發布時間:2023-10-11 17:26:13
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篇物聯網技術入門,期待它們能激發您的靈感。
關鍵詞:物聯網;教學改革;教學實踐;考核
作者簡介:聞繼偉(1981-),男,江蘇無錫人,江南大學物聯網工程學院,講師。(江蘇 無錫 214122)
基金項目:本文系江南大學青年科研基金資助項目“基于T-S模型的非線性系統滾動時域控制與濾波研究”(項目編號:JUSRP11233)的研究成果。
中圖分類號:G642.0?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)34-0080-02
物聯網自誕生以來,就引起了人們的極大關注,它將新一代的信息技術充分運用于各行各業之中,通過網絡化、信息化的手段將人類生存的物理世界和網絡信息空間有效互聯,形成“物聯”。物聯網不是某一門學科發展到一定階段自然衍生出的一門新的分支學科,有相對完整、獨立的體系,而是新興的、聚合性的應用技術,涵蓋了諸多學科的知識,具有形式多樣、技術復雜、牽涉面廣的特點,且本身還在不斷發展和完善中。
“物聯網技術概論”作為一門新的基礎課程,雖開設不久,在教學過程中已存在不少問題,導致很多學生一方面心有諸多疑惑,另一方面又對這門課程不夠重視。如何合理開展教學改革,提高“物聯網技術概論”課程教學的質量,使其符合大一新生的培養要求,切實能使學生有所收獲,已成為該課程教改亟待解決的問題。為此,本文首先分析了“物聯網技術概論”課程的特點,然后分別從內容、方法、實踐和考核等幾個方面分析了課程教學中存在的問題,并提出了相應的解決方案。
一、“物聯網技術概論”課程的特點
物聯網是一次技術革命,代表未來計算機和通信技術的走向,其發展依賴于諸多工程領域的技術創新,[1]遍及日常家居、智能交通、節能環保、科學研究、公共衛生、工業監控、健康護理等多個領域,因此更強調工程應用。該課程內容豐富、涉及面廣,涵蓋了自動控制、信息技術、微電子和計算機等學科,因此有必要在學生進入具體學科知識的學習之前,讓其對物聯網有宏觀上的了解,建立對物聯網的基本認識,為后續課程的學習打好基礎。
目前,我國政府也高度重視物聯網的研究與發展,2009年,總理在視察無錫時強調選擇新興戰略性產業的重要性,提出了“感知中國”的戰略構想,表示要大力發展物聯網技術。[2]因此,物聯網專業的學生掌握物聯網基本原理及其應用對其今后就業或進一步從事相關領域的科學研究具有十分重要的意義。
二、“物聯網技術概論”課程教學中存在的問題
1.教材內容涉及面較廣,授課學時相對較少
本課程以江南大學彭力教授編寫的《物聯網技術概論》作為教材,全書共10章,涉及物聯網概述、RFID技術、無線通信系統、無線單片機技術、傳感器技術、無線傳感器網絡技術、短距離無線通信技術、遠程通信技術、智能信息處理技術、物聯網技術的應用等方方面面。[3]
鑒于這門課程本身的特點,如果沒有相當的工程經驗,授課時勢必以描述性的內容居多,容易使學生產生厭倦情緒。且由于課程僅有16個課時,很多內容只能如蜻蜓點水般一帶而過,這樣就會導致部分內容講解不透徹,教師飛快的講,學生卻反映聽不太懂,一知半解,始終只有一些朦朧模糊的概念,收不到良好的教學效果。
2.教學與實踐脫離,學生缺乏感性認識
盡管在編排教材時編者安排了關于物聯網應用的章節,教師在制作PPT時也加入了眾多圖文并茂的內容,然而在講解基本原理時又回歸到了傳統的教學模式,把重點放在講授原理上,且限于課時,往往有所疏漏,至于實踐環節則幾乎忽略不計。雖然學生通過死記硬背可以掌握一些知識,但也只是為了應付考試,這并不是我們設置這門入門課程的初衷。
3.考核形式單一
在目前的教學模式下,學生的學習效果通常是由考試來衡量,考核的角度主要是知識,而忽略了能力和品質。盡管教師主觀上并不希望出現這樣的局面,但閉卷形式本身的局限性成了決定性的因素;同時,以往考核只注重標準化,而忽略了學生對問題有不同的理解、看法。這種傳統平面式的教學考核制度,使被衡量對象的真實成績得不到確認,從而使學生產生了對考核的失望與迷惘。
目前,本課程的考核形式仍為筆試,考核成績滿分為100分,60分為及格。其中平時作業成績占考核成績的40%,期末考試成績占考核成績的60%。這種考核方式簡單、易于操作,也能在一定程度上檢驗學生掌握書本知識的情況,但同時也比較片面、死板,導致學生輕視實踐、不能理論聯系實際和解決實際問題。
三、關于“物聯網技術概論”課程教革的幾點設想
上文分析了“物聯網技術概論”課程的教學現狀和存在的問題,筆者結合自身在教學實踐中的實際情況,總結教育教學方法,就本課程的教學內容、教學手段、課余實踐和考核方式提出了一些改進的設想。
