物联网技术与应用实践范文

导语:在物联网技术与应用实践的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。

Abstract:ThispaperanalyzesthecharacteristicsofInternetofthingstechnologytalenttraininginhighervocationalcolleges,tomodernlogisticsofhunanvocationalandtechnicalcollegeiotapplicationtechnologyprofessionalpersonneltraining,forexample,putforwardthedockingindustrycharacteristicsofhighervocationalIOTapplicationtechnologyprofessionaltalenttrainingideas,gothewayofindustrycharacteristics,cultivatecharacteristictalentsneededfortheindustry.

Keywords:logisticsindustrycharacteristics;highervocationalcolleges;internetofthings;talenttraining

1物联网产业发展特点

物联网产业体系基本齐全,部分领域已形成一定的市场规模,物联网产业的发展的特点主要体现出以下四个字:“熟”、“深”、“新”、“合”。

“熟”主要体现在政策环境越趋成熟。2010年,物联网产业正式列入我国五大新兴战略性产业之一,国家及各省市又陆续出台了针对涉及物联网产业发展的若干项扶持及政策,物联网产业发展越趋成熟的政策体系与环境,为产业各环节的发展做出了重要且必要的支持。

“深”主要体现在市场应用深化发展。在“应用示范激发市场需求,市场需求带动产业发展”的政策牵引下,物联网技术在智能交通、环境保护、地质灾害监测、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、个人健康等多个行业领域中的广泛得到了应用。

“新”主要体现在协同创新积极推进。物联网与云计算、大数据以及移动互联网等的应用创新及融合,使得物联网信息化应用进一步深化,同时,产业链各环节的协同创新也日益加深。

“合”主要体现在产业整合日益加剧。物联网产业加剧了各行业整合态势,加速资源整合、优势互补、合力集聚、形成突破,形成了整合发展新态势,加速了传统产业的转型升级。

2高职物联网专业建设现状

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“三层”体系结构,各高职院校皆是根据物联网产业“三层”体系结构培养对应专业人才,主要培养物联网应用技术人员和研发人员,目前高物联网专业的特点主要表现在:

1)物联网专业技能知识的“复杂性”

2)物联网专业培养需求的“多样性”

物联网融合了多种技术,由于多学科的交叉融合和影响,导致物联网专业应用需求的多样性,也使得新的技术创新成为可能。

3)物联网专业学生就业的“宽广性”

物联网的广阔前景引起了产业链上各行业的青睐,能够在智能交通、智能医疗、智能家居、智能物流、智能电力等行业的从事系统集成与物联网协议开发工作。

3高职物联网应用技术专业人才培养中存在问题

物联网属于典型的交叉学科,涉及到计算机、通信、控制、电子、信息安全等多个专业知识,所有的高职院物联网专业都是从计算机、通信或电子专业演变而来,因此,很多高职院校在物联网专业人才培养方面,存在以下问题:

1)专业建设“新瓶装老酒”。由于高职院的物联网专业从学院现有专业的演变而来,虽然是以物联网应用技术专业进行教学,可是教学还是老套路,如从计算机专业演变而的还是以软件开发为主,从电子专业演变而来还是以低层电子技术为主,不能系统性进行专业人才培养。

2)实训室建设“重复无创新”。很多高职院校的物联网实训室是将原有的传感器实验室和网络实验室进行拓展或者是单组合起来,要么物联网实验室都以实验箱为实验平台,实验内容以传感器、单片机、无线网络通信等为主,缺少物联网的综合应用开发环境,无法完成对接行业的具体“应用性”开发。

4对接物流行业特色高职物联网应用技术专业人才培养的实践与思考

高职物联网应用技术专业建设根据物联网技术及其应用的发展趋势,以“行业应用”为重点,以行业市场对人才的需求为依据,是专业建设的发展方向,下面以湖南现代物流职业技术学院物联网特色专业建设为例,分析该专业该如何对接行业特色,走特色发展品牌之路。

