物联网工程的发展方向范文

时间:2024-01-02 17:56:00

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物联网工程的发展方向

篇1

【关键词】物联网;高校;物联网专业建设;方向

1.前言

现如今,随着物联网的发展,物联网已经成为全球信息化过程中继电脑与网络的第三次信息革命,近年来需求旺盛且发展前景非常好,因此颇受关注,国内很多高校积极开设物联网专业,对于他们来说,如何定位物联网专业建设的发展方向关系到物联网专业人才的培养及未来的发展。

2.物联网概述

上世纪末,美国麻省理工学院率先将物联网概念提了出来。简单地说,物联网就是物与物彼此相连的网络,延展了传统上对于网络的定义,立足于网络,借助RFID技术与各种信息传感设备、无线通信技术等和网络进行连接,从而达到了智能化追踪、识别、定位、监管物品的目的。

现如今,物联网已经在很多领域都得到了普遍的应用,例如工程管理、工农业生产、安全控制、商品流通等领域。总的来说,物联网呈现出三大特征:首先是全面感知,利用各种通信设备与技术,在世界任何地方与任何时间都能够得到相关物品的信息。其次是传递非常可靠,借助互联网,能够在第一时间将与物品相关的资料信息都传达给控制人员。最后是实现了智能化,借助计算机分析处理相关的数据资料,从而达到智能掌控的目的。

3.当前高校物联网专业建设的状况及存在问题

物联网是近年来才发展起来的新兴产业,在未来有着广阔的发展空间,无疑能够对我国的经济发展起着关键性的推动作用。教育部于2010年7月份向社会公布了37所具有开设物联网相关专业的本科院校,江南大学于07年6月份成为了国内首所物联网工程学院。发展至今,我国开设物联网专业的高校数量在不断增加。尽管,当前国内众多高校都掀起了开设物联网专业的热潮,但是不可否认的是,由于物联网属于新兴行业,发展还不成熟,各大高校物联网专业建设也存在着很多问题,例如:

3.1 对于物联网的人才培养及科目开设方向的定位,各大高校的意见不一。

3.2 并未对物联网这一学科进行明确的定位,认为向学生传授越多知识越好,使得学生虽然懂得很多,但却未能精通。

3.3 不能为学生提供一个实践的综合场所。

3.4 相关专业的教研人员严重匮乏,未能提供有针对性的优秀教材。

以上四个问题是当前国内众多高校物联网专业建设存在的问题,各高校要想使物联网专业建设实现质的飞跃,一定要全力克服以上问题。

4.高校物联网专业建设的挑战

现如今我国高校物联网专业建设有三大挑战,只有妥善解决好这迎接并战胜这些挑战,各高校物联网建设才会获得好的成就。

第一大挑战是要妥善处理专业整合这一问题。物联网涉及的领域非常广,因此物联网专业往往会与其它一些专业有着较大的联系,例如电子科学计算、信息与通信工程技术等等。高校物联网专业建设必须要加强众多专业的合作,合理调配学校所具有的教学资源。

第二大挑战是要储备师资力量。上面提到师资力量匮乏是国内众多高校物联网专业建设存在的问题,物联网涉及的专业多,一些高校原本并没有开设相关专业,因此出现师资匮乏的情况,为此高校要储备师资力量,引进专业人才,培训现有教学人员。

第三大挑战是妥善处理资金与设备投入问题。对于各高校来说,新开设一个专业往往需要相应的教学设备支持,尤其是物联网专业,需要各种试验设备,例如通信类设备、电子设备等等。为此学校可以通过校企合作的方式转移设备投入,在外部建立实验基地。或者是鼓励师生开展设备研究,自主解决设备匮乏问题。

5.高校物联网专业建设的人才培养与科目开设方向

要解决当前我国各高校物联网建设存在的问题,应对专业建设过程的挑战,就必须要对其物联网专业建设的发展方向有一个明确的定位。

5.1 高校物联网专业建设人才培养方向

笔者认为,各高效物联网专业建设的人才培养应该朝着下面几个方向发展:

(1)复合专业型人才

物联网涉及的领域非常广,为此人才培养必须朝着复合专门型的方向发展。物联网的各个环节都需要进行传感、运输、处理等工作,为此物联网对于不同方向的专门人才的需求量非常大。

(2)创新型人才

物联网属于创新行业,对它实现的每一次革新都推动了经济与技术的发展,发展的关键就在于应用创新,物联网不仅仅自身能够孕育重大的科技创新,同时它还能够促进其他产业实现创新,为此,各高校培养的物联网专业人才必须是具有创新精神与能力的创新型人才。

(3)应用型人才

物联网技术和电脑、互联网等的发展轨迹相一致,都是需要在实践中获得成长。但需要注意的是,作为新兴产业,物联网发展的时间还比较短,还有很多地方需要不断地完善,为此要求各高校师生要持续进行专业实践,健全物联网专业。高校培养的物联网专业人才必须是具有实践能力的应用型人才。

(4)协作型人才

如上所述,物联网这个系统是非常复杂的,涉及的领域非常广,为此往往要有很多不同专业方向的人配合,为此对于项目成员的协作能力要求较高。高校在培养物联网专业人才的过程中,要注重对学生交流能力、协作能力的培养,并且要强调团队精神的建设。

5.2 高校物联网专业建设科目开设方向

笔者认为,各高校物联网专业建设的科目开设可以定位为下面几个方向:

(1)传感器与嵌入式系统方向

针对的是物联网技术的“传感”领域,学生需要掌握有线/无线传感器节点硬件和协议栈软件设计与实现、无源/有源 RFID 标签与读卡器设计技术、低功耗技术、嵌入式系统、信息安全和轻量加密技术等知识。

(2)物联网传输网络方向

针对物联网技术的“传输”领域,学生需要掌握一些信息传输与管理技术,例如网络管理、无线通信技术、传感技术、网络通信技术等。

(3)物联网数据管理与信息处理方向

针对物联网技术的“处理”领域,学生需要掌握数据挖掘、互联网监控、分布式与并行计算、大规模异构资料分析等技术。

(4)物联网应用与信息服务方向

针对物联网技术的“应用”领域,学生需要掌握应用体系与软件开发技术、最新服务方式等技术,要求学生能够根据各个物联网应用系统的实际需求开展自主研发活动。

上面所述物联网专业的四个方向并非相互独立的,他们可以共同使用基础课程平台,同时对自己所学专业方向有所侧重。

6.结语

物联网是当前我国重点发展的一个产业,国家也采取的一系列的措施支持物联网产业的发展,在未来物联网具有广阔的发展潜力,各高校要积极探索物联网专业建设方案,为国家的经济建设提供高质量的物联网专业人才。

参考文献

[1]荆心,赵宇峰,睢鹏.基于SWOT分析的物联网专业建设及发展研究[J].价值工程,2012(04).

[2]陈清利.物联网时代的高等教育现状与对策分析[J].太原师范学院学报(社会科学版),2012(04).

[3]刘鹏.物联网工程专业创新人才培养探索[J].计算机教育,2012(21).

基金项目:本文为2014年湖北省教育厅科学技术研究指导性项目《高职院校的物联网专业建设》的研究成果(编号:B2014231)。

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篇2

关键词:物联网技术;计算机网络工程专业;学科建设

现代社会发展过程中,对于计算机网络专业人才的培养力度不断加大,究其原因,科学技术创新速度加快,若国内科技产业发展水平不高,则会直接影响我国在国际范围内的地位与经济实力,也同样会制约国家发展与进步。为此,对于计算机网络专业技术人才的需求量必然会增加。在这种情况下,国内高校对于计算机网络专业人才教育与培养给予了高度的重视,要想培养出专业的计算机人才,大部分高等院校计算机网络工程专业的建设都引入了物联网技术,并且确定了该专业建设方向与目标。

