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物聯網技術認識范文1
【關鍵詞】無人飛行器;中繼數據鏈;工作模式;分析
隨著國家電網公司無人機巡檢技術的逐步深化應用,對無人機遠程測控技術提出了更高的要求。架空輸電線路每條饋線動輒20km以上,巡檢無人機在山區崇山峻嶺中穿行,數據鏈被山體遮擋無法通視的情況難以避免,這就要求建立一套性能可靠的無人機中繼數據鏈系統。本文針對福建省電網巡檢無人機的實際應用經驗,提出了幾種無人機中繼數據鏈系統的工作模式。
1 中繼數據鏈系統的直通模式
針對執行巡線任務的任務機距離地面測控車比較近,且沒有障礙物遮擋的情況,任務機可以通過無線鏈路直接與地面車載設備進行數據通信。直通模式工作狀態示意圖如圖1所示。任務機和吊艙拍攝到的兩路視頻信號、任務機遙測數據和吊艙狀態信號經過任務機終端壓縮和調制等處理后,傳輸到地面車載終端。地面車載終端的遙控數據也直接發送到任務機終端,控制任務機的工作狀態。
2 中繼數據鏈系統的地面中繼模式
針對執行巡線任務的任務機距離地面測控車距離超過直視范圍,或任務機與地面測控車之間有障礙物阻隔,任務機無法直接與地面測控車進行數據通信的情況,可以通過地面無線終端進行中繼,輔助完成通信鏈路的數據傳輸功能。地面中繼模式工作狀態示意圖如圖2所示。任務機和吊艙設備采集到的兩路視頻信號、任務機遙測信號和吊艙狀態信號首先通過無線鏈路發送給地面中繼終端,通過地面中繼終端轉發給地面測控車載終端;相反,地面測控車的控制指令也通過地面中繼終端轉發給任務機終端,控制任務機的工作狀態。
地面中繼模式適用于任務機剛飛離地面測控車通視距離的情況,可以通過一次地面中繼完成數據通信。
3 中繼數據鏈系統的地面接入模式
針對采取一次地面中繼方案無法完成數據通信的情況,可以采取地面接入模式實現任務機與地面測控車載終端的數據通信。地面接入模式工作狀態示意圖如圖3所示。任務機和吊艙設備采集到的兩路視頻信號、任務機遙測信號和吊艙狀態信號首先通過無線鏈路發送給地面接入終端,通過接入終端轉變為光纖信號傳輸給地面轉發終端,地面轉發終端最后將信號通過無線鏈路傳送給地面測控車載終端,相反,地面測控車的控制指令也通過地面轉發終端和地面接入終端轉發給任務機終端,控制任務機的工作狀態。主干網絡布點主要依托于輸電線路上配置的光纖電纜,在設有光纖接入裝置地面為主干網布點的支撐平臺。主干網布點主要依據條件有如下三點:地面地面接入終端作用距離;具備光纖接入裝置地面之間的距離;實際地理環境條件。
4 中繼數據鏈系統的地面中繼接入模式
由于山區地形的不確定性,有時需要采用地面中繼接入工作模式。該模式的工作狀態示意圖如圖4所示。任務機和吊艙設備采集到的兩路視頻信號、任務機遙測信號和吊艙狀態信號首先通過地面無線終端中繼、再通過地面接入設備傳輸到地面發射終端,最后通過無線鏈路發送給地面測控車載終端。相反,地面測控車的控制指令也通過地面轉發終端、地面接入終端和地面中繼終端轉發給任務機終端,控制任務機的工作狀態。
5 中繼數據鏈系統的飛機中繼模式
針對僅采用地面中繼或接入的模式無法滿足通信需求的情況,需要在數據傳輸鏈路上增加一臺中繼無人飛機。任務機和吊艙設備采集到的兩路視頻信號、任務機遙測信號和吊艙狀態信號首先通過無線鏈路發送給中繼機,通過中繼機轉發給地面測控車載終端,相反,地面測控車的控制指令也通過中繼機轉發到任務機終端,控制任務機的工作狀態。由于任務機為可移動終端,該通信模式的優點是可以適用于幾乎所有的工作環境,彌補地面中繼無法滿足數據通信的情況。
6 總結
為解決無線通訊由于山峰阻擋、多徑效應、頻率選擇性衰落和輸電線路強電磁干擾等影響,本文設計了一套通訊中繼數據鏈及幾種成熟的應用模式,通過建設地面中繼站,基于空中中繼和光纖相混合的通訊中繼組網方式,能夠有效拓寬無人機巡線的測控距離,滿足超視距復雜環境下無人機電力巡線需求。
參考文獻:
[1] 徐柳華. 無人飛行器影像處理研究及其實現[D].長沙:中南大學信息物理工程學院,2009.
