發布時間:2023-10-12 17:40:36
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術,我們為您準備了不同風格的5篇物聯網技術培訓,期待它們能激發您的靈感。
關鍵詞:物聯網;實時定位;配電運行。
引言
如何做好10kV及以下配電線路的運行巡視工作,提高巡視的質量,一直是困擾供電分局配電網運行的難題。物聯網技術的興起,使監視記錄運行巡視人員的工作軌跡成為可能,有效監督設備巡視管理工作,將有利于提高配電線路運行質量,確保電網安全運行。
一、配網運行巡視中存在的問題
隨著客戶對電網供電可靠性的要求越來越高,供電企業內部對配電設備考核指標越來越嚴格,這就要求配網運行巡視工作必須到位,才能及時發覺和消除設備缺陷,減少請設備故障引起的停電事故。受到企業政策的限制,電網運行巡視人員始終維持在一個比較缺員的水平,意味著基層運行人員的數量比較少,工作量和工作壓力都比較大,因此,他們在日常的工作中,往往將工作的重點放在處理引起停電的故障和緊急缺陷上面,忽視了最基本的巡視工作,或者出現巡視不及時的情況,長久下去,將會給電網留下嚴重的安全隱患,導致設備故障越來越多,運行人員工作越忙,日常巡視越被忽視,惡性循環。
二、物聯網中的實時定位和軌跡記錄技術研究
物聯網中的定位技術,是一種應用廣泛的高科技技術。目前常見的定位技術主要有PPD定位技術、GPS衛星定位、藍牙定位、WIFI網絡定位、北斗定位、GPRS/CDMA移動通訊技術定位等。常用GPS衛星定位技術,用GPS同時測定3維坐標的方法,將測繪定位技術從陸地和近海擴展到整個海洋和外層空間,絕對和相對精度擴展到米級、厘米級,從而大大拓寬它的應用范圍和在各行各業中的作用。GPS全球衛星定位導航系統是美國從本世紀70年代開始研制,于1994年全面建成,下面以GPS系統為例,介紹定時定位和軌跡記錄技術:
(一)定位技術。當GPS接收儀器能夠收到4顆及以上衛星的信號時,它能計算出物體所在位置的3維坐標:經度、緯度、高度,若只能收到3顆衛星的信號,它能計算出2維坐標:經度和緯度。GPS儀器通過計算獲取物體的坐標,并通過一早繪制好的、存儲在內存中的地圖,標示出物體的實時的坐標地點。
(二)路線軌跡記錄技術。GPS儀器除了記錄物體的坐標外,還每秒更新一次坐標信息,所以可以記載物體的運動軌跡和時間點。一般GPS儀器能記錄1024個以上足跡點,在一個預制好的地理圖形上顯示出來,以可調比例尺顯示移動軌跡。坐標點的采樣可以設置自動和定時兩種方式,自動方式一般只記錄方向轉折點,長距離直線行走時不記點;定時采樣可以規定的采樣時間間隔。通過這項技術可以開始記錄、停止記錄、設置方式或清空路線軌跡。
三、定位記錄技術在配網運行巡視中的應用
東莞供電局組建了技術創新應用小組,分析總結配網運行中存在的問題,并制訂了實施工作方案。結合GPS定位和軌跡記錄技術,利用市面上現有的GPS配件和材料,組裝了一種小型的、方便隨身帶的,具備實時定位,能記錄巡視人員運行軌跡的儀器,并通過建立實時監視平臺,實現儀器與儀器,儀器與監控中心對講,總體實現配網巡視調度錄音以及軌跡記錄監控的功能。當運行巡視人員按照班長安排的工作計劃,帶上軌跡跟蹤對講儀器,對配電線路和設備進行巡視,班長可以通過設置在電腦上面的后臺監控終端,實時掌控運行人員的巡視軌跡和地點,并進行對講調度,隨時了解現場的情況。
四、技術關鍵和創新點
巡視軌跡的可靠記錄,要求對定位信號非常穩定,不允許出現GPS那種信號時強時弱的狀況;相對于GPS系統必須裝設在汽車上,而且耗電嚴重的缺點,研發的手持式終端將有明顯優勢;地理路線的顯示,需要開發和整合一套功能比較圖形顯示系統。
五、應用前景
在安全生產方面,不僅能在配電線路的運行巡視中大量推廣使用,還能應用到應急搶修工作中,對人員、車輛、工器具實時定位和統一調配,對提高配網運行管理水平具有極大的意義;在營銷抄表方面,同樣可以記錄抄表員的軌跡,所耗時間等,既杜絕了抄表不到位的情況,同時為具體抄表工作的調配提供分析數據;在物流物資的調配方面,可以跟蹤貨物的實時軌跡。
六、結語
利用物聯網技術,東莞供電局研發了集 “對講呼叫+地圖定位+工單管理”三者于一體配網巡視定位裝置,采用先進的GPS定位和IT顯示技術,實現了配網設備巡視的可視化、實時化和閉環工作管理,提高了配網運行管理質量和工作效率,取得比較滿意的效果。
參考文獻:
關鍵詞:宿遷市;現代農業;物聯網技術
中圖分類號:F320 文獻標志碼:A 文章編號:1673-291X(2016)01-0169-02
農業物聯網技術是實現農業集約、高效、安全的重要支撐,是引領現代農業發展的重要技術手段。從動植物生產管理科學化水平、疫情疫病防控能力等方面徹底改變傳統的農業粗放式生產方式,從而提高農業資源利用效率。宿遷是江蘇省的農業大市,農業在國民經濟中占據較重要地位,全市農業增加值占地區國民經濟生產總值比重比江蘇全省高近8個百分點,發展現代農業具備得天獨厚的條件。但宿遷農村經濟整體上相對落后,農業科技貢獻率較低。因此,要實現現代農業的轉型升級、實現“智慧農業”“精準農業”,加快農業物聯網技術的應用是必由之路。
