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物聯網應用技術范文1
關鍵詞: 物聯網 關鍵技術 專業建設
一、物聯網產業發展現狀及應用領域
物聯網被稱為繼計算機、互聯網之后信息產業的第三次浪潮,物聯網具有應用需求廣泛和產業發展迅速等趨勢,它具有龐大的產業集群效應。據權威機構預測,物聯網在公共安全、環保、智能交通、智能電力、智能家居、智能醫療等諸多領域的市場規模均超過百億甚至千億,到2020年,物物互聯業務將非常普遍,它與現有的人人互聯業務之比將達到30∶1,物聯網產業被稱為下一個萬億級規模的產業[1]。
社會各行各業都涉及物聯網技術的應用,國家“十二五”規劃中明確的重點物聯網應用領域:智慧城市、智能農業、智能家居、智能工業、智能交通、智能電網、智能醫療、商業與服務、公共安全與公益事業等。以上每一個智能應用領域,都會涉及傳感、RFID、電子、通信、自動化控制及GPS或GPRS,這些技術整合將最終構成基本的智能傳輸及分析系統,多個單個智能系統的整合將構成智能物聯網[2]。
二、物聯網的人才需求及崗位分析
人才服務于產業,也制約著產業發展。物聯網涉及眾多行業應用領域,在未來幾年,物聯網產業發展的主要動力是行業應用。據國家相關部門統計預測,未來幾年,在智能交通、智能物流(現代物流與智能倉儲)、智能電網、智能醫療、智能工業、智能家居等方面的物聯網應用型人才需求都將達到百萬以上;在智能農業方面,甚至有近1000萬的人才需求。物聯網應用技術人才需求巨大,高等職業教育需加大人才培養力度以滿足行業產業人才需求[3]。
高職物聯網應用技術專業培養具有物聯網工程布線、系統聯調、傳感器安裝與調試、自動識別產品安裝與調試和軟件產品安裝能力;能進行物聯網工程項目的運行維護、管理監控、優化及故障排除;能進行物聯網產品生產、物聯網工程施工、物聯網設備或產品維護維修、物聯網項目輔助研發等一線工作的發展型、復合型、創新型技術技能人才??蓮氖挛锫摼W企業物聯網產品的生產、物聯網工程施工、物聯網設備或產品維護維修、物聯網項目輔助研發,以及計算機硬件、網絡產品的銷售和技術服務、中小企業網絡管理等工作。
三、聯網專業的技術體系
物聯網應用技術專業具有覆蓋面廣、知識體系大等特點,它涉及信息技術眾多前沿領域,如自動化控制、移動互聯開發、網絡通信、應用電子、多媒體等技術領域。物聯網技術架構可以分成三層,即感知層、網絡層、應用層。
1.感知層
主要功能是識別物體、采集信息,通過短距離通信網絡進行數據傳輸,關鍵技術包括:傳感器技術、二維碼技術、RFID技術、GPS技術等。
2.網絡層
主要負責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?;A通信,數據傳輸,關鍵技術包括:無線通信、有線通信等。
3.應用層
主要負責通過公共中間件、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、共享和互通,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[4]。關鍵技術包括:數據融合、云計算等。
四、課程體系建設
1.人才培養模式
物聯網應用技術專業人才培養應符合應用性、先進性、實踐性原則,緊密與區域內相關企業的合作,建立針對職業崗位群的人才培養模式。以能力本位構建三重能力的課程體系,針對崗位需求設置崗位課程,基于工作過程整合課程內容,針對高職課程的特點,積極探索教學改革,采用“項目引導、任務驅動”的教學模式,實施理實一體的項目導向式教學改革,提高人才培養的針對性和適應性。在具體課程實施過程中,推行項目化教學改革,建設課程項目庫,項目選取采用虛實結合,注重項目載體的選擇;項目采用工作流程進行任務分解,每個項目變的是教學內容,不變的是工作流程;學生以小組為單位進行項目及任務實施。教學過程體現學生中心地位,教師采用引導、輔助、鼓勵與點評等方式進行教學。學生以競賽、評優、考核等方式進行項目團隊學習,可以培養學生的自信心和學習興趣,提高學生團隊協作、自我學習等能力。
2.課程開發
物聯網是門交叉學科,涉及電子技術、通信技術、傳感技術、網絡技術、嵌入式技術等,知識系統非常龐大,在進行課程設置時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,根據工作過程和知識結構,形成“兩個平臺”(公共基礎課程、專業基礎課程)、“三個方向”(物聯網應用集成、物聯網應用開發、物聯網應用維護)的課程體系。
3.實訓室建設
物聯網產業發展人才需求不僅在技術上,更多的是在應用領域。通過實踐教學可以培養學生的應用能力和創新思維等。因此,在物聯網應用技術專業建設時,完善實驗、實訓室建設尤為重要。在實驗、實訓室建設過程中,首先,突出虛擬仿真性,即在實驗、實訓過程中全方位模擬日后的工作流程、工作環境和職業崗位,提高學生的操作技能和職業能力[5];其次,關注功能模塊的實際完整性,即針對具體應用配置齊全相關設備;最后,兼顧前瞻性和擴展性,即支持實訓項目的拓展。
