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物聯網智能教育

時間:2023-08-25 17:10:15

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇物聯網智能教育,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

物聯網智能教育

第1篇

關鍵詞:物聯網;必要性;技能型人才

物聯網,顧名知義,就是物物相連的互聯網。它是通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、無線傳感器網絡、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,把任何物品與互聯網連接起來,進行信息交換和通訊,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。是繼計算機和互聯網之后的第三次信息產業的浪潮。面對物聯網技術的全面普及及上萬億規模的高科技市場,職業院校承接著技能型人才培養的社會職責,對物聯網應用技術人才的培養如何定位,如何培養,是個值得探討的問題。

一、社會背景和技術背景

物聯網是繼互聯網之后的新一輪信息技術革命,隨著在各行各業的落地,已經成為支撐眾多行業發展的主要力量。物聯網初期投入是在政府主導下進行的,集中在公共安全系統,智能交通、智能物流、市政管理等工程,每一個點無不可以搜索到物聯網技術的影子。尤其信息技術應用水平和管理水平,已經成為企業提高競爭力的手段。

技術上,物聯網是通過智能感應裝置,經過通信技術,進行信息的傳輸,到達指定的信息處理平臺或中心,從而實現物物、物人的信息傳遞,從而提升效率,保障安全,可以跨時間跨空間進行溯源、追蹤、定位、管理。

二、高職院校開設物聯網應用技術專業的必要性分析

從2009年8月7日,國務院總理在無錫視察時發表重要講話,提出了感知中國的戰略構想,表示要大力發展物聯網技術,繼而物聯網也成為我國十二五規劃的戰略性新興產業之一。2013年2月,《國務院關于推進物聯網有序健康發展的指導意見》(以下簡稱《指導意見》)正式出臺,標志著政策層面已經框定物聯網產業的發展藍圖。預計2015年將超過5000億元的規模,并會在短期內可能超過萬億規模,是一個航母級產業。

物聯網技術與應用的競爭,說到底是人才的競爭,是戰略的競爭。物聯網目前在我國還處于發展階段,從事該行業的人才還比較匱乏,僅在交通物流等領域,人才需求量就超過20萬,而且每年都在增長。做為基礎型的產業對人才的海量需求,這也為職業院校提出了緊迫的要求,有一定基礎、能力、條件的職業院校,應高度重視與加強物聯網應用技術專業人才的培訓與培養工作。

1.職業類院校學生的特點。職業類院校培養的學生主要從事安裝、調試、維護、生產、營銷和推廣等工作。而物聯網技術的發展與競爭,主要是人才的競爭。眾多本科類院校也在開設物聯網技術相關專業,但主要面對系統設計、系統分析和研究方面的研發工作,要求有深厚的理論基礎知識,并且具備專業覆蓋面廣的優勢,職業類院校學生勝任起來有些困難??v觀物聯網的從業崗位,對于技術人員,尤其是建設調試、維修保養、技術服務、營銷推廣等工作,不需要非常深的理論知識,只需要掌握相關的操作規范與標準,具備最基礎的專業知識,具備相應崗位必備的技能技巧即可以,正符合職業院校學生基礎比較薄弱、學習主動性差、動手能力強、適合奔波式工作的職業特色,所以對于當前人才需求量大的物聯網技術相關行業,職業類院校開設上此專業正具備最基礎的條件。

2.各行業對物聯網專業人才的需求量大?!笆濉逼陂g物聯網產業重點領域包括智能交通、智能電網、智能物流、智能工業、智能醫療、智能農業、公共安全、環境監控與災害預警、社會公共事業、金融與服務業、智能家居、智慧城市、國防與軍事等。

我國當前處理物聯網技術人才處理缺乏狀態,筆者隨意瀏覽了一個招聘網站,中華英才網上與物聯網相關的招聘信息有500余條,前程無憂網站上與物聯網技術相關的招聘信息達到1000余條,智能招聘網站上與物聯網技術相關的招聘崗位達到400余條,另經常有公司通過微信、QQ、網站平臺、私人聯系等方式在招聘技高能優的物聯網技術相關的專業人才。

據不完全統計,近幾年的幾大應用領域對人才的需求量,可能均會超過20萬以上,如智能交通、智能物流、智能電網、智能醫療、智能工業、智能農業、智慧生活等。

3.對物聯網應用技術關鍵領域展開教學與研究。RFID技術等短距離通信技術、傳感技術等關鍵技術,眾多理工類職業院校有著豐厚的基礎,承著物聯網技術的推廣與應用,職業類院??梢詫@些核心的技術展開教學與研究,使得培養的人才在智能交通、智能物流、智能農業、智能工業等領域得到發揮。

4. 職業院校具備校企合作的基礎。職業教育的人才培養模式步伐一直沒有停息過,從項目教學法、學習德國職業教育模式、校企合作、微課教學、Mooc教學、混合式教學、頂崗實習等,究竟花落哪種模式,沒終極結論。實踐場地不斷翻新,合作企業不斷探索,新技術新技能不斷涌入,已經讓當前的眾多高職院校具備了充分的校內實訓基地,具備了校企合作的基礎。

在當前的基礎上,開發物聯網技術專業具備了良好的基礎。從教學方法上看,多年的探索與實踐已經積累了成熟適用的經驗,從硬件基礎上看,已經具備了搭建物聯網相關實訓室的基礎條件,從師資力量上看,已經擁有了開設此專業的技能與技術。院校與物聯網企業合作,搭建校企合作平臺,通過高校與企業聯合辦學,培養熟練掌握物聯網知識與技術的信息服務與技能應用型人才,合作育人,合作發展,達到人才培養的靈活性、開放性、深入性、針對性。

總之,在當前本科類院校開設物聯網應用技術專業的同時,各職業類院校也必須要迎頭趕上,以呼應本科類院校培養的研究型人才,牢牢把握住這一機遇。中高等職業類院校作為國家技能型人才培養的基礎,開辦此專業顯得尤其重要與必要,有處于當前物聯網應用技術發展的大好形勢 ,扭轉物聯網人才資源匱乏的局面,從而培養大批的具備物聯網技術能力、創新能力、良好的團隊合作精神的復合型人才,全國的職業類院校都以當前物聯網發展的大好背景為依托,積極開辦物聯網應用技術專業,探索理論和實踐相結合的優質培養人才戰略。

由于我國物聯網專業教育于2010年才起步,對于很多院校開設此專業還處理猶豫與探索階段,如如何定位專業、課程設置?師資力量從何而來?實驗室不完善如何辦?學生的就業前景如何?等等諸多問題,這也一定程度上會制約著物聯網技術專業的設置與發展,所以研究物聯網應用技術專業教育的有效性及輸送人才的通道更顯得重要。

參考文獻:

[1]董榮勝. 計算機科學導論―思想與方法. 北京:機械工業出版社, 2007年8月.

[2] 彭力.基于案例的物聯網導論.北京:化學工業出版社, 2012年10月.

[3]陳國良.計算思維導論.北京:高等教育出版社, 2012年10月.

第2篇

關鍵詞:職業能力;高職;物聯網項目綜合實務;課程標準

中圖分類號:G712 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)32-0190-03

一、引言

2011年,南京信息職業技術學院正式成立物聯網應用技術專業,2012年該專業成為國家骨干高職院校重點建設專業。按照《教育部、財政部關于確定“國家示范性高等職業院校建設計劃”骨干高職院校立項建設單位的通知》(教高函[2010]27號)文件要求,國家骨干高職院校應著力推進辦學體制機制創新,增強辦學活力,以專業建設為核心,強化內涵建設,提高人才培養質量,帶動本地區高等職業教育整體水平提升。高職專業建設的理念最終要通過課程來實現,專業核心課程的建設水平,是衡量專業建設水平的一個重要指標。同時教育部《關于全面提高高等職業教育教學質量的若干意見》(教高[2006]16號文件)指出:高等職業院校要積極與行業企業合作開發課程,根據技術領域和職業崗位(群)的任職要求,參照相關的職業資格標準,改革課程體系和教學內容。建立突出職業能力培養的課程標準,規范課程教學的基本要求,提高課程教學質量。由此可見,高職的課程標準建設是課程建設的關鍵,是高職院校提高人才培養質量,帶動本地區高等職業教育整體水平提升的一項重要任務?!拔锫摼W項目綜合實務”課程作為物聯網應用技術專業的專業核心課程之一,在大三學年第一期開設,是重要的崗位能力課程,是對前序課程的綜合運用,也是對畢業生職業能力的提升。該課程首次在全國開設,具有較強的探索性。

二、物聯網項目綜合實務課程標準制定原則

1.以職業能力培養為導向,融入職業標準。課程面向學校所在區域培養物聯網技術專業群應用型人才,在課程標準建設中堅持以就業為導向,緊緊圍繞學生未來的職業崗位,著眼于從事具體職業崗位工作所需的核心職業能力,根據能力要求來設計具體課程內容,保證教學內容與崗位核心能力的要求相吻。同時課程以項目為依托導向、采取一體化的教學模式,保證職業資格證書考試標準與課程標準全面接軌。

2.基于工作過程,突出工學結合。課程開發要基于工作過程,充分體現工學結合的特點,以真實的工作任務為載體來實施課程整體設計。

3.校企合作、共同開發。企業合作進行課程及課程標準的開發,根據企業實際需求,制定課程教學內容,從而保證培養一線實用型技術人才的質量。

4.立足現實,保證可實施性。課程標準開發立足專業基礎、實訓條件和教學團隊力量,確保課程的可實施性。

三、課程標準開發流程

為保證課程標準科學和有效,需要對開發過程進行控制,課程標準開發的控制流程如下:市場需求調研崗位分析工作任務分析職業能力要求分析課程標準編寫課程標準審核課程標準修訂。在課程標準開發過程中,積極與行業、企業、合作辦學單位開展調研合作,始終遵循課程標準制定原則和課程標準開發流程。

四、物聯網項目綜合實務課程標準

物聯網項目綜合實務的課程標準基本框架構成如下:課程定位、課程目標、課程設計思路、課程內容與教學要求、考核評價、課程實施等。

1.課程定位。本課程是物聯網應用技術專業的崗位能力課程。通過本課程的學習,學生可以了解物聯網項目建設相關崗位所需的基本概念和工程管理基礎知識,能夠根據客戶需求編寫物聯網項目設計方案,能夠進行物聯網設備的選型和采購,能夠完成物聯網工程施工和調試,能夠完成對物聯網項目的功能測試,能夠進行系統故障判斷與維修,為將來從事物聯網工程項目相關工作打下堅實的基礎。課程學習后應達到“物聯網應用工程師”資格證書的基本要求。物聯網是一個綜合的領域,所涉及的行業種類繁多,確定課程建設的方向尤為重要,基于物聯網應用領域和學院基礎的分析,我們選取了智能家居這個行業作為本課程的建設內容落腳點。課程以一個真實的智能家居系統項目入手,按照物聯網項目的建設進度流程,依次引入物聯網項目的立項,物聯網設備或產品的采購,物聯網設備的安裝,物聯網設備的調試,物聯網系統的維護和管理等幾個工作任務。

