發(fā)布時(shí)間:2023-11-16 11:03:28
序言:寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論樣本,期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā),請(qǐng)盡情閱讀。
[關(guān)鍵詞]物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);實(shí)訓(xùn)教學(xué);職業(yè)能力;專業(yè)建設(shè)
[DOI]10.13939/ki.zgsc.2016.02.113
高職物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)建設(shè)自從2011年開始在全國(guó)迅速展開,經(jīng)過(guò)近幾年的快速建設(shè)初步形成了一定的規(guī)模,積累了一定的經(jīng)驗(yàn),但是由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一項(xiàng)綜合性技術(shù),涉及計(jì)算機(jī)、通信、電子和軟件等多方面技術(shù)之大成,要真正建設(shè)好高職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)還有較大差距,特別是高職物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)建設(shè)還有待進(jìn)一步加強(qiáng)研究與深化。
高職教育是培養(yǎng)面向社會(huì)各行各業(yè)生產(chǎn)第一線的高素質(zhì)技術(shù)技能型專業(yè)人才的高等職業(yè)教育,它的根本任務(wù)是培育學(xué)生良好的職業(yè)能力與可持續(xù)發(fā)展能力。職業(yè)化能力的培育是高職學(xué)生的重中之重,也是區(qū)別于應(yīng)用型、研究型人才的顯著標(biāo)志,職業(yè)能力的培養(yǎng)要靠高職院校實(shí)訓(xùn)教學(xué)來(lái)保障和實(shí)現(xiàn),只有建設(shè)規(guī)劃好物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系才能完成高職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學(xué)生的職業(yè)能力與可持續(xù)發(fā)展能力的修成。隨著國(guó)家“互聯(lián)網(wǎng)+”、“工業(yè)4.0”等理念的提出與深化,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛,如智慧農(nóng)業(yè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、智能交通、智慧城市、智能家居和智能物流等,根據(jù)國(guó)家“十二五”戰(zhàn)略規(guī)劃結(jié)合地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展特點(diǎn),以智慧農(nóng)業(yè)和環(huán)境監(jiān)測(cè)作為高職物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)訓(xùn)切入點(diǎn),基于“認(rèn)知―技術(shù)技能―系統(tǒng)體驗(yàn)” 路徑來(lái)研究并實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)實(shí)訓(xùn)教學(xué),培養(yǎng)主要面向農(nóng)業(yè)與環(huán)境行業(yè)的具有物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備安裝調(diào)試、工程規(guī)劃與實(shí)施、系統(tǒng)服務(wù)與技術(shù)支持為主的高素質(zhì)技術(shù)技能型物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才。
1專業(yè)課程與實(shí)訓(xùn)教學(xué)
1.1專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)
高職院校是為國(guó)家培養(yǎng)技術(shù)技能型人才的高等學(xué)校。其培養(yǎng)的人才除了要有一定的理論基礎(chǔ)知識(shí),重點(diǎn)是要培養(yǎng)學(xué)生具有較強(qiáng)的專業(yè)實(shí)踐操作能力和崗位就業(yè)適應(yīng)能力,這就要求高職院校通過(guò)工學(xué)結(jié)合辦學(xué)模式,強(qiáng)化以職業(yè)能力為目標(biāo)的實(shí)訓(xùn)教學(xué),最終實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求。
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是為培養(yǎng)德、智、體、美等全面發(fā)展,面向物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè),服務(wù)區(qū)域與地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展,具有較好的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)、較強(qiáng)的實(shí)踐能力、良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,可持續(xù)發(fā)展與創(chuàng)新能力,掌握物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù),從事物聯(lián)網(wǎng)工程項(xiàng)目的規(guī)劃與施工管理、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備安裝與調(diào)試、物聯(lián)網(wǎng)維護(hù)與管理、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備營(yíng)銷與技術(shù)支持,成為具備良好文化素養(yǎng)、職業(yè)道德和綜合職業(yè)能力的高素質(zhì)技術(shù)技能型人才。
1.2專業(yè)課程體系
從職業(yè)崗位能力需要出發(fā)來(lái)分析物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的課程體系。以“崗位―能力―課程”的思路來(lái)構(gòu)建課程體系和課程內(nèi)容,在滿足一定理論知識(shí)需要的前提下強(qiáng)化實(shí)訓(xùn)課程內(nèi)容建設(shè),努力做到“教學(xué)做一體化”教學(xué)過(guò)程中理論與實(shí)踐的相互促進(jìn)和融合,最終使實(shí)踐教學(xué)來(lái)內(nèi)化學(xué)生的理論知識(shí),為拓寬高職學(xué)生的成長(zhǎng)空間打下基礎(chǔ)。為此,設(shè)置了一定數(shù)量的通識(shí)教學(xué)課程和專業(yè)基礎(chǔ)課程,如高等數(shù)學(xué)、英語(yǔ)、高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論等。專業(yè)課程的設(shè)置更加體現(xiàn)職業(yè)崗位的特點(diǎn)要求,以智能農(nóng)業(yè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)為系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)出發(fā),圍繞這兩大領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用展開,開設(shè)了一些有特色的專業(yè)課與實(shí)訓(xùn)課。如RFID技術(shù)與應(yīng)用、無(wú)線傳感器組網(wǎng)技術(shù)、農(nóng)業(yè)食品溯源應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)、城市環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)等課程。課程設(shè)置如下表所示。
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)課程表
公共素養(yǎng)課程
思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ)、思想和中國(guó)特色社會(huì)主義理論體系概論、形勢(shì)與政策、軍事理論教育、職業(yè)發(fā)展與就業(yè)指導(dǎo)、大學(xué)英語(yǔ)、大學(xué)語(yǔ)文、高等數(shù)學(xué)(理)、大學(xué)生心理健康教育、體育
專業(yè)支撐課程
計(jì)算機(jī)組裝與系統(tǒng)維護(hù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)、電工電子技術(shù)基礎(chǔ)、高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論、數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用基礎(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置技術(shù)
專業(yè)核心課程
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、RFID技術(shù)與應(yīng)用、傳感器原理與應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)、物聯(lián)網(wǎng)工程設(shè)計(jì)與實(shí)施
專業(yè)拓展課程
綜合布線技術(shù)、移動(dòng)應(yīng)用開發(fā)、嵌入式系統(tǒng)與應(yīng)用
1.3實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系
高職教學(xué)的根本就是培養(yǎng)學(xué)生具備良好的職業(yè)崗位就業(yè)能力,它的特點(diǎn)是突出職業(yè)能力所要求的實(shí)訓(xùn)實(shí)踐教學(xué),完備的實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系主要由三部分組成,包括專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)、校內(nèi)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)、校外實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)。在設(shè)計(jì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)實(shí)訓(xùn)教學(xué)時(shí),以知識(shí)與技能漸進(jìn)式提高出發(fā),按照“認(rèn)知―技術(shù)技能―系統(tǒng)體驗(yàn)” 路徑展開,“認(rèn)知”主要是強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)性和啟蒙性實(shí)訓(xùn),“技術(shù)技能”主要側(cè)重專業(yè)核心課程的配套實(shí)訓(xùn),“系統(tǒng)體驗(yàn)”主要是對(duì)前面實(shí)訓(xùn)成果的系統(tǒng)綜合和應(yīng)用,更加貼近物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)實(shí)訓(xùn)教學(xué)可以分為三個(gè)主要階段:技術(shù)基礎(chǔ)與專業(yè)認(rèn)知實(shí)訓(xùn)、專業(yè)技能實(shí)訓(xùn)和物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)。校內(nèi)校外實(shí)訓(xùn)的有效結(jié)合來(lái)強(qiáng)化物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學(xué)生的技術(shù)技能和崗位適應(yīng)能力。校外實(shí)訓(xùn)基地主要解決學(xué)生的崗位適用能力,校內(nèi)實(shí)訓(xùn)室主要完成學(xué)生的專業(yè)技能的實(shí)操和理論知識(shí)的內(nèi)化。
2基礎(chǔ)性實(shí)訓(xùn)
俗話說(shuō)得好,基礎(chǔ)不牢地動(dòng)山搖。這說(shuō)明基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)與掌握是何等的重要。高職實(shí)訓(xùn)也是同一個(gè)道理,也要從基礎(chǔ)性實(shí)訓(xùn)抓起。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)性實(shí)訓(xùn)可以分成兩個(gè)層面:專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)和專業(yè)認(rèn)知實(shí)訓(xùn)。
2.1專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)
專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)一般是指電子信息大類學(xué)生應(yīng)具備的一些面向職業(yè)崗位的通用型技能實(shí)訓(xùn)。如計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)應(yīng)用、高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)等實(shí)訓(xùn),采用“教學(xué)做一體化”教學(xué)模式下,通過(guò)這幾門課的實(shí)訓(xùn)讓學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)硬件和編程知識(shí)有一定深入的了解與掌握,為后面的進(jìn)一步學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)應(yīng)用和計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)這兩項(xiàng)實(shí)訓(xùn)主要讓學(xué)生了解和認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和基本工作原理,熟悉應(yīng)用辦公軟件如Office,掌握對(duì)各型計(jì)算機(jī)的硬件拆裝和維修,訓(xùn)練高職學(xué)生使用計(jì)算機(jī)的基本技能。高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)主要讓學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言有一個(gè)基礎(chǔ)性的學(xué)習(xí)掌握,為下一步技術(shù)技能的實(shí)訓(xùn)打下基礎(chǔ),如C語(yǔ)言學(xué)習(xí)。
2.2專業(yè)認(rèn)知實(shí)訓(xùn)
專業(yè)認(rèn)知實(shí)訓(xùn)是開啟對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用大門的起初環(huán)節(jié),目的是讓物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的相關(guān)知識(shí)、相關(guān)設(shè)備、相關(guān)領(lǐng)域和相關(guān)應(yīng)用有一個(gè)認(rèn)識(shí),拓寬學(xué)生的眼界,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)專業(yè)學(xué)習(xí)的興趣,為專業(yè)技能實(shí)訓(xùn)起到承上啟下的作用。由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)涉及學(xué)科門類較多,職業(yè)面向行業(yè)應(yīng)用面廣,因此不可能面面俱到,只能依據(jù)專業(yè)培養(yǎng)定位來(lái)開設(shè)認(rèn)知實(shí)訓(xùn)。針對(duì)面向農(nóng)業(yè)與環(huán)境應(yīng)用的特點(diǎn),專業(yè)認(rèn)知實(shí)訓(xùn)突出了電子技術(shù)基礎(chǔ)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的學(xué)習(xí),通過(guò)系統(tǒng)仿真和實(shí)際電路的調(diào)試,讓學(xué)生對(duì)基本的模擬、數(shù)字電路、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用有個(gè)較好認(rèn)知;通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論課程相關(guān)的實(shí)訓(xùn)讓學(xué)生了解物聯(lián)網(wǎng)涉及的多類技術(shù)要素,了解物聯(lián)網(wǎng)三層體系結(jié)構(gòu)及相關(guān)的感知、傳輸和信息處理與控制技術(shù),在認(rèn)知實(shí)訓(xùn)中強(qiáng)調(diào)以感觀了解為重點(diǎn),知識(shí)普及為重心,宜采用多種教學(xué)形式開展,如網(wǎng)上查閱、實(shí)地參觀、現(xiàn)場(chǎng)交流與訪談等。