1计算机网络工程建设现状

目前,国内已高度重视物联网技术在计算机网络工程建设中的应用,但是通过计算机网络工程的建设状况可以发现,计算机网络工程在实际建设方面仍存在诸多不完善的地方。其中,绝大部分高等院校专业课程体系并不健全,而且教学规划并不科学与合理,物联网技术方面的师资严重不足,甚至在实验室设备方面也有待完善。以上问题都对国内物联网技术专业人才的教育以及培养产生了直接的影响[1]。除此之外,还有很多高校对于计算机网络工程课程并不重视,形式化严重。根据上述研究与分析可以发现,这也是国内计算机人才缺失的根本原因。为此,要想实现高等院校对物联网技术的充分利用,确保计算机网络工程项目得以科学合理地建设,就必须要高度重视专业人才的培养,有效采用正确方法,不断增强高等院校观念与意识。因为高等院校是计算机专业人才集中的场所,因而必须要发挥自身的主导性作用,以保证学生能够更主动地探索计算机网络工程的建设途径,实现该专业的全面可持续发展。

2基于物联网技术的计算机网络工程专业建设路径

2.1物联网发展方向的确定

物联网技术与互联网技术之间存在紧密的联系,在物联网技术当中包含互联网技术,同样也包含射频标签与传感器网络技术,有效地实现了物和物以及人和物之间的智能化沟通与对话,同时构建现代化网络信息系统[2]。以物联网技术为切入点展开分析,要想实现物联网技术的全面发展,就一定要有计算机设计作为重要基础,因为计算机学科是推动物联网知识完善的前提。站在物联网技术结构角度分析,物联网技术可以细化成三个层次,即感知层、网络层与应用层。实际研究结果表明,传统计算机网络工程专业的建设更关注对学生计算机软件开发与应用的引导,通常都是将设计和搭建作为核心,营造计算机网络的教学氛围。在教育教学实践中,物联网技术在计算机网络工程建设中并未得到充分运用,反而是传统的计算机网络工程专业更为突出[3]。所以,要想将物联网技术的作用充分发挥出来,那么专业工作人员不仅仅需要掌握与物联网技术相关的知识以及资料,同样也应确定物联网技术未来发展的具体方向,正确认识物联网技术在计算机网络工程中的重要作用,同时补充应用层以及感知层的知识内容。在此基础上,专业人员还需要合理借鉴传统计算机网络工程具备的优良特点,有机融入物联网技术,进而不断调整并改善计算机网络专业的课程内容,全面培养物联网技术的专业人才。

2.2计算机网络工程专业人才的全面培养

现阶段,我国社会的局势变化速度较快,而在发展的过程中高度重视各方面人才培养,特别是计算机专业人才培养,已逐渐成为国民关注的重点。但是,因为不同高等院校的侧重点存在差异,因而在计算机网络工程教学方面同样存在不同之处[4]。在这种情况下,培养计算机网络工程专业人才时,教育部门必须要构建更为健全的教育教学机制,同时配备充足软件设施以及硬件设施。另外,因物联网技术的实践应用范围较广,所以高等院校在计算机网络工程教学实施的过程中,必须要深入分析物联网技术,同时构建独具特色的教学模式,必须保证计算机网络工程教学形式改革的合理性,并且因地制宜,才能够更进一步创新教学的内容和方法,以保证调动起计算机专业学生学习的积极性,更积极地参与实践教学。这样一来,基于物联网技术构建计算机网络技术工程并培养专业人才才能够取得更为理想的成绩。

2.3网络工程培养模式的建立与健全

要想进一步提高计算机网络工程项目的建设效率,高等院校则需要在实践过程中形成更加完整与健全的网络工程培养模式。根据实践研究结果可以发现,网络工程的培养模式的具体组成有四个部分,即人才专业地位、创新能力的培养、人才培养模式的评价机制以及知识结构[5]。而在以上四个组成部分当中,创新能力与人才培养模式的评价机制占据重要的地位。究其原因,高等院校只有全面创新自身的思想观念,才能够与时展需求相适应,进而构建更具特色优势的网络模式,正确指导并教育计算机网络专业学生,全面培养学生的创新思维能力与自主学习能力。也只有人才培养模式评价机制更加完善,才能够及时发现高等院校培养模式存在的问题,及时采取措施予以弥补。科学合理的教学模式可以为学生提供高质量的教学内容,培养学生的综合能力。以某高等院校为例,其内部设立了“食品营养与安全”以及“工业发酵微生物”等重点实验室以及教育部,并且在食品科学以及生物工程等相关领域取得了理想的研究成果。基于该院校所具备的优势学科,即食品与生物工程,计算机学院网络工程专业就可以将食品安全和生物发酵控制物联网作为应用领域,与食品学院以及生物学院中的专业教学资源相互结合,拓展网络工程专业培养的方向。而在诸多学科交叉与融合的基础上,将轻工行业物联网的应用作为主要特色,构建计算机网络工程专业培养机制。

3基于物联网技术的计算机网络工程专业建设优化策略

物联网技术的运用并不仅局限在计算机网络工程建设过程中,同样可以将其融入到其他专业当中。为此,各高等院校应积极构建更具特色与优势的网络工程建设培养系统[6]。与培养的实际状况以及资料数据相互结合,确定物联网技术的具体培养目标,全面创新课程体系。除此之外,还应与时俱进,充分考虑科学技术发生的变化,适当调整计算机教学大纲,有效补充传统教学方案内容,以保证为学生创造更加理想的学习条件,确保教育教学的特色,在毕业以后学生能够彰显自身实力,提高就业能力以及市场竞争实力。

3.1计算机网络工程专业培养目标

基于物联网技术,计算机网络工程专业的建设应将现代信息处理技术作为重要对象,全面培养学生的科学素养,以保证学生可以在毕业以后将物联网技术应用在轻工行业、科研单位以及信息产业中,成长为更具专业行业知识与技能的应用型人才。在此过程中,需有效培养学生的通信技术、传感技术以及网络技术等基本理论以及应用能力,以实现系统化地集成和技术的开发、应用、推广,提高自身的物联网工程实践水平。对于学生的专业能力培养需要满足以下要求:(1)掌握计算机科学和技术、网络工程等方面的理论以及方法,并具备丰富的基础理论知识;(2)全面掌握传感器技术以及无线通信等相关物联网感知层关键技术的知识以及技能;(3)具有各种类型网络系统运维能力,并具备较高水平的分析、开发以及设计的能力,同时软件编程的能力要突出;(4)可以从事轻工行业中物联网领域的科学研究;(5)深入了解计算机网络与物联网行业的发展动态以及技术标准,熟悉与掌握资料查询以及文献检索的基本方法,能够通过互联网的合理运用获得所需信息内容,并具备信息获取的能力[7]。

3.2计算机网络工程专业的主干课程

对于计算机网络工程专业而言,其物联网方面的课程设置应将专业的培养目标作为重点方向,全面提升学生的动手能力,强化其创新思维。而学生则能够在学习计算机网络和物联网基本理论与知识的过程中,掌握网络分析以及设计方法,同样具备灵活应用物联网的技能。在物联网当中,感知层的作用就是感知并采集现实世界当中的信息,所以,网络工程专业的物联网课程设置应将当前计算机物理层课程作为重要基础,有效结合通信原理、射频技术、传感器技术以及无线通信等多方面的课程内容,使学生能够更深入地理解与物联网感知层相关的理论知识。而针对物联网的网络层,在传统网络工程专业中,已涵盖大部分知识内容,只需将无线传感网络与自组网的理论课程融入其中,即可有效增强学生对于物联网网络层的理解与认知。对于物联网的应用层,其重要的作用就是可以考虑各个行业发展的具体需求构建信息管理平台,同时充分结合行业应用的具体特点,集成相关的内容服务。与应用层特点相互结合,各个院校能够与自身的优势学科相互结合,进而设置具有独特行业特色的物联网信息处理技术、物联网应用程序设计以及无线自组网的应用等相关课程教学[8]。与物联网安全技术相关的课程并不仅仅包含物联网中的三个层次,同样也包含嵌入式知识课程内容。综合性考虑既有网络工程专业课程设置,计算机网络工程专业的物联网课程所包含的内容主要有:网络程序的设计、物联网应用程序的设计、计算机组成原理、离散数学、物联网安全技术、数据结构、数据库原理、网络系统的集成、计算机网络、网络管理、物联网信息处理技术、射频技术和无线通信等。

3.3计算机网络工程专业的专业实验

通过设置专业实验,能够全面培养学生计算机网络技术以及物联网技术的学习与开发能力,并构建综合性平台,以保证学生自身的动手能力与创新能力得到全面提升,使其更加熟悉与了解网络工程以及物联网原理与实践应用。网络工程专业实践环节主要包含了五个部分,即毕业实习阶段、计算机基础练习阶段、课程设计阶段、生产实习阶段与毕业设计阶段。而对于专业实验而言,则主要有面向对象课程的设计、无线传感器网络课程的设计、物联网综合应用课程的设计以及数据结构和C语言课程的设计等。

4结语

综上所述,在物联网时代背景下,物联网技术将被广泛应用在社会各个领域当中,而人才培养是推动该行业发展的根本要素,所以,要想满足物联网行业对于复合型人才的实际需求,有必要深入分析并探讨物联网技术基础上的计算机网络工程专业建设,同时应有效结合传统的网络工程专业和学校内部优势学科,在有机整合跨学科专业资源的基础上,积极成立更具行业特色的应用创新人才的培养模式。本文针对计算机网络工程专业的物联网人才培养目标、主干课程以及创新能力培养方式以及培养模式评价机制展开了深入探讨,进一步推动了高等院校网络工程专业的全面可持续发展,同样也使得高等院校计算机网络专业的发展方向更加明确与合理。

参考文献

[1]帅军.探讨物联网技术下计算机网络工程专业建设[J].科技展望,2015,25(29):7.

