物联网技术方案范例6篇

前言:中文期刊网精心挑选了物联网技术方案范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。

物联网技术方案

物联网技术方案范文1

关键词:高职;物联网;人才培养;课程体系;专业定位

中图分类号:G718.5文献标识码:A文章编号:1009-3044(2012)21-5146-03

Exploration an Implementation on Internet of Things Specialty in Training Program of Higher Vocational Education

SUN Yu-di

(Jiangsu Institute of Economic & Trade Technology, Nanjing,211168, China)

Abstract: According to the professional talents training of the Internet of things and the industry need, combining with our institute’s char acteristics, the employment posts of the Internet of things should be established, and then forms the specialized training goal. Taking profes sion station group, work task and work flow as the basis, it explores the specialized course system of the Internet of things corresponding with our institute’s characteristics of economic and trade, and discusses several key problems in the scheme implement in order to provide a sample for relevant institutes with this specialty.

Key words: Vocational Education; Internet of things; talents training; Curriculum System; specialty positioning

“物联网”被称为继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮。自从2009年11月3日,温总理向首都科技界发表了题为《让科技引领中国可持续发展》的讲话,他提出:“要着力突破传感网、物联网关键技术,及早部署后IP时代相关技术研发,使信息网络产业成为推动产业升级,迈向信息社会的‘发动机’”。这篇讲话对我国物联网的发展目标提出明确要求,把对物联网概念的研究推向了新的高潮。物联网在中国受到了全社会的极大关注,目前全国有30个本科院校开设了物联网专业,高职院校有28家开设了物联网专业。物联网时代的来临,对专业的人才培养带来了问题与挑战。我院作为国家骨干示范院校,也加入了建设物联网专业的行列,下面就我院在物联网专业方面的建设实践供大家探讨。

1高职物联网专业人才培养方案基本思路

近年来,职业教育得到了飞速的发展,基本摆脱了原先依附于普通高等教育的培养模式。针对高职教育的培养目标与自身特点,高职类专业人才培养方案的建设要以科学发展观为指导,以就业为导向,以能力为本位,采用工学结合的人才培养模式,以职业岗位需要和职业标准为依据,努力满足学生职业生涯发展的需求,适应社会经济发展和科技进步的需要,按照实际工作任务、工作过程和工作情境构建模块化的专业课程体系。面向市场、面向技术、面向应用,培养适应生产、建设、服务和管理第一线需要的高技能人才。

在人才培养方案的具体开发与实施中,以职业生涯为目标,确定人才培养方向,以工作过程为主线,确定课程结构,以工作任务为引领,确定课程设置,以职业能力为本位,确定课程内容,以职业标准为依据,确定鉴定项目。我院物联网专业人才培养方案开发与实施就是按照这样一条主线而展开的。

2关于物联网专业人才培养方案的探讨

2.1高职物联网专业定位

2.1.1行业前景分析

美国权威咨询机构FORRESTER预测,到2020年,世界上物物互联的业务,跟人与人通信的业务相比,将达到30比1。因此,“物联网”被称为是下一个万亿级的通信业务。目前,美国、欧盟、日本等都在投入巨资探索物联网。我国在物联网领域的启动与发展并不比国际落后。10年前就启动了传感网研究,目前正加紧研发“物联网”技术。

从目前物联网相关产业发展来看,物联网领域主要环节,如器件设计和制造、短距离无线通信技术、网络架构、软件信息处理系统配套、系统设备制造、网络运营等均已具备一定的产业化能力。物联网专业的学生毕业后可以到传感设备生产企业的管理、检测岗位;传感网的组建、调试、维护岗位;各种应用系统的建设、维护岗位;也可以到物联网技术营销与应用推广岗位等就业。因此物

联网专业人才需求量大、就业起点高、职业发展有潜力。

物联网技术方案范文2

关键词:农村生活垃圾;物联网;信息化

中图分类号 X799.3 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2016)08-134-03

Abstract:In order to intelligently manage the rural household garbage in Quanjiao County of Anhui Province,we combine the GPS navigation,GIS technology,and the internet of things to realize the informatization of the process of rural garbage collection and transportation. In this paper,we design a rural household garbage collection system using the technology of the internet of things. Our system will automatically activate the alarm when the garbage containers are full at the collection station and will also provide an optimal driven route for the garbage truck. We can also monitor the garbage truck and the workers in real time through this system. The proposed design scheme provides a way to realize the informatization and intelligentialization of the whole procedure of rural household waste collection and transportation.

Key words:Rural living garbage; Internet of things;Informatization

近些年来,基于生活垃圾对人们日常生活、生产的影响越来越明显,各级政府开始高度重视生活垃圾的管理问题,全国各地大中城市陆续兴建了一批生活垃圾处理设施,陆续出台一些关于城市生活垃圾管理的措施,开始对城市居民收取垃圾处理费,城市生活垃圾处理率迅速得到了提高,城市生活环境得到了大大改善[1]。但是,当前对农村生活垃圾处理的关注却远远不够,绝大多数农村地区的生活垃圾还处于无人管理的状态,农村“脏、乱、差”的现象普遍存在,很多村庄甚至出现了“垃圾围村”的现状[2]。

很多农村没有指定的垃圾堆放场所、专门的垃圾处理处置系统,农村生活垃圾随意倾倒于村前屋后的沟道、街道两旁,并且农村生活垃圾处置方式也仅依靠焚烧、掩埋、堆积等简单的措施,这样容易导致有毒、有害物质通过大气、土壤、地表、地下水体等进入生态系统,形成化学物质型污染,不仅破坏了生态环境,而且加大了疫情、疾病的传播风险,危害农民身体健康[3]。

