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物聯網實驗室

時間:2022-12-23 17:24:02

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篇物聯網實驗室,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。

第1篇

關鍵詞:物聯網;管理模式;智能化;實驗室管理

中圖分類號:G647 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)10-0014-02

目前,隨著高等教育教學改革的深人進行,學校更加注重培養學生的實踐能力和創新能力,于是很多院校都相繼建立了開放型實驗室,這給實驗室的管理帶來了新問題,實驗室的安全管理也面臨著重大的挑戰。實驗室鑰匙所有者過多和實驗室實行開放管理后,由于進行實驗的人員、時間不確定,實驗的內容不統一,特別是實驗儀器使用的安全性,如學生使用設備電源的安全性,實驗室門窗情況的安全性,這都給實驗教學管理、安全管理和資產安全管理增加了很大困難,同時也增加了相關人員的值班工作量和工作強度,在某種程度上制約了實驗室的建設與發展。因此,提出了基于物聯網技術的實驗室管理模式,包括對實驗室的設備、實驗室人員、實驗室的用電、實驗室的環境等情況管理,實現實驗室有序智能的管理。

一、物聯網技術及特點

物聯網是新一代信息技術的重要組成部分。其英文名稱是“The Internet of things”。由此,顧名思義,“物聯網就是物物相連的互聯網[1]”。這有兩層意思:(1)物聯網的核心和基礎仍然是互聯網,是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡;(2)其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間,進行信息交換和通信。因此,物聯網的定義是通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,把任何物品與互聯網相連接,進行信息交換和通信,以實現對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。所以,運用這種物聯網的管理模式,能夠有效合理的使實驗室各項工作順利的展開,促進實驗室的發展。

二、高校實驗室管理的現狀

目前各高校的實驗管理基本還是采用傳統管理方式,設備管理是采用設備卡片或紙制標簽,通過手工方式管理。傳統的設備標簽只能反映設備的名稱、型號、規格、購期等信息,而且標簽很容易脫落,幾乎每年都要重新制作標簽。這樣會加大設備管理人員的工作量。另外,依靠手工管理,效率低,容易錯,設備標簽更新困難[2]。每年都需要經過大量的時間進行設備的整理以及盤庫。

傳統實驗室門都是通過鑰匙開門,實驗管理人員把門開著就基本上不管了,直到實驗結束才會關門,故實驗室里面可以隨意出入不相關的人員,實驗室存在安全隱患。

學校的職能管理部門如果想查看實驗室的運行情況記錄和實驗室設備的使用情況等都必需提前通知實驗室管理人員,通過整理紙質材料上報職能部門,這樣就會需要花大量的時間統計數據。

基于以上種種現狀,提出將物聯網技術應用于實驗室管理的方式,可以有效的降低管理人員的工作量,提高設備的使用壽命,增加實驗室的安全性。

三、物聯網在實驗室管理中的運用

1.門禁系統的運用。進入實驗室需要通過信息掃描,了解每個進入實驗室人員的具體情況。實驗室負責人具有專門的門禁卡,進出實驗室都需要刷卡進入。其他人員進入實驗室需要向負責人申請卡片,通過這個卡片才能進入實驗室,而且通過這個卡片可以知道進入實驗室人員具體的運動軌跡,方便了解進入實驗室人員在里面的行動情況。這個門禁卡片就是RFID(射頻識別技術)標簽。當實驗室里面的人員使用完實驗室后,出來忘記關門,門禁系統會自動設置時間,當天下班時間到了,如果門還未關,門禁系統就會通知中控電腦,通知實驗室管理人員,以便實驗管理人T了解實驗室現狀,防止出現門未關等情況。

2.監控系統的運用。通過現有的攝像頭以及增加攝像頭起到全面監控實驗室和實驗設備的作用。

(1)要有強大的網絡功能,即遠程錄像、遠程監控、遠程回放、遠程遙控,無論管理者身處何地,出差還是在家,只要使用該系統管理者隨時都可以查看現場情況,查看任何時段的錄像資料,遠程進行操作與控制[3],方便找出問題所在,這樣能夠及時解決問題。(2)視頻要有一定的清晰度和效果,能夠在電腦和電視機或者手機等工具上清楚的顯示,這樣方便了解具體情況。(3)具備文件備份功能,可以自定義自動備份錄像時間,方便以后查詢有疑問的事件。(4)維護方便,斷電后自動重啟功能,以便記錄實驗室的真實情況以及安全事故等。

3.實驗設備使用檢測的運用。每臺實驗設備都配有RFID(射頻識別技術)標簽讀取器,每個設備的數據都會在物聯網中控電腦當中。需要使用這臺設備的人員,只有使用RFID(射頻識別技術)標簽,才能啟動這臺設備,這樣就會起到嚴格的防范作用。還有就是要求對卡進行設置,有些實驗人員達到要求可以刷卡開啟,有些實驗人員沒有達到要求刷卡是不能開啟的,這個能否開啟就是依靠這個實驗人員的權限,權限達到就可以控制電源,設備可以運轉。在設備的周圍裝上攝像頭,監控該人員的操作過程,防止誤操作造成的不必要的損失。同時設備也可以進行遠程控制,達到工作人員不在也可以啟動設備的效果,減少工作人員的工作量。

如果遇到特殊的設備,只有具有這個使用資格的人才能開啟這個設備,所以當其他人員通過RFID(射頻識別技術)標簽使用設備時,該系統就會報警,并及時通知試驗管理人員,防止意外事故的出現。

4.紅外感應器的運用。由于實驗室的人員復雜,實驗室開放之后,可能會導致別人開的窗戶后來進來的人員不知道,造成實驗室關門時,實驗室的窗戶還沒有關閉的情況。該系統的感應器分別裝在窗戶和窗戶柱子上,主要檢測窗戶的開關。這個是跟門禁系統聯合使用的,當人在里面的時候,窗戶未關不會報警的,當你出去并且把實驗室門關掉之后,只要窗戶未關門禁系統就會報警。

5.統計數據的運用。各個系統的數據通過物聯網中央計算機存儲,通過管理人員登錄,可以檢查各項運營情況。(1)通過門禁系統的數據統計,可以知道進入實驗室的具體人員,包括實驗室管理人員以及實驗人員。根據這個數據可以查詢該實驗室的使用情況。這些數據可以上傳給分院管理人員,了解該實驗室的使用情況和管理情況,該數據也可以作為對實驗管理人員的考核依據。(2)通過實驗室設備檢測系統的數據統計,可以知道實驗室設備的使用率以及維護保養情況。根據這個數據設備采購部門可以知道這個實驗設備的使用狀況,了解該設備是否滿足實驗和科研的要求,為下一步的采購計劃做準備,有效提高實驗室設備的綜合使用率。同時也可以根據這個數據來分析實驗人員的實驗結果。(3)通過紅外傳感器報警的運用,將窗戶未關等報警數據上傳到物聯網中控主機,及時的通知實驗室負責人,這樣就不會造成實驗室窗戶未關的情況,實驗室的設備和儀器安全系數就會提高,這個數據也可以為部門考核實驗室的安全系數等作參考。(4)通過監控系統的數據統計,可以明確知道實驗管理人員和實驗人員對實驗設備操作的熟悉程度。可以根據這個數據來考核實驗人員的實驗成績,也可以根據這個數據知道實驗管理人員保養實驗設備的情況,這樣可以有效的清楚實驗設備的狀況。最終根據這些數據考核實驗室管理人員的工作責任心。通過物聯網技術所得數據,可以有效的為實驗室的管理提供很好的依據,為基于物聯網實驗室管理模式作基礎。

四、結語

借用物網技術,可以把實驗室管理從需要大量的人工,實驗室設備檢查復雜,實驗室標簽更換煩瑣轉化成簡單、輕松、有效的智能化管理,降低了工作人員的工作量和工作強度,也提高了工作效率和管理效率。因此,采用物聯網技術的實驗室管理模式是非常有必要的。

參考文獻:

[1]葉晶.信息技術在基于BIM的運維系統中應用的探討[J].綠色建筑,2014,(3):67.

[2]袁曉平.基于物聯網技術的實驗室設備管理系統[D].蘭州:西北師范大學,2013:6.

[3]崔升廣.基于物聯網技術的實驗室智能管理系統設計與實現[J].遼寧省交通高等專科學校,2014,(6):31.

Research Laboratory Management Mode Based on Internet of Things

ZHONG Jian-guo

(Zhejiang University of Water Resources and Electric Power,Hangzhou,Zhejiang 310018,China)

第2篇

【關鍵詞】物聯網高校實驗室建設

一、關于物聯網實驗的建設目標

高校的物聯網實驗室目前基本上存在以下三個問題:(1)學生親手實踐的空間較小,難以培養自己獨特的創新能力;(2)學生易走進物聯網認識的誤區,因為借助不了實際應用的物聯網實驗系統;(3)缺乏開放的實驗室管理制度。

二、高校物聯網實驗室的建設構想

在建設高校物聯網實驗室時從以下三個問題來入手:(1)解決學生親手實踐的空間較小,難以培養自己獨特的創新能力的問題?,F在在高校普遍存在的問題是,學生的親手動手實驗的條件被大大地限制,一般專業課的實踐都是借助實驗箱來作為實踐平臺。這類的傻瓜型實驗,學生剛開始時可能會引起一些興趣,但是這種感覺不會維系很長時間,長久下去學生的創新思維與能力就會被淹沒。(2)避免學生因為借助不了實際應用的物聯網實驗系統,而走進物聯網認識的誤區。目前,在理想的物聯網實驗室建設技術上,還沒有一套完全健全、成熟的技術方案。比如說像物聯網中同步性和安全性問題、尋址問題等都沒有得到較好的解決,始終成為了阻礙物聯網實驗室的開發和設計。(3)建立合理開放的實驗室管理制度。高校實驗室并不是對學生無條件地開放,一般多為教師所用,這也是教育心理學上的一個弊端。高校安排的實驗教師在等級、薪資待遇、升值機會等方面都不如教師,這就導致了實驗室工作管理人員不會上心,失去了認真工作的動力。

三、高校物聯網實驗室的建設內容

3.1構建多層次的實驗體系

物聯網是一門聯系到物理、數學等基礎性學科和無線通訊、計算機網絡、RFID等專業性學科等諸多知識交織在一起的交叉性的學科。因此要想完全學好或是教好這門學科并不能僅憑單獨的一兩門課程的知識,在外部條件下必須依賴于設備優良的實驗室器材和實驗環境。所以建議設計一套科學的課程群實驗的新體系,這樣便于學生在理解和掌握物聯網等理論知識的同時,更好地掌握其技術性的原理以及操作細則,更多那個計劃足額生在動手動腦過程中迸發的創新性思維。

3.2科學性的物聯網管理和實驗系統配置

這項改革主要是將物聯網管理分成兩大部分,一是由教師們組成的教學團隊,二是有由長期從事試驗系統配置和設計的工作人員組成的科研團隊。讓兩者分清自己的工作任務,相互之間合作共贏,一起管理和運用好物聯網實驗室。另外,關于器材的申報任務就叫可科研團隊中的有經驗的工作人員統一定制,并取得教學團隊成員的商量與意見。最后設備的管理和維護還需要所有人共同的努力,學生于老師都有義務保護好自己的實驗室,我各自的學習和工作共同營造優質的環境。

