物联网技术实践范例6篇

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物联网技术实践

物联网技术实践范文1

《智能楼道灯――红外线传感器》点评

1.导入环节精心设计

《智能楼道灯――红外线传感器》中“迎宾器”的运用,使学生的学习兴趣一下子提了起来,也体现了物联网技术的应用其实就在身边,只是我们暂时缺少发现它们的眼睛而已。然后,教师通过例举大量生活中红外线传感器的应用场景,最后定位到对智能楼道灯系统的深入剖析上来,使学生的思维由感性的认识上升到理性的分析,很好地体现了教师的主导作用。

2.问题导向层层深入

通过“提出问题――大胆猜测――小心求证”的学习模式,体现了“问题导向”的教学策略,教师通过对“感知信息的设备是什么”和“人体的哪种信息被感知”这两个问题的分析与探讨,逐步引导学生获得答案。求证中对于概念性知识的获取,也是经历了“文字描述――图片描述――实物展示”的层层深入的过程,让学生从书本走向实际,使学生对红外线传感器的体验逐渐加深。

3.模型构建整体认知

通过实验器材让学生动手搭建“智能楼道灯系统”的简易模型,教师解读其工作原理,并提炼出物联网的体系架构,让学生对物联网“感知――传输――应用”的过程有了初步的了解,并藉此建立对物联网的整体认知,这是本节课在进行有关红外线传感器知识教学之外的一大收获。虽然教材中并没有体现,但本课是教材的第二课,在第一课“初识物联网”后主要是各类传感器的教学,可如果只是单纯地对传感器进行介绍而不让学生对物联网的整体架构形成认识的话,就无法很好地引领后续的物联网教学。

4.实验教学帮助理解

本课不仅有建模的实验,还有利用实验仪器设计探究实验的设计,这样做的目的是为了便于学生理解红外线传感器的探测范围。为此教师精心设计了实验报告单,并对学生小组进行了合理的分工,还让学生在进行探究实验前对实验的方法及注意事项有了一定的了解,实验中也能细心指导,及时发现问题,并鼓励和肯定学生的创新想法。

物联网技术教学的思考

目前,国内关于物联网的普及教育才刚刚兴起,作为信息技术教学一个新的增长点,到底需要使我们的学生达成怎样的目标,还有待进一步研究。但不可否认的是,物联网已悄悄地出现在我们的身边,默默地影响和改变着我们的生活。作为普及教育的教材已在江苏出现,但教师该如何组织课堂教学、实验器材的开发与配备以及探究实验教学的设计与研究,也是摆在信息技术教师面前的新课题。

1.教师对新事物、新知识急需充电

物联网虽是对互联网的拓展和延伸,但却是革命性的,它的根本还是传感网,到如今是借助着因特网、通信网的发展而不断发展着。当江苏的义务教育信息技术课程指导纲要将物联网技术纳入其中作为拓展模块,并放入小学六年级及初中九年级教材中时,我们的信息技术教师是否已经准备好了却还是个问题。物联网技术的教学中涉及大量的传感知识及最新的物联网应用,对于这些知识的储备目前的信息技术教师队伍还是比较缺乏的,这一方面需要我们教师自身加强对新事物和新知识的不断充电,另一方面也需要我们的各级教研部门对教师加强培训,以利于他们快速掌握这些新的教学内容。

2.教师的教学方法亟待有所突破

从目前的教学现状来看,有些开设了物联网技术拓展模块的学校的教师,在教学方法上还是沿用着以往传统的信息技术教学方式,如任务驱动等。这些教学方法固然经典,但未必能适应现在的物联网技术教学,因为在介绍各类传感器时需要设计与开发各种探究实验,以利于学生能理解各类传感器的特点和工作原理,或在体验与设计物联网的智能应用时也希望能设计并实践各种创新实验,所以对实验教学法的研究可以说是一个突破点,这就需要我们在实验准备、实验设计、实验实施和实验总结等的方法上加以研究,以求在信息技术的教学方法上有所突破。

3.实验器材的开发和配备要跟进

物联网技术实践范文2

【关键词】开放式实验室;物联网;实验室建设

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。

作者:吴 萍 高兴茹 单位:北京联合大学基础部

【参考文献】

[1]孙其博,刘杰.物联网:概念、架构与关键技术研究综述[J].北京邮电大学学报,2010,33(3):1-9.

