发布时间:2023-10-08 17:38:51
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前言:
物联网定义为物物相连的互联网,是目前信息技术的重要组成部分,是一种基于现有和未来演进的通信和信息技术,强调物体互连、以及物体互连之后产生的数据和应用,在物与物之间,实现双向通信。目前,在技术的不断成熟下,物联网进入了快速发展阶段,无线通信网络做为物联网的传输通道,成为了重要的发展方向。
一、电信无线网络的主要特点
中国电信的无线通信产业在世界范围内处于领先的地位,在实际应用的过程中,其主要优势和特点包括以下几个方面:
1、覆盖范围较广。中国电信的无线通信技术已经达到世界领先的水平,在避免铺设各种复杂网络线路的同时,能够以分布式的方式来对网络系统所收集到的信息进行整理和分析,以此来增加网络监控的准确性和可靠性,进一步满足了无线传感网络对单个节点传感器的高精度要求;另外,一般情况下,分布式网络传感器当中的接电传感器较多,每个节点传感器的功能也各不相同,所以说,在实际的应用当中,能够提供更加完美的传感技术;最后,无线网络的冗余节点能够提升系统的容错性,进一步扩大电网无线网络的覆盖范围。
2、灵活性较强。在中国电信的无线通信网络当中,其重组能力较强,这样可以根据网络协议,建立能够对网路数据进行实时监控的无线网络,并且在实际的应用过程中,可以根据实际要求和环境的变化来自动进行结构的调整,具有较强的适应性和灵活性。
3、可用性较强。中国的地势情况较为复杂,为了进一步扩大网络覆盖范围,在对网络进行铺设的过程中,部分环境较为复杂恶劣的区域,由于所需要的传感器数量过多或者环境因素影响信号的传递,在这样的情况下,网络铺设和维护的难度将进一步提升,而对于无线网络技术来说,对传感器依赖的程度较小,这样不仅能够降低网络铺设的难度,同时也方便了网络应用后的整体维护。
二、中国电信无线网络结合物联网的实际应用
中国电信无线网络技术在实际的使用过程中较为具有代表性的有智能停车、智能水务、智能井盖、智能路灯等。以智能停车来看,随着城市机动车数量的急剧增加,停车难的问题已经越来越严重,地方政府部门主要关心的是如何解决所辖区域内广大车主停车难、停车收费乱的问题,交警部门主要想解决在人力不足的情况下如何完成交通自动疏导以及如何进行自动监控的问题,而广大车主最关心的则是停车位在哪里。通过电信道路智能停车管理解决方案,搭配云管端一体化运营的物联网运营管理平台,能够有效的解决停车问题。
通过安装数据检测单元和数据采集设备,通过无线基站的方式接入到物联网网络,并连接到应用平台,车检器通过磁场变化或图像智能识别等手段实时感知车辆的进入、驶出,并将前端被感知信息数据实时通知运营管理平台,被感知的信息可以由统一平台进行管理,运营平台和用户手机都能够查询车位的占用情况,车主则可以通过智能手机自动寻找空闲停车位,并实现导航,在车位使用结束后,可以通过APP、翼支付、微信、支付宝等移动支付手段进行缴费。
物联网智能停车管理平台的整个组网部署由车辆检测单元、无线基站、传感采集设备、车联网数据管理平台等模块组成。整个业务流程由地磁或图像智能识别系统来实时感知车辆的进出,将信息通过基站传送给管理平台,由管理平台再分发到管理终端,实现现场车辆的管理,停车司机只需要打开手机APP,输入泊位号,支付预付费用即可进行停车,在检测设备探测到车辆离开之后,系统自动完成扣费动作。
三、中国电信低功率广域网的战略规划
NB-IoT即“窄带物联网”,是目前各运营商最为关注的低功率广域网技术,基于4G-LTE FDD网络,具有广覆盖、大容量、多连接、低功耗、低成本的特点,能够有效的解决物联网芯片的能耗、待机时长等问题。在2016年6月,国际通信标准组织正式了NB-IoT技术协议标准,2017 年将有大量商用 NB-IoT 网络在全球部署。
目前电信集团已于7月15日NB-IoT的发展规划,预计2016 年底将完成主流终端和网络间的测试以及预商用测试。未来,电信将在水务抄表、智慧农业、井盖排涝监测、资产跟踪等领域有望取得NB-IoT技术的实质性突破和广泛的应用。
结束语:
