物聯網智能教育范例6篇

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物聯網智能教育

物聯網智能教育范文1

關鍵詞:智能交通控制 物聯網 嵌入式 模糊控制

中圖分類號:U495 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)07(b)-0015-02

1 物聯網概念及結構組成

物聯網(theIntemetofthings)在維基百科的定義是:把感應器和裝備嵌入到隧道、鐵路、建筑、電網、公路、橋梁、供水體系、大壩、油氣管道以及家用電器等各式物體上,并接入互聯網,用特定的軟件程序運行,實現遠程控制。

物聯網有三個特征:一是全面感知,即利用RFID、二維碼、傳感器等實時地獲得物體的信息;二是可靠傳遞,通過電信網絡與互聯網的結合,實時準確地將物體的各種信息傳達出去;三是智能處理,利用云計算、模糊控制等各種智能計算技術,分析和處理物體進行智能化地控制。

2 智能交通

智能交通系統是在比較健全的道路硬件設施基礎上,將先進的電子技術、傳感器技術、信息技術和系統工程技術集成運用于地面交通管理所建立的一種高效、準確、實時、全方位、大范圍發揮作用的交通管理系統它是充分利用現有交通基礎設施的能力,增加運輸效率,保證交通安全,減少交通擁擠的有力措施。

世界上公認較好的城市交通控制系統是SCOOT(英國)系統和SCAT系統(澳大利亞),這兩種系統早在20世紀80年代中期就已經被我國引進引,但實際效果并不樂觀。兩種系統的基礎均為精確的數學模型或預設的方案,而我國城市的交通車輛種類繁多、隨機性大、影響因素多,尤其是中小城市,很難通過用精確的數學模型來描述。

分布式人工智能的一個重要部分是多智能體系統,其目的是將復雜的大系統構造成簡單的小的子系統,各子系統之間為能夠相互連接、相互協調,便于控制管理。進而復雜系統的控制問題可以通過子系統的自治和相互協調來解決。正是由于城市交通網絡的實時性和復雜性等特點,應用多智能體系統結構進行智能控制是一種比較明智的選擇。本文按照該結構設計智能交通控制系統(結構如圖1所示)。其中,進行車流量信息檢測利用的是RFID技術,結合嵌入式技術設計開發交通信號控制器,通過各種智能算法之間的比較,最終采用模糊控制。在該結構圖中,路口信號控制器能夠實時更新單個路口的車流量數據,并給相連接的路口提供交通流數據用于信號配時;區域信號控制器通過分析區域交通流信息能夠使路段之間交通流達到動態平衡;信號控制中心管理智能體統一協調各區域交通運行。

3 RFID技術的概述和發展

RFID(RadioFrequencyxDentifieation)是一種非接觸式的自動識別技術,即無線射頻識別。它是通過無線射頻方式進行非接觸雙向數據通信,辨識目標獲取相關的信息。射頻識別技術的優點是:無需直接接觸、無需人工干預、無需光學可視即可完成數據的通信和處理,并且便于操作。能夠廣泛應用于生產、物流、交通、運輸、醫療等需要大量收集和處理數據的應用領域。

RFID最早出現在第二次世界大戰時期,當時它被應用在空中作戰行動中進行敵我識別。因此,RFID并不是一個全新的技術,它在國外的發展比較迅速,RFID產品種類很多,像摩托羅拉、德州儀器、西門子等世界著名廠家都生產RFID產品,而且都各有特色。雖然我國的RFID技術的開發較晚,但經過長時間的努力已經開發出了具有自主知識產權的特色產品。

4 交通信號機

交通控制系統的一個重要組成部分就是交通信號機,且交通信號控制算法的硬件載體也是交通信號機。隨著32位單機的功耗和價格的不斷走低,國人對它的認可越來越多。實時多任務的嵌入式操作系統的使用也被應用到各種領域,并且受到越來越多的重視。應用了嵌入式操作系統的產品市場也日趨活躍起來。今后市場的主導必然嵌入式系統在智能交通控制領域上的應用。本文目的是建立一種基于RFID技術和ARM處理器為對象的嵌入式智能交通控制系統,對城市交通進行實時高效的智能控制。

本系統的信號控制采用的是嵌入式模塊,處理器選擇的是擁有200 MHz的ARM920T內核的EP9315處理器,它是高度集成,能夠滿通控制高效實時運算要求。該模塊集成了多種通信接口,與流量數據檢測設備,信號控制機的通信可以通過串口或者CAN口實現,由以太網接口完成與控制中心的通信。人機交互部分是工作人員在特殊或緊急情況下進行現場調試的重要組成部分,輸入部分包括8×8鍵盤陣列,PS/2接口和觸摸屏,輸出部分包括LCD,VGA顯示器,IDE和CF卡槽以及USB接口。JTAG及串口調試部分提供了系統開發調試時實現程序下載、運行調試等功能。

5 模糊控制器

模糊控制(FuzzyControl)是以模糊化的語言變量、模糊化的集合論以及模糊邏輯推理為基礎,它是智能控制的一種重要方法。它的設計方法主要來取決于操作員的實際經驗,對于處理一些非線性的系統,模糊控制是非常合適的。模糊控制器的設計包括:確定模糊控制器的結構,即根據具體的系統確定其輸入、輸出變量;輸入輸出變量的模糊化,即把輸入、輸出的精確量轉化為對應語言變量的模糊集合;模糊推理決策算法的設計,即根據模糊控制規則進行模糊推理,并決策出輸出模糊量;對輸出模糊量進行解模糊判決,即通過各種解模糊方法完成由模糊量到精確量的轉化,實現對被控對象的控。

