第一篇:構建貫穿始終的物聯網工程項目案例庫的探討與實踐
構建貫穿始終的物聯網工程項目案例庫的探討與實踐
摘要:該文在分析案例教學在物聯網工程專業人才培養領域現狀的基礎上,結合模塊化教學的新思想,探究構建貫穿始終的物聯網工程項目案例庫的目標,方法,步驟,并將應用于合肥學院物聯網工程專業教學中。實踐表明,從大一開始不斷強化同學們對專業領域的了解,增強學生的專業認知度和認同感,能夠高效的培養學生分析和解決物聯網專業領域問題的能力和物聯網工程開發創新能力。
中圖分類號:TP311 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2018)17-0197-02 案例教?W法的特點與存在的問題
案例教學法是基于建構主義理論的一種教與學的模式,是一種綜合性的教學方法[1-2]。在課堂教學中,通常先引入案例,提出問題,激發學習興趣,明確學習目標。然后逐步引導,分析案例,提出解決辦法,切入知識點。最后再次回歸到案例,進行總結提煉。案例教學在學生能力培養方面的諸多優點,使得其廣泛應用于各個學科的教學實踐中。
然而,案例教學在實際應用中也存在一些問題。以課程為單元構建而成的人才培養方案中,課程之間的獨立性強,耦合性差,各個課程往往引入的是不相干的案例,一方面增加了學生需要不斷了解新案例背景與需求的負擔,另一方面也不利于后續綜合課程中,對學生綜合能力的培養。
鑒于此,構建貫穿始終的教學案例庫能夠很好的解決課程各自為政,耦合性差的問題。這些事先設計好的案例就像一條條紐帶,將各個模塊聯系在一起,通過構建一定數量的時效性強的真實案例庫,培養學生具有解決物聯網工程領域里的復雜和不可預測的問題的高級技能。合肥學院物聯網工程方向模塊化教學現狀
在合肥學院物聯網方向模塊化教學改革理念的指導下,根據社會和產業的發展對物聯網工程類人才能力素質的要求,構建了物聯網工程模塊化人才培養方案的模塊圖[3-4]。為了突出物聯網工程方向,如圖1所示,程序設計模塊與電路與電子技術模塊為基礎模塊,為IT行業大類基礎。數據庫技術,數據結構與算法,計算機網基礎,單片機技術及應用為專業基礎課,為后續的Web應用系統開發,網絡協議編程,無線網絡技術提供理論及技能的支撐。物聯網綜合實訓,畢業設計,第二課堂則為高級模塊,旨在將理論、技能、分析問題能力等多方面的綜合起來,解決行業內的實際問題。模塊層層遞進,環環相扣。貫穿人才培養方案始終的項目案例庫的設計思路
如何利用有限的教學實踐和資源高效率的實現這一目標的問題被自然而然的提出,例如,物聯網工程專業的培養目標是物聯網工程師,而物聯網就是典型的源于應用需求的多學科綜合領域,包含傳感層,網絡通信層,應用層。其中傳感層涉及傳感器技術,單片機技術,嵌入式技術;網絡通信層涉及串口通信,Zigbee通信,WIFI通信,Socket編程;應用層涉及Web應用系統開發,HTTP協議編程,嵌入式開發,數據庫技術等;此時,基于項目或者問題求解的學習和工作就將不同學科關聯起來。利用以項目驅動為導向,通過分解項目,提煉任務,精心設計教學案例,把理論知識運用于工程實踐。在掌握該領域的高級知識的基礎上,整合小案例,綜合小任務,最終通過團隊協作完成專業化領域里的復雜項目的求解。從而達到事半功倍的效果。
貫穿人才培養方案的項目案例庫的總體思路為以項目驅動為抓手,培養學生專業復合能力,以案例教學為基礎,培養學生的基本技能。圖1展示了貫穿人才培養方案的項目案例庫的設計思路與流程。
具體方法是首先獲取來自企業實際的真實項目,這些項目需要具有時效性,代表性,綜合性三大特點。時效性指的是項目要新,在IT領域日新月異的當今,所選項目一定要緊跟時代發展的潮流。代表性指的是項目要典型,能代表物聯網工程領域的普遍需求,綜合性指的是項目需求涉及的面要廣,能基本覆蓋物聯網功能的能力要素。往往實際項目的應用場景千差萬別,為了能讓實際項目更加適合專業化教學,需要簡化并提取項目中的普適性問題,將其按照軟件工程模塊設計思想――單個模塊獨立性強,耦合度低,可重用――做任務分解,分解為一個個小任務。這些任務再通過重構,形成一個個案例,服務于不同模塊教學目標的達成。