2.課程目標??傮w目標面向物聯網應用系統集成和調試工程師、物聯網設備銷售經理工程師、物聯網設備安裝工程師、物聯網項目運營師、物聯網高級監理師等工作崗位,針對“智能家居”物聯網工程項目的項目設計、設備選型與采購、設備安裝與調試、系統維護等典型工作任務,著力培養學生物聯網工程項目相關崗位的職業能力,培養正確的工作態度,養成良好的職業習慣。課程目標分為知識目標、技能目標和素質培養目標。(1)知識目標。了解物聯網工程項目的建設過程、熟悉物聯網工程項目各個階段的特點及任務,了解物聯網工程項目產品選型與采購的相關知識,熟悉物聯網工程項目的安裝調試和運行維護方法,了解施工圖的識讀方法。(2)技能目標。①能夠根據客戶需求和現場勘測設計項目方案;②能夠進行物聯網設備的選型;③能夠根據需求進行設備的采購;④能夠根據相關的技術標準在工程現場對設備進行安裝;⑤能夠對設備進行調試,對一般故障進行現場排查與處理;⑥能夠根據設計方案和驗收標準對工程進行測試和驗收;⑦能夠根據工程圖紙指導施工;⑧能夠使用相關軟硬件設備和工具對系統運行狀態進行檢測與維護;⑨對物聯網系統的日常數據進行統計與匯總,并能根據數據判斷物聯網項目的運行狀態。(3)素質養成目標。國家教育部在教高[2006]16號文件中指出,高職的培養目標規定為“為社會主義現代化建設培養千百萬高素質技能型專門人才”,因此在注重培養職業技能的同時,還應該注重職業素質的培養。因此課程的素質目標確定為:良好的精神狀態和樂觀進取的工作生活態度,良好的職業道德素質、敬業精神、良好的團隊協作精神和意識,永不滿足的創新精神以及良好的自我身心調控能力等。

3.課程內容。課程在內容設計方面突出體現職業能力培養,緊緊圍繞完成工作任務的需要來選擇課程內容,從“任務與職業能力”分析出發,打破傳統的知識傳授方式,以“項目”為主線,構建工作情景。課程內容以南京信息職業技術學院新技術體驗中心(別墅)智能家居項目案例構建了七個項目,分別是:項目一智能家居項目建設方案、項目二照明項目、項目三智慧家電項目、項目四智慧安防項目、項目五智慧監控項目、項目六智慧門禁系統和智能家居管理項目。課程內容的每一個項目又有具體要求,表1是項目二智慧照明項目的具體實施要求。表1教學活動的設計既有利于教師教學的實施,具有切實的指導作用,同時有利于學生培養各種職業能力。

4.課程的教學評價。由于是任務引領下的學習方式,在完成任務的過程中,學習相關知識和職業技能,所以考核必須結合課程的授課特點,變一次性考核為過程考核,即在學生的整個學習過程中考察學生??傇u成績由課堂表現、項目實操、項目報告和理論考試綜合構成。具體考核內容和權重分配見下頁表2。

以上各項獨立評分,按比例記入課程總成績,對考核結果及時進行統計分析。

5.課程建設的保障。①教材及教學方法。通過文獻檢索和調研,目前本課程沒有現成的實例可以借鑒,需要根據市場調研、企業調研和參考相關資料編寫教材。在教材編寫過程中北京凌陽愛普科技有限公司和北京中訊威易科技有限公司的工程師給予了指導建議,并參與了部分內容的編寫。本課程授課時要注意理論和實際有機結合,采取一體化教學方法,在智能家居實訓室和智能家居體驗中心的環境中讓學生融入工作情景。同時還可以帶學生體驗物聯網實訓基地的煤礦人員定位系統及不停車系統,帶領學生分析討論。教師在授課時應注意調動學生的積極性,讓學生自主學習,多采取分組布置任務、小組討論、任務驅動等教學手段,教師的任務主要是歸納、總結,知識的系統講解。②教師。教師需要通過自身的學習和培訓提高專業知識水平,可通過與物聯網企業的合作、實習提高教師的實踐能力。由于課程的工程性較強,課程內由企業工程師現場講解設備的安裝和調試的相關知識。企業工程師授課學時數不少于課程總學時的50%,企業工程師授課時校內教師作為助理,從而保證課程效果。③智能家居綜合實訓基地。作為課程實施的有力保障,智能家居綜合實訓基地分為智能家居實訓室和智能家居體驗中心兩部分。智能家居實訓室擁有9套物聯網工程實訓平臺,采用結構化實訓架作為實訓項目的“柔性工位”,實驗所用產品均接近實際應用系統,能夠組建具有行業特色的物聯網工程實訓項目,確保學生可利用智能家居實訓室設備搭建真實物聯網項目。智能家居展示體驗中心是一套兩居室的樣板房,完全按照實際的家居環境設計,智能家居體驗中心將當前熱門和最有市場潛力的智能家居產品方案引進實訓基地,為高校師生接觸和研究當前先進技術搭建橋梁,讓學生了解所學習的專業知識在實際工程項目中的應用。

五、總結

提出了基于職業能力培養的物聯網項目綜合實務課程標準開發方案。該方案有利于提高學生的職業技能和職業素質。由于物聯網專業開設時間不長,在課程建設方面還有很多問題,如師資問題、教材問題等還需進一步的深入研究。

參考文獻:

[1]楊喜林.淺談高職院校物聯網專業校企合作模式課程建設[J].中國電子商務,2012,(7).

[2]肖俊華,尹高飛.國家骨干高職院校專業核心課程標準建設探索[J].北京勞動保障職業學院學報,2012,(12).

[3]王雨華.關于高等職業教育課程標準建設的思考[J].遼寧高職學報,2011,(13).

[4]趙白云.基于能力與素質培養一體化的高職數學課程教學改革[J].職業技術教育,2011,(32).

[5]柯強.物聯網專業課程建設探討[J].物聯網技術,2012,(2).

[6]謝昌榮,李菊英.高職物聯網專業學生職業核心能力培養研究[J].物聯網技術,2013,(9).

第3篇

關鍵詞:數字湖南;高職教育;物聯網產業

中圖分類號:TP393 文獻標志碼:B 文章編號:1673-8454(2013)21-0018-04

物聯網已經被公認為繼計算機和互聯網之后信息產業的一次浪潮,代表了下一代信息技術發展趨勢。2010年10月18日,《國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》正式出臺,物聯網被確認為我國七大新興國家戰略產業之一。湖南省委、省政府高度重視培育和發展戰略性新興產業,明確提出:以“四化兩型”引領湖南科學發展、建設“四個湖南”,作為湖南“十二五”經濟社會發展的主線。2010年8月底,湖南省委、省政府正式對外《關于加快培育發展戰略性新興產業的決定》,重點發展先進裝備制造業、新材料產業、電子信息、新能源產業、生物產業、節能環保產業以及文化創意產業等。2011年12月底,湖南省委省政府印發了《數字湖南建設綱要》,明確提出“加快推進下一代互聯網、物聯網、云計算、智能終端、三網融合等領域技術研發與應用,實現一百項信息技術重大成果的產業化”,并在政務領域、社會領域、數字文化等方面大力推進信息化。這一系列的政策導向,有力助推了湖南的物聯網產業發展。

一、湖南物聯網產業發展現狀

湖南省物聯網產業發展已經具備了一定的基礎。信息產業的高速增長,帶動了相關產業發展,對湖南省社會經濟發展的帶動作用日益明顯,已經成為湖南區域經濟發展的一個重要增長點。

1.湖南發展物聯網產業具備先進的技術優勢

湖南在物聯網發展方面起步較早,已經具備了一定的技術優勢和產學研基礎。在傳感器方面,已有一批有實力的傳感器相關產品制造企業,具有一定的科研生產基礎。南車時代在智能傳感器、點式應答器、電子標簽、高速智能列車信息化系統等方面展開了深入研發;湖南電信在Ipv6商用網絡建設方面處于行業領先;國防科大、湖南大學、中南大學共同承擔了國家863傳感器網絡專項研究課題,對傳感網技術進行了實驗性的應用研究;湖南大學成立了物聯網研究中心等專門研究機構并建立超級計算機中心;湖南伊愛衛星監控科技有限公司等企業在全球定位系統應用產品的研發、制造、銷售、服務和網絡運營方面已有不少成功的案例。[1]

2.湖南發展物聯網產業具備先發的產業基礎

湖南省委、省政府高度重視物聯網產業的培育和發展,大力扶持建設物聯網應用示范重點項目。目前,湖南從事物聯網研發、生產和服務的企業達200多家,涉及傳感器、芯片設計、電子標簽與讀寫器具、智能終端、應用軟件、系統集成、運營服務等物聯網產業鏈的多數環節。在智能高速列車控制、手機移動支付、金融稅控設備、中小型水電站遠程控制等領域,湖南省部分企業技術創新和市場在國內占有優勢地位。

3.湖南發展物聯網產業具備先行的應用示范

湖南省作為移動電子商務試點示范省,建成了中國移動全網手機支付平臺,作為國家“三網融合”試點城省群,擁有長株潭國家級“兩化融合”實驗區和十一個省級“兩化融合”實驗區,建成了湘潭九華物聯網示范基地、長沙百果園現代農業示范基地、郴州IPv6物聯網示范基地、湘西物聯網云計算平臺等一批產業示范基地,并在智能水利、智能農業、智能工業、智能交通等多領域率先應用物聯網技術。

二、湖南高職教育與物聯網產業發展實現對接的可行性

湖南省大力培育和發展物聯網產業,在物聯網領域將繼續加大科技創新支持力度,加快技術研發與成果轉化應用的同時,也存在著產業物聯網核心關鍵技術缺失、物聯網標準規范體系不完善、物聯網地址資源匱乏、物聯網規?;瘧貌蛔?、物聯網產業鏈構成不完善、物聯網技術與應用人才缺乏等一系列問題,在一定程度上制約了物聯網產業持續發展。在關于如何發展戰略性新興產業的討論與研究中,國務院發展研究中心副研究員張永新認為,發展戰略性新興產業的關鍵是掌握核心技術。掌握核心技術的主體在于“人”,如何培養掌握與發展核心技術的“人”成為解決問題的關鍵所在。[2]

第4篇

(廣東創新科技職業學院計算機與通信系,廣東東莞523960)

摘要:以智能手機產業發展為主線,對東莞智能手機產業的發展提出4點建議,并針對4個建議的實現提出高等職業院校IT類專業體系的建設方案,即通過專業體系的建設與不斷修正來滿足產業發展需要,從而促進東莞智能手機產業可持續發展。

關鍵詞 :智能手機產業;移動互聯網;云計算;物聯網;4G通信;專業體系

文章編號:1672-5913(2015)17-0107-04 中圖分類號:G642

基金項目:2013年廣東省高職教育信息技術類立項課題(XXJS-2013-2026)

第一作者簡介:潘志宏,男,講師,研究方向為移動互聯網、計算機網絡信息系統,zhihong840420@163.com。

0 引言

目前東莞作為省市共建戰略性智能手機產業基地,擁有華為終端、宇龍通信、步步高、華貝、奧克斯、金銘等一批具有較大影響力和輻射帶動作用的龍頭骨干企業,它已經成為國內甚至世界智能手機的重要生產基地。然而由于產業鏈上下游核心技術缺乏,專業技術人才匱乏,導致大部分智能手機企業將研發設計總部設在北上廣深,而只是把東莞作為生產中心,將生產制造環節全部轉移至東莞,這樣導致東莞智能手機產業沒有更多的核心技術,失去發展的后勁。要擺脫這種狀況,必須通過不斷強化智能手機整機生產制造能力,帶動方案設計、應用開發、內容服務等環節同步發展。

全面可持續發展的首要任務是人才的培養與引進,東莞一方面通過各種人才計劃引進產業發展急需人才,另一方面更是要通過本土高校培養出適應產業發展的急需人才。作為東莞一所綜合性的高等職業院校,廣東創新科技職業學院擔負培養東莞核心產業專業技術人才的重要任務。為適應東莞作為全國信息產業重鎮的實際需求,學院將計算機與電子信息類專業作為學院核心的專業群,每年有1 000多名信息技術類的學生從這里走向東莞急需的信息產業的工作崗位。

1 東莞智能手機產業現狀剖析與高職教育發展情況

1.1 東莞智能手機產業現狀剖析

2013年4月,東莞成為省市共建戰略性新興產業基地——東莞智能手機產業基地。2013年東莞智能手機出貨量超過2億臺,約占全省手機產量的25.7%,占全國手機產量的13.7%,總產值約1 400億元,可見東莞在全國智能手機產業中的地位。從智能手機產業的版圖上可以看出,東莞已經成為國內智能手機的重要生產基地,但由于人才匱乏,東莞僅僅作為生產中心,只負責生產制造環節。

