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关键词:物联网;环境;流通加工;集成优化
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)36-0068-04
就流通加工集成本身而言,其置身于物联网的环境以后,很多问题的解决都获得了较多的便利性条件,同时没有受到太多的限制性影响,各个方面的工作执行,都可以创造出较高的价值。从近几年的工作来看,我国的人均收入开始不断地增长,而国家建设和城市进步,都进一步了刺激了内需的提升,即便是得到了物联网环境的大力支持,流通加工集成依然表现出了“吃力”的现象,在很多方面都没有创造出较高的价值,自身的工作水平也是有待提升的。通过对流通加工集成问题进行优化,能够更好的解决自身不足,并且将物联网环境的优势充分发挥,拉动良性循环体系的建立。
1 流通加工集成分析
1.1 流通加工的定义
从现有的工作来看,流通加工获得了国家的标准定义,其主要指的是物品从生产地,到使用地的过程当中,中间所产生的系列工作内容,包括包装处理、分割计量、组装等等。将这一系列的综合工作,称之为“流通加工”。在现代化的建设中,流通加工对各个地方所产生的影响非常广泛,不仅仅是涉及各个行业的联合,同时对当地的建设和社会的稳定,也具有一定的作用。流通加工具体情况,如下图所示。
1.2 流通加工的类型
经过长久的发展和建设,我国的流通加工体系日趋完善,在类型上也走向了多元化的道路。从目前所掌握的情况来看,很多地方的流通加工工作,都会受到较多的制约,但是制约因素本身所产生的双重影响,又在不断的推动着流通加工集成优化的发展,这样就在客观的工作上形成了良性循环体系,最终所创造的积极价值是值得肯定的。分析认为,流通加工的类型,主要是表现在以下几个方面:第一,针对生产领域加工不足的地方,再一次的开展深加工处理。现阶段的社会市场竞争非常的激烈,有不少的商品在生产领域当中,得到的加工处理并不理想,还存在一定的缺陷,此时,考虑到内部和外部的多项因素限制,必须将商品本身的不足和缺陷,进一步的处理分析,提高价值,更好地迎合市场的需求。第二,为适应多样化所需要的流通加工。从生产部门的角度来分析,其在过往的追求目标当中,针对生产的效率、生产的规模是比较关注的。因此,产品本身的特点与功能等,都存在一定的缺陷。而在现如今的时展中,必须要符合客户的需求,否则难以在市场上站稳地位。所以,为了适应产品的多样化需求,流通加工的开展,是很有必要的。第三,促进销售的流通加工。现下的很多商场、超市等,都会开展大量的促销活动,一方面是为了满足市场对商品的需求,另一方面是为了更好的清理库存,同时获得足够的资金供应。而在促进销售的过程中,流通加工则表现的相对简单,包括捆绑销售、满多少赠多少的模式等等,一般情况下,在商场或者是超市的内部,就可以完成这种操作,也是比较常见的流通加工模式。
2 物网环境下流通加工集成优化对策
2.1 流通加工集成优化原则
在物联网环境的作用下,流通加工集成优化工作得到了很多的帮助,多项问题的解决,均达到了彻底的效果,各方面的工作成就了良性循环模式。但是,我国在目前的发展速度较快,很多方面的工作内容,都不能出现任何的缺失现象,否则很容易在今后的工作上造成严重的不足问题。建议在今后的流通加工集成优化当中,严格的遵守优化原则,这样才能更好地避免流通加工集成优化问题反复出现。结合以往的工作经验和当下的工作标准,认为流通加工集成优化的原则,具体表现在以下几个方面:第一,必须合理的调度原材料。现下的流通加工工作,都存在着非常严格的规范,凡是出现任何的违背,即便是很小的违背现象,都将造成严重的影响。原料区域,存放着庞大数量的原材料,同时在种类上特别的繁杂。因此,要求操作人员,必须按照入库批次进行管理。第二,坚持启用最少的生产线。多数机构的生产区,都会设计出3条生产线,而每一条生产线,都会配备相应的生产小组。在符合产品质量、要求的情况下,尽量少启用重生产线,能够将员工工资、生产维修费用等,进一步控制在合理范围内,针对成本的节约而言,得到了较好的效果,符合流通加工集成优化的最终目标。第三,有效地将生产周期缩短。对于当代社会而言,任何一种商品的生产周期,都是社会上非常关注的。现下的市场竞争越来越激烈,消费者的购买也趋向于理性。所以,考虑到生产区的生产能力问题,再加上交货时间上的限制,必须将生产周期有效缩短,一方面可以加大客户的订单数量,另一方面还可以将经济效益充分的提升。第四,提高出库效率。经过前3项原则的执行,流通加工集成优化问题的解决,基本上固定在正确的道路上。值得注意的是,我们在今后的工作中,还需要将出库效率最大限度提升,保证货物道路的合理性,要在规定时间内装车发货,最快速度的送达,这样才可以形成流通加工的良性循环。
2.2 流通加工集成优化策略
