物聯網工程的應用8篇

時間:2023-06-21 08:45:01

緒論:在尋找寫作靈感嗎?愛發表網為您精選了8篇物聯網工程的應用,愿這些內容能夠啟迪您的思維,激發您的創作熱情,歡迎您的閱讀與分享!

物聯網工程的應用

篇1

到2013年年底,在物聯網方面,上海將全面完善研發、產業、應用3個層次,借助嘉定示范區,成為“智慧城市”。

1.智慧社區

對小區無縫隙覆蓋,降低建設和運行維護成本,提高安防和管理效率。

水、電、氣、熱等自動計費、收費;遇到火災、有害氣體泄漏等突發事故,可自動報警;實現安全防范系統自動化監控管理;實現住宅緊急呼叫系統;對住宅小區的關鍵設備、設施實行集中管理,對其運行狀態實行遠程監控;提供小區與城市區域聯網,互通信息、資源共享;通過網絡終端實現醫療、文娛、商業等公共服務的費用自動結算。

2.智能家居

所有的家庭都有以下功能:家電智能管理、家庭火災防范、家庭有害氣體防范、用戶定位及健康分析、社區醫療系統、門禁及進出口管理等。而且,還可以實現可視對講功能、電子門禁系統功能;實現家電自動控制功能;公共水電設施監視;火災與煤氣報警;緊急呼救報警;電話線被切斷與防破壞報警;實現三表遠程計量,計算機網絡功能及一些物業管理功能;實現家庭內電子購物、電子圖書館、遠程醫療、天氣預報、網絡訂餐等服務。

3.智能樓宇

公共建筑內,實時“感知”樓宇內的各種“信息”:電力、空調、照明、防災、防盜、運輸、門禁等,全部“智能化”管理,實現建筑物自動化、通信自動化、辦公自動化、安全保衛自動化系統和消防自動化系統,合理配置各項資源,提高樓宇用戶的舒適度,實現辦公樓宇的有效節能,降低樓宇運營成本,提高樓宇的服務能力。

4.智能交通

科學配置信號燈、道路分布等交通資源,減少交通擁堵;全面、統一地管配公共停車區域,緩解停車問題;完善公共交通的車速、客流統計、車輛越站、違規下客、車輛保養等監管,識別、定位、跟蹤、監管公交車。

5.智能監控

在主干道、橋梁、景觀綠化處,部署高清攝像頭,進行24小時實時監控,自動捕獲圖像目標,提高安全監控管理水平。

6.精準農業

實時采集、傳感、分析、監控農業信息,智能化識別、定位、跟蹤、監管農產品的產銷。以馬陸葡萄園為綜合試點,建立農業數字化信息監控、控制系統。在溫室大棚,通風、滴灌、降溫、補光等數據全部自動采集。

此外還有:智能電網、智能環境監測、特種車輛監控、重點污染源監控等功能。

(責編:張思思)

遼寧:物聯網24小時監控林業

近10年,遼寧作為全國首批林業信息化示范省,經歷了從無到有、起步騰飛、快速發展3個階段,成為遼寧省現代林業建設快速發展的“推進器”。

遼寧省林業系統建立起了省、市、縣三級林業專網,上連國家林業局,下連14個市、38個廳直事業單位、科研院所以及50多個重點林業縣區,林業信息化高速公路四通八達,暢通無阻。2010年,省、市、縣、鄉四級高帶寬林業專網投入使用,一條集音頻、視頻、數據傳輸為一體的通信及信息交匯綜合業務網絡平臺,正在為林業系統的更好運轉發揮作用。

2009年4月9日14時,沈陽市棋盤山遠程監控指揮中心發現,南溝水庫附近突發森林火災。從回傳的圖像上看,火點濃煙滾滾。森林防火指揮部立即處置,明火很快被撲滅。這是用物聯網技術消滅火災的實戰案例。

物聯網技術已經廣泛應用。比如,建立了溫度傳感、溫室控制、廠區監管、森林氣象站、古樹保護和候鳥遷徙觀測系統,極大地提高了林業資源監管、綜合營造林管理、林業災害監控和應急管理能力。

2010年,建立了護林員監管體系、森林資源防控體系,搭建了物聯網應用平臺。

今年1月1日,遼寧省林業廳的門戶網站第三次改版:拓展了1000個企業子網,辦理各種證件6萬多份,專家回答網民咨詢上萬條。

遼寧林業在全國實現了“五個率先”:率先建成數字林業核心平臺;率先建成155兆高帶寬林業專網;率先開通政務商務一體化門戶網站;率先建成物聯網應用平臺;率先開發掌上林業等一批先進適用的信息化成果。

(責編:張思思)

“溫室娃娃”:溫室控制專家

“該澆水了,牡丹花渴了!”“飼料缺少40公斤,小雞餓了!”“溫度超過25攝氏度了,該降溫了。”……這是“溫室娃娃”的報警。工作人員根據這些數據及時采取措施。

經過8年的努力,派得偉業研制出“溫室娃娃”,這是我國自主研發的首個溫室管理專用機器人。它是設施農業環境信息數據采集分析儀器,嵌入了真人發聲語音模塊、液晶中文顯示和智能電源模塊。“溫室娃娃”存貯了各種作物的數據,如最適宜的溫度、濕度、光照等,可以測出溫室內的各種實際數據,二者對照后,用報警的方式提醒用戶加溫還是降溫、通風還是澆水。“溫室娃娃”還可控制豬舍、雞舍、羊舍等。它具有超強的記憶力,能夠存儲6萬組數據,如果每隔半個小時存儲一次數據的話,就可以存儲1250天的數據;節能省電,充一次電可以使用13天左右。

2006年上市以來,在北京郊區引起了較大反響,并被大范圍地推廣應用,而且擴展到山西、陜西、山東等地,深受農民歡迎。

北京派得偉業科技發展有限公司,成立于2001年6月,先后通過了高新技術企業、雙軟企業、ISO9001:2000國際質量體系、系統集成等多項資質認證;先后承擔了國家級、省(部)級重點科研項目30余項,市場項目100多項,獲得22個獎項;搭建和集成了一套新農村信息化技術體系,逐步推出了5大系列化(電子農務、電子政務、電子商務、電子水務和信息服務)的軟硬件產品,產品遍布全國。

(責編:凌海燕)

南京未來星:

讓物聯網“聯”上菜籃子

物聯網技術怎樣與傳統農業生產相結合?南京未來星傳感技術公司有發言權。公司2010年成立,硬件開發6年,軟件開發1年,曾與江蘇省農科院有過合作。未來星的最大優勢:產品能夠真正投入市場;免費體驗;運營費每年僅1000元。