1.合理編排教學內容,源于課本但要高于課本
物聯網內涵豐富,但經過深入分析,仍可將其劃分為四大部分:[4]一是傳感網絡,即以二維碼、射頻標簽、傳感器、智能終端等為載體標簽事物;二是傳輸網絡,即通過互聯網、無線傳感網、移動通信網絡等傳輸數據;三是處理網絡,即通過網格云計算等計算網絡工具實現數據處理;四是應用網絡,即通過手機、PC機等終端設備實現各種應用。這四大部分相對獨立又相互聯系,每一部分本身又蘊含著豐富的內容,在相對較短的學時內不可能實現融會貫通,這里涉及到廣博與精深對立統一的問題。考慮到這門課程屬于入門課程,不妨以理解基本概念、基本原理為主,對于一些專業性較強的知識不用太過苛求,可留予后續課程。這就猶如挖井一般,只有口子開得大,才能挖得深。本課程教學的目的在于讓學生全面了解物聯網專業所涉及的概念、原理、技術、應用等整體知識概貌,以便于日后選擇一個專業方向展開更為深入、細致的學習。
為了使授課不致于因寬泛而流于膚淺,在講解各部分內容時都應盡量結合實際問題。首先給出其產生背景,使學生知其然更知其所以然,以此激發學生的聽課熱情與積極性。以介紹RFID技術為例,RFID遠距離射頻識別技術在崗亭士兵槍支防搶盜系統中已經得到了成功的應用。士兵的槍支上安裝有一個有源電子標簽,該標簽不斷地主動向外界發出信號,當信號被安裝在崗亭上方的讀卡器讀到之后,就進行信息處理,通過轉換器傳到后臺監控中心,后臺監控中心有一系列的軟件控制體系,再配合報警系統,可實現實時的報警。
此外,還可以在課堂上安排一些與物聯網有關的趣味小故事,以增強學生的學習興趣。如美國麻省理工學院的科學家開發了一款新纖維材料,可制成有聽覺的衣物。利用這種材料做成的衣服能夠監測外界的聲音,還能自行發出聲音,而且這種衣服還可以實時記錄演講,或是用于監測使用者的身體狀況。
2.改進教學手段,活躍課堂氣氛
改進教學方法,提高教學效率,要根據教材內容、教學要求、教學手段和教育對象等因素而定。在教學手段上,可借助于多媒體教室和教學課件。值得注意的是,切忌照搬教科書內容,教師的講課應來源于課本但是要高于課本,教師每年講課的內容都應緊跟學科前沿的發展變化,因此,教師首先應當是個學者,能夠享受挑戰和創新的樂趣,而且能與學生進行有說服力的交流。其次如果條件許可,可以結合多媒體、傳感器實物來教學,淡化理論推導,注重應用實例。[5]
此外,為了在課堂上能更好地啟發學生思考,在利用現代多媒體手段的同時,要注意調整講課節奏,不能一味地翻PPT,滔滔不絕,海闊天空,要注意學生聽課的表情,通過課堂提問等方式,即時了解學生情況。采用板書也可以適當緩和講課節奏,實現傳統與現代教學方法的優勢互補,以收到最好的教學效果。
3.適當安排課外實踐活動
物聯網專業剛形成不久,課程中實訓項目并不多,學院購買的傳感器實驗平臺以傳感器實驗箱為主。為了彌補課時不足帶來的缺憾,可以鼓勵學有余力的學生獲取自己動手操作的機會,通過接觸實物,獲得各種直觀感受,提高學習的興趣,有利于更深刻地理解所掌握的知識和技能,同時也培養了學生熱愛勞動、吃苦耐勞的精神。
要適當轉變教學策略,課堂教學的模式化往往無法避免,很多教師,尤其是剛走上講壇不久的新教師,往往機械地重復教科書中的知識,將復雜的腦力勞動變成了簡單的體力勞動;而課外實踐活動完全不同于課堂教學,它與工程實際相結合,教師與學生親密接觸,在活動中會遇到很多意想不到的問題,有時教師也不盡了解,這時,教師切忌不懂裝懂,“弟子不必不如師,師不必賢于弟子”,教師也是學習者,應和學生共同學習、研究,做到教學相長。
4.改變考核方式,培養創新意識
本課程是概論課程,考核方式可以不拘泥于傳統的筆試,隨著教學內容、教學方法的變化而變化,讓學生將所掌握的知識與個人技能水平充分發揮出來。不要片面追求卷面分數的高低,而應注重對學生能力的考查。可以采用以卷面考核為重點,學生自評、小組互評、教師評價相結合的多元化評價體系。筆試是為了促進學生更好地鞏固所學知識,克服概念混淆,增強邏輯思維能力,同時也可以了解教學中的薄弱環節,以便今后改進和完善;學生自評、小組互評、教師評價則是為了體現民主與公平原則,引導學生重視理論聯系實際,對培養學生的應用能力有著重要作用。
四、結語
高等學校教學改革的目的是為社會培養“高層次、高素質、多樣化、創造性的人才。“物聯網技術概論”是一門新的課程,目前課程的教學還處在摸索、創新階段。課程教師要善于結合自己的專業進行創新,致力于提高學生的思維能力,去探索獲得良好教學成果的途徑和方法,為物聯網專業學生打好堅實的基礎,使他們更有信心應對將來的各種挑戰。
參考文獻:
[1]王志良,石志國.物聯網工程導論[M].西安:西安電子科技大學出版社,2011.
