发布时间:2023-10-08 17:36:46
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇物联网及应用技术,期待它们能激发您的灵感。
[关键词]:课程体系;职业能力;教学组织;质量监控
[中图分类号]G712[文献标识码]A
自物联网作为我国国家发展战略以来,物联网技术及应用迎来了高速发展时期,从而导致大量物联网人力资源的短缺。各大高校及职业院校纷纷设立物联网学院、专业或专业方向来培养物联网相关专业人才。然而,高职院校的物联网技术应用专业的人才培养目标是什么,课程体系究竟怎么构成,如何进行教学组织是摆在广大高职院校面前的一道难题。我院在骨干院校建设过程中,进行了一些探索,以便与同行探讨。
一.课程体系构建过程
1.1 职业能力分析
职业能力分析就是将本专业所对应的职业或职业群所涉及的职业活动分解为若干独立的任务领域,再对任务领域进行分析,获得完成每个工作项目的具体工作任务,根据对具体工作任务的分析,可以得到完成这些任务学生应该具备哪些能力,掌握哪些知识和技能,从而分析得出对应的专业核心课程。针对物联网技术应用专业,我们通过向重庆、成都、北京、广州、上海等100多家电子通信类企业发放调查表,获得物联网技术应用专业所对应的工作岗位及主要工作任务如表1所示:
表1 业职业岗位及典型工作任务
根据对工作岗位主要工作任务的细化分析,我们可以得到针对这些工作任务所需要的职业能力是什么。如表2所示。
表2 岗位―能力对应表
1.2 确定人才培养目标
经过对职业岗位工作任务、工作内容以及能力要求的详细分析和论证,得到学生培养目标为:通过工学结合办学模式培养适应社会主义现代化建设需要的,德智体全面发展的,具有基础扎实,实践能力强,掌握物联网信息技术的基本理论知识和基本技能,受到严格的科学实验和科学研究初步训练;能在项目工程师指导下,从事物联网工程项目规划、施工管理;从事物联网设备安装、调试和维护;物联网项目售后服务、维护保养与管理;物联网智能终端产品的生产制造与辅助设计的高素质技术技能型人才。
1.3 岗位能力对应的课程分析
根据对岗位进行分析,得到对应工作岗位需要学生掌握什么样的能力,针对这些能力要求,对应着哪些核心课程,如表3所示。
表3 岗位―能力―课程对应表
1.4 课程体系形成
作为新一代高职学生应该具备五个方面的良好素质:思想政治素质、文化科技素质、专业素质、职业素质、身心素质。我们在课程体系设计过程中,除了要培养学生的专业素质之外,还要培养学生正确的世界观、人生观,培养学生如何正确分析和解决在人生发展过程中遇到各种问题的能力。因此,最终的课程体系包含三大模块:通识教育模块、专业教育模块和选修模块(如图1所示),其中:
通识教育模块包括三个部分:公共类课程(体育、英语、计算机基础等),思想政治理论类课程(如思想和中国特色社会主义理论体系概论等),职业类课程(如心理健康,职业生涯规划等)。
专业教育模块包括专业基础类课程(如电子技术基础、通信技术基础、物联网技术概论、计算机网络、程序设计基础等),专业核心课程是针对职业岗位方向的课程(如传感器安装与调试、自动识别产品安装与维护、网络设备安装管理与维护、物联网工程布线、物联网工程规划与实施、物联网系统管理与维护等课程)。
图1 物联网应用技术课程体系框架
选修类课程包括专业选修课(如Android程序设计等提高学生兴趣及拓展知识面的课程),公共选修课程(如音乐欣赏等用于提高学生人文素质的全校选修类课程)。
另外,根据高等职业教育的特点,实践课程与理论课程教学课时比例约为1:1。
二、教学组织与考核
2.1 在教学方法上,充分运用行动导向教学法,采用了项目教学法、小组协作学习、角色扮演教学法、案例教学法、引导文教学法、头脑风暴法、卡片展示法、模拟教学法、自主学习等多种教学方法。
2.2 在教学模式上,根据专业课程改革采取以实践为主线来组织课程内容开展教学的特点,专业教学模式广泛采取理论与实践教学的一体化、教室与实训室的一体化。教学内容采用企业的真实项目,实现以“一体化、开放式”、“项目导向式”等为主要的教学模式。
2.3 在教学组织上,采用三学期制的大模块课程组织方式,即学生在学习完一门课程后,即可完成对应岗位的相关工作,同时可以考取相应的资格证书。同时,如果合作企业联盟中相关企业物联网应用项目比较多的时候,学生可以安排到实际的工作场景进行企业实践,完成相关项目后,再回到学校学习。反之,如果企业工程比较少,学生则留在学校学习,同时聘请企业工程师到校为学生教授部分课程。这种模式我们称为“旺入淡出”模式。
三、质量监控
与合作企业共同建立和完善专业教学核心环节的制度及考核评价标准。通过有效的教学管理,强化师生自我监控意识,充分发挥广大教师的积极性、主动性和创造性,激发学生内在动力,调动学生自主学习的积极性,全面提高教学质量,教学质量监控和评价体系从四个方面进行。
3.1 完善教学过程监控
按照ISO9000质量管理体系,加强教学过程的控制。包括对各环节尤其是实验、实训、顶岗实习三大关键实践教学环节的监控。
3.2 完善教学质量反馈
强化教学质量反馈,包括每周的学生意见反馈,每学期进行1次教师测评等,对教学质量进行监控。
3.3 完善实训评价体系
构建各类现场实习实训评价体系,与企业共同实施实践教学的考核与评价。
3.4 完善质量追踪机制
将就业水平、企业满意度作为衡量人才培养质量的核心指标。引入“麦可思”专业调研公司,收集人才市场和用人单位的信息,在毕业生人数较多的单位建立教学信息反馈点,每年进行毕业生跟踪调查,召开招生、就业研讨会,将有关信息及时反馈到各教学环节中。不断总结经验,结合新情况,探索教学质量监控与评价的新方法,逐步形成较为完善的教学质量监控与评价体系。
四、总结
我院在物联网应用技术专业建设中,经过大量详实的调研,通过职业岗位能力分析,从而形成专业课程体系,在教学组织与教学方法上大胆创新,并严格规范地对人才培养过程进行质量监控,引入买可思人才满意度评价机制,并反馈到人才培养方案及教学组织过程等环节进行改进,形成了一个科学有效的人才培养机制。在实践过程中,取得了一定的效果。
参考文献
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[2]彭金莲,胡祝华,郑兆华,陈显毅,钟杰卓,李淑.网络工程专业“3+1”模块化课程体系的创新研究[J].海南大学学报:自然科学版,2013,(1):74-79
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[5]陈荣征,罗杰红,邓文剑.基于工作任务的“4-5-6”情景化项目驱动教学模式的设计与实践[J].计算机时代,2013,(4):48-50
随着物联网技术的快速发展,在社会众多行业领域中有应用,有利于推动社会发展和进步。医院是我国医疗卫生事业的重要载体,肩负着确保人们生命健康的重任。当前,物联网技术在医院中有应用,不仅能够提高医院医疗水平,而且有助于医院为患者及其家属提供更好的服务。本文首先对物联网技术进行概述,其次对该技术在医院中的应用实践进行分析。
关键词:
物联网技术;医院;应用
前言
近年来,物联网技术逐渐受到社会各界人士的广泛关注,且该项技术的应用范围逐渐扩大,为我国行业发展提供有力的技术支撑。就医院而言,对物联网技术的有效应用,可以为临床和病患人员提供优质的服务,同时进一步提高医院管理水平。所以,有关人员有必要对物联网技术在医院应用实践问题进行有效研究,为应用拓展奠定基础。
1物联网技术的概述
物联网是指,在与互联网连接的作用下,能够通过信息交换、通讯而实现识别、定位、跟踪、监管的网络,它是互联网技术的拓展和延伸,由感知层、网络层、应用层构成。物联网的关键性应用技术主要有四种,分别为射频识别技术(RFID)、传感网络技术、智能技术、纳米技术,分别用于标签事物、感知事物、思考事物、微缩事物。当前,在医院领域中应用最为广泛的物联网技术,当属RFID技术[1]。
2物联网技术在医院中的应用实践
2.1应用于人员管理
物联网技术在医院的应用,表现在人员管理方面。①对医护人员、患者进行定位和追踪中,可将腕式RFID标签佩戴于手腕上,有助于相关部门人员对医务工作人员、患者进行必要的追踪和定位。与此同时,腕式RFID可以与医院重要基地的门禁控制系统相融合,可保证指定人员进入其中,如高危区域、药房等。②基于物联网技术的腕式RFID具有防拆卸的作用,防止病人对其进行拆卸或造成破坏等。③患者佩戴腕式RFID,在遇到紧急情况时,可进行按钮呼叫,系统控制人员在第一时间对病人全部身份信息加以了解,包括姓名等基本信息、既往病史等,对提高医疗效率发挥重要作用。
2.2应用于医疗监护
物联网技术在医院医疗监护中有应用,有助于医务工作者对病人生命体征信息加以采集,并监视病理状态。基于物联网技术,工作人员可对病患生命体征进行实时的、持续的监测。在物联网技术应用之前,院方通过系列监护新设备、监护系统,对病人的生理参数信息获取,以进一步提出具体的治疗方案。然而,在物联网技术应用中,对病患佩戴腕式RFID,能够使医院实现智能化医疗监护系统的构建,实时传输病人检查信息、身体各项参数等。此外,物联网技术在医疗监护中的应用,可对人的生命体征信息加以采集、监测等,有助于提高医疗水平。
2.3应用于医药管理
物联网技术在医药管理中有应用。对于医院而言,药品是特殊商品,对症下药,能够帮助病人解除病痛,反之,则可能为病人带来致命风险。根据相关调查显示,尽管我国医疗卫生事业发展水平逐渐提高,但每年因用错药致死的案例数不胜数,约为用药总人数的15%以上。物联网技术在医院的应用中,能够借助标签事物的RFID做索引,分别针对药品进行唯一的标识,并追踪患者用药后的身体变化情况等。如此,能够满足医院对药品信息及时采集、有效共享的需求,有利于提高医药管理水平。此外,在生物制剂管理中,物联网技术发挥重要作用。由于生物制剂的蛋白质十分不稳定,受温度条件影响较大。但在RFID标签应用的作用下,能够对生物制剂进行更为有效的管理,可规避变质问题[2]。
2.4应用于医疗设备和器械管理
物联网技术应用于医疗设备、器械管理中,可提高医院管理水平。在RFID标签的应用中,能够对医院医疗设备的维护、维修、巡检信息进行合理的记录,并使设备处于实时监控的状态下,可实现医疗设备的智能化管理。手术器械对灭菌消毒流程有着较高的要求。在物联网技术应用中,可利用RFID标签,对系列手术器械包流程信息加以记录,使系统能够对器械包的相关信息加以存储,有助于医务工作者更好开展器械管理工作,同时对降低感染事故隐患发挥着重要作用。
2.5应用于垃圾处理
医院发展中,对清洁度有着较高的要求,对于医院的医疗废物处理,应严格遵循一定的处理程序而开展工作,避免对医院造成二次污染。当前,医院医疗垃圾处理问题逐渐成为社会公众所广泛关注的问题。物联网技术在医院垃圾处理中有应用。如医疗废物的电子标签化管理、电子监控与在线监测信息管理技术等,可推动医院垃圾处理的智能化管理进程。在此过程中,医院应积极构建医疗废物的RFID监控系统,保证环保部门工作者对医院垃圾处理进行全过程监控[3]。
3结论
物联网技术在医院应用实践中,能够将终端设备接入医院内部,具有可移动、灵活等特点,打破传统医院工作方式、管理等方面的束缚,从根本上提高医院工作效率、服务能力。当前,物联网技术虽然在医院人员管理、医疗监护、医药管理、医疗设备和器械管理、垃圾处理中有应用,但其依然未能得到普及应用。基于此,我国相关部门应致力于对物联网技术应用问题的研究,为人类造福。
参考文献:
[1]段义勇,孙丽玲.关于物联网应用实践及信息通信技术的思考[J].信息与电脑(理论版),2016,03:8~9.