[2]熊聪聪,畅卫功,刘尧猛,等.物联网技术下计算机网络工程专业建设的探讨[J].中国轻工教育,2012(4):9-11.

[3]沈广东.物联网技术下计算机网络工程专业建设探讨[J].电脑迷,2016(6):126-127.

[4]许浒.基于物联网的《计算机网络工程》教学设计改革[J].电脑知识与技术,2014(33):7933-7935.

[5]邓春晖,余小华,蔡沂,等.网络工程专业下物联网技术及应用方向课程设置研究[J].物联网技术,2013(10):87-89.

[6]包永锋.刍议建筑智能化技术在物联网时代的发展和应用[J].城市建设理论研究:电子版,2015(16):2387-2388.

[7]刘冠群.基于物联网技术的智慧教室一体化现代教学模式构建[J].现代职业教育,2015(10):15-17.

篇3

关键词:监理企业发展规划;企业影响力;创新精神;互联网+;核心竞争力

1 工程监理企业现状

政府投资类工程项目日益减少,非政府投资类工程渐增且不再强制实施工程监理制度,监理服务价格全面开放,实行市场调节价格,消费需求逐步成为主体,工程监理行业市场竞争激烈,同时政府实施EPCO模式及PPP等模式。目前监理企业规模普遍偏小,能力较弱,监理工作同质化越来越严重,该如何发展?

2 监理企业发展方向

(1)从施工阶段四控两管一协调向两头延伸,到实行联合体或合并重组转变为多种工程管理业务,向建设工程的全过程全方位管理服务方向发展。

(2)从“公正的第三方”变为“为建设方创造价值”的咨询顾问。

(3)从“把关”“控制”变为“服务”“协调”,为项目着想,为客户超值服务,让客户满意,使利益相关方满意。

3 企业影响力及发展规划

(1)注重塑造企业文化、标准化管理,提升品牌影响力。

(2)对企业在未来将处于何地、成就,有个清楚的描述。

(3)分析h境如何变化,未来将如何变化等方面信息。

(4)不断使企业的竞争力与变革适应,保持一种动态的均衡,才能够保证企业沿着既定的道路走向未来。

(5)鼓励和激发企业的每一个员工认同这个愿景,并形成一种强大的共同的文化模式,使员工为了实现愿景而组成一个亲密集体共同工作。

4 关注执行力转变为提倡创新精神

(1)执行力是按照决策与理念、制度、保质保量的转化为工作结果的运作能力,能够采用最快速、最准确、最标准、最经济的方法完成既定的目标或工作任务。

(2)企业长期发展过程中会有一定程度上形成自身独特的思维方式和思维惯性,制度或政策本身存在缺陷或漏洞。创新思维是对事物间的联系进行新的思考,创造出新事物的思维方法,企业应当打破思维障碍,让创新成为企业文化的重要元素。

(3)执行力固然重要但一个企业没有创新精神终将被时代淘汰。

5 建立信息化管理系统

“互联网+”等信息技术日新月异,未来在监理行业广泛推广,利用信息通信技术以及互联网平台,让传统监理行业进行深度融合,创造新的发展生态。

(1)监理行业一直强调所谓现场旁站,平行检测,把着眼点放在施工现场,表面看似很忙很负责,小问题抓了不少,往往全局处于失控状态,忽视了对施工的系统化全面监管。增加现场远程监控完全可以克服过去监管上的黑洞,使过程透明化。

(2)构建办公自动化、任务协作、知识管理和档案管理模块,简化监理工作的繁琐事物,把握重点,提高工作效率。不仅能够充分利用计算机对复杂数据和信息进行科学有序的计划和归纳,还能充分发挥信息技术的潜力,将人从繁琐的实务中解放出来,更多精力投放到工作重点。实现企业信息化管理水平。

(3)整合企业系统资源,增加技术及工程管理论坛,使企业各项目间资源共享或工程管理技术交流提高员工自身业务水平。

6 注重人才培育提升监理企业的核心竞争力

监理行业门槛较低,监理企业普遍存在技术水平偏低,监理企业应当建立人力资源培训体系并明确、规范的培训流程;建立完善的培训制度,掌握培训需求信息,制定培训计划和进行培训经费预算,实施培训计划,评估培训结果。培训流程一旦明确后,需要定期对员工进行专业培训和非专业化知识技能的培训,使在获得个人能力、技能提升的同时,更好的服务于企业,为企业发展做出更大贡献,从而实现员工与企业发展共赢。

篇4

物联网在中国的蓬勃发展,印证了他的说法。

国家金卡办主任、工信部电子科技委副主任、中国信息产业商会执行会长张琪在“2013中国国际物联网博览会”开幕式暨RFID与物联网国际峰会上给出的一组数字,很具有说服力:2012年,我国物联网产业规模达到3650亿元;传感器24亿只,市场规模超过900亿元;2012年M2M终端数已超过2100万,年均增长超过80%;中国RFID产业快速成长,2012年市场规模达236.6亿元。

产业的兴旺得益于技术的发展,反过来更需要技术不断创新。工业和信息化部电子科学技术情报研究所在2013中国国际物联网博览会期间主办的“2013中国物联网技术发展趋势论坛”,邀请了多位国内物联网领域的专家、企业代表,共同交流、探讨,寻求创新研发之路。

虽然我国已初步形成完整的物联网产业体系,但与发达国家相比,我国的物联网发展还存在核心技术和高端产品研发能力与创新不足,高端综合集成服务能力不强;缺乏骨干龙头企业,物联网技术应用水平较低,规模化应用少;信息安全方面存在隐患等不足。要解决这些问题,亟需物联网产业链各厂商、专家及消费者的集体智慧。

工业和信息化部电子元器件行业发展研究中心总工程师郭源生的看法是,物联网产业链应协同发展。他给出的三条建议是,发挥政策引导和协调作用;确立行业整体发展的指导思想和发展目标;建立以企业为中心的技术研发机构,拓展和开发新的应用领域,推动和促进产业化进程。

在IBM中国研究院主任研究员、上海实验室总监孙伟看来,开放的物联网架构是成功的基础。他对物联网的认识是,将人、物体和系统相互联接的整体系统,它以低成本、可灵活扩展的技术为支撑,通过全面的数据收集、智能联网、预测性分析和深入优化,更好地管理现实世界。

孙伟对智慧的物联网给出了三个关键词:开放、合作、创新。他认为物联网应用有个三个成功要素:明确及细化具体业务目标;注重数据感知、收集、展示之上的分析挖掘;加强业务整合以推动管理优化;建立高可靠、可扩展、可管理的物联网基础设施及平台。

篇5

Abstract: In this paper, we discussed some issues about college-enterprise cooperation, such as, experimental facilities construction, students engineering training, etc. And we also analyzed the reasons of this kind of cooperation and benifits for both college and enterprise.