3.3努力爭取實驗室提供開放的機會

實驗室內的儀器雖然貴重,但是長期擱置不用也就浪費了大好的資源。傳統的實驗室開放管理制度明顯滿足不了學生的需求,所以建議倡開將開放時間定義為是實驗時間和實驗內容的開放。也就是說當學生未能完成自己的實驗任務可以在實驗室內繼續重做,另外,開放的內容比一定是老師硬性規定的,可以依據各個學生自己的情況,選擇自己薄弱的實驗課程。

四、高校物聯網實驗室建設對教學的意義

作為一項開放性實驗教學,同時也作為一項新的教學模式,物聯網實驗室的教學效果還不能夠完全體現出來。但是我們相信隨著今后教育體制改革的不斷深入,像物聯網實驗室這類的開放式的教學模式一定會成為教學的主流方法。

五、結語

總而言之,想要管理好高校的物聯網實驗室并非一朝一夕能夠完成的。它涵蓋了操作人員的綜合素質高效管理制度、學科設計等諸多相關的復雜問題。所以,建設完備的高校物聯網實驗室還需要我們的共同努力,堅持嚴謹科學的創新精神一定能取得最后的成功。

參考文獻

[1]孟力,盧祁.物聯網―――戰略性新興產業.中國儀器儀表,2010,10:21-25

第3篇

關鍵詞:農業院校;物聯網;信息平臺;實驗室建設

中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:2095-1302(2012)11-0084-03

0 引 言

物聯網是繼計算機、互聯網和移動通信之后的又一次信息產業的革命性發展[1]。物聯網相關專業是以計算機科學與技術、電子科學與技術、通信工程、控制以及軟件工程等多個學科相融合的綜合性專業學科。各高校在開設物聯網專業時,必將結合本校傳統優勢學科,發展具有自身特色的物聯網工程專業,涉及到實踐教學改革、課程體系設置、師資隊伍建設、實驗和實踐環境建設、教材建設等多方面的改革和創新[2]。

1 項目建設的背景

隨著物聯網的迅速發展,社會各行各業對物聯網應用的需求越來越明顯,作為國家科學技術發展主要力量的高等學校,建設物聯網實驗室并開展針對性的教學與科研,培養專業技術人才,有利于高校的學科發展和教學科研水平的提升[3]。

為了貫徹落實《國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》,促進山東省物聯網產業和相關人才教育事業的發展,適應山東省對物聯網高端專門人才的迫切需求,充分利用青島農業大學作為省屬農業院校的區域優勢和教學資源,擴大青島農業大學在信息類專業校企合作聯合辦學的成果,青島農業大學于2011年在通信工程專業設置了物聯網專業方向,并于當年開始招生,這樣,學校的物聯網實驗室建設成為當務之急。

2 物聯網信息平臺及應用實驗室建設目標

隨著信息技術和網絡技術的迅猛發展,社會對信息類專業人才的需求量越來越大,高校在培養應用型人才的同時,必須注重提升人才的創新精神和實踐能力[4],在物聯網實驗室建設過程中,結合本校物聯網專業人才培養目標進行建設[5]。學校的物聯網信息平臺及應用實驗室建設應本著培養學生具備扎實的電子技術、現代傳感器和無線網絡技術等基礎理論的原則,以掌握物聯網系統的傳感層、傳輸層與應用層關鍵設計等專門知識和技能為目標,兼顧當前流行技術的發展趨勢,注重各種技術之間的融合與靈活應用,注重創新實驗及項目實踐,將物聯網技術真正融會貫通到實際應用中,包括物流管理、智能家居、環境監測、設施農業等。開設物聯網基礎性和專業性實驗,從基礎到深入、從原理到應用,全面體現物聯網的各個環節[6]。

作為一所省屬農業院校,青島農業大學物聯網實驗室的建設應和農業類專業緊密結合,充分發揮農業院校的農業特色優勢,以應用性為主,建立一個物聯網信息平臺及應用實驗室。物聯網信息平臺及應用實驗室除了可以進行各種無線傳感器網絡、嵌入式系統等教學實驗外,還應當可以模擬典型物流、設施農業和環境監測等實際應用。物聯網信息平臺及應用實驗室應當結合物聯網傳感層、網絡層與應用層的特點,進行分層設計、理論聯系實際的模塊化結構解決方案。

青島農業大學的物聯網專業是和青島東合信息技術有限公司聯合培養的,合作采用121人才培養模式,即將本科四年的學習分為三個階段:第一階段以校內開設的公共課、基礎課程為主;第二階段主要以校企聯合面向市場需要進行課程改革后的專業基礎課和專業課為主,在保證專業基本理論與技能學習的基礎上,突出物聯網的基本理論與技能的學習;第三階段以物聯網的具體應用實例和要求進行操作、項目實戰實訓為主,進行技能、能力和創新意識的培養和訓練。

關于物聯網實驗室的建設,目前尚處在探索階段,如何構建功能、技術完備,符合高校自身特點,有效實現物聯網技術的實驗實踐環節,推動物聯網技術的迅速發展,是高校物聯網實驗室構建的關鍵[7]。物聯網信息平臺及應用實驗室應針對高校物聯網專業實際應用的多種需求來設計與建設,包括物流管理、環境監測、設施農業等。開設物聯網基礎性公共實驗和專業性實驗,應當從基礎到深入、從原理到應用,全面體現物聯網傳感層、網絡層與應用層的的各個環節[8]。

3 高校物聯網信息平臺及應用實驗室體系結構

物聯網分為感知層、網絡層和應用層三層體系結構。感知層主要利用射頻識別(RFID)、二維碼、傳感器、傳感器網絡等感知、捕獲技術手段對物體進行信息采集和捕獲;網絡層主要通過各種通信網絡與互聯網的融合,將物體通過傳感器網絡接入互聯網,進行信息交互與共享;應用層則利用云計算、模糊識別等各種智能技術,對獲取的海量數據和信息進行分析處理,提高對物體、經濟和社會各種活動和變化的洞察力,實現智能化的決策與控制[9]。

基于實驗需求及物聯網專業開設的實際需要,高校的物聯網實驗室可以分為基礎教學和應用實訓兩部分。圖1所示是一個高校物聯網信息平臺及應用實驗室的體系結構。

3.1 物聯網基礎教學實驗室

物聯網基礎實驗室主要用于實現物聯網專業中涉及到的嵌入式系統、傳感器、計算機網絡、單片機、無線通信、移動通信、通信原理等課程的實驗操作。青島農業大學物聯網基礎實驗室是在現有計算機科學與技術、通信工程、電子信息工程等專業的已有部分相關實驗室(如單片機、嵌入式系統、通信原理、網絡技術等實驗室)實驗設備的基礎上,由青島東合信息技術有限公司提供基于Sigma86x系列平臺的物聯網教學實驗設備。該平臺為海爾軟件有限公司中網社區家庭網關產品(Home Box)的教學版實驗平臺,可實現海爾網絡家電控制系統、燈光窗簾控制系統、智能音視頻系統、家庭安防系統、遠程醫療系統、HOMEBOX媒體中心、中心控制系統(HOMEBOX、PC控制中心)等七大智能家居系統,可實現廣域網與家庭網絡的無縫接入。

物聯網教學實驗平臺的硬件資源包括電源按鈕、復位按鈕、通用I/O接口,板上提供穩定的3.3 V、5 V、12 V電壓,UART控制器,UART與RS232轉換板IDE控制器、PCI總線,兩個USB 接口,HDMI,色差及AV接口,以太網10/100控制器,E2PROM,64MB Flash,128MB DDR SDRAM,160GSATA硬盤等。

物聯網教學實驗平臺具有豐富的接口,提供的擴展功能模塊包括SD Card接口,可支持2 GB SD卡、USB鍵盤鼠標、ZigBee無線通訊模塊、WIFI網絡模塊、RF通訊模塊,紅外接收器等功能。

3.2 物聯網應用實訓實驗室

物聯網應用實訓實驗室是根據學校現有的優勢學科,主要建設涉及農業、環境監測、倉儲物流、食品追溯,另外還將建設智能家居、智能安防等。現以環境監測為例介紹其功能及實現過程。

環境監測系統主要模擬農村田地環境的監測,以對田地的溫度、濕度、氣體、光照等各類重要的環境數據信息進行統一監控。通過該系統,學生可以了解現場環境勘測、傳感器選型與架設、網絡設計、數據傳輸、通信技術及數據管理系統等多方面的知識,提高實踐演練和動手能力。其具體學習和工作過程如下:

(1) 數據采集

通過系統現場設置不同的傳感器來分別模擬不同的環境,并通過傳感器進行信息采集。傳感器采集的信息先傳送到附近的無線傳感器網絡(WSN)節點,再由節點完成數據格式轉換后傳送出去。

(2) 網絡傳輸

網絡交互部分主要由WSN 節點、Wi-Fi 模組及天線端組成。主要負責將無線傳感器網絡中的信息和Wi-Fi 攝像頭信息通過無線交換機送到連接的Internet服務器中。

(3) 數據管理

傳感器采集的信息被傳送到服務器后,學習利用數據管理系統管理所有的數據,并通過專家決策系統對實際情況做出判斷,最終進行決策。

4 結 語

物聯網是一種技術,只有和具體的學科、專業相結合,才能充分發揮其優勢。每個學校在建設物聯網實驗室時,都應該充分發揮本校的優勢,和學校的優勢學科相結合。我國是農業大國,農業作為關系著國計民生的基礎產業,其信息化、智慧化的程度尤為重要。物聯網技術在農業生產和科研中的引入與應用,是現代農業依托新型信息化應用邁出的一大步,可以改變粗放的農業經營管理方式,引領現代農業的發展。隨著科技的迅速發展,物聯網在農業上的應用會越來越廣泛,一批關鍵農業信息感知技術和新興產業培育問題也期待科技突破[10]。作為農業院校,只有充分發揮農業院校的科技與人才優勢,才能更好地服務于“三農”。

參考文獻

[1] 王良民,熊書明.物聯網工程概論[M].北京:清華大學出版社,2011.

[2] 王志良,閆紀錚.普通高等教育物聯網工程專業規劃用書[M].西安:西安電子科技大學出版社,2011.

[3] 柯強.物聯網專業課程建設探討[J].物聯網技術,2012(1):80-82.

[4] 黃崢,古鵬.物聯網實驗室建設研究與探討[J].實驗技術與管理,2012,29(2):191-195.

[5] 林莉,陳麗麗.高校物聯網實驗室建設規劃[J].長春理工大學學報,2012,7(4):23-24.

[6] 閆春娟.物聯網專業實驗室的創新建設[J].高校實驗室工作研究,2012(2):89-91.

[7] 付永貴.基于分組教學的高校物聯網實驗室構建研究[J].中國教育信息化,2011(5):63-65.

[8] 張凌云,薛飛.物聯網技術在農業中的應用[J].廣東農業科學,2011(6):146-149.