物联网技术实践范文3

[关键词]物联网;高校;软件技术;教学改革

中图分类号:TP311.5-4;G642文献标识码:A文章编号:1008-6609(2015)11-0087-02

1前言

当前社会中对软件专业技术人员有着较高的要求,同时需求数量也较大,但当前我国的软件教育方面仍然存在着一定的缺失,再加上人才队伍的结构不合理,导致软件人才培养更是受到了阻碍。下面将对物联网时代下高校软件技术教学改革进行详细的分析和讨论。

2软件人才体系的缺陷

2.1中低端人才缺失

从经济发展规律上来看人才在社会中的需求是呈金字塔状的,软件行业中不仅需要基础的开发人员,同时也需要有高端的技术开发人员。但当前我国高校在软件人才的培养方面主要将重点放在了高端人才的培养中,导致基础性的中低端人才严重缺失。我国软件技术人员人数众多,但当中主要从事的行业为技术支持和开发,而当前所需要的更多的则是高级工程师和项目经理等工作人员。人才的缺失无法满足社会的实际需求,导致软件人才体系出现缺失。

2.2复合型人才缺失

高素质复合型人才是当前社会紧缺型人才,并成为了软件人才中的重要组成部分。所谓复合型人才指的是既精通专业软件知识和理论知识,同时也有一定的设计技能。另外,一种复合型人才则是懂得基础专业知识同时又精通其他专业知识的人才。只有在多方面都有着较强的技能才能真正算得上是复合型人才。当前我国的软件产业处于产业化进程中,当中最重要的就是资本介入,因此需要大量的软件专业人才来作为基础条件,以便在软件行业中得到更多的资金效益。而在产业链的下端部分则是销售,这个过程中需要大量的销售人员、公关以及售后专业人员。此外,我国的软件主要通过外包模式进行发展,因此需要既有扎实的软件技术能力,同时又有一定外语交流能力的专业人才。

3物联网技术与软件技术之间的关系

物联网技术主要包含了感知层技术、传输技术和应用层技术等方面的内容。在这些技术的开发过程中都需要软件技术的支持来进行基础的软件设计。通常在高校教学中都能完成这几个方面的软件教学。物联网要想得到更大的发展,首先要解决的就是软件技术问题。近年来随着物联网技术的快速发展,感知层的硬件设备逐渐趋于平台化,在这个时代中最需要的就是软件技术专业人才。因此,在高校的软件技术教学中,一定要积极地进行改革,找到教学中所存在的问题,并加以改正和调整,以便于培养出更加优秀的专业人才,推动我国物联网的健康发展。

4高校软件技术教学中存在的问题

4.1理论教学偏重

在当前我国的高校软件技术教学中,教学主要集中在理论知识教学上,而对实践教学有所忽视。理论知识是基础性的知识固然重要,但软件技术毕竟是实践性技术,因此也应重视实践教学。在日常的教学过程中由于理论性比较强,导致教学内容十分乏味,学生很难提起学习兴趣,导致教学效果难以提升。此外,只看重理论知识而无法将理论及时地应用到实践中去,也难以起到教学的效果。

4.2教学形式古板

在高校的软件技术教学中,大多数采取大班制讲课方式,实践操作也局限于上机和课程设计,与社会岗位实际需求之间存在着一定的差异。同时由于学生对教师存在着一种敬畏感,在课堂中与教师之间的沟通也少之又少,导致很多学生有问题也不能及时得到帮助。此外,在教学形式上过于古板的方式使学生对教学难以产生兴趣,长久以来甚至产生厌烦的感觉,不愿意接受专业知识教学。众所周知,计算机软件技术更新速度十分快,而在教学过程中却存在着一定的周期性,导致学生很难得到实时性的教育,难以了解到最新的知识。这给我国软件技术人才的培养造成了一定的阻碍,对高校教育发展也起到了不良的影响。

4.3对素质培养有所忽视

在我国当前的高校软件技术教育中,通常都比较看重对学生的技术能力培养,而对学生的综合素质提升却有所忽视。在教学中为学生所提供的教学实践练习机会也比较少,导致学生的操作能力和团队合作能力等始终难以提升,对未来的发展造成了不良影响。

5物联网时代下高校软件技术教学改革

5.1紧跟物联网发展步伐

在当前高校的软件教学中,数据主要来源于原有的数据和手工输入数据,这种方式在一定程度上给软件技术教学造成了阻碍。因此,在数据接收中应形成多元化的方式,以便于拓展软件的应用范围。由于教学中教师主要进行的是计算机软件应用,而对硬件方面缺少一定的了解,导致很多的学生都在硬件原理知识方面有所欠缺。对此,在教学中教师应适当地增加相应的硬件技术教学,在提升学生软件知识的同时强化学生的硬件技术应用能力。此外,在日常的教学中,教师一定要认识到知识的实时性在教学中的重要性。当前,在终端设备中手机和平板电脑等已经成为了主要的组成部分。安卓手机系统则是当前时展中主要智能化平台之一,并有可能成为未来的主要发展趋势,要想实现物联网软件提升就一定不能忽视安卓系统的开发。因此,在当前的形势下,高校软件技术教学中应积极将安卓系统开发和应用纳入到日常教学中来,使教学能紧跟时代步伐,提高教学的时效性和应用性。

