发布时间:2024-02-20 14:43:32
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的物联网工程的特点样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
目前对物联网普遍认同的定义是:通过射频识别装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等各种信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。由此可见物联网的主要功能是“全面感知,正确认知,智慧处理”。对于高等教育而言,计算机网络技术、传感技术、通信技术的成熟预示了物联网在高校教育中的巨大潜力,物联网工程是为满足时展而新兴的专业。
二、如何设置物联网工程专业培养目标与课程体系
物联网技术具有“新、长、专”的特点。物联网工程专业开办不久,学科建设还不够完善,课程体系的设计在国内外无先例可以借鉴,并且在物联网技术和产业发展过程中,物联网工程学科体系也必然要经历一个不断深化的认识过程。如何建设物联网本科专业是我们面临的严峻问题。从下面几个关系入手分析:
(一)物联网工程专业教学体系与社会对专业人才需求的关系。物联网工程专业究竟应该归属于哪个学科门类?关于物联网的结构,人们已经形成了一个共识,那就是可以分为感知层、网络层与应用层。如果从电子学科的角度出发,体现出电子学科的特点与优势就应从感知层入手,扩展到网络层与应用层,建设“传感网技术专业”。如果从计算机学科的角度出发,从网络层与应用层入手,展开到感知层,建设“物联网工程专业”,也正体现出计算机学科的特点与优势。因此,作者认为,从教学的角度来看,“物联网工程专业”应归属于计算机学科门类。
在考虑新专业培养目标定位与课程体系设置时,应该充分考虑到未来毕业生可能从事的就业岗位和就业的能力需求出发,反过来审定我们所设计的培养目标对课程体系和内容进行取舍。要做到这一点,就要多多听取意见和建议,集思广益,为物联网工程专业培养目标的定位与课程体系的建设提供科学依据,防止脱离科研与产业实际,由少数人闭门造车,做出草率决策。
(二)课程设置与计算机专业课程体系的关系。物联网是计算机技术与电子学科、智能学科紧密结合,并在各行各业更深层次应用的必然产物。从物联网产生的技术背景看,计算机技术是物联网技术发展的基础,从学科关系上来说,它的知识基础是计算机学科,所以它的未来发展仍然将倚重于计算机学科。从现在个别申办物联网工程专业的学校提出的教学计划来看,完全是另起炉灶,重设新的课程体系,拟开设十几门,甚至是二十几门冠之以“物联网”某种技术的课程,脱离了依托计算机专业的教学体系。如果一个学校要在短时间内开设那么多门新的课程,无论在教材建设、实验室建设以及师资准备上,都是不现实的。这样开设一个新专业,失败的可能性是很大的。因此在物联网工程专业教学计划与专业课程设置上,一定要处理好与成熟的计算机专业课程体系之间的关系。
(三)基本能力培养与不同学校专业办学特色的关系。每一所大学都有自己的历史和发展过程,所以每个学校的强势学科、教学资源、实验条件、师资条件都是各具特色的,其教学资源建设与积累的基础,也都必然有自己有别于其他大学的特色。比如,工科的院校有的在计算机体系结构研究与教学方面具有优势;有的偏重理论研究的大学在软件理论教学与研究方面具有优势;有偏重艺术的大学在计算机网络应用方面具有优势;有的大学在射频应用技术方面具有优势。在物联网工程专业建设中,应该考虑不同大学的特色,在满足基本与共性要求的基础上,充分利用和发挥各个大学的优势,扬长避短,形成具有不同特色的物联网工程专业建设。
三、物联网工程专业课程建设
物联网工程专业实际应用性强,课程建设应该坚持“重理论,强实验”的原则。物联网工程专业课程建设包含两部分的内容,一部分是计算机专业主干课程作为基础课,另一类是具有出物联网工程专业特点的专业课课程。计算机学科的基础课程已经在《高等学校计算机科学与技术计算机科学与技术专业公共核心知识体系与课程》与《高等学校计算机科学与技术计算机科学与技术专业人才专业能力构成与培养》中作出了系统的讨论,这里就不做过多的重复和引用了。
在物联网工程专业课程建设中,需要注意以下三点:第一,在设置课程体系时,要注意从教学内容与教学环节中体现出对设定的培养目标的支撑作用,以及课程内容之间的先继与后续关系,防止教学内容低层次重复与顺序颠倒的缺点。第二,这几门课程该是本专业最基本的课程,各个大学可以结合自身的教学与科研优势, 设置体现专业特色的课程。第三,对于一个前期基础较差的新建专业,在制定教学计划时,如果从现有教师的组成、教师知识结构的现实出发,因人设课的话对于长远的学科建设是非常不利的。我们应该从新专业的培养目标出发,让教师通过进修以及教学与科研实践来积累经验,以适应教学的需要。物联网工程专业培养的是“工程应用型”人才,必须高度重视与理论教学相辅相成的实验教学环境的建设。服务于能力培养的实验教学环境的建设,需要教师对某一门技术的深入理解和自身能力的修炼、积累,同时还需要有相应的实验室建设经费的投入。
【关键词】物联网;物联网工程专业;人才培养
物联网的概念最早于1999年由美国麻省理工学院提出,是指依托射频识别技术和设备将所有物品与互联网连接起来,实现智能化识别和管理而形成的网络。[1]物联网是继计算机、互联网、移动通信后的又一次信息化产业浪潮,将催生一个巨大的新兴产业。产业未兴,人才先行。2010年教育部在高校本科教育阶段设立物联网工程专业,以期为重要战略性新兴产业――物联网相关产业培养高素质人才。物联网技术属于“集成创新型”技术,因此物联网工程专业的人才应该属于“工程应用型”人才[3]。如何实现这一目标是各个高校共同探索的话题。作为一名教师,结合自身实际工作经验,对此有以下几点思考。
1.形成以培养目标为导向的特色课程体系
物联网工程是一门覆盖范围很广的综合交叉学科,涉及计算机科学与技术、电子科学与技术、自动化、通信工程、信息安全、智能科学与技术等诸多科学领域[4],合理的课程设置有助于师生形成清晰完整的知识结构。要制定合理的课程体系,可以从以下三方面着手:
首先要整体把握物联网的体系架构要对物联网的整体框架和关键技术有整体把握。物联网的架构分为三个层次:感知层、网络层、应用层。信息在感知层采集和获取后,经网络层得以共享并实时交互,最终在到达应用层经过分析处理,最终实现决策和控制。课程体系要涵盖这三个层次,各层次间要能顺利连接。同时物联网关键技术如M2M、传感器、云计算等在整个课程体系中有所体现。
其次要明确专业培养目标。物联网企业的人才需求谱系中不仅包含高层次的研发人员,同时也包含大量物联网产品生产制造与物联网系统集成中设备安装、调试、维保等方面的高端技能型专门人才。因此,物联网工程专业的就业岗位可定位为:物联网电子产品的生产与制造、物联网工程系统集成与项目实施与管理、物联网工程项目售前售后服务与运行维护。物联网工程专业的课程设置要有明确的就业指引。根据岗位要求设置合理课程体系,培养学生核心职业能力。
最后要重建核心课程。目前物联网工程专业课程设置没有专业特色,课程设置大多是将各个交叉学科的相关课程直接设置在物联网工程专业的课程体系之中,比如将计算机专业相关的课程、通信专业相关的课程以及电子技术相关专业的课程组合成物联网工程专业课程。这样设置导致课程体系复杂、内容繁多、缺少层次[5],教师授课以孤立的学科要求为教学目标进行授课,学生因精力有限很难深入,形成的知识结构混乱,很难加以应用。课程的内容方面,大多是在原传统专业的核心要求上略作删减,导致学生无法获取一些非本课程重点而对后续课程极为重要的知识点。比如物联网工程专业的专业基础课电路与电子学,按照传统电子技术相关专业的要求,耦合电路属于选讲甚至阅读内容,不做考核,许多老师在授课时间有限的情况下会选择学生自学或者只做概述,而对于物联网工程专业的学生来说,这部分内容相当重要,是理解其后续专业课射频识别工作原理的重要知识储备。因此,在确立物联网工程专业课程体系的时候,应充分考虑各学科之间的关联,是否符合物联网专业从上至下的知识结构,而不是简单堆砌,更不是简单取舍。在培养目标的引导下,梳理学生能力形成所需掌握的知识点,将传统相关课程进行重组或拆解,并为之确定新的教学大纲,从而形成具有物联网工程专业特色的新课程,以突显符合培养目标的本专业特色。
2.组建有清晰角色定位和分工的教学团队
师资队伍是专业建设与发展的保障。作为一门新兴学科要发展,物联网工程专业急需一支专业的教师队伍。但物联网涉及学科众多,寻求精通多学科教师又不易实现。面对这种困境,物联网工程专业建立之初,可以尝试鼓励教师在各自的领域深入研究,以实际应用为向导或者以项目任务驱动的方式,组织青年教师学习钻研自己所掌握技术在物联网中的应用方式及其接入点,了解与其他领域知识相结合时所需的核心知识点,以达到熟练掌握和应用某一项物联网关键技术的目的,从而在实际教学中将每个人的技术优势发挥到最佳,使学生能取众师之长,实现成为“卓越物联网工程师[6]”的最终目标。
3.转变教学思维,充分发挥学生主体地位作用
基于问题的学习(简称PBL)于1969年由美国神经病学教授Barrows首创,是以学生组成的学习小组围绕系列复杂问题自主分析,找到解决方案,并学习到所需知识的过程。PBL教学法可以帮助学习者构建广博而灵活的知识基础,培养学生自主学习的能力和实践能力,激发学生的学习兴趣。[9]无论从实践还是理论研究上,物联网工程专业目前都还处于探索阶段[8],涉及学科知识宽广,相关技术甚至重要术语的定义都在持续更新中,“老师讲授―学生被动接受”的传统方式已经不能满足学习的需要,这要求学生有自主获取新知识的能力和热情。实际教学中可以尝试在物联网工程专业的主干课程如物联网导论中引入PBL教学方法,例如在讲解物联网是什么、物联网体系架构、物联网应用等关键问题时,可以给出问题,让学生通过资料查询、文献检索及其他现代信息技术手段获取相关信息,分组讨论、归纳、整理、分析总结,让学生来充当问题的解决者,教师最后归纳补充,进行重难点讲解。
笔者在讲授物联网工程专业课程物联网导论曾尝试采取这种教学方法,让学生参入到教学过程中来,充分发挥学生主体作用,效果明显。物联网工程专业不同于传统成熟专业,存在很多正在发展未有定论的理论,比如物联网的定义是什么,各种组织给出很多不同的解释,但至今为止,还未有统一的权威释义。学生在寻求答案过程中,不同于被动接受单一答案,可以了解不同定义提出的背景和当时物联网发展的现状等等问题,在理解了别人解释之后经过讨论和思考能够形成自己的“定义”。同时,这一系列的过程让学生了解物联网工程专业的特点,也提醒学生要有知识更新的意识,逐渐培养提升学生自主学习的能力。
4.以课程设计方式,逐步培养学生实践能力
物联网工程专业是由战略性新兴产业催生的新专业,相比传统专业更注重专业实践环节。[10]它集成交叉的特点对学生将所学知识综合运用与实践的能力要求很高。学生不仅要对各种信号的采集、处理、交换、传输的理论与技术熟练运用还要具备较强的综合应用无线传感网络及一定的软件开发能力。在课程的设计上,一方面要加大实验课在教学中的比重。针对专业难点和重点内容,通过验证实验的方式组织教学,让学生通过动手获得新感知新体验,帮助理解和掌握本专业的核心专业技术。另一方面要以课程设计逐步培养学生实践能力。物联网系统的构建从硬件模块的搭建到软件平台的设计不但需要理论知识的贮备,更要求学生具有较强的实践能力。传统的完成理论学习进行毕业设计的方式是难以实现的。结合物联网工程专业的这个特点,给物联网工程专业的专业基础课和专业课设置对应课程设计,例如传感器等课程课程设计完成数据采集模块设计,模拟电路、数字电路等课程完成报警电路设计,无线传感网络等课程完成局域网组网设计、C语言程序设计、Java语言程序、数据结构与算法、数据库等课程设计完成应用软件的设计,最后的专业实训课将所有课程设计整合。合理设计实践节点,以课程设计的方式逐步培养学生实践能力。
物联网工程专业是个知识综合性强,实践和创新应用能力要求高的专业。在物联网的全面应用时代到来之前,高校应在实际教育教学中不断思考与改革,形成学科专业优势,培养符合未来社会发展需求的复合型人才。
参考文献
[1]工业和信息化部电信研究院[R].中国物联网白皮书,2011.