4.教學資源庫建設
教學資源庫建設是一種高技術、高投入的建設,資源庫建設應立足專業特色,重視資源共享,強調技術應用,為培養合格人才提供堅實保障。所以研究適應職業教育發展,適合職業院校專業特色,且有利于職業院校之間資源共享的標準化、科學化、開放化的職業教學資源庫建設。通過此平臺,教師、學生可以根據自己的個性需求,通過Web方式瀏覽、查詢、下載、使用和上傳資源,并自主組織學習效果的測試與評價,實現師師、師生和生生之間的交流互動。
五、師資隊伍建設
高職物聯網應用技術專業起步晚、基礎薄,專業建設宜堅持“校企合作、課程先行、科研引領、成果孵化”的基本原則。其中,師資隊伍建設是關鍵,需要學校、教師、企業三方共同投入,將校企“師資互嵌”落到實處,不能簡單地搞“企業工程師請進來,學校教師派出去”的模式,要從制度、科研應用、教育教學多方同步推進,最后才能實現學較、教師、學生、企業多方共贏[6]。
總之,高職院校開設物聯網應用技術專業,是機遇也是挑戰。學校將根據區域特色,緊密結合省和揚州市“十二五”發展規劃實施要求,整合學校及行業內的優勢資源,全力推行物聯網應用技術專業建設。只要不斷更新觀念,進行課程體系和教學模式改革與創新,加強教師隊伍建設,提高專業辦學水平,就一定能培養出更多高端技能型物聯網應用技術專門人才,為促進物聯網產業的快速發展作出貢獻。
參考文獻:
[1]張琴.焦萬億超級產業的未來[EB/OL].,2012-12-06.
[3]劉青.基于崗位的物聯網應用技術專業人才培養與專業建設研究.菏澤學院學報,2013,10.
[4]趙雨境.以“三線并重”為核心的物聯網應用技術專業課程體系研究.學園|ACADEMY.2013(1).
物聯網應用技術范文2
一 物聯網應用技術專業培養目標
物聯網應用技術專業秉承厚基礎、重實踐、求創新的育人理念,在堅持全面發展的同時兼顧個性發展,培養具有良好的職業道德和敬業精神,掌握物聯網應用技術的基本理論知識和基本技能,接受校企合作實踐項目訓練,具備一定的物聯網綜合應用能力,能在物聯網技術應用的相關行業和領域中從事物聯網應用技術建設、管理、維護及方案設計的高素質技能型專門人才。特別是針對物流企業,培養物聯網技術與物流企業進行產業對接時,所急需的掌握智能物流等相關專業知識的高級專門技術人才。
二 物聯網應用技術專業人才素質和能力要求
物聯網應用技術專業畢業生可在各行業、企業從事物聯網系統開發、系統集成、測試、銷售及物聯網產品技術支持等工作。
1.素質要求
第一,思想政治素質。具有正確的世界觀、人生觀和價值觀;踐行社會主義榮辱觀;具有愛國主義精神;具有責任心和社會責任感;具有法律意識。
第二,文化技術素質。具有合理的知識結構和一定的知識儲備;具有不斷更新知識和自我完善的能力;具有持續學習和終身學習的能力;具有一定的創新意識、創新精神及創新能力;具有一定的人文和藝術修養;具有良好的人際溝通能力。
第三,專業素質。了解物流企業基本的運營知識,掌握從事物聯網產品集成、物聯網平臺運營、物聯網技術支持、物聯網產品營銷與策劃等工作所必需的專業知識;具有一定的工程意識和效益意識;具有一定的市場營銷能力。
第四,職業素質。具有良好的職業道德與職業操守;具備較強的組織觀念和團隊意識。
第五,身心素質。具有健康的體魄和良好的身體素質;擁有積極的人生態度和良好的心理調節能力。
2.能力要求
第一,職業基礎能力。良好的溝通表達能力;無線網絡基礎知識應用和常見故障的處理能力;單片機基本知識的理解能力;數據庫操作系統的基本操作能力;基本的程序設計能力;基本的市場營銷和策劃能力;常用辦公軟件、工具軟件的使用能力,利用Office進行項目開發文檔的整理(Word)、報告的演示(PPT)、表格的繪制與數據的處理(Excel)的能力,利用Visio繪制流程圖的能力;閱讀并正確理解需求分析報告和項目建設方案的能力;閱讀本專業相關英語技術文獻、資料的能力;熟練查閱各種資料,并加以整理、分析與處理,進行文檔管理的能力;通過系統幫助、網絡搜索、專業書籍等途徑獲取本專業幫助的能力。
第二,專業核心能力。傳感器、RFID、二維碼等感知設備的識別和集成能力;ZigBee、WiFi、藍牙等無線網絡的配置與維護能力;物聯網應用層開發、物聯網平臺的運營能力;智能物流平臺設計與維護能力;智能設備平臺的認知與維護能力;物聯網-ERP集成技術應用能力。
第三,其他能力。分析問題與解決問題的能力;應用知識能力;創新能力;工程實踐能力;人員管理、時間管理、技術管理、流程管理等能力;組織管理能力。
三 物聯網課程體系構建
為了強化物聯網基礎教育,突出物聯網應用技術專業實踐能力的培養,對應用技術型專業培養模式進行改革和調整,將課程體系分為公共基礎課、專業基礎課、專業核心課和實踐教學課等4個階段,如下圖所示。通過改革和優化培養方案,強化物聯網理論教學、網絡物聯網工程實驗教學以及特色網絡課教學,建立了適應物聯網時代技術發展的整套課程體系。課程設置以能力為本位,依據課程間的關聯循序漸進地培養職業能力。