为了进一步推动新农村建设,切实解决“三农问题”,2015年6月安徽省住建厅、环保厅、农委联合印发《安徽省农村生活垃圾3年治理行动方案》。根据这一行动方案,全椒县率先组织开展了“向垃圾宣战”活动,采取PPP模式,打出“政府购买服务+第三方参与治理”的组合拳,对全县农村垃圾开展全区域一体化治理。全县范围内每2~3户配置一个垃圾收集桶,每村至少配备一个深埋收集站,每镇配1台压缩式运输车,对保洁员收运车、深埋收集站、压缩式运输车全程“数字化、视频化”定位监控、平台管理。

基于全椒县生活垃圾数字化管理平台的建立,本文旨在运用物联网技术来解决农村生活垃圾收运过程的信息化问题,利用物联网技术的可追溯性、动态性等优点来加强运输过程的信息收集、动态监控能力,提高收运效率[4],从而实现农村生后垃圾的信息化管理,为决策部门提供决策依据。

1 垃圾收运系统概述

物联网(Internet of Things,IOT)是通过射频识别(RFID)、红外感应器、传感器、GPS/北斗系统、二维码系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络[5-6]。

本系统旨在利用物联网技术来实现生活垃圾的智能化收运,为深埋收集站配置红外传感器,并通过传感器来监测深埋收集站内生活垃圾的量,当收集站内的生活垃圾量达到收集站容量的80%时,收集站向系统发出满桶预警,系统通过满桶的收集站的位置分布利用GIS系统为运输车辆智能规划行驶路径,从而提高生活垃圾的收运效率,实现收运过程的智能化。该系统的功能覆盖农村生活垃圾从产生到处理或回收利用的全过程,包括为各环节配备的必要设施进行管理、对收运流程进行实时监管以及对工作人员的信息管理等[7-8]。

2 系统模块功能

本收运系统包括基础数据采集模块、基础数据管理模块、车辆调度管理模块以及系统管理模块,如图1所示。

2.1 基础数据采集模块 本系统中所要采集数据主要包括包含深埋收集站的基本信息、车辆的基础信息、车辆在收运过程中的状态、运输人员的基本信息。由于数据是系统正常运作的基础,因此要求数据的采集具有实时性和准确行。将深埋收集站的地理位置、车辆的车牌号以及所归属的管理区域、运输人员的基本信息等写入RFID标签中,并给深埋收集站、运输车辆、运输人员分配相应的RFID标签,并通过读取RFID标签的方式来完成数据的采集[9]。通过GPS定位、摄像装置等来实现车辆的实时监控。

2.2 基础数据管理模块 本模块包括了对深埋收集站的信息管理、运输车辆信息管理、运输人员信息管理和对收运途中的其他相关信息的管理[10]。

2.2.1 深埋收集站的信息管理 深埋收集站作为生活垃圾的起源点,是对农村生活垃圾管理信息化的源头,通过传感器来实现填埋桶的预警功能,当垃圾收集量达到收集桶容积的80%的时候,填埋桶通过无线通信向系统发出满桶预警信息,系统通过判断需要转运垃圾的收集站的位置进行车辆及人员的调度以及车辆收集路线的规划。

2.2.2 运输车辆信息管理 运输车辆在运输过程中是动态的,通过GPS对车辆的位置信息进行管理[11],同时通过对车辆行驶速度、油耗、载重等信息的监管来实现对车辆的监管。当车辆不在规定的形式路线行驶时系统会提示管理人员对车辆状态进行查看,以规范运输车辆的管理,减少运输成本。

2.2.3 运输人员的管理 每个运输人员由管理员进行驾驶车辆的分配,在车辆进行调度时,根据运输人员的工作状态来进行人员的调度,当驾驶员在同一天驾驶时间达到设定值时,系统将不会给该工作人员进行任务分派,从而避免驾驶员疲劳驾驶[12]。

2.3 车辆调度管理模块 本模块包括地图信息管理、车辆运输历史路线信息管理、运输车辆动态信息管理、运输车辆报警信息管理等功能。

2.3.1 地图信息管理 主要包括地图的扩大或缩小的管理,在后期运营中随着填埋式收集桶的增多或减少,地图信息会发生变化,管理人员可在此模块中进行地图的修改[13]。

2.3.2 车辆运输历史路线信息管理 通过对历史路线的查询,可实时掌控运输人员是否按规操作,加强车辆及运输人员的规范性管理,为管理部门提供科学的管理依据。

2.3.3 运输车辆动态信息管理 清运车的动态管理实现对清运车辆的远程实时监控,需要借助现代信息技术,调度中心向车载终端发出指令,终端会依照指令不间断的传输定位数据给调度中心,经GIS做必要处理后,将车辆的实时位置显示于电子地图上,以达到对车辆的跟踪定位[14-15]。

2.3.4 运输车辆报警信息管理 运输车辆在遇到紧急情况时,会向系统发出警报信号,后台管理人员根据实际情况向车辆发出相应的指令,这样有利于车辆运输过程中的安全管理[16]。

2.4 系统管理模块 本模块是为了方便后台管理而设计的,工作人员考勤信息管理主要是为了考察工作人员是否按时上下班以及在上班时间是否在自己的工作区域内,以此来对工作人员进行监管。上层管理人员可在此模块中对下级管理人员的权限进行设置[17]。

上述系统功能在技术上采用“平台化、组件化”的设计思路,集成并综合利用“3S”(GIS、GPS、RS)、智能手机嵌入式开发、无线视频监控、多源数据交换、物联网、传感网、SCADA等关键技术进行设计开发,形成集多媒体展示、动态交互、无线数据采集、可视化管理、远程监控、智能引导、应急指挥调度、统计查询、决策分析等诸多功能于一体的收运数字监控系统[18-20],为进一步实现农村生活垃圾收运信息化提供了技术上的支持。

3 结语

运用物联网技术建立智能化的生活垃圾收运体系,不仅能够对生活垃圾处理的基础数据资料的进行智能化采集、统计、分析保存,还能为生活垃圾处置的综合调度、运行管理、远程监控、辅助决策、处理经费提供可靠可信的依据,为各级领导提供决策支持,为生活垃圾运输车辆规范化管理提供科技手段,提高垃圾运输处理监管水平和垃圾调度的科学性、合理性。

参考文献

[1]任蓉.城郊农村生活垃圾收集现状分析及对策研究[D].天津:天津大学,2011.

