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关键词:物联网;技术;发展
中图分类号:TP391.44 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2012) 16-0060-01
一、内涵和特征
(一)内涵。物联网通过使用各种信息传感设备,如射频识别(RFID)技术、全球定位系统(GPS)、激光扫描仪、红外感应器等,实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程,采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息,与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人,所有的物品与网络的连接,方便识别、管理和控制。(二)特征。物联网本质上是一种建立在互联网上的泛在网络,虽然它的核心依然是互联网,但是它依然有着自己一些独立的特征。第一,它大量应用了各类感知技术。物联网信息的获取源就是分布在网络末端的各种类型的传感设备,这些传感设备就是物联网的“耳”、“眼”、“鼻”。第二,物联网中的“物”通过各种有线或无线通信方式连接到互联网上,从而实现信息的上传或指令的下发,进而达到和互联网的融合。第三,物联网不仅通过传感设备交换各类信息,其本身对信息也具有处理的能力,通过这种能力可以实现对物体的智能控制。
因此,物联网技术其实就是互联网技术、传感器技术和智能处理技术(模式识别、人工智能、云计算等)的结合。
二、物联网的关键技术
M2M技术、传感网技术及射频识别(RFID)技术、网络通信技术是物联网的关键技术。
(一)M2M技术。M2M技术通过实现机器与机器、人与人、人与机器之间的通信,与操作者共享了使机器设备、应用处理过程与后天信息系统提供的信息。M2M技术提供了传输数据的优良手段,使设备能够实时地在系统之间、远程设备之间、或个人之间建立无线连接成为可能。
M2M产品主要由三个部分构成:1.行业应用中心:对分散的行业终端进行监控,是终端上传数据的会聚点;2.无线终端:不是笔记本电脑或手机,而是特殊的行业应用终端;3.传输通道:从用户端到无线终端的行业应用中心之间的通道。
当今,随着科技的不断进步,M2M产业链中的各个技术环节发展异常迅猛。不断增加的M2M的末端设备连接对象,其数量将会超过计算机和人的数量。在软件管理平台方面,通过M2M管理软件,可以实现对资产与末端设备的有效管理、控制。在物联网的硬件制造方面,使机器具有联网或通信能力的部件是M2M硬件,M2M硬件可以进行信息的提取,也可以从机器设备中获取数据,并传输到通信网络硬件厂商,不同应用、不同环境的移动信息处理可以通过不同的无线M2M硬件产品得以实现。(二)传感网技术。大规模无线传感网络技术、传感器及其智能处理技术的结合便是传感网技术。由于是一种检测装置,传感器能够感受到被测量的信息,并能将检测到的信息,按一定变换规律变换成电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的存储、传输、显示、记录、处理等要求。实现自动控制与自动检测的首要环节是传感器,在实际应用中,传感器相当于人的“感觉器官。”新型技术的低能耗、小型化、可移动、低成本有点可以满足物联网的“物-物”相联需要,无线传感网能够在满足上述需要的前提下,提供具有自动修复功能和自动组网的网状网络,使无线网络具有初步的智慧功能。伴随着新技术革命的到来,全球已进入全新的信息化时代。在实际应用时,首先应解决的是如何获取准确可信的信息的问题,而在利用信息的过程中,传感器具有非常突出的地位,这是由于传感器是获取生产和自然领域中信息的手段和主要途径。(三)射频识别(RFID)技术。通常,当特定的信息读写器通过带有电子标签的物品时,读写器激活标签,并向读写器及信息处理系统传送标签中的信息,从而完成信息的自动采集工作。一个典型的RFID系统是由读写器、RFID电子标签及信息处理系统组成的。信息处理系统根据需求承担相应的信息处理及控制工作。由于每个RFID标签都有一个唯一的识别码,如果它的数据格式有很多是互不兼容的,在闭环情况下,对企业的影响不是很大。(四)网络通信技术。物联网数据是通过传感器的网络通信技术来提供传送通道的。目前,物联网研究的重点是如何在现有网络上进行增强,适应物联网业务需求。网络通信技术可以分为两类:广域网络通信技术及近距离通信技术。在广域网络通信上,卫星通信技术、2G/3G移动通信技术等实现了信息的远程传输,可以为每个传感器分配IP地址创造可能性,也可以为传感器的发展创造良好的基础网络条件。在近距离通信方面,802.15.4规范是IEEE制定的用于低速近距离通信的媒体介入控制层和物理层规范,以IEEE802.15.4为代表的近距离通信技术是目前的主流技术,工作在工业科学医疗频段,免许可证的2.4GhzISM频段全世界均可使用。