[2]吴功宜.对物联网工程专业教学体系建设的思考[J].计算机教育,2010,11.
[3]王志良,等.物联网工程概论[M].机械工业出版社,2011.
[4]刘涛.高校物联网专业人才培养体系的思考[J].物联网技术,2014(1):76-78.
[5]沈雪珍,等.基于物联网专业教学的几点思考[J].中国电子商情(科技创新),2013(15):48.
[6]顾卫杰,等.对不同层次教育的物联网专业定位的思考[J].中国电力教育,2011(27):182-183.
[7]钮旭光,等.将PBL教学模式引入农业微生物学实验课的几点思考[J].四川教育学院学报,2012,28(8):25-27.
1.引言
物联网即物物相连,是互联网的延伸和扩展。而物联网工程专业作为2010年国家教育部公布的新增的专业,旨在培养能够系统地掌握物联网的相关理论、方法和技能,具备通信技术、网络技术、传感技术等信息领域宽广的专业知识的高级工程技术人才[1]。
物联网的体系结构主要分为三层:底层为感知层,主要由大量的感知设备组成,物联网通过感知层便能延伸到万物;中间层为网络层,最关键核心的位置,其作用是“传送”消息,为传感层和应用层搭建了桥梁;最高层为应用层,作用是实现处理,用于对下层的数据进行融合处理,实现对物体的实时性控制和管理。
2.课程开设的必要性及课程安排
2.1课程开设
从物联网的架构体系中可以看出,物联网技术也是交叉于电子、通信、网络、计算机学科的综合技术。而物联网工程作为新增专业,任何学校的专业课程体系都处在探索研究阶段,然而把通信原理作为物联网工程专业的核心课程是获得一致肯定的。
通信原理课程作为物联网工程专业的通信类核心课程,是为让学生对信号产生、传输、调制和解调有基本的认识,能够熟知整个通信系统的工作过程。一方面该课程理论性强,概念繁多,知识抽象,公式复杂,知识体系交叉于高数、电路等课程,难度大,课程枯燥,难以调动学生积极性。另一方面物联网工程专业学生由于需要学习电子、网络、计算机、通信相关课程,因此很难有足够的学时学习通信相关的所有课程,对于大多数学生的要求也不能如通信工程专业学生一样。因此如何把通信原理课程合理的讲解,让学生能够深入浅出的明白通信理论是需要物联网专业老师不断探讨改进。
2.2课程建设
2.2.1理论课程
结合我校物联网工程的教学计划,通信原理的课时为:52理论学时+34实验学时,该课程前期并未开设信号与系统课程。在通信原理课程前期,如何让学生理解信号、理解通信系统成为了主要问题。针对学生这一特点,笔者主要将通信原理课程的学习分为四个阶段:
一阶段:让学生认识信号,熟悉基本信号函数,了解通信系统的整个原理过程,知道学习重点所在。学时安排为8学时。
二阶段:通过电路引入通信系统的数学模型,让学生能够理解信号在时域与频域的不同特性,能看懂信号的波形与频谱。学时安排在12学时。
三阶段:前两阶段都是为了学生能够入门通信系统,本阶段是课程的核心所在,该阶段的学习任务是调制系统、模拟数字信号转换、信号在信道的传输特性以及信号的解调。安排学时在24学时。
四阶段:这一阶段主要是为学生介绍通信相关的技术,由于涉及的内容复杂,对大多数学生只要求了解,让有兴趣的学生可以深入研究,主要内容包括同步技术、复用和多址技术等。安排学时为8学时。
2.2.2实验课程
在传统的通信原理实验中,常常是使用示波器,函数发生器,频谱仪进行信号的波形及频谱的观察和分析,然而硬件设备也存在着不足,首先硬件设备费用高、使用寿命短,其次硬件设备局限性大,只能完成指定的实验范围;另外,由于实验设备在使用过程容易受外界干扰,如电磁干扰、无线干扰等,常常致使信号容易发生失真,不易准确观察等缺陷。因此,实验课程不再使用传统的示波器和频谱仪进行实验,而是采用MATLAB软件进行实验。
MATLAB是由美国Mathworks研发的软件,主要用于算法开发、数据分析以及数据的可视化,主要由Simulink和MATLAB两部分组成。MATLAB是当下使用最为广泛的数学仿真软件之一,而在通信原理中,可以利用MATLAB的函数库、模块库功能,在可视化环境中观察信号处理的过程,将抽象的波形变换、频谱搬移在可视化环境表现出来,让学生能真实理解通信过程,加强学生的学习热情,提高教学质量。MATLAB能对所有的数字信号和模拟信号进行仿真。
MATLAB软件仿真与传统实验相比,就是将由传统的硬件设备完成的实验变成由计算机的软件代替完成。传统实验中,我们将电子元器件组合成通信系统,然后利用信号发生器、示波器、频谱仪进行信号的观察分析,而在MATLAB中我们利用程序言语将系统的通信模块、函数库进行调用,然后在图形界面中进行信号的显示分析。因此,MATLAB相对于传统实验的优点主要有以下三点:(1)软件实验室建设快速,成本大大降低;(2)软件实验更加精确,不易受外界环境因素影响实验结果,也不易因为误操作导致设备损坏;(3)MATLAB可以完成大多数通信原理实验,并且实验过程可以设定不同实验参数以方便对实验结果进行对比分析,能达到更好的实验效果,加深学生对通信过程的理解。
实验学时共34学时,采用MATLAB软件进行实验,编程语言采用c语言。由于学生具备c言语编程基础,因此对软件的使用可以很快掌握。具体的实验课程安排见表1。
3.小结