[2]吴丹.新农村建设中农村生活垃圾处理问题研究[D].长沙:湖南师范大学,2012.

[3]郭娟,贺文智.物联网技术在城市生活垃圾收运系统中的应用[J].环境保护科学,2013,39(1):45-49.

[4]余宁.物联网技术在垃圾收运监管体系中的应用[J].环境工程,2013,31(4).

[5]余波.基于物联网的城市生活垃圾收运系统优化研究[D].天津:天津理工大学,2015.

[6]历剑.物联网技术之RFID识别[J].物联网技术,2013(05):14-17,20.

[7]沈颖青.我国垃圾分类现状对策建议[J].北方环境,2011,23(08):13-14.

[8]王华,毕贵红,李劲.城市生活垃圾智能管理[M].北京:冶金工业出版社,2009.

[9]解振华.准确把握“十二五”资源节约和环境保护的重大任务[J].中国经贸导刊,2011(09):5-6.

[10]徐金龙,朱跃钊,陈红喜,等.城市生活垃圾管理的国际经验、中国问题及优化策略[J].生态经济,2012(05):161-164.

[11]杨学.生态城市经营模式及评价机制研究――以中新天津生态城为例[D].天津:天津理工大学,2010.

[12]Schutt D.,Hofestadt R. Bioinformatics and Environmental Informatics-new Aspects and Tasks for Computer science[J].Informatik Forschung und Entwicklung,1992(07):4.

[13]Stacey W.M.,Hertel N.E.,Hoffman E.A.Radioactive Waste Produced by Demonstration and Commercial Fusion Reactors Extrapolated from ITER and Advanced Databases[J].Fusion Engineering and Design,1995(03):29.

[14]Chang N.B.,Chang Y.H.Fuzzy Optimal Operation of Solid Waste Management Systems[C].Japan:Yokohama,1996.

[15]许崴.关于城市生活垃圾处理决策若干问题的探讨[J].科技管理研究,2013(07):205-209.

[16]孔旭.基于物联网技术的固体废弃物管理监控系统的研究[D].沈阳:沈阳理工大学,2013.

[17]张振花,王兴峰,吴世洋,等.餐厨废弃物资源化利用研究进展[J].中国资源综合利用,2013,31(11):35-39.

[18]傅丽萍.浅谈上海市餐厨垃圾收运处置全程信息化监管设想及建议[J].再生资源与循环经济,2013,6(7):25-28.

物联网技术方案范文3

关键词:高职院校;专业特色;物联网;实践基地

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2013)12-0084-02

0 引 言

物联网产业已被正式列入我国五大新兴战略性产业之一。学习与掌握物联网的技术理论、发展方向及其行业应用是目前高等教育的核心目标。目前,许多本科(如江南大学、南京邮电大学等)和高职院校(如无锡职业技术学院、常州信息职业技术学院等)都开设了物联网技术专业。随着物联网相关专业的开设,其专业人才培养的建设方案也在不断完善,物联网实验实训基地的建设是物联网人才培养方案的重要组成部分,是关系到专业人才培养、适应物联网技术发展及相关人才市场需求的迫切问题。然而,由于各高校人才培养的侧重点有差异,技术标准选择的不同,物联网实践基地的建设并没有一个完整、成熟、统一的方案,需要根据高校自身的特色和需求,构建基于专业特色的物联网实践基地。

1 物联网概述

1.1 物联网的定义

物联网是指通过射频识别(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,把任何物品与互联网连接起来,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。它实现了物品到物品(Thing To Thing,T2T)、人到物品(Human To Thing,H2T)、人到人(Human To Human,H2H)之间的互连。

1.2 物联网人才需求分析

从物联网产业链的角度来分析,物联网产业主要有感知控制、数据传输和数据处理三个环节。感知控制主要通过感知设备来对物获取感知信息,涉及到物联网中的硬件系统,这个环节需要电子设备技术人员以及芯片设计和制造人员;如果物的信息被感知到,就可以通过数据传输到数据处理环节对数据进行分析、控制,从而进行应用,这个环节主要是通过网络进行传输,涉及到计算机网络和通信技术,因此需要通信和计算机网络人员;数据处理环节主要对传输过来的数据进行处理,涉及到系统分析,因此需要系统设计、系统应用和系统管理人员。

综上所述,物联网人才需求可以概况为三类[1]:

(1)电子设备技术和芯片设计技术人才,工作岗位主要有感知设备或芯片设计等。

(2)计算机网络和通信人才,工作岗位主要有IT网络管理和应用等。

(3)系统集成和应用人才,工作岗位主要有系统集成与开发、物联网管理与应用等。

2 高职院校物联网实践基地建设要求

2.1 结合专业群建设 构建有特色的实践基地

高职院校一般都有着显著的行业或专业特征,能体现高职院校的办学特色和能力,江苏省各高职院校以特色专业为基础,开展专业群建设。因此,物联网专业的建设能够与专业群建设相结合,将物联网技术应用到特色专业中去,二者的融合,不仅可以促进物联网技术专业的发展,还可以进一步提升学校的知名度。