3職業(yè)技能實(shí)訓(xùn)
職業(yè)技能是高職學(xué)生面向社會(huì)就業(yè)之根本,也是體現(xiàn)現(xiàn)代高職教育之重心所在。高職教育的質(zhì)量與特色大多體現(xiàn)在學(xué)生技能素質(zhì)的培養(yǎng)上。從物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)層面來(lái)分析,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用主要包括三個(gè)層面:感知技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)和信息智能處理與控制技術(shù),因此,我們結(jié)合面向農(nóng)業(yè)與環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用從三層結(jié)構(gòu)來(lái)組織物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)技能實(shí)訓(xùn)。
3.1感知技能實(shí)訓(xùn)
感知技術(shù)主要是解決信息的獲取,為最終的行業(yè)應(yīng)用提供信息與數(shù)據(jù)。它包括多方面的信息獲取技術(shù),如各型傳感器、RFID系統(tǒng)、定位系統(tǒng)、條碼等十分廣泛。以農(nóng)業(yè)與環(huán)境行業(yè)的應(yīng)用為例,主要采用的也是前面所說(shuō)的四大類設(shè)備,為此要建立感知技術(shù)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)室,結(jié)合專業(yè)核心課程進(jìn)行傳感器、RFID等方面應(yīng)用技能實(shí)訓(xùn),讓學(xué)生了解各類型傳感器和RFID系統(tǒng)應(yīng)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(shí)物及其如何使用,通過(guò)實(shí)際操作演示掌握其基本原理、性能和使用方式。RFID設(shè)備方面:如各型電子標(biāo)簽、天線、閱讀器等。通過(guò)RFID原理實(shí)訓(xùn)臺(tái),讓學(xué)生掌握各型電子標(biāo)簽的使用情況和基本工作原理,理解各頻段RFID系統(tǒng)的適用范圍,以電子標(biāo)簽信息識(shí)別讀寫實(shí)訓(xùn)讓學(xué)生對(duì)各類技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有一提高認(rèn)識(shí)與消化。另外,也要適當(dāng)增加控制方面的實(shí)訓(xùn),如智能農(nóng)業(yè)方面的調(diào)節(jié)光照和控制水源和通風(fēng)等。
3.2信息傳輸技能實(shí)訓(xùn)
網(wǎng)絡(luò)傳輸是信息高速公路,負(fù)責(zé)把由前端感知設(shè)備獲得的信息實(shí)時(shí)準(zhǔn)確上傳到云端。這部分主要分為兩個(gè)方面:一是近距離無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸,二是遠(yuǎn)程高速網(wǎng)絡(luò)傳輸。近距離無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸一般采用Zigbee、WiFi和藍(lán)牙技術(shù),主要用來(lái)解決如各類傳感器的信息匯集和集中轉(zhuǎn)發(fā)上傳到遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)上。重點(diǎn)是實(shí)訓(xùn)無(wú)線傳感網(wǎng)(Zigbee網(wǎng)絡(luò))的組網(wǎng)與使用,讓學(xué)生了解與掌握無(wú)線傳感網(wǎng)的基本組成、相關(guān)設(shè)備與工作原理,通過(guò)如節(jié)點(diǎn)之間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信、無(wú)線SOC端口控制與傳輸來(lái)強(qiáng)化對(duì)無(wú)線傳感網(wǎng)的使用。另外,結(jié)合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)訓(xùn)來(lái)強(qiáng)化學(xué)生對(duì)局域網(wǎng)、寬帶廣域網(wǎng)的應(yīng)用以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置與管理。
3.3信息處理技能實(shí)訓(xùn)
在物聯(lián)網(wǎng)三層體系結(jié)構(gòu)中,最后一層是信息管理與應(yīng)用(簡(jiǎn)稱應(yīng)用層)。應(yīng)用層主要是完成經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳輸層上傳到云端數(shù)據(jù)的接收、過(guò)濾與存儲(chǔ),然后結(jié)合行業(yè)應(yīng)用進(jìn)行控制與管理。主要涉及專業(yè)課程有數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用基礎(chǔ)、高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、移動(dòng)應(yīng)用開發(fā)等一些相關(guān)軟件應(yīng)用方面?;谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用系統(tǒng)離不開數(shù)據(jù)庫(kù)管理和前后臺(tái)應(yīng)用軟件的開發(fā),針對(duì)高職學(xué)生的特點(diǎn),適當(dāng)強(qiáng)化數(shù)據(jù)庫(kù)(如MSSQL)應(yīng)用知識(shí)的掌握和實(shí)際應(yīng)用,對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的基本操作與使用管理有一定程度的了解。隨著移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)的迅速發(fā)展,移動(dòng)終端在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用中已十分普及,目前移動(dòng)開發(fā)平臺(tái)主要基于IOS和Android兩大系統(tǒng),基于Android移動(dòng)應(yīng)用開發(fā)已占據(jù)主流,為此結(jié)合移動(dòng)應(yīng)用開發(fā)課程建設(shè)移動(dòng)應(yīng)用開發(fā)實(shí)訓(xùn)室,在學(xué)習(xí)了Java語(yǔ)言后,通過(guò)“教學(xué)做”來(lái)培養(yǎng)學(xué)生開發(fā)小型App的能力。
4系統(tǒng)性實(shí)訓(xùn)
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的顯著特點(diǎn)是集多專業(yè)之大成,涉及專業(yè)知識(shí)面廣,容易給學(xué)生產(chǎn)生知識(shí)混雜和難學(xué)的印象,那么如何補(bǔ)救這一情況是專業(yè)教學(xué)研究的一大課題,為此,基于“認(rèn)知―技術(shù)技能―系統(tǒng)體驗(yàn)” 路徑的理念,特別強(qiáng)化與設(shè)置了物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)綜合實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)。
4.1智能農(nóng)業(yè)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用如火如荼,“民以食為天,食以安為先”,食品安全至關(guān)重要,農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量管理特別是食品溯源系統(tǒng)已日益成熟。將農(nóng)產(chǎn)品種(養(yǎng))植、運(yùn)輸、加工和流通的信息相關(guān)聯(lián),形成完整的信息追溯鏈來(lái)確保農(nóng)產(chǎn)品的安全性。整個(gè)系統(tǒng)涉及溯源標(biāo)識(shí)技術(shù)、監(jiān)裝技術(shù)、物流監(jiān)控技術(shù)和數(shù)據(jù)采集與查詢技術(shù)。溯源系統(tǒng)以RFID、條碼技術(shù)的應(yīng)用為基礎(chǔ),是一典型的物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用系統(tǒng)。這一實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)基本涵蓋了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)所學(xué)的大部分專業(yè)知識(shí),通過(guò)溯源系統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)體驗(yàn)把原本分散的技術(shù)串聯(lián)起來(lái),強(qiáng)化了學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)知識(shí)的理解和興趣,特別是強(qiáng)化了學(xué)生對(duì)RFID技術(shù)應(yīng)用的認(rèn)識(shí)。實(shí)訓(xùn)的主要內(nèi)容有網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的搭建、服務(wù)器安裝與調(diào)試、電子標(biāo)簽制作與識(shí)讀、數(shù)據(jù)庫(kù)管理與應(yīng)用、PDA安裝與調(diào)試和APP應(yīng)用開發(fā)等。
4.2環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)訓(xùn)
基于無(wú)線傳感網(wǎng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)訓(xùn)是以傳感器與無(wú)線傳感網(wǎng)組建與應(yīng)用開發(fā)為重點(diǎn)的專業(yè)實(shí)訓(xùn),通過(guò)此實(shí)訓(xùn)讓學(xué)生達(dá)到對(duì)無(wú)線傳感網(wǎng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì),設(shè)備選型,傳感網(wǎng)組網(wǎng)及Zigbee協(xié)議的應(yīng)用開發(fā)有一定程度深化,實(shí)訓(xùn)重點(diǎn)要讓學(xué)生樹立起系統(tǒng)性的理念。下圖是物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)訓(xùn)室功能總體框圖。
環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)
實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)包含三種數(shù)傳模式(WiFi、Zigbee、有線)環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感器,形成一套覆蓋三個(gè)層次的物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)平臺(tái)。同時(shí),其他內(nèi)置WiFi模塊的各種手持設(shè)備(筆記本電腦、手機(jī)等)也能無(wú)線接入該實(shí)驗(yàn)平臺(tái),成為物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的一部分;師生教學(xué)、科研實(shí)踐開發(fā)的其他感知模塊,通過(guò)與標(biāo)準(zhǔn)的WiFi設(shè)備服務(wù)器連接,也能輕易接入該實(shí)驗(yàn)平臺(tái),完成測(cè)試、驗(yàn)證。這些設(shè)備的靈活配置為學(xué)生提供了從數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)叫畔⑻幚磔^完整的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用模型。包含的實(shí)訓(xùn):網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)與無(wú)線信號(hào)測(cè)試、Zigbee協(xié)議棧應(yīng)用、Zigbee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹㈤_發(fā)環(huán)境的搭建;IEEE 802.11協(xié)議介紹、接口程序代碼開發(fā)、串口WiFi設(shè)備服務(wù)器設(shè)計(jì)、傳感器數(shù)據(jù)采集與查詢顯示等,重點(diǎn)是把從信息采集、傳輸和信息處理聯(lián)動(dòng)起來(lái),讓學(xué)生充分體會(huì)到一個(gè)真實(shí)的無(wú)線傳感網(wǎng)系統(tǒng)的體驗(yàn),更加貼近了以后的工作崗位,增強(qiáng)學(xué)生就業(yè)信心。
5結(jié)論
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)實(shí)訓(xùn)教學(xué)是培養(yǎng)高職學(xué)生技術(shù)技能型人才的核心所在。實(shí)訓(xùn)教學(xué)必須以良好理念為先導(dǎo),緊密結(jié)合人才培養(yǎng)目標(biāo),構(gòu)建起符合學(xué)生就業(yè)崗位需要的實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系。本文以農(nóng)業(yè)與環(huán)境應(yīng)用為背景,從分析人才培養(yǎng)目出發(fā),基于“認(rèn)知―技術(shù)技能―系統(tǒng)體驗(yàn)” 路徑來(lái)研究并實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)實(shí)訓(xùn)教學(xué),以知識(shí)與技能漸進(jìn)式提高構(gòu)建實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)境,通過(guò)近兩年的探索與實(shí)踐,取得了較好的效果。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課課程體系;感知層;網(wǎng)絡(luò)層;應(yīng)用層;體系結(jié)構(gòu)
中圖分類號(hào):TP391.44-4
1 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)設(shè)置的必要性和可行性
“物聯(lián)網(wǎng)”[1]的概念于1999年提出,本意是“物與物相連的互聯(lián)網(wǎng)”,物聯(lián)網(wǎng)是通過(guò)紅外感應(yīng)器、射頻識(shí)別(RFID)、全球定位系統(tǒng)、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)、激光掃描器等傳感技術(shù),依據(jù)通信協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái),進(jìn)行信息交換和處理,以實(shí)現(xiàn)智能識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。
根據(jù)教育部辦公廳關(guān)于戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)專業(yè)申報(bào)和審批工作的通知[2]的精神,為了加大新興產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)力度,加快課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、管理體制與運(yùn)行機(jī)制的創(chuàng)新,大力培養(yǎng)新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)專業(yè)的人才,滿足國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)對(duì)高素質(zhì)人才的迫切需求,北京交通大學(xué)海濱學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)以良好的辦學(xué)條件和過(guò)硬的教學(xué)質(zhì)量贏得了社會(huì)信譽(yù),培養(yǎng)了大批合格的信息技術(shù)人才。這些專業(yè)均具有強(qiáng)大的師資力量和完善的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,為開辦“物聯(lián)網(wǎng)工程”新專業(yè)打下了良好基礎(chǔ)。
2 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)知識(shí)體系架構(gòu)
物聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的主要區(qū)別在于,物聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)大了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的通信范圍,即物聯(lián)網(wǎng)不僅僅局限于人與人之間的通信,還擴(kuò)展到人與物、物與物之間的通信。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)由感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層組成。
2.1 感知層
感知層,也常稱為感知控制層,解決了從物理世界到人類世界的數(shù)據(jù)獲取問(wèn)題[3],包括各種物理量、標(biāo)識(shí)、音頻、視頻等數(shù)據(jù)。感知層位于三層架構(gòu)體系中的底層,是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的基礎(chǔ),是物聯(lián)網(wǎng)全面感知的核心。作為物聯(lián)網(wǎng)的最基礎(chǔ)一層,感知層具有十分重要的作用。
感知控制層包括數(shù)據(jù)采集、短距離通信技術(shù)和協(xié)同信息處理。數(shù)據(jù)采集是通過(guò)相關(guān)傳感器對(duì)物理對(duì)象的感知和數(shù)據(jù)收集,其中涉及射頻識(shí)別(RFID)、傳感器、多媒體信息采集、實(shí)時(shí)定位和二維碼等技術(shù)。短距離通信技術(shù)和協(xié)同信息處理將采集到的數(shù)據(jù)在局部范圍內(nèi)進(jìn)行處理,并通過(guò)具有自組織能力的短距離傳感網(wǎng)接入廣域網(wǎng)。
2.2 網(wǎng)絡(luò)層
物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層將來(lái)自感知層的各類信息通過(guò)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)傳輸給上層,并提供透明的數(shù)據(jù)傳輸能力。其中,基礎(chǔ)網(wǎng)主要包括移動(dòng)通信網(wǎng)、廣電網(wǎng)、衛(wèi)星網(wǎng)、行業(yè)專網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)及形成的融合網(wǎng)等。
2.3 應(yīng)用層
應(yīng)用層主要將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與行業(yè)系統(tǒng)結(jié)合,將信息轉(zhuǎn)化為內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)物物互聯(lián)的應(yīng)用解決方案。概括起來(lái),物聯(lián)網(wǎng)就是傳感網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和智能服務(wù)的綜合體[4]。與傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)相比,物聯(lián)網(wǎng)加進(jìn)了感知層,降低互聯(lián)門檻,實(shí)現(xiàn)非智能、弱智能設(shè)備能夠接入互聯(lián)[5]。
在高性能計(jì)算和海量存儲(chǔ)技術(shù)支持下,應(yīng)用層還對(duì)網(wǎng)絡(luò)獲取的大量不確定信息進(jìn)行清洗、融合、重組等處理,整合為相對(duì)準(zhǔn)確的結(jié)論,并為行業(yè)應(yīng)用提供智能的支撐平臺(tái)。
3 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課課程體系設(shè)置
3.1 專業(yè)定位
本專業(yè)依托北京交通大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)學(xué)院的優(yōu)勢(shì)學(xué)科,面向京、津、冀和環(huán)渤海區(qū)域經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)的發(fā)展需要,突出計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)與現(xiàn)代信息處理技術(shù)交叉與融合的特點(diǎn)。培養(yǎng)學(xué)生具備良好的自然科學(xué)、人文社會(huì)科學(xué)和工程技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)。使學(xué)生具有物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)技術(shù)的扎實(shí)理論基礎(chǔ),面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)技術(shù),各種信息處理網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)的工程實(shí)踐能力,以及培養(yǎng)學(xué)生具有較強(qiáng)的自主學(xué)習(xí)意識(shí)和工程意識(shí),能夠從事物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)及其應(yīng)用方面相關(guān)應(yīng)用設(shè)計(jì)、開發(fā)與應(yīng)用工作。
3.2 培養(yǎng)目標(biāo)
物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)需要培養(yǎng)適應(yīng)國(guó)家科技化和現(xiàn)代化建設(shè)需求,建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略的需要,具有雄厚的基礎(chǔ),強(qiáng)大的綜合實(shí)力和專業(yè)適應(yīng)能力,具有社會(huì)責(zé)任感,具有信息采集和檢索、分析和處理能力的,具備良好的動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力,能勝任通信,傳感器網(wǎng)絡(luò)及電子信息處理技術(shù)領(lǐng)域的研究,設(shè)計(jì)、開發(fā)、系統(tǒng)集成及管理與教學(xué),并具有創(chuàng)新能力,能夠在計(jì)算機(jī)和通信等領(lǐng)域起領(lǐng)軍作用,具有國(guó)際化視野的高素質(zhì)的高層次專門人才。
3.3 課程體系結(jié)構(gòu)設(shè)置
物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是新興專業(yè),由于整個(gè)行業(yè)在我國(guó)都處于發(fā)展階段,因此對(duì)人才培養(yǎng)提出了更高的要求。由于物聯(lián)網(wǎng)方面的信息相對(duì)較少,學(xué)生有可能對(duì)于專業(yè)的認(rèn)知度不高,應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)專業(yè)認(rèn)知方面的教育,同時(shí),通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示等方式,讓學(xué)生來(lái)親身體驗(yàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)帶來(lái)的技術(shù)革新,是學(xué)生們對(duì)于專業(yè)有一個(gè)全方面的認(rèn)知,從而培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和鉆研精神。物聯(lián)網(wǎng)工程課程體系的原則是覆蓋必要的學(xué)科背景和專業(yè)知識(shí)。
我院物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)依托計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)進(jìn)行發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)需要計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)方面知識(shí)的學(xué)習(xí),同時(shí),重點(diǎn)加強(qiáng)與“物”相關(guān)的傳感器、RDIF等技術(shù)的學(xué)習(xí)。在教學(xué)過(guò)程中注重學(xué)科背景知識(shí)體系,力求學(xué)生考研和后期發(fā)展有明確的學(xué)科目標(biāo)。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)的設(shè)置需要綜合考慮相關(guān)交叉學(xué)科的特點(diǎn),注重課程體系的交叉融合,將相關(guān)主干學(xué)科的核心課程和專業(yè)課程進(jìn)行統(tǒng)籌考慮。在總學(xué)分180學(xué)分的情況下,將課程分為基礎(chǔ)教育、專業(yè)教育和素質(zhì)拓展和自主實(shí)踐。
3.3.1 基礎(chǔ)教育
在基礎(chǔ)課程的教學(xué)中,尤其是對(duì)于整個(gè)專業(yè)學(xué)習(xí)和發(fā)展至關(guān)重要的數(shù)學(xué)和物理等課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生充分意識(shí)到學(xué)習(xí)這些知識(shí)的重要性,物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)在國(guó)內(nèi)屬于新興專業(yè),國(guó)內(nèi)起步較晚,需要查閱大量的外文資料,因此,需要良好的英語(yǔ)水平,尤其是專業(yè)英語(yǔ)水平,在教學(xué)中,適當(dāng)引入專業(yè)英語(yǔ)教學(xué)。同時(shí),在基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)中,應(yīng)該加強(qiáng)學(xué)生對(duì)于政策法規(guī)的學(xué)習(xí),避免學(xué)生學(xué)習(xí)技術(shù)知識(shí)之后通過(guò)技術(shù)手段進(jìn)行違法犯罪活動(dòng)。
3.3.2 專業(yè)教育
專業(yè)教育包含專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程以及各自的實(shí)踐環(huán)節(jié),共114學(xué)分。專業(yè)基礎(chǔ)教育是整個(gè)課程體系中較為重要的環(huán)節(jié),高素質(zhì)的人才需要有過(guò)硬的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí),通過(guò)全方位學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)以及計(jì)算機(jī)、通訊、自動(dòng)化等相關(guān)學(xué)科的知識(shí),能夠使學(xué)生培養(yǎng)對(duì)于知識(shí)的跨學(xué)科應(yīng)用能力。
(1)專業(yè)基礎(chǔ)課課程結(jié)構(gòu)設(shè)置及分析
專業(yè)基礎(chǔ)教育主要包括計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)與專業(yè)導(dǎo)論、程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)與C++、離散數(shù)學(xué)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、模擬與數(shù)字電路、Java語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、Web應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論、圖論與算法設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)組成原理、信號(hào)與系統(tǒng)、專業(yè)英語(yǔ)等課程,突出專業(yè)定位和特色,擁有一定的廣度和深度,多起點(diǎn)同時(shí)推進(jìn),學(xué)生在全方位的學(xué)習(xí)中,找到適合自己的發(fā)展方向。
在專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學(xué)中,起步難度要適當(dāng),既不能難度過(guò)大而嚇退學(xué)生,打消學(xué)習(xí)積極性,也不能過(guò)于容易而什么都學(xué)不到。將盡可能多的課程安排在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,理論知識(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論更容易理解和掌握,學(xué)生能通過(guò)現(xiàn)象看到本質(zhì),有利于學(xué)生興趣的養(yǎng)成和動(dòng)手實(shí)踐能力的培養(yǎng)??紤]到學(xué)生的實(shí)際情況,專業(yè)基礎(chǔ)課程計(jì)劃安排一定的課外上機(jī)學(xué)時(shí),使學(xué)生鞏固課堂學(xué)習(xí)的內(nèi)容。
(2)專業(yè)課課程結(jié)構(gòu)設(shè)置及分析
專業(yè)課程包括Web程序設(shè)計(jì)、Linux程序設(shè)計(jì)、嵌入式系統(tǒng)原理、數(shù)字信號(hào)處理、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理、操作系統(tǒng)、編譯原理、匯編語(yǔ)言、微機(jī)系統(tǒng)與接口技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)與技術(shù)、RFID原理與應(yīng)用、VHDL設(shè)計(jì)實(shí)踐、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、空間信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理、無(wú)線傳感網(wǎng)與通訊技術(shù)、人機(jī)交互技術(shù)、傳感器件與編程技術(shù)等科目,學(xué)生可根據(jù)自己的興趣與自身發(fā)展進(jìn)行選擇學(xué)習(xí)。
專業(yè)課程的考核不能以考試成績(jī)作為唯一標(biāo)準(zhǔn)提高實(shí)踐和實(shí)訓(xùn)在考核中所占比重,嚴(yán)格實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的考試。在專業(yè)課程的學(xué)習(xí)中,增加項(xiàng)目實(shí)訓(xùn),適當(dāng)引入企業(yè)項(xiàng)目,在學(xué)習(xí)中就能體驗(yàn)到未來(lái)工作中的實(shí)際感受,通過(guò)親身體驗(yàn),尋找差距,彌補(bǔ)不足。學(xué)生在畢業(yè)之后,能夠迅速適應(yīng)工作崗位,擁有較高的起點(diǎn)。
(3)專業(yè)主干課課程
具體包括:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論、電路、模擬電子技術(shù)、電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、信號(hào)與系統(tǒng)、數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)、傳感與檢測(cè)技術(shù)、軟件工程、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理、通信原理、嵌入式系統(tǒng)與接口技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)據(jù)挖掘。
(4)專業(yè)選修課課程
無(wú)線傳感網(wǎng)與自組織網(wǎng)絡(luò)、天線原理、物聯(lián)網(wǎng)信息安全、物流管理概論、RFID技術(shù)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、智能交通概論、GPS技術(shù)、環(huán)境工程概論、電子商務(wù)等。
3.4.3 實(shí)踐教育
實(shí)踐教育主要包括程序設(shè)計(jì)專題訓(xùn)練Ⅰ、程序設(shè)計(jì)專題訓(xùn)練Ⅱ、硬件系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)、軟件系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)、就業(yè)指導(dǎo)、物聯(lián)網(wǎng)綜合實(shí)踐、多媒體技術(shù)、Linux應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)、信息系統(tǒng)集成與開發(fā)、軟件工程與實(shí)踐、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)。其中部分科目為選修,學(xué)生可以根據(jù)自身發(fā)展進(jìn)行選擇。
3.4.4 素質(zhì)拓展與自主實(shí)踐