從整個教學環節來看,項目案例作用可以通過圖3在三個方面得到體現。
(1)項目案例首先通過簡化,重構的方式,運用于模塊教學中,服務于培養學生具有某一工作或學習領域的高級知識,包括能深度知曉有關理論和原理的能力,打好基礎。
(2)項目案例直接應用于集中實訓、企業實訓環節,學生以項目組形式組隊,設置項目經理,項目監理,技術總監等角色,完成整個項目案例,包括從需求分析、可行性分析、系統設計到系統實現,測試,交付等環節,服務于培養學生具有解決在某工作或學習專業化領域里的復雜和不可預測的問題的高級技能,以及團對溝通協作能力。
(3)項目案例通過深化,擴展,引出新的問題或者添加新的功能,可以參加第二課堂學科競賽,也可以作為學生畢業設計的研究課題,更甚者可以作為教師的科研產學研課題加以研究,研究結果進一步回饋行業。構建實踐
4.1 項目篩選
項目案例全部來自于生產一線,主要有兩個途徑,一方面來自于合作企業的實際項目,另一方面來自于參與教學的教師的產學研項目。根據項目案例應該具備時效性,代表性,綜合性的篩選原則,我們從大量的案例庫中篩選出物聯網應用領域廣泛的農業物聯網,智能交通物聯網,智能家居物聯網三大應用領域。
4.2 項目簡化
作為真實的企業案例,考慮預算、技術可行性、人員、應用場景等多方面的因素,設計出的方案一定是個性化的。而作為教學案例,需要將其需求進行整合,去繁存簡,保證項目案例既要面面俱到,又不能吹毛求疵。以農業物聯網為例,典型的應用是傳感層采集環境數據,網絡層傳輸環境數據,應用層在云端存儲,查看,分析數據,通過手動或者自動的方式反向控制終端設備,以及過程中的排錯與安全等問題。然而場景不同,傳感層采集的參數就不同,而農業物聯網是傳感器應用類型最多的領域,顯然我們將實際項目案例照搬過來就不合適,因此會選取常規的環境數據,如空氣溫度濕度,選取常用的網絡傳輸方式,如Zigbee,4G,Internet(有線或無線)作為教學案例來用。
4.3 項目任務分解
項目任務分解按照軟件工程模塊設計原則,即單個模塊獨立性強,耦合度低,可重用的原則,做任務分解,分解為一個個小任務。同樣以農業物聯網為例,目標要求構建智能陽臺種植系統。可以將案例分解為三個層面的多個小任務。如傳感層需要完成環境參數的采集與傳輸,設備的反向實時控制,單片機應用最為核心。在網絡層,根據技術方案的不同,可采用Socket通信,MQTT,HTTP等協議進行數據的傳輸交換。在應用層,主要關注人機交互界面的開發,業務流程的處理等,可采用手機端(Andriod開發,IOS開發),PC端(Web開發),微信端。由此,將任務分解為三個層面上的三個任務:(1)傳感層上基于單片機應用的數據采集與反向控制;(2)網絡層上的數據交換技術的應用――網絡協議編程;(3)應用層上的應用開發(Andriod開發,Web應用系統開發)。這三個任務所涉及到的內容則基本覆蓋了物聯網專業人才培養的大部分模塊。接下來的將這些小任務目標進一步明確細化,就可以用于基礎模塊中,作為案例進行教學訓練。
4.4 為模塊定制案例
為人才培養方案中涉及到的核心模塊定制案例時,遵循從簡單到綜合的原則。首先為基礎課和專業基礎課定制案例。例如,程序設計模塊為基礎模塊,根據程序設計模塊的能力要求,結合物聯網的采集控制的邏輯特點,定制了智能陽臺控制案例,用以培養學生利用分支結構解決實際問題的能力。智能陽臺控制案例的任務描述為:為智能陽臺系統編寫一個應用場景,當濕度
第二篇:將實踐教學貫穿藝術設計專業課堂教學始終
將“實踐教學”貫穿藝術設計專業課堂教學始終
Make “practice teaching” through the classroom teaching of art and design profession
內容提要:在教學目的上,藝術設計專業課堂教學以提高學生設計問題解決能力和設計創作能力為最終目的;在教學方式,變傳統的講授法為以實踐訓練為主、講授與實訓相結合的方法,重視引導教學和啟發教學;在課堂教學內容安排上,遵循先知識傳授再實訓鍛煉,重在實訓鍛煉;在學生學習過程的指導上,藝術設計專業實踐教學要求教師要善于引導學生通過自我實踐和自我探究獲取知識,提高能力。
關鍵詞:實踐教學
工作室
自我探究
