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[關(guān)鍵詞]物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)RFID公安工作
中圖分類號:TP391.44 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)05-0328-01
1物聯(lián)網(wǎng)的概念
1.1起源
物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things)的概念的起源最初是1991年美國麻省理工學(xué)院(MIT)的Kevin Ash-ton教授首次提出的。比爾蓋茨在1995年出版的《未來之路》一書中提及物物互聯(lián)的概念。1998年麻省理工學(xué)院提出了當(dāng)時被稱作EPC系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)想。1999年,在物品編碼技術(shù)的基礎(chǔ)上Auto-ID公司提出了物聯(lián)網(wǎng)的概念。2005年11月17日,在突尼斯舉行的信息社會世界峰會(WSIS)上,國際電信聯(lián)盟了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005:物聯(lián)網(wǎng)》,其中指出“物聯(lián)網(wǎng)”時代的來臨。
1.2概念
物聯(lián)網(wǎng),顧名思義是在傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)、電信網(wǎng)等基礎(chǔ)上,實現(xiàn)物與物的信息互聯(lián)與交換,達(dá)到物與物之間的通信與互動。物聯(lián)網(wǎng)是傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的延伸,通過感知技術(shù)將傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的終端擴展到物。這是一個將物質(zhì)世界數(shù)字化的變革,每一個普通物理對象都可以作為物聯(lián)網(wǎng)的一部分,可以被獨立尋址通過網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通。
1.3感知方式
將網(wǎng)絡(luò)終端由傳統(tǒng)意義上的機器延伸到物理對象的過程中,重要的一步是傳感器技術(shù),傳感器技術(shù)可以將物理對象的信息轉(zhuǎn)化為計算機能夠處理的數(shù)字信號,是實現(xiàn)物與物通信的前提。目前常見的傳感設(shè)備和技術(shù)有二維碼識讀設(shè)備、射頻識別(RFID)裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)和激光掃描器等。通過這些傳感器技術(shù),可以將任何需要互聯(lián)的物體信息數(shù)字化,實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)由機器終端到普通物體終端轉(zhuǎn)變。
2物聯(lián)網(wǎng)的特征和傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)相比,物聯(lián)網(wǎng)有其鮮明的特征。
2.1各種感知技術(shù)的廣泛應(yīng)用。
物聯(lián)網(wǎng)上部署了海量的多種類型傳感器,每個傳感器都是一個信息源,不同類別的傳感器所捕獲的信息內(nèi)容和信息格式不同。傳感器獲得的數(shù)據(jù)具有實時性,按一定的頻率周期性的采集環(huán)境信息,不斷更新數(shù)據(jù)。
2.2數(shù)據(jù)量極其龐大
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要基礎(chǔ)和核心仍舊是互聯(lián)網(wǎng),通過各種有線和無線網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)融合,將物體的信息實時準(zhǔn)確地傳遞出去。在物聯(lián)網(wǎng)上的傳感器定時采集的信息需要通過網(wǎng)絡(luò)傳輸,由于其數(shù)量極其龐大,形成了海量信息。
2.3地址需求龐大
物聯(lián)網(wǎng)要求作為物聯(lián)網(wǎng)終端的每一件物品有自己獨立特有的物理地址,目前互聯(lián)網(wǎng)使用的IPv4協(xié)議所提供的地址資源遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足物聯(lián)網(wǎng)的需求。其龐大的地址資源需求會在下一代互聯(lián)網(wǎng)的IPv6協(xié)議中得以實現(xiàn)。
2.4智能技術(shù)的應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)不僅僅提供了傳感器的連接,其本身也具有智能處理的能力,能夠?qū)ξ矬w實施智能控制。物聯(lián)網(wǎng)將傳感器和智能處理相結(jié)合,利用云計算、模式識別等各種智能技術(shù),擴充其應(yīng)用領(lǐng)域。從傳感器獲得的海量信息中分析、加工和處理出有意義的數(shù)據(jù),以適應(yīng)不同用戶的不同需求。
3物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的典型應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)早已不僅僅只是一個概念,從它的概念提出至今的十幾年中,它已經(jīng)在我們身邊或大或小的領(lǐng)域中有運用。我國的第二代居民身份證就采用了內(nèi)置RFID技術(shù),采用國內(nèi)自主嵌入式微晶片,是全球最大的RFID應(yīng)用技術(shù)。
4物聯(lián)網(wǎng)帶來的安全風(fēng)險
物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)是互聯(lián)網(wǎng)等傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò),將傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的終端擴展至人與物,這樣一來就會將傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)所面臨的安全風(fēng)險與危害放大,互聯(lián)網(wǎng)所面臨的病毒攻擊,黑客攻擊等危害在物聯(lián)網(wǎng)中也存在。
另外,物聯(lián)網(wǎng)的感知層將成為一個新的安全隱患點,物聯(lián)網(wǎng)的傳感器采集的信息需要通過網(wǎng)絡(luò)傳輸,由于其數(shù)量極其龐大,在傳輸過程中,為了保障數(shù)據(jù)的正確性和及時性,必須適應(yīng)各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議,而在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的目前階段,各種接口協(xié)議都還很混亂,對于物聯(lián)網(wǎng)的監(jiān)管與保障幾乎沒有,個人隱私、情報在采集和傳輸階段面臨很大的安全性問題,所以這將是公安工作中的一個新問題。
5物聯(lián)網(wǎng)在公安領(lǐng)域的應(yīng)用
目前階段下,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到公安領(lǐng)域中,還存在很多困難和阻礙。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)有的資源平臺,可以在應(yīng)用實踐中帶動公安物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。
5.1新一代警務(wù)通系統(tǒng)
新一代的警務(wù)通系統(tǒng)采用了結(jié)合的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),內(nèi)置的第二代身份證讀卡模塊,采用了非接觸式的讀卡技術(shù),公安民警可將二代身份證放置感應(yīng)區(qū),公民身份信息包括文字、數(shù)據(jù)、個人相片等信息顯示或提示在彩色液晶屏上,并且還可通過云計算平臺與公安專網(wǎng)進行互聯(lián)核查。
配備GPS系統(tǒng),與警用地理信息系統(tǒng)配合,實現(xiàn)對警力部署或重點車輛的可視查詢、定時定位、自動跟蹤、區(qū)域監(jiān)控、路徑優(yōu)化、軌跡分析,提高了公安機關(guān)的警務(wù)工作效率和實戰(zhàn)能力。
5.2車輛管理系統(tǒng)
基于無源射頻識別技術(shù)的區(qū)域性車輛安全監(jiān)管系統(tǒng),通過在車輛內(nèi)安裝RFID電子標(biāo)簽和GPS使被標(biāo)識車輛的靜態(tài)身份信息與動態(tài)運行信息有機地結(jié)合在一起。以車輛自動識別與認(rèn)證服務(wù)為基礎(chǔ),實現(xiàn)在開放性道路交通環(huán)境下對車輛運行信息和事件信息的自動采集,提供滿足不同應(yīng)用環(huán)境的全天候涉車監(jiān)管服務(wù)。該系統(tǒng)還能實現(xiàn)交通需求預(yù)設(shè),路網(wǎng)資源的分配管理,交通流量自動統(tǒng)計,車輛運行狀態(tài)的實時回傳等功能。目前上海,南京就采用類似的系統(tǒng)對特定車輛進行管理。
6物聯(lián)網(wǎng)時代公安工作的展望
物聯(lián)網(wǎng)時代即將到來,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對社會的改變是公安工作新的機遇和挑戰(zhàn),在可預(yù)見的將來,物聯(lián)網(wǎng)在公安工作中將發(fā)揮極其重要的作用。
將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入地理信息系統(tǒng)(GIS)和GPS、電信運營商的無線電信網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合,將是一個改變公安工作模式的改革。在突發(fā)事件和處理以及各種刑事、民事和交通案件處理時,實現(xiàn)對警力資源的及時高效合理地調(diào)度與充分使用,有效縮短出警反應(yīng)時間,減少警務(wù)處理的盲目性,實現(xiàn)對警務(wù)現(xiàn)場的實時全方位多角度的監(jiān)控及指揮調(diào)度。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使得具體物理對象成為公安工作的出發(fā)點,對于成為網(wǎng)絡(luò)終端的人、車、物的管理與控制上升到了一個新的高度。配合現(xiàn)有的監(jiān)控、管理和資源系統(tǒng),將任何需要成為物聯(lián)網(wǎng)終端的物理對象納入公安工作的管理之中,將在維護社會穩(wěn)定,社會治安管理和打擊刑事犯罪方面起到非常重大的作用。
7總結(jié)
總體而言,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)完成從技術(shù)到產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)變,
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀;物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)人才的需求;物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用型人才緊缺
中圖分類號:TP393 文獻(xiàn)識別碼:A 文章編號:1001-828X(2016)028-000-01
一、調(diào)研的目的與意義
通過本次調(diào)研,對不同區(qū)域物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀有所了解,掌握社會及行業(yè)對專業(yè)人才的需求情況,合理定位高職類院校物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)和人才培養(yǎng)規(guī)劃,為專業(yè)建設(shè)及提升提供決策依據(jù)。
二、行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢
1.物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
(1)國際物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀。物聯(lián)網(wǎng)這一概念提出于1999年,此后美國、歐盟、日本等世界主要經(jīng)濟體先后提出了基于本國經(jīng)濟特點的物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展規(guī)劃,均認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)是推動產(chǎn)業(yè)升級、經(jīng)濟發(fā)展和確立國際競爭優(yōu)勢的發(fā)動機,比如美國提出的“智慧地球”、歐盟提出的“歐盟物聯(lián)網(wǎng)行動計劃”、日本則提出了“U-Japan”。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)成為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)與移動通信網(wǎng)之后的第三次信息產(chǎn)業(yè)浪潮。美國Forrester機構(gòu)預(yù)測,物聯(lián)網(wǎng)所帶來的產(chǎn)業(yè)價值將會比互聯(lián)網(wǎng)大30倍,將會是又一個萬億元級別的信息產(chǎn)業(yè)。
(2)國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀。2012年,工信部制定并了國家《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》,提出,我國的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)將重點建設(shè)10個聚集區(qū)、100個骨干企業(yè),實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)的匯集和產(chǎn)業(yè)資源整合。
