技术和应用技术。感知技术运用一定的数据采集技术对世界信息进行识别和感知;网络技术则涉及组网技术,交换技术等多种信息技术的综合应用,它们运用互联的基本功能,实现了将感知信息能够以高可靠性、高安全性的路径传输出去;应用技术运用了多种包含于信息协同及共享和互通的技术,像是软件和算法技术、信息呈现、平台服务、并行计算数据存储等计术。

二、物联网的应用

1.物联网的应用

物联网的应用领域极为广泛,涉及各行各业,实际上是为我们服务的一种网络,它实现了让我们去感知世界、控制世界,并且为我们提供了多项服务以及对现实世界自动化、智能化的管理。

物联网与我们普通人的生活更是息息相关,其实我们的生活中早就已经涉及物联网的简单应用了,像是我国的二代身份证、飞机票火车票、校园借记卡等都是物联网的简单应用。由于经济和科技的迅猛发展,这种应用能实现的事,就越来越多了,比如智能安防、自动控制、智能冰箱、远程遥控等等。物联网绝对有能力做到你意想不到的事,以后世界一体化程度将会更高,相应的对物联网的依赖程度也会更高。

2.物联网在应用中需要解决的问题及解决措施

2.1物联网在应用中遇到的问题

物联网的应用牵涉面较广,从技术上来看,物联网面临的最大挑战是标准问题,即如何解决层内系统自由替换、层间系统接口顺畅的问题;从管理来看,面临的最大挑战是协调问题;从建设来看,面临的最大挑战是资金问题。

2.解决措施

制定与物联网相关的标准体系,完善网络市场,促进“三网融合”,同时各级网络信息部应该致力于网络的创新和升级,不断提高各个网络之间的联系和资源共享。对物联网的涵盖范围以及定位做出明确规定,同时要统一技术评定标准,构造统一的运营平台,还要加强云计算以及“公共云”的基础设施建设和服务,并对其进行大力的改革和创新,促使云计算获得更多的应用领域和更好的发展空间,为物联网的发展奠定良好的技术基础。

加强网络安全建设,在稳定系统以及信息保护等方面加大关注,在制定发展方案时应该建立备选预案,同时应注重多个领域的协调性,建立完善的物联网支撑体系,构建和谐的运营环境。

国家应加大对物联网的投资力度,切实加强各个行业之间的联系,以第一、第二产业带动物联网的发展,同时要加大政策支持力度,出台一系列有利于物联网发展的支持政策,比如物联网关键发展技术和相关产业的配套扶持政策,并由政府部门监督保证实施,切实保障各行各业的利益以及物联网运营体系得以运行。

结束语:物联网的产生,让人们对信息技术又有了进一步的认识,其必将成为继计算机、互联网之后的又一具有生命力的科技革命,其发展前途不可估量。虽然物联网作用甚是强大,但事有两面,有利就有弊,我们要正视物联网发展中存在的问题,积极地寻找方法解决以促进其更好的发展,同时运用到各个领域,促使我国更好的发展,进一步提升我国的综合国力和国际竞争力。

参考文献:

[1]物联网概念的起源及演变,中移动网2014-02-20.

[2]物联网的统计界定与分类,CIO时代网、互联网2012-11-30.

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引言

信息技术是指,在发展和工作中,利用现代科技对所获取的信息进行处理和使用,在农业生产和发展过程中,信息技术也起到了非常关键的作用,特别是在农机技术的推广过程中,信息技术的高智能化、物联网技术以及信息获取技术都使得农机使用和推广更为高效。随着使用时间的增加,技术能力也不断提高,信息技术在农机生产中得到了广泛的应用。

1信息技术在农机技术推广中的应用

农业机械化技术推广过程中,信息技术使农机设备得到了非常广泛的应用,其应用技术水平也得到了广泛的提升,下面对农机的先进技术进行分析。

1.1农机的智能化发展

农机设备在发展过程中,首先要提高的是发动机的性能以及设备的操作问题,这两种技术的高科技化,能够帮助农机提升其性能和技术。在当前的农机设备当中,已经应用了具有高科技的图像识别技术、自动导航技术等,将农机设备的应用变得更加智能化,工作人员在使用农机过程中,也可以更为简便、快捷地利用农机进行更为精准的工作。

1.2农业物联网技术的应用

在农机上普遍应用了传感器的当下,物联网技术也非常自然地应用在了农业机械上,物联网技术的应用,极大地提高了农机使用的科学性和整体性,通过物联网技术,农机能够将土地以及农业生产的相关数据进行探究,其中包括农业活动的视频数据、种植农作物的种类、自然条件如光照、温度、土壤性质等。这些数据通过物联网和传感器进行收集和分析,总结出了适合农作物生长的条件,而在大棚种植当中,大棚中作物对土壤湿度、温度等要求也较高,此时可以通过设置IP摄像头进行监控,通过监控及时发现大棚中各项数据的变化,并利用终端进行操作。