[2]劉云浩.物聯網導論[M].北京:科學出版社,2011.
[3]彭力.物聯網技術概論[M].北京:北京航空航天大學出版社,2011.
【關鍵詞】化肥質量安全 物聯網技術 追溯系統的應用
物聯網(Internet of Things)的概念產生于1999年,普及于2005年,在中國,物聯網也被稱為之“傳感網”,2009年物聯網被正式列入我國國家級五大新興戰略性產業范疇,備受全社會的矚目,由此物聯網技術得到了實質性的發展,如今,物聯網技術已經廣泛地應用于各行各業中,化肥作為一種基礎的農資產品,由于其行業準入門檻較低、小廠加工直銷情況普遍,以及受氣候變化以及經濟形勢等不定因素的影響,近年來化肥市場出現產能過剩、惡性競爭加劇,假化肥充斥等不正常情況,化肥行業處于產業亟待升級的拐點,政府部門也開始加大監管力度,在此背景下,基于物聯網技術的產品質量追溯管理被各大正規化肥企業納入了質量安全的建設中。
1 物聯網技術的相關概念
物聯網技術是將實質或虛擬的物品信息通過物品編碼技術(EPC)、射頻識別(RFID)技術、激光掃描器、紅外感應器等傳感設備以及利用全球定位系統將其與互聯網連接起來,實現物品信息的智能化識別、傳遞和管理,近年來隨著物聯網技術應用的日趨成熟,實時定位追溯、在線監測、調度管理、遠程控制等精細動態化管理均已成為了現實,物聯網技術大大提高了社會資源的利用率和社會生產力,有效地促進了社會經濟的發展。
1.1 物聯網技術的核心技術
1.1.1 傳感器網絡技術
傳感技術依賴于敏感材料以及工藝計測技術,利用傳感器和傳感器網絡感知和采集目標對象的信息,是物聯網信息的底層及原始信息的來源,其自身的完整性、效率性、安全性等至關重要。傳感網絡節點包含傳感單元、處理單元、通信單元、以及電源,其中傳感單元由傳感器和具有轉換功能的模塊組成;處理單元主要由芯片、存儲器、嵌入式操作系統組成;通信單元主要包括無線通信模塊,正是這些傳感器網絡節點構成了無線網絡,實現了信息的實時感知、采集、傳送和處理。在物聯網技術中傳感器相關于人的眼睛,同時負責把模擬信號轉換成計算機能夠處理的數字信息,傳感器經歷了傳統傳感器、智能傳感器、嵌入式傳感器的轉變,智能化、信息化、微型化、網絡化是其發展的趨勢,傳感器網絡相當于人的神經系統,負責信息的傳遞;嵌入式系統則相當于人的大腦,負責信息的分類和處理,是一項復雜的應用技術。
1.1.2 射頻識別技術
物聯網標識技術主要是以條形碼(一維碼)、二維碼以及RFID標識為基礎,其中射頻識別-RFID(radio frequency identification)屬于無線通信技術,是物聯網技術的核心,它通過射頻信號器自動識別物體包括高速運動目標,獲取物體標簽中的相關信息,該過程無需機械或光學接觸,無需人工干預,可應用于各種惡劣條件下,日常生活中RFID技術應用很廣,大到各類門禁系統、質量安全追溯系統等、小到公交卡、餐卡、水卡、門禁卡、銀行卡、身份證都應用了射頻識別技術,RFID識別技術主要由標簽、閱讀器、應答器3部分組成,射頻識別標簽具有數據存儲容量大、識別速度快、可重復使用、壽命長、安全小巧輕便、防水防磁防偽等特點,廣泛應用于現代物流管理以及自動識別領域中。條形碼、二維碼和RFID標簽都屬于物品信息標示技術,本質上都是賦予物品以一個特殊的編號,經由掃描該編號而獲知該物品的相關信息,二者之間有一定的區別,條形碼(一維碼)和二維碼是通過光學手段感知印刷的條形粗細或圖文來獲知編號實現標識作用的,RFID標簽可以說是一維碼和二維碼的電子版本,它采用無線電原理,通過電磁波的載波、調制等過程來獲取RFID標簽里的編號信息,它的優勢在于以嵌入或附著方式來對物體進行定位,無需近距離讀取,數據存儲所花時間更短,安全性更高。
1.1.3 EPC編碼技術
EPC又稱為產品電子代碼,是物聯網的重要支撐,它以RFID電子標簽為載體,通過傳感器進行識別,以互聯網為信息傳遞的媒介,EPC系統充分結合了射頻識別技術以及互聯網信息技術的優點,為全球每一件商品建立起唯一的、開放的標識,解決了以一維碼以及二維碼只能單次單個識別,以及障礙識別的問題,實現了物品信息在網絡中的交換、處理、共享以及透明化管理。
1.2 追溯管理系統介紹