第4篇

關鍵詞:物聯網;實訓室;人才培養

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7712 (2012) 16-0107-01

2010年2月,教育部辦公廳向各省、自治區、直轄市教育廳(?教委),部屬各高等學校下發了《關于戰略性新興相關專業申報和審批工作的通知》[1]。通知中強調要在現有國情教育中加大物聯網人才培養力度,對高校支持并鼓勵從課程教學的各個環節中入手包括課堂理論、教學手段、管理方法等去培養戰略性人才。我國高職院校的物聯網專業目前正處于發展初期。物聯網專業課程體系尚不完備,缺少專業的教師。教材的選取更是余地很小。在實驗室的建立問題上更是迫在眉睫?;谶@樣的一系列問題,本文根據筆者作為從事物聯網專業教學的教師,對高職院校目前在物聯網專業實驗室的建設方面進行一些分析。

一、物聯網專業在我校的人才培養目標定位

我校是建筑相關專業為主,故此物聯網專業范圍的定位也以建筑物智能化物聯體系為主。培養具有智能樓宇建筑物聯網的設計、施工調試、概預算及信息平臺的系統集成與管理等方面的知識和能力,能在智能樓宇建筑物聯網的建設應用中從事設計、施工調試、概預算、系統維護和信息化管理等方面的工作的崗位負責人和高級技能型技術人才。目前采用工學結合校企合作“2+1”人才培養模式,校內學習兩年,最后一年到企業頂崗實習;實行準就業制度,實習企業對綜合考核合格的實習學生直接簽訂就業協議;專業課程設置緊密貼近職業崗位需求,用什么就教什么;教學方法突出對學生職業技能的訓練,多采用現場教學,利用真實或仿真的學習環境,培養學生的動手實踐能力;具備進行智能建筑物聯網系統的設計及設備維護、運行與管理的能力;實行“多證”教學,學生在校期間,通過相關培訓和考核,可獲得新樓宇管理師、造價員、質檢員、安全員、內業資料員等物聯網相關職業技能證書。為物聯網專業人才奠定的扎實的理論與實踐基礎。

二、物聯網實訓室的建立

三、物聯網實訓室未來發展構想

根據我?,F有物聯網已有資源及相關專業實訓室的共同構成,在今后的發展方向上可以充分發展幾個方面。第一,在現有資源的充分利用之上再積極自主研發相關實訓設備、節能減排、降低教學成本,為學校減負。第二,引入其他相關專業(比如計算機專業的)教師共同參與軟件研發,研制符合我校的教學模式在物聯網實訓中的軟件。第三采用學校主導方向,邀請企業共建的模式全程合作。這樣可以在教學中充分共享物聯網相關信息技術企業的最新資源,定期邀請企業專家來校輔導講座;同時還可以為企業訂單培養人才,加快物聯網專業的發展。

四、結束語

目前各大高校都在積極的探索物聯網專業的開展,在我們高職院校中物聯網的開展更應該是注重實踐,在實訓室的建立上更應該是增強學生的動手能力為主。讓學生在實踐中真正能夠得到鍛煉。

物聯網代表著下一代信息技術發展的方向。隨著各方面的共同努力,相信物聯網技術會對中國乃至整個世界的經濟發展起著積極推動的促進作用。

第5篇

【關鍵詞】物聯網 高校實驗室 智慧校園

1 高校實驗室管理中存在的問題

1.1 實驗室人員隊伍和結構建設的速度遠遠跟不上實驗室建設的速度

政府部門或者學校投資方花費大量資金投入了實驗室設備,大量的高精尖的設備也進入了高校實驗室。比如我校在2013年開始建設實驗室,專業的新增導致在校生的規模急劇擴大,專業結構劃分越細,實驗室的數量種類也在急劇增加,實驗人員只限于忙于計劃內開設的實驗教學內容,導致一些設備資源嚴重閑置,設備利用率不高。在高校實驗隊伍得不到應有的重視,很少有外出培訓提升的機會,只能靠自己慢慢摸索來提升自己,在職稱評定、項目申請、科學研究等很少有C會來提升自己。就目前我校這種模式下實驗人員存在學歷偏低,職稱偏低,缺乏一些高素質人才的加入。

1.2 實驗室安全隱患多

隨著實驗室開課任務的增加,專職實驗老師無法應對大量的學生,在實驗操作過程中,老師無法顧及到每一個學生,大量的學生沒有按照操作流程來進行實驗,有部分實驗項目對實驗室財產和人身安全有一定的危險性。長期的非正規操作,使得很多學生沒有養成良好的實驗素養,使得儀器的損壞率故障率越來越高。

1.3 實驗室管理水平落后

近年來,各高校加大了實驗力度的建設,中央與地方共建實驗室經費、校企共建實驗室經費、“211”工程建設經費、國家重點實驗室經費等投入了巨資。實驗設備規模在飛速發展,但是大多數高校實驗室管理人員還是采用傳統的管理方式,陳舊的管理理念,僵化的管理制度,并沒有跟隨時代的步伐。

2 智慧實驗室

智慧實驗室必然以信息技術應用為主線,在未來,借助物聯網、云計算、大數據、智能化控制和移動互聯等信息技術,通過感知、物聯、智能化的方式,將高校實驗室中的物理基礎設施、信息基礎設施、學習生活基礎設施和科研基礎設施連接起來,達到智能自動化管理和監控,保障實驗室的安全,創造一個綠色環保、低碳低耗、智能舒適的實驗環境。同時,通過這些最新前沿技術的應用,升級現有的校園網絡設施,結合一卡通系統,以校園微信公眾號和校園門戶網站為平臺入口,實現與智慧校園的數據融合、服務融合和網絡融合。

2.1 物聯網技術與智慧實驗室

近年來物聯網技術已經廣泛應用于智慧城市與智慧校園建設,將物聯網技術應用于高校實驗室管理,可以有效地解決高校實驗管理存在的問題,也為全面提升高校信息化管理水平帶來了新的機遇,高校實驗室的智慧化已經成為未來高校實驗室建設的必然趨勢。

物聯網是通過射頻識別(RFID,Radio Frequency Identification)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備。按約定的協議,把物品與網絡連接起來進行信息交換和通信,以現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。以物聯網技術打造智慧校園建設.為高校智慧學習環境構建帶來了誘人的機遇和挑戰,智慧教育成為全國教育信息化的發展方向。

2.2 云技術與智慧實驗室

云技術是一種虛擬化技術,云技術可以在一些計算機類實驗室中發揮出很多優勢。虛擬仿真平臺的建設也是智慧實驗室建設的重要組成部分,虛擬實驗平臺面向全校,充分考慮多種技術的融合,以實現全校虛擬實驗資源的整合。云計算是一種能夠通過網絡以便利、按需的方式獲取計算資源(包括網絡、服務器、存儲、應用和服務等)并提高其可用性的模式,這些資源來自一個共享的、可配置的資源池,并能夠以簡便和無人干預的方式獲取和釋放資源。云平臺建設是將實驗室的資源虛擬化,使用云終端、云系統、云服務器、云存儲。整合機房所有的IT資源,提高利用率;將所有的教學資源都由‘云’來提供,隨時隨地可以獲取;降低硬件的采購;并且可以實現資源共享,比如一些正版的專業實驗軟件,由于版權等因素只能是一些實驗室內部計算機可以使用,使得一些需要學習的人收到了時間和空間的限制,但是使用虛擬云技術,只要在一些終端設備登錄云客戶端,就可以為學生或者老師提供多樣化的學習資源。

3 智慧實驗室的管理系統構架

物聯網技術是構建智慧校園的關鍵技術,由于民辦高校實驗室建設資金有限,智慧實驗室的構建要考慮系統的可擴展性,預留智慧實驗室的擴建接口。參考物連網的三層體系結構,本文構建了智慧實驗的架構模型如圖1所示。

3.1 基于RFID的實驗室設備資產管理系統

基于RFID系統的管理主要包括有固定資產的管理和低值易耗品的管理,學校對固定資產進行打標,利用RFID技術可以對固定資產進行定位,固定資產的管理包括設備增刪、查詢、借用、維修、統計、定位等,低值易耗品的管理包括查詢、領用、統計等。

3.2 基于ZigBee的智慧實驗室的數據監測系統無線傳感網絡是當今國際前沿研究的熱點領域

ZigBee技術是一種近距離、低復雜度、低成本的雙向無線通信技術,系統由傳感器節點、路由節點、中心節點和上位機監測平臺組成。系統主要包括CPU、ZigBee模塊、RFID模塊、串口、傳感器模塊和門禁模塊等。ZigBee終端節點負責實驗室環境現場數據的采集,通過實驗室監測系統實現實驗室信息管理的智慧化,并對協調器傳輸的數據進行處理。

3.3 實驗室智能視頻監控系統

常規的視頻監控僅能提供視頻的捕獲、存儲、回放等功能,很難起到預警和報警作用。實驗室智能視頻監控系統的主要由三部分組成:攝像頭,智能檢測模塊,移動通信模塊。智能監管系統主要包括實驗室地圖、視頻監控系統、門禁系統巡視系統、對講呼叫系統、緊急報警系統,智能預警系統主要包括應急預警、危險實驗室預警、門窗預警、實驗人員預警、用電預警、安全預警情況查詢等功能 。

3.4 開放實驗室預約系統

實驗室教學通過驗證性實驗雖然能加深學生對理論知識的掌握和理解,但不能夠培養學生的創新思維,而開放式實驗室有利于以學生為本,激發學生的學習、動手科研興趣,主學習,培養出創新型人才和應用型人才。

師生通過網上預約實驗。使驗員開放實驗室非常方便實驗安排更加科學合理。開放實驗室預約系統包括權限管理、預約管理、查詢管理、門禁管理、審批管理等功能,預約管理主要是實現預約申請、預約審核、實驗進度等,查詢主要是查詢實驗室類別、實驗項目、設備狀況、預約狀況等。這樣實驗室人員從傳統的“看門人”變成技術管理人,節省出更多的時間來指導學生實驗和進行科研,還能把實驗室人員從繁瑣的事物中解放出來。

3.5 實驗室智能水電管理系統

水電管理系統對于院校實現水電管理系統化、智能化、節約化具有非?,F實的意義。水電智能管理系統可以通過控制中心的計算機進行軟件操作,利用軟件控制實驗室內的各個水電控制繼電器,再由繼電器控制水電的通道開關,進而實現由水電智能管理系統控制中心控制所有實驗室內的電器開關和水閥開關。利用水電智能管理軟件可以對校園內電器及水閥進行智能化管理,譬如:在規定時間內控制給水、控制停水、控制給電、控制停電等,所有操作由系統完成。

3.6 實驗教學信息系統

該系統主要面向全院師生,包括學生管理、教師管理、實驗課程管理與實驗項目管理。比如我校使用的北京郵電大學的虛擬實驗系統平臺,結合該平臺進行二次開發,進行虛實結合,變成一套管理兼教學的綜合實驗信息系統。實驗課教學是由教師對實驗項目庫進行管理, 通過實驗教學流程管理, 從實驗項目庫中選擇不同的實驗項目構成各門實驗課程 ,并由各課程教師負責網絡課堂的管理。學生提交實驗方案的設計實驗課程, 使用設計實驗方案管理模塊 。在實驗課開始前應用助教申請模塊 ,篩選確定各實驗課程的助教名單, 在實驗課結束后,應用教學評估模塊,對教學教師 、助教 、實驗室工作人員 、實驗課內容、硬件設施等各方面開展評估分析。平時可使用內容管理模塊, 展示整個教學單位從教學到管理全方位的信息。

4 結論

基于物聯網的智慧實驗室的建立,徹底改變了以往實驗室粗放的管理模式,實驗室的管理觀念也得到改變,通過系統的實施,規范了實驗教學管理,不僅提高了實驗室管理人員的工作效率和服務水平,也提高了實驗室設備的利用率和設備維修及耗材資金的使用效益,系統中的原始資料和基礎數據也為實驗室開展評估提供了重要的依據。

