時間:2023-09-24 10:52:10
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篇農業物聯網技術的背景,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。
1引言
我國幅員遼闊,區域發展差異化大,城鄉區域發展嚴重失衡,特別是農村區域發展差異巨大,現階段促進農村發展是我國的重要戰略規劃,而農業是農村發展的首要環節,我國應該重點推進發展現代化農業,推進傳統農業和現代智能設備對接、加快建設農業物聯網產業,加快推進農業農村現代化。農業物聯網技術是我國全面實施鄉村振興戰略的基石,會對我國農村建設和現代化、智能化農業產業產生深遠的影響,是推進“三農”變革的重要動力。這對決勝全面建成小康社會,建設美麗、文明、和諧、富裕、幸福的小康社會,實現中華民族的偉大復興有重要影響。
2鄉村振興下物聯網技術與農業的結合
物聯網技術在國外取得了很好的發展,然而我國的物聯網技術起步較晚,很多方面均落后于國外,但最近幾年我國在物聯網技術領域取得了較大進步。農業和物聯網技術結合領域是世界各國的重點研究方向,但其難度較大,需要大量的復合型人才,復雜程度高,具有集成性是以結果為導向。農業物聯網是通過各種軟件和硬件設備的相互配合實現各種任務指令的落實,它通過各種設備的連接從而實現溫濕度監測、視頻采集、土壤土質監測,依靠互聯網設備連接實時情況與虛擬數字世界,從而實現對農業生產的全程監測,以到達生產綠色、高效、安全的農產品。農村農業的物聯網化、智能化表明,農業和物聯網技術的有機結合不僅是物聯網技術與農業技術進步發展的必然選擇,而且是農業產業快速增長、優化農業產業結構的新的突破口,更是促進鄉村振興戰略實施的有力手段。
3鄉村振興背景下物聯網農業面臨的問題
3.1成本高、收益周期長且不顯著
我國是傳統農業大國,農業有著廣泛的發展基礎,但我國農業的經濟效益低迷,農民從事農業生產基本都是為了自己的生存,幾乎沒有農業深加工產業。因此,加速推廣物聯網農業的實施,相關部門必須考慮前期的投入成本,必須考慮農民自身的文化水平以及農民對農業物聯網技術的認知和接納程度,必須考慮農戶的收入水平,農戶是否有經濟條件引入新的技術以及新技術的實際收益。根據調研情況,農業物聯網體系(軟件+硬件)的價格在9000~40000元。高昂的投入與實際獲取的收益相差巨大,而且投資收益周期太長,這是大多數個體農戶不能承受的。
3.2物聯網農業產業體系建設不完善
高等院校、科研機構和企業是我國物聯網農業技術的主力軍,三方在物聯網農業的規劃、設計、實施、反饋等方面的標準不統一,不能按照固有的標準來建設物聯網農業體系。三方的合作有待進一步加強,在開發和實踐等方面的配合不緊密,農戶需求的和企業、高校、科研機構設計的差距巨大。院校和科研機構研究出的物聯網技術實踐效果不明顯,對農業生產幫助較小,甚至增加使用者的負擔,農戶不知道怎樣使用,物聯網技術實施效果基本沒有,不能對農業產生經濟效益。因此,院校、科研機構和企業三方要認真聽取農戶的意見和使用反饋,增加基層調研,完善頂層設計,盡快建設一個完善的、標準化的物聯網農業體系。
3.3農業生產規模達不到要求
對于物聯網農業來說,農業生產必須要達到一定規模之后,才能更好的實施。我國農村農業大多是個人種植,雖然也有土地流轉,但流轉規模還是不能達到要求。現階段我國出臺的農村土地流轉政策不斷引導農村土地健康流轉,為一些種田大戶實現物聯網農業打下來堅實的政策基礎。
3.4人才缺乏
目前我國農業物聯網技術發展迅速,但與發達國家還有較大差距,特別是技術人才儲備遠遠低于各國。對科研機構、高效來說我國農業物聯網技術不僅嚴重缺乏技術設計類(軟件類)人才,而且對實施農業物聯網硬件設備的設計、制造型人才缺失嚴重。對于農業物聯網技術的使用者農戶來說,目前我國大部分農民的教育水平不高,大多為小學或初中,缺少中高級務農技術人才,且農戶對于新技術的接納程度有限,沒有即了解專業技術知識又懂得農業生產知識的復合型人才。對于廣大農村來說,長期處于弱視發展的農村在經濟、環境等方面與城鎮差異巨大,導致農村留不住專業的技術人才,人才流失嚴重。因此,制約農村農業物聯網技術發展的最大屏障為人才的缺失。
3.5專項資金利用率不高
近年,政府相關部門高度重視物聯網試驗區工作,特別是鄉村振興戰略提出以后,政府籌集資金推進農業物聯網建設,加快發展農業產業,促進農業產業轉型升級。但由于受傳統農業思想影響大部分農民對改造傳統農業提升農業科技含量的重要性認識不足,認為農業的現代化、智能化并不能帶來豐厚的經濟效益,認為物聯網對農業產業的升級提升動力不足。因此,導致政府專項資金利用率極低,甚至利用專項資金購買其他生產資料,致使極個別的農業物聯網示范性工程變成了“表里不一”的形象工程。
4鄉村振興戰略下促進產業興旺與農業物聯網建設對策措施
4.1通過農業產業擴大農業生產規模
農業產業規模的擴大有利于物聯網技術的應用。首先,確定農村產業發展的因地制宜戰略。依據農村資源情況,區位優勢和開發過程來聚集其他優勢,以此來確定主導產業,可以充分根據自身情況和市場需求發展特色產業。其次,促進農業與二、三產業融合發展。擴大農業產業種植規模與種植品種,要充分挖掘農業的附加產業,促進農業與二、三產業尤其是與文旅產業及服務業深度融合,大力發展農產品深加工和新農村旅游服務業。最后,加速農業供給結構改革,建立現代農業產業體系、發展多種產業經營形式,培養新型農業經營主體,全面推進農業現代化進程。
4.2降低實施成本,提升產業效益
當前我國政府是農業物聯網產業化建設的主要部門,大部分農業物聯網產業都是依靠政府的專項資金建設,其他社會建設資金的投入占比很小。然而政府部門的建設資金十分有限,要想更快、更好地建設物聯網農業必須廣泛發動其他社會資本,使社會資本進入農業物聯網領域,拓寬資本進入渠道。拓展建設資本渠道,首先要使農業產業的生產規模得到擴大,形成產業化農業,增加農業的經濟效益,進而使社會資本獲得農業的生產效益。其次要充分發揮農村土地規模化和土地集約化。一方面,相關部門應出臺相關政策確保土地的合法流轉,當加快土地的合法流轉,鼓勵種田大戶承包土地,鼓勵農民以土地入股,通過提高農業效益不斷降低農業物聯網的實施成本,加快農業物聯網技術不斷擴散,更好的服務農戶,提高農業產業效益,實現鄉村振興;另一方面,高校、科研機構、企業要加大對物聯網技術的研發,應增加對農業物聯網技術和設備設施的創新研發力度,在硬件和軟件上擺脫依靠進口,從而從根本上降低物聯網的實施成本。
4.3建立健全的農業物聯網產業體系
相關政府部門應根據實際情況出臺規范性的政策要求,加快健全現代農業體系、物聯網技術體系、農業市場體系,深化農業體質改革,構建以政府主導、社會各方面參與的新型農業產業體系,加快對物聯網產業化技術的成果轉化。健全農業物聯網體系,需要發揮政府、企業和社會的協同作用,政府部門要保證對農業物聯網的調控能力和引導能力,將農業產業效益放在首位,提高農業科技成果轉化率,把技術與實際生產結合,企業來轉化相關的科研成果,從而使農戶更方便有效的使用物聯網技術。通過這樣的方法,形成有效的一體化的溝通合作體系和平臺,將技術開發、成果轉化、技術運用有效結合在一起,從而不斷提升科技成果的轉化率和使用率。
4.4加大人才培養力度
高校、科研機構、企業要增加物聯網人才培養和儲備計劃,出臺各種政策吸引人才并能夠留住人才。不僅要培養物聯網技術研發人員,更重要的是培訓農業從業人員的技能,加強他們的技術認知,熟練掌握基本的農業物聯網技術,使物聯網技術在農業生產中正常運行。同時,要增強農戶對農業物聯網技術的學習培訓,定期開設新型農業技能培訓班,以企業、院校為龍頭,鼓勵專業人才走入企業、校門,走入田間地頭與農戶面對面的交流,推動農業物聯網的快速發展。
4.5資金支持
財政部門對現代物聯網農業資金投入規模總量較少,資金投入增長緩慢,且沒有一個穩定的投入機制。因此,政府部門應當給予農業企業稅收的優惠,促使農業企業更好地發揮自身的作用,既保證生產者和消費者的利益,又要保證企業自身的利益;其次,確立起農業物聯網建設專項資金,通過立法形式確保專項資金能夠得到合理利用,建立一個穩定的財政資金投入機制;最后,優化物聯網的投資和融資政策手段,拓寬投融資渠道,加大金融機構對物聯網的支持力度。
關鍵詞 物聯網;蘋果產業;制約因素;前景
中圖分類號 F49;F326.13 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2012)23-0332-01
1 物聯網及其農業應用
物聯網[1-3]是指通過各種信息傳感設備,實時地對聲、光、熱、電、力學、化學、生物、位置等各種需要的信息進行采集,與互聯網結合形成的一個巨大網絡,從而實現物與物、物與人所有的物品與網絡的連接,達到識別、管理和控制之目的。
物聯網按照網絡內數據的流向及處理方式可分為3個層次:傳感網絡層,即以二維碼、RFID、傳感器為主,實現對“物”或環境狀態的識別;傳輸網絡層,即通過現有的互聯網、廣電網、通信網或者下一代互聯網(IPv6),實現數據的傳輸和計算;應用網絡層,即輸入輸出控制終端,包括電腦、手機等終端。其具備3個特征:全面感知,即利用RFID、傳感器、二維碼等隨時隨地獲取物體的信息;可靠傳遞,通過各種通信網絡與互聯網的融合,將物體的信息實時準確地傳遞出去;智能處理,利用云計算、模糊識別等各種智能計算技術,對海量數據和信息進行 分析和處理,對物體實施智能化控制。
物聯網在農業和農村信息化領域中有著廣泛的應用,如:精準農業、智能化專家管理系統、遠程監測和遙感系統、生物信息和診斷系統、食品安全追溯系統等。發展物聯網是我國現代農業建設的必然要求和現實選擇,將對我國農業農村經濟的發展產生重大而深遠的影響。
2 物聯網在蘋果產業發展中的優勢
