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物聯網技術就業范文1
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2013)01-0012-03
一 前言
自2010年7月教育部首次批準多所高校(院系)建設物聯網技術專業以來,教育部及相關部門一直高度關注物聯網及相關專業建設。全國高校物聯網及相關專業教學指導小組組織高校在物聯網專業的知識體系、課程體系、應用實踐和人才培養等方面進行了一系列的探索,國內高校也根據自身的情況對物聯網相關專業的課程體系進行了探索。但物聯網目前屬于新興產業,各高校都是剛剛開始設立物聯網相關專業,沒有成熟的經驗可以借鑒。福建信息職業技術學院(以下簡稱“我院”)成為首批獲批物聯網應用技術專業的高職院校之一。雖然專業設立起來了,但事實上,對于我院來說,如何建立科學的物聯網專業人才培養體系、如何把控物聯網人才的培養方向、物聯網專業的核心課程如何設計等問題卻成為困擾我們的難點。筆者近年來致力于物聯網應用技術專業建設,分析物聯網應用技術專業的知識體系及核心知識領域,力求歸納物聯網應用技術專業建設的專業共性,并結合我院特色,構建了以“三線并重”為核心的物聯網應用技術專業課程體系,希望能通過我們的實踐,給其他院校一些啟發和借鑒,共同推動物聯網應用技術專業及課程體系建設的健康發展。
二 物聯網應用技術專業設置的必要性和可行性
物聯網被公認為是繼計算機、互聯網與移動通信網之后的世界信息產業第三次浪潮,開發應用前景巨大。業內專家認為物聯網是通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、無線傳感器網絡(WSN)、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連接起來,進行信息交換和通訊,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。
《福建省建設海峽西岸經濟區綱要(修編)》指出:海西建設的目標之一是“利用現代網絡技術,加快寬帶通信網、數字電視網和下一代互聯網建設,推進‘三網融合’,建設寬帶接入網和業務支撐網,統籌3G移動網絡建設,積極發展物聯網?!?/p>
福建的物聯網產品在全國城市網絡、網格管理、智能監控、食品追溯、水質監測等系統應用較為廣泛;與此同時,在電子回執、2.4G射頻識別、自助終端、物聯網操作系統級中間件平臺、智能家居系統等領域的技術研發位居國內領先水平。依托廈門大學、集美大學、福建信息職業技術學院,已經成立了3個RFID應用研究中心,并將技術研發與市場運用緊密地結合在一起。200多億的銷售額使這一產業成為福建新興產業中的老大,而備受各方的重視。
物聯網用途廣泛,主要涉及十大重點領域,包括智能電網、智能交通、智能物流、智能家居、環境與安全檢測、工業與自動化控制、醫療健康、精細農牧業、金融與服務業、國防軍事。未來十年物聯網重點應用領域投資可達到4萬億,產出8萬億,形成就業崗位2500萬個。產業發展,人才先行,物聯網人才需求將急劇增加,需要高校開設并發展物聯網相關專業。
作為首批開設物聯網應用技術專業的院校之一,我院在近兩年的時間里,在專業建設、人才培養方案制定以及課程體系建設方面做了很多工作,為辦好“物聯網應用技術”新專業打下了良好基礎。我們認為新專業將以《國家中長期科學和技術發展規劃綱要》為指南,以智能化的物聯網系統為載體,圍繞“物聯網應用集成、物聯網應用開發、物聯網應用維護”三個主要方向,緊密結合社會發展與經濟建設的重大需求與發展戰略,整合我校及校內外合作團隊的優勢資源,建立符合我院特色的“物聯網應用技術”專業,為實現福建省政府頒布的《福建省加快物聯網發展行動方案(2010~2012年)》目標,為促進信息產業的發展做出貢獻。
三 物聯網的技術體系
1.感知層
感知層是物聯網的“皮膚和五官”,主要功能是識別物體、采集信息。感知層通過傳感器、條碼識別、射頻識別、無線定位等手段感知與采集物理世界中發生的物理事件和數據,這些數據包括各類物理量、標識、音頻、視頻數據等;
2.網絡層
網絡層類似于人體結構中的神經系統,主要承擔著把采集和感知到的信息無障礙、高可靠性、高安全性地進行傳送,實現更加廣泛的互聯功能。它主要是建立在現有的通訊網(包括有線和無線通信網)、廣播電視網和互聯網基礎上。物聯網感知層通過各種接入設備與上述網絡相連,它解決的是感知層所獲得的數據在一定范圍內,尤其是遠距離的傳輸問題。
3.應用層
應用層位于感知識別和網絡傳輸層之上,是物聯網智慧的源泉。人們通常把物聯網應用冠以“智能”的名稱,如智能電網、智能交通、智能家居等,其中的智能就來自這一層。應用層解決數據如何存儲(數據庫與海量存儲技術)、如何檢索(搜索引擎)、如何使用、如何不被濫用(數據安全與隱私保護)以及設備的智能控制等問題。
應用層是物聯網發展的目的,通過公共中間件、信息開放平臺、云計算平臺和服務支撐平臺等物聯網應用技術,實現跨行業、跨應用、跨系統之間的信息協同、共享、互通的功能,從而支持物聯網技術在工業、農業、環保、醫療等行業領域的應用。
物聯網各層次間既相對獨立又緊密聯系。公共技術與物聯網技術架構的感知層、網絡層和應用層都有關系,其包括標識與解析、安全技術、網絡管理和服務質量管理等,不屬于物聯網技術的某個特定層面。為了實現整體系統的優化功能服務于某一具體應用,各層間資源需要協同分配與共享。以應用需求為導向的系統設計可以是千差萬別的,也不一定所有層次的技術都需要采用;即使在同一個層次上,對可供選擇的技術方案也可以進行按需配置。
四 物聯網應用技術專業知識體系
專業知識體系就是把一個專業領域內的專業知識組織成專業干線清晰、知識點層次分明、結構銜接完整的一個知識框架。在分析物聯網技術體系的基礎上構建物聯網應用技術專業的知識體系,物聯網應用技術知識結構中的專業知識部分應能體現物聯網整體框架及其關鍵技術。因此,物聯網應用技術專業知識體系應包括感知層、網絡層、應用層的知識和系統整體架構與優化的知識。對應的核心知識領域為:對應于感知層為射頻識別(RFID)技術、傳感器技術與無線傳感器網絡技術等;對應于網絡層為通信與網絡技術、網絡設備配置與管理等;對應于應用層為數據存儲與處理技術、應用系統開發和云計算等;對應于物聯網整體的框架為信息管理技術、物聯網工程布線技術等。
