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物联网学的技术精选(九篇)

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物联网学的技术

第1篇:物联网学的技术范文

在单片机编程基础课程中,学生只须掌握最简单的编程技术以及程序烧写方法即可。单片机编程这门课程本身非常复杂,属于更高层次学历的学生应该掌握的知识,因此,中职学生应该重点掌握相关的基础知识,提高对单片机设备进行检测和应用的技能。实际工作中对中职学生在此方面的要求并不高,个别有兴趣的学生可以在入门之后深入学习。网页编程课程要适应当前社会的需要,主要学习在IIS平台上利用C#语言制作动态网页。C#语言功能丰富,使用简便,可扩展性强,是当前开发动态网站最常用的编程语言之一。学好C#编程不仅可以用于物联网的搭建,也可以在各网络公司、软件公司中任职。在数据库课程中,学生要能够搭建安全、稳定的数据库服务器,创建简单的数据表,用于测试、调试。数据库应用和管理依然要求具有较高的学历,对于中职学生而言,应当立足于学习基础、常见的知识。学习的数据库应当包括MSSQL、MYSQL和ACCESS,这些数据库软件操作简便、实用性强。

网络配置课程本身专业性很强,在物联网中的应用弹性也很大,中职网络专业的学生对该课程经过一学期的学习后,就可以非常熟练地应对各种常见网络的配置和管理。本课程中学习的知识应当包括交换机、路由器、防火墙、VPN和无线设备等。安卓是目前最流行的嵌入式开发环境,广泛应用于手机、平板、智能电视以及其他专业智能平台中,更是物联网的重要组成部分。利用安卓系统可以非常方便地查询、汇总、管理来自传感器和网络的大量数据,因此,中职学校应当适时开展安卓开发基础的教学。中职学生要能够利用安卓开发工具制作简易的APP应用程序,合理利用网络程序资源,熟悉必要的美化和汉化操作,对于学有余力的学生,可以深入学习安卓程序开发。中职学生应掌握常用软硬件设备的使用,包括LED展示屏的使用,RFID设备的使用,条形码和扫描枪的使用,摄像头、打印机、开关量采集器、模拟采集器、串口服务器、智能医疗设备等设备的使用。这些设备和技术都已经很成熟,广泛应用于各个产业和行业,而且都有着丰富的应用软件和配置程序,使用方便,非常适合中职学生学习。

二、教学方法

学生在学习和实训的过程中,应当坚持专业分工、协同合作,由浅入深、从操作到理论循序渐进地学习,特别要重视实训练习。不同专业的学生首先要掌握本专业的相关技术,在学习的不同阶段还要组织不同专业、不同工种的学生协同合作,共同完成一个比较复杂、综合的实训任务。当学生的技能已经比较熟练时,可以组织他们学习必要的跨专业知识,特别是专业交叉点的“接口”知识,这样,有利于他们宏观地把握整个技术体系。学生的学习可以从合适的物联网实训平台入手,像搭积木一样完成必要的实操练习,积累感性经验,产生兴趣,并培养自己认真细致、追求完美和吃苦耐劳的品质;当学生实操练习熟练之后,再对相关的各个知识模块进行有针对性的系统教学,教学的深度和广度要适应学生的接受能力;在教学过程中,要坚持理论联系实践,精讲多练,通过多样化的实训任务提高学生的技能。另外,每一次实训任务都应当与具体的应用情景相结合,在做中学,在学中练,这样不仅有助于学生对工作的认识和理解,还能够激发学生深入思考,触类旁通,积极创造。

三、注意事项

很多中职学校都还没有引入物联网这一新兴技术,因此,缺少相关的实训设备和教学教材,甚至教师本身也很难满足有关的要求,学生的学习接受能力也是必须要考虑的因素。校企合作是引入物联网技术的关键,学校要定期选派合适的教师参加企业举办的相关技术培训,也可以采购相关的实训设备,这样不仅可以掌握最新的技术动向,还可以保证教学更加接近企业的实际需求,有利于培养合格的学生。有些大学也开设了物联网相关专业,在基础技术研究和项目开发方面也有着得天独厚的优势,中职教师参加大学的相关培训有利于中职物联网专业的可持续发展。

另外,还要注意各专业的分工和合作。任何一名中职教师或学生都不可能完全学会物联网的全部知识,在实际的应用中也完全没有这个必要,教师和学生要根据自己的专业、个人能力和兴趣爱好,在某一个或某几个方向上学精学专,在其他方向有所兼顾。从事不同专业的教师和学生要经常集合在一起,交流学习成果,合作完成不同的实训教学任务,这样有利于提高他们的工作和协调能力。当然,这就对教师提出了更高的要求,也对学校跨专业的协调统一提出了新的要求。

第2篇:物联网学的技术范文

关键词:移动学习;物联网;RFID;模型

作者简介:吴怀广(1976-),男,山东聊城人,郑州轻工业学院计算机与通信工程学院,讲师;赵家明(1985-),男,河南淮滨人,郑州轻工业学院计算机与通信工程学院硕士研究生。(河南 郑州 450002)

基金项目:本文系郑州轻工业学院博士科研基金(项目编号:2011BSJJ015)、河南省教育厅科学技术研究重点项目(项目编号:13A520373)、国家自然科学基金项目(项目编号:61201447)的研究成果。

中图分类号:G645 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)13-0223-02

对于移动学习的论述,不同的研究者从不同的角度出发提出了自己的观点。[1]近年来,移动技术的优势已为高校教育模式的新一轮变革创造了条件,移动学习已经成为继远程学习和数字化学习之后教育发展的新阶段。随着科技信息化的进一步发展,移动学习必将对教育领域带来巨大影响。

物联网(Internet of Things,简称IOT)又称为传感网,是互联网从人向物的延伸,是指在真实物理世界中部署具有一定感知能力和信息处理能力的嵌入式芯片与软件系统,通过网络设施实现信息传输和实时处理,从而实现物与物、物与人之间的通信。[2,3]RFID作为构建物联网的“皮肤”,本质上是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,从而实现对各类物体在不同状态(移动、静止、恶劣环境)下的自动识别和管理。通过在移动学习者的手机SIM卡上贴上RFID电子标签,当移动学习者携带具有RFID电子标签的手机SIM卡通过标签识别器时,电子标签被标签识别器自动感应并通过无线网络将电子标签中的信息传送到信息处理中心,经过处理之后再将处理结果发送到标签识别器上,从而实现灵活、高效的自动身份识别和信息管理。

一、移动学习模型设计原则

移动学习是信息技术发展的产物,但归根结底,移动学习的落脚点仍然是学习。一种学习方式要选取与之适应的学习理论基础,因此对移动学习的运用和研究需要学习理论的指导,文献[4、5]对此进行了详细的论述。

通过分析后发现,学习方式现已明显地从传输及行为主义范式转向建构主义和社会认知范式,并将主动的学习者置于学习活动的中心。因此,学习不仅是学习者掌握学习内容的过程,本质上更是一种通信交流的过程。鉴于这些特点,在构建移动学习模型时要着重关注以下几方面:

(1)构建的移动学习模型不仅要多鼓励学习者之间的协作交流,还要鼓励他们积极参与和特定社会群体的讨论、交流。在讨论中学习,并最终达到获取知识的目的。

(2)在学习模型设计中要以学习者为主体,学习内容和活动的组织安排要与学习者的具体社会实践相关联。同时把知识的获得与学习者的发展、身份建构等统合在一起,学习者能根据自己的需求选择自己的学习内容,以自己喜欢的方式进行移动学习,在自己想要学习的任何时间、任何地点进行学习。从学习开始到结束,该模型都要给予学习者最大的主动权。