[2]马洁琪.试论物联网技术发展及应用前景的探索与实践[J].数字技术与应用,2011,08:208.
[关键词]物联网技术RFID公安工作
中图分类号:TP391.44 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)05-0328-01
1物联网的概念
1.1起源
物联网(Internet of Things)的概念的起源最初是1991年美国麻省理工学院(MIT)的Kevin Ash-ton教授首次提出的。比尔盖茨在1995年出版的《未来之路》一书中提及物物互联的概念。1998年麻省理工学院提出了当时被称作EPC系统的物联网构想。1999年,在物品编码技术的基础上Auto-ID公司提出了物联网的概念。2005年11月17日,在突尼斯举行的信息社会世界峰会(WSIS)上,国际电信联盟了《ITU互联网报告2005:物联网》,其中指出“物联网”时代的来临。
1.2概念
物联网,顾名思义是在传统互联网、电信网等基础上,实现物与物的信息互联与交换,达到物与物之间的通信与互动。物联网是传统网络的延伸,通过感知技术将传统网络的终端扩展到物。这是一个将物质世界数字化的变革,每一个普通物理对象都可以作为物联网的一部分,可以被独立寻址通过网络互联互通。
1.3感知方式
将网络终端由传统意义上的机器延伸到物理对象的过程中,重要的一步是传感器技术,传感器技术可以将物理对象的信息转化为计算机能够处理的数字信号,是实现物与物通信的前提。目前常见的传感设备和技术有二维码识读设备、射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统和激光扫描器等。通过这些传感器技术,可以将任何需要互联的物体信息数字化,实现物联网由机器终端到普通物体终端转变。
2物联网的特征和传统的网络相比,物联网有其鲜明的特征。
2.1各种感知技术的广泛应用。
物联网上部署了海量的多种类型传感器,每个传感器都是一个信息源,不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。传感器获得的数据具有实时性,按一定的频率周期性的采集环境信息,不断更新数据。
2.2数据量极其庞大
物联网技术的重要基础和核心仍旧是互联网,通过各种有线和无线网络与互联网融合,将物体的信息实时准确地传递出去。在物联网上的传感器定时采集的信息需要通过网络传输,由于其数量极其庞大,形成了海量信息。
2.3地址需求庞大
物联网要求作为物联网终端的每一件物品有自己独立特有的物理地址,目前互联网使用的IPv4协议所提供的地址资源远远不能满足物联网的需求。其庞大的地址资源需求会在下一代互联网的IPv6协议中得以实现。
2.4智能技术的应用
物联网不仅仅提供了传感器的连接,其本身也具有智能处理的能力,能够对物体实施智能控制。物联网将传感器和智能处理相结合,利用云计算、模式识别等各种智能技术,扩充其应用领域。从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据,以适应不同用户的不同需求。
3物联网技术的典型应用
物联网早已不仅仅只是一个概念,从它的概念提出至今的十几年中,它已经在我们身边或大或小的领域中有运用。我国的第二代居民身份证就采用了内置RFID技术,采用国内自主嵌入式微晶片,是全球最大的RFID应用技术。
4物联网带来的安全风险
物联网的基础是互联网等传统网络,将传统网络的终端扩展至人与物,这样一来就会将传统网络所面临的安全风险与危害放大,互联网所面临的病毒攻击,黑客攻击等危害在物联网中也存在。
另外,物联网的感知层将成为一个新的安全隐患点,物联网的传感器采集的信息需要通过网络传输,由于其数量极其庞大,在传输过程中,为了保障数据的正确性和及时性,必须适应各种异构网络和协议,而在物联网发展的目前阶段,各种接口协议都还很混乱,对于物联网的监管与保障几乎没有,个人隐私、情报在采集和传输阶段面临很大的安全性问题,所以这将是公安工作中的一个新问题。
5物联网在公安领域的应用
目前阶段下,物联网技术应用到公安领域中,还存在很多困难和阻碍。将物联网技术应用于现有的资源平台,可以在应用实践中带动公安物联网发展。
5.1新一代警务通系统
新一代的警务通系统采用了结合的物联网技术,内置的第二代身份证读卡模块,采用了非接触式的读卡技术,公安民警可将二代身份证放置感应区,公民身份信息包括文字、数据、个人相片等信息显示或提示在彩色液晶屏上,并且还可通过云计算平台与公安专网进行互联核查。
配备GPS系统,与警用地理信息系统配合,实现对警力部署或重点车辆的可视查询、定时定位、自动跟踪、区域监控、路径优化、轨迹分析,提高了公安机关的警务工作效率和实战能力。
5.2车辆管理系统
基于无源射频识别技术的区域性车辆安全监管系统,通过在车辆内安装RFID电子标签和GPS使被标识车辆的静态身份信息与动态运行信息有机地结合在一起。以车辆自动识别与认证服务为基础,实现在开放性道路交通环境下对车辆运行信息和事件信息的自动采集,提供满足不同应用环境的全天候涉车监管服务。该系统还能实现交通需求预设,路网资源的分配管理,交通流量自动统计,车辆运行状态的实时回传等功能。目前上海,南京就采用类似的系统对特定车辆进行管理。
6物联网时代公安工作的展望
物联网时代即将到来,物联网技术对社会的改变是公安工作新的机遇和挑战,在可预见的将来,物联网在公安工作中将发挥极其重要的作用。
将物联网技术引入地理信息系统(GIS)和GPS、电信运营商的无线电信网络相结合,将是一个改变公安工作模式的改革。在突发事件和处理以及各种刑事、民事和交通案件处理时,实现对警力资源的及时高效合理地调度与充分使用,有效缩短出警反应时间,减少警务处理的盲目性,实现对警务现场的实时全方位多角度的监控及指挥调度。
物联网技术使得具体物理对象成为公安工作的出发点,对于成为网络终端的人、车、物的管理与控制上升到了一个新的高度。配合现有的监控、管理和资源系统,将任何需要成为物联网终端的物理对象纳入公安工作的管理之中,将在维护社会稳定,社会治安管理和打击刑事犯罪方面起到非常重大的作用。
7总结
总体而言,物联网技术已经完成从技术到产业的转变,
【关键词】物联网;智能技术;云计算
1.前言
随着计算机技术、网络技术、通信技术和传感器技术的发展,人们的生活水平不断提高,人类通过改造物质世界来满足自身需求的能力也相应的提高,因此“物联网”的概念也呼之欲出了,本质上来说物联网是基于原有的通信网、互联网“物物相连”。然而物联网技术不是所谓的计算机网络技术、通信技术、传感技术的简单叠加,而是更深层次的将上述技术有机交融,并且添加了更多人性化的设计与配合[1]。
2.物联网技术和研究
2.1 RFID
信息采集是物联网的基础。目前的信息釆集主要是通过传感器和电子标签等方式完成。RFID是一种非接触的自动识别技术,它通过射频信号进行全双工数据通信,从而自动识别对目标对象并获取相关的数据,识别过程无需人工干预,适用于各种恶劣的环境。RFID突出的优点是可识别高速运动物体并可同时识别多个标签,操作快捷方便。将RFID技术与互联网,通信等技术有机的结合,可实现全球范围内物品跟踪与信息共享。
2.2 无线传感网络
无线传感网络是将分布式信息釆集、信息传输和信息处理技术融合的网络信息系统,以其低成本、微型化、低功耗、自组织等特点受到广泛的重视,是推动经济发展和维护国家安全的重要的技术。物联网可以通过遍布各处的无线传感器网络来感知整个物质世界。物联网丰富的应用和庞大的节点规模既带来了商业上巨大潜力的同时,也带来了技术上的挑战,物联网由众多的节点连接构成,无论是釆用自组织方式,还是采用现有的公众网进行连接,这些节点之间的通信必然牵涉到寻址问题。
2.3 智能技术
智能技术是将一个智能化的系统植入物体中,使物体具备一定的“主观能动性”即智能性,能够与用户进行沟通,是物联网的关键技术之一。目前的智能技术研究包括人工智能的理论的研究、虚拟现实及各种语言处理的入机交互技术与系统、可准确性定位跟踪的智能技术与系统、智能化的信号处理。
2.4 纳米技术
纳米技术,是研究结构尺寸在0.1nm-100nm范围内材料的性质和应用,主要包括纳米体系物理学、纳米化学、纳米材料学、纳米生物学、纳米电子学、纳米加工学、纳米力学等。纳米技术能使微小的物体也能进入物物相关的网络,进行信息的交互,这使物联网真正意义上做到了万物的互联。可见纳米技术必然在物联网中扮演着重要的角色。
2.5 GPS
目前最成熟的全球定位系统给物联网提供了强大的技术支撑,使物与物之间的准确定位成为可能。GPS技术以其高精度、全天候、高效率、多功能、操作简单、应用广泛等特点为物联网中的定位追踪提供了便捷的服务,使物联网功能更加完备。
2.6 云计算技术
云计算是分布式计算技术的一种,是当前计算机应用的技术,其基本工作流程如下:通过网络将庞大的需求分析处理程序自动拆分成无数个小的子程序,再经众多服务器所组成的庞大系统经搜寻、计算分析,最后将处理结果返回给用户。当物联网具备一定的规模后,如何处理庞大的数据量是一个关键的问题,如果数据得不到及时的处理,便有丢失的可能;而如果暂存未处理的数据,那么海量的数据所需的更大的存储空间也是无法预知的。因此,云计算便成为物联网中处理数据的强大的工具,于是可视之为物联网的“大脑”。
3.物联网的应用
物联网能满足我们对生产过程、家居生活监控、指挥调度、远程数据釆集和测量、远程诊断等方面的信息化需求及机器设备的智能报警和控制。随着物联网规模的不断的扩大,它在各行业将可以被广泛应用。
3.1 建筑消防
消防安全系统由感知层、网络层、应用层组成,感知层由各种具有感知能力的设备组成,这一部分主要实现感知和识别物体,釆集和捕获各种使用场景产生的相关信息,同时执行接受的各项命令。网络则是通过有线和无线网络将感知层的险情隐患传递到应用层,并将应用层的消防指令传回感知层。应用层则是包含消防部门、防火重点部门、管理人员及火灾相关人员的信息系统。应用层信息丰富[2]。
3.2 军事应用
美军近几年来连续启动一系列的研究计划,探索无线传感器网络在未来战争中的应用。美国国防部高级研究计划局自组的SensIT项目,通过部署在战场上的不同类型传感器组成的传感器网络,使士兵可迅速、全面的获得战场实况信息。在实际的应用中应该采用协同感知的方法,融合不同位置、不同传感器数据分析应用场景[3]。
3.3 智能电网
智能电网之所以能够实现电网的智能化,其关键意义在于对整个电网信息的充分和及时的掌握。而电网信息的充分掌握,则需要良好的通信线路和大量的终端信息采集应用,使数据安全稳定传输,提升数据交换的可靠性,为智能应用提供全面、及时、准确、一致的信息。智能电网将会连接更多的设备包括各种智能的传感器、控制原件、地理设备等[4]。
3.4 农业
物联网在土、水资源可持续利用、生态环境监测、农业生产过程精细管理、农产品与食物安全可追溯系统等方面都有较好的发展前景。针对中国现代农业发展的实际需求来看,当今最主要的问题就是如何实时的釆集和处理农业现场和养殖业及其相应病虫害的各种信息。物联网在现代农业领域的应用包括:监视农作物灌溉情况、牲畜的环境状况、土壤气候变更以及大面积的地表监测,收集温度、风力、湿度、大气、降雨量等,从而进行科学预测,帮助农民减灾预灾[5]。
4.物联网遇到的问题
由于物联网的技术覆盖特性,其带来的社会问题比互联网更多、更广,后果更加严重。一是由于釆用了RFID、无线数据通信技术,通过单一的商品就可获得全部的商业信息,使得信息窃取手段更加方便,更为隐蔽。二是物联网的目的是整合全球的商品供应链,因此其出现问题时所造成的经济损失更为巨大。三是由于物联网涵盖范围更为广泛,信息窃取手段更为方便,从而对社会国家安全威胁更加巨大。
5.建议和展望
物联网固然给我们构建了一个十分美好的蓝图,我国无论是政府层面还是相关的企业和研究领域机构在物联网的研究和发展上也取得了很大的进展,但物联网的实现还面临着诸多问题。首先资金和成本的问题是阻碍物联网发展最直接的因素,其次包括通信的距离、外部环境指标及网络安全在内的应用技术问题、标准的制定也是急迫需要解决的。此外物联网的发展必然要经过产业化的历程,物联网的产业链机制的研究和完善有待时日,物联网的发展还需要考虑隐私保护、云计算、环境保护等等若干问题的影响。
参考文献
[1]吴乐南.从采集型多媒体通信定义物联网[C].第六届和谐人机环境联合学术会议(HHME2010),2010.
