發(fā)布時間:2023-10-08 17:36:20
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術(shù),我們?yōu)槟鷾蕚淞瞬煌L格的5篇物聯(lián)網(wǎng)應用技術(shù)的現(xiàn)狀,期待它們能激發(fā)您的靈感。
1.1物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)已提升至國家戰(zhàn)略層次已于2009年,國家已提出要加快物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)建設的步伐,隨后得以提升到國家戰(zhàn)略發(fā)展層次,視為新一代信息技術(shù)的核心部分,作為國家重點扶植的新興產(chǎn)業(yè)。根據(jù)十二五規(guī)劃,戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)為國家重點培育的行業(yè),主要集中在物聯(lián)網(wǎng)、新一代網(wǎng)絡通信等。另外,物聯(lián)網(wǎng)已被國家列為中長期科技發(fā)展重點及2050國家產(chǎn)業(yè)路線圖。
1.2已形成較為豐富的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)基礎自物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)納入國家戰(zhàn)略發(fā)展層次后,物聯(lián)網(wǎng)得到難得的發(fā)展機會。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù),物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)銷售額于2010年已超過120億,至2011年銷售額更是高達160億多,獲得非常快的發(fā)展速度。國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展規(guī)模,僅小于美、英,位居世界第三。目前,物聯(lián)網(wǎng)科技大范圍使用于企業(yè)生產(chǎn)、物流、產(chǎn)品跟蹤等各領(lǐng)域。另外,隨著移動網(wǎng)絡的發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)科技得以應用于移動支付等新領(lǐng)域中。
1.3已開始著手物聯(lián)網(wǎng)標準建設物聯(lián)網(wǎng)科技的應用標準缺失,是影響物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)高效、穩(wěn)健發(fā)展的核心因素之一。截止至今,全球范圍內(nèi)諸多物聯(lián)網(wǎng)科技的應用領(lǐng)域均缺乏相應的應用標準規(guī)范,國內(nèi)同樣如此。隨著國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)科技的大范圍及深入應用,社會各界開始高度重視物聯(lián)網(wǎng)標準的制定及規(guī)范工作,并已成立了傳感器網(wǎng)絡研究組及中國物聯(lián)網(wǎng)標準聯(lián)合工作組。截止至今,已有效地推進了物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)標準的研究及制定工作。
2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)未來應用趨勢
2.1物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模預測及主要應用當前,國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)科技主要應用于城市管理、環(huán)境監(jiān)測、環(huán)保節(jié)能、交通管制等諸多領(lǐng)域中,特別是自從2009年后物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)備受社會各界的關(guān)注,推動了行業(yè)發(fā)展的熱潮。北京等國內(nèi)諸多重點城市已開始制定了物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略,積極推動行業(yè)發(fā)展,構(gòu)建示范工程。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析預測,二十年后國內(nèi)RFID終端將高達數(shù)千個,應用于生活中的方方面面。隨著物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的大范圍應用,將極大地推動信息零件行業(yè)發(fā)展,提供大量的就業(yè)機會。發(fā)展至今,交通行業(yè)、電力行業(yè)、安全保障等行業(yè)是物聯(lián)網(wǎng)科技應用最為廣泛的行業(yè)。作為全球物聯(lián)網(wǎng)科技的核心部分,國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)科技得到難得的發(fā)展機會,物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展概念也得到家居等國民重點經(jīng)濟發(fā)展行業(yè)的接受與青睞。物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)品也深入地應用于企業(yè)生產(chǎn)及服務的每一個流程中。
2.2物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展思路(1)完善自主研發(fā)體系,提升行業(yè)核心競爭力。基于重點實驗室、技術(shù)中心建設、扶植核心科研項目及重大型研發(fā)平臺的整合與分享,積極組織行業(yè)內(nèi)應用技術(shù)的難關(guān)攻克。另外,推動關(guān)鍵核心應用領(lǐng)域的突破,構(gòu)筑研發(fā)、生產(chǎn)到服務的完整產(chǎn)業(yè)鏈。(2)推進標準化建設、掌控發(fā)展自。基于跨行業(yè)、跨領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)標準化建設,逐步完善物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)、制定物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)安全等基礎性標準,從而推動物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的高效發(fā)展,確保掌握物聯(lián)網(wǎng)科技的發(fā)展主動權(quán)。(3)強化產(chǎn)業(yè)合作,重點推進關(guān)鍵領(lǐng)域應用發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應用涉及到諸多產(chǎn)業(yè)、較多的應用領(lǐng)域及產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)。基于重點推進重點行業(yè)發(fā)展,大力發(fā)展支撐性行業(yè),有效推動上下游產(chǎn)業(yè),積極推動產(chǎn)業(yè)鏈的構(gòu)筑及完善。基于當前發(fā)展背景,可考慮以基礎設施及民生工程作為發(fā)展突破點,積極開展物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應用示范點,有效推動物聯(lián)網(wǎng)科技的快速發(fā)展。(4)加強政策指導,積極推動行業(yè)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變。積極推動物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)從政策牽引的發(fā)展模式轉(zhuǎn)變?yōu)槭袌鰻恳陌l(fā)展模式,有效發(fā)揮出市場供需影響力,積極扶植及壯大重點物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)。另外,積極鼓勵物聯(lián)網(wǎng)科技公司發(fā)展專業(yè)服務,增值服務等新興科技產(chǎn)業(yè)比重,促進物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)上下游深入摸索新興的商業(yè)發(fā)展模式。