課堂教學
Abstract:In teaching purposes, the ultimate purpose of classroom teaching of art and design profession is to enhance the ability of design problem solving and design capability for the creation;In teaching methods, changing the traditional teaching methods with practical training for the main combination of teaching and training methods, emphasis on teaching and inspiration to guide teaching;In the classroom teaching content arrangements, knowledge transfer firstly and then exercise training, focusing on exercises training;In the guidance of the student learning process, the art and design practice teaching requires teachers to be good at guiding students through self-practice and self-exploration to acquire knowledge and enhance capacity.Key Word:Practice Teaching
Studio
Self-Inquiry
Classroom Teaching 課堂作為學校教學的基層環節和基本單位,是全面體現課程教學觀念、完成學校人才培養任務的關鍵步驟。完整的課堂教學包含了教學目標確定、教學方式選擇、教學活動組織、教學內容安排、學習過程指導、教學評價實施等六個方面。對高等藝術設計教育來說,其培養目標在于應用性的高層次設計人才,因此其教學模式和教學觀念更注重“實踐性”,構成所謂“實踐教學模式”。何為“實踐教學”,簡單來講就是在教育教學過程中,以學生親身動手為主要教學特點,以最終提高其動手能力為主要目的的教學方式。在“實踐”觀念指導下,藝術設計專業課堂教學呈現出完全不同于其他專業傳統課堂教學的眾多特點。
在教學目的上,藝術設計專業課堂教學以提高學生設計問題解決能力和設計創作能力為最終目的。這與其他專業的傳統課堂教學不同。后者多以知識傳授為要旨,且主要局限在書本知識即間接經驗的學習上。書本知識的學習能促進學生認知能力的發展,卻嚴重忽略了直接經驗的重要作用。藝術設計專業課堂教學意在改變以“書本知識傳承”為本位的課堂教學模式,建立以“設計實踐能力發展”為本位的課堂教學新模式。
在教學方式,變傳統的講授法為以實踐訓練為主、講授與實訓相結合的方法,重視引導教學和啟發教學。傳統的講授法的一種表現是教是中心,學圍繞著教轉,即“我講你聽、我問你答、我寫你抄、我給你收”,這種教學活動是以教師為本位的,它把教學的“雙邊活動”變成了“單邊活動”;另一種表現是以教為基礎,先教后學,即“教多少、學多少;怎么教,怎么學,不教不學”,它把教與學的位置本末顛倒,結果是嚴重打擊了學生學習的積極性和主動性。實踐教學觀念指導下的課堂教學完全以實踐訓練為主要環節,探索著學,開放著學,主動地學,教師的教只是適時的、必要的和關鍵的點撥而已。
在教學活動組織上,雖為課堂教學,但不局限于“教室”,而是將其擴展到“實訓室”、“工作室”、乃至學校之外的“實習基地”,建立以“實踐課題”為中心的地點隨意但人員集中、形式松散但任務明確的教學活動組織模式,從而實現以“課題”統攝“課堂”的實踐教學思路。課題教學要求學生建立起團隊協作的觀念,學會從團隊成員身上吸取一切有助于設計任務完成的有利因素。教師在表面是以團隊一份子的角色平等參與到課堂設計實踐中去,一起頭腦風暴,審核設計,同時在暗地里則保持相當力度的引導和激發管理,并組織學生就實踐過程做好形成性檔案記錄。整個實踐活動體現為有外在的結果的具有極強創新性和探索性的自我管理與作業系統。