三、发展趋势
物联网前景非常广阔,它将极大地改变我们目前的生活方式。首先,物联网的应用可以提高经济效益,节约成本;其次,物联网的发展可以带动很多相关行业的发展,可以为全球经济的可持续提供动力;还有,物联网的应用可以大大方便我们的生活。在物联网的世界里,每个物体都具有了一定的智能,可以自动完成一些以往需要人类干预才能完成的事情。物联网虽好,但是要建立一个真正高效实用的物联网,有两个因素必不可少。首先是规模性,就是说接入网络的物体必须达到一定的规模,只有具备了规模,智能作用才能真正发挥出来。例如,某个城市的道路上有上百万辆汽车,如果我们只把其中的一万辆汽车接入到网络中,就不能对整个城市的交通有全面的了解,也不可能建立一个智能交通系统;其次是流动性,物体通常处在运动中,要能保证物体在运动状态,甚至是高速运动状态下都能随时进行数据的交换,这就需要建立配套的信息高速公路,尤其是大容量移动互联通道。
四、结束语
物联网是计算机科学技术的又一次全新的应用。当前,物联网的发展风起云涌,被誉为“下一个IT时代的产业革命”。不难预见:物联网将来必将改变世界。物联网的发展是信息社会发展的必然产物,但其在发展道路上,也将会面临着较多困难,有技术上,也有标准上的困难,这就需要社会各个层面在物联网业务及技术上取得相应突破。
参考文献:
[1]周伟.浅谈物联网及其技术应用[J].电脑知识与技术,2011,8.
目前,物联网的发展非常迅速,它把新一代IT技术充分运用在各行各业之中,即通过各种传感设备(如RFID、WFN、全球定位系统和激光扫描器等技术)来实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程,按约定的协议,把任何物品与互联网整合起来,实现物与物、人与物的信息交互,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。为加快物联网发展,培育和壮大新一代信息技术产业,物联网被列为《国家中长期科学与技术发展规划(2006-2020 年)》和“新一代宽带移动无线通信网”重大专项中的重点研究领域,工业和信息化部也制定了《物联网“十二五”发展规划》,各级部门也相继出台物联网发展相关战略规划。各地高校积极申办物联网相关专业,全国物联网相关机构也积极开展物联网研讨交流会议,国家教育部成立了物联网及相关专业教学指导小组,全国各地物联网研发企业如雨后春笋般涌现,为物联网的发展奠定了扎实的产业基础。2010年《政府工作报告》,正式将“加快物联网的研发应用”纳入重点产业振兴计划。目前,我国物联网在安防、电力、交通、物流、医疗、环保等领域已经得到应用,且应用模式正日趋成熟。从应用层面来看,中国物联网产业在公众业务领域以及平安家居、电力安全、公共安全、智能交通、环保等诸多行业的市场规模均将超过百亿元甚至达到千亿元。
2 黑龙江省适合高职物联网应用技术专业人才需求与就业岗位
《物联网“十二五”发展规划》中提出,重点发展与物联网感知功能密切相关的制造业,支持与物联网通信功能紧密相关的制造、运营等产业,着力培育物联网服务业,重点支持物联网在工业、农业、流通业、交通、电力、环保、公共安全、医疗卫生、智能家居等领域的应用示范。在传感器、核心芯片、传感节点、操作系统、数据库软件、中间件、应用软件、嵌入式软件、系统集成、传感器网关及信息通信网、信息服务、智能控制等各领域打造一批品牌企业。黑龙江省将针对智能农业、乳业、煤矿、林业、石油等龙江优势领域规划引导示范应用项目建设,重点推进煤矿安全生产物联网、森林防火应用物联网、乳品安全应用物联网等,以此为试点,探索应用领域不断向广度扩展的途径,以此为牵动,促进相应制造业的跟进发展。争取五年内,引进和培养一批技术技能型、复合技能型和知识技能型物联网工程师,初步满足黑龙江省物联网产业化发展需求,力争五年内,在智能城市、智能生活、智能产业、智能环境监控、智能暖气供热等试点示范领域内实施示范应用工程。我国是一个农业大国,但不是农业强国,农业强国战略的关键首先在于农业的信息化来促进农业的现代化,智能农业的各类专业人才在现代农业十二五当中的缺口1000万人以上。充分发挥黑龙江作为全国最大的绿色食品加工基地、无公害农产品生产大省和粮食总产量居全国第二位的农业优势地位,发展农业物联网应用,打造龙江优质优价的绿色生态农业品牌。