物聯網技術認識范文2
關鍵詞:CDIO;物聯網應用技術;人才培養模式
DOIDOI:10.11907/rjdk.151127
中圖分類號:G434
文獻標識碼:A 文章編號:16727800(2015)006021702
基金項目基金項目:東莞職業技術學院2014年教學改革立項項目(JGXM2014031)
作者簡介作者簡介:柯鋼(1983-),男,湖北黃石人,碩士,東莞職業技術學院計算機工程系講師,研究方向為計算機教育、網絡安全技術;曹文梁(1980-),男,江西泰和人,碩士,東莞職業技術學院計算機工程系副教授,研究方向為算法分析與設計、網絡安全技術。
0 引言
物聯網是通過條碼與二維碼、RFID、GPS、傳感網絡等自動標識與信息傳感設備及系統,按照約定的通信協議,通過互聯網將各種物品連接起來,進行信息交換與通信,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種信息網絡。它是繼個人計算機、互聯網與移動通信網之后的世界信息產業第三次浪潮,也稱為繼互聯網之后信息產業的第二個萬億元級的產業。世界上有多個國家將物聯網作為國家戰略,我國政府將物聯網列為新興產業規劃五大重大領域之一來積極推動發展[12]。
隨著物聯網產業的快速發展,物聯網人才呈現爆發式增長。據東莞市人才交流中心及智通、卓博等人力資源服務公司的調查報告顯示,隨著物聯網市場的急劇擴張,預計2015年東莞市物聯網技術人才需求的缺口達2 000人,而且未來5~10年,每年會遞增30%。
目前,我國高等職業教育人才培養與產業需求脫節的矛盾普遍存在。這種矛盾突出表現在:一方面社會急需大量來則能用的熟練技術人才,另一方面卻有大量畢業生因不符合企業用人要求而不能順利就業。如何系統有效地解決該矛盾成為擺在職業教育工作者面前的難題。
本文提出將CDIO工程教育理念應用于物聯網應用技術專業人才培養實踐中,探索從根本上解決高職物聯網應用技術專業人才供求脫節等諸多矛盾的有效途徑,切實提高物聯網應用技術專業人才培養質量,為專業的可持續發展打下堅實基礎。
1 CDIO教育理念
CDIO是構思(Conceive)、設計(Design)、實現(Implement)、操作(Operate)4個英文單調的縮寫,它把這4個過程作為載體來培養學生的工程能力,包括專業基礎知識、終身學習能力、團隊交流能力和工程系統能力等[34]。CDIO工程教育是一種提倡“做中學”和“基于項目的學習”的教學模式,與當前我國高職院校所倡導的“工學結合”和“項目式教學”的教育理念完全一致。因此,將 CDIO 引入高職教育是可行的,也具有重要意義。
2 物聯網應用技術人才培養模式
2.1 CDIO人才培養目標
物聯網應用技術人才的培養必須適應經濟發展要求,為此,對東莞本土物聯網企業進行了調研。調研結果顯示,物聯網企業對高職層次人才的主要需求為:物聯網技術支持助理工程師、物聯網系統管理員、物聯網工程項目助理工程師、物聯網應用開發助理工程師等,如圖1所示。
借鑒CDIO大綱對工程師的培養目標,依據物聯網應用技術崗位的職業要求來明確人才培養目標。物聯網應用技術專業的人才培養目標為:本專業培養德、智、體、美全面發展,初步掌握物聯網應用技術行業相應崗位必備的理論知識和專業知識,能適應物聯網產業應用領域的生產、建設、服務、管理第一線需要,具有較強的物聯網組建與管理、物聯網設備安裝與調試、物聯網應用系統的軟件設計能力,具有良好的職業道德和創業精神,能從事企事業單位物聯網規劃設計、建設、管理、維護、技術支持等工作的高素質高技能型人才。
2.2 CDIO課程體系
物聯網應用技術專業參照CDIO工程教育的理念,對該專業的課程體系設置進行了探索[5],如圖2所示。
基于CDIO的課程體系設置以項目為導向,著重培養學生的實踐能力。整個課程體系以項目為骨架,分別設置了1級、2級兩個級別的項目。1級項目為主線,包括物聯網應用和畢業設計2個項目;2級項目為支撐,包括嵌入式開發課程設計、網絡安全技術實訓、物聯網綜合應用實訓、移動互聯應用開發實訓4個項目。1級項目貫穿整個課程的學習過程,是整個課程體系的主線,著重培養學生的綜合能力;2級項目將各門核心課程串聯起來,引導學生掌握核心課程的知識點,著重培養學生的職業技能。這種魚骨頭式的課程體系設置,以項目為骨架,實現了課程和項目的有機關聯,有利于學生職業技能和綜合能力的培養。
2.3 校企合作
校企合作是實施基于CDIO理念人才培養的關鍵要素,如圖3所示。學校通過各種途徑與物聯網企業進行校企合作。學校聘請企業的工程技術人員擔任兼職教師,把企業項目實施過程中的一些案例搬到課堂上,讓學生了解項目實施的完整過程,增加學生的職業技能;學校安排學生去企業頂崗實習,鼓勵學生運用所學知識去解決實際工作中的一些技術難題,提高職業能力,為今后的就業打下基礎[6]。
2.4 師資培養
將CDIO工程理念引入物聯網專業人才培養模式中,實質是對物聯網專業課程體系實行“工學結合”和“項目式教學”的教學模式,因此教師自身的實踐能力得到相應提高才能確?;贑DIO的人才培養模式順利實施。而目前高職院校的物聯網專業教師大多缺少企業工作經歷,理論知識強,實踐能力弱。為了強化教師的實踐能力,通過本地的物聯網行業協會,與本地的物聯網企業建立校企合作平臺。校企合作平臺促進了企業工程師與學校教師的交流,企業工程師作為兼職教師參與教學,學校教師利用自己的知識幫助企業攻克技術難題,實現學校智力資源與企業工程項目實踐項目交融,促進了企業的發展,提升了學校教師的實踐能力。在校企實習實訓平臺下,學校根據教師的個人情況,每年安排教師去企業進行至少1個月的頂崗鍛煉,熟悉企業工作環境,掌握技術開發技能。這樣不僅給教師提供了理論聯系實際,解決企業實際技術難題及將來可能的科研項目合作機會,也讓教師接觸了社會,了解了企業對人才的需求,提升了教師的實踐能力。
3 結語
本文從人才培養目標、課程體系設置、校企合作、師資培養等4個方面探討了基于CDIO理念的物聯網專業人才培養模式。基于CDIO的物聯網人才培養模式以項目為導向,改變了以往以知識傳授為主的教學模式,著重培養學生實踐能力,對促進當前高職教育改革具有重大意義。
參考文獻:
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[4] 查建中.工程教育改革戰略“CDIO”與產學合作和國際化[J] .中國大學教學,2008(5): 1619.