2.2 培训师资力量 提升教学质量

物联网技术涵盖了多学科,涉及多专业领域,因此要通过培训各专业教师,加大物联网师资的培养力度。教师在掌握理论知识的基础上,动手实践体验物联网技术的开发与应用,提升专业教学技能,提高教学质量。

对于学生,由于物联网应用领域和覆盖面都比较大,通过实践基地,学生可以更加全面掌握物联网技术的应用情况,实现理论与实践的结合,提高学生解决问题的能力,培养其正确的思维习惯。

2.3 满足物联网人才培养目标的要求

根据高职人才培养目标,高职院校物联网相关专业应培养具有物联网基本理念,具有物联网行业相对应岗位必备的理论知识和专门知识,具有较强的物联网岗位操作能力、一定的系统开发能力,能从事物联网技术及物联网系统管理工作的高技术应用型专门人才。

3 高职院物联网实践基地建设方案构建

3.1 建设目标

实践基地的建设应基于真实的行业或者领域应用,符合企业的实际应用和需求。通过项目化应用环境,以任务为驱动,完成专业教学目标和人才培养目标的要求。

3.2 物联网基本架构的实现

物联网的基本架构如图1所示,包括了感知控制层、网络传输层及应用服务层。实践基地的建设要实现基本架构,构建完整的物联网实现过程。

3.3 关键技术的实现

物联网关键技术的实现,主要应体现相关专业教学特点。物联网实现的关键技术主要有RFID技术、ZigBee技术、组网技术、微机电系统技术及智能软件开发技术等。通过关键技术的实现,实践基地才能满足相关各专业的实验实训要求。

3.4 具体行业应用案例的实现

物联网应用的领域非常之广,其中典型的应用案例有智慧校园、车联网、智能家居、智能电网、智能监控、智能装备制造及智慧城市等。各高职院校的物联网实践基地的建设应与具体的行业应用相结合,利用自身的专业特点和优势,选择具体的行业应用案例。以实践基地为基础,通过具体的行业案例的实现,完善实验实训的相关课程建设,全面提升教学效果和行业竞争力,也可提升学校品牌。

3.5 实践基地应能满足分组教学的需要

物联网实践基地应包含多个实验系统来构建完整的物联网应用环境,将学生实施分组,不同分组的学生完成不同的实验,交替进行。不仅提高实践基地的利用率,而且更多地促进了分组学生间的相互交流与学习,对物联网技术掌握得更加全面。

3.6 实践基地应有较强的扩展性能

根据实际发展的需要,物联网技术的应用领域将会逐渐地扩大,具体的行业案例也会改变或增加。因此,实践基地的建设应具备较强的可扩展性,以最小的成本实现实践基地的扩展、升级及改造。

4 结 语

本文分析了高职院校的物联网人才培养目标的特点,提出了实践基地的建设不仅要实现物联网的基本架构,满足相关专业的实验实训教学要求,更要通过行业案例的具体实现,明显体现高职院校的行业特色和优势,打造学校品牌效应。

参 考 文 献

[1]杨从亚.高职物联网专业探索[J].职业技术教育,2010(35):5-7.

[2]付永贵.基于分组教学的高校物联网实验室构建研究[J].中国教育信息化,2011(5):65-67.

[3] 海涛,王钧, 廖炜斌,等.基于物联网的高校实验室信息化管理技术[J].实验室研究与探索,2012,31 (9):166-169.

物联网技术方案范文4

关键词:物联网专业;实践教学;教学模式

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)35-0150-03

一、概述

物联网在当今社会已成为一个热点话题,它正不断应用到我们的生活中。物联网是指通过装置在物体上的各种传感设备,如射频识别RFID装置、红外感应器、全球定位系统GPS、激光扫描器等,按照约定的协议,通过相应的接口把物体与互联网相连,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种巨型网络[1,2]。2010年,教育部开始将物联网、传感器网络作为战略性新兴产业相关专业的重点,鼓励各大高校申报相关专业。作为培养市场所需人才的高校来说,物联网专业实践教学显得尤为重要,建设物联网实验室也成为当务之急。高等院校物联网专业应该注重培养具有物联网专业基础知识和具有较强的物联网专业实践能力的全方位人才[3,4],这就要求高等院校在物联网实践教学方面建立和完善适应于学生发展的实践教学体系。

二、物联网体系结构和关键技术

根据研究,按照自底向上的方法,物联网体系结构从技术和功能角度可以分为三层,即感知层、网络层和应用层。其结构框图如图1所示。

感知层主要是前端信息采集以及控制终端,要求能够全面感知物理世界的各种信息,由各种传感器以及传感器网络组成,是物联网信息的源头。用于物联网信息感知的传感器主要有温湿度传感器、气体传感器、水质传感器等。它利用射频识别(RFID)器件、嵌入式设备、无线传感网等全面感知物体的各种信息,具有节点数量多、成本低等特点[5]。可见,感知层是物联网体系结构的底层技术,是物联网关键技术之一。

网络层由光载无线交换系统(主要包括光载无线交换机、远端射频单元、模拟光纤、WIFI设备服务器和以太网交换机)和其他网络设备共同组成,是各种信息与互联网的融合、传输和接入层,是基于TCP/IP协议的网络平台[6]。

应用层的主要作用是支持物联网应用系统中各类平台技术的运行,这些技术包括物联网信息存储技术、物联网信息共享和交互技术以及各行业末端网络应用技术等,主要实现物联网与行业技术的深度融合和无处不在的智能化功能[7]。应用层是由后台数据中心、远程客户端以及装载在其中的各种应用程序共同组成的,实现对前端信息和控制终端的管理和应用。