(3)结合物联网技术,使后台能实时感知、追踪移动学习者所处的环境,根据相关情境向移动学习者推送相关知识,提供必要服务。或可根据情境呈现相应问题,营造问题解决环境,建立移动探究式的学习模式,营造参与式模拟的学习体验。

(4)该模型能够对移动学习者的学习过程进行跟踪,分析归纳出学习者的行为偏好、知识结构、学习习惯等,并记录到相关数据库中。

(5)该模型能为用户提供友好的人机界面、良好的使用体验、便捷的知识获取、新奇的探索应用、简单方便的沟通交流以及强大的服务支持。从而改善学习者的学习体验,降低学习者在使用该模型学习时出现的挫折感(挫折感能够导致学习者对该移动学习模型的信任度下降并随之减少在该模型下的学习)。

二、移动学习模型的构建

1.移动学习模型基本框架

通过具体分析上文中论述的移动学习模型设计原则,结合物联网技术,利用现有的无线通信网和校园WIFI网,并把相关需求映射到具体功能模块,下文构建了一个基于物联网技术的分层移动学习结构模型,其基本框架如图1所示。

2.该模型功能概述

该模型主要分为两个逻辑部分,从下而上依次为移动学习端和综合支持平台端。两个部分及其内部模块各自分工并相互协作,共同为移动学习者进行移动学习提供技术支撑。另外,移动学习者可以使用移动设备随时访问远程物联网实验室。各模块的功能描述如下:

(1)移动学习端。

1)移动学习设备:包括智能手机、平板电脑、PDA等学习者手持式移动设备,并已运用RFID技术对其进行过标记。这些设备是进行移动学习的载体和必要前提。

2)跨平台智能客户端:学习者进行移动学习的人机接口,移动学习相关的应用、服务集,并可添加智能秘书,为用户提供智能、新奇、类人的亲切服务。并通过开发出针对不同移动设备系统的客户端,实现设备端异架构平台的接入。

(2)综合支持平台。

1)平台接入模块:实现移动学习信息流的接入汇总和分发,移动接入网通信协议的解包和封包等。

2)信息综合分析处理系统:实现移动端的接入身份识别,信息传输的加、解密,为移动端的智能提供后台技术支撑,处理移动端推送的信息和反向信息分发,相关信息流的综合处理、分流、复用等。

3)后台支持子系统。

环境监控和对象跟踪模块:结合移动端设备上的RFID标签、GPS芯片和手机地图,此模块可实现对移动学习者的校园监控、学习环境识别、移动学习者周边环境的实时感知等功能,并在适当的时间和地点给予学习者以学习提醒,将学习资源主动推送给移动中的学习者。

虚拟社区交互平台:集成实现基于语音、视频、文字等多种信息媒介的通信和交流互动功能,为移动学习者提供方便快捷的通信链接,强大的群组间问题讨论,信息交流共享支持,在线虚拟团队功能。

用户信息统计分析系统:结合a子系统,通过跟踪移动学习者的学习时间、学习过程、学习活动范围、访问过的网站和阅览过的相关内容等,运用数据挖掘技术对学习者的行为和偏好进行采集、分析,以便系统能够对不同的学习者推送其可能感兴趣的学习资源,提供更有针对性的学习建议和个性化的学习服务。

教学管理模块:实现移动学习者的培养流程和课程进度跟踪、实施双向教学评价考核、相关课程和扩展知识推荐、学习辅助工具集成和成绩查询等功能。并集成了学习评价系统,通过对学习者的学习时间、阅览和创建学习对象的数量、参与交流与协作的频率指标等进行统计分析,得出关于学习者的学习积极度、学习深度和学习效果的综合评定,连同换算后的学分一并记录到后台相关数据库中。

考试系统:通过调用后台数据库的试题库,根据移动学习者的学习进度,可满足学习者的不确定性随时主动测验,完成整个系统对学习者近段学习效果和知识掌握情况的跟踪评定。

4)后台数据库。

用户信息数据库:记录移动学习者的唯一识别信息及其基本信息、考试成绩、能力增长以及其他成就、兴趣偏好等用户信息。

线上学习资源数据库:存放专门针对移动学习优化过的大量课件资源、考试试题库、知识库、新闻消息库和有关系统运行的数据等。

3.远端物联网实验室

允许移动学习者利用移动终端远程接入实验室,并操作物联网实验设备,远端完成实验,以便随时捕捉移动学习者的瞬间灵感,并为其提供实验支持。

三、总结

上述模型注重移动学习者在学习过程中与人交流的重要性,避免了移动学习时由人—机对话所导致的情感交流缺失。通过对学习者学习过程的全程跟踪,及时对学习者的能力成长和学习进步进行肯定与鼓励,最大限度的降低了学习者的学习挫折感。根据后台数据库记录的学习者的兴趣偏好信息,并利用物联网技术打造的情境感知能力,可以为学习者推送更适合、更有针对性的知识,从而为每个在线用户打造量身定制的培养模式和全方位的服务支持体系,体现了“因材施教”的教育理念。

总之,该模型围绕着“为移动学习者打造成功的学习体验”这一中心,为学习者提供了友好的人机界面、高效的无线网络、丰富的学习资源、有效的交流与协作及个性化需求,可在很大程度上提高移动学习的效果。

参考文献:

[1]叶成林,徐福荫.移动学习研究综述[J].电化教育研究,2004,

131(3).

[2]李俊华.基于物联网的智能数字校园研究与设计[J].梧桐学院学报,2010,20(3).

[3]张豪锋,王春丽.基于RFID的移动学习资源推送系统设计[J].中国电化教育,2012,(2).

[4]叶成林,徐福荫.移动学习及其理论基础[J].开放教育研究,

2004,49(3).

第3篇:物联网学的技术范文

关键词:专业群;教学内容;实践能力;业务水平

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)26-0161-02

技能竞赛是对学生学习的一种检验,通过竞赛可以对学生的综合能力以及素质进行全方位的考察,竞赛可以促进教学,教学成果也能够通过竞赛成绩体现出来。辽宁轻工职业学院计算机系的物联网应用技术专业是东北地区开设较早并招生的高职院校,我校连续参加了两届全国职业技能大赛物联网应用技术赛项并取得了较好的成绩,该赛项参加人数为3人,是一个团体赛项,不仅在专业技术上要求较高,在团队合作上也要默契,因此要求参赛选手不仅在知识技能上要掌握熟练,同时也考察选手的综合素质。在组织和培训学生参加和训练的两次经历中,探索出一些依托物联网技能竞赛对促进物联网专业群建设,以及以赛促教、以赛促学的心得,下面进行详细说明。

1 促进专业群建设

物联网是一个典型的交叉学科,涉及的技术比较杂,具体有网络技术、传感技术、通信技术、RFID智能识别技术等核心技术。因此物联网应用技术专业群涵盖计算机网络技术、电子信息技术、通信技术、软件技术等多个专业。课堂讲解的内容大多是所在学科的专业知识,是单独的,没有和其他学科进行交叉,要对这么多的学科和专业的知识进行融合和贯通,最有效的方法就是让学生参与到技能竞赛活动中。