物聯網技術認識范文3
關鍵詞:宿遷市;現代農業;物聯網技術
中圖分類號:F320 文獻標志碼:A 文章編號:1673-291X(2016)01-0169-02
農業物聯網技術是實現農業集約、高效、安全的重要支撐,是引領現代農業發展的重要技術手段。從動植物生產管理科學化水平、疫情疫病防控能力等方面徹底改變傳統的農業粗放式生產方式,從而提高農業資源利用效率。宿遷是江蘇省的農業大市,農業在國民經濟中占據較重要地位,全市農業增加值占地區國民經濟生產總值比重比江蘇全省高近8個百分點,發展現代農業具備得天獨厚的條件。但宿遷農村經濟整體上相對落后,農業科技貢獻率較低。因此,要實現現代農業的轉型升級、實現“智慧農業”“精準農業”,加快農業物聯網技術的應用是必由之路。
一、宿遷市現代農業物聯網技術應用概況
近年來,宿遷市高效農業發展迅速,各級政府、各類農業生產經營主體加大裝備農業的投入,奠定了物聯網技術應用的良好基礎。
(一)初步形成了高效農業的視頻監控體系
在政府支持下,目前宿遷已建成市―縣(區)―鄉(鎮)三級覆蓋全市重點高效農業生產基地的視頻監控系統。通過該系統,可以實時監測到本地區農產品生長情況、農業自然災害、重大動物疫情以及農產品經營狀況等動態信息,實現網上監測預警、專家網上指導和遠程技術培訓,從而為各級農業管理部門以及農業生產經營主體的決策提供科學依據。市農委建成視頻監控系統總監控中心,五個縣(區)各自建成分控中心和生產基地前端視頻采集站。2014年,生產基地前端視頻采集站的規模達到208個,計劃到“十二五”末,視頻監控農業生產基地250個以上。
(二)特色產業的裝備智能化水平不斷提高
宿遷市所轄的各區縣圍繞各自農業特色,已形成各具特色的設施農業基地,不斷提高其農業智能裝備水平。如宿豫區建成現代化肉雞養殖場142個,通過安裝相應的物聯網監控設備,可以實現自動控溫、自動供料以及自動飲水,極大的提高了生產效率。2014年末全區肉雞欄存欄量達到754萬羽,年出欄量8 170萬羽,年飼養規模近9 000萬羽,全國養殖規模與現代化水平最強縣和全省最大的肉禽養殖加工基地初具雛形。泗洪縣奶牛欄存總量1.98萬頭,奶牛場規模比重為98.3%。全縣欄存2千頭以上的奶牛養殖企業2家,欄存千頭以上的奶牛養殖企業4家。按照《動物防疫法》《動物防疫條件審查辦法》《畜禽標識和檔案管理辦法》《動物檢疫管理辦法》等相關法律規定,執行嚴格的動物標識申購與發放管理制度。目前,全縣所有的奶牛都使用了農業部統一的動物標識,并且確保了畜禽個體標識的唯一性,從而保證了產品質量安全的可追溯性。以泗陽云禾源、華綠科技公司,沭陽綠雅、月盈食用菌公司為代表的投資企業不僅帶來了資金,而且帶來了先進的物聯網技術。
二、宿遷市現代農業物聯網技術應用存在的主要問題
總體而言,近年來宿遷市現代農業在物聯網技術應用上取得了一些成果,但與現代農業發達的地區以及宿遷市現代農業發展的要求相比,物聯網技術應用還剛剛起步,目前大范圍推廣應用面臨的困難仍然很大,存在著制約物聯網技術應用的諸多因素。
(一)農業企業應用的熱情不高
由于物聯網技術應用投入很大,短期內給企業帶來的效益不足以抵消投入成本,多數企業實施物聯網的積極性依然不高。在國民經濟三大產業中,由于歷史原因和自然屬性,農業長期處于相對弱勢地位。雖然其是國民經濟的基礎,但因為經濟效益不夠顯著而一直無法得到各類資本的眷顧及大力投入。宿遷市作為江蘇省的農業大市,近年來在政府一些列政策支持及有效投入的帶動下,科技興農邁出了較大步伐,特色農業和高效農業發展有了明顯突破,現代農業效益得到初步顯現。但農業的投入產出效益仍無法與第二、第三產業相比,多數農業生產企業和農民缺乏進行科技投入的積極性,不利于宿遷市現代農業發展。
(二)農業示范園區對物聯網的認識有待提高
各類農業示范園區是物聯網技術應用最能產生效益的地方,是物聯網技術應用的主要基地,園區主體應該充分認識到物聯網對園區未來發展的重點引領作用,對物聯網技術應用有所作為。通過調查走訪宿遷市各類農業示范園區,對物聯網技術的認識普遍不高,認為物聯網技術應用會增大企業的成本,效益短期難以顯現。即使個別采用物聯網技術的示范園區,其投入也主要來自于政府的投入,示范的意義遠遠大于產業化范疇,在技術應用上還僅僅停留在監控層面上,離真正的物聯網意義還比較遙遠。在農業生產和管理人員配備上,文化水平普遍偏低,真正懂物聯網技術的很少。這些從根本上影響了農業物聯網技術在現代農業上的大面積推廣使用,也宿遷市發展智慧農業的要求有很大的差距。
(三)現代農業產業園區農業基礎設施有待改善
現代農業應用物聯網技術,對光、溫以及濕度要求進行精確的控制,需要一整套智能控制設備和傳感設備,這些設備的使用也要求有良好的基礎設施條件。由于宿遷經濟不夠發達,現有的農業產業園區農業基礎設施還都比較落后,水、電配套以及大鵬設施破舊,離物聯網技術應用標準還有不小差距。若要應用物聯網技術必須進行基礎設施改造,這些都需要巨額的資金投入。再加上農業生產季節性強,改造農業基礎設施勢必打亂原有農業產出計劃,影響農業產出效益,這在一定程度上影響了宿遷市農業產業園區應用農業物聯網技術的積極性。
