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物聯(lián)網(wǎng)工程的應(yīng)用模板(10篇)

時間:2023-06-12 16:06:38

導(dǎo)言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇物聯(lián)網(wǎng)工程的應(yīng)用,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

物聯(lián)網(wǎng)工程的應(yīng)用

篇1

關(guān)鍵詞:

聯(lián)網(wǎng)工程機械;監(jiān)控

1物聯(lián)網(wǎng)

1998年KevinAshton第一次提出物聯(lián)網(wǎng)這一概念,在2005年信息社會世界峰會正式確定了這一概念,并對這一概念的特征、技術(shù)、發(fā)展前景等進(jìn)行了相關(guān)闡述,之后歐美各國均提出了本國發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的規(guī)劃,我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展起步與2009年總理提出的“感知中國”。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是以各種信息傳感技術(shù)為基礎(chǔ),對需要監(jiān)控、連接、互動的物體進(jìn)行信息采集,最終形成一個巨大的網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)物與物、人與人、物與人之間的網(wǎng)絡(luò)連接,極大的方便管理和控制。該技術(shù)是對互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和通信網(wǎng)技術(shù)的外延,是將多項技術(shù)與應(yīng)用結(jié)合的產(chǎn)物。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有實現(xiàn)全面感知、信息傳送、智能處理的特征。所謂全面感知就是利用各種信息傳感器和識別工具對物體進(jìn)行相關(guān)的信息收集;信息傳送就是通過互聯(lián)網(wǎng)和通信網(wǎng)絡(luò)對信息進(jìn)行傳遞和共享;智能處理就是將這些信息進(jìn)行自動化的分析處理,最終實現(xiàn)智能化的控制和決策。

2工程機械物聯(lián)網(wǎng)體系與技術(shù)

工程機械領(lǐng)域的發(fā)展受到各國的重視,因為該領(lǐng)域的發(fā)展水平代表著國家制造業(yè)的發(fā)展水平,尤其是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提出后對機械智能化的要求越來越高。當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)進(jìn)行了小范圍的應(yīng)用,例如智能交通、智能家居等。工程機械物聯(lián)網(wǎng)體系的構(gòu)建和相關(guān)的技術(shù)如下。

2.1工程機械物聯(lián)網(wǎng)體系

構(gòu)建工程機械物聯(lián)網(wǎng)體系分為三個層次:感知、傳輸、應(yīng)用。感知層是工程機械物聯(lián)網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)實的樞紐;傳輸層就是對數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸和交換,使信息能夠進(jìn)行相關(guān)的傳送和共享;應(yīng)用是核心,對已經(jīng)收集和傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行相應(yīng)的處理,最終發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)的作用。工程機械物聯(lián)網(wǎng)有自己的特點,這些特點和工程機械領(lǐng)域的特性有關(guān)。工程機械物聯(lián)網(wǎng)感知層主要有壓力傳感器、液體傳感器、RFID標(biāo)簽與讀寫設(shè)備,運動控制器、IO控制器、工業(yè)遙控器等核心驅(qū)動部件和負(fù)責(zé)機械設(shè)備定位和數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊苿咏K端,并且需要信息采集、信息融合、短距離傳輸?shù)群诵募夹g(shù)的支撐。傳輸層不僅包含互聯(lián)網(wǎng)和通信網(wǎng)結(jié)合的長距傳輸網(wǎng)絡(luò),還有包括藍(lán)牙、WiFi等短距傳輸網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部、企業(yè)與客戶、客戶與客戶之間的信息傳輸。應(yīng)用層中包含高性能的服務(wù)器和處理軟件,實現(xiàn)海量信息的處理,為工程機械企業(yè)打造智能化的決策處理平臺。

2.2工程機械物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

工程機械物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與工程機械物聯(lián)網(wǎng)體系相關(guān),也是分為三個方面,及感知層、傳輸層、應(yīng)用層都有各自需要的技術(shù)。感知層需要的技術(shù)主要是感知識別技術(shù),工程機械物聯(lián)網(wǎng)需要通過感知層獲取機械設(shè)備自身的狀態(tài)和機械設(shè)備工作的環(huán)境的信息。要提高工程機械設(shè)備的利用率、使用壽命,并對工程機械設(shè)備進(jìn)行有針對性的保養(yǎng),這些都需要獲取精準(zhǔn)的工程機械設(shè)備的工作環(huán)境。工程機械使用的環(huán)境差別很大,這也就要求工程機械設(shè)備需要更為精確的傳感器進(jìn)行信息的采集。感知層傳感器主要分為采集機械設(shè)備位移、角度、速度的運動傳感器;采集能耗、運行等工作狀態(tài)的檢測傳感器;采集機械設(shè)備工作位置、環(huán)境因素的工作環(huán)境類傳感器。采用相對靈敏、全面的傳感器,才能較好的利用感知設(shè)別技術(shù)將工程機械物聯(lián)網(wǎng)所需要的信息進(jìn)行收集。傳輸層需要即插即用的標(biāo)準(zhǔn)化通信協(xié)議,建立工程機械物聯(lián)網(wǎng)會涉及到很多的通信網(wǎng)絡(luò),同樣也會有較多的接入方式,缺少統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化通信協(xié)議會導(dǎo)致這些通信網(wǎng)絡(luò)無法進(jìn)行交互工作,影響數(shù)據(jù)信息的傳輸。因此在傳輸層需有一個統(tǒng)一的能滿足這些通信協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化通信協(xié)議。工程機械設(shè)備作業(yè)時會被較為復(fù)雜的因素影響,這就需要機械設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)要有即插即用的快速識別和通信協(xié)議,便于在復(fù)雜條件下進(jìn)行工程機械設(shè)備的準(zhǔn)確識別。工程機械物聯(lián)網(wǎng)在應(yīng)用方面要有企業(yè)控制中心,通過該控制中心對各種工程機械進(jìn)行監(jiān)管、故障排除、快速服務(wù)。這種控制中心需要有兩方面的職能,一種是面向企業(yè)研發(fā)的,可以通過收集和傳輸?shù)母鞣N信息對機械設(shè)備的設(shè)計進(jìn)行改進(jìn),研發(fā)更多的新型設(shè)備;一種是面向客戶服務(wù)的,可以建立相應(yīng)的租賃、故障維修、設(shè)備分析等服務(wù)。

3物聯(lián)網(wǎng)在工程機械領(lǐng)域的應(yīng)用及展望

物聯(lián)網(wǎng)在工程機械領(lǐng)域的應(yīng)用主要是通過GPS、GPRS、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù),將工程機械的工作狀態(tài)、工作位置、工作環(huán)境、運行情況等進(jìn)行信息的收集,并通過智能處理系統(tǒng)對這些機械設(shè)備進(jìn)行管控和服務(wù)、研發(fā)。物聯(lián)網(wǎng)運用于工程機械領(lǐng)域可以實現(xiàn)對工程機械的全壽命周期智能化管控。物聯(lián)網(wǎng)在工程機械領(lǐng)域的應(yīng)用及展望如下:

3.1利用物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行工程機械遠(yuǎn)程監(jiān)測

利用物聯(lián)網(wǎng)可以對工程機械的工作運行狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)測,一旦工程機械發(fā)生故障還可以進(jìn)行遠(yuǎn)程的診斷。對機械進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測需要車載終端、數(shù)據(jù)傳輸、遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺三個部分發(fā)揮作用。車載終端包括GPS、GPRS、RFID、GPRS,可以完成對機械運行的數(shù)據(jù)收集和上傳。數(shù)據(jù)傳輸主要由互聯(lián)網(wǎng)和GPRS組合而成,將車載終端上傳的機械運行數(shù)據(jù)傳送至遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺,同時也可以傳輸遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺指令。遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺包含地理信息系統(tǒng)、設(shè)備信息系統(tǒng)、遠(yuǎn)程故障診斷和維護(hù)保養(yǎng)系統(tǒng)。遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺通過這些信息系統(tǒng)完成對工程機械的運行狀態(tài)查詢、故障預(yù)警、故障診斷、故障日志、維修保養(yǎng)日志等內(nèi)容。如果單純的通過智能化的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)無法將故障排除,那么遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺還可以推送相關(guān)的地理信息使工程技術(shù)人員盡快達(dá)到。

3.2物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于工程機械租賃

工程機械設(shè)備租賃與按揭付款在該市場較為流行,但是資金回收困難、用戶騙車逃跑等問題會給承租方帶來較大的損失。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以對工程機械安裝相關(guān)終端,一旦發(fā)生不償還資金、騙車逃跑等問題,可以直接實現(xiàn)工程機械的定位、鎖車等功能。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于機械租賃可以較好的保護(hù)承租方的利益。

3.3利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立手機服務(wù)平臺

目前智能手機的普及率越來越高,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和手機軟件開發(fā)等手段,開發(fā)智能手機客戶端,為客戶建立手機監(jiān)控平臺。采用這樣的方式可以讓客戶通過手機就能夠掌握其機械設(shè)備狀況,同時也便于機械設(shè)備制造商聯(lián)系用戶進(jìn)行相關(guān)服務(wù)和技術(shù)指導(dǎo)。

3.4大數(shù)據(jù)利用

通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以搜集大量工程機械相關(guān)信息數(shù)據(jù),這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)有較大的利用價值。企業(yè)通過對這些數(shù)據(jù)的分析和挖掘有助于找出工程機械的不足加以改進(jìn),進(jìn)而提高工程機械的品質(zhì);同時根據(jù)機械設(shè)備的使用狀況制定相應(yīng)的制造和銷售計劃,更好的貼合市場;最后可以根據(jù)機械設(shè)備位置分析,在機械設(shè)備集中的區(qū)域有針對的設(shè)立服務(wù)網(wǎng)點。

4結(jié)束語

我國的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和工程機械智能化的起步均較晚,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在工程機械領(lǐng)域的運用還較少。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在我國工程機械領(lǐng)域具有非常廣闊的應(yīng)用前景。遠(yuǎn)程監(jiān)控、檢測和診斷是工程機械走向全面服務(wù)型制造的重要一步。

參考文獻(xiàn):

[1]孫其博,劉杰,黎羴,等.物聯(lián)網(wǎng):概念、架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)研究綜述[J].北京郵電大學(xué)學(xué)報,2014,33(3):2-9.

篇2

隨著城市經(jīng)濟的迅猛發(fā)展,作為重要垂直運輸工具的電梯已經(jīng)廣泛應(yīng)用于住宅樓、辦公樓、商場、地鐵等場所,是人們?nèi)粘3鲂械闹匾煌ㄟ\輸工具,因此也和人們的關(guān)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(fā)生,不斷觸動著人們敏感的神經(jīng),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(guān)注電梯安全,關(guān)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(dá)14萬余臺,成為世界上電梯最多的城市。浦東新區(qū)現(xiàn)有在役電梯3.8萬余臺, 2007—2011年110聯(lián)動接警統(tǒng)計,電梯故障困人報警就高達(dá)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(guān)注,政府相關(guān)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(jìn)城市運行安全和生產(chǎn)安全的45項重點工作之一,并指出“進(jìn)一步完善應(yīng)急預(yù)案體系,提高應(yīng)急處置能力 ” 。國家質(zhì)監(jiān)總局和上海市質(zhì)監(jiān)局歷來都將電梯的安全監(jiān)管技術(shù)與應(yīng)用研究列入質(zhì)檢公益性行業(yè)科研專項主題研究之一。同時,國家質(zhì)監(jiān)總局領(lǐng)導(dǎo)也明確要求“積極探索現(xiàn)場監(jiān)管方式的改革創(chuàng)新,強化現(xiàn)場安全監(jiān)察。在工作環(huán)節(jié)上,要突出抓好動態(tài)監(jiān)管,定期檢驗;在工作手段上,要積極采用現(xiàn)代信息技術(shù),實現(xiàn)電子政務(wù),加快建設(shè)安全監(jiān)察信息網(wǎng)絡(luò),對特種設(shè)備安全狀態(tài)實現(xiàn)動態(tài)跟蹤監(jiān)督”。特別是《市質(zhì)監(jiān)局2012—2013年科技項目立項指南》將特種設(shè)備領(lǐng)域電梯、起重機械在線監(jiān)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(jiān)控,及時處置電梯突發(fā)事件,確保電梯安全運行,已成為各級特種設(shè)備監(jiān)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(fā)生故障,有關(guān)方面若能第一時間獲得預(yù)警信息,第一時間進(jìn)行應(yīng)急處置,將能真正做到快速預(yù)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(jīng)濟發(fā)展的需求來看,對電梯設(shè)備施行預(yù)警應(yīng)急管理,從宏觀上進(jìn)行系統(tǒng)改造、更新已勢在必行;美國、德國、日本在此領(lǐng)域與我國同步,各有長短。從國內(nèi)技術(shù)條件、研發(fā)力量來看,我們完全有能力建立不受網(wǎng)內(nèi)設(shè)備數(shù)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(tǒng)控件。我國必須加快建設(shè)和完善特種設(shè)備動態(tài)安全管理體系,超越國外同類項目管理水平,制定相應(yīng)的管理新模式。從當(dāng)前對電梯設(shè)備進(jìn)行宏觀管理的角度分析,目前國內(nèi)外還沒有符合多重管理需求的系統(tǒng)方案來滿足我國龐大的電梯市場。電梯突發(fā)事件預(yù)警應(yīng)急管理及相關(guān)技術(shù)支持系統(tǒng)的研究工作尚處于起步階段,相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)尚未制定。

已有的遠(yuǎn)程監(jiān)控產(chǎn)品部分是有線狀態(tài),其最大的局限性是:網(wǎng)內(nèi)設(shè)備受數(shù)量級限制(目前最多理論上可運行200多臺)、受小區(qū)地域限制,附加設(shè)備和破路敷設(shè)管線費用昂貴,對電梯本身系統(tǒng)要求也高。部分的無線產(chǎn)品其總體架構(gòu)設(shè)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(wù)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(chǎn)品的單一功能上,未能從宏觀管理角度及技術(shù)經(jīng)濟發(fā)展趨勢出發(fā), 無法應(yīng)對電梯突發(fā)事件引發(fā)的安全救援保障等一系列系統(tǒng)難題。

我們應(yīng)從大都市大市場和普及應(yīng)用電梯預(yù)警與應(yīng)急管理綜合保障管理角度出發(fā),運用科學(xué)技術(shù)加強“基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)電梯安全監(jiān)控示范工程應(yīng)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(chǎn)生較好的經(jīng)濟、社會效益,主要體現(xiàn)在如下方面:經(jīng)濟效益主要體現(xiàn)在:

1、減少電梯事故導(dǎo)致的人員傷亡,降低因此帶來的經(jīng)濟損失;