在物联网环境的影响下,流通加工集成优化的开展,需要按照一定的策略来执行,单纯的凭借过往的经验来操作,并不能在最终获得预期的目标。从主观的角度来分析,过往的流通加工集成优化,在环境的限制性上较强,多数地方在经验的积累方面较为丰富,所以经验化的优化,在以往是比较受欢迎的。但对于现代社会而言,不仅在开放程度上较高,还得到了很多的影响因素制约,想要在最终的成就上达到最佳,经验当中的偶然性,有时会变成一种阻碍。建议在流通加工集成优化当中,通过以下方式来完成:第一,按照先进先出策略来完成。对于原料区域而言,每种原料的存放数量虽然存在差异,但是至少都会存放1个批次。每一个批次都存在入库日期。此时,应该将先入库的原料,进行先出库处理,以此来更好的避免早期进货原料出现失败的情况,达到物尽其用的目的。第二,同单同批次策略。在原料区域的工作当中,同一种原料也存在差异性,各个批次的生产条件、入库条件都存在较大的不同,因此在质量上表现出一定的不同。此时,在选料的过程中,需要将同一份订单的同一批次原料进行应用,减少混乱的情况发生。第三,同单同线策略。一般而言,生产区会设定3条生产线,为了保证在产品的质量上达到一致的特点,需要将同一个订单的内容,尽量的安排到同一条生产线当中,这样有利于保证产品本身的生产效率,同时很少出现大规模的问题。
3 数学模型
3.1 参数定义
物联网环境下,流通加工集成优化问题的处理,还可以通过数学模型建立的方法来完成,进而将很多的问题有效处理,减少过往的缺失与不足。从现有的工作来看,数学模型的建立当中,需要将各个参数的定义进行明确,从而保证后续的求解可以得到正确的结论。在本次研究当中,参数定义主要集中在以下内容上:t表示的是时间序列号,t=0、1、2、3......48。N主要表示的客户订单的总量。J表示的是产品种类的总量。Nj表示的是,产品为j的原料批次的总量。M表示的是生产区域当中,生产线的总量。V表示的是成品区域,货道的总量情况。Qi表示的是客户订单为i的产品需求总量。Xij表示的是,客户订单i当中产品j的需求量情况。Rjk表示的是原料区域当中,存储的产品j批次的k的原料总量情况。CAm表示的是,生产线为m的生产总能力情况,是一个定值。Sv表示的是货道为v的货道容量情况,同样是一个定值。ek表示的是产品j选择的批次k原料的单位惩罚值。R表示的是,延期交货的时候,针对延期订单的单位惩罚值,这是一个定值。在STi表示的是,订单为i的流通加工开始时间情况。OTi表示的是订单为i的具体发货时间。PTi表示的是订单为i的首托盘下线时间情况。FTim表示的是订单为i在生产线m的生产完成时间情况。
3.2 模型约束
在数学模型的分析和解答过程中,模型约束具有非常重要的作用,同时可以为最终结果的精确,提供较多的保障。经过大量的讨论与分析,结合参数定义以后,决定在模型约束方面,主要表现为以下几个方面:
第一,制定选料决策时原料区原料库存约束和订单需求量约束:
第二,制定生产排产时的生产线的生产能力约束和订单需求量约束:
第三,制定入库决策时成品区的货道容量约束和订单需求量约束:
3.3 解答分析
在物联网环境的影响下,流通加工集成优化问题的解决,可以看作是一个多目标的优化问题,其涉及的影响因素较多,同时在解决的方案上也不会局限在单一的框架当中。因此,针对该问题的解决,可以尝试采用多目标的决策方式来完成。从客观的角度来分析,多目标优化的方法,其主要指的是在数学模型的帮助下,利用多个优化的目标函数来进行解决分析。在解决流通加工集成优化问题的过程中,需要从综合的角度来出发,针对各个目标进行深入的思考。另一方面,在针对各个目标的处理过程中,应该按照协调的方法和折中的方法来完成,这样一来,就可以将每一个目标函数值,能够在给定的区域当中,尽量的朝着最优的解答方向进行靠拢,从而实现了多个目标、多个优化的解决目的。
4 流通加工智能管理系统设计与实现
4.1 系统体系架构
对于流通加工集成优化问题的解决,还应该从系统的角度来考虑。现阶段的物联网环境出现了很大的转变,各方面的内容组成,都表现出了很大的改进。而在流通加工的层面当中,倘若仅仅是按部就班的操作,不仅无法在最终得到预期的成效,更加容易造成相反的效果,a生的新问题,很容易对今后的发展造成威胁。因此,建议在今后的工作当中,有效的设计“流通加工智能管理系统”,将该系统与物联网环境充分的融合,可以在各项问题的解决上,取得较好的成效。
在系统的设计当中,会通过外部接口的作用,与企业自身的ERP、WMS进行合理的对接处理,然后在通过ERP的作用,对客户的订单信息进行确认。为了防止在工作中表现出问题,还会在WMS当中,获得较为明确的库存信息。该系统在运作的过程当中,会通过多项服务来完成流通加工集成的优化,包括任务跟踪服务、统计查询服务等等,借用了WEB服务的功能,实现了从头到尾的优化处理,能够将流通加工工作,变得更加高效、快捷,不影响产品本身的质量。
