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【摘要】物联网是指物体与物体之间构成的网络,它是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业革命,它的发展和应用将会极大地带动人类社会的发展和进步。本文从理解物联网的基本概念和内涵出发,详细阐述物联网的发展现状,并在此基础上,探讨物联网在高职教育中的应用及专业设置方面的影响。
【关键词】物联网;RFID;传感器;教育应用;高职教育
从2009年以来,一场关于物联网的风暴席卷了全球。年初,美国奥巴马总统提出了“智慧地球”概念;6月,欧盟委员会递交了《欧盟物联网行动计划》;7月,日本IT战略本部颁布了日本新一代的信息化战略—“U—Japan”战略;8月,温家宝总理视察无锡的中科院物联网技术研发中心并发表重要讲话之后,“物联网”、“感知中国”概念在国内迅速升温。物联网技术已成为当前各国科技和产业竞争的热点。继20世纪80年代计算机、90年代因特网、移动通信网之后,物联网与智慧地球的发展动态,将会打破了人们的传统思维,它的广泛应用必将在以后成为推进全球迈向信息社会的“发动机”。
一、物联网的概述
1.物联网的概念
物联网是从英文“The Internet of things”翻译而来,也称“全联网”。从字面的意思可以理解为是“物物相连的互联网”。它有两层含义:①物联网是以互联网为基础的,是互联网在“物的世界”的延伸和扩展;②它的终端可以包括任何物体,目的是为了实现物体和物体之间的通信和数据交换。因此,物联网的完整定义是:通过射频识别(RFID)、红外感应器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物体与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。由此可知,物联网是新一代信息技术的重要组成部分。
2.物联网的内涵
从中文字面上看,物联网强调物体的互联,被看作是一种通过各种信息传感设备使现实世界中各种物体互相连通而形成的网络,它使得所有物体都有数字化、网络化的标识,以方便识别、管理与共享。从英文字面上看,物联网被称为“The Internet of Things”,其具有更为深广的含义,它强调“any things connection”,而“things”不但包括现实世界的物体,也包括各种计算设备与虚拟空间的人工物体,还包括网络用户。可见,在广义上,物联网实际上是包含了物体与物体之间、人与物体之间、人与人之间、物本与计算机之间、计算机与计算机之间等各种“主体”之间的互联。自90年代以来,互联网日益普及,人机交互、人与人之间交互、计算机与计算机交互都已经得以实现,因此在当前对物联网的研究与实践中,主要关注现实世界中物体的互联。
二、我国物联网产业发展的现状
如今,我国物联网产业已进入快速发展周期,原因如下:①国家政策的支持。既然物联网已经进入了国家层面的视野当中,则相关产业的发展无疑会得到更多政策的扶持和优惠。总体来看,物联网发展已成为国家层面技术及产业创新的方向之一;推进物联网产业化、规模化发展的技术环境已基本具备;推进物联网发展已经在全球形成共识。我国工业和信息化产业部正会同有关部门研究支持新一代信息技术发展的政策措施,推进我国物联网产业的快速、健康地发展。由此可见,物联网的发展可谓是集天时、地利、人和于一身。加大物联网技术的推广和应用,有助于我国走上一条生产持续发展、技术先进的发展道路,有助于我国建设资源节约型、环境友好型的社会,实现社会经济的可持续发展。②物联网发展的基础牢固。我国早在1999年就启动了物联网核心(传感网技术)研究,2009年10月,中国研发出首颗物联网核心芯片——“唐芯一号”,研发水平位于世界的前列;2009年底,我国lPv4地址达到2.3亿,是全球第二大IPv4地址拥有国,仅次于美国。截至2009年底,中国网民规模达到3.84亿人,互联网普及率在稳步上升,我国是目前能够实现物联网完整产业链的国家之一;在世界传感网领域,我国专利拥有量高,是标准主导国之一;我国已经成为世界第二大经济体,有较为雄厚的经济实力去支持物联网发展;我国无线通信网络和宽带覆盖率高,为物联网的发展提供了坚实的基础设施支持。③我国物联网产业与先进国家所处的阶段相同。目前在欧美等国,物联网的发展仍然处于“初级阶段”,世界上还没有一套已被认可的物联网标准。这对于中国而言,将争取到一次难得的与世界发达国家在一项技术竞争中处于同一起跑线的机会。
