时间:2023-09-24 10:52:10
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇农业物联网技术的背景,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
1引言
我国幅员辽阔,区域发展差异化大,城乡区域发展严重失衡,特别是农村区域发展差异巨大,现阶段促进农村发展是我国的重要战略规划,而农业是农村发展的首要环节,我国应该重点推进发展现代化农业,推进传统农业和现代智能设备对接、加快建设农业物联网产业,加快推进农业农村现代化。农业物联网技术是我国全面实施乡村振兴战略的基石,会对我国农村建设和现代化、智能化农业产业产生深远的影响,是推进“三农”变革的重要动力。这对决胜全面建成小康社会,建设美丽、文明、和谐、富裕、幸福的小康社会,实现中华民族的伟大复兴有重要影响。
2乡村振兴下物联网技术与农业的结合
物联网技术在国外取得了很好的发展,然而我国的物联网技术起步较晚,很多方面均落后于国外,但最近几年我国在物联网技术领域取得了较大进步。农业和物联网技术结合领域是世界各国的重点研究方向,但其难度较大,需要大量的复合型人才,复杂程度高,具有集成性是以结果为导向。农业物联网是通过各种软件和硬件设备的相互配合实现各种任务指令的落实,它通过各种设备的连接从而实现温湿度监测、视频采集、土壤土质监测,依靠互联网设备连接实时情况与虚拟数字世界,从而实现对农业生产的全程监测,以到达生产绿色、高效、安全的农产品。农村农业的物联网化、智能化表明,农业和物联网技术的有机结合不仅是物联网技术与农业技术进步发展的必然选择,而且是农业产业快速增长、优化农业产业结构的新的突破口,更是促进乡村振兴战略实施的有力手段。
3乡村振兴背景下物联网农业面临的问题
3.1成本高、收益周期长且不显著
我国是传统农业大国,农业有着广泛的发展基础,但我国农业的经济效益低迷,农民从事农业生产基本都是为了自己的生存,几乎没有农业深加工产业。因此,加速推广物联网农业的实施,相关部门必须考虑前期的投入成本,必须考虑农民自身的文化水平以及农民对农业物联网技术的认知和接纳程度,必须考虑农户的收入水平,农户是否有经济条件引入新的技术以及新技术的实际收益。根据调研情况,农业物联网体系(软件+硬件)的价格在9000~40000元。高昂的投入与实际获取的收益相差巨大,而且投资收益周期太长,这是大多数个体农户不能承受的。
3.2物联网农业产业体系建设不完善
高等院校、科研机构和企业是我国物联网农业技术的主力军,三方在物联网农业的规划、设计、实施、反馈等方面的标准不统一,不能按照固有的标准来建设物联网农业体系。三方的合作有待进一步加强,在开发和实践等方面的配合不紧密,农户需求的和企业、高校、科研机构设计的差距巨大。院校和科研机构研究出的物联网技术实践效果不明显,对农业生产帮助较小,甚至增加使用者的负担,农户不知道怎样使用,物联网技术实施效果基本没有,不能对农业产生经济效益。因此,院校、科研机构和企业三方要认真听取农户的意见和使用反馈,增加基层调研,完善顶层设计,尽快建设一个完善的、标准化的物联网农业体系。
3.3农业生产规模达不到要求
对于物联网农业来说,农业生产必须要达到一定规模之后,才能更好的实施。我国农村农业大多是个人种植,虽然也有土地流转,但流转规模还是不能达到要求。现阶段我国出台的农村土地流转政策不断引导农村土地健康流转,为一些种田大户实现物联网农业打下来坚实的政策基础。
3.4人才缺乏
目前我国农业物联网技术发展迅速,但与发达国家还有较大差距,特别是技术人才储备远远低于各国。对科研机构、高效来说我国农业物联网技术不仅严重缺乏技术设计类(软件类)人才,而且对实施农业物联网硬件设备的设计、制造型人才缺失严重。对于农业物联网技术的使用者农户来说,目前我国大部分农民的教育水平不高,大多为小学或初中,缺少中高级务农技术人才,且农户对于新技术的接纳程度有限,没有即了解专业技术知识又懂得农业生产知识的复合型人才。对于广大农村来说,长期处于弱视发展的农村在经济、环境等方面与城镇差异巨大,导致农村留不住专业的技术人才,人才流失严重。因此,制约农村农业物联网技术发展的最大屏障为人才的缺失。
3.5专项资金利用率不高
近年,政府相关部门高度重视物联网试验区工作,特别是乡村振兴战略提出以后,政府筹集资金推进农业物联网建设,加快发展农业产业,促进农业产业转型升级。但由于受传统农业思想影响大部分农民对改造传统农业提升农业科技含量的重要性认识不足,认为农业的现代化、智能化并不能带来丰厚的经济效益,认为物联网对农业产业的升级提升动力不足。因此,导致政府专项资金利用率极低,甚至利用专项资金购买其他生产资料,致使极个别的农业物联网示范性工程变成了“表里不一”的形象工程。
4乡村振兴战略下促进产业兴旺与农业物联网建设对策措施
4.1通过农业产业扩大农业生产规模
农业产业规模的扩大有利于物联网技术的应用。首先,确定农村产业发展的因地制宜战略。依据农村资源情况,区位优势和开发过程来聚集其他优势,以此来确定主导产业,可以充分根据自身情况和市场需求发展特色产业。其次,促进农业与二、三产业融合发展。扩大农业产业种植规模与种植品种,要充分挖掘农业的附加产业,促进农业与二、三产业尤其是与文旅产业及服务业深度融合,大力发展农产品深加工和新农村旅游服务业。最后,加速农业供给结构改革,建立现代农业产业体系、发展多种产业经营形式,培养新型农业经营主体,全面推进农业现代化进程。
4.2降低实施成本,提升产业效益
当前我国政府是农业物联网产业化建设的主要部门,大部分农业物联网产业都是依靠政府的专项资金建设,其他社会建设资金的投入占比很小。然而政府部门的建设资金十分有限,要想更快、更好地建设物联网农业必须广泛发动其他社会资本,使社会资本进入农业物联网领域,拓宽资本进入渠道。拓展建设资本渠道,首先要使农业产业的生产规模得到扩大,形成产业化农业,增加农业的经济效益,进而使社会资本获得农业的生产效益。其次要充分发挥农村土地规模化和土地集约化。一方面,相关部门应出台相关政策确保土地的合法流转,当加快土地的合法流转,鼓励种田大户承包土地,鼓励农民以土地入股,通过提高农业效益不断降低农业物联网的实施成本,加快农业物联网技术不断扩散,更好的服务农户,提高农业产业效益,实现乡村振兴;另一方面,高校、科研机构、企业要加大对物联网技术的研发,应增加对农业物联网技术和设备设施的创新研发力度,在硬件和软件上摆脱依靠进口,从而从根本上降低物联网的实施成本。
4.3建立健全的农业物联网产业体系
相关政府部门应根据实际情况出台规范性的政策要求,加快健全现代农业体系、物联网技术体系、农业市场体系,深化农业体质改革,构建以政府主导、社会各方面参与的新型农业产业体系,加快对物联网产业化技术的成果转化。健全农业物联网体系,需要发挥政府、企业和社会的协同作用,政府部门要保证对农业物联网的调控能力和引导能力,将农业产业效益放在首位,提高农业科技成果转化率,把技术与实际生产结合,企业来转化相关的科研成果,从而使农户更方便有效的使用物联网技术。通过这样的方法,形成有效的一体化的沟通合作体系和平台,将技术开发、成果转化、技术运用有效结合在一起,从而不断提升科技成果的转化率和使用率。
4.4加大人才培养力度
高校、科研机构、企业要增加物联网人才培养和储备计划,出台各种政策吸引人才并能够留住人才。不仅要培养物联网技术研发人员,更重要的是培训农业从业人员的技能,加强他们的技术认知,熟练掌握基本的农业物联网技术,使物联网技术在农业生产中正常运行。同时,要增强农户对农业物联网技术的学习培训,定期开设新型农业技能培训班,以企业、院校为龙头,鼓励专业人才走入企业、校门,走入田间地头与农户面对面的交流,推动农业物联网的快速发展。
4.5资金支持
财政部门对现代物联网农业资金投入规模总量较少,资金投入增长缓慢,且没有一个稳定的投入机制。因此,政府部门应当给予农业企业税收的优惠,促使农业企业更好地发挥自身的作用,既保证生产者和消费者的利益,又要保证企业自身的利益;其次,确立起农业物联网建设专项资金,通过立法形式确保专项资金能够得到合理利用,建立一个稳定的财政资金投入机制;最后,优化物联网的投资和融资政策手段,拓宽投融资渠道,加大金融机构对物联网的支持力度。
关键词 物联网;苹果产业;制约因素;前景
中图分类号 F49;F326.13 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2012)23-0332-01
1 物联网及其农业应用
物联网[1-3]是指通过各种信息传感设备,实时地对声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息进行采集,与互联网结合形成的一个巨大网络,从而实现物与物、物与人所有的物品与网络的连接,达到识别、管理和控制之目的。
物联网按照网络内数据的流向及处理方式可分为3个层次:传感网络层,即以二维码、RFID、传感器为主,实现对“物”或环境状态的识别;传输网络层,即通过现有的互联网、广电网、通信网或者下一代互联网(IPv6),实现数据的传输和计算;应用网络层,即输入输出控制终端,包括电脑、手机等终端。其具备3个特征:全面感知,即利用RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息;可靠传递,通过各种通信网络与互联网的融合,将物体的信息实时准确地传递出去;智能处理,利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术,对海量数据和信息进行 分析和处理,对物体实施智能化控制。