追溯性主要是產品在原料、生產、加工以及流通各個階段中具有的正向、反向追蹤的能力,由于產品特點、供應鏈特征、技術手段等不同,不同的追溯系統存在著較大差異, 隨著編碼與標識、信息快速采集、智能決策與預警、數據交換與融合等關鍵技術的成熟,以及物聯網技術的不斷發展,追溯系統向著深度、廣度和精度方向深入發展,因此,從技術角度構建起符合不同需求、集全面感知、實時傳輸、智能決策為一體的追溯系統已成為可能,正被各行各業所采用。
2 化肥生產質量安全追溯中物聯網技術的應用
【關鍵詞】化肥質量安全;物聯網技術;追溯系統的應用
物聯網(InternetofThings)的概念產生于1999年,普及于2005年,在中國,物聯網也被稱為之“傳感網”,2009年物聯網被正式列入我國國家級五大新興戰略性產業范疇,備受全社會的矚目,由此物聯網技術得到了實質性的發展,如今,物聯網技術已經廣泛地應用于各行各業中,化肥作為一種基礎的農資產品,由于其行業準入門檻較低、小廠加工直銷情況普遍,以及受氣候變化以及經濟形勢等不定因素的影響,近年來化肥市場出現產能過剩、惡性競爭加劇,假化肥充斥等不正常情況,化肥行業處于產業亟待升級的拐點,政府部門也開始加大監管力度,在此背景下,基于物聯網技術的產品質量追溯管理被各大正規化肥企業納入了質量安全的建設中。
1物聯網技術的相關概念
物聯網技術是將實質或虛擬的物品信息通過物品編碼技術(EPC)、射頻識別(RFID)技術、激光掃描器、紅外感應器等傳感設備以及利用全球定位系統將其與互聯網連接起來,實現物品信息的智能化識別、傳遞和管理,近年來隨著物聯網技術應用的日趨成熟,實時定位追溯、在線監測、調度管理、遠程控制等精細動態化管理均已成為了現實,物聯網技術大大提高了社會資源的利用率和社會生產力,有效地促進了社會經濟的發展。
1.1物聯網技術的核心技術
1.1.1傳感器網絡技術傳感技術依賴于敏感材料以及工藝計測技術,利用傳感器和傳感器網絡感知和采集目標對象的信息,是物聯網信息的底層及原始信息的來源,其自身的完整性、效率性、安全性等至關重要。傳感網絡節點包含傳感單元、處理單元、通信單元、以及電源,其中傳感單元由傳感器和具有轉換功能的模塊組成;處理單元主要由芯片、存儲器、嵌入式操作系統組成;通信單元主要包括無線通信模塊,正是這些傳感器網絡節點構成了無線網絡,實現了信息的實時感知、采集、傳送和處理。在物聯網技術中傳感器相關于人的眼睛,同時負責把模擬信號轉換成計算機能夠處理的數字信息,傳感器經歷了傳統傳感器、智能傳感器、嵌入式傳感器的轉變,智能化、信息化、微型化、網絡化是其發展的趨勢,傳感器網絡相當于人的神經系統,負責信息的傳遞;嵌入式系統則相當于人的大腦,負責信息的分類和處理,是一項復雜的應用技術。1.1.2射頻識別技術物聯網標識技術主要是以條形碼(一維碼)、二維碼以及RFID標識為基礎,其中射頻識別-RFID(radiofrequencyidentification)屬于無線通信技術,是物聯網技術的核心,它通過射頻信號器自動識別物體包括高速運動目標,獲取物體標簽中的相關信息,該過程無需機械或光學接觸,無需人工干預,可應用于各種惡劣條件下,日常生活中RFID技術應用很廣,大到各類門禁系統、質量安全追溯系統等、小到公交卡、餐卡、水卡、門禁卡、銀行卡、身份證都應用了射頻識別技術,RFID識別技術主要由標簽、閱讀器、應答器3部分組成,射頻識別標簽具有數據存儲容量大、識別速度快、可重復使用、壽命長、安全小巧輕便、防水防磁防偽等特點,廣泛應用于現代物流管理以及自動識別領域中。條形碼、二維碼和RFID標簽都屬于物品信息標示技術,本質上都是賦予物品以一個特殊的編號,經由掃描該編號而獲知該物品的相關信息,二者之間有一定的區別,條形碼(一維碼)和二維碼是通過光學手段感知印刷的條形粗細或圖文來獲知編號實現標識作用的,RFID標簽可以說是一維碼和二維碼的電子版本,它采用無線電原理,通過電磁波的載波、調制等過程來獲取RFID標簽里的編號信息,它的優勢在于以嵌入或附著方式來對物體進行定位,無需近距離讀取,數據存儲所花時間更短,安全性更高。1.1.3EPC編碼技術EPC又稱為產品電子代碼,是物聯網的重要支撐,它以RFID電子標簽為載體,通過傳感器進行識別,以互聯網為信息傳遞的媒介,EPC系統充分結合了射頻識別技術以及互聯網信息技術的優點,為全球每一件商品建立起唯一的、開放的標識,解決了以一維碼以及二維碼只能單次單個識別,以及障礙識別的問題,實現了物品信息在網絡中的交換、處理、共享以及透明化管理。