近年來,由于國家重視、政策扶持,我國的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)正處于高速發(fā)展期,被列為國家重點發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。2010年,我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的總產(chǎn)值約1900億元,而2015年達(dá)到近7500億元,短短5年總產(chǎn)值增長了295%!隨著行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)完善、技術(shù)不斷進步、移動互聯(lián)向萬物互聯(lián)的擴展,我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)將面臨更大的市場空間和產(chǎn)業(yè)機遇。
2.物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)人才培養(yǎng)及社會需求情況
(1)我國物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)職業(yè)教育發(fā)展?fàn)顩r。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)是個交叉學(xué)科,其內(nèi)容涉及通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感技術(shù)和RFID技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)等多項知識。目前我國在研究生、本科、高職、中職等多個教育層次均開設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)專業(yè),但在教學(xué)過程仍存在很多問題,如教學(xué)體制落后,師資隊伍薄弱,教學(xué)設(shè)備陳舊等。為了改變這一狀況,針對物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)所具有的很強的工程實踐特點,當(dāng)前很多院校對基于校企合作的高職物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)模式開始了探索。
(2)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)人才的需求。隨著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的急速發(fā)展,其各領(lǐng)域上下游企業(yè)專業(yè)人才大量短缺,據(jù)工信部統(tǒng)計,未來5年,僅《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》圈定的9大領(lǐng)域重點示范工程人才需求量就達(dá)上千萬,如智慧農(nóng)業(yè)預(yù)計需求1000萬人,智能家居預(yù)計需求100萬人,智慧交通預(yù)計需求50萬人,智能醫(yī)療預(yù)計需求100萬人,現(xiàn)代物流預(yù)計需求20萬人,智能電網(wǎng)預(yù)計需求100 萬人。
同時,不少專家指出,由于其專業(yè)的跨學(xué)科性,未來物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)需求更多的將是復(fù)合型人才。
3.高職院校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)開設(shè)的可行性分析
高職院校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)以培養(yǎng)一線的專業(yè)技能型人才為目標(biāo)。培養(yǎng)的學(xué)生應(yīng)適合領(lǐng)域內(nèi)各企業(yè)的技術(shù)性崗位,如感知層終端設(shè)備維護、物聯(lián)網(wǎng)項目實施、系統(tǒng)終端設(shè)備維護、網(wǎng)絡(luò)線路設(shè)備維護、系統(tǒng)信道測試維護等。
(1)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用型人才緊缺。自從2009年我國提出物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略以來,物聯(lián)網(wǎng)在智能工業(yè)、智能交通、智能家居等9大試點領(lǐng)域逐漸發(fā)展起來,工作崗位激增,而教育部審批設(shè)置的“物聯(lián)網(wǎng)工程”等與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)本科2011年才開始招生,培養(yǎng)出的學(xué)生遠(yuǎn)不能滿足市場需要。
我區(qū)搶抓機遇,提出力爭用5年左右的時間,以構(gòu)筑“智慧內(nèi)蒙古”為目標(biāo),依托我區(qū)產(chǎn)業(yè)特色、科技基礎(chǔ)、區(qū)位條件和資源環(huán)境等要素,整合區(qū)內(nèi)外產(chǎn)學(xué)研各界的力量,面向經(jīng)濟、公共管理和公眾服務(wù)等領(lǐng)域,分期分批建設(shè)示范工程,努力把我區(qū)建設(shè)成為物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展快速、應(yīng)用先行的省區(qū)。
(2)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)人才就業(yè)前景廣闊。在我國,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展更貼近“政策驅(qū)動型”,相當(dāng)長一段時間內(nèi),政策支持力度將持續(xù)加大。據(jù)統(tǒng)計,物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)價值將比互聯(lián)網(wǎng)大30倍,每年近百萬的人才需求量與當(dāng)前各層次人才培養(yǎng)的速度存在較大差距,因此物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)就業(yè)前景非常廣闊。
三、調(diào)研結(jié)論
高職院校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)要考慮學(xué)生的特點及高職院校的辦學(xué)層次,依據(jù)企業(yè)對人才的需求,在經(jīng)過充分的行業(yè)企業(yè)調(diào)研的基礎(chǔ)上確定適當(dāng)?shù)亩ㄎ?。高職院校物?lián)網(wǎng)專業(yè)的辦學(xué)定位應(yīng)該確定在應(yīng)用層面上,培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)所急需的一線技術(shù)人才。
隨著市場對人才需求的不斷變化,本專業(yè)對人才培養(yǎng)方案進行了多次調(diào)整與完善,現(xiàn)有人才培養(yǎng)方案經(jīng)過近幾年的實施和改進,已經(jīng)取得了較為明顯的效果,課程設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容也積累了大量的經(jīng)驗,調(diào)研后將在人才培養(yǎng)和學(xué)科建設(shè)方面作出以下調(diào)整,我們將著實做好如下幾點:
1.根據(jù)崗位需求,不斷更新和改革,制定適應(yīng)社會需求的人才培養(yǎng)方案目標(biāo)。
2.根據(jù)崗位對應(yīng)的工作任務(wù),進一步完善課程體系,調(diào)整課程結(jié)構(gòu),增加技能性課程的比例,提高學(xué)生實踐操作能力。
3.進行課程改革,進一步突出高等職業(yè)教育的特色,從課程內(nèi)容、知識體系、教學(xué)組織、訓(xùn)練模式、考評手段等方面同步改革,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。
關(guān)鍵詞: 物聯(lián)網(wǎng) 關(guān)鍵技術(shù) 專業(yè)建設(shè)
一、物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用領(lǐng)域
物聯(lián)網(wǎng)被稱為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮,物聯(lián)網(wǎng)具有應(yīng)用需求廣泛和產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速等趨勢,它具有龐大的產(chǎn)業(yè)集群效應(yīng)。據(jù)權(quán)威機構(gòu)預(yù)測,物聯(lián)網(wǎng)在公共安全、環(huán)保、智能交通、智能電力、智能家居、智能醫(yī)療等諸多領(lǐng)域的市場規(guī)模均超過百億甚至千億,到2020年,物物互聯(lián)業(yè)務(wù)將非常普遍,它與現(xiàn)有的人人互聯(lián)業(yè)務(wù)之比將達(dá)到30∶1,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)被稱為下一個萬億級規(guī)模的產(chǎn)業(yè)[1]。
社會各行各業(yè)都涉及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用,國家“十二五”規(guī)劃中明確的重點物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域:智慧城市、智能農(nóng)業(yè)、智能家居、智能工業(yè)、智能交通、智能電網(wǎng)、智能醫(yī)療、商業(yè)與服務(wù)、公共安全與公益事業(yè)等。以上每一個智能應(yīng)用領(lǐng)域,都會涉及傳感、RFID、電子、通信、自動化控制及GPS或GPRS,這些技術(shù)整合將最終構(gòu)成基本的智能傳輸及分析系統(tǒng),多個單個智能系統(tǒng)的整合將構(gòu)成智能物聯(lián)網(wǎng)[2]。
二、物聯(lián)網(wǎng)的人才需求及崗位分析
人才服務(wù)于產(chǎn)業(yè),也制約著產(chǎn)業(yè)發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)涉及眾多行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域,在未來幾年,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要動力是行業(yè)應(yīng)用。據(jù)國家相關(guān)部門統(tǒng)計預(yù)測,未來幾年,在智能交通、智能物流(現(xiàn)代物流與智能倉儲)、智能電網(wǎng)、智能醫(yī)療、智能工業(yè)、智能家居等方面的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用型人才需求都將達(dá)到百萬以上;在智能農(nóng)業(yè)方面,甚至有近1000萬的人才需求。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)人才需求巨大,高等職業(yè)教育需加大人才培養(yǎng)力度以滿足行業(yè)產(chǎn)業(yè)人才需求[3]。
高職物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)具有物聯(lián)網(wǎng)工程布線、系統(tǒng)聯(lián)調(diào)、傳感器安裝與調(diào)試、自動識別產(chǎn)品安裝與調(diào)試和軟件產(chǎn)品安裝能力;能進行物聯(lián)網(wǎng)工程項目的運行維護、管理監(jiān)控、優(yōu)化及故障排除;能進行物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品生產(chǎn)、物聯(lián)網(wǎng)工程施工、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備或產(chǎn)品維護維修、物聯(lián)網(wǎng)項目輔助研發(fā)等一線工作的發(fā)展型、復(fù)合型、創(chuàng)新型技術(shù)技能人才。可從事物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的生產(chǎn)、物聯(lián)網(wǎng)工程施工、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備或產(chǎn)品維護維修、物聯(lián)網(wǎng)項目輔助研發(fā),以及計算機硬件、網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的銷售和技術(shù)服務(wù)、中小企業(yè)網(wǎng)絡(luò)管理等工作。
三、聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的技術(shù)體系
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)具有覆蓋面廣、知識體系大等特點,它涉及信息技術(shù)眾多前沿領(lǐng)域,如自動化控制、移動互聯(lián)開發(fā)、網(wǎng)絡(luò)通信、應(yīng)用電子、多媒體等技術(shù)領(lǐng)域。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)可以分成三層,即感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層。
1.感知層
主要功能是識別物體、采集信息,通過短距離通信網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)傳輸,關(guān)鍵技術(shù)包括:傳感器技術(shù)、二維碼技術(shù)、RFID技術(shù)、GPS技術(shù)等。
2.網(wǎng)絡(luò)層
主要負(fù)責(zé)把采集和感知到的信息無障礙、高可靠性、高安全性地進行傳送?;A(chǔ)通信,數(shù)據(jù)傳輸,關(guān)鍵技術(shù)包括:無線通信、有線通信等。
3.應(yīng)用層
主要負(fù)責(zé)通過公共中間件、信息開放平臺、云計算平臺和服務(wù)支撐平臺等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù),實現(xiàn)跨行業(yè)、跨應(yīng)用、跨系統(tǒng)之間的信息協(xié)同、共享和互通,從而支持物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)保、醫(yī)療等行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用[4]。關(guān)鍵技術(shù)包括:數(shù)據(jù)融合、云計算等。
四、課程體系建設(shè)
1.人才培養(yǎng)模式