物联网在农业和农村信息化领域中有着广泛的应用,如:精准农业、智能化专家管理系统、远程监测和遥感系统、生物信息和诊断系统、食品安全追溯系统等。发展物联网是我国现代农业建设的必然要求和现实选择,将对我国农业农村经济的发展产生重大而深远的影响。
2 物联网在苹果产业发展中的优势
苹果是中国第一大水果,产量和栽培面积均居全国第一。苹果产业在我国农业发展中占据举足轻重的地位。物联网技术在苹果产业上的应用[4],不仅能有效加快苹果这个传统优势产业转型升级,更将带动整个农业实现跨越式发展。一是提升苹果产业化水平。随着现代信息技术的发展,运用物联网关键技术搭建一个苹果系统,实现资源整合,形成技术体系并进行应用与推广,可以改变粗放的苹果产业经营管理模式、引领苹果产业标准化以及质量安全等方面的健康发展、提高生产效率、提高苹果生产智能化水平、实现苹果在流通过程中的保值增值,从而有效推动苹果的产业化进程。二是提高产业信誉和扩大出口。基于物联网搭建苹果供应链质量管理信息系统[5-6],能提高生态苹果园内部的管理效率,实现苹果全流程可追溯,对提高苹果的品牌建设进而增加苹果附加值、扩大出口具有十分重大的意义。三是推进苹果产业转换方式、调变结构。烟台市有近100万劳动力直接从事果品生产,占农村劳动力的1/3,物联网技术在苹果产业的推广与应用,一方面可在提高劳动效率的同时减少直接田间劳动者的数量;另一方面由于物联网技术的广泛应用,在园区管理、加工、流通等领域内可吸纳更多的农业劳动力。该变化必然带来苹果生产方式的变化,从而推动苹果产业向深度与广度发展。四是带动现代农业实现跨越式发展。苹果产业作为区域优势产业,示范带动效应极其明显。选择苹果产业这个关键领域,扶持具有广阔应用前景的物联网技术实现重点突破,带动力强、效益覆盖面广,不仅能推动传统产业转型升级,且其本身蕴含着巨大的战略增长潜能,可催生新的经济增长点,推动现代农业实现跨越发展。
3 物联网在苹果产业中应用的制约因素
一是技术发展不够成熟,是物联网应用的最大阻力[7]。目前,我国物联网产业发展还存在诸多问题,特别是核心技术缺失问题,由于大量采用国外技术,在专利方面受制于人,在信息安全方面没有保障。比如,传感器芯片作为传感网技术的核心,从技术到制造工艺,我国均落后于美国等发达国家。苹果产业物联网涉及作物生产、环境控制、栽培制度、仓储物流以及云端技术等多领域、多环节,技术瓶颈多、难度大,前人关于该方面的研究少,这些都成为物联网在苹果产业应用上的阻力。二是行业标准缺失[8],物联网联通“不畅”。物联网是多设备、多网络、多应用、互联互通、互相融合的一张大网,相关的接口、通信协议都需要有统一的标准来指引。目前,我国物联网产业以闭环应用为主,企业在较为成熟的应用领域各自为战,产业较为分散,该种情况在苹果产业更为突出,由于苹果产业应用物联网的主体多为农业合作社或农业龙头企业,其生产标准多为行业、地区乃至企业标准,同时物联网又涉及多种学科和技术,涉及多层次的多个标准,导致各自有独立的硬件接口及通讯协议和软件标准,无法实现联通共享。三是前期投入大,比较收益优势不明显。物联网前期投入比较大,成本不仅有硬件设备的安装以及软件配套的成本,其使用、维护成本也比较高,尤其是前期投入大。同时,苹果等农业产业较之工业或服务业来说,属于弱势产业,农业劳动生产率不高,其成本与人工的成本优势体现不明显,相对阻碍了物联网技术在苹果产业上的推广。
4 物联网在苹果产业上应用的内容及应用前景
目前,物联网在苹果产业上应用的发展项目有很多:土壤养分和墒情监测,实现自动化节水灌溉控制管理;生长信息监测,为企业和监管部门科学决策提供有效数据;农民可以通过3G手机接入信息数据库中,根据专家开好的科学“处方”,用计算机对灌溉、施肥、温度和湿度等进行控制和管理;在果品存储运输阶段实时监控,为果品的安全运送和存储保驾护航等。因此,物联网在苹果产业上应用的前景非常广阔,将极大改变果农传统的生产方式,促进苹果产业转型升级,预计随着国家对物联网的重视,国家及各地政府将加强对物联网在政策、资金、试点工程等诸多方面的扶持,2020年之后苹果产业将实现全智能化管理。
5 参考文献
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现代高等职业教育创新改革是我国教育工作的重点,它处于一个经济高速发展时期――信息时代,以“互联网+”、“物联网+”、“大数据”为代表的“两加一大”新一代信息技术引导着农业产业供给侧结构调整[1-2]。园艺技术、园林技术、畜牧养殖等都是高职农业类重点专业,是高等职业教育的重要组成部分。随着农业产业供给侧结构调整任务的布置及农业现代化改革进程的加快,农业类专业建设工作将面临重重任务[3]。为了能使农业类专业建设适应当代产业体系的改革和发展,高职农业类专业结合以“两加一大”为代表的新一代信息技术,开发多种创新型人才培养模式,完善专业建设工作,培养复合型创新专业人才。
1 新一代“互联网+”技术发展配合农业类专业建设与实践
新一代互联网技术及应用正处于高速发展时期,互联网技术应用面越来越广阔[4]。“互联网+”的概念及应用已经逐渐渗入到各行业发展,农业产业的进一步发展与其密切相关。同时,现代化教育也已经注入了“互联网+”的概念。农业技术专业的建设必须紧密结合“互联网+”背景下的现代化教育环境,在“互联网+农业”的驱动下,逐步改革农业专业建设方案,创新驱动现代高职专业建设与实践。建设者将“互联网+”技术发展深入到专业定位、专业调研、课程设置、课程教学、实训教学、毕业实践等高职教育的方方面面,丰富高职教育的方式方法,把握人才的培养方向。
2 “物联网+”技术开发深入农业类专业建设
物联网是新一代信息技术的重要组成部分,建设者将“物联网+”技术开发应用到高职教育的典型案例就在农业工程教学方向。农业工程将物联网的信息收集网络布置于以温室为代表的现代化农业设施中,利用网络节点大量实时收集温度、湿度、光照、气体浓度、土壤营养等物理量,精准的获取生态系统中“温、光、水、气、土”五大生态因子动态变化,实时传输于信息中心,技术人员可以通过信息网络操控现代农业工程设施的各个关口,节约资源、增产提质[5]。
“物联网+”背景下的农业类专业建设展现的是创新,专业建设工作中,建设者可以在农业类专业课程中逐步注入“物联网+”的概念及实训项目,将新一代信息技术背景下的“物联网+”与我们农业类专业建设链接起来。
3 “大数据”技术应用结合农业类专业建设
“大数据”是新一代信息技术的代表产物,是各个产业协调发展的综合信息资源库[6]。我国现代化农业改革进程在逐步提升,“大数据+农业”可以充分利用移动互联网、综合信息资源库等信息技术,与产业跨界融合,有效解决农业生产中的技术服务问题[7]。实现精准化生产的“信息农业”,工作过程中就是集移动互联网、物联网信息中心、大数据平台为一体,提高农业信息化水平,提升农业产业、品牌竞争力[8-9]。“大数据”背景下的农业类专业建设展现的是信息资源库突破。农业类专业建设工作中,课程设置依靠“大数据”信息资源库建设和利用的实训项目,将“大数据”服务农业产业供给侧结构调整的任务在高职教学中展?F出来,为农业产业培养复合型创新人才奠定基础。
4 结语
摘 要:本文主要从网络经济对我国传统产业生产方式所带来的革新影响与有关的应对策略进行探讨,以更好的促进我国传统产业生产方式在网络经济下的长足发展。
关键词:网络经济;传统产业;生产方式;措施
一、网络经济对传统产业生产方式的革新影响
作为一种新的经济形态,网络经济是在传统工业高度发达的基础上所出现和产生的。在网络经济发展的背景下,企业的组织形式也发生了明显的改变,向扁平化、虚拟化与柔性化方向发展,传统产业的生产方式也相应的发生了网络化的转变,即网络经济的发展在促进传统产业革新生产方式方面发挥着至关重要的作用。通过网络技术,从事传统产业的企业可以建立一个更为精简有效的组织结构,在增强组织协调性的同时优化资源配置。在网络经济下,企业组织结构不仅由金字塔型转为网络状的扁平结构。而且在适应市场变化,提高企业应变能力的同时也发展出了新的组织形式,即虚拟企业,有进一步加速了传统产业的生产方式,促进传统产业的不断发展与进步。
二、在网络经济下传统产业生产方式的发展对策
(一)利用物联网技术促进农业生产方式的变革。依托网络经济发展的物联网正在不断成为促进农业信息化的重要依托方式和技术手段。不过,作为一种较为新兴的事物,物联网在促进农业生产方式转变方面还存在很多需要解决的问题,而要想快速的推进农业生产力的提高首先必要解决其中的生产关系问题。通过生产关系的促进进而更好的适应生产力的发展,并最终实现农业生产方式的转变和生产力的发展。具体来说,利用物联网技术促进农业生产方式的变革主要可以从以下两个方面入手:(1)对掌握先进技术科技人员的需求。物联网技术的推广以及在农业中的应用都需要专业的技术人员,因此人员在其中起着重要的中流砥柱作用。然而,在农业生产地的农村地区却极其缺乏掌握生物技术、通信技术和网络技术的专业科技人才,因此需要对农村地区的知识型劳动者开展相关的知识培训,进而优化农业人口结构,提高农业劳动生产效率;(2)农业中应用物联网技术还应在组织形式方面加以重视,这是因为组织形式决定了其中参与者的利益分配。当前,我国的农业物联网主要包括三种组织形式,一是运营企业做的示范性项目,由运营企业自己买单;一是由农业主管部门所推动的项目,该农业主管部门买单,最后一种则是由一些有需求的大型农场为自身的物联网应用来买单。不过,应该指出的是,目前这三种组织形式都存在一定的问题,例如管理形式不完善、运行成本高等。针对这种情况,运营企业、农业主管部门和大型农场等应该相互合作,进行统一的规划,通过完善的行政管理体系的建立,创建适应农业发展的物联网技术应用与发展的组织形式。