根據上述分析,物聯網應用技術專業的知識體系要能實現這樣的培養目標:培養造就具有物聯網技術基礎理論、計算機網絡技術、應用系統開發技術等相關專業知識;主要面向物聯網工程建設、物聯網應用軟件開發、物聯網產品制造以及物聯網技術應用等方面企事業單位,在生產、服務及管理第一線能從事物聯網應用集成、物聯網應用開發、物聯網應用維護等崗位的工作;并在創新和創業意識、團隊合作與人際溝通以及資料查詢與組織能力等方面有良好的素養,能適應國家戰略性新興產業建設需要,具有職業生涯發展基礎,德、智、體、美全面發展的高技能應用型人才。
五 物聯網應用技術專業課程體系建設基本思路
本專業課程體系建設充分吸收世界先進的CDIO工程教育理念,以物聯網工程項目的規劃、設計、實施和管理維護生命周期為載體,建立“做中學”的教育模式,研究開發符合本地區特色的物聯網應用技術專業課程體系,培養學生具有較強的自學能力、組織溝通能力和協調能力,并能系統地掌握物聯網應用技術。
第一,校企深度合作,面向市場需求,培養學生具備“智能家居、智能交通、產品追溯”三個應用領域的基本應用能力。按照學生職業崗位的能力,從初學到熟練的成長過程,以培養職業崗位技能為目標,基于工作過程進行物聯網應用技術專業課程體系的建設。
第二,通過充分的社會調研,聯合企業,聘請專家,找出上述三個領域中所有的代表性工作任務,選擇完整的、對職業成長起關鍵作用的、有較大開放性和代表性的工作任務,從中提煉出典型的工作任務,再對所需的職業能力進行教學分析,研究提煉出適應“物聯網應用集成、物聯網應用開發、物聯網應用維護”三個典型工作崗位的課程體系。
第三,通過“校企合作,工學結合”辦學模式,進一步了解當前物聯網企業的人才需求規格,培養滿足企業實際需求的高技能人才,基于“以職業能力為目標、以項目為導向”的人才培養模式;“以服務為宗旨,以就業為導向”的指導思想,建設“教、學、做”三位一體的課程體系。
通過對上述“三個應用領域”、“三個典型工作崗位”及“三位一體的教學模式”的深入研究,結合本地區企業發展方向及學院實際情況,研究建設“三線并重”的物聯網應用技術專業課程體系。
物聯網應用技術專業課程的設置需要綜合考慮相關交叉學科的特點,應盡可能多地覆蓋本專業的知識體系,將相關主干學科的核心課程和專業課程進行通盤考慮,打破學科體系的約束,遵循職業教育的特點,根據工作過程和知識結構將上述專業課程分成公共基礎課程、職業平臺課程、職業能力課程、實驗實訓課程、能力拓展課程五部分。詳細課程分類見附表。
七 結束語
物聯網應用技術專業是以應用為驅動的專業,專業人才的培養根據專業共性知識和福建省物聯網領域的區域特色,發揮我院在計算機網絡技術等學科的傳統優勢,使學生有興趣、有目的、有實踐地學習專業領域的知識,逐步地、系統地增長應用實踐能力和創新能力。在課程設置中,把行業應用特色納入個性化課程或專業課中,形成理論型和實踐型兩套既有共性又有個性的課程體系。該課程體系堅持以“物聯網應用集成、物聯網應用開發、物聯網應用維護”為主導,夯實基礎教學,為學生的未來發展創造條件,以方向選修課為平臺,拓寬學生的知識和認知視野,妥善化解突出特色和拓寬視野間的矛盾。
參考文獻
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物聯網技術就業范文2
移動互聯網體現的是移動和互聯網的融合,其本質是互聯網技術、平臺、商業模式和應用與移動通信技術的有機結合。移動互聯網繼承了移動和互聯網兩者的特征,其基本特征是隨時、隨地、開放、互動和用戶參與便利。隨著社會及科技的不斷進步,移動互聯網飛速發展,主要體現在以下方面。
1.1手機不斷更新換代
科技的快速發展,帶來了硬件設備的升級換代,如智能芯片、觸摸屏、傳感器、電池、相機、GPS模組等,處理速度越來越快、容量越來越大,集成模塊越來越多,手機市場日新月異。
1.2通訊網不斷升級
在產業鏈各方的推動下,通訊網不斷升級,3G、4G及超4G時代的到來,使互聯網從電腦走向手機及其他移動設備,從辦公室、書房走向口袋。
1.3用戶習慣不斷改變
隨著互聯網從辦公室、書房走向口袋,我國移動互聯網發展進入全民時代。如今,手機成為人們生活的必需品,不僅可以用來接打電話、收發短信,還可以在閑暇時豐富業余生活,更可以在商務辦公方面提供便利。移動互聯網已滲透到社會生活的方方面面,在生活上影響和改變著人們的習慣,但對企業而言,信息表達渠道的變更,意味著企業需要適應新的應用環境,采用更加適合移動特征的業務和技術手段。
2郵政業務發展形勢
2.1代收代繳
代收代繳業務種類豐富,涵蓋通信、水、電、燃氣、車務等民生項目,由于準入門檻不高,銀行及商家都陸續開辦了代收代繳、代扣代繳類業務,各大電信運營商也在開辦手機付費的代繳費渠道,另外社會機構也紛紛進入代收代繳市場,如支付寶、拉卡拉、連鎖便利店等,市場競爭異常激烈。
2.2報刊訂閱
報刊訂閱是郵政傳統業務,其發展模式主要有大宗訂閱及散客訂閱。大宗訂閱業務基本是通過公共關系與渠道結合,利用社會發行站和報刊推廣員形式發展大宗訂閱業務;而散客訂閱群體具有面廣點散的特點,因此渠道策略的運用對散客訂閱發展意義重大。傳統的報刊訂閱,客戶基本是通過郵政提供的報刊目錄簡單搜索需要訂閱的報刊目錄代號,然后到附近郵政網點下單完成訂閱,客戶無法深入了解報刊內容方向,也無法在線上跟蹤自己的歷史訂閱情況。線下報刊訂閱服務難以向客戶提供好的體驗服務。
2.3函件業務
針對函件業務,客戶最關心的是郵件是否及時寄出以及最新的投遞狀態,因此如何優化投遞環節、縮短投遞時間,安全、準確、快捷地把郵件寄到客戶手中是迫切需要解決的問題,也是提升郵政核心競爭力的基礎。郵政傳統業務的辦理大都由人工線下操作完成,操作流程復雜,客戶缺少自助辦理郵政業務的渠道,只能通過郵政網點辦理;同時國家政策不斷開放,各方社會渠道不斷參與郵政傳統業務競爭,導致郵政業務量分流,社會個人用郵需求呈現下滑趨勢。企業內部的經營管理也大多依賴于PC機和企業內部網絡操作,缺乏移動管理,不能實時掌握企業運作數據。要想在移動互聯網建設的趨勢中,繼續為客戶提供便捷的郵政服務,為企業提供更加實時的信息支撐,建設郵政移動渠道勢在必行。
3研究基于移動互聯網郵政業務的必要性
隨著智能手機、iPad等移動終端設備的普及,移動互聯網逐漸滲透到社會生活的方方面面,在生活上影響和改變著人們的習慣。2013年以來,國內各大企業及主流電商企業,如中國移動、京東、淘寶等均開發了移動渠道。廣東省郵政地市局對移動應用系統開發熱情高漲,不僅針對移動渠道的業務發展進行了廣泛探索,還相繼開發了一些移動應用APP以滿足客戶需求,涵蓋了電影票、報刊收訂、電子閱讀等領域。與此同時,中國郵政集團公司也在著手手機郵局、手機銀行、郵樂APP的開發。郵政作為服務型企業,基于移動互聯網3G無線技術及智能終端的發展,有必要進行郵政移動信息化,開拓郵政移動渠道,搭建面向公眾服務的系列產品及面向內部管理的系列應用,為廣大郵政客戶提供7×24小時快捷、優質的郵政服務,同時也能提高郵政企業內部生產運作效率。2013年1月,廣東郵政全省工作會議中提出要加強新技術的應用研究:加強對物聯網和移動商務相關領域的跟蹤研究,鼓勵各級單位探索新的應用模式。隨著郵政便民服務渠道的拓展及郵政客戶需求的不斷增加,移動渠道的地位與價值將不斷提高,有望成長為郵政服務客戶的重要渠道?;谝苿踊ヂ摼W隨時隨地的特點,廣東郵政有必要建設基于移動互聯網渠道的面向公眾用戶和企業管理人員的移動應用。