发展黑龙江省物联网战略新兴产业,人才是关键,应具有传感器技术、无线通信模块应用与网络技术、维护和销售、RFID相关设备的应用、操作管理和维护智能终端设备的应用、应用软件开发、维护和销售、智能农业等物联网应用技术专业的高技能职业人才。这为高职物联网应用技术专业学生提供了更多的就业岗位。
3 黑龙江高职物联网应用技术专业设置
3.1 物联网应用技术专业人才培养目标
根据黑龙江省物联网应用技术专业人才需求和高职人才培养目标,培养能够掌握物联网的相关理论、方法和技能,了解物联网主要技术标准,RFID 技术、嵌入式系统、无线和有线系统技术、无线通信组网技术等,具有物联网应用方案简单设计能力。具有较强的通信技术、传感信息处理技术和互联网技术的实践应用能力,具有较强的物联网岗位操作能力,具有良好服务意识与职业道德的系统集成技术员,能够从事石油和煤炭安全智能环境监测、绿色智能农业、智能交通、智能物流、智能家居等工程施工、安装、调试、维护等工作能力,具有自主学习、自我发展、对物联网的应用不断创新的能力,具备良好的团队合作精神的高级技术应用型人才,能够适应不断变化的未来物联网发展的需求。
3.2 物联网应用技术专业课程体系
以物联网专业人才的培养目标为导向,根据物联网的技术体系框架。“物联网”产业的技术支撑体系主要分为三个层次:感知层、网络层和应用层。感知层是物联网的底层基础,包括了RFID、二维码、智能卡、传感器等等数据采集和感知技术;网络层是“物联网”互联互通关键,包括无线传感网络,WiFi自组网、远程控制、机器间通信(M2M)的移动通讯网络等通信技术;应用层是具体应用的系统集成技术,包括数据融合、数据挖掘、商业智能、GIS、工业监控、云计算平台、中间件等软件技术。依据物联网的技术体系框架,下面列出了高职物联网应用技术专业课程设置的初步建议,算是抛砖引玉,其主干课程: C#语言程序设计、 数据库应用、CAD工程制图、物联网技术概论、局域网组建与管理、微机组成与接口技术。核心课程: 传感器网络技术、智能控制技术、无线传感网络、物联网安全技术、射频识别技术、管理信息系统、物联网软件、物联网软件、标准与中间件技术、RFID系统安装与调试、专业综合课程设计等组成。另外配合专业综合课程设计(包括RFID系统设计实践、基于Web的数据库设计实践、无线传感器网络设计实践、小型物联网综合设计与实现),在第五学期的教学周内,根据社会需要学习适应性强、覆盖面宽的专业课及专业选修课,开设小型物联网综合设计实践,要求学生利用IEEE802.15.4标准和ZigBee协议,将无线传感器网络和RFID技术结合起来组建简单的物联网并实现相关应用,具体包括:智能物流管理系统、智能环境监测(比如温室大棚的温度湿度管理,智能家居的应用),完成设计报告。根据学生的完成情况和设计报告进行考核。
目前黑龙江从事物联网行业的专业人才极为稀缺。毕业生能够在信息、物流等部门从事物联网相关领域的运行维护与管理工作,在智能农业、智能交通、智能物流、环境保护、智能环境监测、智能家居、智能暖气供热、石油和煤炭安全、公共安全、政府工作、远程医疗等多个领域中的工作。为了更好地适应市场经济对高等职业教育发展的需要,培养出物联网方向的职业高技能型人才,加快推进物联网在东北地区的应用与发展,以更好地服务于地方经济建设和社会发展,为黑龙江省高职院校将形成自己的“职业教育特色”,走集团化、专业基地化、基地产业化的办学理念,并结合职业教育自身发展规律,为立足于服务市场培养新型的、复合式高技能的物联网人才。
参考文献
[1] 陈海滢,刘昭等.物联网应用启示录——行业分析与案例实践.机械工业出版社,2011.5.
Abstract:This paper analyzes the characteristics of Internet of things technology talent training in higher vocational colleges, to modern logistics of hunan vocational and technical college iot application technology professional personnel training, for example, put forward the docking industry characteristics of higher vocational IOT application technology professional talent training ideas, go the way of industry characteristics, cultivate characteristic talents needed for the industry.