4.2 决策集成优化模块
对于流通加工集成优化而言,过往的很多工作虽然达到了较高的水平,但是并没有在自身的问题解决上获得突破的进展,很多层面仍然是存在一定的隐患。物联网环境在现下的发展速度较快,无论是自身所具备的工作能力,还是最终可以达到的工作效果,都可以将未来的工作更好的完善,最终创造出较高的价值。分析认为,物联网在流通加工集成优化当中的应用,可以通过“决策集成优化模块”的方式来完成。该模块的作用,在于将流通加工的任务更好的制定处理,同时还会针对任务的执行情况、流通加工的各项信息等等,开展合理的监控干预,在这种状态下,操作人员可以得到流通加工的实时信息情况,最终将流通加工任务进行有效的调节,减少了硬性任务所造成的各种不足,可以针对动态变化情况等,做出充分的反应和决策,将损失降到最低。
(1)基本资料管理子模块。该模块主要实现如货物、库位、托盘、生产线、员工等流通加工基础信息的录入、修改和删除。在输入各类基础信息之前,需要首先定义各类基础信息的类型,再按类型输入各类基础信息。
(2)流通加工单管理子模块。该模块主要实现将客户订单自动转换成标准需求的流通加工单,并根据订单要求的发货时间、品种、数量和各生产线的生产速度等,预测每张订单的流通加工开始时间。计划员首先接收到销售部发来的客户订单,然后批量将客户订单导入系统,自动根据已制定的流通加工单格式转换并保存,同时预测每张订单的流通加工开始时间。
(3)备料管理子模块。主要实现将流通加工单分配成备料任务,并可实时查询备料任务和其执行情况。计划员首先按日期下载需要加工的流通加工单,然后系统按照选料策略和原料库存信息自动匹配原料出库库位和托盘号,将流通加工单分配为备料任务,并给执行者。
(4)生产排产管理子模块。主要实现将流通加工单分配成生产任务,并进行排产且可实时查询生产任务和其执行情况。计划员首先按日期下载需要加工的流通加工单,然后系统按照排产策略和生产区生产信息自动将流通加工单制定成生产排产计划,并给执行者。
(5)成品入库管理子模块。主要实现将流通加工单分配成成品入库任务,并可实时查询成品入库任务和其执行情况。计划员首先按日期下载己排产的流通加工单,然后系统按照入库策略(同单同货道和同单放相邻货道等)和成品库存信息自动匹配入库库位,将流通加工单分配为成品入库任务,并给执行者。
4.3 移动手持执行模块
在社会快速发展的今天,任何一项工作的落实,都不可能通过独立的内容达到较好的完成效果,必须要在多个层面努力,才能将最终的工作充分实现。物联网在现阶段的发展速度较快,无论是自身的体系,还是所具备的功能,都可以针对流通加工集成优化提供较多的帮助。经过大量的讨论与分析,认为执行“移动手持执行模块”,同样可以更好的推动流通加工集成优化任务的完成,在各项问题的解决上,均可以达到良性循环的特点。制动手持执行模块的主要任务,是对流通加工管理任务进行执行,并且将已经执行的任务信息,通过手持终端机录下来,保持和管理层的数据信息同步。操作人员将计划员分配好的手持任务,使用手持移动端下载下来。由此可见,移动手持执行模块的设计和应用,能够对流通加工集成优化,产生更大的积极作用,减少了固有的不足,在可行性方面是比较高的。
(1)拣料作业子模块。该子模块的主要功能是协助备料员在执行拣料作业过程中将物料从原料区搬运到生产区,分为整盘拣料和拆分托盘拣料,前者是指将需要拣料的托盘与库位解除绑定,后者是指从指定的源托盘取出一部分原料放到另外的一个空托盘上拣料。下载备料任务后,备料员根据任务指示找到并核对源托盘,按照指定的拣料方式执行。从执行的效果来看,该模块虽然是基础的功能体现,但是能够针对大量的繁杂工作进行合理的干预,一定程度上对流通加工集成优化,产生了疏导的作用,为后续工作的运行,提供了保障。
(2)成品入库子模块。该子模块的主要功能是协助搬运工在执行成品入库过程中将成品从生产区搬运到成品区。下载入库任务后,搬运工根据任务指示先将成品与托盘绑定,再根据入库库位提示,将托盘搬运到成品区,绑定到指定库位上。
5 总结
本文对物联网环境下流通加工集成优化问题展开分析,在现阶段的工作中,物联网环境已经充分的建设,未来还会持续很长一段时间。而对于流通加工集成优化而言,在日后的工作上,仍然是存在着较多的挑战,当下问题的有效解决,并不意味着将来的工作可以完全符合预期。因此,针对日后的流通集成优化而言,还需要在主观因素、客观因素的分析上更加细致,将多个方面的内容科学执行,要创造出较高的价值。
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关键词:物联网工程;网络性能分析;问题驱动式教学方法
中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2014)02-0042-02
