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物联网应用技术入门8篇

时间:2023-11-01 10:05:15

物联网应用技术入门

物联网应用技术入门篇1

0 引 言

自上世纪90年代初开始提出物联网的概念到现在,经过近30年的发展,目前已经形成了一种百花齐放,百家争鸣的格局。从1990刚开始的施乐自动可乐售卖机,1991年美国麻省理工学院(MIT)的Kevin Ash-ton教授首次提出物联网的概念,再到1995年比尔盖茨的《未来之路》中物联网技术引起重视;2004年日本提出u-Japan计划,2005在突尼斯举行的信息社会世界峰会上,国际电信联盟了《ITU互联网报告2005:物联网》,引用了“物联网”的概念,2006年韩国确立了u-Korea计划,2009年IBM提出智慧地球计划;再到2009年,温家宝提出了“感知中国”,中国十二五规划期间把物联网的发展作为国家主要的技术发展战略。山西作为资源大省,为了加快发展转型,也加大了在物联网方面的投入力度,同时高校也开始开设物联网应用技术专业,但是由于物联网专业处于发展初期,没有形成规模,因此专业教学还处于摸索阶段,山西轻工职业技术学院(以下简称轻校)是山西开设物联网专业较早的一所院校,经过几届学生的培养和几个版本人才培养方案的修订,形成了一套比较切实可行的人才培养方案。

1 物联网专业的专业特点分析

由于物联网专业的综合性,本专业既需要机电类专业的知识,也需要计算机方面的专业知识,同时还需要工程设计方面的知识。虽然物联网现在已经形成一个专业,但是物联网并不能独立应用,它的应用渗透到各行各业中,单独的物联网并没有任何价值,必须将物联网与相应的应用背景相结合才有价值。例如物联网技术与农业的结合形成智慧农业物联网应用,与交通指挥系统结合形成物联网智慧交通指挥系统,与物流系统结合形成物联网智能仓储物流系统,与校园管理平台的融合形成物联网智慧校园管理系统等。根据各行业应用的不同,抽象出各行业应用中共同的技术基础形成本校物联网应用技术专业的人才培养方案。

2 教学内容分析

分析物联网的应用,在每一个具体的应用系统中,都分成了四部分内容,分别为大数据和云计算技术,上位机数据库和服务器技术,下位机无线传感网络的搭建和节点数据采集技术以及移动互联技术。由于大数据和云计算技术有设置专门的专业进行讲解,因此该专业方案不涉及大数据和云计算技术,只涉及上位机、下位机和移动互联技术三方面内容。

2.1 公共基础专业的课程设置

由于物联网技术属于网络技术的一种,在网络技术中,必须要涉及到编程技术。在编程技术方面,C语言是一门专业必修课,因此,《C语言技术》在本专业的课程学习中占有非常重要的地位,必须作为其它专业课程的先修课程来学习。同时,在物联网应用技术专业中,还要涉及机电控制及嵌入式的应用。因此《电工电机技术》和《电路制图技术》也是本专业的专业基础课程。

2.2 上位机的教学内容分析

在物联网应用技术中,人机控制界面设计的好坏直接关系到该系统设计的成功与否,人机界面是系统与管理员或者操作员直接交互的界面,若该界面设计良好,可以极大地方便管理员对整个系统的管理和对整个系统信息及状态的获取,反之则会使整个系统的性能大打折扣。人机界面的设计一般包括两种方式:

(1)C/S模式,客户端、服务器模式。该模式下需要设计服务器端程序和专门的客户端程序,一般在封闭的局域网内使用,开发软件有微软的VS系列软件,该软件集成了微软推出的一系列开发工具,包括C#技术、C++技术、VB技术、ASP技术及.net技术等内容。还有一种是delhpi开发软件,本软件也是一款功能强大的程序开发软件。他们共同的缺点就是付费使用,因此开发成本较高。

(2)B/S模式,浏览器、服务器模式。该模式一般用于开放网络,也可用于封闭网络。该模式下的客户端是基于浏览器的网页浏览模式,在该模式下,数据以网页的方式发送到用户或者管理员电脑上,这是现在比较流行的一种网络应用程序的开发方式。主要使用的技术有.net技术和J2EE两种方式,相对于.net,J2EE使用免费的Java语言作为开发语言,而且开发平台也可使用免费的开发平台,因此整个开发过程投入小,对于教学和以后的工作应用来说都是一种不错的开发工具方案。因此我们主要使用Java作为开发工具对上位机进行开发。后台数据库选择Oracle,当然也可以选择其他相互兼容的数据库。网络层面我们主要讲授《通信技术》和《路由交换技术》两门课程以完成网络方面知识的学习。

2.3 下位机教学内容分析

下位机方面,由于物联网应用技术专业中的突出特点就是万物互联,要实现物与物的相互连通,离不开嵌入式的开发,同时还需要借助无线传感网络技术。因此,我们在下位机课程设置上安排了《单片机原理及应用》、《无线传感网络》、《传感器技术与应用》、《RFID技术》、《嵌入式开发与应用》五门课程。

2.4 移动互联技术教学内容分析

移动互联方面课程的设置主要考虑到现在智能手机的普及,人们获取信息的方式中最常用的工具就是手机,因此我们加入了移动互联方面的课程。智能手机系统的应用领域主要由Android,iOS和WP三种系统组成,其中Android用户数量最多,而且学生手中90%以上都使用了Android操作系统的手机,同时,上位机开发过程选择了Java开发平台,而Android的开发平台和Java平台是完全通用的,且Android的开发语言正好是Java语言,这样有助于学生学习的系统性。同时又因为Android的内核和《嵌入式开发与应用》课程需要有Linux基础知识,同时引入云计算的一些基本工具,因此开设了《Linux操作系统》课程。

2.5 基本技能课程内容分析

在物联网应用中,因为要设计底层的应用,同时涉及到网络层知识,因此具备一些基本的工程施工知识是非常有必要的,因而在整个学习环节中安排了《网络共和布线》和《网络工程制图》两门课程,让学生掌握工程设计和施工的基本技能。

2.6 综合应用案例教学内容分析

以上课程的学习都是物联网应用中的点,为了能提高学生对所学知识的综合应用能力,我们在本专业的最后一学年安排了三门综合应用类的课程《网站项目开发》,使用B/S模式完成上位机客户端和服务器的设计。《物联网综合应用与开发》注重下位机整个系统的设计与开发。《Android系统应用与开发》可帮助教师完成移动互联的教学目标。整个培养方案如图1所示。

物联网应用技术入门篇2

关键词:物联网;技术;应用

中图分类号:TP391

计算机技术和互联网技术的发展迅速,已经深入到人们的工作、学习和生活之中。近年来,互联网的发展尤为突出。在互联网技术的基础上,结合电子技术,产生了一种新型网络,即物联网。物联网的概念出现,随着技术的不断成熟,得到各个国家和大型企业和重视,在各个领域大力发展物联网。