Key words: logistics industry characteristics; higher vocational colleges; internet of things; talent training
物联网作为新兴产业,近年来发展速度迅猛,很多高校开始开设了物联网专业。高职院校成了培养物联网“应用型”技术人才的“主战场”。高职院校的物联网专业是一个“行业应用性”很强的专业,如果物联网专业缺乏行业特性它将如同一个人只有身躯没有灵魂,是没有生命力的。自教育部发文明确支持各个学校建设物联网相关专业以来,全国高职院校开展了物联网专业建设大潮,然而,由于各高职院校人才培养的行业侧重点有差异,人才培养模式也大相大相径庭。我们必须将物联网技术应用技术的人才培养对接具体的行业特色和需求,开展特色专业建设,走行业特色之路,培养行业特色人才。
1 物联网产业发展特点
物联网产业体系基本齐全,部分领域已形成一定的市场规模,物联网产业的发展的特点主要体现出以下四个字:“熟”、“深”、“新”、“合”。
“熟”主要体现在政策环境越趋成熟。2010 年,物联网产业正式列入我国五大新兴战略性产业之一,国家及各省市又陆续出台了针对涉及物联网产业发展的若干项扶持及政策,物联网产业发展越趋成熟的政策体系与环境,为产业各环节的发展做出了重要且必要的支持。
“深”主要体现在市场应用深化发展。在“应用示范激发市场需求,市场需求带动产业发展”的政策牵引下,物联网技术在智能交通、环境保护、地质灾害监测、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、个人健康等多个行业领域中的广泛得到了应用。
“新”主要体现在协同创新积极推进。物联网与云计算、大数据以及移动互联网等的应用创新及融合,使得物联网信息化应用进一步深化,同时,产业链各环节的协同创新也日益加深。
“合”主要体现在产业整合日益加剧。物联网产业加剧了各行业整合态势,加速资源整合、优势互补、合力集聚、形成突破,形成了整合发展新态势,加速了传统产业的转型升级。
2 高职物联网专业建设现状
从物联网产业链的角度来分析,物联网产业主要有感知控制、数据传输和数据处理“三层”体系结构,各高职院校皆是根据物联网产业“三层”体系结构培养对应专业人才,主要培养物联网应用技术人员和研发人员,目前高物联网专业的特点主要表现在:
1)物联网专业技能知识的“复杂性”
物联网是典型的交叉学科,涉及电子、计算机、测控与通信等多领域相关专业知识,物联网不同于其它专业,是现有信息技术综合集成化的产物,所以物联网专业技能知识相当“复杂”。
2)物联网专业培养需求的“多样性”
物联网融合了多种技术,由于多学科的交叉融合和影响,导致物联网专业应用需求的多样性,也使得新的技术创新成为可能。
3)物联网专业学生就业的“宽广性”
物联网的广阔前景引起了产业链上各行业的青睐,能够在智能交通、智能医疗、智能家居、智能物流、智能电力等行业的从事系统集成与物联网协议开发工作。
3 高职物联网应用技术专业人才培养中存在问题
物联网属于典型的交叉学科,涉及到计算机、通信、控制、电子、信息安全等多个专业知识,所有的高职院物联网专业都是从计算机、通信或电子专业演变而来,因此,很多高职院校在物联网专业人才培养方面,存在以下问题:
1)专业建设“新瓶装老酒”。由于高职院的物联网专业从学院现有专业的演变而来,虽然是以物联网应用技术专业进行教学,可是教学还是老套路,如从计算机专业演变而的还是以软件开发为主,从电子专业演变而来还是以低层电子技术为主,不能系统性进行专业人才培养。
2)实训室建设“重复无创新”。很多高职院校的物联网实训室是将原有的传感器实验室和网络实验室进行拓展或者是单组合起来,要么物联网实验室都以实验箱为实验平台,实验内容以传感器、单片机、无线网络通信等为主,缺少物联网的综合应用开发环境,无法完成对接行业的具体“应用性”开发。
3)课程实训构建“仿真轻集成”。大都高职院校物联网实训室建设过多强调“技术仿真”,没有接合具体的行业应用环境进行带有开发性实训室的建设,缺乏应用集成,实践性不强。
4 对接物流行业特色高职物联网应用技术专业人才培养的实践与思考