关键词: 物联网;物联网工程专业;校企合作

Key words: intenet of thing;intenet of thing engineering major;college-enterprise cooperation

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)10-0250-03

0 引言

自2005年11月17日,在突尼斯召开的信息社会世界峰会上,国际电信联盟《ITU 互联网报告 2005:物联网》,正式提出“物联网”的概念以来,世界各国纷纷投入了大量的人力、物力、财力以发展物联网。2009年8月,国务院总理在无锡考察时,提出了“感知中国”的概念,从而掀起了物联网在我国发展的热潮。2010年《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》(国发[2010]32号)中明确提出了以“新能源、新一代信息技术(物联网信息技术)、新材料、农业与生物、空间技术”为代表的国家战略性新兴产业发展规划。2010年3月9日,教育部发出通知,将针对新一代信息网络、绿色经济、低碳经济、环保技术、生物医药等国家重要战略性新兴产业,在高校本科教育阶段设立相关专业开始接受物联网专业申报,物联网工程专业正式列入我国高等教育本科专业目录,相关院校于2011年开始招生。

1 物联网工程专业特点

1.1 多学科交叉集成 从物联网技术框架看,比较普遍接受的观点是,物联网分为:感知层、网络层与应用层。其中各个层次所涉及的学科专业为:感知层:电子科学与技术、微电子科学与技术和计算机科学与技术等专业。网络层:网络工程、通信工程和计算机科学与技术等专业。应用层:软件工程、信息工程[1]、信息管理与信息系统、自动化和计算机科学与技术等专业。

与其他工程应用型专业一样,根据物联网在不同行业领域的具体应用,还涉及到其所应用到的各个行业领域的专业知识与技术。因此,多学科交叉是物联网的基本特点。

1.2 工程应用为目标 因是全新设立的专业,物联网并没有形成自身完整的理论与技术体系,而是集成了其他相关专业的知识和技术,形成的一个综合应用为目标的专业。在人才培养实践中,因学时和基础知识等方面的限制,我们不可能带领学生深入地学习各种理论知识,而是应该抓住相关技术的应用属性,并运用于物联网工程专业的实践教学中。因此,物联网工程专业的实践教学环节应该放在重点位置。突出实验实训环节,以便培养出掌握物联网核心知识框架与工程实践技术技能的工程应用型人才。

1.3 产业先于高教 物联网是传统互联网应用的一种延伸。IT产业应用推动了从“人联网”到“物联网”的拓展。在此过程中,与物联网相关的应用已经在国内外各行业逐渐开展。这些应用的实现,带动了物联网专业人才的需求,这在一定程度上推动了物联网工程专业的设置与发展。

1.4 摸索中的新专业 物联网属于发展中的集成创新型技术,知识体系不清晰;产业涵盖面宽,边界难以界定[1]。为了推进物联网及相关专业的建设与发展,在教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会和教育部高等学校电子信息与电气学科教学指导委员会的共同指导和支持下,2010年8月29日成立了由全国首批批准设立物联网相关专业的高校相关专家组成的“全国高校物联网及相关专业教学指导小组”,针对有关物联网工程专业的课程设置、人才培养模式、教材选编等进行研究与指导工作。但时至今日,尚未出台国家统一的、规范性指导意见。因此,获得专业开设资格的各个高校往往根据自身资源与优势,结合所在区域的产业人才需求制定自己的物联网工程专业人才培养方案。

2 物联网工程专业培养模式

2.1 高校独立培养模式 目前,开设物联网工程专业的高校众多。这其中,公立大学基于自身的传统优势学科专业的物质和人力资源,对物联网工程专业的培养模式基本采用独立培养,即抽调相关学科专业人员,组建物联网工程专业的师资队伍;在实践教学方面,根据自身资源优势,设计和建设相关的实验/实训设施和内容;在技术方向上,则是依托已有的与物联网工程相关的优势专业方向,来制定物联网工程专业人才的培养方向。

这种模式有利于高校充分发挥既有资源优势,有利于物联网工程专业培养方案的顺利制定和实施,并通过教学与科研实践形成物联网工程专业的人才培养特色,进而带动物联网产业的技术发展趋势与方向。但是,这种模式并不适合所有高校,物联网毕竟是交叉型的全新专业,其所涉及的诸多技术领域并不是所有高校都有足够多的相关专业支持。因而,有的高校则把物联网工程专业变成了与之相关的传统专业在物联网领域的应用方向。

2.2 校企合作培养模式 高校与企业的合作一直以来成为各国高等教育与职业教育研究中一个热点问题。并通过这种合作实践,给高校、企业乃至国家带来了巨大的利益。关于校企合作,已有很多学者从不同的角度给予了界定:校企合作是指“大学与企业之间为达到一定目的,通过协调作用而形成的一种互动关系[2]”,“在人才培养、科学研究、技术开发、生产经营以及人员交流、资源共享、信息互通等方面所结成的互利互惠、互补互促的联合与协作[3]”。在物联网工程专业人才培养过程中,引进企业的资源和力量,对于一个新设立的专业十分必要。在校企合作办学模式下,企业会全程参与到学校的招生、教学、就业等三大环节中来,可以较好的帮助学校解决课程建设、师资建设、教材建设、实训室建设以及学生就业等一系列新专业亟需解决的难题,对专业建设产生了积极的影响[4]。

高校通过校企合作的这种模式有利于明确该专业人才的培养目标并能充分保证培养的人才与产业的需求有效对接,有利于高校对物联网工程专业实践教学环节的设计和实施,有利于学生学习过程中不断接触到行业发展的动态技术和信息,为学生未来的发展方向和就业提供指导性帮助;企业在这种合作中,有利于获得高校所具有的知识与智力方面的高级人力资源,有利于开拓设备设施的市场销售与推广,有利于为自身的发展储备“定制化”的人才。可以说是一种双赢的模式。

3 物联网工程专业校企合作动因

物联网工程是一个刚刚设立并集成了多种学科专业的应用型专业。对于一个强调应用的专业来说,不管是独立培养还是与企业合作培养,都离不开“来源于社会、应用于社会、服务于社会”的培养理念。因此,与社会的相关行业内企业合作,将是各个高校或多或少绕不开的一个路径。那么,校企合作过程,都有哪些因素驱动着彼此合作?

3.1 高校的角度

3.1.1 培养方案 关于物联网工程专业的人才培养,有学者认为,从规避风险的角度,应从未来毕业生可能从事的就业岗位和就业的能力需求出发,反过来审定我们所设计的培养目标,对课程体系和内容进行取舍[1]。通过校企合作,能够使学校比较准确地掌握物联网产业的发展动向和人才市场的需求信息,并根据这些信息制定物联网工程专业人才的培养目标、规格以及知识结构。从而制定本专业的人才培养方案。

3.1.2 师资队伍 物联网工程专业涉及很多前沿信息技术,尤其在工程应用方面,这部分人力资源大多集中在物联网相关的行业一线,有的高校在这方面的师资力量相对来说比较薄弱。因此,在相关核心专业课程的理论教学和实践教学环节存在着师资短缺的问题。通过校企合作,一方面院校可以直接聘用企业的工程技术人员进入校园教学,另一方面,也可以将教师派到合作企业中,通过实际的工程项目培训和锻炼,提升教师队伍的工程技术能力,构建起“双师型”的专业师资队伍。

3.1.3 科研学术 校企之间通过合作,共享各自的资源优势,对提升院校的科研学术的能力有着积极的推动作用。物联网专业涉及多个学科的交叉集成,一般院校很难找到各个相关专业的师资组成物联网专业的科研队伍。与企业合作,通过行业工程项目合作以及各级科研项目的联合申报等形式,不仅能够解决多元化科研人员的问题,也能够带动院校科研学术活动的实用型和成果的转化效果。

3.1.4 实践教学 实践教学在任何应用型专业的建设中都是重要的培养环节。作为一个全新设置的专业,相关的实验/实训设备正在不断更新和发展中,因此高校想要获得代表物联网工程应用需求现状和发展趋势的实践教学设施,离不开这些企业的相关产品和服务。通过校企合作,有利于高校在有限的资金投入下,建设能使学生掌握物联网产业的核心知识、技术和工程技能的实验/实训环境和设施。

3.1.5 实训实习 通过校企合作建立起的实验实训设施,满足了人才培养过程中的一般性实验和实训需求。但这种实验实训毕竟是一种有预案的验证性实践教学为主,为了保证学生能够接触到物联网产业一线的工程应用项目实践,学生到校企合作建立的“校外实训基地”或者企业中体验和参与真实的工程应用项目的整个实施过程,对学生来说无疑是一种校园内的培养无法给予的收获。而校外实训/实习基地的建设也是近几年来国家和各个省市教育主管部门一直提倡的办学指标之一。