1 物联网的概念综述

1.1 物联网的发展。物联网的雏形可以最早追溯到上世纪90年代初,当时施乐公司生产的网络可乐贩售机,已经有了物联网的概念。接着,在1991年,美国的麻省理工学院的Kevin Ash-ton教授首次提出了有关物联网的概念。到90年代末,美国麻省理工学院建立了“自动识别中心(Auto-ID)”,专家们提出了“万物皆可通过网络互联”的概念,描述了物联网的一些基本含义。在物联网的启蒙时代,物联网是依托射频识别(RFID)技术的物流网络。随着计算机技术、网络技术和电子技术的发展,现在的物联网的内涵和应用已经远远超出当初的设想。

1.2 物联网的概念。所谓物联网,并没有一个统一、确定的定义,但有大致差不多的概念,即通过RFID技术(射频识别)、红外感应技术、全球定位系统技术、无线传输技术等信息传感设备,根据相关协议,能够将物体与互联网连接起来,进行通信和信息交换,以实现智能化识别、定位、监控及管理的网络。其实,物联网也可以说,就是“物物相连的互联网”。

1.3 我国物联网的发展现状。我国的计算机网络建设滞后于世界,但通过这几十年的迅速发展,我国的互联网技术已经赶上世界的水平。作为物联网的基础,有了互联网的发展,我国的物联网发展和世界是处于同一起跑线,甚至还可以说我们的研发水平处于世界的前列。物联网核心技术之一是传感技术,我国早在上世纪末就已经开始了研发;同时,我国还是传感网领域的标准制定国之一,拥有大量专利。通过十多年的研究发展,特别是高校和企业的联合研究。例如,我国物联网的高校研究中心,北京邮电大学和南京邮电大学,和政府及一些企业签署合作协议,专门研发物联网涉及的自动控制、无线传输、网络通信等关键技术,我国已经实现了物联网的完整产业链。

1.4 物联网的认识误区。物联网的发展方兴未艾,是如今网络技术的大热门。但是,人们对于物联网的理解也存在一些误区。其一,把传感网或RFID网等同于物联网。传感技术或RFID技术只是物联网整个技术集群中的个体,仅仅是处于物联网前端的信息采集技术之一。同样,视频识别、红外线、激光、扫描等技术,都能够实现信息采集技术。所以说,传感网或者RFID网只是物联网的一种应用。其二,有人认为物联网就是下一代互联网,是互联网的无限延伸。其实,物联网号称物物相联,但并不是任何物品都能相联,没必要,也不可能做到所有的物物相联。同时,互联网是一个很广泛的概念,是一个全球共享平台。而物联网中有很多应用都是局限于局域网,例如智能小区;或是一些专业网,例如智能电网等。其三,有人认为物物相连不可能,技术实现难度太大,物联网只是一个概念上的炒作。物联网的概念虽然提出的时间并不久,但是物联网确实中真实存在的,物联网涉及的技术很多,有些技术难度确实也大,但随着网络技术的发展和科技的发展,物联网的实现早已成为可能,并且已经在运用当中,例如智能家居等物联网的经典运用案例。

2 物联网的技术分析

物联网涉及的技术因素很多,囊括了广泛的内容,例如传感技术、红外技术、RFID技术、网络技术、无线传输技术等等,下面分析一下几个关键技术。

2.1 传感器技术。这是物联网中最为关键的技术之一。因为,物物相连,很多物品这间传递的是模拟信号,而计算机处理的是数字信号,因此,要想能够处理模拟信号,就要用到传感技术进行信号的收集和转换。传感器技术也是位于实现物联网中通信的前置条件。

2.2 RFID(射频识别)技术。RFID技术融合了无线传输、射频技术、嵌入式技术等为一体。在物联网发展的早期阶段,曾经是物联网的主要技术,曾有人就将RFID网等同于物联网。随着物联网的发展,物联网的内涵和应用越来越广泛,RFID技术成为物联网实现的基础条件之一。

2.3 IPv6地址。网络知识告诉我们,处于任何网络中的节点可终端若要可标识,就要拥有自己独立的地址,这个地址就是IP地址。要实现物物相连的功能,那么物联网中的物品数目众多,用以前的IPv4地址方式是不法进行完整表示的。所以,物联网的地址表示方式采用IPv6方式。IPv6方式理论上拥有的IP地址能够满足物联网中物品的标识。

2.4 嵌入式系统技术。嵌入式系统技术是一种比较复杂的技术应用,它是传感技术、计算机技术、电子技术等多种技术的综合应用。嵌入式系统技术的应用产品随处有见,例如MP4,平板电脑、天气预报系统等。

3 物联网的应用趋势

物联网从概念提出到技术实现仅仅十多年的时间,但是物联网已经在很多领域应用。

3.1 物联网的应用模式。在物联网的应用中,大致可以归纳为对象的智能标签、环境监控和对象跟踪、对象的智能控制三种模式。

对象的智能标签是指运用特殊的技术(例如二维码、RFID等)来标识特定的对象。例如,已经在我们的生活中出现的智能卡、二维码扫描、手机电子扫描等技术。环境监控和对象跟踪指的是利用传感器和监控器实现的对特定的信息采集和监控,其中典型案例就是GPS的应用、交通智能监控等。对象的智能控制指的是根据传感器的信息数据的获取,经过网络传输和计算机的分析,达到对特定的控制,例如现在我们在公路上经常看到交通管理部门用来测算交通流量的交通智能监控等。

3.2 物联网应用的个案分析。物联网并不是看不见摸不着的,而是已在我们的现实生活中真实存在的技术。在生活中的一些领域,物联网给我们带来了新的生活方式。例如智能门禁系统和智能家居。

智能门禁系统改变了我们的对门禁的传统认识,解决了以往门禁带给人们的一些困扰。门禁系统由门磁、读卡器、控制器、电锁、电源、无线传输部件、网络处理部件等模块构组成。智能门禁系统能够实现网络上查看锁门情况,网上开锁、网上智能锁门等功能,解决了老人和儿童对门禁的困难。

智能家居系统包括智能窗帘、智能灯光控制、智能防盗、智能火警报警、智能电视、智能冰箱等应用。这些智能物体都能实现无线连接,在网络监控和管理操作。我们可以在任何能够上网的地方对智能家居做出控制。智能家居在我国的发展势头良好,部分家庭和企业已经进行了尝试,体会了物联网科技给生活带来的便利。

3.3 物联网的应用趋势。随着网络技术进一步的发展,特别是云计算机技术的发展和实现,物联网的发展也会趋于完善。在智能家居、智能消防、智能交通监控、工业监测、智能小区管理、智能安防、智能食品监测等方面大力发展。

4 结束语

我们国家在物联网方面发展处于世界前沿,得益于政府、企业和高校的联合研究和应用研究开发,产品研发涉及了传感器、无线传输、计算机网络、云计算机的各个应用领域。物联网的发展起点高,在综合利用计算机技术、网络技术、电子技术的基础上,结合新一代互联网技术,应用手机、平板等设备终端,应用数据中心,物联网必然会发展成和我们生活、工作息息相关的专业网络。

参考文献:

[1]刘晓亮.基于IPv6的物联网应用研究[J].科技资讯,2011,31.