5.2加强物联网软件开发教学

在现代社会中科学技术和网络信息技术得到了快速的发展,就业形势也产生了明显的变化。在人才要求上不少的企业已经提出了更高的要求,不仅要求软件专业人员要有较强的专业知识能力,同时还要有较强的综合素质和实践应用能力。软件开发人才岗位的需求已经逐渐地转向物联网时代。面对当前的现状,高校在进行软件技术教学中更应重视起提高学生的物联网软件开发能力。同时,为了能进一步提升教学有效性,在进行物联网的教学过程中,教师可以根据学生的实际情况和所学专业情况等将学生划分为几个不同的教学方向。例如软件技术专业和网络技术专业等,在这些专业中并不一定要求学生对物联网有更加深刻的认识,也可以适当地对学生的物联网销售能力进行培养,为学生提供多种不同的发展方向。这种分层教学方式不仅能有效地提升学生的专业素质和能力,同时还能让学生根据自己的兴趣来进行针对性学习,真正提升教学效果。

5.3加强专业教师培训

高校教师的专业水平和素质直接影响着人才教育的结果,无论是什么样的专业都需要高素质专业教师团队来作为基础。物联网作为新鲜事物,当前在我国所发展的时间并不长,同时很多人对这方面也不够了解。可以说当前我国的互联网技术开发和人才培养都处于一个初级阶段,而专业教师的缺失也是影响高校物联网软件技术教学的一个重要原因。对此,高校可以从以下几个方面着手进行专业教师的培训:首先,学校可以选派一些校内原有的优秀教师到国外进行专业技术能力培训,向国外有经验的国家借鉴教学的有效措施和专业教学经验,以便于从根本上提升教师的能力和水平,改进原有的教学方式。同时,学校可以定期安排教师们到一些专业的物联网软件技术开发企业中进行实践学习,通过实践锻炼来强化个人的专业素质和技能,为教学质量的提升奠定稳定的基础。此外,学校可以聘请一些优秀的物联网软件技术开发人员到校开展讲座或者以外聘教师的形式进行校内教学,提高学生的实践能力和理论基础,同时对教师团队的整体优化也将起到重要的作用。

6结语

物联网软件技术开发在我国当前的社会中仍然属于一种比较新颖的技术,在高校人才培养中也存在着一定的问题,需要不断地摸索并改进。面对教学中所存在的问题,作为高校的软件技术教师,首先应认识到未来物联网的发展前景,并积极努力地强化对学生的物联网基础教学和实践教学。同时教师们应重视个人专业能力的提升,在完善自我的基础上提升教学效果。只有积极地对教学做出改革,才能真正地适应物联网时代,培养更多的专业人才。

参考文献:

[1]雒亚宁.物联网技术与智能家居远程控制系统设计初探[J].科技创新与应用,2013(03):60.

[2]马玉春,汪文彬,李应勇.基于TCP客户机的计算机监控系统测试软件的设计[J].软件,2014(05).

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[4]白逸仙.高校培养创业型工程人才的方式研究[D].华中科技大学,2011

[5]刘小洋,伍民友.车联网:物联网在城市交通网络中的应用[J].计算机应用,2012,32(04):900-904.

物联网技术实践范文4

关键词:工程质量;检测;物联网;应用;探讨

近段时间以来,伴随我国经济、社会的迅猛进步,居民生活品质的提升,施工阶段工程质量的检测以及监督也变得更为关键。当前,在工程质量检测阶段,伴随信息化技术的使用以及普及,工程化效率实现了大幅度的提升。物联网技术是信息技术的分支,其进步快速,在工程质量检测以及监管中的影响不容小觑。

一、 工程质量检测的信息化态势

当今时代是以互联网电脑为主要信息平台的时代。数字化、网络化、信息化、经济一体化是当今时代的特色。伴随信息技术的迅猛进步,经济一体化程度的加深,通过电脑技术、数据通信、网络技术进行工程质量检测是势所必然。尤其是微型电脑技术的诞生,从2005年开始,工程质量检测技术在自动化层面有了明显的改进。工程质量检测的数据是工程结构安全性以及工程效率达标的核心判据,确保其可靠性、精准性、公平性极为关键。