試點基地內,蔬菜大棚自動收集、對比各類信息;農科院專家可以隨時了解生產情況;地太干了,灌溉設備可以自動噴淋;包裝好的紫青菜,掃描條形碼,各種生產信息就出來了,包括每次施了什么肥料、由什么廠家提供、施肥間隔期生產基地、生產負責人、采摘時間等等,一目了然;消費者可隨時查看蔬菜、肉類的生產過程,從田頭到家里的整個配送過程……

目前,未來星瞄準的是五星級酒店、私企業主等高端消費群,推廣的也是高端農產品。通過會員制的形式,已吸納了一批會員,創建了自己的蔬菜專賣店,避開了傳統銷售渠道、常規農產品。

(責編:凌海燕)

陽山桃園:水蜜桃用上物聯網

桃農攜手高科技

在無錫市太湖水蜜桃科技有限公司的控制室內,借助物聯網,農技人員正實時獲取土壤濕度、環境溫度、葉面濕度、光照強度等一系列種植數據。“有了這套桃園種植精準監測系統,我們就能夠根據實時監測得到數據,使有機水蜜桃進行科學種植。”副總經理李巧生說。

陽山水蜜桃聞名天下,但陽山鎮知道自己的軟肋:桃農憑經驗種植,人工監測防治病蟲害,費時、費力、誤報率高。

從2011年6月起,陽山鎮就與無錫美新半導體有限公司合作,打造了國內首個應用于果園種植的智能物聯網精準監測系統。目前,25畝桃園內已均勻設置了22套不同功能的傳感器,并正式運行。陽山鎮將以此為“樣板”,在3000多畝有機水蜜桃基地內逐步推廣物聯網種植技術,率先為桃農科學種植探路。

桃園用上物聯網

“通過傳感器采集桃園生長環境數據,通過物聯網無線傳感節點,對數據進行轉發、接收、存儲和融合,并以互聯網和短信的方式,幫助管理人員實時了解桃園內的環境參數。”美新公司項目技術負責人黃華說。

土壤濕度傳感器,可以監測土壤水分,實現科學灌溉;環境溫濕度傳感器和葉面濕度傳感器,可以保證水蜜桃的生長環境合適;太陽輻射傳感器和氣象傳感器,可以了解太陽輻射強度、大氣壓力、風速等各種氣象參數。充電式鎳氫電池、太陽能充電板雙重供電系統,在無供電環境下,保證了設備的持續運轉。

精準的實時監控,是陽山水蜜桃的種植革命。數據超過預警值時,系統不僅能自動報警,還能提出合理化建議,比如對病蟲害的防治建議、灌溉建議等。“僅灌溉一項,桃園一年就能節約水資源30%以上。”黃華說。

(責編:張思思)

用物聯網技術種花草節能又增收

打開電腦,輕點鼠標,就能給院子里的花花草草澆水施肥。這是現代農業智能監控應用示范項目,由長沙“百果園”運用物聯網實現。

2009年11月,項目通過了驗收。長沙“百果園”是首個在農業領域部署應用物聯網技術的單位。利用物聯網技術,采集了溫度、濕度、光照、土壤(基質)的動態數據、作物生長發育實況(視頻),傳送到電腦、手機等終端;便于了解和總結植物生長發育的需求規律,采取相應的調控措施;有利于有效調節植物花期、調控作物生長發育,提高單位面積的復種指數;大大減少現場操作,降低勞動強度,既節約用工,又能確保各環節的精準性;既節能節水,又增產增收。

篇2

關鍵詞:信息工程安全監理;物聯網技術;應用;安全;技術問題

近年來在互聯網快速發展下,有效的帶動了物聯網技術的發展,將物聯網技術在信息工程安全監理中進行應用,其通過構建一個有效的信息工程安全監理架構,及時發現信息工程中存在的安全隱患,確保信息工程的順利進行。在物聯網技術應用過程中還存在著安全問題,因此將其在信息工程安全監理中進行應用時,還需要解決這些問題,從而有效的保證信息的安全性。

1物聯網技術在信息工程安全監理的應用

1.1物聯網技術的實際應用

在信息工程安全監理系統中,物聯網發揮著非常重要的作用,其作為系統的核心所在,主要是依托于網絡平臺,利用統一的物品編碼手段、射頻識別處理技術和無線通信手段等,可以對廣闊范疇內的各類單件產品進行追溯和跟蹤。將其在信息工程安全監理中進行應用時,主要是通過對各處應用設施器具設置EPC標志,并采用無線射頻手段,實現對工程各個階段的信息在網絡系統中進行傳輸,監理人員依據EPC標簽即能夠獲取到產品各階段包含的信息,從而對生產流程中的不安全因素進行判斷。即這其中通過利用射頻識別技術來全面采集有用的信息數據,并對其進行分析和匯總,運用移動計算手段來數據庫系統來實現對信息工程安全進行監管。近年來物聯網技術在多個領域進行廣泛應用,但在具體應有過程中安全性一直是人們關注的重點。在傳統的安全監理系統中由于物聯網的某些系統無法直接引入相關信息,因此信息加密方法得以產生。在具體提升信息安全監理過程中,設置密鑰管理時要做好節點設備和規劃工作,實現對無線感知網絡系統的綜合應用,構建密鑰箱,形成密鑰環,應用專用的密鑰來解鎖每一個節點,從而更好的體現出信息和安全性。

1.2數據融合

數據融合作為物聯網系統中一個重要的科學模式,而且在實際應用過程中具有較強的感知及交互能力。當節點受到破壞時,則會造成融合節點無法對正常信息及惡意數據進行分辨,因此在物聯網數據融合過程中需要對信息安全應用問題進行分析,并制定具體的融合管理辦法,加強對數據信息的驗證,這樣即使節點受到破壞,用戶也能夠分辨出正常信息和惡意信息。同時還要進一步對物聯網信息存儲機制進行完善,這樣就可以通過可信定位,從而使節點能夠獲取到正確的位置信息,提高物聯網感知信息的安全水平,全面提升信息工程安全監理質量。

1.3路由定位協議設置

由于在節點位置存在許多具有較強隱私性的信息,因此需要有效的提升其安全性能,因此在物聯網系統中需要應用到科學的安全機制,實現對信息的全面監測和保護,并對重要的信息和數據進行及時處理和分析。這就需要在實際工作中要應用到路由定位協議,從而使節點能夠準確對信息的真實位置進行確定,并降低由此而產生的不利影響。而且通過設置路由定位協議,能夠使信息交互和感知更具高效性,全面提升信息工程的可靠性,并構筑出一個穩定的系統環境,進一步促進系統的完善。