1.2 東莞高職信息技術類專業發展情況

對東莞智能手機產業發展來講,培養合適急需的專業技術人才是至關重要的,筆者所在的廣東創新科技職業學院是東莞市一所以工科和管理學科為主的職業技術學院,其中計算機與電子信息類專業作為核心的專業群,在為東莞智能手機產業發展培養大量的技術人才做出重要的作用。其中2014年廣東創新科技職業技術學院信息技術類專業招生1025人。

2 東莞智能手機產業發展建議

東莞智能手機產業沒有更多的核心技術,失去發展的后勁,如果想擺脫這種狀況,必須通過不斷強化智能手機整機生產制造能力,帶動方案設計、應用開發、內容服務等環節同步發展,達到全面可持續健康發展。目前東莞有智能手機、云計算、物聯網、太陽能光伏4大產業被列入省市共建的戰略性新興產業。整合手段包括:①以智能手機為核心的移動互聯網的發展;②云計算平臺對智能終端性能,安全和內容服務等的提升;③智能手機和物聯網絡構建智慧生活;④大力推動4G網絡等新一代通信產品的研發與產業化。

2.1 推進以智能手機為核心的移動互聯網的發展

在東莞電子信息產業長期的發展中,一直是“硬”強“軟”弱,硬件發展較好,軟件行業處于不溫不火的狀態,廣東省內的軟件行業一直處于深圳、廣州和珠海之后,沒有聚集核心的軟件研發企業。以智能手機為核心移動互聯網產業的發展,一方面依靠智能手機硬件設備的性價比不斷提升,另一方面需要提升智能手機應用軟件來滿足用戶不斷提升的體驗需求。然而智能手機的硬件比拼空間越來越小,用戶更多地感受到智能手機的系統和應用軟件,所以應該發展并鼓勵更多中小企業投入到東莞智能手機應用軟件研發中,提升東莞智能手機產業的優勢。

2.2 推進智能手機與物聯網構建智慧生活的發展

隨著智能手機與物聯網的不斷發展,以智能手機為控制核心,物聯網設備為傳感采集的智慧生活硬件慢慢受到大眾的歡迎,各大手機生產商也不會放棄這個市場可觀的領域,比如最近華為終端推出的移動手環,小米推出的小蟻智能攝像頭、智能插座等等都是對該市場的重視與嘗試。東莞企業本身在硬件領域就有自己的積累和實力,所以應該在移動互聯網和物聯網高速發展中抓住智慧生活的發展趨勢,在發展智能手機的同時,能夠圍繞它去研發一些硬件產品,將其他硬件融合到以智能手機為中心的智能生活系統中來,從而豐富智能手機的應用。

2.3 推進移動互聯網云計算平臺(移動云計算)的研究與運用

東莞在云計算平臺建設方面,目前已經處于全國比較領先的水平,特別是中科院云計算中心成立后,東莞的云計算技術實現快速發展,預計到2017年,東莞實現云計算應用產業及相關產業產值可能超千億元。然而在云計算平臺搭建好后,實現云計算技術的應用是另一核心問題,如果將云計算與智能手機產業進行融合,通過云計算平臺強大的計算處理能力,來提升智能手機由于硬件限制而無法處理復雜問題的能力,從而降低越來越多的應用軟件對智能手機硬件的要求;合理地將移動互聯網和云計算結合在一起的移動云計算,是智能手機領域較為熱門的研究領域,東莞有這樣的環境和科研水平去研究并實踐它。據了解目前東莞宇龍通信也在投入資金打造自己的移動云計算中心,因為除了終端的制造,智能手機企業也要投入到云服務和應用來提升手機的應用能力。

2.4 大力推動4G網絡等新一代通信產品的研發與產業化

2014年東莞已經全面推進4G網絡,移動4G基站已有7 000個,全市4G覆蓋率約92%,所以智能手機生產商要抓住4G網絡的時代,大力推進4G智能手機的研發與產業化。例如東莞華貝電子科技有限公司就較早對4G進行戰略布局,將其作為公司下一個重要產品,重點推進,從而贏得先機。

3 高職信息技術專業群的建設

我們從高職專業設置的角度來針對以上4個方向的發展,進行專業群構建與建設:①開設軟件技術(移動互聯網應用開發)來培養缺口非常大的移動互聯網開發人才;②開設計算機網絡技術(云計算技術與應用)和計算機應用技術(大數據應用技術)專業方向來培養維護開發云計算和大數據平臺的專業技術人才;③開設電子信息工程技術(智能電子與物聯網技術)來培養人才滿足物聯網行業日益激增的用人需求;④開設通信技術(移動通信技術)來培養4G通信網絡的運維人才。

從表1分析可以看出,東莞智能手機產業如果想取得長足的進展,就必須重點去發展跟智能手機產業相輔相成、密切關聯的產業鏈,它包含移動互聯網、移動云計算與大數據、物聯網、4G移動通信技術。職業技術學院作為職業教育的一線產地,擔負著培養高素質專業技術人員的重任,怎樣培養出跟地區產業經濟發展相匹配的人才是高職一直努力的方向。廣東創新科技職業學院作為東莞地區一所以工科和管理類專業為主的高職,一直以地區經濟發展方向作為指導,開設熱門并且發展急需的專業。通過對東莞地區移動互聯網、移動云計算與大數據、物聯網、4G移動通信技術4個智能手機相關領域的詳細調研,我們開設了軟件技術(移動互聯網應用開發)、計算機網絡技術(云計算技術與應用)、計算機應用技術(大數據應用技術)、電子信息工程技術(智能電子與物聯網技術)和通信技術(4G移動通信技術)4大專業群。

其中軟件技術(移動互聯網應用開發)方向結合東莞智能手機產業基本是以Android操作系統為主的智能手機,所以在開設該專業方向時,我們以Android平臺的應用開發與移動網站開發技術為核心進行課程建設,開設的核心課程有Android智能手機開發、HTML5移動網站開發、移動中間件應用、JavaEE移動服務器端開發等。

計算機網絡技術(云計算技術與應用)與計算機應用技術(大數據應用技術)方向主要依托東莞云計算機與大數據平臺來不斷發展的,智能終端公司需要不斷建設移動云的服務和應用來提升手機的應用能力,以滿足用戶體驗。隨著云計算的不斷發展,云平臺的維護與運營是高職院校培養的主要方向,在開設課程方面,我們更注重云平臺安全與維護,開設的主要課程有云計算技術與云安全、大數據應用技術、服務器虛擬技術、存儲虛擬化技術、高級數據庫技術等。

電子信息工程技術(智能電子與物聯網技術)方向結合以智能手機為控制核心,物聯網設備為傳感采集的智慧生活硬件發展的需求,主要培養以嵌入式開發為核心的物聯網綜合人才。所以我們注重嵌入式開發與物聯網技術雙方面的結合。開設的主要課程有單片機與ARM嵌入式開發、傳感器技術、無線傳感技術、RFID與Zigbee技術、物聯網應用開發。

通信技術(4G移動通信技術)方向培養的人才以4G網絡維護與運營、4G通信設備與終端維護等運維類人才為主。開設的主要課程有:3G/4G移動通信技術、接入網技術、基站設備、移動智能網原理、移動通信設備與終端。

4 結語

東莞不再滿足于將自己定位為“生產基地”,而是著手提升自己“智造”的能力,調整東莞智能手機產業結構,既要注重整機的生產,也要通過結合東莞現有的移動互聯網、云計算、物聯網資源來提高自己在應用軟件開發,內容服務等方面的同步發展,要不余遺力地進行新一代通信產品的研發,使東莞智能手機行業走在全國的前沿,把東莞建成全國智能手機創新研發基地、自主品牌培育孵化中心和全球智能手機整機重要制造基地。

參考文獻:

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[2]劉曉馨.當前我國智能手機產業發展對策研究[J].電視技術,2014(12): 58-61.

[3]易軍,周偉,張元濤.軟件工程專業辦學現狀及發展特色分析[J].計算機教育,2014(8): 102-104.

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[5]陳輝,李敬兆,詹林,物聯網工程專業人才培養和專業建設探索[J].計算機教育,2014(4): 13-17.

第5篇

【關鍵詞】中職學校校園 智能 安防監控系統

這幾年,政府對中職的教育教學重視,加大對中職教育的投入,招生規模的不斷擴大,中職學校校園面積擴大,教學實訓的設施增加,教育教學實訓的開展,校園安全問題越來越突出。

1 中職學校校園教學實習生活存在的主要安全問題

中等職業學校招收初中業學生,70%來自農村,學生素質參差不齊,在校學生大多數是年齡不滿18周歲的未成年人,很多學校實行封閉管理,學生管理采用中小學校班主任管理機制,教學實施職業化教學,專業技能實訓,生產頂崗實習,故校園安全隱患與事故復雜性,多樣性和頻發性突出,主要存在以下方面:

1.1 宿舍安全

宿舍是人員較集中,存在的各類安全隱患也特別多,火災、盜竊、治安是宿舍主要安全事故與隱患。

1.2 教學、實訓安全

教學不僅開設高中的文化課程,還根據不同專業還開設專業課程,配置專業設備,在模擬實際的生產現場,工作崗位,進行教學與實訓,存在防護設施,教學組織措施,突發事故處置等環節的安全事故與隱患。

1.3 課間文體活動安全

中職學生大都在十六歲左右,天性好動,喜歡追求刺激,在課間經常做出一些不可預料的事情。學校經常組織大型的全校性活動,如果缺乏合理的引導,必要的安全監管設施不到位,很容易發生人身安全事故。

1.4 飲食安全

大多數學校推行后勤社會化管理模式,學校內的商店、食堂由自身經營向租賃、承包、托管等多元化模式發展。食品從采購、生產、加工到銷售各環節稍有疏忽就可能引發食品安全事故。

1.5 校園人員出入及交通安全

很多中職學校實行封閉管理,要做好外來人員的登記、識別和監控,防止和及時處置治安、盜竊案件。同時做好在校學生在教學時間的出入登記工作及時向班主任反饋,做好學生在校的管教工作。加強校內機動車的疏導與管制,避免校園內的交通事故。

2 中職學校校園安防監控的現狀

校園安全工作不僅需要加強教師學生及工作人員的安全教育、制定安全事故責任制度和預案,更需要加大校園安防監控設施的建設投入,才能預防及有效處置安全事故。

目前,校園安防監控設施監控區域不能覆蓋整個校園,僅僅只能監控校園的主要通道、重要場所、各個建筑物的出入口,校園的圍墻等,各個監控區域使用不同廠家的安防產品,彼此隔離各自為政,不能融合與信息共享,不能在一個平臺上協同運作。校園安防監控設施的主要以視頻監控設備為主,只能用于影像保存與事后備查,教學實訓場所安全防護缺少或設施陳舊,影響教學。在一些重點區域雖然安裝一些安防報警設備,但是系統間相互獨立,不能聯動,缺乏事故前的預防和發生時的及時處置,從而降低安防監控的效率,準確性和及時性。因此,迫切需要新型的、智能型、集成的、可擴展的校園安防監控系統。

信息技術的發展由互聯網正向物聯網快速發展,將物聯網技術用于中職學校校園安防監控,構建智能校園安防系統及運行平臺,解決現階段校園安全問題,提升校園安防監控的水平。

3 基于物聯網技術的智能安防監控系統

物聯網是繼計算機、互聯網與移動通訊之后的世界信息產業的第三次浪潮,通過各類智能傳感器采集物體與環境的信息,按約定的協議,經各種信息傳感網絡、局域網、互聯網和移動通訊網進行信息交換和通信,以實現智能化監控與管理的一種人與物、物與物的綜合網,是新一代的信息技術的高度集成和綜合應用。