通信原理作为物联网工程的专业必修课,在教学过程中存在着学生基础知识薄弱,教学难度大特点。因此,学校在安排课程时应结合学生的特点,因地制宜的安排学习内容,可适当降低理论难度,重点是让学生理解通信系统的过程,对通信有整体认识。由于我校物联网工程专业依附于计算机学院下,物联网工程专业偏向于软件应用的特点,可在课程中结合MATLAB软件,让学生可以通过软件仿真实验去理解通信过程,并在学习过程引入合适的项目作为向导,让学生知道通信技术在物联网中的重要性,因此更好的激发学生的学习热情。
物联网技术是一项具有巨大影响力的新技术,各个国家都在物联网技术的研究上进行了巨大的投入。就信息业技术来说,物联网技术属于信息业的第三次革命性的发展,这会极大的加快信息产业的更新换代,同时也带动很多的新兴产业。随着物联网技术的发展,信息业与工业化的结合也日益紧密,工程机械智能化也逐渐成为行业的主流。物联网技术将会是未来推动机械智能化,实现工程机械产业升级的关键技术。
关键词:
物联网;工程机械;监控
1物联网
1998年KevinAshton第一次提出物联网这一概念,在2005年信息社会世界峰会正式确定了这一概念,并对这一概念的特征、技术、发展前景等进行了相关阐述,之后欧美各国均提出了本国发展物联网技术的规划,我国物联网技术发展起步与2009年总理提出的“感知中国”。物联网技术是以各种信息传感技术为基础,对需要监控、连接、互动的物体进行信息采集,最终形成一个巨大的网络,实现物与物、人与人、物与人之间的网络连接,极大的方便管理和控制。该技术是对互联网技术和通信网技术的外延,是将多项技术与应用结合的产物。物联网技术具有实现全面感知、信息传送、智能处理的特征。所谓全面感知就是利用各种信息传感器和识别工具对物体进行相关的信息收集;信息传送就是通过互联网和通信网络对信息进行传递和共享;智能处理就是将这些信息进行自动化的分析处理,最终实现智能化的控制和决策。
2工程机械物联网体系与技术
工程机械领域的发展受到各国的重视,因为该领域的发展水平代表着国家制造业的发展水平,尤其是物联网技术提出后对机械智能化的要求越来越高。当前物联网技术已经进行了小范围的应用,例如智能交通、智能家居等。工程机械物联网体系的构建和相关的技术如下。
2.1工程机械物联网体系
构建工程机械物联网体系分为三个层次:感知、传输、应用。感知层是工程机械物联网中网络和现实的枢纽;传输层就是对数据进行传输和交换,使信息能够进行相关的传送和共享;应用是核心,对已经收集和传输的信息进行相应的处理,最终发挥物联网的作用。工程机械物联网有自己的特点,这些特点和工程机械领域的特性有关。工程机械物联网感知层主要有压力传感器、液体传感器、RFID标签与读写设备,运动控制器、IO控制器、工业遥控器等核心驱动部件和负责机械设备定位和数据传输的移动终端,并且需要信息采集、信息融合、短距离传输等核心技术的支撑。传输层不仅包含互联网和通信网结合的长距传输网络,还有包括蓝牙、WiFi等短距传输网络,实现企业内部、企业与客户、客户与客户之间的信息传输。应用层中包含高性能的服务器和处理软件,实现海量信息的处理,为工程机械企业打造智能化的决策处理平台。
2.2工程机械物联网技术
工程机械物联网技术与工程机械物联网体系相关,也是分为三个方面,及感知层、传输层、应用层都有各自需要的技术。感知层需要的技术主要是感知识别技术,工程机械物联网需要通过感知层获取机械设备自身的状态和机械设备工作的环境的信息。要提高工程机械设备的利用率、使用寿命,并对工程机械设备进行有针对性的保养,这些都需要获取精准的工程机械设备的工作环境。工程机械使用的环境差别很大,这也就要求工程机械设备需要更为精确的传感器进行信息的采集。感知层传感器主要分为采集机械设备位移、角度、速度的运动传感器;采集能耗、运行等工作状态的检测传感器;采集机械设备工作位置、环境因素的工作环境类传感器。采用相对灵敏、全面的传感器,才能较好的利用感知设别技术将工程机械物联网所需要的信息进行收集。传输层需要即插即用的标准化通信协议,建立工程机械物联网会涉及到很多的通信网络,同样也会有较多的接入方式,缺少统一的标准化通信协议会导致这些通信网络无法进行交互工作,影响数据信息的传输。因此在传输层需有一个统一的能满足这些通信协议的标准化通信协议。工程机械设备作业时会被较为复杂的因素影响,这就需要机械设备物联网要有即插即用的快速识别和通信协议,便于在复杂条件下进行工程机械设备的准确识别。工程机械物联网在应用方面要有企业控制中心,通过该控制中心对各种工程机械进行监管、故障排除、快速服务。这种控制中心需要有两方面的职能,一种是面向企业研发的,可以通过收集和传输的各种信息对机械设备的设计进行改进,研发更多的新型设备;一种是面向客户服务的,可以建立相应的租赁、故障维修、设备分析等服务。
3物联网在工程机械领域的应用及展望
物联网在工程机械领域的应用主要是通过GPS、GPRS、互联网等技术,将工程机械的工作状态、工作位置、工作环境、运行情况等进行信息的收集,并通过智能处理系统对这些机械设备进行管控和服务、研发。物联网运用于工程机械领域可以实现对工程机械的全寿命周期智能化管控。物联网在工程机械领域的应用及展望如下:
3.1利用物联网进行工程机械远程监测
利用物联网可以对工程机械的工作运行状态进行实时监测,一旦工程机械发生故障还可以进行远程的诊断。对机械进行远程监测需要车载终端、数据传输、远程监控平台三个部分发挥作用。车载终端包括GPS、GPRS、RFID、GPRS,可以完成对机械运行的数据收集和上传。数据传输主要由互联网和GPRS组合而成,将车载终端上传的机械运行数据传送至远程监控平台,同时也可以传输远程监控平台指令。远程监控平台包含地理信息系统、设备信息系统、远程故障诊断和维护保养系统。远程监控平台通过这些信息系统完成对工程机械的运行状态查询、故障预警、故障诊断、故障日志、维修保养日志等内容。如果单纯的通过智能化的物联网系统无法将故障排除,那么远程监控平台还可以推送相关的地理信息使工程技术人员尽快达到。