在課堂教學內容安排上,遵循先知識傳授再實訓鍛煉,重在實訓鍛煉,用實訓鞏固知識,用知識拱衛能力的基本思路。教學內容注重開放性,突破傳統課堂教學以“教案”為本位封閉式教學模式,一方面研究編寫適合藝術設計人才培養需要的明確講授與實訓各環節比重份量的新教材,一方面又要不斷地開放教材、充實和超越教材。這要求教師應該具有較強的實踐能力,具備“雙師型”教師的基本素質。具體來說,藝術設計專業的課堂教學的實踐項目應該包括基本造型實踐的教學、軟件及設備實訓實踐的教學、設計信息處理實踐的教學、核心設計技能實踐的教學以及設計管理實踐的教學等內容。基本造型實踐訓練是指素描、色彩、材料綜合運用等,這是作為一名初級設計師必須掌握的基本技能。軟件及設備實訓實踐,是要求學生要熟練使用主要的設計軟件,如Photoshop、Illustrator、CorelDraw、Pagemaker、Fireworks、Premiere等。設計信息處理實踐是指在設計過程中關于設計信息的獲取、處理與傳播能力的實踐與訓練。核心設計技能是指關鍵性地依托設計信息進行設計表現的能力,就平面設計來說,如編排能力、字體設計能力、圖形創意能力等。設計管理實踐包括設計過程中的自我管理和對設計項目本身的管理,自我管理體現為設計過程中始終圍繞設計目標展開,并以目標完成來衡量自己的每一個設計步驟;設計項目的管理則包括選擇設計團隊的實踐,規劃設計步驟的實踐,調配設計資源的實踐,檢核設計目標的實踐,完善設計檔案的實踐等。
在學生學習過程的指導上,藝術設計專業實踐教學要求教師要善于引導學生通過自我實踐和自我探究獲取知識,提高能力。其學習過程大致如下:第一、在必要的指導下對社會生活進行有目的的觀察和體驗,并形成初步結果。第二、直接提出問題或通過描述已學知識與所發現的問題的沖突所在,從而明確提出問題。第三、根據自己已有的知識經驗分析問題,提出問題解答的假設和設計概念。第四、利用各種信息手段盡可能搜集相關資料和信息檢驗假設,或對前期設計概念進行具體化的設計。第五、作出合乎邏輯的設計決定并進行合理的評價。第六、將個人在實踐獲得的設計經驗組合為一個連貫的解答,并與他人交流,考慮他人的評價。這樣,在課堂設計實踐學習結束時,藝術設計專業學生可以做到兩點:一是將已有的設計解答應用于新問題,二是將新的設計解答應用于已有的問題。
在課堂教學評價實施上,主要是對學生通過課堂實踐教學所達成的各方面能力的評價,從低到高包括了技能標準評價、設計效果評價、設計管理評價。技能標準評價主要是實訓過程中對于設備與軟件技術的熟練應用程度的評價,我們應該為藝術設計專業建立詳細而切實的技能標準評價體系,包括技能考核項目、考核內容以及考核等級等,以條文標準的方式予以規定,從而提高學生技能實踐的積極性和目的性;設計效果評價是設計作品表現效果與經濟效果的共同評價,表現效果由各教研室根據教學目標討論確定,經濟效果則主要根據社會反響和實際設計推廣情況制定;設計管理評價是對設計的功利性、藝術性、公共性等多方面要素的綜合評價,其基本要求為學生作為設計成員之一同團隊緊密協作、相互補充、彼此啟發,設計問題的界定恰當準確,設計問題求解程序合理有效,設計創意較好地融藝術、科技、經濟于一體,設計推廣策略恰切適當等。藝術設計專業課堂實踐教學的評價還可以考慮同國家相關職業資格考核與職業技能鑒定結合起來,使設計人才培養同國際標準接軌。
我們認為,在藝術設計專業課堂教學過程中,始終堅持和把握實踐第一、實踐提升能力、實踐豐富知識的觀念,其最大的益處在于可以建立和諧的課堂教學生態,即突破教師的教學霸權和控制,將學生從傳統學習過程中的從眾、退縮和被動中解放出來,以更積極、更有趣味、更直接,從而也是更具主動性的狀態投入到設計知識學習和設計技能提高上來。當一個和諧的課堂教學生態系統建立起來之后,教師、學生、教材、教學活動、實踐訓練等環節都將在“實踐”的主線下融會貫通起來,從而更好地達成培養合格設計師的教育目標。
第三篇:將“認真”二字貫穿教育實踐活動始終