二、 物联网技术在工程质量检测中的运用

物联网在工程质量检测中的运用,就是将感应器镶入检测的对象中,之后对物联网以及互联网进行整合,从而实现精准检测。

(一) 运用物联网获得全面的信息

在工程质量检测阶段,运用物联网通过传感器、电子标签、射频识别等电子设备精准读取物体的信息,当中包括施工的温湿度、建筑物所处方位、建筑物的施工动态等。运用物联网能够让工程质量检测更为系统、精准与可靠。

(二) 在施工质量监督中的应用

施工现场质量标准化管理作业牵涉到工程建设的整个流程,是质量管理的基本工作。完善这部分工作,有助于提升参建单位的管理水准、人员素养以及作业效率,有助于提升工程质量管理水准。

运用物联网的全面感知以及及时传输功能,质量监管部门应构建各项目参与企业的档案,方便及时检索,让监督流程更为公开化、大众化,规避因为人工失误而导致工程建筑效率降低。

(三) 在质量检测流程监督中的运用

运用物联网技术强化工程质量检测中的监督检测以及监督抽测,运用质量检测成果与预计成果实施比对,之后获得结论。依照具体状况对一部分不合格的检测流程进行改善,达标后另行检测。

(四) 在健全检测管理体制方面的运用

运用物联网对结构实施定期检测提示,将每一阶段检测的成果记载在案并保存,进而形成结构的质量安全档案。如此,能够对结构的质量情况形成全面、准确的理解,变更传统检测模式下检测孤立、断续的状况。

通过上文的阐述,笔者的意见是构建工程质量检测一体化管理服务平台。

三、 基于物联网技术的工程质量检测一体化管理服务平台的构建

(一) 概述

工程质量检测一体化平台即是指:在已有检测模式的前提下融合管理模式,利用物联网的信息化特征构建完成的,汇集质量检测、监管与公共服务等多重功能的信息平台。该平台构建的初衷是为了让工程质量的检测以及监督更为科学、可靠。

(二) 功能应用

1. 检测过程管理

过程管理的目标是对检测的过程实施追踪、提示并评价检测成果,完成风险预警等。其是质量检测监督的前提,也是平台的核心构成部分。通常互联网条件下,该流程管理分成三大类:即原始检测数据备份以及处理、检测业务过程追踪、成果评价与风险预警。

2. 项目档案管理

该功能是对每一项目实施信息化管控,其通常包含:项目备案、项目质量追踪与项目质量评估三个环节。相较于检测过程管理,项目档案管理是针对整个工程的管理,当中包含若干个检测流程。

工程备案是对目标项目的基础讯息以及质量历史的备份以及保存;质量追踪是对每一项备案项目的质量情况实施追踪检测。通过预先订立的工程质量定期检测与灾害检测体制,对应用时期的结构实施到期检测提示并记载检测成果,形成该项目的健康记录表;质量评估环节是在检测完毕后,利用物联网技术中的智能处理与专家系统对工程的质量情况实施评估,其是对若干项单项检测结果的整合以及归纳。在此前提下,给出运用建议――比如检修、加固或拆卸等。

3. 单位与人员资料档案管理

该项功能是对各建筑、检测单位与从业人员资质、有关经历与信誉度的管理,方便监管机构对工程质量的把关。其功能通常包含:单位或个人的基本资料采集管控、对有关从业资质的管理、信用评估。

4. 公共服务管理

公共服务管理关键是为民众提供有关项目的质量信息。其包括的功能通常是:质量信息检索以及质量问题申诉等等。

一体化平台功能的运用,还必须让检测人员、设备以及外部网络进行辅助。笔者在下文中将对一体化平台的运转模式实施阐述。

(三) 一体化平台的运转模式

1. 检测人员工地现场作业

检测人员在施工现场运用无损检测装备或传感器等物联网设施对结构或构件实施原位检测,采集检测对象的原始参数并对参数实施初次处理,删除操作失误形成的参数。与普通无损检测的差别是:检测设施能够完成数据保存、处理、短距离传送以及GPS实时定位等作业。检测所获得的参数能够迅速传送到相邻的网关并依靠外网上传至管理平台。监理人员依照现场检测状况,向平台给出监理建议,系统会自动形成检测汇报。

2. 外部通信网络支持

外部通信网络通常是为了检测数据的传送情况,为管理者与客户提供有关服务的网络条件。外部通信网络能够运用已有的互联网以及移动通讯业务,确保参数传送的实效性以及可靠性。而此时,必须与网络服务商制定恰当的网络支持形式。管理者与检测者应通过身份认证方能登入系统,从而发出操作指令。

结束语:

综上所述,将物联网技术运用在工程质量检测中,是明智之举,并且有着强烈的时代烙印。通过构建以物联网为基础的检测一体化平台,能够让工程质量检测与监督的流程更为科学化、实用化、可靠化,提升质量检测的质量。物联网是一类新式的网络技术,其在工程质量检测中的潜力是巨大的;而实现信息化的最佳途径就是用好物联网技术。

参考文献:

[1] 王暄,蒋强,王h等.电光聚合物在全光技术实现THz波产生与检测中的研究进展[J].光谱学与光谱分析,2014,(8):2053-2059.