一、宿遷市現代農業物聯網技術應用概況
近年來,宿遷市高效農業發展迅速,各級政府、各類農業生產經營主體加大裝備農業的投入,奠定了物聯網技術應用的良好基礎。
(一)初步形成了高效農業的視頻監控體系
在政府支持下,目前宿遷已建成市―縣(區)―鄉(鎮)三級覆蓋全市重點高效農業生產基地的視頻監控系統。通過該系統,可以實時監測到本地區農產品生長情況、農業自然災害、重大動物疫情以及農產品經營狀況等動態信息,實現網上監測預警、專家網上指導和遠程技術培訓,從而為各級農業管理部門以及農業生產經營主體的決策提供科學依據。市農委建成視頻監控系統總監控中心,五個縣(區)各自建成分控中心和生產基地前端視頻采集站。2014年,生產基地前端視頻采集站的規模達到208個,計劃到“十二五”末,視頻監控農業生產基地250個以上。
(二)特色產業的裝備智能化水平不斷提高
宿遷市所轄的各區縣圍繞各自農業特色,已形成各具特色的設施農業基地,不斷提高其農業智能裝備水平。如宿豫區建成現代化肉雞養殖場142個,通過安裝相應的物聯網監控設備,可以實現自動控溫、自動供料以及自動飲水,極大的提高了生產效率。2014年末全區肉雞欄存欄量達到754萬羽,年出欄量8 170萬羽,年飼養規模近9 000萬羽,全國養殖規模與現代化水平最強縣和全省最大的肉禽養殖加工基地初具雛形。泗洪縣奶牛欄存總量1.98萬頭,奶牛場規模比重為98.3%。全縣欄存2千頭以上的奶牛養殖企業2家,欄存千頭以上的奶牛養殖企業4家。按照《動物防疫法》《動物防疫條件審查辦法》《畜禽標識和檔案管理辦法》《動物檢疫管理辦法》等相關法律規定,執行嚴格的動物標識申購與發放管理制度。目前,全縣所有的奶牛都使用了農業部統一的動物標識,并且確保了畜禽個體標識的唯一性,從而保證了產品質量安全的可追溯性。以泗陽云禾源、華綠科技公司,沭陽綠雅、月盈食用菌公司為代表的投資企業不僅帶來了資金,而且帶來了先進的物聯網技術。
二、宿遷市現代農業物聯網技術應用存在的主要問題
總體而言,近年來宿遷市現代農業在物聯網技術應用上取得了一些成果,但與現代農業發達的地區以及宿遷市現代農業發展的要求相比,物聯網技術應用還剛剛起步,目前大范圍推廣應用面臨的困難仍然很大,存在著制約物聯網技術應用的諸多因素。
(一)農業企業應用的熱情不高
由于物聯網技術應用投入很大,短期內給企業帶來的效益不足以抵消投入成本,多數企業實施物聯網的積極性依然不高。在國民經濟三大產業中,由于歷史原因和自然屬性,農業長期處于相對弱勢地位。雖然其是國民經濟的基礎,但因為經濟效益不夠顯著而一直無法得到各類資本的眷顧及大力投入。宿遷市作為江蘇省的農業大市,近年來在政府一些列政策支持及有效投入的帶動下,科技興農邁出了較大步伐,特色農業和高效農業發展有了明顯突破,現代農業效益得到初步顯現。但農業的投入產出效益仍無法與第二、第三產業相比,多數農業生產企業和農民缺乏進行科技投入的積極性,不利于宿遷市現代農業發展。
(二)農業示范園區對物聯網的認識有待提高
各類農業示范園區是物聯網技術應用最能產生效益的地方,是物聯網技術應用的主要基地,園區主體應該充分認識到物聯網對園區未來發展的重點引領作用,對物聯網技術應用有所作為。通過調查走訪宿遷市各類農業示范園區,對物聯網技術的認識普遍不高,認為物聯網技術應用會增大企業的成本,效益短期難以顯現。即使個別采用物聯網技術的示范園區,其投入也主要來自于政府的投入,示范的意義遠遠大于產業化范疇,在技術應用上還僅僅停留在監控層面上,離真正的物聯網意義還比較遙遠。在農業生產和管理人員配備上,文化水平普遍偏低,真正懂物聯網技術的很少。這些從根本上影響了農業物聯網技術在現代農業上的大面積推廣使用,也宿遷市發展智慧農業的要求有很大的差距。
(三)現代農業產業園區農業基礎設施有待改善
現代農業應用物聯網技術,對光、溫以及濕度要求進行精確的控制,需要一整套智能控制設備和傳感設備,這些設備的使用也要求有良好的基礎設施條件。由于宿遷經濟不夠發達,現有的農業產業園區農業基礎設施還都比較落后,水、電配套以及大鵬設施破舊,離物聯網技術應用標準還有不小差距。若要應用物聯網技術必須進行基礎設施改造,這些都需要巨額的資金投入。再加上農業生產季節性強,改造農業基礎設施勢必打亂原有農業產出計劃,影響農業產出效益,這在一定程度上影響了宿遷市農業產業園區應用農業物聯網技術的積極性。
三、加快現代農業物聯網技術應用的對策與建議
通過對宿遷市農業物聯網技術應用的現狀分析,設施農業和農業示范園要想實現經營方式的轉變,必須從政策扶持、人才培養和技術研發等方面加大力度,加強宣傳,來引領宿遷市現代農業發展邁上新臺階。
(一)加大農業物聯網技術應用的政策支持力度
一是出臺專項扶持政策。應適時出臺宿遷市關于加快推進農業物聯網應用的實施意見,并對現代農業物聯網技術應用進行規劃,進一步細化和明確扶持重點、扶持資金、具體政策措施;各區、縣(市)依照當地經濟發展和農業產業發展實際,出臺相應的實施意見,指導本地區農業物聯網產業發展。