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)應(yīng)符合應(yīng)用性、先進性、實踐性原則,緊密與區(qū)域內(nèi)相關(guān)企業(yè)的合作,建立針對職業(yè)崗位群的人才培養(yǎng)模式。以能力本位構(gòu)建三重能力的課程體系,針對崗位需求設(shè)置崗位課程,基于工作過程整合課程內(nèi)容,針對高職課程的特點,積極探索教學(xué)改革,采用“項目引導(dǎo)、任務(wù)驅(qū)動”的教學(xué)模式,實施理實一體的項目導(dǎo)向式教學(xué)改革,提高人才培養(yǎng)的針對性和適應(yīng)性。在具體課程實施過程中,推行項目化教學(xué)改革,建設(shè)課程項目庫,項目選取采用虛實結(jié)合,注重項目載體的選擇;項目采用工作流程進行任務(wù)分解,每個項目變的是教學(xué)內(nèi)容,不變的是工作流程;學(xué)生以小組為單位進行項目及任務(wù)實施。教學(xué)過程體現(xiàn)學(xué)生中心地位,教師采用引導(dǎo)、輔助、鼓勵與點評等方式進行教學(xué)。學(xué)生以競賽、評優(yōu)、考核等方式進行項目團隊學(xué)習(xí),可以培養(yǎng)學(xué)生的自信心和學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生團隊協(xié)作、自我學(xué)習(xí)等能力。
2.課程開發(fā)
物聯(lián)網(wǎng)是門交叉學(xué)科,涉及電子技術(shù)、通信技術(shù)、傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、嵌入式技術(shù)等,知識系統(tǒng)非常龐大,在進行課程設(shè)置時需要綜合考慮相關(guān)交叉學(xué)科的特點,應(yīng)盡可能多地覆蓋本專業(yè)的知識體系,根據(jù)工作過程和知識結(jié)構(gòu),形成“兩個平臺”(公共基礎(chǔ)課程、專業(yè)基礎(chǔ)課程)、“三個方向”(物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用集成、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用維護)的課程體系。
3.實訓(xùn)室建設(shè)
物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展人才需求不僅在技術(shù)上,更多的是在應(yīng)用領(lǐng)域。通過實踐教學(xué)可以培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力和創(chuàng)新思維等。因此,在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)建設(shè)時,完善實驗、實訓(xùn)室建設(shè)尤為重要。在實驗、實訓(xùn)室建設(shè)過程中,首先,突出虛擬仿真性,即在實驗、實訓(xùn)過程中全方位模擬日后的工作流程、工作環(huán)境和職業(yè)崗位,提高學(xué)生的操作技能和職業(yè)能力[5];其次,關(guān)注功能模塊的實際完整性,即針對具體應(yīng)用配置齊全相關(guān)設(shè)備;最后,兼顧前瞻性和擴展性,即支持實訓(xùn)項目的拓展。
4.教學(xué)資源庫建設(shè)
教學(xué)資源庫建設(shè)是一種高技術(shù)、高投入的建設(shè),資源庫建設(shè)應(yīng)立足專業(yè)特色,重視資源共享,強調(diào)技術(shù)應(yīng)用,為培養(yǎng)合格人才提供堅實保障。所以研究適應(yīng)職業(yè)教育發(fā)展,適合職業(yè)院校專業(yè)特色,且有利于職業(yè)院校之間資源共享的標(biāo)準(zhǔn)化、科學(xué)化、開放化的職業(yè)教學(xué)資源庫建設(shè)。通過此平臺,教師、學(xué)生可以根據(jù)自己的個性需求,通過Web方式瀏覽、查詢、下載、使用和上傳資源,并自主組織學(xué)習(xí)效果的測試與評價,實現(xiàn)師師、師生和生生之間的交流互動。
五、師資隊伍建設(shè)
高職物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)起步晚、基礎(chǔ)薄,專業(yè)建設(shè)宜堅持“校企合作、課程先行、科研引領(lǐng)、成果孵化”的基本原則。其中,師資隊伍建設(shè)是關(guān)鍵,需要學(xué)校、教師、企業(yè)三方共同投入,將校企“師資互嵌”落到實處,不能簡單地搞“企業(yè)工程師請進來,學(xué)校教師派出去”的模式,要從制度、科研應(yīng)用、教育教學(xué)多方同步推進,最后才能實現(xiàn)學(xué)較、教師、學(xué)生、企業(yè)多方共贏[6]。
總之,高職院校開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè),是機遇也是挑戰(zhàn)。學(xué)校將根據(jù)區(qū)域特色,緊密結(jié)合省和揚州市“十二五”發(fā)展規(guī)劃實施要求,整合學(xué)校及行業(yè)內(nèi)的優(yōu)勢資源,全力推行物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)建設(shè)。只要不斷更新觀念,進行課程體系和教學(xué)模式改革與創(chuàng)新,加強教師隊伍建設(shè),提高專業(yè)辦學(xué)水平,就一定能培養(yǎng)出更多高端技能型物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專門人才,為促進物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展作出貢獻(xiàn)。
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【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng);校園軟環(huán)境信息;食堂信息;智慧型校園;RFID技術(shù)
一、物聯(lián)網(wǎng)的定義及作用
物聯(lián)網(wǎng)是新時代信息技術(shù)的重要組成部分,依托于互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。顧名思義,“物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”,核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng), 在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴展的網(wǎng)絡(luò); 用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間,進行信息交換和通信。通過智能感知、識別技術(shù)與普適計算、泛在網(wǎng)絡(luò)的融合應(yīng)用,被稱為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用拓展,與其說物聯(lián)網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò),不如說物聯(lián)網(wǎng)是業(yè)務(wù)和應(yīng)用。它有效的借助互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)把不同事物、信息、人文虛擬的延伸與融合,利用傳感器,無線通信技術(shù)、射頻識別及衛(wèi)星定位燈技術(shù),讓網(wǎng)絡(luò)去“感知”現(xiàn)實的事物,做到虛實結(jié)合。
物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)中主要分為三個層次:虛擬感知層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、應(yīng)用互通層。感知層是由各種傳感器構(gòu)成,其作用好比人類的五官,主要是識別物體、汲取外界信息,同時將信息傳遞給網(wǎng)絡(luò)傳輸層。網(wǎng)絡(luò)層中經(jīng)由各個網(wǎng)絡(luò)段、互聯(lián)網(wǎng)、有線及無線通信網(wǎng)、云計算及存儲平臺等構(gòu)成,好比人類的大腦及中樞神經(jīng)絡(luò),肩負(fù)傳遞和處理感知來的各類信息。應(yīng)用層中是用戶的使用接口部分,根據(jù)每個個體的實際需要從物聯(lián)網(wǎng)中獲取各種信息。
正是它的方便與廣域性,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷的漫射到我們?nèi)粘W(xué)習(xí)生活中,推動著各行業(yè)的智能化、信息化發(fā)展進程。那么,在高校中利用物聯(lián)網(wǎng)營造智能化的智慧型校園已成為當(dāng)下高校校園文化建設(shè)的必然趨勢。但是,新事物有利也有弊,我們需要對物聯(lián)網(wǎng)在高校實際應(yīng)用的范圍、方式做進一步的探究,才能物盡其用,更好的服務(wù)師生。
二、物聯(lián)網(wǎng)與校園文化的重構(gòu)
實際建設(shè)中,物聯(lián)網(wǎng)式智慧型校園首先要有一個統(tǒng)一的基礎(chǔ)設(shè)施平臺,包括有線與無線雙網(wǎng)覆蓋的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。物聯(lián)網(wǎng)在校園中的應(yīng)用考量主要包括校園生活和教學(xué)管理兩方面。
(一)校園課余生活
包括食堂管理、學(xué)生用水管理、考勤管理等,實現(xiàn)學(xué)生一卡在手,行遍校園的便捷。
1、食堂管理:食堂管理是智慧校園重要組成部分,基于RFID技術(shù)的食堂管理系統(tǒng)主要分成三部分含RFID電子標(biāo)簽的飯卡:師生每人擁有一張這樣的飯卡,卡里面包含了用戶信息。RFID閱讀器:在每個食堂售飯窗口安置一個RFID閱讀器,將讀到的信息傳至后臺數(shù)據(jù)庫查詢,讀取卡上金額,并扣除消費金額。后臺數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng):將用戶的注冊信息存儲在數(shù)據(jù)庫中,可以方便管理員對食堂消費業(yè)務(wù)的查詢。
2、學(xué)生用水管理:借用RFID技術(shù)的水控管理,可以實現(xiàn)用水自動化管理。當(dāng)RFID卡位于讀卡感應(yīng)區(qū)時,即時顯示卡上余額,然后可立即進入用水計費狀態(tài)。過程中采用實時計費模式,即讀卡就出水,并根據(jù)用水量實時進行扣費。
3、考勤管理:學(xué)生考勤是學(xué)校日常教學(xué)過程中必不可少的一個組成部分。常規(guī)考勤工作主要都由教師承擔(dān),花費教師額外的時間與精力。開發(fā)基于RFID技術(shù)的考勤管理:每次上課前,學(xué)生用含RFID標(biāo)簽的校園卡(或手機卡)刷卡進教室,教室內(nèi)的設(shè)備在接收到讀卡器發(fā)送來的學(xué)生刷卡記錄數(shù)據(jù)后,將數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)程服務(wù)器;遠(yuǎn)程服務(wù)器接收到數(shù)據(jù)后,將數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫中;然后,教務(wù)人員或者教師通過瀏覽器登錄到考勤查詢網(wǎng)站,可以實時地遠(yuǎn)程查詢某一節(jié)課或某一位學(xué)生或某個教室在某一段時間內(nèi)的考勤情況;學(xué)期結(jié)束時,每門課程學(xué)生的出勤情況或者某個學(xué)生在一個學(xué)期的出勤情況可以自動統(tǒng)計出來。
(二)教學(xué)管理
包括日常教學(xué)、圖書館和微機室、實驗室管理等
1、日常教學(xué):利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有利于建立全面和主動的教學(xué)管理體系,利用RFID技術(shù)的支持,可以完善教學(xué)管理的組織系統(tǒng)、評價和考核系統(tǒng),從而對教學(xué)的質(zhì)量建立保障和監(jiān)控體系。
2、、圖書館:校園圖書館通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來實現(xiàn)智慧化的服務(wù)和管理。 它的理想模式就是無需人工服務(wù),學(xué)生通過讀卡可自由借用學(xué)校圖書資源。目前物聯(lián)網(wǎng)在圖書館中的應(yīng)用,主要是RFID電子標(biāo)簽的應(yīng)用 。
3、微機室:利用RFID技術(shù)的支持,應(yīng)用現(xiàn)代智能卡技術(shù)、大型數(shù)據(jù)庫技術(shù)、計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù),實現(xiàn)學(xué)生上機計費、機房監(jiān)控,以及上機費用的匯總、統(tǒng)計、分析等各項管理功能,完成了開放機房對自動收費及科學(xué)管理的要求。
4、實驗室管理:物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用到實驗室中主要包括設(shè)備管理、實驗過程管理和智能插座等。設(shè)備管理:RFID存儲實驗設(shè)備的基本屬性等信息,利用閱讀器方便地獲取相關(guān)信息,然后再利用網(wǎng)絡(luò)進行統(tǒng)一管理;實驗過程管理:首先,RFID可以幫助學(xué)生方便地獲取實驗步驟、操作要點、使用幫助等信息。其次,在實驗過程中,使用不當(dāng)時能自動警告并中斷實驗過程,避免不必要的損失。另外,實驗數(shù)據(jù)可以被實時采集并以適當(dāng)?shù)姆绞教峁┙o實驗者,實現(xiàn)實驗教學(xué)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化與智能化;智能插座除了擁有傳統(tǒng)電源插座功能外,它能夠?qū)⒏鱾€實驗設(shè)備的耗電量信息實時反饋給實驗室管理員,管理員能隨時開關(guān)插座,實現(xiàn)插座與人的對話,起到高效節(jié)能的作用。
物聯(lián)網(wǎng)是新時期的智能化產(chǎn)物,智慧型校園是高校發(fā)展的必然走向。通過物聯(lián)網(wǎng),將有形、無形的事物與網(wǎng)絡(luò)對接起來,實現(xiàn)智慧化的校園服務(wù)和管理,實現(xiàn)了校園內(nèi)任何人、任何物、任何信息載體、任何時間、任何地點的互聯(lián)互通,海量信息在物聯(lián)網(wǎng)平臺的聚合而產(chǎn)生新的信息,從而給廣大師生提供了智慧化的業(yè)務(wù)和服務(wù)模式,為師生帶來了極大便利,同時也面臨著許多挑戰(zhàn)。由于物聯(lián)網(wǎng)可以跟蹤用戶的行動、習(xí)慣以及偏好等,信息資源及師生隱私如何得到保護成為創(chuàng)建智慧校園亟待解決的問題。所以說,互聯(lián)網(wǎng)型的智能校園還處于摸索階段,我們要完善技術(shù)、加強管理,為了我們豐富多彩的校園文化而努力。
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關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);5G通信技術(shù);應(yīng)用
引言