(二)利用电子商务促进商业与服务业发展的策略措施。电子商务在商业和服务业的结合,通过不断创新极大的提高了传统商业与服务业的生产力。在网络经济背景下,一些传统的商业与服务业面临着被淘汰的命运,而另一些传统商业与服务业却能够在电子商务平台的支持下,通过结构升级与方式改进等途径获得了新的发展与生机。在组织形式方面,商业与服务业可以通过借鉴电子商务的柔性化管理方式来改变其原有的生产关系模式,从而尽可能的在资源整合和配置方面达到最优。传统商业与服务业在以往的流通中,其主要的对象是物质化的有形的产品,但在电子商务的支持下,无形产品如知识与信息等也能够作为产品在网络经济中流通。而且由于社会环境的变化的速度较快,因此企业对信息产品的需求也在不断增长,能否掌握核心的技术与市场信息决定着企业市场竞争力的高低,而且这种信息和知识的流通将会变得越来越重要。当前网络环境下,手机、计算机的普及使得信息的流通工具也发生了很大的变化,进一步促进了电子商务的发展,不仅能够节约成本,而且还打破了时空与地域的限制。因此,借助电子商务为平台发展传统的商业和服务业,能够使其在流通过程中的促进生产力与生产关系相统一,使生产方式发生根本性的转变,从而最终促进商业与服务业的现代化发展与成长。
结语: 综上所述,作为一种新经济形态,网络经济正以其巨大的创新能力影响着传统产业的生产方式,同时也改变着人类社会的生活方式,对社会发展带来显著影响。对传统产业生产方式在网络经济背景下的探讨,能够更为明确的认识到网络经济的发展在促进传统产业转变过程中所发生的关键性作用,并通过问题与困难的分析与解决,更好的促进传统产业生产方式的调整与升级,在促进产业发展的同时促进整个社会的发展。
参考文献:
[1] 李金鑫.网络经济影响下的传统产业生产方式变革研究[D].内蒙古师范大学,2014
关键词:物联网;陕西省;农产品物流
中图分类号:F253 文献标志码:A 文章编号:1673-291X(2017)07-0023-03
一、物联网概述
(一)物联网的概念
物联网是一种将人与物、物与物之间进行交互式联通的网络。物联网分为感知层、网络层和应用层三个层次,其运作原理如下:通过感知工具将物的固态属性转化为动态信息,在一定的标准框架下利用传输媒介进行人与物、物与物之间的交互沟通,从而实现物与物之间交互控制的一种网络形式。物联网技术是包括无线射频识别(RFID)、红外感应技术、全球定位系统(GPS)、激光扫描技术、通信技术、互联网技术(Internet)、地理信息系统(GIS)等相关的技术。这些技术都可以应用在农产品物流过程中,实现实时监控货物信息,提高配送效率,从而降低农产品物流成本的目的。
(二)物联网介入下的农产品物流系统
现有的农产品物流业务系统在农产品信息采集和交互能力方面比较滞后,没有办法实现对农产品的实时监控。物联网技术引入到农产品物流过程中,使得农产品物流营运管理的自动化和智能化水平提升,在核心业务效率提高的基础上,就有足够的资源去拓展增值业务,本文在原有的农产品物流系统的基础上,提出来基于物联网的农产品物流系统框架。
二、陕西省农产品物流现状
陕西省地处中国大地的圆心,800里秦川自古便是富饶之地,适合农耕。在农业技术日益提升的今天,农产品的产量越来越高,随之而来的问题就是怎样可以让农业从业人员既增产又增收?农产品的快速流通是关键。
(一)陕西省2012―2015年主要农产品产量
据表1,在这四年期间粮食的产量有起伏,而蔬菜、水果、肉类和奶类的产量呈递增趋势,说明农产品结构发生了变化,附加值高的农产品越来越受到农民的青睐。
(二)陕西省主要农产品产量变化趋势分析
由于2012―2015年这四年的农产品数据都是呈现线性变化的趋势,所以可以利用直线趋势模型也预计未来几年陕西省主要农产品的产量变化趋势。
1.直线趋势模型步骤。
水果、肉类、奶类等同样可以通过这个模型进行预测。通过趋势分析可以看到,农产品的产量有逐年递增的趋势,而上述农产品具有保质期短、不易运输等特点,对物流的要求就更高了。综合这些原因可以看到,陕西省对于提升农产品物流的效率迫在眉睫,而物联网技术和农产品物流的结合是一个很好的解决方法。
三、陕西省农产品物流目前的困境
第一,农产品采购系统不完善,产销双方信息不对称。我国的农产品供应系统主要是经中间商采购进入r产品批发市场,然后再到达消费者手中,这种方式造成的结果就是中间商过多,造成中间商攫取了农产品的大部分利润,而种植户得到的收益很有限,尤其是在某些农产品丰收的季节,此种情况更甚,造成了“增产不增收”,严重挫伤了农业从业人员的积极性。
第二,农产品物流加工过程缺乏实时监控,使得安全问题严重。农产品和其他产品相比具有“附加值低、保质期短、易变质、损耗严重”等特点,这些特点决定了农产品必须要有严格的储存条件,但是存储条件高了就会使得农产品成本过高。加之,我国的质量监督体系存在着监管不力的情况,在这样的背景下,很多企业为了降低农产品成本和增加农产品的保质期,同时使得农产品的外观、口味更佳,便在农产品中的加工中加入各种添加剂、色素甚至是有害药品。
第三,农产品销售点分散,物流配送效率低,配送成本居高不下。销售点多、配送路线复杂,配送区域分布不均匀,这些原因致使农产品配送效率降低,同时,由于企业物流管理理念和配送手段落后,对于车辆信息和货物信息得不到及时的掌握。而我们制定配送方案中确定的配送路径和车辆安排都是基于经验而不是成本,这样就会产生配送成本居高不下的后果。随着经济的发展,消费者从关心“农产品数量安全”转移到关注“农产品质量安全”,对于农产品需求呈现多元化的趋势,在这种新趋势情况下,配送效率低、成本居高不下便被进一步放大。
第四,农产品供应链建设严重滞后,制约了农产品行业的集团化和产业化发展。市场经济是一个开放的经济结构,任何一个企业都不能独立地存在于市场中,产业中的上中下游参与方通力合作,共建信息平台和共同发展成为趋势。而农产品行业在这方面基本还没有作为,想要在以后的竞争中保持优势,农产品供应链建设迫在眉睫。
四、基于物联网的陕西省农产品物流困境解除方法
第一,完善产销双方共享信息平台建设,做到及时匹配供求关系。产销不平衡的主要原因是双方信息不对称造成的,为了应对这个问题,可以利用物联网技术,将不同空间的“供应商、中间商、客户、运输车辆”等信息通过REFD采集、录入,通过Intenet连通,形成一个各方可以共享的信息平台,从而可以为“供应商、中间商和客户”等提供农产品物流信息平台,也可以为消费者提供实时查询平台。各方共享信息,可以减少农产品生产流通过程中的盲目性和不确定性,提高各方信息对称性,使得各环节之间实现无障碍沟通,有利于农产品的供求合理配置。
第二,建立农产品追溯查询系统,改进农产品物流生产加工,确保农产品质量安全。农产品追溯查询系统的建立,需要利用物联网技术中的条码扫描技术,给农产品贴上电子身份证,并录入唯一的ID代码代表该农产品,通过手持终端,扫描农产品的ID,将信息通过无线网络传递到数据中心,从而实现农产品的“产品认证”和“产地认证”电子化,有效建立农产品全程追溯查询系统。消费者和监管机构可以根据产品上的ID,通过互联网和移动通讯设备查询农产品相关信息,实现对所购买农产品全环节信息的实时查询,做到购物知产地,质量可追溯。这样当农产品质量出现问题时就能及时知道引起的原因是什么,从而可以及时进行改善,确定问题的责任方,并追踪其整改。
第三,优化配送方案,提高配送效率,降低农产品运输成本。农产品配送具有网点分散、每个网点产值低等特点,这样对于合理规划配送方案,降低配送成本的要求就更迫切了,通过物联网技术可以实现这一目的。运用GIS系统设计配送可行性方案,然后利用综合因素评价法,选择出农产品最佳的配送方案;配送过程中充分利用GPS系统实时更新定位,通过GSM系统将实时信息发送到信息处理中心,这样管理人员就可以实时掌握配送现状,调整配送路线。同时,将REID和 GPS(全球定位系统)结合起来,实现农产品在通过检验检疫中心和道口时,无须拆开包装,通过扫描REID标签就可以知道农产品的详细信息。
第四,通过物联网技术,共建中央数据库,建设农产品供应链系统。农产品的生产者、经销商、零售商和消费者是一个利益共同体,通过供应链可以将这些主体有机的结合在一起。物联网技术可以将农产品的信息实时的传递到供应链上的每一个参与者。消费者在零售商那里购买农产品,射频标签可以将消费者购买信息,实时传到中央数据库,同时可以实现自动补货和下货,这样就为产业链上的企业及时掌握需求变化提供了数据支撑,推动大幅度降低产业链成本的目的。
五、结语
在“互联网+”的大背景下,农产品物流的发展需要和物联网技术有着更为密切的联系,从而提升农产品物流的信息化水平,提高农产品物流配送效率,使得陕西省的农产品在全国乃至全球的竞争中能够占得一席之地。但是,目前物联网技术的发展还不是很完善,陕西省的农产品物流也处在初级阶段,这两个领域未来还需要进行进一步的融合。
参考文献:
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【关键词】物联网;服务外包;产业升级