[2]沈阳,吴菲菲.物联网在建筑物消防安全中的应用[C].2011中国消防协会科学技术年会论文集,2011.
[3]王培国,林红卫.物联网技术及其军事应用探析[C].四川省通信学会2010年学术年会论文集,2010.
关键词:物联网技术应用发展策略
1.对于物联网的概念及其特征的阐述
“物联网”的概念最早由美国麻省理工学院于1999年提出。它的主要概念是将所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来,实现智能化识别和管理的网络。但是在后来国际电信联盟对“物联网”的涵义进行了扩展。他们相信世界上所有的物体都可以通过因特网主动进行信息交换,射频识别技术、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将得到更加广泛的应用。因为物联网作为新生事物,所以人们对于它的内涵有着很大的差别。虽然物联网与“传感网”、“互联网”和“泛在网”等等有着千丝万缕的关系,但是他们又有着显著的区别。所以根据我们细致的分析而得出,通过各种感知设备和互联网,连接物体与物体的,全自动、智能化采集、传输与处理信息的,实现随时随地和科学管理的一种网络。它的特征有很多,主要包括以下的方面。第一个是网络化,它是物联网的基础。它可以将诸多的网络联系在一起,目前的局域网只是一个雏形而已。第二个是物联化,物联网的要求是人物相联、物物相联。它就是在物体上安装传感器和微型感应芯片,在借助无线或有线网络的情况下让人们和物体进行即时交流,最后形成由虚拟网络世界向现实世界转变。第三点就是互联化,物联网将多种网络、接入应用技术等等集中在一起,在一定的协议关系下,实行多种网络的融合,而物联网的显著特征是分布式与协同式并存。第四点是自动化,通过数字传感设备自动采集数据,在事先设定的运算逻辑之后,可以自动处理采集到的信息。第四点是感知化。物联网包含射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息等等传感设备,它们的作用是在无接触的情况下,自动化感应数据并且将其读出发送。做到方便的最大化。第五点是智能化。它可以对客观事物进行合理分析、判断及有目的地行动和有效地处理周围环境事宜的综合能力。
2.对于物联网的核心技术的阐述
物联网核心技术是RFID识别技术、泛在传感技术、纳米嵌入技术及智能运算技术。第一个方面是一种非接触式的自动识别技术,在无需人工干预的情况下,识别高速运动物体并可同时识别多个标签。第二个是泛在传感技术与纳米嵌入技术的结合。可以将各种事物进行定位输送。第三个是智能计算技术可以将传感器得到信息进行语义的理解、推理和决策。从而最大限度的实现智能控制。
3.对于物联网的应用的阐述
物联网在智能交通、环境保护、公共安全、智能检测、个人健康等种种领域都发挥着非常大的作用。在这里,我们对于物联网的初步应用进行一些阐述。第一个是在RFID票务的应用,它可以通过刷卡的方式进行记录,做到了无人自动化的记票方式。第二个是智能电表,供电部门在电度表上装上传感器,使电网具备智能,最大限度的减少人力物力。第三个是物流管理和配送它可以通过在物流商品中引入传感节点,因此在物流的任一环节上都可以随时的追踪和掌握商品的运输方向。第四点是在公共安全领域。它可以对系统所禁止的物品自动发出识别信号,并且进行精确定位,这样就做到了万无一失。第五点是在教育行业。它可以有效的对图书馆书本进行识别,做到了图书馆的无人化及自动化。
4.我国物联网的发展策略
在物联网的发展上,我们应该做到以下的几个方面,只有这样才能与时俱进,更快的迎接物联网时代的来临。第一点是各级政府要加大对物联网的资金与政策扶持力度。物联网是复杂的工程,它只有得到社会广泛支持才能发展。第二个方面就是各类科技部门要积极研究与完善物联网。只有这样,我们才能更快更好的来发展物联网。对于前者,在发展的同时,我们还要注意安全问题和技术问题,我们要吸取互联网建设过程中的经验和教训,时刻不能忘记安全,千方百计要做好安全工作。对于后者,我们要综合各种技术手段,发挥它们的优势,只有这样,才可以形成专业的网络系统,从而进行配套网络建设。尽我们最大的努力来提高物联网应用的广泛性和有效性,为群众和百姓享受到物联网的便利条件。第三方面是生产者和消费者要积极参与到物联网当中,只有这样才能进一步的发展物联网。在发展企业上,我们要随科学发展潮流而动,与时俱进,在发展物联网建设的同时,也要享受物联网给我们带来的便利,充分利用现代科技发展机遇,在新技术手段提高自身生产服务水平的情况下,来增加自己的市场竞争力,使自己立于不败之地。从消费者方面来考虑,要解放思想,充分肯定物联网这一新时代的
产物,主动参与物联网的发展,发现其中存在的问题,及时反馈给物联网,让物联网快速的发展,最后产生强大的社会生产力。第四点是国家相关管理部门要及时制定和完善物联网的科学标准。物联网健康发展的重要条件是有统一、规范的标准体系。因此我国物联网标准体系已经初步形成,在电力、交通、安防等诸多部门都发挥着非常大的成效。虽然我国在传感技术标准领域快速发展,但我国在物联网方面还有面对着许多问题,特别是在标准的面还存在缺失,这就为我国的物联网的科学化标准发展设置了一些障碍。
结束语:
总的来说,物联网已经是世界发展的一个潮流,是我国在当前发展的过程中一项极其重要的战略任务,因此,我们要顺应历史潮流,快速顺应社会的发展趋势。只有这样,才能快速的发展我国的经济、国防力量,加快民生的发展,不至于重复历史,最后面临落后挨打的局面。所以,我们要把物联网发展作为国家战略来考虑,更要着眼于全球化,只有这样,才能不断增强我国经济实力与国际竞争力,达到国家的繁荣富强。
参考文献:
关键词:物联网行业发展现状;物联网应用技术专业人才的需求;物联网应用型人才紧缺
中图分类号:TP393 文献识别码:A 文章编号:1001-828X(2016)028-000-01
一、调研的目的与意义
通过本次调研,对不同区域物联网行业的发展现状有所了解,掌握社会及行业对专业人才的需求情况,合理定位高职类院校物联网应用技术专业的人才培养目标和人才培养规划,为专业建设及提升提供决策依据。
二、行业发展现状及趋势
1.物联网行业发展现状
(1)国际物联网行业发展现状。物联网这一概念提出于1999年,此后美国、欧盟、日本等世界主要经济体先后提出了基于本国经济特点的物联网行业发展规划,均认为物联网是推动产业升级、经济发展和确立国际竞争优势的发动机,比如美国提出的“智慧地球”、欧盟提出的“欧盟物联网行动计划”、日本则提出了“U-Japan”。物联网产业成为继计算机、互联网与移动通信网之后的第三次信息产业浪潮。美国Forrester机构预测,物联网所带来的产业价值将会比互联网大30倍,将会是又一个万亿元级别的信息产业。
(2)国内物联网行业发展现状。2012年,工信部制定并了国家《物联网“十二五”发展规划》,提出,我国的物联网产业将重点建设10个聚集区、100个骨干企业,实现产业链上下游企业的汇集和产业资源整合。
近年来,由于国家重视、政策扶持,我国的物联网产业正处于高速发展期,被列为国家重点发展的战略性新兴产业之一。2010年,我国物联网产业的总产值约1900亿元,而2015年达到近7500亿元,短短5年总产值增长了295%!随着行业标准完善、技术不断进步、移动互联向万物互联的扩展,我国物联网产业将面临更大的市场空间和产业机遇。
2.物联网行业人才培养及社会需求情况
(1)我国物联网专业职业教育发展状况。物联网专业是个交叉学科,其内容涉及通信技术、网络技术、传感技术和RFID技术、嵌入式系统技术等多项知识。目前我国在研究生、本科、高职、中职等多个教育层次均开设了物联网专业,但在教学过程仍存在很多问题,如教学体制落后,师资队伍薄弱,教学设备陈旧等。为了改变这一状况,针对物联网专业所具有的很强的工程实践特点,当前很多院校对基于校企合作的高职物联网应用技术专业人才培养模式开始了探索。
(2)物联网应用技术人才的需求。随着物联网产业的急速发展,其各领域上下游企业专业人才大量短缺,据工信部统计,未来5年,仅《物联网“十二五”发展规划》圈定的9大领域重点示范工程人才需求量就达上千万,如智慧农业预计需求1000万人,智能家居预计需求100万人,智慧交通预计需求50万人,智能医疗预计需求100万人,现代物流预计需求20万人,智能电网预计需求100 万人。
同时,不少专家指出,由于其专业的跨学科性,未来物联网产业需求更多的将是复合型人才。
3.高职院校物联网专业开设的可行性分析
高职院校物联网专业人才培养以培养一线的专业技能型人才为目标。培养的学生应适合领域内各企业的技术性岗位,如感知层终端设备维护、物联网项目实施、系统终端设备维护、网络线路设备维护、系统信道测试维护等。
(1)物联网应用型人才紧缺。自从2009年我国提出物联网发展战略以来,物联网在智能工业、智能交通、智能家居等9大试点领域逐渐发展起来,工作岗位激增,而教育部审批设置的“物联网工程”等与物联网技术相关的战略性新兴产业本科2011年才开始招生,培养出的学生远不能满足市场需要。
我区抢抓机遇,提出力争用5年左右的时间,以构筑“智慧内蒙古”为目标,依托我区产业特色、科技基础、区位条件和资源环境等要素,整合区内外产学研各界的力量,面向经济、公共管理和公众服务等领域,分期分批建设示范工程,努力把我区建设成为物联网领域技术产业发展快速、应用先行的省区。
(2)物联网应用技术专业人才就业前景广阔。在我国,物联网产业发展更贴近“政策驱动型”,相当长一段时间内,政策支持力度将持续加大。据统计,物联网的产业价值将比互联网大30倍,每年近百万的人才需求量与当前各层次人才培养的速度存在较大差距,因此物联网专业就业前景非常广阔。
三、调研结论
高职院校物联网专业的培养目标应要考虑学生的特点及高职院校的办学层次,依据企业对人才的需求,在经过充分的行业企业调研的基础上确定适当的定位。高职院校物联网专业的办学定位应该确定在应用层面上,培养物联网企业所急需的一线技术人才。
随着市场对人才需求的不断变化,本专业对人才培养方案进行了多次调整与完善,现有人才培养方案经过近几年的实施和改进,已经取得了较为明显的效果,课程设置和教学内容也积累了大量的经验,调研后将在人才培养和学科建设方面作出以下调整,我们将着实做好如下几点:
1.根据岗位需求,不断更新和改革,制定适应社会需求的人才培养方案目标。
2.根据岗位对应的工作任务,进一步完善课程体系,调整课程结构,增加技能性课程的比例,提高学生实践操作能力。
3.进行课程改革,进一步突出高等职业教育的特色,从课程内容、知识体系、教学组织、训练模式、考评手段等方面同步改革,调动学生学习积极性。