1.主要課程設置
第一,公共基礎課程。公共基礎類課程是高等學校各專業學生必修的課程,課程體系將公共基礎課程劃分為三類,其中通識教育類課程包括體育、英語、思想政治概論、大學生素養等課程;公共基礎類課程包括計算數學、概率論與數理統計、信息技術基礎等課程;職業教育類課程包括入學教育、職業生涯規劃、職業道德等。
第二,專業基礎課程。本階段主課程有C語言程序設計、電子技術基礎、通訊基礎、數據庫技術、計算機網絡基礎等課程。
第三,專業核心課程。根據物聯網的三個層次(感知層、傳輸層、應用層),本階段主要課程有傳感器設計基礎、RFID技術及應用、嵌入式系統開發、物聯網組網技術、網絡設備配置與管理、智能家居應用技術、制造業ERP技術應用、物聯網系統集成等課程。
第四,實踐教學課程。主要實踐教學和主要專業實驗為:行業認知實踐、職業規劃實踐、C語言程序設計實驗、條碼應用實踐、數據庫設計實驗、無線傳感器網絡設計實驗、RFID系統設計實驗、嵌入式系統開發實驗、C# Windows編程實驗、單片機與傳感器結點實驗、物流與ERP實驗、物聯網綜合應用設計與實現、畢業實踐和畢業設計等。
2.主要實踐性教學環節
第一,行業認知實踐。第1學期安排一周時間開展行業認知實踐。學生通過聽取物聯網技術發展報告,了解行業背景和發展狀況;通過走訪考察物聯網企業,了解崗位職業需求以及崗位技能與素質要求;通過專業教師對本專業課程體系的介紹,明確學習目標及就業取向,增強學生對專業的認同感和使命感。學生參加行業認知實踐必須做好相應的記錄,寫出相應的實踐報告,報告應包括行業認知、自我評估和職業定位等。
第三,職業規劃實踐 。第3學期安排一周時間開展職業規劃實踐。人才測評專家將學生的職業發展預測、學生的社會活動、學生自我評價、教師對學生評價、職業素質綜合評分、專業課成績、基礎課成績等原始數據與勝任特征模型的動機、特質、自我認識、社會角色、技能、知識等層次進行匹配,給出職業素質評分報告和職業生涯規劃建議,學生根據評分報告和建議完成職業規劃報告。
四 物聯網應用技術專業實踐教學設計
1.專項實踐設計
第一,程序設計實踐。在第1學期的教學周內,單獨利用一周時間開設程序設計實踐。本設計實踐是程序設計基礎課程的重要組成部分。通過本設計實踐,學生能更進一步理解C語言程序設計方法,在編程實現時要保持良好的程序設計風格,對程序設計風格在軟件設計中的重要作用有進一步的認識。根據程序設計實踐完成情況進行考核,并結合設計報告對學生進行等級評定。
第二,數據結構實踐。在第2學期的教學周內,單獨利用一周時間開設數據結構實踐。要求學生利用掌握的數據結構知識,對各種典型的算法問題進行編程、調試,并分析其時間復雜度與空間復雜度,理解設計選型對軟件性能的重要性,撰寫設計報告。
第三,電子技術設計實踐。在第3學期的教學周內,單獨利用一周時間開設電子技術設計實踐。要求學生運用所學的電子技術知識,針對具體的實際問題或任務,全面地分析和設計出解決該問題的實施方案,最后完成電路的制作和測試。根據學生提交的設計報告和圖紙進行考核。
第四,設計實踐?;赪eb的數據庫設計實踐,在第4學期的教學周內,單獨利用一周時間開設基于Web的數據庫設計實踐。要求學生能夠利用服務器端和客戶端腳本進行網絡數據庫編程,掌握利用.Net平臺進行網絡數據庫系統的設計能力。根據學生的完成情況和設計報告進行考核。
第五,無線傳感器網絡設計實踐。利用一周時間開設無線傳感器網絡設計實踐。要求學生運用所學知識,結合C51RF-WSN平臺,選擇合適的器件與模塊來設計常用的無線傳感器網絡解決方案。根據學生的完成情況和設計報告進行考核。
2.綜合系統設計實踐
第一,RFID系統設計實踐。在第5學期的教學周內,單獨利用一周時間開設RFID系統設計實踐。要求學生利用所學的RFID技術實現短距離通信,設計具有寫卡與讀卡功能的單片機、無源應答器和閱讀器,完成設計報告。根據學生的完成情況和設計報告進行考核。
第二,小型物聯網綜合設計與實現。在第6學期的教學周內,單獨利用一周時間開設小型物聯網綜合設計實踐。要求學生利用IEEE802.15.4標準和ZigBee協議,將無線傳感器網絡和RFID技術結合起來組建簡單的物聯網并實現相關應用,完成設計報告。根據學生的完成情況和設計報告進行考核。
3.畢業實踐與畢業設計
第一,畢業實踐。第5~6學期安排18周的畢業實踐。實踐的形式包括企業考察與調研、參與短期項目開發、到企業進行頂崗鍛煉等。學生實踐結束后,寫出實踐報告或總結,指導教師根據學生實習情況對實踐進行評定。
第二,畢業設計。畢業設計是工程項目和教學緊密結合的實踐環節。學生畢業設計題目可以源于教師科研項目、物聯網公司、電信運營商的工程項目以及其他來源。學生必須通過論文選題、資料收集、開題答辯、系統設計、論文撰寫、論文答辯等環節。