素質(zhì)拓展與自主實(shí)踐方面,鼓勵(lì)學(xué)生參與學(xué)科競(jìng)賽、科研項(xiàng)目、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目、非本專業(yè)的公共選修課、各類職業(yè)、執(zhí)業(yè)資格證書,總學(xué)分不得低于10學(xué)分。
4 結(jié)束語(yǔ)
物聯(lián)網(wǎng)工程是一個(gè)戰(zhàn)略性新興本科專業(yè),它不是以理論為主導(dǎo),重點(diǎn)在于工程應(yīng)用,這就決定了該課程體系所特有的發(fā)展變化的動(dòng)態(tài)特性。因此,在制定專業(yè)教學(xué)計(jì)劃時(shí),要時(shí)刻以服務(wù)于社會(huì)發(fā)展需要為根本依據(jù),把當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)及行業(yè)應(yīng)用的時(shí)代需求緊密結(jié)合起來(lái),依托學(xué)校自身的行業(yè)背景和學(xué)科優(yōu)勢(shì),設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的、與時(shí)俱進(jìn)的、可持續(xù)發(fā)展的專業(yè)課程體系,為國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展,培養(yǎng)高素質(zhì)專門人才多做貢獻(xiàn),爭(zhēng)取使我院物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)在同類學(xué)校的同類專業(yè)中起到示范和帶頭作用。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞 汽車;物聯(lián)網(wǎng);車聯(lián)網(wǎng)
中圖分類號(hào):TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671—7597(2013)042-006-02
近年來(lái),隨著汽車工業(yè)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)水平的提高,我國(guó)私家車的購(gòu)買力迅速提升。據(jù)中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)的汽車銷售報(bào)告顯示,2012年,我國(guó)汽車產(chǎn)銷1927.18萬(wàn)輛和1930.64萬(wàn)輛,同比分別增長(zhǎng)4.63%和4.33%。
1999年,美國(guó)的Ashton教授提出了“Internet of Things”這個(gè)詞。2009年8月溫總理提出“感知中國(guó)”,“Internet of Things”這個(gè)詞在中國(guó)被意譯為“物聯(lián)網(wǎng)”。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)所帶來(lái)的智能環(huán)境改變著傳統(tǒng)的生活方式。
繼互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)之后,“車聯(lián)網(wǎng)”又成為未來(lái)智能城市的另一個(gè)標(biāo)志。車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將物聯(lián)網(wǎng)融入汽車的行駛和控制中,保證著汽車駕駛的安全性和舒適性。
1 汽車
1886年德國(guó)人卡爾·本茨發(fā)明了第一輛汽車,隨后成立了世界上第一家汽車制造公司-奔馳汽車公司。德國(guó)人發(fā)明了汽車,美國(guó)人則把這個(gè)行業(yè)帶入了藝術(shù)設(shè)計(jì)的圣殿。汽車的外觀經(jīng)歷了20世紀(jì)30年代的流線型、40年代的甲殼蟲類型、50年代的長(zhǎng)尾鰭類型、70年代的平面直角形狀等。進(jìn)入21世紀(jì),汽車的外觀呈現(xiàn)多元化,當(dāng)然也存在像甲殼蟲這樣的經(jīng)典車型。同樣,汽車的心臟-發(fā)動(dòng)機(jī)也經(jīng)歷了一系列的發(fā)展,原有的化油器車早在2001年被淘汰,之后出現(xiàn)的電控燃油噴射系統(tǒng)(EFI)成為當(dāng)代汽車的主流技術(shù),而缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)正為油耗的降低做出自己的貢獻(xiàn)。汽車變速器也由手動(dòng)變速器發(fā)展到自動(dòng)變速器(AT),目前轎車普遍使用的AT具有駕駛舒適、減少駕駛者疲勞的優(yōu)點(diǎn)。除此之外,控制汽車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣的可變氣門正時(shí)、可變氣門升程和渦輪增壓技術(shù)等提高了汽車的充氣效率,控制排放的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)、燃油蒸汽揮發(fā)控制系統(tǒng)和曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)等保證了環(huán)境排放標(biāo)準(zhǔn)對(duì)車輛的要求。
汽車未來(lái)的發(fā)展方向是綠色環(huán)保,而不再依賴傳統(tǒng)的燃料—汽油,目前出現(xiàn)的混合動(dòng)力汽車、電動(dòng)汽車、氫燃料汽車、太陽(yáng)能汽車等則是新能源汽車的代表。智能化的汽車也將是汽車發(fā)展的另一方向,而它的實(shí)現(xiàn)則需要依靠新的技術(shù)—物聯(lián)網(wǎng)。
2 物聯(lián)網(wǎng)
人類進(jìn)入21世紀(jì),信息已經(jīng)成為不可或缺的資源,社會(huì)的信息化、信息的時(shí)代化是新時(shí)代的標(biāo)志。在通信、互聯(lián)網(wǎng)和射頻識(shí)別技術(shù)的推動(dòng)下,出現(xiàn)了一種可以使人與人、人與機(jī)器、人與物體,甚至物體與物體交互信息的網(wǎng)絡(luò)—物聯(lián)網(wǎng)。繼互聯(lián)網(wǎng)改變了人類生活后,物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)勢(shì)必將再次帶來(lái)新的生活方式。
2.1 物聯(lián)網(wǎng)的概念
物聯(lián)網(wǎng)的英文名稱是“Internet of Things”。顧名思義物聯(lián)網(wǎng)就是“物與物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。其具有兩層含義:1)物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng),是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)之上延伸和擴(kuò)展的一種網(wǎng)絡(luò)。2)用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間進(jìn)行信息交換和通信。因此,物聯(lián)網(wǎng)是通過(guò)射頻識(shí)別(RFID)裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接,進(jìn)行信息交換和通信,以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。
2.2 物聯(lián)網(wǎng)的組成
物聯(lián)網(wǎng)包括三個(gè)組成部分,感知層是全面感知的作用,讓“物”可以“說(shuō)話”,稱為“智能的物體”,對(duì)其進(jìn)行識(shí)別和信息采集;網(wǎng)絡(luò)層最重要的就是可靠的傳遞,通過(guò)各式各樣的無(wú)線和有線通信網(wǎng)絡(luò)可靠傳遞信息;應(yīng)用層就是智能處理,對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和展示。
2.3 物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)影響著生產(chǎn)生活的方方面面。智能醫(yī)療提供了非??煽糠奖愕木歪t(yī)條件,可以提前預(yù)約門診,也可不出家門得到診治,同時(shí)能夠及時(shí)感應(yīng)家庭成員的身體狀況,一旦出現(xiàn)緊急病情,可以及時(shí)獲得救治;智能物流系統(tǒng)可以提供物品運(yùn)輸過(guò)程中的所有信息,及時(shí)獲取物品位置,避免物品的丟失;智能家庭打造舒適安全的家居環(huán)境,安防系統(tǒng)隨時(shí)保護(hù)家庭安全,環(huán)保節(jié)能系統(tǒng)保證居室空氣清新和能源低消耗,網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)可以和主人交流,定制喜歡的娛樂(lè)節(jié)目;智能交通系統(tǒng)致力于解決現(xiàn)有的城市交通擁堵問(wèn)題,利用快速的網(wǎng)絡(luò)信息為交通提供有力的幫助。目前普遍使用的門禁管理制度、移動(dòng)支付功能、不停車收費(fèi)系統(tǒng)(Electronic Toll Collection,ECT)正是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的體現(xiàn)。
3 汽車與物聯(lián)網(wǎng)雙劍合璧
汽車移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng),簡(jiǎn)稱車聯(lián)網(wǎng),是指利用裝載在車輛上的電子標(biāo)簽、數(shù)據(jù)采集器等,實(shí)現(xiàn)在信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上對(duì)所有車輛的屬性信息及靜、動(dòng)態(tài)信息進(jìn)行提取和有效利用,并根據(jù)不同的功能需求對(duì)所有車輛的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有效的監(jiān)管并提供綜合。
我國(guó)是全球最大的汽車生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó),高速發(fā)展的傳感網(wǎng)和3G 網(wǎng)絡(luò),得天獨(dú)厚的體制優(yōu)勢(shì),使中國(guó)有能力在全球率先應(yīng)用汽車移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)。GBOS是蘇州海格專屬的服務(wù)品牌,在客車信息化領(lǐng)域,GBOS系統(tǒng)全球領(lǐng)先,可以為用戶提供精準(zhǔn)油耗管理、位置管理、駕駛員行為模式分析、車輛身份信息、多維度維保計(jì)劃等全方位保姆式服務(wù),為提高客運(yùn)公司提高管理水平提供了十分有用的幫助。
目前全球汽車行業(yè)的發(fā)展存在兩大趨勢(shì),第一個(gè)趨勢(shì)是新能源,未來(lái)汽車行業(yè)應(yīng)該是新能源汽車技術(shù)迅速發(fā)展,它的出現(xiàn)來(lái)自于環(huán)境污染嚴(yán)重的壓力,資源緊缺的壓力等,這些現(xiàn)實(shí)問(wèn)題迫使人們對(duì)汽車進(jìn)行革命性的改革與創(chuàng)新;汽車智能化的時(shí)代是汽車行業(yè)發(fā)展的另一新趨勢(shì),未來(lái)的汽車可以認(rèn)為不再是汽車,而是手機(jī)、電腦、汽車功能為一體的生活、工作、娛樂(lè)的平臺(tái)。
到了2030年,在你出門前,通過(guò)傳訊系統(tǒng)可輕松將一輛電動(dòng)汽車調(diào)度到你家門前,之后只需發(fā)出口令便能坐上自動(dòng)駕駛的汽車到達(dá)指定地點(diǎn)。在路途中,汽車可以根據(jù)傳感器和互聯(lián)網(wǎng)反饋情況調(diào)整路線和速度,行程空隙還可以通過(guò)視頻電話與家人、朋友聊天等。
4 結(jié)束語(yǔ)
汽車,世界現(xiàn)代文明的產(chǎn)物,現(xiàn)今的汽車不再是簡(jiǎn)單的代步工具,而是集電子、多媒體、GPS、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)于一體的智能化交通工具。未來(lái)的汽車正向綠色環(huán)保的方向發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)的介入也將使汽車的設(shè)計(jì)進(jìn)入超越時(shí)空的價(jià)值體系,賦予更為廣闊的自由空間。未來(lái)的汽車將會(huì)聯(lián)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為駕駛者提供智能化、綠色環(huán)保、安逸舒適的駕車體驗(yàn)。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)燃?xì)獗?、IC卡智能燃?xì)獗?、凸顯優(yōu)勢(shì)、存在問(wèn)題
中圖分類號(hào):TU996文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
1引 言
目前在城市燃?xì)庵袘?yīng)用的IC卡智能燃?xì)獗砭哂屑夹g(shù)成熟、成本低廉和預(yù)付費(fèi)方式等優(yōu)點(diǎn)。但也存在很多問(wèn)題:充費(fèi)方式要求到指定的營(yíng)業(yè)廳或銀行去繳費(fèi),加大了時(shí)間和運(yùn)營(yíng)成本;無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)管,容易造成居民端燃?xì)馐鹿?;燃?xì)夤疽矡o(wú)法及時(shí)準(zhǔn)確的了解民用氣量情況;如果實(shí)施新價(jià)格,不具實(shí)時(shí)調(diào)整計(jì)算的缺陷,燃?xì)夤拘б鎸⒔档?。但物?lián)網(wǎng)燃?xì)獗硐到y(tǒng)的投運(yùn)將解決以上難題。
2 物聯(lián)網(wǎng)燃?xì)獗硐到y(tǒng)技術(shù)概論
物聯(lián)網(wǎng)燃?xì)獗硐到y(tǒng)是由物聯(lián)網(wǎng)燃?xì)獗?、前臺(tái)服務(wù)系統(tǒng)、后臺(tái)管理系統(tǒng)三部分組成,該系統(tǒng)基于GSM無(wú)線公共通訊網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)雙向通訊功能。通過(guò)該系統(tǒng),燃?xì)庥脩艨梢岳没ヂ?lián)網(wǎng)(手機(jī)或電腦)對(duì)自家的燃?xì)獗磉M(jìn)行充值,查看消費(fèi)明細(xì);并用手機(jī)、家用電腦控制燃?xì)獗黹y門開關(guān),不受時(shí)間地點(diǎn)限制。而燃?xì)夤靖軐?shí)現(xiàn)計(jì)量、通訊、收費(fèi)、管控等多項(xiàng)強(qiáng)大功能。
3 主要功能優(yōu)勢(shì)
3.1充值結(jié)算功能
用戶可通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)(手機(jī)或電腦)、固話和短信實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)充值,也可購(gòu)買專用充值卡充值。凸出優(yōu)勢(shì):1、極大地緩解排隊(duì)購(gòu)氣壓力;2、可少設(shè)營(yíng)業(yè)網(wǎng)點(diǎn)數(shù)量,降低燃?xì)夤窘ㄔO(shè)和運(yùn)營(yíng)成本;3、用戶充值的不是氣量而是預(yù)付的金額,系統(tǒng)結(jié)算依據(jù)是流量和實(shí)時(shí)單價(jià),因此實(shí)施價(jià)格調(diào)整后,有效減少了由于居民屯氣給燃?xì)夤編?lái)的經(jīng)濟(jì)損失。
3.2居民端安全管理功能
工作人員只要坐在電腦前通過(guò)后臺(tái)管理系統(tǒng)就可以遠(yuǎn)程對(duì)居民用戶的燃?xì)獗磉M(jìn)行開、關(guān)閥操作。凸顯優(yōu)勢(shì):1、燃?xì)獗韮?nèi)的報(bào)警器一旦探測(cè)有燃?xì)庑孤秾⒆詣?dòng)關(guān)閥,并把信息及時(shí)反饋給燃?xì)夤竞陀脩?,有效的預(yù)防居民端燃?xì)馐鹿实陌l(fā)生;2、中壓維搶修時(shí),燃?xì)夤究闪⒖掏ㄟ^(guò)遠(yuǎn)程關(guān)閥實(shí)現(xiàn)大片區(qū)居民用戶斷氣,節(jié)省人力實(shí)現(xiàn)高效;3、恢復(fù)供氣時(shí),工作人員通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行開閥,無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)置換,實(shí)時(shí)監(jiān)控流量信息,遇到流量異?,F(xiàn)象可直接對(duì)目標(biāo)用戶核實(shí)。
3.3統(tǒng)計(jì)功能
通過(guò)系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)民用氣使用量、財(cái)務(wù)報(bào)表情況。
3.4提醒查詢功能
通過(guò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)雙向通訊,可及時(shí)反饋信息與用戶,用戶也可以查詢相關(guān)使用信息,例如余額、用氣記錄。
4 投運(yùn)模式和市場(chǎng)狀況
4.1投運(yùn)模式
