物联网技术的典型应用范文

时间:2023-10-09 17:31:02

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物联网技术的典型应用

篇1

摘 要:通过物联网技术可利用传感设备实现对物品的识别、GPS定位、在线监控等功能。而将物联网技术引入锂电应用行业,则可实现电池信息的在线查询、电池智能分选、智能仓储管理及在线监测等功能,故可以对锂电池行业发展起到一定推动作用。 文章给出了物联网技术在锂电池行业的应用方法。

 

关键词:物联网;锂电池;射频识别;在线查询

中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2013)05-0047-02

0 引 言

随着信息技术的快速发展,物联网技术应用范围更加广泛。物联网(Internet of Things)技术主要是通过射频识别(RFID)等传感设备,按照通信协议要求,实现物品的识别、定位和在线监控等功能[1]。为响应国家节能减排的号召,锂电池作为新型绿色能源,在国家“十二五”期间将越来越多地应用在电动汽车、储能电站等行业。因此,引进物联网技术,实现锂电池信息在线查询、电池智能分选、智能仓储管理及在线监测查询等功能,成为未来行业发展的热点[2-5]。

 

1 系统概述

物联网指的是将信息传感设备(如射频识别装置、红外感应器、全球定位系统、射频阅读器等装置)与互联网结合起来而形成的一个巨大网络。其目的是让所有的物品都与网络连接在一起,以自动、实时地对物体进行识别、定位、追踪、监控并触发相应事件。

 

物联网系统的技术架构可分为三层:感知层、网络层和应用层,图1所示是物联网的技术架构图。

图1 锂电池应用行业物联网系统结构图

其中,感知层由各种传感器以及传感器网关构成,包括二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、二维码标签、RFID标签和读写器、摄像头、GPS等感知终端。感知层主要功能是识别物体,采集信息。网络层由各种局域网、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成,负责传递和处理感知层获取的信息。应用层是物联网和用户(包括人、组织和其他系统)的接口,它与行业需求结合,实现物联网的智能应用。

 

2 锂电池行业物联网实现方案

2.1 电池信息查询

利用一维条码和RFID技术,在生产工序建立电池生产数据库,实现物料信息和电池测试信息的追溯功能,可对电池生产环节从配料到半成品工序实现“人、机、料、法、环”等环节全方位记录和监控。

 

针对电池生产数据量大、实时处理、计算和操作较为复杂等因素,本系统采用基于.NET的C/S体系结构,系统具有强大的数据操作和运算能力。该系统所有逻辑业务采用Visual Basic.Net面向编程技术和SQL Sever2000数据库技术及条码技术设计与实现,可在不同生产工序开发客户端软件,实现单体电池物料信息和生产信息的采集和上传。

 

根据企业生产流程,本系统功能模块与企业ERP对接,其功能主要包括电池基础信息管理、计划管理、物料管理、单体电池管理、成品电池管理、电池标识管理和查询管理等。

 

2.2 电池智能分选

根据客户要求,利用电池信息数据库、条码技术及分选运算软件,自定义添加分选条件,实现电池智能分选。其中,系统控制单元主要完成分选参数、算法运算、信号输出与动作执行信号等功能。数据传输采用RS-485接口,采集到条码信息后,分选系统控制部分对数据进行运算和处理,并将信号发送至分选设备执行系统,完成电池分选工作。

 

2.3 智能仓储系统

智能仓储主要由入库、出库、盘点、分拣等环节组成。成品电池附有RFID标签,标签内容包括产品ID、类别、测试信息、物料批次等信息。在仓库入口/出口处安装射频标签阅读器,产品入库/出库时,阅读器读取电池条码信息,并在立体库系统中更新,实现单体电池、托盘及库位的绑定。

 

业务系统基于Internet环境,采用C/S体系结构,基于Java平台设计实现WMS业务,系统包括用户信息管理、基础数据维护、仓库作业管理、数据查询中心、任务管理、日志管理和接口管理。

 

3 电池管理系统的物联网应用

3.1 GPS定位功能

电池组中每支电池配有唯一ID号的RFID标签,RFID标签和阅读器构成物联网基本节点,通过阅读器能读取电池制造信息、成组测试信息等关键指标。阅读器内置3G通信接口,通过移动网络和互联网,将锂电池的ID信息、地理位置,维修信息等发送至管理系统服务器,实现电池管理系统的GPS定位功能,具有一定防盗功能。

 

3.2 数据监测功能

结合物联网技术,开发相应内置RFID芯片,同时通过ZigBee技术将实时采集的数据反馈至BMS监管平台。系统每隔1 min将采集的电流、电压和剩余电量绘制出锂电池组充放电折线图,并将数据上传至管理系统数据库,便于技术人员实时准确地掌握电池运行状态。

 

3.3 换电运营模式

通过在电池管理系统安装内置芯片,将车行里程器纳入物联网。汽车进站时,换电站内阅读器读取车程里程信息,同时将信息发送至运营管理中心数据库。换电站实现电池信息联网,当车载电池管理系统驶入其他站点时,阅读器读取电池里程信息,判断电池状态,实现电池换电服务。针对缴费问题,可通过安装非接触式RFID芯片,并在电动汽车运营管理系统建立用户缴费信息,实现换电时自动扣款功能。

 

4 结 语

正如“智慧地球”概念的描述,将锂电池行业引入物联网概念,可通过物物相联的巨型网络体系,实现智能交通、智能安防、智能监控、智能物流以及智能在线诊断等功能,因此,可以预见,物联网必将改变未来人类的生活方式,成为未来的行业发展趋势[6]。

 

参 考 文 献

[1] 王赫,张琳,陆岚.基于产品追溯技术的仓储管理信息系统设计[J].物流技术,2009,28(8):59-62.

[2] 芮晓玲,吴一凡.基于物联网技术的智慧水利系统[J].计算机系统应用,2012,21(6):161-163.

[3]刘文珍,金鹏.电池管理系统故障自诊断的系统研究[J].电气技术,2012(4):26-29,46.

[4] 曹阅,李云飞,陈良.基于物联网技术的锂电池故障在线测量和远程诊断[J].苏州大学学报,2012,32(2):1-9.

篇2

关键词:物流信息化;物联网技术;智能安全;信息化通道

中图分类号:F253 文献标识码:A文章编号:1006-4117(2012)03-0187-02

引言:信息化高速发展的今天,如何通过信息化手段进行产业发展已经成为各行业面临的重要问题,信息化手段的运用催生各种信息化产物的形成和发展,这些信息化产物又从反作用上来促进产业信息化的高度发展。在信息化向着高度集成和高度智能化方向发展的今天,如何通过有效的产品和媒介来反应信息化的优越性,是产业信息化开发和研究的重点,而在众多的科研产物中,物联网技术则是其中非常具有代表性的一类。物联网技术是通过信息网路等媒介手段,通过建立统一的平台,进行任何产品之间的交换,打破了传统商品交易、信息传递的手段,为市场发展开辟了新的渠道和手段。所以,分析和研究物联网技术能够真正明确信息化高度发展过程中信息化手段对于促进产业发展所采取的具体手段,从而对于进一步市场前景预测带来一定的参考。在物联网技术的应用领域,物流产业是非常重要的组成部分,因为物联网本身所要达到的效果就是通过信息化手段来达到商品的流通和交换,这也是对物流产业信息化发展的直接体现。因此,本文将从物联网技术的基本分析与在物流产业中的应用两个方面展开讨论,为物流信息化的应用与发展研究带来一定的参考。