1.2追溯管理系統介紹
追溯性主要是產品在原料、生產、加工以及流通各個階段中具有的正向、反向追蹤的能力,由于產品特點、供應鏈特征、技術手段等不同,不同的追溯系統存在著較大差異,隨著編碼與標識、信息快速采集、智能決策與預警、數據交換與融合等關鍵技術的成熟,以及物聯網技術的不斷發展,追溯系統向著深度、廣度和精度方向深入發展,因此,從技術角度構建起符合不同需求、集全面感知、實時傳輸、智能決策為一體的追溯系統已成為可能,正被各行各業所采用。
2化肥生產質量安全追溯中物聯網技術的應用
2.1化肥生產質量安全的重要性
化肥是化學肥料的簡稱,是用化學方法制成的提供一種或多種農作物生長所必需的營養元素的肥料,主要有氮肥、磷肥、鉀肥、復合肥、混合肥等,中國是一個人口大國,農業是國家之本,糧食生產在我國的農業發展中占據著舉足輕重的地位,我國的耕地面積僅占世界耕地面積的7%,我國的人口卻占世界總人口的22%,因此,提高耕地單位面積的糧食產量是我國糧食增產的必由之路,施肥是改善土壤性質,提高土壤肥力,增加糧食產量的重要措施,化肥作為最基礎的農資產品,與人民的飲食健康也息息相關,它的生產質量安全非常重要。傳統的化肥營銷模式是單一的從廠家到經銷商再到終端營銷模式,如今化肥行業的經銷體制及營銷模式也逐漸向多元化銷售模式轉變,出現了代銷、經銷、聯銷、直銷及銷售、股份合作、區域買斷、駐點直銷、連鎖經營等多種方式,隨著投入市場的產品的累積和增加,如何確保化肥產品質量安全、做到生產加工銷售信息流的及時監控與回溯,杜絕假冒偽劣產品的出現成為了化肥企業的重要改革點,各企業紛紛利用物聯網技術構建化肥生產質量安全的完整追溯體系,實現產品質量追溯的準確性、完整性和效率性。
2.2化肥質量安全追溯系統的架構
在化肥質量安全追溯系統中,硬件層包括傳感器、RFID射頻標簽模塊(對RFID標簽進行EPC編碼,統一發放和管理)、讀寫器、天線、打印機(打印RFID標簽和追溯碼),主要是用于產品信息的采集并將信息傳遞給服務層,服務層是負責數據的處理和傳輸,包括射頻數據的寫入與查詢、校對、存儲和管理;數據層用于存儲數據,包括產品及業務的詳細信息等;應用層包括生產、存儲、運輸、銷售等各個環節的流程管理,各環節主體的參與活動,形成相關的信息,應用層還提供各種查詢、監管等服務功能。
2.3化肥質量安全追溯系統功能的實現
在化肥生產加工存儲銷售的整個環節中,信息采集的操作流程為:當工廠完成了化肥的生產工作,經檢驗員檢驗合格后,由射頻標簽管理功能為所有加工好的化肥分配帶有EPC編碼信息的RFID標簽,射頻閱讀器讀取到EPC標簽信息后,由操作員進行詳細信息的錄入工作,生產過程中采集的信息主要有:EPC標簽、廠家名稱、工廠法人代表、機構代碼、聯系方式、廠家地址、產品的生產日期、生產批次、進程信息、質檢報告等。倉儲管理環節中操作員通過射頻閱讀器采集記錄的信息主要有:EPC標簽信息、倉庫及人員的基礎信息,貨物來源、聯系電話、庫房地址、入庫檢測信息、入庫時間、出庫時間、存儲時的溫度濕度信息、具體數量等。當商品到達運輸管理環節時中所采集記錄的信息主要有:物流公司名稱、代碼、聯系方式、地址、法人代表、貨物來源、數量批次、運輸的車牌號、司機名字、目的地、以及到達時間等。銷售理環節中銷售員通過讀取EPC標簽,獲取相關信息,并生成EPC追溯碼,由打印機打并粘貼在化肥的包裝袋上,銷售環節所采集記錄的信息主要有:分銷商或經銷商、連鎖店、直銷或聯銷店的基礎信息、銷售員名字、所銷信的產品批次、銷售的具體時間、數量單價、追溯碼、上架時間等。當化肥已經完成了銷售環節,購買者通過包裝袋上的追溯碼可以在公司化肥質量安全追溯系統中查詢到各個環節的相關信息,如有發現產品質量問題,購買者可以向相關質管部門進行舉報或投訴,從而實現了產品質量信息溯源,實現了化肥產品的防偽認證、以及企業防竄貨認證,追溯環節還可記錄問題產品的追溯碼、購買時間,購買人姓名,聯系電話,從而有利于企業以及政府監管部門根據相關信息進行查詢,實現對產品的監督和把關,化肥質量安全追溯系統還有單獨的管理模塊,用于數據的備份和恢復功能,確保追溯系統中的所有數據的安全性。
2.4化肥質量安全追溯系統的作用