蘋果是中國第一大水果,產量和栽培面積均居全國第一。蘋果產業在我國農業發展中占據舉足輕重的地位。物聯網技術在蘋果產業上的應用[4],不僅能有效加快蘋果這個傳統優勢產業轉型升級,更將帶動整個農業實現跨越式發展。一是提升蘋果產業化水平。隨著現代信息技術的發展,運用物聯網關鍵技術搭建一個蘋果系統,實現資源整合,形成技術體系并進行應用與推廣,可以改變粗放的蘋果產業經營管理模式、引領蘋果產業標準化以及質量安全等方面的健康發展、提高生產效率、提高蘋果生產智能化水平、實現蘋果在流通過程中的保值增值,從而有效推動蘋果的產業化進程。二是提高產業信譽和擴大出口。基于物聯網搭建蘋果供應鏈質量管理信息系統[5-6],能提高生態蘋果園內部的管理效率,實現蘋果全流程可追溯,對提高蘋果的品牌建設進而增加蘋果附加值、擴大出口具有十分重大的意義。三是推進蘋果產業轉換方式、調變結構。煙臺市有近100萬勞動力直接從事果品生產,占農村勞動力的1/3,物聯網技術在蘋果產業的推廣與應用,一方面可在提高勞動效率的同時減少直接田間勞動者的數量;另一方面由于物聯網技術的廣泛應用,在園區管理、加工、流通等領域內可吸納更多的農業勞動力。該變化必然帶來蘋果生產方式的變化,從而推動蘋果產業向深度與廣度發展。四是帶動現代農業實現跨越式發展。蘋果產業作為區域優勢產業,示范帶動效應極其明顯。選擇蘋果產業這個關鍵領域,扶持具有廣闊應用前景的物聯網技術實現重點突破,帶動力強、效益覆蓋面廣,不僅能推動傳統產業轉型升級,且其本身蘊含著巨大的戰略增長潛能,可催生新的經濟增長點,推動現代農業實現跨越發展。
3 物聯網在蘋果產業中應用的制約因素
一是技術發展不夠成熟,是物聯網應用的最大阻力[7]。目前,我國物聯網產業發展還存在諸多問題,特別是核心技術缺失問題,由于大量采用國外技術,在專利方面受制于人,在信息安全方面沒有保障。比如,傳感器芯片作為傳感網技術的核心,從技術到制造工藝,我國均落后于美國等發達國家。蘋果產業物聯網涉及作物生產、環境控制、栽培制度、倉儲物流以及云端技術等多領域、多環節,技術瓶頸多、難度大,前人關于該方面的研究少,這些都成為物聯網在蘋果產業應用上的阻力。二是行業標準缺失[8],物聯網聯通“不暢”。物聯網是多設備、多網絡、多應用、互聯互通、互相融合的一張大網,相關的接口、通信協議都需要有統一的標準來指引。目前,我國物聯網產業以閉環應用為主,企業在較為成熟的應用領域各自為戰,產業較為分散,該種情況在蘋果產業更為突出,由于蘋果產業應用物聯網的主體多為農業合作社或農業龍頭企業,其生產標準多為行業、地區乃至企業標準,同時物聯網又涉及多種學科和技術,涉及多層次的多個標準,導致各自有獨立的硬件接口及通訊協議和軟件標準,無法實現聯通共享。三是前期投入大,比較收益優勢不明顯。物聯網前期投入比較大,成本不僅有硬件設備的安裝以及軟件配套的成本,其使用、維護成本也比較高,尤其是前期投入大。同時,蘋果等農業產業較之工業或服務業來說,屬于弱勢產業,農業勞動生產率不高,其成本與人工的成本優勢體現不明顯,相對阻礙了物聯網技術在蘋果產業上的推廣。
4 物聯網在蘋果產業上應用的內容及應用前景
目前,物聯網在蘋果產業上應用的發展項目有很多:土壤養分和墑情監測,實現自動化節水灌溉控制管理;生長信息監測,為企業和監管部門科學決策提供有效數據;農民可以通過3G手機接入信息數據庫中,根據專家開好的科學“處方”,用計算機對灌溉、施肥、溫度和濕度等進行控制和管理;在果品存儲運輸階段實時監控,為果品的安全運送和存儲保駕護航等。因此,物聯網在蘋果產業上應用的前景非常廣闊,將極大改變果農傳統的生產方式,促進蘋果產業轉型升級,預計隨著國家對物聯網的重視,國家及各地政府將加強對物聯網在政策、資金、試點工程等諸多方面的扶持,2020年之后蘋果產業將實現全智能化管理。
5 參考文獻
[1] 王保云.物聯網技術研究綜述[J].電子測量與儀器學報,2009,23(12):1-7.
[2] 李文清,郭宗良.物聯網的成長與發展綜述[J].網絡與信息,2010,24(2):27.
[3] 王曉靜,張晉.物聯網研究綜述[J].遼寧大學學報:自然科學版,2010,37(1):37-39.
[4] 古麗萍.備受青睞的物聯網及其應用與發展[J].中國無線電,2010(3):25-28.
[5] 旆亮,傅澤田,張領先.基于RFID技術的肉牛養殖質量安全可追溯系統研究[J].計算機應用與軟件,2010,27(1):40-43.
[6] 隋文,唐曉純.2008年奧運會畜禽類產品的追溯體系研究[J].食品科學,2008,29(8):697-699.
現代高等職業教育創新改革是我國教育工作的重點,它處于一個經濟高速發展時期――信息時代,以“互聯網+”、“物聯網+”、“大數據”為代表的“兩加一大”新一代信息技術引導著農業產業供給側結構調整[1-2]。園藝技術、園林技術、畜牧養殖等都是高職農業類重點專業,是高等職業教育的重要組成部分。隨著農業產業供給側結構調整任務的布置及農業現代化改革進程的加快,農業類專業建設工作將面臨重重任務[3]。為了能使農業類專業建設適應當代產業體系的改革和發展,高職農業類專業結合以“兩加一大”為代表的新一代信息技術,開發多種創新型人才培養模式,完善專業建設工作,培養復合型創新專業人才。
1 新一代“互聯網+”技術發展配合農業類專業建設與實踐
新一代互聯網技術及應用正處于高速發展時期,互聯網技術應用面越來越廣闊[4]。“互聯網+”的概念及應用已經逐漸滲入到各行業發展,農業產業的進一步發展與其密切相關。同時,現代化教育也已經注入了“互聯網+”的概念。農業技術專業的建設必須緊密結合“互聯網+”背景下的現代化教育環境,在“互聯網+農業”的驅動下,逐步改革農業專業建設方案,創新驅動現代高職專業建設與實踐。建設者將“互聯網+”技術發展深入到專業定位、專業調研、課程設置、課程教學、實訓教學、畢業實踐等高職教育的方方面面,豐富高職教育的方式方法,把握人才的培養方向。
2 “物聯網+”技術開發深入農業類專業建設
物聯網是新一代信息技術的重要組成部分,建設者將“物聯網+”技術開發應用到高職教育的典型案例就在農業工程教學方向。農業工程將物聯網的信息收集網絡布置于以溫室為代表的現代化農業設施中,利用網絡節點大量實時收集溫度、濕度、光照、氣體濃度、土壤營養等物理量,精準的獲取生態系統中“溫、光、水、氣、土”五大生態因子動態變化,實時傳輸于信息中心,技術人員可以通過信息網絡操控現代農業工程設施的各個關口,節約資源、增產提質[5]。
“物聯網+”背景下的農業類專業建設展現的是創新,專業建設工作中,建設者可以在農業類專業課程中逐步注入“物聯網+”的概念及實訓項目,將新一代信息技術背景下的“物聯網+”與我們農業類專業建設鏈接起來。
3 “大數據”技術應用結合農業類專業建設
“大數據”是新一代信息技術的代表產物,是各個產業協調發展的綜合信息資源庫[6]。我國現代化農業改革進程在逐步提升,“大數據+農業”可以充分利用移動互聯網、綜合信息資源庫等信息技術,與產業跨界融合,有效解決農業生產中的技術服務問題[7]。實現精準化生產的“信息農業”,工作過程中就是集移動互聯網、物聯網信息中心、大數據平臺為一體,提高農業信息化水平,提升農業產業、品牌競爭力[8-9]。“大數據”背景下的農業類專業建設展現的是信息資源庫突破。農業類專業建設工作中,課程設置依靠“大數據”信息資源庫建設和利用的實訓項目,將“大數據”服務農業產業供給側結構調整的任務在高職教學中展?F出來,為農業產業培養復合型創新人才奠定基礎。
4 結語
摘 要:本文主要從網絡經濟對我國傳統產業生產方式所帶來的革新影響與有關的應對策略進行探討,以更好的促進我國傳統產業生產方式在網絡經濟下的長足發展。
關鍵詞:網絡經濟;傳統產業;生產方式;措施
一、網絡經濟對傳統產業生產方式的革新影響
作為一種新的經濟形態,網絡經濟是在傳統工業高度發達的基礎上所出現和產生的。在網絡經濟發展的背景下,企業的組織形式也發生了明顯的改變,向扁平化、虛擬化與柔性化方向發展,傳統產業的生產方式也相應的發生了網絡化的轉變,即網絡經濟的發展在促進傳統產業革新生產方式方面發揮著至關重要的作用。通過網絡技術,從事傳統產業的企業可以建立一個更為精簡有效的組織結構,在增強組織協調性的同時優化資源配置。在網絡經濟下,企業組織結構不僅由金字塔型轉為網絡狀的扁平結構。而且在適應市場變化,提高企業應變能力的同時也發展出了新的組織形式,即虛擬企業,有進一步加速了傳統產業的生產方式,促進傳統產業的不斷發展與進步。
二、在網絡經濟下傳統產業生產方式的發展對策
(一)利用物聯網技術促進農業生產方式的變革。依托網絡經濟發展的物聯網正在不斷成為促進農業信息化的重要依托方式和技術手段。不過,作為一種較為新興的事物,物聯網在促進農業生產方式轉變方面還存在很多需要解決的問題,而要想快速的推進農業生產力的提高首先必要解決其中的生產關系問題。通過生產關系的促進進而更好的適應生產力的發展,并最終實現農業生產方式的轉變和生產力的發展。具體來說,利用物聯網技術促進農業生產方式的變革主要可以從以下兩個方面入手:(1)對掌握先進技術科技人員的需求。物聯網技術的推廣以及在農業中的應用都需要專業的技術人員,因此人員在其中起著重要的中流砥柱作用。然而,在農業生產地的農村地區卻極其缺乏掌握生物技術、通信技術和網絡技術的專業科技人才,因此需要對農村地區的知識型勞動者開展相關的知識培訓,進而優化農業人口結構,提高農業勞動生產效率;(2)農業中應用物聯網技術還應在組織形式方面加以重視,這是因為組織形式決定了其中參與者的利益分配。當前,我國的農業物聯網主要包括三種組織形式,一是運營企業做的示范性項目,由運營企業自己買單;一是由農業主管部門所推動的項目,該農業主管部門買單,最后一種則是由一些有需求的大型農場為自身的物聯網應用來買單。不過,應該指出的是,目前這三種組織形式都存在一定的問題,例如管理形式不完善、運行成本高等。針對這種情況,運營企業、農業主管部門和大型農場等應該相互合作,進行統一的規劃,通過完善的行政管理體系的建立,創建適應農業發展的物聯網技術應用與發展的組織形式。