5G移動通信主要是基于4G技術(shù)而開發(fā)的新型數(shù)據(jù)傳輸技術(shù),其優(yōu)勢主要表現(xiàn)為有完善的傳輸性能、傳輸速度快、資源使用效率高且覆蓋范圍大,因而在現(xiàn)代數(shù)據(jù)傳輸中應(yīng)用日益廣泛?,F(xiàn)階段,各國開始與科研機構(gòu)與高校合作深入研究5G通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)的融合,以此全面提高信息傳輸效率促進物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可持續(xù)發(fā)展。
1相關(guān)知識概述
1.1物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)涵
當(dāng)前,物聯(lián)網(wǎng)是21世紀(jì)的代表性產(chǎn)物,其在全國甚至全球范圍內(nèi)實現(xiàn)了物與物間的連接,使得人們?nèi)粘I畎l(fā)生了很大的改變。此外,該技術(shù)適應(yīng)性比較強,與人們?nèi)粘I盥?lián)系緊密,交通還是農(nóng)業(yè)智能化發(fā)展方面,5G通信技術(shù)使得物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)性能得到有效提升。
1.25G通信技術(shù)內(nèi)涵
作為一種新通信技術(shù),全球范圍內(nèi)5G通信技術(shù)備受關(guān)注。該技術(shù)被稱為時代分界點,其特點主要表現(xiàn)為:數(shù)據(jù)流量增長速度快。隨著居民生活水平的提高,人們對網(wǎng)絡(luò)提出了更高的要求。當(dāng)前,4G網(wǎng)絡(luò)中套餐流量網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)已經(jīng)無法滿足人們的實際需求,網(wǎng)速減慢甚至中斷現(xiàn)象頻繁發(fā)生,用戶體驗度明顯下降。5G技術(shù)則有更高的傳輸速率與質(zhì)量,可有效解決這些問題,就算網(wǎng)絡(luò)繁忙時候也能達(dá)到正常4G及以上水平。峰值速率大。其主要指互聯(lián)網(wǎng)運行最高與最低速率,相較之4G技術(shù),5G通信技術(shù)速率提高了10倍左右,更好的保障了單體用戶流量速率。環(huán)保性強?,F(xiàn)階段,環(huán)境保護備受各國關(guān)注,未來5G通信技術(shù)與節(jié)能環(huán)保理念有效結(jié)合,更好地滿足時展??煽啃愿咔已舆t性小。與10年前相比,現(xiàn)代人們生活中網(wǎng)絡(luò)信息化應(yīng)用與功能多元化、普及化;未來對于居民日常生活、購物、農(nóng)業(yè)生活與工業(yè)施工等將實現(xiàn)數(shù)據(jù)與信息化發(fā)展,此種情況下網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)的社會責(zé)任與義務(wù)更多。5G通信系統(tǒng)則能夠減少因延遲減少引起的資源浪費,穩(wěn)定性更好。聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量增多,信息高效傳遞。聯(lián)網(wǎng)設(shè)備主要包含中繼器、集線器與交換機等。因此類設(shè)備造價高所以數(shù)量有限,5G通信技術(shù)發(fā)展與聯(lián)網(wǎng)設(shè)備技術(shù)支持密切相關(guān)。未來聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量將日益增多,從而保障了5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋率,人們信息交互需求獲得滿足。
2SDN/NFV網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
基于軟件層面定義網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)就可稱之為SDN,整體技術(shù)突出了對IP網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供的軟件角度定義,且不會影響到主機設(shè)備。實際應(yīng)用中,整個技術(shù)能夠有效控制、分離并轉(zhuǎn)發(fā)電視網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。借助系統(tǒng)化協(xié)議,SDN技術(shù)能夠促使控制設(shè)備與其它轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備準(zhǔn)確結(jié)合,設(shè)定專業(yè)化協(xié)議,深入解說控制與轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備結(jié)合遇到的問題,而這一過程的利用IP網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實現(xiàn)。5G技術(shù)能夠?qū)θW(wǎng)實現(xiàn)集中控制,利用IP設(shè)備控制點分散而集中管理設(shè)備。整個系統(tǒng)中SDN技術(shù)實現(xiàn)可編程目標(biāo),整體技術(shù)支撐下控制并管理相關(guān)網(wǎng)絡(luò)。整個系統(tǒng)中,網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化設(shè)備是非常重要的,利用虛擬化技術(shù),有效協(xié)調(diào)相關(guān)電信設(shè)備比如軟硬件設(shè)備,便于拓寬網(wǎng)絡(luò)整體功能,全面提高工作效率。5G通信技術(shù)中,可擴展技術(shù)是非常重要的應(yīng)用技術(shù),云計算服務(wù)與三網(wǎng)融合產(chǎn)業(yè)有效提高了5G通信網(wǎng)絡(luò)安全性,且對5G通信技術(shù)發(fā)展規(guī)劃制定也有非常重要的。SDN/NFV技術(shù)中,將軟件定義網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)功能實現(xiàn)虛擬化,特別是5G移動通信網(wǎng)絡(luò)中,實現(xiàn)虛擬與軟件化目標(biāo),數(shù)據(jù)分離控制效果突出,從而更好地推進5G通信技術(shù)發(fā)展。SDN/NFV技術(shù)是5G通信技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ),結(jié)合網(wǎng)絡(luò)有效構(gòu)建通信借此狐、控制與應(yīng)用層,合理調(diào)用程序,成功取代手動配置,因而對5G通信技術(shù)管理也至關(guān)重要。實際工作中要想優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),5G通信網(wǎng)絡(luò)就要具備轉(zhuǎn)發(fā)分離功能,以此有效控制5G通信網(wǎng)絡(luò)運行狀況。結(jié)合SDN/NFV技術(shù),有效構(gòu)建虛擬網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),從而更好的滿足各業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)需求。
3物聯(lián)網(wǎng)時代5G通信技術(shù)具體應(yīng)用
3.1高頻段傳輸通信技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)背景下,各行業(yè)發(fā)展中要具備一定的網(wǎng)絡(luò)容量與傳輸速率?,F(xiàn)階段,對于移動通信系統(tǒng)而言,系統(tǒng)頻段多保持在3吉赫以內(nèi),以此滿足日常生活中的簡單需求。如果存在較大范圍的線上活動,短時間內(nèi)使用數(shù)量增長速度快,就會出現(xiàn)頻段資源不足的問題,造成網(wǎng)絡(luò)擁擠,從而影響到用戶體驗度。但高頻段傳輸技術(shù)中,寬帶吉赫達(dá)到284.7,該數(shù)字是微波全部帶寬的12倍。換言之,微波與毫波盡管叫法沒有多大差別,但范圍卻明顯不同。相較之微波,毫波要明顯小一些,毫米頻率一般為27.3~350吉赫,所以因尺寸比較小利于實現(xiàn)小型化發(fā)展目標(biāo),制作體積小、耗材小的設(shè)備。除此之外,超高速距離內(nèi)實現(xiàn)通信,再結(jié)合5G技術(shù),獲得很好的兼容性。
3.2密集網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)
相較之4G網(wǎng)絡(luò),5G移動通信具有的流量是其千倍甚至更多。眾所周知,5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是將各種無線接入技術(shù)融合在一起,覆蓋范圍小,因而更細(xì)小的分割是無法實現(xiàn)的。此種情況下,應(yīng)用密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)顯得尤為重要。實際應(yīng)用中,密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)內(nèi)容主要包含:將大量天線設(shè)置于宏基站外部,該方法利于拓寬室外空間,同時還能促使系統(tǒng)容量得到增加。與此同時,使得系統(tǒng)靈活性得到明顯提高。室外布置較多的密集網(wǎng)絡(luò),以此促進各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點更好的協(xié)作,在此基礎(chǔ)上使得相鄰節(jié)點準(zhǔn)確性與有效性得到大幅度提升。此外,還可有效改善信噪比增益的客觀性。5G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)中,應(yīng)用密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可適當(dāng)?shù)卦黾泳W(wǎng)絡(luò)空間與時間動態(tài)班花,網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積擴大,為網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢的充分發(fā)揮奠定良好的基礎(chǔ)。
3.3智能網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
未來,隨著時代的進步,5G通信技術(shù)提供多元化服務(wù)是必然趨勢,同時還會向中心網(wǎng)絡(luò)傳輸更多復(fù)雜的數(shù)據(jù)。從本質(zhì)上來講,5G通信技術(shù)中心網(wǎng)絡(luò)屬于一種云計算平臺,其中大型服務(wù)器是主要構(gòu)成部分,有很強的計算能力。該技術(shù)可借助交換機網(wǎng)絡(luò)與其它設(shè)備、基站有效連接起來,可有效應(yīng)對時效性強的數(shù)據(jù)與大量其它數(shù)據(jù)。向云計算中心提交數(shù)據(jù)并進行網(wǎng)絡(luò)處理,以此對數(shù)據(jù)進行細(xì)化,并根據(jù)不同類別做好劃分與歸檔。中心網(wǎng)絡(luò)外部包含很多終端與基站,其形態(tài)也是有所差異。網(wǎng)絡(luò)中心可結(jié)合各種業(yè)務(wù)類型,選擇頻段不同的數(shù)據(jù)。用戶體驗中,網(wǎng)絡(luò)連接有多元化的方式。此種情況下為了有效地應(yīng)對復(fù)雜且大量易燃物,提高智能化水平顯得尤為重要,以此增強數(shù)據(jù)識別、分類與選擇能力。所以5G通信技術(shù)中,智能化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是一種非常重要的技術(shù)構(gòu)成。
3.4直接通信技術(shù)
現(xiàn)階段,移動通信系統(tǒng)構(gòu)建通信網(wǎng)時,主要是利用固定站點分布實現(xiàn)構(gòu)建目標(biāo)。一般情況下,基站的作用是非常重要的,基于基站向周圍拓展,在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)一定范圍全面覆蓋網(wǎng)絡(luò)。實際工作中,要在較為寬敞地平地上設(shè)置基站,且要具備一定的固定性,由此就對導(dǎo)線結(jié)構(gòu)造成了一定的限制。這就表明,只有在基站覆蓋范圍內(nèi)方可接收到移動網(wǎng)絡(luò),一旦間距較遠(yuǎn)的話,移動網(wǎng)絡(luò)接收就會受到影響。但5G通信技術(shù)研發(fā)過程中有效彌補了這一缺陷,認(rèn)識了傳統(tǒng)基站網(wǎng)絡(luò)傳輸還存在一些限制性問題,以此為有效構(gòu)建直接通信技術(shù)創(chuàng)造了平臺。就算沒有構(gòu)建基站,也可實現(xiàn)有效傳輸并接受網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù),一定程度上該技術(shù)能夠更好地滿足未來社會經(jīng)濟發(fā)展需求。
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng); 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè); 課程設(shè)置
中圖分類號:TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-3044(2013)35-7994-02
從智慧地球到感知中國,從無線傳感到云計算,物聯(lián)網(wǎng)作為一個新興產(chǎn)業(yè)掀起了信息產(chǎn)業(yè)的第三次。隨著其迅速發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)必將成為新的生產(chǎn)力的代表和主要的經(jīng)濟增長點。作為重點培養(yǎng)技能型人才的高等職業(yè)教育,更要緊密關(guān)注國家經(jīng)濟改革和發(fā)展實際,并結(jié)合自身特色,從辦學(xué)定位、人才培養(yǎng)模式、專業(yè)結(jié)構(gòu)、課程設(shè)置等角度出發(fā)進行探索,開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)高素質(zhì)的中國物聯(lián)網(wǎng)人才,以解決行業(yè)人才短缺問題。
1 物聯(lián)網(wǎng)基本定義及應(yīng)用領(lǐng)域