4基于移動互聯網的郵政業務應用探索
郵政業務種類多、系統涉及領域廣,有面向公眾服務的,也有面向企業內部管理的,廣東省內各技術單位都在試水開拓移動渠道的郵政業務,紛紛開發出基于微信等第三方應用的輕應用以及打造自身服務獨立APP的重應用。然而移動應用開發作為新技術在廣東郵政尚屬起步,前期開發存在缺乏總體規劃、資源無法復用的不足,因此有必要搭建一套服務移動終端與郵政系統后臺交互的移動應用平臺,規范移動應用的系統平臺架構,規范統一接入、通訊安全、應用管理、交易轉發等服務。
4.1搭建移動應用平臺,為業務接入提供基礎
基于打基礎、搭平臺的思維,廣東郵政建設了郵政移動應用平臺,總體功能架構如圖1所示。郵政移動應用開發平臺由移動應用接入系統、移動應用基礎框架(底座)兩個子系統構成,平臺功能如圖2所示。通過建設移動應用接入系統,有效支撐了移動應用系統接入后臺業務系統的通訊接入、交易重組、路由轉發等處理,同時實現了移動端APP版本自動升級、安全管理等功能。通過建設移動應用基礎框架(底座),把移動應用端相關基礎功能進行封裝,如多應用推送服務、應用升級、密鑰管理、安全通信等,并以中間件形式提供給相關單位用于二次開發。該平臺為業務接入提供了平臺基礎,第三方單位基于此移動應用平臺開發郵政移動應用時,由于無需考慮版本升級、通信安全等因素,僅需依照移動應用開發規范,重點關注移動應用端的業務處理邏輯,即可完成移動渠道的業務快速疊加,大大減輕了移動端應用的開發難度,提高了移動端應用開發的效率。
4.2借助移動互聯網技術創新郵政業務發展模式
移動互聯網改變的不僅僅是接入手段,也不是傳統互聯網PC模式的簡單復制,而是一種新能力、新思想和新模式,它不斷催生出新的產業形態、業務形態和商業模式。郵政的業務特征普遍存在區域及全網差異,如區域服務性強的主要有電商業務的代收代繳、“自郵一族”會員服務,而全網有郵件投遞狀態跟蹤查詢服務。通過梳理現有業務,融入移動互聯網思維,結合移動支付、LBS、二維碼、智能手機硬件驅動等移動開發新技術的特點,廣東郵政對相關功能流程進行了改造,建設了“手機營業廳”、“微郵局”、“郵政國內小包”等公眾應用及微信服務號,通過LBS及后臺業務計費等管理模塊,輕松解決了地域帶來的差異化服務,實現了郵政業務向移動互聯網渠道發展的突破。“手機營業廳”、“微郵局”基于廣東省郵政電子商務平臺,通過移動應用平臺接入,作為面向公眾的移動渠道門戶,給100多萬名“自郵一族”會員及其他郵政會員提供便捷的業務服務,首期功能涵蓋了報刊、函件、電商、“自郵一族”等,支持手機銀聯、手機支付寶、微支付等多種在線支付功能,同時實現了對客戶進行業務辦理結果及產品營銷的即時推送。具體業務研究及應用情況如下。4.2.1“自郵一族”業務“自郵一族”作為郵政全國業務,由于各地政策不一,各省市間存在較大的服務差異。廣東郵政在手機渠道開辦的業務主要有交通違章非現場代繳、年票業務代繳、“自郵一族”會員線上自助管理功能等。4.2.1.1在線管理新客戶可使用常用手機號碼快速注冊成為會員。原“自郵一族”會員則根據入會時預留的手機號碼,通過手機短信驗證身份方式設置密碼,即可登錄手機營業廳。用戶登錄成功后,可通過手機營業廳管理自己的基本信息、車輛信息等內容;還可以在線查看并了解所屬區域開辦的業務套餐,根據自身需求快速自助辦理套餐業務。4.2.1.2線上辦理針對交通違章、車輛年票等車務相關業務,手機營業廳可快速響應用戶的業務辦理請求。用戶可通過手機營業廳查詢自己或他人的非現場交通違章、車輛年票欠費情況,還可使用手機銀聯、支付寶等多種方式進行支付。4.2.1.3推送提醒基于移動互聯網推送技術,用戶在手機營業廳一經維護車輛信息后,當車輛發生非現場交通違章時,系統依托交警接口提供的違章數據,自動產生違章提醒,及時推送到手機端告知客戶。手機營業廳給廣大車主提供了便利,使車主會員可以享受“安坐家中、盡享尊貴”的服務,有效解決了廣大車主迫切需要的違章處理、繳費等問題。4.2.2報刊訂閱為提升用戶訂報體驗,廣東郵政在“手機營業廳”及“微郵局”疊加報刊訂閱功能。用戶可根據報刊分類、報刊目錄定位自己的訂閱需求,報刊簡介、報刊價格等信息一目了然,極大地方便了用戶對報刊雜志的選購下單,用戶可快速查看自己的歷史訂閱情況;同時,系統可根據用戶的歷史訂閱情況,對用戶實行個性化推薦、報刊目錄分類推薦,實現對報刊目錄產品的精準營銷。此外,針對報刊產品的推廣營銷,以二維碼作為紐帶,融合移動互聯網、自動識別技術,可實現報刊組合產品的線下、線上推廣,或實現優惠券精準投放,用戶不再需要到營業網點辦理,只要打開手機營業廳輕輕掃一掃,即可完成報刊訂閱及訂單支付。移動應用一定程度上顛覆了廣東省郵政報刊業務傳統的推廣、訂閱流程,通過手機移動渠道與促銷并重的發展模式,拓展了報刊發行市場,有利于報刊業務發展。4.2.3函件業務在面向公眾的應用方面,廣東郵政手機營業廳提供了郵件跟蹤查詢功能,基于手機照相機及條碼識別技術,用戶僅需對快遞單據的條形碼掃一掃即可快速登記郵件號碼,查詢郵件的投遞狀態;依托移動互聯網推送技術,系統自動將在途郵件的最新投遞狀態及時推送給用戶。同時,廣東郵政建設了“郵政國內小包”服務號,為廣大用戶提供資費、郵件狀態查詢服務,并為大客戶提供交寄量查詢處理服務。在內部管理應用方面,廣東郵政建設了“PDA攬收系統”移動應用、“掌上郵政”移動應用。PDA系統功能流程簡單、操作使用便捷,通過攬收數據預下載、高辨識度的聲音提示等軟件技術手段,結合省業務流程改造,有效提升了廣東省國內小包電子信息處理的時效性;而“掌上郵政”則通過圖表形式,實現了國內小包收寄量趨勢、及時投遞率、異常郵件查詢等多項業務管理移動報表統計功能,為各級管理人員提供了直觀、便捷的業務監控手段。4.2.4電子商務通過與電子商務信息平臺對接,基于LBS及用戶登錄方式提供地域差異化服務,給用戶提供辦理所屬地的代繳業務簡易入口。用戶在線可清晰查看相關業務詳情,如電費繳款的抄表日期、上月指度、本月抄見、電量、單價、應收電費、違約金、實收金額等。4.2.4.1實時業務查詢根據用戶輸入的水電費賬號及繳費時間范圍,進行實時查詢。4.2.4.2線上辦理快速響應用戶的業務辦理請求,用戶可使用手機銀聯、支付寶等多種方式進行支付??梢哉f,手機營業廳上開辦的便民電商業務,在一定程度上促進了郵政業務的發展,具有重要的現實意義。