4.1学院物联网应用技术专业基本情况

4.2对接物流行业特色的专业职业能力培养

学院对接物流行业特色结合物联网专业技术体系,构建专业物流行业特色的职业能力培养体系。

1)对接物流行业特色的专业能力培养体系

物联网的体系结构可归纳为由三个层构成:感知层(物流信息采集层)、网络层(物流信息交换)和应用层(智能物流)三个层面。对接物流行业特色的高职物联网专业能力体系如图1所示。

在感知层,针对专业面向物流行业的具体特征,着重智能物流物联网感知基础应用能力;在网络层,着重培养智能物流物联网数据通信应用能力;在应用层,重点培养智能物流物联网技术开发应用能力。

2)对接物流行业特色的专业职业岗位培养体系

学院物联网专业对接物流行业特色划分为:智能物流营销策划类、智能物流运营管理类、智能物流技术类等岗位;主要培养为物联网企业及IT行业培养信息系统集成设计、物流自动化技术、物流信息系统开发、工程项目管理、售前技术支持、售后技术服务的特色专业人才,其对接专业职业岗位能力培养体系如表1。

在感知层智能物流物联网技术基础实训室,重点训练学生RFID感知技术、条码感知技术、情景感知技术、传感器技术以及无线网络组网技术等物联网基础信息感知与采集技能。

在网络层智能物流物联网仿真实训室,重点训练专业学生把感知层的采集的物理事件和数据和应用层物流行业应用系统相互连接,能通过WIFI、移动网络技术及Internet构成一个可以互通信息的系统的专业能力。

在应用层智能物流物联网技术开发实训室,对接智能仓储、智能运输及智慧供应链等物流业务中具体应用,通过具体项目实践,训练学生物联网应用集成及项目实践能力。

4.3对接物流行业特色的专业培养效果

在对接物流行业特色物联网专业建设的辐射下,学院的物联网应用技术专业建设取得了非常好的效果,具体如下:

1)共建工程研究中心,推进新技术研发

学院与国防科技大学联合成立“物联网感知技术与应用湖南工程研究中心”,共同研发湖南省“十三五”科技重大专项课题(超高频电子标签芯片研制与应用示范),积极开展新技术研究,为提升专业服务产业升级转型注入新的动力。

2)承担省级重点项目,打造专业品牌

承担了湖南省物联网应用技术学生技能抽查标准的开发及湖南省物联网应用技术生产实习实训基地建设单位,并2015年开始负责湖南省高职物联网应用技术竞赛、中职物联网应用与维护技术竞赛项目,逐步形成了专业的品牌的效应。

一、项目教学法的在课堂教学中的优势

实训教学的目标是提高学生的全面能力,使专业实训更接近社会需求,最终能实现学生的零距离上岗。为此,研究了一种更贴近实际应用的教学策略――项目教学法。在项目教学法的具体实践中,教师的作用不再是一部百科全书或一个供学生利用的资料库,而成为了一名向导和顾问,帮助学生在独立研究的道路上迅速前进,引导学生如何在实践中发现新知识,掌握新内容。学生作为学习的主体,通过独立完成项目把理论与实践有机地结合起来,不仅提高了理论水平和实操技能,而且又在教师有目的的引导下,培养了合作、解决问题等综合能力。同时,教师在观察学生、帮助学生的过程中,开阔了视野,提高了专业水平。可以说,项目教学法是师生共同完成项目,共同取得进步的教学方法。在技工院校、职业教育中,项目教学法有其独特的优势,应进一步总结提高,大力试用推广。

二、《物联网应用技术》课实施项目教学法的必要性

(1)物联网应用技术课程是一门实践性很强的专业课程,具有指令多、理论知识抽象、编程思想复杂,但实践性强等特点,学生在学习时常常感觉内容抽象,枯燥无味,不容易听懂。在教学过程中采用项目教学法,能够使学生在项目实践中掌握物联网应用技术课程的理论知识,提高物联网应用技术操作技能水平,做到学、做合一,理实一体,最终达到培养技能型人才的目标。