[2]刘强,崔莉,陈海明.物联网关键技术与应用[J].计算机科学,2010,6.

[3]燕妮.浅论物联网技术的应用研究[J].科技信息,2013,19.

[4]孙传宁,张雪.物联网概念及关键技术综述[J].福建电脑,2010,12.

物联网应用技术入门篇3

关键词 物联网 课程体系 职业岗位

为了构建合理的高职物联网应用技术专业课程体系,培养服务地区经济的高技能物联网人才,课题组成员通过深入企业调研,对物联网应用人才目标岗位进行分析,明确了高职物联网应用技术专业人才培养目标,与企业技术人员共同开发突出综合职业能力的课程体系,并形成了该研究论文。

一、 物联网产业现状分析

物联网是在计算机互联网的基础上,利用 RFID、无线数据通信等技术,构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”。 2012年工信部公布的《物联网“十二五”发展规划》,明确了“十二五”时期是我国物联网由起步发展进入规模发展的阶段,物联网的发展将提升传统产业的经济附加值,促进经济发展方式转变和产业结构调整,并将显著提升人们的生活质量和水平。物联网相关技术已经广泛应用于二十多个领域,在未来3年内中国物联网产业将在智能电网、智能家居、数字城市、智能医疗、车用传感器等领域率先普及,预计将实现3万亿的总产值。

二、高职物联网人才职业岗位分析

课题组成员深入吉林中软吉大信息技术有限公司、青岛感知教育科技公司等单位进行专业及人才需求调研,明确了高职物联网人才的职业岗位能力: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,能从事物联网应用技术及物联网系统管理工作的高技术应用型专门人才。面向的职业岗位主要有:物联网产品销售员、咨询员、物联网产品售前/售后工程师、物联网设备调试员、物联网系统集成工、物联网系统安全测试员、物联网系统安全维护工程师、物联网系统开发助理工程师等岗位,由低到高分为三个工作层面,如图1所示。

三、高职物联网人才培养目标

根据专业调研,明确了高职物联网应用技术专业人才培养目标为:培养拥护党的基本路线,适应物联网应用行业生产、管理、服务一线需要的,德、智、体、美等方面全面发展的高等技术应用性专门人才;在具有必备的基础理论知识和专门知识的基础上,重点掌握从事本专业领域无线通信网络、无线传感网络系统的组建、调试、维修与维护;简单物联网系统的应用、调试、维护、检测与运营服务;物联网设备销售及技术支持的基本能力和基本技能,具有良好职业道德和敬业精神。

四、高职物联网专业课程体系建设

根据人才培养目标,与企业技术人员共同开发了由公共基础课、职业素质课、专业基础课、专业核心课和专业拓展课五部分组成的课程体系,突出了综合职业能力,具体见表1所示。

专业基础课 计算机及网络系统运行与维护 使学生掌握物联网技术专业的基础理论知识,为掌握分析问题、解决问题的基本理论与基本方法打好基础。

参考文献:

物联网应用技术入门篇4

关键词:物联网;高职院校;学生管理;应用

随着我国教育水平不断提高,高职院校的办学规模也在日益扩增。虽然学校的学习条件和基础设施越来越完备,但学生与学生之间、学生与学校之间的关系愈显复杂。因此,如何提高高职院校学生管理工作水平,成为当前高职教育工作者共同面临的难题。物联网技术作为互联网技术发展的最新成果,为我们解决学生管理难题提供了新的思路。目前,国内一些高职院校已经开始尝试在学生管理领域应用物联网技术,打造了“校园一卡通”、“智能图书馆”等物联网技术应用雏形,并收获了良好的成果。

1.物联网技术概述

目前物联网的公认定义还未形成,通常我们认为物联网是通过特定的协议,依托RFID射频识别技术、GPS定位技术等信息传感输入设备,将物品与互联网连接所形成的的网络。在物联网中我们可以实现物品和网络间的信息传输,从而通过网络对物品的位置、情况进行识别和跟踪,进而实现对物品、或者持有物品的人员的精确管理。物联网技术的核心是射频识别技术、传感技术和大数据云计算技术。射频识别技术利用一个微型电子标签记录物品的信息,电子天线可以通过接触式或非接触式的方式读取物品上的电子芯片,从而获取物品的相关信息。射频识别技术在我们的生活中得到了广泛应用,例如第二代居民身份证、ETC高速公路收费系统、动物身份识别标签、门禁考勤系统、物流管理等等。传感器技术是物联网除射频识别技术外另一个重要的信息输入来源。传感器是一种用来将光、声、压力等非电信号转换为电信号的装置,它是构成无线传感网络的最基础单元。通过传感器我们能在物联网中顺利实现人与物、物与物之间的信息传递。大数据云计算技术则是物联网运行的基础,通过这一技术我们可以充分发挥互联网动态化、虚拟化的优势,大大提高物联网的数据计算能力。同时,云计算技术还为物联网提供了安全稳定、易于分享的数据存储空间,减轻了用户的设备压力,便于用户分享信息。这些成熟的技术为高职院校搭设学生管理物联网提供了有力的技术保障。