5基于移動互聯網的郵政業務應用效果
基于移動互聯網技術的郵政業務應用在廣東省取得了初步成效,具體體現在以下幾方面。5.1打造平臺基礎在郵政行業搭建了郵政移動應用平臺,構建了適應郵政企業特點的移動應用系統框架,實現了業務的快速疊加、頁面布局的快速適應以及應用版本的增量升級,有效支撐了全省郵政范圍的移動應用接入及業務的快速疊加。
5.2開拓郵政移動渠道
打造了面向公眾服務的系列移動應用產品,短短數月手機移動渠道累計發展會員5萬余名,完成業務交易約2萬筆、金額達500余萬元,每日通過“手機營業廳”及“郵政國內小包”進行郵件跟蹤查詢的郵件約5000件??蛻敉ㄟ^移動渠道可隨時隨地體驗郵政7×24小時的便捷服務,免除了奔波營業廳的勞苦;給用戶提供了快捷、有效的自助渠道,提高了用戶用郵體驗度。通過“手機營業廳”、“微郵局”對郵政各業務及會員進行整合管理,可有效支撐郵政業務的交叉營銷,例如,“自郵一族”會員可在“手機營業廳”快捷辦理水電費代繳及報刊訂閱?!笆謾C營業廳”、“微郵局”不僅是客戶辦理郵政業務的平臺,也是廣大客戶了解郵政業務的窗口。
5.3提升生產系統應用效能,有效支撐內部管理
目前,PDA攬收移動應用已在廣東省試點地市投入使用,郵件收寄信息上網速度由攬收后4.5小時縮短至1小時之內,效率提升顯著。隨著系統與PDA手持終端及智能手機的更多特性融合使用,將有效支撐廣東省郵政國內小包業務的快速發展,提升企業經營核心競爭力。內部管理方面,通過“掌上郵政”提供的各種業務管理移動報表,為管理人員提供了直觀、便捷的業務監控手段。
6結束語
物聯網技術就業范文3
【關鍵詞】5G通信技術;推動;物聯網產業鏈;發展
預計5G到2020年會迎來商用時代,由此也會促進物聯網的實現。無線通訊技術發展至今,4代的變革均已經實現,且每代的革新在一定程度上都促進了傳輸率的顯著提高、網絡頻譜更寬、通信方式更靈活、通信質量和智能化程度更高。同時與4G相比,5G的傳輸速度會成十倍和百倍的速度提升,無線通信的海量需求在此基礎上都能夠獲得有效解決,“萬物互聯”的情況也可以得到真正的實現。
15G通信蓄勢待發,且為推動物聯網關鍵技術
每一代無線移動通信的更新在一定程度上都取得了重大變革,發展至今4代革新均已經實現。蜂窩網方式是其最基本和最主要的一種方式,率先由美國貝爾實驗室提出。1G、2G、3G以及4G在一定程度上促進語音和圖片質量的顯著提升,已經從簡單的語音實現了到清晰語音的轉化,由此極大的改變了運營商的業務,基于5G所具備的網速更高,它的誕生將會促進移動通信發生翻天覆地的變化,人們的日常生活也能夠徹底的改變?,F階段,5G網絡的功能在一定程度上實現了迅速的升級,其中所包含的一組關鍵技術主要有大規模的天線陣列、新型多址、新型的網絡架構、超密集的組網以及全頻譜的接入等,以此針對各種場景的不同需求都能夠想方設法的獲得極大滿足。針對《5G網路結構設計》白皮書,5G最基本的三個主要連接數密度、時延以及用戶體驗率;其所具備的四個技術場景主要有連續廣域覆蓋、熱點高容量、低功率大連接以及低時耗高可靠,1.1廣域覆蓋的連接作為移動通信最基本的一種覆蓋方式,其目的主要是為了保證用戶業務的連續性和移動性為主,提供給廣大用戶的業務體驗為無縫的高速業務。目前,將100Mbps以上的體驗速率隨時隨地的提供給廣大用戶是該場景所面臨的主要挑戰。1.2熱點高容量該場景一般位于局部熱點區域中,提供給用戶較高的數據傳輸速率,為此流量密度的極高要求都能夠獲得極大滿足。現階段,該場景所面臨的挑戰主要有數十Gbps峰值速率、1Gbps的用戶體驗速率。1.3低功耗寬連接該場景的應用領域以采集數據和傳感為目標,具體包括環境監測、深林防火、智能化農業以及智慧城市等,特點主要體現在數據包較小、功耗低以及海量連接等。同時,該類終端的范圍廣、數量多,網路的連接能力超過千億,并且還要盡量滿足100萬個/km2的連接數密度指標,以此才能夠最大限度的降低終端的功耗與成本。1.4低延時高可靠該場景主要面對的領域主要是那些具備特殊應用要求的垂直行業。如車聯網和工業控制,由于該類用戶對于可靠性和時延的要求非常高,為此需要將100%的業務可靠性和毫秒級端到端時延提供給廣大的用戶。
2物聯網前景廣闊,5G將有望2020年進入商業化
移動互聯網和物聯網極大的驅動了移動通信的順利發展,以此便可以有效拓寬5G的發展前景,當下互聯網在一定程度上已經實現了對傳統通信業務模式的顛覆,用戶所享受的體驗都是前所未有的,且給人們的日常生活帶來了非常深刻的影響。移動互聯網在未來的發展中會不斷的優化和升級人類社會的信息交互方式,帶給廣大用戶一種身臨其境的感受,諸如移動云、超高清視頻、增強和虛擬現實等,由此會一種超千倍的速度促進移動流量增加,引發新一輪的產業與技術變革。同時,物聯網的存在促使移動通信服務范圍的有效拓展,基于人與人之間逐漸拓展到人與物、物與物之間,甚至在更廣闊的領域和行業中滲透。隨著新技術和新產業的出現,由此會爆發式的促進物聯網應用的增長,數以千計的設備接入網絡,“萬物互聯”得以實現,締造出規模較大的新興產業,重新煥發移動通信的活力。另外,海量設備的連接與多樣化的物聯網在一定程度上勢必給相關的物聯網業務帶來一系列新的技術挑戰。如廣東省現在各運營商利用移動通信網絡開展的移動支付業務、物流行業基于移動通信網絡的車輛/貨物智能管理系統、以及運營商與汽車制造商合作推出的基于移動通信系統的車載信息網絡等,都是將移動通信技術應用到物聯網的現實。
35G標準加速推進
(1)2015年TIU便將制定5G的國際標準準備工作成功啟動,首先就其技術方面的性能需求與評估方法進行了科學的研究,并且將候選技術的所具備的各項評估指標和性能需求一一的明確下來,在此基礎上提交模板最初形成;2017年ITU-R會正式發出IMT-2020技術征集方案的通知與邀請函,由此正式啟動征集5G候選技術;2008年正式啟動5G技術評估及標準化;2020年底預計會正式形成商用能力。(2)制定IEEE3G/4G淮的機構———IEEE802標準委員會,根據自身的優勢可以實現對下一代無線局域網標準的積極研究,希寄于5G技術體系的成功整合。我國的5G試驗主要分兩步走,以此將建立我國在5G產業中的主導權。①技術研發試驗階段(2015~2018年):主要是在中國信息通信研究院的帶領下,各種企業共同參與,如運營和設備企業、科研機構等;②產品研發試驗階段(2018~2020年):以國內運營企業領導,各個設備企業、科研機構共同參與,在5G時代我國希望更加具有話語權,致力于我國移動通信技術引導5G時代的發展而為之進行不斷的努力。