物聯網應用技術專業是面向國家戰略性新興產業發展需要而設置的新專業,物聯網應用技術專業學生是物聯網產業人才的重要來源,核心能力對他們整個職業生涯來說起著至關重要的作用。物聯網專業學生核心能力的培養必須以多渠道、多角度滲透式進入所有課程,貫穿于教育教學的全過程,最終培養和訓練學生的職業核心能力。物聯網課程從根本上強化了網絡教學的先進性和實踐性,為培養具有網絡應用能力、工程實踐能力和創新能力的計算機特色人才提供了條件。
參考文獻
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[3]李佳、胡漢輝、李健.高職物聯網專業課程體系建設研究初探[J].湖南工業職業技術學院學報,2013(1)
物聯網應用技術范文3
【關鍵詞】物聯網 模塊化課程 課程體系
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2013)02-0019-02
一 引言
物聯網技術作為第三次信息產業浪潮,近年來已成為全球科技人員和政府決策部門持續關注的熱點,從“智慧地球”到“感知中國”,各國都在積極布局物聯網產業格局,力圖抓住物聯網帶動產業提升的戰略機會。自總理2009年8月考察無錫提出“感知中國”到2010年政府工作報告中提出加快物聯網的研發應用,中國的物聯網發展進入了一個全新的高速發展時期。
物聯網是利用條形碼、射頻識別(RFID)、傳感器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按照約定的協議,實現人與人、人與物、物與物在任何時間、任何地點的連接,從而進行信息交換和通訊,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的龐大網絡系統。作為一項戰略性產業,越來越多的企業把目光投向先進的物聯網技術,物聯網的發展離不開人才的培養。高職院校作為培養技能型人才的中堅力量,制訂切實可行的人才培養方案迫在眉睫。
二 物聯網人才職業崗位能力分析
根據物聯網市場人才需求特征和高職人才培養目標,高職物聯網專業應培養具有物聯網基本理念,具有物聯網行業相對應崗位必備的理論知識和專門知識,具有較強的物聯網崗位操作能力、一定的系統開發能力,能從事物聯網技術及物聯網系統管理等工作的業務能力,學生畢業后可以在物聯網系統集成、物聯網設備維護、運營服務等企業,從事無線傳感網、RFID系統、局域網、安防監控網等工程施工、安裝、調試、維護工作。可從事的部門有各類物聯網企業工程技術部、售前技術部、售后服務部;物聯網系統應用行業技術服務中心;物聯網相關行業網絡產品、傳感器、RFID設備、無線通訊設備的采購、營銷、售后服務等工作。
三 物聯網應用技術專業模塊化課程體系的構成
課程體系是指為培養人才所確立的目標以及依據這些目標所選擇并加以組織的課程內容、教育教學活動的系統。在高等教育中,課程體系是核心,它是社會需求、科學知識和個性發展的集中表現,決定著人才培養的規格和質量。為了物聯網應用技術專業人才的培養,我們建立了由公共學習模塊、學科專業基礎模塊、學科專業方向模塊三部分組成的課程體系。
1.公共學習模塊
公共學習模塊全部為必修課,該模塊由思想政治理論課、職業生涯規劃、心理健康指導、職業生涯規劃、就業創業指導、大學英語、體育、計算機基礎等主干課程組成。其目的是提高和培養學生的政治思想素質和職業道德,培養學生的辯證思維能力和外語應用能力,培養學生調查抽象的邏輯思考與判斷分析的能力。
2.學科專業基礎模塊
學科專業模塊全部為必修課,該模塊是物聯網應用技術專業的平臺,為專業課的學習提供堅實的理論基礎,為學生掌握分析問題、解決問題的基本理論與基本方法奠定基礎。主要課程有:應用數學、線性代數、物流信息技術與應用電子技術基礎、現代物流概論、C語言程序設計、數據結構、物聯網網絡基礎、數據庫基礎與應用、電路分析、微機原理與接口技術、通信線路等。
3.學科專業方向模塊
學科專業方向模塊分為選修模塊,學生可根據其學習興趣選擇其中的一個模塊進行學習。學科專業方向模塊的開設,是為了讓學生根據個人的興趣和自身特點,為自己今后的發展和研究選擇一個適合自己的模塊學習。我們擬定了三個學科專業方向模塊:(1)物聯網系統集成和測試模塊;(2)物聯網應用軟件開發模塊;(3)物聯網管理和維護模塊。
第一,物聯網系統集成和測試模塊。該模塊要求學生具備的能力有:掌握物聯網系統體系結構設計、系統調試的基本流程與技巧、無線網絡基本知識、網絡組建基本知識、硬件組裝和維護能力、物聯網應用軟件測試方法、基本的測試工具。
該模塊的工作內容是:系統軟件、硬件、傳感裝置集成在一起測試,發現并改正單元設計中的錯誤,無線網絡與移動設備的構建、組網等工作。
該模塊開設的核心課程有:測試技術、組網技術、物聯網系統開發、無線網絡技術、傳感器技術、RFID射頻識別技術與應用。
第二,物聯網應用軟件開發模塊。該模塊要求學生具備的能力有:物聯網相關知識、物聯網相關產品的應用系統開發、RFID系統集成項目應用系統的設計、開發、實施嵌入式系統集成項目的開發和實施、面向對象的程序設計。