[2] 胡静,胡佳佳,沈雯等.同时检测沙门氏菌和炭疽杆菌磁致伸缩生物传感器制备与应用[J].农业工程学报,2016,(5):297-301.

[3] 周志艳,闫梦璐,陈盛德等.Harris角点自适应检测的水稻低空遥感图像配准与拼接算法[J].农业工程学报,2015,31(14):186-193.

[4] 周岚,余志成,郑今欢等.全英文本科教学存在的问题与建议――以轻化工程专业染整方向纺织贸易与检测模块为例[J].浙江理工大学学报(社会科学版),2014,32(4):350-354.

物联网技术实践范文5

关键词:物联网;安全技术防范;教学实践;体系结构

中图分类号:TP309 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2013)01-0068-03

0 引 言

2009年11月,国务院批复同意《关于支持无锡建设国家传感网创新示范区(国家传感信息中心)情况的报告》,物联网(Internet of Things,IOT)被确定为国家战略性新兴产业之一。2010年2月,教育部办公厅下发了《教育部办公厅关于战略性新兴产业相关专业申报和审批工作的通知》,物联网技术成为加速高校教学改革、培养创新型人才重点支持的专业方向之一。

应用是物联网发展的动力[1],公安院校更注重实战应用能力的培养。安全技术防范课程在公安院校设置的目的就是培养符合公安实战需求的人才[2]。将物联网应用在安全技术防范课程的教学实践中,不仅适应当前我国大力推进物联网走进高校教学实践的趋势,也符合公安教育面向实战、突出实训教学的要求[3],同时也是在我国全面建设小康社会关键时期,打击各种智能化、科技化违法犯罪行为,保卫经济文化建设成果,培养公安应用型实战科技人才的强烈需求。

1 安全技术防范课程体系研究

当前,公安院校安全技术防范课程所使用的参考教材[4-7]主要内容包括入侵报警、火灾报警、视频监控以及出入口控制等四种安防系统。从安防体系组成及功能的角度,将安全技术防范课程体系的学习分为数据采集、数据传输和数据应用三个部分,其系统组成及功能如表1所列。

通过学习安全技术防范课程,学生可以明确了解安防系统的信号处理流程。事实上,组成安防系统的数据采集部分主要是通过各种传感器将防区内的物理化学信号,以有线或无线的方式通过数据传输部分送至数据应用部分的报警控制器,经报警控制器的分析、判断来确定是否报警、反应和制止。从体系结构上看,物联网的三层体系结构与安防系统有诸多相似之处。

2 物联网体系研究

物联网内涵丰富,涉及计算机网络、微电子、通信、控制等诸多领域,是当代信息技术发展的产物,物联网应用更是深入到了社会生活的各个方面。概括来讲,物联网就是一个通过信息技术将各种物体与网络进行连接,以帮助人们获取与物体相关信息的巨大网络。虽然,至今在学术界对物联网的概念没有统一的说法,但对物联网体系结构的理解和认识上,基本是一致的,物联网体系结构从下到上可分为三层:感知层、网络层和应用层。其功能如表2所列。

比较表2与表1可知,物联网体系结构中的感知层,可以实现对防区内危险信号的采集,网络层主要是将这些危险信号通过通信网络以有线或无线方式进行传输或处理,而应用层则可与安防行业相结合,实现入侵报警、火灾报警、视频报警以及出入口报警等功能。

3 物联网在安全技术防范教学实践中的应用

物联网在安全技术防范课程教学实践中的应用可以体现在理论教学和实践教学两个方面,但所涉及的内容应注重与安防工程、公安实战相结合。安全技术防范课程教学应将传统的安防系统与现代的物联网相结合,在理论中建立学生对物联网安防的感性认识,在实践中提高学生对物联网安防的运用能力,为其以后从事相关专业的警务工作打下良好基础。