随着“感知中国”战略的提出和《物联网“十二五”发展规划》的,以物联网为代表的新一代信息技术已被列入国家七大战略新兴产业之一,并将其视为拉动经济复苏、推动经济发展方式转变和确立全球竞争优势的“发动机”。物联网倡导一种在全球范围内对每个物品跟踪监控的全新理念,因此它将从根本上提高对物品产生、配送、仓储、销售等环节的监控水平,改变传统供应链流程和管理手段,并成为继条码技术之后,再次变革商品零售、物流、配送及物品跟踪管理模式的一项新技术。同时,物联网技术所驱动的第三次信息产业革命不仅会形成新一轮的服务外包热潮,也将会革新现有的产业技术基础,推动服务外包产业升级。据估算到2020年,全球潜在的服务外包市场规模需求将超过1.65万亿美元,大力发展软件业及信息服务业等服务外包产业将成为各国抓住新机遇、角逐新市场的重要途径。因此,抓住物联网技术的发展契机,积极推动服务外包产业升级,将成为中国企业迎头赶上的重要战略举措,同时也将成为推动我国城市发展的有力推手。
一、物联网背景下服务外包发展的 新特征
1.集散化特征
与互联网背景下的服务外包不同,在云计算和物联网迅速发展的条件下,服务外包的集散化特征更加明显。“集”体现在当代的服务外包多是围绕物联网形成,“散”则体现在当前的服务外包是在全球资源协同配置下完成的。
2.延展性特征
新一代服务外包具有延展性,这是其另一个典型特征。延展性是指,新一代服务外包的深度进更强、外包领域更加广阔。物联网技术发展使得家居生活、农业生产、城市交通、物流等生产生活的各个环节向数字化和智能化方向发展,将带来巨额服务外包需求。
3.扁平化特征
与传统服务外包相比,新一代服务外包具有更强的动态性,服务外包向需求方市场进一步拓展,工序分工逐步细化,服务外包体系的扁平化趋势日益凸显。
二、物联网技术如何影响服务外包产业
事实上,物联网技术的影响已在诸多产业开始显现,就服务业和服务外包而言,物联网的快速融合给服务外包产业的发展带来较大的机遇。具体表现为以下三方面:
1.物联网技术影响服务外包产业规模
一方面,物联网与各行业的渗透性和融合性日益加强,使得各行业对信息化的要求日益增强,并由此衍生出惊人的服务外包需求。另一方面,有专家预测,云计算和物联网技术的逐步运用,会促使全球资源共享和专业分工进一步细化,新型服务外包产业将出现大量市场机遇。
2.物联网技术影响服务外包产业链
物联网相关产业需要大量服务外包,扩展了服务外包产业链,主要体现在三种服务外包业务中。一是扩展BPO业务。三是扩展KPO(Knowledge Process Outsourcing)业务,如数据挖掘服务、人力资源数据分析服务、远程医疗、远程教育等。
3.物联网技术增强服务外包企业竞争力
随着物联网技术的发展,服务外包企业的资源利用率将更加高效,这是服务外包企业在市场中更具竞争力。首先,云计算的规模化效应可以节约企业成本。当资源被集中后,通过智能化的管理可以优化资源配置。其次,云计算可以节约外包企业初始成本并增强企业能力。企业直接从云端的数据池获取其需要的内容,不需要投资硬件设备以及管理维护费用。与此同时,云计算环境规模越大其边际成本递减作用就越能凸显。最后,物联网的智能管理模式能够降低企业人力资源投入。在物联网模式下,企业通过建立完整的自动化运行管理系统,如生产线的智能化管理,可以极大的减少人力资源投入,降低运营成本。
三、物联网技术驱动服务外包产业升级的实施路径
以物联网为依托,推动服务外包产业的发展,既是国内企业发展不容忽视的一项重要战略举措,同时也将成为推动我国城市发展的重要途径和有力推手。
以沿海城市秦皇岛为例,秦皇岛地处环渤海经济圈,近年来在市委市政府的领导下,城市在各个方面都有了长足的进展。从科技发展的角度来看,虽已取得不少成绩但是相比其他沿海城市,在服务外包产业方面发展速度有待进一步提高。如何努力抢占新一代信息技术产业发展制高点,通过采取政策扶持、人才支撑等措施,积极培育具有核心竞争力的物联网产业集群,如何有效利用物联网技术推动服务外包产业升级,显然是政策制定者和企业管理者面临的重要战略抉择。
1.构建物联网服务平台
依托北京大学(秦皇岛)科技产业园、中兴网信、海湾科技、东软秦皇岛分公司,燕软集团等产业园区和有实力企业的通力合作,首先要积极构建具有自主知识产权的新一代云计算和物联网平台,并加强应用推广。结合我国服务外包企业的现实需求,并考虑物联企业现有的技术基础,建立具有自主知识产权的物联网应用平台,逐步摆脱对国外技术的依赖,是应对服务外包产业国际国内竞争的必要手段。同时,要加强核心技术的成果转化和应用推广,着力完善产业链条和成果转化机制。
2.鼓励服务外包产业创新
创新是产业发展的第一推动力,也是新兴产业的首要特征。鼓励服务外包企业增强创新意识,通过管理创新、制度创新、理念创新、知识创新、技术创新等多维度的创新来应对服务产业发展中的各种问题。
3.引进国际知名的服务外包企业,带动产业链升级
加大招商引资力度,大力吸引服务业外资,积极吸引服务外包企业来投资置业,尤其要大力引进研发、金融后台服务、人力资源管理等领域的国际知名外包企业等高端项目,高起点引入和集聚服务外包企业。以基础过硬、实力强劲的国际知名的服务外包企业带动行业内中小企业发展,从而逐步形成具有学习型、发展型和创新型企业特征的服务外包企业集群。资源共享,发挥集群优势,力争在高端服务外包产业中占据一席之地。
4.加强服务外包人才培育
加强物联网和服务外包两大产业的共性人才库建设。一是引进和发展专业化培训机构。二是鼓励高校和企业合作。三是加强企业内部培训、实训。四是在高校课程中嵌入高质量服务外包课程。四个层次体系共同推进,共同打造符合企业需要的人才队伍。
5.政策支持
谋划发展服务外包产业促进政策,通过政策扶持和信息融通,建立社会化服务体系,促进产业内部联系,建设成为北方重要的高附加值服务业承接基地。 积极组织各有关部门互相合作,在服务外包企业最为关心的企业融资、人才激励和培训、财税支持、知识产权保护、CMM国际认证等方面,做好政策的梳理和完善工作。
在物联网云计算融合发展背景下,服务外包商业模式将迎来新的机遇和挑战。一方面可以为服务外包企业提供更多节约成本和改善效率的机会,另一方面云计算、物联网模式下由于产品核心技术无法独享,技术优势维持成本增加,企业技术研发收益下降,大量服务外包企业将因不能应对而被淘汰出局。因此,服务外包企业必须努力提升自己在企业管理水平、研发能力、相关业务能力和业务层次、整体规模上的水平,推动服务外包企业的整体升级。
参考文献
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摘要:物联网技术是智能家居的核心技术支撑,智能家居是物联网技术在智能家庭中的应用体现。当前网络和智能技术高速发展融合的背景下,智能家居作为具有巨大市场潜力的新兴产业,无论是IT终端制造厂商、互联网运营商、服务商和传统家电制造商均把它视为新的增长爆发点。本文通过对物联网技术在智能家居领域的应用来说明物联网的运用对智能家居系统技术进步、功能扩展、服务、达到满足人们对安全、舒适、方便和绿色环保的需求的作用。
关键词 :物联网技术;智能家居;应用
一、物联网概述
物联网的英文描述为“The Internet ofthings”,即“物——物相连的互联网”[1][2]。物联网的基础核心仍旧是互联网,它在传统互联网人与物互通的基础上,实现物与物互通,是互联网发展的应用和业务层面的拓展。其主要特征是全面感知、可靠传递和智能处理。全面感知是指利用RFID、二维码、传感器等随时随地获取和采集物体信息;可靠传递是指通过无线网络和互联网的融合将物体信息准确传递;智能处理是指利用云计算、数据挖掘及智能识别等人工智能技术对海量数据信息进行分析处理,完成对物体的智能化控制。
物联网的概念在1999 年被提出,是在互联网的基础上,利用射频识别技术、无线数据通信技术等构造出的一个实现全球物品信息实时共享的实物互联网。2005 年11 月17 日国际电信联盟《ITU 互联网报告2005:物联网》,重新提出了物联网的概念[3],并对其进行了扩展,不仅局限于RFID技术。2009年1月28日,IBM 首次提出“智慧地球”的概念。随后,美国将物联网列为振兴经济的一个重点。此外,欧洲、韩国、日本等国家也把物联网产业作为振兴国家经济的一个核心产业[4]。2009年8月,温总理提出了“感知中国”的概念,自此物联网被列为国家五大新兴战略性产业之一,在中国受到了极大的关注[5]。
物联网是在网络技术、传感技术及通信技术日趋成熟的条件下出现的,它是一种体现物与物之间新型关系,将所有物品通过射频识别、二维码、无线数据通信等智能感知技术与互联网连接起来,的具有智能化识别、控制与管理功能的网络系统,其中可能涉及多种信息传感设备,比如射频识别装置、二维码扫描装置、红外感应装置、各种传感器等。
物联网从产生之初到现在,已经被应用到众多领域,如智能交通、智能消防、工业检测、老人护理、食品溯源和情报搜集等。毫无疑问,物联网也将对智能家居领域产生深远影响。基于物联网的智能家电必将为人们提供未来生活方式的全新解决方案。将物联网技术应用到家用电器中,可以使家电具有智能感知及信息网络功能,能使家庭中的家电设备之间信息交互、家电设备与产品和用户之间也可以进行信息交互,方便人们的日常家居生活,使生活方式更加合理,生活模式更舒适、健康、环保。