將“認真”二字貫穿教育實踐活動始終
毛澤東同志說過,世界上怕就怕“認真”二字,共產黨人就最講“認真”。總書記也指出:“講認真是我們黨的根本工作態度。”“認真”不僅是踐行群眾路線的內在要求,更是踐行群眾路線的重要方法;不僅是一個認識問題,更是一種實干態度。我們要將“認真”二字貫穿教育實踐活動始終,自覺做到真學真懂、真省真查、真改真做,確保教育實踐活動真見效、見真效。
堅持精學精研 真懂群眾觀點
學而知不足,知不足才能自省。開展教育實踐活動,加強學習教育是前提和基礎。深入學習中央領導關于群眾觀點、群眾路線和作風建設方面的經典論述,從思想深處、靈魂深處進行一次宗旨意識再教育。學習不是裝樣子、走過場,也不是為了完成任務、應付了事,必須緊扣一個“實”字,在學習中找到問題的根源,找出解決問題的方法。多向群眾學習,當前,年輕干部隊伍中還有很多“三門”干部,他們理論水平較高,但缺乏同基層群眾打交道的經驗。要放低姿態甘當群眾的學生,懷著學習的心態走進基層、深入群眾,視群眾為老師,始終與群眾面對面、心貼心,感情才能越聊越深。
堅持開門開放 真行群眾路線
群眾是問題的直接感受者,離問題最近,對問題最知情。要敞開大門聽意見,結合“聯網聯戶走基層”活動,組織黨員干部進村入戶開展民情大走訪,集中駐村(社區)調研、集中摸排矛盾、集中解決問題;聽取基層呼聲、聽取群眾心聲、聽取社會反應;詢問作風建設差距、詢問為民服務舉措、詢問加快發展良策。推行“分級查找、分類梳理、分步解決、分層督辦”的方法,建立“問題臺賬”,分清輕重緩急,實行分步解決。要采取群眾提、自己找、上級點、互相幫、集體議等方式,對照黨章、“八項規定”及中央、省、市有關規定精神,查擺貫徹落實作風建設的情況;對照群眾反映的強烈問題,查擺工作中存在的突出問題。
堅持為民利民 真應群眾期盼
從群眾最關心、最直接、最現實的利益問題入手,從群眾最不滿意的地方改起,努力辦好順民意、解民憂、惠民生的實事好事。重點整治順民意,治文風會風、真正精文減會;治官僚主義,強化公仆意識;治軟懶散庸,提升行政效能;治作風不實,提振干部精神;治奢侈浪費,倡導勤儉辦事;治違規違紀,嚴查害群之馬。全域覆蓋惠民生,實施產業富民工程,大力發展農村富民產業,全力推進產業重心向第三產業轉移;實施創業扶持工程,建立就業援助中心和開設“就業110”;實施特困救助工程,分類制定因病、因殘、因孤等特殊困難群眾幫扶政策;實施保障提升工程,建立健全城鄉社會保障逐年增長機制;實施道路暢通工程,全面抓好農村公路“建、管、養、運”等。真心扶困解民憂,重點辦好2014年10件民生實事,力爭完成2-3個集中成片的棚戶區改造,改善614戶城市困難群眾的居住環境;新(改)建通鄉通村公路325公里,全面完成農村寄宿制學校、學生食堂等建設;建設城鄉社區日間照料中心12個,為困難家庭1.03萬人提供居家養老服務。
堅持長效長期 真用群眾方法
好的辦法必須從群眾中來,到群眾中去檢驗。我們要以制度的形式把活動中好的做法固定下來。繼續按照“網格化布局、多元化服務、信息化管理、全域化覆蓋、常態化推進”的思路深入開展“聯網聯戶走基層”活動,著力構建黨員干部聯系服務群眾長效機制。實行便民服務中心延時服務、定期到村(社區)集中開展便民服務、黨員干部義務為群眾代辦服務、特殊困難群眾送服務上門等便民服務體系。深入推進行政審批權相對集中改革,建立并聯審批機制,推行服務質量公開承諾和“權力清單”制度,嚴格落實“公開承諾制、首問責任制、一次性告知制、限時辦結制”等四項制度,打造便民服務“直通車”。(作者系中共宜賓市翠屏區委書記)(責編:李妍婕)
第四篇:構建真正智慧物聯網 任重而道遠
構建真正智慧物聯網 任重而道遠
來源its360
物聯網顧名思義就是將物品連起來的網絡。物聯網,大數據應用,云計算這些都是當今被炒得沸沸揚揚的概念。物聯網的真正意義在于構建一個物物相連的通信網絡,并且通過一定的智慧控制使得使用者體會到智慧物聯的作用。毋庸置疑,物聯網是一種趨勢。現有的物聯網產品到底是否真正給使用者真正智慧的體驗?小編通過分析發現,目前的大多數物聯網產品,基本上都是華而不實,只是借用了物聯網的概念將產品價格賣得更高一點而已。
電子產品加個通信模塊就是物聯網?