交通需求通常用路口停車線前的排隊長度即停車線前相隔一定距離(通常為80~100 m)的兩檢測器之間的車輛數來表示。建立模糊表如表1和表2所示。

6 結語

隨著物聯網技術的不斷成熟,交通控制朝著智能化的方向發展已經是大勢所趨,智能交通系統是交通事業的一場革命。通過有效的結合與應用先進的信息技術、通信技術、控制技術、傳感技術、計算機技術和系統綜合技術,使人、車、路之間的相互作用關系以最優的方式呈現,進而實現高效、準確、實時、安全、節能的目標。本文的主要研究工作為:通過對物聯網和智能交通知識的學習,了解了物聯網和智能交通領域的新技術,新概念,了解了物聯網技術在智能交通領域的應用。學習RFID技術,了解RFID的發展和特點以及優勢,設計了基于ARM嵌入式系統的交通信號機,并采用模糊控制算法對交通信號燈進行實時高效的控制。

參考文獻

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物聯網智能教育范文2

關鍵詞:智能交通控制;物聯網;RFID;嵌入式;模糊控制

中圖分類號:TP273文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2011)10-2375-02

Things Related Technology Based on Intelligent Traffic Control System

ZHANG wei

(Faculty of Information Science and Technology, Baotou Teachers College, Baotou 014030, China)

Abstract: Intelligent Transportation System is currently the leading edge of transportation research, but things are a major information technology development and opportunities for change, there will be areas of Things RFID, embedded and other related technologies used in Intelligent Traffic Control System , fuzzy control method is more efficient and stable traffic control.

Key words: intelligent traffic control; things; RFID; embedded; fuzzy control

隨著城市化程度的提高,交通問題已經成為經濟社會發展中普遍面臨的重要問題,交通流與道路上的車輛數密切相關,目前,我國機動車保有量近2億輛,經常發生交通堵塞,如何保證交通的暢通和安全已成為政府部門進行社會管理的一個關鍵議題。目前我國面臨的交通問題說明交通控制在經濟社會發展中的重要性,智能交通系統的設計應用的現實意義凸現出來。通過提高智能交通控制系統的設計水平可以減少交通事故,增加交通安全;緩和交通擁擠,提高交通效益;減少環境污染,降低能源消耗。物聯網技術作為當今世界信息技術研究領域的熱點已得到各國的重視,其應用十分廣泛,將對人類的生產生活產生巨大的影響。智能交通系統是一個涉及面廣、綜合各種高新技術的研究領域,自然也成為了物聯網技術研究應用的重點。下面著重介紹基于射頻識別(RFID)技術、嵌入式技術等物聯網相關技術的城市智能交通控制系統的設計。

1 物聯網及其應用

“物聯網”(Internet of Things)是指將各種信息傳感設備及系統,如傳感器網絡、射頻標簽閱讀裝置、條碼與二維碼設備、全球定位系統和其它基于物-物通信模式(M2M)的短距無線自組織網絡,通過各種接入網與互聯網結合起來而形成的一個巨大智能網絡。如果說互聯網實現了人與人之間的交流,那么物聯網可以實現人與物體的溝通和對話,也可以實現物體與物體互相間的連接和交互。物聯網被看作信息領域一次重大的發展和變革機遇,它將被廣泛應用于物流管理、智能交通、智能電網、智能家居、安防監控等領域。2009年以來,一些發達國家紛紛出臺物聯網發展計劃,進行相關技術和產業的前瞻布局,我國也將物聯網作為戰略性的新興產業予以重點關注和推進。

2 智能交通系統結構

城市道路交通控制系統可以從不同的角度進行分類。從空間關系上可以把城市交通系統分劃為“點、線、面”三個層面,即單交叉口、交通干線和區域網絡三種控制;由于所采用的技術方法的不斷發展又把城市交通控制分為定時控制、感應控制、智能控制等。

智能交通系統是將人工智能的理論和方法用于解決交通問題的一套綜合系統。人工智能理論的快速發展為智能交通系統的研究提供了智能方法,利用這些方法可以解決交通控制領域中很多過去無法解決的問題。本系統利用視頻識別(RFID)、嵌入式、模糊控制等物聯網相關技術按照多智能體系統結構對交通系統進行設計。

多智能體系統是分布式人工智能的一個重要分支,目標是將復雜的大系統構造成小的子系統,各子系統之間為便于管理,能夠相互通信、相互協調。通過子系統的自治和相互協調可以來解決復雜系統的控制問題。由于城市交通網絡的復雜性和實時性,比較適合應用多智能體系統結構進行智能控制。本文按照該結構設計智能交通控制系統結構如圖1所示。其中,利用RFID技術進行車流量信息檢測,利用嵌入式技術設計開發交通信號控制機,智能算法采用模糊控制。

在該交通系統結構圖中,路段智能體能夠實時更新單個路段的流量數據,并將交通流數據提供給相連接的路口用于信號配時;區域智能體通過分析區域交通流信息來協調路段之間交通流的動態平衡;位于交通控制中心的管理智能體統一協調各區域交通運行。

3 基于RFID的流量檢測技術

RFID是利用射頻信號通過空間電磁耦合在無接觸的情況下實現信息識別和傳遞的技術。RFID系統作為一種無線系統,僅有兩個基本器件,再結合EPC編碼技術,使得每個射頻標簽都具有唯一的編碼,非常適用于海量物品的檢測、跟蹤和控制。該技術易于操控,簡單實用,并且可同時識別多個標簽以及可識別高速運動的情況。現在,RFID技術已經在交通領域得到越來越多的應用。