三、加快現代農業物聯網技術應用的對策與建議
通過對宿遷市農業物聯網技術應用的現狀分析,設施農業和農業示范園要想實現經營方式的轉變,必須從政策扶持、人才培養和技術研發等方面加大力度,加強宣傳,來引領宿遷市現代農業發展邁上新臺階。
(一)加大農業物聯網技術應用的政策支持力度
一是出臺專項扶持政策。應適時出臺宿遷市關于加快推進農業物聯網應用的實施意見,并對現代農業物聯網技術應用進行規劃,進一步細化和明確扶持重點、扶持資金、具體政策措施;各區、縣(市)依照當地經濟發展和農業產業發展實際,出臺相應的實施意見,指導本地區農業物聯網產業發展。
二是加大財政資金支持力度。針對農業生產經營主體和示范園區物聯網技術應用投入熱情不高的問題,市縣兩級政府應該設立物聯網技術應用專項資金,在本地區選擇1―2家具備典型意義的農業示范園區,以國有股參與的形式進行完全意義的物聯網技術應用推廣,爭取在2―3年間具備產業化的生產能力,以顯著的經濟效益來引導社會資本的跟蹤投入;對于民營資本進行物聯網技術應用投入的園區和農業企業,政府提供一定的配套補貼。
三是營造良好政策氛圍。加大對農業物聯網技術知識的宣傳力度,在工程項目用地、協調貸款安排及培訓等方面對物聯網技術應用的農業企業和園區做出有限安排。
(二)加快農業物聯網技術應用人才培養
首先,加強物聯網技術基礎知識培訓。依托江蘇農民培訓學院,重點圍繞農業經營管理、農產品質量安全建設、農業信息化等方面大力開展基層農技人員知識更新培訓、農業龍頭企業經營管理人員職業技能培訓、農業生產基地技術管理人員生產技能培訓等;可利用宿遷學院等社會辦學力量,對現有設施農業從業人員進行物聯網技術專項基礎知識培訓,努力造就新一代有知識新型農民。其次,加速農業領域計算機和信息化人才引進。充分發揮人才在現代農業科技創新中的引領和支撐作用。完善人才政策體系,建立引才、聚才、用才的有效機制。加大人才開發資金投入,幫助解決引進人才的住房、子女入學等問題,以優厚的條件廣泛吸引海內外信息化人才來的宿遷農業領域創新創業。
(三)推進農業物聯網關鍵技術的研發
目前農業物聯網技術應用推廣較慢的一個原因是農業物聯網自身一些關鍵技術還沒有取得有效突破,使物聯網技術應用的經濟效益無法得以充分顯現。因此,根據宿遷市現代農業發展的特點,市農委應與市經信委聯合組建宿遷現代農業物聯網技術創新團隊,重點攻關宿遷本地特色農產品的物聯網關鍵技術,以進一步形成在江蘇省乃至全國的競爭優勢。同時可以考慮加強與農業研發力量較強的南京農業大學、揚州大學等高等院校及無錫物聯網產業研究院等院所之間的合作,政府出資引進本地區急需的農業物聯網技術,以技術合作的形式帶動農業示范園區物聯網技術應用與推廣,在此基礎上形成宿遷市農業物聯網技術應用的典型模式。
參考文獻:
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物聯網技術認識范文4
[關鍵詞]物聯網技術;實訓教學;職業能力;專業建設
[DOI]10.13939/ki.zgsc.2016.02.113
高職物聯網應用技術專業建設自從2011年開始在全國迅速展開,經過近幾年的快速建設初步形成了一定的規模,積累了一定的經驗,但是由于物聯網技術是一項綜合性技術,涉及計算機、通信、電子和軟件等多方面技術之大成,要真正建設好高職物聯網專業還有較大差距,特別是高職物聯網應用技術專業的實訓教學建設還有待進一步加強研究與深化。
高職教育是培養面向社會各行各業生產第一線的高素質技術技能型專業人才的高等職業教育,它的根本任務是培育學生良好的職業能力與可持續發展能力。職業化能力的培育是高職學生的重中之重,也是區別于應用型、研究型人才的顯著標志,職業能力的培養要靠高職院校實訓教學來保障和實現,只有建設規劃好物聯網技術實訓教學體系才能完成高職物聯網專業學生的職業能力與可持續發展能力的修成。隨著國家“互聯網+”、“工業4.0”等理念的提出與深化,物聯網技術的應用十分廣泛,如智慧農業、環境監測、智能交通、智慧城市、智能家居和智能物流等,根據國家“十二五”戰略規劃結合地區經濟發展特點,以智慧農業和環境監測作為高職物聯網技術實訓切入點,基于“認知―技術技能―系統體驗” 路徑來研究并實現物聯網應用技術實訓教學,培養主要面向農業與環境行業的具有物聯網設備安裝調試、工程規劃與實施、系統服務與技術支持為主的高素質技術技能型物聯網技術人才。
1專業課程與實訓教學
1.1專業培養目標
高職院校是為國家培養技術技能型人才的高等學校。其培養的人才除了要有一定的理論基礎知識,重點是要培養學生具有較強的專業實踐操作能力和崗位就業適應能力,這就要求高職院校通過工學結合辦學模式,強化以職業能力為目標的實訓教學,最終實現物聯網應用技術人才培養目標的要求。
物聯網應用技術專業的培養目標是為培養德、智、體、美等全面發展,面向物聯網產業,服務區域與地方經濟發展,具有較好的物聯網專業基礎知識、較強的實踐能力、良好的團隊協作能力,可持續發展與創新能力,掌握物聯網應用技術,從事物聯網工程項目的規劃與施工管理、物聯網設備安裝與調試、物聯網維護與管理、物聯網設備營銷與技術支持,成為具備良好文化素養、職業道德和綜合職業能力的高素質技術技能型人才。