物联网的不断发展,创造了更多的商业模式和产业链,给社会的发展带来更多动力,而电信无线网络在物联网中的技术应用,将成功的将物联网产品渗透到生活当中的各个领域,在较大程度上提高人们的整体生活质量。
中图分类号:TN92 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2011)12-0046-02
网络编码是指在网络中继节点处对网络信息流进行存储转发的基础上实行编码操作,从而提高网络吞吐量,节省网络带宽等[1]。在无线通信网中,网络编码作为关键技术之一,可以在一定程度上节省网络资源消耗,提高频谱资源利用率,并在有限的频谱资源中尽可能多地传输数据,增加信道的传输容量。同时无线网络自身一些不同于有线网络的传输特性,也使网络编码带来了新的效益,它可以改善网络性能,结构和协议。
目前,大多数方案都是基于随机线性网络编码,如何在多径衰落这种不利条件下,设计网络编码方案,使其在无线网络中同样有效是一个具有挑战性的问题。很多国内外学者以及科研机构都致力于对网络编码的研究,从最初的网络信息流到分别与协作分集技术、MIMO技术相结合的现在。本文通过从物理层角度对无线网络中网络编码与其他应用技术相联合进行分析,如将其与MIMO等相结合,充分利用冗余度,提高系统吞吐量,并根据未来网络的复杂环境阐述了其进一步的研究方向。
1、联合网络编码
随着研究的深入,网络编码的很多优点也逐渐体现出来,如能获得很好的网络吞吐量,均衡网络负载、提升带宽利用率等优势。同时在无线网络中应用网络编码也面临着许多问题,如果将网络编码与其它应用技术相结合,则更能大大提升该应用系统的相关性能。
1.1 网络编码与信道编译码的联合
网络编码同信道的编译码技术相结合的核心思想就是利用网络编码的冗余信息协助信道编码,从而获得好的抗噪性能,达到最大的信道容量;通过利用中继传输的冗余度来获得分集增益[1]。基于Turbo码和LDPC码的联合编码已经被广泛研究,并在多址中继信道、时分复用双向中继信道[2]和BSC中与传统的网络编码方案进行了比较,充分显示了联合编码在能量消耗、信道容量、误码率等方面的优势,有效降低了编码复杂度以及由信道噪声带来的失真。
1.2 网络编码与协作分集技术的联合
协作分集技术,即在多用户环境下,每个天线用户在发送自身信息时也为其协作伙伴发送信息,通过节点间的协作,形成虚拟天线系统,以获得较大的分集增益,克服无线信道衰落。另外,在协作分集的基础上进行网络编码可以同时获得分集增益和网络编码增益。在协作传输过程中,通过在信源节点和终端节点放置中继可进一步提高数据传输速率,改善无线通信系统抗衰落性能,提高资源效率和系统容量[3]。
协作网络编码是当前无线移动通信系统的研究热点之一,特别是基于物理层网络编码的无线协作通信系统,对于双信源、双信宿无线通信系统,假设信源和都要将各自的信息广播到两个信宿和。由于发射功率的限制,将超出的传输范围,和将通过共享的中继来实现传输范围的扩大。在传统协作中继系统中由于要保证信号在正交信道上能够传输,完成这一过程需要4个时隙,而采用无线网络编码后仅需要2个时隙。分别为:(1)将信号广播至和;同时将其信号广播至和;(2)对二者叠加信号进行物理层网络编码,并将编码后的信号广播至和。由于在第1个时隙已经接收到广播的信息,因此,在第2个时隙结束时,可以从编码后的信号中提取到的信息。
此方案充分利用了网络资源和分集技术,可获得相对较低的错误概率、中断概率,以及较高的编码增益。因此,采用物理层网络编码的协作中继系统可以降低传输时间损耗,使数据在衰落信道中更好地传输。
1.3 网络编码与MIMO技术的联合
MIMO技术利用在发射端和接收端均采用多天线、多通道来获得高分集增益以改善信道的多径衰落特性,以及提高系统容量、频谱利用率和数据传输速率;通常情况下,多径要引起衰落,致使数据包丢失。对于MIMO系统,多输入多输出技术通过利用空间分集来解决这一问题。因为多入多出是针对多径无线信道来说的,传输信息流经过空时编码形成M个信息子流,由M个天线发射出去,经空间信道后由N个接收天线接收。在接收端通过检测译码,将接收到的符号矢量利用空时编码处理,并解码这些数据。