物联网技能大赛考核的知识点比较多,该竞赛涉及工程部署;局域网的搭建和配置;无线传感器网络参数的配置;物联网上层应用软件的开发,其中包括利用C#语言或Android完成RFID设备的读写、一维及二维条码的识度及生成;数据库的操作;网站及建立;拓扑图的绘制等诸多方面,总体来说,一次物联网赛项的知识点涵盖了不仅物联网,更包括电子、计算机网络、通信、软件技术等物联网相关专业的各种方面,通常在竞赛中,对于知识点的考察大多是跨专业的知识运用。 通过技能竞赛,不仅提升了物联网应用技术专业建设,更是带动了关联学科的专业群的建设和发展。

2 优化教学内容

由于是交叉学科,因此学生学习的内容比较多,而各个领域的学科不是所有的知识点对于物联网技术都是有用处的,如何进行区分就显得比较重要。技能竞赛对于各个知识点的考察都有明确的要求,教师可以参照竞赛题目对于所讲授的课程进行二次重组,对于物联网技术关联比较大的部分进行详细讲解,对于关联小的可以少讲或者不讲,这样对课程做到重点突出,有的放矢,最大程度的优化教学内容,赋予教学全新的生命力。

拿C#程序设计课程为例,技能竞赛中涉及对RFID设备的读写,那么在教学中就要着重讲解如何引入动态链接库、如何调用类库上,并且熟悉数据库操作,熟悉硬件的基本知识,熟悉软件和硬件信息交互。

3 提高学生的实践操作能力

对于高职学生而言,实践操作能力是非常重要的。在课堂教学中融入实践操作,可以提高学生解决问题的能力,学生也积极参与,如何设计实践题目就显得比较重要了。物联网技能大赛以实践操作为主,并且是多学科交叉运用,因此把竞赛题目提炼出来,作为每门课程的实训题目,既可以锻炼学生的综合运用知识的能力,同时也为竞赛选拔优秀人才做铺垫。具体可以采用分组的形式进行,每组之间进行比较,互相检查,互相监督,通过这种方式既提高了学习,又加强了学生的团队意识。课堂教学就在轻松愉快的氛围中度过,学生也不会觉得枯燥和乏味。

4 提升教师业务水平

技能大赛不仅能考察学生的水平,同时对于教师也是一种考验。由于教师通常对于某个知识领域熟悉,但是对于物联网技术这样的交叉学科而言,全面掌握才是关键,要想有效地指导学生参加比赛,必须要求教师提高自身业务水平,努力学习涉及的相关学科,同时在知识的掌握上要理解透彻,能够进行深入研究,否则是无法胜任的。因此,通过技能大赛不仅能考查学生运用知识的能力,同时对于教师而言也是一种竞赛,要想取得好成绩,提升教师水平非常重要。

以上是这两年的物联网技能大赛总结的一些心得体会,并且在教学内容上已经运用,实践证明,效果明显,尤其是以竞赛题目讲解理论知识部分和实践操作部分更被学生欢迎,课堂教学效率显著提高,因此值得推广应用。

参考文献:

[1] 肖海慧,等.“以赛促学、以赛促训、以赛促教”教学模式的应用[J].中国成人教育,2013(6).

第4篇:物联网学的技术范文

引用格式:张兆楠,万录品. 基于移动互联网及大数据的学校心理健康自服务系统的研究[J]. 移动通信, 2016,40(5): 35-40.

1 引言

激烈的竞争、繁重的学业和超强度的应试学习可引起学生的精神紧张和心情压抑;舒适的生活和保姆式的伺服可能会导致孩子独自面对困难时的迷茫和无助;父母的工作繁忙及电子产品的普及导致家庭沟通减少,加大孩子形成孤僻心理的概率;以及青少年成长过程中固有的逆反生理期等因素,这些都普遍影响着学生的心理健康,潜在威胁着他们的生活和学习。当代学生的心理健康问题越来越受到家长、学校和社会的重视,如何处理好学生的心理健康问题成为学校学生心理健康问题研究的一个重点和难点。

由于学生人数较多,心理健康辅导工作者难以逐一对每一个学生进行详细咨询与跟踪,不能满足现有的心理咨询需求。与此同时,许多学生对心理问题采取回避的态度,使问题不能及时得到解决,出现了很多原本应该完全可以避免的悲剧。本文采用移动互联网及大数据相关技术,根据心理专家的现有经验,结合专家决策系统,建立学生心理健康环伺服务平台,通过自愈式漂流瓶系统,给学生提供智能诊断和自愈式解答等综合解决方案,利用技术手段探讨学生心理健康问题的解决途径。

2 信息化心理健康辅导平台建设必要性

学生正处在青春期,如果出现心理问题,不会轻易听从外界的劝辅,对于学生接触的人群,按照紧密程度以及学生心理咨询意愿程度,呈环状特点,如图1所示:

从图1可以看出,越往外圈学生心理咨询意愿越低。因此,学生如果心理上出现较大的变化,最好的办法是主动式寻求帮助,用自愈的方式实现心理咨询和辅导工作,而不同的心理辅导资源不可能常时间等候在周围,因此需要用新的科技手段和模式解决学生实时心理咨询问题:(1)学生有想法,可以通过移动终端将疑虑交给有类似经历的师兄师姐;(2)学生如果需要专家辅导,也可通过文字、音频、视频远端与专家在隐私状态下交流;(3)学生可以与老师、班主任在匿名情况下交流;(4)学生可以将想法、反驳意见在隐私状态下交给家长群,在群内进行讨论。

虽然学生心理健康辅导已经成为大部分学校关注的一个课题,但由于受到地区发展差异、教师辅导能力偏差、配套资源到位不一、开展模式不同等多种因素的制约,传统的心理健康辅导模式在实施过程中面临着许多窘境,实施效果很难得到有效保障,实现模式没法高效推广。面对区域、资源、模式等多方面的瓶颈制约,借助信息技术,搭建基于大数据及专家决策系统的学生心理健康辅导漂流瓶平台是使心理健康辅导工作广泛而且快速优质地开展的一种有效方式。

3 信息化心理健康辅导平台设计

3.1 关键技术

(1)大数据

大数据指一种规模大到在获取、存储、管理和分析方面大大超出了传统数据库软件工具能力范围的数据集合,具有海量的数据规模、快速的数据流转、多样的数据类型和价值密度低等四大特征。

本平台利用学生在校的大数据,对学生日常学习生活中的成绩波动情况、考勤情况、消费情况、违规违纪情况以及老师评语等信息进行建模分析,对学生的性格、情绪、心理、偏好等进行个人特征轮廓提取及更新,按照预先设置并可不断学习迭代优化的推理规则,对学生心理问题进行判断并为其配对最优的辅导形式以及辅导材料。

(2)HTML5

HTML5是万维网的核心语言、标准通用标记语言下的一个应用超文本标记语言(HTML)的第五次重大修改。HTML5的设计目的是为了在移动设备上支持多媒体,同时引进了新的功能,可以真正改变用户与文档的交互方式,包括新的解析规则,增强了灵活性、新属性、淘汰过时的或冗余的属性等,其特性赋予了网页更好的意义和结构。

本平台的客户端是基于HTML5开发的网页APP,拥有更短的启动时间、更快的联网速度、更有效的连接工作效率,使得基于页面的实时聊天、更优化的在线交流得到了实现。

3.2 设计原则

(1)要具备强大的数据收集、处理、分析以及信息生成能力。各片区优质资源不均、稀少甚至匮乏,是制约传统心理健康辅导模式规模化快速成效的主因之一。信息化平台,其固有的技术优点之一就是突破物理区域的限制,能够实现跨区域甚至跨国界优质资源的高效整合,达到以更开阔的眼界、更先进的理念,实现无时空限制的心理辅导服务。有别于传统的倾听交流式甚至理论说教式的辅导,大数据平台更加尊重学生的偏好及习惯,提供漫画、故事小说、歌曲甚至影视等形式多样的辅导资源,使学生在其最为偏好的学习及娱乐过程中心理健康得到潜移默化的修复。此外,平台还应该具备自我学习、总结学生心理的具有时代特征的能力,并依据历史使用情况不断自我生成心理辅导的故事案例,从而提升系统的时间自适应性。学生心理健康漂流瓶系统流程图如图2所示。