應用RFID技術的車流量檢測系統是在交叉路通信號燈上游安裝閱讀器,閱讀器通過發射天線發送一定頻率的射頻信號,裝有RFID標簽的車輛進入天線工作區域時產生感應電流,送出自身信息。接收天線接收到標簽發送來的信息,由閱讀器讀取信號并對其進行處理,得出車輛通行的頻率,再將數據傳給智能控制系統,智能系統根據反饋的信息,作出如何調整交通信號燈轉換周期的決策。

4 基于嵌入式技術的信號控制器

為了滿足嵌入式應用的特殊要求,嵌入式技術應運而生,各種針對性的芯片不斷出現,其中ARM公司的ARM系列芯片應用較為廣泛。ARM是Advanced RISC Machines的縮寫,它在工作溫度、抗干擾、可靠性等方面都做了各種增強,并且只保留和嵌入式應用有關的功能。隨著物聯網產業的不斷發展,對各種小型智能設備的需求不斷增強,嵌入式技術已經越來越得到人們的重視,特別在智能交通領域,交通現場環境對智能開發平臺的軟硬件有比較具體的要求,嵌入式技術由于其高度的靈活性已經成為一種最優選擇。嵌入硬件平臺可以很好地實現現場數據的采集、傳輸、控制、處理等功能,并具能夠進一步擴展。嵌入式軟件系統主要包括嵌入操作系統、系統初始化程序、設備驅動程序、應用程序4個模塊。

本系統采用嵌入式模塊進行信號控制,采用擁有200 MHZ的ARM920T內核的EP9315處理器,是高度集成的片上系統處理器,能夠滿通控制實時運算需求。該模塊集成了多種通信接口,與流量數據檢測設備及信號控制機的通信可以通過串口或者CAN口實現,由以太網接口完成與控制中心的通信。人機交互部分是工作人員在特殊情況下進行現場調試的重要組成,輸入部分包括8×8鍵盤陣列,PS/2接口和觸摸屏,輸出部分包括LCD,VGA顯示器,IDE和CF卡槽以及USB接口。JTAG及串口調試部分提供了系統開發調試時的接口,以實現程序下載、運行調試等功能。

5 交通信號模糊控制

對路段智能體而言,當單個交叉通需求較小時,信號周期T應短一些,但一般不能少于P×15s(P為相位數)以免某一相位的綠燈時間tgi小于15s使車輛來不及通過路口影響交通安全。當交通需求較大時,信號周期T則應長一些,但一般不能超過120s,否則某一方向的紅燈時間將超過60s,駕駛員心理上不能忍受。當交通需求很小時,一般按最小周期運行。當交通需求很大時,只能按最大周期控制,此時車輛堵塞現象已不可避免。

模糊控制器的設計包括:確定模糊控制器的結構,即根據具體的系統確定其輸入、輸出變量;輸入輸出變量的模糊化,即把輸入、輸出的精確量轉化為對應語言變量的模糊集合;模糊推理決策算法的設計,即根據模糊控制規則進行模糊推理,并決策出輸出模糊量;對輸出模糊量進行解模糊判決,即通過各種解模糊方法完成由模糊量到精確量的轉化,實現對被控對象的控制。

交通需求通常用交叉口停車線前的排隊長度即停車線前相隔一定距離(通常為80~100m)的兩檢測器之間的車輛數來表示。建立模糊表如表1和表2所示,根據日??刂平涷灴傻萌绫?所示模糊控制規則表。表中L表示車輛排隊長度,G表示綠燈時間。

6 結束語

智能交通控制系統是一個涉及面較廣,需融合各種高新技術的研究領域。本文結合RFID、嵌入式等物聯網相關技術,提出了一套基于模糊控制算法的多智能體城市交通控制方案。不僅為實現智能交通控制提供一種借鑒,同時為相關工程技術方法的推廣應用進行了嘗試。未來智能交通系統整體水平的提高需要集合各種專業技術手段,而物聯網相關技術的發展必將顯著提高城市交通的智能化控制水平。

參考文獻:

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物聯網智能教育范文3

【關鍵詞】物聯網應用 教育 智能校園

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2013)09-0249-01

一、物聯網的概念及其特征

1.物聯網的概念

物聯網的英文名稱為“The Internet of Things”,簡稱:IOT。由該名稱可見,物聯網就是“物物相連的互聯網”。這有兩層意思:第一,物聯網的核心和基礎仍然是互聯網,是在互聯網基礎之上的延伸和擴展的一種網絡;第二,其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間,進行信息交換和通信。因此,物聯網的定義是通過射頻識別(RFID)裝置、紅外感應器、 全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,把任何物品與互聯網相連接,進行信息交換和通信,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。典型的物聯網由三大部分組成,即RFID系統、中間件Savant系統和Internet系統。

2.物聯網的鮮明特征

和傳統的互聯網相比,物聯網有其鮮明的特征。

首先,它是各種感知技術的廣泛應用。物聯網上部署了海量的多種類型傳感器,每個傳感器都是一個信息源,不同類別的傳感器所捕獲的信息內容和信息格式不同。傳感器獲得的數據具有實時性,按一定的頻率周期性的采集環境信息,不斷更新數據。

其次,它是一種建立在互聯網上的泛在網絡。物聯網技術的重要基礎和核心仍舊是互聯網,通過各種有線和無線網絡與互聯網融合,將物體的信息實時準確地傳遞出去。在物聯網上的傳感器定時采集的信息需要通過網絡傳輸,由于其數量極其龐大,形成了海量信息,在傳輸過程中,為了保障數據的正確性和及時性,必須適應各種異構網絡和協議。