1.3产量分布图生成系统

除了随时监控的传感器和物联网外,产量分布图的生成系统也在农机技术当中得到应用,在农作物生长过程中,因自然环境的不同会产生不同的收获程度。为了对农作物的收获进行分析和对比,就需要产量分布图生成系统的工作,产量分布图生成系统需要GPS技术的支持,GPS系统利用接收器将农作物的地理位置进行记录,并将该地理位置的农作物生长环境、产量进行测量,通过数据分析进行数据的绘制,绘制后可以按照不同地理位置、不同产量进行阶梯式的地图绘制。

1.4应用于播种的计算机技术与导航技术

在传统的日常播种过程中,需要人工进行播种,即使应用了农机进行播种工作,也需要人工对播种量、土地面积进行分析。通过计算机技术和导航技术的应用,可以更加精准地进行播种工作,并根据不同作物的特点,进行精量播种,在保证播种效果的同时,还能够保证作物生长过程中的光照和营养,对提高农作物产量有非常大的作用。

2农机信息化技术推广的建议

2.1提高认识

在进行农机信息化技术的推广前,首先要从根本上认识到农机信息化技术的发展优势与发展空间,提高对农机信息化技术的认识。农机信息化技术能够提高农业生产的技术性,改善农业生产过程中的不足,提高产量、降低成本,是农业生产、农机使用的发展方向,也是信息化社会的发展要求与趋势。在当前的生产和管理情况下,进行现代化、科技化、信息化的农机生产与发展,是未来农业生产的必然趋势。所以相关部门与技术部门都应充分认识到农机信息化技术的未来空间,进行专业的、系统的、规模化的农机信息化推广,从而保证农机信息化技术得到广泛的认同和发展。

2.2强化培训

除了认识上的提升外,对于农机信息化技术的人才培养也十分重要,当前的农机信息化技术人才较为缺乏,已有人才的专业素质不够高,这对整个农机信息化技术的推广有着阻碍作用。为此,需要大力培养具有专业素养的农机信息化技术人才,使农机信息化技术能够更加专业,在使用和升级过程中也更加有效。除此之外,还应对当前正在从事农机信息化技术推广的工作人员进行培训,提高工作人员对农机信息化技术发展的知识,促进农机信息化的推广与实践。

2.3加大投入

在保证了人才的储备后,需要市场和相关部门对农机信息化技术的开发、研制、测试以及应用投入更多的资源,以保证农机信息化技术能够在更广的范围内得到应用。特别是在开发、研制阶段,需要大量的资金,此时就需要市场和相关部门能够为农机信息化技术注入更多的资金,帮助其提高技术水平和信息化水平,在相关产品的设计过程中提高产品的实用性,使具有信息化技术的农机能够更快、更好地投入到使用当中。

2.4加强领导

除了市场的调控和影响外,对于农业生产来说,政府与企业的支持和领导是不可缺少的,而农机信息化技术的使用与开发,也离不开政府的支持。政府通过政策的引导,与农机信息化技术的用户以及开发企业建立起良好的合作关系,帮助农机用户更为便捷地利用农机信息化技术,而通过市场良好的使用和实践,农机信息化技术开发企业则能够更快地提升其技术能力与发展能力,从整体上指导农业生产进行资源合理配置,帮助农机信息化技术更快地发展。

3结语

信息技术的发展不断推动着我国农业技术的可持续发展和进步,对于我国农业工作开展带来很大的便利,与此同时也减轻了务农工作人员的工作量。在农业技术推广应用过程中,加大设备仪器的自动化、智能化发展,对于满足人们的正常生活需要,促进人们工作的顺利实施有着重要作用。

参考文献:

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2人工智能与信息技术的关系

图2的人工智能系统模型表明,完整的人工智能技术系统必须具有如下环节:信息获取(感知)、信息传递(通信)、信息处理(计算)、知识生成(认知)、策略创建(决策)、策略执行(控制)以及反馈学习优化等基本技术系统,这正像“人”这个智能系统必须具有感觉器官(信息获取)、传输神经系统(信息传递)、思维器官(信息处理、知识生成、策略创建)以及执行器官(策略执行)。 其中传感(感受信息)、通信(传递信息)、计算(处理信息)、控制(执行信息)等技术属于信息技术。可见,人工智能系统是一个全局整体,其中包含着传感、通信、计算、控制等信息技术环节;这正像人这个智能系统是一个全局整体,其中包含感觉器官、传输神经、丘脑和执行器官这些信息器官。如果把人工智能系统称为完整的人工智能系统,而把其中的知识生成和策略创建称为核心人工智能系统,那么,则有:完整的人工智能系统=核心人工智能系统+信息技术系统其中,核心人工智能系统处于完整人工智能系统的核心,处理知识和智能层次的问题;信息技术系统处于完整人工智能系统的外周,处理信息层次的问题,同时担任核心系统与外部环境之间的两端接口:一端是从环境获取本体论信息(传感),另一端是对环境施加智能行为(控制)。这就表明,信息技术系统提供给人类的服务主要是方便快捷的信息共享,而不可能提供如何认识事物本质的服务(因为这需要知识),更不可能提供如何解决问题的服务(因为这需要智能策略)[2]。

3“新型”信息技术

近十多年来,先后出现了大数据、云计算、物联网、移动互联网以及各种互联网的应用技术。人们把它们称为“新型”信息技术或“新一代”信息技术。深入分析可以发现,这些新型信息技术的核心技术正是核心人工智能系统的知识生成和策略创建技术。不妨以大数据技术为例加以说明。图3表示了大数据技术系统的工作流程。由于有着多种来源、多种背景以及多种格式,大数据通常是病态结构或不良结构的大规模数据集合,其中可能包含垃圾、病毒和黑客攻击程序。因此,如图3所示,大数据技术的第一个环节就是智能分类:把无用的数据识别分类出来加以过滤和抑制,把有用的数据按照某些特征进行分类,再分门别类地送到恰当的云计算(和云存储)系统,进行相应的信息处理,为知识生成(知识挖掘)做好必要的准备。通过知识挖掘生成了足够的知识之后,才可以把这些知识(结合求解目标)转换成为用来解决问题的智能策略。其中,智能分类、知识挖掘和策略创建都是人工智能的基本技术。可见,如果没有这些人工智能技术,大数据就只能是数据,而不可能转换成为有用的知识和可以用来解决问题的智能策略。

由此可知,大数据技术的核心就是人工智能技术,可以把它比较确切地称为面向大数据的智能技术。而把它称为新型信息技术则没有真正抓住大数据技术的要害和本质,模糊了人们对大数据技术和人工智能技术的认识,不利于大数据技术的研究和发展,也不利于人工智能的研究和应用。真正的智能物联网模型不是别的,正是图2所示的模型。如图2所示,只要在综合知识库内设置“对物控制的目标”,那么“外部世界的物”的信息就经由传感器获得,经过通信系统传送到计算系统并在这里进行必要的处理即把信息变成适用的信息,接着由认知系统转换成为知识,然后由决策系统根据控制目标把信息和知识转换成为智能策略,智能策略再经通信系统传到执行系统之后转换成为智能行为反作用于所关注的“物”,使它的状态符合预设的目标。近来人们在密切关注着“互联网+”。其实,“互联网+”可以有两种不同的理解。一种理解是当前人们所关注的互联网推广,这里的“+”就相当于信息化的“化”,就是互联网的各种应用。另一种更有意义的理解则把“互联网+”理解为互联网升级,就是把以计算机为终端的现有互联网升级为以人工智能系统为终端的智能互联网。这就是2015年全国两会期间全国政协委员的“中国大脑”提案。应当认为,互联网推广,即把互联网应用到各行各业是完全必要的,这是信息化建设的正常要求。但是,从信息化建设的发展大势来看,互联网升级即把当前常规互联网升级为智能互联网则更为必要,这将为中国信息化建设注入更为强大的新活力,是转变经济发展方式的需要,是国民经济产业升级的需要。综上所述,大数据技术、云计算技术、智能物联网技术,其实都是人工智能技术的相关具体应用。可以这么说,如果没有人工智能技术,单凭信息技术很难有效地应对大数据和物联网以及未来更多更复杂的技术挑战。

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1.1引导学生自我探究

国内各高校都是从2011年开始陆续开始开设物联网相关专业,从现有的资料来看,大多数学校针对物联网应用技术专业开设了RFID技术、无线传感器网络、短距离无线通信技术(IEEE802.15.4/Zigbee)等课程,并保留了计算机网络和无线通信等课程作为物联网应用技术专业通信技术的主干课程。因此,物联网技术所涉及的通信技术散布在多门课程中,这就不利于学生完整地掌握物联网通信技术的相关知识和技能,因此我校针对物联网应用技术专业专门开设了物联网通信技术这门课,而这们课程中所涉及到一些通信技术如蓝牙、无线局域网技术、移动通信技术等都与学生所处信息社会的生活密切相关,那么教师可以去引导学生课外对跟自己生活密切相关的知识进行研究与探讨,激发学生的学习兴趣。