【关键词】智能家居 物联网 技术 应用 分析
通过将物联网技术充分的应用到智能家居中,推动智能家居的发展以及逐渐完善,从而不断提高智能家居的智能化程度,使智能家居的可靠性以及便捷性等方面得到相应提高,促进智能家居行业的全面发展,为人们生活水平的提高提供物质基础。
1 物联网技术概述分析
物联网技术从概念提出到目前为止只有短短的十几年时间,但是在这段期间物联网技术已经得到较快发展,对人们的生活方式进行积极的改变。物联网在一定程度上是互联网应用技术过程中的发展产物,可以将其简单地理解为物与物相连的互联网,它主要是在互联网核心基础上,通过相应的无线传感技术以及智能技术,保证物与物之前的相互连通。物联网技术在应用过程中具有一系列的相关特征,主要分为:全面感知、可靠传递以及智能处理等。
2 智能家居系统发展的不足分析
对于智能家居而言,其发展动机主要来自于人们对于高品质生活的追求,并且通过将智能家居系统进行应用,可以为人们提供出更加便捷以及舒适的居住环境,同时也能将人们从繁重的家庭事务中解放出来,享受高品质的生活。在社会经济不断发展以及科学技术进步的同时,为智能家居发展提供先决条件,并且将其作为基础,将住宅作为一个较大的应用平台,通过采用综合布线技术以及自动化控制技术等相关设施进行集成,构建出一个高效率住宅设施以及家庭日常事务智能化管理系统,从而为人们提供更优质的服务。
智能家居系统在我国的普及程度不高,对于这一点而言,主要和我国经济发展的水平存在直接关系,并且因为智能家居系统价格相对来说比较高,目前影响智能家居市场的普及。由于智能家居自身也存在一定不足,主要体现在以下几个方面:
(1)智能家居系统中的每个子系统之间的数据交换没有统一的标准协议,整个系统互联互通设计难度大,使很多智能化家庭服务仅仅只停留在设计层面上,无法得到实现。
(2)现如今应用智能家居系统中的子系统多数都是执行器,而智能化执行必须依靠对家庭的全面感知才可以得到相应实现,全面感知设备以及技术应用则存在一定不足,这样给子系统智能化程度的提高带来影响,使智能家居功能以及服务难以得到有效开展。
(3)现如今智能家居系统自动执行都是一些比较简单的感知动作,缺少对于感知数据的分析了解,同时也没有对人工智能进行有效的推理和分析。
通过上述问题分析,智能化家居在满足人们生活品质提高的同时依然存在较多的曲线,并且实用有待于提高,然而物联网技术发展以及应用技术也逐渐成熟,推动和完善智能家居系统的发展,对存在的问题采取有效的控制措施。
3 智能家居物联网技术应用分析
3.1 关于在感知层面上的应用
对于这一点应用来说,主要体现在全面感知上,然而全面感知主要是为物联网应用主要特征,在智能家居中发挥重要作用,应用射频识别以及摄像头和二维码等感知以及测量等技术手段,从而能够更好的实现系统设备对家庭环境以及其他方面感知对象信息的收集和获取。然而智能家居系统中每个子系统都可以成为物联网全面感知的一个执行设备,通过物联网进行全面感知,能够使每个子系统智能化程度进行提高,实现智能化服务,使智能化家庭系统在设计以及功能优化上得到创新,将更多的服务进行实现。在此之外,网络技术智能家居系统所应用的典型感知技术包括无线温湿度传感器以及无线门磁等,在保证安全的基础上实现监控作用。
3.2 在网络层面上的应用
网络层面上的应用主要体现在智能家居中通信网络以及互联网所组成的融合网络,并且对智能家居系统中大量信息进行智能化处理的各种信息计算、管理中心及平台。同时融合网络是智能家居系统中各部分信息连通的基础。物联网技术在智能家居网络层面中的应用,不仅要求其具有较大的网络运营能力,与此同时也要保证信息数据处理应用能力,信息传送的可靠性以及数据处理智能化是物联网技术在网络层面应用中的重要内容。通过对物联网技术进行有效应用,能够更好的解决传统智能家居智能化程度低等问题,有效解决信息数据分析能力差等问题。
3.3 应用层面应用分析
物联网技术在智能家居系统应用层面的功能发挥,在一定程度上是物联网技术对智能家居系统进行完善的重要体现,物联网技术和传统智能家居的深度融合主要通过应用层面进行实现的。物联网技术通过应用层面能更好的实现智能家居生活中智能检测以及智能安防等智能化服务,通过对其进行有效应用,能更好的提高家居生活中的智能化水平,对人们的家居生活进行有效改善,提高人们生活质量。
4 总结
总而言之,对于物联网技术发展以及应用可以更好的对人们的生活质量进行改善,所以在智能家居日后发展过程中必须要提高对物联网应用技术的研究和开发,并且找到合适的智能家居发展物联网应用措施,通过将物联网技术的不断发展以及融合,保证日后智能家居得到更加全面以及完善的发展。
参考文献
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[关键词]可循环经济;物联网技术;应用
随着传感器、信息技术、网络、射频识别RFID、移动计算等技术的飞速发展,物联网技术(TheInternetofThings,IOT)应运而生。物联网概念由美国麻省理工大学KevinAshton教授在1991年首次提出[1]。物联网技术是当前社会的主流应用技术,是对互联网技术的扩展以及革新。继计算机和互联网之后,物联网被认为世界信息技术产业的第三次浪潮。将物联网技术应用到可循环经济领域,使网络技术与社会经济结合是未来社会经济发展的主流趋势。本文以循环经济为主要视角,从物联网技术的应用出发,以汽车行业为例,论述物联网技术在产品的生产、消费、回收的循环过程中的具体应用。
1可循环经济下的物联网技术应用概述
循环经济最早在Boulding的“宇宙飞船经济”中被提及,其具体定义最早由Pearce提出。20世纪末,循环经济的理念被系统地引入中国学术界。循环经济在中国发展迅速,并被确定为国家发展战略的重要组成部分[2]。将资源进行有效运用是循环经济的主要内容,“再利用”以及“可控化”是其中的两个原则。相比较传统的经济模式,可循环经济更加符合我国国情。传统的经济模式让我国的物产资源以及环境承受能力都日渐衰落,而可循环经济模式的兴起给我国经济发展带来了新的曙光。可循环经济不仅是已贯彻落实的基本国策,更是我国建立资源节约型、环境友好型社会的重要措施。物联网是一个潜在的内循环系统。从经济学角度来说,循环经济系统是一项系统工程[3]。物联网主要借助射频识别技术(RFID)以及全球定位系统等相关的信息传感设备,借助现代通信技术,将需要进行鉴别的物体同互联网进行连接,从真正意义上对物体进行鉴别、跟踪以及管理等,并且将这些信息传感设备与互联网结合起来,形成巨大的网络[4]。这样的结合实现了物品与网络的链接,更方便基础设施与互联网交换信息,将智能化更好地带入生活的每个角落,其追踪、识别、定位等都是其具体的体现。物联网技术的基本原理是借助射频识别(RFID)技术,在计算机互联网庞大的平台上实现物品信息的自动采集并达到信息的共享。在产品的生产完成阶段,产品会贴上储存有EPC编码的电子标签,这个电子标签将会一直跟随该产品整个运行的生命周期,而其标签就如产品标志,可以通过物联网对其进行跟踪查询。在物联网技术运用之前,物理的基础设施是和网络基础设施分别开来的,其物件、建筑物等实体与数据库、计算机并无关联,而物联网技术的运用让这二者有机地结合起来,并且扩展出了一个新的高科技领域。目前,物联网技术已经充分地运用到了信息产业,包括信息服务、信息软件等方面。此外,物联网技术在工业、农业等领域也有重要的应用。可循环模式下的经济涵盖了生产、售后服务等不同环节,其中除生产环节之外的后续环节为物联网技术应用到可循环经济中提供了可能性。随着我国经济的快速发展,人们对汽车的需求量越来越大。据不完全统计,自2000年起,我们每年几乎以100万辆汽车的速度在增长。随着时间的推移,我国将迎来回收汽车数量的高峰期,汽车报废后的钢铁、有机金属以及在制造汽车的过程中所使用的新型材料、各种金属合金、橡胶、玻璃和聚合物等化学原料都需要得到合理利用。可见,在汽车失去了商品价值后,自身的报废材料亦有巨大的价值。废旧的汽车作为资源的载体,与自身产品很难剥离出来。因此,我们需要一种新型运作模式让资源与产品自身分割开来,这种新型运作模式就是将物联网技术运用到可循环经济中,建立出完整的智能化互联网系统。
2面向可循环经济的物联网技术的应用
2.1汽车的可循环经济网络
汽车的可循环经济网络是将汽车整体作为一个网络节点,将汽车所属的所有零件安装智能节点,并且将物联网技术作为主要的技术支撑,建立与汽车相关的制造商、服务商、车主、网络运营商等相关单位共存的系统。其具体的应用主要有生产环节、销售环节、回收环节。
2.1.1生产环节
在汽车生产制造环节应用物联网技术,营造智能生产系统,即在非人力的情况下通过自动化生产线进行制造运作。在物联网技术的支持下,实现所有的原材料以及生产的半成品或者成品可以在整个生产线上进行追踪识别,这样不仅可以减少人为操作的误差率,而且在一定程度上提高制造的速率,提高生产效益。在智能的生产系统下,为每一个原材料配备一个独立的EPC编码,这个EPC编码所储存的原材料信息以及后续对材料信息的添加、更改都会一直伴随原材料的整个使用生命周期。为了实现物品之间的读写交互,在原材料入库、出库或者加工以及回收等阶段都要相匹配地安装读卡器、设置传感器。原材料上所携带的自身EPC编码可以将原材料的信息通过代码的形式用读写器进行读取,然后利用发射器以及无线网络的传送将其代码发射到RFID信息服务系统的服务部,用这样的方法就可以将原材料的具体详细信息储存在本地的信息服务器中,并且可以通过对象名解析服务对原材料的代码进行统一资源标识。通过网络在RFID信息服务器中获得其代码所记载的原材料的具体信息以及自身属性,相关工程人员在制作环节就可以通过网络对原材料的生产过程进行监控。在生产环节采用EPC技术不仅可以在数量众多的零件中找到所需要的零件,还有助于工程管理人员掌握生产线流程信息,及时解决补货、缺货等问题,确保整个生产流水线工作稳定、高效地进行。
2.1.2销售环节
当前车载智能系统被广泛运用,而车载智能系统的核心技术就是物联网技术。车载智能系统作为汽车的灵魂系统,一方面要对信息进行记录以及处理,另一方面担负着Intel网、移动经营网络、汽车服务商等网络信息实时交互的工作。车载智能系统包含不同的功能模块:首先是智能控制模块。智能控制模块可以对车况实时监控并且记录车体的实时信息以及车主的驾驶系统,以提高行车的安全性。另外,该系统还可以对汽车的零件数据实时记录,为回收环节提供精确的数据。其次是车主服务模块,这一模块是车载智能系统中一个重要的应用。车主服务模块为车主在驾车中提供更加人性化的服务,让车主更加体验到人性化驾驶的乐趣。该模块设置了自动导航、自动泊车、车站信息查询等功能。最后是智能应急模块,车辆在行驶过程中会遇到很多突况,预知并及时处理突发状况是非常有必要的。车载智能系统中的智能应急模块对突况可以采取相对应的应急措施,也可以设置多重应急模块,例如防盗追踪、安全保障、远程控制等。