(二)利用電子商務促進商業與服務業發展的策略措施。電子商務在商業和服務業的結合,通過不斷創新極大的提高了傳統商業與服務業的生產力。在網絡經濟背景下,一些傳統的商業與服務業面臨著被淘汰的命運,而另一些傳統商業與服務業卻能夠在電子商務平臺的支持下,通過結構升級與方式改進等途徑獲得了新的發展與生機。在組織形式方面,商業與服務業可以通過借鑒電子商務的柔性化管理方式來改變其原有的生產關系模式,從而盡可能的在資源整合和配置方面達到最優。傳統商業與服務業在以往的流通中,其主要的對象是物質化的有形的產品,但在電子商務的支持下,無形產品如知識與信息等也能夠作為產品在網絡經濟中流通。而且由于社會環境的變化的速度較快,因此企業對信息產品的需求也在不斷增長,能否掌握核心的技術與市場信息決定著企業市場競爭力的高低,而且這種信息和知識的流通將會變得越來越重要。當前網絡環境下,手機、計算機的普及使得信息的流通工具也發生了很大的變化,進一步促進了電子商務的發展,不僅能夠節約成本,而且還打破了時空與地域的限制。因此,借助電子商務為平臺發展傳統的商業和服務業,能夠使其在流通過程中的促進生產力與生產關系相統一,使生產方式發生根本性的轉變,從而最終促進商業與服務業的現代化發展與成長。
結語: 綜上所述,作為一種新經濟形態,網絡經濟正以其巨大的創新能力影響著傳統產業的生產方式,同時也改變著人類社會的生活方式,對社會發展帶來顯著影響。對傳統產業生產方式在網絡經濟背景下的探討,能夠更為明確的認識到網絡經濟的發展在促進傳統產業轉變過程中所發生的關鍵性作用,并通過問題與困難的分析與解決,更好的促進傳統產業生產方式的調整與升級,在促進產業發展的同時促進整個社會的發展。
參考文獻:
[1] 李金鑫.網絡經濟影響下的傳統產業生產方式變革研究[D].內蒙古師范大學,2014
關鍵詞:物聯網;陜西省;農產品物流
中圖分類號:F253 文獻標志碼:A 文章編號:1673-291X(2017)07-0023-03
一、物聯網概述
(一)物聯網的概念
物聯網是一種將人與物、物與物之間進行交互式聯通的網絡。物聯網分為感知層、網絡層和應用層三個層次,其運作原理如下:通過感知工具將物的固態屬性轉化為動態信息,在一定的標準框架下利用傳輸媒介進行人與物、物與物之間的交互溝通,從而實現物與物之間交互控制的一種網絡形式。物聯網技術是包括無線射頻識別(RFID)、紅外感應技術、全球定位系統(GPS)、激光掃描技術、通信技術、互聯網技術(Internet)、地理信息系統(GIS)等相關的技術。這些技術都可以應用在農產品物流過程中,實現實時監控貨物信息,提高配送效率,從而降低農產品物流成本的目的。
(二)物聯網介入下的農產品物流系統
現有的農產品物流業務系統在農產品信息采集和交互能力方面比較滯后,沒有辦法實現對農產品的實時監控。物聯網技術引入到農產品物流過程中,使得農產品物流營運管理的自動化和智能化水平提升,在核心業務效率提高的基礎上,就有足夠的資源去拓展增值業務,本文在原有的農產品物流系統的基礎上,提出來基于物聯網的農產品物流系統框架。
二、陜西省農產品物流現狀
陜西省地處中國大地的圓心,800里秦川自古便是富饒之地,適合農耕。在農業技術日益提升的今天,農產品的產量越來越高,隨之而來的問題就是怎樣可以讓農業從業人員既增產又增收?農產品的快速流通是關鍵。
(一)陜西省2012―2015年主要農產品產量
據表1,在這四年期間糧食的產量有起伏,而蔬菜、水果、肉類和奶類的產量呈遞增趨勢,說明農產品結構發生了變化,附加值高的農產品越來越受到農民的青睞。
(二)陜西省主要農產品產量變化趨勢分析
由于2012―2015年這四年的農產品數據都是呈現線性變化的趨勢,所以可以利用直線趨勢模型也預計未來幾年陜西省主要農產品的產量變化趨勢。
1.直線趨勢模型步驟。
水果、肉類、奶類等同樣可以通過這個模型進行預測。通過趨勢分析可以看到,農產品的產量有逐年遞增的趨勢,而上述農產品具有保質期短、不易運輸等特點,對物流的要求就更高了。綜合這些原因可以看到,陜西省對于提升農產品物流的效率迫在眉睫,而物聯網技術和農產品物流的結合是一個很好的解決方法。
三、陜西省農產品物流目前的困境
第一,農產品采購系統不完善,產銷雙方信息不對稱。我國的農產品供應系統主要是經中間商采購進入r產品批發市場,然后再到達消費者手中,這種方式造成的結果就是中間商過多,造成中間商攫取了農產品的大部分利潤,而種植戶得到的收益很有限,尤其是在某些農產品豐收的季節,此種情況更甚,造成了“增產不增收”,嚴重挫傷了農業從業人員的積極性。
第二,農產品物流加工過程缺乏實時監控,使得安全問題嚴重。農產品和其他產品相比具有“附加值低、保質期短、易變質、損耗嚴重”等特點,這些特點決定了農產品必須要有嚴格的儲存條件,但是存儲條件高了就會使得農產品成本過高。加之,我國的質量監督體系存在著監管不力的情況,在這樣的背景下,很多企業為了降低農產品成本和增加農產品的保質期,同時使得農產品的外觀、口味更佳,便在農產品中的加工中加入各種添加劑、色素甚至是有害藥品。
第三,農產品銷售點分散,物流配送效率低,配送成本居高不下。銷售點多、配送路線復雜,配送區域分布不均勻,這些原因致使農產品配送效率降低,同時,由于企業物流管理理念和配送手段落后,對于車輛信息和貨物信息得不到及時的掌握。而我們制定配送方案中確定的配送路徑和車輛安排都是基于經驗而不是成本,這樣就會產生配送成本居高不下的后果。隨著經濟的發展,消費者從關心“農產品數量安全”轉移到關注“農產品質量安全”,對于農產品需求呈現多元化的趨勢,在這種新趨勢情況下,配送效率低、成本居高不下便被進一步放大。
第四,農產品供應鏈建設嚴重滯后,制約了農產品行業的集團化和產業化發展。市場經濟是一個開放的經濟結構,任何一個企業都不能獨立地存在于市場中,產業中的上中下游參與方通力合作,共建信息平臺和共同發展成為趨勢。而農產品行業在這方面基本還沒有作為,想要在以后的競爭中保持優勢,農產品供應鏈建設迫在眉睫。
四、基于物聯網的陜西省農產品物流困境解除方法
第一,完善產銷雙方共享信息平臺建設,做到及時匹配供求關系。產銷不平衡的主要原因是雙方信息不對稱造成的,為了應對這個問題,可以利用物聯網技術,將不同空間的“供應商、中間商、客戶、運輸車輛”等信息通過REFD采集、錄入,通過Intenet連通,形成一個各方可以共享的信息平臺,從而可以為“供應商、中間商和客戶”等提供農產品物流信息平臺,也可以為消費者提供實時查詢平臺。各方共享信息,可以減少農產品生產流通過程中的盲目性和不確定性,提高各方信息對稱性,使得各環節之間實現無障礙溝通,有利于農產品的供求合理配置。
第二,建立農產品追溯查詢系統,改進農產品物流生產加工,確保農產品質量安全。農產品追溯查詢系統的建立,需要利用物聯網技術中的條碼掃描技術,給農產品貼上電子身份證,并錄入唯一的ID代碼代表該農產品,通過手持終端,掃描農產品的ID,將信息通過無線網絡傳遞到數據中心,從而實現農產品的“產品認證”和“產地認證”電子化,有效建立農產品全程追溯查詢系統。消費者和監管機構可以根據產品上的ID,通過互聯網和移動通訊設備查詢農產品相關信息,實現對所購買農產品全環節信息的實時查詢,做到購物知產地,質量可追溯。這樣當農產品質量出現問題時就能及時知道引起的原因是什么,從而可以及時進行改善,確定問題的責任方,并追蹤其整改。
第三,優化配送方案,提高配送效率,降低農產品運輸成本。農產品配送具有網點分散、每個網點產值低等特點,這樣對于合理規劃配送方案,降低配送成本的要求就更迫切了,通過物聯網技術可以實現這一目的。運用GIS系統設計配送可行性方案,然后利用綜合因素評價法,選擇出農產品最佳的配送方案;配送過程中充分利用GPS系統實時更新定位,通過GSM系統將實時信息發送到信息處理中心,這樣管理人員就可以實時掌握配送現狀,調整配送路線。同時,將REID和 GPS(全球定位系統)結合起來,實現農產品在通過檢驗檢疫中心和道口時,無須拆開包裝,通過掃描REID標簽就可以知道農產品的詳細信息。
第四,通過物聯網技術,共建中央數據庫,建設農產品供應鏈系統。農產品的生產者、經銷商、零售商和消費者是一個利益共同體,通過供應鏈可以將這些主體有機的結合在一起。物聯網技術可以將農產品的信息實時的傳遞到供應鏈上的每一個參與者。消費者在零售商那里購買農產品,射頻標簽可以將消費者購買信息,實時傳到中央數據庫,同時可以實現自動補貨和下貨,這樣就為產業鏈上的企業及時掌握需求變化提供了數據支撐,推動大幅度降低產業鏈成本的目的。
五、結語
在“互聯網+”的大背景下,農產品物流的發展需要和物聯網技術有著更為密切的聯系,從而提升農產品物流的信息化水平,提高農產品物流配送效率,使得陜西省的農產品在全國乃至全球的競爭中能夠占得一席之地。但是,目前物聯網技術的發展還不是很完善,陜西省的農產品物流也處在初級階段,這兩個領域未來還需要進行進一步的融合。
參考文獻:
[1] 朱洪波,楊龍祥,朱琦.物聯網技術進展與應用[J].南京郵電大學學報:自然科學版,2011,(1):1-9.
[2] 杜漸.國內外物聯網發展綜述[EB/OL].上海情報服務平臺,2009-12-25.
[3] 寧煥生,等.中國物聯網信息服務系統研究[J].電子學報,2010,(12):514-517.
[4] 孫其博,等.物聯網:概念、架構與關鍵技術研究綜述[J].北京郵電大學學報,2010,(3):1-9.
[5] 艾耕云,陳俊芳.供應鏈風險擴散收斂模型與風險管理機制[J].武漢理工大學學報:信息與管理工程版,2009,(3):487-490.
[6] 凌中南.我國農產品物流產業的主要問題及對策[J].河南農業科學,2009,(10):5-8.