这三个层次基本涵盖了物联网主要的核心知识和应用范围,为物联网专业的教学指出了明确的方向。

三、物联网专业实践教学典型解决方案

我国高校开设物联网专业是近五年的事,由于整个专业起步比较晚,相对来说,实践教学环境的配备更迟一步,不管是各大高校还是服务于高校的企业单位,对该专业的实践教学配套设施都还处于起步阶段。如何定位高校的物联网专业教学,如何确定相应的实践教学模式,对此,本文进行了相关分析和总结。

(一)体验实践的广泛感知模式

物联网专业本身与电子、通信、计算机领域密切相关,但它也应该有自己明显的特性。据了解,各大高校的物联网专业基本都设置在计算机学院或信息学院,如何把物联网专业与同学院其他专业区分开来?基于物联网专业具有很强的工程实践特性,一些大学从实践环节入手,针对物联网实验教学环节和专业实验内容给出了解决方案。该方案认为实验室建设应该重视基本应用开发能力的培养、应该建立宽泛的可操作环境,让学生在实验时有可选性,鼓励创新精神,从而培养学生对实际物联网应用项目的整体把握能力。

方案中指出,对物联网专业实践教学环节应该从专业认识、毕业设计、生产实习、竞赛活动等方面进行改进。据调查,新生的专业认识一般是统一参观专业实验室或某个网络公司或以讲座形式向学生展示专业的发展,使学生获得对自己专业的初步认识。新的解决方案是建立特定行业物联网“综合演示实训中心”,通过参观该实训中心,让学生从整体上认识物联网专业及其应用场合,从而增加学生对专业的理解,激发学生对专业的兴趣。生产实习方面,通常是带领学生到生产现场进行参观实习。由于物联网是一个新兴行业,可供学生进行参观实习的工业生产现场比较少,因此需要重新制定物联网专业实习解决方案。经调研发现,建立“物联网综合演示实训中心”供学生感性体验,或者利用学校与企业联合共建的物联网相关示范基地以及学校自建的实训中心是比较有效的方案。专业基础学习,应做到学与做同行。为满足多样化需求,应完善丰富专业基础教学实验室,从而丰富课程设计的综合实验内容。如果教师时间紧,可以采用第三方提供的产品方案。通过学科竞赛,让学生可以在创新、理论付诸实践、团队合作三个方面促进增长。

在高校物联网专业实验内容拓展方面,方案给出了三步走策略:综合演示实训类、应用实训类以及基础教学实验类。对于综合演示实训类,针对高校的行业特点,建立其相应的应用型实训中心,比如智能家居系统、智能门禁系统、智能安防系统等,提供专业认识、科技创新、科研、毕业设计等内容。对于应用实训类,构建通用典型的物联网小型系统以及中规模应用系统,比如智能停车管理实训室、智能农业实训室等,提供专业认识、课程设计、科技竞赛及创新相关的实验服务。对于基础教学实验类,进行专业基础、课程设计等专业基本能力培养,比如传感器、单片机、FPGA实验室等。

(二)精品案例教学模式

对于概念和应用宽泛的物联网专业来说,与其面面俱到广而不精,不如采用精品案例教学模式。学校结合自身的长处,选择适合自己的培养方向,这不仅可以充分利用现有资源,更能体现针对性,且学生容易入门。为此,一些企业随之打造了类似产品,以求能够通过某个具体精品案例,把物联网的三层结构体现得淋漓尽致,在追求精品的同时,不失整体的实践教学模式。

方案中,物联网技术应用领域教学选取了典型的案例――智能家居,其结构框图如图2所示。智能家居融合自动化控制系统、无线通信技术、计算机网络技术和传感器技术于一体,形成智能化、网络化的家居控制系统,将家中的各种设备(如照明系统、音视频设备、窗帘控制、安防系统、空调控制、数字影院系统等)通过家庭网络连接到一起,从而实现全方位的信息交互,保持信息交流畅通,环保节能,节约资金,增强家居安全。智能家居系统可提供的实验为智能移动视频监控实验、智能门禁实验、智能电灯控制实验、智能窗帘控制实验、家居环境参数采集实验,通过这些实验,可以使学生更好地锻炼动手能力。

方案通过智能家居系统引出物联网关键技术,该技术主要分为物联网传感技术、物联网接入教育、物联网网络技术等。物联网传感技术可提供多款CPU,例如8051核CPU、cortex m3核CPU和FPGA等,使学生能够学习不同复杂度、不同成本的CPU连接传感器进行信号采集的流程。物联网传感技术还可以提供多款传感器。物联网传感技术实验的核心思想是提供一套可以更换CPU芯片的、能够连接多种传感器的试验教学装置,目的是让学生能够学习各种传感器的应用,包括传感器信息采集、传感器信号分析和接口电路设计。其优势特点是提供一套能够使用不同类型CPU实现传感器信息采集与处理的实践教学装置,提供多种传感器应用,包括声音、电磁、温度、湿度、气体、红外、光照、机械动作等多种感知信号。提供多样的传感器接口,包括模拟接口、数字接口和开关量接口。物联网接入技术的核心思想是提供这样一套实验装置:在完成无线网络管理和射频识别信息处理的同时,可以将数据通过不同网络路径传输到网络中心,目的是让学生掌握WIFI、GPRS、3G网络组成,信息传输过程中的关键性参数配置,传输性能分析等内容。物联网网络技术核心思想是提供一套能够涵盖物联网网络层关键性技术,即软交换技术和IPv6技术的实践教学装置和教学资源,使学生能够掌握主流的网络信息交换技术。