2物聯網技術在信息工程安全監理中應用的技術問題

2.1信息加密技術

在信息工程安全監理物聯網系統中,由于網絡和節點數量有限,如果單純的采用普通的安全監理方法則會存在數據無法引入物聯網系統的現象,因此在實際處理中,通常會采用信息加密、安全路由協議、數據融合和管理存取等手段,進一步優化信息工程安全監理物聯網技術水平。在具體應用信息加密技術過程中,要對密匙進行有效保管,并對全局方案進行預制,并設計多元化的密匙管理措施。通常情況下會采用預分布工作方案,密匙箱在脫機的環境下生成,而且各個節點隨機分配到密匙環。通過合理規劃,使每一個節點都與相應的密匙對應,從而形成的一個安全通道。另外,還需要將安全路由協議設置在無線感知網絡及物聯網系統中,這樣當網絡攻擊并設置了惡意節點,可以利用冗余路由網絡協議的方式來應對惡意節點攻擊,以此來全面提升物聯網系統的安全性和可靠性。

2.2數據融合技術

數據融合技術是物聯網系統感知信息和交互信息的一種科學模式,如果有節點受到病毒的俘獲,便會生成一些節點令到系統不能夠正確的辨別信息是正常的還是帶有惡意攻擊性的,特別是對融合節點的攻擊性更大,它不但會對下游節點數據產生破壞性,還會對傳輸到匯聚節點的數據信息產生不良的影響作用。因此,在信息工程安全監理物聯網技術應用過程中,需要有效的對數據融合技術進行掌握,在數據融合過程中要對信息的安全應用情況進行全面衡量,并采用隨機抽樣并對相互之間的信息進行驗證處理,從而有效的提升用戶在節點上的捕獲水平,對萍聚在節點信息的可靠性和安全性進行辨別。

2.3采用定位協議技術做好信息儲存管理

如果一些節點內出現了隱私內容的暴露,監測目標的可靠安全性將會受到不良的影響,所以在設計構造物聯網系統的時候要采用合理保護機制,做好信息儲存管理、優化全面管控的處理。一般采用的是具體的定位協議技術,保證信息節點能夠精準的獲取到實際的位置信息,避免由于定位不準確而產生的不良影響,從而確保物聯網系統交互能力和感知數據信息的整體安全性,促使系統環境的全面優化。因此,必須充分考慮物聯網融合過程中的信息安全,要求融合節點須具有分辨數據有效性的機制和措施。

結束語

在信息工程安全監理工作中,物聯網技術的應用可以有效的提高安全監理工作的效率,實現以信息工程具體實施進程的全面掌握,實時對整體工程質量進行監測,及時發現信息工程實施過程中存在的安全隱患,從而為信息工程的順利開展奠定良好的基礎。因此在實際物聯網技術應用過程中,需要針對其具體應用進行分析,并對信息工程安全監理中物聯網技術的安全問題進行深入分析,以便于能夠制定出科學、高效的應對策略,全面提高信息工程安全監理的質量,確保物聯網系統具有較好的可靠性和安全性。

參考文獻

[1]朱東華.技術監測在技術創新項目管理中的應用研究[J].科學與科學技術管理,2010(3):45.

[2]鄧超.信息系統工程監理實施模型和技術標準[J].信息技術與標準化,2011(10):22.

篇3

【關鍵詞】物聯網;電梯;安全監控;示范工程

隨著城市經濟的迅猛發展,作為重要垂直運輸工具的電梯已經廣泛應用于住宅樓、辦公樓、商場、地鐵等場所,是人們日常出行的重要交通運輸工具,因此也和人們的關系日益密切。人們不僅希望電梯能夠提供舒適、便捷的享受,更要求它能給予人們安全、可靠的保證。但是電梯事故時有發生,不斷觸動著人們敏感的神經,傷者的痛、死者的血警示著人們和社會,迫切需要我們更多地關注電梯安全,關心生命健康,切實讓我們的城市更和諧、更安全。

目前,上海擁有在役電梯總量已達14萬余臺,成為世界上電梯最多的城市。浦東新區現有在役電梯3.8萬余臺, 2007—2011年110聯動接警統計,電梯故障困人報警就高達1219次。由于電梯涉及城市公共安全、涉及民生,任何電梯故障引起的事故,公眾和新聞媒體都會高度關注,政府相關管理部門也會高度重視。韓正市長在今年的政府報告中明確了:“強化高層電梯運行”作為深入推進城市運行安全和生產安全的45項重點工作之一,并指出“進一步完善應急預案體系,提高應急處置能力 ” 。國家質監總局和上海市質監局歷來都將電梯的安全監管技術與應用研究列入質檢公益性行業科研專項主題研究之一。同時,國家質監總局領導也明確要求“積極探索現場監管方式的改革創新,強化現場安全監察。在工作環節上,要突出抓好動態監管,定期檢驗;在工作手段上,要積極采用現代信息技術,實現電子政務,加快建設安全監察信息網絡,對特種設備安全狀態實現動態跟蹤監督”。特別是《市質監局2012—2013年科技項目立項指南》將特種設備領域電梯、起重機械在線監測、故障報警、診斷和檢測方法的研究列入其中。

因此,如何對電梯實施有效的監控,及時處置電梯突發事件,確保電梯安全運行,已成為各級特種設備監察部門急需解決的重要課題。很多電梯事故案例表明,電梯一旦發生故障,有關方面若能第一時間獲得預警信息,第一時間進行應急處置,將能真正做到快速預警與高速處置一體化,將能大大提高電梯事故防范能力,最大限度地降低和減少電梯傷亡事故率。

從我國自身經濟發展的需求來看,對電梯設備施行預警應急管理,從宏觀上進行系統改造、更新已勢在必行;美國、德國、日本在此領域與我國同步,各有長短。從國內技術條件、研發力量來看,我們完全有能力建立不受網內設備數量級限制、地域限制,完全有能力研制更高、更新、符合管理模式的系統控件。我國必須加快建設和完善特種設備動態安全管理體系,超越國外同類項目管理水平,制定相應的管理新模式。從當前對電梯設備進行宏觀管理的角度分析,目前國內外還沒有符合多重管理需求的系統方案來滿足我國龐大的電梯市場。電梯突發事件預警應急管理及相關技術支持系統的研究工作尚處于起步階段,相關技術標準尚未制定。

已有的遠程監控產品部分是有線狀態,其最大的局限性是:網內設備受數量級限制(目前最多理論上可運行200多臺)、受小區地域限制,附加設備和破路敷設管線費用昂貴,對電梯本身系統要求也高。部分的無線產品其總體架構設計存在較大的局限性,有些僅起到類似“黑匣子”功能;有些僅能服務于某一品牌的電梯,無法解決適用寬泛的接口問題;有些僅局限于產品的單一功能上,未能從宏觀管理角度及技術經濟發展趨勢出發, 無法應對電梯突發事件引發的安全救援保障等一系列系統難題。

我們應從大都市大市場和普及應用電梯預警與應急管理綜合保障管理角度出發,運用科學技術加強“基于物聯網技術電梯安全監控示范工程應用研究”,提出適合國情的解決方案,來滿足公共安全的需求。