【關鍵詞】物聯網;服務外包;產業升級
隨著“感知中國”戰略的提出和《物聯網“十二五”發展規劃》的,以物聯網為代表的新一代信息技術已被列入國家七大戰略新興產業之一,并將其視為拉動經濟復蘇、推動經濟發展方式轉變和確立全球競爭優勢的“發動機”。物聯網倡導一種在全球范圍內對每個物品跟蹤監控的全新理念,因此它將從根本上提高對物品產生、配送、倉儲、銷售等環節的監控水平,改變傳統供應鏈流程和管理手段,并成為繼條碼技術之后,再次變革商品零售、物流、配送及物品跟蹤管理模式的一項新技術。同時,物聯網技術所驅動的第三次信息產業革命不僅會形成新一輪的服務外包熱潮,也將會革新現有的產業技術基礎,推動服務外包產業升級。據估算到2020年,全球潛在的服務外包市場規模需求將超過1.65萬億美元,大力發展軟件業及信息服務業等服務外包產業將成為各國抓住新機遇、角逐新市場的重要途徑。因此,抓住物聯網技術的發展契機,積極推動服務外包產業升級,將成為中國企業迎頭趕上的重要戰略舉措,同時也將成為推動我國城市發展的有力推手。
一、物聯網背景下服務外包發展的 新特征
1.集散化特征
與互聯網背景下的服務外包不同,在云計算和物聯網迅速發展的條件下,服務外包的集散化特征更加明顯。“集”體現在當代的服務外包多是圍繞物聯網形成,“散”則體現在當前的服務外包是在全球資源協同配置下完成的。
2.延展性特征
新一代服務外包具有延展性,這是其另一個典型特征。延展性是指,新一代服務外包的深度進更強、外包領域更加廣闊。物聯網技術發展使得家居生活、農業生產、城市交通、物流等生產生活的各個環節向數字化和智能化方向發展,將帶來巨額服務外包需求。
3.扁平化特征
與傳統服務外包相比,新一代服務外包具有更強的動態性,服務外包向需求方市場進一步拓展,工序分工逐步細化,服務外包體系的扁平化趨勢日益凸顯。
二、物聯網技術如何影響服務外包產業
事實上,物聯網技術的影響已在諸多產業開始顯現,就服務業和服務外包而言,物聯網的快速融合給服務外包產業的發展帶來較大的機遇。具體表現為以下三方面:
1.物聯網技術影響服務外包產業規模
一方面,物聯網與各行業的滲透性和融合性日益加強,使得各行業對信息化的要求日益增強,并由此衍生出驚人的服務外包需求。另一方面,有專家預測,云計算和物聯網技術的逐步運用,會促使全球資源共享和專業分工進一步細化,新型服務外包產業將出現大量市場機遇。
2.物聯網技術影響服務外包產業鏈
物聯網相關產業需要大量服務外包,擴展了服務外包產業鏈,主要體現在三種服務外包業務中。一是擴展BPO業務。三是擴展KPO(Knowledge Process Outsourcing)業務,如數據挖掘服務、人力資源數據分析服務、遠程醫療、遠程教育等。
3.物聯網技術增強服務外包企業競爭力
隨著物聯網技術的發展,服務外包企業的資源利用率將更加高效,這是服務外包企業在市場中更具競爭力。首先,云計算的規模化效應可以節約企業成本。當資源被集中后,通過智能化的管理可以優化資源配置。其次,云計算可以節約外包企業初始成本并增強企業能力。企業直接從云端的數據池獲取其需要的內容,不需要投資硬件設備以及管理維護費用。與此同時,云計算環境規模越大其邊際成本遞減作用就越能凸顯。最后,物聯網的智能管理模式能夠降低企業人力資源投入。在物聯網模式下,企業通過建立完整的自動化運行管理系統,如生產線的智能化管理,可以極大的減少人力資源投入,降低運營成本。
三、物聯網技術驅動服務外包產業升級的實施路徑
以物聯網為依托,推動服務外包產業的發展,既是國內企業發展不容忽視的一項重要戰略舉措,同時也將成為推動我國城市發展的重要途徑和有力推手。
以沿海城市秦皇島為例,秦皇島地處環渤海經濟圈,近年來在市委市政府的領導下,城市在各個方面都有了長足的進展。從科技發展的角度來看,雖已取得不少成績但是相比其他沿海城市,在服務外包產業方面發展速度有待進一步提高。如何努力搶占新一代信息技術產業發展制高點,通過采取政策扶持、人才支撐等措施,積極培育具有核心競爭力的物聯網產業集群,如何有效利用物聯網技術推動服務外包產業升級,顯然是政策制定者和企業管理者面臨的重要戰略抉擇。
1.構建物聯網服務平臺
依托北京大學(秦皇島)科技產業園、中興網信、海灣科技、東軟秦皇島分公司,燕軟集團等產業園區和有實力企業的通力合作,首先要積極構建具有自主知識產權的新一代云計算和物聯網平臺,并加強應用推廣。結合我國服務外包企業的現實需求,并考慮物聯企業現有的技術基礎,建立具有自主知識產權的物聯網應用平臺,逐步擺脫對國外技術的依賴,是應對服務外包產業國際國內競爭的必要手段。同時,要加強核心技術的成果轉化和應用推廣,著力完善產業鏈條和成果轉化機制。
2.鼓勵服務外包產業創新
創新是產業發展的第一推動力,也是新興產業的首要特征。鼓勵服務外包企業增強創新意識,通過管理創新、制度創新、理念創新、知識創新、技術創新等多維度的創新來應對服務產業發展中的各種問題。
3.引進國際知名的服務外包企業,帶動產業鏈升級
加大招商引資力度,大力吸引服務業外資,積極吸引服務外包企業來投資置業,尤其要大力引進研發、金融后臺服務、人力資源管理等領域的國際知名外包企業等高端項目,高起點引入和集聚服務外包企業。以基礎過硬、實力強勁的國際知名的服務外包企業帶動行業內中小企業發展,從而逐步形成具有學習型、發展型和創新型企業特征的服務外包企業集群。資源共享,發揮集群優勢,力爭在高端服務外包產業中占據一席之地。
4.加強服務外包人才培育
加強物聯網和服務外包兩大產業的共性人才庫建設。一是引進和發展專業化培訓機構。二是鼓勵高校和企業合作。三是加強企業內部培訓、實訓。四是在高校課程中嵌入高質量服務外包課程。四個層次體系共同推進,共同打造符合企業需要的人才隊伍。
5.政策支持
謀劃發展服務外包產業促進政策,通過政策扶持和信息融通,建立社會化服務體系,促進產業內部聯系,建設成為北方重要的高附加值服務業承接基地。 積極組織各有關部門互相合作,在服務外包企業最為關心的企業融資、人才激勵和培訓、財稅支持、知識產權保護、CMM國際認證等方面,做好政策的梳理和完善工作。
在物聯網云計算融合發展背景下,服務外包商業模式將迎來新的機遇和挑戰。一方面可以為服務外包企業提供更多節約成本和改善效率的機會,另一方面云計算、物聯網模式下由于產品核心技術無法獨享,技術優勢維持成本增加,企業技術研發收益下降,大量服務外包企業將因不能應對而被淘汰出局。因此,服務外包企業必須努力提升自己在企業管理水平、研發能力、相關業務能力和業務層次、整體規模上的水平,推動服務外包企業的整體升級。
參考文獻
[1]ME Porter,MR Kramer.The competitive advantage of corporate philanthropy[J].Harvard business review,2002 (12):5-16.
摘要:物聯網技術是智能家居的核心技術支撐,智能家居是物聯網技術在智能家庭中的應用體現。當前網絡和智能技術高速發展融合的背景下,智能家居作為具有巨大市場潛力的新興產業,無論是IT終端制造廠商、互聯網運營商、服務商和傳統家電制造商均把它視為新的增長爆發點。本文通過對物聯網技術在智能家居領域的應用來說明物聯網的運用對智能家居系統技術進步、功能擴展、服務、達到滿足人們對安全、舒適、方便和綠色環保的需求的作用。
關鍵詞 :物聯網技術;智能家居;應用
一、物聯網概述
物聯網的英文描述為“The Internet ofthings”,即“物——物相連的互聯網”[1][2]。物聯網的基礎核心仍舊是互聯網,它在傳統互聯網人與物互通的基礎上,實現物與物互通,是互聯網發展的應用和業務層面的拓展。其主要特征是全面感知、可靠傳遞和智能處理。全面感知是指利用RFID、二維碼、傳感器等隨時隨地獲取和采集物體信息;可靠傳遞是指通過無線網絡和互聯網的融合將物體信息準確傳遞;智能處理是指利用云計算、數據挖掘及智能識別等人工智能技術對海量數據信息進行分析處理,完成對物體的智能化控制。
物聯網的概念在1999 年被提出,是在互聯網的基礎上,利用射頻識別技術、無線數據通信技術等構造出的一個實現全球物品信息實時共享的實物互聯網。2005 年11 月17 日國際電信聯盟《ITU 互聯網報告2005:物聯網》,重新提出了物聯網的概念[3],并對其進行了擴展,不僅局限于RFID技術。2009年1月28日,IBM 首次提出“智慧地球”的概念。隨后,美國將物聯網列為振興經濟的一個重點。此外,歐洲、韓國、日本等國家也把物聯網產業作為振興國家經濟的一個核心產業[4]。2009年8月,溫總理提出了“感知中國”的概念,自此物聯網被列為國家五大新興戰略性產業之一,在中國受到了極大的關注[5]。
物聯網是在網絡技術、傳感技術及通信技術日趨成熟的條件下出現的,它是一種體現物與物之間新型關系,將所有物品通過射頻識別、二維碼、無線數據通信等智能感知技術與互聯網連接起來,的具有智能化識別、控制與管理功能的網絡系統,其中可能涉及多種信息傳感設備,比如射頻識別裝置、二維碼掃描裝置、紅外感應裝置、各種傳感器等。
物聯網從產生之初到現在,已經被應用到眾多領域,如智能交通、智能消防、工業檢測、老人護理、食品溯源和情報搜集等。毫無疑問,物聯網也將對智能家居領域產生深遠影響。基于物聯網的智能家電必將為人們提供未來生活方式的全新解決方案。將物聯網技術應用到家用電器中,可以使家電具有智能感知及信息網絡功能,能使家庭中的家電設備之間信息交互、家電設備與產品和用戶之間也可以進行信息交互,方便人們的日常家居生活,使生活方式更加合理,生活模式更舒適、健康、環保。
關于物聯網的概念,目前沒有統一的標準。但是綜合來看,物聯網是一種實現物-物相連的智能網絡,它主要依賴于智能感知技術、無線通信技術、遙感技術、智能數據處理技術[5]等,是在互聯網的基礎上發展起來的。物聯網從產生之初到現在已經被應用在越來越多的領域,如物流、交通、產品安全監測、路燈管理、智能電力[6]、醫療[7]等。智能家電與智能家庭的發展,用戶新增的需求,使廣大廠商和研究人員發現,智能家居也是物聯網發展的一個重要領域。[8]IT終端制造廠商、互聯網運營商、服務商和傳統家電制造商正在進行此方面的研究,也逐漸推出基于物聯網技術的產品。物聯網技術使得家電在智能化控制的基礎上,實現了商品與設備的關聯及設備之間的關聯,展現出了一種更加智能化的便捷、健康、環保的家居場景。
二、智能家居系統概述
目前,智能家居系統沒有一個統一的定義或者概念,百度百科的解釋是:“智能家居(英文:smart home, home automation)是以住宅為平臺,利用綜合布線技術、網絡通信技術、安全防范技術、自動控制技術、音視頻技術將與家居生活有關的設施集成,構建高效的住宅設施與家庭日程事務的管理系統。能提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術性,并實現環保節能的居住環境。”
2012年4月5日中國室內裝飾協會智能化委員會《智能家居系統產品分類指導手冊》把智能家居系統產品共分為二十個分類包含了:控制主機(集中控制器)、智能照明系統、電器控制系統、家庭背景音樂、家庭影院系統、對講系統、視頻監控、防盜報警、電鎖門禁、智能遮陽(電動窗簾)、暖通空調系統、太陽能與節能設備、自動抄表、智能家居軟件、家居布線系統、家庭網絡、廚衛電視系統、運動與健康監測、花草自動澆灌、寵物照看與動物管制。