高职物联网应用技术专业建设根据物联网技术及其应用的发展趋势,以“行业应用”为重点,以行业市场对人才的需求为依据,是专业建设的发展方向,下面以湖南现代物流职业技术学院物联网特色专业建设为例,分析该专业该如何对接行业特色,走特色发展品牌之路。
4.1学院物联网应用技术专业基本情况
湖南现代物流职业技术学院根据学院的专业群的布局,依托物流行业和湖南省现代物流职业教育集团的优势,2012年在湖南省高职院校第一个开设物联网应用技术专业,专业主要面向物流及相关行业智能物流相关岗位,培养具备智能物流项目的规划、设备安调、系统集成、售后服务等的高素质技能型人才。
4.2对接物流行业特色的专业职业能力培养
学院对接物流行业特色结合物联网专业技术体系,构建专业物流行业特色的职业能力培养体系。
1) 对接物流行业特色的专业能力培养体系
物联网的体系结构可归纳为由三个层构成:感知层(物流信息采集层)、网络层(物流信息交换)和应用层(智能物流)三个层面。对接物流行业特色的高职物联网专业能力体系如图1所示。
在感知层,针对专业面向物流行业的具体特征,着重智能物流物联网感知基础应用能力;在网络层,着重培养智能物流物联网数据通信应用能力;在应用层,重点培养智能物流物联网技术开发应用能力。
2)对接物流行业特色的专业职业岗位培养体系
学院物联网专业对接物流行业特色划分为:智能物流营销策划类、智能物流运营管理类、智能物流技术类等岗位;主要培养为物联网企业及IT行业培养信息系统集成设计、物流自动化技术、物流信息系统开发、工程项目管理、售前技术支持、售后技术服务的特色专业人才,其对接专业职业岗位能力培养体系如表1。
在感知层智能物流物联网技术基础实训室,重点训练学生RFID感知技术、条码感知技术、情景感知技术、传感器技术以及无线网络组网技术等物联网基础信息感知与采集技能。
在网络层智能物流物联网仿真实训室,重点训练专业学生把感知层的采集的物理事件和数据和应用层物流行业应用系统相互连接,能通过WIFI、移动网络技术及Internet构成一个可以互通信息的系统的专业能力。
在应用层智能物流物联网技术开发实训室,对接智能仓储、智能运输及智慧供应链等物流业务中具体应用,通过具体项目实践,训练学生物联网应用集成及项目实践能力。
4.3对接物流行业特色的专业培养效果
在对接物流行业特色物联网专业建设的辐射下,学院的物联网应用技术专业建设取得了非常好的效果,具体如下:
1)共建工程研究中心,推进新技术研发
学院与国防科技大学联合成立“物联网感知技术与应用湖南工程研究中心”,共同研发湖南省“十三五”科技重大专项课题(超高频电子标签芯片研制与应用示范),积极开展新技术研究,为提升专业服务产业升级转型注入新的动力。
2)承担省级重点项目,打造专业品牌
承担了湖南省物联网应用技术学生技能抽查标准的开发及湖南省物联网应用技术生产实习实训基地建设单位,并2015年开始负责湖南省高职物联网应用技术竞赛、中职物联网应用与维护技术竞赛项目,逐步形成了专业的品牌的效应。
【关键词】计算机应用;现状;发展趋势
中图分类号:O434 文献标识码: A
一、前言
随着现代信息技术的不断发展,我国的计算机行业发展迅速,并且取得了前所未有的成就,推动着我国各行业的发展。计算机在各行业都得到广泛的应用,计算机的发展也将不断的前进。
二、计算机应用技术的概述
1、计算机应用技术的概念。所谓的计算机应用技术就是指研究计算机应用于社会中各个行业和领域的理论、技术、方法以及系统的一门边缘性的学科,它计算机学生的组成的很重要的一部分,它也是促进计算机学科与其他学科有效融合的一个载体。通常情况下,计算机应用的分类一般分为数值计算领域和非数值应用领域两大类,这两大领域都具备着自身独特的特点,但对于促进科学技术的进步都是有着重要的作用的。
2、计算机应用技术的发展情况。我国计算机的最开始是在上个世纪40年代中期出现的,在这个阶段计算机应用情况还都是数值领域的计算机应用,主要都应用于国防武器的生产和研发方面。之后,从20世纪50年代计算机逐渐向非数值应用的领域发展,其主要都应用于企业信息管理、工商业事物处理以及数据处理等方面。从20世纪70年代开始,计算机已经被广泛的应用到了社会经济等更多的领域了,随着我国计算机应用技术的不断发展,计算机应用技术现阶段已经被广泛的应用到了服务行业、农业以及文化教育行业中了,同时计算机也已经走入到了人们的家庭生活中了。近些年来,计算机应用技术与网络技术也已经很好的结合到一起,这也大大的促进了计算机应用技术的快速发展,也加快了信息化社会的发展速度。