什么是物聯(lián)網(wǎng)?明確這一核心概念是認(rèn)識和把握物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的前提。目前,對物聯(lián)網(wǎng)的界定可謂仁者見仁,智者見智,沒有統(tǒng)一的定義。筆者根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的特點認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分。其英文名稱是“The Internet of Things”。它是通過射頻識別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接,進行信息交換和通信,以實現(xiàn)對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。它不僅揭示了實現(xiàn)信息傳遞的介質(zhì),而且指明了傳遞的內(nèi)容以及所能達(dá)到的目的。
物聯(lián)網(wǎng)又稱傳感網(wǎng),是人與物理世界的智慧交流。其用途非常廣泛,遍及生產(chǎn)、生活各個方面,如智能建筑、智能交通、智能消防、環(huán)境保護、政府工作、平安家居、工業(yè)監(jiān)測等多個領(lǐng)域。
2 物聯(lián)網(wǎng)的特點
2.1 實時性
傳感器按一定的頻率周期性的采集環(huán)境信息,通過各種電信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的融合,可靠傳遞,將物體的信息實時準(zhǔn)確地傳遞出去。
2.2 正確性
物聯(lián)網(wǎng)上部署了大量的多種類型傳感器,每個傳感器都是一個相應(yīng)的信息源,不同類別的信息源所捕獲的信息內(nèi)容和信息格式皆不同。為了保障數(shù)據(jù)的正確性和及時性,必須適應(yīng)各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議。
2.3 可擴展性
物聯(lián)網(wǎng)是建立在互聯(lián)網(wǎng)上的泛在網(wǎng)絡(luò),具有智能處理能力,能夠?qū)ξ矬w實施智能控制。物聯(lián)網(wǎng)從傳感器獲得的少量信息中分析、加工和處理出有意義的數(shù)據(jù),以適應(yīng)不同用戶的不同需求,發(fā)現(xiàn)新的應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用模式。
2.4 智能處理性
智能性是物聯(lián)網(wǎng)的一個重要特點,其利用云計算、模糊識別等各種智能計算技術(shù),對海量數(shù)據(jù)和信息進行分析和處理,對物體實施智能化的控制。
2.5 安全性
物聯(lián)網(wǎng)信息采集頻繁,其數(shù)據(jù)安全是一個重要問題。針對于物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)企業(yè)、公司來說,物聯(lián)網(wǎng)上涉及很多內(nèi)部信息,信息泄露將是一個很大的事故,必須保證信息訪問權(quán)限,是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)最基本的設(shè)計原則。
3 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)設(shè)置的理由
3.1經(jīng)濟社會發(fā)展的迫切要求
高等職業(yè)教育是社會主義市場經(jīng)濟發(fā)展的產(chǎn)物,高職院校必須面向市場,融入到市場經(jīng)濟中,圍繞市場需求設(shè)置專業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)作為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)浪潮,其廣闊的應(yīng)用需求和巨大的產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間必然要求高等教育要設(shè)置相應(yīng)專業(yè),培養(yǎng)專門技術(shù)人才。當(dāng)前,世界主要發(fā)達(dá)國家都從國家戰(zhàn)略高度來大力推動物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,我國政府也高度重視物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,著力推動傳感網(wǎng)在促進國家經(jīng)濟發(fā)展中的作用。
3.2 廣闊的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域的必然要求
隨著科技的進步,改革開放的不斷深化,經(jīng)濟社會總是向前發(fā)展,新的職業(yè)和崗位層出不窮,這就要求專業(yè)建設(shè)必須與時俱進。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)正是順應(yīng)經(jīng)濟發(fā)展對信息產(chǎn)業(yè)的要求而產(chǎn)生的,以培養(yǎng)各行各業(yè)如各類物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)和IT企業(yè)從事物聯(lián)網(wǎng)方案設(shè)計、物聯(lián)網(wǎng)方案系統(tǒng)集成、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用實施等崗位工作的人才。
4 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)是在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)上延伸和擴展的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。以重慶城市職業(yè)學(xué)院計算機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)為例,該專業(yè)原有的網(wǎng)絡(luò)管理專業(yè)方向人才培養(yǎng)目標(biāo)一般是建網(wǎng)、管網(wǎng)、用網(wǎng)三個專業(yè)技術(shù)方面,頂崗實習(xí)生或者畢業(yè)生只能從事網(wǎng)絡(luò)布線、設(shè)備安裝、調(diào)試配置、網(wǎng)絡(luò)運行維護與安全管理等方面的工作,不能適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)這一新興產(chǎn)業(yè)對新型人才的需求。因此,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)適應(yīng)社會主義現(xiàn)代化建設(shè),尤其是適應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的需要能夠擁護黨的政策路線掌握必需的文化知識,具有扎實的物聯(lián)網(wǎng)知識和技能,從事物聯(lián)網(wǎng)集成方案設(shè)計、方案系統(tǒng)集成、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用實施與維護等相關(guān)崗位工作的高端技能型物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專門人才。
5 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)課程體系設(shè)置
5.1 增加物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)類課程
以重慶城市職業(yè)學(xué)院計算機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)為例,根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)建設(shè)原則性,通過調(diào)整網(wǎng)絡(luò)管理專業(yè)方向課程體系及課程標(biāo)準(zhǔn)的途徑,在原有專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)主干課的基礎(chǔ)上,增加物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)類課程,如測控技術(shù)與儀器、信號與系統(tǒng)、傳感器與自動檢測技術(shù)、智能嵌入技術(shù)、RFID(射頻識別技術(shù))、傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等課程,提升專業(yè)課程對接物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的吻合度,從而提高物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)服務(wù)產(chǎn)業(yè)的能力。
5.2 更新物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用新技術(shù)內(nèi)容
一般情況下,教材的滯后性及不完整性使得教材內(nèi)容常常與生產(chǎn)技術(shù)脫節(jié),并落后于生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展。因此,應(yīng)積極開展專業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容改革,及時更新教學(xué)內(nèi)容。以重慶城市職業(yè)學(xué)院為例,計算機教研室應(yīng)組織教師根據(jù) “項目導(dǎo)向”要求自編具有高職特色教材,補充關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)的新知識新技能,讓學(xué)生能夠充分掌握物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)最前沿的知識和技能,為他們在頂崗實習(xí)期間或畢業(yè)后能夠順利地在物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)行業(yè)尋得一席之地而奠定良好的基礎(chǔ)。
6 建立物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)校內(nèi)校外實訓(xùn)室
專業(yè)人才的培養(yǎng)就要有理論支持,又必須通過實踐操作提高能力。這就必須借助實習(xí)實訓(xùn)設(shè)備。而實訓(xùn)室的建設(shè)以物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)為核心,與物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)合作,理論聯(lián)系實踐,實踐聯(lián)系工程項目,并注重創(chuàng)新項目實踐,讓學(xué)生能夠真正掌握物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)核心能力。
7 提高師資隊伍專業(yè)水平
高素質(zhì)的師資隊伍是專業(yè)發(fā)展的核心要素。為提高教師專業(yè)水平,可利用寒暑假,送教師到企業(yè)掛職鍛煉或外出培訓(xùn),提高教師的實踐能力和課堂教學(xué)的有效性,為教師的專業(yè)發(fā)展和學(xué)生的成長奠定基礎(chǔ)。
8 結(jié)論
作為新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)的代表,物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)將會促進信息化的進一步發(fā)展,帶來更多的創(chuàng)新應(yīng)用和服務(wù)。高職院校應(yīng)跟蹤物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的趨勢和前沿技術(shù),占領(lǐng)人才培養(yǎng)的制高點,從而使所教知識皆能轉(zhuǎn)化成社會生產(chǎn)力。
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物聯(lián)網(wǎng)在中國物流行業(yè)應(yīng)用的發(fā)展歷程
物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展是一個從信息自動提取、信息整合、物品局域聯(lián)網(wǎng)、局部系統(tǒng)的智能服務(wù)與管控等向全網(wǎng)融合的逐步深化的過程。在中國,物流行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用經(jīng)歷了三個階段。
(一)啟蒙階段(2003~2004年)
在啟蒙階段,物流行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用是從兩個獨立的技術(shù)路線開始探索的,一是基于RFID/EPC的技術(shù)路線,二是基于GPS/GlS的技術(shù)路線。
1999年,國際上在RFID/EPC的基礎(chǔ)上提出了物聯(lián)網(wǎng)概念,2003年1 1月,EPC global成立,同年,基于RFID/EPC的物聯(lián)網(wǎng)概念引入中國,在中國成立了EPC global的分支機構(gòu)。2004年4月,中國舉辦了第一屆EPC與物聯(lián)網(wǎng)高層論壇,10月,舉辦了第二屆EPC與物聯(lián)網(wǎng)高層論壇。同年,關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的圖書首次在中國出版。在這一時期,中國物流領(lǐng)域掀起了第一輪物聯(lián)網(wǎng)概念炒作與應(yīng)用的小,組織了一系列關(guān)于RFID/EPC的會議,一些關(guān)于RFID技術(shù)與應(yīng)用的雜志與網(wǎng)站開始創(chuàng)辦,人們對RFID技術(shù)在物流行業(yè)應(yīng)用也寄予厚望。在物流領(lǐng)域,基于RFID技術(shù)的解決方案、應(yīng)用案例不斷涌現(xiàn),智慧化的物流系統(tǒng)開始出現(xiàn)。
GPS/GIS技術(shù)與物流可視化管理系統(tǒng)的理念,大約從1999年前后在國內(nèi)物流領(lǐng)域開始探討和報道,自2001年開始探索GPS在物流貨運監(jiān)控與聯(lián)網(wǎng)管理上的應(yīng)用,2003年開始出現(xiàn)一些成功的應(yīng)用案例。這一階段是應(yīng)用GPS/GIS感知與定位技術(shù)結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),對移動中的物流運輸車輛與貨物實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)、跟蹤、定位、調(diào)度、配貨等智能管理與運作,初步具備了物聯(lián)網(wǎng)的特征,但是當(dāng)時這一技術(shù)路線及其應(yīng)用案例并未納入物聯(lián)網(wǎng)理念范疇。
(二)起步發(fā)展與探索階段(2005~2009年)