該模塊的工作內容是:RFID解決方案研究、項目設計方案、系統開發和集成、工程設計和施工指導嵌入式系統解決方案、項目設計方案。
該模塊開設的核心課程有:計算機網絡、單片機應用、JAVA程序設計、RFID射頻識別技術與應用、物聯網系統開發、無線網絡技術、條碼技術與應用、嵌入式系統。
第三,物聯網管理和維護模塊。該模塊要求學生具備的能力有:通訊系統運行維護與管理的能力、通信設備的安裝調試和故障排除的能力。
該模塊的工作內容:系統維護與設計、物聯網運行管理、物聯網產品生產與檢測、物聯網系統運營與維護。
該模塊開設的核心課程有:無線通信技術、現代傳感技術、物聯網應用開發、計算機網絡技術、JAVA程序設計、網絡操作系統、網絡設備管理、企業網絡方案設計等。
四 結束語
物聯網產業作為未來的新興產業,孕育著巨大的人才需求,高職院校培養具有物聯網應用技術專業知識的應用型人才非常緊迫。高職院校在辦學過程中,應緊密結合社會發展需要,不斷地進行市場調研和人才需求的分析,改革傳統的人才培養方案,積極開展專業模塊化課程教學內容的改革,及時更新教學內容,讓學生能夠掌握物聯網的最新技術,實現教學與就業的直接對接,為畢業后能夠順利地就業奠定堅實的基礎。
參考文獻
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[3]劉桂江等.物聯網技術專業人才培養方案的研究[J].安慶師范學院學報(自然科學版),2011(2):108~111
物聯網應用技術范文4
摘要:通過全國職業技能大賽促進課程改革,將課程體系與技能競賽內容和行業標準相結合,構建以職業技能競賽為平臺、以學生技能培養為中心的課程體系。
P鍵詞:職業技能大賽;課程體系;物聯網應用技術
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)49-0070-02
自2009年8月同志提出“感知中國”以來,物聯網被正式列為國家五大新興戰略性產業之一,寫入“政府工作報告”,物聯網在中國受到了全社會極大的關注。在政策的培育下,物聯網產業在近幾年處于高速發展期。為適應全國物聯網產業的發展需要,各大高校逐步成立物聯網專業。2013年江蘇省率先開始招收物聯網應用技術專業的學生,該專業核心技術涉及傳感與檢測技術、RFID技術、無線組網、嵌入式技術、計算機網絡、通信技術、物聯網系統集成等。截止2014年,全國已經有超過600所院校開設了物聯網專業,其中高職院校占212所。
武漢軟件工程職業學院物聯網應用技術專業于2012年底申報成功,并于2013年開始招生。由于物聯網應用技術專業是新興的專業,專業知識面廣,涉及行業多,深度要求不高,因此專業建設上沒有成熟的體系和成功的經驗可以借鑒。
職業技能大賽作為推動工學結合人才培養模式的改革,促進職業教育專業調整與教學改革的重要手段,因此本專業將課程體系制定思路定位為以職業技能大賽為綱,以專業共建委員會為輔,實現專業與產業企業崗位對接、課程內容與職業標準對接,構建基于專業項目驅動型的人才培養體制和針對性的課程體系。
課程體系的形成要經過產業背景分析、人才需要狀況分析、就業崗位分析之后才能確定,而職業技能競賽內容都是根據國家職業標準或行業標準設置的,因此我們首先分析職業技能競賽內容所涉及的知識點,以2015年全國職業技能大賽高職組“物聯網技術應用”賽項為例,賽項分值分布為:物聯網行業應用標準和知識占10%,物聯網工程環境安裝部署占25%,物聯網感知層設備配置調試占20%,PC端物聯網應用開發與調試占20%,移動端物聯網應用開發與調試占20%,職業素養占5%。然后通過賽項中的知識結構要求和職業能力要求,劃分出基于物聯網產業崗位需求的核心崗位和相關崗位,如表1所示。
我們根據以上工作崗位以及典型工作任務中的技能點,和專業共建委員會的企業專家共同討論,根據本地物聯網行業企業的需求,歸納出對應的知識類型、課程類型和相關課程,如表2所示。
2016年是物聯網2.0時代,主要有三大發展趨勢:一是物聯網與移動互聯融合的消費性物聯網,例如可穿戴設備;二是生產和消費混合型物聯網,例如車聯網、智能家居;三是物聯網綜合集成應用平臺,例如智慧城市。因此在后續的課程體系改革中,我們還將加入物聯網智能家居綜合實訓、物聯網智能商業應用實訓等綜合實訓課,以及與物聯網技術密切相關的移動互聯技術、云計算、物聯網與信息安全等選修課程。職業技能競賽引入了行業的新技術、新設備,企業全程參與競賽項目設計、標準制定、技術支持、設備的提供等,實現了職業教育與企業的零距離對接,推動了工學結合人才培養模式的改革,促進了職業教育專業調整與教學改革。高職院校要進一步加強與企業之間的合作,尤其要關注行業發展動態和技術更新信息,以便能夠及時調整人才培養的方向,構建以職業實踐為主線、以能力為本位、以項目課程為主體的職業教育課程體系,培養適應地方經濟和社會發展的技能型人才。
參考文獻:
[1]吳健,以職業技能競賽引領高職教學改革的幾點思考[J].教育探索,2013,(4):75-76.