由此可知,智能家居是一個系統的概念,融合了網絡信息技術(有線、無線)、智能家電技術、自動控制技術等技術,將家庭平臺上與信息相關的信息設備、智能家電和家庭安保裝置,通過綜合布線技術連接到一個家庭智能化系統上進行集中的或異地的監視、控制和家庭事務性管理,并保持這些家庭設施與住宅環境的和諧與協調。這些功能都是通過智能家居系統中的家庭網絡控制來實現的,通過家庭總線系統提供各種服務功能、并和住宅以外的外部世界相通連。智能家居系統通過網絡化的綜合管理家中設備,來創造一個優質、高效、舒適、安全、便利、節能、健康、環保的居住生活環境空間。[9]
筆者認為智能家居強調的是整體的環境,包括健康環境、人機互動的環境、安全的環境、經濟的環境,以用戶體驗為核心的整體環境的創造。
健康的環境包含舒適的溫度、優質的空氣、適宜的水溫等;人機互動的環境主要指智能化的體驗、便捷的人機互動的界面和高集成度的人工智能應用;安全的環境包括家庭安防監控和網絡環境自身的安全;經濟的環境主要體現在系統本身的經濟合理(如系統價格)及家庭應用的經濟合理(如節水、節電、擴展方便)。
三、物聯網技術在智能家居領域的應用
物聯網技術主要包含三個層面,即感知層面、網絡層面和應用層面。物聯網常見的感知技術包括RFID 技術、二維碼技術、傳感器技術、攝像頭、gps 等;進行網絡傳輸的技術主要包括3G、Wi-Fi、藍牙、接入網等;計算技術主要是指進行海量數據處理的技術包括數據挖掘和數據推送。網絡層面包含電信運營(移動、有線、衛星通信網絡等)、物聯網運營(信息中心、管理中心等)、平臺、軟件、系統設備、系統集成及終端設備。應用層面包含環境監測、智能交通、智能建筑、智能家居、遠程醫療、城市管理、公共安全、工業監控、綠色農業、資源管理等。
物聯網技術在智能家居的應用包含了家居環境控制、家庭安防、智能家電等多個領域,一個完全的智能家居系統按照前文所述包含了20個子系統。在物聯網技術支撐下,用戶可以將家用電器之間組成一個物物相連的網絡,然后在互聯網的基礎上,對家庭中的設備、產品進行監控;在家電或者產品發生故障時能夠通過網絡自動進行短信、電話等智能報警;家用電器能夠智能地記錄用戶的生活習慣和生活方式,利用數據挖掘、情境感知等技術為用戶進行合理的信息推送,實現人與家電、環境、產品的自然交互。
物聯網技術貫穿智能家居從終端設備的研發、系統集成及運行到用戶使用的全過程。從技術角度來看,物聯網智能家居技術的核心技術是通訊或控制協議,涉及硬件接口和軟件協議兩部分,可以簡單的劃分為無線與有線技術。
有線技術包含了RS485、IEEE802.3(Ethernet)、EIB/KNX、LonWorks、X- 10、PLC-BUS、CresNet,AXLink 等。其中X-10,PLC-BUS 是專門針對智能家居行業制定的通訊技術。X-10電力線載波技術在上世紀70年代產生,在我國2000年前后引入并開始推廣,該技術可以在電力線上通訊,免于智能家居系統部署的時候另外布線。該技術對電網運行環境依賴性較高,由于設備成本、技術穩定性及信息安全等問題市場局面一直難于打開。PLC-BUS 提高了一定的通訊穩定性,但是難以保證持續穩定的質量,對電網環境的依賴性仍舊很強,使用成本和信息安全的問題無法根本性解決。盡管電力線載波技術已經有40多年的技術積淀,但是由于成本和技術瓶頸,智能家居產品在有線技術開發方面不斷地進行新的嘗試,各種技術的優缺點暫時不能滿足客戶的需求,也許這也是今天多種有線技術并存的原因。
無線技術包含了RFID 智能識別技術、藍牙(Bluetooth)、WiFi、Zigbee、ZWave、Enocean等。RFID是一種通過無線電波進行數據傳輸的非接觸式的自動識別計技術,它通過無線電信號進行數據讀寫并識別特定目標,具有無接觸、識別速度快、自動化程度高、抗干擾、識別多個物體等優點。RFID 是20 世紀90 年代興起的,發展至今被認為是自動識別領域中應用最廣泛的、識別效果最好、最重要的一項技術。[8] WiFi作為低成本、最易與互聯網連接的智能家居技術解決方案被廣為應用。ZigBee ZigBee 技術的特點包括:低功耗、成本低、低速率、時延短、高容量、工作可靠、高安全等。ZigBee的設計可用于支持特定應用軟件的開發和部署。應用規范和ZigBee 的堆棧相連,讓制造商更快、更容易地推出特別針對某些應用的無線產品。可用的應用規范包括家庭自動化、智能能源、通信、醫療、遠程控制(RF4CE,或稱消費電子射頻)、建筑自動化和零售服務。Z-Wave主要針對家庭和小型商用建筑的監控和控制,廣泛適用于照明控制、安全和氣候控制。其它應用包括煙霧探測器、門鎖、安全傳感器、家電和遠程控制。[10]
物聯網智能家居系統從技術和應用的角度來說穩定性、可拓展性(靈活性)、安全性及經濟性都是重要衡量指標。目前為止,無論是有線技術還是無線技術都沒有一個得到廣泛認可的技術標準。有線技術基于專用通訊線纜,某種程度上來說其穩定性較好,但是可拓展性較差(系統擴展、改良需要重新布線)、成本高也是其難以跨越的門檻。與之相比無線技術的高速發展在可拓展性(靈活性)及經濟性方面都具有優勢。穩定性和安全性方面兩者各有千秋,都在不斷發展完善。
四、國內智能家居的現狀和問題
智能家居在中國經歷了近6 年的起步階段,發展速度緩慢,主要是因為沒有投入大量的資金,開發技術短期內也不成熟。[9]目前整個智能家居行業發展主要的成果還是反映在智能化的攝像頭、電視、電冰箱、傳感器、手機、空調、醫療設備、穿戴設備等一系列終端產品,及一些分散的智能家庭控制子系統的研究上,比如,三表抄送系統、門禁系統、可視對講系統、燈光控制系統、窗簾控制系統等。以“智能家居”系統作為產品目前仍沒有在市場上大規模出現,基本停留在概念階段。
隨著物聯網技術的日趨成熟,不斷融入智能家居,其內容發展越來越豐富,想象空間越來越大。但由于早期開發技術的不成熟,智能家居發展至今仍沒有普及,在技術、需求、經濟適用性等方面仍有諸多的問題有待解決。
1.技術層面
如上文所述,由于穩定性、經濟性、安全性、可拓展性等原因,當前無論有線技術還是無線技術都沒有一個得到廣泛認可的技術標準,處于百家爭鳴的階段。由于沒有開放的協議、統一的接口和數據庫,使得技術協調和系統整合比較困難。各設備之間、子系統之間難以實現互聯、互通和互操作,使得各個子系統之間形成“信息孤島”,且兼容性和可拓展性較差,難以實現真正智能化,也給系統集成商、服務運營商和客戶使用帶來困擾。
筆者認為,當前網絡和智能技術高速發展融合背景下,智能家居作為具有巨大市場潛力的新興產業,互聯網相關企業無論IT終端制造廠商、互聯網運營商,還是服務商和傳統家電制造商均把它視為新的增長爆發點。在巨大的市場利益驅動下,各種技術創新、改良都向著好的方向發展。但相關標準的建立、接口的統一,需要一個適應淘汰的過程。它無法由哪個組織或部門單獨完成,需要在市場競合過程中由相關企業、科研院所、相關協會等組織在用戶的認可下共同努力實現。
2.需求和經濟適用層面
目前,智能家居產品在滿足用戶需求和經濟適用方面存在的主要問題是,產品較為單一(受技術等原因限制)且價格高昂。筆者認為任何產品成功最核心的原因,是建立在滿足客戶需求的基礎之上。對于智能家居而言,客戶的需求具有多樣性、時效性、經濟合理性等特點。如前文所述,智能家居強調的是整體的環境,包括健康環境、人機互動的環境、安全的環境、經濟的環境,以用戶體驗為核心的整體環境的創造。要滿足上述需求,智能家居產品在技術滿足的前提下,要能夠做到解決方案多樣化、系統擴展便利化、用戶體驗簡單化、產品成本最低化。解決方案多樣化與系統擴展便利化是指,系統方案靈活多樣,既可以提供整體解決方案,也可以分部、分步提供。從客戶角度來說,最好能夠與不同品牌的系統解決方案兼容。客戶經過初步體驗后能有更大的選擇空間,同時在增加新系統或改良現有系統時不會給客戶造成過多不便。用戶體驗簡單化是指產品的控制界面或人機交互界面應想用戶所想,盡可能的“傻瓜”與智能,盡最大可能的從用戶角度出發。產品成本最低化是指在保證質量和功能完整性的前提下,盡可能降低生產、開發成本,在合理的利潤空間下投放市場。否則完美但溢價過高的產品是很難得到用戶認同的。
五、結論
本文通過對物聯網技術在智能家居領域應用的簡要分析認為,智能家居強調的是整體的環境,包括健康環境、人機互動的環境、安全的環境、經濟的環境,以用戶體驗為核心的整體環境的創造。基于物聯網技術的智能家居需要從技術層面、滿足用戶需求和經濟適用改善提高著手。技術層面的提高目前主要需要完成標準的建立和接口的統一,在市場競合的過程中由相關企業、科研院所、相關協會等組織在用戶的認可下共同努力實現。需求和經濟適用層面,需要企業在以用戶體驗為核心的基礎上不斷努力提高。使物聯網的運用在智能家居系統技術進步、功能擴展、服務方面,最終達到滿足人們對安全、舒適、方便和綠色環保的需求。
參考文獻
[1] ATZORI L, IERA A, MORABITO G. The In?ternet of Things: A survey[J]. Computer Net?works,Elsevier B.V., 2010, 54(15): 2787-2805.
[2] MIORANDI D, SICARI S, DE PELLEGRINIF, et al. Internet of things: Vision, applicationsand research challenges[J]. Ad Hoc Networks,Elsevier B.V., 2012, 10(7): 1497-1516.
[3]陳海明, 崔莉, 謝開斌. 物聯網體系結構與實現方法的比較研究[J]. 計算機學報, 2013,36(1): 168-198.
[4] 錢志鴻, 王義君. 物聯網技術與應用研究[J].電子學報, 2012, 16(5): 1023-1029.
[5] 韓衛國, 雷英敏. 關于物聯網技術在企業中的應用[J]. 信息與電腦, 2011, 6: 98-99.
[6] XIAO-DAN Z, SHU-JIE Y U E, WEI-MINW. The review of RFlD applications in globalpostal[C]//2006, 13(4).
[7] LIN J, SEDIGH S, MILLER A. A GeneralFramework for Quantitative Modeling of De?pendability in Cyber-Physical Systems: A Pro?posal for Doctoral Research[C]//2009 33rd An?nual IEEE International Computer Softwareand Applications Conference. Ieee, 2009: 668-671.
[8]祁文娟.基于物聯網技術的智能家電管理模型設計與驗證.
[9]郭之成.淺談云計算技術在物聯網智能家居系統中的應用.