參考文獻

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第6篇

關鍵詞:物聯網工程;創新創業能力;創客實驗室

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)17-0126-02

一、前言

物聯網可以說是當今世界的一個發展潛力巨大的專業,對人類生產生活方式的轉變起到了重要的作用。現在市場上我們能夠見到各種各樣的智能穿戴產品,眼鏡、手套、衣服及鞋等這些智能穿戴設備功能齊全,可以不依賴智能手機就能獨立進行工作,為人們的生活帶來了極大的便利,因此智能穿戴技術在未來具有廣闊的發展前景。在物聯網工程中,對人才的需求不僅僅是理論方面,對于其實踐能力的同樣重視,因此在物聯網工程專業人才培養的過程中應該著重培養學生的創新創業能力,提高其實踐能力。

二、創客實驗室

創客一詞是源于英文單詞“Maker”那種將創意努力轉變為現實,但是卻不以贏利為目的,來共同分享創意成果的人。創客們是一群具有著創意和實踐能力的人才,具有著創客精神,通過成果共享來幫助更多的人。創客實驗室是在信息技術時代,通過應用創新和技術進步而產生的共同產物,其具有著自己的工作室和加工車間,具有著極大的開放性,在這里創客可以將自己的創意變為現實,創客實驗室的建設為創客們提供了一個新的空間,在這里能夠輕松地將自己的創意轉變為現實。在物聯網工程專業,創客實驗室的建立幫助物聯網人才提供了更為廣闊的平臺,這些創客在一起能夠相互之間進行創意的交流,對實驗室的資源進行共享,同時還會有一些專業的教師進行指導。物聯網工程專業創客實驗室的建設改變了傳統的學習方式,讓物聯網工程的學生將自己的理論轉化為實踐,人人都有動手學習的機會,通過自己的創造性思維來解決實際問題。在創客實驗室,學生能夠對自己的興趣進行發展,對于應用型人才和復合型人才的培養有著重要的意義。

三、智能穿戴創客實驗室建設的必要性

現在高校比較重視對學生創新能力的培養,這種創新教育是我國高等教育的主旋律,這種創新教育對于我國的經濟發展有著重要的作用。在近幾年,各大高校都在探索創新實驗基地的建設,相繼地涌現出了一些創新性的綜合實驗室,這些實驗室以項目為載體,利用導師制,來對學生進行創新能力的培養。創客實驗室的出現就是具有代表性的。在物聯網工程中,建設智能穿戴創客實驗室主要是對學生的創新、創業能力進行培養,想要進行創新、創業需要知識、能力以及一些意志品質,而智能穿戴創客實驗室的建設就是為物聯網工程專業的學生提供創新、創業的環境。物聯網工程專業建設智能穿戴創客實驗室主要是對教育理念的改變,將一些標準化的教學進行減少,盡量培養學生的個性發展,這是一種新的教學方式,對學生的創新和創造能力進行培養。在智能穿戴創客實驗室中,學生作為創客成為實驗室的主體,在物聯網工程專業中,智能穿戴創客實驗室不僅僅是為了培養學生的創新思維和創新意識,更是要培養學生的工程思維,在學習的過程中自己掌握學習的進度,提高自己解決問題的能力,這種實踐能力的培養對于物聯網工程專業的學生來說是有著極大的意義。這種創客實驗室的教育方式已經在美國等發達國家引起了一種新的教育風潮,這也是培養科技創新人才的必須環境,在近幾年我國的很多高校都先后建立了這種創客實驗室,滿足了很多愛好動手的同學,對我國科技創新人才的培養奠定了良好的基礎。

四、物聯網工程專業智能穿戴創客實驗室的建設

針對物聯網專業的智能穿戴創客實驗室的建設必須結合物聯網工程專業的特點來建設,培養的是應用型人才,而創新人才的培養應該放在物聯網平臺上來進行,在物聯網實踐教學平臺中,利用具體的創客實驗室平臺建設如下:

1.完善實驗室軟硬件設施建設。物聯網專業實驗室的建設是在軟硬件設備的基礎上進行建設的,尤其是對于智能穿戴創客實驗室的建設,更加需要投入資金,來完善一些必要的設備,例如智能穿戴(腕表)開發板、心電開發板、環境/運動感知開發板、藍牙血壓計、藍牙血氧儀、藍牙血糖儀、藍牙體重秤等。這些設備的功能不同,有的是用來醫療保健、智能提醒、防水定位,而有的功能是負責娛樂、健身、信息共享等,想要培養物聯網工程專業學生的創新創業能力,這些設備都是最基礎的,在完善的軟硬件設備的創客實驗室中,學生能夠自由地發揮自己的才華,將創新的思想轉化為現實。

2.建立虛擬公司制度。物聯網工程專業的教師可以對一些智能穿戴的企業或公司進行調查研究,根據企業內部的公司規章制度,在創客實驗室中建立相應的規章制度體系,這樣的模擬公司制度是為了讓學生能夠更好地適應當前市場發展的行情,對企業的要求更加了解。為了提高學生的創新創業能力,教師完全可以將物聯網企業內部的運作流程應用到創客實驗室中,同時對學生提出要求,為其提供一個設計方向,從一個物聯網創新項目的創建到研發,最后投入運營進行操作,讓學生了解物聯網企業生命周期中的每一個具體的環節。制度是一個企業生存的原則,在智能穿戴創客實驗室中,應該將實驗室中的各項規章制度分為入駐、變更、運營、考核與獎勵、退出、權力與義務等,如下圖所示。

在虛擬公司規章制度下,學生要提高自己的創新創業的能力,利用智能穿戴創客實驗室中的資源來進行創新研究,將生活中一些奇思妙想轉化為現實,在這一過程中學生能夠體驗到創新的樂趣,對于其積極性的提高也是大有幫助。

3.校企合作,加強智能穿戴創客實驗室建設。學生創新創業能力的提高離不開教師的引導,一些經驗豐富的講師就是學生前行路上的指明燈,學??梢酝ㄟ^與一些物聯網企業共同合作的方式來加強智能穿戴創客實驗室的建設。在創客實驗室中,會有一些優質、成熟的項目,學??梢詫⑦@些項目交給物聯網企業進行運營,而企業為學校提供一些經驗豐富的工作人員,定期為學生進行指導,解答疑問,這些專業化的項目指導、項目推廣、融資、投資、培育、孵化等持續性的服務,能夠幫助其快速地成長,邁好創業的第一步。在校企合作的模式下,學校還可以為企業提供相應的人才,將一些優秀的學生送到企業的機構中,為企業的發展添油助力,也在一定程度上解決了學生的就業問題,是一種雙贏的合作模式。

五、結束語

物聯網工程專業智能穿戴創客實驗室的建設將創新教育、體驗教育等新思想結合在一起,基于學生好奇心和創造力的天性,給予了學生一個能夠自由發揮自己的空間,對學生的工程思維也是一種培養,對高校物聯網工程專業應用型、復合型人才的培養具有很大的現實意義。

參考文獻:

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第7篇

關鍵詞:物聯網;人才培養;改革創新

中圖分類號:G424 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2015)24-0181-03

1人才培養模式改革綜述

隨著我國科技的快速發展以及智能信息一體化進程的不斷推進,物聯網行業如雨后春筍,成為新型信息技術行業中的一支主力軍,造成物聯網工程方向的人才嚴重缺乏。如今無論是高職院校,還是本科院校,都開設了物聯網工程方向的專業,主要為物聯網行業培養和輸送高素質的技能型人才與應用型人才,為推動科技發展打造物聯網精英。然而,就我國目前情況來看,還尚未形成高等院校、企業、畢業生三方共贏的良好局面,具體表現在兩個方面:一方面,很多物聯網企業通過招聘,但很難招到適合企業崗位需求的畢業生;另一方面,許多高校物聯網專業的畢業生沒有意識到企業崗位的用人需求,畢業生沒有動手能力,也無實踐經驗,最終導致就業率非常低。那么高校物聯網工程方向人才的培養效果,和物聯網企業需求之間的差距越來越大,其根本原因就是人才培養模式和培養方法的守舊與落后,缺少專業與課程的改革與創新。如今,大多數高校物聯網工程類專業還主要以理論教學和實驗室為中心的傳統的人才培養模式,這使學生的實踐能力和職業技能的培養大大受到限制,最終對該專業人才培養的質量與特色產生很大的影響,無法適合物聯網企業的需求。針對物聯網企業招人難以及物聯網專業畢業生就業難的問題,可以看出很多高校的高等教育與企業實際出現了嚴重的脫節。鑒于此,本人針對此問題,以我校為例,依托校企合作,進行共建專業,共建實驗室,對物聯網專業人才培養模式進行創新與改革,培養出“素能本位,理實一體”的專業人才,既有利于為物聯網企業培養高素質應用型與技能型人才,也拓寬了物聯網專業畢業生的就業渠道。

2物聯網專業建設

物聯網專業經過多年建設,現已成為我校的品牌專業之一,建有“電工電子實驗實訓中心”、“現代通信實驗實訓中心”以及“中央財政支持樓宇智能化專業實訓基地”等。另外,學校還擁有多個校內外實習實訓基地。其中“現代物聯網實驗實訓中心”和“軟件實訓中心”是我院與多個物聯網設備有限公司合作建成了實驗實訓中心,并科大訊飛等知名企業簽訂了合作辦學協議。該中心引進了目前社會上先進的物聯網設備(福建新大陸產品),及教學用軟件(青島東信科技產品),從而做到了“學生在校所學內容和實踐環節與社會使用同步”,開創了教學(理論+實驗)—實踐(實訓+實習)—就業零距離的教學模式。目前物聯網技術尤其是互聯網+技術已經成為當前物聯網技術的主流,物聯網技術的應用也在緊鑼密鼓地進行。我國發展物聯網技術還存在巨大的市場潛力,目前物聯網技術企業嚴重缺乏產品技術支持,產品技術維護維修等一線崗位應用型人才,隨著物聯網技術的更新發展,網絡設備的使用量逐年增多,社會急需大量的網絡設備維護人員以及物聯網方向的技術人員,這為物聯網專業的畢業生提供了更加廣闊的就業空間。為適應市場需求,我院抓住此契機,在2011年,物聯網專業與多個物聯網設備有限公司共同申報并獲批專業人才培養計劃,2012年開始招生,實現校企合作,共同培養人才,旨在培養物聯網應用及其設備維護方向技術人才。

2.1前期調研等情況

我校物聯網專業先后派出三批骨干教師赴南京、無錫、北京進行物聯網行業情況的學習和調研,并參加中國物聯網行業協會舉辦的會議。并且在2012年12月,由專業帶頭人帶隊,先后去無錫貝浮特通信有限公司考察,就無線通信產品的研發等問題達成合作意向,隨后赴江蘇經貿職業學院和南京郵電大學參觀物聯網實驗室與實訓基地的建設,學習并交流經驗,為我校與相關物聯網設備有限公司合作辦學、合作共建實驗室打下堅實的基礎。

2.2實驗室建設

在已建設的實驗室中,其中包含網絡實驗室、軟件實驗室、物聯網實驗室、樓宇智能化實驗室以及與物聯網相關的一些實驗室,其中網絡實驗室能實現網絡系統的仿真、設計,為物聯網專業學生提供了一個演示平臺,提高動手能力與設計能力;軟件實驗室與物聯網實驗室為我校與多個物聯網設備有限公司合作共建,專為我院開設物聯網方向提供服務,學生在此實驗室可開展物聯網設備的維護及優化實習實訓,提高動手實踐能力,為學生走上工作崗位實現無縫對接;另外,目前已具備的單片機實驗室、PLC實驗室等也為現有專業包括后期物聯網方向的發展提供了一個平臺。學校以中央財政支持專業——樓宇智能化實訓基地為平臺。2012年以來,經過與多個物聯網相關公司的反復溝通和深入交流,現已就共建專業、共建實習實訓基地(實驗室)、合作就業等達成共識,建立了長期合作關系,簽訂了框架協議。同時,合作就業工作穩步推進,其中有已有物聯網以及相關公司已決定在2015屆畢業生中招收學員進行培訓,并在我校開始開班授課,對學生進行專業培訓,為該公司物聯網技術儲備人才,并計劃在以后每屆接收物聯網專業畢業生約幾十人左右。