物聯網技術就業范文4
關鍵詞物聯網;現代農業;應用
中圖分類號F323.3文獻標識碼A文章編號 1007-5739(2013)12-0329-02
ResearchonApplicationofInternetofThingsTechnologyinModernAgriculture
YU Shuang-jie
(Yangling Jinghua Agricultural Science and Technology Inverstment Services Co.,Ltd.,Yangling Shaanxi 712100)
AbstractThe internet of things technology was regarded as the third world technology innovation in the world information technology industries after computer and internet,which had become a necessary trend of the world information network development. The concept and the system architecture of the internet of things technology were explained.Its application in modern agriculture was introduced,so as to promote the development of modern agricultural technology.
Key wordsthe internet of things;modern agriculture;application
近年來,我國農業現代化發展速度加快,農業機械化、信息化和網絡化的農業發展能力有了顯著的增強,要進一步加快農業的現代化進程就要結合物聯網技術,實現農業生產的高度信息化、智能化以及網絡化。物聯網技術結合現代農業科技可以實現農產品的智能化培育,更好地保障農產品的質量安全,方便快捷地追溯農產品以及農業生產信息等。農業作為民生的基礎國家產業,其現代化發展的程度直接關系到一個國家發展的強弱。物聯網技術在農業生產和科研中的引入與實際應用,為農業現代化發展提供了可行的技術支持?,F代農業的物聯網技術可以改變粗放的農業經營管理方式,提高農產品質量,加強農業信息監測等方面[1-2]。該文對物聯網技術在現代化農業發展領域的應用進行深入的分析,論述其可行性以及在我國農業現代化建設中的應用前景。
1物聯網的概念及體系結構
1.1物理網的概念及體系結構
物聯網本身是針對特定管理對象的“有限網絡”,是以實現控制和管理為目的,通過傳感、識別器和網絡將管理對象連接起來,實現信息感知、識別、情報處理、態勢判斷和決策執行等智能化的管理和控制[3]。2009年,在無錫市發表的“感知中國”的重要講話為我國物聯網開發研究做出方向性指導,物聯網基礎被列為國家五大新興戰略性產業之一。物聯網技術即是將物品通過信息傳感設備(射頻識別裝置、基于光聲電磁的傳感器、3S技術、激光掃描器等)與物聯網相結合,實現數據采集、融合、處理,并通過操作終端,實現智能化識別和管理的科學技術。其技術的簡單含義便是“物物相連的互聯網”,其核心仍然是互聯網,借由互聯網的技術基礎得以延伸和擴展,其獨特性在于其用戶延伸和擴展到任何物體與物體之間進行信息交換和通信。物聯網技術是在已經發展起來的傳感、識別、接入網、通訊網、互聯網、智能控制系統等技術基礎上的信息集成、發展和全面提升。
1.2物聯網的體系結構
物聯網主要分為3個層次:第1層次為傳感器網絡,包括RFID(radio frequency identification)、條形碼、傳感器等設備在內的傳感器網絡,其作用是實現信息的感知、識別、篩選和采集;第2層次為信息傳輸網絡,即信息通道,以實現遠(近)距離信息的傳輸與共享;第3層次為信息應用網絡,其主要作用是通過數據的處理和反饋來提供人們所需的各種信息服務。物聯網的3個層次使得其可以實現整個網絡系統的信息感知,方便、快捷的信息傳遞以及有效的系統智能反饋處理。其系統結構如圖1所示。
2物聯網技術在現代農業中的實際應用
物聯網技術在農業和農村信息化領域有廣泛的實際應用,如智能化信息管理系統、遠程生產監控和遙感系統、食品的安全追溯系統等。通過物聯網的數據采集系統和信息存儲系統可以分析總結出植物生長對外界溫度、濕度、光照度、土壤肥沃度等的需求規律和數值范圍,實現農產品生產的精準科學控制;通過智能分析和實時控制系統,能夠準確地把握植物生長對環境因素各項指標的要求,并作出相應的調整,以達到產量的增加和質量的提高等。
2.1物聯網在精準農業中的應用
中國在精準農業方面已經取得了較高的水平,并廣泛地應用于生產實踐。精準農業技術是一種以信息為基礎的農業管理系統,其利用傳感器以及監測技術來獲得土地的必要數據,根據影響農作物生長的環境因素之前的相互作用關系,做出合理的管理措施,對作物的投入和作業進行量化控制。物聯網技術在精準農業上的具體應用途徑為:應用地理信息系統將作物生長信息進行資料采集,制成具有時效性和可操作性的田間管理信息系統,在此基礎上通過全球定位系統、遙感技術以及計算機網絡控制系統,按照作物生長的具體條件,對資源的投入量進行量化控制,達到減少投入成本、提高單位產量、保護農業資源和維護農村環境質量的目的[4]。我國在國家精準農業研究示范基地進行了一系列農業定量遙感試驗。結果表明:示范區的農作物產量相對提高15%~20%,經濟效益提高10%,設施成本降低10%,經濟效益提高18%。精準農業在中國的發展可以采用以下2種模式:一是充分利用地理信息系統,將農作物的生長決定因素(土壤類型、質地、pH值、有機質含量、地下水分布等)信息輸入系統數據庫,并構建接收各種定位動態數據的接口,實現農作物的定位定量施肥灌溉,以地理信息系統為基礎,操作的農業高度集約化農區;二是將信息技術與現有農業機械設施相結合,將定位、定量灌溉、施肥、施藥等生產密切結合,制定一套行之有效的精準農業生產技術,推動農業的現代化進程。
2.2物聯網在食品安全追溯中的實際應用