燃?xì)夤局恍璋惭b物聯(lián)網(wǎng)燃?xì)獗?,由表具生產(chǎn)廠家協(xié)調(diào)GSM無(wú)線運(yùn)行商,根據(jù)燃?xì)夤咀陨硖攸c(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)建設(shè)、升級(jí)和維護(hù)。燃?xì)夤久磕暌罁?jù)表具使用數(shù)量給廠家服務(wù)費(fèi)。
4.2市場(chǎng)狀況
目前物聯(lián)網(wǎng)水電表已在全國(guó)各地陸續(xù)投運(yùn),技術(shù)和管理相對(duì)成熟。而物聯(lián)網(wǎng)燃?xì)獗硐到y(tǒng)正處于市場(chǎng)試運(yùn)營(yíng)狀態(tài),并且運(yùn)行量十分低,但物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)國(guó)家專項(xiàng)基金的投入將有效支持有實(shí)力的燃?xì)夤具M(jìn)行投運(yùn)。2011年,工業(yè)和信息化部了《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》,為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展制定了總的發(fā)展綱要。2012年,國(guó)家發(fā)展改革委辦公廳布了《關(guān)于組織實(shí)施2012年物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化專項(xiàng)的通知》(發(fā)改辦高技[2012]1203號(hào)),通知指出,將依托十大國(guó)家物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程,著力突破制約我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵核心技術(shù),為物聯(lián)網(wǎng)規(guī)?;l(fā)展提供有效的產(chǎn)業(yè)支撐。這也成為繼“物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃”之后,又一個(gè)針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的重量級(jí)國(guó)家專項(xiàng)投入。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),2012年國(guó)家發(fā)改委物聯(lián)網(wǎng)專項(xiàng)投資規(guī)模達(dá)到6億元,推進(jìn)了物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展,資金重點(diǎn)投向核心技術(shù)產(chǎn)品研發(fā)、應(yīng)用示范工程和公共服務(wù)平臺(tái)的建設(shè),支持示范效果突出、產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)性強(qiáng)、推廣潛力大的應(yīng)用示范項(xiàng)目。
5 試運(yùn)行報(bào)告
霸州公司試點(diǎn)項(xiàng)目試運(yùn)行簡(jiǎn)介(廠家為北京雙得利科工貿(mào)有限責(zé)任公司):
5.1項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程
2011年4月21日2點(diǎn)30分在霸州召開項(xiàng)目小組工作會(huì)議。分工明確后簽訂試運(yùn)行安全協(xié)議; 4月22日上午完成系統(tǒng)培訓(xùn); 4月22日下午正式進(jìn)行燃?xì)獗砣霊舭惭b工作; 4月23日安裝活動(dòng)順利進(jìn)行共計(jì)安裝23戶居民; 4月24日― 4月30日完成新型燃?xì)獗砉δ苓\(yùn)行。
5.2存在問(wèn)題
試運(yùn)行期間該系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)良好,但也存在如下問(wèn)題:
技術(shù)缺陷部分:
(1)由于信息實(shí)時(shí)傳輸,電池消耗量非常大,機(jī)表使用電池?zé)o法進(jìn)行長(zhǎng)期供電,經(jīng)研究只能采用插座接電變壓后提供,涉及重要安全因素,機(jī)表成本將增加,(廠家可以生產(chǎn)電源適配器直流5V2A,或者4節(jié)7號(hào)堿性電池的燃?xì)獗恚?/p>
(2)試運(yùn)行中機(jī)表報(bào)警部分過(guò)于靈敏,可通過(guò)改進(jìn)技術(shù)實(shí)現(xiàn),(目前已解決)。
商業(yè)運(yùn)作部分:
(1)因數(shù)據(jù)庫(kù)采集數(shù)據(jù)復(fù)雜重要,采集計(jì)算儲(chǔ)存頻率要求高,因此數(shù)據(jù)庫(kù)安全需要得到相關(guān)部分認(rèn)證(可以按照客戶要求選用);
(2)必須由燃?xì)夤菊莆諗?shù)據(jù)庫(kù),如被廠家掌控,無(wú)法引入競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制(可以商談);
(3)雙得利公司與GSM無(wú)線運(yùn)行商和銀行(網(wǎng)銀充值)合作需要相關(guān)部門認(rèn)證(隨著水電表的成功投運(yùn)已解決相關(guān)問(wèn)題);
(4)項(xiàng)目如果投產(chǎn),雙得利公司將每月每支表收取5元服務(wù)費(fèi),超期燃?xì)獗碛蓮S家免費(fèi)更換。而目前采購(gòu)IC卡燃?xì)獗砗蛨?bào)警器合計(jì)約400元左右,按燃?xì)獗硎褂?0年計(jì)算,燃?xì)夤酒骄吭旅恐槐碇荒艹惺?.3元服務(wù)費(fèi)。
6 面臨市場(chǎng)機(jī)遇
2013年4月,工業(yè)和信息化部辦公廳、財(cái)政部辦公廳《關(guān)于做好2013年物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展專項(xiàng)資金項(xiàng)目申報(bào)工作的通知》(工信廳聯(lián)科[2013]79號(hào))中,文件明確提出專項(xiàng)資金申請(qǐng)?jiān)瓌t之一:有助于解決當(dāng)前經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中急需解決的節(jié)約能源和材料、減少污染物排放、提升社會(huì)管理和公共服務(wù)水平、提高安全生產(chǎn)能力、增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)等問(wèn)題。由于得到資金支持,物聯(lián)網(wǎng)燃?xì)獗硐到y(tǒng)技術(shù)將得到有效推廣,企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力將得到提升。
7結(jié)論
物聯(lián)網(wǎng)燃?xì)獗硐到y(tǒng)技術(shù)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分,是互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用拓展。盡管目前存在多方面需要解決的問(wèn)題,但是物聯(lián)網(wǎng)燃?xì)獗硐到y(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用將是城市燃?xì)獍l(fā)展的方向。
8 參考文獻(xiàn)
《關(guān)于組織實(shí)施2012年物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化專項(xiàng)的通知》(發(fā)改辦高技[2012]1203號(hào))國(guó)家發(fā)展改革委辦公廳 2012年5月15日
《國(guó)務(wù)院關(guān)于推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)有序健康發(fā)展的指導(dǎo)意見》(國(guó)發(fā)[2013]7號(hào))國(guó)務(wù)院2013年2月5日
《關(guān)于做好2013年物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展專項(xiàng)資金項(xiàng)目申報(bào)工作的通知》(工信廳聯(lián)科[2013]79號(hào))工業(yè)和信息化部辦公廳 財(cái)政部辦公廳 2013年4月28日
作者:
【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),樓宇智能化系統(tǒng),應(yīng)用
中圖分類號(hào):TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
一.前言
結(jié)合現(xiàn)代建筑技術(shù)以及通信技術(shù),于一體的智能樓宇正在勃然興起,其已經(jīng)遍布世界各地,發(fā)展勢(shì)態(tài)相當(dāng)迅猛。而物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)由于給人們帶來(lái)很大便宜,為廣大群眾所接受、喜愛,所以被引入到建筑智能化技術(shù)中,這也必將是另一個(gè)新型的科技發(fā)展方向。
二.物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用概述
物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分。其英文名稱是“The Internet of things”。由此,顧名思義,“物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層意思:第一,物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng),是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò);第二,其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間,進(jìn)行信息交換和通信。物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)智能感知、識(shí)別技術(shù)與普適計(jì)算、泛在網(wǎng)絡(luò)的融合應(yīng)用,被稱為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。
互聯(lián)網(wǎng)的縱深發(fā)展,結(jié)合電氣自動(dòng)化技術(shù)、傳感網(wǎng)技術(shù)、通信新技術(shù)等,便出現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、無(wú)線通信技術(shù)之后的一次信息技術(shù)革命。物聯(lián)網(wǎng)能把無(wú)處不在的末端設(shè)備和設(shè)施,通過(guò)各種無(wú)線、有線的通訊網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互聯(lián)互通,從而形成無(wú)所不有的龐大網(wǎng)絡(luò),以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、全球定位、調(diào)度指揮、安全防范、聯(lián)動(dòng)報(bào)警、遠(yuǎn)程控制等管理和服務(wù)功能,最終實(shí)現(xiàn)信息無(wú)處不在和智慧地球的目標(biāo)。
物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái),使人與物、地球、建筑等聯(lián)系到一起。小到家用電器,大到汽車、建筑物,都可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交換和相互影響及控制,物聯(lián)網(wǎng)可以改變?nèi)藗兊纳詈凸ぷ鞣绞?,因此,物?lián)網(wǎng)技術(shù)將帶來(lái)劃時(shí)代的技術(shù)革命。
“十二五”期間,物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域主要分布在智能交通、智能物流、醫(yī)療衛(wèi)生、智能家居、智能電網(wǎng)、公共安全、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域,其中智慧城市的建設(shè)是我國(guó)城市發(fā)展與轉(zhuǎn)型的重要內(nèi)容之一。
三.智能樓宇及其發(fā)展前景
隨著現(xiàn)代社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的告訴發(fā)展,人們對(duì)居住環(huán)境和工作環(huán)境也提出了更好的要求,以人為本的理念貫穿在智能建筑的設(shè)計(jì)和應(yīng)用上。建筑搭配智能化硬件設(shè)施并不是智能建筑的內(nèi)涵,計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和現(xiàn)代管理方法等的綜合運(yùn)用大大的降低了建筑的日常運(yùn)行和維護(hù)成本,也成為現(xiàn)在到未來(lái)一段時(shí)期內(nèi)的建筑必然發(fā)展趨勢(shì)。
智能建筑能夠?yàn)槲覀兲峁┦孢m生活功能、安全服務(wù)和便捷服務(wù)功能。其中舒適生活功能包括為居住者提供溫度調(diào)節(jié)(空調(diào))、新風(fēng)系統(tǒng)、空氣質(zhì)量智能調(diào)節(jié)、閉路電視監(jiān)控、可視電話、停車場(chǎng)管理等;而安全服務(wù)功能則是指建筑的智能防盜系統(tǒng)、多媒體交互系統(tǒng)和安全智能卡系統(tǒng)等;便捷服務(wù)是使智能建筑附加值最大的功能,包括通信自動(dòng)化、辦公自動(dòng)化、商業(yè)服務(wù)、高級(jí)管家等。
智能建筑是信息社會(huì)特有的產(chǎn)物,是現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們生活水平提高的必然產(chǎn)物,鐫刻著現(xiàn)代社會(huì)深深的烙印,集成了高科技和建筑藝術(shù)。智能建筑隨著人類的想象力的不斷豐富,使得人類在工作和生活中能夠更舒適、更便捷,有效的節(jié)省溝通的時(shí)間,進(jìn)行有效的資源配置也能及時(shí)地、全面地實(shí)施商務(wù)交易,使人們獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。我們有理由相信,作為信息時(shí)代龍頭產(chǎn)業(yè)的智能建筑,在今后的幾年內(nèi)將會(huì)有一個(gè)更大地發(fā)展。
四.物聯(lián)網(wǎng)在樓宇智能化系統(tǒng)中的應(yīng)用
現(xiàn)代建筑技術(shù)與計(jì)算機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合所出現(xiàn)的智能建筑(包括智能大廈、智能小區(qū))在世界各地迅猛發(fā)展。智能建筑提升了建筑物的功能,改善了環(huán)境,能適應(yīng)高效率管理的要求。其優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在信息通信、安全防范、辦公自動(dòng)化、建筑設(shè)備自動(dòng)化和高效管理等方面。智能樓宇能夠在節(jié)能降耗的基礎(chǔ)上,提供安全、舒適、信息通暢的工作和生活環(huán)境。
智能樓宇的安全性主要由安全防范等系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。包括出入口控制系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、防盜報(bào)警系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警與消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、停車場(chǎng)管理系統(tǒng)等。
人居的舒適性主要由樓宇設(shè)備自動(dòng)化等系統(tǒng)來(lái)保證。包括供配電與照明系統(tǒng)、電梯、空調(diào)與供熱系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、電視系統(tǒng)、背景音樂(lè)系統(tǒng)和多媒體音像控制系統(tǒng)等。
智能樓宇的信息通暢主要由智能化信息系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn):綜合布線系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、智能辦公系統(tǒng)、物業(yè)管理系統(tǒng)等。用于向用戶提供高效、安全、可靠的信息通信服務(wù)。
建立智能化大廈,可對(duì)大樓內(nèi)的機(jī)電設(shè)備者統(tǒng)一管理和協(xié)調(diào)控制,使樓宇中各類設(shè)備的運(yùn)行、保養(yǎng)、維修更趨自動(dòng)化,使物業(yè)管理更加科學(xué)化。并能實(shí)現(xiàn)能源的科學(xué)和合理消費(fèi),達(dá)到節(jié)能降耗、降低成本的目的,以最終提供先進(jìn)的信息處理能力,構(gòu)建樓宇內(nèi)舒適、安全和高效的辦公環(huán)境。