一、物联网技术及其发展状况分析

物联网技术是伴随着社会信息化发展而发展起来的,因此,这种技术具有典型的信息化特点,在这一部分将从物联网技术内涵及其产业体系等几个方面展开分析,通过全面的讨论来研究体现技术的优越性。

(一)物联网的内涵及产业体系

与其他技术不同,物理网技术从提出和发展仅仅只有十五年的时间,但是在短短的十五年时间内,伴随着信息化的高速发展,物联网技术已经逐渐成为各行业发展的重要载体。在分析其他内容之前,必须要明确物联网的内涵及其产业体系构成。

物联网是以物物交换为中心的渠道联系纽带。以物联网业内的概念来分析,就完全可以突出物联网的内涵,物联网即“物物相联之网”,指通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把物与物,人与物进行智能化连接,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种新兴网络。物联网不是一种物理上独立存在的完整网络,而是架构在现有互联网或下一代公网或专网基础上的联网应用(network)和通信能力,强调智能应用。由此可以看出,物联网的内涵或者本质就是一种无物交换的通道,只是通过信息化手段进行虚拟了。

物联网技术体系具有明确的层次感。按照物联网组成的层次来划分,整个网络体系可以分为应用层、网络层以及感知层,如图1所示。应用层是物联网技术的主题,它是整个物联网技术的物理基础,在物联网中涉及范围较广;网络层是整个物联网技术的网络通道,在物联网的建设和运行过程中所起到的是重要的纽带作用;感知层是物联网技术的重要数据处理和智能规划层,是信息处理和物流通道控制的重要技术层次。

(二)物联网核心概念——智慧安全

智慧安全是物联网技术的核心,也是完全体现物联网技术的信息化手段,要理解这一核心概念,要从三个方面进行分析。首先,智慧安全的概念。从表面层次上可以看出,智慧安全所能够体现的就是在物物交换过程中信息通道的主要特点。从定义上来讲,智慧安全是以互联网、物联网为基础,通过城市安全信息的全面感知、各子系统间协同运作、资源共享,以建立统一的公共安全系统及应急处理机制,实现对公共安全的应急联动、统一调度、统一指挥,达到对公共安全的智慧化管理;其次,智慧安全的核心应用价值。智慧安全的核心应用价值实际上就是物联网技术的核心价值所在,具体而言,物联网通过对信息的整合、加工处理,实现有效的预测、预警,并通过资源整合与联动,实现高效、智能化的应急处理,整个过程能够实现真正意义上的信息化操作;第三,智能安全的具体应用。在物联网技术推广过程中,智能安全作为核心技术被广泛的应用。通过信息技术的广泛应用及体制机制的创新,实现智慧化的预测、监测及有效的安全隐患避免。例如,通过摄像头、传感器、RFID等传感设备在城市重要部位和关键节点的安装布局,加强对城市安全信息的采集、处理,实现实时动态化的监测、预测,并有效避免安全隐患。

(三)国内物联网创新商业模式分析

与国外相比,我国物联网开展较晚,但是,近十年的时间里,我国物联网应用得到了很大的推广,形成了有效的商业模式。在行业的应用过程中,电信运营商物联网商业模式属于国内具有代表性的创新商业模式,如图2所示,其创新性主要表现在两个方面。第一,合作开发、独立推广。运营商主导型商业模式主要适用的用户范围是企业客户,以采集类和定位类应用为主,应用范围广泛,具体可应用于环保监控、自动水电表抄送、智能停车场、电梯监控、物流监控、智能交通等领域;第二,客户定制模式电信运营物联网商业模式以客户需求为主体,按照客户的要求进行开发,电信运营商制定全套业务和解决方案,直接提供给客户,而不与其他企业合作。目前国内实行这种模式的还比较少。

二、物联网技术在物流产业中的应用

在信息化发展过程中,物流产业作为发展载体作用重大,这也是催生物联网技术介入物流业发展的重要原因。本文的主要内容是物流信息化的应用,因此,将着重探讨物联网技术在物流产业的应用体现。

(一)物流业应用的物联网主要技术

物联网技术是信息化发展条件下的多种信息技术的合成,在不同的产业发展中,物联网技术所体现的优点不同,对于物流业而言,所应用的主要技术有三类。第一,物联网感知技术。感知技术是物联网技术的重要组成,在物流业中,感知技术主要通过各种信号的识别将信息化手段引入物流业,从而达到对车辆、商品实时追踪等,保证了商品运输交换的安全,这方面的技术包括RFID技术、GPS技术、传感器技术等;第二,网络技术。网络技术是物联网技术的重要操作平台和信息处理通道,只要是涉及信息化的技术,必然要通过网络技术进行实际应用,这也是物流业物联网技术应用的基础,这类技术包括网络技术:有线与无线局域网技术、互联网技术、现场总线技术和无线通信技术等;第三,智能技术。智能技术是物联网技术的核心,也是体现物联网技术优越性的重要标志,在物流业中由于物品交换较为频繁,无论是物品信息还是交换通道信息都非常多,如果没有智能技术作为保障,将无法完成各种信息的采集、处理、加工,物流产业就无法良好的进行运转,这类技术包括,智能计算技术、云计算技术、移动计算技术等。

(二)物流业中物联网技术应用现状

前文中分析了物流业中物联网技术的主要应用技术,这三种技术已经成为现代物流业发展的支柱技术,其应用现状分别如下。

第一,感知技术的应用现状。根据对各种案例统计分析,中国物流信息化领域,应用最普遍的物联网感知技术首先就是RFID技术,占38%;其次是GPS/GIS技术,占32%;视频与图像感知技术居第三位,占9%的案例中采用了视频或图像的感知技术,这一技术目前还停留在监控阶段;传感器的感知技术居于第四位,大约不到4%的案例采用了传感器感知技术;其他感知技术在物流领域也有应用,不足4%;

第二,网络技术。企业物流系统的网络架构,以局域网为主体;社会物流往往是互联网与企业局域网相结合。数据通信方面一般无线通信与有线通信相结合。根据不完全的对物流信息化案例的统计分析,采用互联网技术的占68%,采用局域网技术的占63%,采用无线局域网技术的占24%,有的系统采用多种网络技术;

第三,智能技术。根据相关资料统计分析,目前物流信息系统能够实现对物流过程智能控制与管理的还不多,物联网及物流信息化还仅仅停留在对物品自动识别、自动感知、自动定位、过程追溯、在线追踪、在线调度等一般的应用。专家系统、数据挖掘、网络融合与信息共享优化、智能调度与线路自动化调整管理等智能管理技术应用还有很大差距。目前只是在企业物流系统中,部分物流系统还可以做到与企业生产管理系统无缝结合,智能运作;在部分全智能化和自动化的物流中心的物流信息系统,可以做到全自动化与智能化物流作业。

(三)物流业中物联网技术平台的建设

随着社会发展,物流业的业务类型已经不仅仅局限于速递这样的小型业务,大型的物流产品交换成为现代物流业发展的重要方向。各种物联网技术平台的建设使得物流业发展向着更快的速度发展。

1、智能物流货运与配货的信息化平台

智能物流货运与配货的信息化平台是物联网技术在物流产业发展过程中所形成的最开始的物流信息化平台,这种技术依托RFID、GPS/GIS、GPRS等物联网技术集成应用,搭建物流货运与配载信息化监控管理平台,为客户在线提供实时的货物信息、返程配货信息、导航信息、联网监测等。目前中国已经出现多个这样的物流信息平台。物联网时代建立智能物流货运与配货平台,具有重要意义,也具有重大市场机遇,目前很多企业都在积极开拓在这方面应用。