二是加大財政資金支持力度。針對農業生產經營主體和示范園區物聯網技術應用投入熱情不高的問題,市縣兩級政府應該設立物聯網技術應用專項資金,在本地區選擇1―2家具備典型意義的農業示范園區,以國有股參與的形式進行完全意義的物聯網技術應用推廣,爭取在2―3年間具備產業化的生產能力,以顯著的經濟效益來引導社會資本的跟蹤投入;對于民營資本進行物聯網技術應用投入的園區和農業企業,政府提供一定的配套補貼。
三是營造良好政策氛圍。加大對農業物聯網技術知識的宣傳力度,在工程項目用地、協調貸款安排及培訓等方面對物聯網技術應用的農業企業和園區做出有限安排。
(二)加快農業物聯網技術應用人才培養
首先,加強物聯網技術基礎知識培訓。依托江蘇農民培訓學院,重點圍繞農業經營管理、農產品質量安全建設、農業信息化等方面大力開展基層農技人員知識更新培訓、農業龍頭企業經營管理人員職業技能培訓、農業生產基地技術管理人員生產技能培訓等;可利用宿遷學院等社會辦學力量,對現有設施農業從業人員進行物聯網技術專項基礎知識培訓,努力造就新一代有知識新型農民。其次,加速農業領域計算機和信息化人才引進。充分發揮人才在現代農業科技創新中的引領和支撐作用。完善人才政策體系,建立引才、聚才、用才的有效機制。加大人才開發資金投入,幫助解決引進人才的住房、子女入學等問題,以優厚的條件廣泛吸引海內外信息化人才來的宿遷農業領域創新創業。
(三)推進農業物聯網關鍵技術的研發
目前農業物聯網技術應用推廣較慢的一個原因是農業物聯網自身一些關鍵技術還沒有取得有效突破,使物聯網技術應用的經濟效益無法得以充分顯現。因此,根據宿遷市現代農業發展的特點,市農委應與市經信委聯合組建宿遷現代農業物聯網技術創新團隊,重點攻關宿遷本地特色農產品的物聯網關鍵技術,以進一步形成在江蘇省乃至全國的競爭優勢。同時可以考慮加強與農業研發力量較強的南京農業大學、揚州大學等高等院校及無錫物聯網產業研究院等院所之間的合作,政府出資引進本地區急需的農業物聯網技術,以技術合作的形式帶動農業示范園區物聯網技術應用與推廣,在此基礎上形成宿遷市農業物聯網技術應用的典型模式。
參考文獻:
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鎮江現代農業發展和規模經營發展較快,大量較大規模的現代農業園區建設加快,但從調查情況看,這些農業示范園對如何更好利用物聯網技術去經營企業沒有思考太多,還存在很多問題。(1)農業示范園區對物聯網認識不足。目前,鎮江市的農民文化水平普遍偏低,受自身文化知識水平的局限,比較習慣于傳統經驗式的農業生產經營方式,對現代農業物聯網技術的感性、理性認識較差,不能適應農業物聯網技術等現代高科技數字農業技術的應用。這也從根本上限制了農業物聯網技術在現代農業上的大面積推廣使用,也與我們發展智慧農業的要求有很大的差距。(2)農業示范園區農業基礎設施較差。物聯網技術在農業上的應用需要有較好的現代農業基礎設施,尤其是基于物聯網技術的智能控制系統需要配備技術含量較高的控制設備,而鎮江市農業示范園區現有的農業基礎設施裝備較差。由于農業生產季節性強,在應用農業物聯網技術時不僅需要對其基礎設施進行改造,還需要投入資金,設施改造不僅對農業生產計劃有影響,且在一定程度上影響著鎮江市農業示范園區應用農業物聯網技術的積極性。(3)物聯網技術本身不夠完善?,F階段農業物聯網技術本身也存在一些應用的問題,一是農業物聯網中智能感知系統的成本相對較高;二是農田無線傳感器網絡體系的功耗較高;三是物聯網感知節點上數據高效傳輸存在局限性,需要提高節點數據高效傳輸與管理能力,以解決其協作感知、高效采集、處理等問題。(4)農產品供應鏈的各結點間信息不通暢。由于我國農產品供應鏈起步比較晚,我國農產品供應鏈總體信息化水平比較低,供應鏈結點間質量安全管理信息缺乏共享。如農業企業面對市場組織生產時,由于市場信息傳遞緩慢或者是信息割裂不能共享,導致盲目生產,造成銷售市場價格波動大,不利于農產品的供求均衡。這些現狀所造成的信息化問題成為農產品供應鏈質量安全管理發展產巨大阻礙。(5)農業經營效益低下。由于歷史和傳統原因,農產品相對于工業產品來說經營效益要低得多,鎮江市也不例外。雖然近年來鎮江市農業依靠農業科技的發展和政府的重視,特色農業和高效農業發展迅速,使農業效益有了較大的提高,但與現代高科技的工業相比,效益還是有很大的差距,這不僅影響了工商資本投入農業的積極性,也影響了農民應用農業物聯網技術等相對投入較高的現代數字農業技術的積極性。
二、物聯網技術在優化鎮江農業示范園經營中應用的研究
通過上述分析,我們認為有必要促使這些農業示范園用新的眼光審視傳統的經營方式,利用現代物聯網技術,使其更動態地管理農產品的生產和銷售,滿足消費者的需求。
1、利用物聯網敏捷控制農業示范園供應鏈為了給農產品整個供應鏈的各環節提供有關農產品產地、運輸、倉儲、加工、裝卸、配送和銷售等方面的實時、全面及詳實的電子化信息,可利用RFID技術和EPC標準進行信息采集、傳輸和處理(如圖1所示)。物聯網將改進企業網絡營銷的供應鏈,即對產品的制造、倉儲、配送等流通環節實現數據的可視化展現,讓園區和消費者隨時隨地了解商品的情況,加強產品監管,消除客戶疑慮。