在食品安全控制和追溯中引入物聯網技術可以加大對農副產品從生產到流通整個流程的監管,降低食品安全隱患。2009年“金卡豬”正式出現在市場上,市民購買貼有“電子身份證”的豬肉時更放心。所謂的“金卡豬”便是利用物聯網技術采用RFID電子標簽對生豬的飼養、防疫滅菌、產品加工、食品流通等各個環節實行全面的信息監控,將每頭豬的信息都儲存在芯片中,制成電子耳標和體標。市民在購買豬肉時,只需要通過銷售店中的電子讀寫器掃描條形碼,便能查出豬肉的生產廠家、屠宰時間、檢疫時間、飼養場環境等詳細信息,從而建立“從農場到餐桌”的食品供應鏈跟蹤和可追溯系統,達到科學的全程化飼養監控、安全生產監控、市場化可追溯的高質量、高水平、高效益的生產目標。實踐應用方面,國家農業信息化工程技術中心應用安全溯源系統,條碼生成與打印以國際通用的EAN/UCC為編碼基礎,用戶只需填入相關產地、地塊等信息,即可自動生成條碼并打印出來。2006年中國水產業推出魚類產品智能防偽卡,實現水產品的全程質量跟蹤管理[5]。2009年10月,江蘇大閘蟹利用RFID信息追溯系統實現其產品的質量可追蹤性、食品安全性以及食品質量的可驗證保證系統。
2.3物聯網在農業信息監測中的應用
信息除在精準農業中監測農作物的害蟲、土壤的酸堿度和施肥狀況等外,還包括從種子選擇到病蟲害防治,從幼苗培育到收割入庫等方面。信息監測范圍涵蓋廣義農業的各個方面,包括畜牧業、農副產品加工業及漁業等[6]。
3結語
物聯網是全球未來四大技術產業之一,農業物聯網技術的應用是現代農業發展的需要,也是衡量一個國家未來農業發展水平的一個重要標志。物聯網技術結合現代農業生產能有效地提高農產品的產量和質量,為農民創造更好的經濟效益,實現農業生產的科學化、精準化、智能化、機械化和規范化。
4參考文獻
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[3] 潘明,鐘鋒.物聯網在現代農業上的應用研究[J].現代農業裝備,2011(7):55-57.
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[6] 楊玉建.農業物聯網綜合應用模式初探――以向陽坡生態園區為例[J].山東農業科學,2013(3):17-20.
物聯網技術就業范文5
關鍵詞:物聯網 物流 數據庫設計 用戶 角色
中圖分類號:TP311 文獻標識碼:A 文章編號:1072-3791(2012)02(a)-0015-02
物聯網一般被認為是物物相連的互聯網,利用射頻識別裝置(RFID)、紅外感應器、激光掃描器等信息傳感設備進行采集,通過互聯網實現信息交換和共享,實現對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理?;谖锫摼W的物流系統能使供應鏈上的相關企業資源整合,降低物流成本,提高物流效率,滿足不同用戶的需求來達到信息共享。
1 基于物聯網的物流業系統架構
基于物聯網的物流系統應具有開放性,數據在需求范圍內實現共享,實現不同用戶從不同的時間、不同的地點可以訪問和操作需要的數據,數據量龐大,地域覆蓋面廣,數據錄入和訪問點分散,所以基于物聯網的物流系統采用了B/S(Browser/Server)工作模式。
由于用戶對系統的要求是服務不間斷的,數據絕對安全的,方便的可擴充的,鑒于基于物聯網的物流系統的重要性、高可靠性,靈活性,將客戶端、Web服務器、數據庫服務器三層體系結構拓展到客戶端、Web服務器、EJB服務器、數據庫服務器四層體系結構。采用Weblogic作為web服務器和EJB服務器,利用多臺Weblogic服務器的集群性能來達到系統的高可靠性。利用EJB技術的系統獨立性來達到客戶要求的靈活性。
Oracle數據庫在關系模型中引入面向對象模型,能解決復雜對象和空間關系的合理表達,因此本數據庫采用Oracle RAC(數據庫集群)的方式進行構建,來組織和管理基于物聯網的物流業結構復雜的海量數據。
四層分布式模型如圖1所示。
2 基于物聯網的物流業數據庫設計的相關問題
2.1 基于物聯網的物流業數據庫需求分析
按照物流系統的性質可以將物流分為社會物流、行業物流和企業物流三大類,本課題主要研究的是在企業經營范圍內由生產、服務活動所形成的企業物流?;谖锫摼W的企業物流的供應鏈管理大致分為基礎信息管理、庫存管理、采購管理、銷售管理、運輸管理五大作業流程。
2.1.1 基礎信息
信息管理員主要對供應商信息、客戶信息、產品信息、供銷商信息等進行維護,根據實際情況,將各項信息保存到各個表中。
2.1.2 庫存
庫存管理員需要管理倉庫信息,將倉庫信息保存到倉庫信息表中。由倉庫信息和產品信息得到庫存信息,將產品的庫存信息保存到庫存信息表中。在出庫操作中,根據訂單明細中的需求量獲得產品出庫信息,再更新到庫存信息中。入庫操作中,在產品入庫時,根據采購信息中的產品購買信息作為參照,將實際到貨的信息入庫到倉庫中,更新庫存信息。
2.1.3 采購
采購人員需要對供應商信息進行管理,并將數據保存到供應商信息表中。在錄入采購單時,參照供應商信息,采購明細的錄入需要參照產品信息表中的產品信息和庫存信息表中的產品的庫存量等信息。最后,將采購的產品的信息更新到產品信息表中。
2.1.4 銷售
銷售人員將客戶信息保存到客戶信息表中。在錄入訂單時,參照客戶信息,訂單明細的錄入需要參照庫存信息表和產品信息表中的產品信息。銷售完成時需要更新產品信息。
2.1.5 運輸
調度人員需要對運輸商進行管理,并將數據保存到運輸信息表中。在錄入運輸信息時,需參照訂單明細表中的客戶信息。
2.2 基于物聯網的物流業數據庫設計物理實現相關問題
2.2.1 數據存儲
基于物聯網的物流業數據信息量大,種類多,數據管理和維護工作量大,如果不進行空間分配,全部數據都會存儲在Oracle默認的表空間SYSTEM里面,對某一項業務的備份和恢復需要全部數據的備份和恢復。本數據庫首先根據上述分析的作業流程把不同類型的數據進行分離,創建出相應的基礎信息、庫存、采購、銷售、運輸五個表空間,這樣對某一業務的備份和恢復可對應相應的表空間進行處理。
CREATE TABLESPACE
stock
――為庫存表空間,storage為表空間的名稱,其余四個的表空間與此類似
DATAFILED:\stock\stock 01,dbf'SIZE 200M,
‘E:\stock\stock 02,dbf’SIZE 200M
――為庫存表空間指定數據文件存儲位置和大小
EXTENT MANAGEMENT LOCAL AUTOALLOCATE,
―區的尺寸由Oracle自動分配
如果對某一時刻對庫存進行盤點,禁止對庫存相關數據進行操作,則可用AL-TER TABLESPACE stock READ ONLY對庫存表空間只讀設置,利用系統提供的DBA_DATA_FILES時刻監視各個表空間的使用情況,實現數據文件的手動配置,提高整個Oracle數據庫的整體性能。