本示范工程的實施可產生較好的經濟、社會效益,主要體現在如下方面:經濟效益主要體現在:

1、減少電梯事故導致的人員傷亡,降低因此帶來的經濟損失;

2、電梯物聯網系統的工程實施方便,無須敷設管道,節約了因敷設管線而增加的材料成本、勞動力成本;

3、可有效降低政府部門在電梯使用過程進行安全監管的財政投入和人力投入等行政成本,落實使用單位和維護保養單位的主體責任。

對電梯使用單位:在關人故障發生的第一時間得到報警,縮短故障響應時間和處理時間,保障乘客生命和財產安全。實時掌握電梯運行狀態、歷史故障、維保記錄,提升電梯管理效率。

對電梯維保單位:實現維保工作過程管理,提供管理手段。提升服務附加值,增強企業競爭優勢。

對電梯監管部門:實現電梯信息化管理,提供全局管理統一管理方案。提升對電梯的監管手段和監管力度,縮短故障響應時間,提升應急救援能力。提高電梯安全運行,保障人民生命和財產安全,促進社會和諧。

特別是本示范工程的成功實施和推廣應用,會產生顯著的社會效益,一方面可有效促進公共安全的改進和強化,為我國的經濟建設、社會的和諧發展和人民的幸福生活創造安全可靠的公共環境;另一方面可有效地消除電梯傷害事故給公眾和社會帶來的負面影響。

在分析比較目前現有的電梯監控終端技術特點的基礎上,擬采用滿足無線物聯網的電梯安全監控終端來進行電梯主要故障的安全監測和數據傳輸;研究電梯主要部件的故障模式與表征,確定與安全相關的重點故障并進行安全監控,將電梯監控終端與物聯網絡進行技術集成,研發相應的軟件管理系統平臺,實現對監控數據的傳輸、存儲、查詢、統計分析與生成報表功能,從而實現基于電梯物聯網的安全管理目標和分級應急響應。

本示范工程的技術指標:

①監控終端工作電壓范圍:9-36v

②監控終端工作溫度范圍:0-50℃

③監控終端備用電源持續時間: 1.2h(6v)

④電梯物聯網數據傳輸速度:115200bit/s

⑤數據接口兼容RS232、RS485、RS422、CAN總線等

⑥短信報警同時群發16條

⑦語音報警信息:雙向通訊

⑧電梯物聯網系統容量:10萬臺。

圖1是本示范工程的工作原理圖

當電梯發生沖頂、沉底、停電、關人、停機、卡門、墜落等嚴重故障時,物聯終端將采集到傳感器的數據。物聯終端系統馬上做出反應,自動播放安撫音,穩定被困人員情緒,同時通過無線網絡(比如CDMA GPRS)傳輸到互聯網上。再由互聯網傳輸到電梯運行管理平臺(終端狀態監控)。管理平臺也馬上做出反應 通過互聯網和無線網絡實現手機報警。也能 讓使用單位 維保單位 監察部門從互聯網上得到報警信息。

我們開展《基于物聯網技術電梯安全監控示范工程應用研究》,旨在創新一種電梯安全管理模式和技術管理手段,利用物聯網技術對電梯安全運行狀況施行實時動態跟蹤監控,提高安全服務效率,加強電梯事故預警與應急救援技術能力,從而提高對突發公共事件快速反應和應急處置能力,為政府強化電梯安全監管和確保城市公共安全運行提供強有力的技術支撐。

參考文獻:

[1]孔曉波.物聯網概念和演進路徑.電信工程技術與標準化, 2009年12期

篇4

【關鍵詞】物聯網;道路照明;單燈控制;

一、物聯網技術概況

物聯網是新一代信息技術的重要組成部分,物聯網通過智能感知、識別技術與普適計算等通信感知技術,廣泛應用于網絡的融合中,也因此被稱為繼計算機、互聯網之后世界信息產業發展的第三次浪潮。物聯網依托三項關鍵技術即傳感器技術、RFID標簽、嵌入式系統技術實現大數據云計算。物聯網應用于現代化城市照明工程領域的實現方法是依托傳感器技術,射頻標簽技術及嵌入式系統技術實現對路燈的智能管理。

二、物聯網照明控制系統的組成

物聯網單燈控制技術實現對路燈照明的智能控制,精細控制。該控制系統需要四部分組成:前端傳感器、每盞燈桿內的單燈執行終端、各箱變內分布的智能控制器及監控中心的物聯網單燈監控軟件系統。

(一)前端傳感器

道路現場設置天氣傳感器采集天氣數據,設置車輛檢測器采集車流量數據,通過照度檢測器采集照度數據,通過經緯度檢測器監測當地經緯度數據,可將數據上傳至前置服務器和數據中心。

(二)單燈執行終端

位于每座燈桿接線室內,由CPU 主板、通訊接口板和信息采集部件等部分組成,執行每座路燈的開停、調光及電氣參數的監測。

(三)智能控制器

包含控制芯片、通訊接口板、功率變換控制器等部件,通過電力載波技術、ZigBee無線通信技術、 470/868無線通訊技術實現對全網每一個路燈的開停控制調光控制運行狀況監測,智能控制器是物聯網智能照明系統的底層設備,也是關鍵的網關類設備,它主要功能是實現路燈節點的自動組網,接收并存儲來自遠程計算機系統的照明控制與管理策略,并按策略對所有組網的路燈進行開燈、關燈、調光、電能采集、故障上報等。

(四)物聯網單燈監控軟件系統

包含計算機系統、無線數傳電臺和輔助設備等,監控中心與智能控制器之間采用無線通訊的方式連接, 而執行終端與路燈前端控制器之間可以采用有線通訊或擴頻電力載波通訊方式連接。運營管理部門可根據實際情況制定路燈控制策略,可綜合前端傳感器采集的數據,如車流量信息、天氣信息、照度信息制定最優化的路燈控制策略,并通過大數據及云計算技術科學分析不同日期不同時間段的交通狀況,對所有路段的路燈進行針對性的控制。

智能控制器通過電力載波技術、ZigBee無線通信技術、 470/868無線通訊技術實現對每座路燈的檢測及控制。借助強大GPRS/CDMA移動通訊網絡,監控中心可根據將車流量、自然光照度等信息,可自動或手動向單燈控制器發送詢問或控制指令,完成對任一區域、任一線路、任一燈位的監測和控制,可對每一個終端實現遠程控制、遠程調光、遠程監視、遠程實時動態管理四大方面的功能。

物聯網智能照明系統可實現自定義各種控制、管理、維護照明策略,以實現節能效益最大化,控制等級安全化,維護工作簡單化等動作目標,即可根據天氣、車流量、時序、現場環境等數據實現單燈控制、物理回路控制、虛擬回路控制,無極調光,燈故障診斷,燈具壽命管理,節能管理,實現照明管理和節能控制的精細化智能化網絡化。