3.1 基本概念

着重向学生介绍物联网的基本概念,让学生认识物联网;介绍物联网在国内外发展现状,让学生了解物联网最新发展动向;介绍物联网与安全技术防范在体系结构方面的相似关系,让学生明确物联网与安全技术防范之间的关系;介绍物联网安防在公安工作中的相关应用,让学生清楚学习该课程在公安实战工作中的现实意义。

对于基本概念方面的教学实践,可以通过视频演示物联网在安防工程和公安工作中的应用案例,或者以任务书的形式对物联网在安防行业中的应用展开调查,以认知方式促进学生对物联网系统的理解。另外,还可以通过物联网学习网站、物联网知识竞赛,甚至开展物联网文艺展演[8] 来激发学生学习物联网的兴趣和自主学习的积极性。

3.2 数据感知

在数据感知方面,可以着重向学生介绍与安防系统相关的各种传感技术,例如开关、振动、声波(超声波、可闻声波和次声波)、红外、微波、光电、光纤、视频、指纹等在安防行业中应用的传统传感器的工作原理和使用安装方法,另外还应包括例如传感网、一维和二维条码、射频识别(RFID,Radio Frequency Identification)等物联网关键技术,突出物联网的信息感知和物体识别这两个方面的作用。

该部分的教学实践应根据安防行业的相关应用,例如在入侵报警系统中的移动人体红外信号采集与误报警识别,在火灾报警系统中,火灾发生后的光、热、烟以及气味等信息的采集与火识别,视频监控系统中的图像、声音以及报警联动信息的采集与人像识别,出入口控制系统中的人像、指纹、车牌以及卡片信息的采集与人像、危险物品、车辆识别等。在模拟的实验实训环境下,让学生掌握各种传感器的使用范围和应用场合,引导学生学会多种数据的综合采集与识别,并依靠软件系统集成在同一界面,以软硬件结合方式巩固学生对物联网安防数据感知的理解。

3.3 数据传输

很显然,这部分涉及到通信方面的知识。首先,需要向学生阐明物联网与互联网的关系:物联网是互联网接入方式与终端系统的延伸,也是互联网服务功能的扩展[9];其次,应介绍互联网与物联网的特点与作用,传统互联网方面包括公共交换电话网络(Public Switched Telephone Network,PSTN)、非对称数字用户环路(Asymmetric Digital Subscriber Line,ADSL)、综合业务数字网(Integrated Services Digital Network,ISDN)等有线通信知识,以及无线广域网(Wireless Wide Area Network,WWAN)、无线局域网(Wireless Local Area Network,WLAN),物联网方面包括无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN);最后,介绍物联网与互联网的互联互通接口方面的知识,是学习物联网扩展应用互联网的关键一环。

该部分的实践教学,应主要突出物联网与互联网的交会对接以及传感器节点的组网通信,例如无线保真(Wi-Fi ,Wireless Fidelity)、ZigBee,实现对采集信息的融合和初步处理,为下一步物联网安防系统的决策提供信息传输通道。大量传感器节点组网通信方式多种多样,学生可以深入理解物联网安防系统中信息传输的方式和创新路由协议,摆脱传统程式化实验实训方式,突出实践和创新,帮助学生提高专业素质,增强应变能力,对适应日趋复杂的社会治安形势具有现实意义。

3.4 数据处理

数据经过感知、传输,最终的目的是为了应用。安全技术防范课程的主要目的是培养学生解决实际问题的能力。因此,该部分应着重向学生介绍传统的数据处理技术、物联网数据融合技术、云计算技术、物联网信息安全以及物联网操作系统(例如TinyOS、MAINTIS OS、MagnetOS)等技术。

安防系统中数据处理的最终目的就是要实现对报警联动装置的控制,这就使得这部分的实践教学具有一定的独立性,同时在此基础上,又具有综合性。例如,进一步将各种数据和报警信息进行融合和挖掘,可以以此为依据制定应急预案、突发事件现场处置、案件决策指挥,有利于培养学生分析问题、思考问题、解决问题的能力,强化公安机关的指导监督作用,明确该课程在警察职业中的角色意识。

4 教学实践中所面临的主要问题

4.1 思想认识问题

目前,物联网安防的应用还处于起步阶段,尽管已经有部分院校[10-12]在物联网教学方面初见成效,但是在公安实战中的应用还处在研究阶段。当前公安院校在这个方面还没有积累足够的教学实践经验,而且在安全技术防范课程中的应用更是没有启动,没有成形的教学实践模板,这就使得公安院校相关主管部门的决策者对于物联网在安全技术防范课程教学实践中的应用尝试会有所顾忌,举棋不定。