2.2.2 用戶
為了提高基于物聯網的物流業整個系統的安全性,除了在前臺用高級語言進行權限控制,利用Oracle在后臺創建一些與職責直接相關的用戶,不僅能夠進行登陸時密碼的驗證,同時能限制用戶在某個表空間上的配額,默認的情況下,用戶在任何表空間上都沒有限額,基于物聯網的物流業同一公司每一個作業流程都可能分布在不同的城市和區域,對于相關表空間配額必須嚴格控制和監測。
CREATE USER QHDStockEmp
―創建秦皇島庫存管理員用戶
IDENTIFIED BY QHDStock
――秦皇島庫存管理員登陸密碼
DEFAULT TABLESPACE stock
――默認使用表空間stock
QUOTA 80M ON stock
__秦皇島庫存管理員使用stock表空間的限額是80M
――其余如天津、唐山、石家莊等庫存管理員可以使用剩余的stock表空間
2.2.3 角色
基于物聯網的物流業流程中對應的如信息管理員、庫存管理員、采購人員、銷售人員、調度人員等不同的角色,對應不同的角色分別授予不同的用戶,無論此用戶是在整個物流企業的哪個分公司,只要職責相同,就擁有相同的角色,也就擁有相同的權限。
GRANT ROLE StockEmp
――創建倉庫管理員角色
GRANT CREATE SESSION,CRE-ATE VIEW to StockEmp
――給倉庫管理員角色授予相應的系統權限
GRANT SELECT,DELETE,ALTER,
UPDATE on StockTab to StockEmp
――給倉庫管理員角色授予相應的對象權限
GRANT StockEmp to QHDStockEmp
――把倉庫管理員角色給秦皇島庫存管理員用戶
GRANT StockEmp to TSStockEmp
――把倉庫管理員角色給唐山庫存管理員用戶
當唐山庫存管理員用戶想撤銷對庫存管理的權限時,只需要回收倉庫管理員角色,既減少了授權工作,又方便的控制了角色的可用性。
REVOKE StockEmp FROM TSStockEmp
――把唐山庫存管理員用戶權限回收
2.2.4 支持實時的時空數據處理方法
基于物聯網的物流業系統中,不僅需要管理和使用物質資料的物質實體特點等非空間數據,同時需要管理和使用物質資料所處的位置、當前的形態等時空數據,否則系統就不能直觀充分的描述現實物質資料,用戶不能直觀地觀察物質資料的位置和形態,也能進行應用查詢和綜合分析。
本數據庫利用Oracle自帶的Oracle Spatial空間數據庫管理工具將所有時空數據統一在Oracle數據管理環境中,減少了管理單獨、分離的專用系統的成本、復雜性和開銷。在MDSYS方案下,使用SDO_GEOMETRY類型,SDO_GEOMETRY表示一個幾何對象,可以是點、線、面、多點、多線、多面或混合對象。
運輸路徑信息、倉庫的地理位置、車輛的位置相關表結構設計過程中,只需要把關聯空間信息的字段類型設置為MDSYS,SDO_GEOMETRY類型即可。
以運輸信息表為例,創建過程如下。
CREATE TABLE transportationTab(
――創建運輸信息表
vehicleld NUMBER PRIMARY KEY,
――車牌號碼
vehicleLocation MDSYS,SDO_GEOMETRY,
――車輛當前位置,定義為空間數據類型
vehicleCity VARCHAR2(10),
――車輛所處的城市
temperature
NUMBER,
――車內溫度
humidiW NUMBER,
――車內濕度
destination VARCHAR2(10)
――車輛最終達到城市
)
TABLESPACE transportation
―運輸信息表存放在運輸表空間中
3 結語
本課題研究的基于物聯網的物流業數據庫設計相關問題只針對于企業物流,但基于物聯網的物流業能發揮的最大公用是社會物流,以全社會為范疇,面向廣大用戶的超越一家一戶的物流,把商品流通的所有物流活動通過物聯網聯系起來,必將帶來很好的經濟效益和社會效益。
參考文獻
[1]劉志成,Oracle數據庫管理與應用實例教程[M]北京:人民郵電出版社,2010
物聯網技術就業范文6
關鍵詞:現代學徒制;專業應用平臺;Web服務;B/S體系結構
中圖分類號:TP399 文獻標識碼:A 文章編號:2095-1302(2016)06-0-03
0 引 言
“現代學徒制”以企業用人需求與崗位資格標準為服務目標,以校企合作為基礎,以學生(學徒)的培養為核心,以課程為紐帶,以工學結合、半工半讀為形式,以學校、行業、企業的深度參與和教師、師傅的深入指導為支撐的人才培養模式,強調“做中學、學中做”[1]。而專業應用技術平臺建設通過信息技術實現教學資源的共享,方便教師和學生的學習與工作,便于開展教學過程控制[2]。
在研究國內外專業應用技術平臺應用方面所取得的理論和實踐成果的基礎上[3-6],對工學結合校企合作“現代學徒制”培養模式與課程體系及實施過程進行系統的整理與重構,為學生、教師、企業提供一個無縫連接的開放的柔性平臺,不斷推進教學資源的共建共享,提高優質教學資源的使用效率,擴大受益面。
1 現代學徒制平臺的設計方案
1.1 現代學徒制平臺的設計目標
基于現代學徒制的物聯網應用技術專業平臺是一個基于Internet的網絡教學應用系統。本平臺的建設不僅針對高校物聯網應用技術專業的在校生自主學習,還可以滿足物聯網相關服務類企業人員、社會學習者學習咨詢及培訓和開展科技服務工作的需要。從在校生學習的角度,物聯網應用技術專業資源庫提供給學生豐富的學習資料,拓展了學習空間,培養學生自主學習協作學習探究學習的能力;從教師教學的角度,通過資源平臺可以進行課程開發和課程教學,為教學提供了豐富優質的教學資源;從物聯網相關和社會人員使用的角度,物聯網應用技術專業資源平臺項目為企業和社會人員提供了資源檢索、信息查詢、資料下載、教學指導、學習咨詢、人員培訓等功能。
1.2 平臺的運行環境
(1)服務端
一臺用于提供Web服務運行的Web服務器,可以安裝Windows Server 2012操作系統+IIS7.0+。
一臺用于管理數據庫空間并提供數據讀寫操作的數據庫服務器,應當安裝Windows Server 2012操作系統+SQL Server 2012。
一臺用于提供文件共享的文件服務器,主要安裝Windows Server 2012操作系統。