基于上述特征的物联网有望为人们提供一个完全不同的生活与工作环境。物联网的价值不仅仅在于它是一个可传感的网络,而必须是各个行业参与进来进行应用,不同行业,会有不同的应用。在很大程度上,这将是非常难的一步。每个产业的发展,必须有相应的人才支撑,所以对物联网在高职教育中的研究与应用要进一步引起重视。
三、物联网给高职教育带来的挑战
1.产业发展,人才先行
物联网是一个涉及众多行业应用的实践性技术领域,从目前的发展来看,行业应用将成为物联网产业未来几年发展的主要推动力,物联网的人才特色为高职教育提供了用武之地。
2.物联网的市场潜力给高职教育带来了无穷机会
物联网产业在自身发展的同时,必将带动微电子技术、传感元器件、自动控制、机器智能等一系列相关产业的持续发展。据专家调查:中国物联网产业在公共业务领域以及平安家居、健康监测、环境保护、智能交通、电力安全、公共安全等诸多行业的市场规模均超过百亿甚至千亿。物联网具有广阔的行业应用需求,交通、物流、环保、零售、金融、电力、安防、医疗等将成为物联网行业应用的重点领域,这些领域的开发和应用为高等职业教育提供了很好的机遇。
3.高职院校应抓住物联网的发展机遇
随着物联网的快速发展,计算机通信类学科、测控计算类学科和计算机网络类学科等三大类职位将成为人才需求新热点,机会多多。机会总是属于有准备者,高职院校要迅速行动,为迎接信息技术领域第三次革命,抓住物联网的发展机遇,抢占物联网人才的培养先机。
四、物联网在高职院校的应用
目前,物联网在高职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技术已经较为广泛,常用的有学生的胸卡标签,饭卡等。事实上,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。
1.在教学设备管理上的应用
学校的大型会议设备、教学仪器、体育器材等普遍存在着分布散、管理难度大、无专人管理和保养等现象。通过给各类设备、仪器、器材粘贴RFID标签或传感器,这样不仅可以减少管理人员,还可以进行统一管理、调度,能有效防止仪器、设备的丢失,实验室的灯、空调、计算机、投影仪等设备也可根据人员进入或离开自动控制电源开关,当仪器出现高温、断电、漏电,灰尘过多等问题时,传感器可以自动报警,通知专人处理。目前包括沙迦大学在内的众多阿联酋大学已经开始采用RFID技术来防止文凭的造假,它们在颁发的学位证书中粘贴RFID标签,以确保学位证书的有效性,还可以加快高校学生登记注册流程。
2.在校园安全管理上的应用
学校安全管理包括学校安全门禁、机动车管理、校园访客管理、校园火灾报警、学生体温异常管理等。
安全门禁包括短距离和远距离射频识别两种。短距离射频识别门禁系统应普遍适用于各高职院校,如设立宿舍门禁系统。该系统可与学生一卡通绑定,避免外来人员进出。
机动车管理,即安装RFID标签识别并控制机动车的进出,将停靠时间、位置等信息通过管理平台与个人手机绑定,让机动车“自己汇报”。
校园访客管理,如在教学区、学生宿舍等校园管制区域安置多个感应节点,当外来人员进入时会自动语音报警并通知保卫人员及时处理。来校洽谈公事的访客,通过保卫室换证取得RFID标签即可。
校园火灾报警,即将各传感器节点密集分布在火灾易发区域内,监测该区域周围温度和烟雾浓度等参数,还可通过多节点协作将各项采集来的数据(包括位置和火势等信息)传送到管理控制中心,以实现实时报警和准确定位。
学生体温异常管理,即通过腕带感温式的RFID标签即时侦测学生体温,并通过应用服务器自动监测体温的变化,当体温超过设定值范围将会提出警告给管理者,管理者可及时该班老师或校医室联系。