3結(jié)語
物聯(lián)網(wǎng)在中國物流行業(yè)應用的發(fā)展歷程
物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展是一個從信息自動提取、信息整合、物品局域聯(lián)網(wǎng)、局部系統(tǒng)的智能服務與管控等向全網(wǎng)融合的逐步深化的過程。在中國,物流行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用經(jīng)歷了三個階段。
(一)啟蒙階段(2003~2004年)
在啟蒙階段,物流行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應用是從兩個獨立的技術(shù)路線開始探索的,一是基于RFID/EPC的技術(shù)路線,二是基于GPS/GlS的技術(shù)路線。
1999年,國際上在RFID/EPC的基礎上提出了物聯(lián)網(wǎng)概念,2003年1 1月,EPC global成立,同年,基于RFID/EPC的物聯(lián)網(wǎng)概念引入中國,在中國成立了EPC global的分支機構(gòu)。2004年4月,中國舉辦了第一屆EPC與物聯(lián)網(wǎng)高層論壇,10月,舉辦了第二屆EPC與物聯(lián)網(wǎng)高層論壇。同年,關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的圖書首次在中國出版。在這一時期,中國物流領(lǐng)域掀起了第一輪物聯(lián)網(wǎng)概念炒作與應用的小,組織了一系列關(guān)于RFID/EPC的會議,一些關(guān)于RFID技術(shù)與應用的雜志與網(wǎng)站開始創(chuàng)辦,人們對RFID技術(shù)在物流行業(yè)應用也寄予厚望。在物流領(lǐng)域,基于RFID技術(shù)的解決方案、應用案例不斷涌現(xiàn),智慧化的物流系統(tǒng)開始出現(xiàn)。
GPS/GIS技術(shù)與物流可視化管理系統(tǒng)的理念,大約從1999年前后在國內(nèi)物流領(lǐng)域開始探討和報道,自2001年開始探索GPS在物流貨運監(jiān)控與聯(lián)網(wǎng)管理上的應用,2003年開始出現(xiàn)一些成功的應用案例。這一階段是應用GPS/GIS感知與定位技術(shù)結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),對移動中的物流運輸車輛與貨物實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)、跟蹤、定位、調(diào)度、配貨等智能管理與運作,初步具備了物聯(lián)網(wǎng)的特征,但是當時這一技術(shù)路線及其應用案例并未納入物聯(lián)網(wǎng)理念范疇。
(二)起步發(fā)展與探索階段(2005~2009年)
雖然物聯(lián)網(wǎng)在物流行業(yè)的發(fā)展一開始就遇到了很多問題,但是人們并沒有停止物聯(lián)網(wǎng)在物流行業(yè)應用的探索。如:針對RFID芯片成本問題,一方面通過加快技術(shù)創(chuàng)新,不斷降低RFID芯片成本,另一方面,物流行業(yè)也結(jié)合實際探索RFID技術(shù)應用模式,消除成本帶來的影響。
其中最為典型的應用是“中國集裝箱電子標簽系統(tǒng)”在航運“物聯(lián)網(wǎng)”項目中的應用。“集裝箱RFID貨運標簽系統(tǒng)”通過RFID無線射頻識別技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)的有機結(jié)合,可為貨主、港口、船公司、海關(guān)、商檢等相關(guān)單位提供集裝箱實時狀態(tài)信息,對提高集裝箱運輸?shù)陌踩胶瓦\輸效率具有重要意義。
除了以集裝箱為單元的物聯(lián)網(wǎng)應用,很多企業(yè)還在探索以更小的物流單元――托盤物流單元為終端節(jié)點的物流行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。比如,煙草行業(yè)對全行業(yè)使用的托盤均要求嵌入RFID標簽,實現(xiàn)煙草物聯(lián)網(wǎng)應用。
在GPS/GIS方面,為了實現(xiàn)智能調(diào)度、可視化運輸管理,很多企業(yè)建立了基于互聯(lián)網(wǎng)的物流運輸GPS追蹤系統(tǒng),從而實現(xiàn)對全公司所有車輛在全國各地移動過程中的感知、定位、追蹤與智能調(diào)度管理。社會的物流信息平臺,也借助這一技術(shù),對在途車輛提供在線配貨信息服務,實現(xiàn)回程空車可就近配貨、在線監(jiān)控與管理,從而實現(xiàn)貨運物聯(lián)網(wǎng)應用。
(三)理念提升階段《2009年至今》
2005年11月17日,國際電信聯(lián)盟(ITU)借用了原來基于RFID/EPC技術(shù)提出的“物聯(lián)網(wǎng)”概念,從更廣泛的角度提升了物聯(lián)網(wǎng)理念,了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005:物聯(lián)網(wǎng)》,宣布了無所不在的“物聯(lián)網(wǎng)”通信時代來臨。得益于ITU在2005年的以物聯(lián)網(wǎng)為標題的年度報告,物聯(lián)網(wǎng)理念得到了全面提升,形成目前以感知技術(shù)、網(wǎng)絡通信技術(shù)和智能應用技術(shù)為核心的三大物聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)特征。
圍繞三大本質(zhì)特征,目前物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)更加豐富,除RFID技術(shù)以外,面向所有感知技術(shù)開放,凡是能夠起到自動感知的技術(shù)體系都可以納入物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)體系,目前常用的傳感技術(shù)、RFID技術(shù)、GPS衛(wèi)星定位與識別技術(shù)、視頻識別或機器視覺技術(shù)等都可納入物聯(lián)網(wǎng)終端感知技術(shù)體系;網(wǎng)絡方面,互聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)、局域網(wǎng)、電視網(wǎng)、電信網(wǎng)也在走向融合,可納入物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡技術(shù)體系;智能應用則更加廣泛,打開了智能物流發(fā)展創(chuàng)新的空間,一個智慧物流的時代正向我們走來。
物流申的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
(一)物聯(lián)網(wǎng)概念與主要技術(shù)體系
目前物流行業(yè)大多數(shù)人認可的物聯(lián)網(wǎng)定義為:物聯(lián)網(wǎng)是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”,即通過各類傳感裝置、RFID技術(shù)、視頻識別技術(shù)、紅外感應、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協(xié)議,根據(jù)需要實現(xiàn)物品互聯(lián)互通的網(wǎng)相連接,進行信息交換和通信,以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的智能網(wǎng)絡系統(tǒng)。