(2)要具备多维度智能获取学生心理动态能力及提供主动心理辅导和被动心理辅导的服务,如图3所示。与学校教学信息化平动,获得学生在无觉察情况下的日常学习生活中的成绩波动情况、考勤情况、违规违纪情况以及老师评语等信息,借助专家决策系统推断实名学生的性格特征及心理波动情况,实时跟踪预测学生的心理辅导需求,并依据实际情况主动推送心理辅导材料,并提醒相对应的老师及家长做好线下观察、辅导及关爱工作,通过O2O模式强化提前心理辅导效果。在学生匿名登陆平台主动进行心情交流及心理咨询时,平台通过卡通形象的智能机器人与其进行文字交流,在词意理解后,将关键词送与专家决策系统进行决策判断,实时形成干预方案,实施心理健康辅导;同时为在线咨询学生配对以前有类似困惑而且已得到成功辅导的学长学姐来进行一对一的匿名交流辅导。

(3)要提供令人舒心的无担忧的沟通方式及环境,如图4所示。心理健康问题往往伴着一些涉及个人隐私并且不想被别人获知的事情。对他人进行倾诉,尤其对熟悉的人,可能会感觉难为情或担忧事情外流扩散,甚至二者均有。因此,平台设计通过一个扔进茫茫大海漂流瓶的方式给学生进行情绪发泄或心事倾诉;学生通过收到或捡到一个无主的漂流瓶来获得心理辅导及心理健康辅导帮助。这种方式可为遥远的求助学生提供心理辅导帮助。

3.3 平台特点

所建设的平台需具备以下模块及特点:

(1)有与目前校园学生相关的系统相连的应用接口;

(2)学生成绩、日常表现等大数据分析告警提示;

(3)类似遭遇检索和推送等决策;

(4)与互联网实时通讯工具(如微信、QQ)的互联;

(5)有基于移动互联网的客户端(如APP),多类型终端适用;

(6)与青少年性情相适应的应用界面设计。

3.4 体系架构

根据平台信息化的核心需求,基于大数据及专家决策系统的学生心理健康辅导漂流瓶平台的体系架构由基础层、数据层、分析层、决策层、接口层、应用层六层架构组成,如图5所示。

基础层,主要包括平台建设所需要的硬件设备、网络环境、动力环境、操作系统、数据库软件等。

数据层,主要包括3种类型数据。心理辅导所需要的漫画、故事小说、歌曲甚至影视等形式多样的资源;专家团队特长等相关信息以及以前服务过的匿名学生的情况;与学校教学信息化平动获取的实名学生日常的学习生活中的成绩波动情况、考勤情况、违规违纪情况以及老师评语等信息。

分析层,主要负责两个方面的工作。一方面负责对已入库的心理辅导材料进行内容识别分类和依据自身服务案例生成新的辅导材料;另一方面,对学生的性格、情绪、心理、偏好等海量学生信息进行个人特征轮廓提取。

决策层,按照预先设置并可不断学习迭代优化的推理规则,对学生心理问题进行判断并为其配对最优的辅导形式以及辅导材料,并依据相关反馈结果,优化推理规则。

接口层,具备包括与外围系统进行数据交互的接口以及短信接口。

应用层,通过手机及计算机客户端等渠道向学生提供友好的被动服务界面,并与学校教学平动,主动向学生推送早期心理辅导材料。

3.5 网络拓扑

平台网络拓扑如图6所示。

3.6 功能模块

平台包括学生信息库、专家团队资料库、心理辅导资料库、决策分析系统和漂流瓶系统等五大模块,如图7所示:

学生信息库:包括成绩波动情况、考勤情况、违规违纪情况以及老师评语等信息。

专家团队资料库:包括专家基础资料和特长等信息。

心理辅导资料库:包括漫画、故事、小说等内容,提供文字、图片、音频、视频等呈现形式。

决策分析系统:包括内容识别分类、特征提取、规则库、决策器、学习器等模块。

漂流瓶系统:包括用于基础信息维护和学生心理健康度分析的后端管理平台和学生交互使用的前端APP。

3.7 关键业务流程设计

(1)主动提前心理辅导服务业务流程(如图8所示)

1)数据层:平台与学校教学信息化平动,获得学生在无觉察情况下的日常学习生活中的成绩波动情况、考勤情况、违规违纪情况以及老师评语等信息。

2)分析层:对已获取的实名学生的信息进行性格、情绪、心理、偏好等个人特征轮廓提取及更新。

3)决策层:居于分析层提供学习轮廓特征及其变化情况,按照推理规则,对学生心理隐患进行判断并为其配对最优的辅导形式以及辅导材料。

4)应用层:按照决策层的结果,与教学信息化平动,以漂流瓶形式向学生主动推送符合其偏好的心理辅导材料;同时短信提醒老师及家长做好线下观察、辅导及关爱工作,并接受老师及家长的反馈。

5)针对老师及家长的反馈数据和学生接受心理辅导操作记录进行分析,并丰富数据层、分析层、决策层对应的数据及规则。

(2)在线心理辅导服务业务流程(如图9所示)

1)应用层:通过漂流瓶方式获得学生的情绪发泄信号或心理辅导需求,把相关信息输送到数据层。

2)数据层:存储收到的信息,并触发数据分析请求。

3)分析层:接受请求,对数据进行信息识别分类。

4)决策层:根据分析层提供的信息识别结果,按照推理规则,对学生心理隐患进行判断并为其配对最优的辅导形式以及辅导材料;同时为在线咨询学生配对以前有类似困惑而且已得到成功辅导的学长学姐进行一对一的匿名配对交流辅导。

5)客户端:学生通过收到一个回应漂流瓶来获得心理辅导、心理健康辅导帮助,并通过漂流瓶继续进行交互。

6)依据在线交互数据进行分析,并丰富数据层、分析层、决策层对应的数据及规则。

3.8 安全机制

心理咨询涉及学生的隐私,相关数据属于敏感数据。为保护学生隐私,必须采取相应的安全机制加强对平台和数据的安全管理。平台采取的安全机制包括网络安全管理、账号安全管理和数据安全管理。

(1)网络安全管理

内外网互联安全管理,将平台网络划分为独立网络,通过设置防火墙策略与其他网络进行隔离。

(2)账号安全管理

严格控制平台相关账号,定期更换口令,严格控制账号访问权限,保存各账号的操作记录,定期审计。

(3)数据安全管理

加强敏感数据的保密工作,主要通过记录数据进出、分开存放、传输加密和记录人员对数据的操作、定期审计等措施,对数据进行安全管理。

第5篇:物联网学的技术范文

关键词:物联网;应用型人才;实验教学;智能家电

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)44-0160-02

一、引言

作为信息网络产业方向重点支持的专业,物联网(The Internet of Things)专业已得到广泛关注。所谓物联网是指通过传感器、射频技术RFID(Radio Frequency Identification)、定位系统GPS(Global Positioning System)等技术,实现对监测区域内的物体、人等对象进行数据采集,并将这些数据传输到相应的处理中心,从而实现智能化控制。因此,物联网技术融合了传感器技术、分布式信息处理技术以及无线通信技术。