將物聯網技術運用于安防監控系統是物聯網技術當前最重要、最現實的應用平臺,關鍵技術主要有:

3.1 智能傳感器技術

安防監控前端的智能傳感器,集成多種檢測信息類型(如溫度、紅外、氣體等)、檢測精度高、智能處理數據、體積小、抗干擾和低功耗。

3.2 智能傳感器組網技術

智能傳感器節點構成網絡,能實時地監測、感知和采集節點部署區的環境和對象的各種信息,通過網關對信息進行處理,以無線與有線的方式發送出去。

3.3 智能安防監控標準協議技術

頒布的一系列安全視頻監控聯網系統信息傳輸、交換、控制技術規范和要求。

3.4 智能視頻分析技術

用計算機從視頻中提取有用的信息,進行高速分析和檢測識別,以提供有用關鍵信息。

3.5 集成的信息平臺和云計算技術

針對海量的數據信息和安全隱患可能帶來的嚴重危害,建立專有的不同級別的智能安防的服務平臺,具有強大的信息處理及融合能力,識別及預警能力,能及時聯動相關的職能部門進行應急處理。

由于物聯網具備實時感知、準確定位、有效控制、智能分析預測、實時存儲與快速查詢、聯動報警與處置、遠程監控等安防監控的基本要素,從而使智能安防監控實現將從分散點狀安防到集約的全面安防轉變,再到立體的智慧安防的轉變;從單一功能產品到多傳感器終端集成,從單一變量監測到周邊環境全面立體空間的感知;從被動防御到基于模型分析與態勢分析的主動防御;從分散的、獨立的局部安防監控到全網互聯、實現跨區域、大范圍的統一監控、存儲、管理和共享資源?;谖锫摼W技術的智能安防監控實現了信息采集、全天候,全時空以及智能化,完善和提升公共安全信息化水平。

4 加快數字化校園建設構建智能校園安防監控系統的規劃

這幾年,國家制定了多項政策推進職業院校數字化校園建設,我校在政府的專項資金的支持下進行數字化校園的建設,前期完成統一規劃與驗證,數字化校園建設的架構如圖1所示,現分步實施.已經完成校園網絡基礎設施的改造,構建萬兆骨干網和千兆主干網,實現光纖入室(教室、實訓室、辦公室、宿舍等),無線覆蓋整個校園。建設基本統一的信息數據庫(學生、教職工、固定資產等)和信息傳輸標準,完成教務管理、OA辦公、學生管理、資產管理等應用系統,推行校園一卡通,實現統一門戶訪問和身份驗證平臺。教職人員、學生、家長等可以通過Web、客戶端、移動APP、微信等方式訪問校園網。同時采用了云計算、大數據、移動互聯等新技術打造智能、集中、高效、共享的數字化的虛擬校園環境。這些為智能安防監控系統規劃實施,奠定良好的基礎。

基于校園網的架構和校園網絡構建校園智能安防系統,其網絡拓撲圖如圖2所示。校園智能安防監控系統主要有以下幾個子系統:門禁系統、消防系統、監控系統、實訓防護報警系統、能源控制系統、巡更系統和停車系統等。各個子系統采用各種智能傳感器、控制器通過有線和無線形式聯網,通過網關與接入層交換機端口連接,端口地址統一分配。網關將接收各感知節點傳送的數據進行收集、處理和響應,以IP報文數據流向網絡層發送感知信息。同時網關接收網絡層下傳的控制信息,解碼及處理向下智能控制器發送指令執行相關控制操作。在匯聚層交換機布設NVR負責區域的視頻等信息存儲、管理與轉發。在核心層上設置校園安防監控中心,包括安防監控智能管理控制平臺、存儲系統、媒體服務和解碼顯示等系統,實現信息匯總與實時顯示,視頻存儲與監控、智能分析與預測、報警聯動與控制、訪問檢索與管理、集成服務于決策支持等功能。使校園安防監控全自動、全天候,能夠有效進行事前預防與預警,事中處置與報警,事后調查與取證。

校園智能安防監控規劃上不僅適應學校的日常安全管理,更要滿足中職學校教育教學需求,突出教學實訓場地的安全防護設施的建設,根據不同的專業的教學、實訓場地、材料存放場地和生產場地,安全防護等級需求,綜合運用物聯網安防監控技術手段,采用智能傳感器(環境、周界、氣體等)、組網及傳輸、視頻監控,分級預警及報警,結合教學實訓的過程環節,設置事故處置預案,確保師生的人身安全和財產損失。還有突出對學生群體及個體有效的監控,如采用RFID技術統計學生的到課情況,通過定位技術、視頻圖像分析技術、越界報警技術及時對個體危險的行為預警及報警。還要將安全信息及時反饋與方便查詢,特別通過Web、客戶端、微信等形式將班級與學生的安全信息及時通知班主任。同時與校園其他業務平臺實現信息共享,推進數字化校園的建設。

基于物聯網技術的智能安防系統使校園安防系統由“安”向“防”的質的轉變,隨著數字化校園工程的推進和校園智能安防系統的完善,校園安防保衛工作效率提高,構建安全、穩定、和諧的教育教學環境,切實保障師生人身與財產安全。

參考文獻

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[2]賈暉.構建中職學校數字化校園[J].電子技術與軟件工程,2015(10).

第6篇

關鍵詞:物聯網;教育;養老休閑

中圖分類號:F25

文獻標識碼:A

doi:10.19311/ki.16723198.2017.05.015

1引言

2014年大連旅順經濟開發區被批準的國家經濟開發區,已形成了船舶制造、機車制造、重大裝備制造業和現代物流業四大支柱產業。但是,隨著經濟增長熱點的轉變,傳統產業正面臨著嚴重的挑戰和危機。作為新興戰略產業的代表,物聯網與民生密切相關的交通、醫療、教育聯系在一起,擁有廣闊的市場發展前景,必將成為新的經濟增長點。根據國際電信聯盟(ITU)的定義,物聯網是指通過二維碼識讀設備、RFID(射頻識別Radio Frequency Identification)裝置和激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議把任何物品與互聯網相連接,實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。物聯網文化教育與物聯網醫療和大眾生活有密切的關系,是物聯網應用的重要領域。在物聯網廣泛應用的大背景下,文化教育傳播具有新的特點。一方面,文化產品的縱向互聯性極大地縮短了文化產品的生命周期,使得文化產品生產、儲存、流通和銷售在短時間內完成,實現了文化產品使用的方便快捷性;另一方面,文化產品應用的橫向互聯性實現了遠程訪問、過程存儲和遠程共享。物聯網的普及使智能醫療得以不斷拓展,使遠程健康監測、遠程健康信息定制和遠程虛擬會診成為可能性,為居民生活提供了極大的便利性。

2旅順經濟開發區物聯網應用領域選擇

2.1物聯網教育的應用模式

旅順經濟開發區匯聚了眾多的高校,包括遼寧對外經貿學院、大連交通大學、大連科技學院、大連職業技術航運學院等。2017年,大連海事大學軟件學院也將在旅順經濟開發區施工建設。旅順經濟開發區各高校集中開設的外語經貿、計算機專業都是應用性較強的專業,學生專業能力的提升需要有仿真的背景環境。但是,由于時間、空間和師資方面的限制,要為學生充分完整地模擬現實環境還存在著很多的制約因素。物聯網的出現,豐富了學習內容,突破了學習的時間和空間限制,代表了未來學習的方向。物聯網與教育的對接主要表現為三個環節,分別是課堂教學環節、課外教學環節和教學管理環節。

2.1.1課堂教學環節

信息化背景下大學生的學習模式與傳統的“黑板+粉筆”存在很大的差別,他們的學習方式更傾向于融聲音與形象一體的多媒體形式,更傾向于參與式的學習方式,而物聯網在教育中的應用可以很好滿足信息化背景下大學生的學習模式需求。物聯網在教學中的最直接的應用就是對學生學習狀態的實時監控,以便于教師根據學生的反饋調整教學內容和教學方法。在教學過程中,學生可以通過手中的傳感器系統,積極參與到教師授課過程,防止“游離于課堂之外”,對學習效果的提升起到了保障作用。學習環境對學生的學習效果也起到了很重要的作用。通過在教室中安裝傳感器,可以對教室溫度、濕度、光線、空氣質量進行有效的調節,為學生提供最適宜的學習環境。

2.1.2課外教學環節

目前高校教育發展的趨勢是培養跨專業、跨學科的復合型人才,以應對人才市場需求。大學教育又是一種以開放教育為主的模式,學生擁有更多的自由支配時間來選擇與本專業相關互補的專業來提升在就業市場中的競爭力。但是,由于任何一所高校的教育資源都是相對有限的,又由于時間和空間的限制,優秀教育資源不可能惠及所有的學生?;ヂ摼W教育則可以有效地彌補實體課堂授課的不足,有效地支持協作學習與跨學科的學習。物聯網教育的優勢表現為,學習者可以通過手中的移動設備對傳感設置進行響應,保證學習過程和成果可以隨時呈現,有助于學習者對自己的學習進度和學習過程進行監控和調整。

2.1.3教育管理環節

物聯網的智能性與可操作性為高校在儀器設備、學生安全管理和數字化校園建設方面提供了可能性。高校的各種教學儀器設備和運動設備普遍存在地理位置分散、管理難度大等問題,通過給各類設備儀器粘貼RFID標簽和安裝傳感器,可以實現儀器設備的規模性統一調控,減少人員配備并提高管理效率。學校安全管理主要包括學校安全門禁、機動車管理和校園火災報警管理等。安全門禁可以與學生的一卡通進行綁定,并對學生的進出時間進行記錄,對持續有異常進入時間的學生進行早期干預,避免隱患安全問題的出現。通過對校園內車輛粘貼RFID標簽或安裝傳感器,可以對車輛??亢凸芾磉M行智能化管理。在高等教育大眾化的背景下,高校普遍進行擴招,新建宿舍樓普遍以高層電梯樓房為主,一旦發生火災等突發危機事件,給逃生和救援還來了很大的難度。通過在學生宿舍樓內安裝傳感器,可以對溫度和煙霧濃度等參數進行實時采集,從而實現實時報警和準確定位。

2.2物聯網醫療的應用模式

旅順經濟開發區地處遼東半島西南端,東接老鐵山自然保護區;南臨黃渤海分界線,與山東半島隔海相望,特殊的地理位置形成了良好的溫帶季風氣候,具有冬無嚴寒,夏無酷暑的特點,十分適宜休閑養生。基于良好的地理位置和適宜的氣候,旅順經濟開發區吸引了眾多的房地產開發商投資建房。自2006年以來,大連旅順經濟開發區陸續開發了華通和平海岸、華發新城、中庚香海、保利和平海岸等50余個樓盤,主要集中在世界和平公園附近。旅順經濟開發區房地產的主要目標消費者為退休人員,年齡分布在60歲左右。除大連本地居民外,還包括來自遼寧省內、黑龍江和吉林老年人。這些老年人通常都是與子女分開,在旅順經濟開發區單獨居住。由于旅順開發區的醫療保健配套尚不完備,老年人的日常身體常規檢查和身體保健無法就近完成,這也是旅順經濟開發區的房地產銷售不景氣的重要原因之一。物聯網在醫療領域的應用主要表現在以下幾個方面。

2.2.1定制健康資訊傳遞

隨著生活水平的提高和對自身健康的重視,老年人對于健康保健知識有著廣泛的需求。雖然互聯網能夠提供豐富的養生保健信息,但由于缺乏針對性的分類,老年人在獲取相關信息方面還是存在著一定程度的不便性。物聯網技術可以通過RFID射頻和傳感器技術可以幫助老年人方便地獲得定制的健康信息。物聯網技術使手機能夠感應到社區內的健康信息碼,并通過語音、圖像等視頻技術將健康保健信息進行傳達,使用者只需在使用前將個人健康信息輸入指定的個人健康管理信息庫,傳感技術就會實時跟蹤使用者的健康狀況,并提供有針對性的健康保健信息。