2、集装箱多式联运智能信息化管理平台

除了对物流通道的信息化平台建设,在物流管理方面,所形成的集装箱多式联运智能信息化管理平台也是物联网技术在物流业应用的重要体现。这种技术主要是附属于物联网技术,建立一个面向集装箱多式联运全过程的物联网服务平台,为物流企业提供全程物流服务信息服务及综合业务信息服务具有重要意义。在这一领域,最为典型的应用是上海港机包起帆牵头在RFID技术基础上建立的集装箱物流全程实时监控平台。这种系统实质上就是以集装箱为跟踪目标的一种物联网,采用了电子标签(RFID)与互联网的结合,提供集装箱在经过各物流节点时的实时状态信息,对提高集装箱物流的透明度、安全和效率具有重要的作用。

3、物流产业中物联网技术的应用发展趋势

物流产业是一个非常宏观的概念,也是一类特点明确的物流交换平台,物联网技术的引入虽然极大的促进了物流业的发展,但是由于标准的不统一,使得物流产业发展并没有形成统一完整的系统,相反,因为标准的不统一产生了各种问题。所以,建立统一的物联网标准和技术平台将是物联网技术在物流业中的应用趋势之一。

作者单位:广西外国语学院国际工商管理学院

作者简介:黄宁(1971.09— ),男,广西外国语学院国际工商管理学院教师,高级经济师、高级物流师,研究方向:物流管理、物流信息化。

参考文献:

[1]王保云.物联网技术研究综述[J].电子测量与仪器学报,2009,12.

篇3

关键词:物联网 新技术 应用

一、物联网技术概述

物联网的概念在1999年正式提出,又名传感网,英文名Internet of Things,简称IOT,主要是指将红外感应器、激光扫描器及全球定位系统等多种信息传感装置与设备同互联网相结合所形成的巨大网络,以实现管理与识别的智能化,这种新兴技术在业界得到了普遍而广泛的关注。

物联网主要包含两层基本涵义:1.物联网得以实现与发展的基础为当前的互联网、广播电视网和电信网这三大网络,并在这三大网络的基础上进行拓展与延伸;2.物联网可将物体智能化,这也在很大程度上促进了用户端由人和人的信息交流、通信拓展逐渐向人和物、物与物、物和人之间的连接与沟通的转变。“物联网”的出现,是对物理基础设施与IT基础设施分离的传统思想的打破与提升,它作为一个新的经济增长点与技术创新点,得到国际与国内的业界人士的普遍认可。

二、物联网的网络和服务体系

当前比较有代表性的物联网结构主要有日本支持的Ubiquitous ID(UID)物联以及欧美支持的EPC GIobal体系架构,而作为国际标准化团体,其主要目的都是为了推进RFID的标准化,中国也正在积极努力的进行参与和制定。

(一)EPC Global体系架构

具有非营利性质,于2003年9月由美国统一代码协会(UGG),国际物品编码歇会(EAN)共同成立。EPC系统构成主要有三部分:EPC编码体系(包括EPC代码和标签,用以对目标的特定代码进行标识)、射频识别系统(包括读写器和EPC中间件,对EPC标签进行识读)及信息网络系统(包括对象名称解析服务和EPC信息服务,主要对EPC系统进行软件支持)。

(二)ID技术体系结构

主要由四部分组成:泛在识别码(uCode)、泛在通信器、信息系统服务器、和ucode解析服务器等。UID结构具有开放性,面向大众公开,其主要作用在于将全世界的场所和物品等各种实体和虚拟的相关信息进行联系与结合,最终实现物物“互联”。

三、物联网的关键技术

(一)射频识别技术

英文名radio frequency identification,简称RFID,这种电子标签实际上是一种新型的无源电子卡片,可以将IC与天线封装到塑料基片上,其主要优点是无线、无源、可以存储大量数据、寿命较长、防水、防磁、小巧便捷以及安全防伪。

RFID主要由标签(tag)、阅读器(reader)、天线(antenna)三部分组成,其作为一种自动识别技术,可以借由射频信号对目标对象进行自动识别,并获得大量的相关信息与数据,具有典型的非接触性,不需要人工进行干涉,可以在各种恶劣形势下进行工作。通讯技术、互联网与RFID技术的结合,可以在全球范围内实现物品的跟踪和信息的共享。

(二)无线传感网络

是物联网的核心,主要职能为物联网中信息感知问题的解决。对流动中的物品进行感知就需要传感器网络技术,它通过传感器节点分散、遍布于特定领域内,建立一个具有信息采集、传输以及处理功能的复杂性网络,并通过动态的自主组织方式对信息进行跟踪、监控与决策支持等。

(三)职能嵌入式技术

综合计算机、自动控制、通讯等多项技术,针对智能化几点产品,实现故障诊断、自动报警、本地或远程监控。嵌入式技术的广泛应用,有利于物品的“信息生命化”,也有利于更智慧的服务于生产与生活。

四、物联网技术的具体应用

伴随着当代我国大力开展农业、工业信息化的发展趋势下,物联网技术成为农业、工业甚至是更多行业信息化建设过程中的重要突破口之一。物联网将互联网技术作为基础,同时将卫星、RFID终端、红外线传感器、智能终端与生产、销售、运输等行业进行多方位融合。2005年,国际电信联盟这样描绘物联网时代:司机出现操作失误汽车会主动报警;衣服会“诉说”洗衣机对水温和颜色要求。物联网将新一代的IT技术充分应用于各行各样之中,将感应器嵌入铁路、隧道、公路、建筑等各种物体,实现物联网与互联网的整合,并在这个整合的网络中对人员、设备、设施等进行实时的控制与管理,使生产与生活处于“智慧”状态,有效达成资源利用率与生产力水平的提升,并实现人与自然关系的良好改善。

(一)智慧交通

物联网广泛应用于交通领域,在公路、车辆及桥梁上转载感知装置,通过全球卫星定位系统和高速计算机系统实现车辆的控制及导航。同时,可以实现紧急救援系统和智能导航系统的应用,这样理想化的智慧交通系统的应用,可以没有信号灯,也不会出现拥堵或事故等。

(二)智慧农业

物联网技术在农业领域的应用,可以针对农业的生产、加工、储存、运输、销售及消费等多方位、全方面进行信息采集,并实现网络管理,和信息服务技术的支持。同时提供农业的集约、高产、高效、优质、安全与生态的技术支持,实现农业农村经济的转型、城乡发展的统筹等。

物联网未来的发展,主要对人、物及服务的信息传递模式进行转变,为用户带来更便捷、安全、高效的服务,将更体现人性化。我国物联网技术的快速发展,必然推动相关产业链的更全面、高效的共同发展,也将提升我国高新技术领域的国际地位。物联网的发展,是下一代信息发展技术的典型代表,也必将对中国经济的发展产生重要的意义和积极的推动作用。

参考文献:

[1] 王保云,物联网技术研究综述[J]电子测量与仪器学报,2009,23(12):1-7

篇4

传统的物流管理把各个维度的管理分隔开,运用各自为政的管理系统,实行不同的管理制度,使得沟通不顺畅、各个业务维度之间不协调、产生信息孤岛、效率低下。而引入物联网技术,实施多维度协同管理,可降低物流管理成本,提高智能化水平和管理水平。

关键词:

物联网技术;多维度协同;物流管理

物联网技术可以实现信息、软件、硬件的共享,还可对共享的数据进行统一维护与管理。物联网技术背景下的物流企业管理,是指物流企业为实现智能管理、远程控制等目的,利用物联网技术,对物流过程中的所有信息进行实时共享与处理的活动。运用物联网技术,可使物流企业的管理更加具有时效性,也更易控制。同时,还可以有效降低企业的管理成本,提高企业的运转效率。由此可以看出,物联网技术主要为企业管理服务,这也是物流企业迎合时展的必然产物。

一、物联网背景下的物流管理现状

1.物流公司应用物联网技术的现状目前,许多先进的物流公司已将物联网技术融入到日常管理中,但这些应用多是在日常工作、基础信息化建设或企业办公上。而对于物联网最核心的技术———帮助企业进行管理决策的技术,却还没有得到充分应用。而且很多小型的物流企业,仍在使用传统的信息系统进行管理。由此可见,物联网技术在物流管理中的应用具有极大的发展潜力。

2.物流管理中物联网应用存在的问题(1)目前,物流公司应用物联网仍处于起步阶段,物联网的核心技术仍未得到充分的应用。特别是在一些中小型物流公司,对物联网的应用只是流于表面,使物联网技术的优势在企业不能充分利用,没有对企业的物流管理提供帮助。(2)在一些已应用物联网技术的物流公司中,大多也只是一些初级功能的应用,如办公平台、管理软件等,而缺少对RFID等的应用。(3)物流管理是一个系统的流程,每个公司都有一套自己的业务流程,这使得不同企业之间通过物联网进行交流变得十分复杂。而近年来物流公司应用物联网技术大多是向国外或国内典型的大公司学习,这种应用模式使得各个物流公司的物联网应用功能变得单一,而不能充分发挥出其应有的作用。

二、物联网背景下物流管理面临的多维度协同问题

1.物流信息管理协同问题物流企业的管理范围,随着物联网技术的应用,也从最初的生产层扩展到了管理层。范围的扩大,导致企业在信息的传递过程中,不可避免地会遇到信息不对称问题。信息是做好多维度协同的重中之重,信息的不对称,会对企业的物流管理造成极大的阻碍。

2.物流战略管理协同问题目前,许多物流企业的资源并没有得到充分的运用,造成极大的资源浪费。如何合理规划和配置物流企业的各项资源,使企业的设备和人力等资源发挥出最大的作用,建立起配送中心、各网点之间的信息互通、资源分配及协同合作,是目前物流公司亟需解决的战略管理协同问题。

3.物流配送管理协同问题随着城市化建设的持续发展和公众生活水平的提高,道路上的私家车越来越多,导致道路普遍存在拥堵现象。而拥堵不仅使得物流的运输时间成本变大,而且使得一些有时间限制的物流快递无法按时送达。为此,如何在快递配送过程中综合考虑路况因素,将快递配送和路况信息管理结合起来,形成协同效应,以使在不同的交通情况下,也可以实现用时间—人力成本最小的成本完成快递配送,是目前物流公司亟需解决的物流配送管理协同问题。

4.物流服务质量管理协同问题随着电子商务的持续发展,公众对物流服务水平的要求也越来越高。许多物流企业已经把服务当作了一个战略目标,有的物流公司甚至提出了“门对门服务”的理念,以期提高公司的竞争力,争取更多的客户。从目前情况来看,如何建立起一套较为完善的物流服务质量考核标准,将物流服务纳入企业的绩效考核中,与信息管理、战略管理、配送管理形成协同,成为了目前物流公司亟需解决的服务质量协同问题。

三、物联网背景下多维度协同物流管理框架

物联网是由感知层、网络层、应用层、管理层组成,与之相对应的物流管理几个维度是,技术协同、信息协同、服务协同、管理协同。感知层对应的技术协同,包括物联网关键技术在物理管理中的应用、应用标准建设等;网络层对应的信息协同,包括物联网的无线传感网络、组网方式、通信网络等;应用层对应的服务协同,包括物流公司与上下游供应链公司之间的合作和竞争、公司为客户提供的实时感知、智能投递、人性化、增值化等的服务;管理层对应的管理协同,包括物流公司内部的管理和国家对行业的引导调控,主要体现为公司主系统对各个业务维度之间的协同管理,实现各个业务维度的优化协调和配置,建立一个结构完善、功能强大,远远优于原系统的物流管理平台,以此达到协同效应,也就是1+1>2效应。

1.技术协同物联网是一个较为广泛的概念,涉及的技术范围也十分广泛,如无线传感技术、RFID技术、组网通信技术、感知技术、安全密保技术等。技术维度的协同,是指通过这些物联网技术,为物流管理平台提供一个信息实时交互、共享的环境。其目的在于实现各个维度之间的同步运行和信息协同,增加维度与维度之间的透明度,帮助管理者进行决策,为信息协同、服务协同、技术协同提供技术支持和保障。

2.信息协同信息协同是物流管理中最基础的协同需求,如果信息不协调,那么,其他所有协同都是无用功。传统的分散式物流管理方式,很容易出现各个业务维度之间不兼容而导致信息不协同。而应用物联网技术的协同管理,可以从物流管理的整体角度,解决物流管理中的信息传输与共享,实现信息的协同管理。

3.服务协同服务协同是物流管理平台中较为宏观的协同内容,包括了物流业务过程中所有和公司外部之间的信息交互和协同,如对外的海关、物流监管、财务银行、合作企业、客户等。一方面,服务平台包括向外部提供物流产品和管理服务、订单受理,以及通过GPS和GIS系统对运输车辆进行调度和跟踪;另一方面,建立面向外部的企业网站,根据具体物流企业的需求,建立一个门户网站,方便客户下达订单、查询物流信息、追踪邮件等。

4.管理协同管理是物流公司的核心工作,传统的物流行业在物流管理理念和技术方面较为落后,这主要是因为物流行业只是提供一些简单的服务组合,而不能提供一个综合性质的物流服务,而且物流公司对管理的重视性、要求度也不高。传统的分散式物流管理理念,是建立在权责明确、分工清晰基础上的,强调各个业务之间的独立性,而忽视对整个业务流程的整体认识,只重视对内部资源的优化,而忽视各个业务模块之间的协同。而在物联网背景下的管理协同,则强调各个业务维度之间的协同、配合,并将内部资源与外部资源进行整合,使物流公司的信息传输流畅,以实现多维度协同的物流管理新方式。

参考文献:

[1]胡宝宝.基于EPC物联网的IT制造业物流信息化管理研究[D].重庆:重庆理工大学(硕士学位论文),2011.

[2]刘勤.多维区域物流网络系统及协同运作研究[D].武汉:武汉大学(博士学位论文),2012.

[3]钱妍,安亚文.基于物联网的集团型企业物流信息平台架构研究[J].物流技术,2013(2):231-233.

[4]徐莉莉,孙亦峰,张涛.物联网环境下的供应链信息协同研究[J].物流技术,2015(5):254-257.