教育部于2010年下发了关于新专业申请的通知,超过百家高校申请了“物联网工程”专业。这种井喷式的新专业申请,给物联网专业的承办,相应教材的编写、教学设备的研制提出了挑战。从另一个角度讲,物联网给相关产生带来了新的发展机遇。工信部已将物联网纳入“十二五”规划中,已将物联网产业发展视为国家战略,在不久的将来,物联网产业将产生巨大产值。随着物联网产业的快速发展,相关技术人才的培养迫在眉睫。为此,在2010年,教育部启动了物联网技术人才的培养,并开始组织认证考试,以培养优秀的物联网技术应用人才为目标,满足社会需求。

然而,由于国内高校物联网相关专业的教学与研究刚刚起步,培养物联网专业人才存在许多问题。首先,教师力量不足,多数教师并不具有物联网相关课程的教学经验;其次,课程体系有待完善;最后,由于是刚兴起的专业,其相关的教材、实验设备稀缺。这些问题对培养物联网技术人才的质量提出了挑战。因此,对物联网应用技术人才培养模式需进一步研究,并结合物联网相关专业的特点及物联网产业和企业对物联网应用技术人才的需求。

二、物联网与通信/电子关系图

由于物联网隶属交叉学科,其底层的专业基础知识是以通信技术、电子技术为平台。物联网框架与电子/通信之间的关系如图1所示。

从图1可知,物联网主要由感知层、网络层、应用层组成。图1的右侧列出通信/电子类课程框架可以看出,通信/电子类的专业基础知识基本上可以支撑物联网的感知层、网络层知识体系。

为此,本文从现已形成了成熟体系的电子/通信专业基础上,衍生出“物联网应用技术”方向,以快速满足市场的需求,并拟对高校物联网应用技术人才的实验教学建设体系进行一些分析与探索,以通信/电子类框架为平台,并结合智能家居,构建服务于物联网应用层教学的实验系统,以期抛砖引玉。课题的成果有助于学生学习物联网的基本技术,从简单的认知到技能的掌握,并设计简易的智能家居系统;同时,为高校物联网专业的教学提供了借鉴与参考。

三、应用型人才的实验教学体系探索与构建

本文以智能家居为物联网应用场景,并以通信/电子基础框架为平台,对于高校物联网专业的实验教学课程体系以实验室构建展开研究。

基于物联网发展现状,结合目前的教育形态,总结出对物联网教学的解决思路。该思路从物联网层结构、物联网关键性技术以及物联网注重的关键性问题,对学院物联网专业实验研究中心给出了具体解决实验,结合目前产业现状和学院教学环境,为学院如何培养出物联网应用型人才给出了指导性、方向性的建议,力求让学生掌握物联网系统的感知层、接入层、网络层、支持层与应用层的关键性技术,力求掌握专业设计专门知识和技能,并具备在本专业领域跟踪新理论、新知识、新技术的能力以同时具有自主学习、自我发展的基本能力,能够适应不断变化的未来物联网发展的适应能力。

(一)关键问题

1.依据物联网专业的知识体系,制定物联网专业的实验课程。如图2所示,信息感知、信息传输和信息处理构成了物联网专业知识体系。在设置的物联网专业课程体系时,应尽可能地将本专业的知识融入其中,并采用模块化机制,同时保持课程体系的连贯性、相关性、阶段性和实践性。

2.依据物联网专业的应用型人才培养模式并结合物联网专业课程体系,构建物联网专业的实验教学体系。遵照《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》文件,教学工作者应当改变教学观念,倡导启发式、探究式、讨论式的教学方式,而物联网作为战略性新兴产业,在培养其相关人才时更需注重实践教学,提高学生的专业操作技能。

(二)构建思路

本课题从物联网专业知识体系分析开始,并结合物联网应用型人才培养目标,对物联网专业实验课程体系的设置、物联网专业实验教学体系进行了系统、深入的分析。本项目拟采取的解决方案以及它们与本项目的目标之间的关系如图3所示。

四、结语

本文在现有物联网专业知识体系的基础上,依托通信/电子类知识框架,以培养物联网应用型人才为目标,展开以物联网实验课程体系建设为龙头、以智能家居系统设计为实践教学目标、以改革实验教学环节为抓手的研究,大力发展实践教学,丰富实践教学内容,使物联网专业人才快速满足市场的需要;开拓物联网专业更广阔的领域,引导毕业学生能够快速适应工作岗位,同时能够运用自己所学的专业特长来创造新的工作岗位,为经济建设贡献力量。

针对实践教学体系研究,为建立一个适应于工业化道路,依靠科教兴国的实践教学体系,来培养数以千万计的具有高技能的劳动者,解决我国经济发展中遇到的“技工荒”和“技师荒”的问题,充分开发人力资源,培养出适应社会发展需要的物联网应用型人才。

参考文献:

[1]欧阳伦,等.高校创业教育存在的问题及对策[J].教育探索,2011,(3):89-93.

[2]沈苏彬.物联网的体系结构和相关技术研究[J].南京邮电大学学报,2009,(12):25-32.

第6篇:物联网学的技术范文

关键词:物联网技术;高职教育;计算机

一、物联网技术

物联网是指利用激光扫描器、射频识别装置、红外感应器及全球定位装置等各种信息传递仪器与计算机网络结合在一起,进而逐渐形成一个庞大的网络体系。

二、高职教育院校开设物联网专业的必要性

物联网技术在互联网终端、电子电工、电子通信、软件开发等实践性行业中都有涉及,这一优势也为我国高职教育院校的教学发展带来了机遇。为此,高等职业教育必须积极适应物联网发展的经济需求,抓住物联网发展带来的机遇,进而培养高素质、高技术能力的复合型人才,以此来满足社会经济发展对人才的需求。

三、高职教育院校计算机专业发展的具体策略

1.增加物联网教学实训课程

传统的高职院校中的计算机专业的教学课程与实训课程都与计算机网络有关,却并没有涉及物联网的相关知识,为此,教师在进行具体教学过程中,需要重新制订计算机专业教学课程与实训课程计划。如科学结合物联网技术的教学特点,以班级中学生的学习能力为基础,选择性地增加物联网相关教学课程,这样不仅有利于全面提升学生理解并掌握物联网相关技术的能力,同时也能有效地推动我国高职教育计算机专业中与物联网相联系的经济产业服务水平。

为了实现人才培养的教学目标,教师要全面强化实验教学课程的教学力度。高职院校毕业生若是想成为物联网企业需求的人才,就必须要不断加大对物联网技术相关实验学习内容的合理训练。由于计算机专业是建立在网络实验的技术前提下的,掌握网络技术非常重要,为此,需要对学生进行增加物联网技术的实训教学课程。正因为物联网是一个综合性很强的技术内容,实验内容十分复杂,教师在开展教学活动中,需要充分考虑计算机专业学生的学习能力,逐渐加深其教学内容,进而有效提升学生的学习实践能力。

2.全面建设高职院校内部物联网技术师资队伍

当前阶段,高职院校中的大部分计算机专业教师都是从事计算机专业课程的教学,对物联网这一新生事物还没有充分了解,为此,高职院校必须全面加大物联网技术师资队伍的建设力度。通过提高教师个人的物联网教学能力,进而从根本上提高课堂教学的质量与效率。高职院校需要定期对专业教师进行物联网专业知识的培训,并深入探索, 通过派遣优秀教师到物联网企业进行顶岗实习的方式,进而从根本上提高专业教师的实践教学能力,使其成为真正的“双师”型专业教师。除此之外,高职院校还需要定期聘请物联网企业中的核心技术人员到校园内专业讲授物联网知识。