(2)激发学生的学习兴趣形成积极学习的态度。在教师精心创设的环境中,把学生带入学习的主题,学生的共同兴趣必然会相互促进形成积极向上的学习态度。而这些多个项目兴趣的累积同时也会逐渐在学生中形成良好的兴趣氛围和学习氛围。

(3)让学生养成自主学习的行为习惯。学生在项目里不断讨论、交流、自主探索,必然能够养成自主学习的行为习惯,这为陪养学生的学习能力提供了可靠的前提。诚然,学生能养成自主学习的行为习惯也是我们教学的一个目的所在,而实践证明项目教学确实能达到这一目的。

(4)有利于提升教师自身的教学能力。将项目教学法应用于《物联网应用技术》课程中,不仅仅对学生是一种考验,对教师也是一种挑战。高质量的教学效果要有高质量的师资作保障,在进行项目教学时,教师要了解和熟悉所选项目,并且要对可能出现的情况问题进行预测和分析,在项目进行过程中还要进行跟踪并对学生进行指导。这就要求教师具备深厚的专业功底和广博的知识,同时还要加强对相邻学科的学习。因此,运用项目教学法有利于优化教师自身的知识结构和提升自身教学能力。

三、项目教学法在《物联网应用技术》教学中的实施

(1)确定项目任务。在项目教学法中,教学的整个过程和内容都以项目为主线,项目确定后,整个教学过程也就确定了下来,所以项目的选择是关键。但是项目的选择要以教学内容为依据,它既要与书本知识紧密结合,又要能提供一定的想象空间,让学生既能运用已有知识,又可以发挥创造力。就《物联网应用技术实训》课程,由教师提出项目任务设想,然后与学生一起讨论,最终确定项目的目标和任务(详见下表)。

四、项目评价

五、实施项目教学法的反思

项目教学法突破了传统的教学模式,通过选取项目来创设情景,通过合作学习的方式开展学习,通过完成项目实现“意义建构”,通过解决现实问题促使学生学习知识与技能。这给学生足够的空间,允许学生形成自己的看法,按自己的方式去研究,同时又培养了良好的团队合作精神,充分体现以学生的全面发展为中心的教育思想。这种教学方法可以广泛应用到技能实训中,但在实施项目教学的过程中一定要重视以下几个问题。

关键词:物联网技术;现状;前景

物联网是一种应用于多种技术领域的新技术,通信技术是物联网技术的关键。对物联网技术的定位:物联网是基于互联网、EPC技术以及无线数据通信技术等构成的全球物品信息实时共享的实物互联网。基于万物互联趋势的发展,物联网技术在智能行业中的应用越来越广泛,物联网技术拥有的商业价值也越来越大,因此研究物联网技术的发展现状及发展趋势对促进我国互联网+战略具有重要的现实意义。

1物联网技术的发展现状

物联网技术是继计算机技术、互联网技术发展之后兴起的第三信息技术,物联网技术最早是由美国麻省理工学院Ashton教授于1999年提出的,经过几十年的发展,物联网技术已经在社会行业中得到广泛的应用,当前我国物流网技术发展呈现出以下特点:一是政府部门高度重视物联网技术。基于物联网技术巨大的商业价值,我国将物联网技术纳入新兴产业发展规划中,并且加大了对物联网技术的研发力度,实现了物联网技术在社会领域的应用;二是高校开设了物联网专业课程,例如我院就针对物联网应用技术专业建立了物联网实训室,其目的就是培养学生掌握物联网技术的实践能力,使其具备物联网组建、管理、维护、应用等能力;三是物联网技术不断创新。NB-IoT技术重大突破,技术标准快速确立,该技术有效解决了物联网技术此前无法进行长距离、大规模广泛部署的技术空白,提高了我国通信技术的发展与应用水平。

2物联网关键技术及发展瓶颈

3物联网技术应用前景展望

参考文献:

[1]赵静.低速率物联网蜂窝通信技术现状及发展趋势[J].移动通信,2016.7.