2.2.2遠程診療

醫療智能設備感應設備可以24小時對佩戴者的基本健康指標進行跟蹤記錄,如血壓、體溫、呼吸等指標,對健康人群、亞健康人群、疾病人群的健康狀況進行全面監測、分析、評估、預測和實施預防。智能設備對異常程度進行分級,對于輕微程度的異常,可以提醒佩戴者注意飲食和運動,對于中等程度的異常提醒佩戴者及時就醫;而對于較高程度的異常則會通知佩戴者的家屬。物聯網醫療使遠程會診、移動護理、遠程健康教育成為可能。旅順經濟開發區離市區較遠,居民就診并不方便。依托物聯網技術,基于個人的健康狀況可以生成個人醫療檔案,利用各級醫療機構的人工智能醫療系統進行虛擬會診,使醫療服務突破地理區域的限制,實現了醫療資源的充分利用,節省了患者大量的時間成本和經濟成本,切實地提高了生活質量。

3旅順經濟開發區支持物聯網應用的對策研究

由大連金瑪集團投資興建的大名工業園已吸引了200余家企業投資,其中電子制造業是典型的優勢產業之一。旅順大名工業園擁有數量眾多的電子裝備企業,在RFID、傳感器生產、設備安裝、系統集成等與電子裝備有關的業務領域有一定的優勢,與物聯網硬件的生產具有良好的契合點。

物聯網應用與硬件配置密不可分。物聯網的運營涉及二維碼、射頻裝置、感應器和掃描器等硬件設備,因此基于物聯網的文化傳播模式也是制造產業與文化產業深度融合的模式。

3.1開發適用于物聯網的超高頻RFID產品

物聯網是集硬件設備與軟件開發應用與一體的集成服務,其中硬件是物聯網整體運營不可或缺的組成部分,是物聯網運營的基礎。新的技術對硬件提出更高的要求,超高頻電子標簽在閱讀距離、靈活性、安全性保密性方面擁有更多的優勢,代表著物聯網硬件的發展方向。目前旅順經濟開發區的電子制造產業仍以RFID低頻或高頻為主要生產方向,而物聯網應用所需的RFID則以超高頻為主。RFID低頻/高頻主要應用于交通卡、圖書卡等低端票證管理方面,而超高頻RFID主要應用于物流、文化教育、供鏈管理等高附加值領域。

3.2開發適用于物聯網應用的高端電子傳感器

物聯網對傳感器要求的種類和特點與傳統儀器和儀表有所不同,物聯網傳感器的主要特點是體積小、靈敏度高、抗干擾性強,適用于機械制造、智能電網、社會管理、文化教育、醫療等高端應用。傳統傳感器以溫度敏為主,主要缺點是體積大,抗干擾能力差,而物聯網傳感器的種類多樣,包括磁敏、氣敏、濕敏、聲敏、射線敏、離子敏等。旅順經濟開發區是傳感器重要的生產基地,技術儲備和人才儲備具有一定的優勢,同時也面臨著傳統產品產能過剩、競爭力不強等劣勢,適時地以物聯網市場需求為導向進行傳感器產品結構的升級是實現電子制造業可持續性發展的必然路徑。

3.3注重物聯網教育和物聯網醫療的內容設計

物聯網應用是以硬件為支撐、通過為用戶提供方便、及時、高質量的內容取得優勢。發展旅順經濟開發區的物聯網教育和醫療是在分析人口特征、教育特色和地區工業優勢的基礎上的必然選擇。物聯網教育和物聯網醫療在內容設計上應充發進行市場調研、借鑒成功地區的經驗,結合地區的專有特點進行個性化的定制與開發,以達到制造業轉型和提升文化應用層的目的。

參考文獻

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[2]賀志強,莊君明.物聯網在教育中的應用及發展趨勢[J].現代遠程教育研究,2011,(3).

第7篇

關鍵詞:智能家居;實訓室建設;實訓項目

中圖分類號:TP27 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2017)01-0130-03

Abstract: With the construction of related professional of Internet of things, training room of Internet of things application is constructed necessarily, which is closely related to personnel cultivating program. Through a study on the personnel cultivating program of Internet of things, the goal and scheme of construction are proposed in this paper. After the practice of teaching and learning,it has proved that the intelligent home training rooms can achieve well results.

Key words: Intelligent home; construction of training rooms; practical training

對物聯網專業的建設和發展來說,物聯網應用的實訓場所建設是必不可少的,高?!拔锫摼W應用實訓室”的建設是物聯網應用相關專業建設發展的必然[1]。高校物聯網應用實訓室的建設應該與物聯網應用相關專業的人才培養方案緊密關聯、與本專業人才培養的定位直接相聯。物聯網應用實訓室的建設前提是:分析科學、定位準確、適合校情的人才培養方案,且與物聯網應用相關專業的人才培養方案需要有效互動[2]。

采用實訓室教學是物聯網專業教學中的重要環節[3],實訓室是提高科學素質、培養科學精神、激發創新思維的重要平臺,也是學??蒲兴降摹帮L向標”。我校物聯網應用型人才的定位是――物聯網的安裝、維護和調試,該人才定位的依據是物聯網應用技術專業方向的人才培養方案,其核心職業崗位,如表1 所示。

1 智能家居實訓室建設的目的

從人才需求及教育資本運行來看,物聯網應用專業的傳統教學模式已不能適應人才市場的需求所以必須進行教育改革[4],智能家居實訓室就是在這種需求下而建立的。

第一,目前大部分物聯網專業核心課主要是以講授為主,這種傳統的教學模式下,學生缺乏實踐動手經驗,缺少團隊開發的合作精神,對理論知識難易理解和融會貫通,更難以激發學生的積極創新精神,而物聯網專業是一個應用性極強的綜合學科,必須在實踐中才有更多的收獲。所以在高校建設實踐教學環境是非常有必要的,可以提前讓學生適應企業的工作環境。

第二,物聯網應用技術是一門實踐技術,需要通過大量的實踐開發平臺提高學生的動手操作能力,所以智能家居實訓室以項目仿真應用環境為依托,構建團隊開發環境,以培養學生的團隊協作能力、項目架構能力高效完成各種課程設計及相關項目。

2 智能家居實訓室的方案構建

智能家居[5]是利用綜合布線技術、無線網絡通信技術、安全防范技術、自動控制技術、音視頻技術將家居生活有關的設備集成。智能家居實訓平臺可以包含以下子系統有:家居照明控制子系統、智能門禁控制子系統、家庭環境控制子系統、家庭安防子系統、家庭影視娛樂子系統。學生在項目式教學中,能較好掌握物聯網的基本應用和基本開發方法。智能家居實訓平臺各控制系統介紹如下:

1)家居照明控制子系統

該子系統共有八盞燈,分為四組,其中一組是調光燈。三種方式控制燈的開關:單獨控制等的開關;分組控制燈的開關;總開/關控制燈。調光燈可控制三種效果:柔和開燈、柔和關燈的效果。四組燈可以分別模擬為樓梯間、客廳、房間、衛生間,情景模式可以自行設置,若設置為多種模式控制,那么樓梯間、衛生間傳感器感應到有人移動則開燈,沒人關燈;定時開啟家中的燈光,可模仿家中有人情景。調光燈可根據實際環境的亮度自行調節。

2)智能門禁控制子系統

該子系統以單片機作為門禁終端,并配合顯示屏。進行密碼輸入與修改。如果密碼錯誤,則會給主控模塊發送消息,彈出對話框,同r給主人發送短信,提示家中有人來。共分為輸密碼模塊和修改密碼模塊。輸入密碼流程:如果輸入一次錯誤,黃燈會亮,提示還有兩次輸入機會,如果輸入三次錯誤,則紅燈亮。修改密碼流程:首先輸入舊密碼,如果舊密碼輸入錯誤,可選擇退出不修改,或者繼續,如果舊密碼錯誤,則輸入新密碼,輸入后,則密碼保存。

3)家庭環境控制子系統

該子系統包括三個控制模塊:智能空調控制模塊可以通過手機或固定電話將家中的空調開啟或關閉;智能窗簾控制模塊主要實現窗簾的打開與關閉動作,每個窗簾根據需要可以單獨控制亦可集中控制。智能溫濕度探測模塊主要負責對家居環境中的溫度和濕度的采集工作。智能光照度探測模塊主要負責對家居環境中的光照度的采集工作。

4)家庭安防子系統

在門廳安裝一臺攝像頭可以進行網絡實時監控,也可進行設防和撤防控制,設防時,可監視和聯動報警非法入侵之人。

5)家庭影視娛樂子系統

該子系統可以通過電話或觸摸屏進行控制電視、音響和投影儀的開啟和關閉。

3 智能家居實訓室的實踐教學

3.1 智能家居實訓室的主要設備

根據智能家居實訓室的構建方案,智能家居各個子控制系統需要的主要設備如下:IP路由器、調光(燈光、窗簾)驅動器、移動(光)感應器、觸摸屏、電話網關、定時器、電源供應器、紅外發射器、三聯面板和五聯面板等。

除了以上這些主要設備外,還有配備的諸如:電視機,音頻播放器,窗簾,空調,電話機,安防報警器等。

3.2 智能家居實訓室的系統教學

智能家居實訓室中各個子系統的控制可以通過中控觸摸屏和智能五聯面板進行,通過各個子系統的設置,進行總控、某幾個子系統控制以及單獨子系統等不同情景模式運行。教師和學生通過IP路由器組成局域網,在教師和學生的機器上均可修改物理地址、控制模式以及子系統參數的設置等工作。根據學生的學習情況,對學生的實訓項目可由簡單逐漸到復雜的訓練,綜合提高學生對物聯網應用技術掌握的能力。亦可通過互聯網,讓學生親自控制智能家居實訓室的各個子系統,切實深刻理解智能家居控制系統的原理和技術[6]。

3.3 智能家居系統的主要實訓項目

根據學生人數將其分組進行授課,首先,講解有關硬件電路、元器件、代碼編寫和調試步驟等基礎知識[7]。

4 智能家居實訓室建設的重要意義

對于新興的物聯網專業而言,高校實訓室建設的質量高低直接會影響到學生物聯網技能的高低,本文就智能家居實訓室的建設方案和實踐教學進行了探討。智能家居實訓室的建設的教學意義主要體現在四個方面:

第一,對物聯網專業的學生來說,這種工程現場化、開放模式的實訓室建設為學生提供了一個很好的理論與實踐相結合的教學環境,可以讓學生更深層次的接觸智能家居系統,并學習其應用案例,為學生的實踐創新能力的培養和發揮提供了必要平臺,是學生進行理論學習和實踐能力培養的重要橋梁。

第二,對物聯網專業的教師來說,開放的智能家居實訓室是教師進行科研的有力保障,從而可以大大提高物聯網專業教師在專業技術上的優勢,通過理論研究、實驗解決一些工程難題,可以進一步培養教師的科研和教學水平。

第三,其他相關專業的學生或教師來說,如計算機軟硬件、通信、自動化、物流管理等專業的學生或教師,可以通過物聯網實驗室進一步深入掌握物聯網技術在本專業的應用,為將來就業和科研提供良好的實驗平臺。

5 結束語

2012年,我校物聯網專業順應社會人才需求的發展,建設了智能家居、智能交通等相關實訓室,在物聯網專業技術的實踐授課中使用效果良好。智能家居實訓室的建設,讓學生深層次的接觸物聯網,學習物聯網知識,研究物聯網技術,通過理論教學與實驗,方案設想與實際驗證的結合、感知體驗與動手開發的結合,讓課堂教學的效果真正的落到實處,從而整體上提高教學質量水平。實踐證明,智能家居實訓室的建設方案是可行的,對物聯網專業實踐課程的教學起到了良好的教學效果,實訓內容和開發項目設置合理,理論知識與實踐性結合較強,智能家居實訓室總體價格較低,但利用率較高,受到學生和教師的好評,取得良好的科研和教學顯著效果。

參考文獻:

[1] 夏長鳳. 高職院校智能家居實訓室建設的探討與實踐[J]. 電氣自動化, 2014, 36(3): 28-30.