高职院校作为培养应用型技术人才的高等院校,面对物联网产业所带来的机遇与挑战,为适应社会经济发展,应建立起适应物联网产业需求的高职层次的专业,并培养出适应物联网产业的新兴人才。目前国内一些高职院校已经在积极开设与物联网相关的专业,如无锡科技职业技术学院筹建“物联网技术学院”,无锡职业技术学院开设电子信息工程技术(物联网)专业,乐山职业技术学院开办电子商务(物联网营销专业)。
其实物联网产业是在物联网概念下对原有产业的重新整合与调整,对于高职院校的专业设置来说,也应将原有的相关专业,按照物联网的概念进行设置、调整,而不是新建专业方向。
五、物联网对高职院校专业设置的影响
1.物联网产业不是完全新型的产业,因为高职院校已有的专业不少已经能够覆盖到物联网方向,因此基本不用增加新的物联网专业。
2.物联网产业是在物联网概念下对相关产业的重新组合,因此在高职院校专业的设置上也同样是对原有专业进行重新组合,在原有专业的基础上进行专业方向上的调整。
3.对于感知层技术的应用是物联网技术发展的关键,也比较符合高职教育培养应用型人才的特点,对此,可开设具有较强针对性的相关专业,也可设定相关专业的专业方向。
六、结束语
物联网是一个战略性的新兴产业,它不仅需要本科院校和科研机构去制定行业标准、开发产业技术,同时,为了产业更好更迅速地发展,也需要千万万普通劳动者的参与,高职院校作为培养较高素质劳动者的基地,应当有义务,有信心建立起具备高职特色的物联网专业,为未来庞大的物联网产业输送有用人才,为我国物联网产业的发展贡献出自己的力量。
参考文献
[1]仲英.传感网与物联网的进展与趋势[J].微型电脑应用,2010(1).
[2]李鹏.浅析高职广告设计课程教学改革[J].中国外资,2008(12).
[3]徐晓兰.推动我国物联网产业的健康发展[J].中国发展,2010(04):86-97.
[4]姚万华.关于物联网的概念及基本内涵[J].中国信息界,2010.
[5]中商情报网.2010-2015年中国物联网产业市场分析及投资咨询报告[EB/OL].2010-6-10.
作者简介:刘素芬(1971—),女,安徽巢湖人,安徽理工大学在读硕士研究生,巢湖职业技术学院教师,研究方向:数据库、动漫。
【关键词】物联网;RFID;传感器;教育应用;高职教育
从2009年以来,一场关于物联网的风暴席卷了全球。年初,美国奥巴马总统提出了“智慧地球”概念;6月,欧盟委员会递交了《欧盟物联网行动计划》;7月,日本IT战略本部颁布了日本新一代的信息化战略—“U—Japan”战略;8月,温家宝总理视察无锡的中科院物联网技术研发中心并发表重要讲话之后,“物联网”、“感知中国”概念在国内迅速升温。物联网技术已成为当前各国科技和产业竞争的热点。继20世纪80年代计算机、90年代因特网、移动通信网之后,物联网与智慧地球的发展动态,将会打破了人们的传统思维,它的广泛应用必将在以后成为推进全球迈向信息社会的“发动机”。
一、物联网的概述
1.物联网的概念
物联网是从英文“The Internet of things”翻译而来,也称“全联网”。从字面的意思可以理解为是“物物相连的互联网”。它有两层含义:①物联网是以互联网为基础的,是互联网在“物的世界”的延伸和扩展;②它的终端可以包括任何物体,目的是为了实现物体和物体之间的通信和数据交换。因此,物联网的完整定义是:通过射频识别(RFID)、红外感应器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物体与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。由此可知,物联网是新一代信息技术的重要组成部分。
2.物联网的内涵