1.2采取有效的激励措施

传统的理论课程都采取三七评分方法,也就是学生期末考试成绩占总成绩的70%,而平时出勤完成作业等综合情况占30%,这种情况下,学生的终极目标是期末考试而忽略平时对课堂的参与。我们可以采取平时成绩和期末成绩各占一半的评分方法,那么学生就会用对待期末考试的热情来参与到平时的课堂。

2改变“满堂灌”模式

在高职院校,学生的自控能力相对薄弱一些,因而在理论上普遍存在一个现象是:即使人在课堂上,思维可能已经天马行空不愿意跟着老师的思路进行过多的思考。在这种情况下,不管老师讲得如何有激情并且口干舌燥的时候学生却已经昏昏欲睡了。理论对人的影响是潜移默化的并且是技能课的基础,如果学生不接受理论课,那么潜移默化的作用就在学生身上体现不出来了,再好的理论也无用武之地。针对这种情况,就必须改变传统理论课教师只负责讲学生听的“满堂灌”模式,可以采取学生不仅要听而且还要讲的方法,充分调动学生学习的积极性,使学生由被动学习改变到主动学习模式,只有这样,才能达到培养人才的目的,同时也能达到我们教学的目标。以物联网通信技术课程中的蓝牙技术为例,蓝牙在我们的日常电子产品中随处可见,我们现在用的智能手机都有蓝牙功能,学生上课都会随身携带手机,在对蓝牙技术讲解时如果只采用传统的模式讲解的话学生可能都会认为这个内容很简单无须再听老师讲解,这时候在讲到蓝牙网络拓扑结构、蓝牙组网、蓝牙状态、蓝牙地址、蓝牙协议及蓝牙工作原理时,教师可以让学生拿起手机并开启蓝牙模式,学生使用蓝牙功能相互之间发送语音和图片等文件,在学生具体体验了蓝牙功能后启发他们思考课堂所讲知识点并发表自己的观点与大家分享。

3教与学相结合

在传统的理论课堂中,大部分时间都是老师在讲台上讲授知识点,在此过程中,学生几乎没有时间对老师所讲的内容进行消化吸收,老师传授的知识也只有量的积累而没有质的变化,这也就意味着学生无法将老师讲授的内容转化为自己所有,更不可能把老师课堂讲的知识点灵活运用到技能课和实践中去,面对这种情况,就要求教师变原来的泛讲为精讲,重点讲方法讲重要知识点,达到由量变达到质变的效果。针对这种情况,就要求教师缩短讲授时间,留更多的时间给学生,使学生由原来被动听到主动讲角色的转变,让学生充当一个讲授者,让学生把提前探索好的与我们生活密切相关的知识点在课堂上与同学和老师分享,让他们做课堂的主人,按照自己的理解去阐述自己的观点,学生阐述完自己的观点鼓励其他学生也参与讨论,这样不仅活跃了课堂也促进了学生学习的积极性。如此,每次理论课可以安排学生主动走上讲台,不仅锻炼了他们的心里素质也能让能够主动去学习,还能使课堂充满活力而不至于让学生们进入昏昏入睡的状态。这虽然缩短了讲授的时间但并不意味着老师无事可干,在学生充当讲授者角色的过程中,老师可以充当引导者的角色,把自己当做普通的一员加入到学生中去,与学生建立伙伴关系,与学生进行共同探讨相关知识点,共同协商解决问题的办法。

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很多人对物联网这一新兴事物可能并不了解,但物联网技术已经逐渐发展起来,我带着憧憬的心情对物联网技术进行了系统的学习,并对我国农业物联网的发展现状进行了调查和研究,并以此文进行简要的探讨。

1 什么是物联网

简单地说物联网就是物物相连的互联网,狭义的物联网是物与物之间的连接和信息交换,广义的物联网不仅包含物与物的信息交换,还包括人与物、人与人之间的广泛的连接和信息交换。当前物联网被称为世界信息产业的第三次浪潮,物联网已成为国内外广泛关注的科技制高点。2011年中国物联网产业市场规模达到2600多亿元,2012年我国物联网产业市场规模达到3650亿元,增长38.6%。

2 物联网技术在农业上的应用

近年来,农业生产领域物联网应用主要集中在以下几个环节:

1)种植、养殖方面:主要是农业生产环境信息监测与调控,就是在温室大棚、养殖池及养殖场内布置温度、湿度、PH值、CO2浓度等传感器和智能控制系统,使农业人员可随时通过手机、电脑掌握各项指标,并随时调控灌溉、保温等基础设施,从而使动植物更好生长提供便利条件,真正实现“在家也能种田和养殖”。