3.1.6 学生就业 院校毕业生的就业率一直是衡量人才培养效果的重要考核指标。物联网工程作为新设立的专业,社会对该专业的毕业生的要求和接纳程度到底如何,目前还无法知晓。因此,院校通过与物联网行业内的企业合作,可以实时掌握企业用人标准、岗位、知识技能要求等多方面的人才需求信息。据此及时调整和优化培养内容、方法和标准,使得毕业生能够及早适应行业发展的需求。

3.2 企业的角度

3.2.1 产品与服务 物联网产业的兴起,带动了一批传统IT产业的企业投入到物联网产品与服务的行业中。高等教育的人才培养过程中需要大量的实验实训设备和设施,通过与高等院校的合作,企业最直接的受益在于产品和服务的销售。在合作中,产品的先入为主效应会帮助企业快速稳定地获得这一新兴教学设备市场的份额。并在后续的更新换代中,获得优势地位。

3.2.2 知识资源 相比于企业来说,高校储备的知识技术资源是企业进一步升级创新的有利保障。通过与高校的科研合作,充分利用高校教师科研人员的智力资源,是企业持续创新的一个重要人力与知识的来源。

3.2.3 定制化人才 物联网工程专业还没有一届毕业生走入这一新兴的产业,企业在未来的发展过程中所需要的物联网专业人才必将来自于各个高校培养出来的各个层次的学生。能否招聘到适合企业特色优势的后续人才,关系到企业的未来可持续发展。因此,通过及早介入高等教育阶段的人才培养,将有助于企业优先定制本企业所需的人才,避免高校人才培养与产业需求之间的脱节和错位。这也是校企合作对企业的一切吸引力所在。

3.2.4 品牌利益 高等教育培养的人才是未来行业的技术主干力量。企业通过有偿和无偿的方式,在人才的培养过程中使用自己的产品和服务,可以起到先入为主的效应。通过学生的使用和学习,形成对企业产品和服务的早起认知和体验,这必将影响到他们走进社会后对公司产品和服务的良好印象,进而影响到企业在行业内的品牌形象,带动市场份额的扩大和提高市场的影响力。这也是国内外知名企业通常的做法。

4 校企合作目前存在的问题

4.1 公司资源 抱有很强的合作愿望的企业多为实验实训仪器设备的研制公司。这些公司有的是传统的教学仪器供应商和制造商,有的是针对物联网工程专业的热潮而成立的新公司。这些公司在支持实践教学设施方面没问题,但在实习就业等方面缺乏支持资源和能力,也没有成熟的联合科研开发的思路和方案。

4.2 产品适用性 企业提供的产品与服务通常是根据其自身的技术与领域设计的,很少与高校一起合作共同开发。因此,院校对这类公司的产品均具有较强的陌生感,与院校所设计的课程体系、知识结构、技术特色没有形成有机的契合,因此需要院校调整相关课程的设置才能发挥其实验实训设备的效用。另外,物联网工程专业是高校开设的新专业,目前还缺乏公认的、系统的基础理论图书、技术普及图书,特别是适合物联网专业人才培养要求的系列教材[5]。一套实验/实训教学设施,除了硬件系统外,还需要配套的教材、软件及二次开发资源等,尤其是理论课与实验课理论与实验内容的有效衔接问题。

4.3 服务广泛性 在本院建设物联网实践教学设施的论证过程中,一些新兴的物联网实验设备公司过于专注仪器设备自身的性能指标参数的优劣,忽略了院校在承办全新的物联网工程专业所面临的一系列问题和不确定性。可以说,还是以往那种以产品销售为主的商业合作层面。实际上,院校更希望找到一个能够在实验/实训、实习、职业培训、师资、科研、就业等多方面的合作对象。

5 结束语

校企合作这种高等教育的办学模式在国内外已经被证明是非常有效的。我国社会各界对在高等职业教育方面进行了全面深入的研究和广泛的实践。随着我国高等教育的普及和国民经济产业结构的升级,本科阶段教育同样也需要进行各个层次的校企合作。尤其是对于物联网工程这类新设立的本科专业,通过有效整合企业资源,不仅能够帮助各个高校办好本专业,更有利于带动“产学研”纵向与横向的融合,共同促进。摆脱高等教育与产业脱节的问题,在这种有机组合的模式中,使得学生能够在理论与实践的双重学习与锻炼中,得到全面的发展。

参考文献:

[1]吴功宜.对物联网工程专业教学体系建设的思考[J].计算机教育,2010,11.

[2]王廷芳.美国高等教育史[M].福州:福建教育出版社,1995.

[3]王章豹,祝义才.产学合作:模式、走势、问题与对策[J].科技进步管理,2000,9.

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【关键词】校企合作;专业特色;物联网;实践基地

引 言

物联网已正式列入国家重点发展的五大战略性新兴产业之一。学习与掌握物联网的技术理论、发展方向及其行业应用是目前高等教育的核心目标。目前,许多院校开设物联网相关专业,其专业人才培养的建设方案也在不断完善,物联网实验实训基地的建设是物联网人才培养方案的重要组成部分,是关系到专业人才培养、适应物联网技术发展及相关人才市场需求的迫切问题。

一、物联网人才培养背景

(一)分析物联网教育背景及特点

2010年10月18日,国务院《国务院关于加快培育 和发展战略性新兴产业的决定》;《决定》明确现阶段节能 环保、信息、生物、高端装备制造、新能源、新材料、新能源汽车为七大战略性新兴产业,确定了七大产业的突破方向;信息技术产业突破方向为:新一代信息网络、“三网”融 合、物联网、云计算。 决定提出:要发挥研究型大学的支撑和引领作用,加强战略性新兴产业相关专业学科建设,增加急需的专业学位类别。改革人才培养模式,制定鼓励企业参与人才培养的政策,建立企校联合培养人才的新机制,促进创新型、应用型、复合型和技能型人才的培养。

(二)物联网专业的特点及人才需求分析

物联网是典型的交叉学科,涉及电子、通信、计算机、测控等多领域相关专业知识。多专业的融合与提升,需要多专业课程的汇聚,取其共性,建立基础教学。物联网专业培养的人才,不仅要掌握传感器、微处理器、嵌入式技术和相应的软件技术,还要掌握无线通讯、高频设计、低功耗、无线传感网络以及 3G 核心网/无线网络原理等最新技术。它不同于其它专业单一的知识体系,而是现有信息技术综合集成化的产物,它呈现形式是“一个实际落地的应用系统”,重在应用。

从物联网产业链的角度来分析,物联网产业主要有感知控制、数据传输和数据处理三个环节。感知控制主要通过感知设备来对物获取感知信息,涉及到物联网中的硬件系统,这个环节需要电子设备技术人员以及芯片设计和制造人员;如果物的信息被感知到,就可以通过数据传输到数据处理环节对数据进行分析、控制,从而进行应用,这个环节主要是通过网络进行传输,涉及到计算机网络和通信技术,因此需要通信和计算机网络人员;数据处理环节主要对传输过来的数据进行处理,涉及到系统分析,因此需要系统设计、系统应用和系统管理人员。

综上所述,物联网人才需求可以概况为三类:

(1)电子设备技术和芯片设计技术人才,工作岗位主要有芯片设计、硬件集成等。

(2)计算机网络和通信人才,工作岗位主要有IT网络管理和应用等。

(3)系统集成和应用人才,工作岗位主要有系统集成与开发、物联网管理与应用等。

二、建立物联网特色实践教学体系

(一)物联网应用技术实训室建设要点.