2.1.3回收环节
车载智能系统的回收环节主要依靠EPC所记录的数据。在智能回收环节中可以随时查录任何重要零部件的信息,比如使用寿命、质地、产地等。回收系统通过查录到的EPC信息,可以将汽车的零件进行精确的分类,并且掌握是否可回收、可利用或者可报废等情况。智能化系统具有将车体的数据信息同汽车智能回收系统中的相关数据信息进行相互分享以及沟通的功能,可以有效地协助汽车拆卸行业从人力进行零件分类转化成工业自动化运行的模式,既可以使分类精确又可以提高工作效率。本地的Savant系统对当地的废旧、废弃车辆零部件的相关信息进行实时更新,并将这些及时更新的数据传输到汽车产业物联网中的EPC信息服务器以及对象名解析服务器中,这样相关联的企业以及汽车用户就可以通过Internet了解到汽车重要零部件的各项信息,进而可以增强对这些汽车部件的利用,亦能在一定程度上保证重要零部件的安全性。由此可见,智能车载系统可以利用物联网技术来获取更为精准、及时的报废汽车的车辆信息,并且根据报废汽车上的零件信息对其进行二次加工。当然,操作人员也可以根据零部件的信息来确定该零件的功能及其实用信息。在物联网技术的运用下,车载智能系统不仅可以将汽车回收业进行高度整合,也可以对废旧资源进行合理的循环应用,在避免资源浪费的同时保护了生态环境。
2.2面向可循环经济的物联网技术的关键技术
面向可循环经济的物联网技术有五大关键性的技术。(1)射频识别技术。其实质是一种非接触式的自动识别技术,能够以射频信号智能地识别目标对象,同时取得有关的数据信息,而且全程自动化,不需要人工的干预,尤其不受环境的限制。RFID技术不仅可以对静止物体进行识别,还可以对一些高速运行的目标对象进行准确识别,操作也极为快捷方便。物联网理想的状态是对全球范围内的目标对象实现信息的监控、共享。(2)智能传感器网络技术。传感器的作用相当于人的皮肤、眼睛、鼻子、耳朵等感受外界变化的器官,接收的是外界温度、光、电、湿度等变化的信号,将变化信号信息应用于网络系统中,为数据的分析、采集、传输提供具体、可靠的数据支持。从传统传感器到智能传感器,再到嵌入式Web传感器的研发,传感器逐渐开始朝着微型化以及信息化等方向发展和进步[5]。其中,传感单元(由传感器和模数转换功能模块组成)、处理单元(包括CPU、存储器、嵌入式操作系统等)、通信单元(由无线通信模块组成)以及电源是组成传感器网络的智能节点的几个基本单元。在一个健全的传感器网络中,智能节点基本上出现在目标对象上及周边,同时智能节点相互之间能够进行互相协作。利用互联网络可以把搜集的区域信息传送到远程控制管理中心,比如车载智能软件系统;反之,远程管理中心亦可以对网络节点进行远程控制检测。(3)GPS定位系统。在车载智能系统中,车载GPS接收机通过接受卫星发来的数据以及坐标经纬度,将车辆的无线MODEM以GSM短信方式由GSM公司实时传到监控中心,并最终在电子地图中显示出来,由此可对车位的目标有更为精确的定位,以便对车辆进行实时监控。在车辆遇到突况时,车载报警模块会发出报警信息,智能系统直接将现场的具体报警信息及时传送到总控制台。(4)智能技术。通过在目标对象中植入相关智能系统,使目标对象能够与用户之间进行主动或者被动的交流。(5)纳米技术。物联网技术的迅猛发展,使电子元器件更加智能化、微型化。将纳米技术应用到物联网中,可以使更加微型化的物体进行数据的交互与连接。
3结语
如今物联网技术的发展已成为科技发展的主流,大到科技航天,小到车载导航,与我们的生活息息相关。我国人口多、资源相对不足,对可再生资源缺乏合理利用。可循环经济模式符合我国国情,将物联网技术应用到可循环经济中是应对当前发展的必由之路。
作者:祝琰 单位:淮南职业技术学院教务处
参考文献:
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关键词: 物联网 关键技术 专业建设
一、物联网产业发展现状及应用领域
物联网被称为继计算机、互联网之后信息产业的第三次浪潮,物联网具有应用需求广泛和产业发展迅速等趋势,它具有庞大的产业集群效应。据权威机构预测,物联网在公共安全、环保、智能交通、智能电力、智能家居、智能医疗等诸多领域的市场规模均超过百亿甚至千亿,到2020年,物物互联业务将非常普遍,它与现有的人人互联业务之比将达到30∶1,物联网产业被称为下一个万亿级规模的产业[1]。
社会各行各业都涉及物联网技术的应用,国家“十二五”规划中明确的重点物联网应用领域:智慧城市、智能农业、智能家居、智能工业、智能交通、智能电网、智能医疗、商业与服务、公共安全与公益事业等。以上每一个智能应用领域,都会涉及传感、RFID、电子、通信、自动化控制及GPS或GPRS,这些技术整合将最终构成基本的智能传输及分析系统,多个单个智能系统的整合将构成智能物联网[2]。
二、物联网的人才需求及岗位分析
人才服务于产业,也制约着产业发展。物联网涉及众多行业应用领域,在未来几年,物联网产业发展的主要动力是行业应用。据国家相关部门统计预测,未来几年,在智能交通、智能物流(现代物流与智能仓储)、智能电网、智能医疗、智能工业、智能家居等方面的物联网应用型人才需求都将达到百万以上;在智能农业方面,甚至有近1000万的人才需求。物联网应用技术人才需求巨大,高等职业教育需加大人才培养力度以满足行业产业人才需求[3]。
高职物联网应用技术专业培养具有物联网工程布线、系统联调、传感器安装与调试、自动识别产品安装与调试和软件产品安装能力;能进行物联网工程项目的运行维护、管理监控、优化及故障排除;能进行物联网产品生产、物联网工程施工、物联网设备或产品维护维修、物联网项目辅助研发等一线工作的发展型、复合型、创新型技术技能人才。可从事物联网企业物联网产品的生产、物联网工程施工、物联网设备或产品维护维修、物联网项目辅助研发,以及计算机硬件、网络产品的销售和技术服务、中小企业网络管理等工作。
三、联网专业的技术体系
物联网应用技术专业具有覆盖面广、知识体系大等特点,它涉及信息技术众多前沿领域,如自动化控制、移动互联开发、网络通信、应用电子、多媒体等技术领域。物联网技术架构可以分成三层,即感知层、网络层、应用层。
1.感知层
主要功能是识别物体、采集信息,通过短距离通信网络进行数据传输,关键技术包括:传感器技术、二维码技术、RFID技术、GPS技术等。
2.网络层
主要负责把采集和感知到的信息无障碍、高可靠性、高安全性地进行传送。基础通信,数据传输,关键技术包括:无线通信、有线通信等。
3.应用层
主要负责通过公共中间件、信息开放平台、云计算平台和服务支撑平台等物联网应用技术,实现跨行业、跨应用、跨系统之间的信息协同、共享和互通,从而支持物联网技术在工业、农业、环保、医疗等行业领域的应用[4]。关键技术包括:数据融合、云计算等。
四、课程体系建设
1.人才培养模式
物联网应用技术专业人才培养应符合应用性、先进性、实践性原则,紧密与区域内相关企业的合作,建立针对职业岗位群的人才培养模式。以能力本位构建三重能力的课程体系,针对岗位需求设置岗位课程,基于工作过程整合课程内容,针对高职课程的特点,积极探索教学改革,采用“项目引导、任务驱动”的教学模式,实施理实一体的项目导向式教学改革,提高人才培养的针对性和适应性。在具体课程实施过程中,推行项目化教学改革,建设课程项目库,项目选取采用虚实结合,注重项目载体的选择;项目采用工作流程进行任务分解,每个项目变的是教学内容,不变的是工作流程;学生以小组为单位进行项目及任务实施。教学过程体现学生中心地位,教师采用引导、辅助、鼓励与点评等方式进行教学。学生以竞赛、评优、考核等方式进行项目团队学习,可以培养学生的自信心和学习兴趣,提高学生团队协作、自我学习等能力。
2.课程开发
物联网是门交叉学科,涉及电子技术、通信技术、传感技术、网络技术、嵌入式技术等,知识系统非常庞大,在进行课程设置时需要综合考虑相关交叉学科的特点,应尽可能多地覆盖本专业的知识体系,根据工作过程和知识结构,形成“两个平台”(公共基础课程、专业基础课程)、“三个方向”(物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护)的课程体系。
3.实训室建设
物联网产业发展人才需求不仅在技术上,更多的是在应用领域。通过实践教学可以培养学生的应用能力和创新思维等。因此,在物联网应用技术专业建设时,完善实验、实训室建设尤为重要。在实验、实训室建设过程中,首先,突出虚拟仿真性,即在实验、实训过程中全方位模拟日后的工作流程、工作环境和职业岗位,提高学生的操作技能和职业能力[5];其次,关注功能模块的实际完整性,即针对具体应用配置齐全相关设备;最后,兼顾前瞻性和扩展性,即支持实训项目的拓展。
4.教学资源库建设
教学资源库建设是一种高技术、高投入的建设,资源库建设应立足专业特色,重视资源共享,强调技术应用,为培养合格人才提供坚实保障。所以研究适应职业教育发展,适合职业院校专业特色,且有利于职业院校之间资源共享的标准化、科学化、开放化的职业教学资源库建设。通过此平台,教师、学生可以根据自己的个性需求,通过Web方式浏览、查询、下载、使用和上传资源,并自主组织学习效果的测试与评价,实现师师、师生和生生之间的交流互动。
五、师资队伍建设
高职物联网应用技术专业起步晚、基础薄,专业建设宜坚持“校企合作、课程先行、科研引领、成果孵化”的基本原则。其中,师资队伍建设是关键,需要学校、教师、企业三方共同投入,将校企“师资互嵌”落到实处,不能简单地搞“企业工程师请进来,学校教师派出去”的模式,要从制度、科研应用、教育教学多方同步推进,最后才能实现学较、教师、学生、企业多方共赢[6]。
总之,高职院校开设物联网应用技术专业,是机遇也是挑战。学校将根据区域特色,紧密结合省和扬州市“十二五”发展规划实施要求,整合学校及行业内的优势资源,全力推行物联网应用技术专业建设。只要不断更新观念,进行课程体系和教学模式改革与创新,加强教师队伍建设,提高专业办学水平,就一定能培养出更多高端技能型物联网应用技术专门人才,为促进物联网产业的快速发展作出贡献。
参考文献:
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关键词 物联网技术;消防信息化;实际应用