三、物聯網智能照明控制技術優勢

物聯網智能照明控制技術優勢體現在三個方面:

(一)采用物聯網技術,把每一盞燈納入監控和管理平臺實現全局監管,形成最佳運營維護模式;

(二)通過智能決策,實現基于單燈控制的自動控制、自動節能,使管理精細化、節能數字化,并實現故障預警,實現可視化的定位維護;

(三)通過遠程管理和移動管理降低路燈設施的維護難度和成本,達到高效節能的效果,實現“四遙”管理,即:

(1)遙測

在每條照明配出回路上設置電力儀表, 采集相電壓、線電壓、電流、功率因數等運行參數, 各回路電力儀表通過串口通訊方式與本地PLC 連接, 將各回路運行參數傳送至本地PLC。在每個箱式變電站內設置HMI (人機界面) 用以顯示本地各照明回路的狀態、運行參數及更改本地PLC 的程序和有關照明控制的參數, 從而實現本地控制。在自動運行方式下,由PLC 根據預先設定的照明控制程序控制本箱式變電站內各照明配出回路的合、斷。

(2)遙信

通過控制網絡可將箱式變電站各照明配出回路開關狀態, 電路過電壓、過電流故障信息, 通訊網絡故障信息發送至園區路燈監控室。

(3)遙視

部分路段設監控攝像頭,值班人員在監控室內通過監視器可以了解園區功能性路燈的照明情況, 景觀燈具的亮燈效果, 同時可以第一時間發現故障或損壞的燈具, 及時檢修,保證道路照明的正常運行。

(4)遙調

在監控室, 值班人員可根據對各路段不同時段車流量和園區整體道路情況的分析, 隨時調整各箱式變電站內設備的節電運行參數。

物聯網智能控制器引入天文鐘控制器及光照度控制器信號,采用光控時控及手控相結合的控制方式,時控根據室外日光照度并通過智能經緯時控儀,根據坐在地區經緯度或不同季節,設定開關燈時間,后半夜時,關閉非機動車道燈具,同時間隔關閉不超過半數的機動車道側燈具,路燈進入節能運行狀態。科學安排時段分時段控制開關燈、調光等任務,實現按需照明,最大限度節省電能。

四、物聯網單燈控制技術實現的效益

(一)經濟效益:采用本系統后能確保節能率不低于30%,既節約能耗有不影響燈具的正常壽命,節電又省錢。

(二)社會效益:改善城市現代化形象,保證道路交通安全等級,增強城市治安管理的外部環境,是大數據時代市政設施的發展方向。

(三)管理效益:提高了整個城市的路燈管理水平,是工作人員從繁復的巡檢工作中解放出來,降低了工作強度和經營管理成本。

(四)環保效益:對城市電網無高頻干擾,對市區環境無電磁波污染,符合當今社會環保的發展趨勢。

五、結論

物聯網單燈控制技術實現了從“面”控制到“點”控制的轉變,符合國際上路燈照明節能的最新技術發展趨勢,使市政道路照明、城市亮化實現智能管理和節能并舉,達到長效管理和節能增效的目的。鑒于當前智慧城市建設日臻成熟,城市建設者及設計人員把握當前道路照明的發展趨勢,勇于采用新技術,使我國城市建設水平更上一層樓。

參考文獻:

[1] 高杰,張泳.基于流量分析的道路照明節能控制方法研究.自動化博覽.2014(01)

篇5

根據國家發展改革委《國家電子政務工程建設項目管理暫行辦法》[5]和國家發展改革委、國家檔案局聯合的《國家電子政務工程建設項目檔案管理暫行辦法》[6]的規定和要求,在國家檔案局、國家質檢總局辦公廳以及工程、技術專家的指導下,“金質工程”(一期)項目完成了檔案管理制度建設、檔案收集整理、檔案分類、檔案驗收準備等一系列工作,并針對項目實施過程中專家提出的改進意見和建議,檔案管理組加強文檔的收集整理,對文檔的歸類、立卷進行了調整和完善,最終完成“金質工程”(一期)檔案管理工作。

為了能夠合理有效的收集與管理檔案,我們根據金質工程的特點,并結合以往工程經驗,對“金質工程”一期檔案整理工作進行了細致梳理,最終形成檔案整理工作的模板。

根據ABC分類法在監理管理檔案中的應用[7],我們對金質工程做出了總結。“金質工程”項目檔案是在工程建設全過程中形成的,具有保存價值的各種形式和載體的歷史記錄。項目檔案是項目設計、實施、竣工驗收、運行維護、升級改造等工作的重要依據。在“金質工程”(一期)項目的建設過程中,總局和“金質工程”建設辦公室高度重視檔案管理工作,深刻認識到檔案管理工作對于整個項目建設工作的重要性,安排專職人員負責檔案管理工作,建立了檔案管理工作制度和辦法,及時組織進行檔案資料的收集和整理,強化檔案的工作流程管理,并邀請國家檔案局的有關專家對項目的檔案管理工作給予指導。通過強化項目檔案管理工作,提高了“金質工程”(一期)建設項目的工程管理水平,也有利于指導“金質工程”后續項目建設工作。以下是我們所參照的國家標準:

技術文檔代碼采用四層結構,每層之間用“-”分割。

1)第一層,四位數字代碼,表示“金質工程”的工程、項目或子項目的編號,以下簡稱項目編號;

2)第二層:三到五位數字代碼,表示工程、項目或子項目下不同類型的文檔,簡稱文檔類型號;

3)第三層:二位數字字母代碼,表示同一類型文檔的流水號,以下簡稱流水號;流水號從“01”編起,數字不夠時使用字母代碼;即使用完“99”后,可繼續使用“A0”、“A1”等。對于某些不可能周期性產生的文檔,這兩位保持為“00”。

4)第四層:字母“V”加兩位數字,表示文檔的版本號,兩位數字之間用“.”分割,以下簡稱文檔版本號。

文檔代碼的總體結構如圖4所示:圖4

示例1:“5100-501-00-V1.2”表示全國執法打假快速反應系統項目第1.2版的項目總體設計,其中:

——5100表示全國執法打假快速反應系統項目

——501表示項目總體設計

——00表示流水號,由于一個項目只有一個項目總體設計,因此其流水號固定為00

——V1.2表示該項目總體設計目前版本控制號是1.2,即大版本號是1,小版本號是2。

示例2:“1000-521-05-V1.0”表示“金質工程”整體的階段性進展情況報告,其中:

——1000表示“金質工程”一期

——521表示階段性進展情況報告

——05表示第5個階段性進展情況報告(由于一個項目肯定會存在多個階段性進展情況報告,因此使用流水號分別表示。)