2、電梯物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的工程實施方便,無須敷設(shè)管道,節(jié)約了因敷設(shè)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(jìn)行安全監(jiān)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(hù)保養(yǎng)單位的主體責(zé)任。

對電梯使用單位:在關(guān)人故障發(fā)生的第一時間得到報警,縮短故障響應(yīng)時間和處理時間,保障乘客生命和財產(chǎn)安全。實時掌握電梯運行狀態(tài)、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(xiàn)維保工作過程管理,提供管理手段。提升服務(wù)附加值,增強企業(yè)競爭優(yōu)勢。

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

特別是本示范工程的成功實施和推廣應(yīng)用,會產(chǎn)生顯著的社會效益,一方面可有效促進(jìn)公共安全的改進(jìn)和強化,為我國的經(jīng)濟建設(shè)、社會的和諧發(fā)展和人民的幸福生活創(chuàng)造安全可靠的公共環(huán)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(fù)面影響。

在分析比較目前現(xiàn)有的電梯監(jiān)控終端技術(shù)特點的基礎(chǔ)上,擬采用滿足無線物聯(lián)網(wǎng)的電梯安全監(jiān)控終端來進(jìn)行電梯主要故障的安全監(jiān)測和數(shù)據(jù)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(guān)的重點故障并進(jìn)行安全監(jiān)控,將電梯監(jiān)控終端與物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行技術(shù)集成,研發(fā)相應(yīng)的軟件管理系統(tǒng)平臺,實現(xiàn)對監(jiān)控數(shù)據(jù)的傳輸、存儲、查詢、統(tǒng)計分析與生成報表功能,從而實現(xiàn)基于電梯物聯(lián)網(wǎng)的安全管理目標(biāo)和分級應(yīng)急響應(yīng)。

本示范工程的技術(shù)指標(biāo):

①監(jiān)控終端工作電壓范圍:9-36v

②監(jiān)控終端工作溫度范圍:0-50℃

③監(jiān)控終端備用電源持續(xù)時間: 1.2h(6v)

④電梯物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸速度:115200bit/s

⑤數(shù)據(jù)接口兼容RS232、RS485、RS422、CAN總線等

⑥短信報警同時群發(fā)16條

⑦語音報警信息:雙向通訊

⑧電梯物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)容量:10萬臺。

圖1是本示范工程的工作原理圖

當(dāng)電梯發(fā)生沖頂、沉底、停電、關(guān)人、停機、卡門、墜落等嚴(yán)重故障時,物聯(lián)終端將采集到傳感器的數(shù)據(jù)。物聯(lián)終端系統(tǒng)馬上做出反應(yīng),自動播放安撫音,穩(wěn)定被困人員情緒,同時通過無線網(wǎng)絡(luò)(比如CDMA GPRS)傳輸?shù)交ヂ?lián)網(wǎng)上。再由互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)诫娞葸\行管理平臺(終端狀態(tài)監(jiān)控)。管理平臺也馬上做出反應(yīng) 通過互聯(lián)網(wǎng)和無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)手機報警。也能 讓使用單位 維保單位 監(jiān)察部門從互聯(lián)網(wǎng)上得到報警信息。

我們開展《基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)電梯安全監(jiān)控示范工程應(yīng)用研究》,旨在創(chuàng)新一種電梯安全管理模式和技術(shù)管理手段,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對電梯安全運行狀況施行實時動態(tài)跟蹤監(jiān)控,提高安全服務(wù)效率,加強電梯事故預(yù)警與應(yīng)急救援技術(shù)能力,從而提高對突發(fā)公共事件快速反應(yīng)和應(yīng)急處置能力,為政府強化電梯安全監(jiān)管和確保城市公共安全運行提供強有力的技術(shù)支撐。

參考文獻(xiàn):

篇3

近段時間以來,伴隨我國經(jīng)濟、社會的迅猛進(jìn)步,居民生活品質(zhì)的提升,施工階段工程質(zhì)量的檢測以及監(jiān)督也變得更為關(guān)鍵。當(dāng)前,在工程質(zhì)量檢測階段,伴隨信息化技術(shù)的使用以及普及,工程化效率實現(xiàn)了大幅度的提升。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是信息技術(shù)的分支,其進(jìn)步快速,在工程質(zhì)量檢測以及監(jiān)管中的影響不容小覷。

一、 工程質(zhì)量檢測的信息化態(tài)勢

當(dāng)今時代是以互聯(lián)網(wǎng)電腦為主要信息平臺的時代。數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化、經(jīng)濟一體化是當(dāng)今時代的特色。伴隨信息技術(shù)的迅猛進(jìn)步,經(jīng)濟一體化程度的加深,通過電腦技術(shù)、數(shù)據(jù)通信、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行工程質(zhì)量檢測是勢所必然。尤其是微型電腦技術(shù)的誕生,從2005年開始,工程質(zhì)量檢測技術(shù)在自動化層面有了明顯的改進(jìn)。工程質(zhì)量檢測的數(shù)據(jù)是工程結(jié)構(gòu)安全性以及工程效率達(dá)標(biāo)的核心判據(jù),確保其可靠性、精準(zhǔn)性、公平性極為關(guān)鍵。

二、 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在工程質(zhì)量檢測中的運用

物聯(lián)網(wǎng)在工程質(zhì)量檢測中的運用,就是將感應(yīng)器鑲?cè)霗z測的對象中,之后對物聯(lián)網(wǎng)以及互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行整合,從而實現(xiàn)精準(zhǔn)檢測。

(一) 運用物聯(lián)網(wǎng)獲得全面的信息

在工程質(zhì)量檢測階段,運用物聯(lián)網(wǎng)通過傳感器、電子標(biāo)簽、射頻識別等電子設(shè)備精準(zhǔn)讀取物體的信息,當(dāng)中包括施工的溫濕度、建筑物所處方位、建筑物的施工動態(tài)等。運用物聯(lián)網(wǎng)能夠讓工程質(zhì)量檢測更為系統(tǒng)、精準(zhǔn)與可靠。

(二) 在施工質(zhì)量監(jiān)督中的應(yīng)用

施工現(xiàn)場質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化管理作業(yè)牽涉到工程建設(shè)的整個流程,是質(zhì)量管理的基本工作。完善這部分工作,有助于提升參建單位的管理水準(zhǔn)、人員素養(yǎng)以及作業(yè)效率,有助于提升工程質(zhì)量管理水準(zhǔn)。

運用物聯(lián)網(wǎng)的全面感知以及及時傳輸功能,質(zhì)量監(jiān)管部門應(yīng)構(gòu)建各項目參與企業(yè)的檔案,方便及時檢索,讓監(jiān)督流程更為公開化、大眾化,規(guī)避因為人工失誤而導(dǎo)致工程建筑效率降低。

(三) 在質(zhì)量檢測流程監(jiān)督中的運用

運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)強化工程質(zhì)量檢測中的監(jiān)督檢測以及監(jiān)督抽測,運用質(zhì)量檢測成果與預(yù)計成果實施比對,之后獲得結(jié)論。依照具體狀況對一部分不合格的檢測流程進(jìn)行改善,達(dá)標(biāo)后另行檢測。

(四) 在健全檢測管理體制方面的運用

運用物聯(lián)網(wǎng)對結(jié)構(gòu)實施定期檢測提示,將每一階段檢測的成果記載在案并保存,進(jìn)而形成結(jié)構(gòu)的質(zhì)量安全檔案。如此,能夠?qū)Y(jié)構(gòu)的質(zhì)量情況形成全面、準(zhǔn)確的理解,變更傳統(tǒng)檢測模式下檢測孤立、斷續(xù)的狀況。

通過上文的闡述,筆者的意見是構(gòu)建工程質(zhì)量檢測一體化管理服務(wù)平臺。

三、 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的工程質(zhì)量檢測一體化管理服務(wù)平臺的構(gòu)建

(一) 概述

工程質(zhì)量檢測一體化平臺即是指:在已有檢測模式的前提下融合管理模式,利用物聯(lián)網(wǎng)的信息化特征構(gòu)建完成的,匯集質(zhì)量檢測、監(jiān)管與公共服務(wù)等多重功能的信息平臺。該平臺構(gòu)建的初衷是為了讓工程質(zhì)量的檢測以及監(jiān)督更為科學(xué)、可靠。

(二) 功能應(yīng)用

1. 檢測過程管理

過程管理的目標(biāo)是對檢測的過程實施追蹤、提示并評價檢測成果,完成風(fēng)險預(yù)警等。其是質(zhì)量檢測監(jiān)督的前提,也是平臺的核心構(gòu)成部分。通?;ヂ?lián)網(wǎng)條件下,該流程管理分成三大類:即原始檢測數(shù)據(jù)備份以及處理、檢測業(yè)務(wù)過程追蹤、成果評價與風(fēng)險預(yù)警。

2. 項目檔案管理

該功能是對每一項目實施信息化管控,其通常包含:項目備案、項目質(zhì)量追蹤與項目質(zhì)量評估三個環(huán)節(jié)。相較于檢測過程管理,項目檔案管理是針對整個工程的管理,當(dāng)中包含若干個檢測流程。

工程備案是對目標(biāo)項目的基礎(chǔ)訊息以及質(zhì)量歷史的備份以及保存;質(zhì)量追蹤是對每一項備案項目的質(zhì)量情況實施追蹤檢測。通過預(yù)先訂立的工程質(zhì)量定期檢測與災(zāi)害檢測體制,對應(yīng)用時期的結(jié)構(gòu)實施到期檢測提示并記載檢測成果,形成該項目的健康記錄表;質(zhì)量評估環(huán)節(jié)是在檢測完畢后,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的智能處理與專家系統(tǒng)對工程的質(zhì)量情況實施評估,其是對若干項單項檢測結(jié)果的整合以及歸納。在此前提下,給出運用建議――比如檢修、加固或拆卸等。

3. 單位與人員資料檔案管理

該項功能是對各建筑、檢測單位與從業(yè)人員資質(zhì)、有關(guān)經(jīng)歷與信譽度的管理,方便監(jiān)管機構(gòu)對工程質(zhì)量的把關(guān)。其功能通常包含:單位或個人的基本資料采集管控、對有關(guān)從業(yè)資質(zhì)的管理、信用評估。

4. 公共服務(wù)管理

公共服務(wù)管理關(guān)鍵是為民眾提供有關(guān)項目的質(zhì)量信息。其包括的功能通常是:質(zhì)量信息檢索以及質(zhì)量問題申訴等等。

一體化平臺功能的運用,還必須讓檢測人員、設(shè)備以及外部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行輔助。筆者在下文中將對一體化平臺的運轉(zhuǎn)模式實施闡述。

(三) 一體化平臺的運轉(zhuǎn)模式

1. 檢測人員工地現(xiàn)場作業(yè)

檢測人員在施工現(xiàn)場運用無損檢測裝備或傳感器等物聯(lián)網(wǎng)設(shè)施對結(jié)構(gòu)或構(gòu)件實施原位檢測,采集檢測對象的原始參數(shù)并對參數(shù)實施初次處理,刪除操作失誤形成的參數(shù)。與普通無損檢測的差別是:檢測設(shè)施能夠完成數(shù)據(jù)保存、處理、短距離傳送以及GPS實時定位等作業(yè)。檢測所獲得的參數(shù)能夠迅速傳送到相鄰的網(wǎng)關(guān)并依靠外網(wǎng)上傳至管理平臺。監(jiān)理人員依照現(xiàn)場檢測狀況,向平臺給出監(jiān)理建議,系統(tǒng)會自動形成檢測匯報。

2. 外部通信網(wǎng)絡(luò)支持

外部通信網(wǎng)絡(luò)通常是為了檢測數(shù)據(jù)的傳送情況,為管理者與客戶提供有關(guān)服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)條件。外部通信網(wǎng)絡(luò)能夠運用已有的互聯(lián)網(wǎng)以及移動通訊業(yè)務(wù),確保參數(shù)傳送的實效性以及可靠性。而此時,必須與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商制定恰當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)支持形式。管理者與檢測者應(yīng)通過身份認(rèn)證方能登入系統(tǒng),從而發(fā)出操作指令。

結(jié)束語:

綜上所述,將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運用在工程質(zhì)量檢測中,是明智之舉,并且有著強烈的時代烙印。通過構(gòu)建以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的檢測一體化平臺,能夠讓工程質(zhì)量檢測與監(jiān)督的流程更為科學(xué)化、實用化、可靠化,提升質(zhì)量檢測的質(zhì)量。物聯(lián)網(wǎng)是一類新式的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),其在工程質(zhì)量檢測中的潛力是巨大的;而實現(xiàn)信息化的最佳途徑就是用好物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。

參考文獻(xiàn):

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[2] 胡靜,胡佳佳,沈雯等.同時檢測沙門氏菌和炭疽桿菌磁致伸縮生物傳感器制備與應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2016,(5):297-301.

[3] 周志艷,閆夢璐,陳盛德等.Harris角點自適應(yīng)檢測的水稻低空遙感圖像配準(zhǔn)與拼接算法[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2015,31(14):186-193.