中图分类号 TU998 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)082-0180-02
随着社会经济技术的发展和进步,利用先进的现代化技术来实现生产、生活各领域的智能信息自动化已成为顺应现代化发展需要的趋势和方向,由此,在目前的科学技术基础上发展起来的新型技术层出不穷,其中物联网作为新兴的技术和产业,在社会经济和现代化城市建设发展中发挥了至关重要的作用。
1 物联网的由来和发展方向
物联网可初步理解为物物相联的互联网,其定义是: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,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。“物联网概念”是在“互联网概念”的基础上,将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间,进行信息交换和通信的一种网络概念。
最早的物联网概念是在二十世纪末期提出来的,中国科学院1999年组成的传感网技术研究团队在微型传感器、传感终端设备、网络通信技术、芯片开发以及无线智能传感器等领域取得重大进展,研发水平居世界前列。2005年突尼斯举行的国际信息社会峰会WSIS对物联网的概念下了定义,随后物联网概念得到普及。2009年,物联网得以大力发展,国际商业机械制造公司公布了“智慧的地球”策略,将智能化理念带入基础建设执行中,拓宽了物联网的发展空间。
随着近些年来的发展和进步,物联网实现了信息技术的智能化,并在生活生产的各个领域均以得到广泛应用,智能家居、智能医疗、智能城市、智能消防、智能交通、智能物流、智能环保、智能农业、智能司法、智能文博以及M2M平台等相继出现,这些都为物联网提供了发展方向。
2 物联网技术的发展现状
国际电联报告将用以感知的传感网络技术、用以识别的RFID技术、用以思考的智能技术以及微缩事物的纳米技术提为物联网的四个关键性应用技术。
1)传感网技术。传感网络是在诸多空间上分布的自动装置使用传感器对不同空间地域的物理和环境状况进行监控,无线传感网络技术通过对传感器技术、无线通信技术、嵌入式计算机技术以及现代网络等的综合,实现了采集、传输并处理分布式信息的一体化,利用微型传感器对个空间环境及监测对象进行实时感知和监测。
2)RFID技术。RFID可在无人工干预的各种恶劣环境中利用射频信号识别目标对象来获取数据信息,RFID由耦合元件及芯片组成的电子标签、能对标签信息进行读写操作的阅读器以及用以传递标签机阅读器之间的射频信号的天线三部分组成。
3)智能技术。智能技术是利用相关技术和手段将只能系统植入物体以实现物体的物体智能化,进而与人或其他物体进行沟通交流。
4)纳米技术。纳米技术是综合利用现代科学和现代技术将单个原子或分子制成有优良性质且可投入应用的微型纳米材料。
目前,全球范围内物联网的产业实践主要集中在三大方向:一是“智慧尘埃”,主张实现各类传感器设备的互联互通,形成智能化功能的网络;二是基于RFID技术的物流网,主张通过物品物件的标识,强化物流及物流信息的管理,同时通过信息整合,形成智能信息挖掘;三是被称作数据“泛在聚合”意义上的物联网,认为互联网造就了庞大的数据海洋,应通过对其中每个数据进行属性的精确标识,全面实现数据的资源化,这既是互联网深入发展的必然要求,也是物联网的使命所在。
3 物联网技术在消防领域的具体应用
《武警消防部队“十二五”信息化建设项目总体规划》提出,消防部队的广泛业务涉及面及庞杂多样的装备器材,需要对物联网的规划作出统筹设计,实现对物、事、人的高效一体化管理。利用物联网技术构建智能消防安全信息平台,可以实现消防监督、灭火救援、部队管理的动态化、智能化、网格化管理。
3.1 物联网技术在城市消防安全中的应用
物联网技术在防火工作中的具体应用主要表现在三个方面:
1)消防水源的动态管理。传统的工作方式是定期派出专人对城市消防水源进行实地巡检,然后将检查情况录入相关数据库。这种方式效率低下,不能动态地、及时地获取消防水源信息。借助物联网技术,我们可以给每一个消防栓制作电子标签,设置触发传感器,将位置、水压、管网等关键信息实时通过3G网络传送至消防信息中心,为灭火救援行动提供实时动态的水源信息。
2)建筑设施的消防智能化管理。目前大部分建筑的均安装了内部消防设施,检查这些设施的好坏,通常是通过消防检查来定期对其检测,这些行为都受制于检查人的精力、专业素质、能力高低,往往出现失控漏管的现象。通过物联网技术,实现建筑消防设施与消防信息中心的联网,可以实时掌握建筑消防设施工作状况,监控消防安全通道的是否占用等。通过这项技术,可以极大地减轻消防监督人员的工作强度和压力。
3)重点单位、危险源的实时管理。我们可以在重点单位的重点部位、危险源安装传感器装置,实时采集易引发火灾的大气、水、浓度、压力等环境信息,采集的信息传送至消防信息中心,由专门的信息系统立刻对采集的环境数据进行分析,一旦发现异常情况立即通过短信、语音实时报警。这样可以第一时间对致灾因素进行处理,将事故消灭在萌芽状态。
关键词:物联网;企业资源规划;信息系统
目前物联网的发展已经相当发达,物联网技术已经在很多行业得到应用,并且受到足够高的待遇。物联网技术的重要核心技术是射频识别RFID网络技术,在物联网技术的组成中占据了重要的位置,目前很多企业把这种技术应用到企业管理与信息技术建设当中,受到企业的重视。应用RFID和erp系统技术,还能够让企业的信息技术化与专业技术化得到结合,帮助企业增加企业效益的同时,带来更高更强的市场竞争能力。
一、物联网技术概述
(一)物联网的概念物联网主要是把随处可见的基础设施和先进设备以及一些智能技术的感应器、移动终端设备、数据控制系统、家庭网络视频监控系统等,经历有线传输或者是无线传输后在通过各种距离的通讯信息经过互相联通、数据集成系统和计算机云计算经营方式,在局域网、物联网技术支持下,结合网络信息安全保护系统,实现安全可控制的视频监控、系统定位、智能报警、统一协调指挥、数据远程控制、智能操作、安全防护、实时报告、统一管理、安全有效的网络服务技术,建立对所有资源的高效率、安全可靠、环保节约的管理、控制、经营。(二)物联网的主要特征目前对物联网的概念没有统一的认可,从其作用上来分析,物联网具有全方位感应、RFID技术应用、感应器、二维码扫描技术与物联网技术的结合,及时可靠地获得数据,并将相关数据进行传输,主要还是依靠物联网的智能处理功能、高效识别能力来进行的大数据的分析和探索发现,并做出相应的处理措施,还可以对资源进行智能化管理控制。我们把物品与物品,物品与人相互传递信息及相互控制的作用称之为物联网。
二、物联网关键技术分析
一般来说,物联网也就是人与物、物与物互相之间的信息传递以及控制。在物联网应用里面有着三项关键性的技术。1.互联网技术的发展需要核心技术的发展,首先要增加自主研发品牌的资金投入,减少不先进技术的引进,增加税收扶持研发。在引进国外先进技术的时候要避免重复引进,首先要多考察,不能盲目地去引进。2.传感器技术,也是计算机应用技术的核心技术之一。从现实情况来看,计算机处理的大多数都是以数字为传输信号的技术。现在的计算机处理主要是通过传感器将一些信号转为数字信号来处理。3.传感器技术当中还包括一项RFID技术,通过无线视频技术与嵌入式技术融合研发出frid技术。这项技术主要应用在智能识别物品、产品物流管理等领域。4.物联网技术的发展需要核心技术的发展与技术支持,通过增加自主研发品牌的资金投入,减少不先进技术的引进,增加税收力度投资产品研发。在引进国外先进技术的时候要避免重复引进,在引进国外新技术之前要对先进技术做好考察工作。物联网在物联网技术的支持下,借鉴RFID技术与网络数据通讯技术建立一个覆盖全球的网络体系,实现对事物自动识别,达到资源共享,严格按照行为规范进行信息交流,这才是物联网技术的核心意义。
三、物联网技术在企业资源计划信息系统中的应用方式和方法
【关键词】物联网;校园软环境信息;食堂信息;智慧型校园;RFID技术
一、物联网的定义及作用
物联网是新时代信息技术的重要组成部分,依托于互联网的发展。顾名思义,“物联网就是物物相连的互联网”,核心和基础仍然是互联网, 在互联网基础上的延伸和扩展的网络; 用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。通过智能感知、识别技术与普适计算、泛在网络的融合应用,被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展,与其说物联网是网络,不如说物联网是业务和应用。它有效的借助互联网络把不同事物、信息、人文虚拟的延伸与融合,利用传感器,无线通信技术、射频识别及卫星定位灯技术,让网络去“感知”现实的事物,做到虚实结合。
物联网体系架构中主要分为三个层次:虚拟感知层、网络传输层、应用互通层。感知层是由各种传感器构成,其作用好比人类的五官,主要是识别物体、汲取外界信息,同时将信息传递给网络传输层。网络层中经由各个网络段、互联网、有线及无线通信网、云计算及存储平台等构成,好比人类的大脑及中枢神经络,肩负传递和处理感知来的各类信息。应用层中是用户的使用接口部分,根据每个个体的实际需要从物联网中获取各种信息。
正是它的方便与广域性,物联网技术不断的漫射到我们日常学习生活中,推动着各行业的智能化、信息化发展进程。那么,在高校中利用物联网营造智能化的智慧型校园已成为当下高校校园文化建设的必然趋势。但是,新事物有利也有弊,我们需要对物联网在高校实际应用的范围、方式做进一步的探究,才能物尽其用,更好的服务师生。
二、物联网与校园文化的重构
实际建设中,物联网式智慧型校园首先要有一个统一的基础设施平台,包括有线与无线双网覆盖的网络环境。物联网在校园中的应用考量主要包括校园生活和教学管理两方面。
(一)校园课余生活
包括食堂管理、学生用水管理、考勤管理等,实现学生一卡在手,行遍校园的便捷。
1、食堂管理:食堂管理是智慧校园重要组成部分,基于RFID技术的食堂管理系统主要分成三部分含RFID电子标签的饭卡:师生每人拥有一张这样的饭卡,卡里面包含了用户信息。RFID阅读器:在每个食堂售饭窗口安置一个RFID阅读器,将读到的信息传至后台数据库查询,读取卡上金额,并扣除消费金额。后台数据库管理系统:将用户的注册信息存储在数据库中,可以方便管理员对食堂消费业务的查询。
2、学生用水管理:借用RFID技术的水控管理,可以实现用水自动化管理。当RFID卡位于读卡感应区时,即时显示卡上余额,然后可立即进入用水计费状态。过程中采用实时计费模式,即读卡就出水,并根据用水量实时进行扣费。