目前應(yīng)用較廣泛的方式為在機(jī)房設(shè)置中央操作站(包括高性能的計(jì)算機(jī)顯示終端,打印機(jī)及UPS電源等).直接數(shù)字控制器(DDC).現(xiàn)場(chǎng)傳感器及執(zhí)行器.操作系統(tǒng)、控制軟件包、管理軟件包及工具軟件包.樓宇自動(dòng)控制系統(tǒng)采用集中管理分散控制系統(tǒng),由現(xiàn)場(chǎng)控制級(jí)及中央管理級(jí)兩級(jí)組成。現(xiàn)場(chǎng)控制級(jí)采用數(shù)字控制單元(DDC分站),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集及就地顯示與控制;管理級(jí)即監(jiān)控主機(jī)對(duì)整個(gè)大廈內(nèi)各系統(tǒng)進(jìn)行集中管理、顯示、打印、存儲(chǔ)、報(bào)警處理。
由Xerox、Intel和DEC公司聯(lián)合開發(fā)的以太網(wǎng)是未來(lái)智能建筑的必然趨勢(shì)。隨著以太網(wǎng)技術(shù)的日趨成熟,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)了一些用于信息領(lǐng)域的交換機(jī)產(chǎn)品,使得以太網(wǎng)不僅能夠有效的滿足信息領(lǐng)域的要求,還能在工業(yè)控制領(lǐng)域一顯身手。目前,以太網(wǎng)已經(jīng)開始在智能建筑控制系統(tǒng)領(lǐng)域被使用,用來(lái)實(shí)現(xiàn)樓宇自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信協(xié)議,以太網(wǎng)在用于本項(xiàng)用途時(shí),既可以用于控制系統(tǒng)的監(jiān)控層,也可以用于系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層。
五.系統(tǒng)組成模塊的實(shí)現(xiàn)
1.數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)
通過(guò)智能視頻,實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守監(jiān)控,對(duì)重要物件和重要區(qū)域自動(dòng)監(jiān)控,發(fā)現(xiàn)有人闖入等行為時(shí),可實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)報(bào)警。
2.信息系統(tǒng)
系統(tǒng)由文件服務(wù)器,系統(tǒng)管理軟件以及播放終端構(gòu)成。其中管理軟件可以安裝在文件服務(wù)器上或者網(wǎng)絡(luò)上任意一臺(tái)PC,負(fù)責(zé)管理服務(wù)器和播放終端及內(nèi)容的下載、播放、控制等。出于穩(wěn)定性以及安全性考慮,建議本服務(wù)器系統(tǒng)運(yùn)行于Linux上,也可以運(yùn)行在windows平臺(tái)上。
3.一卡通管理系統(tǒng)
針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)社區(qū)的建設(shè)需要,采用遠(yuǎn)近兼容型門禁系統(tǒng);此系統(tǒng)對(duì)出入口進(jìn)行安全管制,每個(gè)門禁控制點(diǎn)由現(xiàn)場(chǎng)控制器負(fù)責(zé)信號(hào)輸入輸出控制,可以與安防系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)警或監(jiān)控的聯(lián)動(dòng)控制。通過(guò)這套系統(tǒng)的使用極大地提高了管理者的工作效率和管理區(qū)域內(nèi)的安全程度。
此系統(tǒng)經(jīng)過(guò)后臺(tái)管理系統(tǒng)可進(jìn)行遠(yuǎn)程識(shí)別、身份判斷、信息記錄、報(bào)警、聯(lián)動(dòng)控制、考勤等工作,保障對(duì)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的每一個(gè)人員進(jìn)行識(shí)別、出入控制。
六.結(jié)束語(yǔ)
物聯(lián)網(wǎng)是新時(shí)代科技發(fā)展的戰(zhàn)利品,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以將自然與人類的生活所結(jié)合在一起,為人們生活的方方面面帶來(lái)利益,相信隨著社會(huì)的發(fā)展,人們會(huì)越來(lái)越認(rèn)識(shí)到物聯(lián)網(wǎng)的重要性了,為了物聯(lián)網(wǎng)更好的得到人們的青睞,各國(guó)人民都做出了巨大貢獻(xiàn)、努力。即使現(xiàn)在技術(shù)還不夠成熟,但是其在樓宇智能化方面已經(jīng)得到了很好的應(yīng)用,其有著不可估量的發(fā)展前景。其一定會(huì)改變著我們的生活,改變著世界。
參考文獻(xiàn):
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[2]周洪,張世榮,郭愛文.智能建筑控制系統(tǒng)概論[M].北京:中國(guó)電力出版社,2004
[3]周洪波.物聯(lián)網(wǎng):技術(shù)、應(yīng)用、標(biāo)準(zhǔn)和商業(yè)模式[M].北京:電子工業(yè)出版社,2010
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關(guān)鍵詞:農(nóng)業(yè);物聯(lián)網(wǎng)
1、系統(tǒng)概述
1.1背景概述
隨著傳感技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,用于大棚種植監(jiān)控的傳感器品類越來(lái)越多,大棚種植整體自動(dòng)化水平也隨之上升。農(nóng)業(yè)智能大棚監(jiān)控是利用傳感器來(lái)監(jiān)控大棚內(nèi)的溫度、濕度、光照和土壤濕度、土壤溫度、CO2濃度等影響農(nóng)作物生長(zhǎng)的環(huán)境參數(shù),通過(guò)信息化無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)傳輸?shù)较到y(tǒng)進(jìn)行智能化分析,同時(shí)通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制大棚內(nèi)的水閥、加熱、補(bǔ)濕、滴灌、噴灌、補(bǔ)光等設(shè)備,能夠相對(duì)恒定的控制大棚內(nèi)部的環(huán)境,從而確保農(nóng)作物在最佳的狀態(tài)下進(jìn)行生長(zhǎng)。對(duì)于環(huán)境要求比較高的植物來(lái)說(shuō),更能避免因?yàn)槿藶橐蛩囟斐傻纳a(chǎn)損失。
1.2 系統(tǒng)概述
1.2.1系統(tǒng)簡(jiǎn)介
本教學(xué)示范系統(tǒng)涉及傳感器技術(shù),ZIGBEE無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò),RFID射頻識(shí)別技術(shù),計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和串口通信技術(shù),自動(dòng)化控制,嵌入式系統(tǒng)技術(shù)等物聯(lián)網(wǎng)組成的重要技術(shù),使學(xué)生能夠從實(shí)際應(yīng)用中,全方位了解這一新興行業(yè),更好的掌握物聯(lián)網(wǎng)有關(guān)的知識(shí)。
1.2.2系統(tǒng)概要設(shè)計(jì)
根據(jù)初步溝通,本項(xiàng)目包括如下設(shè)備內(nèi)容:
1. 采集傳感設(shè)備:通過(guò)傳感器采集溫室的溫度、濕度、CO2 濃度、光照強(qiáng)度、土壤濕度、土壤溫度。采集設(shè)備可根據(jù)需要在溫室內(nèi)部署。
2. 高清視頻設(shè)備:采用高清攝像頭采集溫室現(xiàn)場(chǎng)的視頻和圖像數(shù)據(jù),保護(hù)試驗(yàn)成果。
3. 無(wú)線傳輸設(shè)備:環(huán)境數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線方式進(jìn)行局部傳輸,方便項(xiàng)目部署和未來(lái)的擴(kuò)展性。
4. 手持管理終端:根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要為相關(guān)人員配備手持管理終端,可實(shí)時(shí)查詢園區(qū)內(nèi)的環(huán)境參數(shù),及安防情況。
5. 監(jiān)視操作臺(tái):控制中心PC對(duì)溫室的全部溫濕度、CO2 濃度、土壤濕度、土壤溫度行統(tǒng)一監(jiān)控,方便管理,便于學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)的參觀、演示。
6. 遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)平臺(tái):通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)方式訪問(wèn)遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)平臺(tái),可實(shí)時(shí)查看采集數(shù)據(jù),觀看現(xiàn)場(chǎng)視頻,并進(jìn)行病蟲害圖片管理。
2、 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
2.1系統(tǒng)功能
自動(dòng)檢測(cè)并調(diào)節(jié)大棚內(nèi)溫度、濕度、CO2 濃度,光照強(qiáng)度等環(huán)境參數(shù)。同時(shí),網(wǎng)絡(luò)視頻可以實(shí)時(shí)監(jiān)控農(nóng)作物生長(zhǎng)狀況。
2.2系統(tǒng)設(shè)備選型
大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)由智能監(jiān)控系統(tǒng)、大棚環(huán)境智能控制器以及傳感器(溫濕度傳感器、CO2 傳感器、光照強(qiáng)度傳感器等)、視頻圖像采集器(攝像頭)、過(guò)程追溯(RFID讀寫器標(biāo)簽,)及設(shè)備(加熱器、加濕器、風(fēng)機(jī)、濕簾水泵、遮陽(yáng)網(wǎng)、天窗、CO2 發(fā)生器等)構(gòu)成。
2.2.1環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感器資料與說(shuō)明
> 無(wú)線空氣溫濕度傳感器
內(nèi)置先進(jìn)的溫度感應(yīng)器,物聯(lián)無(wú)線溫度濕度傳感器可實(shí)時(shí)為您監(jiān)測(cè)溫室中的溫度,通過(guò)無(wú)線Zigbee 技術(shù),可與溫室中的空調(diào)設(shè)備相連,當(dāng)室內(nèi)溫度超過(guò)或低于系統(tǒng)設(shè)定范圍時(shí),可自動(dòng)打開或關(guān)閉空調(diào)設(shè)備。還可通過(guò)設(shè)置,隨時(shí)將溫室中的溫度情況發(fā)送到您的手機(jī)上,以便您及時(shí)了解,省去經(jīng)常往大棚跑的麻煩。此外,物聯(lián)無(wú)線溫度濕度傳感器采用無(wú)線控制技術(shù),省去您的布線煩惱,讓您的溫室更添整潔清爽。
> 無(wú)線光照傳感器
無(wú)線光照傳感器,采用對(duì)弱光也有較高靈敏度的硅蘭光伏探測(cè)器作為傳感器,隨時(shí)監(jiān)測(cè)記錄太陽(yáng)光線的強(qiáng)度。通過(guò)無(wú)線Zigbee 技術(shù),物聯(lián)無(wú)線光照傳感器還可與相關(guān)的補(bǔ)光系統(tǒng)、遮陽(yáng)系統(tǒng)等設(shè)備相連,在有需要時(shí),自動(dòng)打開相關(guān)設(shè)備,為您的作物生長(zhǎng)打造完美的光照環(huán)境。
> 無(wú)線二氧化碳傳感器
運(yùn)用先進(jìn)的Zigbee 技術(shù),當(dāng)空氣中的二氧化碳濃度超過(guò)系統(tǒng)設(shè)定闕值范圍后,可自動(dòng)打開與之相連的通風(fēng)設(shè)備,也可增加對(duì)作物的光照,使之進(jìn)行更多的光和作用,從而減少二氧化碳的濃度。
> 無(wú)線網(wǎng)關(guān)
是將Zigbee 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)和互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)相互連接的橋接設(shè)備,實(shí)現(xiàn)Zigbee網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的監(jiān)測(cè)與控制。有了它,您可以隨時(shí)隨地在互聯(lián)網(wǎng)上瀏覽您的溫室大棚最新情況,并且還可以進(jìn)行遠(yuǎn)程操控!
> 無(wú)線中繼器
它能有效連接物聯(lián)Internet 通信網(wǎng)關(guān)和超出物聯(lián)Internet 通信網(wǎng)關(guān)有效控制區(qū)域的其它Zigbee 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,實(shí)現(xiàn)中繼組網(wǎng),擴(kuò)大覆蓋區(qū)域,并傳輸網(wǎng)關(guān)的控制命令到相關(guān)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,達(dá)到預(yù)期傳輸和控制的效果。
基于先進(jìn)的Zigbee 技術(shù),物聯(lián)無(wú)線中繼器無(wú)需接入網(wǎng)線,就可自行中繼組網(wǎng),擴(kuò)散網(wǎng)絡(luò)信號(hào),讓您的網(wǎng)絡(luò)靈活順暢運(yùn)行,保障您的所有設(shè)備正常運(yùn)行。
> 小型氣象站
HOBO氣象站使用非常靈敏的傳感器,測(cè)量要素:溫度、相對(duì)濕度、降雨、PAR、風(fēng)速、大氣壓力、蒸發(fā)量等多個(gè)傳感器。根據(jù)用戶需要,每個(gè)數(shù)采器可達(dá)到15個(gè)輸入通道,可以采集500000個(gè)數(shù)據(jù)。
> 土壤養(yǎng)分·水分綜合測(cè)定儀
該儀器不僅能較精確測(cè)試土壤中氮、磷、鉀、有機(jī)質(zhì)的含量,還可以對(duì)土壤的酸堿度、鹽分(電導(dǎo))、其它微量元素及土壤的地溫、土壤的容積含水量進(jìn)行實(shí)時(shí)在線連續(xù)測(cè)定和速測(cè)。另外也可以對(duì)化肥進(jìn)行檢測(cè)。
> 農(nóng)藥殘留速測(cè)儀
六通道旋轉(zhuǎn)設(shè)計(jì),檢測(cè)速度快;四位LED高亮度數(shù)碼顯示,清晰度高、靈敏度好;數(shù)字線路,自動(dòng)計(jì)算,打印測(cè)試結(jié)果;一體式設(shè)計(jì),便于攜帶,內(nèi)置普通紙打印機(jī),自動(dòng)打印結(jié)果;采用獨(dú)特專利暗盒設(shè)計(jì),一個(gè)對(duì)照樣品同時(shí)對(duì)五個(gè)樣品進(jìn)行測(cè)試,藥劑成本低;體積小、重量輕,主機(jī)加附件、藥劑盒總重量不超3公斤;交直流兩用,可野外流動(dòng)測(cè)試,流動(dòng)測(cè)試可以外接12伏車載直流電源。
2.2.2 視頻監(jiān)控前端信息采集
> 球形攝像機(jī)
用于視頻采集。
> 視頻服務(wù)器
該視音頻解碼器是專為大型電視墻監(jiān)控系統(tǒng)的部署與管理而設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)多路解碼器,采用Linux操作系統(tǒng),運(yùn)行穩(wěn)定可靠。
支持多種網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議、多種碼流的傳輸方式,可支持高清720p視頻流的解碼輸出,同時(shí)支持4CIF/DCIF/2CIF/CIF/QCIF分辨率圖像解碼;支持BNC和VGA同時(shí)解碼輸出;支持語(yǔ)音對(duì)講、報(bào)警輸入/輸出、透明通道等功能,為大型電視墻解碼服務(wù)提供強(qiáng)有力的支持。
> 監(jiān)控中心
視頻服務(wù)器上安裝編碼器對(duì)應(yīng)的服務(wù)器和客戶端軟件,將編碼器轉(zhuǎn)出來(lái)的數(shù)字信號(hào)直接存儲(chǔ)到本地存儲(chǔ)空間,或者實(shí)時(shí)監(jiān)看和操作。
> 設(shè)備控制器
本系統(tǒng)采用PLC做設(shè)備的控制。PLC通過(guò)以太網(wǎng)與控制中心PC通訊,從PC中獲取環(huán)境有關(guān)的數(shù)據(jù),從而控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu),如水泵,加濕器,加熱器,電磁閥,以及遮陽(yáng)網(wǎng)電機(jī)等。(作者單位:南京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院)
參考文獻(xiàn):
[1]陳一飛,杜尚豐.對(duì)農(nóng)業(yè)大系統(tǒng)控制若干問(wèn)題的思考,農(nóng)業(yè)工程(創(chuàng)刊號(hào)),2011,vol.1,1:1-5
[2]張海濤,馬建,熊永平.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用,北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2011,5.