关于物联网的概念,目前没有统一的标准。但是综合来看,物联网是一种实现物-物相连的智能网络,它主要依赖于智能感知技术、无线通信技术、遥感技术、智能数据处理技术[5]等,是在互联网的基础上发展起来的。物联网从产生之初到现在已经被应用在越来越多的领域,如物流、交通、产品安全监测、路灯管理、智能电力[6]、医疗[7]等。智能家电与智能家庭的发展,用户新增的需求,使广大厂商和研究人员发现,智能家居也是物联网发展的一个重要领域。[8]IT终端制造厂商、互联网运营商、服务商和传统家电制造商正在进行此方面的研究,也逐渐推出基于物联网技术的产品。物联网技术使得家电在智能化控制的基础上,实现了商品与设备的关联及设备之间的关联,展现出了一种更加智能化的便捷、健康、环保的家居场景。
二、智能家居系统概述
目前,智能家居系统没有一个统一的定义或者概念,百度百科的解释是:“智能家居(英文:smart home, home automation)是以住宅为平台,利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将与家居生活有关的设施集成,构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统。能提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性,并实现环保节能的居住环境。”
2012年4月5日中国室内装饰协会智能化委员会《智能家居系统产品分类指导手册》把智能家居系统产品共分为二十个分类包含了:控制主机(集中控制器)、智能照明系统、电器控制系统、家庭背景音乐、家庭影院系统、对讲系统、视频监控、防盗报警、电锁门禁、智能遮阳(电动窗帘)、暖通空调系统、太阳能与节能设备、自动抄表、智能家居软件、家居布线系统、家庭网络、厨卫电视系统、运动与健康监测、花草自动浇灌、宠物照看与动物管制。
由此可知,智能家居是一个系统的概念,融合了网络信息技术(有线、无线)、智能家电技术、自动控制技术等技术,将家庭平台上与信息相关的信息设备、智能家电和家庭安保装置,通过综合布线技术连接到一个家庭智能化系统上进行集中的或异地的监视、控制和家庭事务性管理,并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调。这些功能都是通过智能家居系统中的家庭网络控制来实现的,通过家庭总线系统提供各种服务功能、并和住宅以外的外部世界相通连。智能家居系统通过网络化的综合管理家中设备,来创造一个优质、高效、舒适、安全、便利、节能、健康、环保的居住生活环境空间。[9]
笔者认为智能家居强调的是整体的环境,包括健康环境、人机互动的环境、安全的环境、经济的环境,以用户体验为核心的整体环境的创造。
健康的环境包含舒适的温度、优质的空气、适宜的水温等;人机互动的环境主要指智能化的体验、便捷的人机互动的界面和高集成度的人工智能应用;安全的环境包括家庭安防监控和网络环境自身的安全;经济的环境主要体现在系统本身的经济合理(如系统价格)及家庭应用的经济合理(如节水、节电、扩展方便)。
三、物联网技术在智能家居领域的应用
物联网技术主要包含三个层面,即感知层面、网络层面和应用层面。物联网常见的感知技术包括RFID 技术、二维码技术、传感器技术、摄像头、gps 等;进行网络传输的技术主要包括3G、Wi-Fi、蓝牙、接入网等;计算技术主要是指进行海量数据处理的技术包括数据挖掘和数据推送。网络层面包含电信运营(移动、有线、卫星通信网络等)、物联网运营(信息中心、管理中心等)、平台、软件、系统设备、系统集成及终端设备。应用层面包含环境监测、智能交通、智能建筑、智能家居、远程医疗、城市管理、公共安全、工业监控、绿色农业、资源管理等。
物联网技术在智能家居的应用包含了家居环境控制、家庭安防、智能家电等多个领域,一个完全的智能家居系统按照前文所述包含了20个子系统。在物联网技术支撑下,用户可以将家用电器之间组成一个物物相连的网络,然后在互联网的基础上,对家庭中的设备、产品进行监控;在家电或者产品发生故障时能够通过网络自动进行短信、电话等智能报警;家用电器能够智能地记录用户的生活习惯和生活方式,利用数据挖掘、情境感知等技术为用户进行合理的信息推送,实现人与家电、环境、产品的自然交互。
物联网技术贯穿智能家居从终端设备的研发、系统集成及运行到用户使用的全过程。从技术角度来看,物联网智能家居技术的核心技术是通讯或控制协议,涉及硬件接口和软件协议两部分,可以简单的划分为无线与有线技术。
有线技术包含了RS485、IEEE802.3(Ethernet)、EIB/KNX、LonWorks、X- 10、PLC-BUS、CresNet,AXLink 等。其中X-10,PLC-BUS 是专门针对智能家居行业制定的通讯技术。X-10电力线载波技术在上世纪70年代产生,在我国2000年前后引入并开始推广,该技术可以在电力线上通讯,免于智能家居系统部署的时候另外布线。该技术对电网运行环境依赖性较高,由于设备成本、技术稳定性及信息安全等问题市场局面一直难于打开。PLC-BUS 提高了一定的通讯稳定性,但是难以保证持续稳定的质量,对电网环境的依赖性仍旧很强,使用成本和信息安全的问题无法根本性解决。尽管电力线载波技术已经有40多年的技术积淀,但是由于成本和技术瓶颈,智能家居产品在有线技术开发方面不断地进行新的尝试,各种技术的优缺点暂时不能满足客户的需求,也许这也是今天多种有线技术并存的原因。
无线技术包含了RFID 智能识别技术、蓝牙(Bluetooth)、WiFi、Zigbee、ZWave、Enocean等。RFID是一种通过无线电波进行数据传输的非接触式的自动识别计技术,它通过无线电信号进行数据读写并识别特定目标,具有无接触、识别速度快、自动化程度高、抗干扰、识别多个物体等优点。RFID 是20 世纪90 年代兴起的,发展至今被认为是自动识别领域中应用最广泛的、识别效果最好、最重要的一项技术。[8] WiFi作为低成本、最易与互联网连接的智能家居技术解决方案被广为应用。ZigBee ZigBee 技术的特点包括:低功耗、成本低、低速率、时延短、高容量、工作可靠、高安全等。ZigBee的设计可用于支持特定应用软件的开发和部署。应用规范和ZigBee 的堆栈相连,让制造商更快、更容易地推出特别针对某些应用的无线产品。可用的应用规范包括家庭自动化、智能能源、通信、医疗、远程控制(RF4CE,或称消费电子射频)、建筑自动化和零售服务。Z-Wave主要针对家庭和小型商用建筑的监控和控制,广泛适用于照明控制、安全和气候控制。其它应用包括烟雾探测器、门锁、安全传感器、家电和远程控制。[10]
物联网智能家居系统从技术和应用的角度来说稳定性、可拓展性(灵活性)、安全性及经济性都是重要衡量指标。目前为止,无论是有线技术还是无线技术都没有一个得到广泛认可的技术标准。有线技术基于专用通讯线缆,某种程度上来说其稳定性较好,但是可拓展性较差(系统扩展、改良需要重新布线)、成本高也是其难以跨越的门槛。与之相比无线技术的高速发展在可拓展性(灵活性)及经济性方面都具有优势。稳定性和安全性方面两者各有千秋,都在不断发展完善。
四、国内智能家居的现状和问题
智能家居在中国经历了近6 年的起步阶段,发展速度缓慢,主要是因为没有投入大量的资金,开发技术短期内也不成熟。[9]目前整个智能家居行业发展主要的成果还是反映在智能化的摄像头、电视、电冰箱、传感器、手机、空调、医疗设备、穿戴设备等一系列终端产品,及一些分散的智能家庭控制子系统的研究上,比如,三表抄送系统、门禁系统、可视对讲系统、灯光控制系统、窗帘控制系统等。以“智能家居”系统作为产品目前仍没有在市场上大规模出现,基本停留在概念阶段。
随着物联网技术的日趋成熟,不断融入智能家居,其内容发展越来越丰富,想象空间越来越大。但由于早期开发技术的不成熟,智能家居发展至今仍没有普及,在技术、需求、经济适用性等方面仍有诸多的问题有待解决。
1.技术层面
如上文所述,由于稳定性、经济性、安全性、可拓展性等原因,当前无论有线技术还是无线技术都没有一个得到广泛认可的技术标准,处于百家争鸣的阶段。由于没有开放的协议、统一的接口和数据库,使得技术协调和系统整合比较困难。各设备之间、子系统之间难以实现互联、互通和互操作,使得各个子系统之间形成“信息孤岛”,且兼容性和可拓展性较差,难以实现真正智能化,也给系统集成商、服务运营商和客户使用带来困扰。
笔者认为,当前网络和智能技术高速发展融合背景下,智能家居作为具有巨大市场潜力的新兴产业,互联网相关企业无论IT终端制造厂商、互联网运营商,还是服务商和传统家电制造商均把它视为新的增长爆发点。在巨大的市场利益驱动下,各种技术创新、改良都向着好的方向发展。但相关标准的建立、接口的统一,需要一个适应淘汰的过程。它无法由哪个组织或部门单独完成,需要在市场竞合过程中由相关企业、科研院所、相关协会等组织在用户的认可下共同努力实现。
2.需求和经济适用层面
目前,智能家居产品在满足用户需求和经济适用方面存在的主要问题是,产品较为单一(受技术等原因限制)且价格高昂。笔者认为任何产品成功最核心的原因,是建立在满足客户需求的基础之上。对于智能家居而言,客户的需求具有多样性、时效性、经济合理性等特点。如前文所述,智能家居强调的是整体的环境,包括健康环境、人机互动的环境、安全的环境、经济的环境,以用户体验为核心的整体环境的创造。要满足上述需求,智能家居产品在技术满足的前提下,要能够做到解决方案多样化、系统扩展便利化、用户体验简单化、产品成本最低化。解决方案多样化与系统扩展便利化是指,系统方案灵活多样,既可以提供整体解决方案,也可以分部、分步提供。从客户角度来说,最好能够与不同品牌的系统解决方案兼容。客户经过初步体验后能有更大的选择空间,同时在增加新系统或改良现有系统时不会给客户造成过多不便。用户体验简单化是指产品的控制界面或人机交互界面应想用户所想,尽可能的“傻瓜”与智能,尽最大可能的从用户角度出发。产品成本最低化是指在保证质量和功能完整性的前提下,尽可能降低生产、开发成本,在合理的利润空间下投放市场。否则完美但溢价过高的产品是很难得到用户认同的。