2)农产品质量安全溯源方面: 通过集成应用电子标签、条码技术、传感器网络、移动通信网络和计算机网络等实现农产品质量跟踪和溯源,从而实现农产品在“产地-道口-批发市场-零售卖场”等整个供应链的全过程质量追溯,提高顾客的满意度。

3)农产品储运环节:而物联网技术可通过各个分散的传感器实时监测环境中的温度、湿度等参数,实现仓库或保鲜库环境以及储运过程中的动态实时监测,保证农产品品质,减少经济损失。

3 目前物联网在我国农业发展应用中存在的主要问题

当前,物联网在我国农业领域的应用还处于起步阶段,多数应用还处于试验示范阶段,农业物联网建设中还存在着一些问题。

1)农业物联网应用技术及行业标准化方面问题。农业物联网技术还不够成熟稳定,目前尚处在初级发展阶段,大量技术问题急需解决。比如设备性能远远低于应用预期,传感器精确度、灵敏性不够高,网络节点在能量、计算、存储及通信能力方面存在局限性等。另外在技术标准安全性协议、IP地址、终端等方面也存在一系列问题,制约物联网产业发展的最大瓶颈是行业标准化方面问题。

2)国家及各农业主体对农业物联网认识不到位,资金投入不足。我国农业物联网产业起步较晚,设备购置成本高,一次性投入资金较大,加之农业附加值较低、生产周期较长、投入产出比值低等限制因素,致使政府社会及农业主体对农业物联网建设认识不到位,资金投入不足。

3)我国农民科技文化素质较低,驾驭农业物联网发展的能力不强。农业物联网是一种复杂的、跨行业的高科技产业,需要新型的知识农民作为基础,现阶段我国农业基本上还处于传统的农户零散作业状态,规模化程度低,大多不适于机械化作业,种植成本较高,劳动条件差,导致农村文化程度较高的年轻劳动力宁愿进城打工挣钱也不愿留在农村务农。目前从事农业的大多是年龄较大、科技文化素质较低的低学历农民,对于农业物联网的概念一些人认识还不深, 甚至一些农业干部,政府部门还处于观望之中,还需要一个接受的过程,这对于农业物联网的发展是一个极大的制约因素。

4)我国农业物联网设备概念性产品多,产品产业化程度不高。目前,我国农业物联网设备主要产自高校院所的实验室,概念性产品多,实际产业化率不高,且实验室理论研究与农业实际应用差异较大,物联网设备还不够接“地气”,在满足农民使用需求方面还需继续探索。

4 关于做好我国农业物联网发展的对策

4.1 加快完善农业物联网关键技术和农业物联网标准规范体系

我国在物联网核心关键技术方面存在缺失,只有极少数企业拥有物联网核心技术。物联网技术专利申请数量少且多以实用新型专利为主,发明专利数量较少。国家要大力鼓励企业和科研院所加强农业物联网技术的研发和创新,解决农业物联网自组织网络和农业物联网感知节点合理部署等共性问题,建立符合我国农业应用需求的农业物联网基础软件平台和应用服务系统,为农业物联网技术产品系统集成、批量生产、大规模应用提供技术支撑。标准化部门要牵头制定物联网农业行业应用标准,制定农业物联网相关技术规范体系,指导全国农业物联网技术协调发展。

4.2 加大农业物联网投入力度,实现其可持续发展

农业是我国国民经济的基础产业,但农业具有基础薄弱、投资周期长、投资回报率低、风险大等缺点,造成农民无力或不愿投资建设农业物联网设施。建议政府将农业物联网建设纳入财政统一补贴项目范围,鼓励金融部门为农业物联网建设提供资金支持,积极引导科研院所和农业企业参与农业物联网项目建设,创建政府主导、政企联动、市场运作、合作共赢的农业物联网应用发展模式,完善农业物联网应用产业技术链,为我国农业物联网全面可持续发展奠定坚实基础。

4.3 大力提高农民科学技术文化素质

现阶段小农经济的存在,一个重要的原因就是农村劳动者科技意识差、文化素质低、接受新事物的能力不强,因此提高农民科技素质已成为广大农民的迫切要求。为此要开展好农村科技远程教育,农业技校教育,新型农民学校教育以及科技下乡活动,只有各方面密切配合,形成教育合力,才能切实提高农民科学文化素质,才能让他们尽快转变观念,接受农业物联网这个新兴事物,为农业物联网的可持续发展提供强大的人才支撑。

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[DOI]10.13939/ki.zgsc.2016.24.276