2.学生管理工作物联网技术应用创新

2.1指纹识别门禁系统

目前,大多数高职院校的大门、图书馆、宿舍楼等位置还采取原始的人工管理模式。由于高职院校学生数量庞大,且部分高职院校校园具有一定开放性,人工管理模式具有人力消耗大、身份识别困难等弊端。有些高职院校在部分场所采用刷卡进出的门禁系统,学生持有存储着个人信息的电子标签(卡),通过射频识别的方式验证身份信息。刷卡式门禁可以有效降低人力消耗,识别准确度大大提高。但刷卡式门禁系统也有弊端,一是学生容易丢失电子标签,二是电子标签存在伪造风险。因此我们可以利用大数据云计算技术,设计出更安全、更易用的指纹识别门禁系统。指纹识别采取的是基于图像识别技术的传感技术,学生只要将手指放在传感器上,传感器就可以自动采集指纹图像,传输到云端的数据库进行比对。随后服务器根据比对信息结果查找学生身份信息,再将相关信息反馈给门禁的逻辑控制器,完成身份识别过程。这一过程速度不逊于刷卡识别速度,但安全性和易用性大大提高。学校还可以将指纹信息直接接入公安部门的指纹库,避免了学生指纹信息采集的繁琐过程,若比对结果是在案罪犯还能起到最短时间报案的作用。同时,云端服务器上还可以保留来访人员的记录,如有必要管理者可以在服务器上轻松调阅相关信息。这一技术还具有更广泛的应用空间,例如服务器可在识别过程中根据预设的算法判断学生是否晚归,根据一段时间内通过识别的人员和预设名单比对判断哪些学生缺勤。相关敏感信息还可以自动汇总并报送到管理部门。2.2学生活动物资管理当前我们的高职院校鼓励学生组织自主开展多样的学生活动,从而培养学生团队配合、自我管理的能力,使学生在互动中获得更大的成就感和认同感。因此学校会给予学生组织物资方面的大力支持,例如音箱、灯具、摄像器材、演出服装等等。但在学生活动开展过程中,经常会出现多头管理、多人经手的现象,活动物资在使用过后可能会出现损坏、丢失、数目对不上等问题。因此我们可以为每个重要物资贴上电子标签,为展板、衣物、横幅等数目较多的物资打上条形码或二维码。学生借出和归还时,我们可以通过“扫一扫”的方式记录物品的出入库情况,方便学校清点资产、维护保养物资以及下一次物资借出。在此基础上,我们还可以通过专门的APP开放部分权限给学生使用,当学生之间交接物资时,也可以通过“扫一扫”的方式完成交接,这样一来校方和活动组织者都能及时掌握物资的去向。2.3智慧校园平台建设在学生管理工作中,我们不仅要严格执行各项规定,还要在规定范围内为学生提供各种方便,这样才能打造融洽的师生氛围。我们可以利用物联网技术,在“校园一卡通”构架的基础上,打造更高级的智慧校园平台。在智慧校园平台上,一方面我们不在受限于“校园卡”,我们可以通过密码识别、指纹识别、人脸识别、虹膜识别等多种更方便的技术完成身份识别;另一方面数据更加集中,各个功能共用云数据库中的信息,学生可以只通过一次身份识别就在平台上使用选课、申请活动教室、借阅图书、接用活动物资、缴纳费用等多种物联网相关功能。

3.结论

通过上文的研究我们不难发现,物联网技术在高职院校学生管理工作中有着广阔的应用前景。通过物联网技术,可以将各类物品纳入到学生管理工作系统中来,实现学生管理工作的精细化和智能化,使高职院校学生管理能力显著提升。上文中提出的指纹识别门禁系统,学生活动物资管理系统和智慧校园平台是基于当前我国高职院校学生管理工作需要以及现有的校园一卡通系统基础上发展而来的创新性设想,具有较强的可操作性。

作者:袁玮 单位:宜春职业技术学院信息工程学院

参考文献:

[1]艾浩军,单志广,张定安,等.物联网技术与发展[M].北京:人民邮电出版社,2011:11.

物联网应用技术入门篇5

关键词:物联网;射频识别;云计算

1物联网产生背景

物联网(the Internet of Things)的出现是计算机科学技术的新挑战。物联网通信无所不在,所有的物体,从洗衣机到冰箱、从房屋到汽车都可以通过物联网进行信息交换。物联网技术融入了射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术、传感器技术、纳米技术、智能技术与嵌入技术。物联网技术将是改变人们生活和工作方式的重要技术。

在日常用品上嵌入一种短距离的移动收发器,在任何时空,人与人之间的沟通连接扩展到人与物、物与物之间的沟通连接,这使人类在信息与通信世界中将获得一个新的沟通维度。具体地说,就是把感应器嵌入和装备到各种物体中,并且连接形成物联网。总结近年来计算机科学技术的变革,得出15年周期定律,即计算模式每隔15年发生一次变革。1965年前后出现大型计算机,1980年前后出现个人计算机,而1995年前后出现互联网。目前,物联网掀起了又一次科技革命。

2物联网概念与原理

顾名思义,物联网就是物物相连的互联网,一个覆盖世界上万事万物的互联网。物联网是通过射频识别、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,把任何物品通过互联网连接起来,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。物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间进行信息交换和通讯。

物联网主要包括三个层次,第一个层次是传感器网络,也就是目前所说的包括RFID、条形码、传感器等设备在内的传感网,主要用于信息的识别和采集;第二个层次是信息传输网络,主要用于远距离无缝传输来自传感网所采集的巨量数据信息;第三个层次是信息应用网络,该网络主要通过数据处理及解决方案来提供人们所需要的信息服务。

预计物联网产业要比互联网大30多倍。物联网产业链可以分为标识、感知、处理和信息传送四个环节,每个环节的关键技术分别为RFID、传感器、智能芯片和电信运营商的无线传输网络。

物联网中重要的技术是射频识别技术,是20世纪90年代出现的一种先进的非接触自动识别技术。以简单RFID系统为基础,结合已有的网络技术、数据库技术、中间件技术等,构筑一个由大量联网的阅读器和无数移动的标签组成的、比Internet更为庞大的物联网。在物联网中,RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息,通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统,实现物品的识别,进而通过计算机网络实现信息交换和共享,实现对物品的透明管理。

物联网将物理基础设施和IT基础设施的分离。利用物联网,将建筑物、电缆与芯片、宽带等整合为统一的基础设施。建立物联网需要有规模,才能使物品的智能发挥作用。必须保持物品在运动状态,甚至高速运动状态下都能随时实现对话。

3物联网应用

物联网将极大地改变目前的生活方式,发展前景广阔。物联网把生活拟人化了,万物成了人的同类。在这个物物相联的世界中,物品能够彼此进行交流,而无需人的干预。物联网利用射频自动识别技术,通过计算机互联网实现物品的自动识别和信息的互联与共享。

物联网用途广泛,遍及众多领域。物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中,具体地说,就是把感应器嵌入和装备到各种物体中,然后与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合,在这个整合的网络当中,存在能力超级强大的中心计算机群,能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制,在此基础上,人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,达到智能状态,提高资源利用率和生产力水平,改善人与自然间的关系。

例如医疗辅助系统,通过让患者身穿带有RFID和传感器的衣物,可以将患者的心跳速率等与健康有关的信息上传网络,医生获得这些信息后,通过各种先进医疗设备进行远程即时诊断,并安排护士帮助患者治疗。又例如在提醒系统中,利用物联网可以极大改善人们的生活质量和方式。在雨伞上加上一个小型装置,就可以知道是否下雨,如果下雨或即将下雨,则在用户出门时,自动提醒带伞出门。

4物联网的研究与发展

物联网理论上的研究已经展开,但是实际应用还局限于行业内部。物联网技术是一项综合性的技术,物联网研发的关键在于射频自动识别技术、传感器、嵌入式软件以及传输数据和计算等领域的研究[1]。

4.1物联网的研究

物联网要发展为国家下一代的新兴战略产业,关键在核心技术、标准和应用的研究,在传感器网络和物联网方面的研究基础上要尽快形成核心技术体系。

4.1.1构建物联网系统

一般来说,构建物联网系统的主要工作如下:

(1) 首先对物体属性进行标识,属性包括静态属性和动态属性,静态属性可以直接存储在标签中,动态属性由传感器实时探测;

(2) 需要识别设备,进而完成对物体属性的读取,并将信息转换为适合网络传输的数据格式;

(3) 将物体的信息通过网络传输到信息处理中心,处理中心可能是分布式的,也可能是集中式的,由处理中心完成物体通信的相关计算。

前两项为前端计算,后一项为后端计算。

4.1.2研究的主要问题

物联网技术是一门综合的技术,植根于计算机科学,充分体现了学科的力量, 需要研究与解决大量的问题。

(1) 政策和法规。物联网不仅与技术有关,还牵涉各个行业及多种力量的整合。这就要求制定出适合这个行业发展的政策和法规,保证行业的正常发展。因此,对于复杂的物联网,必须要有政策支持,必须要有专门的机构来研究和协调,物联网才能有真正意义的发展。

(2) 技术标准。正是因为非常好地解决了标准化问题,才促进了互联网发展,TCP/IP协议、路由器协议、终端的构架与网络操作系统等都促进了互联网的发展。物联网发展过程中,应尽快统一技术标准,形成一个管理机制,这是物联网必须要面对的问题。

(3) 管理平台。物联网的重点是网,而不是物。传感容易做到,但是感知到的信息,如果没有一个庞大的网络体系,不能进行管理和整合,那这个网络就没有意义。因此,建立一个庞大的、综合的业务管理平台,收集各种传感信息,进行分门别类的管理,进行有指向性的传输,这是一个重要的研究课题。

(4) 后端与云计算。互联网通过各种信息感应、探测、识别、定位、跟踪和检控等方法和设备向物理世界的延伸,这只是人类社会对物理世界实现感、知、控的环节,通常将这一环节称为物联网的前端,而将基于互联网的智能及对物理世界的反馈和控制称为物联网的后端。学术界和企业界注重前端,但对于后端应有针对性研究[2],云计算是大规模的分布式并行计算,是针对后端的重要技术。

(5) 安全体系。装入射频自动识别芯片的物品,可以被物品的拥有者利用物联网系统方便地进行管理。在感知、传输、应用过程中,要保证有价值的灵敏信息的安全性,需要强大的安全体系,这对于管理平台的提供者是非常复杂的难题。

(6) 大规模数据[3]。物联网的应用出现了大规模的数据,如果地球上的所有物体都被标识,他们的所有属性信息都转变为在物联网内流通,这对现有网络的数据管理预处理机制提出新的挑战。为应对这一挑战,须建立大规模数据中心和强大的物联网搜索引擎等。

(7) 应用开发。物联网的构建,必须有各个行业的参与,根据行业的特点,进行物联网研究和开发工作。物联网应用不能仅依靠运营商或物联网企业,因为运营商和技术企业都无法完全理解行业要求和行业的业务特点。

4.2物联网的发展

(1) 射频自动识别技术。2009年10月24日,中国的物联网“唐芯一号”芯片研制成功,“唐芯一号”芯片是一颗2.4G超低功耗射频可编程片上系统PSoC,可以满足各种条件下无线传感网、无线个域网、有源RFID等物联网应用的特殊需要,为我国的物联网产业的发展奠定了基础。无线网络是实现物联网必不可少的基础设施,安置在电子介质产生的数字信号可随时随地通过无处不在的无线网络传送出去。对物联网后端技术的研究和发展,可以实现数以亿计的各类物品的实时动态管理。

(2) 又一场科技革命。物联网使物品和服务功能都发生了质的飞跃,强大的功能将给使用者带来进一步的效率、便利和安全,由此形成新兴产业。

(3) 发展潜力巨大。物联网需要信息高速公路的建立,移动互联网的高速发展以及宽带的普及是物联网海量信息传输交互的基础。依靠网络技术,物联网

将生产要素和供应链进行深度重组,成为信息化带动工业化的现实载体。物联网产业链将创造巨大的产值,成为后3G时代最大的市场热点。

(4) 技术创新的产物。物联网是技术创新的产物,物联网的发展是以移动技术为代表的普适计算发展的结果。它带动的不仅仅是技术进步,而是通过应用创新进一步带动经济社会形态、创新形态的变革。开放创新、共同创新、大众创新、用户创新成为知识社会环境下的创新特征,以人为本的创新随着物联网技术的发展成为现实。

(5) 物联网发展阶段。预计物联网的发展将经历下述阶段,在2010年之前,RFID被广泛应用于物流、零售和制药领域;2010―2015 年,物体进入互联阶段;2015―2020年,物体进入半智能化阶段;2020年之后物体进入全智能化阶段。预测到2020年,世界上物物互联的业务与人与人之间通信的业务相比,将达到30∶1,因此,物联网被称为是下一个万亿级的通信业务。

(6) 物联网安全问题。在射频识别系统中,标签有可能预先被嵌入任何物品中,因此,如何确保标签物拥有者的个人隐私不受侵犯便成为射频识别技术乃至物联网推广的关键问题。

5结语

信息获取、传输和处理是信息领域的三大支柱。PC的发展支持了数据处理技术;互联网技术支持了信息传输;物联网的核心是感知,是信息的获取。物联网的迅猛发展及其蕴藏的智能信息服务空间预示着新的变革的到来。物联网带动的不仅仅是技术进步,而是通过应用创新进一步带动社会经济形态、创新形态的变革。物联网产业链将创造巨大的产值,成为后3G时代最大的市场热点。千里之行,始于足下,培养物联网领域的专门人才是社会发展的需要[4],我们要紧跟计算机科学发展的步伐,面向应用,研究物联网专业的培养目标和课程体系,致力于培养具有专业素质的物联网领域的专门人才。

参考文献:

[1] 甘志祥. 物联网发展中的初析[J]. 中国科技信息,2010(5):94-96.

[2] 韩燕波,赵卓峰,王桂岭,等. 物联网与云计算[J]. 中国计算机学会通讯,2010,6(2):58-62.

[3] 孔令和,伍民友. 信息产业新革命之争:物联网还是CPS?[J]. 中国计算机学会通讯,2010,6(4):8-12.

[4] 陈明. 计算机科学与技术专业应用型人才培养的研究[J]. 计算机教育,2009(16):55-60.