化肥企業通過導入質量安全追溯系統,構建企業產品的質量檔案庫,全面提升企業對公司產品質量追溯保障的能力,也能夠有效增加客戶的滿意度;其次,產品信息的電子化,準確性,完整性得到提升,管理更為便利,節省了相關產品的信息歸檔、保存時間,節約了人力;再次當企業出現產品質量或物料質量異常時,可以快速進行正向及反向追溯調查,能夠在最短的時間內,獲取所涉及的數量,范圍、為質量問題的處理和改進提供了平臺支撐。
3結束語
互聯網技術、通訊技術以及物聯網技術的結合,實現了物品在全球范圍內的跟蹤、定位與共享,本文介紹了化肥生產銷售過程中物聯網EPC編碼技術以及射頻識別技術在化肥質量安全追溯系統中的應用,企業實現了產品的可追蹤、可定位、可監測、可管理、以及可及時召回,同時也為政府質量監管部門對化肥行業以及公司的監督活動提供了技術支持,方便了消費者自主參與到化肥質量的監管中來,有利于提高化肥行業的整體質量水平,最終為我國的糧食生產以及農業發展做出貢獻。由于我國對物聯網核心技術研究起步較早,無線通信網絡覆蓋率非常高,政府政策的支持以及專項資金的扶助使得近年來物聯網技術在我國得到了突飛猛進的發展,形成了一定的產業技術與應用基礎,以深圳為核心的珠三角物聯網產業群正初步形成,物聯網技術不僅廣泛應用于農產品以及食品安全等行業中,數字醫療、智能交通、數字物流、工業4.0、智能建筑等物聯產業應用創新正在蓬勃發展中,但是物聯網的產業化、規模化、工程化發展仍舊面臨著幾大問題,首先是傳感器等核心技術仍待進一步突破,網絡帶寬在中國仍然是很大的局限;其次是物聯網面臨著信息安全與隱私保護問題的威脅,制定出一項各界認可的國家標準或行業標準指引來完善安全訪問以及數據保護機制,同時對各環節信息采集、傳遞與查詢等相關操作加以規范,是行業發展的迫切需求;再次是隨著網絡設備爆發式的增加,IP地址需要擴容,IPV4將滿足不了日益增長的需求,IPV6尚未普及,從V4到V6的變革并非短時間就能完成;最后是成本及規模化應用問題,RFID電子標簽成本是制約物聯網規范化應用的重要因素之一,雖然近兩年電子標簽成本有了一定幅度的降低,但離規模化應用的低成本要求尚有較遠的距離。
參考文獻
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[5]朱洪波,楊龍祥,朱琦.物聯網技術進展與應用[J].南京郵電大學學報(自然科學版),2011,01:1-9.
關鍵詞:創新創業教育;物聯網技術;社團管理
本文創新性的提出了意在培養學生創新創業能力的“以賽促教、研學相長”教育模式。物聯網技術(InternetofThings)是將信息和物理實體實現整合和互聯的新興網絡技術,它綜合使用通信、RFID、嵌入式、傳感器、高性能計算等關鍵技術用互聯網將世界上的物體連接起來,以實現人與人、人與物、物與物的互聯,是信息技術發展到一定階段的整合與綜合應用[1][2]。物聯網專業是國家新興戰略性專業,是國家“十二五”規劃中重點發展的專業。物聯網在智能制造、工業監測、環境監測、智能交通、環境保護、政府工作、公共安全、智能家居、智能消防等多個領域有廣泛的應用,物聯網的發展將使我國在信息技術方面走到世界的前列。物聯網專業以計算機網絡為基礎,無線傳感網絡為延伸,注重物聯網應用系統的研發,突出傳感網技術與物聯網應用融合的特色,著力培養社會緊缺的高素質復合型信息網絡人才。培養學生具備物聯網基本理論知識、掌握較強的物聯網工程設計、實施、應用與技術支持和服務技能,能夠從事物聯網感知終端設備維修與技術服務、物聯網系統集成及網關產品配置推廣、物聯網系統管理等工作,做到基礎知識與前沿技術、理論方法與實踐技能相結合。物聯網技術專業是各類職業學院正在加緊建設的熱門學科,在常規教學模式上存在著一定雷同性,在建設水平與學科發展層次上,略顯不足。
一物聯網技術專業現行教學模式制約了學生創新創業能力的培養
在現行的教學方法中,教師依據所選用的教材,制定教學大綱、教學周歷,開展教學過程[3]。由于課程中枯燥的理論知識偏多,為了能夠幫助學生更好的掌握教學內容,教師通過ppt進行講授,在多媒體課件中加入了大量的圖片和視頻進行演示,例如圍繞智能交通、智能安防、智能通信工程等物聯網應用領域,力求最大限度的調動學生的學習主動性,但收效甚微,學生難以將感性的認識轉化為理性的思考與分析。物聯網技術的實驗課程主要包括:計算機基礎實驗、無線通信技術實驗、智能儀器儀表類實驗,由于各個實驗相對獨立,且均屬于驗證性實驗,學生不能很好地領會實驗的作用,以及之間的相互聯系。另外,在以往的實驗中,學生雖進入實驗室,但不能獨立的對設備進行操作,對實驗的興趣不高。同時,對于課程的考察方式為閉卷考試,期末總成績由20%的平日成績和80%的考試成績組成,這樣使得學生過分重視考試重點,而忽略了對課程主線的整體把握。