還有,物聯網不僅僅提供了傳感器的連接,其本身也具有智能處理的能力,能夠對物體實施智能控制。物聯網將傳感器和智能處理相結合,利用云計算、模式識別等各種智能技術,擴充其應用領域。從傳感器獲得的海量信息中分析、加工和處理出有意義的數據,以適應不同用戶的不同需求,發現新的應用領域和應用模式。

此外,物聯網的精神實質是提供不拘泥于任何場合、任何時間的應用場景與用戶的自由互動,它依托云服務平臺和互通互聯的嵌入式處理軟件,弱化技術色彩,強化與用戶之間的良性互動,更加的用戶體驗,更及時的數據采集和分析建議,更自如的工作和生活,是通往智能生活的物理支撐。

二、高校物聯網的研究現狀

我國于2009年制定了“感知中國”的戰略性新興產業規劃,將物聯網列為重點研究領域。無錫市2009年9月與北京郵電大學就傳感網技術研究和產業發展簽署的合作協議,標志中國“物聯網”進入實際建設階段。2009年9月10日,全國高校首家物聯網研究院在南京郵電大學正式成立。2010年6月10日,江南大學信息工程學院和江南大學通信與控制工程學院合并組建成立的“物聯網工程學院”是全國第一個物聯網工程學院。2010年8月,教育部審批通過了140個高等學校戰略性新興產業相關本科新專業,在新增本科專業名單中,“物聯網”成為最大熱門,35所高校獲批開設物聯網相關專業,新設專業將自2011年開始招生。

物聯網在高校校園中的應用已經初見端倪。在國內高校中,現已較為廣泛的使用RFID技術,常用的有校園一卡通。校園一卡通系統的實施為高校師生的就餐、門禁系統、購物和圖書借閱等日常工作和學習提供了便捷的生活方式,說明物聯網在高校區域中的實現具備了一定的基礎。

三、物聯網在教育中的應用

物聯網在教育中的應用大概可以分成下面幾個領域:

1.信息化教學

利用物聯網建立泛在學習環境??梢岳弥悄軜撕炞R別需要學習的對象,并且根據學生的學習行為記錄,調整學習內容。這是對傳統課堂和虛擬實驗的拓展,在空間上和交互環節上,通過實地考察和實踐,增強學生的體驗。例如生物課的實踐性教學中需要學生識別校園內的各種植物,可以為每類植物粘貼帶有二維碼的標簽,學生在室外尋找到這些植物后,除了可以知道植物的名字,還可以用手機識別二維碼從教學平臺上獲得相關植物的擴展內容。

2.教育管理

物聯網在教育管理中可以用于人員考勤、圖書管理、設備管理等方面。

例如,帶有RFID標簽的學生證可以監控學生進出各個教學設施的情況以及行動路線。又如使用智能書車進行圖書管理,智能書車是一種移動式RFID文獻歸架管理設備,具有查詢、定位、書架智能導航等功能,可實現文獻架位信息收藏、文獻分揀、新文獻上架等功能。將物聯網技術用于實驗設備管理可以方便地跟蹤設備的位置和使用狀態,利用閱讀器方便的獲取相關信息,然后再利用網絡進行統一管理。

3.智慧校園

智能化教學環境,控制物聯網在校園內還可用于校內交通管理、車輛管理、食堂管理、校園安全、師生健康、智能建筑、學生生活服務等領域。

四、有待解決的問題

毫無疑問,物聯網給學校帶來相當大的便利和巨大的發展前景,同時也面臨著許多挑戰。

物聯網的技術標準不統一。物聯網主要是跨行業、跨領域的應用,各行業應用特點和用戶需求不同,沒有統一的標準和規范,可能造成物聯網開發、集成、部署和維護的成本升高,制約物聯網業務的應用規模。

物聯網的信息安全問題。物聯網在教學中應用時,教學設備間聯系更緊密,設備和用戶也連接起來,使得信息采集和交換設備大量使用,這些大量的數據及用戶隱私如何得到保護,就成為有待解決的問題,普及物聯網就要加快信息安全立法進度,完善信息安全法律體系是保障信息安全的根本。

學校物聯網的基礎設施和管理機制尚不完備。教學物聯網如何維護,如何管理,如何形成網絡,如何使用都是很大的問題。

從長遠來看,物聯網應用前景相當廣闊。作為新興戰略性產業的代表,物聯網的出現將會促進教育信息化的進一步發展,帶來更多的創新應用和服務,引起校園教學環境及管理模式的變革,最終將提升教育信息化水平,有利于教育質量的提高。

參考文獻:

物聯網智能教育范文4

關鍵詞:汽車專業 互聯網汽車 汽車互聯網+

一、“汽車互聯網+”漸行漸近

互聯網汽車是“汽車互聯網+”的衍變,目前來看分為智能汽車、電動汽車和無人駕駛汽車。

1.智能汽車

這類車中網絡公司著重研究智能車載系統,利用物聯網技術,讓汽車與移動終端設備互聯互通成為一體,實現人對車更智能化的控制。

2.新能源汽車

隨著能源危機日益加深,互聯網公司在注重智能汽車開發的同時,加入環保理念,充分利用新能源作為動力。相當多的企業都在研究開發新一代含智能、新能源等多種元素的汽車。

3.無人駕駛汽車

這種車是集自動控制、人工智能、視覺計算等眾多技術于一體,能夠通過車載傳感器來感知路狀況,自動調整行車路線,自動到達目的地的一種智能汽車。

物聯網技術與車聯網思維對汽車行業舊有的格局和模式產生了深遠的影響,眾多國內外世界知名汽車企業聯合互聯網企業紛紛開始涉足“智能化”“車聯網”“新能源”“自動駕駛”等多個領域。依托于互聯物、物聯網技術的發展,有未來4G甚至5G等高速通信新技術的支撐,發展“汽車互聯網+”,正在逐步演變成一種趨勢。車聯網“大數據”平臺下的“智能化交通”正逐步改變人們的出行生活。