3、考勤管理:学生考勤是学校日常教学过程中必不可少的一个组成部分。常规考勤工作主要都由教师承担,花费教师额外的时间与精力。开发基于RFID技术的考勤管理:每次上课前,学生用含RFID标签的校园卡(或手机卡)刷卡进教室,教室内的设备在接收到读卡器发送来的学生刷卡记录数据后,将数据发送到远程服务器;远程服务器接收到数据后,将数据存储到数据库中;然后,教务人员或者教师通过浏览器登录到考勤查询网站,可以实时地远程查询某一节课或某一位学生或某个教室在某一段时间内的考勤情况;学期结束时,每门课程学生的出勤情况或者某个学生在一个学期的出勤情况可以自动统计出来。
(二)教学管理
包括日常教学、图书馆和微机室、实验室管理等
1、日常教学:利用物联网技术有利于建立全面和主动的教学管理体系,利用RFID技术的支持,可以完善教学管理的组织系统、评价和考核系统,从而对教学的质量建立保障和监控体系。
2、、图书馆:校园图书馆通过物联网技术来实现智慧化的服务和管理。 它的理想模式就是无需人工服务,学生通过读卡可自由借用学校图书资源。目前物联网在图书馆中的应用,主要是RFID电子标签的应用 。
3、微机室:利用RFID技术的支持,应用现代智能卡技术、大型数据库技术、计算机及网络技术,实现学生上机计费、机房监控,以及上机费用的汇总、统计、分析等各项管理功能,完成了开放机房对自动收费及科学管理的要求。
4、实验室管理:物联网应用到实验室中主要包括设备管理、实验过程管理和智能插座等。设备管理:RFID存储实验设备的基本属性等信息,利用阅读器方便地获取相关信息,然后再利用网络进行统一管理;实验过程管理:首先,RFID可以帮助学生方便地获取实验步骤、操作要点、使用帮助等信息。其次,在实验过程中,使用不当时能自动警告并中断实验过程,避免不必要的损失。另外,实验数据可以被实时采集并以适当的方式提供给实验者,实现实验教学的数字化、网络化与智能化;智能插座除了拥有传统电源插座功能外,它能够将各个实验设备的耗电量信息实时反馈给实验室管理员,管理员能随时开关插座,实现插座与人的对话,起到高效节能的作用。
物联网是新时期的智能化产物,智慧型校园是高校发展的必然走向。通过物联网,将有形、无形的事物与网络对接起来,实现智慧化的校园服务和管理,实现了校园内任何人、任何物、任何信息载体、任何时间、任何地点的互联互通,海量信息在物联网平台的聚合而产生新的信息,从而给广大师生提供了智慧化的业务和服务模式,为师生带来了极大便利,同时也面临着许多挑战。由于物联网可以跟踪用户的行动、习惯以及偏好等,信息资源及师生隐私如何得到保护成为创建智慧校园亟待解决的问题。所以说,互联网型的智能校园还处于摸索阶段,我们要完善技术、加强管理,为了我们丰富多彩的校园文化而努力。
参考文献:
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[12]金逸超.力娟等,物联网环境下智能插座的设计[J].计算机研究与发展,2010,47(增刊):321.326. (作者:严大虎 陈明选)
【关键词】物联网 RFID 传感 数据采集
1 关于物联网
物联网是未来互联网的一部分,是指通过信息传感设备,按照约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。它是在互联网基础上延伸和扩展的网络。物联网主要包括三大部分:感知层,承担信息的采集(通过智能卡、RFID电子标签、条码、传感器等);网络层,承担信息的传输(通过无线网、移动网、有线网、RFID网等);应用层,完成信息的分析处理和控制决策。
国际电联报告提出物联网主要有四个关键性的应用技术:标签事物的射频识别技术RFID,感知事物的传感网络技术Sensor technologies,思考事物的智能技术Smart technologies,微缩事物的纳米技术Nanotechnology。
2 物联网在医院的应用
鉴于医疗场所以及工作业务的特殊性,医院需要对病人位置、药品以及医用垃圾进行跟踪。确定病人位置可保证病人在出现病情突发的情况下能够得到及时抢救治疗,药品跟踪可使药品使用和库存管理更加规范,防止缺货以及方便药品召回,定位医用垃圾的目的是明确医院和运输公司的责任,防止违法倾倒医疗垃圾,造成医院环境污染。物联网的应用将为这些工作提供快速、准确的服务。带有RFID(射频识别标识)腕带的病人,贴有RFID标签的药瓶和医用垃圾袋,均可通过无线网络的无线定位功能被随时跟踪其位置。此外,无线技术的应用可以为各类用户提供便利的上网服务,从而提高医院服务满意度。在医院部署无线网络,不仅方便为病人和医务人员提供无线上网服务,还可以方便地为病人的家属、访客等提供上网服务。
2.1 人员定位与身份确认
在医院,人员定位包括对医护人员和患者的定位和追踪,将腕式RFID标签佩戴于工作人员和病人手腕上,就可以对他们的位置进行持续的定位与追踪,同时也可以和门禁控制的功能相结合,确保只有经过许可的人员才能进入医院关键区域,如限制未经许可人员进入药房、儿科和其它高危区域等。腕式标签还具有防拆卸功能,预防病人佩戴的标签被非法拆卸或破坏。病人出现紧急情况时,可通过标签上的紧急按钮进行呼叫,医护人员可通过系统快速获取病人的姓名、年龄、血型、亲属姓名、紧急联系电话、既往病史等信息,以便对病人的身份进行查对、核实,确保正确的治疗用于正确的病人的过程。在国内,除了少数信息化水平较高的医院试点应用基于无线定位技术的人员定位系统外,其他中小医院尚未应用,随着新型医疗模式的出现,与物联网技术相关的无线定位系统在医疗机构的应用将具备更加广泛的应用前景。
2.2 医疗监护与生命体征采集
医疗监护是对人体生理和病理状态进行检测和监视,它能够实时、连续、长时间地监测病人的重要生命特征参数。目前,医院监护系统大多是使用固定的医疗监护设备,采集人体生理参数,医生根据监护设备上的数据进行分析治疗。而基于物联网技术的智能化医疗监护系统是通过佩戴在病人手上的装有RFID的手环,实时传送患者目前的检查进度和检查结果,使医护人员随时随地在手持数据终端上获取全面医疗数据,根据历史记录并对比患者病情的变化情况,能当机立断地会诊和制定治疗方案。物联网技术在危重病人的监护、伤病人员的抢救、慢性病患者和老年患者的监护以及运动员身体活动的检测等领域发挥着重要的作用。
物联网另一个十分重要的医疗应用就是生命体征采集与健康监测。利用一只体积仅有黄豆般大小的嵌入式传感器和特殊软件使医院的医生随时随地就能了解到他负责的病人的血糖、血压情况。这种隐藏在电子血压仪、电子血糖仪里的传感器可将测得数据及时通过无线方式传输至医生的移动终端上,这样就能使医护人员及时制定对症治疗措施。在需要特殊护理的中老年人身上,安装便捷式心率和血压监测设备,通过无线传感器网络,医生可以随时了解被监护病人的病情,进行及时处理,还可以长时间地收集病人的生理数据,这些数据在研制新药品的过程中是非常有用的。
2.3 医药和生物制剂管理
药品是特殊商品,如果给病人用错药,用假药、劣药或者过期药品,将给人民的身体健康及生命带来威胁。中国药学会提供的数据显示,在我国,每年至少有20万人因用错药、用药不当而死亡,不合格用药人数占用药人数的11%~26%,日常急救病例的10%因用药失误引起。因此,越来越多的国家希望借助高科技手段,对药品进行跟踪和监测,打击假冒伪劣药品。物联网技术通过对流通过程中单个药品唯一的身份进行标识及追踪,采用以RFID标签作为索引的方式,对所有无法进行实时采集和健康的药品原材料,中间品,半成品和成品的属性进行生产全过程的自动监控,解决了许多因条形码局限性而不便应用在洁净车间和易受潮、易磨损,需暗设、数据需修改等问题。从而达到对药品信息及时、准确的采集与共享,为有效地解决医药流通中存在的安全、成本和管理等问题提供新的思路。
生物制剂中蛋白质的不稳定性,使得其易受环境的温度变化影响,导致制剂变质。通过先进的物联网技术,应用于特殊生物制剂的物流和生产流程中,将温度变化记录在“带温度传感器的RFID标签”上,对制剂品质进行细致地、实时地管理,可以简单轻松地解决生物制剂管理中的变质问题。
2.4 医疗设备与手术器械管理
医疗设备的管理是医院管理的重要组成部分,通过物联网技术,在每台设备上安装RFID标签,记录设备基本信息及每次维护、维修、巡检的相应记录,对设备所在的位置及使用状况进行实时监控,对医疗设备进行智能化的管理。
每次手术后,供应室将使用过的手术器械收集、洗净、分类包装,经严格灭菌消毒后再准备供给新的手术使用。对手术器械包配带一个条码或RFID标签,负责采集和存储手术包流程的信息,包括手术器械种类和编号、数量、包装人员编号、包装日期、消毒日期、手术包类型等。系统通过这些信息对手术器械包的回收、清洗、分类包装、消毒、发放等环节进行记录,并对器械包的存放、使用实行监控,最大限度控制和消除了器械包的安全隐患,也明确了各个环节工作人员的责任并对相关信息进行记录,便于相关感染事故出现后进行追溯。
2.5 医疗垃圾处理
经历2003年的SARS疫情,医疗废物处理的问题备受到社会的关注,为了很好的管理医疗废物,卫生部于2003年6月16日,颁布了《医疗废物管理条例》,将医疗废物管理纳入了法制轨道。随后,专家们从IS014000环境管理体系、伦理学、社会学等多角度探讨了疗废物管理的问题,医疗废物管理不仅是医院管理难题,而且是一个重要的公共卫生问题。
随着信息系统的普及化与信息化水平的提高,医院和专业废物处理公司的信息处理能力已大幅提高,推广医疗废物的电子标签化管理、电子联单、电子监控和在线监测等信息管理技术,实现传统人工处理向现代智能管理的新跨越已具备良好的技术基础。应用物联网技术实现可视化医疗废物运输管理和实时定位的医疗废物RFID监控系统,将为环保部门实现医疗废物处理过程的全程监管提供了基础的信息支持和保障。
3 结论与展望
物联网技术以其终端可移动性、接入灵活方便等特点在医院的应用彻底打破了以往信息系统独立的局限性,医疗物联网能够更加有效地提高工作效率,有效提高医疗领域整体信息化水平和服务能力,最终实现实时的智能化的互联互通的动态服务。从而适应卫生改革的需要,适应患者所需要的医疗卫生服务的需求。
物联网技术应用于医疗行业,可以对药品、病人及医护人员进行跟踪和检查。欧盟部分国家正在制订物联网的相关标准,会进一步在医疗行业中进行推广物联网技术的应用;美国的医疗产业中,物联网技术已经得到广泛的关注和应用。我国医疗行业对物联网技术的应用还比较少,但可以预见,物联网技术在医疗行业中的应用前景十分广阔。
参 考 文 献
[1]web20share.com/2010/02/internet-of-things.