雖然物聯(lián)網(wǎng)在物流行業(yè)的發(fā)展一開始就遇到了很多問題,但是人們并沒有停止物聯(lián)網(wǎng)在物流行業(yè)應(yīng)用的探索。如:針對RFID芯片成本問題,一方面通過加快技術(shù)創(chuàng)新,不斷降低RFID芯片成本,另一方面,物流行業(yè)也結(jié)合實際探索RFID技術(shù)應(yīng)用模式,消除成本帶來的影響。
其中最為典型的應(yīng)用是“中國集裝箱電子標(biāo)簽系統(tǒng)”在航運“物聯(lián)網(wǎng)”項目中的應(yīng)用?!凹b箱RFID貨運標(biāo)簽系統(tǒng)”通過RFID無線射頻識別技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)的有機結(jié)合,可為貨主、港口、船公司、海關(guān)、商檢等相關(guān)單位提供集裝箱實時狀態(tài)信息,對提高集裝箱運輸?shù)陌踩胶瓦\輸效率具有重要意義。
除了以集裝箱為單元的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,很多企業(yè)還在探索以更小的物流單元――托盤物流單元為終端節(jié)點的物流行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。比如,煙草行業(yè)對全行業(yè)使用的托盤均要求嵌入RFID標(biāo)簽,實現(xiàn)煙草物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。
在GPS/GIS方面,為了實現(xiàn)智能調(diào)度、可視化運輸管理,很多企業(yè)建立了基于互聯(lián)網(wǎng)的物流運輸GPS追蹤系統(tǒng),從而實現(xiàn)對全公司所有車輛在全國各地移動過程中的感知、定位、追蹤與智能調(diào)度管理。社會的物流信息平臺,也借助這一技術(shù),對在途車輛提供在線配貨信息服務(wù),實現(xiàn)回程空車可就近配貨、在線監(jiān)控與管理,從而實現(xiàn)貨運物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。
(三)理念提升階段《2009年至今》
2005年11月17日,國際電信聯(lián)盟(ITU)借用了原來基于RFID/EPC技術(shù)提出的“物聯(lián)網(wǎng)”概念,從更廣泛的角度提升了物聯(lián)網(wǎng)理念,了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005:物聯(lián)網(wǎng)》,宣布了無所不在的“物聯(lián)網(wǎng)”通信時代來臨。得益于ITU在2005年的以物聯(lián)網(wǎng)為標(biāo)題的年度報告,物聯(lián)網(wǎng)理念得到了全面提升,形成目前以感知技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和智能應(yīng)用技術(shù)為核心的三大物聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)特征。
圍繞三大本質(zhì)特征,目前物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)更加豐富,除RFID技術(shù)以外,面向所有感知技術(shù)開放,凡是能夠起到自動感知的技術(shù)體系都可以納入物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)體系,目前常用的傳感技術(shù)、RFID技術(shù)、GPS衛(wèi)星定位與識別技術(shù)、視頻識別或機器視覺技術(shù)等都可納入物聯(lián)網(wǎng)終端感知技術(shù)體系;網(wǎng)絡(luò)方面,互聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)、局域網(wǎng)、電視網(wǎng)、電信網(wǎng)也在走向融合,可納入物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系;智能應(yīng)用則更加廣泛,打開了智能物流發(fā)展創(chuàng)新的空間,一個智慧物流的時代正向我們走來。
物流申的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
(一)物聯(lián)網(wǎng)概念與主要技術(shù)體系
目前物流行業(yè)大多數(shù)人認(rèn)可的物聯(lián)網(wǎng)定義為:物聯(lián)網(wǎng)是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”,即通過各類傳感裝置、RFID技術(shù)、視頻識別技術(shù)、紅外感應(yīng)、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,根據(jù)需要實現(xiàn)物品互聯(lián)互通的網(wǎng)相連接,進行信息交換和通信,以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
物聯(lián)網(wǎng)的特征主要體現(xiàn)在三個方面:一是互聯(lián)網(wǎng)特征,即對需要聯(lián)網(wǎng)的物~定要能夠?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)互通的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò);二是識別與通信特征,即納網(wǎng)的“物”一定要具備自動識別與物物通信(M2M)的功能;三是智能化特征,即網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)該具有自動化、自我反饋與智能控制的特點。
(二)物流中應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)主要技術(shù)
根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的特征來劃分,物聯(lián)網(wǎng)主要有三大技術(shù)體系,一是感知技術(shù)體系;二是通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系;三是智能技術(shù)體系。下面結(jié)合其在物流行業(yè)應(yīng)用情況進行分析。
1、物流業(yè)常用的物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)
為了對物流中的“物”進行識別、追溯,常采用的是RFID技術(shù)、條碼自動識別技術(shù):
為了對物流中的“物”進行分類、揀選、計數(shù),常采用的是RFID技術(shù)、激光技術(shù)、紅外技術(shù)、條碼技術(shù)等;
為了對物流中的“物”進行定位、追蹤,常采用的是GPS衛(wèi)星定位技術(shù)、GIS地理信息系統(tǒng)技術(shù)、RFID技術(shù),車載視頻技術(shù)等;
為了對物流作業(yè)中的“物”進行監(jiān)控,常采用的是視頻識別技術(shù)、RFID技術(shù)、GPS技術(shù)等:
為了對物品,尤其是特殊物品的性能及狀態(tài)進行感知與識別,常采用的是傳感器技術(shù)、RFID技術(shù)與GPS技術(shù)等:
綜合來看,在物流行業(yè)目前最常用的物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)主要有RFID技術(shù)、GPS技術(shù)、傳感器技術(shù)、視頻識別與監(jiān)控技術(shù)、激光技術(shù)、紅外技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)等。
2、物流行業(yè)常用的物聯(lián)網(wǎng)通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
在區(qū)域范圍內(nèi)的物流管理與運作的信息系統(tǒng),常采用企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)直接相連的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),并留有與互聯(lián)網(wǎng)、無線網(wǎng)擴展的接口;在不方便布線的地方,常采用無線局域網(wǎng)技術(shù);
在大范圍物流運輸?shù)墓芾砼c調(diào)度信息系統(tǒng),常
采用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、GPS技術(shù)、GIS地理信息系統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合,組建貨運車聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)物流運輸、車輛配貨與調(diào)度管理的智能化、可視化與自動化:
在以倉儲為核心的物流中心信息系統(tǒng),常采用現(xiàn)場總線技術(shù)、無線局域網(wǎng)技術(shù)、局域網(wǎng)技術(shù)等網(wǎng)絡(luò)技術(shù);
在網(wǎng)絡(luò)通信方面,常采用無線移動通信技術(shù)、3G技術(shù)、M2M技術(shù)、直接連接網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等。
綜合分析,物流行業(yè)為了使移動或存儲中形態(tài)各異“物”能夠聯(lián)網(wǎng),最常采用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是局域網(wǎng)技術(shù)、無線局域網(wǎng)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、現(xiàn)場總線技術(shù)和無線通信技術(shù)。
3、物流行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)常用的智能技術(shù)
在企業(yè)廠區(qū)的生產(chǎn)物流物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),常采用的智能技術(shù)主要有ERP技術(shù)、自動控制技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)等;
在大范圍的社會物流運輸系統(tǒng),常采用的智能技術(shù)是數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、智能調(diào)度技術(shù)、優(yōu)化運籌技術(shù)等;
在以倉儲為核心的智能物流中心,常采用的智能技術(shù)有自動控制技術(shù)、智能機器人技術(shù)、智能信息管理系統(tǒng)技術(shù)、移動計算技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)等;
以物流為核心的智能供應(yīng)鏈綜合系統(tǒng)、物流公共信息平臺等領(lǐng)域,常采用的智能技術(shù)有智能計算技術(shù)、云計算技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)等智能技術(shù)。
綜合來看,物流行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)常用的智能技術(shù)有智能計算技術(shù)、云計算技術(shù)、移動計算技術(shù)、ERP技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和專家系統(tǒng)技術(shù)等。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在物流業(yè)的應(yīng)用狀況分析
(一)感知技術(shù)應(yīng)用狀況
在中國物流信息化領(lǐng)域,應(yīng)用最普遍的物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)首先是RFID技術(shù)。RFID標(biāo)簽及智能手持RF終端產(chǎn)品有比較廣泛的應(yīng)用,RFID技術(shù)主要用來感知定位、過程追溯、信息采集、物品分類揀選等。
其次是GPS/GIS技術(shù)。物流信息系統(tǒng)采用GPS/GIS感知技術(shù),用于對物流運輸與配送環(huán)節(jié)的車輛或物品進行定位、追蹤、監(jiān)控與管理;尤其在具有運輸環(huán)節(jié)的物流信息系統(tǒng),大部分均采用這一感知技術(shù)。
視頻與圖像感知技術(shù)居第三位。該技術(shù)目前還停留在監(jiān)控階段,需要人來對圖像分析,不具備自動感知與識別的功能,在物流系統(tǒng)中主要作為其他感知的輔助手段,也常用來對物流系統(tǒng)進行安防監(jiān)控,用于物流運輸中的安全防盜等,這一系統(tǒng)往往會與RFID、GPS等技術(shù)結(jié)合應(yīng)用。
傳感器的感知技術(shù)居于第四位。傳感器感知技術(shù)及傳感網(wǎng)技術(shù)是近兩年才在物流領(lǐng)域得到重視與應(yīng)用的技術(shù)。目前,傳感器感知技術(shù)也是與GPS、RFID等技術(shù)結(jié)合應(yīng)用,主要用于對危險物流系統(tǒng)、糧食物流系統(tǒng)、冷鏈物流系統(tǒng)的物品狀況及環(huán)境進行感知。傳感技術(shù)豐富了物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的感知技術(shù)手段,在食品、冷鏈物流和危險品物流具有廣泛應(yīng)用前景。
掃描、紅外、激光、藍(lán)牙等其他感知技術(shù)在物流領(lǐng)域也有少量應(yīng)用,主要用在自動化物流中心自動輸送分揀系統(tǒng),用于對物品編碼自動掃描、計數(shù)、分揀等方面,激光和紅外也應(yīng)用于物流系統(tǒng)中智能搬運機器人的導(dǎo)引。(注:上述掃描指自動輸送分揀機上的條碼掃描,不包括手持終端的條碼掃描)。
各類感知技術(shù)在物流業(yè)應(yīng)用情況如圖1所示。
根據(jù)對相關(guān)資料的統(tǒng)計分析,多項感知技術(shù)集成應(yīng)用的情況也較多,如RFID技術(shù)與傳感器技術(shù)結(jié)合、GPS技術(shù)與RFID技術(shù)結(jié)合、車載視頻與GPS技術(shù)結(jié)合等。
(二)網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)應(yīng)用狀況
現(xiàn)代物流的特點是系統(tǒng)化和網(wǎng)絡(luò)化,目前,物流系統(tǒng)全部是網(wǎng)絡(luò)化的運作,很少有物流系統(tǒng)是點對點的單線管理與優(yōu)化。因此,物流信息化的最大趨勢是網(wǎng)絡(luò)化與智能化。