物聯(lián)網(wǎng)的特征主要體現(xiàn)在三個方面:一是互聯(lián)網(wǎng)特征,即對需要聯(lián)網(wǎng)的物~定要能夠?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)互通的互聯(lián)網(wǎng)絡;二是識別與通信特征,即納網(wǎng)的“物”一定要具備自動識別與物物通信(M2M)的功能;三是智能化特征,即網(wǎng)絡系統(tǒng)應該具有自動化、自我反饋與智能控制的特點。
(二)物流中應用的物聯(lián)網(wǎng)主要技術(shù)
根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的特征來劃分,物聯(lián)網(wǎng)主要有三大技術(shù)體系,一是感知技術(shù)體系;二是通信與網(wǎng)絡技術(shù)體系;三是智能技術(shù)體系。下面結(jié)合其在物流行業(yè)應用情況進行分析。
1、物流業(yè)常用的物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)
為了對物流中的“物”進行識別、追溯,常采用的是RFID技術(shù)、條碼自動識別技術(shù):
為了對物流中的“物”進行分類、揀選、計數(shù),常采用的是RFID技術(shù)、激光技術(shù)、紅外技術(shù)、條碼技術(shù)等;
為了對物流中的“物”進行定位、追蹤,常采用的是GPS衛(wèi)星定位技術(shù)、GIS地理信息系統(tǒng)技術(shù)、RFID技術(shù),車載視頻技術(shù)等;
為了對物流作業(yè)中的“物”進行監(jiān)控,常采用的是視頻識別技術(shù)、RFID技術(shù)、GPS技術(shù)等:
為了對物品,尤其是特殊物品的性能及狀態(tài)進行感知與識別,常采用的是傳感器技術(shù)、RFID技術(shù)與GPS技術(shù)等:
綜合來看,在物流行業(yè)目前最常用的物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)主要有RFID技術(shù)、GPS技術(shù)、傳感器技術(shù)、視頻識別與監(jiān)控技術(shù)、激光技術(shù)、紅外技術(shù)、藍牙技術(shù)等。
2、物流行業(yè)常用的物聯(lián)網(wǎng)通信與網(wǎng)絡技術(shù)
在區(qū)域范圍內(nèi)的物流管理與運作的信息系統(tǒng),常采用企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)直接相連的網(wǎng)絡技術(shù),并留有與互聯(lián)網(wǎng)、無線網(wǎng)擴展的接口;在不方便布線的地方,常采用無線局域網(wǎng)技術(shù);
在大范圍物流運輸?shù)墓芾砼c調(diào)度信息系統(tǒng),常
采用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、GPS技術(shù)、GIS地理信息系統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合,組建貨運車聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)物流運輸、車輛配貨與調(diào)度管理的智能化、可視化與自動化:
在以倉儲為核心的物流中心信息系統(tǒng),常采用現(xiàn)場總線技術(shù)、無線局域網(wǎng)技術(shù)、局域網(wǎng)技術(shù)等網(wǎng)絡技術(shù);
在網(wǎng)絡通信方面,常采用無線移動通信技術(shù)、3G技術(shù)、M2M技術(shù)、直接連接網(wǎng)絡通信技術(shù)等。
綜合分析,物流行業(yè)為了使移動或存儲中形態(tài)各異“物”能夠聯(lián)網(wǎng),最常采用的網(wǎng)絡技術(shù)是局域網(wǎng)技術(shù)、無線局域網(wǎng)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、現(xiàn)場總線技術(shù)和無線通信技術(shù)。
3、物流行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)常用的智能技術(shù)
在企業(yè)廠區(qū)的生產(chǎn)物流物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),常采用的智能技術(shù)主要有ERP技術(shù)、自動控制技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)等;
在大范圍的社會物流運輸系統(tǒng),常采用的智能技術(shù)是數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、智能調(diào)度技術(shù)、優(yōu)化運籌技術(shù)等;
在以倉儲為核心的智能物流中心,常采用的智能技術(shù)有自動控制技術(shù)、智能機器人技術(shù)、智能信息管理系統(tǒng)技術(shù)、移動計算技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)等;
以物流為核心的智能供應鏈綜合系統(tǒng)、物流公共信息平臺等領(lǐng)域,常采用的智能技術(shù)有智能計算技術(shù)、云計算技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)等智能技術(shù)。
綜合來看,物流行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)常用的智能技術(shù)有智能計算技術(shù)、云計算技術(shù)、移動計算技術(shù)、ERP技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和專家系統(tǒng)技術(shù)等。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在物流業(yè)的應用狀況分析
(一)感知技術(shù)應用狀況
在中國物流信息化領(lǐng)域,應用最普遍的物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)首先是RFID技術(shù)。RFID標簽及智能手持RF終端產(chǎn)品有比較廣泛的應用,RFID技術(shù)主要用來感知定位、過程追溯、信息采集、物品分類揀選等。
其次是GPS/GIS技術(shù)。物流信息系統(tǒng)采用GPS/GIS感知技術(shù),用于對物流運輸與配送環(huán)節(jié)的車輛或物品進行定位、追蹤、監(jiān)控與管理;尤其在具有運輸環(huán)節(jié)的物流信息系統(tǒng),大部分均采用這一感知技術(shù)。
視頻與圖像感知技術(shù)居第三位。該技術(shù)目前還停留在監(jiān)控階段,需要人來對圖像分析,不具備自動感知與識別的功能,在物流系統(tǒng)中主要作為其他感知的輔助手段,也常用來對物流系統(tǒng)進行安防監(jiān)控,用于物流運輸中的安全防盜等,這一系統(tǒng)往往會與RFID、GPS等技術(shù)結(jié)合應用。
傳感器的感知技術(shù)居于第四位。傳感器感知技術(shù)及傳感網(wǎng)技術(shù)是近兩年才在物流領(lǐng)域得到重視與應用的技術(shù)。目前,傳感器感知技術(shù)也是與GPS、RFID等技術(shù)結(jié)合應用,主要用于對危險物流系統(tǒng)、糧食物流系統(tǒng)、冷鏈物流系統(tǒng)的物品狀況及環(huán)境進行感知。傳感技術(shù)豐富了物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的感知技術(shù)手段,在食品、冷鏈物流和危險品物流具有廣泛應用前景。