篇4

一、引言

近年來物聯(lián)網(wǎng)可謂是愈演愈烈,已慢慢滲透到人們生活和工作的方方面面,物聯(lián)網(wǎng)是繼互聯(lián)網(wǎng)之后的一次技術(shù)性革命,能夠有效實現(xiàn)物體與物體之間、環(huán)境、狀態(tài)信息實時的共享,并進(jìn)行智能化的收集、傳遞、處理、執(zhí)行等多種指令,給現(xiàn)代生活和工作帶來了很大的便利性,得到了社會上下各方人員的關(guān)注和重視。我國目前已將物聯(lián)網(wǎng)上升為國家五大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中的第二位,可見發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)意義重大。建筑業(yè)是國民經(jīng)濟的重要支柱產(chǎn)業(yè),隨著科技進(jìn)步,建筑結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜化,高科技含量、高使用要求使得建設(shè)工程施工工藝復(fù)雜、工序增加,這就要求建設(shè)工程不斷提高生產(chǎn)效率,實現(xiàn)管理精細(xì)化、高效化。傳統(tǒng)的工程管理理念和手段已經(jīng)難以滿足人們對建設(shè)工程日益增多的要求?;谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的信息化技術(shù)的應(yīng)用,建設(shè)工程管理應(yīng)尋找新的管理模式,可以很好地處理建設(shè)工程中的大量信息、將各施工階段信息資料聯(lián)系起來、避免信息孤島與信息回流現(xiàn)象;也可以很好地解決不同組織、不同專業(yè)、不同過程之間的信息壁壘等問題,實現(xiàn)高效管理。

二、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于建設(shè)工程管理的系統(tǒng)要素

建設(shè)工程管理涉及的信息及相關(guān)影響因素量大、面廣、瑣碎,對建筑材料的全流程檢測涉及大量時間與空間信息,對建筑物全壽命檢測需要在建筑物每個主要承重構(gòu)件上布置幾個到十幾個RFID。因此,在建設(shè)工程信息管理中需要大量的傳感器和龐大的數(shù)據(jù)存儲與處理系統(tǒng)。云計算的出現(xiàn)使得存儲和處理數(shù)據(jù)的價格大大下降,傳感器價格迅速下降,這使得在建設(shè)工程中大量使用傳感器、實現(xiàn)建設(shè)工程管理智能化成為可能。

2.1感知層

感知層是指通過RFID采集信息,使物體攜帶自身信息并實現(xiàn)流動數(shù)據(jù)更新累加。在建筑材料全流程監(jiān)控管理中,感知層采集的信息主要包括:建筑材料的產(chǎn)品信息,運輸中形成的物流信息鏈,經(jīng)手人員信息等。在建筑物全生命周期檢測中感知層主要采集的信息涉及主要承重構(gòu)件的設(shè)計信息、驗收情況、使用中檢測信息等。

2.2傳輸層

傳輸層即網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù),用于解決網(wǎng)絡(luò)層的網(wǎng)絡(luò)接入、傳輸、轉(zhuǎn)化及定位等問題。由于無線局域網(wǎng)具有高移動性、抗干擾、安全性能強、擴展能力強、建網(wǎng)容易、管理方便等諸多優(yōu)點,而建設(shè)工程信息量大、施工環(huán)境復(fù)雜,考慮到要實現(xiàn)對建筑物全生命周期檢測,應(yīng)盡量采用較為先進(jìn)的技術(shù)手段作為傳輸層,方便日后系統(tǒng)更新?lián)Q代。以目前的科技水平看來,可以采用無線局域網(wǎng)作為建設(shè)工程管理的傳輸層平臺。

2.3應(yīng)用層

應(yīng)用層是展現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用巨大價值的核心架構(gòu),它旨在實現(xiàn)信息的分析處理和控制決策以及完成特定的智能化應(yīng)用和服務(wù)的業(yè)務(wù),從而實現(xiàn)物與物、人與物之間的感知,發(fā)揮智能作用。建設(shè)工程中,要求應(yīng)用層具有海量存儲、數(shù)據(jù)管理與智能分析等功能。因此,應(yīng)以云計算技術(shù)作為應(yīng)用層集合分散在各地的高性能計算機上,為物聯(lián)網(wǎng)在建設(shè)工程管理中的應(yīng)用提供服務(wù)平臺。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于建設(shè)工程管理的構(gòu)成要素如圖1所示。

三、建設(shè)工程管理中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用分析

3.1建筑材料全流程監(jiān)控管理

建筑材料全流程監(jiān)控管理指的是在建筑材料出廠時便在每個單元材料中埋入RFID,記錄材料的產(chǎn)品信息。在運輸中,以時間和空間信息形成物流信息鏈,直到建筑材料進(jìn)場、投入使用。管理人員通過掃描RFID清楚地了解這批建材的全部信息。在進(jìn)場時接收材料的管理人員要對產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行初步評定,將檢查結(jié)果錄入RFID,進(jìn)一步保證了進(jìn)場材料的質(zhì)量。當(dāng)某單元建材出現(xiàn)問題時,通過掃描RFID可以明確責(zé)任人,減少責(zé)任推諉,提高管理人員的管理積極性。具體建筑材料全流程監(jiān)控管理信息錄入如圖2所示。其中,使用部位指的是建筑材料具體用于建筑物的哪些部位,旨在方便日后管理。產(chǎn)品信息包括產(chǎn)品屬性、質(zhì)量等級、生產(chǎn)日期、生產(chǎn)廠家等內(nèi)容。

3.2建筑物全生命周期檢測

建設(shè)工程全生命周期檢測的具體做法是將具有應(yīng)力感應(yīng)功能的RFID在不影響構(gòu)件結(jié)構(gòu)功能的前提下放入主要承重構(gòu)件中,如框架梁、框架柱等。根據(jù)構(gòu)件的受力要求,RFID應(yīng)布置在拉、壓應(yīng)力較大處,并且錄入其對應(yīng)的構(gòu)件基本信息,如設(shè)計信息、建設(shè)單位信息、施工單位信息等。隨著工程的進(jìn)行,不斷錄入新信息:驗收時錄入每個構(gòu)件的驗收情況與驗收人員信息,投入使用后實時檢測每個構(gòu)件,記錄每個構(gòu)件的受力情況,消除安全隱患,使建筑壽命合理化。

3.2.1錄入基本信息

錄入基本信息是為之后驗收工作、安全測評工作及建筑物合理壽命鑒定服務(wù)的?;拘畔⒅饕椖拷ㄔO(shè)單位信息、設(shè)計信息、施工單位信息。這個環(huán)節(jié)是實現(xiàn)建筑物全生命周期檢測的前提,錄入的信息越翔實、越條理,之后的工作就越省力。項目建設(shè)單位信息包括項目名稱、建設(shè)場地地址、建設(shè)單位名稱等,根據(jù)日后需要按需錄入。設(shè)計信息包括每個主要承重構(gòu)件的圖紙編號、構(gòu)件編號、混凝土級別、配筋信息、截面尺寸、設(shè)計單位、構(gòu)件受力的設(shè)計限值等。施工單位信息主要包括施工單位名稱、項目負(fù)責(zé)人、具體某片區(qū)域管理人員等。錄入這些信息可以加快施工現(xiàn)場管理人員之間信息流通速度,明確責(zé)任人,提高工作效率與工程質(zhì)量。

3.2.2提高驗收效率

工程驗收時,監(jiān)理人員首先在RFID中錄入驗收日期、驗收單位及監(jiān)理人員個人資料。驗收時掃描RFID,將構(gòu)件設(shè)計信息與現(xiàn)場檢查結(jié)果核對,記錄自己對該構(gòu)件的質(zhì)量驗收結(jié)果。這樣可節(jié)省大量查閱圖紙的時間,減少由于管理人員素質(zhì)等原因造成的質(zhì)量問題,現(xiàn)場驗收結(jié)果有據(jù)可查,驗收質(zhì)量得到保證。

3.2.3減少使用中的安全隱患

當(dāng)工程竣工投入使用后,具有應(yīng)力感應(yīng)功能的RFID可實現(xiàn)建筑物全生命周期的監(jiān)測。當(dāng)構(gòu)件應(yīng)力超過允許值時發(fā)出警報,這樣可以及時發(fā)現(xiàn)有問題的構(gòu)件,盡早做好維護(hù)措施,實現(xiàn)基于預(yù)防性的、有針對性的維護(hù),在建筑物出現(xiàn)安全問題之前進(jìn)行加固等措施。而不是浪費大量時間進(jìn)行常規(guī)檢修,這就意味著零計劃外故障時間,即如果沒有突發(fā)性事件,建筑物不會出現(xiàn)安全問題。由于有些檢測需要局部破壞建筑物,采用RFID避免了原本沒有必要的破壞。由于可以及時解決安全隱患,所以采用RFID間接提高了建筑物使用壽命。

3.2.4建筑壽命合理化鑒定

當(dāng)建筑物達(dá)到其設(shè)計使用壽命時,進(jìn)行一次全方位的數(shù)據(jù)收集,即對建筑物體檢,根據(jù)RFID收集的檢測數(shù)據(jù)、匯總之前存入RFID的信息,分析該建筑物能否繼續(xù)使用或者需要何種維修措施,從而合理延長建筑使用壽命。在資源日益緊張的今天,人為規(guī)定建筑物使用壽命的做法無疑是一種資源浪費,重復(fù)建設(shè)造成大量人力物力的浪費。采用RFID可以使建筑壽命合理化,實現(xiàn)建筑物經(jīng)濟效益最大化。

四、結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)作為一種新型技術(shù)手段,已經(jīng)得到越來越廣泛的應(yīng)用,但在建設(shè)工程管理中的應(yīng)用較少。以物聯(lián)網(wǎng)的感知層、傳輸層、應(yīng)用層為平臺,初步構(gòu)思了建筑材料全流程監(jiān)控管理和建筑物全生命周期檢測這兩種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用模式,以期將物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于建設(shè)工程管理,實現(xiàn)建設(shè)工程的智能化管理。

參考文獻(xiàn):

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篇5

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在信息工程安全監(jiān)理中得到了廣泛的應(yīng)用。與此同時,物聯(lián)網(wǎng)的安全問題也日益引起有關(guān)專家的重視。因為物聯(lián)網(wǎng)場景中的實體都有一定的計算、反映與執(zhí)行能力,因此若物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使用不當(dāng)會影響到國家、社會與個人信息的安全性。

信息工程安全監(jiān)理的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)

信息工程安全監(jiān)理是指信息化工程項目建設(shè)過程中有關(guān)信息安全的監(jiān)理行為。我國的信息工程安全監(jiān)理體系是以IT市場為基礎(chǔ)的。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將信息工程所出現(xiàn)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(xiàn)的信息安全問題做出原因分析,以利于解決問題。采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)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(jiān)理的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)分為四個體系,即信息工程安全監(jiān)理體系、物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)、中間體系與安全監(jiān)理的物聯(lián)網(wǎng)平臺。信息工程安全監(jiān)理的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)是根據(jù)信息化安全監(jiān)理所涉及的領(lǐng)域多、監(jiān)測范圍廣、操作不能間隔的特點,采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以對信息化工程建設(shè)過程中出現(xiàn)的信息安全問題來監(jiān)理。信息化工程安全監(jiān)理中需要監(jiān)測操作者的安全、監(jiān)測各類操作場景的安全、監(jiān)測特殊產(chǎn)品的安全、監(jiān)控人員聚集的地方、監(jiān)控關(guān)鍵部位以及事故應(yīng)急處理時對操作者、場景、物品的信息管理等。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是使信息工程安全監(jiān)理達(dá)到網(wǎng)絡(luò)化的關(guān)鍵。物聯(lián)網(wǎng)與計算機網(wǎng)絡(luò)有著密切的聯(lián)系,通過正規(guī)的射頻識別技術(shù)、物品編碼技術(shù)、無線通信技術(shù)等,來完善電子產(chǎn)品代碼,做到對單件產(chǎn)品在全球范圍內(nèi)進(jìn)行核查。信息工程實施過程中的所有設(shè)備通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)配備一個EPC標(biāo)簽,利用無線射頻技術(shù),與信息工程有關(guān)的信息經(jīng)由無線射頻技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中傳播,這樣一來監(jiān)理只需按照食品上的EPC標(biāo)簽,就能夠查到此食品在整個過程的相關(guān)信息,由此能夠?qū)κ称芳庸さ娜拷?jīng)過進(jìn)行監(jiān)控,便于發(fā)現(xiàn)其不安全因素。通過給該系統(tǒng)應(yīng)用RFID、數(shù)據(jù)采集、移動計算技術(shù)及數(shù)據(jù)庫設(shè)計等技術(shù),實現(xiàn)了對在信息工程安全監(jiān)理中借助移動計算技術(shù)、數(shù)據(jù)采集技術(shù)、數(shù)據(jù)庫設(shè)計技術(shù)來進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,這些技術(shù)對數(shù)據(jù)的監(jiān)測能夠起到補充和校核的作用。經(jīng)調(diào)查得知,采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法對信息工程安全監(jiān)理系統(tǒng)進(jìn)行識別是很十分有效的,并且訓(xùn)練速度快。在識別之前,先用仿真實驗生成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的原始樣本,再按照信息工程的實際情況輸入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),同時制定適合的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),經(jīng)由樣本學(xué)習(xí)產(chǎn)生可數(shù)據(jù)識別的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,然后就可進(jìn)行安全監(jiān)理數(shù)據(jù)的識別。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)信息交互安全監(jiān)理

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷增加,感知網(wǎng)絡(luò)面對的信息逐漸多元化,已經(jīng)涵蓋制造業(yè)、軍工等較多領(lǐng)域。其在應(yīng)用中產(chǎn)生的信息安全問題則需要我們及時進(jìn)行處理。因為網(wǎng)絡(luò)資源方面的限制,在確定安全監(jiān)理方案時需考慮其特殊性,以做到使安全監(jiān)理方案能有效地利用網(wǎng)絡(luò)資源。目前,有的學(xué)者已考慮在安全監(jiān)理方案中應(yīng)用數(shù)據(jù)融合技術(shù)、加密技術(shù)等,以增加物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的安全性。應(yīng)用數(shù)據(jù)加密時,要注意分析網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的存儲性。密鑰管理是數(shù)據(jù)加密應(yīng)用技術(shù)的重點,其負(fù)責(zé)著有關(guān)密鑰的一系列活動,包括更新與保管等任務(wù)。在制定適合的應(yīng)用方案的前提下,我們可按照無線感知技術(shù)體系、節(jié)點要求以及安全監(jiān)理規(guī)定,確定密鑰管理有效措施。

例如應(yīng)用分散處理措施,即先形成密鑰池,將各個節(jié)點做為密鑰環(huán),完成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組建之后,成立含有密鑰環(huán)的安全通道。為進(jìn)一步發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在信息工程安全監(jiān)理中的作用,可改進(jìn)技術(shù)方案。增加節(jié)點公鑰個數(shù),以防止網(wǎng)絡(luò)受到攻擊,進(jìn)而確保信息安全,利于安全監(jiān)控。此外,可選擇適合的路由,科學(xué)應(yīng)對節(jié)點,以使信息數(shù)據(jù)的輸送更加的及時準(zhǔn)確。無線感知技術(shù)體系具有節(jié)點對等以及多跳傳輸?shù)奶攸c,如果破壞方進(jìn)行設(shè)置惡意節(jié)點,便可能篡改路由,產(chǎn)生黑洞以及被病毒感染等問題。所以,信息工程安全監(jiān)理需按照無線感知計算機體系特征以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)要求,分析已經(jīng)確定的安全路由應(yīng)用協(xié)議,以避免網(wǎng)絡(luò)不良攻擊的負(fù)作用,增強物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的安全能力。

數(shù)據(jù)融合是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心手段,如果其中節(jié)點受到破壞,便有可能出現(xiàn)融合節(jié)點不能分辨正常信息以及惡意數(shù)據(jù)的現(xiàn)象。為此,物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)融合時需分析信息安全應(yīng)用問題??芍贫ㄟm合的融合管理辦法,加強數(shù)據(jù)信息的驗證措施,使用戶在節(jié)點受到破壞的情況下,仍能分辨出正常信息以及惡意數(shù)據(jù)。同時,應(yīng)完善物聯(lián)網(wǎng)信息存儲機制,通過可信定位使節(jié)點獲取正確位置信息,以避免不準(zhǔn)確定位產(chǎn)生的不好影響,進(jìn)而提高物聯(lián)網(wǎng)感知信息安全水平,有利于信息工程安全監(jiān)理。