1.2專業課程體系
從職業崗位能力需要出發來分析物聯網應用技術專業的課程體系。以“崗位―能力―課程”的思路來構建課程體系和課程內容,在滿足一定理論知識需要的前提下強化實訓課程內容建設,努力做到“教學做一體化”教學過程中理論與實踐的相互促進和融合,最終使實踐教學來內化學生的理論知識,為拓寬高職學生的成長空間打下基礎。為此,設置了一定數量的通識教學課程和專業基礎課程,如高等數學、英語、高級語言程序設計、物聯網技術概論等。專業課程的設置更加體現職業崗位的特點要求,以智能農業、環境監測為系統實訓平臺出發,圍繞這兩大領域的物聯網技術應用展開,開設了一些有特色的專業課與實訓課。如RFID技術與應用、無線傳感器組網技術、農業食品溯源應用系統實訓、城市環境遠程監測系統實訓等課程。課程設置如下表所示。
物聯網應用技術專業課程表
公共素養課程
思想道德修養與法律基礎、思想和中國特色社會主義理論體系概論、形勢與政策、軍事理論教育、職業發展與就業指導、大學英語、大學語文、高等數學(理)、大學生心理健康教育、體育
專業支撐課程
計算機組裝與系統維護、計算機技術基礎、電工電子技術基礎、高級語言程序設計、計算機網絡技術、物聯網技術概論、數據庫應用基礎、網絡設備配置技術
專業核心課程
無線傳感器網絡技術、RFID技術與應用、傳感器原理與應用、物聯網系統應用實訓、物聯網工程設計與實施
專業拓展課程
綜合布線技術、移動應用開發、嵌入式系統與應用
1.3實訓教學體系
高職教學的根本就是培養學生具備良好的職業崗位就業能力,它的特點是突出職業能力所要求的實訓實踐教學,完備的實訓教學體系主要由三部分組成,包括專業實訓教學環節、校內實訓室建設、校外實訓基地建設。在設計物聯網應用技術實訓教學時,以知識與技能漸進式提高出發,按照“認知―技術技能―系統體驗” 路徑展開,“認知”主要是強調基礎性和啟蒙性實訓,“技術技能”主要側重專業核心課程的配套實訓,“系統體驗”主要是對前面實訓成果的系統綜合和應用,更加貼近物聯網技術的實際應用。物聯網應用技術實訓教學可以分為三個主要階段:技術基礎與專業認知實訓、專業技能實訓和物聯網系統應用實訓。校內校外實訓的有效結合來強化物聯網專業學生的技術技能和崗位適應能力。校外實訓基地主要解決學生的崗位適用能力,校內實訓室主要完成學生的專業技能的實操和理論知識的內化。
2基礎性實訓
俗話說得好,基礎不牢地動山搖。這說明基礎知識的學習與掌握是何等的重要。高職實訓也是同一個道理,也要從基礎性實訓抓起。物聯網應用技術基礎性實訓可以分成兩個層面:專業基礎實訓和專業認知實訓。
2.1專業基礎實訓
專業基礎實訓一般是指電子信息大類學生應具備的一些面向職業崗位的通用型技能實訓。如計算機基礎應用、高級語言程序設計、計算機組裝與維護等實訓,采用“教學做一體化”教學模式下,通過這幾門課的實訓讓學生對計算機硬件和編程知識有一定深入的了解與掌握,為后面的進一步學習打下良好基礎。計算機基礎應用和計算機組裝與維護這兩項實訓主要讓學生了解和認識計算機系統結構和基本工作原理,熟悉應用辦公軟件如Office,掌握對各型計算機的硬件拆裝和維修,訓練高職學生使用計算機的基本技能。高級語言程序設計主要讓學生對計算機編程語言有一個基礎性的學習掌握,為下一步技術技能的實訓打下基礎,如C語言學習。
2.2專業認知實訓
專業認知實訓是開啟對物聯網技術應用大門的起初環節,目的是讓物聯網應用技術專業學生對物聯網技術的相關知識、相關設備、相關領域和相關應用有一個認識,拓寬學生的眼界,增強學生對專業學習的興趣,為專業技能實訓起到承上啟下的作用。由于物聯網技術涉及學科門類較多,職業面向行業應用面廣,因此不可能面面俱到,只能依據專業培養定位來開設認知實訓。針對面向農業與環境應用的特點,專業認知實訓突出了電子技術基礎和計算機網絡技術的學習,通過系統仿真和實際電路的調試,讓學生對基本的模擬、數字電路、計算機網絡應用有個較好認知;通過物聯網技術概論課程相關的實訓讓學生了解物聯網涉及的多類技術要素,了解物聯網三層體系結構及相關的感知、傳輸和信息處理與控制技術,在認知實訓中強調以感觀了解為重點,知識普及為重心,宜采用多種教學形式開展,如網上查閱、實地參觀、現場交流與訪談等。
3職業技能實訓
職業技能是高職學生面向社會就業之根本,也是體現現代高職教育之重心所在。高職教育的質量與特色大多體現在學生技能素質的培養上。從物聯網技術層面來分析,物聯網技術應用主要包括三個層面:感知技術、網絡傳輸技術和信息智能處理與控制技術,因此,我們結合面向農業與環境領域的應用從三層結構來組織物聯網專業技能實訓。
3.1感知技能實訓