收稿日期:2013-07-10
作者简介:徐慧(1983―),女,湖北武汉人,湖北工业大学计算机学院讲师,主要从事网络与服务管理研究。
基金项目:湖北省高等学校省级教学改革研究项目“面向物联网工程专业的网络管理与安全课程群建设”(2012273);湖北省自然科学基金面上项目“基于P2P技术的网络安全协同管理机制研究”(2012FFB00601)
《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》针对新一代信息技术产业的重点领域,提出“促进物联网、云计算的研发和示范应用”[1]。“网络性能分析”课程作为物联网工程专业网络管理与安全课程群中的一门重要课程,其教学方法是一个急需解决和值得探讨的问题。本文结合湖北工业大学网络工程专业“网络性能分析”课程的教学经验展开讨论,提出问题驱动式教学方法,阐述网络性能分析核心问题驱动的教学模式,并思考问题驱动式教学方法在物联网工程专业应用时需要注意的内容。
一、运用问题驱动式教学方法的意义
目前,网络工程专业网络性能分析方面的本科教材比较少,而面向物联网工程专业的网络性能分析方面的本科教材就更加有限。尽管“网络性能分析”课程是物联网工程专业网络管理与安全课程群中的一门重要课程,但是教材的局限性给课程教学的具体实施带来了不少的困难。
相对于其他知识体系比较成熟的课程,“网络性能分析”课程仍缺乏相对固定的知识体系结构。在网络工程专业“网络性能分析”课程的教学过程中,我们发现这种教材局限性带来困难的同时也为课程教学带来了新的机遇。在这一背景下,我们提出问题驱动式教学方法,在教学过程中通过引入网络性能分析的核心问题,激发学生寻求解决方案的兴趣,进而指导学生开放思想,不断地帮助学生建立并完善网络性能分析的知识体系结构。
二、网络性能分析核心问题驱动教学模式的构建
对于网络性能分析而言,为了给学生一个较为清晰的概念,课程教学过程中我们首先提出第一个核心问题,并围绕该问题,引导学生建立网络性能的初步概念。
(一)量度网络性能的重要性
“网络性能分析”课程的相关先修课程已从一些角度考虑过网络性能问题,在此基础上,指导学生思考仅仅停留在定性描述(如从速度的角度分为高速和低速等)的层面上能否确切地比较两个网络的特征。
在引导学生思考核心问题的过程中,帮助学生整理已有知识,并希望学生通过经验逐步意识到,这种定性方法不足以确切地比较两个网络的特征,而需要使用定量的量度来精确地描述网络的性能。
(二)网络性能的度量指标
通过这一核心问题的提出,指导学生结合真实的网络服务体验,如即时聊天工具和IPTV业务等,逐步了解网络性能的度量指标,并结合实际为学生解释延迟、吞吐量、丢包率等主要的网络性能度量指标。
更进一步,引导学生思考这些网络性能度量指标是否具有一定的相关性。例如,可以通过道路交通堵塞的例子说明吞吐量与延迟之间不是独立无关的,即将吞吐量类比为道路车辆,将延迟类比为车辆拥塞情况,这样学生可以通过实例了解吞吐量与延迟之间存在一定的关联:吞吐量的增加将导致延迟随之增加,以及当吞吐量接近网络容量的100%时,延迟急剧上升等事实。按照这一思路,继续引导学生思考如何测量在某一时刻网络正在传输中的数据量,学生这时则比较容易得到采用吞吐量与延迟的乘积这种方式。
(三)网络性能指标的测量
关于网络性能指标的测量问题,首先引导学生通过常用的网络抓包工具观测网络流量,监视网络性能。这一解决方案在相关先修课程中都有所涉及,并且具有一定的通用性,可以帮助学生对网络性能指标测量问题形成一个比较容易掌握的解决方案。在实际教学过程中,还需要从多视角引导学生思考这一核心问题。
一方面,指导学生尝试将网络测试方法学应用于网络性能分析中。网络测试方法学相关的标准RFC文档详细介绍了按照网络体系结构逐层的主要技术指标[2]。由于暂时没有网络测试设备的支持,可以通过常用的网络测试命令测量网络性能指标,依据现有的实验条件,也可以考虑从软件开发的角度实现网络性能指标的测量。
另一方面,鉴于先修的网络管理相关课程已经帮助学生掌握网络管理事实上的协议标准――简单网络管理协议(Simple Network Management Protocol,SNMP)的理论体系,引导学生相互间讨论网络管理理论在网络性能指标测量方面应用的可行性,并尝试应用基于SNMP标准的网络管理应用开发方法实现网络性能管理功能。
从多视角思考“如何测量网络性能指标”这一核心问题将有助于学生在不同场景下选择合适的方案实现网络性能指标的测量。当然,这同时又需要研究测量结果的可信度问题。
(四)网络性能指标测量结果的可信度
考虑到网络性能指标的测量结果,指导学生讨论其可信度问题。
通过提问的方式引导学生意识到,无论是采用网络抓包工具、网络测试命令,还是网络管理方法,发送用来测量网络性能的通信量本身有可能又会影响网络的性能,进而导致测量结果的不可信。