(1)专业素质课程主要以课程讲授为主,这种教学模式下,同学缺乏实际操作经验保障,缺少团队合作素质培养,不仅难以增强对相关理论的深刻理解和融会贯通,更难以激发主动创新的精神,物联网技术是一门全新的应用性很强的综合学科,需要在实践中体会。所以高校有自己的实践教学环境是很有必要的,这将使学生毕业时更适应企业的工作环境。

(2)人才培养需要有一个框架指导,企业和院校合作建设物联网教学体系,以国家物联网人才培养的高度和专业角度出发,满足学生的就业技能需求。

(3)物联网技术是一门实践技术,需要通过大量的实践环节来学习,和我们的单片机课程一样需要一个实验开发的平台,随着技术的进步,物联网实验开发平台已经很大程度上替代了原来的单片机实验实训课程。

(4)物联网应用技术的核心技能之一是代码编写,而代码编写人员是高等职业教育信息技术的主要培养对象。职业知识的要求决定了学制的长短,随着物联网技术的快速发展,物联网应用项目的爆发性增长,规模越来越大。团队协作能力和项目架构协调能力更加重要,物联网应用技术实训室能增强学生的团队意识和协调能力。

(二) 双师培训提升教学质量

教师在掌握理论知识的基础上,下企业深入了解企业生产,动手实践体验物联网技术的开发与应用,校方和企业工程师共同开发教学资源,提升专业教学技能,提高教学质量。

三、物联网实践基地建设方案构建

根据我们所提出的调研及讨论,物联网应用技术实训室的建立主要考虑如下几个方面:

(1)充分利用已有的资源,立足于自主开发建设,以降低建设成本。充分利用学院已有教学资源,这里主要是由软件和计算机网络教研室老师直接参与实训室建设。本专业教师已经在数据库、可视化程序设计、软件项目管理、嵌入式软件开发、传感器应用等方面有较强的能力,通过专业教师的直接参与可以增强教师的实践水平,还可以增强教师对实践教学环节的掌控能力。

(2)物联网应用技术实训室不仅有先进的设备,还要提供现代技术氛围和最先进的管理软件。在建设过程中,企业将全程参与沟通,选择使用率高、起点高、能体现物联网应用前景的项目建立实训环境,建立符合市场需求的物联网应用技术实训室,使学生在学习过程中不知不觉中地积累到最先进的物联网应用技术工程和开发经验。

(3)物联网应用技术实验室采用校企合作的模式,邀请技术公司一线工程师课堂授课,支持骨干教师参与企业项目合作开发,做到教学信息和市场同步,鉴于物联网是一门全新的综合学科,企业和校方合作成立物联网知识库实行资源共享。

(4)物联网应用技术实训室即可以为学生提供综合实训,也可以开展对外技术培训和未来的职业技能鉴定工作。

物联网应用技术实训室可开展的职业技能鉴定有:物联网应用工程师等级使学生在学校学习的同时可以获得相关的职业技能证书,为学生的就业提供帮助。

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1992.07~1998.12由刚刚入行逐步成长为专业技术骨干。

1999.01~2002.05(因业绩突出,2000.03提为通信室主任)。

2002.06~2011.02副所长(因技术能力强,承担多个集团公司大型重点项目2002.12破格提为高级工程师,其中经过国家统一入学考试,成绩优良,得以进入XX大学XX学院,2003.10~2007.03在XX工程专业在职研究生,毕业论文评为优秀5%)。

2011.03~今,XXXX公司副总工程师。

2011.06,经公司提名任命为兼任XXXX科技有限公司(XXXX控股子公司)XX分公司经理,拓展业务,组建团队,实现从无到有。至2014年将团队规模扩大到XX人,公司年度经营业绩达到合同XXXX万元,收款XXXX万元,公司各方面走上正轨,实现了自主经营及盈利。

2015年组建XXXX集团智能制造创新中心,兼任创新中心主任工程师,开始研究适合高端制造业的应用技术,对集团公司智能制造的创新发展,起到了较大地推进作用!

2019年5月,担任公司副总工程师兼任XXXX中心主任工程师,对于BIM技术开发应用,信息化、智能化、数字化融合发展方面,做了大量的研究和探索,同时作为公司主管信息化和知识管理副总工程师,承担了XXXX公司知识管理牵头工作,梳理了公司各类知识模块,向集团公司科技信息部呈报了总体规划、实施计划,制定了内部知识管理工程的规章制度、编码规则、实施方案、平台开发等一系列纲领性文件。

积极学习并掌握新技术发展动态,利用工作间隙和业余时间,组织技术人员参加展会、论坛、技术交流活动,对计算机网络技术、软件技术、自动控制技术以及智慧园区、大数据、云计算、物联网、AI赋能行业等最新技术等的深入学习和研讨,并在实际项目中大量创新应用,取得了较好的效果。不断学习,不断总结,不断进取,与智能化系统的新技术和国际、国内先进水平保持同步,保持公司智能化设计在行业专业领域的技术领先,并进一步应用到工程项目中去,形成良性循环和积极互动效应;关注国家的经济发展动向,在前瞻性的技术发展方向进行不断尝试,不断地进行技术储备和更新,进一步提高专业技术水平和解决复杂系统的统筹设计能力。

在智慧工厂领域,重点关注数据采集、数据集成、数据挖掘、数据应用等智能制造相关技术,逐步形成独有的解决方案;

在智慧园区建设领域,开展了广泛的调研和总结,形成了独有的体系化专业解决方案;

在智能建筑领域,着眼于顶层设计并较为系统性地掌握了IT&IB技术融合,应用于新智慧建筑的顶层设计技术。重点关注绿色、节能、安全技术,在新技术发展,新产品研发的应用方面有所突破;

通过近三十年的不断学习积累,无论在市场开拓、技术创新、质量管理、团队建设、人才培养等方面,均有很好的表现,取得了良好的效益,工作中有思路、有能力、有办法,善于解决技术及非技术难题;有大局观,能做到个人利益服从集体利益,集体利益服从公司利益。

在组织纪律性方面,能时刻按党员标准要求自己,任劳任怨,起好模范带头作用;

在个人素质方面,严格自律,遵守国家和单位的各项规章制度,把全部能力和精力放在解决技术问题上,不搞歪门邪道;

在专业能力方面,能承担急难险重任务,引领技术发展方向,培养打造核心技术及团队;

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关键词:智能油田;数字油田;信息化

0 引言

随着全球经济持续疲软,石油与天然气需求大幅度减少,主要产油国为支撑国内经济而维持或增加油气产量,特别是美国页岩气的成功开发使得国际油气价格持续走低,对石油生产和消费大国的经济甚至全球经济的发展带来前所未有的影响。此外,常规油气资源的不断枯竭,非常规、复杂油气藏成为维持全球产能的主要接替资源,不断创新高新技术、实现勘探开发低成本成为世界各大石油公司面临的双重挑战。油气资源品位下降和新老资源接替不足已成为油气田企业面对的长期问题[1]。提高油气田企业总体信息化水平,加强信息化与工业化的融合,已成为油气田企业发展和创新的必然选择。

经过不断的信息化建设和技术革新,数字油田体系已经日趋完善,当前主要的发展方向是在数字油田系统基础之上,以油气田数据的深入挖掘和综合应用为突出特征,进一步深化信息技术应用,形成智能油田[2]。“加强云计算、物联网、大数据等信息新技术的研发与应用,通过工业化与信息化的深度融合,降低成本,提升石油石化行业的发展质量和效益[3]。”这是2015年4月17日在北京举行的第三届中国石油石化工业与信息化融合发展论坛上,与会者达成的共识,标志着国内油田运营模式迈向智能油田建设和应用的步伐。

1 智能油田的概念及特征

国内外各大油田建设中,都对智能油田进行了深入研究并提出了自己的理解。壳牌集团勘探开发执行官Malcolm Brinded将“智能油田”定义为:a Smart Field is an asset that we can continually optimize 24 hours a day,7 days a week。即智能油田是一周7天、一天24小时连续优化的资产[4]。新疆油田孙晓岗认为,智能油田就是在数字油田的基础上,借助业务模型和专家系统,全面感知油田动态,自动操控油田活动,持续优化油田管理,虚拟专家辅助油田决策,用计算机系统智能地管理油田[5]。大庆油田王洪福认为:智能油田=数字油田V2.0=DOF(数字油田)+Cloud Computing(云计算)+ IOT(Internet of Things,物联网)+BD(Big Data,大数据)[6]。

上述定义从不同的认知视角对智能油田进行了形象描述,反映了当前智能油田的特征。从本质上讲,智能油田是油气藏勘探开发技术、油气开采配套产业、油气田生产及决策、现代信息技术应用等多种业务智能化协同发展的必然结果。智能油田的建设就是让计算机或智能设备逐步代替人工脑力劳动的过程。从应用角度来看,“数字油田”代替了人的重复性的统计工作,是应用知识的过程,“智能油田”代替的则是人的分析归纳工作,是创造知识和知识共享的过程。从目前来看,智能油田建设将是一项持久的工作,它会随着计算机技术中人工智能应用程度的提高而不断发展。