这两种技术的最终目的都是从接收到的符号矢量中恢复出原始信息,为了能够充分利用MIMO技术的分集特性和在传统网络编码中并没有利用到的冗余信息,将网络编码和MIMO技术相结合(MIMO_NC)。最大程度的将收到的信息传递给译码器,降低丢包率,完成检测译码过程,获得高信噪比增益。
MIMO_NC方案[4]的编码过程:由信源发出的信息,经过信道编码输出信息单元,这些由每个节点生成的信息单元被存入缓存器中,然后对其进行网络编码,产生编码包,并用Galois符号表示,最后经过转换调制将相应波形通过无线信道传输出去。
译码过程:在接收端将收到的数据包进行信道估计,并从其头部提取出网络编码系数,如果头部损坏就丢弃;反之,则把所有数据包存在缓存器中,并更新网络估计矩阵。为了在接收端正确获得信源的发送信息,节点存储器中至少要有等量的独立的原始数据包,这样才能解出编码方程,若少于要求数,则终端正确恢复原始信息的概率会很低。所以当能够进行译码时,节点开始检测接收到的数据包数目,同时确定中继节点数,最后通过软译码方案恢复出原始信息。
同样为了获得高分集增益,在编码阶段可以在发送端采取用两个网络编码器的方法,这样就有两个网络编码矩阵G1和G2,头部存储编码系数,并且编码相同的信息。此时的编码增益会明显提高,但是以传输速率的降低为代价,而在译码过程中采用自适MIMO-NC技术,就是为了改善传输速率,降低错误概率,但同时复杂度有所增加。具体的编译码流程如图所示:
…指的是经信道编码后的信息单元,为每个编码包的头部包含的编码系数,{}指的是Galois符号所对应的调制后的矢量。指的是在不同时间接收端收到的来自不同信源的编码包。
在传统的网络编码中,每个数据包的解调过程和提取NC系数过程都是分开进行的,其在译码阶段仅用来成功地接收数据包,因此限制了从不同节点接收相同信息的优势。MIMO_NC会利用已破损的CP,将所有收到的信息传递给译码器,充分利用冗余信息,改善其性能。
2、进一步的研究方向
现在网络编码的研究已经走向多元化,实用化。在LTE-A中通过采用MIMO分集技术,来抑制多径衰落,改善信道特性,提高系统性能。新一代无线通信网的网络架构是复杂的、多变的,其不仅体现在网络层次、基本构架方面,也体现在复杂的无线场景、传播环境和混合的无线小区结构上等。如何能在这样的环境下进一步满足提高系统的吞吐量、信道容量,降低误码率等要求,是目前的研究热点。
因此在以后的研究过程中我们可以考虑以下几方面:
(1)网络编码是一种协作通信的模式[3],与其他技术相结合可以优化网络性能,在各种无线传播环境下,充分结合多输入多输出天线技术,研究对网络中数据流传输的影响。研究基于协作分集技术的物理层网络编码和信道编码的联合设计方案,以及基于网络编码的数据传输,研究低复杂度、低时延的网络编码算法。
(2)在实际无线通信网络中,信道往往是频率选择性衰落的,这种环境下MIMO网络编码的性能分析也是很值得研究的。除了理论研究MIMO网络编码技术外,还需要考虑实际的场景,以解决应用过程中遇到的各种问题,如编译码复杂度、延时问题对系统性能的影响问题,系统效率、编码效率和鲁棒性的提高问题等。
3、结语
网络编码技术在无线网络中起到了重要的作用,同时具有很广阔的应用前景。由于无线通信网中信道的固有特性,在物理层进行网络编码并结合一些相关的检测技术、纠错编码技术、MIMO技术,与传统的网络编码方式相比,能获得更好的系统性能。本文主要介绍了网络编码分别与协作分集技术和MIMO技术相联合的方案及研究进展,并提出了有待进一步研究的方向。
参考文献
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[2]Hausl C,Hagenauer J,Iterative Network and Channel Decoding for the Two-Way Relay Channel/Proceedings 0f IEEE International Conference on Communications 2006:1568―1573.
[3]殷勤业,张莹,丁乐.协作分集:一种新的空域分集技术,西安交通大学学报.2005.06.
[4]EFasoloFRossettoand MZorziNetwork Coding meet MIMOHongKongJan3-4 2008.