三、我国计算机应用发展现状及存在的问题
1、我国计算机应用发展现状
我国计算机拥有量、互联网用户、网站数飞速增长。我国计算机互联网用户、网站及域名“九.五”期间飞速增长。在各个领域都取得了长足的发展。但是也有相对不足之处。
(1)发展中的成效。①农业科技领域:计算机在农业中已建成全国的农业生产流通信息网络,开通农业科技信息网络,农村供求信息全国联播系统每月颁布信息6千条,内容详查13万条,中国农业信息网每月点击已达1千万次。②文艺创作领域:计算机在文艺创作、影视制作中,三维动画技术的应用也很广泛。③医疗系统领域:医疗系统同时也需要计算机的辅助,如启动金为工程,辅助治疗等。④公安系统领域:公安系统网络建设取得实质性进展,网上追捕逃犯,已抓获20几万逃犯,法院系统办公自动化水平显著提高。⑤辅助教学领域:计算机的辅助教学,远程教育迅速发展,统计显示全国约10万多所中小学已经普及计算机课,一万多所中小学已建成校园网,67所网上大学。⑥日常生活领域:计算机在近几年的人们的生活工作方式和购物习惯上的影响也是非常大的,人们的生活更加的便洁,工作更加的高效。
(2)发展中存在的不足。①我国信息产业发展滞后:我国信息产业尚不能完全满足信息化发展与计算机应用对软硬件产品的需求。重大应用工程与大型应用系统所用的软硬件产品主要依靠国外公司,科技成果转化速度慢。②相关政策法规尚待完善:计算机应用、信息化的市场经济和政策法律环境尚待完善。③区域发展不平衡:国内计算机应用发展很不平衡,和地区信息化指数高低相差20多倍,互联网用户及计算机拥有量在东西部地区、大陆与台湾地区差距很大台湾互联网用户有540万,网民占人口比例达26%,连网主机85万台,企业有50%已开展电子商务,大陆开展电子商务企业不到10%。④我国计算机应用水平整体偏低:我国计算机应用水平低,上网企业与上网家庭数量还较少,企业信息化水平低。⑤与与市场经济的需求还有差距:企业管理体制、机制、管理理念与组织机构尚不能适应市场经济的要求。企业采用信息技术尚缺少内在的动力、人力、财力、和物理。基础工作薄弱,信息技术人才欠缺,职工文化素质亟待提高。
2、存在的问题
虽然计算机的普及给人们的生活带来了方便,但与此同时,在其发展过程中,还存在很多问题,主要包括:首先,国家在宏观战略上缺乏相应的规划及技术政策指导。其次,计算机标准体系尚未建立,电子商务标准有待加强,缺少相应的网络犯罪法律法规。再次,当前,计算机在我国的发展处于较低的水平,计算机的普及率有待提高。此外,计算机在我国不同地区的发展是不平衡的。主要体现在东部发达地区计算机普及率较高,而西部欠发达地区计算机普及率较低。最后,我国企业的信息化水平有待提高。目前,国家重大的计算机项目及软硬件都是依靠进口,自主研发的系统较少,缺乏竞争力。部分企业缺乏对计算机的足够重视,缺少专业的计算机人员。
四、计算机发展趋势
1、光计算机的各种优点
第一,光器件允许通过的光频率高,范围大,也就是所库存的带宽非常大,传输和处理的信息量极大,两束光要发生干涉,必须频率相同,振动方向一致和有不变的初始位相差。因此,同一根光导纤维中能并行地传输很多很多波长不同或波长相同但振动方向不同的光波,它们之间不会发生干涉。第二,信息传输中畸变和失真小,信息运算速度高。光和电在介质中传播速度都极快,但光和电不同,光计算机是“F我”导线计算机,光在光介质中传输不存在寄生电阻,电容和电感问题,光器件又无接地电位差,因此,传输所造成的信息畸变和的失真较小,光器件的开关速度比电子器件快得多。第三,光传输和转换时,能量消耗极低,尽管集成电路中的电流十分微弱,但由于集成度的提高,功耗仍然是个大问题。光计算机却不同,除了激光源需要一定的能量以外,光在传输和转换时,能量消耗却极低。
2、量子计算机