[2] 江進, 王浩存. 物聯網智能家居實訓系統的設計與實現[J]. 電子技術與軟件工程, 2014(10): 38-39.

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[5] 彭玲, 黃松發. 關于高校物聯網實訓室建設的研究[J]. 電腦知識與技術, 2014, 36(10): 8848-8849.

第8篇

關鍵詞:智能家居;物聯網;課程設計;項目化教學

0引言

智能家居(SmartHome)以住宅為平臺,利用計算機技術、綜合布線技術、網絡通信技術、自動控制技術、音視頻技術等將家居生活有關的各子系統結合在一起,統籌管理,讓家居生活更具安全性、便利性、舒適性。智能家居在中國的發展歷經四個階段,分別為萌芽期、開創期、徘徊期、融合演變期[1]。物聯網已寫進國家“十三五”規劃,將助力物聯網的典型應用智能家居快速發展,物聯網智能家居的爆發期已經來臨。

1課程開發

為了體現校企合作,工學結合的辦學特色,我院通過對物聯網企業及相關企業的調研,得出其主要崗位群、典型工作任務和核心能力要素,具體見表1所列。課程建設堅持以職業核心崗位能力要素為目標,構建體現工學結合的物聯網應用技術專業課程體系,根據職業崗位人才需求,強化專業技能的培養,依托國企辦學優勢,形成頗具特色的“教培融合”人才培養模式。實施“生產過程與教學過程對接,真實應用驅動教學”的教學模式。以職業綜合能力培養為主線,設計教學過程,突出實踐教學。物聯網通常包括智能家居、智能交通、智能農業、智能醫療、智能電網等,我院依托國企辦學優勢,形成了頗具特色的“教培融合”人才培養模式,其中“物聯網智能家居系統設計與實現”是課程體系中頗具行業背景的一門課程。

2課程設計

2.1學習情境設計

(1)體現“項目引導、任務驅動”的教學特點。從實際應用出發,從工作過程出發,從項目出發,以智能家居系統的構建及管理為主線,采用“項目引導、任務驅動”的方式,圍繞“提出問題→分析問題→解決問題→拓展提高”展開。在教學設計上改變傳統以知識點遞進為體系的模式,以崗位工作過程為參照,將工作過程標準化,依據工作過程來組織和講解知識,培養學生的職業技能和職業素養[2]。(2)體現“教、學、做”合一的教學思想。以學到實用技能、提高職業能力為出發點,以“做”為中心,教和學都圍繞著做,在學中做,在做中學,從而完成知識學習、技能訓練和提高職業素養的教學目標。(3)設計采用項目、任務形式。以智能家居系統作為學習情境,設立若干項目,每一個項目包含若干任務。由簡單到復雜安排教學內容,由易到難、循序漸進。學生能夠通過項目學習,完成相關知識的學習和技能訓練。智能家居課程學習情境設計[3-5]見表2所列。

2.2教學設計

教學設計按照情境導入、項目分析、制定方案、實施項目、項目小結五個教學環節進行。以智能家居系統中的燈控為例進行的教學設計如圖1所示,各院校對項目的選取可根據相關的實訓設備以及師資情況來決定。

2.3教學方法

智能家居課程是一門理論聯系實際的課程,在教學過程中以實踐操作為主,理論夠用即可,考慮到很多學生對于物聯網智能家居應用方面了解較少,教學過程按如下幾方面進行:(1)實際項目參觀體驗,在課程教學過程中可聯系相關企業組織參觀,或者到相關實訓樣板間參觀體驗;(2)項目分析、參觀體驗后,在課堂上由教師帶領學生共同分析項目涉及的知識要點,并對相關知識要點進行講解;(3)實踐操作,學生分組根據教師對項目知識要點的分析講解進行實踐操作,學生在實踐操作過程中,教師要進行現場指導;(4)項目評價,學生分組完成項目任務后,各小組之間進行相互檢測與評價,取長補短,共同學習;(5)拓展學習,每次項目任務完成后,教師都會布置進行拓展學習,物聯網是一門新興學科,僅課堂上的學習是不夠的,要鼓勵學生利用網絡等渠道進行自主學習。

2.4教學評價

強化實訓教學效果的科學考核將重點放在考核“學生是否學得好而非教得好”上。采用知識和技能雙重考核,技能考核比例應高于知識,同時技能考核應根據應職崗位技能要求,確定其相應的主要技能考核項目。“物聯網智能家居系統設計與實現”采取過程性考核與終結性考核相結合的方式。

3教學效果及不足

3.1教學成效

提高學習興趣,變被動學習為主動學習。學生不再需要死記硬背理論知識,項目涉及的理論知識由教師與學生共同分析得來,學生在不斷的實踐中理解相應的知識點,學習興趣大大提高,能夠積極主動地進行學習實踐。團隊合作精神增加,提高了職業素養。智能家居課程在教學過程中分組進行,每組成員分工合作才能更好地完成任務,同時還與其他組形成競爭,即有競爭也有合作,提前在校完成職業素養的培養,為學生進入工作崗位快速適應工作打下堅實基礎。

3.2存在的不足

本課程采用項目化教學,對于實訓設備及場地都有一定要求,今后應加強物聯網實訓室建設,增強與相關企業的合作建設。分組教學可以提高學生相互協作的能力,但也不排除組內有一部分同學依賴性較強,因此在分組教學過程中應加強引導與監督,并制定相應的獎懲機制。項目化教學對于指導教師的要求也較高,教師要有能力進行現場指導。該課程涉及的知識點廣泛,因此提升師資培養也是當前的首要任務之一。高職智能家居方面的教材目前比較缺乏,適合項目化教學的教材就更少,很多院校多以自編教材為主,因此編寫適合高職院校智能家居課程的項目化教材迫在眉睫,目前關于智能家居還沒有形成統一的標準,尚在不斷完善中,相關教材也要實時關注標準,不斷改進與完善。

4結語

物聯網在“十三五”期間發展成為國家戰略,進入跨界融合、集成創新和規?;l展的新階段,智能家居行業應用是物聯網技術應用的一個重要組成部分,當前,國家對物聯網的大力推動以及智能家居行業市場自身的巨大需求,使得智能家居行業的快速發展時代已經來臨。

參與文獻

[1]智能家居[EB/OL].

[2]黃林國.高職計算機應用基礎項目化教學改革[J].計算機教育,2011,14(10):33-37.

[3]王曉紅.傳感器應用技術[M].北京:清華大學出版社,2014.

[4]王小強.ZigBee無線傳感器網絡設計與實現[M].北京:化學工業出版社,2012.

[5]網峰科技有限公司.ZigBee實戰演練[M/OL].[2012-11-04].

[6]謝小康,張靖.基于ZigBee技術的智能家居系統設計[J].物聯網技術,2016,6(12):69-72.

[7]趙雨境.物聯網“智能家居”課程開發與設計[J].職業教育研究,2014(7):107-109.

第9篇

關鍵詞 云計算;物聯網;智慧校園

中圖分類號:TP393 文獻標識碼:B 文章編號:1671-489X(2013)12-0050-03

智慧校園是數字校園發展的必然產物和階段形態,而云計算(Cloud Computing)和物聯網(The Internet of Things,IOT)這兩個當前學術界、技術界的熱點技術是相互聯系、互為支撐的,二者對構建智慧校園發揮著重要作用,推進教育信息化的跨越發展。

1 云計算

狹義的云計算是指IT基礎設施的交付和使用模式,通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需資源;廣義的云計算是指服務的交付和使用模式,通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需服務[1]。它是對并行計算、網格計算、分布式計算、效用計算、網絡存儲、虛擬化及負載均衡等技術的繼承和發展。云計算的主要特征是虛擬化及對IaaS/PaaS/SaaS服務模式的創新。除此之外,云計算還有超大規模、高可靠性、通用性、可擴展性、按需服務等特征。其中提供資源的網絡被稱為“云”。隨著云計算模式的逐漸發展和普及,學校、教育機構和個人的信息處理會逐漸遷移到云上,這將對校園網絡應用帶來積極的影響[2]。

2 物聯網

2005年,國際電信聯盟(ITU)在信息社會世界峰會上的《ITU互聯網報告2005:物聯網》正式提出并重新定義了“物聯網”的概念,人們對物聯網的認識也隨著技術的發展不斷完善。簡而言之,“物聯網”即物物相連的互聯網。目前國內較為多見的定義為:物聯網是指利用各種信息傳感設備,如射頻識別裝置、紅外傳感器、全球定位系統、激光掃描等種種裝置與互聯網結合起來而形成一個巨大網絡,其目的就是使所有物品都與網絡連接在一起,使得識別和管理更加方便[3]。物聯網通過傳感技術、RFID、二維碼技術、無線通信技術等信息感知技術將人與人之間的互聯擴大到任何物品與物品之間的連通,成為今后“人、物、事”管理和流通的重要載體。

一般而言,物聯網的體系架構包含3個層次:全面感知層、網絡層、應用層。其中,感知層利用各種可用的感知手段實現物體動態的即時采集;網絡層通過各種信息網絡與互聯網的融合將感知的信息實時、準確可靠地傳遞出去;應用層利用云計算等智能計算技術對海量的數據和信息進行分析和處理,對物體實施智能化控制,做出正確的決策,實現設備與人之間的交互[4]。物聯網技術的核心特征是泛在的感知、互聯互通與共享以及智能的服務[5]。

物聯網以互聯網為基礎,其終端可以是任何物品。將物聯網技術應用于校園的信息化建設,可以有效提高其可視化程度、管理效能及安全防衛水平等[6] ,推進智慧校園的進程。

3 云計算、物聯網在智慧校園建設中的應用

3.1 智慧校園

2008年,IBM首席執行官彭明盛首次提出“智慧地球”這一理念。2009年,奧巴馬對該理念進行了積極的導向,使“智慧地球”這一概念得到高度關注。許多學者積極地將智慧地球引申到智慧校園,不僅在理論研究方面多角度解讀智慧校園的內涵,而且在實踐方面進行了積極的探索。

1)理論層面。綜合學者對智慧校園的解讀,可以認為智慧校園應具有以下特征:環境全面感知、網絡無縫互通、海量數據支撐、開放學習環境、師生個[7]。

2)實踐層面以浙江大學和南京郵電大學為高校代表。浙江大學信息化“十二五”規劃,提出建設一個“令人激動”的智慧校園,這種智慧校園支持無處不在的網絡學習、融合創新的網絡科研、透明高效的校務治理、豐富多彩的校園文化、方便周到的校園生活[8]。南京郵電大學完成了一個相對完整的智慧校園規劃,認為智慧校園的核心特征主要反映在三個方面:一是為廣大師生提供一個全面的智能感知環境和綜合信息服務平臺,提供基于角色的個性化定制服務;二是將基于計算機網絡的信息服務融入學校的各個應用與服務領域,實現互聯和協作;三是通過智能感知環境和綜合信息服務平臺,為學校與外部世界提供一個相互交流和相互感知的接口[5]。

智慧校園作為數字校園發展的必然趨勢和高端形態,云計算、物聯網技術將智慧校園的建設落到實處,推動教育信息化的發展。

3.2 云計算、物聯網在智慧校園建設中的應用

“智慧校園”的建設要以服務學校、服務教學、服務社會為方向,以深化應用、優化服務為核心,以業務協同、資源整合、信息共享為主線,以打造統一、高效、智能的管理服務平臺和信息服務平臺為重點,在前期數字校園的建設與發展的基礎上,以物聯網和云計算平臺為依托,全而提升校園信息化應用與服務水平[4]。