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);人才培養(yǎng)目標(biāo);課程體系
作者簡(jiǎn)介:張淑梅(1968-),女,山東萊州人,南京交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子信息工程系,副教授。
基金項(xiàng)目:本文系中國(guó)交通教育研究會(huì)2012-2014年度教育科學(xué)研究課題“大交通背景下計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)課程體系構(gòu)建”(項(xiàng)目編號(hào):交教研1202-83)、南京交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院教改項(xiàng)目“大交通背景下計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)課程體系構(gòu)建研究”(項(xiàng)目編號(hào):JX1128)、南京交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目重點(diǎn)項(xiàng)目“高職院校計(jì)算機(jī)類專業(yè)優(yōu)化研究”(項(xiàng)目編號(hào):JR1205)的研究成果。
中圖分類號(hào):G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2013)14-0083-02
2009年8月,總理在無(wú)錫視察時(shí)提出了“感知中國(guó)”,物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國(guó)家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一。 2009年11月12日,中科院、江蘇省政府在江蘇省無(wú)錫市共建中國(guó)“物聯(lián)網(wǎng)研究發(fā)展中心”,并初步形成以無(wú)錫市為核心,南京、蘇州為支撐的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)。有政府的大力支持,科研單位、運(yùn)營(yíng)商的大力推動(dòng),受需求和應(yīng)用驅(qū)動(dòng),物聯(lián)網(wǎng)將廣泛應(yīng)用于各行各業(yè),物聯(lián)網(wǎng)的市場(chǎng)潛力給高職教育帶來(lái)了無(wú)窮的機(jī)會(huì),這將為高職教育發(fā)展帶來(lái)新的機(jī)遇。高職院校應(yīng)順應(yīng)市場(chǎng)需要積極開辦相關(guān)專業(yè),培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)專業(yè)人才,滿足國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的迫切需求。
物聯(lián)網(wǎng)是個(gè)交叉學(xué)科,涉及到通信、傳感、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以及RFID、嵌入式系統(tǒng)等多方面技術(shù)。高職院校與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)如何更好地適應(yīng)行業(yè)和區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求,在傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)上開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方向,調(diào)整專業(yè)人才培養(yǎng)方案、重構(gòu)課程體系,主動(dòng)適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,是我們需要認(rèn)真思考并付諸于實(shí)踐的重要課題。
一、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方向人才培養(yǎng)目標(biāo)的確立
專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)準(zhǔn)確定位是構(gòu)建合理課程體系的前提。高職教育的人才培養(yǎng)目標(biāo)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)人才素質(zhì)的要求是否一致,是檢驗(yàn)高職教育能否滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的重要指標(biāo)。以職業(yè)能力培養(yǎng)為核心的培養(yǎng)目標(biāo)是現(xiàn)代社會(huì)對(duì)職業(yè)教育提出的新要求。為了體現(xiàn)高職教育以就業(yè)為導(dǎo)向,以職業(yè)能力培養(yǎng)為核心,增強(qiáng)學(xué)生社會(huì)適應(yīng)能力及可持續(xù)發(fā)展能力,制定一個(gè)科學(xué)合理的人才培養(yǎng)目標(biāo)時(shí)應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮:
一是高職教育的目的,即“培養(yǎng)什么樣的人”;二是行業(yè)背景與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展,也就是要適應(yīng)行業(yè)和區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求,為本地區(qū)培養(yǎng)高級(jí)技術(shù)技能人才;三是社會(huì)需求下的能力構(gòu)成,這需要對(duì)高職物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后所從事的職業(yè)崗位進(jìn)行分析;四是行業(yè)專家意見。
物聯(lián)網(wǎng)主要由感知層、傳輸層和應(yīng)用層組成,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)主要包括圍繞整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的硬件、軟件、系統(tǒng)集成和運(yùn)營(yíng)服務(wù)四大領(lǐng)域。通過(guò)對(duì)無(wú)錫物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究院、中科怡??萍加邢薰尽o(wú)錫萬(wàn)博信息技術(shù)公司、上海億道電子有限公司等多家物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的相關(guān)企業(yè)進(jìn)行人才需求調(diào)研,調(diào)研結(jié)果顯示,物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)對(duì)高職層次人才需求主要為:物聯(lián)網(wǎng)工程項(xiàng)目技術(shù)員、物聯(lián)網(wǎng)軟件程序員、物聯(lián)網(wǎng)軟件測(cè)試員、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)技術(shù)員、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)管理員、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備營(yíng)銷與技術(shù)支持人員等。
按照專業(yè)人才培養(yǎng)方案的開發(fā)要求,對(duì)江蘇長(zhǎng)三角地區(qū)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)人才進(jìn)行需求分析、企業(yè)調(diào)研、專家研討,明確了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)主要面向物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的系統(tǒng)集成、運(yùn)營(yíng)服務(wù)領(lǐng)域,歸納出主要面向的職業(yè)崗位:物聯(lián)網(wǎng)工程項(xiàng)目技術(shù)員、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)管理員、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)管理員等3個(gè)核心職業(yè)崗位,以及每個(gè)崗位的典型工作任務(wù),從而確定南京交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)(物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方向)培養(yǎng)目標(biāo)為:本專業(yè)主要面向物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè),針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)在智能交通、平安家居等領(lǐng)域的研究和應(yīng)用,服務(wù)區(qū)域與地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展,培養(yǎng)具有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)、較強(qiáng)的實(shí)踐能力、良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,具有可持續(xù)發(fā)展與創(chuàng)新能力,掌握物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù),具備物聯(lián)網(wǎng)工程項(xiàng)目的規(guī)劃與施工管理、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備安裝與調(diào)試、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺(tái)設(shè)計(jì)與開發(fā)、物聯(lián)網(wǎng)管理與維護(hù),物聯(lián)網(wǎng)嵌入式軟件開發(fā)以及物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備營(yíng)銷與技術(shù)支持等職業(yè)能力和素質(zhì)的高端技術(shù)技能型人才。
二、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方向課程體系的構(gòu)建
人才培養(yǎng)目標(biāo)需要通過(guò)課程體系來(lái)實(shí)現(xiàn)。培養(yǎng)目標(biāo)發(fā)生了改變,課程體系就需要重構(gòu)。為了使人才培養(yǎng)既達(dá)到就業(yè)崗位職業(yè)要求,又具備一定的技術(shù)消化、吸收、改良、反求、創(chuàng)新能力的需求,課程體系的構(gòu)建必須遵循“理論與實(shí)踐相互交融”的課程體系設(shè)計(jì)思想。一個(gè)是培養(yǎng)學(xué)生可持續(xù)發(fā)展能力的基礎(chǔ)知識(shí)的設(shè)計(jì),一個(gè)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的專業(yè)技能及素質(zhì)能力的設(shè)計(jì),理論與實(shí)踐相互融合、交叉使用,形成完整的切實(shí)可行的課程體系。實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng),要將實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)、仿真實(shí)訓(xùn)到最后的頂崗實(shí)習(xí)整個(gè)實(shí)踐教學(xué)過(guò)程系統(tǒng)化設(shè)計(jì),這就要求加大實(shí)踐課程的占比,教材也要隨之配套建設(shè)。
1.構(gòu)建“項(xiàng)目主導(dǎo)、模塊遞進(jìn)”的課程體系
本課程體系構(gòu)建采用“項(xiàng)目主導(dǎo)、模塊遞進(jìn)”的課程體系構(gòu)建模型。所謂的“項(xiàng)目主導(dǎo)、模塊遞進(jìn)”的課程體系,是根據(jù)產(chǎn)業(yè)行業(yè)企業(yè)特點(diǎn),明確本專業(yè)主要就業(yè)崗位,依據(jù)就業(yè)崗位歸納典型工作任務(wù),確定完成職業(yè)崗位的典型工作任務(wù)所需職業(yè)核心能力,按基本能力、專業(yè)能力、綜合能力三個(gè)依次遞進(jìn)的模塊構(gòu)建課程體系。
依據(jù)專業(yè)調(diào)研結(jié)果,明確了專業(yè)面向的主要工作崗位,對(duì)應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)職業(yè)崗位的典型工作任務(wù)主要有:物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目方案擬定;物聯(lián)網(wǎng)工程施工管理及實(shí)施;物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備配置與調(diào)試;物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的管理與維護(hù);物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)、管理與維護(hù);物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備營(yíng)銷、物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目售后服務(wù)、技術(shù)支持等。完成職業(yè)崗位的典型工作任務(wù),需具備以下職業(yè)核心能力:具備物聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)方案擬定、物聯(lián)網(wǎng)工程施工組織及實(shí)施能力;具備熟練配置和使用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的能力;具有較強(qiáng)的物聯(lián)網(wǎng)管理與維護(hù)、保障網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全運(yùn)行的能力;具備較強(qiáng)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)維護(hù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用等能力;具備熟練使用網(wǎng)絡(luò)管理軟件、網(wǎng)絡(luò)編程工具、網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)軟件完成物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)、調(diào)試和維護(hù)的能力;具備從事網(wǎng)絡(luò)設(shè)備營(yíng)銷與技術(shù)支持工作的能力;具有較強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、協(xié)調(diào)溝通能力、創(chuàng)業(yè)能力、就業(yè)能力及創(chuàng)新精神。
在分析本專業(yè)面向的主要就業(yè)崗位、就業(yè)崗位的典型工作任務(wù)、完成就業(yè)崗位的典型工作任務(wù)所需職業(yè)核心能力的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了以項(xiàng)目為主導(dǎo),按“基本素質(zhì)模塊、職業(yè)基本能力模塊、職業(yè)核心能力模塊、職業(yè)拓展能力模塊、職業(yè)綜合能力模塊”五個(gè)相對(duì)銜接、交替上升的模塊課程體系,整個(gè)課程體系按照從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從單一到綜合、從低級(jí)到高級(jí)的知識(shí)進(jìn)階規(guī)律,綜合培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力,為學(xué)生職業(yè)生涯打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本課程體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。
(1)基本素質(zhì)模塊。這一模塊用于提高和培養(yǎng)學(xué)生的政治思想素質(zhì)和職業(yè)道德,培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維能力和外語(yǔ)應(yīng)用能力,為創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力提供廣闊的發(fā)展空間。該模塊主要開設(shè)“德育基礎(chǔ)”、“政治思想概論”、“軍事理論”、“計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)”、“實(shí)用英語(yǔ)”、“高等數(shù)學(xué)”、“體育”、“就業(yè)指導(dǎo)”、“大學(xué)生心理健康”等課程,同時(shí)還開設(shè)“藝術(shù)鑒賞”、“美術(shù)鑒賞”、“音樂(lè)欣賞”等公共藝術(shù)課程。
(2)職業(yè)基本能力模塊。職業(yè)基本能力模塊涵蓋該專業(yè)對(duì)應(yīng)職業(yè)崗位群所需要的最基本的知識(shí)、技能、技術(shù)和素養(yǎng),為職業(yè)核心能力模塊服務(wù)。該模塊主要開設(shè)“計(jì)算機(jī)硬件組裝維護(hù)”、“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)”、“局域網(wǎng)組建與管理”、“數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)及應(yīng)用”、“物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)”、“射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)與應(yīng)用”、“無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)”、“初級(jí)程序設(shè)計(jì)(C#)”、“網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)與制作”、“工程制圖”等課程。
(3)職業(yè)核心能力模塊。本模塊突出“一?!?,針對(duì)主要就業(yè)崗位方向。所有課程均安排一周到二周單項(xiàng)技能實(shí)訓(xùn),該模塊課程授課教師應(yīng)具備相應(yīng)職業(yè)資格證書和職業(yè)能力,即“雙師型”教師,同時(shí)引入企業(yè)一線能工巧匠擔(dān)任實(shí)踐課程教學(xué)。這一模塊主要開設(shè)“物聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)”、“Linux操作系統(tǒng)”、“物聯(lián)網(wǎng)綜合布線”、“傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)”、“嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)”、“企業(yè)網(wǎng)站開發(fā)”等課程。