2、利用物聯網創新農業示范園營銷工作、探索智能農業經營新業態結合虛擬數字技術、遠程視頻實景傳播技術等,構建基于電子商務技術、淘寶商業模式的農產品網絡超市。以面向不同消費群體的市場化需求為導向,生產無公害農產品、綠色食品、有機農產品,實現訂單式生產、網絡化采購、物流式配送,形成以技術流、產品流、信息流為主要調控手段,以高效益、高產出為重要特征的現代化農業經營業態。
3、利用物聯網提升農業示范園自身信譽度和品牌知名度目前,很多消費者對所購買的農產品采取“零容忍”的態度,而信譽對于企業的生死存亡至關重要。企業利用物聯網的無縫接入技術,可以隨時隨地的獲得各種豐富的網絡資源,并且由于信息傳遞速度和傳播量的成倍增長,口碑推廣的深度和廣度也不斷提高,從而幫助企業推銷自己的產品和企業文化,提高自身信譽度和品牌知名度。
4、利用物聯網挖掘高價值客戶、開發新產品RFID閱讀器或者手持機能夠嚴格監控輸入數據的合法性,保證了操作過程中數據的完整性和一致性,使得進入總數據庫的數據清潔有效,企業對這些干凈的數據進行數據分類處理,可以清楚了解客戶的喜好和購買習慣,從而挖掘高價值客戶,建立優勢客戶資源庫。同時,企業能夠利用物聯網進行范圍更廣的在線調查,提高在線調查的交互性,根據所調查的客戶需求信息不斷對產品更新換代,開發出滿足客戶的完美體驗的新產品。
5、利用物聯網發展特色智能農業觀光旅游農業示范園可應用物聯網技術,把農業生產過程與農業觀光、旅游、休閑、科普等有機結合起來,吸引市民到園區與村民共同開展參與式農業生產,訂制農產品,體驗生產勞動,監控農產品生產全過程,實現城市與鄉村融合、農民與市民互動、生產與消費聯結,推動形成新型農業產業經營業態,從根本上實現傳統農業向現代農業生產、經營方式的轉變。規劃實施基于物聯網技術的現代農業參與式觀光旅游產業示范區,以生態休閑、科普教育、認養訂購、農耕文化等為特色服務產品,構建生產者、消費者、觀光客三位一體的新型產業鏈。
三、政策建議
結合鎮江市農業示范園物聯網技術應用較少的現狀看,農業示范園要想實現以上經營方式的轉變,需要鎮江市從政策層面,在不同的領域、地域、區域等發展農業物聯網技術,加快推進鎮江市農業示范園的轉型升級和現代化建設步伐。具體要做好以下五個方面。
1、加強宣傳,積極引導為了推動農業物聯網技術在鎮江市現代農業中推廣應用,促進鎮江市農業可持續發展,必須提高廣大干部群眾和農業從業人員對農業物聯網的認識。一是充分利用輿論宣傳工具,大力宣傳農業物聯網技術特點、優勢,促使他們轉變觀念,提高對農業物聯網技術應用必要性的認識。二是大力普及農業物聯網技術知識,利用農民素質培訓平臺等多種途經開辦物聯網技術的知識講座、技術培訓,讓廣大農業從業人員掌握好物聯網技術的基礎知識和使用管理的基本技能,達到使他們懂技術、善應用、會管理的目的,為農業物聯網技術在鎮江市現代農業的推廣應用打好基礎。
2、加強扶持,促進發展根據鎮江市現代農業基礎設施差、效益不高等現狀,為提高廣大農民應用農業物聯網技術的積極性,政府應當針對不同的情況出臺相應的扶持政策,以推動全市物聯網技術在現代農業中應用,真正達到農業企業的轉型升級。一是加大財政資金投入,對農業園區為使用農業物聯網技術而進行的基礎設施建設或改造而增加的投入給予一定比例的政策補助。二提供招商引資優惠待遇,以吸引更多的社會工商資本向農業投資,建設高水平的現代農業示范園區。三是人才培養,要造就新一代有知識的新型農民,政府要出臺扶持政策,吸引廣大有技術的知識青年投身農業,提高農民知識水平,從根本上改變農民文化水平低下的局面,促進現代農業科技實際推廣應用。
3、加強示范,拓展領域政府在現代農業科技示范園區規劃建設時,要通過與高校、科研院所等深層次的協作,建設一批農業物聯網應用的科技示范園區,積極引進使用一些先進適用、功能配套的農業物聯網等數字農業技術裝備,充分展示農業物聯網的技術功能,讓廣大的農民開闊眼界,發揮好園區的新技術輻射作用,促進數字農業技術的科技成果轉化,帶動其技術推廣應用,并積極探索農業物聯網等數字農業技術應用模式,真正促進鎮江市農業的數字化、精準化和智能化發展。
4、科學規劃,合理布局根據鎮江市農業的自然資源條件和社會經濟發展水平,立足實際,結合現有現代農業園區設施和農業布局,科學規劃出全市數字農業技術應用推廣體系,合理布局,針對不同區域、不同產業和重點發展產業等,建設好一批農業物聯網等數字農業示范園區,并進行分類指導、重點突破。適當建立一些基于物聯網技術的集高效生產、休閑觀光為一體的智能農業示范示范園區,推動農業物聯網技術的實際應用。
5、加強研發,強化保障為了加快農業物聯網技術的推廣應用,有必要采取技術手段研發低成本農業物聯網技術和裝備。根據鎮江市農業特點,積極組建鎮江數字農業技術科技創新團隊,與江蘇大學、江蘇農林科技學院等科研院所合作,利用它們的技術優勢,進行重點突破,開發一些適合鎮江農業生產實際的低成本的農業物聯網技術和裝備,從而達到減少運行成本,降低農業物聯網示范和推廣應用的門檻,推動農業物聯網技術的快速發展和應用。