掃描、紅外、激光、藍牙等其他感知技術(shù)在物流領(lǐng)域也有少量應用,主要用在自動化物流中心自動輸送分揀系統(tǒng),用于對物品編碼自動掃描、計數(shù)、分揀等方面,激光和紅外也應用于物流系統(tǒng)中智能搬運機器人的導引。(注:上述掃描指自動輸送分揀機上的條碼掃描,不包括手持終端的條碼掃描)。
各類感知技術(shù)在物流業(yè)應用情況如圖1所示。
根據(jù)對相關(guān)資料的統(tǒng)計分析,多項感知技術(shù)集成應用的情況也較多,如RFID技術(shù)與傳感器技術(shù)結(jié)合、GPS技術(shù)與RFID技術(shù)結(jié)合、車載視頻與GPS技術(shù)結(jié)合等。
(二)網(wǎng)絡與通信技術(shù)應用狀況
現(xiàn)代物流的特點是系統(tǒng)化和網(wǎng)絡化,目前,物流系統(tǒng)全部是網(wǎng)絡化的運作,很少有物流系統(tǒng)是點對點的單線管理與優(yōu)化。因此,物流信息化的最大趨勢是網(wǎng)絡化與智能化。
在物流系統(tǒng)中,企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)物流管理系統(tǒng)往往是與企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的運作與管理相融合,物流系統(tǒng)作為生產(chǎn)系統(tǒng)的一部分,在企業(yè)生產(chǎn)管理中起著非常重要的作用。企業(yè)內(nèi)部物流系統(tǒng)的網(wǎng)絡架構(gòu),往往都是以企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)為主體建設的獨立的網(wǎng)絡系統(tǒng)。
在物流公司,面對大范圍的物流作業(yè),由于貨物分布在全國各地,并且貨物在實時移動過程中,因此,物流的網(wǎng)絡化信息管理往往借助于互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)與企業(yè)局域網(wǎng)相結(jié)合應用,但也有企業(yè)全部采用局域網(wǎng)技術(shù)。
在物流中心,物流網(wǎng)絡往往基于局域網(wǎng)技術(shù),也采用無線局域網(wǎng)技術(shù),組建物流信息網(wǎng)絡系統(tǒng)。
在數(shù)據(jù)通信方面,往往是采用無線通信與有線通信相結(jié)合,新的物流信息系統(tǒng)還大量采用了3G通信技術(shù)等先進的技術(shù)手段。
根據(jù)對物流信息化案例的不完全統(tǒng)計,采用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的占68%,采用局域網(wǎng)技術(shù)的占63%,采用無線局域網(wǎng)技術(shù)的占24%,有的系統(tǒng)采用多種網(wǎng)絡技術(shù),如圖2所示。
(三)智能管理技術(shù)應用狀況
根據(jù)對相關(guān)資料的統(tǒng)計分析,目前,物流信息系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對物流過程智能控制與管理的還不多,物聯(lián)網(wǎng)及物流信息化還僅僅停留在對物品自動識別、自動感知、自動定位、過程追溯、在線追蹤、在線調(diào)度等一般的應用,專家系統(tǒng)、數(shù)據(jù)挖掘、網(wǎng)絡融合與信息共享優(yōu)化、智能調(diào)度與線路自動化調(diào)整管理等智能管理技術(shù)應用還有很大差距。只是在企業(yè)物流系統(tǒng)中,部分物流系統(tǒng)可以做到與企業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)無縫結(jié)合,智能運作;部分全智能化和自動化的物流中心的物流信息系統(tǒng),可以做到全自動化與智能化物流作業(yè)。
幾種重要的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在物流業(yè)的應用領(lǐng)域與前景
(一)RFID技術(shù)在物流業(yè)的應用領(lǐng)域及前景
RFID是一種非接觸式的自動識別技術(shù),它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù),識別工作無需人工干預,可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識別高速運動物體,并可同時識別多個標簽,操作快捷方便。
1、RFID技術(shù)在物流業(yè)的應用
在物流領(lǐng)域,RFID電子標簽可以應用于自動倉儲庫存管理、產(chǎn)品物流跟蹤、供應鏈自動管理、產(chǎn)品裝配和生產(chǎn)管理、產(chǎn)品防偽等多個方面。大量使用RFID電子標簽可以提高整個供應鏈和物流作業(yè)管理水平。RFID在物流業(yè)的重點應用方向包括:貨運集裝箱追蹤與管理;道路貨運車輛的跟蹤與管理;托盤等裝載設備的跟蹤管理;配送中心管理;航空集裝設備、貨物追蹤及行李管理;機場貨運車輛的智能調(diào)度與管理。
2、RFID技術(shù)的應用前景分析
物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展給RFID在物流業(yè)應用帶來良好的發(fā)展機遇。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,在物流領(lǐng)域,RFID的應用將會由點到面,逐步拓展到更廣的領(lǐng)域。據(jù)中國RFID產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟和計世資訊(CCW Research)預測,物流領(lǐng)域的應用將是中國RFID市場增長最快的領(lǐng)域之一,主要體現(xiàn)如下:
(1)醫(yī)療與藥品智能追溯系統(tǒng)進入成長期。醫(yī)療領(lǐng)域的RFID市場已基本完成培育期,正在進入成長期,在醫(yī)療領(lǐng)域采用RFID可以用生機勃勃來形容,幾乎每一個RFID項目都可以立即得到回報。
(2)食品衛(wèi)生和動物疾病防疫領(lǐng)域發(fā)展迅速。食品衛(wèi)生和動物疾病防疫等安全問題為RIFD的大規(guī)模普及提供了契機,采用RFID標簽,組建智能追溯的食品物聯(lián)網(wǎng)體系,可以監(jiān)控貫穿食品和藥物供應
鏈的實時信息,對動物的原產(chǎn)地和疾病進行追蹤和控制。
(3)智慧物流與供應鏈市場需求可觀,但對技術(shù)的要求則比較高。智慧物流供應鏈管理對RFID的市場需求量十分可觀,只是目前還受種種因素的限制。通過識別每一個貨品、貨箱及托盤,RFID標簽為運營商提供了清晰了解分銷鏈的能力,從而識別任何一件貨品,檢查貨品狀態(tài)及來源史,并將貨品發(fā)送到供銷網(wǎng)絡中的任何地點。
(4)資產(chǎn)與物品倉儲管理的增長將使閉環(huán)應用成主流。越來越多的企業(yè)開始考慮如何將RFID用于閉環(huán)應用。目前的IT資產(chǎn)管理就是一種RFID技術(shù)在閉環(huán)的應用,通過部署RFID系統(tǒng)來跟蹤資產(chǎn)設備,可以更安全地追蹤到設備的位置及使用者的身份,能避免因設備丟失造成的損失,并能保持敏感數(shù)據(jù)的安全性。RFID技術(shù)還可用于跟蹤生產(chǎn)環(huán)境中的工具和用品及工廠內(nèi)的消耗物品。
(5)與電信技術(shù)的融合衍生出了NFC等新領(lǐng)域。電信技術(shù)與RFID技術(shù)結(jié)合可為各行業(yè)建立物聯(lián)網(wǎng)與信息化最后1公尺的建設提供開放、標準化的基礎,極大地節(jié)約社會資源,創(chuàng)造經(jīng)濟效益。目前一些管理市場化水平比較高、信息化基礎比較完善的行業(yè),將成為RFID通信技術(shù)應用的先行行業(yè),比如電子支付、物品管理、物流管理、生產(chǎn)制造、安全控制等領(lǐng)域的應用潛力都比較大。