关键词:计算机物联网技术应用

一、计算机物联网技术的内容简介

从根本上来说,计算机物联网技术是一种基于计算机信息技术而构建形成的网络技术,它具有三个技术体系层次,分别是感知层、网络层以及应用层,其中网络层又可分为传输层和处理层首先是感知层,感知层包含的技术有IC卡与条形码、RFID、传感器、智能机械、识别码等,它主要负责的是信息资料的采集。其次是网络层,网络层既包括传输层中的技术卫星通信、互联网、固网、移动通讯网等,又包括处理层中包含的技术,即智能技术、GIS/GRS技术、云计算等,因此,网络层主要负责的是信息数据的传输工作第三层是应用层,该层包括交流平台、信息共享、数据存储等技术,它能有效实现物与物之间、人与物之间的识别和感知,是信息交换与通讯的重要平台。

二、计算机物联网技术在各个领域的实践应用

交通的管理必须注重其质量和效率,计算机物联网技术能实现交通管理部门的科学系统管理,有效推动交通的现代化运作和发展、物联网技术让交通信息传播和共享更加方便快捷,保证了交通的安全稳定运作,避免了各种交通事故的频繁发生。众所周知,我国的人口数量众多,城市交通运行压力大,往往要面对大密度的车流,在管理上存在很大的困难。交通部门通过充分计算机物联网技术能有效保证社会交通安全,实现交通的高效化、有序化的管理。例如在高速公路收费管理上,通过利用ETC技术,办理ETC的每一辆车每当通过收费站前的关口,系统会自动识别车辆的出入口信息,从而完成收费扣费的程序,大大降低了收费工作人员的任务量,提高了高速公路的收费工作效率和质量。

未来物流的发展势必朝着信息化的方向发展,在计算机物联网技术的辅助下,物流产业将变得更加的安全可靠,各项信息能在计算机网络平台实现快速传播、共享,物流企业能利用物联网技术保证内部物流管理的智能化和自动化,方便工作人员管理物流货物和查询,实现对物品的实时跟踪。物联网技术的应用管理按照人类大脑系统巧妙模仿人类的思维方式,从而实现技术的操作和运用,让物流控制和管理工作变得智能化和高效化,推动社会经济的快速发展。

3.计算机物联网在家庭生活中的应用

4.计算机物联网在电网方面的应用

三、计算机物联网技术的应用给社会带来的影响

结束语

计算机物联网技术的全面普及推广应用延伸发展至社会生活诸多领域均通过不同程度地系统化、有序化的形式促进社会进一步发展计算机物联网技术应用一方面能够有利于人们生活迈向高速智能化方向一方面能够促进社会向信息化、智能化方向进步。如此多维化、多角度的信息技术方法不断通过更为全面的方式进入社会经济急速发展的视野注力于现代技术进步为当代生活社会提供源源不断的发展动力。

参考文献

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[2]范波,刘利强.现阶段物联网技术及其发展问题初探[J].计算机光盘软件与应用,2014(24):49.

关键词:物联网;技术构成;关键技术

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

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

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

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伴随物联网技术的飞速发展,物联网整体安全问题逐步成为未来广泛应用、持续优化进程中一类不容忽视的重要问题。物联网发展至高级水平,其场景中各类实体均包含一定程度的感知、运算、分析以及执行功能。倘若该类感知设备普遍应用,便会对我国的基础建设、社会活动以及个人机密信息安全形成全新的影响威胁。为此做好信息工程安全监理尤为重要,只有科学应用物联网技术,构建信息安全交互模型、体系架构,方能激发物联网技术核心优势,确保安全应用实践,提升综合安全水平,并实现全面、持续发展。

1.物联网技术内涵

物联网技术在信息工程安全监理系统中发挥了重要的应用价值,为系统网络化的重要核心。该项技术借助网络平台,应用统一一致物品编码手段、射频识别处理技术以及无线通信手段,可对广阔范畴之中,甚至是全球范围中的各类单件产品进行追溯以及有效跟踪。应用物联网技术手段,可由工程项目的招标环节开始直至工程管理验收环节,对各类应用设施器具设置EPC标志,并应用无线射频手段,传输信息工程各个阶段的价值化咨询信息至网络系统中,进而令监理人员仅依据EPC标签,便可获取产品各阶段包含的信息,进而判定其生产加工直至成品的流程阶段中包含的潜在威胁以及不安全因素。由此可见借助射频识别技术,进行有用信息数据的全面采集分析与汇总,科学应用移动计算手段以及数据库系统设计便可有效对信息工程进行安全管控监理,并做好数据判断辨析,提升综合安全水平,强化实践工作效率。