2.3師資隊伍

目前電子、計算機等專業方向擁有一支專業基礎扎實、愛崗敬業、具有豐富實踐經驗的教師隊伍,專兼職教師共五十多人,具有高級職稱的教師十幾人。物聯網技術作為綜合型專業方向可整合我系師資資源進行課程教育。2013年,先后派出多批教師去多家物聯網設備有限公司參加技術培訓與暑期社會實踐與企業掛職鍛煉,物聯網專業教育的核心團隊已初步形成。同時,結合物聯網工程人才培養計劃,利用合作關系,聘請企業技術人員進行物聯網一些專業課程教育,這也符合應用型或技能型人才培養的需求。同時,建立“校企互聘互管”的制度,一線專業教師進入企業鍛煉,承擔企業的項目與產品的研發以及社會服務項目,必須到學??蒲刑幒炗喯嚓P的協議備案,作為后期晉升高一級職稱評審以及評先評優的條件之一。兼職教師的考核管理納入企業管理機制,完善教師的獎勵制度、考核制度與評聘制度等。物聯網方向的設立將為地方及周邊省市培養高級應用人才。本專業的學生,不僅可以滿足合肥市及安徽省物聯網人才需求,而且可以覆蓋長三角經濟圈甚至全國乃至全球。

3物聯網專業人才培養模式改革的具體措施

3.1校企深度合作機制的建設

全力發揮物聯網行業(中國物聯網行業協會)、物聯網企業(多家物聯網設備有限公司)優勢,同時,將學校的人才輸出、技能培訓、研發、技術服務等功能充分挖掘以滿足企業的需求,實現共贏局面,形成行業、企業、學?!叭灰惑w”的合作教學模式,搭建校企合作組織機制,制定并完善校企合作管理制度,建設良好的校企合作運作機制,為物聯網專業人才的培養模式的改革與創新打下堅實的基礎。

3.2創新人才培養模式

物聯網的人才培養模式分為本科四年制和高職三年制兩類,三年制是在四年制的基礎之上,縮減部分公共課課程與專業選修課程。下面以本科四年制為例,重點講述人才培養模式的創新之處,四年制采用“3+1”的培養方式,其中3年在校集中學習,主要學習基礎科學知識、核心工程基礎知識以及專業工程基礎知識三方面的知識、鍛煉工程技術能力以及培養綜合素質。另外,累計1年的時間在企業實習并做畢業設計,重點培養、鍛煉和應用個人素質和發展能力、協作能力和在企業與社會環境下的綜合工程能力。前四學期“重基礎”,完成對學生專業基礎知識和基本技能的培養。通過強化數理基礎模塊和注重專業基礎模塊教學,促進學生創新思維的形成和創新方法、創新工具的掌握;讓學生更早了解工程背景,為專業后續模塊學習和工程能力培養打好基礎。第五、六學期開始進行“工程應用能力”的培養,即一方面使學生深入學習專業課程、專業方向課程;另一方面加強與企業的合作,通過讓學生在企業進行專業課程設計、項目訓練、專業實習等環節,將物聯網行業所需要的專業能力融入人才培養體系;培養學生綜合運用多學科知識、各種專業技能和現代工程工具解決工程實際問題的能力和綜合素質;培養學生的自主學習能力、創新意識和探索未知領域的興趣。第七、八學期“強工程”,學生利用一年時間到企業進行實踐實訓、畢業實習和做畢業設計(論文),通過上述工程實踐環節,強化學生從事工程實踐所需的專業技術能力,進一步鍛煉學生的工程實踐能力和獨立工作能力。畢業設計(論文)的選題要求來源于企業。

3.3校企合作,進行項目課程的開發與改革

要想實現人才培養模式的創新,歸根結底要在課程中去落實,要在教材中去落實,要在教學過程中去落實。根據我校物聯網專業教師于2014年去南京參加全國物聯網專業課程體系研究論文發現,很多高校的物聯網專業的都沒有一個合適的課程體系,體系的建立沒有依據;針對這種課程體系建設出現的問題,我校以課程項目開發與改革作為突破口,實施教學內涵的建設。在進行物聯網行業市場需求調研時,組織企業的專家、課程專家、專業教師進行多方位的課程項目的開發。以工作就業為主線貫穿整個課程的設置,以職業能力發展、工作任務的完成為出發點編寫課程內容,以物聯網服務為載體進行教學項目的設計,將理論與實踐進行整合,完成理論與實踐的一體化教學,體現“理實一體”的教學原則,另外,學生一邊完成教學項目一邊構建理論知識,以提高學生的學習興趣以及其職業能力。最后讓學生在學校的最后一年,進入相關物聯網企業各項目組,進行項目訓練,實地鍛煉。

3.4校企合作建設實訓基地

實踐教學可以提高學生的技能水平、實踐能力和創新能力,水平和能力的提高在很大程度上要依賴于實訓基地。而物聯網設備的投入非常大,僅僅依靠學校自身是遠遠不夠的,因此,通過校企合作進行物聯網類專業實訓基地的建設是一種重要的解決辦法。我院物聯網專業與廣州粵嵌、福建新大陸等多家物聯網企業共同建設校內實訓基地——物聯網實驗室,在該實驗室,學生可完成初步技能訓練、技術理論知識與技術實踐知識整合、特殊訓練等功能。

3.5通過校企合作打造一支“雙師型”師資隊伍

學校制定了相關措施,建設“雙師型”師資隊伍,鼓勵專業教師通過企業實踐、社會服務、培訓考證等相關途徑往“雙師型”教師轉型,提高教學水平與教學效果。物聯網方向的師資隊伍由本校“雙師型”教師與企業聘請的兼職教師組成。另外,學校制定了企業兼職教師管理方法,做到有章可循;制定了企業兼職教師的任職條件、聘用程序、管理要求及教學工作規范等相關文件;并采取相應的激勵措施,充分調動了企業兼職教師的積極性,為學校的專業建設與課程建設出謀劃策。

4總結

校企合作是人才培養的重要途徑,校企合作能否深入、長效的開展,要依據良好的合作機制與科學的管理模式。以各種平臺為基礎,不斷創新,與外部企業搭建各類校企合作平臺,引進多家大型物聯網企業加入校內實訓基地的合作共建,通過學院院長、系主任、教研室主任、企業管理與技術人員等多方共同制訂實踐教學計劃,以企業產品發展設計實訓項目,充分顯示實訓基地的應用功能,積極培養“卓越物聯網工程師”,大力發展各項教學的內涵建設,最終打造出以物聯網專業為核心的特色辦學模式,并向其他專業輻射,實現與物聯網企業進行零距離接軌的培養模式。

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第8篇

Abstract: Recently, Internet of Things is called as the third wave of information industry. In order to seize the opportunity for Internet of Things personnel training, each university should apply for the Internet of Things engineering profession or set the training direction which is relied on other relevant professions. To train competent professional personnel, making personnel training scheme is vital. Under the condition of setting the Internet of Things profession relying on computer science and technology, this paper states the personnel training scheme in the way of objectives, requirements, the formation of course system and so on, expecting to provide others who intend to start the Internet of Things engineering profession with some references.

關鍵詞:物聯網;射頻識別;人才培養方案

Key words: Internet of Things;RFID;Personnel Training Scheme

中圖分類號:G642.0文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2011)24-0236-02

0引言

物聯網技術作為第三次信息產業浪潮,近年來已經成為全球科技人員和政府決策部門持續關注的熱點,相關產業研討和學術交流如火如荼,方興未艾。從“智慧地球”到“感知中國”,各國都在積極布局物聯網產業格局,力圖抓住物聯網帶動產業提升的戰略機會。自總理09年8月考察無錫提出“感知中國”到2010年政府工作報告中提出加快物聯網研發應用,加大相關產業的投入和政策支持,中國的物聯網發展進入了一個全新的高速發展時期[1]。

物聯網所涉及的關鍵技術,比如射頻技術、分布式計算、傳感器、嵌入式智能、無線傳輸及實時數據交換和互聯網都是目前較為成熟的技術,并在相關領域已得到廣泛的應用。物聯網的新穎之處在于利用這些技術的交叉與融合,建立一個物物相連的網絡,從而完成遠程實時數據交換與控制,方便人們生產生活。據美國咨詢機構Forrester預測[2],到2020年,物聯網將大規模普及,物物互聯業務與現有人與人的通信業務比例將達到30:1,物聯網被稱為是下一個“億萬級”產業。

由于2010年教育部只批準了部分211學校申辦物聯網工程專業,因此,對于大多數沒有獲批的學??梢栽趥鹘y專業下設置物聯網培養方向。目前,各高校與IT產業密切相關的專業是:計算機科學與技術、軟件工程、網絡工程、通信工程、電子信息工程等,比如計算機科學與技術專業設置此培養方向更適合[3]。培養合格的專業人才,制定人才培養方案是關鍵,由于物聯網工程專業(物聯網培養方向)各高校都剛涉及,沒有一個成熟的培養模式,都處在探索階段,所以,研究“平臺+模塊”物聯網人才培養方案是非常有必要的。

1培養方案

1.1 培養目標培養學生德、智、體、美全面發展,在寬口徑專業基礎教學的基礎上,使學生在計算機技術、電子技術、通信技術等領域有扎實的理論基礎、系統的專業知識和較強的實踐技能的復合型技術人才,畢業生可在物聯網工程領域從事科學研究、技術開發、產品設計。

1.2 規格和基本要求①具有良好的思想品德、社會公德和職業道德,具有勤奮好學、勇于創新的精神。②具有基本的工程技術基礎理論,系統地掌握相關領域技術基礎理論知識;具有知識更新能力。③掌握信息獲取、處理的基本理論和方法,具有設計、集成、應用及計算機模擬信息系統的基本能力。④具有物聯網領域所需要的繪圖、運算、實驗、測試、表達及工藝設計技能及較強的計算機應用能力和自學能力。

1.3 課程體系建設學科基礎平臺:高等數學、線性代數、概率論與數理統計、場論與復變函數、電路分析基礎、模擬電子技術、數字電子技術、高頻電子技術、C語言程序設計。高數和工程數學是后續課程的基礎,必須開足,其中,場論與復變函數是為學習電磁場與電磁波、微波技術與天線做鋪墊。電路分析及模擬、數字電子技術為電路設計奠定了基礎,系統底層設計需要C語言做支撐。

專業基礎平臺:數據結構、微機原理與接口技術、計算機網絡、Java程序設計、操作系統、信號與系統、數字信號處理、通信原理,這些課程是計算機和通信專業的核心課程。例如計算機專業考研的專業統考科目就有數據結構、操作系統和計算機網絡,Java程序設計則是當前流行的面向對象網絡編程語言。信號與系統、數字信號處理、通信原理也是部分學校的考研初試或復試科目,由此可以看出這些課程的地位。