總之,RFID技術(shù)在物流信息化領(lǐng)域應用市場前景廣闊,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展更為RFID技術(shù)在物流業(yè)的大規(guī)模應用創(chuàng)造了良好的市場環(huán)境。
為了抓住RFID市場機遇,筆者建議,企業(yè)在物流業(yè)RFID技術(shù)應用的開發(fā)方面瞄準下列六個方向。
(1)針對物流行業(yè)應用RFID技術(shù)進展緩慢的現(xiàn)狀,支持開發(fā)適用于各種物流環(huán)境的特種電子標簽,包括各種材質(zhì)的托盤、周轉(zhuǎn)箱標簽、集裝箱標識標簽、溫度傳感標簽、堆場定位標簽、車輛標簽等。
(2)開發(fā)整合集成RFID技術(shù)的物流裝備,進行RFID技術(shù)與現(xiàn)有物流裝備的整合。
(3)支持RFID中間件的開發(fā),開發(fā)支持多協(xié)議讀寫器,同時能與現(xiàn)有的物流倉儲、運輸?shù)裙芾硐到y(tǒng)無縫對接的RFID中間件系統(tǒng)。
(4)支持與鼓勵面向物流行業(yè)的RFID公共信息服務平臺的開發(fā)與應用示范,實現(xiàn)跨地區(qū)、跨行業(yè)的RFID信息的識別、采集、傳輸與信息應用服務,滿足物流企業(yè)進行RFID系統(tǒng)快速部署的需求,并與現(xiàn)有物流信息公共平臺進行互聯(lián)互通。
(5)支持物流行業(yè)RFID應用標準的研究和制定,包括物流領(lǐng)域RFID數(shù)據(jù)規(guī)范、RFID技術(shù)與物流裝備的整合標準、基于RFID技術(shù)的物流操作規(guī)范,RFID中間件與物流系統(tǒng)、數(shù)據(jù)平臺的數(shù)據(jù)交換標準等。
(6)推廣RFID技術(shù)在物流業(yè)九大重點工程中的應用示范,包括在多式聯(lián)運和轉(zhuǎn)運設施、大型物流園區(qū)、城市配送及冷鏈物流、大宗商品和農(nóng)村物流、制造業(yè)和物流業(yè)聯(lián)動發(fā)展、物流公共信息平臺、物流標準和技術(shù)推廣、物流科技攻關(guān)、應急物流中的應用示范。
(二)全球衛(wèi)星導航技術(shù)在物流業(yè)的應用領(lǐng)域與前景
全球定位系統(tǒng)(GPS)是美國國防部發(fā)射的24顆衛(wèi)星組成的全球定位、導航及授時系統(tǒng)。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是與GPS相類似的技術(shù),是中國自行研制開發(fā)的區(qū)域性有源三維衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)(CNSS),是除美國的全球定位系統(tǒng)(GPS)、俄羅斯的GLONASS之后第三個成熟的衛(wèi)星導航系統(tǒng)。這些全球衛(wèi)星定位導航系統(tǒng)與電子地理系統(tǒng)結(jié)合,可以對移動的物體進行定位、追蹤、檢測、聯(lián)網(wǎng),該技術(shù)是對移動中的物品進行聯(lián)網(wǎng)與定位追蹤最好的技術(shù)手段,也是物流行業(yè)最主要應用的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之一。
1、全球衛(wèi)星導航技術(shù)在物流業(yè)的應用
GPS應用于車輛運行管理中,可對運輸?shù)能囕v和貨物進行實時定位、跟蹤和監(jiān)控,還可以對車輛進行調(diào)度,同時提供車輛報警等功能,以確保貨物安全,因此,車載式GPS有著廣闊的發(fā)展前景。具體可以應用于對特種專用車輛的定位跟蹤、城市出租車管理、公交系統(tǒng)、長途運輸?shù)阮I(lǐng)域。
在基于GPS的物流配送監(jiān)控系統(tǒng)中,GPS主要輔助實現(xiàn)車輛跟蹤、路線的規(guī)劃導航、話務指揮、信息查詢、緊急救援與應急物流等物流配送監(jiān)控功能。
在基于網(wǎng)絡的GPS系統(tǒng)中,通過在互聯(lián)網(wǎng)上構(gòu)建公共GPS監(jiān)控平臺,可以免除物流運輸公司自身設置監(jiān)控中心所導致的大量費用,包括各種硬件配置、管理軟件等。網(wǎng)絡GPS使投資費用降低和無地域性限制的信息獲取,提高了GPS的普及率,從而增加了物流業(yè)的利潤。
在基于GPS技術(shù)的智能港口物聯(lián)網(wǎng)中,通過利用GPS等技術(shù),可建立港口物聯(lián)網(wǎng)支撐技術(shù)與平臺。如江陰打造的智能港系統(tǒng),包括專用車載GPS監(jiān)控系統(tǒng)、集裝箱卡車GPS監(jiān)控軟件、專用車載GPS監(jiān)控系統(tǒng)軟件等,這些技術(shù)為江陰打造智能港口提供了關(guān)鍵技術(shù)。
2、GPS技術(shù)在物流業(yè)的應用前景
隨著中國物流產(chǎn)業(yè)的振興,基于GPS/GIS的移動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將獲得巨大發(fā)展。預計未來幾年,中國物流領(lǐng)域?qū)PS系統(tǒng)具有巨大的市場潛力和不可估量的發(fā)展前景,對GPS系統(tǒng)的需求量將以每年30%以上的速度遞增。
(三)無線傳感網(wǎng)在物流業(yè)應用領(lǐng)域與前景
無線傳感器網(wǎng)絡(WSN,Wireless SensorNetworks)是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的廉價微型傳感器節(jié)點組成,通過無線通信方式形成的一個多跳的自組織的網(wǎng)絡系統(tǒng),其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡覆蓋區(qū)域中感知對象的信息,并發(fā)送給觀察者。
WSN在物流的許多領(lǐng)域都有應用價值,包括生產(chǎn)物流中的設備監(jiān)測、倉庫環(huán)境監(jiān)測、運輸車輛及在運物資的跟蹤與監(jiān)測、危險品物流管理、冷鏈物流管理等。
WSN在物流中具有巨大的應用潛力,但是大規(guī)模的應用還有待時日。根據(jù)實地調(diào)研和文獻資料分析得知,目前,無線傳感器網(wǎng)絡在物流業(yè)中的應用十分有限,大部分還停留在學術(shù)研究或是開發(fā)實驗階段。要在物流業(yè)獲得廣泛應用,其中有很多關(guān)鍵技術(shù)還需探討,如能量管理、節(jié)點定位、拓撲控制、MAC協(xié)議和路由協(xié)議等技術(shù),此外,應用成本問題也需解決。
(四)智能機器人在物流業(yè)應用情況及前景
智能機器人是物聯(lián)網(wǎng)家族的重要成員,是物聯(lián)網(wǎng)智能應用的執(zhí)行者之一。智能機器人技術(shù)也是物聯(lián)網(wǎng)重要的技術(shù)產(chǎn)品。借助于物聯(lián)網(wǎng),將機器人納入物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中,利用機器人的自動化性能,可實現(xiàn)智能作業(yè)與管理。
物流行業(yè)機器人的應用最早出現(xiàn)在1995年,在我國煙草行業(yè)物流作業(yè)系統(tǒng)中首先得到應用。當時,卷煙廠采用智能碼垛機器人對卷煙成品進行碼垛作業(yè),用AGV(自動搬運車)進行自動搬運作業(yè),節(jié)省了大量人力,減少了煙箱破損,提高了自動化水平。這時的機器人還只是單線的點對點作業(yè),尚未融入物流網(wǎng)絡系統(tǒng)。
目前,智能機器人在我國煙草、汽車、醫(yī)藥等行業(yè)的物流系統(tǒng)中得到了廣泛應用。隨著物流信息技術(shù)的發(fā)展,智能機器人也有獨立的作業(yè)環(huán)節(jié)開始融入物流作業(yè)系統(tǒng),成為現(xiàn)代物流系統(tǒng)的組成部分,成為智慧物流的重要裝備。