3.2物联网应用于工程机械租赁
工程机械设备租赁与按揭付款在该市场较为流行,但是资金回收困难、用户骗车逃跑等问题会给承租方带来较大的损失。利用物联网技术可以对工程机械安装相关终端,一旦发生不偿还资金、骗车逃跑等问题,可以直接实现工程机械的定位、锁车等功能。物联网技术应用于机械租赁可以较好的保护承租方的利益。
3.3利用物联网技术建立手机服务平台
目前智能手机的普及率越来越高,利用物联网技术和手机软件开发等手段,开发智能手机客户端,为客户建立手机监控平台。采用这样的方式可以让客户通过手机就能够掌握其机械设备状况,同时也便于机械设备制造商联系用户进行相关服务和技术指导。
3.4大数据利用
通过物联网技术可以搜集大量工程机械相关信息数据,这些基础数据有较大的利用价值。企业通过对这些数据的分析和挖掘有助于找出工程机械的不足加以改进,进而提高工程机械的品质;同时根据机械设备的使用状况制定相应的制造和销售计划,更好的贴合市场;最后可以根据机械设备位置分析,在机械设备集中的区域有针对的设立服务网点。
4结束语
我国的物联网技术和工程机械智能化的起步均较晚,物联网技术在工程机械领域的运用还较少。物联网技术在我国工程机械领域具有非常广阔的应用前景。远程监控、检测和诊断是工程机械走向全面服务型制造的重要一步。
参考文献:
[1]孙其博,刘杰,黎羴,等.物联网:概念、架构与关键技术研究综述[J].北京邮电大学学报,2014,33(3):2-9.
[2]李瑚,雷蕾.开启工程机械智能时代[J].发明与创新,2013,(3):20-21.
关键词 物联网 实践能力 就业
中图分类号:G642 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2016.12.020
Abstract The Internet of things (IOT) technology has been widely used in many industries. IoT talent demand is growing. Students with strong practice ability are very popular with the market. There are problems while cultivating the students' practical ability of IOT engineering program in application-oriented institutes. In order to deal with the problems and foster outstanding IoT talents for the society, three kinds of effective countermeasures are put forward.
Keywords the things of Internet; practical ability; careers
物联网、云计算、大数据作为当前信息技术领域的热点,吸引了行业和研究机构的关注。物联网已广泛应用于智能农业、智能家居、智能交通、智慧城市、智慧工业等多个领域,给人们的生活带来便利,改善了企业管理,提高了生产效益。随着物联网应用的蓬勃发展,对物联网人才的需求量剧增。社会对物联网人才的需求不再局限于懂得物联网理论知识,社会欢迎能够将理论应用于实践以及能够快速上手的人才。
物联网工程专业学生实践能力的培养依然处于探索阶段。①由于自身的特点,完全参照成熟的计算机科学与技术专业、软件工程专业的实践能力的培养方式并不可行。有必要根据专业自身特点形成有特色的实践能力培养方式。
下面我们先分析物联网工程专业对学生实践能力培养的不足之处,然后提出一些行之有效的对策。
1 学生实践能力培养存在的问题
物联网体系从技术角度可以划分为感知层、网络层、处理层和应用层。感知层应用传感器技术、RFID技术将物理世界和信息世界连通起来,侧重于信息的采集。网络层结合无线传感网技术、互联网技术、现代通信等技术,侧重于信息的传递。处理层负责信息的存储和聚合以及价值的挖掘,常用技术包括机器学习、数据库等。应用层面向用户,将数据以友好的方式呈现给用户。物联网从工程角度可划分为设计、研发、工程实施和管理。②可以看到,由于物联网工程涉及的技术比较多,需要培养学生的综合技术应用能力。
目前在实践能力培养方面,存在下面三个不足之处。
(1)学生接触实验设备的时间少。实验一般分为验证型、设计型和综合型,其中验证型实验要求学生按部就班重现实验现象,所花时间一般比较少,对学生能力培养的效果有限;设计型实验是围绕一个小目标进行设计,而综合型实验需要学生结合多种技术来完成一个应用。设计型和综合型实验能够很好地提高学生的实践能力,但需要学生花费较多的时间,在正常的课内时间很难完成。现有实验设备通常以实验箱的形式存在,一套设备2万以上,在正常实验也很难保证学生每人一套,多数情况下是以小组的方式提供。为了实验设备的安全,实验设备一般不允许学生带到实验室外面。由于在指定的时间很难完成设计型的实验,所以实验多数以验证型实验为主,限制了学生能力的发挥。