關鍵詞:創新創業教育;物聯網技術;社團管理
本文創新性的提出了意在培養學生創新創業能力的“以賽促教、研學相長”教育模式。物聯網技術(InternetofThings)是將信息和物理實體實現整合和互聯的新興網絡技術,它綜合使用通信、RFID、嵌入式、傳感器、高性能計算等關鍵技術用互聯網將世界上的物體連接起來,以實現人與人、人與物、物與物的互聯,是信息技術發展到一定階段的整合與綜合應用[1][2]。物聯網專業是國家新興戰略性專業,是國家“十二五”規劃中重點發展的專業。物聯網在智能制造、工業監測、環境監測、智能交通、環境保護、政府工作、公共安全、智能家居、智能消防等多個領域有廣泛的應用,物聯網的發展將使我國在信息技術方面走到世界的前列。物聯網專業以計算機網絡為基礎,無線傳感網絡為延伸,注重物聯網應用系統的研發,突出傳感網技術與物聯網應用融合的特色,著力培養社會緊缺的高素質復合型信息網絡人才。培養學生具備物聯網基本理論知識、掌握較強的物聯網工程設計、實施、應用與技術支持和服務技能,能夠從事物聯網感知終端設備維修與技術服務、物聯網系統集成及網關產品配置推廣、物聯網系統管理等工作,做到基礎知識與前沿技術、理論方法與實踐技能相結合。物聯網技術專業是各類職業學院正在加緊建設的熱門學科,在常規教學模式上存在著一定雷同性,在建設水平與學科發展層次上,略顯不足。
一物聯網技術專業現行教學模式制約了學生創新創業能力的培養
在現行的教學方法中,教師依據所選用的教材,制定教學大綱、教學周歷,開展教學過程[3]。由于課程中枯燥的理論知識偏多,為了能夠幫助學生更好的掌握教學內容,教師通過ppt進行講授,在多媒體課件中加入了大量的圖片和視頻進行演示,例如圍繞智能交通、智能安防、智能通信工程等物聯網應用領域,力求最大限度的調動學生的學習主動性,但收效甚微,學生難以將感性的認識轉化為理性的思考與分析。物聯網技術的實驗課程主要包括:計算機基礎實驗、無線通信技術實驗、智能儀器儀表類實驗,由于各個實驗相對獨立,且均屬于驗證性實驗,學生不能很好地領會實驗的作用,以及之間的相互聯系。另外,在以往的實驗中,學生雖進入實驗室,但不能獨立的對設備進行操作,對實驗的興趣不高。同時,對于課程的考察方式為閉卷考試,期末總成績由20%的平日成績和80%的考試成績組成,這樣使得學生過分重視考試重點,而忽略了對課程主線的整體把握。
二以物聯網方向的科技社團為載體打造學生創新創業體系
基于物聯網技術的課程特點及目前存在的諸多問題,本論文創新性的提出了意在培養學生創新創業能力的“以賽促教、研學相長”教育模式。通過以賽促教挖掘培養專業特長學生,學研相長,以校企合作項目提升學生創新能力,以物聯網科技創新計劃,構建高水平學生科研團隊建設,提升社團社會服務能力,打造學生創業能力等幾個方面,對創新創業開展模式進行了詳細研究,著力打造適合于職業學院創新創業教育模式[4]。同時,以培養應用型人才為目的,提升物聯網技術專業服務區域經濟的能力,打造特色專業與優勢專業。
(一)以企業管理水平要求科技社團建設及管理
建設一個具有物聯網專業特色的科技社團組織,是一項經過實踐驗證的非常有效的教學改革模式。物聯網社團建設對于相關社團成員的日常要求和管理是非常高的,為了保證社團的高水平管理,按照企業管理的模式建設社團管理制度,財務、設備管理制度及例會制度。物聯網社團骨干成員每周四下午必須要開例會,而且每次都有專職人員做會議記錄,會議的內容要求非常務實,會議內容為:每個人介紹本人所負責的社團日常管理工作完成情況、本人在所在技術方向的學習情況和進度、相應項目組匯報所承擔項目的完成情況,必要情況下增加技術及項目實現講解環節,之后是社長及指導老師點評。社團檔案的管理也非常嚴格,按照要求將社團中有重要貢獻的同學建立個人檔案,包括其專業特長、相關獲獎、社團貢獻等,讓學生感受到在社團中的重要地位,并且可以激勵后繼的社團成員。還有就是要記錄每一個社團成員的獲獎成果包括證書,以及每次進行技術服務等重要活動的照片及文檔。
(二)以賽促教挖掘培養專業特長學生
為了更好的發揮學生特長,物聯網專業設置了軟件、硬件兩個專業方向,并為每個專業方向單片機、嵌入式、.Net開發等課程整理了近百個練習項目及相關學習視頻,包括項目內容,設計方案,電路圖,程序代碼等。這些資源以項目分組的模式,吸引學生自主選擇并參與其中,能夠很好的起到引導學生入門的作用。學生的培養與特長挖掘是本著海爾公司的一句企業文化來具體做的,即“我們專注于賽馬,而不是相馬”——你說你強我們不是聽你說的多好,我們要看你拿出成績,這樣才能讓社團成員充分進步。專業教師鼓勵和帶領社團成員參加國家、省、市各級技能大賽,以賽練兵,在每個專業方向并培養了技術骨干多名。同時還成功推薦學生就業,社團成員在企業成為了出色的嵌入式軟件開發工程師、軟件開發工程師、單片機開發工程師。
(三)學研相長,以校企合作項目提升學生創新能力
在服務區域經濟方面,為了全面促進參與人員的工作積極性、創新性,提出了“教師-學生-企業”三方合作入股的方式,極大提高了研發效率。在項目確立的過程中,依靠成熟的校企合作模式,保證了項目實施的可行性。同時,在校企合作立項論證過程中,創新性的加入了物聯網技術領域的知識產權保護調研工作。事實證明,通過加入國家發明專利的前期調研,校企合作項目在產權保護方面獲得了很大的收獲,目前正在申請國家實用新型專利超過15項,并已經順利通過預審,進入公示期。以“基于物聯網與GIS技術的智能農業管控系統的研究與應用”項目為例,項目成果在農業管理領域的智能化水平處于較高的應用價值,同時具備向其他領域覆蓋滲透的擴展能力,市場前景極為廣泛。項目研發過程也積累了大量的創新性指導經驗,具有很好的借鑒與推廣能力。
(四)以物聯網科技創新計劃,構建高水平學生科研團隊建設
物聯網技術專業組建了一支具有較高技術水平的學生科研團隊,組織學生參加物聯網相關的科研項目,并對已經有研究基礎的同學進行指導鼓勵他們申報物聯網科研創新計劃,在實際的項目中鍛煉學生,讓有專業技術特長的同學能夠實現自己的想法。讓具有較高技術水平的同學建立科研團隊,很大程度上以點帶面的形式帶動提升并培養了一大批具有技術專長的同學。科研團隊按照學期為單位參加企業技術服務,同時,教師積極為學生聯系企業一線的開發及技術服務等項目,增加學生對企業規則的了解,并且可以鍛煉學生實際動手能力。經過努力,科研團隊累計承接過橫向課題的項目數項,企業網絡綜合布線項目多個,企業宣傳冊設計一項等。
(五)提升社團社會服務能力,打造學生創業能力
物聯星空社團成員參加多次企業技術服務,我們積極為學生聯系企業一線的開發包括技術服務等項目,增加學生對企業規則的了解,并且可以鍛煉學生創業能力,社團重視學生科研項目成果的孵化,致力于將成果應用到校園服務,促進信息化校園的建設。社團成員研發的“新生報到系統”,累計服務學生近1.6萬人次。系統從版本V1.0到V3.0日漸完善,已經成為一個成熟型的服務平臺,社團以該系統申報了軟件著作權,并獲得國家專利局的授權社團成員多次參加企業技術服務,服務于企業一線的技術服務項目,累計承接了科研院所的多個項目,并根據前期成果成功開展創業活動,孵化學生科技企業一個,并獲得學校的場地及政策扶持。
三結論
在以探索學生創新創業能力培養模式研究及實踐過程中,物聯星空社團作為實踐載體,累計獲得“全國優秀社團”稱號三次、“山東省優秀科技社團”稱號一次,青島開發區“優秀社團干部”稱號兩次,社團成員申報國家軟件著作權兩項,在國家、省、市各級比賽中獲獎60余次,并向眾多高新技術企業輸送了多名出色的技術工程師,孵化出科技類創業公司一個,并獲得場地及政策扶持。以其“以賽促教、研學相長”的構建模式,清晰的軟硬件專業方向、獨特的管理模式、企業級的社團文化、高質量的技術服務水平、諸多的科研項目經驗、豐富的大賽經歷、可喜的各級榮譽、以及諸多優秀畢業生案例,為學院科技型社團建設提供了大量經驗,這是在“校政企研”聯合人才培養模式下,對培養學生創新創業能力,加強創新創業教育模式研究及實踐進行了一次有意義的探索,具有一定的示范推廣作用。
參考文獻
[1]姜凱,高凡,等。基于物聯網技術的智能漁業管理系統設計[J].工業控制計算機,2016,29(5):33-34.
[2]GaoShan,FanDehui,JiangKai.DesignofintelligentagriculturalmanagementsystembasedonInternetofthingstechnology[J].AdvancedMaterialsReaserch,2014,1008-1009.
[3]高凡,林國英,姜凱,等。當代注塑模具設計課程教學探索[J].當代教育實踐與教學研究,2015(1):88-88.
關鍵詞:物聯網;技術特點;教學體系
2009年8月總理在無錫視察時提出“感知中國”后,同年11月溫總理在人民大會堂向科技界發表《讓科技引領中國可持續發展》的講話,指出國家重點發展的五大戰略性新興產業,其中就包括物聯網關鍵技術。在此背景下,為積極參與“感知中國”及物聯網關鍵技術的研究以及擴大在物聯網領域人才培養方面的優勢,2009年9月全國高校首家物聯網學院在南京郵電大學成立。2010年初,教育部下達了物聯網專業申報通知,全國眾多高校積極申報,最終全國共有37所高校獲準開設物聯網工程及相關專業。
一、物聯網涉及的關鍵技術分析
物聯網是互聯網的應用拓展和網絡延伸,它利用感知技術對現實物理世界進行感知,通過網絡傳輸,進行數據挖掘、分析、決策,最終實現人與人、人與物、物與物之間的信息交流和無縫對接,達到對物理世界進行管控、決策的目的。物聯網產業包括傳感器、射頻識別(RFID)為主的感知制造業,通信網絡設備制造、傳感器網絡設備制造以及機器到機器(M2M)網絡設備制造等為主的基礎網絡制造業和提供網絡傳輸、信息處理以及運營服務等的應用服務業等。因此,物聯網可以分為三個層次:感知層、網絡層和應用層。
1.感知層關鍵技術
感知層是物聯網的最底層,主要負責物品的標識、信息感知采集,主要是由基本的感知器件完成,包括RFID、二維碼、傳感器、紅外感應等。該層的關鍵技術包括:傳感器網絡、射頻技術、傳感器技術。
2.網絡層關鍵技術
網絡層負責物聯網感知層感知信息的接入、融合、交換與傳遞,在物聯網三層架構中起到承上啟下的作用,是實現數據交互、物物相連的關鍵。物聯網最終將實現異質網絡互聯互通,因此通信技術將是網絡層的核心技術,包括藍牙、ZigBee、WiFi、GSM、CDMA、GPRS等相關技術。
3.應用層關鍵技術
應用層對經網絡層傳輸過來的感知信息進行處理,主要由業務支撐平臺、服務支撐平臺、網絡管理和信息處理平臺等構成,共同完成信息的計算、分析、存儲、挖掘等功能,供用戶使用和決策。核心技術包括云計算、中間件技術、海量數據存儲、檢索以及虛擬技術等。
二、物聯網工程專業培養目標與教學體系關系研究
1.正確處理好物聯網工程專業培養目標與社會人才需求關系
物聯網工程專業是一門綜合型、交叉型、跨學科的新型學科,涉及信息的感知、處理、傳輸、應用等關鍵技術。物聯網工程專業以通信和計算機技術為基礎,專業知識涉及通信、電子、自動化、計算機、安全等多個專業,目標在于培養掌握多學科基礎知識和物聯網相關理論、技術,適應物聯網產業需要的應用、開發、管理方面的復合型人才。目前社會對于物聯網方面的專業人才需求非常大,但各個行業需求所涉及的領域各不相同,有智能交通、智能電網、智能農業、智能水利、智能安防、智能服務等各個領域。因此,各高校在培養過程中一定要定位清晰,不然培養出來的人可能是懂得多但是不精,不是社會真正需要的專業人才,尤其是跨專業復合型人才。
2.正確處理好物聯網工程專業教學體系和其他相關專業教學體系的關系
現在許多高校將物聯網工程專業掛靠在計算機學院、通信學院等相關院系,或在計算機學院或通信學院等相關院系基礎上成立物聯網學院,擬開設十幾門冠以“物聯網”技術的課程,脫離計算機、通信相關專業的相關教學體系。筆者認為,這樣的課程設置是有待商榷的。從物聯網技術背景來看,通信、計算機是物聯網技術發展的基礎,物聯網是計算機科學與技術、電子科學與技術、網絡工程、自動控制、數學和物理公共學科、通信工程、信息安全等多種學科緊密結合,在具體技術應用中的產物。因此要正確處好物聯網工程專業的課程設置與相關專業的課程設置之間的關系。
3.根據學校辦學特色,正確處理好理論教學與課程實踐的關系
國內高校經過近幾十年的發展,每所高校在相關的學科建設方面都有各自的強勢學科、優質師資以及良好的實驗教學環境,有別于其他高校的教學特色。例如南京大學在計算機系統教學和體系結構研究方面具有優勢;東南大學在RFID技術研究應用方面具有優勢;北京郵電大學在WSN應用研究方面具有優勢。因此在物聯網工程專業建設過程中,各個學校應該充分發揮自己的專業優勢,因地制宜,揚長避短,尋找適合自身特點和專長的方向進行教學和研究,形成不同的物聯網工程專業特色。
在物聯網高速發展的今天,高校培養的物聯網工程專業學生要能夠滿足社會對物聯網專業人才的需求,這就要求高校在專業培養目標、教學體系設計、課程設置上緊跟物聯網技術發展、企業需求、社會進步。
參考文獻:
[1]沈蘇彬,范曲立.物聯網的體系結構與相關技術研究[J].南京郵電大學學報,2009.