2015年2月,易到用車、奇瑞汽車和博泰集團共同出資成立新公司,共同打造互聯網智能汽車共享計劃;2015年3月,富士康與騰訊、和諧汽車共同簽訂合作框架協議,將在“互聯網+智能電動車”領域展開合作;2015年12月,百度與寶馬合作的無人駕駛車國內首次實現城市、環路及高速道路混合路況下的全自動駕駛;2016年3月,阿里上汽合造的互聯網汽車2016年4月北京車展亮相。

二、汽車專業如何進行轉型升級

越來越多的報道充分顯示“汽車互聯網+”漸行漸近,汽車行業正在發生巨大的變化,同時,學校相應的汽車專業轉型升級也就迫在眉睫了。筆者認為學??梢詮囊韵聨讉€方面逐漸推進汽車專業的轉型升級。

1.提升“教育互聯網+”速度

自《教育信息化十年發展規劃(2011-2020年)》頒布以來,雖然各級各類學校以及電化教育場所軟硬件設施不斷更新,但教育信息化管理服務平臺仍需不斷完善,優質課程資源庫要不斷增加,相應的管理措施、人才團隊也要不斷跟進。

“教育互聯網+”是一項綜合性系統工程,包括軟件部署、硬件部署與應用技術培訓、開發完善、使用習慣養成、應用推廣等環節,影響廣泛,投入巨大?!敖逃ヂ摼W+”一般要具備這樣幾個要素,一是要搭建各類優質的教育資源庫;二是要搭建無處不在的,隨時可用的學習與教學的網絡,學生和教師都能通過網絡訪問資源庫或是互聯網;三是要搭建充分利用網絡來學習和教育的理念,實現在學習與教學過程中的普遍使用;四是要搭建安全使用“教育互聯網+”的安全制度,確保學生和教師實名使用網絡,要建立在遭受自然災害和人為災害等特殊情況下的應急機制。

總之,只有把教學實踐與互聯網技術的深度融合落實到每個學生和教師的日常學習與教學活動中,才能提升“教育互聯網+”的融入深度和速度,才能為汽車專業適應“汽車互聯網+”,為汽車專業轉型打下基礎。

2.與一些成熟的“汽車互聯網+”應用型企業建立長期友好合作

學校應選擇有豐富互聯網技術經驗和優秀導師資源的企業,并和其建立長期友好校企合作關系。學校想要提升汽車專業的含金量,提升汽車專業與行業的緊密結合,就必須要了解汽車行業的發展方向,緊跟發展潮流,要了解汽車行業的新技術,不斷培養企業需要的人才。在這方面有些學校已經走在了前列。

如,新華網北京2015年6月1日電,阿里巴巴集團1日在北京啟動“百城千?!庇媱?,宣布將與有關高校、企業、培訓機構等多方聯合,力爭三年內培育出100萬名跨境電子商務領域人才,助力中國外貿轉型升級。

3.專業建設也要與時俱進

當“互聯網+”的思維進入交通和汽車,舊的格局正在被打破,舊的教學形態也同時要打破。

(1)課堂形式“+”點什么?有了“教育互聯網+”的平臺,舊的課堂形態將被打破,學生可以通過平臺自己選擇“課程”和“教師”,教育變得更智慧,私人定制成常態。

學生可以通過各種終端(例如手機、平板電腦、筆記本電腦、臺式電腦),進入學校搭建好的平臺,私人定制自己的課程及教師。

比如,學分制實施過程中,汽修專業學生在選擇選修課時是選擇汽車營銷實務還是選擇碰撞估損知識等,而對待具體一門課,是選擇哪位任課教師,學生可以自由選擇。這樣,一是可以倒逼教師要提高授課質量,否則沒人來聽課;二是學??梢酝ㄟ^平臺看到,哪些選修課是學生最想學的,從而整體提高學生的學習積極性,提升學校的辦學質量。

數據化管理,教師與數據產生化學反應?!盎ヂ摼W+”時代,學生的試卷、學生的特點、弱點會被大數據快速細致地分析,全部智能化。

比如汽修專業學生在技能測試的時候,可以對發動機曲軸主軸頸徑向和軸向間隙檢測、轎車空調冷媒回收、加注及控制電路故障診斷與排除、載貨汽車電路圖識讀等模塊學生的考試結果輸入“教育互聯網+”數據平臺,通過平臺的自動分析得出學生在每個模塊的掌握情況,從而對一體化教學課時進行微調。

(2)教師教學“+”點什么?一是 “+”點數字信息化的素養和技能。教師能夠熟練利用互聯網根據需要選擇、使用信息技術和設備,能夠通過互聯網獲取教學資源進行管理加工表達交流,能夠利用網絡資源解決教學及學習中的實際問題,能夠利用信息化平臺對學生個體進行快速的數據分析,結合數據分析有針對性地進行教學。二是“+”點創新,創新是汽車專業轉型的核心力量?;ヂ摼W時代的課堂不僅僅是利用先進的設備,不僅僅是光有科技知識,更需要教師的創新創意。比如利用微博、微信、QQ、云平臺等第三方軟件來激發學生學習的興趣,改變傳統的從頭到尾灌輸式的教學為互動式學習。