一臺專門處理流媒體文件的流媒體服務器,可以安裝Windows Server 2003操作系統+Windows Media Encoder 7.1+H264編碼器+數碼攝像機。
(2)客戶端
普通PC機或智能終端,可以安裝Windows操作系統或其他操作系統+瀏覽器+VLC多媒體播放器。
1.3 平臺的組成及其功能模塊
根據文獻[7]與文獻[8]的闡述,綜合考慮系統設計的實用性和經濟性,確定采用B/S模式下Web訪問的網絡教育和交流環境。平臺的網絡拓撲如圖1所示。
基于現代學徒制的物聯網應用技術專業平臺不僅能為在校學生提供學習和企業員工再學習的機會,還能為在校老師和企業導師提供交流的平臺。因此該平臺主要涉及的三類用戶分別為教員、學員和系統管理員。平臺的頂層用例圖如圖2所示。其中學員包含了在校學生和企業員工兩類用戶,而教師和企業導師都可以視為教員。
平臺三類用戶的需求是構建一個現代學徒制下物聯網應用技術專業知識的學習和交流平臺。針對三類用戶的需求分析,該平臺由在線實時學習、離線學習、崗位技能培訓、項目工作室、互動交流等應用子系統組成,平臺功能模塊圖如圖3所示。
教員利用該平臺可以完成對教學資源的組織和管理工作,包括教學資源的增刪改操作等。教員可以通過專用攝像機將其講課過程實時傳輸到服務器或者經錄制處理后上傳到服務器,供學員在客戶端在線或離線學習。同時,作為教員的企業導師可以依據企業崗位需求在平臺上制定崗位技能培訓計劃和任務,供學員進行技能培訓。該平臺提供了一個學員和教員二者之間項目合作交流的平臺,從而提高高校和企業的產學研合作。在該平臺上教員可以依據學員的綜合表現做出綜合性評價。各應用子系統的功能簡要說明如下:
(1)在線實時學習子系統
該子系統主要用來實現學習的實時直播功能,滿足學員線上實時學習的需求。在服務端,利用數字攝像機將教員的講課過程實時傳輸到服務器,然后通過視頻直播模塊將音視頻信號采集編碼壓縮生成ASF流媒體文件,并經服務器傳送到網絡上??蛻舳?,學員只需在瀏覽器上通過視頻直播連接就可以實時接收到教員講課的過程。
(2)離線學習子系統
該子系統主要實現的是學習的點播功能,滿足學員線下自學的需求。在服務端,利用數字攝像機將教員的講課過程進行錄制處理,通過專業的視頻處理軟件生成ASF流媒體文件后上傳到服務器的指定目錄下。客戶端,學員只需在瀏覽器上選擇教學視頻點播就可以進行學習。
(3)崗位技能培訓子系統
該子系統主要實現的是學員企業崗位技能的培訓。其主要參與者為企業導師與學員。企業導師根據實際企業崗位的技能需求指定培訓計劃,并給學員安排日常的工作和學習培訓任務。學員根據企業導師的任務安排按時按量完成任務,并通過該系統上傳任務成果。企業導師可以實時跟蹤學員的動態,并依據學員的成果進行相應的評價。
(4)項目工作室
教員通過公告欄可以在網上項目招募信息。線下學員與教員之間可以通過各種形式完成項目,并上傳項目成果供其他成員參考使用。學員或教員也可以自己完成的研究成果,供其他成員參考使用與評價。
(5)資源共享平臺
提供一個基于Web的資源上傳下載平臺。教員可以上傳教學資源或相關優質資源到服務器的指定目錄下。學員可以通過下載鏈接下載相關教學資源。
(6)互動交流平臺
提供一個在線師徒交流、討論場所。學員可以向教員提問,教員進行實時解答,也可以對某個問題或某個領域的典型解答。
(7)考核評價子系統
該系統用于教員對學員的考核評價。主要包含崗位技能認證子系統、網上作業評價子系統、網上考試子系統和項目成果效益評價子系統。具體如下:
a.崗位技能認證子系統是對學員日常任務完成效果和崗位技能證書的綜合評價;
b.網上作業評價子系統在日常作業后,學員完成作業后對作業效果的綜合評價;
c.網上考試子系統通過在線考試題目,學員完成在線考試后進行的考核評價;
d.項目成果效益評價子系統對學員在項目工作室中參與的程度以及完成項目的社會效益等進行綜合評價。
2 平臺實現的主要關鍵技術
2.1 基于Web服務的五層軟件體系結構
采用基于Web服務的五層軟件體系結構,分為數據層、數據服務層、業務邏輯層、業務接口層和業務表示層。其五層結構如圖4所示。
(1)數據層。主要實現數據存儲、數據間的聯系等邏輯關系。該層采用SQL Server 2012以及XML來完成;
(2)數據服務層。該層起中介作用,是承接業務邏輯層對數據層的數據調用。將后臺數據庫表的操作封裝于該層,即DAO組件都放在該層;
(3)業務邏輯層。該層主要將各種業務功能邏輯組件以Web服務組件進行封裝,比如用戶登錄、視頻播放、文件上傳下載等功能;
(4)業務接口層。該層主要對業務邏輯層封裝的Web服務組件進行描述和組合,并將Web服務組件注冊到IIS上,實現各個服務之間的交互;
(5)業務表示層。該層主要為用戶提供輸入/輸出交互界面,通過調用業務接口層上的Web服務將系統的各個功能在瀏覽器上輸出。
2.2 基于RTP/RTSP協議的視頻直播
提供教學視頻直播是基于現代學徒制的物聯網應用技術專業平臺的主要功能之一。目前流媒體技術的成熟發展為實現教學視頻直播提供了有效的技術支持。由于移動終端的普及,根據文獻[9]與文獻[10]的描述,該平臺使用基于RTP/RTSP協議的視頻直播技術,主要解決客戶端在不同應用平臺(PC機或智能終端)上視頻的實時播放問題。工作流程如圖5所示,采集端將采集到的音視頻信號進行處理,并用H264編碼,經RTP和UDP封裝后上傳至流媒體服務器。流媒體服務器根據客戶端發送的RTSP交互協議發起或終結流媒體處理,并將經過UDP、RTP拆包后的數據通過VLC編碼后在客戶端播放。
3 關于系統進一步完善與應用的思考
本文提出的基于現代學徒制的物聯網應用專業平臺只是網絡教學和專業交流平臺的一個基本雛形,平臺現有的基本功能可以進一步完善和擴充。目前可以從以下幾方面考慮:
(1)優化考核評價標準,需要研究現代學徒制下考核評價的標準化和評價分析功能;
(2)完善開發更為友好的交互界面,繼續研究更為有效的視頻直播技術;
(3)在資源共享模塊方面,考慮采用Hadoop云平臺解決文件服務器資源不足的問題;
(4)在項目工作室方面,考慮引進O2O模式來提高共同合作開發項目的服務。
4 結 語
本文給出了現代學徒制下物聯網應用專業平臺的設計方案,該平臺包含了在線實時學習子系統、離線學習子系統、崗位技能培訓子系統、考核評價子系統、項目工作室、互動交流平臺和資源共享平臺等功能模塊,并提出了該平臺的基于Web服務的五層軟件體系結構。針對實時視頻播放問題,給出一個基于RTP/RTSP協議的視頻直播工作流程。平臺部署和實施工作成為后期研究的重點。
參考文獻
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