1引言
把“物物相连,相互相通”的网络叫做物联网(InternetofThings,IoT),就是在平常的现实社会中终端通过运用传感器再配合网络以达到具有感知能力、执行能力、计算能力和传输能力目的的一个网络,主要是通过嵌入的方式在芯片和软件中实现整体网络的功能,以达到智慧世界的目标,它通过网络设施进行信息传输,实现物与物、物与人之间相互通信。在日益得到重视的情况下,在1999年提出的物联网概念如今得已实现并且被应用于人们的生活中,给人们的生活带来极大的方便。国际电信联盟(ITU)在2005年给出了物联网的定义,物联网主要实现物到物(ThingtoThing,T2T)、人到物(HumantoThing,H2T)、人到人(HumantoHuman,H2H)之间的互联。它是一个新兴的领域,是一个相互交叉的领域,如今的物联网已走进了人们生活中的每一个角落,它已成为我国经济领域代名词,为我国经济发展注入了新的血液。
2物联网时代中计算机网络技术所起的作用
物联网的出现,改变了人们对世界的认识,颠覆了很多传统思维,它适应于各行各业,能加快社会的信息化建设速度和提升社会的服务水平,物联网具有如此作用来源于拥有三大关键技术:第一,全面的感知力,就是利用RFID即无线射频识别技术,该技术是一种非接触式的自动识别技术,它可以在无须人工干预的情况下通过射频信号,自动、方便而准确地识别目标对象,并能迅速获取所需的相关数据,它对环境的要求极低,常被运用于超市、快运、安检、智能交通、电力、智能家居与智慧农业等工作场所,它具有操作快捷方便、能频繁使用、准确迅速的特点;第二,传递准确而可靠,信息的传递可以是专线也可以通过网络传递,即通过Internet网络,不管是哪种传输方式都能准确将物体的信息实时传递出去;第三,处理智能化,即在处理数据时利用大数据和云计算、模糊识别等各种先进计算技术,能在极短的时间内快速收集、分析和处理海量的数据和信息。一般的网络分为七层,而物联网分为三个层次,即感知层(传感层)、网络层(传输层)、应用层,感知层是用来感知数据的最底层,也是传输与识别的重要层次,它的功能主要是收集与采集原始数据;网络层是中间层,它的功能是传输数据,在传输数据时保证数据的准确与安全;应用层是整个数据链中的最顶层,它的功能主要是负责表征内容信息,也就是数据的各种应用体现。物联网技术是科技的必然产物,它结合了网络技术、电子技术、通信技术,它的本质是一种延伸和扩展的网络技术,其核心构成部件仍然是互联网技术,物联网用户端是进行物与物、人与物、人与人之间的信息交换和通讯的。物联网技术所涉及的技术有射频技术、嵌入式系统技术、传感器技术、无线传输技术、信息处理技术、物联网域名技术、无线网络传感技术等,物联网的网络层主要依赖于现有的移动通讯网和传统的互联网,通过各种硬件的接入设备与移动通讯网进行相连,实现相互通信。目前全国各高校都设置了物联网技术应用专业,开设的课程有物联网导论、C语言程序设计、Java程序设计、无线传感网络、TCP/IP网络协议、嵌入式系统技术、传感器技术、RFID技术、M2M与中间件技术等。目前各个高校侧重点不同,而在不同的地方就业前景也是不一样的,但就目前这种状况,在教学方面仍要进一步探索和改进。
3计算机网络技术课程的研究与创新
3.1增加IPV6教学内容
在科技日益发达的今天,原来的IPV4已不能满足生产与生活的需要。物联网时代,网络所面对的对象分为两大类:智能小物体和智能终端。智能小物体具有体积小、存储容量小、能量低、运算能力弱的特点,例如终端的传感器节点;智能终端具有自由度比较高、操作方便、准确度比较高、没有智能小物体的约束特点,如生活中的无线POS机、智能家居、智能交通、智能电控等。以上的对象虽然操作比较简单方便,但是对象数量比较多而杂,对网络提出了特定的需求,需要巨大的地址空间支持。现在使用的IPV4通信网络协议的地址位数为32位,也就是最多有2的32次方的电脑可以同时上网。IPv6是下一版本的互联网协议,它的提出最初是因为随着互联网的迅速发展,IPv4定义的有限地址空间将被耗尽,地址空间的不足必将妨碍互联网的进一步发展。