(3)教學實施計劃“+”點什么?專業教學要緊盯行業先鋒,開創新的教學模式,要維繞“互聯網”和“汽車”兩個核心制訂教學實施計劃,圍繞市場需求和行業發展來辦專業。

例如,修改汽車專業原有的教學實施計劃,可以在公共文化課程或是專業基礎課程或是在任選課程中,加一些互聯網、物聯網、車聯網相關性課程,如互聯網及其應用,汽車網絡技術課程,大數據與物聯網,物聯網軟件、標準、與中間件技術,車聯網技術基礎,車聯網技術及應用,現代汽車與汽車文化等。

三、小結

物聯網智能教育范文5

關鍵詞:物聯網;傳感器;網絡;實驗室

中圖分類號:TP391

從“智慧地球”到“感知中國”,從新的經濟增長點到政府支持鼓勵的一系列措施,從國家中長期科學與技術發展規劃到各高校、科研院所的研究,都可以看出物聯網在當今科學技術領域的重要地位。物聯網并非新技術,而是將現有的傳感技術、計算機網絡技術、通信技術以及自動控制技術等各種技術的高度融合。作為培養市場需求人才的各類高等院校,職業教育院校及培訓機構,開設物聯網相關專業及課程,或在現有專業中引入物聯網技術,建設物聯網相關實驗室,成為當務之急。本文將從實驗室建設的核心理念、特色、內容等方面對感知實驗室的建設提出符合我院實踐教學需求方案。

1 實驗室建設核心理念

物聯網實驗室在教育行業的地位無容置疑,但目前各個學校實驗室的發展存在著偏重單項技能和素質的培養,實驗課程實用性不強,并且多為驗證性實驗等問題。針對以上問題,本文以“把握發展趨勢,提高應用能力”為目標,提出物聯網信息平臺及應用實驗室解決方案,其意義在于:提高教學科研水平、提高學生應用能力、促進學生就業、提升學校競爭力,其建設和發展的理念主要體現在:“充分體驗、激發興趣,應用為先、提升能力,三個層次、全面覆蓋”。高職學生與普通高校的學生培養定位不同,高職院校主要培養的是應用型人才,以滿足經濟社會對高素質勞動者和技能型人才的需要,學生對于科研、開發等方面基礎相對薄弱,因此,高職院校實驗室建設應突出在應用層方向。

2 實驗室建設特色

從“智慧地球”到“感知中國”,從“感知校園”到“感知實驗室”。所謂“感知實驗室”,一方面突出物聯網是感知網絡,是物與物之間的網絡;二是突出學生感知實驗室環境,在真實環境下去實踐,去學習。在進行感知實驗室建設過程中,應該著力改變實驗室環境,改變實驗建設思路。高職院校的教學重在培養學生的應用能力,在教學中首要問題是要激發學生興趣,而興趣主要來源于體驗。在實踐過程中,應該讓學生感知到物聯網的存在,而不能空洞的去講如何去應用,如何去驗證,而是當指令發出物體后,能夠目睹其結果,讓大家感知到網絡的作用,電腦、網絡和實物聯系在一起的效果。因此,物聯網感知實驗室的建設應該體現“在現實中學習、在開放的環境中學習、在應用中學習”等特色。

3 實驗室建設內容

3.1 實驗室系統組成

感知實驗室由智能安全系統(防盜報警系統、視頻監控系統、門鎖門禁系統),環境控制系統(制冷取暖系統、通風控制系統、除塵控制系統、智能燈光控制系統)、智能家具控制系統(窗簾控制系統、窗戶控制系統、電視控制系統等),智能識別與條碼系統、智能供電系統五個子系統組成。

智能安全系統:進行身份識別與認證管理,非法用戶進入時報警,刷卡或指紋識別系統進入實驗室、開啟管理設備,以及對實驗室設備及人員動作情況進行監控;以及電子標簽識別功能,對室內設備設施出入實驗室進行監控。

環境控制系統:利用溫度、溫度、光等傳感器對環境進行全面感知,根據環境探測結果,啟動制冷取暖系統、通風控制系統、除塵控制系統、智能燈光控制系統等,對室內環境進行全面控制,以達到理想的環境狀態。

智能家具控制系統:通過電腦、遙控器或手機對家電、門窗等進行控制,體驗物與物相連的效果。

智能識別與條碼系統:對室內設備進行電子標簽標注,以便于管理與使用。

智能供電系統:在物聯網應用中,網絡傳輸是以傳感網絡為主體,在傳感網絡中最大的難題是供電問題,節點分布分散,難以實現有源電源,在實驗室內部可采用有源供電。

3.2 實驗室系統功能

認知與體驗功能:物聯網是一個空洞的概念,大家對其非常模糊,通過對整個實驗室的體驗,可感知到物聯網的存在,物與物相連的整個過程以及智能控制的實現,提高學員對物聯網的認知能力,明確物聯網領域實用性所在。

系統集成化功能:絕大部分物聯網實驗室是以實驗箱或實驗臺為主體,只能進行模塊化的實驗,系統集成化低,缺乏關聯性。在本實驗室中,可進行集成化系統的開發,提供系統化教學方案,能使學員了解系統開發的整個流程,整體設計理念與思想,實用性強。

多功能化:在此實驗室內包括智能安全系統、環境控制系統、智能家具控制系統、智能識別與條碼系統以及智能供電系統,通過對這些系統的使用與驗證性開發,能夠培養實用性多方位人才。