另外,从精确测量的角度,引导学生思考网络条件的不断变化、网络业务的突发行为等对网络性能指标测量结果的影响。
三、应用问题驱动式教学法需要注意的问题
考虑到物联网工程专业人才的培养问题,目前存在缺乏学科交叉培养、人才专业知识结构单一等问题,而物联网工程教育与物联网技术又存在着一定程度的脱节。采用提出的这种问题驱动式教学方法在物联网工程专业应用时需要注意的内容是值得我们深入探讨的。
在面向物联网工程专业的“网络性能分析”课程教学过程中,应用问题驱动式教学方法,在此基础上需要进一步考虑在物联网工程专业应用问题驱动式教学方法时需要注意的问题。
(一)引进CDIO工程教育模式,提高学生的实践能力
在面向物联网工程专业的“网络性能分析”课程教学改革过程中,引进国际先进的CDIO(Conceive构思、Design设计、Implement实现和Operate运行)工程教育模式。
作为近年来国际工程教育改革的最新成果,CDIO 工程教学模式以工程实践为载体, 培养学生掌握基础工程技术知识,加强动手操作能力,这将有利于推进问题驱动式教学方法在物联网工程专业“网络性能分析”课程教学中的具体实施。
在将问题驱动式教学方法应用于面向物联网工程专业的“网络性能分析”课程教学时,考虑按照CDIO工程教育理念培养学生系统地掌握物联网性能相关理论、技术和方法,建立网络性能分析知识体系,最终具备网络性能分析的实践技能,能够参与物联网性能相关研究、开发与应用,承担一定的创新性工作。
(二)利用多层次实践平台,激发学生的创新能力
从课程实践的角度,湖北工业大学全天(包括晚上与周末)对所有本科生开放计算机网络实验室、计算机硬件实验室等专业实验室,为学生提高网络性能分析实践能力提供了较好的条件。我们通过引导学生思考网络性能分析核心问题的解决方案,加强实践教学的指导和管理,合理安排实践教学内容。
近年来,湖北工业大学投入大量经费建设物联网大学生创新实验室。2010年,湖北工业大学与武汉奋进电力技术有限公司和武汉思美特科技公司联合建立物联网实验室和科研基地。2011年,湖北工业大学与台湾晶心宏科技有限公司确定合作关系,作为一家集成电路企业,台湾晶心宏科技有限公司捐赠相关设备用于建立联合实验室,并请来企业资深培训师通过直接上机实践操作指导学生嵌入式开发。
所有这些实践平台从多层次为面向物联网工程专业的“网络性能分析”课程实践提供了开放场地与各种硬件设备的支持,有利于应用问题驱动式教学方法指导学生通过实践思考物联网环境下的网络性能分析的新问题,并通过创新性实验寻求解决方案。
考虑到“网络性能分析”课程是湖北工业大学物联网工程专业网络管理与安全课程群中的一门重要课程,本文旨在探索面向物联网工程专业的“网络性能分析”课程教学方法。我们提出问题驱动式教学方法,并将网络性能分析核心问题驱动的这种教学模式应用于网络工程专业的教学过程中,教学效果良好。当采用这种问题驱动式方法在物联网工程专业应用时,我们积极探索从网络工程专业过渡到物联网工程专业需要注意的内容,最终为物联网工程专业的网络管理与安全课程群建设奠定基础。
参考文献:
[1]国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定
[R].2010.
【关键词】物联网 计算机网络工程专业 学科建设
物联网技术在现代信息技术领域有着独特的优势,引领着互联网在新时代的要求下不断进步,高校在建设计算机网络工程专业的时候需要构建符合技术特点的结构体系,在培养人才的道路上既要利用高校的优势学科,又要明确该学科的发展方向。
1网络工程专业设置物联网方向
物联网技术的自身原理和计算机技术有着很大的共通性,这种网络信息系统有着很强的技术基础,并且在融入高校的相关专业时需要充分分析传感器网络技术,这样学生在学习的过程中才能充分了解该技术的技术构成。通过分析高校计算机网络工程专业的现有状况发现该专业课程主要集中在物联网的网络层和应用层,并且该专业有很多的基础知识是适用于物联网技术的,因此在二者的结合过程中还需要增加感知层方面的知识,这样才能使计算机网络工程专业从整体上具有运用物联网技术的可能性。在高校中设置物联网方向并不是要彻底改变该专业的人才培养目标,教师在开展教学的时候可以适当调整具体的内容,这样使二者有效地结合。在高校的网络工程专业中增设物联网方向要充分考虑当地的市场需求,有些高校只是盲目地效仿其他高校的做法,没有结合自身的师资力量和教材的特色,因此在实践过程中很难制定符合标准的专业培养方案。
2利用高校的学科优势培养网络工程人才