当前,智能油田的发展趋势正朝着“一体化、协同化、实时化、可视化、共享化”的方向发展,即业务应用一体化、决策部署协同化、生产管理实时化、综合研究可视化、信息资源共享化[7]。智能油田是一个面向应用和服务的油田,智能油田的目标是建立一个由新工具、新技术支持的涵盖油田生产、管理及服务全生命周期的新油田生态系统。同时,通过管理理念、管理方式的变革,实现跨地域、跨学科、跨部门的协同工作,提高油气田研究与决策的质量和效率,转变经济发展方式,实现由传统油田向新兴油田的跨越式发展。

2 智能油田的国内研究现状

与国际上智能油田研究情况对比来看,国内对智能油田的研究存在起步晚、研究范围小,对研究及应用模式创新力不强等不足。从研究趋势、关联研究、学科渗透、相关研究机构等方面出发,对国内智能油田的研究情况进行如下分析。

2.1 研究趋势

在中国知网()上,以“智能油田”为主题词,截止2015年,共检索到85篇最相关的学术及学位论文,2005-2015年逐年发文量情况如图1所示。

在中国,智能油田研究的相关论著始于2005年[8]。从发文量及内容来看,智能油田在中国的研究正处于积极发展的趋势,且已出现局部的应用[9-11],对油田企业的提质增效逐渐发挥其重要作用。此外,长庆油田油气藏研究与决策一体化信息平台的推广应用也是一种典型的智能油田的应用范例[12]。

2.2 关联研究

随着研究的不断深入,出现了越来越多与智能油田相关的研究热点,形成了庞大的研究网络,表1中列举了与智能油田高相关的研究点。

从表1来看,数字油田作为智能油田的基础,其研究受到了广泛关注,但已不是当前的研究热点,已进入大规模推广应用阶段,这也表明研究趋势已由数字油田转向智能油田。与智能油田相关的物联网技术、智能化等信息技术的研究也逐渐增多。值得注意的是,克拉玛依油田作为中国数字油田建设的典范,其智能油田的研究也已开展。

2.3 学科渗透

智能油田的跨学科研究发展迅猛,已深入到计算机科学与技术、信息与通信工程等多个学科,并衍生出多个交叉学科主题[12-15],表2列举了多个渗透学科及对应的研究主题。

从表2可以看出,智能油田的研究及建设是一个涉及多种学科和多种应用的综合性系统工程,需要石油与天然气工程技术人员、IT技术人员、仪器仪表工程师、经济学家、情报服务人员等多个学科专家的共同协作,具有典型的协同化、一体化、共享化的特征。

2.4 相关研究机构

众多研究机构在“智能油田”领域成果斐然,表3列举了一些高发文量的研究机构,近几年共有30篇相关的学术论文。这些机构的研究成果代表了国内智能油田研究的水平和发展趋势,对后续智能油田的研究方向具有引领作用。

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坦白来讲,物联网的本质还是互联网,只不过终端不再是计算机(PC、服务器),而是嵌入式计算机系统及其配套的传感器。这是计算机科技发展的必然结果,为人类服务的计算机呈现出各种形态,如穿戴设备、环境监控设备、虚拟现实设备等等。

在第九届中国信息主管年会物联网分论坛上,工信部电子元器件行业发展研究中心总工程师郭源生提到,物联网的核心技术就是传感器,它既能感知微观世界,也能感知宏观世界,而其也是一个国家军事、科技水平的重要标志。

物联网生态环境下

的关键诉求

物联网技术的核心在于传感器,那么其应用落地的关键点又在哪里呢?在会上,世存信息技术总经理张圃很好地解释了这个问题。他说:“在物联网生态环境下,物联网技术发展的关键在于网络、海量数据以及共享与价值三个方面。”

智能传感器是任何“物”之间被联接和沟通的基础,而无所不在的网络构建了“物”之间的联接。只有推动传感器平台的标准化、智能化,让物与物之间的联接和沟通更简单,才能创造出更大的价值。同时,不同物体对联接也有着不同的要求。例如,在智能抄表场景中,超长待机对智能电表非常重要;而视频监控、无人驾驶等场景更需要的是移动宽带和超低时延。最好的解决方案是搭建泛在的网络,实现不同场景的不同需求。

另外,物联网的最终目的不只是“物”之间的互联,而是互联产生的数据价值创造。数据价值创造依赖于垂直行业知识与ICT技术的融合。不同行业知识背景和沟通语言不一样,以汽车业为例,其所涉及的行业知识与ICT技术领域迥异,因此需要不同的合作伙伴一起把ICT技术和行业整合起来,以实现物联网的数据价值。

在这个过程中,世存信息找准了自己的定位,就像张圃所说,“我们希望用信赖的技术和优秀的解决方案设计的能力,并通过海度数据蜘蛛、 HULFT IoT等产品和技术,给大家带来有关社会民生,以及一些新的技术诉求点方面的解决方案和思路。”

物联网时代下的数据集成

之前提到,物联网生态环境下的一个重要的诉求就是海量数据。而物联网技术的框架可以细分为以下五个方面:数据生成、数据传输、数据接收、数据处理和数据活用。郭源生表示,数据是客观存在的,而用什么标准、什么样的技术以及什么样的功能去获取,是产业界值得探索、挖掘、创新和摸索的着力点。

HULFT市霾Horino提到:“新技术的应用越来越广泛,作为世存来说需要连接到的不同生态,不同平台也会越来越多。对于数据集成、数据转换和数据安全的角度来说,我们都有相应的产品给予支持。另外,数据的集成可能是如今信息化工作当中一个非常重要的工作,数据集成从本质上来说,需要的最重要的几个要素是灵活性、性能和敏捷性。”

在这方面,HULFT很好地做到了数据流程的管理。数据流程管理就是对数据的供应方提供的数据在后续的流向全过程的管控,在这个过程当中,HULFT 相关技术都可以保障数据传输的完整性、数据移动过程中的可视化、数据业务开启的可视化以及数据安全,从而及时地获得各种状况和传输的状态。

与此同时,Appresso产品部Yoshida也表示,智慧能源、自动驾驶、工业4.0和智慧健康都是物联网技术的应用场景。实现这些应用场景,重点在于数据的整合和集成。而数据传输和数据收集工具――HULFT IoT能够把文件连接的数据通过HULFT的品质直接用于IoT的系统,使各系统的整合成为一种可能。

布局智慧养老和智慧农业

在会上,张圃还提到,政府、企事业单位、金融、养老以及农业等是世存面向的主要领域。其中智慧养老和智慧农业作为新的发展方向已经有了很好的技术和应用落地。

世存信息技术总监孙小祥表示,世存在智慧养老领域的具体应用是将传统的线下社区综合理念做了一个互联网的新思路的拓展,以线上为主,线下为补充,两个方向相结合。通过智慧养老服务平台,做到生活服务、居家运行、社区服务、照料服务等有效互联,另外通过线上收集一些基础信息,包括健康档案信息、护理信息、养老服务的信息等,通过评级定级之后,形成照料的体系。

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目前,我国物联网发展与全球同处于起步阶段,发展初具规模。低频和高频射频识别(RFID)产业相对成熟,市场规模超过100亿元;传感器年产量达24亿只,市场规模超过900亿元。我国虽然有一定的物联网市场规模,但是标准研制需要取得突破,核心技术仍需攻关。

为推动我国与欧美国家在物联网领域的技术交流,促进国内外科研机构开展深层次科技合作,中国电子信息产业发展研究院(赛迪研究院,简称CCID)依托2011年工业和信息化部电子发展基金支持建立的“物联网公共服务平台”积累的技术与资源优势,于4月23日成立CCID“国际物联网技术发展促进中心”(以下简称促进中心),创始合作单位是IBM中国研究院。由工业和信息化部计算机与微电子发展研究中心(中国软件评测中心)承办的“CCID与IBM共同促进物联网技术发展战略合作签约仪式”同期举行。