1 引 言

物流业的发展带动了物流技术在物流行业的应用,因此,物流技术也成为物流工程专业的学生未来就业、升学当中必不可少的技能之一。但传统的《现代物流技术》的教学方式一直“重理论轻实践”,以基础课的授课方式讲授应用型技术类型的课程,存在教学形式单一、教学内容空洞、实践教学环节薄弱、学生的实际操作能力不足、学生自主学习能力差等问题,与当前的建设应用型大学及培养应用型人才的发展方向不符,同时,也难以真正让学生掌握应用技术的核心技能。

本文针对上述存在的问题,提出一种基于智能物流系统的物流信息教学体系,通过感知认识、理论教学、系统实操、系统开发与设计等多层次立体教学模式,将技术带入课堂,案例引导式教学,学生互动式学习的方式,探索一种新的针对应用型教学模式,从而提高学生的专业技能,扎实学生的专业知识,提升教学质量,培养符合当前社会与行业背景的应用型物流信息人才。

2 基于RFID技术的智能物流实训系统的设计

为了实现物流信息教学体系的构建,首先设计基于RFID技术的智能物流实训系统。本系统将用RFID技术替代传统物流供应链系统中的条码技术,并结合物联网及无线网络技术,实现商品的全生命周期的追溯与可视化管理。整个系统以商品的销售为驱动,以数据共享为前提,以物联网技术为支撑,对包括生产环节、仓储环节、配送环节、运输环节与销售环节的闭环供应链系统进行全程运作模拟。各环节产生的数据,全部通过互联网传输并存储在数据中心中,数据中心处理相关信息后,通过互联网提供相关的生产、仓储、配送、运输、销售与消费者等不同环节的用户提供相关信息的查询。

基于物联网技术的智能物流实训系统的整体系统流程与架构如图1所示。

图1 整体系统流程与架构

2.1 基于RFID技术的系统编码体系的设计

为了完成产品的全生命周期的追踪与产品物流间的对应关系,需要解决物理实体编码标识与信息采集的问题。本系统中,将采用RFID技术作为系统标识与信息采集技术,EPC编码体系对物理实体编码标识。

在本系统中,通过贴标与数据绑定与数据服务注册来完成。贴标过程包括单品贴标、包装箱贴标、托盘贴标、车辆贴标等,产品在生产环节完成单品贴标,这一过程的作用在于赋予单品一个由RFID标签承载的编号,编号中可表示货物的体积、重量、生产日期、批号等多种含义、多种信息的RFID,而且由于RFID采用无源标签,信息的存储不会丢失。该编号在以后的过程中与物品绑定在一起,在赋予编号的同时注册产品的EPCIS信息服务,包括产品信息、生产企业信息等;在装箱过程,将若干个单品绑定装入一个包装箱,并为包装箱赋予一个由RFID标签承载的编号,包装箱编号分别与单品编号绑定,并将数据上传到数据服务器;当产品在出入库过程中,会把若干个包装箱装入托盘,每个托盘贴有固定的RFID标签,并实时的上传数据。负责运送物品的车辆在接收运送的货物之前,会通过RFID标签的阅读获得运送物品的编码,在之后的运送过程中,就可以通过车辆上的移动终端提交物品的即时信息,这些信息包括物品的位置、状态(温度、湿度等)等信息,以为其他过程应用。当装置收到RFID标签信息后,连同接收地的位置信息上传至通信卫星,再由卫星传送给运输调度中心,送入数据库中。有关货物及车辆的必要信息可实时记录在数据库中,有利于物流计划中心对车辆和货物的适时控制,并且有利于客户即时的查询货物信息。

2.2 系统功能设计

系统由生产工厂开始模拟,当生产工厂接收到配送中心的生产加工订单后,制订生产计划,开始生产,生产过程包括贴标与加工两个环节,完成后,带有唯一标识的产品运送到配送中心;配送中心的管理过程包括商品的入库、在库管理、出库、装箱贴标、托盘贴标、准备运输六个环节。当配送中心接收到来自超市的订单后,根据订单生成出库单与配送单,然后出库发货;发货后商品进入在途环节,在途环节车辆向数据中心发送在途信息,以供配送中心与超市实时查看;当货物送至超市后,则进入超市后台管理环节,包括商品的入库、在库管理以及货物的上架;当超市后台接收到前台的补货单后,则根据补货单生成出库单,进行货物上架;在超市前台,顾客使用智能购物车选购商品,智能物资管理系统可以实时更新在库货物信息,当有商品数量减少到一定数值后,发出警告,管理人员根据库存情况与销售情况下补货订单,通知后台补货。系统各环节的功能设计见下表。