不同区域的市场对于网络人才有着不同的要求,学校在开设物联网技术方向的相关课程时需要建立符合技术特点的课程体系,而课程结构的合理性要根据学校的硬件设备和优势专业来判定。和其他的专业方向一样,网络工程专业也要在自身的发展过程中不断创新,教师在教学过程中不仅要加强专业知识的讲解,而且还要创造一定机会让学生进行实践操作,进行专业的实践训练需要学校提供现代化的实验室,通过实践基地的建设可以提高复合型人才的综合素质。在开展评价工作时要根据行业的具体要求进行,很多计算机行业对于人才的个性化特点有很大的要求,因此学校不仅要通过教学优化学生的知识结构,更要使学生在解决专业问题的时候运用创新的思维方式,这样的方式培养出来的毕业生在工作岗位上才能完成行业的操作。高校在运用物联网技术时需要专门教材的配合,建设有自己特色的教材不仅要求发挥专业教师的作用,而且还可以通过和企业开展合作来加强教材的针对性,专业的教材需要将理论知识和实际运用有效结合,这样才能使培养出来的人才符合岗位的要求。
3完善网络工程专业培养目标和课程内容
3.1专业培养目标
高技能人才不仅要有科学的素养,而且还能从事多领域的技术研发工作,这种应用型的人才在很多行业都有很大的需求,比如说在信息产业和轻工行业。高校物联网技术方向的培养目标包括很多方面技术的掌握,不仅包括通信技术和传感技术,还要有技术推广的能力,这种技术的推广主要表现在学生实践能力的提升。衡量该专业能力的标准有很多方面,其中掌握计算机技术和网络工程的理论是最基础的环节,而物联网感知层的相关知识的获得是制定和实现教学目标的关键关节,除此之外,学生还要学会检索文件,了解一些基本的软件编程程序,综合这些方面可以有效地评价目标的实现程度。
3.2课程设置
物联网方向的课程需要根据现实社会的信息来设置,除了已有的网络层和应用层知识的传授,感知层的相关知识也要纳入到计算机网络技术的课堂中去,网络技术的知识不仅包括原理的分析,还需要了解一些基本程序的设计。对于物联网三个层次的知识的掌握,该专业在课程结构上要突出行业的特点,并且适当增加一些网络课程,比如说无线自组网应用课程,这些课程的加入可以学生的技术处理能力。
3.3专业实验
物联网技术是一门操作性很强的技术,成熟技术能力的掌握需要学校根据自身的特点来设置专业的实验,这样可以让学生有机会巩固自己的理论知识。在进行专业实验时要按照标准的步骤进行,首先要完成毕业实习,在设计课程之前要进行计算机基础练习,企业的生产实习要在学生的论文之前完成。物联网的实验有很多种课程设计,高校可以根据自身的学科优势选择适合自己的课程,比如说网络系统集成课程设计是一种运用很广泛的专业实验。
4结语
综上所述,高校人才培养因物联网应用领域的高速扩张而迎来了新的机遇和挑战。本文通过分析网络工程专业设置物联网方向,结合高校优势学科培养网络工程专业人才的新思路及利用高校的学科优势培养网络工程人才,分析总结出完善网络工程专业培养目标和课程内容。并且社会的发展在各个领域都对物联网的技术有很大的需求,而高校作为专业人才的培养场所要认真分析自己的学科优势,从而为复合型应用人才的培养制定有特色的方案。以上的浅显之见希望能给相关的业内人士提供一点参考借鉴。
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关键词:物联网;工程机械;监控
1物联网
1998年KevinAshton第一次提出物联网这一概念,在2005年信息社会世界峰会正式确定了这一概念,并对这一概念的特征、技术、发展前景等进行了相关阐述,之后欧美各国均提出了本国发展物联网技术的规划,我国物联网技术发展起步与2009年总理提出的“感知中国”。物联网技术是以各种信息传感技术为基础,对需要监控、连接、互动的物体进行信息采集,最终形成一个巨大的网络,实现物与物、人与人、物与人之间的网络连接,极大的方便管理和控制。该技术是对互联网技术和通信网技术的外延,是将多项技术与应用结合的产物。物联网技术具有实现全面感知、信息传送、智能处理的特征。所谓全面感知就是利用各种信息传感器和识别工具对物体进行相关的信息收集;信息传送就是通过互联网和通信网络对信息进行传递和共享;智能处理就是将这些信息进行自动化的分析处理,最终实现智能化的控制和决策。
2工程机械物联网体系与技术
工程机械领域的发展受到各国的重视,因为该领域的发展水平代表着国家制造业的发展水平,尤其是物联网技术提出后对机械智能化的要求越来越高。当前物联网技术已经进行了小范围的应用,例如智能交通、智能家居等。工程机械物联网体系的构建和相关的技术如下。
2.1工程机械物联网体系构建
工程机械物联网体系分为三个层次:感知、传输、应用。感知层是工程机械物联网中网络和现实的枢纽;传输层就是对数据进行传输和交换,使信息能够进行相关的传送和共享;应用是核心,对已经收集和传输的信息进行相应的处理,最终发挥物联网的作用。工程机械物联网有自己的特点,这些特点和工程机械领域的特性有关。工程机械物联网感知层主要有压力传感器、液体传感器、RFID标签与读写设备,运动控制器、IO控制器、工业遥控器等核心驱动部件和负责机械设备定位和数据传输的移动终端,并且需要信息采集、信息融合、短距离传输等核心技术的支撑。传输层不仅包含互联网和通信网结合的长距传输网络,还有包括蓝牙、WiFi等短距传输网络,实现企业内部、企业与客户、客户与客户之间的信息传输。应用层中包含高性能的服务器和处理软件,实现海量信息的处理,为工程机械企业打造智能化的决策处理平台。