四、結語
關鍵詞:高職院校;物聯網;人才培養;專業建設
中圖分類號:G642文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2011)26-6457-02
Construction of IOT System Network Specialty of Higher Vocational Education
CHANG Jie
(Information Engineering Department, Lianyungang Finance Branch of Jiangsu Union Technical Institute,Lianyungang 222001, China)
Abstract: Based on the fundamentals of lOT,the causes of its popularity are analyzed,the relationshipbetween the development of 10T and higher vocational education is elaborated,and the measures which alesupposed to be taken to take the opportunity of IOT development from the perspective of vocational colleges aleintroduced as well in the paper. IOT system network perception equipment, IOT system networkcommunication, IOT system network development and integration and IOT system network management and serving, and itsspecialty construction should pay attention to uniqueness of specialty, diversity of cultivation objectives and interaction ofcurriculum system and professional posts.
Key word:Higher vocational education; the Internet of Things(IOT);professional development;talent cultivation
1 物聯網的定義及發展
“物聯網”(Internet of Things)指的是將各種信息傳感設備,如射頻識別(RFID)裝置、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等種種裝置與互聯網結合起來而形成的一個巨大網絡。其目的是讓所有的物品都與網絡連接在一起,方便識別和管理。
物聯網這個詞自它產生以來就發展迅速,可以說是繼計算機、互聯網之后世界信息產業的第三次革命。近來,隨著物聯網中的RFID技術、傳感網絡(WSN)技術、GPS衛星定位技術、M2M物物數據通信技術的完善及應用,物聯網現在已經成為國內外廣泛關注的熱點。目前,世界各國都在物聯網研究方面投入巨資,我國也不例外。早在10年前,中科院就啟動了傳感網研究?,F如今,物聯網更是被提升為國家戰略,已進入快速發展周期。總體來看,物聯網發展已成為國家層面技術及產業創新的方向之一,重視物聯網的研究和開發,推進物聯網產業化、規模化發展的技術環境已基本具備。物聯網技術的發展帶動了經濟社會形態、創新形態的變革,推動了面向知識社會的以用戶體驗為核心的下一代創新形態的形成。
2 在高職學校發展物聯網專業的意義
物聯網是在計算機、電子電工、通信、自動控制、軟件、管理工程等眾多實踐性技術領域都有所涉及的專業,所以行業應用必將成為物聯網產業在未來幾年發展的主要驅動力,物聯網的人才特色為高職教育提供了用武之地。物聯網產業在自身發展的同時,還將帶動微電子技術、機器智能、自動控制、傳感元器件等這一系列產業的持續發展,帶來龐大的產業集群效應。物聯網行業應用的重點領域大致包括物流、交通、環保、零售、電力、安防、醫療、金融等,因此這些領域的開發和應用為高等職業教育帶來了無窮機會。物聯網技術的深入發展,需要培養大量具有物聯網技術能力、應用創新能力、跨專業的復合型人才。所有這些都給高等職業教育帶來了機遇。高等職業教育能適應物聯網發展的需求,培養大批跨專業、跨學科、高難度、深層次應用的人才,以滿足物聯網時代對人才的需求。
3 高職物聯網專業的人才培養方向
建設物聯網專業應當從現有物聯網的專業著手。先建立起以物聯網基礎模塊的專業人才培養導向,再逐步根據物聯網產業發展的實際情況作出相應專業交叉調整,因為這種方式既可以利用現有的教學、產業資源來實施物聯網專業的建設,同時也可以邊發展專業,邊根據行業企業需求調整專業導向,更新專業內涵。