2.信息工程安全监理科学创建物联网架构体系

信息工程安全监理主要负责信息化工程建设服务、运行升级与优化改造阶段中从事的信息安全有关监督管理活动。

3.物联网技术信息交互安全问题

伴随物联网技术应用服务范畴的持续拓宽,感知网络应对处理的信息呈现出更为多元化的态势,甚至涵盖政府管理、国防建设、军事服务以及金融市场等较多领域。

数据融合为物联网交互以及信息感知的核心手段,倘若其中节点被不良俘获,便较易导致融合节点无法分清正常信息以及恶意数据的问题。尤其对融合节点影响攻击,不仅会对下游节点信息形成不良破坏,还会对发送至汇聚节点信息形成负面影响。为此,物联网数据融合阶段中应全面考量信息安全应用问题。可创建良好的融合管理机制,通过随机抽样以及数据信息的互相验证,令用户位于节点遭遇捕获状况,仍旧可判定汇聚节点信息数据安全有效性。

基于节点隐私的暴露,会对检测管理目标整体安全性形成不良影响。为此应创建物联网有效安全保护以及信息存储管控机制。可应用定位协议,利用可信定位确保节点获取正确位置信息,预防不准确定位导致的负面影响,进而全面提升物联网交互以及感知信息综合安全水平,创建优质发展环境。

物联网技术的应用能够使经过互联的设备在无人操作的环境下进行工作,大大的提高了物流行业的工作效率。随着科学技术不断的进步,手机等移动设备也能够进行高速互联,通过云计算技术的帮助,物联网技术逐渐走向成熟。物联网在物流管理上的应用提高了物流行业的工作效率,提高物流管理工作的准确性,为物流行业的高度发展提供了广阔的关键。

二、物联网的基本概念

物联网技术是以计算机网络技术为基础发展未来的一种新型的通信技术。物联网指的是将无处不在的末端设备和设施,包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、数控系统、视频监控系统等和“外在使能”的智能化物件或者智能尘埃,例如携带无线终端的个人与车辆等,通过各种无线或者有线,使得长距离或者短距离实现互联互通的通讯网络,应用大集成,云计算等技术,在互联网的环境下,采用适当的安全保障机制,提供安全可靠,个性化的实时在线监控,定位追踪、报警联动、远程监控、在线升级等管理和服务功能,实现对各种事物的高效、节能、安全的“管、控、营”一体化。

三、物联网环境下我国物流的发展情况

(一)物流行业对物联网技术的应用

我国在上世纪末就已经开始了对物联网技术的研究,物联网技术在物流行业中的应用相对来说也比较成熟了,但是,由于我国对物联网技术的应用仍然处于研究阶段,所以,还存在许多需要改进的问题。目前我国物流行业对物联网技术的运用主要是利用物联网技术进行企业的基础信息化的建设和物流行业办公软件中,对物流行业最重要的业务流程以及业务技术规范中还没有应用到物联网技术。仍然停留在表层的应用上,物联网技术中最主要的辅助物流企业决策的基本功能还应用到物流的管理中去。还有一点明显的不足就是,对于一些微小型的物流企业还没有应用到物联网技术,还停留在传统管理的层面上。

(二)物流行业在物联网应用过程中存在的问题

物流行业在对物联网技术的应用中缺少一个技术上的标准,没有一套完整的管理体制。1、物流行业对物联网技术的应用仍然处于研究阶段,物联网主要的功能没有被使用,即物联网的辅助决策功能以及管理功能。2、使用物联网技术的企业没有向更深的层面去发掘互联网的功能,使得互联网的核心功能没有被开发出来。3、物流行业没有根据自身企业的特点度开发物联网技术的功能,循序渐进的使用方法使得物联网的功能单一化,物联网无法发挥其真正的功能。