推动物联网发展

加快培育和发展包括物联网在内的战略新兴产业是我国面向未来,推动经济发展方式转变和推动产业结构升级做出的重大决策。在目前由工业和信息化部制定和印发的物联网“十二五”发展规划中,注重国际技术合作,发挥各种合作机制的作用,多层次、多渠道、多方式推进国际技术合作与交流已经被列为“十二五”时期推进物联网核心技术研发,促进物联网产业国际化发展的一项重要措施。

在促进中心成立仪式上,工业和信息化部总经济师周子学强调,深化国际合作,积极探索合作的新模式,在更高的层次上开展国际合作,在更大的领域和更大的范围利用全球资源,是培育和发展物联网产业的有效途径。促进中心的成立以及赛迪研究院与IBM的战略合作,将对探索一个崭新高效、国际化的协同创新体系,推动物联网技术国际交流与合作,提升产业的自主创新能力,加快优秀科研成果在全球范围的产业化进程,具有积极的示范作用。

据悉,促进中心的功能定位具体包括:一、推广国际物联网技术、解决方案的应用;二、推动海内外物联网产业链上下游交流与合作,培育与发展物联网产业生产系统;三、国际物联网应用解决方案的测评,保障应用于国内解决方案的安全性与可靠性;四、物联网解决方案的集成验证,为研发企业、行业用户、科研机构提供应用解决方案的集成验证环境,提升技术研发水平与行业应用系统技术水平;五、物联网技术标准的研究和推广。中国电子信息产业发展研究院院长罗文表示,促进中心成立的目的就在于促进中国与全球在物联网领域的技术交流,将中国优秀的技术、产品和解决方案推向海外,同时也将国外优秀的技术引入国内,加强双方在物联网领域的深层次合作,并且保障国外引入技术和解决方案的可靠性与安全性。

值得关注的是,CCID“国际物联网技术发展促进中心”创始合作单位是IBM中国研究院。据悉,赛迪研究院与IBM中国研究院将从测试技术研究、标准研制、物联网端到端解决方案的集成研究、物联网产业生态系统培育等多方面开展科技合作,为国内外物联网企业、科研机构、园区提供开放集成的技术创新环境,共同促进国内外物联网产业生态系统的培育和发展。IBM全球副总裁、大中华区政府事业部总监范宇表示,IBM中国研究院还将发挥CCID与欧美合作窗口的作用,一方面,把国际技术和资源带到中国,另一方面,也将协助把中国先进的物联网技术推广到全球。

开放集成是努力方向

物联网是新一代信息技术的高度融合与综合应用,已经成为全球新一轮经济和科技发展的战略制高点之一。高度融合与综合应用造成了当前物联网发展面临重重挑战的局面,它涉及的产业链条长、环节多,需要应用的技术也跨越不同的行业领域。物联网目前发展的状况是碎片化应用多,规模化应用少,难以形成端到端的物联网方案。促进中心的成立以及赛迪研究院与IBM中国研究院的合作强调创立开放集成的创新环境。“开放集成”充分概括了目前物联网发展所需努力的方向。

中国软件评测中心常务副主任黄子河表示,开放集成正是促进中心与IBM合作的出发点和着力点。双方的合作本着促进物联网整体产业发展的原则,希望能有越来越多的企业进入到这一开放的平台中来。集成则着眼于如何形成物联网整体链条,构建复杂系统。正是由于物联网的这些特点,单靠一种技术、一家企业是不可能完成物联网端到端方案的,仅仅是软件之间的项目集成,也需要多家企业、多种技术协力合作。

IBM全球副总裁、中国研究院院长、大中华区首席技术官李实恭补充说,不仅物联网产业的建立需要开放,整个产业针对的服务对象也同样是开放的,不止限于某一个地区,某一个行业,是面向全球的、跨行业的。因此,开放首先是一种态度,可以把国际先进的技术和最佳实践经验融入到促进中心当中来,同时也希望产业界、学术界以及实践对象可以联合起来。开放的态度必须是十分彻底的,开放的环境也必须是完整强大的,这样才可以做到端到端的解决方案的快速集成。

各具优势 强强联手

据悉,为促进中国物联网技术的发展,2011年中国电子信息产业发展研究院(赛迪研究院)就承担了工业和信息化部电子发展基金《物联网公共服务平台》以及财政部、工业和信息化部联合设立的物联网专项《物联网系统可靠性评测系统研发》等国家项目。经过一年多的发展,赛迪研究院在物联网测评技术研发、测评标准规范研制、测评工具开发等方面已经积累了一定的技术基础,建立了一套较为完善的公共技术服务体系,并且在电力、医疗、交通、工业生产等领域开展了论证试验,已为北京、无锡、东莞等地物联网示范工程建设提供了公共技术服务。而IBM作为国际化的企业,早在两年前就在中国成立了IBM全球首个物联网技术中心,从底层芯片到上层数据分析都具有核心技术和全球视角,以及较为成熟的实践经验。

双方选择战略合作正在于各具优势。推动物联网的发展,没有所谓的定性或者定量的单一说法。因为物联网产业链条很长,应用领域很广,技术涵盖范围广,这就决定了就不能用单一的模式,单一的规范来看待这个产业,也许惟一能衡量的就是它能带来什么价值。在这些方面,赛迪研究院与IBM中国研究院理念一致,目标一致,做法相同。李实恭认为,物联网产业第一必须是跨行业的结合,第二必须是跨地域、跨国土疆界,跨管理体系的。在心态上和做法上就要符合开放集成原则。集成不见得只有中国的企业彼此在集成,也可以是中国企业和其他国家企业的技术集成。集成的成果不一定只在中国用,双方的目标是要发展中国的物联网产业,更大的目标则是要在国际物联网市场中成为关键角色。

着眼关键技术突破

碎片化应用是目前我国物联网产业的一个显著特点。如何将这些应用和技术集成起来,形成端到端的技术解决方案,从而降低成本,为规模化发展创造条件。李实恭表示,碎片化是发展进程中的一种现象,是阶段性的。每个行业的企业都按照自身优势发展物联网应用,因而形成碎片化,但是需要通过一定技术标准和共同接受的框架结构来规范碎片化的发展方向,只有这样,碎片化的技术和应用才有再集成、再调整的可能,为创造经济规模铺平道路。为此,他认为,第一,要缩短碎片化进程,在遵循一个共同架构的前提下,不妨碍各自发展的自由空间。第二,需要建立标准,为将来技术集成铺平道路。第三,需要有一些大型项目,来创造经济规模的可能性。

近年来国际物联网标准组织之间也正在进行整合集中,标准已经成为物联网的技术关键之一。据黄子河介绍,促进中心在物联网标准上,主要关注两个方面:第一,物联网的测评标准、测评框架和测评体系。第二,推动物联网行业应用标准的制定。在测评标准的研制方面,中国软件评测中心现在积极参与国家物联网基础标准工作组。由于中国在物联网标准方面在国际上具有一定的主导权,因此也在积极牵头建立国际标准,并参与国际标准的制定。

在物联网测评体系没有建立的情况下,双方也在和整个业界积极探讨评测标准如何实施。在没有完成技术标准的情况下,目前物联网的应用和示范工程已经开始实施,这就要求必须要有一个完善的标准保障工程质量,所以需要从保障物联网应用工程质量角度入手,研制相应的物联网测评标准。在行业标准方面,则需要和各个行业的用户开展紧密合作。

此外,将技术推向应用,需要实施前在实验室中进行匹配性、安全性、稳定性等各方面的性能测试。但物联网的特殊性就在于它需要大规模应用技术,规模化是其显著特点。实验室模拟测试结果与规模化应用测试结果还有一定距离,这也成为物联网推广中的关键技术突破口。

据悉,促进中心针对物联网的测试分两部分进行,一部分是针对已经实施在建的物联网测试项目,技术专家将根据系统全生命周期,在现场实施测试,主要是以验收测试为主,依照设计说明书完成功能性能、安全性和可靠性方面的测试。第二,则是促进中心目前主要进行的测试技术的研究,为现场测试提供测试理论、测试技术,建立测试模型,开发相应的测试工具,提供技术的支撑和储备,这部分工作主要在实验室中完成。模拟仿真将是重要的方法。因为物联网系统上线环境复杂,规模巨大,要保证它的质量、可靠性、安全性各方面的指标符合可持续、可大规模运行是非常重要的。在具体的途径上需要实验室测试和现场测试相结合。