市面上很多的產品都只是簡單的將原有的產品,加裝一個通信模塊,再配套一套安卓或蘋果的APP控制軟件。這樣的架構的產品在市面上比比皆是,智能燈泡,智能攝像頭,智能清掃機器人等等。先不說這燈泡能否變換1600萬色,也先不說這智能攝像頭是否能進行視頻檢測入侵,機器人會不會被卡在某個角落出不來,這些產品充其量只能算是一個較為優秀的遠程控制產品而已,遠沒有達到智慧控制目的。試想,我的手機沒電了,我還得把手機沖完電再打開APP應用,才能點亮我家客廳的燈?聯是聯上了,但是人性化的設計也要跟得上。
技術體系混亂 沒有統一標準
現有的物聯網產品,其聯網的通信方式多種多樣。有WIFI,ZIGBEE,也有人用PLC(電力線載波),甚至其他的方式。這意味著消費者在新買一個智能設備之后,有可能要為這個智能設備提供不同的通信網關設備。
產品孤立 華而不實
筆者有見過一款個人氣象站的產品。在PM2.5的強勢入侵中,有個這樣的設備看起來是一件挺酷的事情。但是我們得到了這個溫度,濕度,和PM2.5或者噪聲分貝之后,用來干嘛呢?難道只是為了告訴我現在溫度幾度?這個花2塊錢買一個老式的溫度計就可以辦到了。裝點門面倒是不錯的,可是采集到的數據只是為了告訴我是不是該開空調了或者是不是該戴個防毒面具來抵御PM2.5的侵襲,這顯然不夠智慧。
物聯網應該是一張網,一張讓所有的物品都能在大環境下產生自己的作用的一個智慧網絡,而不是單獨的一個物聯網產品。構建真正的智慧物聯網,筆者認為需要在以下幾個方面多做做文章,才能使物聯網真正智慧起來:
1.統一標準,當然這個難度相當的大。讓消費者不需要再為WIFI,ZIGBEE,藍牙之間的戰爭買單;
2.在保證安全隱私的前提下,構建開放式的物聯網接入平臺,使得各個設備都可以在這個平臺的智慧調控下發揮應有的作用;
3.建立家庭數據中心、城市數據中心,使未來的物聯網設備可以通過數據中心進行學習,設備更智能,生活更智慧。
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第五篇:物聯網發展與應用
物聯網的概述及應用
摘要:物聯網,是繼計算機、互聯網的應用與普及之后,蓬勃興起的世界信息技術革命的第三次浪潮,是二十世紀人類社會以信息技術應用為核心的技術革命的延展與歸結。當今社會,物聯網已越來越受到人們的重視,也有了較快的發展,日趨成熟,在許多領域都取得了較大的成果,本文主要介紹物聯網的一些基本知識,以及它在一些領域的應用,還有個人的一些創新想法。
關鍵詞:物聯網
概述
應用
創新 一 物聯網的概述 1.物聯網的定義
物聯網的概念是在1999年提出的,它的定義很簡單:把所有物品通過射頻識別等信息傳感設備與互聯網連接起來,按照約定的協議,進行信息交換和通訊,最終實現智能化識別和管理。從物聯網的定義上我們不難看出物聯網指的是將各式各樣的信息傳感設備(例如射頻識別(RFID)裝置、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等)與互聯網結合起來而形成的一個巨大網絡。從目前物聯網的發展來看,RFID電子標簽技術是其中非常重要的技術指標。RFID,正是能夠讓物品“開口說話”的一種技術。在“物聯網”的構想中,RFID標簽中存儲著規范而具有互用性的信息,通過無線數據通信網絡把它們自動采集到中央信息系統,實現物品的識別,進而通過開放性的計算機網絡實現信息交換和共享,實現對物品的“透明”管理。
2.物聯網的原理