五、结论
本文通过对物联网技术在智能家居领域应用的简要分析认为,智能家居强调的是整体的环境,包括健康环境、人机互动的环境、安全的环境、经济的环境,以用户体验为核心的整体环境的创造。基于物联网技术的智能家居需要从技术层面、满足用户需求和经济适用改善提高着手。技术层面的提高目前主要需要完成标准的建立和接口的统一,在市场竞合的过程中由相关企业、科研院所、相关协会等组织在用户的认可下共同努力实现。需求和经济适用层面,需要企业在以用户体验为核心的基础上不断努力提高。使物联网的运用在智能家居系统技术进步、功能扩展、服务方面,最终达到满足人们对安全、舒适、方便和绿色环保的需求。
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关键词:创新创业教育;物联网技术;社团管理
本文创新性的提出了意在培养学生创新创业能力的“以赛促教、研学相长”教育模式。物联网技术(InternetofThings)是将信息和物理实体实现整合和互联的新兴网络技术,它综合使用通信、RFID、嵌入式、传感器、高性能计算等关键技术用互联网将世界上的物体连接起来,以实现人与人、人与物、物与物的互联,是信息技术发展到一定阶段的整合与综合应用[1][2]。物联网专业是国家新兴战略性专业,是国家“十二五”规划中重点发展的专业。物联网在智能制造、工业监测、环境监测、智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、智能家居、智能消防等多个领域有广泛的应用,物联网的发展将使我国在信息技术方面走到世界的前列。物联网专业以计算机网络为基础,无线传感网络为延伸,注重物联网应用系统的研发,突出传感网技术与物联网应用融合的特色,着力培养社会紧缺的高素质复合型信息网络人才。培养学生具备物联网基本理论知识、掌握较强的物联网工程设计、实施、应用与技术支持和服务技能,能够从事物联网感知终端设备维修与技术服务、物联网系统集成及网关产品配置推广、物联网系统管理等工作,做到基础知识与前沿技术、理论方法与实践技能相结合。物联网技术专业是各类职业学院正在加紧建设的热门学科,在常规教学模式上存在着一定雷同性,在建设水平与学科发展层次上,略显不足。
一物联网技术专业现行教学模式制约了学生创新创业能力的培养
在现行的教学方法中,教师依据所选用的教材,制定教学大纲、教学周历,开展教学过程[3]。由于课程中枯燥的理论知识偏多,为了能够帮助学生更好的掌握教学内容,教师通过ppt进行讲授,在多媒体课件中加入了大量的图片和视频进行演示,例如围绕智能交通、智能安防、智能通信工程等物联网应用领域,力求最大限度的调动学生的学习主动性,但收效甚微,学生难以将感性的认识转化为理性的思考与分析。物联网技术的实验课程主要包括:计算机基础实验、无线通信技术实验、智能仪器仪表类实验,由于各个实验相对独立,且均属于验证性实验,学生不能很好地领会实验的作用,以及之间的相互联系。另外,在以往的实验中,学生虽进入实验室,但不能独立的对设备进行操作,对实验的兴趣不高。同时,对于课程的考察方式为闭卷考试,期末总成绩由20%的平日成绩和80%的考试成绩组成,这样使得学生过分重视考试重点,而忽略了对课程主线的整体把握。
二以物联网方向的科技社团为载体打造学生创新创业体系
基于物联网技术的课程特点及目前存在的诸多问题,本论文创新性的提出了意在培养学生创新创业能力的“以赛促教、研学相长”教育模式。通过以赛促教挖掘培养专业特长学生,学研相长,以校企合作项目提升学生创新能力,以物联网科技创新计划,构建高水平学生科研团队建设,提升社团社会服务能力,打造学生创业能力等几个方面,对创新创业开展模式进行了详细研究,着力打造适合于职业学院创新创业教育模式[4]。同时,以培养应用型人才为目的,提升物联网技术专业服务区域经济的能力,打造特色专业与优势专业。
(一)以企业管理水平要求科技社团建设及管理
建设一个具有物联网专业特色的科技社团组织,是一项经过实践验证的非常有效的教学改革模式。物联网社团建设对于相关社团成员的日常要求和管理是非常高的,为了保证社团的高水平管理,按照企业管理的模式建设社团管理制度,财务、设备管理制度及例会制度。物联网社团骨干成员每周四下午必须要开例会,而且每次都有专职人员做会议记录,会议的内容要求非常务实,会议内容为:每个人介绍本人所负责的社团日常管理工作完成情况、本人在所在技术方向的学习情况和进度、相应项目组汇报所承担项目的完成情况,必要情况下增加技术及项目实现讲解环节,之后是社长及指导老师点评。社团档案的管理也非常严格,按照要求将社团中有重要贡献的同学建立个人档案,包括其专业特长、相关获奖、社团贡献等,让学生感受到在社团中的重要地位,并且可以激励后继的社团成员。还有就是要记录每一个社团成员的获奖成果包括证书,以及每次进行技术服务等重要活动的照片及文档。
(二)以赛促教挖掘培养专业特长学生
为了更好的发挥学生特长,物联网专业设置了软件、硬件两个专业方向,并为每个专业方向单片机、嵌入式、.Net开发等课程整理了近百个练习项目及相关学习视频,包括项目内容,设计方案,电路图,程序代码等。这些资源以项目分组的模式,吸引学生自主选择并参与其中,能够很好的起到引导学生入门的作用。学生的培养与特长挖掘是本着海尔公司的一句企业文化来具体做的,即“我们专注于赛马,而不是相马”——你说你强我们不是听你说的多好,我们要看你拿出成绩,这样才能让社团成员充分进步。专业教师鼓励和带领社团成员参加国家、省、市各级技能大赛,以赛练兵,在每个专业方向并培养了技术骨干多名。同时还成功推荐学生就业,社团成员在企业成为了出色的嵌入式软件开发工程师、软件开发工程师、单片机开发工程师。
(三)学研相长,以校企合作项目提升学生创新能力
在服务区域经济方面,为了全面促进参与人员的工作积极性、创新性,提出了“教师-学生-企业”三方合作入股的方式,极大提高了研发效率。在项目确立的过程中,依靠成熟的校企合作模式,保证了项目实施的可行性。同时,在校企合作立项论证过程中,创新性的加入了物联网技术领域的知识产权保护调研工作。事实证明,通过加入国家发明专利的前期调研,校企合作项目在产权保护方面获得了很大的收获,目前正在申请国家实用新型专利超过15项,并已经顺利通过预审,进入公示期。以“基于物联网与GIS技术的智能农业管控系统的研究与应用”项目为例,项目成果在农业管理领域的智能化水平处于较高的应用价值,同时具备向其他领域覆盖渗透的扩展能力,市场前景极为广泛。项目研发过程也积累了大量的创新性指导经验,具有很好的借鉴与推广能力。
(四)以物联网科技创新计划,构建高水平学生科研团队建设
物联网技术专业组建了一支具有较高技术水平的学生科研团队,组织学生参加物联网相关的科研项目,并对已经有研究基础的同学进行指导鼓励他们申报物联网科研创新计划,在实际的项目中锻炼学生,让有专业技术特长的同学能够实现自己的想法。让具有较高技术水平的同学建立科研团队,很大程度上以点带面的形式带动提升并培养了一大批具有技术专长的同学。科研团队按照学期为单位参加企业技术服务,同时,教师积极为学生联系企业一线的开发及技术服务等项目,增加学生对企业规则的了解,并且可以锻炼学生实际动手能力。经过努力,科研团队累计承接过横向课题的项目数项,企业网络综合布线项目多个,企业宣传册设计一项等。
(五)提升社团社会服务能力,打造学生创业能力
物联星空社团成员参加多次企业技术服务,我们积极为学生联系企业一线的开发包括技术服务等项目,增加学生对企业规则的了解,并且可以锻炼学生创业能力,社团重视学生科研项目成果的孵化,致力于将成果应用到校园服务,促进信息化校园的建设。社团成员研发的“新生报到系统”,累计服务学生近1.6万人次。系统从版本V1.0到V3.0日渐完善,已经成为一个成熟型的服务平台,社团以该系统申报了软件著作权,并获得国家专利局的授权社团成员多次参加企业技术服务,服务于企业一线的技术服务项目,累计承接了科研院所的多个项目,并根据前期成果成功开展创业活动,孵化学生科技企业一个,并获得学校的场地及政策扶持。
三结论
在以探索学生创新创业能力培养模式研究及实践过程中,物联星空社团作为实践载体,累计获得“全国优秀社团”称号三次、“山东省优秀科技社团”称号一次,青岛开发区“优秀社团干部”称号两次,社团成员申报国家软件著作权两项,在国家、省、市各级比赛中获奖60余次,并向众多高新技术企业输送了多名出色的技术工程师,孵化出科技类创业公司一个,并获得场地及政策扶持。以其“以赛促教、研学相长”的构建模式,清晰的软硬件专业方向、独特的管理模式、企业级的社团文化、高质量的技术服务水平、诸多的科研项目经验、丰富的大赛经历、可喜的各级荣誉、以及诸多优秀毕业生案例,为学院科技型社团建设提供了大量经验,这是在“校政企研”联合人才培养模式下,对培养学生创新创业能力,加强创新创业教育模式研究及实践进行了一次有意义的探索,具有一定的示范推广作用。
参考文献
[1]姜凯,高凡,等。基于物联网技术的智能渔业管理系统设计[J].工业控制计算机,2016,29(5):33-34.