方向模塊:電磁場與電磁波、微波技術與天線、傳感器技術、RFID系統應用、嵌入式系統。以上課程為實現射頻識別系統即設計電子標簽、讀寫器及天線打下良好的基礎。事實上,從70年代末,國外已開始從事RFID系統應用研究,主要應用予自動車輛管理系統、公路收費系統、碼頭車站集裝箱管理系統、防盜系統和門禁系統等,到90年代此項技術已很成熟,國內相關企業可以生產和銷售全部國產化的射頻識別技術產品(讀寫器、電子標簽)。今年年初,筆者到臺灣幾所高校做學術交流訪問,從這些學校的資訊科技系、電腦與通信工程和電子工程系的人才培養方案中可以看到,都開設有RFID系統概論、RFID系統應用、RFID天線設計等課程,說明境外學校也很注重培養射頻識別技術應用人才。

專業選修課:DSP原理及應用、專用集成電路設計初步、FPGA設計技術與應用、oracle數據庫、網絡安全、工程制圖與計算機繪圖、物聯網技術、現代物流概論等。這些課程是為進一步拓寬電子技術和計算機學科及物聯網工程應用而設置的。

1.4 實踐體系建設在集中實踐環節中,包含電子工藝實習、生產實習、工程設計(第二課堂)、硬件課程設計、軟件課程設計、畢業設計等內容。此外,要保證相關課的實驗要求,需要建立電路實驗室、電子技術實驗室、高頻電子技術實驗室、微機原理與接口技術實驗室、計算機網絡實驗室、ARM實驗室、通信原理實驗室、電磁場與微波實驗室、傳感器技術實驗室、EDA實驗室、FPGA實驗室、DSP實驗室等。當然,如果一次性建設這么多實驗室,投資是很大的,實際上沒有必要重復建設,因為各理工科高校大都有計算機科學與技術、電子信息工程和通信工程等專業,其實驗室資源可以共享。

2師資建設

2.1 大力引進人才需要加大人才引進力度,由于物聯網是一個多學科領域,除需要計算機學科外還需要引進通信工程、電子科學與技術、電子信息工程等專業具有高職稱或高學歷的人才,同時在企業聘請具有豐富項目開發和管理經驗的工程師參與教學與實訓工作,打造一支專兼結合的教師隊伍,形成企業和相關產業領域專家到高校和高校教師到企業的雙向互動的機制和模式。

2.2 整合現有人才資源將計算機科學與技術、電子信息工程和通信工程等專業的現有教師資源整合起來,實現軟件資源共享。

2.3 走出去進修或請進來培訓對于有些未開過的課程,可以選派教師到國內外相關機構進修,或外請教師對校內教師進行培訓的方式,提高師資水平。

3探索實踐

我院現有計算機科學與技術、電子信息工程和自動化等專業,其中計算機科學與技術專業其“應用型軟件服務外包人才培養模式創新實驗區”,2009年被陜西省教育廳批準為省級人才培養模式創新實驗區,2010年該專業又被批準為省級特色專業建設點。2010年及2011年教育部先后批準西安交通大學、西北工業大學、西北大學及西安理工大學開辦“物聯網工程”專業,同時陜西省成立了由多個高校及企業參加的“物聯網產業聯盟”,這是陜西省大力扶持物聯網產業的又一重要舉措,有利于整合資源優勢,提升陜西省物聯網產業的知名度和競爭力。在這些外部有利的環境下,我院以計算機科學與技術專業為依托,修訂該專業的人才培養方案,增設一個“物聯網工程”專業方向,并計劃在2011年招生中實施修訂后的人才培養方案,為培養物聯網人才做有益的探索。

4結束語

物聯網涉及的領域非常廣泛,從技術角度看,在計算機科學與技術專業的人才培養方案中設置物聯網工程專業方向,通過廣泛的調研,制定盡可能合理的人才培養方案,并整合其他相關專業的軟硬件資源,為社會培養物聯網復合型人才是可行的。

參考文獻:

[1]李坡,吳彤,匡興華.物聯網技術及其應用[J].國防科技,2011,(01):18-22.

第9篇

【關鍵詞】物聯網技術;電子物證檢驗鑒定實驗室;應用

物聯網技術是建立在互聯網之上的,相比互聯網,物聯網具有更加廣泛的意義。其中,傳感器、射頻識別(RFID)、無線傳感網絡(WSN)、Wi-Fi、GPS、云計算、IPV6等都是物聯網的核心技術。隨著物聯網技術的發展和進步,越來越多的領域都應用到了物聯網技術,尤其是在電子物證檢驗鑒定實驗室的應用,通過物聯網技術,可以對電子物證檢驗鑒定實驗室的各個方面進行全面的感知,有效地提高了電子物證檢驗鑒定實驗室的管理和工作水平。

1.電子物證的檢驗技術

1.1傳統技術

傳統的技術沒有應用到物聯網技術,而是直接將文件進行讀取,然后對讀取的文件進行篩選,最終將文件恢復。所謂的讀取文件就是在和顯示軟件、硬件以及電子信息的形成相同的環境下進行讀取。文件的篩選是通過程序,并根據案件的性質和情況,從大量的文件中將相關的文件篩選出來。文件的恢復就是采用專門的軟件把刪除的文件恢復到之前的樣子。這種傳統的檢驗技術,使得工作量加大,而且不容易找到所需的電子證據。

1.2自動識別技術

所謂的自動識別技術就是通過互聯網技術,不用通過接觸就能識別的技術,每一個特定的物品都會帶有RFID的標簽,當這個帶有RFID標簽的物品通過信息讀寫器時,其上面的標簽就會被激活,物品上所攜帶的信息首先會送到信息讀寫器,然后通過信息讀寫器把物品的信息送到信息處理系統,進而得到物品的所有信息。現在所用的門禁系統就是利用RFID技術來實現的,每一個工作人員都會佩戴一個攜帶自己信息的RFID證件,當工作人員通過入口時,門上的閱讀器就會對證件上的信息進行閱讀,由于之前在閱讀器里面已經對工作人員的信息進行了保存,并設置了權限,如果工作人員的信息與之前的信息相匹配,工作人員就會獲得進出門的權限,與此同時,閱讀器還會對工作人員進出門的次數和時間進行記錄[3]。由此看來,自動識別技術具有很大的優勢,首先就是具有很高的認證級別,通過各種信息指令流將個人的有關信息寫到電子標簽中,針對一些權限特別高的證件,可以采集更加詳細的信息,如指紋和掌紋等,以此作為密鑰,獲得更高的認證級別。其次就是智能度高,工作人員如果有需要時,可以通過自己的RFID證件和實驗室內的任何已經具有RFID證件的物品取得通信,實現了取證過程的自動化,而且方便快捷。還有就是具有高的加密度和安全性,在自動識別技術中用到的算法是國家密碼,國家密碼具有很強的加密度,被破解的可能性很小。另外,讀寫器和標簽都要加密,具有極其高的安全性。通過以上對傳統檢驗技術和自動識別技術的分析,我們發現自動識別技術通過使用物聯網技術,使得工作過程變得簡單、快捷。因此,在日常的檢驗工作中,經常會采用自動識別技術對電子物證進行檢驗。

2.電子物證檢驗的特點分析

電子物證的檢驗是必須要遵守基本的步驟和原則的,電子物證的檢驗所采用的方法都是國家認可的、具有科學依據的方法,每一個檢驗的技術方法都有自己標準化的操作流程,只有按著這個流程進行檢驗才會獲得真實、可靠的檢驗結果。另外就是所用的檢驗方法不能使即將檢驗的物證的原有的信息和內容發生改變。最重要的就是,參與電子物證檢驗的工作人員必須是經過專業培訓的。只有符合以上的幾個特點,才會保證檢驗結果的準確性。

3.物聯網技術在電子物證管理中的應用

RFID標簽載體、現場快速讀寫設備、室內閱讀設備、管理系統等模塊組成了電子物證管理的系統,通過電子物證管理系統,可以節約時間,提高工作效率,提高工作的精度和準確度。

3.1電子物證的應用

首先,就是取證識別電子物證的提取,保存和識別都是電子物證的工作,其中電子物證的取證識別是在兩個不同的方面開展的。第一,就是硬件,包含電子信息;第二就是識別電子信息。這兩個過程中,比較容易的就是硬件的識別過程,相對于硬件識別過程來說,電子信息的識別是比較復雜的,因為在識別電子信息的時候,首先要了解案件的性質,其次就是要熟悉管理系統,只有這樣才會保證電子信息的識別過程順利進行[1]。進行取證的時候,要求相關的工作人員去案發地現場進行取證,工作人員通過物證進行識別,對案發地的位置和有關案件的照片及相關的電子數據進行整理和分類,然后將相關信息標識到物證的包裝袋上。此外,除了這些案發現場的物證之外,工作人員還應該將自己的信息和取證的時間、地點等標識到物證的包裝袋上,這樣做的目的就是保證信息的完整性,使標識的內容不會被別人修改。其次,就是追蹤電子物證工作人員在完成取證之后,把獲得的物證送到電子物證檢驗鑒定實驗室,然后將數據人工錄入,從而對物證的數據進行記錄。另外,還要求工作人員對物證處理和數據輸入的時間進行詳細地記錄,保證工作的精確性。目前,在電子物證檢驗鑒定實驗室里面的每個地方和取證設備上都裝有RFID閱讀器,因為每個電子物證上都有RFID標簽,所以物證進入電子物證檢驗鑒定實驗室之后,這個物證的運動軌跡以及過程都會被記錄下來,當生成報告之后,對物證的各方面的信息了解都非常方便、快捷。最后,就是實驗室工作人員在完成對電子物證的追蹤工作之后,會將電子物證放到電子物證檢驗鑒定實驗室,當破案人員需要電子物證的時候,需要對電子物證檢驗鑒定實驗室內的電子物證進行查找,當然一個一個的查找是相當困難的,如果在查找的過程中采用RFID標簽,就變得非常簡單和輕松,工作人員只需通過閱讀器就可以找到破案人員需要的電子物證,在找的時候通過閱讀器靠近物證,如果是破案人員所需要的電子物證,閱讀器就會發出聲音,閱讀器越靠近物證,其發出的聲音就會越響,最終幫助工作人員找到破案人員需要的電子物證,使得電子物證的查找過程簡單化,既提高了工作效率,又節約了時間。

3.2監測和提醒應用

第一,就是監測取證設備的狀態。目前,電子物證檢驗鑒定實驗室在公安部門肩負著取證勘驗的艱巨任務,然而對于一些經常使用的取證設備,難免會發生故障。為了保證這些取證設備正常工作,就應該通過物聯網技術對這些取證設備進行實時的監測,當取證設備出現問題時及時進行維修,保證設備的正常運行,避免耽誤破案工作。第二,就是提醒取證關鍵步驟。電子物證是破案人員破案的證據,對案件的發展進程具有極其重要的意義,因此說,電子物證是至關重要的,法律也對電子物證的勘驗具有嚴格的要求。在操作的過程中,如果不嚴格遵守操作流程,取證的結果就會發生不可預設的變化,進而影響案件的發展進程和審理過程,從而對整個案件的處理造成嚴重的影響[2]。因此這就要求在取證的關鍵步驟進行提醒,通過RFID技術就可以完成這項功能,通過RFID技術,在一些取證的設備上裝上感應設備,這個感應設備會在工作人員進行取證工作時發出警告,進而提醒工作人員注意取證的步驟,避免操作步驟錯誤而導致嚴重的后果。

4.總結

把物聯網技術運用到電子物證檢驗鑒定實驗室中,可以加快破案的速度,與此同時,還將電子物證的作用和檢驗能力發揮到最大極限,使得取證的過程更加方便,快捷,在提高了工作人員的工作效率的同時,還節約了時間,保證破案的過程順利進行。總之,在電子物證檢驗鑒定實驗室應用物聯網技術,對案件的處理具有非同一般的意義。

參考文獻

[1]錢志鴻,王義君.物聯網技術與應用研究[J].電子學報,2012,40(5):1023-1029.