在中國現(xiàn)代物流系統(tǒng)中,智能機器入主要有兩種類型,一種是從事堆碼垛物流作業(yè)的碼垛機器人,一種是從事自動化搬運的無人搬運小車AGV,這些智能機器人在全自動化物流系統(tǒng)中執(zhí)行物流網(wǎng)絡系統(tǒng)的堆碼垛作業(yè)指令和自動化智能搬運作業(yè)指令。
物聯(lián)網(wǎng)對城市管理的影響
物聯(lián)網(wǎng)對城市管理的影響主要體現(xiàn)在城市安全的統(tǒng)一監(jiān)控和對城市的數(shù)字化管理。城市安全的統(tǒng)一監(jiān)控是基于寬帶互聯(lián)網(wǎng)的實時遠程監(jiān)控、傳輸、存儲、管理的業(yè)務,利用寬帶和3G網(wǎng)絡,將分散、獨立的圖像采集點進行聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)對城市安全的統(tǒng)一監(jiān)控、統(tǒng)一存儲和統(tǒng)一管理,為城市管理和建設者提供一種全新、直觀、視聽覺范圍延伸的管理工具。
目前,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已用于城市安全。由中國科學院微系統(tǒng)所自主研發(fā)的“電子圍欄”即是物聯(lián)網(wǎng)對城市安全統(tǒng)一監(jiān)控的一種形式,該系統(tǒng)已應用于上海世博會,為3.28平方公里圍欄區(qū)域的世博園提供24小時安全防護,其作用低得上成百上千名保安、警察的輪番值守。
城市的數(shù)字化管理基于地理信息系統(tǒng)GIS、全球定位系統(tǒng)GPS、遙感系統(tǒng)RS等關(guān)鍵技術(shù),開發(fā)和應用空間信息資源,建設服務于城市規(guī)劃、城市建設和管理,服務于政府、企業(yè)、公眾,服務于人口、資源環(huán)境、經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展信息基礎設施和信息系統(tǒng)。
物聯(lián)網(wǎng)對個人生活的影響
物聯(lián)網(wǎng)對個人生活的影響現(xiàn)階段主要體現(xiàn)在智能卡和手機的擴充功能上。智能卡的功能又主要表現(xiàn)在電子交付和身份識別兩個方面。商場超市購物、醫(yī)院看病、乘坐各種交通工具、旅館住宿、飯店吃飯、各種費用繳納等等,一切消費行為都能刷卡解決。此外,門禁卡、圖書借閱卡等還具有身份識別的功能。
手機不僅是通訊工具,而是發(fā)展成為人們不能離開的工作、學習、娛樂、通訊的信息中心。人們的一切工作、學習、娛樂等將有可能全部在手機上完成。如果需要大屏幕顯示,辦公室、家里及公共場合都有無線鍵盤和顯示器、打印機等外部設備;如果去野外,有無線可折疊鍵盤、顯示器等便攜式外部設備,手機的定位技術(shù)將隨時隨地傳遞手機持有者的精確位置。
然而,物聯(lián)網(wǎng)的應用就僅限于此嗎?家中的冰箱不再只是保存食物,還可以是個好“管家”――食物不足了,它會提醒;食物過期了,它會提醒;它甚至還可以在網(wǎng)上幫主人收集菜譜。像這樣的智能冰箱、智能洗衣機、智能電視機都將是物聯(lián)網(wǎng)生活的一部分。
物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展“雷聲大,雨點小”
目前,距離物聯(lián)網(wǎng)“物物相連”的宏大愿景我們僅僅走出了第一步。我國政府也高度重視這一領(lǐng)域的發(fā)展,已經(jīng)將其列入國家重點支持的新興產(chǎn)業(yè)之一。地方政府也紛紛出臺產(chǎn)業(yè)專項規(guī)劃,布局“十二五”期間物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。各地物聯(lián)網(wǎng)建設如火如荼,但是專家指出目前我國物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀是“雷聲大,雨點小”,從下列的數(shù)據(jù)我們就可以看出:
我國2010年幾大運營商在傳感網(wǎng)和RFID上的服務收入約3億元,是其業(yè)務收入的0.03%,即便算上全球眼等視頻監(jiān)視系統(tǒng)的收入,也只有30多億元,只比其業(yè)務收入的0.3%多一點兒。如果進一步考慮投入產(chǎn)出比問題,那結(jié)果可能更不樂觀。目前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用大多停留在專業(yè)化的行業(yè)領(lǐng)域。
物聯(lián)網(wǎng)作為一個新興市場應用也面對著來自各方面的挑戰(zhàn)。首先是技術(shù)挑戰(zhàn)。目前缺乏在統(tǒng)一框架內(nèi)融合虛擬網(wǎng)絡世界和現(xiàn)實物理世界的理論、技術(shù)架構(gòu)和標準體系。其次,我們也不掌握核心芯片和傳感器技術(shù)。另外,傳感器成本居高不下,80%以上靠進口芯片,可靠性、安全性和隱私權(quán)令人擔憂。最后,整體技術(shù)落后,例如落后的RFID單信道體制在某些應用領(lǐng)域需要升級換代。在日前結(jié)束的物聯(lián)網(wǎng)博覽會上,我國物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)大多是卡片、設備的制造商,擁有芯片自主研發(fā)技術(shù)的企業(yè)少之又少。
如今農(nóng)村蔬菜大棚正逐漸擺脫單打獨斗的局面,而以大規(guī)模的合作體形式存在,這為發(fā)揮集體的優(yōu)勢、推廣物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)造了條件。
一、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在蔬菜大棚中的應用現(xiàn)狀
現(xiàn)以山東省淄博市某生態(tài)農(nóng)業(yè)園為例,剖析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在蔬菜大棚中應用的點滴體會:
此生態(tài)農(nóng)業(yè)園現(xiàn)有員工120余人,公司積極探索物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在蔬菜大棚中的應用。現(xiàn)擁有現(xiàn)代化高標準示范種植園區(qū)基地53萬余平方米,年產(chǎn)蔬菜近萬噸。
1.此生態(tài)農(nóng)業(yè)園的種植特色
(1)檢測體系完善。公司為每個大棚安裝監(jiān)控系統(tǒng),全程監(jiān)控蔬菜的種植情況,形成了純自然的生態(tài)資源。同時,公司完善了硬件基礎設施建設,新建了蔬菜檢測中心、配送中心、農(nóng)資配送中心,發(fā)揮了監(jiān)控和檢測的物聯(lián)網(wǎng)初級功能,保障了消費者的利益。
(2)控制功能健全。雨簾和風扇隨溫度的變化自動感應運行,將室內(nèi)溫度保持在25攝氏度左右;大棚頂部采用避光板遮擋光線,下方懸掛多層大棚膜,使大棚蔬菜免受雨水的影響,避免了肥料流失,有利于棚內(nèi)保濕、保暖。
(3)蔬菜身份明朗。此生態(tài)農(nóng)業(yè)園的蔬菜從種子入土的那一刻就開始有了自己的編號和身份,就算是走出大棚來到人們的餐桌上,市民也能通過包裝標簽對應聯(lián)系到種植人。
2.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在蔬菜大棚應用中的瓶頸
(1)物聯(lián)網(wǎng)的經(jīng)費投入高昂。安裝一套較為完備的物聯(lián)網(wǎng)設備至少要5~6萬,一般農(nóng)戶承受不了;即使是農(nóng)業(yè)園,經(jīng)濟上也難以承擔,需要國家補貼。
(2)物聯(lián)網(wǎng)的建設投入貧乏。蔬菜產(chǎn)品的競爭力強弱,最終取決于蔬菜產(chǎn)業(yè)科學技術(shù)水平的高低。沒有國際先進的產(chǎn)業(yè)技術(shù)裝備,沒有健全的科技服務體系,沒有生產(chǎn)者素質(zhì)的提高,蔬菜產(chǎn)業(yè)就無力參與國內(nèi)外的競爭。長期以來,由于經(jīng)濟不發(fā)達,農(nóng)村對蔬菜產(chǎn)品的生產(chǎn)基礎設施建設投入極少。