(4)職業(yè)拓展能力模塊。職業(yè)拓展能力模塊對(duì)應(yīng)“多能”,體現(xiàn)學(xué)生今后就業(yè)方向拓展,職業(yè)遷移能力。這一模塊主要開設(shè)“C++程序設(shè)計(jì)”、“圖像處理”、“GIF與GPS技術(shù)應(yīng)用”等專業(yè)選修課作為職業(yè)能力拓展課程。根據(jù)各個(gè)學(xué)校的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì),可以在此模塊中調(diào)整不需要的培養(yǎng)方向或培養(yǎng)內(nèi)容。
(5)職業(yè)綜合能力模塊。本模塊主要體現(xiàn)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),保證學(xué)生獲得較系統(tǒng)的職業(yè)技能、技術(shù)訓(xùn)練,為學(xué)生的就業(yè)和創(chuàng)業(yè)打下良好的基礎(chǔ)。這一模塊包括課程整周單項(xiàng)技能實(shí)訓(xùn)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)、專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)、考證實(shí)訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、頂崗實(shí)習(xí)等,做到校內(nèi)學(xué)習(xí)與實(shí)際工作融通,頂崗實(shí)習(xí)與校外學(xué)習(xí)結(jié)合,校內(nèi)考核與校外考核結(jié)合,實(shí)現(xiàn)課堂學(xué)習(xí)與實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)地點(diǎn)“一體化”教學(xué),體現(xiàn)“學(xué)中做、做中學(xué)”的實(shí)踐教學(xué)理念。
基于各個(gè)學(xué)院的特色,將課程體系構(gòu)建與特定人才培養(yǎng)及就業(yè)需求結(jié)合起來(lái),有利于學(xué)生在社會(huì)中生存和發(fā)展,為學(xué)生邁向成功的職業(yè)生涯打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。該課程體系有利于培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)道德、職業(yè)技能和就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力,著力激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力和對(duì)未來(lái)職業(yè)的憧憬,增強(qiáng)學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展能力。
2.以職業(yè)能力培養(yǎng)為核心,改革教學(xué)方法
任何課程內(nèi)容都要通過(guò)一定的教學(xué)活動(dòng)才能轉(zhuǎn)化為學(xué)生的知識(shí)、技能、技術(shù)和素質(zhì),以職業(yè)能力為核心的培養(yǎng)目標(biāo)要求以學(xué)生為主體組織教學(xué)活動(dòng)。在教學(xué)方法上改變傳統(tǒng)的教師唱主角的教學(xué)方法,而是采用案例法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、問(wèn)題引導(dǎo)法、項(xiàng)目模仿法、小組學(xué)習(xí)法等方法。這種方法有利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)的能力和提高專業(yè)技能,同時(shí)工作能力、創(chuàng)新能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作能力等均得到了全面的訓(xùn)練和提高。以職業(yè)能力培養(yǎng)為核心,改變了傳統(tǒng)教學(xué)中教師與學(xué)生的地位,在教學(xué)過(guò)程中教師是指導(dǎo)者與咨詢者;學(xué)生主動(dòng)性和積極性得到了充分的發(fā)揮,由被動(dòng)接受者變?yōu)橹鲃?dòng)獲取者。
3.圍繞課程體系建設(shè)開發(fā)并編寫項(xiàng)目化教材
教材是課程體系建設(shè)一個(gè)重要的內(nèi)容載體,通過(guò)開發(fā)和使用好的教材,一方面可以使學(xué)生的學(xué)習(xí)有章可循,另一方面可以更好地貫徹根據(jù)崗位需求培養(yǎng)人才的目標(biāo)。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)是一個(gè)新興的專業(yè),目前市場(chǎng)上還沒(méi)有與課程體系相匹配的優(yōu)秀教材。因此,建設(shè)在課程體系的同時(shí),應(yīng)積極推行項(xiàng)目化教材的開發(fā)與建設(shè),在教材內(nèi)容上,既突出理論體系創(chuàng)新,又體現(xiàn)實(shí)踐能力的培養(yǎng),使課程建設(shè)與教材建設(shè)統(tǒng)籌規(guī)劃,協(xié)調(diào)發(fā)展。
三、結(jié)束語(yǔ)
物聯(lián)網(wǎng)作為新興的技術(shù),受到各行業(yè)的廣泛關(guān)注,未來(lái)必將得到極大的應(yīng)用和擴(kuò)展,然而高職院校要開辦一個(gè)新專業(yè),必須要進(jìn)行謹(jǐn)慎的調(diào)研和論證,需要進(jìn)行完善的課程體系開發(fā)和設(shè)計(jì),配備相應(yīng)的師資和教學(xué)設(shè)備。南京交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院通過(guò)謹(jǐn)慎理性思考后選擇了改造傳統(tǒng)專業(yè),積極開展課程改革、修訂人才培養(yǎng)方案和課程標(biāo)準(zhǔn),在專業(yè)課程設(shè)置時(shí)嵌入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)的課程,使專業(yè)建設(shè)跟上技能進(jìn)步的腳步,提升了專業(yè)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的吻合度。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);智能交通;電子收費(fèi)系統(tǒng)
0 引言
說(shuō)起交通,應(yīng)該是與日常生活最貼近的。每天去單位上班,都要與公交車、地鐵、小汽車、出租車、自行車等打交道;如果出差,有可能乘坐火車、輪船、飛機(jī),也可能駕車選擇高速公路,以上都是交通工具的一部分。但是我們經(jīng)常面臨的情況卻是乘車擁擠、交通堵塞、駕車受阻,等待難耐,在這種情況下,改變現(xiàn)在的交通狀況,減輕交通擁擠,減少交通事故,制止交通環(huán)境惡化就成為一個(gè)亟待解決的問(wèn)題,從而,智能交通應(yīng)運(yùn)而生。
1 智能交通的概念
在20世紀(jì)80年代時(shí),智能交通的概念產(chǎn)生了,最具代表性的是美國(guó)智能車輛道路系統(tǒng)(IVHS)、歐洲高效安全歐洲交通信息通訊系統(tǒng)(PROMETHEUS)、歐洲車輛安全道路結(jié)構(gòu)計(jì)劃(DRIVE)、日本的道路交通信息通信系統(tǒng)(VICS)。它們共同的特點(diǎn)是在整個(gè)交通的服務(wù)、管理和控制上運(yùn)用了先進(jìn)的信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、電子控制技術(shù)、人工智能等多種技術(shù),從而形成一種廣范圍、全方位發(fā)揮作用的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的運(yùn)輸綜合管理系統(tǒng),以便可以解決目前出現(xiàn)的交通擁擠、交通事故和環(huán)境污染等問(wèn)題。
智能交通是一個(gè)運(yùn)用現(xiàn)代電子信息技術(shù)面向交通運(yùn)輸?shù)姆?wù)系統(tǒng)。它最大的特點(diǎn)是將信息進(jìn)行收集,然后對(duì)信息進(jìn)行處理、、交換、分析、利用,最終為交通的參與者提供多樣性的服務(wù)。換句話說(shuō),就是在高科技的支持與幫助下,讓傳統(tǒng)的交通模式變得更加智能化,更加安全、節(jié)能、高效率。
在未來(lái)城市的發(fā)展中,無(wú)線信息將成為車輛與交通設(shè)施之間、車輛與車輛之間的橋梁,未來(lái)的交通技術(shù)將利用電力化、車聯(lián)網(wǎng)和自動(dòng)駕駛來(lái)實(shí)現(xiàn)城市交通設(shè)備、信息等各方面資源的整合,完成城市智能交通系統(tǒng)的構(gòu)建。未來(lái)的智能交通系統(tǒng)可以讓車流就像海中的魚群一樣,在馬路上快速的游動(dòng)但卻又彼此不會(huì)相撞。
智能交通在中國(guó)主要應(yīng)用于以下三大領(lǐng)域。
(1)公路交通信息化,主要是指高速公路建設(shè)、省級(jí)國(guó)道公路建設(shè)、公路交通領(lǐng)域。公路收費(fèi)是現(xiàn)在的熱點(diǎn)項(xiàng)目,而這個(gè)項(xiàng)目又以軟件為主。聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)軟件和計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)是公路收費(fèi)的兩個(gè)組成部分。
(2)城市道路交通管理服務(wù)信息化。城市道路交通管理服務(wù)信息化的主要問(wèn)題是兼容和整合,所以,這一領(lǐng)域的應(yīng)用熱點(diǎn)就是選擇一個(gè)綜合性的信息平臺(tái),來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)兼容和整合。
(3)城市公交信息化。根據(jù)目前的情況來(lái)看,公交系統(tǒng)信息化在國(guó)內(nèi)城市中應(yīng)用的比較少,也比較落后,而智能公交調(diào)度系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展還基本處于空白階段。不過(guò)在一些一線城市以及南方沿海地區(qū),都已經(jīng)開始重視智能交通的發(fā)展了。
2 智能交通系統(tǒng)
交通問(wèn)題是國(guó)計(jì)民生問(wèn)題,而交通擁堵現(xiàn)在已經(jīng)成為一個(gè)嚴(yán)重的社會(huì)問(wèn)題。針對(duì)這種情況,提高交通的智能化功能是當(dāng)前解決問(wèn)題的一個(gè)有效方法。因此,智能交通管理系統(tǒng)的建設(shè)已經(jīng)成為城市交通發(fā)展的必由之路。
智能交通系統(tǒng)(Intelligent Transportation Systems,ITS)是通過(guò)將傳感器技術(shù)、RFID技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、視頻檢測(cè)識(shí)別技術(shù)、GPS技術(shù)、信息技術(shù)等綜合應(yīng)用于整個(gè)交通運(yùn)輸管理體系中,從而建立起實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的交通運(yùn)輸控制和管理系統(tǒng)。
智能交通系統(tǒng)的工作流程是:首先通過(guò)布設(shè)各種傳感器,獲取需要的交通信息;然后使用有線或者無(wú)線的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù);將獲取的交通信息進(jìn)行傳輸和匯集;最后將所有數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理,從而達(dá)到監(jiān)控和管理交通基礎(chǔ)設(shè)施以及交通流量的目的,為交通使用者及管理者提供服務(wù)。
3 智能交通的體系結(jié)構(gòu)
智能交通作為物聯(lián)網(wǎng)在交通運(yùn)輸領(lǐng)域的應(yīng)用,遵循物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)。智能交通系統(tǒng)由五大子系統(tǒng)組成,分別是:交通信息采集、互聯(lián)通信、交通狀況監(jiān)視、交通控制和信息。要想形成一個(gè)智能化的交通系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)車與路之間、車與人之間以及人與人之間的互相連通,那么必須依靠智能交通前端的感知技術(shù)、中間的傳輸技術(shù)以及后端的信息處理技術(shù)。
ITS系統(tǒng)使用大量的嵌入式設(shè)備用于雷達(dá)測(cè)速、運(yùn)輸車隊(duì)遙控指揮、車輛導(dǎo)航等方面,同時(shí)通過(guò)大量的傳感器采集、存儲(chǔ)公路城市交通各個(gè)路段的交通數(shù)據(jù),進(jìn)行分析和顯示,以供交通管理部門了解交通狀況,對(duì)擁堵路段進(jìn)行疏通,也便于司機(jī)進(jìn)行合理的避讓。如在有些路段,常可以看見一些大的LED顯示屏,顯示某路段車流擁堵或者交通事故,請(qǐng)繞行之類的提示。同時(shí)ITS系統(tǒng)內(nèi)集成的GPS車輛監(jiān)控子系統(tǒng),將各種交通、天氣等信息在中心站和各子站之間通過(guò)無(wú)線通信的方式進(jìn)行傳輸,從而使得各子站的GPS接收機(jī)能夠接收到車輛當(dāng)前的位置、時(shí)間等數(shù)據(jù),然后再通過(guò)無(wú)線通信方式傳輸給中心站;中心站將匯總的各子系統(tǒng)位置信息,送往電子地圖,顯示各子站的運(yùn)動(dòng)軌跡,最后通過(guò)無(wú)線通信調(diào)度指揮各子站,利用系統(tǒng)監(jiān)控軟件完成對(duì)各子站的狀態(tài)監(jiān)控。這樣就實(shí)現(xiàn)了對(duì)各子站的監(jiān)控管理。
智能交通系統(tǒng)具有典型的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu),由感知層、傳輸層、數(shù)據(jù)智能處理層和應(yīng)用層組成。
感知層包括信息采集和末梢網(wǎng)絡(luò)兩個(gè)子層。傳感器、條形碼、二維碼、RFID、智能裝置等作為數(shù)據(jù)采集設(shè)備,將采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)末梢網(wǎng)絡(luò)上傳給網(wǎng)絡(luò)層。數(shù)據(jù)采集設(shè)備將采集出行者、車輛和道路等多方面的交通信息,然后通過(guò)末梢網(wǎng)絡(luò)將采集到的這些交通信息傳輸給網(wǎng)絡(luò)層。
傳輸層是在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的,主要承擔(dān)著數(shù)據(jù)傳輸、匯聚功能。在物聯(lián)網(wǎng)中,要求傳輸層能夠把感知層感知到的數(shù)據(jù)無(wú)障礙、高可靠性、高安全性地進(jìn)行傳送。在智能交通系統(tǒng)的傳輸層中,目前主流的電話通信網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)、各類專網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)都是重要的核心網(wǎng)絡(luò);主要使用的應(yīng)用技術(shù)是接入技術(shù)以及各種延伸網(wǎng)等交通信息傳輸技術(shù)。
數(shù)據(jù)智能處理層是要對(duì)多種數(shù)據(jù)或信息進(jìn)行處理,然后組合出高效、符合用戶要求的信息的過(guò)程。
應(yīng)用層的主要功能是把感知和傳輸來(lái)的信息進(jìn)行分析和處理,做出正確的控制和決策,實(shí)現(xiàn)智能化的管理、應(yīng)用和服務(wù)。這一層解決的是信息處理和人-機(jī)界面的問(wèn)題。
4 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能交通中的應(yīng)用
電子收費(fèi)系統(tǒng)(Electronic Toll Collection,ETC)又稱不停車收費(fèi)系統(tǒng),是ITS的重要組成部分。ETC系統(tǒng)一種能實(shí)現(xiàn)不停車收費(fèi)的全天候智能型分布式計(jì)算機(jī)控制、處理系統(tǒng),是電子技術(shù)、通信和計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感技術(shù)、交通工程和系統(tǒng)工程的綜合產(chǎn)物,是典型的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。當(dāng)車輛通過(guò)擁有ETC系統(tǒng)的收費(fèi)站時(shí),ETC系統(tǒng)將在車輛通過(guò)的瞬間自動(dòng)完成所過(guò)車輛的登記、建檔和收費(fèi)的整個(gè)過(guò)程,在不停車的情況下收集、傳遞、處理該車輛的各種信息。
高速公路ETC系統(tǒng)由車載單元(OBU)、路邊裝置(RSU)、ETC管理中心及后端的銀行結(jié)算系統(tǒng)4個(gè)部分組成。車載單元一般使用IC卡加CPU單元組成的“雙片式”結(jié)構(gòu),其中IC卡存儲(chǔ)賬號(hào)、余額等信息,CPU單元存儲(chǔ)車主、車型等物理參數(shù)并為車載單元與路邊設(shè)備之間的高速數(shù)據(jù)交換提供保障。路邊裝置負(fù)責(zé)完成與車載單元的高速通信,實(shí)時(shí)讀取通過(guò)車輛中車載單元的數(shù)據(jù),進(jìn)行合法性判斷后,發(fā)送控制信號(hào),并將車輛通信信息發(fā)送到管理中心。ETC管理中心對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控和管理,與銀行收費(fèi)系統(tǒng)進(jìn)行通信和業(yè)務(wù)處理數(shù)據(jù)交換。后端的銀行收費(fèi)系統(tǒng)對(duì)收到的扣費(fèi)請(qǐng)求進(jìn)行結(jié)賬和對(duì)賬處理。
圖1所示為利用RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)ETC的一個(gè)實(shí)例,射頻模塊采用CC1101芯片,單片機(jī)采用STC89C52芯片。有源的電子標(biāo)簽放在車輛上,當(dāng)車輛通過(guò)ETC收費(fèi)口時(shí),電子標(biāo)簽就會(huì)把車輛的ID(身份標(biāo)識(shí))發(fā)送給收費(fèi)口的讀寫器;讀寫器會(huì)通過(guò)串口將車輛ID傳送給計(jì)算機(jī)上的程序;由該程序查找相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù),找到車輛的對(duì)應(yīng)信息,計(jì)算出所需繳費(fèi)的金額,完成扣費(fèi)后將繳費(fèi)信息發(fā)回給讀寫器;讀寫器收到扣費(fèi)信息后再通過(guò)射頻模塊將繳費(fèi)信息發(fā)給車輛;車輛中的電子標(biāo)簽收到繳費(fèi)信息后會(huì)在其LED七段數(shù)碼管處顯示出所扣費(fèi)用。
5 結(jié)語(yǔ)
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能交通中的應(yīng)用以及發(fā)展,城市交通的智能化程度也將會(huì)大幅度提升,從而全面提升了道路管理部門對(duì)智能交通的管理和控制水平以及信息服務(wù)水平。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將使城市的智能交通朝著大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)化、集成化和面向服務(wù)化發(fā)展,最終成為智慧城市的重要組成部分。
參考文獻(xiàn):
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