4.2 课程体系设置问题

不管是物联网,还是安全技术防范这门课,其内容中都涵盖了大量的物理、电子、通信、计算机处理甚至高等数学等方面的知识,综合性非常强,这对于公安专业的学生,学习起来还是比较困难的,没有必要的前导课程做铺垫,势必无法达到应有的教学效果。

即使课程体系经过完善之后,随之而来的将是教材问题。教材决定着课程教学实践的成败,市面上适用于安全技术防范课程的教材本来就比较少,而适用于公安院校且以物联网为应用背景的安防教材几乎是空白,因此,是自编讲义还是出版教材,这都将是试图在物联网应用方面有所突破所必须跨越的鸿沟。

另外,教师问题将伴随着教材问题同时出现。安全技术防范课程的任课教师需要有深厚的安防工程经验和丰富的案件处置经历,而且物联网是一门新兴的技术,这就要求任课教师要不断地充实和完善自己的知识结构,结合最新的安防成果和与安防工程相关的科技犯罪案例,将复杂的问题简单化,让学生更容易接受并理解。这无疑又对任课教师提出了更高的要求。

4.3 资金投入问题

物联网在安全技术防范课程的推广应用需要大量的硬件和软件。安全技术防范作为工程实践性比较强的课程,单一的课堂讲解无法达到教学目标,也不符合公安教育的要求。因此,需要配备配套的实验实训软硬件设施,主要包括实验实训场地的建设、配套设施的装修,大量传感器、数据通信和处理设备以及配套软件的购置及更新,这些都需要大量的资金投入。

软件投入则包括教师安防行业调研与物联网技术培训,还需要定期参与安防工程的方案论证、项目验收等公安一线的挂职;另外,邀请或选聘那些在公安一线有着扎实的理论功底和丰富的安防工程经验的专家[3]以及物联网方面的专家学者来校做讲座或成为专职教师,这些都将是不小的开支。因此,资金的投入使得物联网在安全技术防范课程中的应用可能会受到一定的限制。

5 结 语

物联网“十二五”发展规划显示,物联网在安防领域已经初步取得了一定效果。物联网已经被确定为国家性战略新兴产业,党的十报告中再次强调了“推动战略性新兴产业的发展”。在良好的政策环境下,物联网为公安院校安全技术防范课程的教学实践带来了崭新的思路。通过物联网在教学实践中的应用,能激发学生学习兴趣和主动性,优化课程体系,完善教师的知识结构,更有利于学生的实践能力和创新能力的培养和提高,为其以后灵活应对复杂多变的治安环境提供良好的实战平台。但是,我们也不能不看到,物联网在安全技术防范课程中的应用还处在起步和探索阶段,还有许多问题需要解决。

参 考 文 献

[1] 瞿惠琴.高职物联网专业传感器技术课程教学改革初探[J].科技视界,2012(14):123,128.

[2] 卜全民.《安全技术防范》课程教学改革研究[J].科技信息,2008(36):39-40.

[3] 杨辉解.公安专业实践教学的难点及解决路径——以公安招录培养体制改革为视角[J].中国城市经济,2010(8):158-159.

[4] 齐霞.安全防范技术教程[M].广州:暨南大学出版社,2011.

[5] 黄超,杨跃杰.安全技术防范[M].北京:群众出版社,2009.

[6] 汪光华.安全技术防范基础[M].北京:高等教育出版社,2008.

[7] 范晓丽,吕立波,杨世臣.安全防范技术教程[M].北京:中国人民公安大学出版社,2005.

[8] 哈艳,梁森,陈晓健.物联网教学模式探究[J].保定学院学报,2012(4):121-123.

[9] 中国物联网发展研究中心.中国物联网产业发展年度蓝皮书(2012)[R].无锡:中国物联网发展研究中心,2012.

[10] 钱红燕,陈兵,燕雪峰.物联网教学实践体系研究[J].计算机教育,2011(23):21-25.

物联网技术实践范文6

【关键词】信息通信技术 物联网 实践应用

物联网概念的正式提出是在2005年的信息社会世界峰会上,在我国,物联网最初被称为传感网,发展于2009年,已经逐渐成为我国新型战略性产业之一。信息化背景下,信息通信技术的发展和普及,为物联网的应用提供了良好的技术环境,而如何将信息通信技术更好的应用到物联网中,则是相关技术人员需要深入研究的课题。