結(jié)語

綜上所述,基于物聯(lián)網(wǎng)的信息工程安全監(jiān)理主要分為4部分,即信息工程安全監(jiān)理體系、物聯(lián)網(wǎng)體系、中間體系、安全監(jiān)理的物聯(lián)網(wǎng)平臺。在進(jìn)行信息工程安全監(jiān)理時,以安全監(jiān)理規(guī)范為依據(jù),以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為保障,對整個信息工程過程進(jìn)行資金、質(zhì)量、進(jìn)度管理及合同、信息監(jiān)理,以使信息安全。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),革新了以往的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),提升了網(wǎng)絡(luò)的運行效率,從而進(jìn)一步強化了信息工程安全監(jiān)理,能更好地監(jiān)控資金、進(jìn)度與質(zhì)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(xiàn):

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篇6

1.引言

物聯(lián)網(wǎng)是在計算機互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上,利用RFID無線通信、傳感器與接口技術(shù)等把物品接入互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)。1995年,比爾蓋茨在未來之路中提出了物聯(lián)網(wǎng)的雛形,2002年,麻省理工學(xué)院成立了Auto-ID Labs,聯(lián)合世界著名大學(xué)共同研究了RFID的關(guān)鍵技術(shù),2005年,國際電信聯(lián)盟ITU正式提出了物聯(lián)網(wǎng)的概念,2009年,國家在無錫成立了物聯(lián)網(wǎng)的國家級基地,2010年,工信部和發(fā)展改革委員會出臺了一系列政策支持物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。2011年,工信部了物聯(lián)網(wǎng)的十二五發(fā)展規(guī)劃。在此背景下,無論是珠三角地區(qū)還是長三角地區(qū),都出臺了相應(yīng)的政策支持物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。

隨著新一代信息技術(shù)的發(fā)展,除了傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)之外,移動互聯(lián)網(wǎng)逐步與物聯(lián)網(wǎng)融合,為地區(qū)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級戰(zhàn)略提供了活力。與此相對應(yīng)的是,隨著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的逐步發(fā)展壯大,對物聯(lián)網(wǎng)工程的應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)提出了新的要求。在人才培養(yǎng)方面,人才的應(yīng)用能力培養(yǎng)能否適應(yīng)服務(wù)經(jīng)濟轉(zhuǎn)型和信息技術(shù)的融合與升級換代成為本科院校教學(xué)和實踐能力培養(yǎng)的挑戰(zhàn)。

2.人才培養(yǎng)目標(biāo)

物聯(lián)網(wǎng)工程是一門交叉學(xué)科,內(nèi)容廣泛,覆蓋了電子、通信、計算機等多個學(xué)科,物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)體系的建設(shè),需要多學(xué)科相互合作,合理配置教學(xué)資源,組建多學(xué)科復(fù)合型的師資團(tuán)隊,從產(chǎn)學(xué)研各個方面合作,共同制定物聯(lián)網(wǎng)工程的人才培養(yǎng)目標(biāo)。在制定人才培養(yǎng)目標(biāo)方面,堅持從工程中來、到工程中去的原則,人才培養(yǎng)與企業(yè)密切配合。深圳市三木通信技術(shù)有限公司是一家以研發(fā)和銷售新一代移動通信設(shè)備的企業(yè),研發(fā)的項目是把新一代移動通信技術(shù)、RFID,物聯(lián)網(wǎng)有機結(jié)合在一起。在硬件方面,傳統(tǒng)的3G通信手機結(jié)合RFID通信技術(shù)從而構(gòu)成移動互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的有機結(jié)合。在軟件方面,則有RFID中間件,信息的獲取與編碼,信號傳輸與接收等方面,在更高層次上,則需要云計算技術(shù),并且保證數(shù)據(jù)安全性。企業(yè)的這些項目主要運用于RFID手機錢包和物流管理,為高校的人才培養(yǎng)提供了實踐基礎(chǔ)。

物聯(lián)網(wǎng)工程人才培養(yǎng)目標(biāo)要結(jié)合企業(yè)的用人標(biāo)準(zhǔn),并與國內(nèi)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)相適應(yīng)。因此,物聯(lián)網(wǎng)專門技術(shù)人才的培養(yǎng)目標(biāo)為:掌握物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)知識,熟悉各類物聯(lián)網(wǎng)專用的傳感器,掌握無線和有限傳感技術(shù),熟悉電子技術(shù),信息與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和計算機技術(shù)。具備物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)能力,具備構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)子網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用平臺的開發(fā)維護(hù)能力和應(yīng)用推廣能力,具備物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持和云計算技術(shù)的維護(hù)能力,具備物聯(lián)網(wǎng)平臺運營能力。

3.物聯(lián)網(wǎng)工程人才培養(yǎng)

物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)體系結(jié)構(gòu)可以分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層三大層次。其中,感知層的硬件可以分為各類傳感器、RFID技術(shù)、條碼和攝像頭等動作執(zhí)行部件,并且包括數(shù)據(jù)采集和執(zhí)行器控制等功能,在通信方式上,可以采用紅外、藍(lán)牙、WiFi、Zigbee及其他無線通信方式等短距離無線通信。在網(wǎng)絡(luò)層,采用PSTN、2G/3G移動網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)絡(luò)、專網(wǎng)等廣域網(wǎng)通信方式。在應(yīng)用層,主要采用云計算、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)安全等數(shù)據(jù)分析處理技術(shù);在具體應(yīng)用上,可以應(yīng)用在移動支付的手機錢包、智能物流管理、智能醫(yī)療、智能農(nóng)業(yè)、智能家居、智能電網(wǎng)、工業(yè)監(jiān)控、城市管理、環(huán)境監(jiān)測等方面。

通過對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系結(jié)構(gòu)的分析,從這三個層次需要的核心能力是有所不同的。感知層偏重于硬件研發(fā)與設(shè)計,網(wǎng)絡(luò)層偏重于通信技術(shù),而應(yīng)用層則偏重于應(yīng)用和運營維護(hù)。從學(xué)科來說,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)覆蓋了電子科學(xué)與技術(shù)、通信工程、計算機工程等學(xué)科,專業(yè)學(xué)科多,知識面廣,一方面反映了物聯(lián)網(wǎng)工程這個專業(yè)是一個多學(xué)科交叉融合的專業(yè),另一方面,反映培養(yǎng)人才面臨門類太多的困難。通常情況下,由于科研基礎(chǔ)的不同和研發(fā)投入與力量的不同,研究型大學(xué)偏重于解決物聯(lián)網(wǎng)中的關(guān)鍵技術(shù),應(yīng)用型本科院校偏重于具體技術(shù)的研發(fā)和設(shè)計,高職類院校偏重于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和運營維護(hù)。

結(jié)合應(yīng)用型本科院校的實際情況,在人才培養(yǎng)方面,理論教學(xué)和實踐能力培養(yǎng)需要做到科學(xué)合理,突出口徑寬和有側(cè)重點的原則。專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)方面,除了傳統(tǒng)的包含電子技術(shù)基礎(chǔ)、信號與系統(tǒng)等電類通識的課程之外,突出物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)、傳感器與檢測技術(shù)、RFID技術(shù)和嵌入系系統(tǒng)等課程,重點講授物聯(lián)網(wǎng)的硬件基礎(chǔ)和軟件基礎(chǔ),是物聯(lián)網(wǎng)工程人才具備物聯(lián)網(wǎng)感知層的設(shè)計開發(fā)和應(yīng)用實踐能力。在專業(yè)課程方面,主要開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件技術(shù)、短距離無線通信技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等課程,重點培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的設(shè)計開發(fā)和應(yīng)用實踐能力。在選修課方面,主要開設(shè)嵌入式操作系統(tǒng)、移動終端開發(fā)、IPv6、數(shù)據(jù)安全、云計算技術(shù)等課程,并開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)項目工程管理等管理維護(hù)課程,拓寬知識面,培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用管理能力。在實踐能力培養(yǎng)方面,主要開設(shè)電子技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)、RFID技術(shù)等與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的實訓(xùn)項目,突出學(xué)以致用的動手能力。在感性認(rèn)識方面,開設(shè)RFID具體應(yīng)用如HFRFID的門禁管理系統(tǒng)、UHFRFID的物流管理系統(tǒng)等課程實踐項目,加強對RFID和物聯(lián)網(wǎng)的感性認(rèn)識。在校企結(jié)合方面,通過校企聯(lián)盟,參與RFID手機錢包和3G移動物聯(lián)網(wǎng)的物流園建設(shè)等項目,更加貼近工程實際項目,提高物聯(lián)網(wǎng)工程人才能力培養(yǎng)的針對性。

通過以上課程設(shè)置與能力培養(yǎng),應(yīng)用型本科院校培養(yǎng)的人才既有開發(fā)設(shè)計能力,又有物聯(lián)網(wǎng)工程應(yīng)用能力,能夠滿足地區(qū)物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)發(fā)展的需要。

4.結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)是一個新興的產(chǎn)業(yè),有著良好的市場前景,對人才的需求非常迫切。物聯(lián)網(wǎng)本身是一個多學(xué)科交叉的產(chǎn)業(yè),在人才培養(yǎng)方面,應(yīng)用型本科院校需要結(jié)合實際情況,不可能做到面面俱到,應(yīng)有所側(cè)重,著重于有一定研究開發(fā)能力并有工程應(yīng)用能力的人才培養(yǎng)。

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篇7

【中圖分類號】 TU753.4 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】 A 【文章編號】 1727-5123(2012)06-002-02

PCMW工法,是一種新型深基坑支護(hù)方法,就是通過多軸深層攪拌機鉆頭將土體切散至設(shè)計深度,同時自鉆頭前端將水泥漿注入土體并與土體反復(fù)攪拌混合,為了使水泥土拌合更加均勻液化還在鉆頭處加以高壓氣流掃射土層。在制成的水泥土尚未硬化前插入預(yù)應(yīng)力管樁,如此就形成了連排樁式地下樁墻,這充分發(fā)揮了水泥土攪拌的止水優(yōu)點,管樁擋土的作用,最終構(gòu)成深基坑側(cè)向支護(hù)體新結(jié)構(gòu)。

1 工程地質(zhì)、水文概況

南京郵電大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)科技綜合樓,位于南京市新模范馬路北側(cè),其主樓高28層,裙樓4層,地下室2層,框架-剪力墻結(jié)構(gòu)?;A(chǔ)埋深10米,設(shè)計±0.00標(biāo)高暫定為11.00米。

根據(jù)野外鉆探、原位測試及室內(nèi)土工試驗資料,勘探揭示的基坑開挖影響深度范圍內(nèi)的巖土層性狀描述如下:

1層雜填土:雜色,松散,主要由建筑垃圾和粘性土組成,含碎磚、碎石等硬雜質(zhì)10~40左右,填齡一般大于5年。場區(qū)普遍分布,厚度:0.80~3.30m,平均2.22m;層頂標(biāo)高:10.50~11.35m,平均10.81m。

2-1層粉質(zhì)粘土:灰黃色,軟塑,低塑性,稍有光澤,中等干強度,中等韌性,無搖震反應(yīng)。場區(qū)普遍分布,百度:0.40~3.90m,平均2.20m;層底標(biāo)高:7.35~9.95m,平均8.43m;層底埋深:0.80~3.60m,平均2.37m。

2-2層粉土夾粉砂:灰色,或灰黃色,中密,局部稍密,很濕,搖震反應(yīng)迅速,無光澤反應(yīng),低干強度,夾稍密粉砂。場區(qū)普遍分布,厚度:3.10~10.40m,平均6.62m;層頂標(biāo)高:4.70~7.11m,平均6.21m;層頂埋深:3.60~5.80m,平均4.59m。

2-2A層粉質(zhì)粘土夾粉砂:灰色,軟塑,稍有光澤,中等干強度,中等韌性,無搖震反應(yīng),夾稍密狀粉砂,局部呈互層狀。場區(qū)局部分布,厚度:0.70~7.00m,平均3.42m;層頂標(biāo)高:-2.09~3.50m,平均0.00m;層頂埋深:7.00~13.00m,平均10.77m。

3-1層粉砂:青灰色,中密,飽和,顆粒成分主要為長石、石英、云母,級配一般,局部夾薄層軟塑粉質(zhì)粘土。場區(qū)普遍分布,厚度:7.20~12.60m,平均8.97m;層頂標(biāo)高:-5.03~-0.89m,平均-3.26m;層頂埋深:11.50~16.00m,平均14.05m。

3-2層粉細(xì)砂:青灰色,密實,飽和,顆粒成分主要為長石、石英、云母,級配一般。場區(qū)普遍分布,厚度:10.60~15.50m,平均13.15m;層頂標(biāo)高:-14.45~-10.95m,平均-12.23m;層頂埋深:21.70~25.20m,平均23.03m。

3-3層粉質(zhì)粘土:灰色,可塑,局部硬塑,稍有光澤,中等干強度,中等韌性,無搖震反應(yīng),局部含少量卵礫石。場區(qū)普遍分成,厚度:1.80~8.70m,平均5.65m;層頂標(biāo)高:-27.30~-23.65m,平均-25.24m;層頂埋深:34.30~38.30m,平均36.01m。

2 基坑支護(hù)設(shè)計

本工程基坑深度11.1~11.6m,屬于一級深基坑,要求基坑支護(hù)安全可靠?;又ёo(hù)采用三軸深層攪拌樁(ф850×23700@1200)內(nèi)插預(yù)應(yīng)力管樁(GZH-800Ⅲ-160@1200~19000)的復(fù)合擋土與止水支護(hù)方式,基坑設(shè)二道鋼筋混凝土支撐(900×800、800×700),基坑內(nèi)設(shè)疏干排水井。

3 三軸水泥攪拌樁施工

管樁主要施工工藝為:場地平整、測量放線、挖掘?qū)Р?、管樁插前定位、樁機就位、漿液制備、注漿攪拌、管樁吊裝、插管樁。

套接一孔法施工工藝:為了保證攪拌均勻、樁孔垂直、搭接有效,三軸攪拌樁采用套接一孔法施工工藝,即沿?fù)鯄Ψ较蜷g隔一孔攪拌施工第一遍(俗稱“大幅”)后,回頭套接“大幅“一孔施工間隔空位部分(俗稱“小幅”),在套接孔內(nèi)插入預(yù)應(yīng)力管樁。