篇5

去年,在国内一知名物联网行业应用论坛上,某养鱼企业详细介绍了自己如何实现“手机养鱼”的过程。该企业构建“手机养鱼”信息化系统的经验,已被当地视为“典型”的物联网应用示范项目。但当台下听众问及其应用规模时,演讲者的回答却是:“只有我们自己的几个鱼塘。”

虽然“手机养鱼”式的项目确实是物联网行业应用的案例,但它是否具备作为“典型”且“广泛推广”的价值,却应该多画几个问号。我国将物联网视为战略性新兴产业并加大相关投入的目的,是为了以物联网技术应用为驱动带动相关产业集群的发展,最终带动经济发展。很难想象,缺乏规模效应的“手机养鱼”式项目如何能做到带动产业集群的发展。“几个鱼塘”的物联网应用,既不能带来设备采购量的大幅提升,个性化的应用模式也未必能推广到其他“鱼塘”。隔行如隔山,将其应用模式复制到其他行业,更难有借鉴价值。如果国家投入的专项资金被用以复制这类物联网项目,周边产业集群的发展恐怕将永无可能。

什么样的物联网项目值得投入与推广,搞清楚这个问题远比急于投入重要。如果“手机养鱼”变成一个省级、市级的应用,能服务于成百上千家类似企业,其物联网应用就有价值。因为相关厂商绝不会为了一两个企业的物联网需求去开发定制的产品,但是如果是几百几千家企业的应用,就会成为可能。没有应用的规模化,根本谈不上带动产业集群的发展。

篇6

关键词:农业物联网;主要做法;问题;应用;铜山区

中图分类号 F323.3 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2017)02-03-0080-02

按照国家关于“互联网+农业”工作要求,贯彻落实农业物联网技术发展规划和措施,铜山农委结合实际情况,积极推进物联网、云计算和虚拟化在农业领域的应用,截至2016年年底,农业物联网技术应用面积比例达24.5%。

1 主要做法

1.1 因地制宜,制定2016―2018年农业物联网发展规划 根据农业部关于“互联网+农业”工作部署,按照区委、区政府农村工作要求,区农委制定《铜山农业物联网技术应用三年发展规划》。其中2016年建设智能园区1个,智能温室23.33hm2,自动化养殖场3个,新增渔业智能养殖面积6.67hm2,物联网应用面积占比达到24.5%。2017年建设智能温室6.67hm2,自动化养殖场5个,新增渔业智能养殖面积10hm2,物联网应用面积占比达到27.2%。2018年新增渔业智能养殖面积13.33hm2,智能温室33.33hm2,自动化养殖场5个,物联网应用面积占比达到29%。

1.2 深入农村调查研究,督促农业物联网工作进展 区农委高度重视农业物联网技术应用发展工作,要求必须抓住机遇,因地制宜,做出铜山特色。研究制订《铜山区“互联网+农业”发展工作实施方案》,成立了由农委主任任组长,分管业务工作副主任任副组长,信息科科长及各镇(办事处)农技中心主任任组员的全区农业物联网工作领导小组,负责该项工作的督查推进、考核奖惩等。工作组深入到农村田头地边、养殖圈舍和林场鱼塘等地方,同老百姓亲切交谈,了解他们在种养殖方面面临的困难,研究制定解决方案。另外,依托农业信息化工程,完成植保物联网技术管理平台建设,运用植保决策系统、移动工作系统及数据资料库管理系统,实现农田病虫情况的及时发现和预警,有利于广大农户提前做好病虫害的防范工作。

1.3 组织各类培训,为农业物联网发展积蓄人才 区农委科教科和信息科积极配合,邀请各大院校教授、物联网技术及系统集成专业人才,加强对大学生村官、复员军人、农村创业青年、合作社负责人、回乡毕业生等人员的物联网技术及农业智能化方面培训,为有效解决农业信息化发展积蓄人才,2016年累计培训600多人次。通过培训,铜山久久生态园技术人员熟练掌握蔬菜种植物联网技术,并安装了大棚物联网设备,通过温室传感器获取大棚的环境信息,然后将信息通过网络传到中央处理器,经系统自动分析后确定温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等指标是否在正常范围内,基本实现了蔬菜种植自动化、智能化。

1.4 引导社会投资,推动农业物联网技术应用 铜山区农委大力宣传农业物联网技术的作用,鼓励社会资金用于物联网技术方面的投资。徐州嘉祥草莓专业合作社位于徐州市南郊的台上村,全村草莓种植面积约400hm2,合作社成员2 800多人,通过区农委牵线搭桥,与南京农科院合作建立草莓组培室,利用自有资金为智能温室添置一套物联网应用系统,根据草莓物联网管理系统提供数据资源,研发草莓新品种获得成功。而且将草莓新品种在全村统一种植,统一追肥以及防治病虫害,节约了劳动成本,提高了收益。

2 存在的主要问题

2.1 农业物联网投入成本大,运维技术要求高 国家对于农业各项建设给予财政支出力度逐渐加大,铜山区级财政支出也随之水涨船高,但目前还远不够,要建设农业物联网需要下大力气支持,尤其是农业物联网是高技术、高产业、高市场化的a业,要达到发达国家农业的程度没有财政支持是不行的。

2.2 现阶段农业物联网技术不成熟,产品存在缺陷,集成运用不够 目前我国农用传感器种类不到世界的10%,国产化率低,性能不够稳定,使得监测数据不够准确,需要经常校正,而且器材寿命短。

2.3 物联网应用技术人才缺乏,在农业上运用程度不高 农业物联网在我国尚处于起步和转型阶段,一些人认识还不深,对于建设农业物联网的做法更是有待进一步探讨。

3 解决途径

3.1 争取财政项目支持,引导社会各方投资 要紧紧围绕推进农业供给侧结构性改革,按“政府引导、市场主体、多元投入、协调发展”总体思路,大力实施“互联网+”现代农业行动。从生产、经营、服务方面入手,加快补齐生产信息化这一农业农村信息化首要任务的短板,利用互联网、物联网、大数据等发展精准农业、智慧农业,推行“专家+推广单位+示范户”模式,大胆探索租赁合作、政府购买服务、设备入股等应用机制。加大物联网项目工作推进,整合社会投资,加强农业物联网基础设施建设,打通为农服务“最后一公里”。

3.2 利用现有技术设备资源,促进农业智能化生产 当前物联网设备还不够接“地气”,在满足农民使用需求方面还要继续探索,铜山区农委正在研究建立农业信息补贴制度,加快推动将农业物联网相关产品和装备纳入农机购置补贴目录,以此鼓励电信运营商和科研院校等社会力量的积极性,降低传感器等仪器设备的成本,通过单项技术突破与集成应用并举,逐步形成政府引导投资主体多元化、运行维护市场化的农业物联网发展策略。

3.3 加强农业物联网技术培训,建设典型示范基地 农业物联网需要新型的知识农民作为基础,因此需要加大对农民的科技文化培训,建设物联网技术应用示范基地,通过现场参观和教学,不断提高其对农业物联网技术的认知能力,逐步把他们培养成为懂科技、懂电脑、懂网络、懂市场、懂管理、懂运营的新型知识农民。

4 发展方向

篇7

关键词:物联网;中小微企业;信息化;SWOT-PEST分析

信息化是现代中小微企业发展的核心动力之一,物联网在企业信息化中有着十分重要作用.目前,安徽省中小微企业的信息化建设总体上处于初期阶段.抓住机遇,在物联网环境下广泛而深入的采用信息技术,以提高效率、降低成本,增强竞争能力对广大中小微企业而言很有必要.