1 物联网的概念和特点

物联网融合了红外感应、全球定位、激光扫描以及射频识别等技术,能够依照约定协议,实现物品与物品的相互连接,从而完成信息的传输和交换,以及识别、定位、跟踪、监控等功能。物联网实际上可以看作是互联网的一种延伸,几乎包含了互联网的全部资源,也可以兼容互联网中的所有应用。不过,物联网与互联网毕竟是两个不同的概念,其本身具有独特的私有化和个性化元素。物联网包含了三个基本的组成部分,分别是信息的感知与控制、信息的传输以及信息的应用。信息的感知与控制主要是结合不同类型的鞲衅魃璞富蛘哂氪感器对应的控制器,实现与终端物品的直接接触;信息的传输主要是通过感知与控制,结合信息传播技术,将相应的数据信息传输到网络终端,在这个过程中,必须保证信息安全;信息应用指针对经过了录入和传输,最终达到网络终端的信息进行应用,以完成对物品的直接控制。

在物联网中,物品控制的前提是对物品的感应,而人们在控制物品的过程中,涉及大量的信息系通信,因此物联网本身具有非常明显的广泛性,借以实现人与人之间、人与物之间的快速交互,保证了人对于物品的合理控制。在物联网中,所有连接的物品都具备私有属性,这也使得物联网中传播的信息附带上了私有属性,在交互过程中,必须切实保证信息安全。最初构建物联网的目的,是方便人们对事物的远程控制,因此,在避免信息泄露的同时需要保证网络系统的稳定性和可靠性,确保人们可以在任何时候通过网络了解事物的状态并对其进行控制。就目前来看,经过了长期的发展,物联网已经逐渐实现了设计初衷,保证了信息传输和交流的可靠性与安全性,备受用户的喜爱。

2 信息通信技术在物联网中的实践应用

2.1 应用方式

信息交流主要是在信息来源方和信息接收方之间构建起稳定高效的传输通道,考虑到物联网本身蕴含的数据信息众多,对于数据传输的效率和精度要求加高,传输通道的性能直接影响着信息的交流以及物联网的使用。想要保证信息的高效传达,不仅要求移动终端和传输通道本身可靠,还需要对信息传输的全过程进行跟踪管理,即通常意义上的网络维护。合理的网络维护能够对用户隐私进行保护,提升网络信息的质量,剔除其中的干扰信息,继而全面提升网络的信息通信水平。因此,物联网中应用信息通信技术,能够为物联网提供更加可靠的管理维护平台,保证物联网运行的安全性、可靠性和稳定性,提升物联网用户的接受度和满意度。

2.2 应用措施

最近几年,伴随着科学技术的进步,信息通信技术在数据传输方面取得了重大突破,技术水平不断提高,但是这并不意味着信息通信技术就可以成为“通用技术”。从满足物联网实际需求,提升物联网利用效率的角度出发,在应用信息通信技术的过程中,应该从两者不同的需求着手,针对信息通信技术进行改进和创新。就目前而言,信息通信技术对于信息的传输一般集中在两个方面,一是数据,二是语音,其本身实际上并不具备感知信息以及通知终端物品的功能。不仅如此,信息通信技术的管理对象是用户管理、传输设备管理、传输过程管理以及业务对象管理,这些管理并不包括对终端物品,管理对象只能是人,因此无法信息通信技术并不能作为物联网的节点来使用。从物联网的角度分析,其本身的私有属性和个性化特征要求信息终端需要具备相应的传感功能,在这种情况下,可以在信息通信系统设计中增加传感器,利用传感器实现对于物品状态的感知和远程控制。另外,在物联网中,应该重视信息通信技术的功能开发,改变原本的管理模式,提升技术的科学性和有效性,以更好的满足物联网用户的各种需求。

2.3 发展展望

就目前来看,物联网与信息通信技术的融合在普及上存在一定的困难,主要是缺乏统一的标准和市场规范,缺少可以吸引大众的业务,影响了通信技术的发展规模。因此,想要推动物联网和信息通信技术的长远发展,就必须研发更具吸引力的业务和产品,推动两者的完美融合。

3 结语

总而言之,结合物联网的概念和特点,对照信息通信技术的特点,可以发现,信息通信技术与物联网之间存在着非常密切的联系,将信息通信技术应用都物联网中,有着良好的可行性。不过,物联网与信息通信技术对于控制有着不同的要求,对于终端用户也有着不同的定位,在这种情况下,想要在物联网中充分发挥信息通信技术的作用,需要做出适当的改进,推动两者的共同发展。

参考文献

[1]曹永红.信息通信技术在物联网中的应用探索[J].产业与科技论坛,2016,15(18):68-69.

[2]边巴.信息通信技术在物联网中的应用探微[J].中国新技术新产品,2016(08):40-41.

[3]王梁钱.信息通信技术在物联网中应用探析[J].电子测试,2016(23):103,113.