3.1 場地平整。①三軸攪拌機施工前,必須先平整場地,軟弱或溝塘區(qū)域用建筑垃圾回填碾壓,確保接地耐壓力不小于100KPa;②現(xiàn)場施工區(qū)域內(nèi)淺層埋設(shè)地下管線時,應(yīng)做好標(biāo)記,上鋪設(shè)走道板及鋼板后方可行走,如管線比較敏感,則應(yīng)合理遷移;③場地平整的基本要求是在走道箱板或鋼板鋪墊條件下滿足大型機械(攪拌樁機與70噸吊機)帶負(fù)荷行走。

3.2 測量放線。①為防止支護(hù)樁侵入基坑內(nèi)邊線,管樁中心線可向外偏差100mm,溝槽寬度1200mm;②在溝槽外側(cè)1.5m設(shè)置樁位相對控制線(點),以便控制攪拌樁與管樁樁位的準(zhǔn)確與便利定位。

3.3 挖掘?qū)Р郏謇碚系K。①用挖土機開挖溝槽,溝槽寬度1.2M,深度至少2.0M;②發(fā)現(xiàn)有地下障礙物時,應(yīng)挖除干凈,如果需要開挖較深與較闊時,要用素土回填至地面,碾壓結(jié)實后再重新開槽;③開挖溝槽時如遇地下管線,應(yīng)插旗警示,合理安排樁位,管線位置作為縫處理。

3.4 管樁插前定位。平行溝槽方向并在溝槽的外側(cè)放置定位H型鋼,規(guī)格為700×300×13×24,然后在H型鋼上刻畫出,再在平行管樁的中心線,側(cè)定出H型鋼的標(biāo)高。定位型鋼必須放置牢靠,必要時用電焊進(jìn)行相互連接固定;預(yù)應(yīng)力管樁定位采用專用定位裝置。

3.5 樁機就位。①攪拌樁機應(yīng)平穩(wěn)地就位,履帶平行溝槽方向,攪拌護(hù)筒三點與樁位相對控制線(點)對齊,調(diào)整樁架垂直度;②正式攪拌前,施工質(zhì)檢人員用卷尺檢查鉆頭底心與樁位相對控制線點的距離,偏差值應(yīng)小于2cm

3.6 漿液制備。實際操作過程中采用專用攪拌桶制備水泥漿液,攪拌桶內(nèi)設(shè)制水容量控制裝置,先定量控制每桶用水量(設(shè)備每桶額定水量1000kg),然后根據(jù)水灰比,計算并螺旋管稱量相應(yīng)每桶水泥用量(水灰比1.5時,每桶水泥量625kg),則每桶制漿量1160L,將攪拌桶的水泥漿儲存到儲漿池內(nèi),由注漿泵泵至攪拌樁內(nèi)。

3.7 注漿攪拌。攪拌參數(shù)包括標(biāo)準(zhǔn)幅面積、水泥摻入量、大幅與小幅用漿量、水灰比、下沉攪拌速度、上提攪拌速度、注漿排量。

第一,攪拌與注漿施工時,應(yīng)保證前臺(攪拌)與后臺(供漿)的密切配合,禁止斷漿;第二,開始攪拌時,先噴漿,再攪拌鉆進(jìn)。如因故停漿,應(yīng)在恢復(fù)壓漿前將三軸攪拌機上抬0.5m后再注漿攪拌施工,以保證攪拌樁的連續(xù)性;第三,因故擱置超過2h以上的拌制漿液,應(yīng)作為廢漿處理,嚴(yán)禁再用;第四,三軸水泥攪拌樁在下沉和提升過程中均應(yīng)注入水泥漿液,同時嚴(yán)格控制下沉和提升速度。下沉速度0.6~0.8m/min,提升速度0.8~1.0m/min,在樁底部分適當(dāng)持續(xù)攪拌注漿,開挖面以上適當(dāng)控制下沉速度及提升速度,做好每次成樁的原始記錄;第五,攪拌樁施工時應(yīng)嚴(yán)格控制攪拌樁架垂直度,以保證攪拌樁體的垂直度,要求垂直度控制在1%內(nèi)。

4 內(nèi)插管樁的施工

4.1 管樁插入的工藝流程。管樁的插入是在三軸攪拌樁采用套接一孔法插樁法的施工工藝,即沿?fù)鯄Ψ较蜷g隔一孔攪拌施工第一遍(俗稱“大幅”)后,回頭套接“大幅”一孔施工間隔空位部分(俗稱“小幅”),在套接孔內(nèi)插入預(yù)應(yīng)力管樁。

4.2 管樁沉樁、送樁方法。平行溝槽方向并在溝槽的外側(cè)放置定位H型鋼,規(guī)格為700×300×13×24,然后在H型鋼上刻畫出,再在平行管樁的中心線,側(cè)定出H型鋼的標(biāo)高。定位型鋼必須放置牢靠,必要時用電焊進(jìn)行相互連接固定;預(yù)應(yīng)力管樁定位采用專用定位裝置,如圖2所示。

依靠管樁的自重在攪拌孔內(nèi)緩慢自沉,基本可以到達(dá)設(shè)計標(biāo)高。

如果由于攪拌沉淀影響,尚有1-2m未自沉插入,則采用DZ90振動器液壓鉗夾緊送樁器,依靠強迫共振沉樁,實踐證明效果很好。

4.3 管樁樁頂標(biāo)高控制措施。一般情況下管樁可以靠自重下沉到設(shè)計標(biāo)高,少部分高出或低于設(shè)計標(biāo)高,對于此部分的管樁采取以下措施控制:①當(dāng)管樁樁頂標(biāo)高高于設(shè)計樁頂標(biāo)高2m以內(nèi)時,采用振動器助沉的方法;②當(dāng)管樁樁頂標(biāo)高高于設(shè)計樁頂標(biāo)高大于2m時,原則上不采用震動助沉的方法,而是將管樁拔出,重新施工深攪樁后插入管樁;③對于樁頂標(biāo)高低于設(shè)計標(biāo)高時,此部分只有極少部分,采用以后圈梁施工時用鋼筋混凝土接樁的措施;④當(dāng)管樁采用助沉后仍然無法到達(dá)設(shè)計標(biāo)高時,如可以拔出管樁,采用再次攪拌的方法;如管樁無法拔出,根據(jù)現(xiàn)場實際情況采取補樁措施,高出部分管樁用切割工具割除。

4.4 管樁垂直度控制措施。管樁的垂直度控制主要靠三軸深攪的垂直度控制、孔口定位控制和沉樁垂直度控制聯(lián)合保證,其中三軸深攪的垂直度控制非常重要。

篇8

作者簡介:朱金秀(1972-),女,江蘇常州人,河海大學(xué)計算機與信息學(xué)院(常州),副教授;韓光潔(1972-),男,黑龍江伊春人,河海大學(xué)計算機與信息學(xué)院(常州),副教授。(江蘇常州213022)

基金項目:本文系國家“物聯(lián)網(wǎng)工程”特色專業(yè)建設(shè)項目、江蘇省高等教育學(xué)會“十二五”高等教育科學(xué)研究規(guī)劃課題“‘卓越計劃’課堂有效教學(xué)方法”(KT2011174)的研究成果。

中圖分類號:G642.0     文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A     文章編號:1007-0079(2012)16-0067-02

物聯(lián)網(wǎng)(Internet of things,IOT)的概念是在1999年提出的,根據(jù)2005年國際電信聯(lián)盟(ITU)的定義,[1]物聯(lián)網(wǎng)主要解決物到物(Thing to Thing,T2T)、人到物(Human to Thing,H2T)、人到人(Human to Human,H2H)之間的互聯(lián)。這一高度交叉的新興前沿領(lǐng)域在國際上備受關(guān)注,美國IBM公司基于物聯(lián)網(wǎng)提出“智慧的地球”概念;中國科學(xué)院早在物聯(lián)網(wǎng)概念誕生之初就啟動了傳感網(wǎng)研究。2009年,無錫物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究院成立,總理考察時提出“感知中國”的概念。2010 年3 月9 日教育部網(wǎng)站發(fā)出通知:我國擬針對互聯(lián)網(wǎng)、綠色經(jīng)濟、低碳經(jīng)濟、環(huán)保技術(shù)、生物醫(yī)藥等國家決定大力發(fā)展的重要戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),在高校本科教育階段設(shè)立相關(guān)專業(yè)。這其中就包括增設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè),以期為重要戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)——物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)高素質(zhì)人才。

自2010年7月教育部批準(zhǔn)30余所高校院系建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)以來,中國電子學(xué)會物聯(lián)網(wǎng)專家委員會、教育部電子信息與電氣學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會、教育部高等學(xué)校計算機科學(xué)與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會一直高度關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)及相關(guān)專業(yè)建設(shè)。全國高校物聯(lián)網(wǎng)及相關(guān)專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)小組組織高校在物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的知識體系、課程體系、工程實踐和人才培養(yǎng)等方面進(jìn)行了一系列的探索,國內(nèi)高校也根據(jù)自身的情況對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的課程體系進(jìn)行了探索。[2-4]2010年7月,河海大學(xué)(以下簡稱“我?!保┏蔀槭着@批物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的30所大學(xué)之一;2011年3月,我校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)成為第七批國家特色專業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)目前屬于新興產(chǎn)業(yè),中國高校剛剛開始開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè),沒有成熟的經(jīng)驗可以借鑒。筆者近年來致力于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè),分析物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的知識體系及核心知識領(lǐng)域,力求歸納物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)的專業(yè)共性基礎(chǔ),并結(jié)合我校特色,構(gòu)建了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的課程體系,以期為兄弟高校物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)課程規(guī)劃拋磚引玉。

一、物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)體系分析

在業(yè)界,物聯(lián)網(wǎng)大致被公認(rèn)為有三個層次,[1,5-7]底層是用來感知數(shù)據(jù)的感知層,第二層是數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)層,最上面則是內(nèi)容應(yīng)用層。

感知層包括傳感器等數(shù)據(jù)采集設(shè)備,包括數(shù)據(jù)接入到網(wǎng)關(guān)之前傳感器網(wǎng)絡(luò)。感知層是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和應(yīng)用的基礎(chǔ),RFID技術(shù)、傳感和控制技術(shù)、短距離無線通訊技術(shù)是感知層涉及的主要技術(shù)。

網(wǎng)絡(luò)層將建立在現(xiàn)有的移動通訊網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上,其主要功能是直接通過現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)或移動通信網(wǎng)(如GSM、TD-SCDMA)、無線接入網(wǎng)(WiMAX)、無線局域網(wǎng)(Wi-Fi)、衛(wèi)星網(wǎng)等基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施,對來自感知層的信息進(jìn)行接入和傳輸。網(wǎng)絡(luò)層中的感知數(shù)據(jù)管理與處理技術(shù)是實現(xiàn)以數(shù)據(jù)為中心的物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)。感知數(shù)據(jù)管理與處理技術(shù)包括傳感網(wǎng)數(shù)據(jù)的存儲、查詢、分析、挖掘、理解以及基于感知數(shù)據(jù)決策和行為的理論和技術(shù)。

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層利用經(jīng)過分析處理的感知數(shù)據(jù),為用戶提供豐富的特定服務(wù)。云計算平臺作為海量感知數(shù)據(jù)的存儲、分析平臺,將是物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層的重要組成部分,也是應(yīng)用層眾多應(yīng)用的基礎(chǔ)。

物聯(lián)網(wǎng)各層次間既相對獨立又緊密聯(lián)系。為了實現(xiàn)整體系統(tǒng)的優(yōu)化功能服務(wù)于某一具體應(yīng)用,各層間資源需要協(xié)同分配與共享。以應(yīng)用需求為導(dǎo)向的系統(tǒng)設(shè)計可以是千差萬別的,也不一定所有層次的技術(shù)都需要采用;即使在同一個層次上,對可供選擇的技術(shù)方案也可以進(jìn)行按需配置。

二、物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)知識體系分析

所謂專業(yè)體系就是把一個專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的專業(yè)知識組織成專業(yè)干線清晰、知識點層次分明、結(jié)構(gòu)銜接完整的一個知識框架。在分析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系的基礎(chǔ)上構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的知識體系,“物聯(lián)網(wǎng)工程”知識結(jié)構(gòu)中的專業(yè)知識部分應(yīng)能夠構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)整體的框架并體現(xiàn)其關(guān)鍵技術(shù)。因此物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)知識體系應(yīng)包括感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層的知識和系統(tǒng)整體架構(gòu)與優(yōu)化的知識。對應(yīng)的核心知識領(lǐng)域為:對應(yīng)于感知層為射頻識別技術(shù)與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的技術(shù);對應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)層為通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)與協(xié)同技術(shù);對應(yīng)于應(yīng)用層為數(shù)據(jù)處理技術(shù)和信息安全技術(shù);對應(yīng)于物聯(lián)網(wǎng)整體的框架為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計和物聯(lián)網(wǎng)工程規(guī)劃與設(shè)計。

基于以上討論,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的知識體系要能實現(xiàn)這樣的培養(yǎng)目標(biāo):培養(yǎng)造就具有物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)理論、物理信息系統(tǒng)標(biāo)識與感知、計算機網(wǎng)絡(luò)理論與技術(shù)和數(shù)據(jù)分析與信息處理技術(shù)等相關(guān)專業(yè)知識;具有物聯(lián)網(wǎng)及其相關(guān)領(lǐng)域的系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、終端、協(xié)議等方面的研究、設(shè)計、開發(fā)能力以及組織和實施物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用項目的能力;并在創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)意識、競爭和團(tuán)隊精神以及外語運用能力等方面有良好的素養(yǎng),能適應(yīng)國家現(xiàn)代化與信息化建設(shè)需要,為我國工業(yè)化和信息化融合、為信息產(chǎn)業(yè)服務(wù)的高層次、高素質(zhì)的復(fù)合型和創(chuàng)新型高等工程技術(shù)與管理人才。

三、物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)核心課程構(gòu)成

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程體系應(yīng)盡可能多地覆蓋本專業(yè)的知識體系。圍繞物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)涉及的學(xué)科知識領(lǐng)域和知識點,該專業(yè)知識部分由四個部分組成:基礎(chǔ)類、感知類、網(wǎng)絡(luò)與通信類、數(shù)據(jù)處理與領(lǐng)域應(yīng)用類。