Emergence and Development of the Internet of Things

CHEN Ming, WANG Suo-zhu

(College of Information Engineering, Capital Normal University, Beijing 100048, China)

物联网应用技术入门篇6

【关键词】物联网 智慧旅游 应用

物联网是以互联网为基础,借助信息传感设备,通过信息交换与通信实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的网络体系。随着技术的不断成熟,物联网已经被广泛的运用于各种实践,这其中就包括旅游业的发展。因此,探讨物联网在智慧旅游发展中的运用具有重要的意义。

一、物联网在智慧旅游领域应用的可行性

(一)技术上具有可行性

首先,从当前的技术水平来看,当前,物联网领域无线射频识别技术、移动通信技术特别是无线通讯技术、传感器网络技术等技术已经不存在技术应用上的障碍,可以满足智慧旅游的基本需求。其次,从技术研发能力来看,随着我国研发人才的不断增多,国家、企业对研发重视程度的提升.特别是企业日渐承担起研发主体职责的基本现实使得物联网领域的研发实力不断增强.这将为下一代物联网技术创新提供有效的支撑。再次,从技术转化能力来看,在市场机制的作用下,物联网企业与旅游业会通过技术合作等方式来开展研发工作,从而会促进物联网技术的运用。

(二)经济上具有可行性

首先,从政府(包括政府部门及其管理的景区)经济实力来看,当前我国总体经济实力不断增强为物联网技术在智慧旅游领域的应用提供了基础,2011年,我国人均地区生产总值,人均财政总收入分别达到3.50,0.77万元,研究与实验发展经费支出占国内生产总值的比重达到1.83%。其次,从消费者的购买实力来看,2011年国内出游人数达到26.4亿人次,旅游收入19306亿元,这表明居民对旅游的消费能力不断增强,从而为促进物联网技术的运用提供了基础。

二、物联网在智慧旅游领域应用面临的主要挑战

(一)对物联网在智慧旅游中应用的认识还不清晰

首先,物联网在智慧旅游中的推广运用存在不足,智慧旅游作为一个新生事物,其本质内涵、发展趋势都还有待进一步明确,这就使得在智慧旅游建设中存在较大的风险.无论是政府部门还是企业在将物联网用于智慧旅游的投入上都可能存在不足。其次,游客对物联网的功能与使用方法存在认识上的差异,从我国的现实来看,大量的居民特别是年纪相对较大的居民对物联网相对不熟悉.对如何利用物联网指导旅游业存在认识上的不足.且当前缺乏这方面的指导书,从而使得大量的功能没有被有效的开发出来。

(二)物联网应用于智慧旅游的支撑体系尚不完善

将物联网应用于智慧旅游需要有完善的基础设施作为支撑,然而这方面当前还存在诸多不足。首先,从基础设施来看,虽然部分城市已经构建了或者正在构建无线网络、智能交通体系等智慧旅游的必要设施,但智慧旅游共建共享、智慧管理等系统的建设还处于起步阶段,难以全面的支持智慧旅游的发展。其次,物联网本身还存在一些技术有待突破.如物联网的关键技术空口技术――即如何进入网络的问题,我国尚未建立自己的标准,即使传感器技术,我国也落后于国外近10年,这都表明我国物联网的很多技术尚不成熟。

(三)物联网应用于智慧旅游的配套机制尚不完善

首先,产学研金政一体化机制尚未完全建立,从实际来看,我国物联网企业普遍缺乏资金供给,风险投资规模也很小,而政府在产业融资等环节也还存在缺位的问题,这就使得这种一体化机制落后于现实需求。其次,政府配套制度还不完善,政府对于行业发展规划以及标准建立等方面处于落后的状态,在激励社会资本进入这一领域、知识产权保护等方面也存在不足,从而出现配套制度不完善的问题。

三、促进物联网在智慧旅游领域应用的对策建议

促进物联网在智慧旅游领域的应用.可以从加快技术研发提升技术支撑能力,搭建平台促进物联网在智慧旅游领域应用,积极完善物联网在智慧旅游领域应用的保障体系等方面着手。

(一)加快技术研发提升技术支撑能力

首先,要积极组织关键共性技术攻关,有效解决技术难题。政府部门要加大投入,通过设立重点实验室、研究中心等方式,整合高校、企业等方面的研究力量.努力解决物联网应用于智慧旅游方面的识别等方面的技术难题。其次,要努力构建以企业为主体的技术创新体系,发挥企业在技术研发投入、技术成果应用等方面的主体作用,形成可持续的创新体系。再次,要积极引入、培养技术创新人才,要通过建立完善的人才引进、培养、使用机制,鼓励各类优秀人才进入物联网和智慧旅游两大领域,从而提升技术研发能力。

(二)搭建平台促进物联网在智慧旅游领域应用

首先,要搭建资源共建共享平台,要充分利用物联网领域的各项先进适用技术,将各种旅游资源有效的整合到统一的,能够互联互通的平台中,以便于资源的使用。其次,要搭建物联网应用于智慧旅游服务平台,除利用智慧旅游本身的智能性的基础上,还要充分利用人工服务与咨询等各种服务手段的优势,形成一个完整的服务体系。再次,要搭建产学研金政一体化合作平台,增强金融体系、政府部门服务于物联网、智慧旅游领域技术创新与技术应用的能力。此外,还要搭建内外合作平台,内部合作平台主要是智慧旅游框架下各旅游企业之间、企业与政府之间的合作,外部合作平台主要是智慧旅游框架下各主体与外部主体的合作.如物联网企业与国外物联网企业的合作等。

物联网应用技术入门篇7

关键词:物联网、智能化仓库、军事物流

智能化仓库是继人力型仓库、机械化仓库、信息化仓库(数字化仓库)之后的仓库发展的第四阶段,是未来较长一段时间内军队后方仓库发展的基本方向。智能化仓库的建设与物联网技术的应用密不可分,应同步推进,协同发展。根据国家和军队发展战略的总体要求和后方仓库的建设实际,本文对基于物联网的智能化仓库建设提出若干思考和建议。指导思想、发展目标和原则

物联网(The Intemet OfThjngs)是通过射频识别(RFlD)、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。物联网产业横跨电子信息制造业、智能装备制造业、软件和信息服务业三大产业,集计算机、通信、网络、智能计算、传感器、嵌入式系统、微电子等多个技术领域,已被中国列为国家战略性新兴产业。目前,我国已具备一定的物联网应用、技术和产业基础,并以建设物联网产业园区、智慧/智能城市建设和应用示范等为标志,形成了物联网发展热潮,取得了积极进展。但我军的物联网应用仍处于起步阶段,智能化仓库建设更是处于摸索状态,具有较大的发展空间和较好的发展前景。

(一)指导思想

按照“引领核心技术,建设智能化仓库;实施重大示范工程,打造智能化仓库示范”的思路,以促进后方仓库发展方式转变和管理模式调整为宗旨,坚持实用、规范、创新的发展理念,坚持“设施先行、创新驱动、以用兴库、重点突破、协同发展”的原则,确立应用牵引的智能化仓库发展模式,以物联网示范工程建设为核心、以全国建设现代后勤、现代军事物流体系建设和军事物流基地建设试点为契机,以智能化仓库创新体系、应用推广体系、标准研制与验证体系、公共技术服务体系和信息安全基础体系为保障,加快形成全面感知、可靠物流、智能处理的“智能化仓库”基本框架。

(二)发展目标

选择若干个后方仓库进行试点建设,力争用5年左右的时间,以构筑“智能化仓库”为目标,在“十二五”末建设成为现代物联网技术应用的重点示范仓库,在全军乃至全国处于领先地位。