3 物流信息教学体系的建立

在建立智能物流系统的基础上,充分发挥实验资源,通过理论讲授,向学生介绍基础的物流相关知识,了解供应链各环节,初步认识了解相关的信息技术;在此基础上,对智能物流系统进行实操,能够更深入地理解相关的技术,对供应链系统也会产生深刻的认识;第三个阶段,“解剖”智能物流系统,让学生自己动手去搭建智能物流系统,从而能够真正了解各种技术在物流系统各个环节中的应用;最后学生通过对流程与技术的理解,自己设计相关的物流系统,并能够应用相关的方法,对系统产生的数据进行数据分析,从而使学生对整个智能物流系统有一个深入的理解,详见图2。

3.1 通过软件实操,增强理论教学效果

传统的实训教学中,对于基础理论知识的介绍完全是从理论到理论,内容非常乏味无趣,在一定程度上损害了学生的积极性和学习效果。基于智能物流系统的物流信息实训过程中,首先通过系统软件的操作与运营过程,理解供应链系统相关的概念、运作模式、特点等。同时,对于相关技术的理论教学,最好效果是让学生看到技术、体验技术、应用技术。因此,通过智能物流系统,将技术直接带入课堂,通过智能物流系统的实操,可以让学生直接感受到技术,帮助其更好地从理论层面认知技术。

3.2 通过硬件搭建,提升技术应用教学效果

应用技术教学的最好效果是让学生看到技术、体验技术、应用技术。因此,通过智能物流系统,在操作系统的基础上,对系统进行搭建。通过搭建不同的系统环节,对于技术在不同系统过程中的应用,产生深入的理解,并在实际搭建的基础上,提升学生的动手能力。以条码技术为例,可以在课堂演示条码的生成(软件生成),演示条码的读取,同时可以让同学们利用手机体验条码的读取过程(二维码),在此基础上开展教学;同时,在当前条件下,可以将RFID技术、GPS技术直接引入到课堂中进行演示。

3.3 设计阶梯式实验内容,打通关联课程屏障

传统物流信息技术的实验教学过程,以参观演示为主缺少互动以及难以调动学生的积极性。因此将利用智能物流系统,开发立体式实验内容,以课堂演示为基础,实验课程学生通过验证实验、设计性实验层层深入,并为未来物流识别技术的开发内容打下基础。建立:演示―实操―设计―开发,四级递进阶梯式实验内容。并与C#面向对象开发、物流信息技术开发小学期等教学等环节互为基础打通屏障,全面推进。

3.4 综合案例分析,引导学生信息技术应用创新

在学习多种技术的基础上,可以结合企业的案例进行综合案例分析,如GPS技术与GIS技术的结合解决运输问题、RFID技术与传感器技术、Zigbee技术结合解决冷链监控的问题等。在充分结合企业需求的基础上,逐渐引导学生发现问题,结合当前技术基础,提出具有创新性的解决方案,从而真正做到培养应用创新型人才。

4 结 论

本文通过建立智能物流系统,探索构建基于智能物流系统的物流信息教学体系,改变传统理论讲授、参观演示的主物流信息课程现状,建立从讲授―感知―实操―应用―创新的一个符合客观规律的认知过程。在系统的构建过程中,涉及物流学、物流系统规划、物流信息系统设计、物流信息系统开发、物流信息技术应用等多方面的课程内容,同时,本文仅对智能物流系统做了初步的设计,所以后续还有很多工作要深入完成,本文旨在为后续的物流信息实训的教学改革提供参考。

参考文献:

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[6]Wolfe E.,P.Alling,H.Schwefel,S.Brown.Supply Chain Technology-tracking to the Future[R].Bear Stearns Equity Research Report,Bear Stearns,2003.

篇13

中图分类号 F323.3 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2017)02-03-0080-02

按照国家关于“互联网+农业”工作要求,贯彻落实农业物联网技术发展规划和措施,铜山农委结合实际情况,积极推进物联网、云计算和虚拟化在农业领域的应用,截至2016年年底,农业物联网技术应用面积比例达24.5%。

1 主要做法

1.1 因地制宜,制定2016―2018年农业物联网发展规划 根据农业部关于“互联网+农业”工作部署,按照区委、区政府农村工作要求,区农委制定《铜山农业物联网技术应用三年发展规划》。其中2016年建设智能园区1个,智能温室23.33hm2,自动化养殖场3个,新增渔业智能养殖面积6.67hm2,物联网应用面积占比达到24.5%。2017年建设智能温室6.67hm2,自动化养殖场5个,新增渔业智能养殖面积10hm2,物联网应用面积占比达到27.2%。2018年新增渔业智能养殖面积13.33hm2,智能温室33.33hm2,自动化养殖场5个,物联网应用面积占比达到29%。