——V1.0表示該文檔目前版本控制號是1.0。

物聯網檔案管理

按照《電子文件歸檔與管理規范(GB/T 18894-2002)》的要求,檔案管理組對缺少電子文件的紙質文件進行掃描,進一步進行電子文件檔案的收集、整理工作,并通過選用北大方正的檔案管理軟件進行項目文檔的全部電子化管理。“金質工程”建設辦公室通過實行項目文檔的電子化管理,開發了檔案信息資源,提高檔案管理水平,從而更好的為工程建設與管理服務。

“金質工程”檔案管理系統的界面,如圖2所示:

“金質工程”(一期)建設項目檔案實施階段文件按標準建設、應用系統建設、軟硬件平臺建設、內外網改造項目建設、總集成項目等進行劃分;各分項目檔案包括需求文件、設計文件、實施文件、驗收文件和運行維護文件等。

篇6

關鍵字:安全;監理;信息;工程;物聯網

隨著物聯網技術的發展,物聯網技術在信息工程安全監理中得到了廣泛的應用。與此同時,物聯網的安全問題也日益引起有關專家的重視。因為物聯網場景中的實體都有一定的計算、反映與執行能力,因此若物聯網技術使用不當會影響到國家、社會與個人信息的安全性。

信息工程安全監理的物聯網架構

信息工程安全監理是指信息化工程項目建設過程中有關信息安全的監理行為。我國的信息工程安全監理體系是以IT市場為基礎的。通過物聯網技術將信息工程所出現的安全問題正確地傳遞給甲方,處理甲方與信息工程承建方的分歧。其主要工作是對出現的信息安全問題做出原因分析,以利于解決問題。采用物聯網技術來管理,最終目的是將信息安全問題消滅在萌芽之中。信息工程安全監理的物聯網架構分為四個體系,即信息工程安全監理體系、物聯網體系架構、中間體系與安全監理的物聯網平臺。信息工程安全監理的物聯網架構是根據信息化安全監理所涉及的領域多、監測范圍廣、操作不能間隔的特點,采用物聯網技術以對信息化工程建設過程中出現的信息安全問題來監理。信息化工程安全監理中需要監測操作者的安全、監測各類操作場景的安全、監測特殊產品的安全、監控人員聚集的地方、監控關鍵部位以及事故應急處理時對操作者、場景、物品的信息管理等。

物聯網技術

物聯網技術是使信息工程安全監理達到網絡化的關鍵。物聯網與計算機網絡有著密切的聯系,通過正規的射頻識別技術、物品編碼技術、無線通信技術等,來完善電子產品代碼,做到對單件產品在全球范圍內進行核查。信息工程實施過程中的所有設備通過物聯網技術配備一個EPC標簽,利用無線射頻技術,與信息工程有關的信息經由無線射頻技術在網絡中傳播,這樣一來監理只需按照食品上的EPC標簽,就能夠查到此食品在整個過程的相關信息,由此能夠對食品加工的全部經過進行監控,便于發現其不安全因素。通過給該系統應用RFID、數據采集、移動計算技術及數據庫設計等技術,實現了對在信息工程安全監理中借助移動計算技術、數據采集技術、數據庫設計技術來進行數據分析,這些技術對數據的監測能夠起到補充和校核的作用。經調查得知,采用神經網絡方法對信息工程安全監理系統進行識別是很十分有效的,并且訓練速度快。在識別之前,先用仿真實驗生成神經網絡的原始樣本,再按照信息工程的實際情況輸入神經網絡,同時制定適合的網絡結構,經由樣本學習產生可數據識別的神經網絡模型,然后就可進行安全監理數據的識別。

物聯網技術信息交互安全監理

隨著物聯網技術應用領域的不斷增加,感知網絡面對的信息逐漸多元化,已經涵蓋制造業、軍工等較多領域。其在應用中產生的信息安全問題則需要我們及時進行處理。因為網絡資源方面的限制,在確定安全監理方案時需考慮其特殊性,以做到使安全監理方案能有效地利用網絡資源。目前,有的學者已考慮在安全監理方案中應用數據融合技術、加密技術等,以增加物聯網技術的安全性。應用數據加密時,要注意分析網絡節點的存儲性。密鑰管理是數據加密應用技術的重點,其負責著有關密鑰的一系列活動,包括更新與保管等任務。在制定適合的應用方案的前提下,我們可按照無線感知技術體系、節點要求以及安全監理規定,確定密鑰管理有效措施。

例如應用分散處理措施,即先形成密鑰池,將各個節點做為密鑰環,完成網絡系統的組建之后,成立含有密鑰環的安全通道。為進一步發揮物聯網技術在信息工程安全監理中的作用,可改進技術方案。增加節點公鑰個數,以防止網絡受到攻擊,進而確保信息安全,利于安全監控。此外,可選擇適合的路由,科學應對節點,以使信息數據的輸送更加的及時準確。無線感知技術體系具有節點對等以及多跳傳輸的特點,如果破壞方進行設置惡意節點,便可能篡改路由,產生黑洞以及被病毒感染等問題。所以,信息工程安全監理需按照無線感知計算機體系特征以及物聯網技術要求,分析已經確定的安全路由應用協議,以避免網絡不良攻擊的負作用,增強物聯網技術的安全能力。

數據融合是物聯網技術的核心手段,如果其中節點受到破壞,便有可能出現融合節點不能分辨正常信息以及惡意數據的現象。為此,物聯網數據融合時需分析信息安全應用問題。可制定適合的融合管理辦法,加強數據信息的驗證措施,使用戶在節點受到破壞的情況下,仍能分辨出正常信息以及惡意數據。同時,應完善物聯網信息存儲機制,通過可信定位使節點獲取正確位置信息,以避免不準確定位產生的不好影響,進而提高物聯網感知信息安全水平,有利于信息工程安全監理。

結語

綜上所述,基于物聯網的信息工程安全監理主要分為4部分,即信息工程安全監理體系、物聯網體系、中間體系、安全監理的物聯網平臺。在進行信息工程安全監理時,以安全監理規范為依據,以物聯網技術為保障,對整個信息工程過程進行資金、質量、進度管理及合同、信息監理,以使信息安全。通過物聯網技術,革新了以往的神經網絡,提升了網絡的運行效率,從而進一步強化了信息工程安全監理,能更好地監控資金、進度與質量,減少信息安全隱患,確保信息工程項目順利實施。

參考文獻:

[1]李向紅、孫宏遠.基于物聯網的信息安全監理模型研究[J].北京工商大學學報.20l1(05)

[2]劉源志、趙德康.信息化工程監理[M].北京:中國電力出版社.2009.

[3]高克,周宏剴.物聯網在信息工程質量監理中的應用[J].微型機與應用.2011(07).