物聯網應用技術范文5
1.1物聯網介紹
1.1.1物聯網概念
物聯網是指利用射頻識別技術(RFID)、全球定位系統(GPS)、傳感器等技術將物體與互聯網連接在一起的技術,物聯網可以實現信息交流與通信,是互聯網技術的深入應用[2]。物聯網被視為互聯網未來發展趨勢之一,其中物聯網中的每個物體都是有標識、屬性的個體,利用智能接口,按照一定的通信協議連接到互聯網中。
1.1.2物聯網主要特征
1)標識與感知。物聯網可通過RFID、傳感器等技術標識物體,并能通過上述技術感知或捕獲研究目標,采集該物體的相關信息。
2)信息處理。物聯網獲取的信息可以利用計算機進行大數據計算與分析,從而獲取極具價值的信息,以供決策與控制。
3)信息交流。物聯網與互聯網技術一樣,可以實現數據的實時共享,及時將系統信息數據通過網絡傳輸到系統中心。
1.1.3物聯網關鍵技術
物聯網技術一般可分為感知層、網絡層以及應用層三大環節,每一個環節都對應有關鍵技術。感知層關鍵技術包含RFID技術、二維碼、傳感器技術等,利用上述技術能夠實現對物體的標識與感知[4]。網絡層關鍵技術包含計算機技術、互聯網技術、云計算技術、大數據處理技術等,是信息處理、數據管理的核心。應用層關鍵技術包含智能芯片等,是信息處理的應用執行層面。近年來,隨著物聯網技術的不斷發展,出現了許多新型技術或多種技術融合的綜合性技術,如PML開發技術、嵌入式技術、傳感器網絡技術、信息安全技術等,這些技術的應用顯著提升了物聯網的性能。
1.2智能電網介紹
1.2.1智能電網概念
所謂智能電網,其本質是電網的智能化發展,以物理電網為基本框架,充分結合測量技術、傳感技術、信息化處理技術、決策系統技術、計算機技術、互聯網技術等智能化技術而形成的綜合性智能電網。智能電網的應用,將資源開發、電能應用、電網管理等各個環節實現了智能化集成,不僅實現各個環節的無縫連接,而且提升了電網的工作效率及可靠性,因此,具有極大的經濟效益。
1.2.2智能電網主要特征
1)自愈性。智能電網具備自我修復能力,當電網中出現故障,可以容錯重組,實現系統自愈。
2)激勵性。智能電網可以激發用戶參與到電網的運作過程中,從而提高電網的工作效率。
3)安全性。智能電網相比普通電網具備更高的安全性,尤其是在利用智能化技術下,電網的抵御能力更強,電網安全性更高。
4)兼容性。智能電網可以兼容各種形式的發電、供電、蓄電,因此電網的兼容性更好。
5)優化性。智能電網能夠優化各種電網設備的運行,降低電網的運行成本,優化性能優越。
1.2.3智能電網關鍵技術
智能電網未來發展趨勢,是集合了多種技術于一體的綜合性智能化系統工程。智能電網所包含的關鍵技術主要有可處理大量數據的信息處理技術;高效、實時的通信技術;電網能源分布式接入技術;系統容錯技術;傳感器網絡技術;智能規劃技術等。
2物聯網技術與智能電網技術融合
物聯網技術與智能電網技術的融合是信息化技術發展的必然,也是電網發展的趨勢。采用物聯網技術的智能電網,能夠在資源整合、通信提升、電力信息化等方面的發展提供重要的支撐。此外,物聯網技術的應用,能夠提高智能電網的自動化、智能化,對提高智能電網的管理,提高電網的工作效率,降低運行成本等方面具有重要意義。為了研究物聯網技術與智能電網技術的融合,筆者分別從感知層、網絡層、應用層三方面進行介紹。
2.1感知層
感知層包含了各種傳感器、智能芯片等信息識別與采集設備,從而實現對物體屬性、行為的監測,并能夠獲取物體的基本信息數據,通過網絡技術、通信技術將數據傳輸到數據處理中心。在智能電網中,采用物聯網技術可以對輸電線路、電氣設備等電網目標進行識別與監控,并通過光纖通信技術或無線通信技術將獲取的數據傳輸到數據處理中心。
2.2網絡層
網絡層是利用互聯網技術實現數據傳輸與共享的關鍵環節。在智能電網中,主要以光纖網絡為主要的網絡層,并以無線通信網絡、無線寬帶網絡為輔助,將感知層獲取的數據進行實時傳輸。在智能電網的應用過程中,為了保證系統的安全性,因此對數據的傳輸提出了更高的要求,智能電網的信息傳輸主要通過電網系統的內部網絡,只有在特殊環境下,才可以部分依靠公共網絡。此外,為了保證智能電網的應用,電力系統的通信網絡應該以骨干光纖網絡為主,這樣不僅能夠保證數據傳輸的實時性,而且能夠提高數據的容量。以光纖網絡為主,輔助以無線寬帶網絡、電力線載波網絡、無線數字通信網絡等通信技術,實現雙向寬帶通信的智能電網與物聯網的融合。