在IPv6的设计过程中除了一劳永逸地解决了地址短缺问题以外,还考虑了在IPv4中解决不好的其他问题,主要有端到端IP连接、服务质量(QoS)、安全性、多播、移动性、即插即用等。IPv6采用128位地址长度,几乎可以不受限制地提供地址。IPV6在Windows7及以上系统中增加了增强的组播(Multicast)支持以及对流的支持(Flow-control),为多媒体的长远发展和服务质量(QoS)控制提供了良好的网络平台。IPv6的地址分配一开始就遵循聚类(Aggregation)的原则,这使得路由器能在路由表中用一条记录(Entry)表示一片子网,大大减小了路由器中路由表的长度,提高了路由器转发数据包的速度。IPV6加入了对自动配置(Auto-configuration)的支持,它通过改进和扩展DHCP协议,使得网络的管理更加方便和快捷(尤其是局域网)。在使用IPv6网络中用户可以对网络层的数据进行加密并对IP报文进行校验,这极大增强了网络安全。在物联网时代,基于以上原因,物联网由于所面对的对象的数量多,对地址的需求量大,对数据的处理质量和空间的需求要求都比较高,而如今的互联网技术IPV4是主流网络基石,它不能满足物联网时代的网络高需求,不能更好为人们的生活提供智能化服务,制约着科技向前发展,不能实现物联网技术的突破。所以,在高校现在的计算机网络技术教学中一定要引入IPV6的教学内容,它适应时代的发展,使教学内容紧贴生活、紧贴科技,符合当前物联网时代的计算机网络教学要求。
3.2适当加大无线网技术的教学内容
目前物联网技术的通信载体以公共无线网络为主,同时也用3G、4G网络,还有的采用固定光纤等。利用公共无线网进行通信虽然使用方便,但信息的保密性不好,可靠性及稳定性也不足;利用3G、4G网络传输数据时可靠性与保密性也不高;固定光纤接入具有传输速率高、传输信息量大、成本及费用高、稳定性与保密性好等特点。因此,在实际情况中应根据不同的应用场景选择不同的通信载体,以达到成本与性能最佳比。无线传输分为近距离与远距离两种,常用的近距离无线通信技术有802.11b、Bluetooth、802.15.4(ZigBee)、UWB、IrDAR、FID等。在传输距离短、功耗需求低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输时选择ZigBee是一种不错的选择,ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的一种低功耗局域网协议,它具有距离短、复杂度低、功耗低、数据速率低、成本低、网络容量大、安全的特点,是一种双向无线通信技术,自身的一个完整的协议栈只有32KB,但它可以嵌入各种设备中与其他设备同时工作,是目前近距离无线传感网络的主流技术之一。鉴于无线网络具有上述特性,应在计算机网络教育教学中加大无线网技术内容的比重,让高校学生在学习时全面准确掌握各种无线RF通讯技术与标准,比如ZigBee、蓝牙、Wi-Fi、GPRS、CDMA、3G、4G、5G等,使学生在校能学到新知识,走向社会就能直接为社会服务,适应社会发展需要的同时推动现有科技向前发展。
4结语
作为信息产业新方向的物联网,它是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一个科技创新产物。高等学校是培养中、高级应用人才的场所,应把握科技时代的脉搏,跟随物联网发展的趋势和制定合理的教育方针与政策,以此达到培养人才的目标。
参考文献
[1]肖慧彬.物联网中企业信息交互中间件技术开发研究[D].北京:北方工业大学,2009.
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[4]由.浅谈物联网技术及应用[J].科技成果纵横,2010(4):55-57.
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[6]蒲红梅.浅谈物联网技术[J].科技资讯,2010(2):191.