[2]趙海霞.物聯網關鍵技術分析與發展探討[J].中國西部科技,2010.
[3]吳功宜.對物聯網工程專業教學體系建設的思考[J].計算機教育,2010.
【關鍵字】農業,大數據,制約因素,對策
目前,大數據已經初步應用于企業的精益管理和精準營銷、政府的公共治理和戰略決策等諸多經濟社會領域,并已創造了巨大的商業和社會價值。因此,通過實現我國農業發展與大數據技術的跨界組合,將有效提升信息化對農業現代化發展的支持力度,加快推進“四化同步”戰略的深入發展。
一、農業大數據的應用領域
1.1生產經營領域。通過對農業生產過程中外部環境的氣溫、濕度、光照、土壤等基本參數以及其他與農業產出弱相關信息的處理和挖掘,可以為農業的生產管理提供精準化、可視化的解決方案和優化路徑。通過大數據技術,農戶和涉農企業可以降低對傳統農業生產經驗的依賴,提高農業生產的科技化和信息化水平,合理配置農業生產資料的使用總量和頻率,有效降低農業生產成本和農藥化肥等過度投入對農業生產的負面外部效應,進一步提升農業生產經營的可持續性和現代農業的發展水平。
1.2監測預警領域。首先,通過大數據技術,可以收集過去幾十年或者更長時間的國內外氣候數據,及時預測農業生產中影響范圍廣、破壞程度大的氣象災害,提前采取預警措施,降低農業自然風險。其次,近些年來,國內諸多農產品市場價格波動頻繁,極大傷害了基礎農戶的種糧熱情,危及國家糧食安全體系。通過大數據技術的精準定量分析逐步降低主管定性決策在農業生產經營中的比重將有利于穩定農產品市場的均衡供給、減少糧食浪費,穩定農產品市場價格。
1.3市場營銷領域。通過大數據整合目標市場常年的城市規模、消費偏好、收入水平、市場需求等市場數據以及當地主要農產品貿易市場農產品市場價格和供求信息,將有利于針對消費者的真實需求調整地區農產品生產結構和農產品生產規模,同時,也將有利于對目標市場的市場細分,實現互聯網背景下農產品對目標客戶的精準營銷。
二、農業大數據應用的制約因素
2.1大數據有效獲取途徑有限
(1)從存量數據看:當前,我國內類農林院校、科研機構、政府機構以及其他涉農經營管理主體掌握一定區域性、專業性、規模性的數據信息,囿于部門利益或是體制機制等方面的制約性因素,造成我國各類涉農主體之間的數據流動性較低、信息的共享程度嚴重不足、數據信息質量部門偏差較大。
(2)從增量數據看:農業物聯網技術已經成為我國農業大數據應用的重要信息源,但現階段,物聯網在農業生產中主要處于示范推廣階段,其應用也主要集中在我國農業經濟較為發達地區的設施農業、水產畜牧養殖、氣象監測等基礎農業生產領域,大規模商業化推廣尚未完全啟動,致使大數據技術在我國農產生產經營中的應用缺乏持續有效的數據基礎。
2.2異構數據源處理過程中的技術瓶頸
農業大數據不僅包括圖文、音頻、視頻等多媒體數據,還需要涉及農戶生產經驗、農業經營模式等非客觀性內容,因為缺乏統一的接入標準和數據結構,農業大數據的基本查詢、儲存等功能實現難度較大。同時,農業大數據容易受自然環境變化的影響,短期的農業采集數據波動性較大、有效性偏低,因此對農業生產過程中海量的異質性、非結構性數據的優化處理對過去“小數據”時代數據統計處理方法提出了較大的挑戰。
2.3數據分析應用過程中的主觀性因素
首先,管理著在決策過程發生之前往往會事先形成其對決策內容的基本心理框架,隨后的決策過程無非是證明其決策合理性的過程。在對農業大數據解釋和分析的過程中,技術和管理人員可能會按照自身的主管意愿和判斷通過對樣本數據和技術手段的處理形成其理想的輸出結果。
三、推進農業大數據應用的對策建議
3.1創新型協同主體培養。首先,要支持高科技互聯網公司、小微科技公司等技術含量高、創新能力強的高新技術企業在大數據開發應用領域的科研攻關,通過公正合理的制度設計提供相應的激勵機制,充分發揮市場主體的創新激情與活力。其次,基于我國農業數據的多層次性、跨學科性、弱相關性等特點,在農業大數據的應用過程中應注重多元創新型人才團隊建設,結合農業自身的特殊性和我國農業的基本國情加快農業大數據分析處理過程中的數據庫建設和算法優化。
3.2 農業大數據基礎設施建設。海量與農業生產經營相關聯的存量是大數據在農業生產決策中有效利用的基本前提。加強農業大數據的基礎設計建設重點在與解決農業大數據在數據獲取和處理過程中的問題。目前物聯網農業在我國的應用尚處在設施農業、動植物養殖等初級階段,并且區域覆蓋率較低,存量數據的綜合性和代表性不強。因此,加快農業大數據在農業發展中的推動作用要重點推進農業物聯網基礎設施建設、優化整合區域性、分散性的農業物聯網數據,使物聯網技術成為農業大數據中重要信息來源。
3.3政府有效的政策支持
3.3.1經費保障支持計算機技術改造升級。大數據的儲存、分析、處理對傳統規模小、相關性強、精確度高的“小數據”處理模式和方法提出了巨大挑戰。“小數據”時代的數據應用架構體系、邏輯算法、數據挖掘等模塊已經難以應對海量復雜的農業大數據分析應用。因此,將大數據技術發展納入國家未來長遠發展戰略規劃,劃撥專項資金優化現有計算機信息數據系統、提升大數據科研、應用機構計算機運算水平和處理能力將有利于從國家戰略高度加快大數據技術在建設創新型國家和農業現代化中的重要驅動作用。
3.3.2制度保障加快存量數據的互聯互通。在思維層面看,大數據是在重視數據價值的理念下,通過對海量、分散的數據信息的收集、儲存、分析和挖掘實現數據之間的互聯互通,從而發現當下事物之間的聯系以及事物未來發展的趨勢,從而轉化成為商業模式。
目前,農業存量數據的開放程度較低、渠道有限、收集獲取成本高等因素都限制的農業大數據需求者的數據調取和使用。開放和相關農業數據的獲取渠道,加快存量數據的互聯互通是大數據時代各級政府和相關職能部門的一項重要工作任務。
參考文獻:
[1]溫孚江.農業大數據與發展新機遇[J].中國農村科技.2013,10:14.
關鍵詞 物聯網導論 課程改革 過程化考核 實踐化教學
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2015.11.028
Introduction to Networking Technology Process
and Practice-oriented Reform
WANG Juan, ZHANG Luqiao
(College of Information Security Engineering, Chengdu University of Information Technology, Chengdu, Sichuan 610225)
Abstract Things technology introduction course as the first basic course of things engineering students contact with, and it is important for students to build things technical framework and application process, it is the necessary foundation for subsequent courses undertaken. But found in the actual teaching traditional teaching methods can not meet Things interdisciplinary technical point complex features. Based on the study of the domestic counterparts reform experience, we propose a process and practice of Things technology introductory courses reform program, the practice of data to prove that the method operability achieved the desired results.
Key words Introduction of Things; course reform; process assessment; practice teaching
1 問題與研究現狀
1.1 研究對象
作為“智慧中國”的重要組成部分,物聯網技術受到越來越廣泛的關注。為適應這種發展趨勢,培養社會所需的具有綜合能力的物聯網工程人才,教育部在2010年將“物聯網工程”設置為獨立的一個專業。
物聯網技術導論作為物聯網工程專業的核心課程,是物聯網專業學生接觸的第一門專業課程。主要講授物聯網從感知層,傳輸層,數據處理層到應用層的整體技術流程,以及每層的關鍵核心技術,對學生建立正確的專業概念,整體的專業技術框架有重要意義。
1.2 實踐教學中的現有問題
目前對物聯網技術導論課程的教學方法主要是以講授為主,平時留有課后作業,課程考核方式以期末閉卷考試為主,期末卷面成績占總評成績的70%。該教學模式在教學實踐中出現以下問題:(1)單一講授的教學模式不能適應物聯網多學科交叉、密切聯系行業的特點。學生反映物聯網涉及學科非常多,僅每個學科簡單理論概念的講解,就已經非常龐雜,學生很難把握其脈絡。且現有技術的應用與行業背景密切聯系,單純的理論講授效果不佳。反映在課堂提問中學生往往答非所問,或者完全無法理解題目意思。(2)一考定論,平時不學,考前突擊現象突出。但是由于知識點繁雜,突擊背誦效率不高,且不及格率較高。(3)死記硬背現象突出,對技術理解不深。對于物聯網產業環境和應用流程的理解和技術在應用中的創新上,有的教學方法和教材均不能提供有效的支撐。在平時的考查中,我們發現學生對死記硬背的技術點掌握得尚可,但是碰到綜合應用題,大部分同學就不知所措。
面對以上主要問題,現有的物聯網技術導論課程教學方法和思想必須改變。否則,不光是導論課應有的目的不能達到,還直接影響后續物聯網專業課程的教學。
1.3 國內研究現狀
目前對物聯網技術導論課程的改革成果總體來說并不多,公開文獻較少,這與物聯網工程本身是新專業,物聯網導論課程本身涉及技術較多,知識體系復雜都有關系。已有的一些改革方案如下:
文獻[1]提出物聯網導論的課堂要引入啟發式教學法,即將課程內容歸納提煉,提出問題啟發學生思考。其次,采用案例式教學法,把生活中物聯網的實際應用案例滲透到整個教學內容中。還強調應用交互式教學法,運用多媒體教學環境輔助教學,例如播放物聯網相關理論與技術相關視頻和短片,加強互動,提高學習興趣,拓展知識面。
文獻[2]提出適當增刪教學內容,講授內容忌深、忌細,引導學生轉變學習方法,促進良好學習習慣的養成,注重培養學生的綜合能力。
文獻[3]提出改進課程大綱設計、提升教師能力、改進教學資源等多個方面,以提升物聯網導論課的教學質量。
文獻[2]與文獻[3]所提措施,對物聯網技術導論課和其他課程都適用。實際上,在已進行的幾屆學生的教學中,我們已經使用過上述方法,事實證明,此類廣泛適用于一般課程的方法并不能解決物聯網技術導論課程中的具體問題。而文獻[2]所提改進課程大綱、教學資源等,其實是涉及到物聯網技術體系架構的問題,已經有教育部牽頭的教學指導組在負責梳理,本文暫不討論。