(三)二次研发实践模式

对于体系比较庞大、涉及知识比较繁多的物联网专业来说,让学生亲自动手实践从底层到顶层完整走一遍的思路或许是一条学习捷径。二次研发教学模式即让学生在现有实验箱的基础上完成个性设置和修改部分功能模块的方式体验物联网系统的工作流程,从而学习相关知识。一些公司推出了二次开发实验平台,如基于WSN(Wireless Sensor Network)的物联网解决方案体系架构ATOS平台,该平台框架如图3所示。ATOS物联网开发平台采用一套设备两套协议的方式,这两套协议包括标准的Zigbee协议和基于TinyOS的开源自主协议。TOS系统采用开源TinyOS操作系统,向用户公开了路由协议和上层软件源代码,用户可以根据各种应用需求对系统进行二次开发,包括传感器设置,数据采集、存储、访问等环节均提供二次开发接口,用户可以修改和设计自己所关注的部分,从而实现应用系统的开发工作。这给高校初学物联网的学生提供了简单易行的软硬件开发机会。

ATOS平台主要设计了传感器数据采集、基站数据汇聚、网关对外发送、采集系统解析以及远程服务器数据接收和存储等功能,它从整体上为物联网专业的学生提供了从传感数据到终端用户的各个流程,让实践过的学生能够彻底理解物联网从底层到应用层再到终端的基本架构。

该方案不同于其他实训模式,传统的实训模式多为“现场观摩为主、基本不予参与”,在本方案中,学生可以根据系统提供的二次开发平台,重现上述具备的所有功能,或根据自己的需求改写新的控制逻辑,因此具备较好的学习参与度。另外,该方案还可采用硬件组态的设计模式,根据不同的需求选配不同模块组建自己的试验平台,以适应实验教学的需要。而且,系统中绝大部分设备和器件,如传感器、气动部件等,都是工业现场使用的标准工业级元件,学生如同实践在一个真实生产的过程中,能够学到真正实用的专业知识和操作技能。

另外,ATOS平台中的实训定位功能,也能更好地全面地锻炼物联网专业的学生。该功能体现为室内人员精确定位技术的演示与测试,它采用基站定位技术,即利用已知基站来定位移动点的位置,在对信息进行收集与统计之后,实现轨迹与区域的实时定位等功能。与传统的RFID刷卡式人员定位不同,它可灵活地实现人员随时随地定位。

四、总结

物联网行业的兴起,为高校学生提供了广阔的就业前景。物联网专业所涉及的硬件、软件及网络大多是现有技术的综合应用,因此,物联网专业是工程实践性较强的学科,若要培养出理论知识与动手能力于一身的综合型人才,就需要高校制定出一套完善的物联网实践教学体系。由于物联网的提出本身涉及多门学科,故其课程体系具有一定的交叉性和动态发展特性,因此,物联网专业实践教学面临新模式的挑战,这也给各高校根据自身优势摸索出新专业办学特色提供了良好机遇。

参考文献:

[1]谢秋丽,黄刚.基于物联网人才培养与教学实践的研究[J].软件导刊:教育技术,2011,(3).

[2]罗蓉.物联网的发展和应用研究[J].计算机工程应用技术,2011,(3).

[3]郭丽.高职院校物联网应用技术方向课程体系的探索与构建[J].安徽电子信息职业技术学院学报,2011,(2).

[4]王志良.物联网现在与未来[M].北京:机械工业出版社,2010.

[5]桂小林.物联网技术专业课程体系探索[J].计算机教育,2010,(16).

物联网技术方案范文5

摘 要:今年两会,全国人大代表和政协委员纷纷建言献策,共提交议案489件、提案6069件,物联网产业仍然牵动各方神经,纷纷将其产业发展写进议案和提案。 温家宝总理在十一届全国人大五次会议所作的政府工作报告中指出,要加快产业结构优化升级,大力培育战略性新兴产业……

关键词:物联网提案;全国两会;产业结构;战略性新兴产业

在今年的两会中,全国人大代表、政协委员纷纷建言献策,共提交议案489件、提案6069件,物联网产业仍然牵动各方神经,其产业发展纷纷被写进议案和提案。

温家宝总理在十一届全国人大五次会议作政府工作报告时表示,要加快产业结构优化升级。大力培育战略性新兴产业,加快新能源、新材料、生物医药、高端装备制造、新能源汽车快速发展,三网融合、云计算、物联网试点示范工作步伐。

据业内人士分析: “我国已形成基本齐全的物联网产业体系,部分领域已形成一定市场规模,网络通信相关技术和产业支持能力与国外差距相对较小,而传感器、RFID等感知端制造产业、高端软件及集成服务与国外差距相对较大。仪器仪表、嵌入式系统、软件与集成服务等产业虽已有较大规模,但真正与物联网相关的设备和服务尚在起步。”

1 增加对行业支持力度

日前,中国科协副主席、中国工程院院士、全国人大代表邓中翰在两会上提出希望国家有关部门,诸如证监会等能够增加对物联网企业在金融、财政方面的支持力度。

邓中翰指出,物联网是最近几年来欧美、日本、中国等一些国家推动的一个重要的技术领域。特别是它和云计算技术结合以后,进一步延伸到人与物、物与物之间网络化的联系中。近期刚刚推出了物联网“十二五”发展规划,进一步推动着物联网产业的发展。一方面是这个概念经过这两年来的研究和深入宣传,大家已经越来越认可这样的产业、应用、新型的服务模式;另一方面,国家很重视这一领域的发展,而这一产业也处于很好的发展机遇期。

同时,全国政协委员、中国移动董事长王建宙建议要加快物联网商用进程。他表示,当前物联网推广的速度还是“太慢”,物联网的规范、标准、规划确实很重要,但利用无线通信、传感器等现有技术,已可提供大量物联网应用。

他认为,物联网的应用前景广阔,具有很大的发展潜力,可以广泛应用于工业、农业、交通运输、城市管理、安全生产等各个领域,也可以应用于日常生活之中。利用现有的技术和产品,可以开发出许多物联网的实际应用,重要的是要扩大应用的规模,通过大规模的使用,才能更好地发挥物联网的作用。