四、物联网在物流管理上存在的问题

物联网技术和物流行业的构成都比较复杂的,因此,在物流企业中应用物联网技术进行企业管理也是具有一定的复杂性。因此,我国的物流行业在物联网技术的环境下进行多维度协同管理的过程中无可避免会遇到各种各样的问题。

(一)对物流信息进行融合管理

(二)物流行业的业务管理上存在一定的问题

在现行的物流行业的管理中,物联网环境下业务流程管理方面仍旧处于一个理论阶段,缺少实践经验。业务流程再造既是对组织结构和管理模式等的重新设计,还是一次重要的革命,旨在重新塑造符合时展潮流的经营理念和思维方式,对于如何保证物联网环境下物流业务管理,许多学者都开展了相应的研究课题,其中主要存在的问题有:1、业务流程再造过程中系统需求分析问题。2、物联网环境下业务流程需要建立一个合理的评价体制和正确的评价方法。

五、物联网环境下多维度协同物流管理的对策

(一)加大物联网环境下信息的融合与管理力度

在物联网环境下,应该全面的从数据信息的各种特点出发,对信息进行融合和管理,建立完善的存储系统,完善信息的检索和追踪。

(二)实现物联网环境下物流业务再造

设计合理的业务流程和业务目标,仔细分析系统所需问题,对业务过程中存在的瓶颈进行优化配置,建立合理的评价体系,选择正确的评价方式。

(三)在现有的基础上大力开发物联网技术的潜能

六、总结

关键词:物联网技术与应用教学目标知识体系内容安排教学方法

物联网(InternetofThings,IoT)概念最早于1999年由美国麻省理工学院提出,随着技术和应用的发展,物联网内涵不断扩展[1]。目前业界普遍认为:物联网是通信网和互联网的拓展应用和网络延伸,它利用感知技术与智能装置对物理世界进行感知识别,通过网络传输互联,进行计算、处理和知识挖掘,实现人与物、物与物信息交互和无缝链接,达到对物理世界实时控制、精确管理和科学决策的目的[2-5]。

1课程教学目标

2课程知识体系及内容安排

2.1知识体系

物联网的架构分为3个层次:感知层、网络层和应用层,如图1所示[1]。

感知层是物联网的“皮肤”和“五官”,用于识别物体、采集信息,是联系物理世界与虚拟信息世界的纽带。感知层中的自动感知设备包括:RFID标签与读写设备、传感器、GPS、智能家用电器、智能测控设备等;感知层中的人工生成信息设备包括:智能手机、智能机器人等。

网络层分为接入层、汇聚层与核心交换层。接入层通过各种接入技术连接最终的用户设备。汇聚层的功能为:汇接接入层的用户流量,进行数据分组传输的汇聚、转发与交换;根据接入层的用户流量,进行本地路由、过滤、流量均衡、优先级管理,以及安全控制、地址转换、流量整形等处理;根据处理结果把用户流量转发到核心交换层或在本地进行路由处理。核心交换层为物联网提供一个高速、安全与保证服务质量的数据传输环境。汇聚层与核心交换层的网络通信设备与通信线路构成了传输网。

应用层可以进一步分为管理服务层和行业应用层。管理服务层通过中间件软件实现了感知硬件与应用软件物理的隔离与逻辑的无缝连接,提供海量数据的高效、可靠地汇聚、整合与存储,通过数据挖掘、智能数据处理与智能决策计算,为行业应用层提供安全的网络管理与智能服务。行业应用层由多样化、规模化的行业应用系统构成,包括:智能电网、智能环保、智能交通、智能医疗等。