(2)学生没有全流程实验环境。通常物理网应用都涉及感知层、网络层、处理层和应用层。现有实验设备往往局限在某一层次,比如传感器实验侧重于数据采集;通信实验侧重于物体之间的自主连接;数据处理实验侧重于数据的分析与呈现。现有的实验呈现离散化的状态,缺乏将完整应用全流程实验环境,使得学生只能看到某一个方面。然而在实际环境中构建一个使用环境存在一定的困难,一是空间和费用问题,比如构建物流系统不仅需要大的实验室安装空间,同时需要很大的经费投入,在缺乏良好的产学研环境情况下,③很有可能造成资源的浪费;其次是物联网应用很多,要完成实际系统的改造往往比较困难。因此,有必要引入虚拟仿真环境,为学生提供全流程物联网应用实现环境。
(3)学生实践能力培养与社会需求脱节。学生的培养方案在学生入学前就已制定,而且方案在该年级学生整个学习过程一般不会变动。如果存在问题,一般会在下一次人才培养方案作出修正。所以经常有高年级学生羡慕低年级学生享受人才方案修改带来的便利。人才培养方案也考虑了学生实践能力的培养问题。现有的培养方式主要包括课后作业、课程论文、课内实验、专周课程设计。这些培养方式的共同特征是围绕着所讲授课程来设计的。一般教材上的内容都是比较成熟,意味着这些都是几年前的知识,在物联网技术日新月异的时代,教材所讲授知识往往存在一定的滞后性。这也是毕业生抱怨学校所学知识在工作后往往用不上的原因。企业为了生存和占领市场,往往想方设法用先进的技术去实现具有强大竞争力的产品。学生毕业后多数进入企业,所以有必要提前让学生了解企业现在需要什么样的人才,需要学生掌握什么样的技术。
2 实践能力培养的对策
物联网专业学生的实践能力培养方式需要改进。下面是四个行之有效的对策。
(1)实验设备化整为零。做化学和物理必须到专业实验室里面完成,因为化学实验в幸欢ǖ奈O招裕物理实验需要借助于精密的仪器。然而物联网的实验并不需要一定在专业实验室完成。学生领取实验设备,可以在学校安排的上课时间在实验室接受实验课程教师的指导以及验收实验成果,上课时间结束后,可以将实验设备带离专业实验室,自主确定实验时间。这种方式结合了专业实验室的教师指导和课后时间的灵活性。为保障学生人手一套实验设备,需要实验设备小型化以及充足的数量,另外是单套价格不能太昂贵。比如采用树莓派或Arduino开发板进行实验,单块开发板价格200元左右,学生可以在上面自主完成多数物联网实验。
(2)引入云平台。由于物联网专业人才培养方案中总学时的限制,在正常的教学中只会安排几门很重要的基础课和专业课,但物联网整个体系涉及多个方面的内容,很难在正常的教学中都得到安排。因此,需要扩展学习的途径。通过慕课可以重要课程的理论知识,但慕课往往对实践内容讲得较少或者不方便安排实践内容。云平台是一个很好的学习平台。云平台可以提供物联网工程从传感层到应用层多门实验课程。实验主要以虚拟仿真的形式完成。④3D虚拟仿真提供很真实的场景,让学生能够直接对传感器、驱动器进行控制,形成感性认识。虚拟仿真不仅节省了成本,而且让学生可以在仿真环境下实现从数据采集到数据呈现的完整的应用,对于培养学生的系统观很有好处。
(3)参与竞赛提升能力。在没有外界压力时,学生往往会按部就班和夸大面临的困难,延误完成物联网产品或应用的时间。竞赛的鲜明特点是在指定的时间范围内完成具有一定功能的物联网应用。由于时间的原因,参加竞赛的学生需要在很短的时间确定自己的选题,避免在茫茫大海中漫无目的地寻找;确定选题后,需要集中精力去完善物联网应用的整体设计;设计完成后,需要编码实现设想的功能。竞赛期间,学生往往觉得很辛苦,但完成竞赛后,无论名次如何,学生往往会有很大收获。学生不仅可以培养团队合作精神,还可以培养决策能力,以及设计和编码实现能力。
(4)企业实习。社会上有很多优秀的物联网企业,向社会提供丰富的物联网应用。到企业实习直接接触原汁原味的物联网产品,能够触发学生动手实践和不断创新的欲望。学生到物联网企业实习主要包括两个时间点。⑤一是在入学第一年进行物联网专业认识实习教育的时候。学校一般会安排一到两周的时间。学生到达企业,通过参观企业展厅,动手安装APP,真实体验物联网的应用,应用包括智能家居、智能物流等多个方面。丰富的应用在学生脑袋里面形成感性的认识,引导学生对未来四年进行学习规划。二是在最后一年。学生主要任务是完成毕业设计。一般情况下学校都会允许和鼓励学生在企业中结合自身项目来完成。学生可以选择多个岗位进行实习。比如研发岗位,侧重于物联网软和硬件的研发;网络设计岗位,侧重于在特定的环境下合理选择物联网设备完成满足一定要求的物联网网络;工程实施岗位,侧重于根据设计图纸完成物联网设备的安装和调试。这些岗位都需要将理论知识应用于工程实践,能够极大地提高学生的动手实践能力。
3 结语
为社会培养实践能力强的学生有着重要的意义,也是国家对应用型本科院校的殷殷期待。现有物联网工程专业学生的实践培养方式主要参照计算机科学与技术、软件工程的实践方式,没有很好结合物联网工程专业自身的特点。在分析现有实践能力培B方式的不足后,提出了几种创新培养方式,旨在为社会输送高质量的物联网人才。
注释
① 张明华,董新龙,陈江瑛.工程材料实验教学中开展设计性实验的探索与实践[J].科教导刊(上旬刊),2016.1:104-105.
② 文毅,胡云峰.独立学院“集成电路工艺基础”实验教学研究[J].科教导刊(中旬刊),2016.1:99-100.
③ 王伟.职业院校搭建产学研平台实现协同创新研究[J].科教导刊(上旬刊),2016.1:5-6.