据业内人士分析,当前,中国经济发展既存在机遇,也面临挑战,发展战略性新兴产业是国家着眼长远的重大战略选择,将会对中国当前经济社会发展起到重要的支撑作用,引领中国未来经济社会的可持续发展。支持、鼓励物联网产业发展是信息产业立足自身、影响未来的切实需要。

2 智能化细分各领域

“每个行业都有智能化的需求,而且智能化在速度、精确度、存储量等很多方面已超过了人的大脑,通过智能化,能够把整个行业的水平提上一个新的台阶。”全国人大代表、迈普集团董事局主席花欣表示,行业智能服务可以通过信息化手段提高行业效率、业务水平和创新能力,从而推动行业向高端发展,提升国家和企业的竞争力。

针对目前频繁出现的食品安全问题,中国电信浙江公司党组书记张新建提议,政府应该借助物联网技术来加强食品安全。他指出,在食品生产和流通环节,以新型的RFID技术或者“二维码”标识为载体,以移动信息网络技术为手段,对食品安全的基本信息进行详细录入。这须强制执行,无此录入信息的禁止入市,并且加强对录入源头的管理。执法人员必须对标识编码、标识佩带、身份认证等信息进行录入和检验。监管部门需对信息平台进行统一管理,便于进行数据分析与查询。

全国政协委员茅玉麟建议通过推广“电子车牌”,实现城市交通的精细化管理,对特定路段、特定拥堵时段采取车流量调控,化解拥堵。

“我国东部经济发达地区的现有电源点布局,已经达到、甚至超过极限。即便新建大型电厂,也只有两种可行方案――要么核电,要么煤电。煤电涉及运输、环境污染及治理等问题。相比之下,坚强智能电网方案不但方法可行,还可以解决当前以及潜在的问题”,全国人大代表王纪年在两会提案中表示。

全国人大代表、广东省家电商会会长、TCL集团董事长李东生在云教育转型的建议中,他把目光投向如何利用云计算等新兴技术力量,解决我国教育效率低、投入大、供需失衡等长期存在的问题,以推动终身学习型社会的建设。

“物联网应用领域众多,各类应用特点和需求不同,对相关技术的要求也就不同,但要以突破关键性技术为切入点,推动产业结构转型升级,促进发展方式转变,是我国战略性新兴产业领域中新一代信息技术集成应用的重要方向,具有重要的战略意义”,专家表示。

3 以应用加快普及

台盟中央在提案中指出,促进物联网产业健康发展,要加强宣传力度,推广行业应用。

目前,一些地区和部门对物联网这一新兴产业的发展认识不足、重视不够,现在物联网运用主要是社会、企业自发行为。有人将物联网技术理解成条码和IC识别卡的升级产物,有人将物联网和RFID认为是一种当前的“时尚”,认为它不会持续太久。这需要我们进一步加强宣传力度,从政府的窗口网站、各种媒体宣传物联网技术的应用,举办科普讲座和专家咨询活动,在民众中进一步宣传物联网的基本知识,选取特色行业进行应用示范及推广。

同时,全国人大代表、安徽移动总经理郑杰认为:所有议案、建议的内容都贯穿了一条“红线”,那就是“信息化”。其主旨思想就是让信息化基础设施加快建设,信息化应用加快普及,让经济发展更有活力,百姓生活更加实惠。移动互联网、云计算、物联网、三网融合,这些看似高深的技术,不仅仅是信息产业的机遇,更是促进各行业发展和提升政府管理及民生服务水平的机遇。

物联网技术方案范文6

关键词:物联网 产业结构 隐私 法律建设

一、物联网的概念和产业结构

物联网,即物的互联网。根据物联网的结构组成和应用空间,物联网是通过射频识别(RFID)、功能感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把世界上任何物体与互联网连接起来,进行物体与网络之间的信息交换和通信,以实现物体智能识别、定位、跟踪、监控和管理的一种信息网络。①物联网可分为三个层级:感知层、网络层和应用层。

首先,感知层。感知层是物联网的最底层,其功能是对物体本身以及周遭环境的信息和数据进行感应和收集。射频识别(RFID)标签和扫描仪、二维码标签和识别器、摄像头、GPS、传感器等都属于物联网的感知层。物联网产业链中为物联网的最底层提供各种传感设备的就是传感器/芯片厂商,物联网的规模化发展必然会给传感器/芯片生产厂商带来巨大的商业利益。

其次,网络层。网络层负责将感知层收集的数据和信息进行传输,通过通信与互联网的融合网络、网络管理中心、信息中心和智能处理中心等②对信息进行传输、存储、分析。目前,物联网的网络层是基于现有的通信网络和互联网而运转的,因而,通信网络运营商在物联网产业链中起着中间的信息传输服务功能。

最后,应用层。应用层将经网络层处理过的信息转化为具体的操作系统或者服务终端最终实现对物体的操控,具体包括提供解决方案和进行系统集成等。物联网并非简单地将各式感应器嵌入物体后联入网络即可,其智能感知的最终目的是实现对物体的智能控制,每一个特定的应用环境都有其特定的应用需求,针对不同需求制定不同的解决方案、设计相应的操作系统的系统解决方案商就是物联网应用层产业的主体。

二、物联网产业结构主体分析

物联网应用的实现最终要靠传感器/芯片厂商、通信网络运营商以及系统解决方案商等物联网结构产业主体的合作与协调。

(一)传感器/芯片厂商

各国传感技术的研究由来已久,二维码、射频识别技术(RFID)、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术等已经逐步得到实现和应用。但是,在技术的研发成本较高以及各种传感器技术标准尚未统一的大背景下,中国的传感器/芯片厂商目前仍处于单纯而分散的制造阶段,尚未形成一定的规模,目前受益于物联网应用的推广,市场对传感器的需求量巨大。在物联网的未来发展中,须各国通过充分协商来确立统一的传感器技术标准协议,进而须传感器/芯片厂商各自加大在自主技术研发上的投入,从而在传感器/芯片市场形成完全竞争的格局。