1安徽省中小微企业信息化建设现状

安徽省通过实施“数字安徽”建设,出台了多个政策措施,基本建立起了基于广电网电信网和互联网为基础的信息化支撑平台,为全省信息化水平的提高奠定了坚实的基础.但中小微企业的信息化水平普遍比较低,部分企业的信息化还处在起步阶段,效率和服务水平还比较低,面临较多的问题与挑战,企业竞争力不强.存在着诸如:1.企业信息化意识淡薄.大部分中小微企业信息化意识淡薄,严重阻碍了物联网信息技术在物流企业内的推广应用.2.技术供给和需求的失调阻碍信息化发展.中小微企业的信息化需求差异较大,专业化信息技术供给市场不成熟,致使供给与需求不对称,阻碍了企业信息化进程的加快.3.信息技术人才匮乏且技术不高.企业信息化建设需要既懂具体业务又懂管理的复合型人才,复合型人才的匮乏一直是困扰安徽省中小微企业信息化发展的重要因素.

2安徽省中小微企业信息化建设的SWOT-PEST分析

根据SWOT-PEST分析方法,笔者建立了安徽省中小微企业的SWOT-PEST分析矩阵,如表1所示:从表1可以看出,安徽省中小微企业发展面临着诸多问题,由于受政策、技术、管理、人才等因素的局限,安徽省中小微企业的信息化发展水平较低,“散、小、弱”的问题仍然突出.在我国经济快速增长,国家对中小微企业的重视和扶持下,安徽省要发挥自身的优势,大力促进中小微企业信息化建设.

3实例:物联网技术在A企业中的应用

A企业是一家小型物流企业,其信息化建设颇有成效,对物联网技术的应用上一直走在同行的前列,是安徽省内中小微企业的典型代表.下面以A企业运输车辆管理过程展示其物联网技术的应用.一般而言,对于车辆的管理主要是为了解决以往在货物运输过程中出现的安全问题,对在途货物进行有效的监控,使得货物能够及时、安全的抵达目的地.根据这些,A企业的移动载体综合监控分系统实现了对车辆、司机和运输过程中的货物进行全方位的实时监控,并将监控信息通过3G无线网络及时的传递到主控中心,若有任何的异常情况,主控中心会立即对车辆人员下达管理指令,最后将数据保存,以备后来的责任追溯或事故调查.到目前为止,这一项目已经应用于A企业的多个网点,企业管理过程的可视化充分实现.与此同时,该企业将业务项目与客户进行对接,使得整体效率大大提高,企业管理全过程实现了透明化、可视化.

4结论

篇8

关键词:电梯;远程监控;物联网

引言

随着经济的快速发展,城市化进程加快,高层建筑群越来越多,电梯的保有量也随之增长,电梯的安全问题也日益突出。传统的靠维保人员去发现故障和检测故障的方式,一方面会增加维保人员的工作强度,降低效率,另一方面也会增加企业的运营成本。

电梯物联网是综合了互联网技术、移动通信技术等多种信息技术,实现电梯、厂家、客户、维保及政府部门之间的信息共享和数据交换,提升电梯的安全性、可靠性,降低电梯故障率。

1 物联网架构

物联网技术的层次由传感层、传输层和应用层3个层次组成:

第一层:感知层。核心竞争力的网络的整体感知,以电梯NFC和RFID,传感器和其他传感器技术为基础,实现信息采集与识别,其关键在于有更准确、更全面的感知。

第二层:传输层。移动通信网络的广泛覆盖是实现网络基础设施,通过现有的互联网、通信网和各种接入网和专用网,实现数据的传输和计算,关键在于网络和应用特性的优化和改进,形成协同传感网络。

第三层:应用层。提供丰富的基于互联网的应用,如个人电脑、手机等终端设备,以及数据中心的系统或专用网络,实现了广泛的智能应用。

2 电梯物联网关键技术

2.1 物联网的概念

物联网这有两层含义:一是物联网的核心和基础仍然是互联网,网络是互联网的基础上的延伸和扩展;第二,用户终端的延伸和扩展到任何商品和物品,信息的交流和沟通是物理信息。物联网通过智能感知、识别技术和普适计算、通信和传感技术,广泛应用于网络融合,因此也被称为继计算机、互联网世界信息产业发展的第三次。物联网利用本地网络或互联网等通信技术,以传感器、控制器、机械、人员等为对象,通过新的方式连接在一起,形成人与物联网与物联网的对象,实现信息技术、远程控制和智能化管理网络化浪潮[2]。

2.2 传感器技术

电梯本身就是一个智能设备[3],其本身就包含了多种传感器,如压力传感器、视频设备、涡流传感器、光电感应器、RFID读写设备、温度传感器。除了以上几种,还有最重要的一个感知设备,就是电梯控制系统,它相当于机器人的大脑。

2.3 接入网技术

由于电梯控制柜一般放置在机房或者井道内部,有线网络目前还是存在布线的客观困难,无线网络还是电梯物联网优先考虑的互联网接入技术。目前2G/3G/4G技术已经很成熟,覆盖也很广泛,其中4G的速率可达到几十Mbps,随着流量资费的不断下降,视频传输也可通过4G技术实现。

2.4 数据存储、挖掘技术

随着接入网带宽的提高,电梯物联网的数据量将急剧增大,数据的存储、挖掘也是电梯物联网的一个关键技术。目前,大型数据存储技术有三种典型的方式:

第一是MPP架构模型的数据库集群的使用,对于行业数据的集中,无共享架构,通过列存储、粗粒度索引和大量的数据处理技术,结合MPP架构的分布式计算模型,用于分析应用的完整支持,低成本PC服务器运行环境,因为其拥有高性能、高扩展性的特点,在课堂应用中获得了极为广泛的应用企业。

第二是基于Hadoop的技术扩展和封装,在Hadoop衍生的相关技术资料,与传统的关系型数据库处理难以处理的数据和场景,目前最典型的应用场景是通过扩展和封装Hadoop实现支持互联网数据存储和分析。

第三是一个大数据的机器。这是一个专门设计用于数据处理和分析的软件和硬件相结合的产品,由一组集成的服务器、存储设备、操作系统、数据库管理系统组成,拥有数据查询、处理、分析、优化软件等功能,各种机器的高性能数据具有良好的稳定性和纵向扩展性。

3 基于物联网的电梯监控系统方案

3.1 方案介绍

根据电梯管理和监控的需求,设计了基于物联网的电梯监控系统,为工厂、客户和政府的需求设计。该方案集成了电梯监控、抢救、诊断、报告和现场问题处理,可以有效地提高现场人员处理问题和维护效率。

3.2 系统模块功能

该方案的功能模块功能如下:

(1)电梯模块:主要利用各种传感器,采集电梯各部件的动作参数,如曳引系统电机的电流电压、门系统电机的电流电压、机房的温度等参数。

(2)通信模块:主要利用有线/无线的通讯技术,将电梯数据传输到中心服务器。

(3)存储单元:主要利用大数据的存储方式,对数据进行存储和分析。

(4)远程监控模块:实时展示电梯的运行状态。

(5)预诊断模块:对电梯部件数据进行挖掘分析,提前预判电梯部件可能出现的问题并通知现场维保人员,在下次维保时重点关注该部件。

(6)远程救援:将电梯故障通过短信、电话、微信等方式通知现场维保人员,同时通过视频、语音安抚受困人员。

(7)报表生成单元:将电梯整梯、部件的使用情况、故障情况,通过挖掘存储单元的数据,形成报表,指导厂家检讨部件的质量,同时也可作为现场维保人员的维保指引,还能让客户了解电梯的状态。

(8)现场接受、处理模块:利用平板电脑、智能手机接收中心发出的故障信息、维保指令。根据指令信息,对电梯进行维保或救援。

4 结束语

各种单一技术都有各自的特点,随着计算机技术、互联网技术的兴起,不同技术的融合、互补,将持续给电梯群控技术注入新的活力,使得电梯运行性能不断提高。基于物联网的电梯监控系统,能够及时有效的检测电梯的运行状态,并能提前预判电梯部件的故障,提前对电梯进行维保,提高了电梯的安全性和可靠性。物联网与电梯的结合,能提升电梯的管理水平,提高维保人员的工作效率,降低厂家的成本,具有良好的社会效益和经济效益。

参考文献

[1]翁小辉.基于物联网的车辆监管系统设计与实现[D].吉林大学,2009.