关键词:物联网;智能控制;实践教学;中国制造;智能制造
0引言
“中国制造2025”部署了全面推进实施制造强国战略,提出智能制造作为中国制造的主攻方向。在《中国制造2025》中还指出加快开展物联网技术研发和应用示范,推动智能交通工具、智能工程机械、服务机器人、智能家电、智能照明电器、可穿戴设备等产品研发和产业化。随着物联网技术在智能控制领域中应用的不断深入,社会对掌握智能控制技术和物联网技术的应用型人才的需求会越来越大。基于物联网的智能控制项目实践教学改革对提高学生的工程应用能力,使学生掌握行业前沿技术的能力,提升学生的就业竞争力有着重要的意义。
1目前教学中存在的问题
(1)课程理论性强,内容多且抽象,缺少相应的实践,学生对理论知识难以掌握;课程学时少,学生投入的学习时间和精力不足,无法自己寻找实践项目,缺乏实践;与课程教材相配套的实验方案较少,导致实验难以有效地开展。
(2)智能控制课程实践教学大多以仿真为主,缺少面向技术前沿的实践环节。大多数高校学生做实验就是利用MATLAB的Simulink、GUI等工具设计各种控制算法和建立智能控制系统模型,从而实现对系统的仿真。学生对实际的工程项目应用不了解,不利于创新能力和职业能力的培养。
(3)课程考核方式没有体现对能力的考核。减少单个知识技能的考核,增加知识能力体系的考核。
2实验平台选择
我们的实践项目所用的实验平台是北京精仪达盛科技有限公司生产的物联网实训开发系统,系统由物联网视频移动开发平台实验箱和物联网节点实验箱组成,主要特点如下:
(1)多环境支持。提供基于C#、C++、Java的开发包及已封装的函数接口,提供智能手机开发包及已封装的函数接口,可进行物联网项目的二次开发。
(2)接口丰富。RJ45 10M/100M自适应以太网接口、标准RS-485串行通信接口、模拟视频输入接口、视频输出接口、支持SD卡接口与存储、USB接口、支持WIFI和3G网卡。
(3)功能强大。支持CMRTP网络协议,能同网传感图像信息、声音信息、传感器信息、控制信息,节点信息;支持多用户智能移动终端同时访问ZIGBEE NVS网关;智能手机、IPAD等;内置WEB SERVER,网络参数设置简单;可配置成服务器工作;支持多用户端同时访问ZIGBEE NVS网关;远程PC机访问。
3实验项目设计
3.1实验项目构建
基于物联网的智能控制实验项目从技术架构上来看,分为3层:感知层、网络层和应用层,如图1所示。
感知层的节点采集到数据经过网络层传输与服务器通信,然后应用层中的客户端用软件登录服务器,登录后即可控制和查看感知节点的信息。客户端可以通过软件看到感知节点采集的信息,发送控制命令去控制对应的实物,包括门禁、窗帘、灯光、摄像头等。各层所安排的实验项目及课时见表1。
(1)感知层由各种传感器以及传感器网关构成,感知层的作用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等神经末梢,它是物联网识别物体、采集信息的来源,主要功能是识别物体,采集信息。感知层开设的实验项目包括气体浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、二维码标签、RFID标签和读写器、摄像头、GPS等智能感知终端等实验。感知层节点包括感知节点和控制节点,感知类节点包括测试火灾和烟雾的传感节点、采集空气温湿度和土壤温湿度的传感节点、探测红外的传感器节点,控制类的节点包括:控制门禁的节点、灯光和电源的传感器节点以及可以远程控制监控的无线云台节点等。感知节点和控制节点可以联动,可以结合起来作为实训项目。
(2)网络层由各种移动通信网络、互联网、网络中心和信息中心等组成,相当于人的神经中枢和大脑,负责传递和处理感知层获取的信息。在网络层中,传感器与协调器之间的传输都是利用Zigbee进行相互通信的,而且由网关接收到感知层的信息,然后通过网络和无线通信方式传输信息给服务器,用户可在客户端上观察到感知节点的数据,并且可发送控制指令给协调器去控制节点。网络层的实验项目只需要了解路由器的设置,包括局域网和广域网络的设置,因此安排的实验课时较少。
(3)应用层是物联网和用户(包括人、组织和其他系统)的接口,它与行业需求结合,实现物联网的智能应用,是智能控制实践中最关键的部分。实践项目包括智能交通控制系统、工业控制系统、智能农业控制系统、智能家居控制系统、智能物流控制系统、智能制造控制系统、智能安防控制系统等。
3.2实验项目举例
智能控制在物联网背景下有着广泛的应用,尤其体现在工程应用实例项目上。
1)监控土壤环境状况。
将传感器植入土壤或暴露在空气中,由传感器采集到的数据通过物联网传输至远程控制中心,可及时了解当前农作物生长环境和变化趋势,确定农作物生产目标。通过智能控制,可实时掌握环境温度和土壤各项参数等对农作物产量的影响,并进行参数的调节,最大限度地提高农作物产量。
2)产品制造和质量监控。
制造业集成了多种先进科技的流水作业。生产制造过程中伴随有大量数据,如产品加工条件或控制参数(时间、温度等)。通过收集这些数据可反映每个生产环节的状态,对生产的顺利进行起着至关重要的作用。通过智能控制可得到产品质量与参数间的关系,从而获得针对性很强的建议,以改进产品质量,而且可能发现更高效的控制模式,带来丰厚的回报。
3)天气预警。
一方面,利用智能设备随时关注气象信息,并针对雨天发出报警提醒;另一方面,智能终端随时跟踪用户行踪,并通过智能控制由用户历史行动特征数据预测去向。一旦预测到用户要出门,就在合适的时候由相应智能终端提醒其带雨伞。如用户在门口,就将由安装在门上的智能设备发出提醒;如在车内,则由车载计算机发出提醒。
4基于CDIO的项目考核