[2]slideshare.net/leeander/introducing-the-internet-of-things-lecture-iulm-university.
【关键词】物联网;感知;智能;高校
【Abstract】This article is based on the meaning of things,characteristics and research situation of certainty,comparing the Japanese U-Japan,South Korea U-Korea,found that at present only in Wuxi,China "perception of education" project is designed to promote the teaching and learning and build The. Thus,further study of things in the future of higher education.
【Key words】of things; perception; intelligent; University
【中图分类号】G434【文章标识码】A【文章编号】1326-3587(2011)04-0001-03
物联网被誉为后IP时代信息产业新一轮竞争的制高点,其应用价值正受到全世界的高度重视和普遍关注。今年两会政府工作报告中首次明确提出要“加快物联网的研发应用”。高等教育如何顺应经济社会发展趋势,服务国家战略性新兴产业发展的需要,是实现教育跨越式发展的题中之义。
一、物联网概念及其发展概况
(一)物联网概念。
1、物联网。物联网概念起源于1999年美国麻省理工学院Auto-ID 实验室,2005年国际电信联盟把物联网定义为一个4A网络,即任何时间、任何地点、任何人及任何物的联网,通过在数量众多的日常物体中内置的短波移动传感器,为人和物体及物体之间创造了一种新型的网络。从这个意义上讲物联网就是“物物相连的互联网”。它是通过射频识别(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,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
2、物联网的特征。
全面感知:利用RFID,传感器,二维码等随时随地获取物体的信息。
可靠传递: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。
智能处理:利用云计算,模糊识别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。
(二)国内外物联网发展概况。
1、国外物联网发展概况。
日本政府自20世纪90年代中期以来相继制定了“E-Japan"、“U-Japan”、“I―Japan”等多项国家信息技术发展战略,从大规模开展信息基础设施建设入手,稳步推进,不断拓展和深化信息技术应用,以此带动本国社会、经济发展。日本政府早在2004年就推出了“U-Japan”计划,着力于发展泛在网及相关产业,并希望由此催生新一代信息科技革命。2009年8月日本提出“智慧泛在”构想,将传感网列为其国家重点战略之一,致力于构建一个个性化的物联网智能服务体系,充分调动日本电子信息企业积极性,确保日本在信息时代的国家竞争力始终位于全球第一阵营。为了让数字信息技术融入每一个角落,首先将政策目标聚焦在三大公共事业:电子化政府治理、医疗健康信息服务、教育与人才培育。提出到2015年,透过数位技术达到“新的行政改革”,使行政流程简化、效率化、标准化、透明化,同时推动电子病历、远程医疗、远程教育等应用的发展。同时,日本政府希望通过物联网技术的产业化应用,减轻由于人口老龄化所带来的医疗、养老等社会负担。物联网在日本已渗透到人们衣食住中:松下公司推出的家电网络系统可供主人通过手机下载菜谱,通过冰箱的内设镜头查看存储的食品,以确定需要买什么菜,甚至可以通过网络让电饭煲自动下米做饭;日本还提倡数字化住宅,通过有线通信网、卫星电视台的数字电视网和移动通信网,人们不管在屋里、屋外或是在车里,都可以自由自在地接受信息服务。
韩国政府自1997年起出台了一系列推动国家信息化建设的产业政策,重点支持泛在网络建设。其最终目的,除了运用IT科技为民众创造食衣住行以及娱乐等各方面无所不在的便利生活服务之外,也希望扶植IT产业发展新兴应用技术,强化产业优势与国家竞争力。2009年10月,韩国通信委员会出台了《物联网基础设施构建基本规划》,将物联网市场确定为新增长动力。该规划提出,到2012年实现“通过构建世界最先进的物联网基础实施,打造未来广播通信融合领域超一流信息通信技术强国”的目标,并确定了构建物联网基础设施、发展物联网服务、研发物联网技术、营造物联网扩散环境等4大领域、12项详细课题。
此外,法国、德国、澳大利亚、新加坡等国也在加紧部署物联网经济发展战略,加快推进下一代网络基础设施的建设步伐。
2008年,IBM提出“智慧地球”概念。2009年,欧盟委员会以政策文件的形式对外了物联网战略,提出要让欧洲在基于互联网的智能基础设施发展上领先全球。
2、物联网国内发展情况。
我国发展建设物联网体系,国家部委以RFID广泛应用作为形成全国物联网的发展基础。自2004年起,国家金卡工程每年都推出新的RFID应用试点工程。2009年8月7日,总理视察无锡微纳传感网工程技术研发中心并发表重要讲话之后,“物联网”概念在国内迅速升温。与国外相比,我国物联网发展在最近几年取得了重大进展。目前,我国传感网标准体系已形成初步框架,向国际标准化组织提交的多项标准提案被采纳,传感网标准化工作已经取得积极进展。2009年9月11日,经国家标准化管理委员会批准,全国信息技术标准化技术委员会组建了传感器网络标准工作组。
二、物联网在教育中的应用――无锡“感知教育”工程
目前,国外对物联网的研发、应用主要集中在美、欧、日、韩等少数国家。美国是物联网技术的主导和先行国之一,较早开展了物联网及相关技术的研究与应用。比较美国、日本、韩国,笔者发现:只有中国无锡的感知教育是专为教育而构建的。无疑,在物联网与教育结合这方面,我国已经走在了世界的前列。
2010年8月首届物联网技术教育应用现场观摩会在江苏无锡举行,作为无锡市政府批准的12个物联网技术应用示范工程之一,“感知教育”自去年2009年9月启动以来,深入学校,深入课堂,为无锡教育高位均衡发展增添了一抹亮色。无锡市电化教育馆现场展示了“感知教育”包含的六大工程:感知普及、感知课堂、感知学习、感知课程、感知校园和感知信息。
“感知普及工程”面对广大师生,通过选修课、科技活动、专项研究等活动,将物联网知识逐步渗透、普及到日常教学的方方面面。
“感知课堂工程”以重点研发感知黑板为抓手,从课堂出发,积极探索未来学校课堂的模式,做到教学内容在课中可实时感知,在课后可随时感知。
“感知学习工程”目前主要包括“感知生长”、“仰望星空”、VCT应用实验三个项目,通过物联网技术的应用,使学习技术手段和学习研究方法实现双飞跃,促进素质教育。
“感知课程工程”立足创设带有情境感知、实时真实的学习产品,让学生通过寓教于乐的益智游戏以及随时随地的移动学习轻松畅游知识的海洋。
“感知校园工程”旨在将物联网技术应用于学校电视技防监控、防盗报警、节电节水控制、计算机网络机房感测等方面,使平安校园、节约校园的建设水平不断提高。
“感知信息工程”目前主要推行网络化学生电子身份管理技术的应用,逐步普及含有学生各项基本信息的“学生教育信息卡”,帮助广大学生实现校内考勤、借阅、素质考核,校外远程学习、公交乘坐、市民读书等活动“一卡通”。
加快物联网技术教育应用步伐,实施感知教育六大工程,不仅是技术手段上的创新,更将对素质教育的科学发展、良性发展起到重要的推动作用感知,让视觉更无限;智慧,让管理更精细;低碳,让校园更绿色。
三、高校应用物联网的路径
2009年8月5日总理在江苏考察时,参观中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心时说,“当计算机和互联网产业大规模发展时,我们因为没有掌握核心技术而走过一些弯路。在传感网发展中,要早一点谋划未来,早一点攻破核心技术”。那么,高校如何实现教育与物联网的有效对接?笔者认为除了借鉴无锡“感知教育”工程以外,还要从以下几个方面入手:
一是利用现有校园网整合物联网。校园网资源从系统整合到数据整合,再到业务融合。校园网无线有线一体化建设实现统一接入,任何人、任何地点、任何时间和终端都依托IP智能网络动态管理。高等院校具有得天独厚的“产、学、研、用”协同创新,建设物联网技术产业标准体系的优势,校园网络也是最佳的温床和试验田。便捷的统一认证计费、远程教职人员通过互联网安全接入内网、用户侧与网络侧边界自动防御,构成统一的安全管理策略。学生可以通过手机下载学习资源,浏览视频学习资料,去图书馆借书还书;教职工通过手机处理公务、收发邮件、安排日程;科研人员通过感知平台,在工作中与他人进行沟通与交流,在科研项目中更好地进行协调,避免重复劳动或资源浪费;校内重要场所的出入门禁管理、会议签到、考勤信息管理、停车场管理等等,都可以借助无线移动的感知平台实现。
二是创新实验系统,丰富实验教学。物联网创新实验系统包括硬件设备、软件资源、实验资源、教材(实验手册)等四大部分。硬件设备包括微型无线传感器、通用传感器及被控对象、嵌入式网关、GPRS网络设备、蓝牙等配套设备。软件资源包括无线传感器网络软件,嵌入式网关软件,PC数据管理与分析软件,实验资源包括基于控制器的基础实验、传感器信息采集实验、无线信号收发实验、等网络通讯实验、及组件控制实验等,通过对这三部分资源的充分利用,并能通过不同传感器的特性,可以丰富实验教学。物联网的介入可以为实验教学提供一个安全的、共享的、智能化的实验教学环境。
三是构建智能化教学环境。根据物联网的三层特征,可以利用物联网的全面感知层进行教学。加强基础技术教学,贯穿主要知识点的原则,实现物联网、传感网、泛在网和嵌入式教学开发的融会贯通,可以在高校完成教学和科研。依托资源丰富的课程网络平台,拓展课程教学内容,建成网上试题库、习题库和在线学习自测等特色系统,为学生提供了教学内容与工程实践、课内学习与课外拓展、课程学习与自测自评相结合的集成学习环境,大力推进了教学方法和教学手段的改革,加强了学生实践与创新能力的培养。
四是利用物联网,实现高校管理信息化。手机UIM/SIM卡作为身份鉴别和刷卡消费的电子钱包,提高使用的便捷性。学校的学生或老师,可以使用该卡来考勤、支付水电费用、支付食堂餐费等。智能校园卡主要功能包括近距离刷卡服务、身份识别服务(RFID):可随身携带的安全的电子钱包(M~WALLET ):多种充值方式,包括银行转账、POS机充值、空中充值等。校园信息化,实现学生管理电子化、老师排课办公无纸化、学校管理系统化。通过特定的手机卡,新生可以在家完成网上注册、缴纳费用,了解班级情况、课程设置以及宿舍安排,有效简化入学手续,提高工作效率。
【参考文献】
1、中国标准化协会EPC和物联网标准化应用工作组 全球EPC和物联网技术应用是企业发展的必然道路
2、物联网技术教育应用现场观摩会在锡举行[N]现代快报 2009-08-12
3、温泉、黄于鉴等,物联网在高校的应用前景[J]中小企业管理与科技.2010-7(下旬)
4、温希强等,十年内中国经济十大猜想 网络生活进入物联网阶段[N]经济参考报 2009-09-29