从中文字面上看,物联网强调物体的互联,被看作是一种通过各种信息传感设备使现实世界中各种物体互相连通而形成的网络,它使得所有物体都有数字化、网络化的标识,以方便识别、管理与共享。从英文字面上看,物联网被称为“The Internet of Things”,其具有更为深广的含义,它强调“any things connection”,而“things”不但包括现实世界的物体,也包括各种计算设备与虚拟空间的人工物体,还包括网络用户。可见,在广义上,物联网实际上是包含了物体与物体之间、人与物体之间、人与人之间、物本与计算机之间、计算机与计算机之间等各种“主体”之间的互联。自90年代以来,互联网日益普及,人机交互、人与人之间交互、计算机与计算机交互都已经得以实现,因此在当前对物联网的研究与实践中,主要关注现实世界中物体的互联。
二、我国物联网产业发展的现状
如今,我国物联网产业已进入快速发展周期,原因如下:①国家政策的支持。既然物联网已经进入了国家层面的视野当中,则相关产业的发展无疑会得到更多政策的扶持和优惠。总体来看,物联网发展已成为国家层面技术及产业创新的方向之一;推进物联网产业化、规模化发展的技术环境已基本具备;推进物联网发展已经在全球形成共识。我国工业和信息化产业部正会同有关部门研究支持新一代信息技术发展的政策措施,推进我国物联网产业的快速、健康地发展。由此可见,物联网的发展可谓是集天时、地利、人和于一身。加大物联网技术的推广和应用,有助于我国走上一条生产持续发展、技术先进的发展道路,有助于我国建设资源节约型、环境友好型的社会,实现社会经济的可持续发展。②物联网发展的基础牢固。我国早在1999年就启动了物联网核心(传感网技术)研究,2009年10月,中国研发出首颗物联网核心芯片——“唐芯一号”,研发水平位于世界的前列;2009年底,我国lPv4地址达到2.3亿,是全球第二大IPv4地址拥有国,仅次于美国。截至2009年底,中国网民规模达到3.84亿人,互联网普及率在稳步上升,我国是目前能够实现物联网完整产业链的国家之一;在世界传感网领域,我国专利拥有量高,是标准主导国之一;我国已经成为世界第二大经济体,有较为雄厚的经济实力去支持物联网发展;我国无线通信网络和宽带覆盖率高,为物联网的发展提供了坚实的基础设施支持。③我国物联网产业与先进国家所处的阶段相同。目前在欧美等国,物联网的发展仍然处于“初级阶段”,世界上还没有一套已被认可的物联网标准。这对于中国而言,将争取到一次难得的与世界发达国家在一项技术竞争中处于同一起跑线的机会。
基于上述特征的物联网有望为人们提供一个完全不同的生活与工作环境。物联网的价值不仅仅在于它是一个可传感的网络,而必须是各个行业参与进来进行应用,不同行业,会有不同的应用。在很大程度上,这将是非常难的一步。每个产业的发展,必须有相应的人才支撑,所以对物联网在高职教育中的研究与应用要进一步引起重视。
三、物联网给高职教育带来的挑战
1.产业发展,人才先行
物联网是一个涉及众多行业应用的实践性技术领域,从目前的发展来看,行业应用将成为物联网产业未来几年发展的主要推动力,物联网的人才特色为高职教育提供了用武之地。
2.物联网的市场潜力给高职教育带来了无穷机会
物联网产业在自身发展的同时,必将带动微电子技术、传感元器件、自动控制、机器智能等一系列相关产业的持续发展。据专家调查:中国物联网产业在公共业务领域以及平安家居、健康监测、环境保护、智能交通、电力安全、公共安全等诸多行业的市场规模均超过百亿甚至千亿。物联网具有广阔的行业应用需求,交通、物流、环保、零售、金融、电力、安防、医疗等将成为物联网行业应用的重点领域,这些领域的开发和应用为高等职业教育提供了很好的机遇。
3.高职院校应抓住物联网的发展机遇
随着物联网的快速发展,计算机通信类学科、测控计算类学科和计算机网络类学科等三大类职位将成为人才需求新热点,机会多多。机会总是属于有准备者,高职院校要迅速行动,为迎接信息技术领域第三次革命,抓住物联网的发展机遇,抢占物联网人才的培养先机。
四、物联网在高职院校的应用
目前,物联网在高职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技术已经较为广泛,常用的有学生的胸卡标签,饭卡等。事实上,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。