2.3應用層
應用層是物聯網對相關信息或處理結果進行應用的層面,在智能電網中,應用層主要是各種電力基礎設施、電力資源的應用等方面。電力基礎設備將為物聯網技術提供重要的信息數據,同時也為物聯網技術提供數據處理與計算的基礎設施,保證各種數據、設備的接口資源,為物聯網提供各種適應性極強的應用。此外,應用物聯網技術后,智能電網的在智能計算、大數據處理、模式識別等技術方面有了更有效的解決方案,能夠應用物聯網技術實現智能化決策,對提升電網的管理水平具有重要意義。
3物聯網在智能電網中應用展望
物聯網技術在物體識別與感知、信息處理、控制與決策等方面的能力,能夠對智能電網的發展提供極大的推動作用。以目前的發展趨勢來看,物聯網技術與智能電網技術的結合與應用將不斷的深入與完善,尤其是在以下幾方面的應用,將成為物聯網技術、智能電網技術融合的重要方向。
1)輸電線路可視化。利用物聯網技術的遠程識別與感知技術,能夠對輸電線路進行可視化監控,結合無線通信技術、全球定位技術等,對輸電線路冰凍、震動、故障等問題進行實時在線遠程監控,提高智能電網輸電線路的感知能力,縮減解決故障的反應時間。
2)電力生產智能化。利用物聯網技術,能夠實現電力生產的智能化管理,尤其是將RFID技術、傳感器網絡技術應用到電力現場作業,能夠對誤操作、非法進入等安全事件進行遠程監管,可以對電力生產設備進行智能化管理,減少電力生產的安全隱患,結合用電信息情況,智能規劃生產計劃。
3)用電信息智能采集。傳統用電信息通過電表人工采集,實時性、準確性均難以保證。應用物聯網技術,可以建立遠程用電信息采集系統,并將采集的數據通過通信網絡實時反饋到管理中心,可實現用電信息的實時管理,提高智能電網的智能化,適時進行調峰調頻,提升用電效率。除此之外,物聯網技術還能在電力設備管理、電力設施全壽命周期管理、用電巡檢等方面提供重要的應用技術保障,能夠有效提高電網的可靠性,提升客戶服務滿意度。
4結語
物聯網應用技術范文6
【關鍵詞】物聯網;智能技術;云計算
1.前言
隨著計算機技術、網絡技術、通信技術和傳感器技術的發展,人們的生活水平不斷提高,人類通過改造物質世界來滿足自身需求的能力也相應的提高,因此“物聯網”的概念也呼之欲出了,本質上來說物聯網是基于原有的通信網、互聯網“物物相連”。然而物聯網技術不是所謂的計算機網絡技術、通信技術、傳感技術的簡單疊加,而是更深層次的將上述技術有機交融,并且添加了更多人性化的設計與配合[1]。
2.物聯網技術和研究
2.1 RFID
信息采集是物聯網的基礎。目前的信息釆集主要是通過傳感器和電子標簽等方式完成。RFID是一種非接觸的自動識別技術,它通過射頻信號進行全雙工數據通信,從而自動識別對目標對象并獲取相關的數據,識別過程無需人工干預,適用于各種惡劣的環境。RFID突出的優點是可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽,操作快捷方便。將RFID技術與互聯網,通信等技術有機的結合,可實現全球范圍內物品跟蹤與信息共享。
2.2 無線傳感網絡
無線傳感網絡是將分布式信息釆集、信息傳輸和信息處理技術融合的網絡信息系統,以其低成本、微型化、低功耗、自組織等特點受到廣泛的重視,是推動經濟發展和維護國家安全的重要的技術。物聯網可以通過遍布各處的無線傳感器網絡來感知整個物質世界。物聯網豐富的應用和龐大的節點規模既帶來了商業上巨大潛力的同時,也帶來了技術上的挑戰,物聯網由眾多的節點連接構成,無論是釆用自組織方式,還是采用現有的公眾網進行連接,這些節點之間的通信必然牽涉到尋址問題。
2.3 智能技術
智能技術是將一個智能化的系統植入物體中,使物體具備一定的“主觀能動性”即智能性,能夠與用戶進行溝通,是物聯網的關鍵技術之一。目前的智能技術研究包括人工智能的理論的研究、虛擬現實及各種語言處理的入機交互技術與系統、可準確性定位跟蹤的智能技術與系統、智能化的信號處理。
2.4 納米技術
納米技術,是研究結構尺寸在0.1nm-100nm范圍內材料的性質和應用,主要包括納米體系物理學、納米化學、納米材料學、納米生物學、納米電子學、納米加工學、納米力學等。納米技術能使微小的物體也能進入物物相關的網絡,進行信息的交互,這使物聯網真正意義上做到了萬物的互聯??梢娂{米技術必然在物聯網中扮演著重要的角色。