(三)基本原则

1 统一规划、规范标准。尽快制定后方仓库物联网编码标准和数据共享交换等标准规范,统一设计基于物联网的智能化仓库总体建设方案。

2 试点示范、分步实施。针对后方仓库物联网应用需求最迫切的领域和区域,鼓励有条件的单位或部门开展物联网技术应用和智能化仓库建设试点示范,总结运行经验,逐步扩展应用的领域和区域。

3 需求导向、模式创新。以提高后方仓库核心保障能力为目标,认真探索物联网技术在后方仓库的具体应用模式,通过军队智能化仓库的建设,切实推动后方仓库保障手段和保障力生成模式的创新。

4 依托现有、充分整合。依托已经建设的后方仓库管理信息系统和信息化设备,充分整合、集成相关各种信息系统、信息技术、信息化设备,提高整体系统效率,避免重复建设。

5 业务协同、资源共享。通过物联网技术整合后方仓库内部各部门各单位的分散资源,实现各部门各单位之间的信息共享,理顺后方仓库物流业务流程,形成物联网技术条件下新的保障机制,逐步实现后方仓库内部各部门各单位之间的业务协同。重点示范工程

可重点考虑分期分批建设重点示范工程,在示范先行的基础上推动物联网技术应用的工程化。由点到面,通过物联网技术在后方仓库的应用示范,稳步推进我军智能化仓库的建设与发展。

(一)智能库区示范工程

选择某仓库为试点单位,综合运用网络技术、通信技术、红外传感技术、全球定位技术、遥感技术、地理信息系统、视频监控系统、自动报警系统、门禁系统、电子围栏技术、烟感探测技术、智能钥匙柜、巡更系统、宽带多媒体网络及虚拟仿真技术等技术,进行智能库区建设示范。

(二)智能化立体仓库示范工程

选择若干个自动化仓库进行智能化立体仓库建设示范,综合运用传感技术、智能控制技术、自动化技术、条码技术、RFID技术、指纹识别技术、温湿度控制系统、视频监控系统、自动报警系统、门禁系统、电子围栏技术、智能除湿技术、烟感探测技术、智能机器人、智能钥匙柜、巡更系统等技术,重点解决智能化出入库、智能化盘点、智能化包装、智能化维修、智能化配送等现实问题。

(三)智能配送示范工程

以某运输部队等为示范单位,综合运用智能交通工具、智能交通行车与停车诱导、仓库道路智能管理、交通事故预防和安全保障、道路基础设施管理与维护、集装箱智能调度、3S技术(地理信息系统GIS、全球定位系统GPS和遥感技术RS)、车辆监控管理和调度技术、军牌车辆的识别跟踪技术,研究物联网的技术选型、建设模式和基本框架,采用和制定相关配送信息标准,选择若干个重点单位开展“感知物流、智能配送”应用示范,实现敏捷化配送、可视化跟踪。

(四)智能安防示范工程

选择若干重点仓库开展“智能安防”试点,全面实施以物联网为基础的包括基础网络平台、数据仓库、仓库自动化系统、安全监测监控系统、地理信息系统与可视化平台、安全保障系统、仓库管理信息系统和基于周边环境、安防设备、安防人员互连的四维智能安防示范工程建设。可以周界防入侵系统为重点应用切入点,选择若干重要部门和重点区域建设周界防入侵系统示范项目。结合仓库安全的实际需求和物联网的技术优势,在周界防入侵、应急指挥和食品、特种设备、危险品等领域推进物联网示范应用,通过试点工程实现技术验证,并达到示范作用,推动形成仓库安防物联网的大规模应用体系。

(五)危化品智能监管示范工程

综合利用网络通信技术、RFID技术、跟踪定位技术及传感器组网等技术,对仓库危险化学品重大危险源的采购、储存、运输、包装、装卸搬运、维护保养、配送、使用等全过程进行自动识别、危险预警预报和实时安全监控,实现仓库危化品的动态化、一体化、智能化监督管理。

(六)智能应急管理示范工程

选择若干“智能应急管理”试点仓库,建设具备异常事件自动发现和智能预警预报功能的应急管理信息系统,实现对突发事件、事故灾难、重要场合、大型活动实时全程监控、联动指挥、事后评估等,加速建设突发公共

事件应急物联网平台体系。

(七)智能电网示范工程

建设对重要输变电设备和高空塔架进行状态监测的物联网设施,实现智能的设备生命周期管理和故障预警:建立基于通信网络的电力远程抄表平台,实现全电子化抄表、通知和缴费,提升基础设施精细管理和自动化运营能力。以建设智能变电站为切入点,开展感知电力应用示范,实现电网可靠、安全、经济、高效运行,建成覆盖全基地的智能电网物联网应用示范工程、建设1~3个智能电网示范仓库。

(八)智能家属区示范工程

综合运作红外传感、智能控制、RFID等技术,建设家属区安防系统以及基于通信网络的家庭环境监控等智能控制平台:实时收集水、电等资源使用信息,根据人员的活动情况自动调节空调、电灯和水源,实现节能目标。

应重点把握的几个问题

为实现基于物联网的智能化仓库发展目标,后方仓库应发挥优势,整合资源,加快技术、资金、人才资源的引进集聚,突出抓好平台、基地建设和示范应用工程。

(一)加强项目组织领导

建立智能化仓库建设与发展联席会议制度,由分管领导牵头,有关部门参加,完善协调机制,统筹协调政策、经费、人才等各方面资源,向基于物联网的智能化仓库建设项目重点倾斜,全面指导和推动智能化仓库发展,包括物联网示范项目建设推进和智能化仓库建设工作。建立重大项目的日常沟通协调机制,及时解决项目建设、应用推广中的问题。建立仓库与后勤学院军事物流工程实验室、物联网相关软硬件企业等单位的合作机制,争取国家和军队重大专项支持。

(二)注重专项规划引导

要紧密结合仓库实际,加强基于物联网的智能化仓库建设专项发展规划和实施方案的编制,加快认定、建设一批物联网技术应用示范项目,强化对智能化仓库发展的具体指导。对技术先进、优势明显、示范作用强的重大项目,及时纳入仓库重点项目规划和年度实施计划,确保有效实施。

(三)加大配套政策支持

研究制定经费、人才、设备采购等方面的政策措施,筹集资金,对物联网重大项目建设、示范应用推广、关键技术研发及人才培养和引进给予重点支持,经费安排时应优先购买智能化仓库建设的相关设备和软件。

(四)建立常态协作机制

构建“产学研用”四位一体的建设协作机制,有效整合资源,加快引进军内外科研院所,组织物联网设备制造企业、物联网软件开发企业、物联网集成服务企业及高校和研究、检测机构,突破基于物联网的智能化仓库建设关键技术。