(3)物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)投入落后。在種苗研發(fā)培育、栽培技術(shù)、種植現(xiàn)代化設備的研發(fā)與應用、病蟲害防治等農(nóng)業(yè)技術(shù)的投入方面,我國部分蔬菜大棚還遠遠不夠。大部分菜農(nóng)的蔬菜生產(chǎn)仍以傳統(tǒng)耕作為主,蔬菜栽培管理技術(shù)較為落后,且由于農(nóng)民觀念的轉(zhuǎn)變很難突破,懂技術(shù)會操作的農(nóng)民很少,部分農(nóng)民種植盲目性大,導致市場競爭力不強,經(jīng)濟效益不夠穩(wěn)定。
二、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在蔬菜大棚中的應用對策
1.加強物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用的普及培訓
科學技術(shù)是第一生產(chǎn)力,“互聯(lián)網(wǎng)+”時代呼喚更多的物聯(lián)網(wǎng)專家投身到農(nóng)業(yè)建設的服務中去,倡導專家們走入大棚,有針對性地開展培訓和幫扶,普及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),讓更多的菜農(nóng)成為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用的行家。
2.構(gòu)建完整的物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)
一個完整的蔬菜溫室大棚自動控制系統(tǒng)應該包括數(shù)據(jù)的采集、傳輸、分析三個環(huán)節(jié),技術(shù)人員直接通過有線網(wǎng)絡或無線網(wǎng)絡平臺,實時監(jiān)測大棚現(xiàn)場的傳感器參數(shù),控制大棚現(xiàn)場的相關(guān)設備,從而實現(xiàn)遠程自動灌溉或自動啟動風機降溫系統(tǒng)、水暖加溫系統(tǒng)、空氣內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)等,以進行環(huán)境溫濕度的調(diào)節(jié)。
3.發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)的功能
利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)搭建溫室大棚來控制蔬菜的生長環(huán)境,發(fā)揮監(jiān)測和報警功能、病蟲害預警功能、遠程設施控制功能、遠程生產(chǎn)指導功能、植物成熟狀況預報功能、遠程生產(chǎn)活動跟蹤功能等,使蔬菜獲得最佳的生長環(huán)境并增加產(chǎn)量,以實現(xiàn)跨季節(jié)的蔬菜培育。
[5]探索物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)階段性的應用方案
根據(jù)不同蔬菜品種的生長特性和規(guī)律,制訂與之相適應的蔬菜種植方案,分階段利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來調(diào)節(jié)控制土壤酸堿度、溫度、濕度等,自動化管理蔬菜,提高蔬菜種植的效益,實現(xiàn)蔬菜種植的精細化管理。
5.改變物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用現(xiàn)狀
應用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠高效可靠地獲取信息,從而借助智能決策系統(tǒng)實現(xiàn)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)變;應用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠改變我國蔬菜大棚生產(chǎn)成本高、效率低、生產(chǎn)經(jīng)營模式粗放等傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)狀,提升大棚管理規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化、智能化水平。
6.大力推廣物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的服務功能
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);應用型人才;實驗教學;智能家電
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)44-0160-02
一、引言
作為信息網(wǎng)絡產(chǎn)業(yè)方向重點支持的專業(yè),物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of Things)專業(yè)已得到廣泛關(guān)注。所謂物聯(lián)網(wǎng)是指通過傳感器、射頻技術(shù)RFID(Radio Frequency Identification)、定位系統(tǒng)GPS(Global Positioning System)等技術(shù),實現(xiàn)對監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的物體、人等對象進行數(shù)據(jù)采集,并將這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)较鄳奶幚碇行模瑥亩鴮崿F(xiàn)智能化控制。因此,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融合了傳感器技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)以及無線通信技術(shù)。
教育部于2010年下發(fā)了關(guān)于新專業(yè)申請的通知,超過百家高校申請了“物聯(lián)網(wǎng)工程”專業(yè)。這種井噴式的新專業(yè)申請,給物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的承辦,相應教材的編寫、教學設備的研制提出了挑戰(zhàn)。從另一個角度講,物聯(lián)網(wǎng)給相關(guān)產(chǎn)生帶來了新的發(fā)展機遇。工信部已將物聯(lián)網(wǎng)納入“十二五”規(guī)劃中,已將物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展視為國家戰(zhàn)略,在不久的將來,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)將產(chǎn)生巨大產(chǎn)值。隨著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,相關(guān)技術(shù)人才的培養(yǎng)迫在眉睫。為此,在2010年,教育部啟動了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才的培養(yǎng),并開始組織認證考試,以培養(yǎng)優(yōu)秀的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用人才為目標,滿足社會需求。