三層覆蓋功能:利用傳感器、RFID進行數據采集,通過無線傳感網絡進行數據傳輸,使用電腦、遙控器或手機終端設備進行控制,三層覆蓋,實現數據采集、網絡傳輸、終端控制過程系統化。

3.3 實驗室系統工作流程

本實驗室是一個全面感知、全智能控制的實驗室,人員進入時進行身份識別,身份正常允許進入,關閉報警系統,啟動供電系統,對室內設備進行供電,進入全面工作狀態;感知設備啟動,進入全面感受知,對室內環境進行監控,根據環境情況來開啟燈光、通風、除塵、排濕、取暖、制冷等相關設備,控制室內環境。

室內人員可通過電腦、遙控器或手機等對室內所有的設備(電視、空調、窗簾、窗戶等)進行控制,體驗智能控制效果。監控系統對其進行全面監控,保證設備設施安全。

人員離開實驗室,智能控制系統將自動關閉實驗室,關閉門窗,關閉供電系統,開啟警報系統。具體工作流程圖如圖1所示。

4 結束語

物聯網有著極大的發展空間,它必將成為中國及世界經濟的一個新的增長點,它將極大地影響和改變著人類的生活方式。目前我國大多數高校,特別是作為直接服務于市場經濟的高職院校,物聯網專業建設尚不完善,實驗室建設幾乎都是實驗箱式的實驗環境。因此建設感知實驗室是物聯網教學必須的,也是可行的。

參考文獻:

[1]梁湖輝.高職院校設置“物聯網”專業可行性探討[J].成人教育,2011.

物聯網智能教育范文6

關鍵詞:物聯網;RFID;實訓管理;管理平臺

目前高校正在緊追時展的步伐,將物聯網技術引入到高校很多學科教學實踐中,因物聯網具有實時性、遠程網絡集成管理體系,是教師在教學過程中,可以借鑒物聯網實施可視教學,通過遠程就可以云集實踐操作的實驗數據,促使新時代的高校大學生更加科學智能化的接受學習知識,使學習的情緒更加積極附有挑戰性和刺激感,促使了高校大學生愿意學習理論知識的同時更加愿意演練實踐技術操作。在國家新教改的大方向支持下,在高校高度重視物聯網的背景下,物聯網技術正以自身多元化的優勢,以輔助智能化校園發展、智能化圖書館借閱藏一體化集成管理系統、智能化管理和調度教學設備及設施、智能化校園安全環境監控安全隱患預案系統、網絡遠程技術安全技術健康管理及監控技術平臺以及啟動智能化校園安保等諸多開發實踐應用等多元化智能管理的趨勢,給數字化校園管理與教學帶來了創新式的模式進程,從而促使物聯網技術引領高校智能云計劃管理的實施與廣泛應用。

1物聯網構建管理框架的背景

人們目前熟悉的物聯網(IoT,InternetofThings),最初是由麻省理工的專家提出的集成化智能管理技術,發展到了今天已經成為大眾了解的全面感知技術、安全可靠性遠程傳遞、智能化管理平臺的特點,并廣泛運用在交通及物流、保健安全、智能環境等個人和社會等諸多方面領域。

1.1物聯網進入高校的優勢

目前,我國高校也已經建立物聯網教學管理系別,抽出相鄰專業的教師進行更深度的學習培養,爭取把物聯網技術早日廣泛應用在高校全能教學實踐當中,盡快實現數字化進程管理系統校園。物聯網實現了網絡遠程編程管理數據庫和互聯網技術+設備輔助集成運用實現終端直接管理的人工機控管理模式,使高校教學管理、遠程網絡繼續教育課堂、慕課、微課、云學習、云圖書館、云存儲、校園內一整套管理模塊等大數據集成智能化管理的實現,大大提高了高校集成數字一體化管理的進程。目前如何采取不同的先進技術手段解決OTO式用戶需求的實體物聯網編程技術中存在的設計框架及程序問題,已經引起了國內外以及中國高校教育各界同仁的廣泛關注,畢竟實戰設計并實施構建完成實例才是培養高校大學生物聯網實驗實訓的技能強化實質。

1.2物聯網在高校運用的意義

目前,我國物聯網已經步及很多領域,高校也正在實施并建設物聯網技術教學結合實踐研發的階段,物聯網以多特色的優勢正在廣泛應用于高校各學科的領域當中。通過實戰教學設計實例,掌握了物聯網中的RFID射頻識別技術和無線傳感網的技術特點,總結分析提出了高校依托現有實驗實訓基地,科學合理的搭建智能化實訓實踐管理的系統研究思路,結合實例要求設計出高校智能化管理集成網絡服務傳輸體系結構,初建各種功能模塊的框架。運用物聯網技術理論與實踐相結合的實例操作來運行實訓智能化管理中技術,高科技水平化的提升了高校大學生實驗實訓管理水平模式的發展。