2.2工程机械物联网技术
工程机械物联网技术与工程机械物联网体系相关,也是分为三个方面,及感知层、传输层、应用层都有各自需要的技术。感知层需要的技术主要是感知识别技术,工程机械物联网需要通过感知层获取机械设备自身的状态和机械设备工作的环境的信息。要提高工程机械设备的利用率、使用寿命,并对工程机械设备进行有针对性的保养,这些都需要获取精准的工程机械设备的工作环境。工程机械使用的环境差别很大,这也就要求工程机械设备需要更为精确的传感器进行信息的采集。感知层传感器主要分为采集机械设备位移、角度、速度的运动传感器;采集能耗、运行等工作状态的检测传感器;采集机械设备工作位置、环境因素的工作环境类传感器。采用相对灵敏、全面的传感器,才能较好的利用感知设别技术将工程机械物联网所需要的信息进行收集。传输层需要即插即用的标准化通信协议,建立工程机械物联网会涉及到很多的通信网络,同样也会有较多的接入方式,缺少统一的标准化通信协议会导致这些通信网络无法进行交互工作,影响数据信息的传输。因此在传输层需有一个统一的能满足这些通信协议的标准化通信协议。工程机械设备作业时会被较为复杂的因素影响,这就需要机械设备物联网要有即插即用的快速识别和通信协议,便于在复杂条件下进行工程机械设备的准确识别。工程机械物联网在应用方面要有企业控制中心,通过该控制中心对各种工程机械进行监管、故障排除、快速服务。这种控制中心需要有两方面的职能,一种是面向企业研发的,可以通过收集和传输的各种信息对机械设备的设计进行改进,研发更多的新型设备;一种是面向客户服务的,可以建立相应的租赁、故障维修、设备分析等服务。
3物联网在工程机械领域的应用及展望
物联网在工程机械领域的应用主要是通过GPS、GPRS、互联网等技术,将工程机械的工作状态、工作位置、工作环境、运行情况等进行信息的收集,并通过智能处理系统对这些机械设备进行管控和服务、研发。物联网运用于工程机械领域可以实现对工程机械的全寿命周期智能化管控。物联网在工程机械领域的应用及展望如下:
3.1利用物联网进行工程机械远程监测
利用物联网可以对工程机械的工作运行状态进行实时监测,一旦工程机械发生故障还可以进行远程的诊断。对机械进行远程监测需要车载终端、数据传输、远程监控平台三个部分发挥作用。车载终端包括GPS、GPRS、RFID、GPRS,可以完成对机械运行的数据收集和上传。数据传输主要由互联网和GPRS组合而成,将车载终端上传的机械运行数据传送至远程监控平台,同时也可以传输远程监控平台指令。远程监控平台包含地理信息系统、设备信息系统、远程故障诊断和维护保养系统。远程监控平台通过这些信息系统完成对工程机械的运行状态查询、故障预警、故障诊断、故障日志、维修保养日志等内容。如果单纯的通过智能化的物联网系统无法将故障排除,那么远程监控平台还可以推送相关的地理信息使工程技术人员尽快达到。
3.2物联网应用于工程机械租赁
工程机械设备租赁与按揭付款在该市场较为流行,但是资金回收困难、用户骗车逃跑等问题会给承租方带来较大的损失。利用物联网技术可以对工程机械安装相关终端,一旦发生不偿还资金、骗车逃跑等问题,可以直接实现工程机械的定位、锁车等功能。物联网技术应用于机械租赁可以较好的保护承租方的利益。
3.3利用物联网技术建立手机服务平台
目前智能手机的普及率越来越高,利用物联网技术和手机软件开发等手段,开发智能手机客户端,为客户建立手机监控平台。采用这样的方式可以让客户通过手机就能够掌握其机械设备状况,同时也便于机械设备制造商联系用户进行相关服务和技术指导。
3.4大数据利用
通过物联网技术可以搜集大量工程机械相关信息数据,这些基础数据有较大的利用价值。企业通过对这些数据的分析和挖掘有助于找出工程机械的不足加以改进,进而提高工程机械的品质;同时根据机械设备的使用状况制定相应的制造和销售计划,更好的贴合市场;最后可以根据机械设备位置分析,在机械设备集中的区域有针对的设立服务网点。
4结束语
我国的物联网技术和工程机械智能化的起步均较晚,物联网技术在工程机械领域的运用还较少。物联网技术在我国工程机械领域具有非常广阔的应用前景。远程监控、检测和诊断是工程机械走向全面服务型制造的重要一步。
参考文献:
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[2]李瑚,雷蕾.开启工程机械智能时代[J].发明与创新,2013,(3):20-21.