此外,涉及感知层、网络层与应用层的共性技术包括信息安全、网络管理、对象名字服务与服务质量保证等。

2.2内容安排

《物联网技g与应用》课程的内容安排[10-12]如图2所示,其中,各部分包含的主要内容有[1-6]以下几方面。

物联网概论:物联网发展的社会背景、技术背景;物联网的定义与主要技术特征;物联网体系结构;物联网关键技术与产业发展。

RFID技术:自动识别技术的发展背景、条形码简介、磁卡与IC卡的应用、RFID、RFID应用系统结构与组成、RFID标签编码标准。

传感器技术:传感器;智能传感器与无线传感器;无线传感器网络;无线传感器网络通信协议与标准。

嵌入式技术:智能设备的研究与发展;集成电路;嵌入式技术的研究与发展;RFID读写器与中间件软件设计;无线传感器网络节点设计;可穿戴计算研究及其在物联网中的应用;智能机器人研究及其在物联网中的应用。

移动通信技术:通信技术的发展;移动通信技术的研究与发展;3G技术与移动互联网应用的发展。

定位技术:位置信息与位置服务;物联网中的位置服务;定位系统;移动通信定位技术、基于无线局域网的定位技术、基于RFID的定位技术、无线传感器网络定位技术。

数据处理技术:物联网数据处理技术的基本概念;海量数据存储技术;物联网海量数据存储与云计算;物联网数据融合技术;物联网中的智能决策。

信息安全技术:物联网信息安全中的四个重要关系问题;物联网信息安全技术研究;RFID安全与隐私保护研究。

物联网的应用:智能电网;智能交通;智能医疗;智能物流。

3课程教学方法

自2014年春季学期《物联网技术与应用》课程首轮授课起至今,笔者已从以下几方面做了有益尝试,取得了良好的效果。

3.1采用“翻转课堂”模式将课堂内外相结合

在该课程的讲授方式上,笔者尝试引入“翻转课堂”模式,转变以往授课过程中教师“满堂灌”、学生只是被动接受的传统教学模式,利用教学实践中小班授课、学生人数较少的优势,使每位同学都有机会走上讲台,轮流充当“教师”的角色,过一把“教师瘾”,从而充分调动学生的学习积极性和主动性。具体的实施过程为:首先,请每名学生选取物联网学科中自己较为感兴趣的一项具体技术作为自己的讲授对象,通过广泛查阅书籍文献资料、上网搜索最新科技资讯等方式了解该项技术的来龙去脉、前世今生及发展前沿。然后,请学生自制课件,通过文字、图片、视频等方式形象生动地向大家讲解艰涩枯燥的具体技术内容。其间,其他同学可以随时提问,形成良好的互动效果,极大地活跃了课堂气氛,同时也锻炼了学生的逻辑思维能力和语言表达能力。最后,由教师点评学生的表现,指出其讲解的优缺点,并补充完善知识点内容。学生的个人表现很大程度上决定了该门课程的个人结课成绩。通过3年来具体的实践,笔者发现学生们搜集资料的深度和广度都远远超出了笔者的预期。作为老师,在授课的同时也收获了很多新知识,达到了教学相长的目的。

3.2教学与科研相结合

3.3“走出去”与“引进来”相结合

4结语

此文是笔者近3年来参加物联网专业建设研讨班培训、备课、授课的心得体会。由于笔者的验有限,考虑问题难免有失偏颇,望与各位读者共同探讨。作为一名青年教师,笔者未来仍然需要逐步沉淀,不断思考、总结、实践,为培养出社会需要的物联网专业人才贡献力量。

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[12]桂小林.物联网技术专业课程体系探索[J].计算机教育,2010(16):1-3.

【关键词】物联网技术;煤矿;综合信息化

改革开放30余年的发展历程中,随着经济建设步伐的不断加快,我国煤炭行业取得了长足的发展。随着产业体制改革的不断深入,以人为本生产理念不断深入,煤炭行业将安全生产观念贯穿于产业发展始终,我国煤矿在构建和完善安全生产体系领域取得了巨大的成绩。但是受到实践技术水平和传统生产观念的影响,与国际先进国际先进煤矿安全体系相比,仍然存在不足之处,煤矿安全生产问题层出不穷。因此,煤矿综合信息化建设对煤炭行业的健康可持续发展起着至关重要的作用,随着科学技术的迅猛发展,物联网技术应在煤矿综合信息化建设过程中扮演重要角色,为煤炭行业甚至现代化建设提供科学技术上的保证。