CDIO(conceive、design、implement、operate,构思、设计、实现、运作)是当今国际高等工程教育的一种新模式,由美国麻省理工学院和瑞典皇家工学院等4所大学共同倡导。这种模式更加注重扎实的工程基础理论和专业知识的培养,通过每一门课程、每一个模块、每一个教学环节来落实产业对能力的要求,满足产业对工程人才质量的要求。结合CDIO工程教育人才培养考核标准和传统实践教学环节的考核方法,建立了以个人能力、交流沟通能力、团队合作能力、创新能力等能力培养为目标,以工程构思、工程推理、工程设计、工程应用为主线的考核体系,采用自评、项目组互评、答辩等多元考核方式,考核体系见表2。基于CDIO的项目考核体系能有效地激励学生的学习主动性,合理地评价学生的学习效果,督促教师不断地完善实践教学内容,优化和提高教师的实践教学能力。
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。
赢利成为热点说明人们对物联网的关注已经从理念的传播转向具体应用的实施,而从企业家峰会到智慧城市智能产业高端会议更名的背后,则直白地表露出企业家的关注焦点所在。
包括网络在内的各种基础设施既是物联网应用的突破口,也是未来应用的重中之重。因此,运营商和政府将在推动物联网发展中扮演重要的角色。与此同时,也必须重视核心技术的开发与生态环境的建设。从与会专家对物联网感知、网络和应用这三个层面的探讨,可以一窥我国物联网应用的现状。
金卡工程奠基物联网
“2009年,我国RFID应用市场规模达到了85.3亿元,仅次于美国和英国,位居全球第三。今年保守估计,市场规模将达到120亿元。”国家金卡工程协调领导小组办公室主任张琪表示:“但传感器网络方面尚有不小差距,目前还没有进入前10名。”
射频识别特别是RFID是物联网最基础的核心技术。早在20世纪90年代,我国就开展了射频识别相关技术的研究和应用试点。国家金卡工程非接触式智能卡已广泛用于不停车收费、路桥管理、铁路机车识别管理以及电子证照身份识别等方面。2004年,RFID行业应用试点工作启动,涉及到畜牧业饲养与加工、煤矿安全、工业生产、药品与烟酒可追溯监管、物流监管、交通管理、军事应用等。
张琪表示,当前我国RFID市场有三大特点:一是国内应用范围逐渐从占据约60%市场份额的身份识别与电子票证,向资产管理、食品药品安全监管、图书馆、仓储物流等物品识别领域拓展;二是工作频率逐步从低、高频的门禁、二代身份证应用逐步向超高频、微波的高速公路不停车收费、交通车辆管理等应用拓展;三是从闭环应用向开环应用拓展,如:国际海事管理等。
目前,我国RFID产业经历了技术推动期,正处于政府推动期的中后期,并向市场拉动期转变,行业市场需求开始蓬勃发展。张琪认为,政府在特定时期的扶植和引导这一对RFID产业发展的成功经验,为我国物联网产业的发展提供了借鉴。
张琪认为,我国RFID产业链已经初步形成,表现在低、高频RFID比较成熟,超高频RFID正在走向成熟,而微波RFID则有待成熟,国内企业已经在RFID市场上占据主导地位。随着标准化、测试检测、开放实验室、示范基地、产业联盟等相关领域工作的深入,我国RFID基础服务体系已经初步形成。
张琪预测,2015年,我国RFID产业将进入大规模、全方位推广的成熟期。
运营商重新定位角色
“从人与人之间的通信延伸到物与物之间的通信(M2M),这样大的变革力度,对电信运营商来说是个很大的挑战。”中国电信副总裁靳东滨强调,“据IDATE统计,全球2009年M2M通信模块的市场总量为122亿欧元。预计到2013年,市场规模将增长到295亿欧元。”
对中国的电信运营商来说,这种挑战来得更大。据TMNG 2009年对机器用户占到总用户比例的调查统计,瑞典为40%、芬兰为18%、美国为10%,而中国移动仅为0.6%。
靳东滨认为物联网给电信运营商在技术上带来的挑战主要是:来自RFID空中接口协议上的核心挑战,移动通信网为支持物联网而在网络架构等方面进行调整,为云计算、物联网及多媒体等应用提供高带宽、高质量的网络保证。
他表示,移动通信网、无线接入网、固话网、有线电视网等通信基础设施在经历了从分立异构网络到异构网络互通的发展后,未来将向着包含4G在内的全IP泛在网发展,其特点是异构网络融合与协同工作,以支持物联网应用泛在化的特点。
尽管电信运营商在传输层面优势显著,但靳东滨表示,物联网丰富的内涵主要是在感知层和应用层,且行业应用千差万别。加之物联网网关之下的传感网部分的运营管理并未有一个统一的责任主体诉求。因此,电信运营商必须重新思考自身的定位,调整经营策略,从而抓住物联网M2M连接与通信带来的新的市场机遇。
事实上,中国电信在智能交通、远程医疗、智能楼宇与家庭、环境监测、灾害预警等物联网应用领域的尝试,已经超出了原有电信运营商的定位。
政府主导统筹规划
智慧城市的建设涵盖了城市各种基础设施,而基础设施是以运营形式提供服务的,因而具有前期投入大、投资回收期长的特点。这种投资强度和跨领域协调能力远非企业单枪匹马所能胜任的。
“企业要生存就必须有赢利。初期为物联网买单的人最有可能的就是政府,政府可以为一些公共服务、民生工程买单。”北京讯鸟软件公司战略与投融资副总裁陈勇良表示。
即便是政府投入,也要充分考虑智慧城市、物联网等建设的复杂性。华为技术有限公司副总裁陈亦泉表示,他们在与客户的沟通中发现,有的地方政府今天见到智能电网就建设智能电网,明天看到智能交通就建设智能交通,缺少统筹和协调。
陈亦泉认为,智慧城市的建设必须要有高瞻远瞩的整体战略规划,应该在一个统一的城市数据中心之上,对政府、金融、能源、交通、教育、医疗等垂直领域以及企业的应用进行统筹规划,从而确保各种应用能在统一的框架体系架构中,分步实施。这一框架结构要对数据格式进行规范,如果各家医院使用不同的数据标准而无法形成公共的卫生数据,那么,智慧医疗就是空谈。
“未来,市长办公桌上会放置一个智慧城市的仪表盘。”陈亦泉介绍说,电子政务、数字城管、智能交通、数字校园、智能医疗、智能楼宇等物联网垂直应用都将可视化地反映在这个仪表盘上。
固安欲占地利之便
纵观高技术产业的发展,无不与产业集群密切相关。作为尚在萌芽期的物联网行业,对生态环境与产业集群的需求更为迫切。当前,物联网已经成为国家战略发展目标之一,全国多个城市竞相成立各种研究机构或是产业基地。
在由商务部、贸促会、河北省人民政府主办的为期两天的“APEC智慧城市智能产业高端会议”上,固安工业区借“物联网产业发展与合作专题会议”亮出物联网产业园。