云計算服務平臺的搭建是智慧校園的重要支撐,是智慧校園“智慧”的體現。云計算平臺是支撐智慧校園的高集成、高效率、高智能的網絡數據平臺,是結合虛擬化技術,以借助網絡為載體提供基礎架構、平臺、軟件等服務為形式,整合大規模可擴展的計算、存儲、數據、應用等分布式計算資源進行協同工作的超級計算模式[9]。在智慧校園的云計算模式中,用戶的數據存儲和應用軟件的運行都是在互聯網的大規模服務器集群即“云”上,并由云計算的服務提供商負責管理和維護這些數據的安全和程序的正常運行,用戶可以隨時隨地通過互聯網訪問、存儲和讀取數據、使用軟件等。云計算作為具有革命意義的第五代計算范式,它以分布式計算與服務架構為基礎,將大量用網絡連接的計算資源統一管理和調度,構成一個計算資源池向用戶提供按需服務。因此,利用云計算技術并綜合統一標準規范搭建云計算服務平臺實現數據的集成與共享,是消除“信息孤島”并避免形成新的新的“信息孤島”的有效形式。

物聯網技術為智慧校園提供了一個開放、互動、協作的智能化綜合信息服務平臺,使師生全面地感知教學資源,有效地采集信息,獲得智慧化的學習、教學、管理和生活服務,將學校打造成感知的、服務性的、環保節能的、安全穩定的智慧型校園[10]。將物聯網應用到智慧校園的建設中,實現校園中物理對象的互聯互通,使真實空間與虛擬空間有機融合,這樣不僅能增強學習環境的真實性,而且拓展學習空間。這種多領域跨區域的資源整合能提供一種泛在的智慧學習服務,大大縮短空間距離,充分利用以及共享資源。并且通過傳感器獲得對校園環境的全面感知,實時對物體進行控制并反饋相關的信息,增加互聯的深度和廣度,使校園管理科學化、智能化、人性化和智慧化。當然,學校、教育機構和個人的信息處理都將遷移到云上,而云計算服務平臺則通過對海量的感知數據和信息進行分析和處理,使智慧成為可能。

總之,智慧校園通過物聯網來實現智慧化的校園服務和管理,它通過物聯網實現校園內任何人、任何物、任何信息載體、任何時間、任何地點的互聯互通,海量信息在物聯網平臺聚合而產生新的信息,從而給廣大師生提供智慧化的業務和服務模式[11]。

4 對智慧校園的思考

智慧校園的建設應該是分階段、分步驟有前瞻性地進行,既要避免盲目推進,又要規避認為技術等不成熟而停滯不前的傾向。智慧校園是數字校園發展的必然形態,要理性對待云計算、物聯網在智慧校園建設中的應用。目前智慧校園的建設尚處于探索階段,因此也面臨很多問題。

1)標準規范問題,既有宏觀的智慧校園建設標準規范,也有細節的標準規范,如標準不同的傳感器及電子標簽作為感知手段所感知的信息數據格式是不同的,這就導致兼容性的問題,給管理和控制帶來難題。因此要制定統一規范的數據格式標準,實現跨平臺統一管理。

2)安全性、可靠性問題,智慧校園建設涉及基礎設施、系統運行及信息數據的安全性、可靠性,尤其是信息數據的安全性問題。將資源存儲在云端,這些資源就涉及第三方并對第三方是完全透明的,而且在智慧校園中通過全面感知的數據的處理過程有很多環節,服務系統的成熟度以及對無線通信的廣泛使用,都增大了信息泄漏的可能。因此,在智慧校園的建設中要建立完善的安全保密系統。

3)系統整合問題。智慧校園是在數字校園的基礎上建立的,因此在智慧校園的建設中要考慮與原有基礎設施兼容的問題,避免對數字資源的重復開發和浪費。

智慧校園作為一種“新生事物”,目前還處于摸索階段,但它代表著未來校園的建設理念,其前景是廣闊的。

參考文獻

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[7]黃榮懷,張進寶,胡永斌,等.智慧校園:數字校園發展的必然趨勢[J].開放教育研究,2012(4):12-17.

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[9]許曉馮.淺談云計算及其應用[J].信息化研究,2010(11):5.

第10篇

何謂“智慧校園”

智慧校園的建設離不開物聯網技術的應用。據了解,智慧校園有三個核心的特征:一是為廣大師生提供一個全面的智能感知環境和綜合信息服務平臺,提供基于角色的個性化定制服務;二是將基于計算機網絡的信息服務融入學校的各個應用于服務領域,實現互聯和協作;三是通過智能感知環境和綜合信息服務平臺,為學校與外部世界提供一個相互交流和相互感知的接口。

中國教育與科研計算機網華南地區網絡中心主任陸以勤介紹說,校園建設有別于智能交通等其他行業,是一個比較特殊的領域,其中主要包括教學、科研、管理等方面的內容。據陳博士介紹,物聯網在校園中的應用范圍較廣泛,每個領域都有涉及。首先,在教學方面有類似智能家居的智能教室。目前很多教室已經實現了電教化,物聯網在Power Point、作業批改、遠程教育、課堂互動等方面都能發揮較大的作用。其次,在科研方面,通過物聯網可以輔助科學研究,同時,科研也可以更好的去研究新的物聯網技術。最后,就是管理方面,現在物聯網的應用在管理上已經有了一定的應用實例,像一卡通、安防、監控等都已經在校園里面實現了應用。通過物聯網技術的支持,在校園管理中可以達到流程化、更高效的作用。

當前,校園建設中更注重實現校園的信息化,校園信息化是利用信息科技把一些教學、科研、管理流程做得更好、更加高效。那么,校園信息化下一步的計劃就是云計算、物聯網的應用。陸以勤指出,物聯網在校園中的應用屬于剛剛起步階段,但是不排除一些先知先覺的學校已經采取了一些應用模式來實現學校的安保、節能,甚至是更好的科研教學等功能。但是目前校園建設在架構上還沒有一個比較系統的規劃,只是點的應用。所以在不影響學?,F有的信息化路徑的情況下,如何把物聯網、云計算融合到校園信息化建設中,是目前需要研究的課題,這也是一項大有作為的工作。

但物聯網的應用是一個逐步摸索的過程,在將物聯網技術應用到校園中時要考慮兩個問題,一個是載體的接受程度,一個是建設成本。

從接受程度方面來講,學校普遍要比企業接受程度高。一方面是因為目前學校的信息化水平高,學校的科研水平、研發力量不但可以推動物聯網在學校內部孕育出更好的創新技術,還可以身先士卒,率先將物聯網技術應用到校園中予以實踐。另一方面,學校老師、學生對新生事物接受能力相對較強,有助于物聯網技術在校園中的應用。

就成本而言,這是物聯網應用在各行業中都必須要考慮的問題。例如,RFID傳感器達到一定的規模后,成本降低才能大規模的普及。因此,學校在實施物聯網應用時要量力而行,根據實際情況設定目標,切忌做打腫臉充胖子,一步登天的事。

泛在學習

“2011年9月新學期開學時,4個示范學校的‘智慧校園’樣板教室就能正式啟動了”,在今年5月份的“智慧校園”國家標準研討會上,佛山“智慧校園”示范工程總設計師蔣家傅如是說。在課室里打開電子書包的按鈕,就可以自動“簽到”、晚自習時點一下電子書包登錄網絡,可以回顧老師講課的視頻、老師用手觸屏,就可在“電子白板”上調出視頻等多媒體課件為學生講課。

記者從禪城區教育局了解到,該局實施的“智慧校園”示范工程選取了佛山三中、汾江中學、佛山市實驗學校、南莊中心小學四所學校作為“智慧校園”試點學校。這些課室已在2011年下半年投入使用,從2012年起,通過師資的培訓和招標,智慧教室會在更多的學校進行推廣。

從“智慧校園”示范工程試點學校佛山三中的智慧教室“樣板房”可以看到,智慧教室的裝修現代科技感十足,過去伴隨著我們幾代人的黑板不見了,取而代之的是兩塊超大屏幕的“電子白板”,課室里的課桌也大變樣,六張連成一排的課桌上,一體化傾斜向上延伸,上面有一塊空格,可以讓學生在上課時安放“電子書包”。

禪城區“智慧校園”項目課題組組長蔣家傅教授表示,學生們只要進入課室,在格子中安放電子書包后開機,就可以實現自動考勤。課堂上,學生再也不用“奮筆疾書”抄板書,課件可以直接發送到學生屏幕上。下課后,學生們可以拿走電子書包,在校園內外“移動學習”。

如果學生錯過一節課也不要緊,因為智慧課室擁有的智能教學錄播系統,會在每節課上把老師講課的內容全部錄下,并儲存在教育網絡平臺上。此外,智慧課室還體現在其智能環境控制系統上,老師可以通過手機上網,看到課室內的情況,并可以控制課室內燈光的開關,以及溫度的調節,方便校方對各個課室進行管理。

“現在的孩子書包挺重的,里面除了課本外,還要裝練習題、課外讀物,背起來還對孩子脊椎不好影響發育。”家住南海的岳先生稱贊“電子書包”為學生減負,而借助孩子對電子產品的興趣,能夠提升孩子學習積極性。

第11篇

關鍵詞:物聯網;智能控制;實踐教學;中國制造;智能制造

0引言

“中國制造2025”部署了全面推進實施制造強國戰略,提出智能制造作為中國制造的主攻方向。在《中國制造2025》中還指出加快開展物聯網技術研發和應用示范,推動智能交通工具、智能工程機械、服務機器人、智能家電、智能照明電器、可穿戴設備等產品研發和產業化。隨著物聯網技術在智能控制領域中應用的不斷深入,社會對掌握智能控制技術和物聯網技術的應用型人才的需求會越來越大?;谖锫摼W的智能控制項目實踐教學改革對提高學生的工程應用能力,使學生掌握行業前沿技術的能力,提升學生的就業競爭力有著重要的意義。

1目前教學中存在的問題

(1)課程理論性強,內容多且抽象,缺少相應的實踐,學生對理論知識難以掌握;課程學時少,學生投入的學習時間和精力不足,無法自己尋找實踐項目,缺乏實踐;與課程教材相配套的實驗方案較少,導致實驗難以有效地開展。

(2)智能控制課程實踐教學大多以仿真為主,缺少面向技術前沿的實踐環節。大多數高校學生做實驗就是利用MATLAB的Simulink、GUI等工具設計各種控制算法和建立智能控制系統模型,從而實現對系統的仿真。學生對實際的工程項目應用不了解,不利于創新能力和職業能力的培養。

(3)課程考核方式沒有體現對能力的考核。減少單個知識技能的考核,增加知識能力體系的考核。

2實驗平臺選擇

我們的實踐項目所用的實驗平臺是北京精儀達盛科技有限公司生產的物聯網實訓開發系統,系統由物聯網視頻移動開發平臺實驗箱和物聯網節點實驗箱組成,主要特點如下:

(1)多環境支持。提供基于C#、C++、Java的開發包及已封裝的函數接口,提供智能手機開發包及已封裝的函數接口,可進行物聯網項目的二次開發。

(2)接口豐富。RJ45 10M/100M自適應以太網接口、標準RS-485串行通信接口、模擬視頻輸入接口、視頻輸出接口、支持SD卡接口與存儲、USB接口、支持WIFI和3G網卡。

(3)功能強大。支持CMRTP網絡協議,能同網傳感圖像信息、聲音信息、傳感器信息、控制信息,節點信息;支持多用戶智能移動終端同時訪問ZIGBEE NVS網關;智能手機、IPAD等;內置WEB SERVER,網絡參數設置簡單;可配置成服務器工作;支持多用戶端同時訪問ZIGBEE NVS網關;遠程PC機訪問。