(二)通信网络运营商

物联网网络层的运行很大一部分建立在通信网和互联网基础上,通信网络运营在物联网产业链中起着承上启下的中间环节作用。

无线网络技术以及移动通信技术的日臻完善、雄厚的资金支持、广泛的客户基础都使得通信网络运营商在物联网信息传输和处理服务的提供上本身就占据优势地位。因此,通信网络运营商的选择较为多样:继续其信息传输的传统服务,为系统解决方案商提供网络连接,收取流量费用;为已经使用了物联网业务的客户提供流量,而不涉及系统解决方案商;与系统解决方案商进行合作,由系统解决方案商提供服务,通信网络运营商推广业务;开发新的物联网业务,直接为客户提供服务等等,结合未来物联网海量信息处理和管理需求增加的客观预期,以及通信网络运营商掌握有信息传输与处理关键渠道的现实情况,我们可以预见的经营范围将不仅仅局限于物联网的网络层业务,并且很可能形成垄断格局。

(三)系统解决方案商

系统解决方案商的主要职能是根据客户提出的要求,结合特定行业、特定应用环境的特点,为客户提供一个完整的系统解决方案,在物联网产业链中属于可以自主掌握核心技术的关键一环。中国系统解决方案企业目前尚处于生存发展期,业务范围主要专注于为某一个或几个行业应用领域提供应用开发、系统集成等一整套的系统解决方案,同时也提供相应的终端设备。可以预见随着物联网的发展,系统解决方案的需求会日益增多,应用领域的公共化将会向小范围化甚至个人化发展。在物联网产业链中,通信网络运营商现已具有相当的综合实力基础,因而系统解决方案商目前的运营模式多是同通信网络运营商进行合作,利用其通信网络运行业务,向客户提供服务。

三、物联网隐私保护

(一)隐私的范畴

所谓隐私,又称个人秘密,是指个人生活中不愿为他人知悉的秘密。③隐私所追求的是个人生活的安宁,包括私生活空间、私生活信息、私生活活动等不受他人的打扰和侵犯。不同于互联网实现的人与人的连接,物联网实现的是物与物、人与物的连接,互联网隐私来源于用户提供的私生活信息,而物联网信息的来源则主要是物品通过感应器感应并且通过互联网传输的信息,其中包含的携带或使用物品的个人的信息,即构成物联网隐私。在物联网时代,可感应周遭环境的物体实现联网,连接了现实生活与虚拟网络,嵌入物品中的各式感应器、可以安装在任何地方的摄像头、移动终端的应用等等,不仅收集信息的渠道数量和规模上增多,更为关键的问题是,这些渠道渗入了人们的日常生活中,可以实时而广范围地收集任何需要的信息,并将其通过有线或无线的路径传输到互联网,互联网隐私的范畴延伸到了现实生活领域。

(二)隐私的存储

现实生活中,人与人在物理上处于相互隔离的状态,个人对自身隐私拥有完全的所有权,可以自主选择存储的方式。

互联网用户在最初接受网络服务时对其基本信息仍保留有一定的自主性,可自主决定是否将个人信息放置于互联网中;然而,互联网本身具有记录每一次数据传输的功能,用户在实施任何网络行为,如注册网站、浏览网页或发送电子邮件等时,用户的行为数据会逐渐生成并被保留在互联网主机内,这一部分是用户无法完全控制的。物联网时代,物品本身的信息、用户个人信息、一部分由嵌入物品的标签或芯片记录,另一部分则由互联网主机处理并存储。在这种情况下,个人私生活会在当事人不知不觉的情况下被感知和记录,例如,某消费者购买未消除RFID芯片的商品,芯片会记录消费者的购买情况并且该消费者携带该物品时的活动地点信息就会被监测到而存储于定位系统中。

(三)隐私的保护

法律规定未经个人同意,任何人不得侵犯其生活的私密或干扰私生活的安宁。可见个人对其隐私的保护仅局限于要求他人尊重其隐私,而不能就隐私而主动为一定的行为。

互联网隐私的保护更多依赖于互联网商家的保密承诺和互联网的安全技术,互联网用户对个人信息的掌控力下降,因而在隐私保护上则采取更为积极主动,旨在起到预先防范和事后救济的作用。物联网隐私安全除依靠相关信息安全技术的完善和提高外,相关立法和政策应当确立物联网客户行使隐私权的主动地位,扩大隐私权的行使权限,不但在收集客户信息时须明确告知物联网标签使用情况并征得许可,允许客户有了解权、修改权、删除权,未经客户许可,不得私自公开或出售、分享其客户信息。基于物联网的运作程序来看,这些信息安全保障措施应当贯穿于感应层、传输层和应用层。

三、总结

物联网技术最终要成为有利于人类生产生活的现实应用,必然要经历物联网科技成果的推广应用商品化的过程,从产业运营的角度来看,首先应当确立物联网产业主体的市场地位,其次鼓励技术创新、扶持新兴企业,形成有效运作的物联网商业运营模式;从消费者或个人隐私保护来看,除了从技术上加强信息安全技术的研发外,需要我国民法及相关信息安全立法对公民隐私进行新的界定,根据互联网和物联网对隐私的范畴和保护方式要求加强对公民隐私的保护。

注释:

①吴余龙,艾浩军.智慧城市--物联网背景下的现代城市建设之道,电子工业出版社,2011.10

②王春红.浅析物联网技术在社会经济领域中的应用,北方经济,2011.4