关键词:联网工程 实践创新 研究
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)09(b)-0241-01
物联网技术是一种十分新型,但工作效果极为强大,短短几十年而已,这种技术就在世界范围内得到了极为广泛的思考和研究。并且还为我国的军事以及医疗,农业等方面做了巨大的贡献,并且,随着科技的不断进步,我国的物联网技术必将得到更大的发展,这就使得物联网工程专业实践创新能力培养更加必要,在国家大力倡导下,我国很多高校都已经开始使用物联网技术,这对于培养学生的实践能力与理论结合实践的能力具有重要的现实意义。
1 物联网工程专业人才培养的基本要求
(1)具有扎实宽广的自然科学基础,扎实的信息科学基础知识。
(2)具有较好的人文社会科学、管理科学知识,综合素质较高,并具有一定的组织协调与管理能力。
(3)熟练掌握一门外语,具有良好的听、说、读、写能力,能顺利阅读本专业外文书籍和文献。
(4)掌握物联网技术与工程专业的基础理论、专业知识和应用技术,主要包括电路理论、模拟与数字电子技术、射频识别、传感器原理、计算机网络、嵌入式系统、传感网络设计、分布式系统、并行计算、多媒体信息融合等。
(5)较好地掌握物联网系统设计、工业过程监控、自助服务管理及信息处理等方面的知识,了解本专业学科的前沿发展趋势。
2 物联网工程专业人才创新能力培养方式
任何技术的顺利实施和普及,归根结底是以人为主体进行的活动,因此,物联网专业技术的普及和应用,也要以学生的主体情况为前提和基础,对于不同的学生,所采用的方式方法也会有所不同,因此,我们也需要根据学生的实际情况,采取不同的方式进行培养,我们要通过以下方式进行。
2.1 物联网工程专业知识学习
在进行互联网工程专业人才创新能力培养的过程中,我们也要注意一些重点,并且,还要注意理论与实际相结合,我们可以将教育的重点问题放在硬件与理论知识的研究上面,并且我们还不能够只限于一个行业的研究。在进行物联网创新能力培养的过程中,我们要了解到它与计算机专业的区别所在,切不可完全按照计算机专业的教学方式进行,物联网工程的重点在于培养学生的主观实践能力,同时还要将计算机操作的各种基础知识,如:数据结构,语言编程等进行综合的运用,学生能够在算法与理论的基础上,对物联网理论及其有关的科目进行学习,进而实现其创新思维的培养。
2.2 以工程应用需求作为创新性培养方向
对于物联网学生的培养的,是建立在工程应用这个基础之上的,这就要求学生们必须要具有敏锐的洞察力与适应各种复杂环境的能力,同时还要具有创新精神与冒险精神。学生们要懂得将自身的专业特点与现阶段物联网工程最为需求的方面相结合,继而准确找到两者之间的衔接点,可以合理的将物联网理论与实践相融合,进而解决掉很多实际问题,比如,交通智能化,这样就可以促进创新理论的科学发展,如果将计算机技术,物联网理论与工程实践相结合,那么物联网的实践创新就有了一个新的发展目标。现阶段,我国的大部分的计算机学院已经具备了智能化的教学训练平台。并且随着工程应用需求量的不断增加,我们对于实践教学的内容也会有一个更加科学合理的改善,而对于学生的培养和训练也要更加专业,强度也需要更大。
2.3 以学生为中心的自主创新
在实现学生创新能力的过程中,我们所要注意的是学生的自主性,加强学生自主能力的培养,能够有效的提高学生学习的兴趣与主观能动性,使其能够对学生产生兴趣,进而实现专业知识与实践方向的有机结合,要以学生的兴趣与思维为主,教师发挥其引导和监督的作用,使学生们能够将自身所贮备的知识与其爱好进行统一,从而实现其对研究领域的选择。我们还要为学生提供一个完善的开发平台,这样学生们才能够从中获取有用的资源,并能够促使学生对物联网实际结构有所研究和了解,并可以做到具体问题具体分析,对于不同的物联网技术进行不同方向的研究和分析。在这样的基础之上,教师要能够帮助学生从计算机技术的方向出发,去思考物联网技术的问题,引导学生对于新技术的开发和创新,进而促进学生的全面发展。
2.4 物联网工程专业人才自主科研能力培养方式
移动终端有CPU、GPU、管线等硬件性能差异,传统的虚拟现实系统平台软件无法高效运行,单一地从GIS算法方面进行创新改进,不能从根本上改善这一现状。我们引导对嵌入式开发感兴趣的物联网工程专业学生,结合已有的计算机硬件理论知识,从嵌入式设备软件设计原则的角度出发,设计针对移动终端的三维虚拟地球软件框架,改善传统GIS算法性能。
综上所述,成功将移动三维立体虚拟地球软件向试验平台转化,不但有利于学生学习积极性的提高,还能够有效的提高学生研究与创新的能力。我们一定要明白一个道理,那就是科研与教学两个方面,是相互促进,相辅相成的关系,如果能够将科研成果与教学进行有机的结合,那么一定会对实践教学产生巨大的推动作用,进而能够培养一批具有高度创新能力的人才。
3 结语
物联网技术在我国的研究和发展,近些年来取得了一些成就,但是这还远远不能满足人们的实际需求,因此,我们就要从培养学生的学习能力与创新能力入手,提高学生自主学习的能力,使其能够对所掌握的知识进行有效的巩固,同时还要加强学生独自分析和解决问题的能力,使其能够建立自主学习的意识。每一个学生都是一个独立的个体,因此其学生状况与爱好都不尽相同,我们要根据学生自身的爱好对其进行引导,使其能够结合物联网理论,找到最为适合自己的研发领域,只有培养出一批又一批高素质的物联网技术创新人才,才能够实现我国的物联网技术的进一步发展。