二以物聯網方向的科技社團為載體打造學生創新創業體系
基于物聯網技術的課程特點及目前存在的諸多問題,本論文創新性的提出了意在培養學生創新創業能力的“以賽促教、研學相長”教育模式。通過以賽促教挖掘培養專業特長學生,學研相長,以校企合作項目提升學生創新能力,以物聯網科技創新計劃,構建高水平學生科研團隊建設,提升社團社會服務能力,打造學生創業能力等幾個方面,對創新創業開展模式進行了詳細研究,著力打造適合于職業學院創新創業教育模式[4]。同時,以培養應用型人才為目的,提升物聯網技術專業服務區域經濟的能力,打造特色專業與優勢專業。
(一)以企業管理水平要求科技社團建設及管理
建設一個具有物聯網專業特色的科技社團組織,是一項經過實踐驗證的非常有效的教學改革模式。物聯網社團建設對于相關社團成員的日常要求和管理是非常高的,為了保證社團的高水平管理,按照企業管理的模式建設社團管理制度,財務、設備管理制度及例會制度。物聯網社團骨干成員每周四下午必須要開例會,而且每次都有專職人員做會議記錄,會議的內容要求非常務實,會議內容為:每個人介紹本人所負責的社團日常管理工作完成情況、本人在所在技術方向的學習情況和進度、相應項目組匯報所承擔項目的完成情況,必要情況下增加技術及項目實現講解環節,之后是社長及指導老師點評。社團檔案的管理也非常嚴格,按照要求將社團中有重要貢獻的同學建立個人檔案,包括其專業特長、相關獲獎、社團貢獻等,讓學生感受到在社團中的重要地位,并且可以激勵后繼的社團成員。還有就是要記錄每一個社團成員的獲獎成果包括證書,以及每次進行技術服務等重要活動的照片及文檔。
(二)以賽促教挖掘培養專業特長學生
為了更好的發揮學生特長,物聯網專業設置了軟件、硬件兩個專業方向,并為每個專業方向單片機、嵌入式、.Net開發等課程整理了近百個練習項目及相關學習視頻,包括項目內容,設計方案,電路圖,程序代碼等。這些資源以項目分組的模式,吸引學生自主選擇并參與其中,能夠很好的起到引導學生入門的作用。學生的培養與特長挖掘是本著海爾公司的一句企業文化來具體做的,即“我們專注于賽馬,而不是相馬”——你說你強我們不是聽你說的多好,我們要看你拿出成績,這樣才能讓社團成員充分進步。專業教師鼓勵和帶領社團成員參加國家、省、市各級技能大賽,以賽練兵,在每個專業方向并培養了技術骨干多名。同時還成功推薦學生就業,社團成員在企業成為了出色的嵌入式軟件開發工程師、軟件開發工程師、單片機開發工程師。
(三)學研相長,以校企合作項目提升學生創新能力
在服務區域經濟方面,為了全面促進參與人員的工作積極性、創新性,提出了“教師-學生-企業”三方合作入股的方式,極大提高了研發效率。在項目確立的過程中,依靠成熟的校企合作模式,保證了項目實施的可行性。同時,在校企合作立項論證過程中,創新性的加入了物聯網技術領域的知識產權保護調研工作。事實證明,通過加入國家發明專利的前期調研,校企合作項目在產權保護方面獲得了很大的收獲,目前正在申請國家實用新型專利超過15項,并已經順利通過預審,進入公示期。以“基于物聯網與GIS技術的智能農業管控系統的研究與應用”項目為例,項目成果在農業管理領域的智能化水平處于較高的應用價值,同時具備向其他領域覆蓋滲透的擴展能力,市場前景極為廣泛。項目研發過程也積累了大量的創新性指導經驗,具有很好的借鑒與推廣能力。
(四)以物聯網科技創新計劃,構建高水平學生科研團隊建設
物聯網技術專業組建了一支具有較高技術水平的學生科研團隊,組織學生參加物聯網相關的科研項目,并對已經有研究基礎的同學進行指導鼓勵他們申報物聯網科研創新計劃,在實際的項目中鍛煉學生,讓有專業技術特長的同學能夠實現自己的想法。讓具有較高技術水平的同學建立科研團隊,很大程度上以點帶面的形式帶動提升并培養了一大批具有技術專長的同學。科研團隊按照學期為單位參加企業技術服務,同時,教師積極為學生聯系企業一線的開發及技術服務等項目,增加學生對企業規則的了解,并且可以鍛煉學生實際動手能力。經過努力,科研團隊累計承接過橫向課題的項目數項,企業網絡綜合布線項目多個,企業宣傳冊設計一項等。
(五)提升社團社會服務能力,打造學生創業能力