量子计算机的优越性在于它具有进行“平行”运算处理的能力。如果某人需要从一个有几百个办公室的大楼中寻找一份遗失的文件,用传统计算机的串行方式寻找就要逐个办公室去进行搜索,但是量子计算机能够按照某人寻找文件的条件和要求迅速“复制”出代表人自己以及与他自己相同的“副本”,同时进入大楼的每一个办公室进行文件的寻找工作,最后,其中一个“副本”找到了该文件。那时,除了找到文件的那个“副本”之外,所有代表某人的其他副本都将自动消失。量子计算机在寻找广播电台搜索地址方面的优越能力对因特网系统的发展具有很大好处。因特网的网址数据库很大,应用量子计算机进行搜索的运算速度优势将更为显著。如果要在1亿个网址中搜索某一个网址,应用传统计算机大约需要进行5000万次的运算才能找到该网址。然而,应用量子计算机大概只可能找到该网址。数据库搜索是计算机技术中的一个重要的基础任务,所以量子计算机将对于大批量计算机数据的处理任务产生重大影响。
3、化学计算机
化学计算机在运行机理上,它以化学制成品中的微观碳分子作信息载体,来实现信息的传输和储存。因此,它具有更小的体积,更快的运算速度和巨大的计算机能力,其信息传输速度甚至有可能比人脑思维速度还要快若干倍,具有十分诱人的发展前景。
4、生物计算机
生物计算机具有生物活性,能够和人体的组织有机地结合起来,尤其是能够与大脑和神经系统相连,这样,生物计算机就可直接接受大脑的综合指挥,成为人脑的辅助装置或扩充部分。
5、人体细胞吸收营养补充能量,因而不需要外界能源,它将成为能植入人体内成为帮助人类学习,思考,创造,发明的最理想的伙伴。另外,由于生物芯片内流动电子间碰撞的问题可能极小,几乎不存在电阻,所以生物计算机机的能耗极小。把生物学和工程学结合起来制造生物计算机已不再是天方夜谭。
五、结束语
近年来计算机技术发展迅速,为我国的发展带来巨大的动力,同时也日益改变着人们的生活方式,推动人类的发展。计算机应用的未来发展趋势将是非常的前景,相信未来计算机会更好。
参考文献
[1]刘清.浅谈我国计算机的应用现状及发展趋势[J].计算机光盘软件与应用,2012.
[2]龚炳铮.我国计算机应用发展的回顾与展望[J].自动化博览,2003.
[3]侯晓璐.浅析计算机应用的发展现状及趋势[J].科技创新与应用,2012.
关键词 农业;物联网技术;应用现状;发展对策;江苏姜堰
中图分类号 F323.3 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2012)22-0337-02
当前,物联网被称为继计算机、互联网之后世界信息产业的第3次浪潮。随着智能农业、精准农业的发展,智能感知芯片、移动嵌入式系统等物联网技术在现代农业中的应用逐步拓宽,通过使用无线传感器网络可以有效降低人力消耗和对农业生产环境的影响,为动、植物生活、生产提供相对可控制甚至最适宜的温度、湿度、光照、水肥等环境条件,可以在一定程度上摆脱对自然环境的依赖进行有效生产,实现科学监测、科学种养,极大地促进了现代农业发展方式的转变。
1 姜堰市农业物联网技术应用现状
1.1 农业物联网技术应用具有良好的基础
一是农业信息化基础设施初具规模。目前,全市16个乡镇(区)所辖262个行政村全部实现光纤有线电视网、互联网“村村通”,宽带覆盖率达到100%,计算机、电话、手机等信息工具逐步普及,计算机网络、有线电视和有线广播已成为主要的信息网络。二是农业信息化服务体系不断完善。全市已形成“市有信息中心、镇有信息服务站、村有信息服务点”的3级信息服务体系和“电脑有网站、电视有影像、电台有声音、电话有应答”的“四电合一”农业信息网络服务平台,农业信息化已成为全市现代农业发展的助推器[1]。
1.2 农业物联网技术试点应用取得初步成效