基礎(chǔ)類課程為:數(shù)理類課程,例如高等數(shù)學(xué)或離散數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率與統(tǒng)計、物理等;電路類課程,例如電路、模擬電子技術(shù)、數(shù)字邏輯與系統(tǒng)、高頻電子電路等;程序類課程,例如程序設(shè)計語言C、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、Java語言程序設(shè)計等。感知類課程為:射頻技術(shù)(RFID原理及應(yīng)用)、傳感器技術(shù)(與設(shè)計)、微機原理與接口、模式識別與狀態(tài)監(jiān)控、物聯(lián)網(wǎng)定位技術(shù)、數(shù)據(jù)獲取與信息處理系統(tǒng)等。網(wǎng)絡(luò)與通信類類課程為:計算機網(wǎng)絡(luò)、射頻技術(shù)與無線通信、通信原理、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)原理、短距離無線與移動通信網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫技術(shù)等。數(shù)據(jù)處理與領(lǐng)域應(yīng)用類課程為:物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論、信號與系統(tǒng)、數(shù)字信號處理、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計、云計算與云存儲、定位應(yīng)用開發(fā)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)工程規(guī)劃與設(shè)計、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)綜合設(shè)計、移動開發(fā)等。

四、物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程體系構(gòu)建探索

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是以應(yīng)用為驅(qū)動的專業(yè),專業(yè)人才的培養(yǎng)根據(jù)專業(yè)共性基礎(chǔ)和我校在物聯(lián)網(wǎng)方面的領(lǐng)域區(qū)域特色。因此我校培養(yǎng)模式堅持以水利特色為主導(dǎo),發(fā)揮水利學(xué)科的傳統(tǒng)優(yōu)勢;整合優(yōu)化專業(yè)課程體系設(shè)計包括學(xué)科基礎(chǔ)課程群、物聯(lián)網(wǎng)工程專題課程群,使學(xué)生有興趣、有研究、有實踐地學(xué)習(xí)專業(yè)領(lǐng)域的知識,逐步地、系統(tǒng)地增長工程實踐能力、創(chuàng)新能力與科學(xué)研究能力。

學(xué)科基礎(chǔ)課程群:按基礎(chǔ)類、感知類、網(wǎng)絡(luò)類、應(yīng)用類將相關(guān)課程分為四大課程群,有效克服每門課程各自為陣造成的“內(nèi)容重復(fù)、銜接不緊”等弊端。物聯(lián)網(wǎng)工程專題課程群:根據(jù)專業(yè)共性基礎(chǔ)和我校在物聯(lián)網(wǎng)方面的領(lǐng)域區(qū)域特色,重點建立無線傳感網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)兩個方向,明確制定各方向的課程體系,為學(xué)生提供充分的選課空間和時間,使學(xué)生的個性得到充分發(fā)揮。

1.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)

該方向側(cè)重?zé)o線傳感器網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用的研究,強調(diào)物聯(lián)網(wǎng)傳輸與網(wǎng)絡(luò)層的開發(fā)與實踐。通過課堂教學(xué)與實踐、畢業(yè)實習(xí)以及前沿技術(shù)講座等多種形式,學(xué)生將掌握扎實的無線傳感網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)理論,具有無線傳感網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用軟件的開發(fā)和研究,方向重點是物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層和感知層的研究與設(shè)計。

2.物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)

該方向側(cè)重物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)的研究,強調(diào)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的開發(fā)與實踐。通過課堂教學(xué)與實踐、畢業(yè)實習(xí)以及前沿技術(shù)講座等多種形式,學(xué)生將掌握扎實的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)理論,系統(tǒng)掌握物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)及應(yīng)用軟件的開發(fā)方法和開發(fā)工具,方向重點是物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層的研究與設(shè)計。并增加水聲通信技術(shù)、水聯(lián)網(wǎng)及水環(huán)境檢測應(yīng)用作為我校的行業(yè)特色。

綜上所述,我校的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

在課程設(shè)置中,把行業(yè)應(yīng)用特色納入個性化課程、專業(yè)課模塊,形成學(xué)術(shù)型和技術(shù)型兩套既有共性、又有個性的課程體系。該課程體系堅持以水利特色為主導(dǎo),夯實基礎(chǔ)教學(xué),為學(xué)生未來發(fā)展創(chuàng)造條件,以方向選修課為平臺,拓寬學(xué)生的知識和認(rèn)識視野,妥善化解突出特色和拓寬視野間的矛盾。

五、結(jié)束語

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)不是以理論為主導(dǎo),重點是工程應(yīng)用,教學(xué)應(yīng)該由應(yīng)用來驅(qū)動,時刻做好準(zhǔn)備,不斷調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。課程設(shè)置及內(nèi)容應(yīng)重在特色,在實施過程中,將高度重視特色專業(yè)點建設(shè)工作,大力加強課程體系和教材建設(shè),改革人才培養(yǎng)方案,強化實踐教學(xué),加強教師隊伍建設(shè),緊密結(jié)合國家經(jīng)濟社會發(fā)展需要,推進(jìn)專業(yè)建設(shè)與人才培養(yǎng),切實為同類高校相關(guān)專業(yè)建設(shè)和改革起到示范和帶動作用。

參考文獻(xiàn):

篇9

中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1006-8228(2016)10-67-03

Probe on the training mode of Internet of Things engineering specialty applied talent

Kong Rui, Zhang Bing

(College of Electrical and Information, Jinan University, Zhuhai, Guangdong 519070, China)

Abstract: The training of application oriented personnel of Internet of Things engineering specialty is studied; the training program and training mode are expounded and used in the construction of the Internet of Things engineering specialty of the school, to have obtained a better training result. This study can provide a reference for the construction of other engineering specialty.

Key words: Internet of Things; application oriented personnel; talent training mode; specialty construction

0 引言

物聯(lián)網(wǎng)被稱為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后,世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮[1-2]。“物聯(lián)網(wǎng)工程”是一個圍繞“戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)”設(shè)立的新專業(yè),2010年開始教育部進(jìn)行了物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)審批,截至2015年6月,國內(nèi)已經(jīng)有近250個高校開設(shè)了“物聯(lián)網(wǎng)工程”專業(yè)?!拔锫?lián)網(wǎng)工程”專業(yè)具有鮮明的特點:綜合性、交叉性、應(yīng)用性[3],涉及電子、計算機、通信等多領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)知識?!拔锫?lián)網(wǎng)工程”專業(yè)培養(yǎng)的人才,不僅要掌握傳感器、微處理器、嵌入式理論和相應(yīng)的應(yīng)用軟件技術(shù),還要掌握通信原理、計算機網(wǎng)絡(luò)、無線傳感網(wǎng)絡(luò)以及3G/4G無線網(wǎng)絡(luò)等新技術(shù)[4-5]?!拔锫?lián)網(wǎng)工程”專業(yè)應(yīng)用的多樣性,要求我們必須培養(yǎng)寬口徑人才,既要重視基礎(chǔ)訓(xùn)練,更要培養(yǎng)應(yīng)用系統(tǒng)綜合開發(fā)能力?!拔锫?lián)網(wǎng)工程”是應(yīng)用性非常強的學(xué)科,僅傳授理論知識是不夠的,一定要立足實踐,從應(yīng)用入手。

1 社會對“物聯(lián)網(wǎng)工程”專業(yè)人才的需求

黨的十做出了堅持走中國特色新型工業(yè)化、信息化道路,推動信息化和工業(yè)化深度融合等一系列戰(zhàn)略部署;我國已把物聯(lián)網(wǎng)列入《國家中長期科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃(2006-2020年)》和2050年國家產(chǎn)業(yè)路線圖;至2015年底,中國物聯(lián)網(wǎng)整體市場規(guī)模達(dá)到7500億元,預(yù)計未來幾年我國物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)將持續(xù)快速發(fā)展,年均增長率30%左右,到2018年,物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)市場規(guī)模將超過1.5萬億元,物聯(lián)網(wǎng)在制造、物流、交通、電力、安防、醫(yī)療、環(huán)保等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

《廣東省關(guān)于貫徹落實國務(wù)院部署加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的意見》將“物聯(lián)網(wǎng)列為重點發(fā)展領(lǐng)域”;《珠江三角洲地區(qū)改革發(fā)展規(guī)劃綱要》指出“建設(shè)南方現(xiàn)代物流公共信息平臺”,率先發(fā)展“物聯(lián)網(wǎng)”;廣東省先后組織了“粵港RFID產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”、“廣州電子行業(yè)協(xié)會RFID專業(yè)委員會”、“RFID技術(shù)支持中心”等機構(gòu)來推動本地區(qū)的相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模比互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)大20倍以上,而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域需要的人才每年也將在百萬人的量級。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,將會拉動各國經(jīng)濟的發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)的廣闊發(fā)展前景已經(jīng)引起了產(chǎn)業(yè)鏈上各行業(yè)的青睞。物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈條涉及傳感器、芯片、設(shè)備制造及軟件應(yīng)用等行業(yè),作為新一輪的信息技術(shù)革命,物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)上升為國家戰(zhàn)略,高校作為培養(yǎng)高層次人才的“主戰(zhàn)場”,應(yīng)針對性地設(shè)置“物聯(lián)網(wǎng)工程”相關(guān)專業(yè),有目標(biāo)地培養(yǎng)“物聯(lián)網(wǎng)工程”專門人才。

目前,我國已有近250多所高校設(shè)置了本科“物聯(lián)網(wǎng)工程”專業(yè),有些學(xué)校的“物聯(lián)網(wǎng)工程”專業(yè)已招收了4屆本科生,物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的戰(zhàn)略需求及人才培養(yǎng)需求,使得專業(yè)應(yīng)用型培養(yǎng)模式設(shè)計非常必要。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)成主要由三層[3-5]:感知控制層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、應(yīng)用服務(wù)層。涉及到的關(guān)鍵技術(shù)有傳感器技術(shù)、傳感網(wǎng)技術(shù)、移動通信技術(shù)、嵌入式技術(shù)、信息安全技術(shù)等。社會對“物聯(lián)網(wǎng)工程”專門人才的要求是:具備在物聯(lián)網(wǎng)工程領(lǐng)域跟蹤新理論、新知識、新技術(shù)的能力,具備一定的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)綜合設(shè)計能力,掌握信息獲?。▊鞲衅骱托盘枡z測相關(guān)知識)、信息傳輸(通信、計算機網(wǎng)絡(luò))、信息處理(數(shù)據(jù)融合、云計算等知識)、應(yīng)用層(應(yīng)用軟件開發(fā)、嵌入式系統(tǒng)開發(fā))相關(guān)知識,能從事物聯(lián)網(wǎng)工程領(lǐng)域的科學(xué)研究和應(yīng)用技術(shù)開發(fā)工作。

2 “物聯(lián)網(wǎng)工程”專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式探索

目前,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還屬于一個新興技術(shù),正在快速發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)在世界范圍內(nèi)興起僅僅有十多年時間,真正引起重視并快速發(fā)展是在近幾年,國內(nèi)高校開始建設(shè)“物聯(lián)網(wǎng)工程”專業(yè)的時間更短。“物聯(lián)網(wǎng)工程”是一個屬于戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的新專業(yè),是一個與產(chǎn)業(yè)啟動和發(fā)展同步建設(shè)的新專業(yè),這就決定了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)沒有成熟的、體系化的理論和經(jīng)驗可以借鑒,專業(yè)建設(shè)具有探索性和不確定性,學(xué)習(xí)與掌握物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)理論,發(fā)展方向及其行業(yè)應(yīng)用是目前高等教育的核心目標(biāo)。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的需求量將非常大,為了順應(yīng)國家對物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才需求,暨南大學(xué)于2010年就啟動了“物聯(lián)網(wǎng)工程”的籌備與建設(shè)工作,并于2012年經(jīng)教育部批準(zhǔn)建立了“物聯(lián)網(wǎng)工程”專業(yè),作為全國領(lǐng)先、廣東省首批開設(shè)該專業(yè)的高等院校,我們在專業(yè)建設(shè)的過程中,遇到了很多問題,積累了一定的經(jīng)驗和教學(xué)成果。在已有“物聯(lián)網(wǎng)工程”專業(yè)的課程體系基礎(chǔ)上[6-8],我們進(jìn)行了一系列的改革,希望能培養(yǎng)出“物聯(lián)網(wǎng)工程”專業(yè)的應(yīng)用型人才。

2.1 應(yīng)用型人才培養(yǎng)思路

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)具有鮮明的綜合性、交叉性、應(yīng)用性特點,以夯實學(xué)科基礎(chǔ),注重專業(yè)交叉,強化工程實踐,培養(yǎng)創(chuàng)新能力為思路,以培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)為核心,以理論教學(xué)和工程實踐為兩條主線,注重對學(xué)生進(jìn)行綜合素質(zhì)、綜合利用理論知識和解決工程問題能力和工程創(chuàng)新能力的培養(yǎng)?!拔锫?lián)網(wǎng)工程”專業(yè)是電子、通信、計算機等學(xué)科交叉融合、相互滲透的基礎(chǔ)上,發(fā)展起來的一門新興應(yīng)用型學(xué)科, 針對該專業(yè)培養(yǎng)高層次、應(yīng)用型人才的目標(biāo)要求,我們在培養(yǎng)方式上以合作的企業(yè)為實踐基地,以粵港澳區(qū)位優(yōu)勢為立足點,以項目教學(xué)為途徑,以職業(yè)素養(yǎng)和實踐動手能力為目標(biāo),兼顧學(xué)生創(chuàng)新能力,強調(diào)多層次協(xié)同培養(yǎng),利用校企合作,交叉培養(yǎng)學(xué)生的實際工作能力。

2.2 校企合作,培養(yǎng)社會需要人才

校企合作是工學(xué)學(xué)科人才培養(yǎng)模式的關(guān)鍵,我們在“物聯(lián)網(wǎng)工程”專業(yè)的培養(yǎng)環(huán)節(jié),強調(diào)企業(yè)直接參與學(xué)生人才培養(yǎng)方案的制訂工作,由于企業(yè)對市場的了解,企業(yè)向?qū)W校提供人才的需求計劃、職業(yè)能力要求以及技術(shù)發(fā)展情況等信息。學(xué)校根據(jù)這些信息,通過優(yōu)化整合,使得人才培養(yǎng)方案更加符合市場的需要、社會的需要,適應(yīng)培養(yǎng)目標(biāo)的需求。學(xué)校在相關(guān)企業(yè)建立校外實踐基地,企業(yè)通過一定方式為學(xué)校提供技術(shù)、資金、場地等方面的支持,共同建立校內(nèi)、外實踐基地,這對學(xué)校培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用技術(shù)能力提供了基礎(chǔ)保障,同時也節(jié)約了學(xué)校的辦學(xué)成本,關(guān)鍵的是為企業(yè)培養(yǎng)了一批技術(shù)能手。校企合作,可以讓學(xué)生深入到生產(chǎn)第一線,使他們在學(xué)習(xí)和工作兩種環(huán)境中成長,有計劃地使他們的事業(yè)心、責(zé)任感、專業(yè)技能、團(tuán)隊意識、人際關(guān)系、協(xié)作精神、組織紀(jì)律及創(chuàng)新能力等方面得到培養(yǎng),綜合素質(zhì)得以提高,個人全面發(fā)展。最后,校企合作解決了畢業(yè)生就業(yè)問題,實行校企合作,學(xué)校有針對性地為企業(yè)培養(yǎng)合格的人才;學(xué)生也通過到企業(yè)實習(xí),培養(yǎng)自己的職業(yè)興趣,學(xué)生畢業(yè)后。就能較快地找到合適的崗位。