[2]GaoShan,FanDehui,JiangKai.DesignofintelligentagriculturalmanagementsystembasedonInternetofthingstechnology[J].AdvancedMaterialsReaserch,2014,1008-1009.
[3]高凡,林国英,姜凯,等。当代注塑模具设计课程教学探索[J].当代教育实践与教学研究,2015(1):88-88.
关键词:物联网;技术特点;教学体系
2009年8月总理在无锡视察时提出“感知中国”后,同年11月温总理在人民大会堂向科技界发表《让科技引领中国可持续发展》的讲话,指出国家重点发展的五大战略性新兴产业,其中就包括物联网关键技术。在此背景下,为积极参与“感知中国”及物联网关键技术的研究以及扩大在物联网领域人才培养方面的优势,2009年9月全国高校首家物联网学院在南京邮电大学成立。2010年初,教育部下达了物联网专业申报通知,全国众多高校积极申报,最终全国共有37所高校获准开设物联网工程及相关专业。
一、物联网涉及的关键技术分析
物联网是互联网的应用拓展和网络延伸,它利用感知技术对现实物理世界进行感知,通过网络传输,进行数据挖掘、分析、决策,最终实现人与人、人与物、物与物之间的信息交流和无缝对接,达到对物理世界进行管控、决策的目的。物联网产业包括传感器、射频识别(RFID)为主的感知制造业,通信网络设备制造、传感器网络设备制造以及机器到机器(M2M)网络设备制造等为主的基础网络制造业和提供网络传输、信息处理以及运营服务等的应用服务业等。因此,物联网可以分为三个层次:感知层、网络层和应用层。
1.感知层关键技术
感知层是物联网的最底层,主要负责物品的标识、信息感知采集,主要是由基本的感知器件完成,包括RFID、二维码、传感器、红外感应等。该层的关键技术包括:传感器网络、射频技术、传感器技术。
2.网络层关键技术
网络层负责物联网感知层感知信息的接入、融合、交换与传递,在物联网三层架构中起到承上启下的作用,是实现数据交互、物物相连的关键。物联网最终将实现异质网络互联互通,因此通信技术将是网络层的核心技术,包括蓝牙、ZigBee、WiFi、GSM、CDMA、GPRS等相关技术。
3.应用层关键技术
应用层对经网络层传输过来的感知信息进行处理,主要由业务支撑平台、服务支撑平台、网络管理和信息处理平台等构成,共同完成信息的计算、分析、存储、挖掘等功能,供用户使用和决策。核心技术包括云计算、中间件技术、海量数据存储、检索以及虚拟技术等。
二、物联网工程专业培养目标与教学体系关系研究
1.正确处理好物联网工程专业培养目标与社会人才需求关系
物联网工程专业是一门综合型、交叉型、跨学科的新型学科,涉及信息的感知、处理、传输、应用等关键技术。物联网工程专业以通信和计算机技术为基础,专业知识涉及通信、电子、自动化、计算机、安全等多个专业,目标在于培养掌握多学科基础知识和物联网相关理论、技术,适应物联网产业需要的应用、开发、管理方面的复合型人才。目前社会对于物联网方面的专业人才需求非常大,但各个行业需求所涉及的领域各不相同,有智能交通、智能电网、智能农业、智能水利、智能安防、智能服务等各个领域。因此,各高校在培养过程中一定要定位清晰,不然培养出来的人可能是懂得多但是不精,不是社会真正需要的专业人才,尤其是跨专业复合型人才。
2.正确处理好物联网工程专业教学体系和其他相关专业教学体系的关系
现在许多高校将物联网工程专业挂靠在计算机学院、通信学院等相关院系,或在计算机学院或通信学院等相关院系基础上成立物联网学院,拟开设十几门冠以“物联网”技术的课程,脱离计算机、通信相关专业的相关教学体系。笔者认为,这样的课程设置是有待商榷的。从物联网技术背景来看,通信、计算机是物联网技术发展的基础,物联网是计算机科学与技术、电子科学与技术、网络工程、自动控制、数学和物理公共学科、通信工程、信息安全等多种学科紧密结合,在具体技术应用中的产物。因此要正确处好物联网工程专业的课程设置与相关专业的课程设置之间的关系。
3.根据学校办学特色,正确处理好理论教学与课程实践的关系
国内高校经过近几十年的发展,每所高校在相关的学科建设方面都有各自的强势学科、优质师资以及良好的实验教学环境,有别于其他高校的教学特色。例如南京大学在计算机系统教学和体系结构研究方面具有优势;东南大学在RFID技术研究应用方面具有优势;北京邮电大学在WSN应用研究方面具有优势。因此在物联网工程专业建设过程中,各个学校应该充分发挥自己的专业优势,因地制宜,扬长避短,寻找适合自身特点和专长的方向进行教学和研究,形成不同的物联网工程专业特色。
在物联网高速发展的今天,高校培养的物联网工程专业学生要能够满足社会对物联网专业人才的需求,这就要求高校在专业培养目标、教学体系设计、课程设置上紧跟物联网技术发展、企业需求、社会进步。
参考文献:
[1]沈苏彬,范曲立.物联网的体系结构与相关技术研究[J].南京邮电大学学报,2009.
[2]赵海霞.物联网关键技术分析与发展探讨[J].中国西部科技,2010.
[3]吴功宜.对物联网工程专业教学体系建设的思考[J].计算机教育,2010.
【关键字】农业,大数据,制约因素,对策
目前,大数据已经初步应用于企业的精益管理和精准营销、政府的公共治理和战略决策等诸多经济社会领域,并已创造了巨大的商业和社会价值。因此,通过实现我国农业发展与大数据技术的跨界组合,将有效提升信息化对农业现代化发展的支持力度,加快推进“四化同步”战略的深入发展。
一、农业大数据的应用领域
1.1生产经营领域。通过对农业生产过程中外部环境的气温、湿度、光照、土壤等基本参数以及其他与农业产出弱相关信息的处理和挖掘,可以为农业的生产管理提供精准化、可视化的解决方案和优化路径。通过大数据技术,农户和涉农企业可以降低对传统农业生产经验的依赖,提高农业生产的科技化和信息化水平,合理配置农业生产资料的使用总量和频率,有效降低农业生产成本和农药化肥等过度投入对农业生产的负面外部效应,进一步提升农业生产经营的可持续性和现代农业的发展水平。
1.2监测预警领域。首先,通过大数据技术,可以收集过去几十年或者更长时间的国内外气候数据,及时预测农业生产中影响范围广、破坏程度大的气象灾害,提前采取预警措施,降低农业自然风险。其次,近些年来,国内诸多农产品市场价格波动频繁,极大伤害了基础农户的种粮热情,危及国家粮食安全体系。通过大数据技术的精准定量分析逐步降低主管定性决策在农业生产经营中的比重将有利于稳定农产品市场的均衡供给、减少粮食浪费,稳定农产品市场价格。
1.3市场营销领域。通过大数据整合目标市场常年的城市规模、消费偏好、收入水平、市场需求等市场数据以及当地主要农产品贸易市场农产品市场价格和供求信息,将有利于针对消费者的真实需求调整地区农产品生产结构和农产品生产规模,同时,也将有利于对目标市场的市场细分,实现互联网背景下农产品对目标客户的精准营销。
二、农业大数据应用的制约因素
2.1大数据有效获取途径有限
(1)从存量数据看:当前,我国内类农林院校、科研机构、政府机构以及其他涉农经营管理主体掌握一定区域性、专业性、规模性的数据信息,囿于部门利益或是体制机制等方面的制约性因素,造成我国各类涉农主体之间的数据流动性较低、信息的共享程度严重不足、数据信息质量部门偏差较大。
(2)从增量数据看:农业物联网技术已经成为我国农业大数据应用的重要信息源,但现阶段,物联网在农业生产中主要处于示范推广阶段,其应用也主要集中在我国农业经济较为发达地区的设施农业、水产畜牧养殖、气象监测等基础农业生产领域,大规模商业化推广尚未完全启动,致使大数据技术在我国农产生产经营中的应用缺乏持续有效的数据基础。
2.2异构数据源处理过程中的技术瓶颈
农业大数据不仅包括图文、音频、视频等多媒体数据,还需要涉及农户生产经验、农业经营模式等非客观性内容,因为缺乏统一的接入标准和数据结构,农业大数据的基本查询、储存等功能实现难度较大。同时,农业大数据容易受自然环境变化的影响,短期的农业采集数据波动性较大、有效性偏低,因此对农业生产过程中海量的异质性、非结构性数据的优化处理对过去“小数据”时代数据统计处理方法提出了较大的挑战。
2.3数据分析应用过程中的主观性因素
首先,管理着在决策过程发生之前往往会事先形成其对决策内容的基本心理框架,随后的决策过程无非是证明其决策合理性的过程。在对农业大数据解释和分析的过程中,技术和管理人员可能会按照自身的主管意愿和判断通过对样本数据和技术手段的处理形成其理想的输出结果。
三、推进农业大数据应用的对策建议
3.1创新型协同主体培养。首先,要支持高科技互联网公司、小微科技公司等技术含量高、创新能力强的高新技术企业在大数据开发应用领域的科研攻关,通过公正合理的制度设计提供相应的激励机制,充分发挥市场主体的创新激情与活力。其次,基于我国农业数据的多层次性、跨学科性、弱相关性等特点,在农业大数据的应用过程中应注重多元创新型人才团队建设,结合农业自身的特殊性和我国农业的基本国情加快农业大数据分析处理过程中的数据库建设和算法优化。
3.2 农业大数据基础设施建设。海量与农业生产经营相关联的存量是大数据在农业生产决策中有效利用的基本前提。加强农业大数据的基础设计建设重点在与解决农业大数据在数据获取和处理过程中的问题。目前物联网农业在我国的应用尚处在设施农业、动植物养殖等初级阶段,并且区域覆盖率较低,存量数据的综合性和代表性不强。因此,加快农业大数据在农业发展中的推动作用要重点推进农业物联网基础设施建设、优化整合区域性、分散性的农业物联网数据,使物联网技术成为农业大数据中重要信息来源。
3.3政府有效的政策支持
3.3.1经费保障支持计算机技术改造升级。大数据的储存、分析、处理对传统规模小、相关性强、精确度高的“小数据”处理模式和方法提出了巨大挑战。“小数据”时代的数据应用架构体系、逻辑算法、数据挖掘等模块已经难以应对海量复杂的农业大数据分析应用。因此,将大数据技术发展纳入国家未来长远发展战略规划,划拨专项资金优化现有计算机信息数据系统、提升大数据科研、应用机构计算机运算水平和处理能力将有利于从国家战略高度加快大数据技术在建设创新型国家和农业现代化中的重要驱动作用。
3.3.2制度保障加快存量数据的互联互通。在思维层面看,大数据是在重视数据价值的理念下,通过对海量、分散的数据信息的收集、储存、分析和挖掘实现数据之间的互联互通,从而发现当下事物之间的联系以及事物未来发展的趋势,从而转化成为商业模式。
目前,农业存量数据的开放程度较低、渠道有限、收集获取成本高等因素都限制的农业大数据需求者的数据调取和使用。开放和相关农业数据的获取渠道,加快存量数据的互联互通是大数据时代各级政府和相关职能部门的一项重要工作任务。
参考文献:
[1]温孚江.农业大数据与发展新机遇[J].中国农村科技.2013,10:14.