感知技術主要是解決信息的獲取,為最終的行業應用提供信息與數據。它包括多方面的信息獲取技術,如各型傳感器、RFID系統、定位系統、條碼等十分廣泛。以農業與環境行業的應用為例,主要采用的也是前面所說的四大類設備,為此要建立感知技術應用實訓室,結合專業核心課程進行傳感器、RFID等方面應用技能實訓,讓學生了解各類型傳感器和RFID系統應用技能。傳感器方面:如溫濕度傳感器、pH值傳感器、CO傳感器的實物及其如何使用,通過實際操作演示掌握其基本原理、性能和使用方式。RFID設備方面:如各型電子標簽、天線、閱讀器等。通過RFID原理實訓臺,讓學生掌握各型電子標簽的使用情況和基本工作原理,理解各頻段RFID系統的適用范圍,以電子標簽信息識別讀寫實訓讓學生對各類技術標準有一提高認識與消化。另外,也要適當增加控制方面的實訓,如智能農業方面的調節光照和控制水源和通風等。
3.2信息傳輸技能實訓
網絡傳輸是信息高速公路,負責把由前端感知設備獲得的信息實時準確上傳到云端。這部分主要分為兩個方面:一是近距離無線網絡傳輸,二是遠程高速網絡傳輸。近距離無線網絡傳輸一般采用Zigbee、WiFi和藍牙技術,主要用來解決如各類傳感器的信息匯集和集中轉發上傳到遠程網絡上。重點是實訓無線傳感網(Zigbee網絡)的組網與使用,讓學生了解與掌握無線傳感網的基本組成、相關設備與工作原理,通過如節點之間點對點的通信、無線SOC端口控制與傳輸來強化對無線傳感網的使用。另外,結合計算機網絡技術實訓來強化學生對局域網、寬帶廣域網的應用以及網絡設備配置與管理。
3.3信息處理技能實訓
在物聯網三層體系結構中,最后一層是信息管理與應用(簡稱應用層)。應用層主要是完成經網絡傳輸層上傳到云端數據的接收、過濾與存儲,然后結合行業應用進行控制與管理。主要涉及專業課程有數據庫應用基礎、高級語言程序設計、移動應用開發等一些相關軟件應用方面?;谖锫摼W技術的應用系統離不開數據庫管理和前后臺應用軟件的開發,針對高職學生的特點,適當強化數據庫(如MSSQL)應用知識的掌握和實際應用,對數據庫的基本操作與使用管理有一定程度的了解。隨著移動互聯技術的迅速發展,移動終端在物聯網系統應用中已十分普及,目前移動開發平臺主要基于IOS和Android兩大系統,基于Android移動應用開發已占據主流,為此結合移動應用開發課程建設移動應用開發實訓室,在學習了Java語言后,通過“教學做”來培養學生開發小型App的能力。
4系統性實訓
物聯網技術的顯著特點是集多專業之大成,涉及專業知識面廣,容易給學生產生知識混雜和難學的印象,那么如何補救這一情況是專業教學研究的一大課題,為此,基于“認知―技術技能―系統體驗” 路徑的理念,特別強化與設置了物聯網系統綜合實訓環節。
4.1智能農業應用實訓
物聯網技術在智能農業中的應用如火如荼,“民以食為天,食以安為先”,食品安全至關重要,農產品的質量管理特別是食品溯源系統已日益成熟。將農產品種(養)植、運輸、加工和流通的信息相關聯,形成完整的信息追溯鏈來確保農產品的安全性。整個系統涉及溯源標識技術、監裝技術、物流監控技術和數據采集與查詢技術。溯源系統以RFID、條碼技術的應用為基礎,是一典型的物聯網綜合應用系統。這一實訓系統基本涵蓋了物聯網應用技術專業所學的大部分專業知識,通過溯源系統的實訓體驗把原本分散的技術串聯起來,強化了學生對物聯網專業知識的理解和興趣,特別是強化了學生對RFID技術應用的認識。實訓的主要內容有網絡環境的搭建、服務器安裝與調試、電子標簽制作與識讀、數據庫管理與應用、PDA安裝與調試和APP應用開發等。
4.2環境監測實訓
基于無線傳感網的環境監測實訓是以傳感器與無線傳感網組建與應用開發為重點的專業實訓,通過此實訓讓學生達到對無線傳感網的系統設計,設備選型,傳感網組網及Zigbee協議的應用開發有一定程度深化,實訓重點要讓學生樹立起系統性的理念。下圖是物聯網環境監測實訓室功能總體框圖。
環境監測實訓系統
實訓系統包含三種數傳模式(WiFi、Zigbee、有線)環境監測傳感器,形成一套覆蓋三個層次的物聯網教學平臺。同時,其他內置WiFi模塊的各種手持設備(筆記本電腦、手機等)也能無線接入該實驗平臺,成為物聯網實驗設備的一部分;師生教學、科研實踐開發的其他感知模塊,通過與標準的WiFi設備服務器連接,也能輕易接入該實驗平臺,完成測試、驗證。這些設備的靈活配置為學生提供了從數據采集、網絡傳輸到信息處理較完整的物聯網系統應用模型。包含的實訓:網絡組網與無線信號測試、Zigbee協議棧應用、Zigbee網絡拓撲、開發環境的搭建;IEEE 802.11協議介紹、接口程序代碼開發、串口WiFi設備服務器設計、傳感器數據采集與查詢顯示等,重點是把從信息采集、傳輸和信息處理聯動起來,讓學生充分體會到一個真實的無線傳感網系統的體驗,更加貼近了以后的工作崗位,增強學生就業信心。
5結論
物聯網應用技術實訓教學是培養高職學生技術技能型人才的核心所在。實訓教學必須以良好理念為先導,緊密結合人才培養目標,構建起符合學生就業崗位需要的實訓教學體系。本文以農業與環境應用為背景,從分析人才培養目出發,基于“認知―技術技能―系統體驗” 路徑來研究并實現物聯網應用技術實訓教學,以知識與技能漸進式提高構建實訓教學環境,通過近兩年的探索與實踐,取得了較好的效果。
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物聯網技術認識范文5