篇7

關鍵詞:物聯網;課程體系;本科院校

一、引言

自2009年8月同志提出“感知中國”以來,物聯網已成為國家戰略新興產業的重要組成內容。2013 年2 月,國務院提出了關于推進物聯網有序健康發展的指導意見。物聯網是繼互聯網之后的又一次信息技術浪潮,具有廣闊的應用前景和難得的發展機遇。在教育領域,自2010年7月教育部批準30余所高校院系建設物聯網工程專業以來,2011年,教育部又批準了27所高等院校設立物聯網工程的申請;2013年4月,我校物聯網工程專業獲得教育部批準。在學科發展方面,中國電子學會物聯網專家委員會、教育部電子信息與電氣學教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會一直高度關注物聯網及相關專業建設。全國高校物聯網及相關專業教學指導小組組織高校在物聯網專業的知識體系、課程體系、工程實踐和人才培養等方面進行了一系列的探索,國內高校也根據自身的情況對物聯網工程專業的課程體系進行了探索。作為國家倡導的新興戰略性產業,物聯網備受各界重視,并成為就業前景廣闊的熱門領域,該專業主要就業于與物聯網相關的企業、行業,從事物聯網的通信架構、網絡協議和標準、信息安全等的設計、開發、管理與維護,就業口徑廣,需求量十分大。但是,在眾多高校積極申報的專業的同時也面臨一個十分嚴峻的問題,物聯網目前屬于新興產業,中國高校剛剛開始開設物聯網工程專業,沒有成熟的經驗可以借鑒。本文通過分析物聯網工程專業的知識體系、主要知識領域,提出了物聯網工程專業課程體系的基本思路,以期為兄弟院校物聯網相關專業課程規劃拋磚引玉。[1]

二、物聯網專業涉及的關鍵技術

物聯網是互聯網的拓展應用和網絡延伸,它利用多種不同的感知技術對現實物理世界進行感知后,通過網絡完成對數據的傳輸,然后進行數據挖掘、分析、決策,最終實現人與人、人與物、物與物之間的信息交流,最終達到對物理世界進行管控、決策的目的。因此,常規意義上物聯網可以分為三個層次:感知層、網絡層和應用層。[2]

1、感知層關鍵技術

感知層是物聯網發展和應用的基礎,RFID技術、傳感和控制技術、 短距離無線通訊技術是感知層涉及的主要技術,主要負責物品的標識、信息感知采集。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

網絡層將建立在現有的移動通訊網和互聯網基礎上,其主要功能是直接通過現有的互聯網或移動通信網(如GSM、CDMA)、 無線接入網(WiMAX)、無線局域網(WiFi)、衛星網等基礎網絡設施,負責物聯網感知層感知信息的接入、融合、交換與傳遞,是實現數據交互、物物相連的關鍵,在物聯網三層架構中起到承上啟下的作用。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

應用層對網絡層傳輸過來的信息進行處理,主要由業務支撐平臺、服務支撐平臺、網絡管理和信息處理等平臺構成,共同完成對信息的分析、計算、存儲、挖掘等處理操作,供決策者使用和決策。應用層核心技術包括中間件技術、云計算、海量數據存儲、挖掘、檢索以及虛擬技術等。

三、物聯網工程專業核心課程構成

物聯網是典型的交叉學科,涉及到網絡工程、自動化、電子工程、計算機、通信工程、信息安全等多個學科。由于物聯網產業涵蓋面寬,應用廣泛,所以物聯網工程專業包含的知識點較多,課程涉及基礎課模塊、感知類課程模塊、網絡與通信類課程模塊與數據處理與領域應用類課程模塊。

基礎類課程為:數理類課程,如高等數學、概率論與數理統計、線性代數、離散數學、大學物理等;電路類課程,如數字邏輯、電路與電子技術、高頻電子線路等;程序算法類課程,如C語言程序設計、Java語言程序設計、數據結構與算法等。

感知類課程為:RFID原理及應用、傳感器原理及應用、模式識別與狀態監控、微機原理與接口技術、數據獲取與信息處理系統等。

網絡與通信類課程為:計算機網絡、通信原理、物聯網通信技術、無線傳感器網絡、短距離無線與移動通信網絡、物聯網數據庫技術等。[3]

數據處理與領域應用類課程為:物聯網工程導論、操作系統、嵌入式系統設計、物聯網信息安全、海量數據存儲、物聯網工程設計與實施、物聯網系統綜合設計、移動應用開發、智能物流等。

四、物聯網工程專業課程體系構建

物聯網工程專業是以應用為驅動的專業,專業人才的培養根據專業共性和我校其他相關優勢專業的特點,以達到能服務區域經濟發展為目的。因此我校物聯網工程專業確立了以智能物流和智能家居兩個應用方向,在后期應用類課程突出物聯網技術在這兩個方向的工程應用,且物聯網專業建設要緊密聯系社會、學生、專業發展的需求,統籌兼顧其“專業新、對應產業鏈長、相關技術門類差異大”的特點,深入研究,準確定位,根據計算機類專業工程教育關于課程體系的總體要求和專業的目標定位設置科學的課程體系,注重課程體系的交叉融合。本專業將相關主干學科的核心課程和專業課程統籌結合,與物聯網專業知識體系相對應,將專業課程按照以上不同類型進行了梳理,制定出了初步的課程體系,具體層次關系如圖1所示。

圖1 物聯網工程專業課程體系結構圖

五、結束語

物聯網工程專業是面向國家戰略性新興產業發展的需要而設置的,作為為國家培養人才的高校,應站在國家發展戰略的視野來看待專業建設。根據本文提出的物聯網的技術體系、培養目標和課程體系,我校在物聯網工程專業的建設過程中,高度凝煉專業特色,認真把握本專業綜合性強,學科交叉等特點,加強師資隊伍和實驗室等建設,改革人才培養方案,強化實踐教學,以推進物聯網工程專業建設與人才培養。

參考文獻

[1]吳國民.地方工科院校物聯網工程專業人才培養的研究[J].現代計算機.2011(07):35~37

[2]馬忠梅,孫娟,李奇.物聯網工程專業課程體系與實踐探討[J].單片機與嵌入式系統應用,2011,(10):1~4.

[3]熊曙光.物聯網工程專業人才培養模式與課程體系研究[J].科教文匯.2012,(11):45~46.