職業院校計算機物聯網應用技術方向培養目標應該是具備基于計算機技術、自動控制技術、傳感信息處理技術和互聯網技術進行信息標識、獲取、傳輸、處理、識別和控制的能力,能從事計算機網絡系統集成及相關技術產品的開發、應用推廣工作,物聯網工程施工和現場管理工作,中小型企業網絡組建、維護和應用管理工作,計算機及網絡產品的營銷及售后服務等工作的高素質技能型專門人才。
畢業學生的就業方向和崗位可以大概根據為四個方向,即方向一:物聯網項目系統集成、工程實施、系統管理、技術支持;方向二:物聯網產品應用推廣;方向三:物聯網應用軟件開發;方向四:物聯網產品化技術員。具體的也可以細化以下幾類人員:
物聯網應用系統初級工程師:主要職責是物聯網系統繪圖、方案擬定、施工、技術支持等。需要掌握一定的CAD、VISIO繪圖能力、熟悉工程項目技術方案的格式和撰寫、具備初步的項目實施能力。
物聯網應用系統管理員:主要職責對物聯網系統進行配置、維護工作。需要熟悉物聯網的相關原理和技術,熟悉操作系統、網絡、數據庫、信息安全等系統管理知識。
物聯網應用軟件初級程序員:主要職責從事物聯網應用軟件的開發工作,主要是編程、測試工作。需要掌握一定的物聯網相關知識和技術,一定的應用軟件開發技能
物聯網應用系統管理員:主要職責是對物聯網系統進行配置、維護工作。需要熟悉物聯網的相關原理和技術,熟悉操作系統、網絡、數據庫、信息安全等系統管理知識。
物聯網相關產品技術員:主要職責是從事傳感器、RFID、物聯網通信產品技術開發成果的產品化轉化,產品化計劃編制,負責產品化審核等工作。需要熟悉物聯網的相關原理和技術,具備一定計劃和技術文檔撰寫寫技能。
物聯網相關產品業務員:主要職責是銷售、推廣物聯網系統相關產品。需要熟悉物聯網的相關原理和技術,具備一定銷售、推廣技能。
4 物聯網專業建設主要因素
雖然目前各個高職類的學校對物聯網這個專業的開設都熱情高漲,但是由于某種原因大部分學校的物聯網學乎并沒有形成相應的體系,建設物聯網專業需要的相關實驗實訓建設標準需不斷規范,實驗設備購進加強,各學校這方面的師資力量也比較薄弱。所以目前對于大部分的高職類學校來說要在物聯網專業這個領域有所發展,就需要及時跟蹤物聯網可能發展的就業空間,找準物聯網行業企業動向,從高職學校的特點著手來建設具有高職特色的人才培訓機制,補充完善相關課程設置,補充加強相關師資,完善實驗實訓設備,這是目前高職類學校進入物聯網專業比較可行的途徑。
4.1 課程設置
物聯網專業融合了多個專業的內容,所以需要培養的是具有應用型、維護型.具備二次輔助開發設計的高素質寬口徑人才,培養的學生必須是在掌握了基本專業技能的基礎上,還要跨學科的學習,打破課程、學科間的壁壘,具備可持續發展的素質。由于五年高職類學校只有四年是在校學習時間,而且學生素質相對比較弱,因為要在短時間內培訓出高素質的適應物聯網發展的人才難度還是比較大的。因此,相關的課程設計就應該要有一個基本原則,即:抓基礎――計算機基礎和計算機網絡基礎,除此以外物理、化學相關的基礎知識也要有所學習;抓核心――這方面的包括傳感器及傳感技術、網絡技術;抓新型學科基礎――嵌入式系統、無線傳感網絡芯片等;抓實踐能力――利用實驗實訓設備加強實際技能操作。
物聯網專業融合了多個專業的內容,所以需要培養的是具有應用型、維護型.具備二次輔助開發設計的高素質寬口徑人才,培養的學生必須是在掌握了基本專業技能的基礎上,還要跨學科的學習,打破課程、學科間的壁壘,具備可持續發展的素質。由于五年高職類學校只有四年是在校學習時間,而且學生素質相對比較弱,因為要在短時間內培訓出高素質的適應物聯網發展的人才難度還是比較大的。因此,相關的課程設計就應該要有一個基本原則,即:抓基礎――計算機基礎和計算機網絡基礎,除此以外物理、化學相關的基礎知識也要有所學習;抓核心――這方面的包括傳感器及傳感技術、網絡技術;抓新型學科基礎――嵌入式系統、無線傳感網絡芯片等;抓實踐能力――利用實驗實訓設備加強實際技能操作。
高職學校應根據自身特點,專業優勢設立自己應用方向的課程和實訓。一、二年級主要是打好基礎,構建文化課和普通專業基礎課的公共平臺;在三、四年級則要在除了進一步鞏固基礎之外,對專業課程上深入研究學習,增加選修課的范圍,形成培養適應性強寬口徑的培養方案,擴大學生的就業范圍,從而激發學生的學習主動性和創造性,提高他們就業的機會。
物聯網專業的課程應以計算機、電路為基礎、以傳感網絡為載體,根據人才培養方案及物聯網的技術框架來設置,主要涉及的課程應該有:模擬電子技術、聯網技術、rfid技術及系統設計實踐、計算機網絡、Zigbee協議及應用、無線傳感器網絡、嵌入式C程序設計、微機原理與接口技術、電子線路板設計、操作系統、運籌學、信息安全基礎、數字電子技術單片機原理與應用、基于web數據庫設計實踐、數據結構、數據庫原理及應用、小型物聯網綜合設計與實現等。
4.2 專業師資
物聯網是一門實用型實踐性很強的學科。所以需要相關的專業老師不僅要具備豐富的系統理論知識,而且要具有非常扎實的實際操作技能和熟練的物聯網的系統管理技能。