物聯網首先必須建立在計算機互聯網的基礎上,利用RFID、無線數據通信等技術,構造一個覆蓋世界上任何事物網絡。這個網絡中,物品(商品)能夠彼此進行“交流”,而無需人的干預。其實質是利用射頻自動識別(RFID)技術,通過計算機互聯網實現物品(商品)的自動識別和信息的互聯與共享。
“物聯網”概念提出,打破了傳統舊思路,展開了一個新的技術領域。傳統的思路一直是將物理基礎設施和IT基礎設施分開:一方面是基礎的建設,例如機場,建筑物等,而另一方面是數據中心,例如個人電腦、寬帶等,這兩方面是相對獨立存在的。而在“物聯網”時代,鋼筋混凝土、電纜將與芯片、寬帶整合為統一的基礎設施。新一代的IT技術在各行各業中得到了充分的應用。我們可將感應器和裝備嵌入到各種基礎設施中,大到國家基礎設施電網,鐵路,橋梁等,小到家庭生活中的必須用品,空調,冰箱,熱水器等,然后將“物聯網”與現有的互聯網整合起來,實現人類社會與物理系統的整合,這樣我們就能夠達到真正的智能化,提高資源利用率和生產力水平,改善人與自然間的關系。3.物聯網的特征
和傳統的互聯網相比,物聯網有其鮮明的特征。
首先,它是各種感知技術的廣泛應用。物聯網上部署了海量的多種類型傳感器,每個傳感器都是一個信息源,不同類別的傳感器所捕獲的信息內容和信息格式不同。傳感器獲得的數據具有實時性,按一定的頻率周期性的采集環境信息,不斷更新數據。其次,它是一種建立在互聯網上的泛在網絡。物聯網技術的重要基礎和核心仍舊是互聯網,通過各種有線和無線網絡與互聯網融合,將物體的信息實時準確地傳遞出去。在物聯網上的傳感器定時采集的信息需要通過網絡傳輸,由于其數量極其龐大,形成了海量信息,在傳輸過程中,為了保障數據的正確性和及時性,必須適應各種異構網絡和協議。還有,物聯網不僅僅提供了傳感器的連接,其本身也具有智能處理的能力,能夠對物體實施智能控制。物聯網將傳感器和智能處理相結合,利用云計算、模式識別等各種智能技術,擴充其應用領域。從傳感器獲得的海量信息中分析、加工和處理出有意義的數據,以適應不同用戶的不同需求,發現新的應用領域和應用模式 4.存在的問題
在物聯網中所有“事物”都連接到全球網絡,彼此間相互通信,這也帶來了新的安全和隱私問題,例如可信度,認證,以及事物所感知或交換到的數據的融合。人和事物的隱私應該得到有效保障,以防止未授權的識別和攻擊。安全與隱私這個問題,是人類社會的問題,不論是物聯網還是其他技術,都是面臨這兩個問題。因此,不僅要從物聯網內部的技術上做出一定的控制,而且要從外部的法規環境上作出一定的司法解釋和制度完善。二 物聯網的應用
1.物聯網在農業方面的應用
在傳統農業中,人們獲取農田信息的方式都十分有限,主要是通過人工測量。這需要消耗大量的人力,而通過使用無線傳感器網絡可以有效降低人力消耗和對農田環境的影響,獲取精確的作物環境和作物信息。
在溫室環境里,每個溫室為無線傳感器網絡一個測量控制區。采用不同的傳感器節點和具有簡單執行機構的節點構成無線網絡,來測量土壤濕度、土壤成分pH值、降水量、溫度、空氣濕度和氣壓、光照強度、CO2濃度,由此獲得作物生長的最佳條件。將生物信息獲取方法應用于無線傳感器節點,可為溫室精準調控提供科學依據。
用戶通過布置無線傳感器網絡檢測系統,可以對牲畜家禽、水產養殖的生活習性、環境、生理狀況及種群復雜度進行觀測研究,也可用于對森林環境監測和火災報警。傳感器節點隨機密布在森林之中,平常狀態下定期報告環境數據,當發生火災時,節點通過協同合作會在很短的時間內將火源的具體地址、火勢大小等信息傳送給相關部門。此外,無線傳感器網絡也可以應用在精準農業中,來監測農作物中的害蟲、土壤的酸堿度和施肥狀況等。