物聯星空社團成員參加多次企業技術服務,我們積極為學生聯系企業一線的開發包括技術服務等項目,增加學生對企業規則的了解,并且可以鍛煉學生創業能力,社團重視學生科研項目成果的孵化,致力于將成果應用到校園服務,促進信息化校園的建設。社團成員研發的“新生報到系統”,累計服務學生近1.6萬人次。系統從版本V1.0到V3.0日漸完善,已經成為一個成熟型的服務平臺,社團以該系統申報了軟件著作權,并獲得國家專利局的授權社團成員多次參加企業技術服務,服務于企業一線的技術服務項目,累計承接了科研院所的多個項目,并根據前期成果成功開展創業活動,孵化學生科技企業一個,并獲得學校的場地及政策扶持。
三結論
在以探索學生創新創業能力培養模式研究及實踐過程中,物聯星空社團作為實踐載體,累計獲得“全國優秀社團”稱號三次、“山東省優秀科技社團”稱號一次,青島開發區“優秀社團干部”稱號兩次,社團成員申報國家軟件著作權兩項,在國家、省、市各級比賽中獲獎60余次,并向眾多高新技術企業輸送了多名出色的技術工程師,孵化出科技類創業公司一個,并獲得場地及政策扶持。以其“以賽促教、研學相長”的構建模式,清晰的軟硬件專業方向、獨特的管理模式、企業級的社團文化、高質量的技術服務水平、諸多的科研項目經驗、豐富的大賽經歷、可喜的各級榮譽、以及諸多優秀畢業生案例,為學院科技型社團建設提供了大量經驗,這是在“校政企研”聯合人才培養模式下,對培養學生創新創業能力,加強創新創業教育模式研究及實踐進行了一次有意義的探索,具有一定的示范推廣作用。
參考文獻
[1]姜凱,高凡,等。基于物聯網技術的智能漁業管理系統設計[J].工業控制計算機,2016,29(5):33-34.
[2]GaoShan,FanDehui,JiangKai.DesignofintelligentagriculturalmanagementsystembasedonInternetofthingstechnology[J].AdvancedMaterialsReaserch,2014,1008-1009.
[3]高凡,林國英,姜凱,等。當代注塑模具設計課程教學探索[J].當代教育實踐與教學研究,2015(1):88-88.
【項目來源】黑龍江省教育廳高職高專院校科研項目;項目名稱:高職高專物聯網專業人才培養方案的研究;項目編號:12515157
物聯網(Internet of Things,IOT)是指通過射頻識別(RFID)、傳感器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,把任何物體與互聯網連接起來,進行信息交換和通信,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。物聯網概念的引入,把互聯網的應用延伸和擴展到了任何物體與物體之間,進行信息交換和通信。物聯網是繼計算機互聯網與移動通信網絡之后的又一次信息產業革命。
物聯網概念是1999年由麻省理工學院自動標識中心(MIT AutoID Center)提出的。2005年,國際電信聯盟(ITU)了一份題為《The Internet of Things》的年度報告,正式將“物聯網”命名為“the Internet of Things”。2009年8月,總理考察中科院無錫高新微納傳感網工程技術研發中心,明確要求盡快建立中國的傳感信息中心,也就是“感知中國”中心。筆者從微控制器應用到ARM&Linux嵌入式系統,又回歸到微控制器的研究教學,親歷近30年國內嵌入式應用的發展歷程。下面就物聯網工程專業、物聯網課程體系和物聯網實踐3方面介紹國內現階段的情況,望和大家一起探討。
在教育部首批戰略性新興產業相關本科新專業中,物聯網相關專業就有700多所學校申報,最終28家IOT、5家WSN獲批,共33所高校。其中70%設在計算機學院。在2011年3月28日又批了第二批27所高校的物聯網專業,這樣全國現共有62所高校開設物聯網專業。
物聯網網絡架構由感知層、網絡層、應用層組成。計算機學院在物聯網技術的網絡層和應用層領域具有很好的研究基礎,而感知層更多依賴的是軟硬件結合的嵌入式系統技術。物聯網的傳感器接口、RFID讀寫都涉及嵌入式技術,但實際上新技術含量很少,可看作是一個新袋子。
物聯網主要涵蓋RFID(>5.5)、無線傳感器網絡(>8.5)、M2M智能手機(