在物流系統(tǒng)中,企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)物流管理系統(tǒng)往往是與企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的運作與管理相融合,物流系統(tǒng)作為生產(chǎn)系統(tǒng)的一部分,在企業(yè)生產(chǎn)管理中起著非常重要的作用。企業(yè)內(nèi)部物流系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),往往都是以企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)為主體建設(shè)的獨立的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
在物流公司,面對大范圍的物流作業(yè),由于貨物分布在全國各地,并且貨物在實時移動過程中,因此,物流的網(wǎng)絡(luò)化信息管理往往借助于互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)與企業(yè)局域網(wǎng)相結(jié)合應(yīng)用,但也有企業(yè)全部采用局域網(wǎng)技術(shù)。
在物流中心,物流網(wǎng)絡(luò)往往基于局域網(wǎng)技術(shù),也采用無線局域網(wǎng)技術(shù),組建物流信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
在數(shù)據(jù)通信方面,往往是采用無線通信與有線通信相結(jié)合,新的物流信息系統(tǒng)還大量采用了3G通信技術(shù)等先進的技術(shù)手段。
根據(jù)對物流信息化案例的不完全統(tǒng)計,采用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的占68%,采用局域網(wǎng)技術(shù)的占63%,采用無線局域網(wǎng)技術(shù)的占24%,有的系統(tǒng)采用多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù),如圖2所示。
(三)智能管理技術(shù)應(yīng)用狀況
根據(jù)對相關(guān)資料的統(tǒng)計分析,目前,物流信息系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對物流過程智能控制與管理的還不多,物聯(lián)網(wǎng)及物流信息化還僅僅停留在對物品自動識別、自動感知、自動定位、過程追溯、在線追蹤、在線調(diào)度等一般的應(yīng)用,專家系統(tǒng)、數(shù)據(jù)挖掘、網(wǎng)絡(luò)融合與信息共享優(yōu)化、智能調(diào)度與線路自動化調(diào)整管理等智能管理技術(shù)應(yīng)用還有很大差距。只是在企業(yè)物流系統(tǒng)中,部分物流系統(tǒng)可以做到與企業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)無縫結(jié)合,智能運作;部分全智能化和自動化的物流中心的物流信息系統(tǒng),可以做到全自動化與智能化物流作業(yè)。
幾種重要的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在物流業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域與前景
(一)RFID技術(shù)在物流業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域及前景
RFID是一種非接觸式的自動識別技術(shù),它通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù),識別工作無需人工干預(yù),可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識別高速運動物體,并可同時識別多個標(biāo)簽,操作快捷方便。
1、RFID技術(shù)在物流業(yè)的應(yīng)用
在物流領(lǐng)域,RFID電子標(biāo)簽可以應(yīng)用于自動倉儲庫存管理、產(chǎn)品物流跟蹤、供應(yīng)鏈自動管理、產(chǎn)品裝配和生產(chǎn)管理、產(chǎn)品防偽等多個方面。大量使用RFID電子標(biāo)簽可以提高整個供應(yīng)鏈和物流作業(yè)管理水平。RFID在物流業(yè)的重點應(yīng)用方向包括:貨運集裝箱追蹤與管理;道路貨運車輛的跟蹤與管理;托盤等裝載設(shè)備的跟蹤管理;配送中心管理;航空集裝設(shè)備、貨物追蹤及行李管理;機場貨運車輛的智能調(diào)度與管理。
2、RFID技術(shù)的應(yīng)用前景分析
物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展給RFID在物流業(yè)應(yīng)用帶來良好的發(fā)展機遇。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,在物流領(lǐng)域,RFID的應(yīng)用將會由點到面,逐步拓展到更廣的領(lǐng)域。據(jù)中國RFID產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟和計世資訊(CCW Research)預(yù)測,物流領(lǐng)域的應(yīng)用將是中國RFID市場增長最快的領(lǐng)域之一,主要體現(xiàn)如下:
(1)醫(yī)療與藥品智能追溯系統(tǒng)進入成長期。醫(yī)療領(lǐng)域的RFID市場已基本完成培育期,正在進入成長期,在醫(yī)療領(lǐng)域采用RFID可以用生機勃勃來形容,幾乎每一個RFID項目都可以立即得到回報。
(2)食品衛(wèi)生和動物疾病防疫領(lǐng)域發(fā)展迅速。食品衛(wèi)生和動物疾病防疫等安全問題為RIFD的大規(guī)模普及提供了契機,采用RFID標(biāo)簽,組建智能追溯的食品物聯(lián)網(wǎng)體系,可以監(jiān)控貫穿食品和藥物供應(yīng)
鏈的實時信息,對動物的原產(chǎn)地和疾病進行追蹤和控制。
(3)智慧物流與供應(yīng)鏈?zhǔn)袌鲂枨罂捎^,但對技術(shù)的要求則比較高。智慧物流供應(yīng)鏈管理對RFID的市場需求量十分可觀,只是目前還受種種因素的限制。通過識別每一個貨品、貨箱及托盤,RFID標(biāo)簽為運營商提供了清晰了解分銷鏈的能力,從而識別任何一件貨品,檢查貨品狀態(tài)及來源史,并將貨品發(fā)送到供銷網(wǎng)絡(luò)中的任何地點。
(4)資產(chǎn)與物品倉儲管理的增長將使閉環(huán)應(yīng)用成主流。越來越多的企業(yè)開始考慮如何將RFID用于閉環(huán)應(yīng)用。目前的IT資產(chǎn)管理就是一種RFID技術(shù)在閉環(huán)的應(yīng)用,通過部署RFID系統(tǒng)來跟蹤資產(chǎn)設(shè)備,可以更安全地追蹤到設(shè)備的位置及使用者的身份,能避免因設(shè)備丟失造成的損失,并能保持敏感數(shù)據(jù)的安全性。RFID技術(shù)還可用于跟蹤生產(chǎn)環(huán)境中的工具和用品及工廠內(nèi)的消耗物品。
(5)與電信技術(shù)的融合衍生出了NFC等新領(lǐng)域。電信技術(shù)與RFID技術(shù)結(jié)合可為各行業(yè)建立物聯(lián)網(wǎng)與信息化最后1公尺的建設(shè)提供開放、標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ),極大地節(jié)約社會資源,創(chuàng)造經(jīng)濟效益。目前一些管理市場化水平比較高、信息化基礎(chǔ)比較完善的行業(yè),將成為RFID通信技術(shù)應(yīng)用的先行行業(yè),比如電子支付、物品管理、物流管理、生產(chǎn)制造、安全控制等領(lǐng)域的應(yīng)用潛力都比較大。
總之,RFID技術(shù)在物流信息化領(lǐng)域應(yīng)用市場前景廣闊,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展更為RFID技術(shù)在物流業(yè)的大規(guī)模應(yīng)用創(chuàng)造了良好的市場環(huán)境。
為了抓住RFID市場機遇,筆者建議,企業(yè)在物流業(yè)RFID技術(shù)應(yīng)用的開發(fā)方面瞄準(zhǔn)下列六個方向。
(1)針對物流行業(yè)應(yīng)用RFID技術(shù)進展緩慢的現(xiàn)狀,支持開發(fā)適用于各種物流環(huán)境的特種電子標(biāo)簽,包括各種材質(zhì)的托盤、周轉(zhuǎn)箱標(biāo)簽、集裝箱標(biāo)識標(biāo)簽、溫度傳感標(biāo)簽、堆場定位標(biāo)簽、車輛標(biāo)簽等。
(2)開發(fā)整合集成RFID技術(shù)的物流裝備,進行RFID技術(shù)與現(xiàn)有物流裝備的整合。
(3)支持RFID中間件的開發(fā),開發(fā)支持多協(xié)議讀寫器,同時能與現(xiàn)有的物流倉儲、運輸?shù)裙芾硐到y(tǒng)無縫對接的RFID中間件系統(tǒng)。
(4)支持與鼓勵面向物流行業(yè)的RFID公共信息服務(wù)平臺的開發(fā)與應(yīng)用示范,實現(xiàn)跨地區(qū)、跨行業(yè)的RFID信息的識別、采集、傳輸與信息應(yīng)用服務(wù),滿足物流企業(yè)進行RFID系統(tǒng)快速部署的需求,并與現(xiàn)有物流信息公共平臺進行互聯(lián)互通。
(5)支持物流行業(yè)RFID應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的研究和制定,包括物流領(lǐng)域RFID數(shù)據(jù)規(guī)范、RFID技術(shù)與物流裝備的整合標(biāo)準(zhǔn)、基于RFID技術(shù)的物流操作規(guī)范,RFID中間件與物流系統(tǒng)、數(shù)據(jù)平臺的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)等。
(6)推廣RFID技術(shù)在物流業(yè)九大重點工程中的應(yīng)用示范,包括在多式聯(lián)運和轉(zhuǎn)運設(shè)施、大型物流園區(qū)、城市配送及冷鏈物流、大宗商品和農(nóng)村物流、制造業(yè)和物流業(yè)聯(lián)動發(fā)展、物流公共信息平臺、物流標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)推廣、物流科技攻關(guān)、應(yīng)急物流中的應(yīng)用示范。
(二)全球衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)在物流業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域與前景
全球定位系統(tǒng)(GPS)是美國國防部發(fā)射的24顆衛(wèi)星組成的全球定位、導(dǎo)航及授時系統(tǒng)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是與GPS相類似的技術(shù),是中國自行研制開發(fā)的區(qū)域性有源三維衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)(CNSS),是除美國的全球定位系統(tǒng)(GPS)、俄羅斯的GLONASS之后第三個成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。這些全球衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)與電子地理系統(tǒng)結(jié)合,可以對移動的物體進行定位、追蹤、檢測、聯(lián)網(wǎng),該技術(shù)是對移動中的物品進行聯(lián)網(wǎng)與定位追蹤最好的技術(shù)手段,也是物流行業(yè)最主要應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之一。
1、全球衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)在物流業(yè)的應(yīng)用
GPS應(yīng)用于車輛運行管理中,可對運輸?shù)能囕v和貨物進行實時定位、跟蹤和監(jiān)控,還可以對車輛進行調(diào)度,同時提供車輛報警等功能,以確保貨物安全,因此,車載式GPS有著廣闊的發(fā)展前景。具體可以應(yīng)用于對特種專用車輛的定位跟蹤、城市出租車管理、公交系統(tǒng)、長途運輸?shù)阮I(lǐng)域。
在基于GPS的物流配送監(jiān)控系統(tǒng)中,GPS主要輔助實現(xiàn)車輛跟蹤、路線的規(guī)劃導(dǎo)航、話務(wù)指揮、信息查詢、緊急救援與應(yīng)急物流等物流配送監(jiān)控功能。
在基于網(wǎng)絡(luò)的GPS系統(tǒng)中,通過在互聯(lián)網(wǎng)上構(gòu)建公共GPS監(jiān)控平臺,可以免除物流運輸公司自身設(shè)置監(jiān)控中心所導(dǎo)致的大量費用,包括各種硬件配置、管理軟件等。網(wǎng)絡(luò)GPS使投資費用降低和無地域性限制的信息獲取,提高了GPS的普及率,從而增加了物流業(yè)的利潤。
在基于GPS技術(shù)的智能港口物聯(lián)網(wǎng)中,通過利用GPS等技術(shù),可建立港口物聯(lián)網(wǎng)支撐技術(shù)與平臺。如江陰打造的智能港系統(tǒng),包括專用車載GPS監(jiān)控系統(tǒng)、集裝箱卡車GPS監(jiān)控軟件、專用車載GPS監(jiān)控系統(tǒng)軟件等,這些技術(shù)為江陰打造智能港口提供了關(guān)鍵技術(shù)。
2、GPS技術(shù)在物流業(yè)的應(yīng)用前景
隨著中國物流產(chǎn)業(yè)的振興,基于GPS/GIS的移動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將獲得巨大發(fā)展。預(yù)計未來幾年,中國物流領(lǐng)域?qū)PS系統(tǒng)具有巨大的市場潛力和不可估量的發(fā)展前景,對GPS系統(tǒng)的需求量將以每年30%以上的速度遞增。
(三)無線傳感網(wǎng)在物流業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域與前景
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN,Wireless SensorNetworks)是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的廉價微型傳感器節(jié)點組成,通過無線通信方式形成的一個多跳的自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中感知對象的信息,并發(fā)送給觀察者。
WSN在物流的許多領(lǐng)域都有應(yīng)用價值,包括生產(chǎn)物流中的設(shè)備監(jiān)測、倉庫環(huán)境監(jiān)測、運輸車輛及在運物資的跟蹤與監(jiān)測、危險品物流管理、冷鏈物流管理等。