文獻[1]提出了一些比較具有操作性的課程教學方法,總結起來就是提問啟發,案例講解,多媒體互動教學。實際上我們在授課的時候已經使用了這些方法,但是教學效果仍然不夠理想。例如:提問啟發,如果問題簡單,學生還基本能夠回答,如果問題真的是啟發式問題,而且是書上和網上都查不到現成答案的問題,則大部分學生表現出完全沒有思路,更不要說回答問題。案例和多媒體互動在本校理工類課程中的使用也已十分廣泛,物聯網技術導論課程也不例外。上課過程中也給同學們播放了相關視頻短片,行業應用短片,對比沒有播放這些案例的情況,學生的理解程度確實有所提高,但是提高幅度也比較有限。如果是跟播放視頻直接相關的設計類問題,學生根據視頻還能回答部分內容,但是要求學生從該視頻的技術方案做延伸,更換應用場景,則大部分學生又非常茫然。例如:課程中有播放精細化農業的相關技術解決方案,從感知、傳輸到最后數據處理與反饋服務都做了說明。學生觀看后,如果問該應用領域問題,比如前端要用什么傳感器,部署在哪里,學生還能回答。但是,要學生變化技術的應用場景,將技術應用在另一森林防火場景中時,部分學生還能把類似要用的傳感器列舉出來,但是不知如何部署。這說明要加深學生對物聯網知識體系的理解程度,僅靠觀看案例、提問啟發是不夠的,物聯網技術導論課程的教學改革還需要進一步深入。
2 過程與實踐化的課程改革方法
2.1 原因分析
根據課下座談,統計課程出勤率,考試通過率等方式獲取的信息,我們認為影響學習效果的主要原因有二:其一,理論和實踐相脫節,雖然已經用案例視頻,多媒體互動等教學方式,但明顯還不足以讓學生理論聯系實際。其二,雖然有課程作業,平時提問和抽查,但是平時努力學習的學生仍然只占少數,大部分學生的學習積極性不高。針對這兩個主要問題,我們提出過程與實踐化課程教學改革方法。
2.2 方法的具體內容
對學習自覺性強的學生,提供多種課外實踐參觀機會,幫助學生理解技術在實際中的應用,理論與實踐融合;對學習自覺性差的同學,采用過程化考試方法,督促其平時努力學習。
(1)實踐化教學:物聯網是多交叉學科,知識點非常多,光靠課堂教學肯定不能盡善盡美,所以要加入實踐教學環節。
①在課外布置思考與設計題目,指導學生自學,并自主解答問題、動手設計簡單的物聯網應用。如果有較為優秀的學生,讓其在課堂上講解自己的設計方案。
②建立完善的課程考核體系,增加實踐能力考核環節。將作業、演講、課外參加的比賽情況等都當作考核方式,按合理比例計入總評成績。改變以往期末卷面考試這種單一的考核方式。
③在條件允許的情況下,可建立物聯網實訓實驗室,并配備相應的器材等。我們與四川省成都市物聯網產業聯盟形成良好合作關系,借他們的物聯網技術展示廳讓學生實地了解物聯網技術及其應用。
(2)過程化考核:以上考核方式加上學院的過程化考試系統,分階段進行上機考試,最大程度避免一考定論、突擊應付等不合理現象。目前的具體操作是:當講完一階段(感知,傳輸,處理)即上機考試本階段技術要點,成績以比例計入總分,最后課程完結還有一次總體性考試,4次考試成績的加權總和才是本門課程的考試成績,并算上平時作業、提問等平時成績作為最后總評成績。這樣一來,12周課程,每隔三周就有一次階段考試,加上平時的抽查與作業,有效督促了學生的平時學習。
2.3 方法實施的效果
2011年本學院設定物聯網專業,2012年開始開設物聯網技術導論課程,2013年進入實踐化教學,14年引入過程化考核,圖1顯示了歷年課程的考試情況,以60分以下為不及格,80分以上為良好。圖1很清楚的顯示,剛開始時物聯網技術課程的不及格率高達約30%,后來引入實踐化教學后下降至12%,到最后引入過程化考核后直接下降到7%左右,而良好率逐年上升,連續2年保持在70%左右,達到了改革的目的。
3 總結與展望
經過四年物聯網技術導論課程的教學實踐,提出了物聯網技術導論課的過程與實踐化改革方案,從理論聯系實踐的角度,幫助學生從整體上理解單個技術在物聯網應用流程中的作用與在技術框架內的位置。并用作業、抽查、過程化考核,督促了學生的平時學習。實際的考試成績反映該方案取得了比較理想的效果。最后,在和后繼課程老師的交流中,發現導論課對技術框架的講解和物聯網應用解決方案的設計要強加,否則學生在學習后繼課程中會陷入具體技術問題,而忽略整體應用,導致技術路線不清,不知道自己應該深入學習哪些知識。
參考文獻
[1] 周璀.《物聯網概論》課程教學改革與研究.科技教育,2013:35,198.
1.1研究對象
作為“智慧中國”的重要組成部分,物聯網技術受到越來越廣泛的關注。為適應這種發展趨勢,培養社會所需的具有綜合能力的物聯網工程人才,教育部在2010年將“物聯網工程”設置為獨立的一個專業。物聯網技術導論作為物聯網工程專業的核心課程,是物聯網專業學生接觸的第一門專業課程。主要講授物聯網從感知層,傳輸層,數據處理層到應用層的整體技術流程,以及每層的關鍵核心技術,對學生建立正確的專業概念,整體的專業技術框架有重要意義。
1.2實踐教學中的現有問題
目前對物聯網技術導論課程的教學方法主要是以講授為主,平時留有課后作業,課程考核方式以期末閉卷考試為主,期末卷面成績占總評成績的70%。該教學模式在教學實踐中出現以下問題:(1)單一講授的教學模式不能適應物聯網多學科交叉、密切聯系行業的特點。學生反映物聯網涉及學科非常多,僅每個學科簡單理論概念的講解,就已經非常龐雜,學生很難把握其脈絡。且現有技術的應用與行業背景密切聯系,單純的理論講授效果不佳。反映在課堂提問中學生往往答非所問,或者完全無法理解題目意思。(2)一考定論,平時不學,考前突擊現象突出。但是由于知識點繁雜,突擊背誦效率不高,且不及格率較高。(3)死記硬背現象突出,對技術理解不深。對于物聯網產業環境和應用流程的理解和技術在應用中的創新上,有的教學方法和教材均不能提供有效的支撐。在平時的考查中,我們發現學生對死記硬背的技術點掌握得尚可,但是碰到綜合應用題,大部分同學就不知所措。面對以上主要問題,現有的物聯網技術導論課程教學方法和思想必須改變。否則,不光是導論課應有的目的不能達到,還直接影響后續物聯網專業課程的教學。
1.3國內研究現狀
目前對物聯網技術導論課程的改革成果總體來說并不多,公開文獻較少,這與物聯網工程本身是新專業,物聯網導論課程本身涉及技術較多,知識體系復雜都有關系。已有的一些改革方案如下:文獻[1]提出物聯網導論的課堂要引入啟發式教學法,即將課程內容歸納提煉,提出問題啟發學生思考。其次,采用案例式教學法,把生活中物聯網的實際應用案例滲透到整個教學內容中。還強調應用交互式教學法,運用多媒體教學環境輔助教學,例如播放物聯網相關理論與技術相關視頻和短片,加強互動,提高學習興趣,拓展知識面。文獻[2]提出適當增刪教學內容,講授內容忌深、忌細,引導學生轉變學習方法,促進良好學習習慣的養成,注重培養學生的綜合能力。文獻[3]提出改進課程大綱設計、提升教師能力、改進教學資源等多個方面,以提升物聯網導論課的教學質量。文獻[2]與文獻[3]所提措施,對物聯網技術導論課和其他課程都適用。實際上,在已進行的幾屆學生的教學中,我們已經使用過上述方法,事實證明,此類廣泛適用于一般課程的方法并不能解決物聯網技術導論課程中的具體問題。而文獻[2]所提改進課程大綱、教學資源等,其實是涉及到物聯網技術體系架構的問題,已經有教育部牽頭的教學指導組在負責梳理,本文暫不討論。文獻[1]提出了一些比較具有操作性的課程教學方法,總結起來就是提問啟發,案例講解,多媒體互動教學。實際上我們在授課的時候已經使用了這些方法,但是教學效果仍然不夠理想。例如:提問啟發,如果問題簡單,學生還基本能夠回答,如果問題真的是啟發式問題,而且是書上和網上都查不到現成答案的問題,則大部分學生表現出完全沒有思路,更不要說回答問題。案例和多媒體互動在本校理工類課程中的使用也已十分廣泛,物聯網技術導論課程也不例外。上課過程中也給同學們播放了相關視頻短片,行業應用短片,對比沒有播放這些案例的情況,學生的理解程度確實有所提高,但是提高幅度也比較有限。如果是跟播放視頻直接相關的設計類問題,學生根據視頻還能回答部分內容,但是要求學生從該視頻的技術方案做延伸,更換應用場景,則大部分學生又非常茫然。例如:課程中有播放精細化農業的相關技術解決方案,從感知、傳輸到最后數據處理與反饋服務都做了說明。學生觀看后,如果問該應用領域問題,比如前端要用什么傳感器,部署在哪里,學生還能回答。但是,要學生變化技術的應用場景,將技術應用在另一森林防火場景中時,部分學生還能把類似要用的傳感器列舉出來,但是不知如何部署。這說明要加深學生對物聯網知識體系的理解程度,僅靠觀看案例、提問啟發是不夠的,物聯網技術導論課程的教學改革還需要進一步深入。
2過程與實踐化的課程改革方法
2.1原因分析
根據課下座談,統計課程出勤率,考試通過率等方式獲取的信息,我們認為影響學習效果的主要原因有二:其一,理論和實踐相脫節,雖然已經用案例視頻,多媒體互動等教學方式,但明顯還不足以讓學生理論聯系實際。其二,雖然有課程作業,平時提問和抽查,但是平時努力學習的學生仍然只占少數,大部分學生的學習積極性不高。針對這兩個主要問題,我們提出過程與實踐化課程教學改革方法。
2.2方法的具體內容
對學習自覺性強的學生,提供多種課外實踐參觀機會,幫助學生理解技術在實際中的應用,理論與實踐融合;對學習自覺性差的同學,采用過程化考試方法,督促其平時努力學習。(1)實踐化教學:物聯網是多交叉學科,知識點非常多,光靠課堂教學肯定不能盡善盡美,所以要加入實踐教學環節。①在課外布置思考與設計題目,指導學生自學,并自主解答問題、動手設計簡單的物聯網應用。如果有較為優秀的學生,讓其在課堂上講解自己的設計方案。②建立完善的課程考核體系,增加實踐能力考核環節。將作業、演講、課外參加的比賽情況等都當作考核方式,按合理比例計入總評成績。改變以往期末卷面考試這種單一的考核方式。③在條件允許的情況下,可建立物聯網實訓實驗室,并配備相應的器材等。我們與四川省成都市物聯網產業聯盟形成良好合作關系,借他們的物聯網技術展示廳讓學生實地了解物聯網技術及其應用。(2)過程化考核:以上考核方式加上學院的過程化考試系統,分階段進行上機考試,最大程度避免一考定論、突擊應付等不合理現象。目前的具體操作是:當講完一階段(感知,傳輸,處理)即上機考試本階段技術要點,成績以比例計入總分,最后課程完結還有一次總體性考試,4次考試成績的加權總和才是本門課程的考試成績,并算上平時作業、提問等平時成績作為最后總評成績。這樣一來,12周課程,每隔三周就有一次階段考試,加上平時的抽查與作業,有效督促了學生的平時學習。
2.3方法實施的效果
2011年本學院設定物聯網專業,2012年開始開設物聯網技術導論課程,2013年進入實踐化教學,14年引入過程化考核,圖1顯示了歷年課程的考試情況,以60分以下為不及格,80分以上為良好。圖1很清楚的顯示,剛開始時物聯網技術課程的不及格率高達約30%,后來引入實踐化教學后下降至12%,到最后引入過程化考核后直接下降到7%左右,而良好率逐年上升,連續2年保持在70%左右,達到了改革的目的。
3總結與展望