一、计算机网络技术的发展现状探讨
众所周知,冯洛伊曼是计算机之父,自从计算机被他发明之后,我们利用计算机的功能,能够进行有效的发展,比如,军方利用计算机可以对武器进行模拟,使武器的杀伤力更大,研究飞行轨迹,有利于更好地获得战争的胜利。其次,计算机在逐渐的发展中,也与人们的生活有了一定的联系,使人们之间交流更加方便,在不断研究进步的过程中,能够建立分组协议。所谓分组协议就是把网络传输中的信息进行连接,能够使得计算机有一定的网络标准。最初利用传输网速比较慢,现在进行内容传输的过程中,能够传递一些复杂的信息,而且传递的速度越来越快,避免受到了一些限制因素的干扰,同时,光纤核心技术的发展,也在不断的应用到网络中,使得人们能够获得更多的便利[1]。
二、计算机网络新技术的分析
随着人们当前对计算机网络系统的不断研发与完善,更多的网络技术在逐渐的萌发,最常用的是云计算大数据物联网,云计算能够具有对数据进行计算的能力,它也方便了人们的日常生活,只要利用一定的电子载体,就能够将信息传递给网络系统,对数据信息进行分析,再者是大数据技术,它能够对大量数据进行合理的管理,依赖于云计算系统能够整合出用户需要的信息,而物联网就是物物相关的互联网系统能够通过网络操作对不同的设备进行控制,实现人际交互技术的应用,对知识进行拓展有效的连接,扩大应有的知识体系。
三、物联网对计算机网络技术发展的具体影响探讨
在计算机网络技术发展的过程中,利用互联网能够有一定的影响,所以我们从物联网的感知、应用、传输等不同的层面来进行分析。
(一)从物联网感知层面分析
在物联网的层次中感知层数是最基础的部分物联网技术主要依靠感知层来进行实现,感知层对网络区域中所拥有的数据和信息进行感知,从而获得相关的资料,在利用网络将这些信息数据进行有效的传输,主要是对一些网络进行连接,对相关信息进行处理,能够使得计算机运行更完善,提出更严格的要求,同时它也面临着一些挑战,在物联网的发展过程中,网络信息数据在逐渐的增加[2]。比如我们在进行信息收集处理的过程中,物联网感知层要对信息进行感知,但是当前的物联网技术仍然处在一个发展的阶段,面临着更多的挑战,在逐渐应用物联网科技的过程中所存在的业务量也在逐渐的增多,具体的运行情况需要计算技术来进行支撑,当前的计算机技术无法对物联网的发展需求进行满足,所以,在物联网技术发展的过程中,我们要加强对计算机网络技术的发展。
(二)从物联网应用层方面进行分析
物联网应用层就是在物联网技术进行的过程中,将信息能够传递给用户,把信息作为一个参考资料,筛选最有力的数据,互联网具备的功能可以对计算机的功能进行优化,使得计算机网络技术能够更好的发挥它的作用,满足发展的需求。互联网的更多发展需要应用物联网应用层的特征来进行发展,但是在某些特征中,它会影响计算机网络技术的发展。物联网功能最基本的要依靠应用材料进行物品之间的管理,对其进行推动,整合资源,通过网络基础建立相关平台,为物联网的发展提供更良好的环境。
(三)从物联网传输层方面进行分析
物联网传输层主要把计算机网络技术作为一个基础来进行,网络与感知层之间的融合,借助宽带来实现它功能的发挥,在之前的通信网络中,互联网最主要的功能就是利用物联网的传输层来进行,实现将各个节点进行整合进行统一的管理,能够更好的发挥其作用,但是在当前的发展过程中,通信节点往往有一定的隐私性,适应物联网技术不仅仅是为了对信息进行传输,更是对各种物品进行有效的连接,减轻物联网工作的复杂性,能够使得物联网的工作和计算机网络技术的发展进行融合。
四、计算机网络技术的发展方向
前言
物联网技术作为信息产业发展的第三次革命,涉及的领域广,其理念也日趋成熟。从整体来看,中国物联网市场主要份额有智能工业、智能物流、智能交通、智能电网、智能医疗、智能农业和智能家居等行业。2009年8月,“感知中国”的讲话把我国物联网领域发展推向了,我国在无锡建立了“感知中国”研究中心,中国科学院、电信运营商和多所大学在无锡建立了物联网研究机构,越来越多的行业和企业需要物联网技术人才,加大物联网工程技术各级人才培养力度,已经成为当前职业教育相关专业改革与发展的一项重要和紧迫任务,中职业学校的计算机网络技术专业课程的设置应该着眼于社会的发展需要,增加在物联网技术应用型人才培养,在课程设置、教学内容以及实训上增加物联网技术的知识与技能实训,培养既掌握计算机专业的知识技能,又懂得物联网技术的复合型技术人才,适应社会信息化产业新趋势的发展。