物联网在高效设施栽培、畜禽养殖、大田作物精细栽培、农产品质量控制和可追溯体系的建立等方面都有极其广泛的应用前景。近年来,姜堰市在积极推进全市农业现代化发展进程中,不断创新农技推广新方式,积极研制引进信息新技术,推广信息化新成果,开展物联网技术应用试点工作。一是农业物联网技术在设施蔬菜生产中得到应用。2011年,市水乡蔬菜种植专业合作社投资60多万元,建立了泰州市首个设施蔬菜农业物联网系统,实现了信息技术与现代农业发展相结合。该系统通过传感设备实时采集温室(大棚)内的空气温度、空气湿度、光照等数据,由技术专家进行分析处理,可以实现远程自动控制湿帘风机、侧窗、遮阳设备等。二是专家系统在大田作物生产管理上得到应用。2004—2010年,姜堰市农业信息中心与北京中科院合作研制开发了“绿色稻米生产管理智能化专家系统”。该系统融合了人工智能技术、WEB技术、数据库技术,实现了规则库的规则全面与重点相结合、水稻生产中技术难点与普通管理技术相结合。该系统的研制与推广实现了全市信息技术在大田作物生产上的新突破,取得了新成效,目前累计示范推广面积达到6 666.67 hm2,实现增效10%左右。三是自动化节水灌溉技术在设施农业中得到应用。大伦绿色家园葡萄种植基地,采用现代化设施栽培方式种植优质葡萄,新建避雨保温联体双层钢架大棚14万m2,安装相应的滴灌配套设施500套,实现水、肥、药全自动化控制。四是智能化视频监控系统在养殖业上得到应用。江苏万维养猪场6幢1.3万m2标准猪舍,视频监控到每个猪舍、每头猪,实现猪场生产管理智能化。兴泰镇之春鸽业合作社建立了养殖、加工全过程视频监控系统,实现生产管理信息化、远程化和自动化。溱湖龙虾养殖基地、恒隆生猪养殖场等规模基地都已建立养殖环境视频监控系统。养殖环境视频监控系统的应用,不仅提高了全市规模养殖基地的管理水平,也为进一步推进物联网技术应用奠定了基础。五是农产品质量安全追溯系统框架已经建立。2011年,姜堰市率先建成农产品质量安全监测网。该监测网实现了全市各镇农产品质量安全监测站、农贸批发市场、“三品”生产企业(基地)等单位农产品质量安全监测数据联网和数据自动化统计汇总工作。监测网建成后,有效提升了全市农产品质量安全监测监管能力,提高了农产品质量安全水平和市场竞争力,同时也为全市农产品质量追溯系统的应用架设了框架[2]。
2 姜堰市农业物联网技术应用存在的主要问题
目前,物联网技术正在逐步被全社会认知、认可,农业物联网技术在实现农业集约、高产、优质等方面发挥着积极作用。姜堰市物联网技术在农业领域中应用刚刚起步,面临着诸多困难和挑战。一是广大基层农户、企业负责人以及基层农技人员对物联网技术认识程度不够,有的还停留在模糊概念上,对物联网在现代农业发展中的作用认识不足。二是物联网产业基础薄弱,物联网技术研究力量不足,财政性产业研发和技术应用资金投入不足。全市虽有极个别IT企业能够实施物联网技术项目,但是不具备自我研发能力。三是缺少起点高、辐射面广、带动作用大的物联网技术公共服务平台和高效的综合管理平台,信息资源共享不够,物联网成熟技术的先行先试推广应用比较困难。四是基层专职从事信息化技术服务人员匮乏,尤其物联网技术等新型信息技术适用人才更加缺乏。五是物联网技术平台后期技术、硬件维护成本较高,设备更新速度较快,后续资金投入较大[3]。
3 发展对策
3.1 加强组织领导
建设农业物联网技术应用示范工程是一项全局性的系统工程,也是推进全市农业现代化建设的一项重点工程。信息产业、科技、农口等涉及部门,要建立工作责任体系,明确相应的责任科室和业务机构,加强领导,统筹规划,分步分级实施,确保应用示范工程扎实推进。
3.2 落实资金保障
积极鼓励、支持互联网运行商参与实施物联网技术应用示范工程,实行“以奖代补”等形式鼓励农业企业、种养基地引进物联网应用技术;同时积极争取上级部门政策和资金的支持,依靠外力、外智、外资共同建设全市农业物联网技术应用示范工程[4]。
3.3 开展典型示范
分行业选择基础条件优越、智能化程度较高的规模种养基地开展物联网技术应用试点。
3.4 普及物联网知识
加大农业物联网技术宣传力度,通过电视、网络等媒体,采取多形式、多手段宣传和普及农业物联网知识,积极营造物联网技术的浓厚氛围。
3.5 强化队伍建设
围绕全市农业增效、农民增收的总体目标,培养一批基层农业信息员和物联网技术队伍,指导和协调全市农业物联网技术应用工作。
4 参考文献
[1] 李文清,郭宗良.物联网的成长与发展综述[J].网络与信息,2010(2):27.
[2] 戴起伟,凡燕,曹静,等.物联网技术与江苏智能农业产业发展[J].江苏农业科学,2011(5):1-3.