1物联网技术概述

1.1物联网技术在煤炭行业的应用前景分析

物联网技术在煤炭行业的广泛应用实际上为煤矿安全生产问题提供了技术层面的支持。通过物联网技术对煤矿实现感知,是保障人民生命财产安全的需要,关乎民生的重大问题。同时是提高煤炭企业安全生产、高效生产的需要,关乎市场经济发展甚至经济建设的稳定发展。物联网技术在煤矿中的应用,具有耗资小、收益高,空间占有量小、实践收益性高的优点,在煤矿综合信息化平台建设过程中发挥着重要作用,所以,物联网技术在煤矿中的应用具有广阔的发展前景。

1.2物联网技术的技术基础分析

物联网技术是现代科学技术发展的重要成果,是人类智慧的结晶。物联网技术是多项现代科学技术的结合体,以射频技术、遥感技术、互联网技术三项重大科学技术为技术基础。(1)射频技术。射频技术(RadioFrequencyIdentification)又称射频识别技术,即国际通用的RFID技术。射频技术是通过射频识别系统完成监测工作的一项高新技术成果,射频识别系统由射频识别电子标签、射频识别阅读器、射频识别数据管理中心组成,能够对正处于高速运行状态的物体进行多角度,全方位的识别,在操作上具有方便快捷的特点[[1]。(2)无线传感器网络。无线传感器网络由安插在各生产区域的微型传感器环节组成,通过无线遥感的方式形成的一种能够实现快速传递信息的系统,是信息采集、信息整理、信息传递的综合体。传感器网络具有动态性高、设计范围广泛和兼容性强的特点。

2煤矿综合信息化建设现状分析

3物联网技术在煤矿综合信息化建设中的应用分析

物联网技术作为多项科学技术的结合体,在煤矿综合信息化建设过程提供先进技术的保障与支持,对推动煤炭产业发展必将发挥不可替代的作用。

3.1工作人员、生产设备管理与物联网技术的有机结合

在煤炭企业的生产活动中,实现员工、生产和设备管理与物联网技术的有机结合,可以将煤矿生产中的动态信息和静态信息有效统一,进而采取行之有效的应对措施,实现对工作人员和生产设备的有效管理。实现工作人员、生产设备管理与物联网技术的有机结合实际上是要求将射频技术、无线网络通信技术和GPS定位技术广泛应用于煤炭企业的生产活动中。借助射频技术和无线网络通信技术实现对工作人员和生产设备静态生产信息的有效采集和传递,借助GPS定位技术对正在高速运行的生产车辆等动态生产信息进行采集,并将采集到的信息及时传递到综合信息数据库中,使煤炭企业能够根据综合信息做出有效的信息化管理,实现煤矿综合信息化管理的目标。

3.2煤矿环境监测与物联网技术有机结合

3.3生产设备的远程维护与物联网技术有机结合

生产设备是工业生产的硬件保障,是一切生产活动有序进行的根本条件。利用物联网技术,实现生产设备与物联网的有效连接,并将其汇聚到煤矿的监管平台可以有效的降低设备故障发生概率。例如,将焊接智能化技术运用到煤矿生产设备的维护中,通过RFID技术实现对设备的有效监控,借助微处理器的功能对生产设备有效控制,实现生产设备的远程焊接。

综合信息化建设对于煤炭企业提升综合竞争力具有重要意义。随着科学技术的不断发展,将物联网技术充分应用到煤矿的综合信息化建设中,将极大程度的推进煤炭企业的有效生产和安全生产。希望通过本文的论述与分析,能够为煤炭企业引入物联网技术加速综合信息化管理平台提供借鉴和参考。

作者:王玉斌单位:焦作煤业(集团)有限责任公司计讯处

[1]马小平,胡延军,缪燕子.物联网、大数据及云计算技术在煤矿安全生产中的应用研究[J].工矿自动化,2014,08(04):5~9.

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