[2]戴士劍,劉品新.磁盤陣列的電子物證檢驗研究[J].信息網絡安全,2011,(1):46-49.

第10篇

【關鍵詞】智慧校園;物聯網;應用;手機RFID-SIM

隨著互聯網的飛速發展,校園信息化建設也在逐日推進。例如校園一卡通的使用給教師和學生校內消費、圖書借閱等帶來了便捷;校園各大應用系統的使用提高了校園管理人員的工作效率。然而校園信息化建設仍存在著不足,包括網絡基礎設施的接入手段單一;信息化保障機制不夠健全,缺乏統一的信息編碼標準;安全保障體系不夠完善,存在各種安全問題;信息資源內容不夠豐富、信息資源采集與更新不方便;校園各部門信息共享與交流自動化程度低,整個校園存在嚴重的信息孤島問題;重建設、輕應用,應用平臺和應用資源的建設得不到應有的重視。

隨著互聯網技術和移動通信網絡技術的不斷發展,物聯網誕生了。利用物聯網技術可很好地解決傳統互聯網不能解決的與物件互聯問題。將物聯網技術引入校園將為校園信息化建設中所存在的以上問題提供解決的可能,有力地推動“智慧校園”的發展,為師生員工提供學習、生活和工作上的便利。

1.智慧校園概念的提出

到目前為止,學術界對智慧校園還沒有一個統一的標準概念,本文提出一個基于自己見解的智慧校園概念。

智慧校園=校園+物聯網+云計算+智慧化設備,智慧校園通過物聯網實現人與人之間、人與物之間、物與物之間、人與信息資源之間以及信息資源與信息資源之間的通信。它的最高階段就是校園服務和管理各部分都是由物與物之間智慧化地完成,無需人工干預,從而達到“智慧”狀態,向廣大師生提供更加人性化的服務。

基于物聯網的智慧校園是全方位開放式的校園,是綜合教育資源信息服務中心,是高效便捷和節能的智慧中心,具備溝通智慧化、設備智慧化和服務智慧化三個特點。

2.物聯網技術在智慧校園中的應用

物聯網技術在智慧校園中的應用主要體現在六個方面,分別是用戶身份管理、圖書館管理、校園公用設施管理、校內消費管理、校園安保和校園手機短信息通知服務。

2.1用戶身份管理

用戶身份管理是基于物聯網的智慧校園各個應用的基礎,主要包括以下幾點具體功能:

(1)手機RFID-SIM卡管理

①手機RFID-SIM卡注冊

師生在入學或入職時,學校手機SIM卡管理部門師生的個人信息以RFID電子標簽的形式寫入其手機SIM卡中。這樣,普通的手機SIM卡就可以變成存儲了用戶身份基本信息、可用于身份自動識別的RFID-SIM卡,從而代替數字化校園時代廣大師生用戶使用的一卡通。

②手機RFID-SIM卡注銷

在教職工離職或學生離校時,向學校手機RFID-SIM卡管理部門申請刪除手機RFID-SIM卡個人身份信息,這樣, RFID-SIM卡就失去自動身份識別功能變成一張普通的手機SIM卡。

(2)用戶身份信息管理

系統管理員可以登錄RFID-SIM卡信息管理系統對師生用戶身份信息進行更新、添加和刪除等操作,對掛失的RFID-SIM卡用戶進行凍結,以免師生個人財產的損失。

(3)登錄記錄查詢

師生用戶可以通過登錄記錄信息查詢系統查詢自己使用校園圖書館、多媒體教室、各公共實驗室、各專業類實驗室等校園公共設施的詳細記錄。

(4)用戶身份自動識別

該功能主要用于師生用戶進行校內選課、課程成績查詢、圖書館、多媒體教室、各公共實驗室和各專業類實驗室等進入、校內消費、圖書借閱等場合的用戶身份自動識別。

(5)RFID-SIM卡跟蹤定位

該功能主要用于幫助師生用戶尋找已丟失的手機RFID-SIM卡。其原理是根據用戶最近一次使用手機RFID-SIM卡進行用戶身份自動識別時的電子標簽閱讀器或手機最近一次的移動通信服務站的位置來定位手機最可能丟失的位置,從而為師生用戶找回丟失的手機和RFID-SIM卡提供有效的參考信息。

2.2圖書館管理

將物聯網技術引入圖書館管理中可以大大地提高其自動化程度和降低其人力和財力的投入。將手機RFID-SIM卡電子標簽閱讀器安置于圖書館門禁處。這樣,當師生進入圖書館到達門禁處,對于其合法用戶,圖書館門禁將自動打開。當師生離開圖書館到達門禁處時,圖書館門禁會自動同時讀取用戶的身份信息和其所攜帶的圖書的信息,以防不法用戶攜帶未經借閱的圖書離開圖書館。

當用戶需要進行圖書借閱或歸還時,用戶只需同時將自己的手機和所借閱的圖書放置于圖書借閱自助服務臺的電子標簽掃描處即可完成圖書的自動借閱和歸還。同時,師生用戶所借閱的圖書信息將會以手機短信的方式發送至用戶手機上,以便師生用戶及時核對。能實現圖書的感知和定位來完成館藏圖書的查找、統計和歸架。能實現對圖書館內各自動化系統的智慧化的程序控制和綜合管理。例如:空調及通風系統能夠對圖書館室內的空氣顆粒度、溫度、濕度等環境參數進行自動檢測和調節,從而確保館內資源和人員的安全和健康;燈光控制系統能進根據對讀者位置信息的感知而實現燈光亮度和場景的智慧化調節,從而既節能環保,又實現人性化的貼身服務。

2.3校園公用設施管理

為教室、實驗室及校園中的各種設備安裝或嵌入傳感器,通過網絡將采集到的數據或設備發生故障情況實時傳送到校園的監控管理中心,使各相關管理部門能夠隨時了解設備的使用情況。

通過在多媒體教室的多媒體控制臺上安裝電子標簽閱讀器,教師可以使用自己的手機對多媒體設備進行智能控制,如開啟多媒體教室控制臺,并且實時記錄多媒體使用信息(包括使用對象、使用人、使用時間、持續使用時間等信息);同時對上課學生身上攜帶的手機RFID-SIM卡進行自動數據采集,對學生上課情況進行實時統計。

在實驗室內部安裝溫度、濕度、空氣顆粒度、光亮度、氣體濃度等傳感器,對實驗室內部的環境進行感知,并通過統一中央控制臺以“一鍵感知”的形式對實驗室內部情景進行切換,從而對實驗室內燈光、窗簾、實驗臺、防火裝置、電源插座等設備進行實時智能控制。

2.4校內消費管理

校內消費是廣大師生日常生活學習的重要組成部分,基于物聯網的智慧校園校內消費管理將采用便捷、安全的基于手機RFID-SIM卡自動身份識別的校內消費模式。

師生用戶可隨時查看手機RFID-SIM卡內的賬戶余額、在校園內的各種消費記錄和實現銀行賬戶向手機RFID-SIM卡賬戶轉賬等功能。能利用手機RFID-SIM卡賬戶完成宿舍自來水費、宿舍熱水費、公共浴室水費、洗衣費、電費等費用的支付。在校內超市購物、食堂就餐等消費時,便可利用手機RFID-SIM卡支付,代替原有的現金支付。

2.5校園安保

在校門、教學樓、辦公樓、實驗樓、多媒體教室樓、宿舍樓、圖書館等重要區域安裝電子門禁系統,記錄出入者相關的身份信息和進出信息。

在學校校門、校內主要道路口、教學樓、宿舍過道、食堂、停車場、實驗室等學生易聚集的重點區域安裝視頻監控系統,實時記錄其情況。視頻監控系統提供視頻實時監控、視頻捕捉、圖像抓拍和視頻實時錄像等功能,并通過光纖與學校保衛處或所轄派出所110指揮中心相聯網。

在校園內重點實驗室、多媒體室、圖書館、教室、辦公室、宿舍、危險品倉庫、重要展品存放點等主要場所安裝溫度、氣體濃度等檢測傳感器裝置,并與學校火災預警中心聯網,實現安全信息的采集、分析與火災報警等功能。

引入“校園管理最小責任單元”理念,利用物聯網技術將整個校園劃分成若干個無縫連接區域,當學生在校園內發生危險情況時,學生可通過手中的手機以電話或短信的方式及時向校園保衛科報警,學院安保人員在接到報警后可根據報警控制臺平臺顯示的方位信息迅速趕往案發地點進行險情的處理。

2.6校園手機短信通知服務

通過校園手機短信息管理平臺實現會議通知、放假通知、成績公告、學生就業信息等校園通知以手機短信的方式及時下發給廣大師生,從而解決傳統方式下校園通知嚴重滯后、通知不到位的問題。

根據短信息接收方數量的不同,我們將其分為以下兩種模式:

(1)點到點短消息服務

所謂點到點短消息服務是指短信息接收方為某一個特定的個體。例如:學院向每一個尚未交清學費的學生下發“學費催交通知”。

(2)小區廣播短消息服務

所謂小區廣播短信息服務是指短信息接收方為若干個體。例如:學校向各部門負責人發送會議通知。

3.結束語

“智慧校園”部分源于“數字校園”,但不完全等同于“數字校園”,智慧校園更多的是強調按需服務、快速反應、主動應對等,更多地體現智能、聰慧的特點。

參考文獻:

[1]劉云浩.物聯網導論[M]. 科學出版社, 2011.

[2]范景行.基于物聯網的校園手機一卡通的安全策略研究[J].計算機安全,2011(05):70-73.

[3]王延炯.物聯網若干安全問題研究與應用[D].北京郵電大學,2011.

[4]鮑娟 喻焰.基于物聯網技術的智慧校園應用研究[J].中國西部科技,2013(03):18.

作者簡介:

帆:(1982―)女,講師,現任教于衡陽財經工業職業技術學院,研究方向:計算機應用。

第11篇

關鍵詞: 物聯網;信息安全;金奧博;網絡密碼

北京金奧博數碼信息技術有限責任公司在計算機及網絡技術方面不斷創新和提高,特別是在互聯網安全領域具有較為豐富的積累。金奧博是北京市密碼產品定點生產和銷售單位,他們研制的多項安全產品通過了國密辦的安全鑒定。公司日前組建的網絡密碼認證實驗室也被認證為北京市重點實驗室,承擔物聯網安全方面的研究工作。

為了更加深入地了解和探討物聯網的安全問題,《物聯網技術》雜志記者日前對北京金奧博數碼信息技術有限責任公司信息安全部技術總監、網絡密碼認證技術北京重點實驗室副主任、北京市科技新星李瑛女士就物聯網的安全問題進行了專訪。

本刊記者:我們了解的北京金奧博數碼信息技術有限責任公司在互聯網安全領域有較為豐富的積累。新一代信息技術革命又讓我們進入了物聯網時代。請您談談物聯網的安全和互聯網的安全有什么不同,貴公司覺得物聯網安全研究的現狀是怎樣的?