在作物的生長過程中,形狀傳感器、顏色傳感器、重量傳感器等可用來監測物的外形、顏色、大小等,由此確定作物的成熟程度,以便適時采摘和收獲。用戶可以利用二氧化碳傳感器進行植物生長的人工環境的監控,以促進光合作用的進行。例如,塑料大棚蔬菜種植環境可以利用超聲波傳感器、音頻傳感器等進行滅鼠、滅蟲;還能用流量傳感器及計算機系統自動控制農田水利灌溉。從而達到提高作物產量、改善品質、調節生長周期、提高經濟效益的目的。2.物聯網在交通方面的應用
解決交通擁堵的傳統方式是增加容量。但在當今交通容量有限的城市環境中,我們需要其他解決辦法。將物聯網技術運用到道路和汽車中是一個高效的解決途徑。例如,增設路邊傳感器、射頻標記和全球定位系統。實時城市管理設立一個城市監控報告中心,將城市劃分為多個網格,這樣系統能夠快速收集每個網格中所有類型的信息。這樣我們可以重新思考如何通過使用新技術和新策略使交通更加方便快捷。這需要改變人們固有的思維和習慣,還可以豐富駕駛者的經驗,而不再僅僅關心出行時間及路線選擇。同時,它還可以改進汽車、道路以及公共交通,使之更具便利性。人可以通過手機查看下一班的市郊火車或地鐵上有多少空座位。集成服務和信息對未來的公共交通至關重要。例如,為均衡供求,未來的交通系統將可以定位乘客位置,并為他們提供所需的智慧的交通工具。
智慧的道路是減少交通擁堵的關鍵,但我們仍不了解行人、車輛、貨物和商品在市內的具體移動狀況。因此,獲取數據是重要的第一步。通過安置的RFID技術以及利用激光、照相機和系統技術等的先進自由車流路邊系統來無縫地檢測、標識車輛,我們可以實時獲取路況信息,幫助監控和控制交通流量,并據此調整路線,從而避免擁堵。以后我們將能建成自動化的高速公路,實現車輛與網絡相連,從而指引車輛更改路線或優化行程。智慧的交通系統可以縮短人們的空間距離,也可有效地保護環境。
3.物聯網在生物識別方面的應用
生物識別技術在我國的普及速度十分驚人。從這項技術在國內出現到現在,不到十年時間,就已經處處可見。在大城市的寫字樓中,很多公司使用的指紋打卡機就是生物識別技術的簡單應用,還有筆記本電腦應用的人臉識別登錄系統和指紋識別系統等等。這些技術看似與傳統鎖具相去甚遠,但其實也屬于鎖具及安防產品的一部分。
相比指紋識別技術,人臉識別和視網膜(虹膜)識別技術似乎還不那么普及,但是在大城市郊外的別墅區,應用人臉識別和視網膜(虹膜)識別技術的鎖具與安防系統比比皆是。生物識別技術是鎖具及安防產業的未來發展方式,但是目前我國能夠生產指紋鎖的企業并不是太多,而能生產人臉識別鎖具和視網膜識別鎖具的企業更是鳳毛麟角。這與我國鎖具及安防行業的發展現狀有關。
2010中國國際鎖具、安防產品展(CIL&S)專家表示“中國國際鎖具、安防產品展(CIL&S)依托于全球第二大五金展——中國國際五金展(CIHS)的強大平臺,致力于為廣大鎖具與安防企業的技術革新與產業發展做出貢獻。參與展會的將有300余家鎖具與安防行業國內外領軍企業參展,他們將帶來最先進的鎖具及安防產品參展。”該專家表示,“展會還將在現場設立?新品展示專區?,為鎖具及安防企業的新產品、新技術提供免費的展示機會,助力鎖具及安防企業把握未來行業發展的技術動向,進而促使自己的產品實現技術上的飛躍。” 三 可能的創新應用
我認為可以通過物聯網技術來設計智能聲控門,它們分為兩類,一種是跟聲控燈差不多的,有人要經過的時候,只要發出人的聲音,門自動就開了,這類聲空門沒有選擇性,任何人都可以讓它打開,它主要應用于一些公共場所。另外一種是與指紋鎖相似的,只有特定的人的聲音以及設定好的類似于密碼的話才能讓它打開,這類們可以用于防盜,而且開門比較方便。不過這些只是一些想法,具體怎么實施,本人也不清楚。