3.高职院校需要全面建设物联网实训室及校企合作实训基地

为了提升计算机专业学生对物联网技术的应用能力,高职院校必须基于自身的教学基础来建设物联网专业实训室。在进行实际建设物联网实训室时,校方需要与周边不同的物联网企业进行密切联系,充分利用内部的经济资源来全面构建校外实训基地。以此来解决学校缺乏实训工作场所这一问题。通过全面构建校园内物联网实训室及校园外部的合作实训基地,可以使学生切实感受到物联网企业的实际运营状态,学生也能够在实训过程中,逐渐掌握物联网实用操作技术,为学生就业奠定坚实的物质基础,同时也能有效地解决物联网企业当前急需的人才问题。

综上所述,随着我国物联网技术的不断发展与普及,人们对高职计算机专业毕业生的实际能力也提出了更高要求,为此,我国高职院校计算机专业必须要进行教学改革,充分将物联网技术融入教学课堂中,有效为计算机专业毕业生的未来发展奠定坚实的物质基础,进而从根本上推动我国高职计算机专业教学的发展。

参考文献:

第7篇:物联网学的技术范文

一 物联网应用技术专业培养目标

物联网应用技术专业秉承厚基础、重实践、求创新的育人理念,在坚持全面发展的同时兼顾个性发展,培养具有良好的职业道德和敬业精神,掌握物联网应用技术的基本理论知识和基本技能,接受校企合作实践项目训练,具备一定的物联网综合应用能力,能在物联网技术应用的相关行业和领域中从事物联网应用技术建设、管理、维护及方案设计的高素质技能型专门人才。特别是针对物流企业,培养物联网技术与物流企业进行产业对接时,所急需的掌握智能物流等相关专业知识的高级专门技术人才。

二 物联网应用技术专业人才素质和能力要求

物联网应用技术专业毕业生可在各行业、企业从事物联网系统开发、系统集成、测试、销售及物联网产品技术支持等工作。

1.素质要求

第一,思想政治素质。具有正确的世界观、人生观和价值观;践行社会主义荣辱观;具有爱国主义精神;具有责任心和社会责任感;具有法律意识。

第二,文化技术素质。具有合理的知识结构和一定的知识储备;具有不断更新知识和自我完善的能力;具有持续学习和终身学习的能力;具有一定的创新意识、创新精神及创新能力;具有一定的人文和艺术修养;具有良好的人际沟通能力。

第三,专业素质。了解物流企业基本的运营知识,掌握从事物联网产品集成、物联网平台运营、物联网技术支持、物联网产品营销与策划等工作所必需的专业知识;具有一定的工程意识和效益意识;具有一定的市场营销能力。

第四,职业素质。具有良好的职业道德与职业操守;具备较强的组织观念和团队意识。

第五,身心素质。具有健康的体魄和良好的身体素质;拥有积极的人生态度和良好的心理调节能力。

2.能力要求

第一,职业基础能力。良好的沟通表达能力;无线网络基础知识应用和常见故障的处理能力;单片机基本知识的理解能力;数据库操作系统的基本操作能力;基本的程序设计能力;基本的市场营销和策划能力;常用办公软件、工具软件的使用能力,利用Office进行项目开发文档的整理(Word)、报告的演示(PPT)、表格的绘制与数据的处理(Excel)的能力,利用Visio绘制流程图的能力;阅读并正确理解需求分析报告和项目建设方案的能力;阅读本专业相关英语技术文献、资料的能力;熟练查阅各种资料,并加以整理、分析与处理,进行文档管理的能力;通过系统帮助、网络搜索、专业书籍等途径获取本专业帮助的能力。

第二,专业核心能力。传感器、RFID、二维码等感知设备的识别和集成能力;ZigBee、WiFi、蓝牙等无线网络的配置与维护能力;物联网应用层开发、物联网平台的运营能力;智能物流平台设计与维护能力;智能设备平台的认知与维护能力;物联网-ERP集成技术应用能力。

第三,其他能力。分析问题与解决问题的能力;应用知识能力;创新能力;工程实践能力;人员管理、时间管理、技术管理、流程管理等能力;组织管理能力。

三 物联网课程体系构建

为了强化物联网基础教育,突出物联网应用技术专业实践能力的培养,对应用技术型专业培养模式进行改革和调整,将课程体系分为公共基础课、专业基础课、专业核心课和实践教学课等4个阶段,如下图所示。通过改革和优化培养方案,强化物联网理论教学、网络物联网工程实验教学以及特色网络课教学,建立了适应物联网时代技术发展的整套课程体系。课程设置以能力为本位,依据课程间的关联循序渐进地培养职业能力。

1.主要课程设置

第一,公共基础课程。公共基础类课程是高等学校各专业学生必修的课程,课程体系将公共基础课程划分为三类,其中通识教育类课程包括体育、英语、思想政治概论、大学生素养等课程;公共基础类课程包括计算数学、概率论与数理统计、信息技术基础等课程;职业教育类课程包括入学教育、职业生涯规划、职业道德等。

第二,专业基础课程。本阶段主课程有C语言程序设计、电子技术基础、通讯基础、数据库技术、计算机网络基础等课程。

第三,专业核心课程。根据物联网的三个层次(感知层、传输层、应用层),本阶段主要课程有传感器设计基础、RFID技术及应用、嵌入式系统开发、物联网组网技术、网络设备配置与管理、智能家居应用技术、制造业ERP技术应用、物联网系统集成等课程。

第四,实践教学课程。主要实践教学和主要专业实验为:行业认知实践、职业规划实践、C语言程序设计实验、条码应用实践、数据库设计实验、无线传感器网络设计实验、RFID系统设计实验、嵌入式系统开发实验、C# Windows编程实验、单片机与传感器结点实验、物流与ERP实验、物联网综合应用设计与实现、毕业实践和毕业设计等。

2.主要实践性教学环节

第一,行业认知实践。第1学期安排一周时间开展行业认知实践。学生通过听取物联网技术发展报告,了解行业背景和发展状况;通过走访考察物联网企业,了解岗位职业需求以及岗位技能与素质要求;通过专业教师对本专业课程体系的介绍,明确学习目标及就业取向,增强学生对专业的认同感和使命感。学生参加行业认知实践必须做好相应的记录,写出相应的实践报告,报告应包括行业认知、自我评估和职业定位等。

第三,职业规划实践 。第3学期安排一周时间开展职业规划实践。人才测评专家将学生的职业发展预测、学生的社会活动、学生自我评价、教师对学生评价、职业素质综合评分、专业课成绩、基础课成绩等原始数据与胜任特征模型的动机、特质、自我认识、社会角色、技能、知识等层次进行匹配,给出职业素质评分报告和职业生涯规划建议,学生根据评分报告和建议完成职业规划报告。

四 物联网应用技术专业实践教学设计

1.专项实践设计

第一,程序设计实践。在第1学期的教学周内,单独利用一周时间开设程序设计实践。本设计实践是程序设计基础课程的重要组成部分。通过本设计实践,学生能更进一步理解C语言程序设计方法,在编程实现时要保持良好的程序设计风格,对程序设计风格在软件设计中的重要作用有进一步的认识。根据程序设计实践完成情况进行考核,并结合设计报告对学生进行等级评定。