2.3 創(chuàng)新人才培養(yǎng)方式,推動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的產(chǎn)學(xué)研結(jié)合

“物聯(lián)網(wǎng)工程”作為一門應(yīng)用性極強的科學(xué)、作為一門實踐性極強的產(chǎn)業(yè)、作為理論性極強的學(xué)科,離不開產(chǎn)學(xué)研的結(jié)合。我們將科研與教學(xué)相結(jié)合,把研究的成果用于企業(yè),在教學(xué)中注重實踐教學(xué),緊密圍繞物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要,校企合作進(jìn)行技術(shù)研發(fā),制定與培養(yǎng)目標(biāo)相匹配的教學(xué)計劃,使學(xué)生能較早接觸和熟悉工程技術(shù)科學(xué)的基礎(chǔ)知識和工程環(huán)境;結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的具體特點,改革現(xiàn)有的人才培養(yǎng)模式(四年在校教育),制定有效、務(wù)實的應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式,實行“3+1”的人才培養(yǎng)模式(注:“3+1”是三年在學(xué)校,1年在企業(yè)),并開展教學(xué)實踐。建立人才培養(yǎng)、引進(jìn)、激勵機制,校企教師“互兼互聘、互培共育”,優(yōu)化“物聯(lián)網(wǎng)工程”專業(yè)教學(xué)過程,學(xué)生總共有一年時間在企業(yè)學(xué)習(xí),理論性強的課程在學(xué)校學(xué)習(xí),實踐性強的課程在企業(yè)學(xué)習(xí)。我校的“物聯(lián)網(wǎng)工程”專業(yè)的培養(yǎng)方案除了公共課、基礎(chǔ)課、專業(yè)課之外,還包括三個課程模塊(以下簡稱:學(xué)程):RFID原理與應(yīng)用課程模塊、智能家居課程模塊、智能制造與智能物流課程模塊,不同的學(xué)程包含不同的課程,前兩年“物聯(lián)網(wǎng)工程”專業(yè)的課程設(shè)置全部一樣,可以參考文獻(xiàn)[6]和文獻(xiàn)[7],從三年級開始,學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣,選擇不同的學(xué)程,這些學(xué)程包括了該研究方向必須選修的一些專業(yè)課程,每個學(xué)程約15-20學(xué)分不等;實訓(xùn)課程一般都是放到企業(yè)進(jìn)行授課,授課老師可以是企業(yè)工程師或?qū)W校有工程實踐能力的教師,實訓(xùn)課程考核基本都是以課程設(shè)計形式進(jìn)行。我?!拔锫?lián)網(wǎng)工程”專業(yè)開設(shè)的三個學(xué)程如表1。

2.4 項目式教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和實踐能力

構(gòu)建“項目主導(dǎo)、模塊遞進(jìn)”的專業(yè)課程體系,與企業(yè)工程師合作,引入實際項目,以項目為主導(dǎo),按基本能力、專業(yè)能力、綜合能力三個依次遞進(jìn)的模塊建立課程體系。加強專業(yè)教學(xué)設(shè)施建設(shè),建好物聯(lián)網(wǎng)實驗室和實訓(xùn)基地,為培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)型、應(yīng)用型人才開辟良好的實踐環(huán)境。在校企合作模式下的實踐教學(xué),可以將校內(nèi)實驗、企業(yè)實習(xí)、創(chuàng)新項目、學(xué)科競賽等多種形式相結(jié)合,能很好地培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生的工程實踐能力,滿足物聯(lián)網(wǎng)工程實用人才培養(yǎng)要求的“立體化培養(yǎng)、個性化拓展”的工學(xué)人才培養(yǎng)模式。我校2012級“物聯(lián)網(wǎng)工程”專業(yè)的學(xué)生共30人,學(xué)生實際選擇了前面兩個學(xué)程。這30個學(xué)生,從大三開始就分成三個不同研究方向,分別到三個不同企業(yè)中。每個研究方向分幾個研究小組,每個研究小組由3人構(gòu)成,接受企業(yè)給予的實訓(xùn)指導(dǎo)和分配的任務(wù),在校期間繼續(xù)理論課學(xué)習(xí),課后完成項目組任務(wù),根據(jù)完成任務(wù)情況,由企業(yè)工程師和負(fù)責(zé)老師共同給予評分。同時,我們要求所有學(xué)生在四年學(xué)習(xí)中,每人至少參與一個大創(chuàng)項目或?qū)W科競賽,經(jīng)過四年的學(xué)習(xí),學(xué)生的實踐和創(chuàng)新能力得到大幅提升。

3 結(jié)束語

物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展方興未艾,在發(fā)展過程中會不斷出現(xiàn)新的技術(shù)和需求,因此,“物聯(lián)網(wǎng)工程”專業(yè)人才的培養(yǎng)方案和培養(yǎng)模式也必須與時俱進(jìn)。近年來,我們在“物聯(lián)網(wǎng)工程”專業(yè)建設(shè)方面已經(jīng)積累了一定的經(jīng)驗,取得了一些研究成果,已經(jīng)與珠三角地區(qū)物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)建立了緊密的合作關(guān)系,并建立了教學(xué)實踐基地,通過“走出去,請進(jìn)來”的方法加強實踐教學(xué)。我們已經(jīng)與地方六家物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)簽訂了實習(xí)和實訓(xùn)基地協(xié)議,合作編寫了人才培養(yǎng)方案;我們秉承教學(xué)為企業(yè)服務(wù)、為珠三角和地方經(jīng)濟發(fā)展服務(wù),積極與政府管理部門、行業(yè)協(xié)會、學(xué)術(shù)團(tuán)體、高校和各類企業(yè)的建立學(xué)術(shù)和業(yè)務(wù)關(guān)系,得到各方面的熱情支持,截止今年5月,我們培養(yǎng)的第一屆“物聯(lián)網(wǎng)工程”專業(yè)學(xué)生的就業(yè)情況非常好,今年畢業(yè)生除去讀研學(xué)生,全部就業(yè),用人單位非常滿意。這證明了我們的應(yīng)用型“物聯(lián)網(wǎng)工程”專業(yè)人才培養(yǎng)模式的有效性,今后,我們會繼續(xù)研究和探索,希望能為社會培養(yǎng)出更多、更好的應(yīng)用型“物聯(lián)網(wǎng)工程”專業(yè)人才。

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[7] 孔銳,張冰等.物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實驗課程設(shè)置探索[J].實驗技

篇10

1 背景

隨著計算機技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、無線通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、嵌入式技術(shù)等飛速發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)的研究和應(yīng)用也得到快速發(fā)展,并越來越引起各國的高度重視。物聯(lián)網(wǎng)甚至被稱為繼計算機和互聯(lián)網(wǎng)之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)革命。美國于2008年末由IBM提出“智慧地球”概念后,“智慧地球”框架下多個典型智能解決方案已經(jīng)在全球推廣;歐盟于2009年6月了全球首個國家級物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃;韓國和日本等發(fā)達(dá)國家也都分別提出了“U-Japan”和“U-Korea”信息化戰(zhàn)略,其核心內(nèi)容都是利用無所不在的泛在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)人與人、物與物、人與物之間連接,讓民眾可以隨時隨地享有科技智慧服務(wù)。我國政府于2009年8月提出“感知中國”的戰(zhàn)略構(gòu)想,并由政府、科研院所和企業(yè)建立相關(guān)研究基地和成立物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟??梢娢锫?lián)網(wǎng)技術(shù)以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為各國下一個必爭的戰(zhàn)略制高點。而任何一個新興產(chǎn)業(yè)和行業(yè)的發(fā)展,都需要大量的專門技術(shù)人才,物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展同樣也不例外。目前,我國物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才還非常緊缺,人才的培養(yǎng)還處于起步階段,而大批專門人才培養(yǎng)主要依靠高等學(xué)校來承擔(dān)。在這樣一個大的環(huán)境和背景下,國家教育部于2010年批準(zhǔn)在35所高校設(shè)立物聯(lián)網(wǎng)工程和傳感網(wǎng)技術(shù)本科專業(yè),并于2011年開始招生。另外,全國有將近20所高職高專院校以及獨立學(xué)院開設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是一個多學(xué)科高度交叉的新興專業(yè),如何培養(yǎng)出合格的、符合市場需求的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才是高校面臨的一個主要問題。南于物聯(lián)網(wǎng)本身技術(shù)復(fù)雜、牽涉面廣,涉及多學(xué)科的交叉,這就必然對人才的培養(yǎng)和專業(yè)建設(shè)都需要進(jìn)行全新的考慮。筆者結(jié)合安徽理工大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)和實踐,對物聯(lián)網(wǎng)丁程專業(yè)人才培養(yǎng)和教學(xué)資源建設(shè)進(jìn)行了一些初步的探索,為高校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)和專業(yè)建設(shè)提供指導(dǎo)和參考

2 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的研究內(nèi)容

2.1 物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)

物聯(lián)網(wǎng)的概念是1999年美國Auto-ID中心首先提出的,最初的定義是通過射頻識別等信息傳感設(shè)備把所有物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,實現(xiàn)智能化識別和管理?,F(xiàn)在普遍認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)是一個基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等信息承載體,讓所有能夠被獨立尋址的普通對象實現(xiàn)互聯(lián)互通,具有普通對象設(shè)備化、自治終端互聯(lián)化和普適服務(wù)智能化特征的網(wǎng)絡(luò)。從物聯(lián)網(wǎng)的定義可以看出要實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)需要具有感知、通信與計算能力的智能信息傳感設(shè)備等實現(xiàn)全面感知,借助現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)和電信網(wǎng)來進(jìn)行數(shù)據(jù)的可靠傳輸,以及數(shù)據(jù)的智能處理,進(jìn)而實現(xiàn)人與人、物與物、人與物之間的互聯(lián)互通和智能信息服務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)可以根據(jù)信息生成、傳輸、處理和應(yīng)用劃分為4個層次:感知識別層、網(wǎng)絡(luò)層、管理服務(wù)層和綜合應(yīng)用層。其中感知層是物聯(lián)網(wǎng)信息的來源,包括各種類型的傳感器、RFID標(biāo)簽和讀寫器、智能手機、智能家電以及智能測控設(shè)備等;網(wǎng)絡(luò)層實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸,包括有線和無線網(wǎng)絡(luò)的接人層、會聚層和核心交換層;管理服務(wù)層實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲、處理的和智能決策服務(wù)等,包括中間件、數(shù)據(jù)存儲與處理、數(shù)據(jù)挖掘與智能決策等;綜合應(yīng)用層實現(xiàn)不同行業(yè)的綜合應(yīng)用,包括智能物流、智能電網(wǎng)、智能交通、智能環(huán)保、智能醫(yī)療等。物聯(lián)網(wǎng)4層體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)和研究內(nèi)容

由物聯(lián)網(wǎng)的4層體系結(jié)構(gòu)圖可以看出:感知層是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的基礎(chǔ),位于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的最底層,也是物聯(lián)網(wǎng)區(qū)別于傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的重要方面之一。感知層主要涉及RFID技術(shù)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和控制技術(shù)、短距離無線通訊技術(shù)等主要關(guān)鍵技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用層與具體的應(yīng)用領(lǐng)域不同存在很大的差異,需要根據(jù)具體的應(yīng)用來設(shè)計。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、無線通信技術(shù)以及管理服務(wù)層涉及的數(shù)據(jù)存儲、云計算、數(shù)據(jù)挖掘等各種支撐技術(shù)都是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和研究過程中涉及的主要技術(shù)和內(nèi)容。

由于物聯(lián)網(wǎng)的研究內(nèi)容比較寬泛而且涉及多學(xué)科的交叉,開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)的高?,F(xiàn)有學(xué)科基礎(chǔ)、專業(yè)設(shè)置以及研究內(nèi)容的側(cè)重點都會有所不同,因此在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的課程設(shè)置以及培養(yǎng)方案方面會存在的一定的差異。由物聯(lián)網(wǎng)的4層體系結(jié)構(gòu),可以根據(jù)實際情況對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)設(shè)置不同的研究方向,如電子技術(shù)和嵌入式技術(shù)基礎(chǔ)較好的高??梢詡?cè)重于感知層設(shè)計和應(yīng)用,計算機技術(shù)基礎(chǔ)較好的高??梢詡?cè)重于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層和信息服務(wù)層,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)基礎(chǔ)較好的高??梢詡?cè)重于網(wǎng)絡(luò)層和管理服務(wù)層,還有各相關(guān)交叉專業(yè)設(shè)置較為全面、研究基礎(chǔ)較好的高校則可以在物聯(lián)網(wǎng)的各層都平衡發(fā)展。具體設(shè)置什么樣研究方向和培養(yǎng)方案,各高校需要根據(jù)自身的學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)和特點以及高校的行業(yè)背景,設(shè)置具有自己特色和優(yōu)勢的培養(yǎng)方案和側(cè)重研究方向。安徽理工大學(xué)是一所具有煤炭行業(yè)背景和醫(yī)學(xué)特色的理工類高校,目前設(shè)有相關(guān)的專業(yè)有:計算機科學(xué)與技術(shù)、電子技術(shù)與儀器、網(wǎng)絡(luò)信息安全、自動化、電子信息工程、通信工程、電氣工程及其自動化等,具有較好的相關(guān)專業(yè)建設(shè)基礎(chǔ),尤其是面向煤礦自動化和信息化應(yīng)用領(lǐng)域有著較強的優(yōu)勢。因此,基于學(xué)校的行業(yè)背景和專業(yè)基礎(chǔ)現(xiàn)狀,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的側(cè)重點是物聯(lián)網(wǎng)的感知層設(shè)計和應(yīng)用,兼顧管理服務(wù)層的相關(guān)技術(shù)研究,如中間件等。重點應(yīng)用領(lǐng)域是礦山物聯(lián)網(wǎng)以及智能移動醫(yī)療,結(jié)合現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)信息安全和計算機科學(xué)與技術(shù)等相關(guān)專業(yè),制定符合學(xué)校實際和充分利用現(xiàn)有教學(xué)資源的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的培養(yǎng)方案。

3 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和課程設(shè)置

3.1 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)