1)從行業企業引進人才。從行業企業中引入的專業人才在物聯網發面既有理論知識又兼具實踐技能,能更好的指導職業院校的學生掌握專業技能,完成既定的教學目標。
2)專業教師下物聯網企業鍛煉。專業教師下企業能促使教師帶著任務去鍛煉,著重發現與匯報企業中工作實踐與理論知識不符的情況,帶著成果回學校,最終通過匯報的形式實現成果共享,并為教學改革建言獻策。
3)專業教師接受高校技術培訓。專業教師可以利用課余時間參加和物聯網相關的技術培訓班,這種培訓班往往目標明確,會以物聯網專業教學大綱為中心,全面介紹物聯網理論和開發實戰知識
通過教師的產學研及項目合作、頂崗鍛煉、、共同開展教材開發和課題項目研究、崗前培訓和專業技能培訓等方式,從而使得物聯網專業的教師成為跨學科技術的復合型人才。
4.3 物聯網專業實踐教學基地的建設
物聯網專業除了在課程設置上需要有所改變以外,還要在實驗教學上也所更新,因為實驗更側重于培養學生的應用和創新思維能力。因此高職學校實驗實訓建設還需要在很多方面加以改善和自建。要加強人才的技能培養,必須開發和建設物聯網專業實訓演練基地。實驗室的建設要把握技術發展的前沿,做到有一定的層次性和擴展性,從而滿足學生創新和教師的教學研究科研開發。
物聯網實驗室的建設要使得教學環境的每個物件都具有數字化、模擬化、智能化的特性,可以將現實教學與虛擬學習環境進行無縫整合,由于大型的設備和流水線是不可能搬進實驗室的,所以實驗室要突出仿真性,如果實驗室能夠全面的模擬今后的工作環境、工作流程,既具備實物的一切特征,又能放在實訓室里作為訓練的對象,會非常有利于實踐教學,為師生提供智能化的教學資源與教學環境。另外物聯網實驗室的建設還要考慮到結構的穩定性、開放性、教學設備的科技性,互動性等。
高職院校需要自主研制相關的一些物聯網實驗室,主要包括溫度傳感器節點、多媒體傳感節點、RFID節點以及多種傳感器節點實驗室。搭建物聯網融合實驗室,包括網絡傳輸節點、傳感器節點、數據處理和控制節點,實現完整的物聯網系統功能。另外還可以與不同行業的相關企業合作,建立校外實訓基地。學校如果能夠與不同的物聯網企業合作,利用企業資源為學生提供實驗平臺來也可以彌補學校沒有相應領域實驗室的不足。
5 結束語
物聯網是信息技術領域的一個新興的產業,它的發展帶動了經濟社會形態、創新形態的變革,是科技領域的第三次革命。高職學校有義務為未來龐大的物聯網產業輸送人才,要緊緊抓住物聯網建設的機遇,建立起具備高職特色的物聯網專業,搶占先機,為加強我國物聯網產業的發展提供技術和人才的支持。
參考文獻:
[1] 劉寶亮.物聯網引發新產業熱潮[N].中國經濟導報,2010-03-09.
關鍵詞:物聯網;高職院校;課程建設;工程
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:2095-1302(2013)12-0081-03
0 引 言
物聯網工程實施與管理是物聯網技術及應用專業的核心課程,也是一門實踐性很強的課程。為了使高職學生成為技術應用型高技能人才,必須在高等職業院校切實進行教學改革,使高職與普通高校區別開來。為配合高職院校國家骨干專業建設工作,我們按照課程體系與教學內容改革的建設方案,建設物聯網工程實施與管理課程,使其達到優質專業核心課程水平。
1 物聯網工程實施與管理課程建設的思路
本課程以工作任務為邏輯主線,將完成工作任務必需的相關理論知識構建于項目之中,學生在完成具體項目的過程中學會完成相應工作任務,鍛煉職業能力,掌握相應的理論知識。在教學中,根據校內外實訓、實習資源情況貫徹模擬物聯網工程項目(校內實訓室)或承擔真實的物聯網工程(工程現場)的教學策略,并根據工程情況設計教學過程。
2 物聯網工程實施與管理課程建設探索與實踐
2.1 課程的功能與定位
職業教育課程應當突出能力目標,本課程是重慶城市管理職業學院物聯網技術及應用專業的核心課,是一門實踐性很強的課程。通過本課程的學習,學生可以了解物聯網工程建設等相關崗位所需的物聯網工程基本概念和工程管理基礎知識,能夠進行物聯網設備的選型,能夠編寫物聯網項目系統方案,能夠完成物聯網工程施工,能夠完成對物聯網項目的系統功能測試,為將來從事物聯網工程相關工作打下堅實的基礎。
2.2 課程的能力目標
本課程的核心能力目標是培養學生物聯網工程實施與管理相關職業能力,使學生達到國家相關職業標準。通過本課程的學習,學習者應該具備以下知識、技能與素質:
(1)能夠進行物聯網項目的需求分析;
(2)能夠撰寫物聯網項目的設計說明書;
(3)能設計中小型物聯網工程系統方案;
(4)能夠進行傳感設備、RFID設備、網絡設備的選型;
(5)能熟練操作物聯網工程常用器材和工具;
(6)能完成物聯網工程施工過程的各個環節,能熟練、規范地完成施工操作;
(7)能根據設計方案和驗收標準對工程進行測試和驗收;
(8)能完成對物聯網工程基礎性管理工作。
2.3 課程教學總體設計