(五)营造良好发展环境

加强政策引导,加大经费支持力度,把加快基于物联网的智能化仓库发展纳入仓库“十二五”发展规划。同时加强宣传,进一步加强物联网知识普及、物联网技术应用以及智能化仓库建设的专题讲座。

物联网应用技术入门篇8

关键词: 物联网工程 应用型本科院校 人才培养

1.引言

物联网是在计算机互联网的基础上,利用RFID无线通信、传感器与接口技术等把物品接入互联网的网络。1995年,比尔盖茨在未来之路中提出了物联网的雏形,2002年,麻省理工学院成立了Auto-ID Labs,联合世界著名大学共同研究了RFID的关键技术,2005年,国际电信联盟ITU正式提出了物联网的概念,2009年,国家在无锡成立了物联网的部级基地,2010年,工信部和发展改革委员会出台了一系列政策支持物联网的发展。2011年,工信部了物联网的十二五发展规划。在此背景下,无论是珠三角地区还是长三角地区,都出台了相应的政策支持物联网的发展。

随着新一代信息技术的发展,除了传统的互联网之外,移动互联网逐步与物联网融合,为地区实现产业转型升级战略提供了活力。与此相对应的是,随着物联网产业的逐步发展壮大,对物联网工程的应用型本科人才培养提出了新的要求。在人才培养方面,人才的应用能力培养能否适应服务经济转型和信息技术的融合与升级换代成为本科院校教学和实践能力培养的挑战。

2.人才培养目标

物联网工程是一门交叉学科,内容广泛,覆盖了电子、通信、计算机等多个学科,物联网专业人才培养体系的建设,需要多学科相互合作,合理配置教学资源,组建多学科复合型的师资团队,从产学研各个方面合作,共同制定物联网工程的人才培养目标。在制定人才培养目标方面,坚持从工程中来、到工程中去的原则,人才培养与企业密切配合。深圳市三木通信技术有限公司是一家以研发和销售新一代移动通信设备的企业,研发的项目是把新一代移动通信技术、RFID,物联网有机结合在一起。在硬件方面,传统的3G通信手机结合RFID通信技术从而构成移动互联网与物联网的有机结合。在软件方面,则有RFID中间件,信息的获取与编码,信号传输与接收等方面,在更高层次上,则需要云计算技术,并且保证数据安全性。企业的这些项目主要运用于RFID手机钱包和物流管理,为高校的人才培养提供了实践基础。

物联网工程人才培养目标要结合企业的用人标准,并与国内的产业结构相适应。因此,物联网专门技术人才的培养目标为:掌握物联网的基础知识,熟悉各类物联网专用的传感器,掌握无线和有限传感技术,熟悉电子技术,信息与网络通信技术和计算机技术。具备物联网的相关产品开发技术能力,具备构建物联网子网络与应用平台的开发维护能力和应用推广能力,具备物联网技术支持和云计算技术的维护能力,具备物联网平台运营能力。

3.物联网工程人才培养

物联网的技术体系结构可以分为感知层、网络层和应用层三大层次。其中,感知层的硬件可以分为各类传感器、RFID技术、条码和摄像头等动作执行部件,并且包括数据采集和执行器控制等功能,在通信方式上,可以采用红外、蓝牙、WiFi、Zigbee及其他无线通信方式等短距离无线通信。在网络层,采用PSTN、2G/3G移动网络、互联网、广电网络、专网等广域网通信方式。在应用层,主要采用云计算、数据挖掘、数据安全等数据分析处理技术;在具体应用上,可以应用在移动支付的手机钱包、智能物流管理、智能医疗、智能农业、智能家居、智能电网、工业监控、城市管理、环境监测等方面。

通过对物联网技术体系结构的分析,从这三个层次需要的核心能力是有所不同的。感知层偏重于硬件研发与设计,网络层偏重于通信技术,而应用层则偏重于应用和运营维护。从学科来说,物联网工程专业覆盖了电子科学与技术、通信工程、计算机工程等学科,专业学科多,知识面广,一方面反映了物联网工程这个专业是一个多学科交叉融合的专业,另一方面,反映培养人才面临门类太多的困难。通常情况下,由于科研基础的不同和研发投入与力量的不同,研究型大学偏重于解决物联网中的关键技术,应用型本科院校偏重于具体技术的研发和设计,高职类院校偏重于物联网应用和运营维护。

结合应用型本科院校的实际情况,在人才培养方面,理论教学和实践能力培养需要做到科学合理,突出口径宽和有侧重点的原则。专业基础课程教学方面,除了传统的包含电子技术基础、信号与系统等电类通识的课程之外,突出物联网基础、传感器与检测技术、RFID技术和嵌入系系统等课程,重点讲授物联网的硬件基础和软件基础,是物联网工程人才具备物联网感知层的设计开发和应用实践能力。在专业课程方面,主要开设物联网应用软件技术、短距离无线通信技术、计算机网络技术和现代通信网络技术等课程,重点培养物联网应用层的设计开发和应用实践能力。在选修课方面,主要开设嵌入式操作系统、移动终端开发、IPv6、数据安全、云计算技术等课程,并开设物联网项目工程管理等管理维护课程,拓宽知识面,培养物联网的应用管理能力。在实践能力培养方面,主要开设电子技术、嵌入式系统、RFID技术等与物联网相关的实训项目,突出学以致用的动手能力。在感性认识方面,开设RFID具体应用如HFRFID的门禁管理系统、UHFRFID的物流管理系统等课程实践项目,加强对RFID和物联网的感性认识。在校企结合方面,通过校企联盟,参与RFID手机钱包和3G移动物联网的物流园建设等项目,更加贴近工程实际项目,提高物联网工程人才能力培养的针对性。

通过以上课程设置与能力培养,应用型本科院校培养的人才既有开发设计能力,又有物联网工程应用能力,能够满足地区物联网基础发展的需要。

4.结语

物联网是一个新兴的产业,有着良好的市场前景,对人才的需求非常迫切。物联网本身是一个多学科交叉的产业,在人才培养方面,应用型本科院校需要结合实际情况,不可能做到面面俱到,应有所侧重,着重于有一定研究开发能力并有工程应用能力的人才培养。

参考文献:

[1]刘海涛.物联网技术应用[M].北京:机械工业出版社,2011.

[2]张荣.基于产业对接背景下的高职物联网专业开发与实践[J].中国职业技术教育,2013(10):53-54.

[3]余姜德,冷令.珠三角地区高职院校物联网专业人才培养实践探索与反思[J].2014(7):286-288.

[4]李可学.物联网应用专业建设对接新兴产业发展浅探[J].微型机与应用,2014(14):58-59.

[5]韩宝成.RFID在物流信息系统中的研究与应用[J].现代物流,2010,7:52-53.

[6]王风茂.高职院校物联网应用技术专业实训体系的构建与实施[J].青岛职业技术学院学报,2012,12,VOL25(6):49-52.

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