2.5 GPS
目前最成熟的全球定位系統給物聯網提供了強大的技術支撐,使物與物之間的準確定位成為可能。GPS技術以其高精度、全天候、高效率、多功能、操作簡單、應用廣泛等特點為物聯網中的定位追蹤提供了便捷的服務,使物聯網功能更加完備。
2.6 云計算技術
云計算是分布式計算技術的一種,是當前計算機應用的技術,其基本工作流程如下:通過網絡將龐大的需求分析處理程序自動拆分成無數個小的子程序,再經眾多服務器所組成的龐大系統經搜尋、計算分析,最后將處理結果返回給用戶。當物聯網具備一定的規模后,如何處理龐大的數據量是一個關鍵的問題,如果數據得不到及時的處理,便有丟失的可能;而如果暫存未處理的數據,那么海量的數據所需的更大的存儲空間也是無法預知的。因此,云計算便成為物聯網中處理數據的強大的工具,于是可視之為物聯網的“大腦”。
3.物聯網的應用
物聯網能滿足我們對生產過程、家居生活監控、指揮調度、遠程數據釆集和測量、遠程診斷等方面的信息化需求及機器設備的智能報警和控制。隨著物聯網規模的不斷的擴大,它在各行業將可以被廣泛應用。
3.1 建筑消防
消防安全系統由感知層、網絡層、應用層組成,感知層由各種具有感知能力的設備組成,這一部分主要實現感知和識別物體,釆集和捕獲各種使用場景產生的相關信息,同時執行接受的各項命令。網絡則是通過有線和無線網絡將感知層的險情隱患傳遞到應用層,并將應用層的消防指令傳回感知層。應用層則是包含消防部門、防火重點部門、管理人員及火災相關人員的信息系統。應用層信息豐富[2]。
3.2 軍事應用
美軍近幾年來連續啟動一系列的研究計劃,探索無線傳感器網絡在未來戰爭中的應用。美國國防部高級研究計劃局自組的SensIT項目,通過部署在戰場上的不同類型傳感器組成的傳感器網絡,使士兵可迅速、全面的獲得戰場實況信息。在實際的應用中應該采用協同感知的方法,融合不同位置、不同傳感器數據分析應用場景[3]。
3.3 智能電網
智能電網之所以能夠實現電網的智能化,其關鍵意義在于對整個電網信息的充分和及時的掌握。而電網信息的充分掌握,則需要良好的通信線路和大量的終端信息采集應用,使數據安全穩定傳輸,提升數據交換的可靠性,為智能應用提供全面、及時、準確、一致的信息。智能電網將會連接更多的設備包括各種智能的傳感器、控制原件、地理設備等[4]。
3.4 農業
物聯網在土、水資源可持續利用、生態環境監測、農業生產過程精細管理、農產品與食物安全可追溯系統等方面都有較好的發展前景。針對中國現代農業發展的實際需求來看,當今最主要的問題就是如何實時的釆集和處理農業現場和養殖業及其相應病蟲害的各種信息。物聯網在現代農業領域的應用包括:監視農作物灌溉情況、牲畜的環境狀況、土壤氣候變更以及大面積的地表監測,收集溫度、風力、濕度、大氣、降雨量等,從而進行科學預測,幫助農民減災預災[5]。
4.物聯網遇到的問題
由于物聯網的技術覆蓋特性,其帶來的社會問題比互聯網更多、更廣,后果更加嚴重。一是由于釆用了RFID、無線數據通信技術,通過單一的商品就可獲得全部的商業信息,使得信息竊取手段更加方便,更為隱蔽。二是物聯網的目的是整合全球的商品供應鏈,因此其出現問題時所造成的經濟損失更為巨大。三是由于物聯網涵蓋范圍更為廣泛,信息竊取手段更為方便,從而對社會國家安全威脅更加巨大。
5.建議和展望
物聯網固然給我們構建了一個十分美好的藍圖,我國無論是政府層面還是相關的企業和研究領域機構在物聯網的研究和發展上也取得了很大的進展,但物聯網的實現還面臨著諸多問題。首先資金和成本的問題是阻礙物聯網發展最直接的因素,其次包括通信的距離、外部環境指標及網絡安全在內的應用技術問題、標準的制定也是急迫需要解決的。此外物聯網的發展必然要經過產業化的歷程,物聯網的產業鏈機制的研究和完善有待時日,物聯網的發展還需要考慮隱私保護、云計算、環境保護等等若干問題的影響。
參考文獻
[1]吳樂南.從采集型多媒體通信定義物聯網[C].第六屆和諧人機環境聯合學術會議(HHME2010),2010.
[2]沈陽,吳菲菲.物聯網在建筑物消防安全中的應用[C].2011中國消防協會科學技術年會論文集,2011.
[3]王培國,林紅衛.物聯網技術及其軍事應用探析[C].四川省通信學會2010年學術年會論文集,2010.