每一個新興經濟時代的來臨,都會給人類社會帶來巨大變革。無論是很久以前的蒸汽機,還是上個世紀才出現的計算機和互聯網,都給整個社會的經濟發展帶來了巨大商機。物聯網技術作為下一個新興技術產業核心,將給現行的傳統經濟帶來翻天覆天的變化,同時也蘊藏著不可估量的巨大商機。正因為如此,美國總統奧巴馬在2009年將物聯網的發展上升為美國國家戰略,美國國家情報委員會也將物聯網技術確定為對美國利益具有潛在影響的六種關鍵技術之一,認為物聯網技術存在裂變性的影響力,將對人類社會的生產和生活帶來巨大的影響。事實上,歐洲聯盟也了《歐盟物聯網行動計劃》,系統地提出了物聯網發展的戰略設想,開始從感知、宏觀架構、通信、組網、軟件平臺及中間件、硬件、情報提煉、搜索引擎、能源管理、安全監控等10個層面進行系統研究。同時,日本、韓國和新加坡已開始大力部署本國的物聯網發展戰略。
200 9年兒月3日總理在人民大會堂向首都科技界指出:要著力突破傳感網、物聯網關鍵技術,及早部署后IP時代相關技術研發,使信息網絡產業成為推動產業升級,邁向信息社會的“發動機”??偫戆l展物聯網技術的理念得到了全國各地的積極響應,各省市紛紛成立了旨在推進物聯網技術的產業聯盟。我國物聯網產業的主管部門,工信部已經明確,我國未來將從五個方面著手培育物聯網產業,具體包括:培育物聯網的應用:鼓勵企業建立創新機制:建立物聯網的標準:打造物聯網的產業鏈:制定物聯網發展指導意見等。
大量跡象表明,人類社會將進入物聯網時代,一場以物聯網為代表的新興產業發展必將帶動全球產業結構的優化,從而形成新一輪經濟增長。商貿活動的物聯網化將是這個新興產業時代的排頭兵,因此,只有積極應對,迎接以物聯網產業為代表的技術革命,才能充分把握未來整個商貿事業發展的先機。
商務事業離不開物聯網技術
物聯網技術是將物質實體電子化、信息化、智能化、網絡化的產物,也是商品服務社會化、智能化發展的必然產物,是現代信息網絡技術與傳統商品市場有機結合的一種創造。在傳統商務過程中,任何一筆交易,都包含著信息流、商流、資金流和物流。在目前條件下,前面三種“流”的管理過程都可以通過計算機和網絡通訊設備實現。而物流則是最為特殊的一種,它是物質實體(商品或服務)的流動過程,包含著運輸、儲存、配送、裝卸、保管、物流信息管理等各種活動,物聯網技術正是旨在對商貿活動的全過程進行智能化處理和控制的一種新技術。
物聯網技術的商務服務對象不受地域限制,所以,建設一個高效率、低成本的物聯網產業體系,既是商務發展的需要,也是各個企業面臨的現實問題。因此,物聯網技術無疑將成為人類社會商務活動中不可缺少的部分。事實上,通過物聯網技術,可以解決傳統商務活動中物流與信息流、商流、資金流嚴重脫節的問題。它可以從商品生產的原材料采購開始,對其整個生產過程、包裝,存儲,運輸、交貨,直到商品應用等進行全過程的信息化和智能化處理和控制。另外,物聯網技術也是實現“以顧客為中心”理念的根本保證,使?肖費者最小的成本和精力獲得最好的消費服務,以最大程度地方便最終消費者。
物聯網技術將促使企業重新認識商貿和物流過程,明確商貿工作的管理目標,促進新的商貿供應鏈的形成,并使商貿物流管理的內涵得到新的延伸。
抓住關鍵推進物聯網產業發展
發展物聯網技術,對于經濟和商貿發展具有非常重要的意義。我國已在各方面積極準備全面推動物聯網的發展。然而,物聯網建設是一個系統工程。在管理上需要政府主導,在實施上急需建立標準體系。政府主導和建立標準體系是保證物聯網產業發展的關鍵。
物聯網技術架構主要由感知層、網絡層和應用層組成,也就是硬件、網絡技術研究和應用項目開發。從這個角度看,陜西是我國重要的科研教育和高新技術產業基地,省內科研機構和企業的技術及產品,幾乎涵蓋了物聯網行業應用的全部產業鏈。作為政府主管商貿流通業的綜合管理部門,重要的是通過商貿和管理職能,將企業和科研單位的目光和研究重點引到物聯網產業和關鍵技術方面。同時引導物聯網技術應用項目的開發和招投標工作,立足現有的產業基礎,利用區域優勢資源,加快建立一批涉及國計民生的示范工程項目,帶動物聯網產業發展,加快形成較為完備的物聯網技術體系和產業體系,推進物聯網產業的發展。
物聯網技術要實現產業化,其實有很多非常復雜的標準化問題。國家相關的組織也在加緊制定標準,但這個過程相對來說比較緩慢。國家管理部門希望把車聯網的項目推向全國,同時商務部也在這個方面制定了標準,并正在建立商品網,這些都是物聯網產業中不同名稱的獨立應用。物聯網有很多核心技術,這些技術都是和物聯網相關的,這些技術的標準化工作現在都已經開展,包括傳感器、識別技術、云計算技術等,都應有相應的標準技術,商務部門是社會商貿活動的政府管理機關,參與制定有關物聯網技術的標準化工作責無旁貸。
加強應用探索搶占物聯網技術應用市場先機
物聯網技術認識范文6
關鍵詞:農業物聯網;主要做法;問題;應用;銅山區
中圖分類號 F323.3 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731(2017)02-03-0080-02