[2]郑松鹤,朱海云,刘鸣.电梯物联网技术的应用[J].电脑与电信,2014(4):73-76.

篇9

Abstract: The effective promotion of Internet of Things application skills competition in recent years producing deep influence on practical teaching. Construction of practical training room for Internet of Things based on Skills Competition can help students learning and applying the technology of IOT deeply, improving skills and professionalism effectively.

Key words: skills competition; Internet of Things; construction of practical training room

1 概述

在物联网产业作为“十二五”规划七大战略新兴产业之一的背景下,高职院校物联网应用技术专业建设从2011年开始陆续在全国开展,很快形成规模化。物联网技术涉及计算机软硬件、电子、通信、网络等专业,学科交叉性非常强,给专业教学带来了不小的困扰。高职院校的根本就是要培养学生的职业岗位能力,该特点突出体现在实训实践教学中。所以,要发展好物联网专业,实训室的建设显得至关重要。

全国职业技能大赛物联网技术应用赛项自2012年开始举办,近几年的比赛都是围绕着物联网行业最典型的智慧城市、智慧生活、环境监控、智慧农业等主题进行开展的,内容涉及行业、生活的各个领域,模拟实际生活、项目中的真实案例,考察学生对物联网应用知识的理解、物联网设备安装调试、物联网应用开发等方面的主要技能和职业素养,以及对规范、质量、成本和效率的意识。在刚刚结束的2016年物联网大赛中,更是增加了项目设计分解的内容,选手在比赛时就像在完成一个原始的真实项目,考验选手在理解客户需求、现场问题的分析处理、团队协作等方面的综合素质。大赛正朝着多元化、实用化、创新化的方向发展。

2 物联网技能大赛对专业实践教学的影响

2.1 以赛促教,教师的实践教学能力得到提升

物联网技能大赛的考点涉及感知层、传输层、应用层的各类安装、部署和开发,需要指导老师根据学生的个体情况,综合各种因素指定不同的方向并分配相应的任务,制定科学合理的训练计划,由易到难,由模块练习到系统合练,再到不同应用场景的综合演练。这就要求指导老师要具备扎实的理论知识和丰富的实践经验,老师通过指导学生参加技能大赛,自身也得到了锻炼,提高了自身的实践能力和教学水平,从而推动了专业的师资队伍建设。

2.2 以赛促学,学生的职业能力得到培养

物联网技能大赛不仅可以巩固学生的理论知识,促进实践技能的提高,更能唤醒学生的学习兴趣和热情。经过大赛磨炼的学生在专业认知、理论实践、职业素养等方面的水平都得到大幅提升,同时为学校赢得了荣誉,给其他同学树立了榜样,以一种正能量带动了追求技能提升的。随着大赛连续几年的积累,学生一届带着一届,自然形成了知识和技能的传承。

2.3 以赛促改,专业的教学改革得到推进

近几年的全国物联网技能大赛,拓宽了高职院校对物联网行业和专业的认知,不再单纯地认为物联网就是多个专业课程的简单堆叠,而是不同专业课之间有着很强的内在联系,每个专业课程又有着它专属的核心理念和技术。高职院校在制定和改革物联网专业发展方向的时候,应该立足于现有相关专业,在此基础上进行整合而不是孤立的发展物联网专业。

通过对大赛赛题和设备进行分析研究,可以在一定程度上了解物联网专业在各领域的应用情况,把握物联网技术最前沿的动态,指出物联网专业的建设的方向,推动物联网专业的教学改革。

3 基于技能大赛的物联网实训室建设方案

物联网专业建设初期,缺少专门的实训室,主要依托于本校现有相近专业的实训室,如利用计算机软件实训室、计算机网络实训室、嵌入式开发实训室等给物联网专业的学生完成一些计算机、电子、通信类课程的实训教学。早期的物联网实训室通常由简单的物联网试验箱组成,试验箱内部通过模块化的组件来完成部分物联网概念的实验,如温湿度传感器、光照传感器、RFID模块、霍尔传感器、Zigbee模块、二维码等。这种实验方式可以让学生对物联网的基本构成模块有一个直观的认识,但是认知深度尤其是系统级的认知是远远不够的。

为了让学生更好更深层次的理解物联网,培养物联网行业应用技能型的专业人才,高职院校的物联网实训室建设要立足高处,打破专业模块的限制,紧密联系实际应用将各个学科科学地融合起来开展实践教学。

近几年物联网技能大赛就是以实际项目案例为蓝本,以任务驱动的方式将各学科知识点巧妙地结合在一起,不仅考核学生的专业理论知识、系统集成开发能力,而且对团队协作和职业素养也有很高要求。基于技能大赛的物联网实训室建设方案的设计可以包含以下几个方面:

1)物联网感知区,让学生更直观的认知物联网

将各子系统模块根据实际需求,有选择性地组合在一起,展示出如智慧农业、智能小区、智能超市、环境监测等物联网技术的应用实例,让学生直观的感受物联网技术在实际生活中的应用,激发学生的学习兴趣。

2)学生动手操作区,根据需求完成设计开发任务

该区域提供物联网感知层、传输层、应用层综合开发所需要的系统模块、网络设备、开发环境、PC等软硬件设备,面向物联网设备安装配置、嵌入式系统应用开发、物联网应用系统开发、物联网应用工程实施、物联网应用工程维护等职业岗位,培养学生物联网应用技术的实际操作能力和团队协作创新能力。具体包括:

① 物联网应用环境的安装部署:根据业务需求和实际的工程应用环境,利用实训室提供的硬件设备、工具和技术文档资料,对应用工程进行安装调试,实现系统工程互联互通。

② 物联网感知层开发调试:根据业务需求和实际的工程应用,针对各类传感器及执行器件进行安装、连接、配置,对无线传感网模块进行开发、调试,实现对感知节点数据的采集和上传。

③ 物联网移动应用开发:基于Android开发平台,综合运用软件工程、Android、嵌入式数据库等基础知识,完成Android嵌入式应用程序的开发,考察选手在传感器技术、二维码、ModBus协议等物联网技术的综合移动设计开发能力。

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【关键词】物联网;方案设计;任务驱动

0 引言

物联网技术发展迅速,预计将成为继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮。社会经济的发展与产业的转型是物联网发展的巨大推动力,经济全球化使得所有企业面临着激烈竞争的局面,企业需要及时获取世界各地对产品的销售情况和需求信息,为全球的采购、生产制定合理的计划,为了提高企业的核心竞争力,需要推进信息化与工业化的融合。人民生活水平的提高,也需采用包括物联网在内的新一代信息技术改造升级社会管理和民生服务行业,以提高社会管理、公共服务和家居生活的质量和效率。