根據物聯網技術及應用專業技能目標框架,獲得本課程的核心能力目標,找到教學設計途徑。依據職業崗位要求,與校企聯盟共同制定職業標準;按照職業標準,將崗位能力分解為若干個能力模塊,結合任務和能力訓練要求,開發相應的項目任務;制定融合職業標準和行業標準的能力訓練模塊考核標準、考核方法;編寫適合在生產性實訓基地開展教學的工學結合校本教材。以物聯網工程實施與管理課程為例的課程教學設計思路如圖1所示。
2.4 教學內容的確定
課程教學內容的確定是從高職學生將來要從事的工作出發,通過物聯網技術及應用專業教學標準崗位工作分析表了解到物聯網技術及應用專業的崗位群。然后,教師選擇出與本課程相應的典型工作任務是物聯網工程項目的實施與維護。教師對典型工作任務和職業行動能力進行教學論證加工,進一步進行核心能力目標的分解和細化,在此基礎上確定有任務陳述的課程教學內容。由此歸納整合與本課程相關的能力單元與學時分配如表1所列。
2.5 教學模式設計
組織課程教學時,以學生為主體,充分考慮到高職學生的計算能力、抽象思維能力、推理能力等的水平,使學生能夠勝任,從而建立自信心。
在此方面,首先可以實施案例教學,促進學生職業能力發展。在課程設計上,以來自行業的一組工業案例為載體,以教學工廠型實訓基地為平臺,使理論知識、實踐技能、職業素養與實際應用環境結合在一起,從而達到工作過程與教學過程的融合。在案例教學中,采用“做中學,做中教”的教學方法,按照案例的工作過程進行學習與訓練,使學生的專業能力、方法能力、社會能力得到逐步提高。
其次是實施項目教學,保證學期項目正常運行。第一學段重在構思與設計,通過收集資料、頭腦風暴、整理方案、小組討論,制定實施計劃,進行小組分工,開始進行方案設計。在第一個學段項目中,學生整理項目方案書,由指導教師進行中期檢查,對項目設計的規范和要求提出指導意見,但并不對項目的可行性給予評價,充分發揮學生的主動性和創造性;第二個學段,項目小組必須細化方案,形成完整書面文本,進行項目匯報、答辯與成果展示,并進行成績評定。其他學期項目照此流程執行,通過反復的訓練,培養學生主動完成任務的能力。其中,只有評價可行的項目才能進入方案實施階段,項目團隊通過分工合作,制定計劃,并進入學院實訓基地進行加工與制作,使方案得以實現。
在項目教學期間,各項目小組根據項目方案進行匯報,由3名教師(校企雙方組成)團隊負責評價,根據學生在項目方案中獲取知識與運用知識的能力予以打分。從實踐情況看,此階段,學生的創新思維活躍,敢于構思和設計。
2.6 實訓室建設
根據重慶城市管理職業學院現有物聯網相關實驗室建設情況和學校教學目的出發,正在建設物聯網展示實訓中心、物聯網工程技術實訓室,將緊跟重慶物聯網企業需求,校企共同確定實驗基地建設方案。對重慶地區的物聯網企業的用人崗位進行深入調研,對物聯網就業崗位群進行分析,分析各崗位的需求量及對應的技術特點和設備要求及環境要求,以此為根據確定實驗基地建設方案。實訓室建設的定位如下:
(1)物聯網技術及應用專業與專業群校內外實訓基地;
(2)西部地區物聯網企業技術培訓及技術服務平臺;
(3)西部地區高職、中職物聯網技術及應用專業師資培訓基地;
(4)面向社會的物聯網技術職業技能鑒定培訓基地;
(5)學生創業教育平臺。
實訓室配置物聯網工程實驗室的相關設備,培養學生物聯網整體規劃與設計能力、識別物聯網工程相關設備的能力、工程布線能力、設備安裝調試維護能力、設備及網絡性能測試能力、物聯網應用平臺管理能力等。實訓室的建設需緊密結合物聯網技術,能夠體現物聯網的三層結構(感知層、網絡層、應用層),從而讓學生更清楚地認識物聯網的實際應用。
這些實訓設備可以滿足日常的實訓教學需要,同時也為學生課程設計和競賽提供了保障。該實訓室將全體向學生開放,從發發揮了實訓室為全院學生服務的作用。
2.7 教學評價設計
教學評價的基本思路是,不僅有終結評價和教師評價,而且有過程評價和學生的自評。實訓部分占總成績的50%,以物聯網工程實訓過程為考核的主體,貫穿整個學期。具體表現在以下幾個方面:
(1)改革傳統的學生評價手段和方法,采用階段評價,過程性評價與目標評價相結合,項目評價,理論與實踐一體化評價模式。
(2)關注評價的多元性,結合出勤、課堂提問、平時測驗、技能訓練過程、工作質量及期末考核綜合評價學生成績。
(3)注重學生動手能力和實踐中分析問題、解決問題能力的考核,對在學習和應用上有創新的學生應予特別鼓勵,全面綜合評價學生能力。
3 結 語
高職教育課程建設必須主動適應區域經濟和社會發展的需要,根據學校的辦學條件,有針對性地進行課程建設。物聯網工程實施與管理課程建設致力于突出能力目標,選用恰當的任務進行能力訓練。為保證行動導向的教學方法具體實施的實際效果,需要繼續不斷地加強師資隊伍建設并突出工程特色。
參 考 文 獻
[1] 柯強.物聯網專業課程建設探討[J].物聯網技術,2012.,2(1):80-81,85.
[2] 夏晶.高職物聯網專業方向與課程體系研究[J].電腦知識與技術,2012(35):73,75.
[3] 李桂梅.電子信息工程專業課程建設方案研究與實踐[J].長沙鐵道學院學報:社會科學版,2006(3):. 252-253.