1.3物聯網的三層技術的互聯互通

物聯網具有應用層、感知層、網絡層的實物框架智能化管理的環境條件。一是因此將物聯網的感知層結合RFID標簽技術設計并研發出智能管理實物框架的管理平臺,通過物理儀器溫度濕度傳感器以及煙霧傳感器來采集實物信息的相關數據,繼而獲取實物整體規劃的檔案信息,促使搭建智能化管理框架的優質環境信息。物聯網的關鍵技術就是感知層,也就是RFID技術。RFID技術是一項利用無線射頻的空間耦合或反射的傳輸特點來對實物進行自動掃描識別記憶的編程遠程網絡集成智能化管理技術手段,可以結合實物的具體地點、內容、來源等信息借助電子標簽、讀寫器、無線天線基本安裝部件進行組合,使用開發RFID技術開發出適當的數字化管理體系。管理體系不僅能夠提升高校數字化安全管理、加快教學實踐操作的進程、促進高校大學生多實踐多操作的開發技術能力,使高校教育教學管理以及日常安全監控全面進入校園整體規模管理平臺當中,促進了高校整體規劃的發展,減少了教學設施及器材調度不當的不利,加快了高校教育體系高科技模式的飛速發展。;傳感器技術只要是借助敏感元件和轉換元件是Control,媒體訪問控制)層和物理層組成。二是物聯網的網絡層則憑借移動通訊網絡、互聯網+、信息網絡管理中心實現獲得用戶信息、實物管理并監控信息、遠程智能化管理的安全系數保障、云計算海量數據的快速存儲和計算的可靠傳遞;三是實戰技術的應用層,主要是構建云計算平臺創建智能化安全管理系統、采用RFID編程數據設計集成一體化管理系統、多種信息檔案的智能化集成管理系統,通過云計算處理平臺實現對海量數據的存儲計算以及信息共享或互通有無。應用層關鍵技術就是云計算平臺。按照公開服務的標準分為公有云、私有云和混合云三種類型。高校教學實體設計物聯網案例實踐中一般是公開的校園信息,人人事管理部門的檔案則是涉及到個人隱私權是不方便透漏的,因此校園物聯網模式多采用混合云的云計算平臺處理實現校園智能化管理系統服務。其主要應用形式可采用基礎架構即服務)、平臺即服務、軟件即服務等多元化智能管理形式。

1.4物聯網的智能化發展趨勢及存在的不足

物聯網實施的前提,首先結合高?,F有網絡技術的現狀,集中整合不同區域的樓宇進行精準周密的部署,集合功能各異的無線傳感設備,通過有線、無線網絡實現感知信息的傳感互聯互通,集中處理系統中央監控管理中心的數據云集及安全處理編程設置,通過編程語言設計出一整套集成化的智能管理系統,從而實現對高校教學以及綜合管理的監控搭建數據庫管理平臺。物聯網的高效智能化管理手段以及涉及到的安裝工具,用其飛速的發展趨勢必將帶給高校教學及系統智能化管理引領一場飛躍的革命。構建物聯網存在的不足:首先是標準問題,這包括需要制定一系列的集成標準;其次是費用問題,費用昂貴亟需高校領導高度重視資金來源的拓展及取得社會同仁的支持與援助;再次是RFID技術設計編程與網絡安全隱患問題。最后是高科技管理人才的引進,是真正培養高校高素質人才的有效方案之一。選派專人經過專業機構培訓、真正學會物聯網技術的尖端部分,回到校園認真負責的開展實施物聯網實戰教學模式構建,把物聯網技術教學打造成職業類高校目前盛行的精品課程,加強學生實驗實訓操作實際演練,使學生在校期間能夠學會、學懂、學通物聯網理論編程設計及實戰操作構建完成效果展示等形式進行成績匯報。從多方面多角度調動學生的思維想象力、調動學生們針對不同用戶設計不同的物聯網程序,積極調動學生的操作技能實踐性,使高校大學生在校期間取得同等專業的畢業證和職業資格鑒定證書的同時,真正學會技能走出學校,為社會和企業培養技術過硬的技術性人才。

2物聯網技術在高校教學和管理中的廣泛應用

隨著物聯網技術在高校教育領域的廣泛應用,其前景也越來越受到廣大師生以及社會需求亟需的重視。物聯網利用校園網搭建平臺構造自動智能化的校園物聯網。通過管理系統對實物的鎖定進行識別、定位追蹤、監控安保,觸發相應事件預案等,打破以往傳統校園化管理的局限性,促進高校數字化、智能化校園管理的健康發展。具體陳述幾點不同的建議:

2.1課堂教學及時互動反饋

課堂教學互動反饋是教學過程中教師了解學生掌握知識及技術深度的重要環節,既有助于教學氣氛又提高教學技術質量。

2.2實時云集實驗數據

高校中存在很多不同類別的大數據,亟需定期進行拷貝及存儲,通過整理大數據的過程中對教學及日常管理也是一項調查研究和驗證的巨大工作,需要由專人來長期管理并實施。

2.3實現泛在學習促進智能化校園建設完成

通過“泛在學習”培養高校師生隨時隨地都利用物聯網進行終端學習,構建成人性化的良好教育環境平臺,盡快實現智能化校園建設體系。

2.4智能化圖書館建設

高校達到評估的標準及規模,就要將圖書館智能化集成建設列在首要亟需解決的問題上來,提高創新服務、提升創新管理、強化創新工作理念,使圖書館從自身到全體整個有一個質量的躍進。

2.5智能化設備監控校園環境

高校內由專人管理的物聯網集成智能管理系統,可以促進高??茖W合理的統一調度,有效防止儀器設備的丟失、閑置、損壞等無用現象。

2.6遠程網絡安全健康管理

目前,網絡安全問題已經被高校高度重視,這里面涉及到一些相關的人員信息、檔案信息、財務信息等重要信息的安全隱患問題,需要專業技術人員設置高強度的安全管理系統,才能確保高校教學和日常工作的穩定發展。

2.7智能校園安保

高校的安全隱患問題是大問題,比教學事故還要重中之重。做好校園的安檢和安保工作是推進高質量教學的高度保障。

引用:

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[11]月玲,李延.基于云算與物網的智能后勤系[J].算機科學,2012.

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