3實驗項目設計

3.1實驗項目構建

基于物聯網的智能控制實驗項目從技術架構上來看,分為3層:感知層、網絡層和應用層,如圖1所示。

感知層的節點采集到數據經過網絡層傳輸與服務器通信,然后應用層中的客戶端用軟件登錄服務器,登錄后即可控制和查看感知節點的信息??蛻舳丝梢酝ㄟ^軟件看到感知節點采集的信息,發送控制命令去控制對應的實物,包括門禁、窗簾、燈光、攝像頭等。各層所安排的實驗項目及課時見表1。

(1)感知層由各種傳感器以及傳感器網關構成,感知層的作用相當于人的眼耳鼻喉和皮膚等神經末梢,它是物聯網識別物體、采集信息的來源,主要功能是識別物體,采集信息。感知層開設的實驗項目包括氣體濃度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、二維碼標簽、RFID標簽和讀寫器、攝像頭、GPS等智能感知終端等實驗。感知層節點包括感知節點和控制節點,感知類節點包括測試火災和煙霧的傳感節點、采集空氣溫濕度和土壤溫濕度的傳感節點、探測紅外的傳感器節點,控制類的節點包括:控制門禁的節點、燈光和電源的傳感器節點以及可以遠程控制監控的無線云臺節點等。感知節點和控制節點可以聯動,可以結合起來作為實訓項目。

(2)網絡層由各種移動通信網絡、互聯網、網絡中心和信息中心等組成,相當于人的神經中樞和大腦,負責傳遞和處理感知層獲取的信息。在網絡層中,傳感器與協調器之間的傳輸都是利用Zigbee進行相互通信的,而且由網關接收到感知層的信息,然后通過網絡和無線通信方式傳輸信息給服務器,用戶可在客戶端上觀察到感知節點的數據,并且可發送控制指令給協調器去控制節點。網絡層的實驗項目只需要了解路由器的設置,包括局域網和廣域網絡的設置,因此安排的實驗課時較少。

(3)應用層是物聯網和用戶(包括人、組織和其他系統)的接口,它與行業需求結合,實現物聯網的智能應用,是智能控制實踐中最關鍵的部分。實踐項目包括智能交通控制系統、工業控制系統、智能農業控制系統、智能家居控制系統、智能物流控制系統、智能制造控制系統、智能安防控制系統等。

3.2實驗項目舉例

智能控制在物聯網背景下有著廣泛的應用,尤其體現在工程應用實例項目上。

1)監控土壤環境狀況。

將傳感器植入土壤或暴露在空氣中,由傳感器采集到的數據通過物聯網傳輸至遠程控制中心,可及時了解當前農作物生長環境和變化趨勢,確定農作物生產目標。通過智能控制,可實時掌握環境溫度和土壤各項參數等對農作物產量的影響,并進行參數的調節,最大限度地提高農作物產量。

2)產品制造和質量監控。

制造業集成了多種先進科技的流水作業。生產制造過程中伴隨有大量數據,如產品加工條件或控制參數(時間、溫度等)。通過收集這些數據可反映每個生產環節的狀態,對生產的順利進行起著至關重要的作用。通過智能控制可得到產品質量與參數間的關系,從而獲得針對性很強的建議,以改進產品質量,而且可能發現更高效的控制模式,帶來豐厚的回報。

3)天氣預警。

一方面,利用智能設備隨時關注氣象信息,并針對雨天發出報警提醒;另一方面,智能終端隨時跟蹤用戶行蹤,并通過智能控制由用戶歷史行動特征數據預測去向。一旦預測到用戶要出門,就在合適的時候由相應智能終端提醒其帶雨傘。如用戶在門口,就將由安裝在門上的智能設備發出提醒;如在車內,則由車載計算機發出提醒。

4基于CDIO的項目考核

CDIO(conceive、design、implement、operate,構思、設計、實現、運作)是當今國際高等工程教育的一種新模式,由美國麻省理工學院和瑞典皇家工學院等4所大學共同倡導。這種模式更加注重扎實的工程基礎理論和專業知識的培養,通過每一門課程、每一個模塊、每一個教學環節來落實產業對能力的要求,滿足產業對工程人才質量的要求。結合CDIO工程教育人才培養考核標準和傳統實踐教學環節的考核方法,建立了以個人能力、交流溝通能力、團隊合作能力、創新能力等能力培養為目標,以工程構思、工程推理、工程設計、工程應用為主線的考核體系,采用自評、項目組互評、答辯等多元考核方式,考核體系見表2?;贑DIO的項目考核體系能有效地激勵學生的學習主動性,合理地評價學生的學習效果,督促教師不斷地完善實踐教學內容,優化和提高教師的實踐教學能力。

第12篇

1.智慧城市的概念與內涵

1.1智慧城市的概念

智慧城市是把新一代信息技術充分運用在城市的各行各業之中的基于知識社會下一代創新(創新2.0)的城市信息化高級形態。智慧城市是基于互聯網、云計算等新一代信息技術以及大數據、社交網絡、Fab Lab、Living Lab、綜合集成法等工具和方法的創新應用。智慧城市實現全面透徹的感知、寬帶泛在的互聯、智能融合的應用以及以用戶創新、開放創新、大眾創新、協同創新為特征的可持續創新。

1.2智慧城市的內涵

1.2.1 更透徹的感知,更全面的互聯互通

智慧城市基于無處不在的智能傳感器,實現對城市物理空間的全面、綜合的感知,動態的獲取城市的各種信息,對城市核心系統進行實施感測,實現“無所不在的連接”。

1.2.2 更深入的整合,更協同的運作

通過城市“三網”融合,再加上物聯網和基于云計算平臺的多元異構數據(多參考系、多語義、多尺度、多時相等)的整合,構建智慧城市的信息基礎設施。1.2.3 更多樣的服務,更積極的創新

智慧城市所構建的服務,是一種新的提供服務的體系結構,對所感知到的海量數據能夠進行不同深度的處理、挖掘與延伸,為人們提供不同種類、不同層次、不同要求的低成本、高效率的智慧化服務。同時智慧城市給了政府、企業、個人更多的創新的機會,鼓勵在智慧城市提體系內尋找新的經濟增長點,為社會進步、經濟發展、文明前進提供不息動力。

2.智慧城市實現的關鍵技術

2.1物聯網技術

物聯網的網絡架構可以分為三層:感知層、網絡層和應用層,如圖1所示。感知層對物理世界感知、識別并控制。網絡層實現信息的傳遞。應用層在對信息計算和處理的基礎上實現在各行業的應用。

圖1

2.2云計算

2.2.1云計算的定義

現今,廣為接受的是美國國家標準與技術研究院(NIST)定義:云計算是一種按使用量付費的模式,這種模式提供可用的、便捷的、按需的網絡訪問, 進入可配置的計算資源共享池(資源包括網絡,服務器,存儲,應用軟件,服務),這些資源能夠被快速提供,只需投入很少的管理工作,或與服務供應商進行很少的交互。

2.2.2云計算的特點

云計算是通過使計算分布在大量的分布式計算機上,而非本地計算機或遠程服務器中,企業數據中心的運行將與互聯網更相似。這使得企業能夠將資源切換到需要的應用上,根據需求訪問計算機和存儲系統。特點如下:(1) 超大規模(2) 虛擬化(3) 高可靠性(4) 通用性(5) 高可擴展性(6) 按需服務(7) 極其廉價2.3物聯網與云計算的關系

目前物聯網的發展存在“信息孤島”現象,其在各個行業、各個小地域的應用互相隔離,不能形成城市范圍的一體化協作平臺。究其原因除,社會經濟層次上的困難外,主要是標準化程度較低,缺乏統一的中間件接口,以及各部門、各行業應用融合所帶來的海量信息存儲和計算的壓力,而云計算技術為后者提供了很好的解決方案。

3.智慧城市建設應用體系

3.1智慧公共服務體系:建設智慧公共服務和城市管理系統。通過加強就業、醫療、文化、安居等專業性應用系統建設,通過提升城市建設和管理的規范化、精準化和智能化水平,有效促進城市公共資源在全市范圍共享,積極推動城市人流、物流、信息流、資金流的協調高效運行,在提升城市運行效率和公共服務水平的同時,推動城市發展轉型升級。

3.2智慧城市綜合體:采用視覺采集和識別、各類傳感器、無線定位系統、RFID、條碼識別、視覺標簽等頂尖技術,構建智能視覺物聯網,對城市綜合體的要素進行智能感知、自動數據采集,涵蓋城市綜合體當中的商業、辦公、居住、旅店、展覽、餐飲、會議、文娛和交通、燈光照明、信息通信和顯示等方方面面,將采集的數據可視化和規范化,讓管理者能進行可視化城市綜合體管理。國內公司也在“智慧地球”啟示下提出架構體系,如“智慧城市4+1體系”(圖2),已在城市綜合體智能化天津智慧和平區等智能化項目中得到應用。

圖2

3.3智慧政務城市綜合管理運營平臺:此類項目已有實際案例,天津市和平區的“智慧和平城市綜合管理運營平臺”包括指揮中心、計算機網絡機房、智能監控系統、和平區街道圖書館和數字化公共服務網絡系統四個部分內容,其中指揮中心系統囊括政府智慧大腦六大中樞系統,分別為公安應急系統,公共服務系統,社會管理系統,城市管理系統,經濟分析系統,輿情分析系統。

3.4智慧安居服務體系。開展智慧社區安居的調研試點工作,在部分居民小區為先行試點區域,充分考慮公共區、商務區、居住區的不同需求,融合應用物聯網、互聯網、移動通信等各種信息技術,發展社區政務、智慧家居系統、智慧樓宇管理、智慧社區服務、社區遠程監控、安全管理、智慧商務辦公等智慧應用系統,使居民生活“智能化發展”。

3.5智慧教育文化服務體系:積極推進智慧教育文化體系建設。建設完善我市教育城域網和校園網工程,推動智慧教育事業發展,重點建設教育綜合信息網、網絡學校、數字化課件、教學資源庫、虛擬圖書館、教學綜合管理系統、遠程教育系統等資源共享數據庫及共享應用平臺系統。

3.6智慧服務應用。組織實施部分智慧服務業試點項目,通過示范帶動,推進傳統服務企業經營、管理和服務模式創新,加快向現代智慧服務產業轉型。

智慧貿易:支持企業通過自建網站或第三方電子商務平臺,開展網上詢價、網上采購、網上營銷,網上支付等電子商務活動。積極推動商貿服務業、旅游會展業、中介服務業等現代服務業領域運用電子商務手段,創新服務方式,提高服務層次。

建設智慧服務業示范推廣基地。積極通過信息化深入應用,改造傳統服務業經營、管理和服務模式,加快向智能化現代服務業轉型。

4.智慧城市建設面臨的挑戰及未來展望

伴隨網絡帝國的崛起、移動技術的融合發展以及創新的民主化進程,知識社會環境下的智慧城市是繼數字城市之后信息化城市發展的高級形態。智慧城市建設需要技術和金融的創新,需要有統一的標準和完善的法規,更需要政府的引導和市場的主導。但是發展智慧城市要防止一哄而起,急于求成,炒作概念。希望我們智慧城市的建設能夠健康可持續的發展。我們相信我們通過城市的智慧的發展,我們一定會迎來一個幸福城市、智慧城市、綠色城市和和諧城市的時代。

然而,智慧城市建設必然會改變城市人的生活和生產方式。21世紀的“智慧城市”,能夠充分運用信息和通信技術手段感測、分析、整合城市運行核心系統的各項關鍵信息,從而對于包括民生、環保、公共安全、城市服務、工商業活動在內的各種需求做出智能的響應,為人類創造更美好的城市生活。

參考文獻