篇8

傳統網絡工程專業與物聯網專業在知識結構上有很多共性,只要適當補充和調整網絡工程專業的課程體系,就能夠達到物聯網專業人才培養的目標。因此,在計算機網絡工程專業中設置物聯網方向是切實可行的。近兩年,國內申請增設物聯網相關專業的高校數量眾多,但他們在不同程度上存在著物聯網課程體系規劃不完善、教材建設計劃不完備、師資力量薄弱、實驗室配套設備缺乏和實驗方案標準有待規范等問題。區別于部分高校現開設的物聯網工程專業,學校在計算機網絡工程專業開設物聯網方向時可以在該專業多年積累的教學資源的基礎上,結合本校獨特的優勢學科制定具有行業物聯網應用特色的戰略性新興產業人才培養方案。計算機網絡工程專業開設物聯網方向的專業目標是要讓學生在具備一定的數學和計算機科學理論知識的基礎上,系統地掌握計算機網絡以及物聯網的相關原理和應用技能。筆者認為計算機網絡工程專業物聯網方向的學生對有關物聯網感知層的基本知識和基本技能達到掌握程度即可,重點是要結合各高校的優勢學科及地方人才市場需求,讓學生在充分掌握計算機網絡技術的基礎上,強化對物聯網應用層關鍵技術的理論學習和應用實踐。

結合高校優勢學科培養網絡工程專業人才

不同的發展歷史、相異的學科建設等因素使得每一所大學都有自己的品牌專業、強勢學科以及與其培養目標相配套的軟硬件資源的建設與積累。物聯網有著非常廣泛的應用范圍,高校在計算機網絡工程專業物聯網方向的專業定位上可以結合自身現有的優勢學科,參考人才市場的用人需求,改革網絡工程專業的課程體系,因地制宜地制定具有本校重點學科特色的培養方案和教學內容。網絡工程(物聯網)培養模式可以從專業定位、知識結構、創新能力培養和人才培養模式評價體系四個方面進行討論。其中,專業定位和知識結構將在下一節論述。在復合型工程應用人才的創新能力培養上,需要轉變以往的以傳授知識為主導的教育模式,注重學生的創新思維和自主學習能力的培養,強化教學實踐環節。例如:開設具有行業背景的工程訓練課程,開展個性化的創新能力培養研究,提高實驗和培訓課程的比重,擴展大學生創新實踐基地建設[5]等,形成以行業應用為背景的立體化培養模式。完善的評價體系可以實現人才培養模式與質量的跟蹤與評價,依據評價結果可以適時地調整教學內容,有利于提高人才的適應性。從行業應用出發,可以分別從學生的綜合素質能力培養、學生知識結構優化、工程實踐與創新能力培養等方面對研究成果進行評價。計算機網絡工程專業物聯網方向人才培養模式如圖1所示。將傳統網絡工程專業的課程設置與學校的優勢學科的專業知識有機結合,使得畢業生不僅能夠從事計算機網絡方面的工作,也能直接從事行業背景下的物聯網工程領域的工作,增強畢業生的工程實踐能力,拓寬其就業范圍。以天津科技大學為例,學校建有“食品營養與安全”、“工業發酵微生物”2個教育部重點實驗室和1個教育部“食品生物技術工程研究中心”,在食品科學和生物工程等領域的研究與教學處于全國前列。依托天津科技大學的食品、生物等優勢學科和應用背景,筆者認為,目前計算機學院的網絡工程專業可以以食品安全和生物發酵與菌種保藏控制物聯網為應用領域,融合食品學院和生物學院相關專業的教學資源,拓展網絡工程專業的培養方向。通過多學科的交叉融合,建設以輕工行業物聯網應用為特色的計算機網絡工程專業培養體系。

優化網絡工程專業培養目標和課程體系

由于物聯網技術下的網絡工程專業需要融入不同專業學科,所以,在確立了以輕工行業物聯網應用為特色的網絡工程專業培養目標的基礎上,調整教學大綱,對原有專業的課程配置進行科學地增補和取舍。結合學校的優勢學科的應用背景,依照網絡工程專業物聯網方向的培養目標設置相應的課程內容和實踐環境,形成特色教育,增強畢業生的就業競爭力。

1.專業培養目標物聯網技術下的計算機網絡工程專業面向現代信息處理技術,主要培養學生良好的科學素養,使學生畢業后可在輕工行業、信息產業、科研單位從事物聯網應用相關技術開發和研究,成為具備行業知識和專業技能的高級應用型人才。培養的學生具備通信技術、網絡技術、傳感技術的基本理論和應用能力,能進行系統集成及相關技術的開發和應用推廣,具有物聯網工程實踐能力。專業能力培養要求:掌握計算機科學與技術和網絡工程等方面的理論和方法,具有扎實的理論基礎知識;掌握傳感器技術、無線通信網等物聯網感知層關鍵技術的基本知識和基本技能;具備各類網絡系統的運維能力和一定的分析、設計和開發能力,擁有較強的軟件編程功底;具備從事輕工行業物聯網領域的科學研究能力;了解計算機網絡及物聯網的行業發展動態和技術標準,掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法,熟悉利用Internet獲取信息的手段,具有獲取信息的能力。

2.主干課程網絡工程專業物聯網方向的課程設置以專業培養目標為向導,注重學生動手能力和創新思維的提高。學生可以通過對計算機網絡及物聯網的基本理論和基本知識的學習,掌握網絡分析和設計的基本方法,掌握物聯網應用的基本技能。物聯網中的感知層主要用來感知和采集現實世界中的信息,網絡工程專業物聯網方向的課程設置可以在現有計算機物理層的相關課程基礎上,融合通信原理、傳感器技術基礎和射頻技術與無線通信等課程,提高學生在物聯網感知層理論知識的理解。對于物聯網網絡層方面,傳統的網絡工程專業已包含該領域涉及的大部分知識,需要增加無線傳感網絡和無線自組網理論課程,強化學生對物聯網網絡層的理解。物聯網應用層的主要作用是依據各行業的實際需求開發信息管理平臺,并根據行業應用的特點集成相應的內容服務[6]。結合應用層的特點,各院校可結合自身優勢學科增設具有行業特色的物聯網信息處理技術、無線自組網應用和物聯網應用程序設計等課程。有關物聯網安全技術的課程,不僅涉及物聯網的三個層次,也關系到嵌入式知識的相關課程。網絡工程專業物聯網方向的課程體系結構如圖2所示。綜合考慮現有網絡工程專業的課程設置,計算機網絡工程專業物聯網方向的專業課程主要有:離散數學、數據結構、計算機組成原理、操作系統、計算機網絡、數據庫原理、物聯網技術概論、物聯網應用程序設計、無線傳感網絡、嵌入式系統概論、嵌入式操作系統、網絡系統集成、網絡程序設計、網絡管理、射頻技術與無線通信、物聯網安全技術、無線自組網理論及應用、物聯網信息處理技術等。

3.主要專業實驗專業實驗的設置將使得學生具有一個計算機網絡技術和物聯網技術學習、開發與實驗的綜合平臺,有利于提高學生的創新能力和實際動手能力,便于學生熟悉和掌握網絡工程與物聯網的原理和實際應用。網絡工程(物聯網)專業的實踐環節可以從畢業實習、計算機基礎練習、課程設計、生產實習和畢業設計(論文)五個方面進行。專業實驗主要包括:C語言課程設計、面向對象課程設計、數據結構課程設計、無線傳感器網絡課程設計、網絡系統集成課程設計和物聯網綜合應用課程設計等。

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