在高等學(xué)校本科人才培養(yǎng)目標(biāo)的前提下,根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的研究內(nèi)容和市場需求定位,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)是:具有寬厚扎實的基礎(chǔ)知識,系統(tǒng)地掌握物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)理論、方法和技能,具備網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感技術(shù)、射頻識別技術(shù)、嵌入式技術(shù)、通信技術(shù)以及計算機技術(shù)等信息領(lǐng)域?qū)拸V的專業(yè)知識,具有綜合運用所學(xué)知識解決物聯(lián)網(wǎng)中信息獲取、傳輸、處理問題的能力,能夠從事物聯(lián)網(wǎng)的通信架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)、無線傳感器、電子標(biāo)簽射頻識別、信息安全等產(chǎn)品及系統(tǒng)的科學(xué)研究、工程設(shè)計、產(chǎn)品開發(fā)、技術(shù)管理與設(shè)備維護(hù)等工作。

通過相關(guān)課程的學(xué)習(xí),掌握必需的傳感器、電子、通信、單片機、RFID技術(shù)等知識和專業(yè)技能;掌握基本物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點、網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧,有線和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)原理,無線自組織組網(wǎng)、有線和無線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟约熬W(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)等基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù);熟練并系統(tǒng)地掌握物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)集成、物聯(lián)網(wǎng)硬件與軟件設(shè)計、互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用等,具有綜合應(yīng)用所學(xué)知識解決物聯(lián)網(wǎng)工程中實際問題的能力,包括:工程設(shè)計、設(shè)備制造、網(wǎng)絡(luò)運營和技術(shù)管理中的實際問題等能力;掌握基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的開發(fā)、測試、推廣等知識,具有較強的綜合應(yīng)用信息網(wǎng)絡(luò)相關(guān)知識解決問題的能力、綜合試驗?zāi)芰εc工程實踐能力;熟悉礦山物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)、應(yīng)用環(huán)境和關(guān)鍵技術(shù),并能夠進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計和開發(fā);熟悉物聯(lián)網(wǎng)在智能醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用技術(shù),并在現(xiàn)有醫(yī)院信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行移動醫(yī)療的智能終端、醫(yī)療傳感設(shè)備、中間件、數(shù)據(jù)存儲、應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)等。此外,還應(yīng)具有較強的創(chuàng)新意識、創(chuàng)造性思維能力,能綜合運用多學(xué)科知識、技術(shù)和現(xiàn)代工程工具,將所學(xué)內(nèi)容應(yīng)用到其他行業(yè)和應(yīng)用領(lǐng)域。

3.2 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程設(shè)置

由于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是綜合多學(xué)科的新興專業(yè),在課程的設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容的安排上還不夠成熟和穩(wěn)定,還處于探索階段。需要根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和實際教學(xué)情況,不斷地調(diào)整和優(yōu)化課程的設(shè)置。目前,物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程設(shè)置基本上在現(xiàn)有較成熟的計算機科學(xué)技術(shù)和電子信息類專業(yè)的基礎(chǔ)上,增加與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的核心課程,但側(cè)重點是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用。結(jié)合學(xué)校相關(guān)專業(yè)課程設(shè)置現(xiàn)狀,物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程分為以下幾個主要模塊:(1)公共基礎(chǔ)模塊;(2)專業(yè)必修課程模塊:(3)專業(yè)核心課程模塊;(4)專業(yè)任選課程模塊;(5)跨學(xué)科課程模塊;(6)實踐課程模塊;(7)素質(zhì)拓展模塊。各模塊包含的主要課程如表1所示。

在課程的設(shè)置上既考慮了物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的核心研究內(nèi)容和專業(yè)特色,同時考慮到物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)是一門新興的專業(yè),還沒有專門的碩士和博士學(xué)位點,目前基本上都是作為計算機或相關(guān)學(xué)科的一個研究方向,而計算機專業(yè)研究生入學(xué)考試的專業(yè)課實現(xiàn)國家統(tǒng)一命題,因此,在課程的設(shè)置上要能夠和計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)核心課程實現(xiàn)無縫對接,使得物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生能夠輕松實現(xiàn)進(jìn)一步深造的愿望?;谶@樣的一種現(xiàn)狀,學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)在必修課程模塊和核心課程模塊中分別開設(shè)了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計算機組成原理、計算機網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)等相關(guān)的課程,同時開設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、RFID原理與應(yīng)用,能夠滿足學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)和考研深造的需要。為了突出物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)知識,在專業(yè)任選課程模塊中開設(shè)了大量與物聯(lián)網(wǎng)和計算機相關(guān)和當(dāng)前最為熱門的課程,充分體現(xiàn)了該專業(yè)方向的知識面寬、技術(shù)先進(jìn)等特點??鐚W(xué)科課程模塊的設(shè)置為進(jìn)一步拓寬學(xué)生的知識面,了解煤礦行業(yè)的生產(chǎn)背景和主要技術(shù)裝備,為以后從事煤礦物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字礦山建設(shè)打下基礎(chǔ)。實踐課程模塊的設(shè)置是培養(yǎng)學(xué)生動手能力和學(xué)習(xí)興趣的重要教學(xué)環(huán)節(jié),是達(dá)到學(xué)以致用的主要途徑,是整個教學(xué)過程不可缺少的內(nèi)容。素質(zhì)拓展模塊通過組織多種形式和內(nèi)容的第二課堂教學(xué)活動,以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力,促進(jìn)個性發(fā)展,提高綜合素質(zhì)。

4 人才培養(yǎng)和教學(xué)資源建設(shè)

4.1 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)

高等學(xué)校的使命是培養(yǎng)人才,高校需要根據(jù)市場的需求和自身優(yōu)勢以及綜合其他因素來確定人才的培養(yǎng)模式。因此,對人才培養(yǎng)目標(biāo)的定位能夠全面反映高校對合格人才的理解和時代需求。安徽理工大學(xué)是行業(yè)特色鮮明、理工類為主的綜合型大學(xué),學(xué)校人才培養(yǎng)目標(biāo)是:結(jié)合煤炭行業(yè)特色,培養(yǎng)“厚基礎(chǔ)、高素質(zhì)、強能力、善創(chuàng)新”的創(chuàng)新型人才和高級專門人才。在人才培養(yǎng)過程中要構(gòu)建多元化、多目標(biāo)的培養(yǎng)模式,同時充分考慮學(xué)生就業(yè)、創(chuàng)業(yè)和繼續(xù)深造等不同要求,努力形成特色鮮明、層次清晰、模式多元、制度配套、保障有力的本科人才培養(yǎng)體系。在學(xué)校人才培養(yǎng)目標(biāo)的指導(dǎo)下,借助現(xiàn)有相關(guān)專業(yè)的培養(yǎng)模式和經(jīng)驗,并結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的特點,對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的人才培養(yǎng)采用校企聯(lián)合培養(yǎng)的模式。

安徽理工大學(xué)是第二批“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”高校,目前在計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)以及其他電子信息類專業(yè)的卓越工程師培養(yǎng)計劃和方案制定過程中積累了一定的經(jīng)驗,其核心培養(yǎng)方式是采取的3+X培養(yǎng)模式,主要措施是其中3年時間在學(xué)校進(jìn)行相關(guān)基礎(chǔ)課和理論課的學(xué)習(xí),至少1年時間采取校企聯(lián)合培養(yǎng)模式,通過將企業(yè)納入到人才培養(yǎng)主體地位,可以進(jìn)行訂單式培養(yǎng),大大增強學(xué)生對企業(yè)需求的了解和實踐動手能力。真正體現(xiàn)“卓越計劃”的3個特點,即行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程;學(xué)校按通用標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)工程人才;強化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)主要是培養(yǎng)工程類的專門型應(yīng)用人才,可以按照“卓越工程師”的培養(yǎng)模式進(jìn)行培養(yǎng)。一方面是在現(xiàn)有教學(xué)資源的基礎(chǔ)上,加強物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)基礎(chǔ)理論和專業(yè)核心課程內(nèi)容的教學(xué),另一方面加強實踐教學(xué)環(huán)節(jié),尤其是引入相關(guān)企業(yè)的參與。目前,我校已與安徽徽斯頓電子科技有限公司以及安徽科艾網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司簽訂了戰(zhàn)略合作協(xié)議,聯(lián)合培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才,由參與的公司提供相關(guān)課程的教學(xué)和實踐環(huán)節(jié)的平臺,并且公司有優(yōu)先挑選優(yōu)秀畢業(yè)生的權(quán)利。另外,安徽理工大學(xué)與附屬醫(yī)院安徽淮南東方醫(yī)院集團(tuán)也簽訂了合作協(xié)議,共同研究和制訂數(shù)字移動醫(yī)療系統(tǒng)方案。移動數(shù)字醫(yī)療系統(tǒng)的實施可為學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教師和學(xué)生提供了參與設(shè)計和開發(fā)的機會,同時也會為學(xué)生的培養(yǎng)提供很好的實習(xí)場所和平臺。另外,安徽理工大學(xué)與兩淮煤礦企業(yè)都建立了很好的合作關(guān)系,有著很好的合作基礎(chǔ),雙方都在積極準(zhǔn)備聯(lián)合培養(yǎng)礦山物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)人才,進(jìn)行校企深度合作,為拓展學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)提供了很好的實踐和就業(yè)機會。此外,學(xué)校還與一些經(jīng)濟發(fā)達(dá)地區(qū)的相關(guān)企業(yè)建立實習(xí)基地,如上海、深圳、無錫、蕪湖等,為學(xué)生進(jìn)入工作崗位前提供深入企業(yè)實習(xí)機會,為進(jìn)一步就業(yè)打下了堅實的基礎(chǔ)。校企合作模式的效果已經(jīng)在學(xué)校的一些專業(yè)取得了很好的效果,校企合作是物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)較為理想的模式。

4.2 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教學(xué)資源建設(shè)

物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的培養(yǎng),除了有定位準(zhǔn)確的培養(yǎng)目標(biāo)和合適的培養(yǎng)模式之外,還需要有配套的軟硬件教學(xué)資源的支撐,教學(xué)資源是培養(yǎng)合格人才的重要保證。一個專業(yè)辦學(xué)水平的高低往往與該專業(yè)的師資、實驗室、教材、實習(xí)場所等建設(shè)水平有關(guān)。對于物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)這樣一門新興專業(yè),面臨的專業(yè)教學(xué)問題更為嚴(yán)重和急迫。學(xué)校在物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)過程中,相應(yīng)地采取了一些有效措施來保證高水平的教學(xué)資源。

(1)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)師資隊伍的建設(shè)。這是所有教學(xué)資源中最為重要的部分,沒有好的師資很難想象能夠培養(yǎng)出優(yōu)秀的人才。因此,學(xué)校和學(xué)院都非常重視教師的培養(yǎng),培養(yǎng)的方式主要是從學(xué)院中挑選出一部分對物聯(lián)網(wǎng)感興趣而且嵌入式技術(shù)以及軟件開發(fā)能力過硬的教師組建成物聯(lián)網(wǎng)科研團(tuán)隊和教學(xué)團(tuán)隊,通過申請物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)課題展開物聯(lián)網(wǎng)理論和應(yīng)用研究,目前已有2項物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的國家自然科學(xué)基金項目,5項省部級物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用課題,多項企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用橫向課題,通過科研課題工作的深入展開和研究,大大提高了教師對物聯(lián)網(wǎng)理論的理解和實踐應(yīng)用水平,對推動物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的教學(xué)水平起到明顯的促進(jìn)作用。除此之外,學(xué)院利用寒暑假時間組織部分教師到北京、無錫、長沙等地參加“全國高校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學(xué)和研討”“高級物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)工程師物”等教學(xué)和專業(yè)技術(shù)的培訓(xùn),通過培訓(xùn)進(jìn)一步提高教師的物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)水平和專業(yè)技能,然后再通過校內(nèi)的研討和講座帶動更多教師物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)水平的提高。

(2)教材建設(shè)也是辦好專業(yè)必不可少的環(huán)節(jié)。由于物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)是新建專業(yè),雖然已經(jīng)出版了一些不錯的物聯(lián)網(wǎng)方面的圖書,但適合作為本科教學(xué)的好教材還是鳳毛麟角,而且大多是技術(shù)類或普及類。因此,在教材的建設(shè)方面還有很多的工作需要做。我們根據(jù)開設(shè)的課程和目前已有教材的現(xiàn)狀,挑選出相對較好的基本教材和參考書,通過大家閱讀討論,然后根據(jù)制定的教學(xué)計劃,來確定講授的內(nèi)容和學(xué)生需要自學(xué)的內(nèi)容,并整理教學(xué)講義和課件,為后續(xù)教材建設(shè)做好準(zhǔn)備。通過這一環(huán)節(jié),充分提高了對教學(xué)內(nèi)容細(xì)節(jié)的掌握和理解,也對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)掌握得更為全面。

(3)實驗室建設(shè)是實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的有力保障。為了能夠滿足物聯(lián)網(wǎng)實驗教學(xué)的需求,學(xué)院對物聯(lián)網(wǎng)實驗室建設(shè)投入了大量的建設(shè)經(jīng)費,實驗室采購了北京西普陽光教育科技有限公司的SimpleRFID射頻識別實驗教學(xué)系統(tǒng),并向安徽福訊信息技術(shù)有限公司訂制了無線傳感網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系實驗系統(tǒng)。在物聯(lián)網(wǎng)實驗建設(shè)過程中,物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊全程參與整個實驗室建設(shè)過程,對系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、運行都進(jìn)行全面掌握;并邀請物聯(lián)網(wǎng)實驗系統(tǒng)開發(fā)的T程技術(shù)人員給教師做專門的技術(shù)培訓(xùn)和講座,進(jìn)一步提高了教師的理論水平和實踐水平。通過師資、教材和實驗竄3個環(huán)節(jié)的建設(shè),目前學(xué)校已經(jīng)具有較高水平的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊和完善的教學(xué)配套資源,完全能夠按照既定的教學(xué)目標(biāo)和計劃來進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的培養(yǎng)。當(dāng)然,任何一個新的專業(yè)的開設(shè),都需要一定時間的建設(shè)和完善,在建設(shè)的過程中要不斷探索和完善,并借鑒其他高校的成功經(jīng)驗,及時修正不合理的方面。

5 結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的人才培養(yǎng)和教學(xué)資源建設(shè),是所有高校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)在辦學(xué)過程中需要考慮和解決的問題,而特色人才培養(yǎng)模式和高水平教學(xué)資源建設(shè)是辦好物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的前提,因此,各個高校應(yīng)根據(jù)各自不同的辦學(xué)基礎(chǔ)和行業(yè)特點,著眼于市場需求和自身的辦學(xué)優(yōu)勢,在體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)共同特點的基礎(chǔ)上,要突出物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的行業(yè)特色,這樣培養(yǎng)出的人才更能滿足市場需求和具有更寬的就業(yè)面。

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