第二,数据结构实践。在第2学期的教学周内,单独利用一周时间开设数据结构实践。要求学生利用掌握的数据结构知识,对各种典型的算法问题进行编程、调试,并分析其时间复杂度与空间复杂度,理解设计选型对软件性能的重要性,撰写设计报告。

第三,电子技术设计实践。在第3学期的教学周内,单独利用一周时间开设电子技术设计实践。要求学生运用所学的电子技术知识,针对具体的实际问题或任务,全面地分析和设计出解决该问题的实施方案,最后完成电路的制作和测试。根据学生提交的设计报告和图纸进行考核。

第四,设计实践。基于Web的数据库设计实践,在第4学期的教学周内,单独利用一周时间开设基于Web的数据库设计实践。要求学生能够利用服务器端和客户端脚本进行网络数据库编程,掌握利用.Net平台进行网络数据库系统的设计能力。根据学生的完成情况和设计报告进行考核。

第五,无线传感器网络设计实践。利用一周时间开设无线传感器网络设计实践。要求学生运用所学知识,结合C51RF-WSN平台,选择合适的器件与模块来设计常用的无线传感器网络解决方案。根据学生的完成情况和设计报告进行考核。

2.综合系统设计实践

第一,RFID系统设计实践。在第5学期的教学周内,单独利用一周时间开设RFID系统设计实践。要求学生利用所学的RFID技术实现短距离通信,设计具有写卡与读卡功能的单片机、无源应答器和阅读器,完成设计报告。根据学生的完成情况和设计报告进行考核。

第二,小型物联网综合设计与实现。在第6学期的教学周内,单独利用一周时间开设小型物联网综合设计实践。要求学生利用IEEE802.15.4标准和ZigBee协议,将无线传感器网络和RFID技术结合起来组建简单的物联网并实现相关应用,完成设计报告。根据学生的完成情况和设计报告进行考核。

3.毕业实践与毕业设计

第一,毕业实践。第5~6学期安排18周的毕业实践。实践的形式包括企业考察与调研、参与短期项目开发、到企业进行顶岗锻炼等。学生实践结束后,写出实践报告或总结,指导教师根据学生实习情况对实践进行评定。

第二,毕业设计。毕业设计是工程项目和教学紧密结合的实践环节。学生毕业设计题目可以源于教师科研项目、物联网公司、电信运营商的工程项目以及其他来源。学生必须通过论文选题、资料收集、开题答辩、系统设计、论文撰写、论文答辩等环节。

物联网应用技术专业是面向国家战略性新兴产业发展需要而设置的新专业,物联网应用技术专业学生是物联网产业人才的重要来源,核心能力对他们整个职业生涯来说起着至关重要的作用。物联网专业学生核心能力的培养必须以多渠道、多角度渗透式进入所有课程,贯穿于教育教学的全过程,最终培养和训练学生的职业核心能力。物联网课程从根本上强化了网络教学的先进性和实践性,为培养具有网络应用能力、工程实践能力和创新能力的计算机特色人才提供了条件。

参考文献

[1]马忠梅、孙娟、李奇.物联网工程专业课程体系与实践探讨[J].单片机与嵌入式系统应用,2011(10)

[2]孙兴华、梁俊花.基于Android的物联网课程体系探索[J].河北北方学院学报(社会科学版),2013(6)

[3]李佳、胡汉辉、李健.高职物联网专业课程体系建设研究初探[J].湖南工业职业技术学院学报,2013(1)

第8篇:物联网学的技术范文

【关键词】物联网;RFID;EPC

一、物联网产生的背景

1998年,美国麻省理工大学的Sarma、Brock、Siu创造性的提出将信息互联网络技术与RFID技术有机地结合,即利用全球统一的物品编码作为物品标识,利用RFID实现自动化的物品与Internet的联接,无需借助特定系统,即可在任何时间、任何地点、实现对任何物品的识别和管理。1999年,由美国统一代码委员会吉列和宝洁等组织和企业共同出资,在美国麻省理工大学成立Auto-ID Center,在随后的几年中,英国、澳大利亚、日本、瑞士、中国、韩国等国的6所著名大学相继加入Auto-ID

Center,对物联网相关研究实行分工合作,开展系统化研究,提出最初物联网系统架构:射频标签、识读器、Savant、ONS、PML

Server。

2003年11月1日,国际物品编码组织出资正式接管EPC系统,并组成EPC Global进行全球推广与维护。与此同时,原6所大学的Auto-ID实验室转到EPC Global下的技术组,作为EPC实验室,继续对EpC系统的应用提供技术支持,提出物联网系统结构:EPC编码、EPC标签、读写器、中间件、ONS、EP

CIS。

二、物联网定义

早在1995年,比尔·盖茨在《未来之路》一书中就已经提及物联网概念。但是,物联网概念的真正提出是在1999年,由EPC Global的Auto-ID Center提出,被定义为:把所有物品通过射频识别等信息传感设备与Internet连接起来,从而实现智能化的识别和管理。

2005年,国际电信联盟正式称物联网为The Internet of

things,并发表了年终报告《ITU互联网报告2005:物联网》。报告指出,无所不在的物联网通信时代即将来临,世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过Internet主动进行交换;并描绘出物联网时代的图景:当司机出来操作失误时汽车会自动报警;公文包会提醒主人忘记带了什么东西;衣服会告诉洗衣机对颜色和水温的要求等等。物联网具体地说,就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,然后将“物联网”与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合,在这个整合的网络当中,存在能力超级强大的中心计算机群,能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制。在此基础上,人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,达到“智慧”状态,提高资源利用率和生产力水平,改善人与自然间的关系。

三、物联网技术体系结构

物联网的价值在于让物体也拥有了“智慧”,从而实现人与物、物与物之间的沟通,物联网的特征在于感知、互联和智能的叠加。因此,物联网由三个部分组成:感知部分,即以二维码、RFID、传感器为主,实现对“物”的识别;传输网络,即通过现有的互联网、广电网络、通信网络等实现数据的传输;智能处理,即利用云计算、数据挖掘、中间件等技术实现对物品的自动控制与智能管理等。

物联网是一个层次化的网络。物联网大致有三层,从下到上依次可以划分为感知层、网络层和应用层。在各层之间,信息不是单向传递的,也有交互或控制。在所传递的信息中,主要是物的信息,包括物的识别码、物的静态信息、物的动态信息等。物联网3个层次涉及的关键技术非常多,是典型的跨学科技术。应用层提供丰富的基于物联网的应用,是物联网发展的根本目标,将物联网技术与行业信息化需求相结合,实现广泛智能化应用的解决方案集,关键在于行业融合、信息资源的开发利用、低成本高质量的解决方案、信息安全的保障以及有效的商业模式的开发。网络层广泛覆盖的移动通信网络是实现物联网的基础设施,是物联网三层中标准化程度最高、产业化能力最强、最成熟的部分,关键在于为物联网应用特征进行优化和改进,形成协调感知的网络。感知层是实现物联网全面的感知的核心能力,是物联网中包括关键技术、标准化方面、产业化方面有待突破的部分,关键在于具备更精确、更全面的感知能力,并解决低功耗、小型化和低成本的问题。

在各层之间,信息不是单向传递的,也有交互、控制等,所传递的信息多种多样,这其中关键是物品的信息,包括在特定应用系统范围内能唯一标识物品的识别码和物品的静态与动态信息。