李瑛女士:物聯網的推廣使用能夠給人們的生活帶來便利,可以提高工作效率,同時推動國民經濟的發展,但是也必須注意到物聯網的大范圍普及會存在巨大的安全隱患。信息化與網絡化帶來的風險問題,在物聯網中會變得更加迫切與復雜。由于物聯網連接和處理的對象主要是機器和物,以及相關的數據,其感知節點大都部署在無人監控的環境,具有能力脆弱、資源受限等特點,其“所有權”特性導致物聯網對信息安全的要求比以處理文本為主的互聯網更高,對保護隱私權和保障可信度的要求也更高。在物聯網發展的高級階段,由于物聯網場景中的實體均具有一定的感知、計算和執行能力,廣泛存在的這些感知設備對國家基礎設施、社會和個人信息安全存在新的安全隱患。

我們都知道物聯網目前存在安全問題,如果這些問題不能得到很好的解決,或者說沒有很好的解決辦法,將會在很大程度上制約物聯網的進一步發展。我們在強調標準、技術、應用方案以及人才的同時,也不能忽視物聯網安全的重要性。

根據物聯網的特點,2009年歐盟物聯網項目研究組制定的《未來物聯網戰略》中明確指出:物聯網在安全和隱私方面的研究以節能高效的安全算法和低成本、安全、高效的安全認證設備為研究方向。國內對物聯網安全技術的研究以安全框架和探索研究居多,具體安全技術的研究較少。我們的物聯網密碼認證系統是不是行業唯一的物聯網安全系統,我不能肯定,但是我確實沒有聽到有類似的產品。在今年4月份北京召開的中國(北京)國際物聯網博覽會和8月份深圳召開的中國(深圳)國際物聯網技術與應用博覽會上,物聯網安全系統方面的參展商只有北京金奧博數碼信息技術有限責任公司一家。

本刊記者:請您簡單介紹一下金奧博,貴公司是一個什么樣的公司,公司在安全系統研究方面有什么積累或優勢,最初又是怎樣想到要做“物聯網安全系統”的?

李瑛女士:北京金奧博數碼信息技術有限責任公司是北京市科學技術情報研究所下屬的、具有獨立法人資格的股份制高新技術企業。金奧博是遵照科技部的有關科研機構改制要求,以北京市科技情報研究所的計算機部為基礎,為更好地適應社會發展,轉變經營管理模式而成立的具有獨立法人資格的股份制高新技術企業。金奧博繼承了以往服務政府和社會的優良傳統,堅持為政府及廣大企事業單位提供信息技術的研究與開發服務。近年來,金奧博在計算機及網絡技術方面不斷創新和提高,特別是在互聯網安全領域有較為豐富的積累。公司目前是北京市密碼產品定點生產和銷售單位,所研制的多項安全產品都通過了國密辦的安全鑒定。最近,北京金奧博數碼信息技術有限責任公司組建的網絡密碼認證實驗室也被認證為北京市重點實驗室,承擔物聯網安全方面的研究工作。

在物聯網概念興起時,我們發現,物聯網和互聯網其實是密不可分的?,F有網絡安全體系中的大部分機制仍然可以適用于物聯網,并能夠提供一定的安全性,如認證機制、加密機制等,但是還需要根據物聯網的特征對安全機制進行調整和補充。所以我們開始將多年積累的安全技術以及對數據安全的理解應用到物聯網中來,并開始研究與物聯網特征對應的安全機制。目前,國內都在談物聯網產業發展存在的問題,但很少有企業站出來表示能解決物聯網的安全問題或者愿意著手解決這些安全問題??紤]到物聯網對中國未來經濟的重要性、國家安全的重要性,必須要有中國自己的企業來承擔這一神圣使命。北京金奧博數碼信息技術有限責任公司是為數不多的愿意承擔這一使命的企業,也是為數不多的明確從事物聯網安全研發且又有實際產品的企業。希望北京金奧博數碼信息技術有限責任公司能為中國物聯網的網絡信息安全做出自己的貢獻。

第12篇

關鍵詞:物聯網;J2EE;RFID技術;B/S

中圖分類號:TP389.1 文獻標識碼:A 文章編號:2095-1302(2017)01-00-03

0 引 言

如何保障食品安全,讓消費者了解食品來源與加工程序并買到放心的食品,已成為當代社會的重要話題。在當今信息化飛速發展的時代,我們把先進的物聯網技術、網絡技術和移動互聯網技術運用到食品安全檢測系統中,實現食品安全檢測的智能化和透明化。利用先進的RFID技術讓消費者能夠對食品生產信息及檢測結果進行查詢。食品安全監督管理部門可以通過RFID碼查到產品的自檢信息,同時食品安全監督管理部門使用B/S模式的食品安全檢測實驗室管理系統實現儀器管理、文件管理、人員管理和資源管理,極大程度地提高了食品安全檢測相關機構的工作效率。

1 系統總體設計與結構

基于物聯網食品安全檢測系統的總體設計,不僅要節省人力,提高系統自動化程度,還要做到檢測過程效率高、檢測結果透明化?;谖锫摼W食品安全檢測系統的功能模塊如圖1所示。根據功能劃分,將該系統分為儀器自動化數據采集系統、實驗室管理系統和溯源管理系統三大塊。生產企業把食品送到食品安全監管機構進行檢測,儀器自動化數據采集系統把檢測的相關數據自動上傳至監管平臺。實驗室管理系統主要負責質檢部門的工作流程、任務分配和最終報告歸檔,避免使用紙質文檔,同時提高了工作人員的工作效率。溯源管理系統采用了RFID和傳感器技術讓檢測結果透明化,同時設計開放的公眾監管平臺讓檢測數據在Web端也能被公眾看到。

2 系統詳細設計與技術

2.1 ARM嵌入式食品安全快速檢測裝置

儀器自動化數據采集系統包括傳統的檢測儀器與新型的快速檢測裝置。這種食品安全快檢儀能大概檢測出食品中某一項指標的含量,并對比標準值是否超標。例如果蔬中的農藥殘留、海帶中的二氧化硫含量等。食品安全快檢裝置內置藍牙通訊模塊,檢測數據可實時上傳至公眾監管平臺。

2.2 儀器數據自動采集系統

大部分檢測任務由食品安全監督管理部門通過精密的儀器設備進行定量檢測。實驗室儀器數據的自動采集是實驗室自動化的關鍵內容。儀器連接到實驗室管理系統,分析儀器將分析結果自動傳送到管理系統,提高了數據傳輸的效率和正確性。數據自動采集儀器的接口分為兩大類,分別為圖2所示的帶有計算機作為數據工作站的儀器接口和圖3所示的沒有數據工作站但可通過RS 232 串口輸出數據的儀器接口。

帶有數據處理工作站的儀器設備檢測完結果后可配置自動導出文件到指定目錄下,導入工作站后可直接展示在工作站,并進行后續檢測結果的數據填入,便于批量操作,無誤后發送到網絡上。管理系統讀取此文件的內容,按照既定規則讀出所需數據并寫入數據庫的檢測結果字段。

沒有數據工作站的儀器有一個共同點――沒有相應的儀器操作軟件。通常這類儀器通過RS 232 與外部通訊。為了能將儀器統一管理,可以通過轉換器將儀器接口轉化成以太網接口,通過以太網協議與管理系統連接。

2.3 實驗室管理系統

2.3.1 實驗室管理系統架構

實驗室管理系統對人員、機器、原料、方法、環境五大影響實驗室檢測結果的因素進行嚴格管理。該實驗室管理系統采用瀏覽器/服務器模式由J2EE平臺開發而成。按邏輯并使用SpringMVC架構劃分為表現層(UI)、業務層(BLL)和數據層三層(DAL)。三層結構之間的關系如圖4所示。

(1) 表現層

表現層是客戶層和Web層的統一。表現層通俗的講就是為用戶提供一個界面,實現人機交互。表現層采用Html5+JSP /Servlet生成動態頁面,客戶在瀏覽器進行操作后,Ajax將請求信息打包后發送給業務層的Javabean進行處理,并將響應數據返回給表現層。

(2) 業務層

業務邏輯層是表示層和數據訪問層之間溝通的橋梁,主要負責數據的傳遞和處理。業務層由Controller接收由瀏覽器發出的Ajax請求,使用Javabean對數據進行邏輯處理,并將處理結果交給數據層存儲。

(3) 數據層

數據層直接訪問數據庫,主要實現對數據的讀取、保存、刪除、更新等操作。該層使用基于映射語言XML面向對象思維編寫的mybatis輕量級框架對數據層進行操作。

(4) 數據庫

數據層對數據進行操作,發送請求到數據庫DataBase,數據庫用于存κ據,并對數據層的請求做出響應,處理完數據后返回數據層。

2.3.2 實驗室管理系統設計

實驗室管理系統按功能模塊劃分可分為人員管理、檢測標準管理、檢測工作管理、檢測任務管理、實驗室儀器管理和檢測結果歸檔管理等模塊。

系統可以分配管理員或檢測人員的權限給不同用戶。檢測人員同樣可以分配不同的權限,例如室主任可以給檢測科員分配檢測任務并審核其完成情況。上級制定實驗計劃并給下級分配檢測任務,下級可以根據實際情況選擇接受或退回。每個檢測項目流程已經預先在系統中編寫好,如果下級接受檢測任務,則填寫原始記錄并提交。上級審核下級提交的原始記錄,可通過或退回。若通過,則根據檢測結果編寫最終報告并提交。上級審核下級提交的最終報告,若通過則歸檔。

2.4 物聯網技術

物聯網技術是把傳感器、RFID技術、GPS定位系統、激光掃描等信息傳感設備按照約定的協議,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。本系統主要采用RFID無線頻射識別技術,RFID技術是一種無線通信技術,它通過無線電信號自動識別目標對象并能夠自動獲取目標對象的相關數據。

2.5 溯源管理系統設計

溯源管理系統功能模塊如圖5所示。RFID標簽可以存儲食品從原料、加工到成品運輸和檢測結果等過程的全透明追溯,實現全過程嚴格控制。通過RFID讀寫器可以讀取食品相關內部數據。同樣我們也可以對RFID標簽中的數據實時更新。由于RFID標簽通過無線電收發信號,所以數據的安全性比較高。讀取到食品從生產到流通市場的所有數據后,我們把所有數據上傳至Web端公眾監管平臺。公眾監管平臺的核心技術和實驗室管理系統類似,該平臺是一個全開放的系統,消費者可以在此查詢相應的食品安全溯源信息,也可以通過調用實驗室管理系統的接口下載檢測報告。為了方便消費者查詢食品安全信息,我們也設計了移動端App,消費者在超市購買食品時,只需用手機掃描食品包裝袋上的二維碼即可追溯食品安全信息,讓消費者放心購買。若發現食品安全問題或有疑問,可進行質量投訴或咨詢。

3 結 語

本文O計的系統利用物聯網技術結合網絡技術和計算機技術設計了一個從食品生產到食品檢測再到消費者購買的較為嚴密和可靠的食品安全檢測系統。該系統在很大程度上從根源保證了食品安全,解決了我國食品安全的大問題。同時解決了傳統的檢測實驗室數據量大、任務邏輯復雜、檢測效率低下、檢測結果錯誤率偏高等問題。但目前系統面臨的問題是必須獲得食品生產、加工企業的支持,只有企業愿意跟我們合作,我們才能利用好數據,讓食品安全檢測信息被消費者看到。但是我們相信,食品安全檢測系統一定是未來食品安全發展的大方向,在大數據時代,只要朝著這個方向努力,未來的食品安全會越來越讓消費者放心。

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