1.2 深入农村调查研究,督促农业物联网工作进展 区农委高度重视农业物联网技术应用发展工作,要求必须抓住机遇,因地制宜,做出铜山特色。研究制订《铜山区“互联网+农业”发展工作实施方案》,成立了由农委主任任组长,分管业务工作副主任任副组长,信息科科长及各镇(办事处)农技中心主任任组员的全区农业物联网工作领导小组,负责该项工作的督查推进、考核奖惩等。工作组深入到农村田头地边、养殖圈舍和林场鱼塘等地方,同老百姓亲切交谈,了解他们在种养殖方面面临的困难,研究制定解决方案。另外,依托农业信息化工程,完成植保物联网技术管理平台建设,运用植保决策系统、移动工作系统及数据资料库管理系统,实现农田病虫情况的及时发现和预警,有利于广大农户提前做好病虫害的防范工作。

1.3 组织各类培训,为农业物联网发展积蓄人才 区农委科教科和信息科积极配合,邀请各大院校教授、物联网技术及系统集成专业人才,加强对大学生村官、复员军人、农村创业青年、合作社负责人、回乡毕业生等人员的物联网技术及农业智能化方面培训,为有效解决农业信息化发展积蓄人才,2016年累计培训600多人次。通过培训,铜山久久生态园技术人员熟练掌握蔬菜种植物联网技术,并安装了大棚物联网设备,通过温室传感器获取大棚的环境信息,然后将信息通过网络传到中央处理器,经系统自动分析后确定温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等指标是否在正常范围内,基本实现了蔬菜种植自动化、智能化。

1.4 引导社会投资,推动农业物联网技术应用 铜山区农委大力宣传农业物联网技术的作用,鼓励社会资金用于物联网技术方面的投资。徐州嘉祥草莓专业合作社位于徐州市南郊的台上村,全村草莓种植面积约400hm2,合作社成员2 800多人,通过区农委牵线搭桥,与南京农科院合作建立草莓组培室,利用自有资金为智能温室添置一套物联网应用系统,根据草莓物联网管理系统提供数据资源,研发草莓新品种获得成功。而且将草莓新品种在全村统一种植,统一追肥以及防治病虫害,节约了劳动成本,提高了收益。

2 存在的主要问题

2.1 农业物联网投入成本大,运维技术要求高 国家对于农业各项建设给予财政支出力度逐渐加大,铜山区级财政支出也随之水涨船高,但目前还远不够,要建设农业物联网需要下大力气支持,尤其是农业物联网是高技术、高产业、高市场化的a业,要达到发达国家农业的程度没有财政支持是不行的。

2.2 现阶段农业物联网技术不成熟,产品存在缺陷,集成运用不够 目前我国农用传感器种类不到世界的10%,国产化率低,性能不够稳定,使得监测数据不够准确,需要经常校正,而且器材寿命短。

2.3 物联网应用技术人才缺乏,在农业上运用程度不高 农业物联网在我国尚处于起步和转型阶段,一些人认识还不深,对于建设农业物联网的做法更是有待进一步探讨。

3 解决途径

3.1 争取财政项目支持,引导社会各方投资 要紧紧围绕推进农业供给侧结构性改革,按“政府引导、市场主体、多元投入、协调发展”总体思路,大力实施“互联网+”现代农业行动。从生产、经营、服务方面入手,加快补齐生产信息化这一农业农村信息化首要任务的短板,利用互联网、物联网、大数据等发展精准农业、智慧农业,推行“专家+推广单位+示范户”模式,大胆探索租赁合作、政府购买服务、设备入股等应用机制。加大物联网项目工作推进,整合社会投资,加强农业物联网基础设施建设,打通为农服务“最后一公里”。

3.2 利用现有技术设备资源,促进农业智能化生产 当前物联网设备还不够接“地气”,在满足农民使用需求方面还要继续探索,铜山区农委正在研究建立农业信息补贴制度,加快推动将农业物联网相关产品和装备纳入农机购置补贴目录,以此鼓励电信运营商和科研院校等社会力量的积极性,降低传感器等仪器设备的成本,通过单项技术突破与集成应用并举,逐步形成政府引导投资主体多元化、运行维护市场化的农业物联网发展策略。

3.3 加强农业物联网技术培训,建设典型示范基地 农业物联网需要新型的知识农民作为基础,因此需要加大对农民的科技文化培训,建设物联网技术应用示范基地,通过现场参观和教学,不断提高其对农业物联网技术的认知能力,逐步把他们培养成为懂科技、懂电脑、懂网络、懂市场、懂管理、懂运营的新型知识农民。

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