1.在教学设备管理上的应用
学校的大型会议设备、教学仪器、体育器材等普遍存在着分布散、管理难度大、无专人管理和保养等现象。通过给各类设备、仪器、器材粘贴RFID标签或传感器,这样不仅可以减少管理人员,还可以进行统一管理、调度,能有效防止仪器、设备的丢失,实验室的灯、空调、计算机、投影仪等设备也可根据人员进入或离开自动控制电源开关,当仪器出现高温、断电、漏电,灰尘过多等问题时,传感器可以自动报警,通知专人处理。目前包括沙迦大学在内的众多阿联酋大学已经开始采用RFID技术来防止文凭的造假,它们在颁发的学位证书中粘贴RFID标签,以确保学位证书的有效性,还可以加快高校学生登记注册流程。
2.在校园安全管理上的应用
学校安全管理包括学校安全门禁、机动车管理、校园访客管理、校园火灾报警、学生体温异常管理等。
安全门禁包括短距离和远距离射频识别两种。短距离射频识别门禁系统应普遍适用于各高职院校,如设立宿舍门禁系统。该系统可与学生一卡通绑定,避免外来人员进出。
机动车管理,即安装RFID标签识别并控制机动车的进出,将停靠时间、位置等信息通过管理平台与个人手机绑定,让机动车“自己汇报”。
校园访客管理,如在教学区、学生宿舍等校园管制区域安置多个感应节点,当外来人员进入时会自动语音报警并通知保卫人员及时处理。来校洽谈公事的访客,通过保卫室换证取得RFID标签即可。
校园火灾报警,即将各传感器节点密集分布在火灾易发区域内,监测该区域周围温度和烟雾浓度等参数,还可通过多节点协作将各项采集来的数据(包括位置和火势等信息)传送到管理控制中心,以实现实时报警和准确定位。
学生体温异常管理,即通过腕带感温式的RFID标签即时侦测学生体温,并通过应用服务器自动监测体温的变化,当体温超过设定值范围将会提出警告给管理者,管理者可及时该班老师或校医室联系。
高职院校作为培养应用型技术人才的高等院校,面对物联网产业所带来的机遇与挑战,为适应社会经济发展,应建立起适应物联网产业需求的高职层次的专业,并培养出适应物联网产业的新兴人才。目前国内一些高职院校已经在积极开设与物联网相关的专业,如无锡科技职业技术学院筹建“物联网技术学院”,无锡职业技术学院开设电子信息工程技术(物联网)专业,乐山职业技术学院开办电子商务(物联网营销专业)。
其实物联网产业是在物联网概念下对原有产业的重新整合与调整,对于高职院校的专业设置来说,也应将原有的相关专业,按照物联网的概念进行设置、调整,而不是新建专业方向。
五、物联网对高职院校专业设置的影响
1.物联网产业不是完全新型的产业,因为高职院校已有的专业不少已经能够覆盖到物联网方向,因此基本不用增加新的物联网专业。
2.物联网产业是在物联网概念下对相关产业的重新组合,因此在高职院校专业的设置上也同样是对原有专业进行重新组合,在原有专业的基础上进行专业方向上的调整。
3.对于感知层技术的应用是物联网技术发展的关键,也比较符合高职教育培养应用型人才的特点,对此,可开设具有较强针对性的相关专业,也可设定相关专业的专业方向。
六、结束语
物联网是一个战略性的新兴产业,它不仅需要本科院校和科研机构去制定行业标准、开发产业技术,同时,为了产业更好更迅速地发展,也需要千万万普通劳动者的参与,高职院校作为培养较高素质劳动者的基地,应当有义务,有信心建立起具备高职特色的物联网专业,为未来庞大的物联网产业输送有用人才,为我国物联网产业的发展贡献出自己的力量。
参考文献
[1]仲英.传感网与物联网的进展与趋势[J].微型电脑应用,2010(1).
[2]李鹏.浅析高职广告设计课程教学改革[J].中国外资,2008(12).
[3]徐晓兰.推动我国物联网产业的健康发展[J].中国发展,2010(04):86-97.
[4]姚万华.关于物联网的概念及基本内涵[J].中国信息界,2010.
[5]中商情报网.2010-2015年中国物联网产业市场分析及投资咨询报告[EB/OL].2010-6-10.
作者简介:刘素芬(1971—),女,安徽巢湖人,安徽理工大学在读硕士研究生,巢湖职业技术学院教师,研究方向:数据库、动漫。