按照國家關于“互聯網+農業”工作要求,貫徹落實農業物聯網技術發展規劃和措施,銅山農委結合實際情況,積極推進物聯網、云計算和虛擬化在農業領域的應用,截至2016年年底,農業物聯網技術應用面積比例達24.5%。
1 主要做法
1.1 因地制宜,制定2016―2018年農業物聯網發展規劃 根據農業部關于“互聯網+農業”工作部署,按照區委、區政府農村工作要求,區農委制定《銅山農業物聯網技術應用三年發展規劃》。其中2016年建設智能園區1個,智能溫室23.33hm2,自動化養殖場3個,新增漁業智能養殖面積6.67hm2,物聯網應用面積占比達到24.5%。2017年建設智能溫室6.67hm2,自動化養殖場5個,新增漁業智能養殖面積10hm2,物聯網應用面積占比達到27.2%。2018年新增漁業智能養殖面積13.33hm2,智能溫室33.33hm2,自動化養殖場5個,物聯網應用面積占比達到29%。
1.2 深入農村調查研究,督促農業物聯網工作進展 區農委高度重視農業物聯網技術應用發展工作,要求必須抓住機遇,因地制宜,做出銅山特色。研究制訂《銅山區“互聯網+農業”發展工作實施方案》,成立了由農委主任任組長,分管業務工作副主任任副組長,信息科科長及各鎮(辦事處)農技中心主任任組員的全區農業物聯網工作領導小組,負責該項工作的督查推進、考核獎懲等。工作組深入到農村田頭地邊、養殖圈舍和林場魚塘等地方,同老百姓親切交談,了解他們在種養殖方面面臨的困難,研究制定解決方案。另外,依托農業信息化工程,完成植保物聯網技術管理平臺建設,運用植保決策系統、移動工作系統及數據資料庫管理系統,實現農田病蟲情況的及時發現和預警,有利于廣大農戶提前做好病蟲害的防范工作。
1.3 組織各類培訓,為農業物聯網發展積蓄人才 區農委科教科和信息科積極配合,邀請各大院校教授、物聯網技術及系統集成專業人才,加強對大學生村官、復員軍人、農村創業青年、合作社負責人、回鄉畢業生等人員的物聯網技術及農業智能化方面培訓,為有效解決農業信息化發展積蓄人才,2016年累計培訓600多人次。通過培訓,銅山久久生態園技術人員熟練掌握蔬菜種植物聯網技術,并安裝了大棚物聯網設備,通過溫室傳感器獲取大棚的環境信息,然后將信息通過網絡傳到中央處理器,經系統自動分析后確定溫度、濕度、光照、二氧化碳濃度等指標是否在正常范圍內,基本實現了蔬菜種植自動化、智能化。
1.4 引導社會投資,推動農業物聯網技術應用 銅山區農委大力宣傳農業物聯網技術的作用,鼓勵社會資金用于物聯網技術方面的投資。徐州嘉祥草莓專業合作社位于徐州市南郊的臺上村,全村草莓種植面積約400hm2,合作社成員2 800多人,通過區農委牽線搭橋,與南京農科院合作建立草莓組培室,利用自有資金為智能溫室添置一套物聯網應用系統,根據草莓物聯網管理系統提供數據資源,研發草莓新品種獲得成功。而且將草莓新品種在全村統一種植,統一追肥以及防治病蟲害,節約了勞動成本,提高了收益。
2 存在的主要問題
2.1 農業物聯網投入成本大,運維技術要求高 國家對于農業各項建設給予財政支出力度逐漸加大,銅山區級財政支出也隨之水漲船高,但目前還遠不夠,要建設農業物聯網需要下大力氣支持,尤其是農業物聯網是高技術、高產業、高市場化的a業,要達到發達國家農業的程度沒有財政支持是不行的。
2.2 現階段農業物聯網技術不成熟,產品存在缺陷,集成運用不夠 目前我國農用傳感器種類不到世界的10%,國產化率低,性能不夠穩定,使得監測數據不夠準確,需要經常校正,而且器材壽命短。
2.3 物聯網應用技術人才缺乏,在農業上運用程度不高 農業物聯網在我國尚處于起步和轉型階段,一些人認識還不深,對于建設農業物聯網的做法更是有待進一步探討。
3 解決途徑
3.1 爭取財政項目支持,引導社會各方投資 要緊緊圍繞推進農業供給側結構性改革,按“政府引導、市場主體、多元投入、協調發展”總體思路,大力實施“互聯網+”現代農業行動。從生產、經營、服務方面入手,加快補齊生產信息化這一農業農村信息化首要任務的短板,利用互聯網、物聯網、大數據等發展精準農業、智慧農業,推行“專家+推廣單位+示范戶”模式,大膽探索租賃合作、政府購買服務、設備入股等應用機制。加大物聯網項目工作推進,整合社會投資,加強農業物聯網基礎設施建設,打通為農服務“最后一公里”。
3.2 利用現有技術設備資源,促進農業智能化生產 當前物聯網設備還不夠接“地氣”,在滿足農民使用需求方面還要繼續探索,銅山區農委正在研究建立農業信息補貼制度,加快推動將農業物聯網相關產品和裝備納入農機購置補貼目錄,以此鼓勵電信運營商和科研院校等社會力量的積極性,降低傳感器等儀器設備的成本,通過單項技術突破與集成應用并舉,逐步形成政府引導投資主體多元化、運行維護市場化的農業物聯網發展策略。
3.3 加強農業物聯網技術培訓,建設典型示范基地 農業物聯網需要新型的知識農民作為基礎,因此需要加大對農民的科技文化培訓,建設物聯網技術應用示范基地,通過現場參觀和教學,不斷提高其對農業物聯網技術的認知能力,逐步把他們培養成為懂科技、懂電腦、懂網絡、懂市場、懂管理、懂運營的新型知識農民。
4 發展方向