WSN在物流中具有巨大的應(yīng)用潛力,但是大規(guī)模的應(yīng)用還有待時日。根據(jù)實地調(diào)研和文獻(xiàn)資料分析得知,目前,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在物流業(yè)中的應(yīng)用十分有限,大部分還停留在學(xué)術(shù)研究或是開發(fā)實驗階段。要在物流業(yè)獲得廣泛應(yīng)用,其中有很多關(guān)鍵技術(shù)還需探討,如能量管理、節(jié)點定位、拓?fù)淇刂啤AC協(xié)議和路由協(xié)議等技術(shù),此外,應(yīng)用成本問題也需解決。
(四)智能機器人在物流業(yè)應(yīng)用情況及前景
智能機器人是物聯(lián)網(wǎng)家族的重要成員,是物聯(lián)網(wǎng)智能應(yīng)用的執(zhí)行者之一。智能機器人技術(shù)也是物聯(lián)網(wǎng)重要的技術(shù)產(chǎn)品。借助于物聯(lián)網(wǎng),將機器人納入物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中,利用機器人的自動化性能,可實現(xiàn)智能作業(yè)與管理。
物流行業(yè)機器人的應(yīng)用最早出現(xiàn)在1995年,在我國煙草行業(yè)物流作業(yè)系統(tǒng)中首先得到應(yīng)用。當(dāng)時,卷煙廠采用智能碼垛機器人對卷煙成品進行碼垛作業(yè),用AGV(自動搬運車)進行自動搬運作業(yè),節(jié)省了大量人力,減少了煙箱破損,提高了自動化水平。這時的機器人還只是單線的點對點作業(yè),尚未融入物流網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
目前,智能機器人在我國煙草、汽車、醫(yī)藥等行業(yè)的物流系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。隨著物流信息技術(shù)的發(fā)展,智能機器人也有獨立的作業(yè)環(huán)節(jié)開始融入物流作業(yè)系統(tǒng),成為現(xiàn)代物流系統(tǒng)的組成部分,成為智慧物流的重要裝備。
在中國現(xiàn)代物流系統(tǒng)中,智能機器入主要有兩種類型,一種是從事堆碼垛物流作業(yè)的碼垛機器人,一種是從事自動化搬運的無人搬運小車AGV,這些智能機器人在全自動化物流系統(tǒng)中執(zhí)行物流網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的堆碼垛作業(yè)指令和自動化智能搬運作業(yè)指令。
農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是指在大棚控制系統(tǒng)中,運用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)傳感設(shè)備,采集農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息,實現(xiàn)對農(nóng)作物生長環(huán)境的遠(yuǎn)程控制。
走進天津市武清區(qū)高王公路旁的農(nóng)業(yè)高新技術(shù)示范園區(qū),幾十個高效設(shè)施大棚連成一片,這里看不到農(nóng)民忙碌勞作的身影,取而代之的是水肥一體化系統(tǒng)、溫濕度傳感器、微噴灌、電動卷簾、電磁節(jié)水閥門、高清攝像頭等農(nóng)業(yè)高科技設(shè)備。記者在4號蔬菜大棚里看到,地塊中央插著一根“天線”。技術(shù)員趙恒說,這是監(jiān)控果蔬生長的傳感設(shè)備,插在地里的傳感器監(jiān)測土壤溫濕度和酸堿度,暴露在外的傳感器監(jiān)測大棚里空氣溫濕度、CO2濃度、光照強度等。“智能控制系統(tǒng)分析處理各大棚傳來的數(shù)據(jù),然后根據(jù)預(yù)設(shè)程序下達(dá)指令,自動調(diào)節(jié)農(nóng)作物最佳生長環(huán)境。比如,傳感器監(jiān)測到大棚里陽光不夠,它會自動打開卷簾。土壤肥力和墑情不足,水肥一體化灌閥門會自動打開給蔬菜澆水、施肥。”
記者又來到都市型智能溫室,總面積16000 m2的智能溫室采用輕鋼架結(jié)構(gòu),全玻璃覆蓋,集成了自動化控制、肥水一體化、集雨利用和高效節(jié)水系統(tǒng)?!白谖堇镙p點鼠標(biāo),我就能監(jiān)控到每一個大棚里瓜果蔬菜的生長情況?!惫芾砣藛T張曉磊說,四月中旬大棚里的草莓出現(xiàn)異常,技術(shù)人員通過高清攝像頭把情況“直播”給市植保所的專家,最終確定草莓得了灰霉病并得以及時施藥。小張告訴記者,利用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)管理蔬菜大棚,改變了過去由多人管理一個大棚的模式,現(xiàn)在他一個人就能管理200 公頃的種植基地。不僅如此,運用高新技術(shù)進行實時監(jiān)控,及時處置病蟲害,進行精細(xì)化管理,也使得蔬菜瓜果在產(chǎn)量提高的同時,農(nóng)藥和肥料投入減少。
關(guān)鍵字:安全;監(jiān)理;信息;工程;物聯(lián)網(wǎng)
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在信息工程安全監(jiān)理中得到了廣泛的應(yīng)用。與此同時,物聯(lián)網(wǎng)的安全問題也日益引起有關(guān)專家的重視。因為物聯(lián)網(wǎng)場景中的實體都有一定的計算、反映與執(zhí)行能力,因此若物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使用不當(dāng)會影響到國家、社會與個人信息的安全性。
信息工程安全監(jiān)理的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)
信息工程安全監(jiān)理是指信息化工程項目建設(shè)過程中有關(guān)信息安全的監(jiān)理行為。我國的信息工程安全監(jiān)理體系是以IT市場為基礎(chǔ)的。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將信息工程所出現(xiàn)的安全問題正確地傳遞給甲方,處理甲方與信息工程承建方的分歧。其主要工作是對出現(xiàn)的信息安全問題做出原因分析,以利于解決問題。采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來管理,最終目的是將信息安全問題消滅在萌芽之中。信息工程安全監(jiān)理的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)分為四個體系,即信息工程安全監(jiān)理體系、物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)、中間體系與安全監(jiān)理的物聯(lián)網(wǎng)平臺。信息工程安全監(jiān)理的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)是根據(jù)信息化安全監(jiān)理所涉及的領(lǐng)域多、監(jiān)測范圍廣、操作不能間隔的特點,采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以對信息化工程建設(shè)過程中出現(xiàn)的信息安全問題來監(jiān)理。信息化工程安全監(jiān)理中需要監(jiān)測操作者的安全、監(jiān)測各類操作場景的安全、監(jiān)測特殊產(chǎn)品的安全、監(jiān)控人員聚集的地方、監(jiān)控關(guān)鍵部位以及事故應(yīng)急處理時對操作者、場景、物品的信息管理等。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是使信息工程安全監(jiān)理達(dá)到網(wǎng)絡(luò)化的關(guān)鍵。物聯(lián)網(wǎng)與計算機網(wǎng)絡(luò)有著密切的聯(lián)系,通過正規(guī)的射頻識別技術(shù)、物品編碼技術(shù)、無線通信技術(shù)等,來完善電子產(chǎn)品代碼,做到對單件產(chǎn)品在全球范圍內(nèi)進行核查。信息工程實施過程中的所有設(shè)備通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)配備一個EPC標(biāo)簽,利用無線射頻技術(shù),與信息工程有關(guān)的信息經(jīng)由無線射頻技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中傳播,這樣一來監(jiān)理只需按照食品上的EPC標(biāo)簽,就能夠查到此食品在整個過程的相關(guān)信息,由此能夠?qū)κ称芳庸さ娜拷?jīng)過進行監(jiān)控,便于發(fā)現(xiàn)其不安全因素。通過給該系統(tǒng)應(yīng)用RFID、數(shù)據(jù)采集、移動計算技術(shù)及數(shù)據(jù)庫設(shè)計等技術(shù),實現(xiàn)了對在信息工程安全監(jiān)理中借助移動計算技術(shù)、數(shù)據(jù)采集技術(shù)、數(shù)據(jù)庫設(shè)計技術(shù)來進行數(shù)據(jù)分析,這些技術(shù)對數(shù)據(jù)的監(jiān)測能夠起到補充和校核的作用。經(jīng)調(diào)查得知,采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法對信息工程安全監(jiān)理系統(tǒng)進行識別是很十分有效的,并且訓(xùn)練速度快。在識別之前,先用仿真實驗生成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的原始樣本,再按照信息工程的實際情況輸入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),同時制定適合的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),經(jīng)由樣本學(xué)習(xí)產(chǎn)生可數(shù)據(jù)識別的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,然后就可進行安全監(jiān)理數(shù)據(jù)的識別。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)信息交互安全監(jiān)理
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷增加,感知網(wǎng)絡(luò)面對的信息逐漸多元化,已經(jīng)涵蓋制造業(yè)、軍工等較多領(lǐng)域。其在應(yīng)用中產(chǎn)生的信息安全問題則需要我們及時進行處理。因為網(wǎng)絡(luò)資源方面的限制,在確定安全監(jiān)理方案時需考慮其特殊性,以做到使安全監(jiān)理方案能有效地利用網(wǎng)絡(luò)資源。目前,有的學(xué)者已考慮在安全監(jiān)理方案中應(yīng)用數(shù)據(jù)融合技術(shù)、加密技術(shù)等,以增加物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的安全性。應(yīng)用數(shù)據(jù)加密時,要注意分析網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的存儲性。密鑰管理是數(shù)據(jù)加密應(yīng)用技術(shù)的重點,其負(fù)責(zé)著有關(guān)密鑰的一系列活動,包括更新與保管等任務(wù)。在制定適合的應(yīng)用方案的前提下,我們可按照無線感知技術(shù)體系、節(jié)點要求以及安全監(jiān)理規(guī)定,確定密鑰管理有效措施。
例如應(yīng)用分散處理措施,即先形成密鑰池,將各個節(jié)點做為密鑰環(huán),完成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組建之后,成立含有密鑰環(huán)的安全通道。為進一步發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在信息工程安全監(jiān)理中的作用,可改進技術(shù)方案。增加節(jié)點公鑰個數(shù),以防止網(wǎng)絡(luò)受到攻擊,進而確保信息安全,利于安全監(jiān)控。此外,可選擇適合的路由,科學(xué)應(yīng)對節(jié)點,以使信息數(shù)據(jù)的輸送更加的及時準(zhǔn)確。無線感知技術(shù)體系具有節(jié)點對等以及多跳傳輸?shù)奶攸c,如果破壞方進行設(shè)置惡意節(jié)點,便可能篡改路由,產(chǎn)生黑洞以及被病毒感染等問題。所以,信息工程安全監(jiān)理需按照無線感知計算機體系特征以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)要求,分析已經(jīng)確定的安全路由應(yīng)用協(xié)議,以避免網(wǎng)絡(luò)不良攻擊的負(fù)作用,增強物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的安全能力。
數(shù)據(jù)融合是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心手段,如果其中節(jié)點受到破壞,便有可能出現(xiàn)融合節(jié)點不能分辨正常信息以及惡意數(shù)據(jù)的現(xiàn)象。為此,物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)融合時需分析信息安全應(yīng)用問題??芍贫ㄟm合的融合管理辦法,加強數(shù)據(jù)信息的驗證措施,使用戶在節(jié)點受到破壞的情況下,仍能分辨出正常信息以及惡意數(shù)據(jù)。同時,應(yīng)完善物聯(lián)網(wǎng)信息存儲機制,通過可信定位使節(jié)點獲取正確位置信息,以避免不準(zhǔn)確定位產(chǎn)生的不好影響,進而提高物聯(lián)網(wǎng)感知信息安全水平,有利于信息工程安全監(jiān)理。
結(jié)語
綜上所述,基于物聯(lián)網(wǎng)的信息工程安全監(jiān)理主要分為4部分,即信息工程安全監(jiān)理體系、物聯(lián)網(wǎng)體系、中間體系、安全監(jiān)理的物聯(lián)網(wǎng)平臺。在進行信息工程安全監(jiān)理時,以安全監(jiān)理規(guī)范為依據(jù),以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為保障,對整個信息工程過程進行資金、質(zhì)量、進度管理及合同、信息監(jiān)理,以使信息安全。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),革新了以往的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),提升了網(wǎng)絡(luò)的運行效率,從而進一步強化了信息工程安全監(jiān)理,能更好地監(jiān)控資金、進度與質(zhì)量,減少信息安全隱患,確保信息工程項目順利實施。
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