然而,由于國內(nèi)高校物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)的教學與研究剛剛起步,培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才存在許多問題。首先,教師力量不足,多數(shù)教師并不具有物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)課程的教學經(jīng)驗;其次,課程體系有待完善;最后,由于是剛興起的專業(yè),其相關(guān)的教材、實驗設備稀缺。這些問題對培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才的質(zhì)量提出了挑戰(zhàn)。因此,對物聯(lián)網(wǎng)應用技術(shù)人才培養(yǎng)模式需進一步研究,并結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)的特點及物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)和企業(yè)對物聯(lián)網(wǎng)應用技術(shù)人才的需求。
二、物聯(lián)網(wǎng)與通信/電子關(guān)系圖
由于物聯(lián)網(wǎng)隸屬交叉學科,其底層的專業(yè)基礎知識是以通信技術(shù)、電子技術(shù)為平臺。物聯(lián)網(wǎng)框架與電子/通信之間的關(guān)系如圖1所示。
從圖1可知,物聯(lián)網(wǎng)主要由感知層、網(wǎng)絡層、應用層組成。圖1的右側(cè)列出通信/電子類課程框架可以看出,通信/電子類的專業(yè)基礎知識基本上可以支撐物聯(lián)網(wǎng)的感知層、網(wǎng)絡層知識體系。
為此,本文從現(xiàn)已形成了成熟體系的電子/通信專業(yè)基礎上,衍生出“物聯(lián)網(wǎng)應用技術(shù)”方向,以快速滿足市場的需求,并擬對高校物聯(lián)網(wǎng)應用技術(shù)人才的實驗教學建設體系進行一些分析與探索,以通信/電子類框架為平臺,并結(jié)合智能家居,構(gòu)建服務于物聯(lián)網(wǎng)應用層教學的實驗系統(tǒng),以期拋磚引玉。課題的成果有助于學生學習物聯(lián)網(wǎng)的基本技術(shù),從簡單的認知到技能的掌握,并設計簡易的智能家居系統(tǒng);同時,為高校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的教學提供了借鑒與參考。
三、應用型人才的實驗教學體系探索與構(gòu)建
本文以智能家居為物聯(lián)網(wǎng)應用場景,并以通信/電子基礎框架為平臺,對于高校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的實驗教學課程體系以實驗室構(gòu)建展開研究。
基于物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀,結(jié)合目前的教育形態(tài),總結(jié)出對物聯(lián)網(wǎng)教學的解決思路。該思路從物聯(lián)網(wǎng)層結(jié)構(gòu)、物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵性技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)注重的關(guān)鍵性問題,對學院物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實驗研究中心給出了具體解決實驗,結(jié)合目前產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和學院教學環(huán)境,為學院如何培養(yǎng)出物聯(lián)網(wǎng)應用型人才給出了指導性、方向性的建議,力求讓學生掌握物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的感知層、接入層、網(wǎng)絡層、支持層與應用層的關(guān)鍵性技術(shù),力求掌握專業(yè)設計專門知識和技能,并具備在本專業(yè)領(lǐng)域跟蹤新理論、新知識、新技術(shù)的能力以同時具有自主學習、自我發(fā)展的基本能力,能夠適應不斷變化的未來物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的適應能力。
(一)關(guān)鍵問題
1.依據(jù)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的知識體系,制定物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的實驗課程。如圖2所示,信息感知、信息傳輸和信息處理構(gòu)成了物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)知識體系。在設置的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程體系時,應盡可能地將本專業(yè)的知識融入其中,并采用模塊化機制,同時保持課程體系的連貫性、相關(guān)性、階段性和實踐性。
2.依據(jù)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的應用型人才培養(yǎng)模式并結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程體系,構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的實驗教學體系。遵照《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010―2020年)》文件,教學工作者應當改變教學觀念,倡導啟發(fā)式、探究式、討論式的教學方式,而物聯(lián)網(wǎng)作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),在培養(yǎng)其相關(guān)人才時更需注重實踐教學,提高學生的專業(yè)操作技能。
(二)構(gòu)建思路
本課題從物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)知識體系分析開始,并結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)應用型人才培養(yǎng)目標,對物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實驗課程體系的設置、物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實驗教學體系進行了系統(tǒng)、深入的分析。本項目擬采取的解決方案以及它們與本項目的目標之間的關(guān)系如圖3所示。
四、結(jié)語
本文在現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)知識體系的基礎上,依托通信/電子類知識框架,以培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)應用型人才為目標,展開以物聯(lián)網(wǎng)實驗課程體系建設為龍頭、以智能家居系統(tǒng)設計為實踐教學目標、以改革實驗教學環(huán)節(jié)為抓手的研究,大力發(fā)展實踐教學,豐富實踐教學內(nèi)容,使物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才快速滿足市場的需要;開拓物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)更廣闊的領(lǐng)域,引導畢業(yè)學生能夠快速適應工作崗位,同時能夠運用自己所學的專業(yè)特長來創(chuàng)造新的工作崗位,為經(jīng)濟建設貢獻力量。
針對實踐教學體系研究,為建立一個適應于工業(yè)化道路,依靠科教興國的實踐教學體系,來培養(yǎng)數(shù)以千萬計的具有高技能的勞動者,解決我國經(jīng)濟發(fā)展中遇到的“技工荒”和“技師荒”的問題,充分開發(fā)人力資源,培養(yǎng)出適應社會發(fā)展需要的物聯(lián)網(wǎng)應用型人才。
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