四、物联网中的核心关键技术

核心关键技术主要有RFID技术、传感器技术、无线网络技术、人工智能技术、云计算技术等。

1.RFID技术。RFID技术,又称电子标签、无线射频识别,是一种通信技术,可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。它利用射频信号通过空间电磁耦合实现无接触信息传递并通过所传递的信息实现物体识别。RFID既可以看做是一种设备标识技术,也可以归类为短距离传输技术。

2.传感器技术。在物联网中传感器主要负责接收物品“讲话”的内容。传感器技术是从自然信源获取信息并对获取的信息进行处理、变换、识别的一门多学科交叉的现代科学与工程技术,它涉及传感器、信息处理和识别的规划设计、开发、制造、测试、应用及评价改进活动等内容。

3.无线网络技术。物联网中物品要与人无障碍地交流,必然离不开高速、可进行大批量数据传输的无线网络。无线网络既包括允许用户建立远距离无线连接的全球语音和数据网络,也包括近距离的蓝牙技术、红外技术和Zigbee技术。

4.人工智能技术。人工智能是研究是计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为(如学习、推理、思考和规划等)的技术。在物联网中人工智能技术主要将物品“讲话”的内容进行分析,从而实现计算机自动处理。

5.云计算技术。物联网的发展理离不开云计算技术的支持。物联网中的终端的计算和存储能力有限,云计算平台可以作为物联网的大脑,以实现对海量数据的存储和计算。

五、结语

物联网将是下一个推动世界快速发展的“主要生产力”,物联网所带来的是物理世界和虚拟世界融合的美好愿景,是人类社会的深度信息化。未来几年是中国物联网相关产业以及应用迅猛发展的时期。以物联网为代表的信息网络产业成为七大新兴战略性产业之一,成为推动产业升级、迈向信息社会的“发动机”。到2020年,全球物物互联的业务与现有的人人互联业务之比将达到30:1,物联网大规模普及,成为一个万亿美元级产业。

参 考 文 献

[1]Peng Li,Wang Bingwen. Simulating Wireless Sensor Network Middle

ware Using Compute Unified Device Architecture[C].Computational Intel

ligence and Software Engineering.2009.1~4

[2]Morten Tranberg Hansen,Branislav Kusy.Cross-Platform Wireless Sen

sor Network Development[C].Information Processing in Sensor Networks(IPSN).2011.153~154

[3]Dawud Gordon,Michael Beigl and Martin Alexander Neumann.dinam:A Wireless Sensor Network Concept and Platform for Rapid Development

第9篇:物联网学的技术范文

关键词:物联网;发展前景;智能化数字校园

中图分类号:G64 文献标识码:A

文章编号:1009-0118(2012)08-0084-02

一、前言

物联网是新一代信息技术的重要组成部分。顾名思义,“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。

随着物联网技术的发展、“智慧地球”概念的提出,引发了世界各国对物联网的追捧。物联网在高校的应用,已成为学校建设和人才培养的重要组成部分。物联网将实现教学、科研、管理及服务手段方面的现代化,是人才培养的观念和教育理念的深刻变革,是高校信息化发展的必然趋势,是高校现代化管理的标志。

二、物联网的定义

物联网,Internet of Things(IOT),也称为Web of Things,被视为互联网的应用扩展,应用创新是物联网的发展的核心,以用户体验为核心的创新是物联网发展的灵魂。它是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。

2009年9月,在北京举办的“物联网与企业环境中欧研讨会”上,欧盟委员会信息和社会媒体司RFID部门负责人Lorent Ferderix博士给出了欧盟对物联网的定义:物联网是一个动态的全球网络基础设施,它具有基于标准和互操作通信协议的自组织能力,其中物理的和虚拟的“物”具有身份标识、物理属性、虚拟的特性和智能的接口,并与信息网络无缝整合。物联网将与媒体互联网、服务互联网和企业互联网一道,构成未来互联网。

三、物联网的产生背景及我国物联网的发展

物联网的实践最早可以追溯到1990年施乐公司的网络可乐贩售机——Networked Coke Machine。物联网(Internet of Things)这个概念,是1999年MIT Auto-ID中心的Ashton教授在研究RFID时最早提出来的,并成为2003年掀起的第一轮华夏物联网热潮的基础。1999年,在美国召开的移动计算和网络国际会议提出了“传感网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”。2005年11月17日,在突尼斯举行的信息社会世界峰会(WSIS)上,物联网的定义和范围已经发生了变化,覆盖范围有了较大的拓展,不再只是指基于RFID技术的物联网。2009年IBM大中华区首席执行官钱大群公布了名为“智慧的地球”的最新策略,IT产业下一阶段的任务是把新一代IT技术充分运用在各行各业之中,具体地说,就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,并且被普遍连接,形成物联网。

在我国,中科院早在1999年就启动了传感网研究,与其它国家相比具有同发优势。在世界传感网领域,中国与德国、美国、韩国一起,成为国际标准制定的主导国之一。2008年11月在北京大学举行的第二届中国移动政务研讨会“知识社会与创新2.0”提出移动技术、物联网技术的发展代表着新一代信息技术的形成。中科院无锡微纳传感网工程技术研发中心,是国内目前研究物联网的核心单位,2009年8月总理到此视察时,对于物联网应用也提出了一些看法和要求。自温总理提出“感知中国”以来,物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一,写入“政府工作报告”,物联网在中国受到了全社会极大的关注。

物联网传感器产品已率先在上海浦东国际机场防入侵系统中得到应用;ZigBee路灯控制系统点亮济南园博园。智能交通系统(ITS),首家高铁物联网技术应用中心2010年6月在苏州投用,2011年1国家电网首座220千伏智能变电站投入运行,并通过物联网技术建立传感测控网络,实现了真正意义上的“无人值守和巡检”。首家手机物联网落户广州,将移动终端与电子商务相结合的模式,让消费者可以与商家进行便捷的互动交流。

四、物联网在高校中的应用

(一)当前高校校园物联网研究现状

目前,物联网在高校校园中的应用已经初见端倪。早在2008年,台湾就利用物联网技术支持学校安全管理,然而这只是初步的尝试。在国内高校中,使用RFID技术却为广泛,常用的有学生的胸卡标签,饭卡等。RFID技术是物联网技术的核心,目前在一些院校中,物联网的雏形已经出现,例如校园一卡通,手机一卡通等。但是,物联网在高校校园中的实际应用仅仅停留在最基本的应用上,更深层次的应用还有待进一步的研究。

中国电信的校园手机一卡通和金色校园业务,促进了校园的信息化和智能化。校园手机一卡通主要实现功能包括:电子钱包、身份识别和银行圈存。电子钱包即通过手机刷卡实现主要校内消费;身份识别包括门禁、考勤、图书借阅、会议签到等,银行圈存即实现银行卡到手机的转账充值、余额查询。目前校园手机一卡通的建设,除了满足普通一卡通功能外,还实现了借助手机终端实现空中圈存、短信互动等应用。

中国电信实施的“金色校园”方案,实现了学生管理电子化,老师排课办公无纸化和学校管理的系统化,使学生、家长、学校三方可以时刻保持沟通,方便家长及时了解学生学习和生活情况,通过一张薄薄的“学籍卡”,真正达到了对未成年人日常行为的精细管理,最终达到学生开心,家长放心,学校省心的效果。

(二)物联网时代的智能化数字校园

计算机和信息技术的快速发展以及相关信息产品的快速普及,极大地促进了高校信息化网络的建设,同时为师生的日常工作、学习和生活带来方便。物联网的应用,主要表现在以下几个方面:

1、在教学技术上的应用

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