1中职物联网技术专业现状
目前,全国大多数本科、高职院校都开设物联网工程技术专业,并把该专业作为重点规划和发展专业,学科知识体系及课程设置都在研究与探讨,物联网专业教学与实训处在摸索、实践阶段,没有成熟的体系、成功的经验可以借鉴。中职学校也积极创造条件开设物联网技术应用专业,但是物联网技术是多个学科技术交叉融合的新兴发展技术,主要涉及计算机网络技术、计算机软件开发和电子技术等综合的学科应用,而大多数中职学校学科体系不够完善、受学制,专业师资和教学实训设备等因素限制,如何在学校现有师资、课程、实训设备的基础上,创建能满足物联网产业企业的需求、又具有本校特色的物联网专业,是各个学校急需解决的问题。在物联网技术专业的建设与人才培养上采用两步走的方式来实现:第一步,各中职学校将结合学校学科专业体系的特点与优势在电子技术应用、计算机网络技术、计算机软件技术专业增加物联网技术方向的基础课程和实训课程,进行探索与实践。第二步,整合相关专业教学实践、教学资源,制定统一、完善的物联网专业课程体系和人才培养方案,使之形成一个整体。
2物联网技术的专业课程设置
目前,计算机网络技术专业所开设的专业课程与教学实践都是基于普通计算机之间互联的网络工程技术,而物联网是物与物相连的互联网,是互联网的延伸,物联网技术是多个学科技术交叉融合的新兴发展综合技术。主要涉及电子技术、网络技术和软件技术等综合的学科应用技术,知识系统非常庞大,必须进行研究与梳理,依据人才培养的目标定位,考虑中职学制与学生学习能力,根据网络专业的课程架构与知识体系,合理组织增加物联网技术的知识,进行适时课程的设置调整,根据物联网技术系统层次结构特点和关键技术,课程设置如图1所示,使学生掌握新的知识与技术,从而扩大就业面,提升在就业中的优势而计算机网络技术专业标准课程设置中已经涵盖了物联网技术网络层知识领域,只需要增加的主要是物联网感知层和应用层的相关核心课程。具体是在专业基础课增加《物联网技术导论》,专业课上增加感知层《传感技术与检测》、《RFID技术与应用》、《传感网组网技术》课程和《网站建设与管理》、《数据库的应用技术》应用层课程。
3物联网技术实训体系设置
对于中职学生而言,物联网技术应用的定位应体现在工程实践性,学生需要有知识理论的学习,更要注重工程能力的实践,根据物联网工程的工作过程构建实践体系,设计教学实训内容,注重培养学生实际工程的应用技能,根据物联网技术专业课程的设置,结合计算机网络技术专业的实训教学与设施情况,确定物联网技术专业课程的实训体系,确定实训教学的内容。(见表1)
4物联网技术教学实训的实践
中职计算机网络技术专业受学制(三年)和学生学习能力、实训条件、师资等因素限制,课程调整的空间较小,在明确专业人才培养定位,根据网络专业的课程架构与知识体系,合理组织增加物联网技术的知识教学与实训,系统的增加物联网技术的知识,适当调整专业课程,一方面将物联网传输层新技术与知识“嵌入”到原有的课程教学中,比如:将传感器技术和RFID技术知识作为电子技术基础的内容,无线传感网组网技术加入到网络课程中,将数据库技术知识融入网站建设与管理课程中。另一方面,进行适时课程的设置调整,在有限的学时上增加《物联网技术应用》课程教学与实训,进行典型的应用系统综合实训,如智能家居与智能安防监控综合实训。
5物联网技术实训室设计
计算机网络技术专业建设有完善的网络布线实训室、网络设备配置实训室、系统搭建实训室、网络安全实训室,能完成网络工程的实践教学实训。物联网技术实训室可以对原有的网络工程实训室进行改造,规划和购置物联网实训模块设备,模拟物联网应用工程环境和实际应用环境,构建“理实一体化”物联网技术应用实训室,拓展原有实训室的功能,提供课程教学实训从理论知识学习、讲解到演示、基本技能训练、工程项目实践等多层次教学实践。借鉴网络技术的项目教学实践体系,根据物联网工程的工作过程构建实践体系,设计教学实训内容,注重培养学生实际工程的应用技能。因此,通过物联网技术专业课程、实训体系设置、实训实践及实训室建设的研究和探索,我们可以在中职计算机网络技术专业增加物联网技术的知识与技能实训,培养既掌握计算机网络专业的知识技能,又懂得物联网技术的复合型技术人才,扩宽计算机网络专业的学生就业渠道,提高学生就业竞争力。
参考文献:
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