当前,世界各国的物联网基本都处于起步阶段:美、日、韩、欧盟等都正投入巨资深入研究探索物联网,并启动了以物联网为基础的“智慧地球”、“U-Japan”、“U-Korea”、“物联网行动计划”等国家性区域战略规划。在中国,工信部于2012年2月正式了《物联网“十二五”发展规划》,规划的为物联网产业的发展提出了指导思想和发展目标。规划指出,“十二五”期间,我国将攻克一批物联网核心关键技术,在感知、传输、处理、应用等技术领域取得500项以上重要研究成果;研究制定200项以上国家和行业标准;培育和发展10个产业聚集区,100家以上骨干企业,一批“专、精、特、新”的中小企业,建设一批覆盖面广、支撑力强的公共服务平台,初步形成门类齐全、布局合理、结构优化的物联网产业体系。

物联网技术正逐渐从实验室阶段走向实际应用,目前,物联网在工业制造、国家电网、机场安保、现代物流、医疗卫生领域、数字农林、环境保护、智能交通、智能家居、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等各个领域都得到了广泛的推广和应用。而从产业规模来看,据工信部预测,2015年我国物联网市场规模将超过5000亿元,2020年将达到万亿元级,预计未来5年复合年均增长率超过30%。

物联网“十二五”规划的颁布,中国将物联网产业的发展提高到了国家战略层面,物联网作为新一代信息技术的高度集成和综合运用,具有知识密集度高、成长潜力大、带动力强、综合效益好的特点。巨型产业的发展都离不开人才的培养,没有人才的支撑,这个行业就不能兴旺繁荣,人才的培养是产业发展的基石。

物联网领域人才需求的大量增长,给高校专业的发展与改造带来了机遇和挑战。

2011年,在《教育部关于公布2010年度高等学校专业设置备案或审批结果的通知》(教高[2010]4号)中,新增批准的物联网工程专业25所,传感器技术专业2所。两年来共获批准的专业64个,涉及高等院校59所。

除了本科院校设置物联网专业外,目前,多所高职高专院校设置了物联网技术应用专业。从无锡职业学院周志德教授对无锡物联网创新示范区中的30多所企业的调研报告及其中的人才需求分析表(表1)可以看出,高职学生除了在研发、设计、测试岗位中,从事测试与辅助设计工作外,可以作为物联网设备维护、解决方案撰写、项目实施管理、售后服务与维保、项目与产品市场营销等多种工作岗位的中坚力量。

1 增设物联网课程的可行性分析

物联网技术既代表新一代信息技术的发展趋势,又立足于传统的学科之上,物联网融合了计算机技术、网络技术、电子技术、测控技术、电气工程及自动化和通信技术等多个技术领域,其中,物联网工程专业的主干学科为计算机科学与技术、通信工程、网络工程。

物联网的技术架构被公认有三个层次:感知层、网络层和应用层。感知层利用RFID,传感器,二维码等及时地获取物体的信息;网络层则通过各种电信网络与互联网的融合,将物体的信息实时准确地传递出去;应用层是利用云计算,数据存储与数据挖掘等各种智能计算技术,对海量的数据和信息进行分析和处理,对物体实施智能化的控制。

由于新增物联网专业需要较长时间的论证和审批,而基于物联网的体系架构和目前就业市场对物联网方向人才的岗位需求,优化并调整现有计算机网络技术专业课程,适当地增加物联网方向的专业课程,既可以补充学生在信息技术前沿领域的技能,又可拓宽毕业生在物联网方向的就业市场。

目前的计算机网络技术专业开设的核心课程主要有:计算机网络技术,网络服务器的配置与管理,网络设备安装与调试,局域网组建与管理,网络安全与维护,网络综合布线与工程实施,C语言软件开发,网络存储规划与实施,网络数据库管理与应用等,这些课程已经涵盖了物联网的传输层和应用层的大部分技术要点,但是对于感知层的技术的学习相对较少。由于目前学生的学时较紧张,建议在高职的第四学期或第五学期开设一门物联网基础课程,一方面用来拓宽学生的专业知识,另一方面作为网络技术专业的后续物联网课程设置研究的试点。

2 物联网课程建设的构想

2.1 课程定位

根据调研,目前物联网方向的就业岗位主要集中在物联网系统集成,产品设计、研发和测试,物联网工程项目的实施、管理以及物理网的应用等。各相关企业也列举了从事物联网相关职位的职责信息(表2)。

在计算机网络专业增设《物联网技术》课程,该课程是计算机网络技术专业根据专业培养目标和所面向的企业职业岗位要求而拟开设的一门专业课程,是基于物联网相关工作任务的项目化课程。本课程设置的主要目的是结合企业和劳动市场的需求,培养学生从事物联网设计、管理与维护的核心职业能力,使学生能够分析、设计、部署中小型企业物联网的网络结构和应用服务,维护网络安全,监控网络性能,具备管理物联网所需要的技术基础和能力基础。

表2 物联网方向就业企业及工作岗位职责描述

2.2 课程内容开发

《物联网技术》课程既是一门物联网方向的基础课程,又是一门涵盖内容广,技术综合性强的课程,它涉及了物联网的概念、架构、设计、组建、维护、应用等各个领域,采用工学结合模式的项目教学法进行设计,课程的开设将促进高职学生对新技术的理解与学习,又将在拓宽学生的就业领域等方面起到较好的作用。

《物联网技术》课程按照学习领域认知、项目教学和综合实训的思路共设计了6个项目,18个任务,56个子任务,涵盖了物联网中的关键技术,主要包括:物联网的概念与应用,物联网的架构与技术体验,基于无线射频识别RFID的应用,无线传感网的组建与维护,现场总线网络的组建与维护,远程网络传输与多网络融合,小型物联网项目的设计与实施等内容。在每个项目中又提炼出各项关键技术的重要内容来设计成多个学习任务,例如在无线传感网的组建与维护项目中,包含了:感受短距离通信网和无线传感网,基于WiFi技术的传感网络,基于ZigBee的自组织网络,基于蓝牙技术的传输网络,无线传感网应用等任务,基本涵盖了无线传感网的重要知识点。图1为本课程的项目及任务,其中项目6中的四个任务为任选其一即可。

2.3 教材开发

在对多家物联网企业进行调研和对人才需求的充分分析的基础上,准确把握物联网人才的培养目标、就业岗位、典型工作任务及专业知识与技能,由学校和公司共同开发工学结合模式的校企合作教材。

2.4 师资培养

由于《物联网技术》课程涵盖的内容较广,涉及到无线传感网络(WSN)、传感器的应用与检测、无线射频技术(RFID)、现场总线技术、移动通信技术、物联网的设计与应用等多种技术,教师可能难以在较短的时间内深入的把握各项技术的内涵,可以请企业的专家与学校的教师共同讲述该课程,来培养教师的在教学内容和教学方法上的技能。

学校创造条件支持教师参与企业培训、项目合作开发,做到教学信息和市场同步。

2.5 实训室建设

物联网技术实训室的建设采用校企合作的模式,根据教学项目模块,采用先进的物联网产品进行设计、开发。它既可以为学生提供综合实训,也可以开展对外技术培训、职业技能鉴定工作。

3 结论及展望

本课程方案主要针对高职院校计算机网络专业的大专生,通过该课程建设可以拓宽学生对物联网的认识及相关技术的掌握,为学生从事相关领域的工作奠定基础。

随着物联网技术课程的开设,学生将进一步掌握信息技术的前沿知识,拓宽学生的就业市场,也为其它的物联网课程的开设及物联网专业的申报进行了探索和实践。

【参考文献】

[1]物联网“十二五”发展规划,工信部[Z].2012.

[2]周志德.物联网专业的人才需求分析与课程体系构建[J].中国职业技术教育,2011(36):39-43.