关键词 物联网导论 课程改革 过程化考核 实践化教学
中图分类号:G642 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2015.11.028
Introduction to Networking Technology Process
and Practice-oriented Reform
WANG Juan, ZHANG Luqiao
(College of Information Security Engineering, Chengdu University of Information Technology, Chengdu, Sichuan 610225)
Abstract Things technology introduction course as the first basic course of things engineering students contact with, and it is important for students to build things technical framework and application process, it is the necessary foundation for subsequent courses undertaken. But found in the actual teaching traditional teaching methods can not meet Things interdisciplinary technical point complex features. Based on the study of the domestic counterparts reform experience, we propose a process and practice of Things technology introductory courses reform program, the practice of data to prove that the method operability achieved the desired results.
Key words Introduction of Things; course reform; process assessment; practice teaching
1 问题与研究现状
1.1 研究对象
作为“智慧中国”的重要组成部分,物联网技术受到越来越广泛的关注。为适应这种发展趋势,培养社会所需的具有综合能力的物联网工程人才,教育部在2010年将“物联网工程”设置为独立的一个专业。
物联网技术导论作为物联网工程专业的核心课程,是物联网专业学生接触的第一门专业课程。主要讲授物联网从感知层,传输层,数据处理层到应用层的整体技术流程,以及每层的关键核心技术,对学生建立正确的专业概念,整体的专业技术框架有重要意义。
1.2 实践教学中的现有问题
目前对物联网技术导论课程的教学方法主要是以讲授为主,平时留有课后作业,课程考核方式以期末闭卷考试为主,期末卷面成绩占总评成绩的70%。该教学模式在教学实践中出现以下问题:(1)单一讲授的教学模式不能适应物联网多学科交叉、密切联系行业的特点。学生反映物联网涉及学科非常多,仅每个学科简单理论概念的讲解,就已经非常庞杂,学生很难把握其脉络。且现有技术的应用与行业背景密切联系,单纯的理论讲授效果不佳。反映在课堂提问中学生往往答非所问,或者完全无法理解题目意思。(2)一考定论,平时不学,考前突击现象突出。但是由于知识点繁杂,突击背诵效率不高,且不及格率较高。(3)死记硬背现象突出,对技术理解不深。对于物联网产业环境和应用流程的理解和技术在应用中的创新上,有的教学方法和教材均不能提供有效的支撑。在平时的考查中,我们发现学生对死记硬背的技术点掌握得尚可,但是碰到综合应用题,大部分同学就不知所措。
面对以上主要问题,现有的物联网技术导论课程教学方法和思想必须改变。否则,不光是导论课应有的目的不能达到,还直接影响后续物联网专业课程的教学。
1.3 国内研究现状
目前对物联网技术导论课程的改革成果总体来说并不多,公开文献较少,这与物联网工程本身是新专业,物联网导论课程本身涉及技术较多,知识体系复杂都有关系。已有的一些改革方案如下:
文献[1]提出物联网导论的课堂要引入启发式教学法,即将课程内容归纳提炼,提出问题启发学生思考。其次,采用案例式教学法,把生活中物联网的实际应用案例渗透到整个教学内容中。还强调应用交互式教学法,运用多媒体教学环境辅助教学,例如播放物联网相关理论与技术相关视频和短片,加强互动,提高学习兴趣,拓展知识面。
文献[2]提出适当增删教学内容,讲授内容忌深、忌细,引导学生转变学习方法,促进良好学习习惯的养成,注重培养学生的综合能力。
文献[3]提出改进课程大纲设计、提升教师能力、改进教学资源等多个方面,以提升物联网导论课的教学质量。
文献[2]与文献[3]所提措施,对物联网技术导论课和其他课程都适用。实际上,在已进行的几届学生的教学中,我们已经使用过上述方法,事实证明,此类广泛适用于一般课程的方法并不能解决物联网技术导论课程中的具体问题。而文献[2]所提改进课程大纲、教学资源等,其实是涉及到物联网技术体系架构的问题,已经有教育部牵头的教学指导组在负责梳理,本文暂不讨论。
文献[1]提出了一些比较具有操作性的课程教学方法,总结起来就是提问启发,案例讲解,多媒体互动教学。实际上我们在授课的时候已经使用了这些方法,但是教学效果仍然不够理想。例如:提问启发,如果问题简单,学生还基本能够回答,如果问题真的是启发式问题,而且是书上和网上都查不到现成答案的问题,则大部分学生表现出完全没有思路,更不要说回答问题。案例和多媒体互动在本校理工类课程中的使用也已十分广泛,物联网技术导论课程也不例外。上课过程中也给同学们播放了相关视频短片,行业应用短片,对比没有播放这些案例的情况,学生的理解程度确实有所提高,但是提高幅度也比较有限。如果是跟播放视频直接相关的设计类问题,学生根据视频还能回答部分内容,但是要求学生从该视频的技术方案做延伸,更换应用场景,则大部分学生又非常茫然。例如:课程中有播放精细化农业的相关技术解决方案,从感知、传输到最后数据处理与反馈服务都做了说明。学生观看后,如果问该应用领域问题,比如前端要用什么传感器,部署在哪里,学生还能回答。但是,要学生变化技术的应用场景,将技术应用在另一森林防火场景中时,部分学生还能把类似要用的传感器列举出来,但是不知如何部署。这说明要加深学生对物联网知识体系的理解程度,仅靠观看案例、提问启发是不够的,物联网技术导论课程的教学改革还需要进一步深入。
2 过程与实践化的课程改革方法
2.1 原因分析
根据课下座谈,统计课程出勤率,考试通过率等方式获取的信息,我们认为影响学习效果的主要原因有二:其一,理论和实践相脱节,虽然已经用案例视频,多媒体互动等教学方式,但明显还不足以让学生理论联系实际。其二,虽然有课程作业,平时提问和抽查,但是平时努力学习的学生仍然只占少数,大部分学生的学习积极性不高。针对这两个主要问题,我们提出过程与实践化课程教学改革方法。
2.2 方法的具体内容
对学习自觉性强的学生,提供多种课外实践参观机会,帮助学生理解技术在实际中的应用,理论与实践融合;对学习自觉性差的同学,采用过程化考试方法,督促其平时努力学习。
(1)实践化教学:物联网是多交叉学科,知识点非常多,光靠课堂教学肯定不能尽善尽美,所以要加入实践教学环节。
①在课外布置思考与设计题目,指导学生自学,并自主解答问题、动手设计简单的物联网应用。如果有较为优秀的学生,让其在课堂上讲解自己的设计方案。
②建立完善的课程考核体系,增加实践能力考核环节。将作业、演讲、课外参加的比赛情况等都当作考核方式,按合理比例计入总评成绩。改变以往期末卷面考试这种单一的考核方式。
③在条件允许的情况下,可建立物联网实训实验室,并配备相应的器材等。我们与四川省成都市物联网产业联盟形成良好合作关系,借他们的物联网技术展示厅让学生实地了解物联网技术及其应用。
(2)过程化考核:以上考核方式加上学院的过程化考试系统,分阶段进行上机考试,最大程度避免一考定论、突击应付等不合理现象。目前的具体操作是:当讲完一阶段(感知,传输,处理)即上机考试本阶段技术要点,成绩以比例计入总分,最后课程完结还有一次总体性考试,4次考试成绩的加权总和才是本门课程的考试成绩,并算上平时作业、提问等平时成绩作为最后总评成绩。这样一来,12周课程,每隔三周就有一次阶段考试,加上平时的抽查与作业,有效督促了学生的平时学习。
2.3 方法实施的效果
2011年本学院设定物联网专业,2012年开始开设物联网技术导论课程,2013年进入实践化教学,14年引入过程化考核,图1显示了历年课程的考试情况,以60分以下为不及格,80分以上为良好。图1很清楚的显示,刚开始时物联网技术课程的不及格率高达约30%,后来引入实践化教学后下降至12%,到最后引入过程化考核后直接下降到7%左右,而良好率逐年上升,连续2年保持在70%左右,达到了改革的目的。
3 总结与展望
经过四年物联网技术导论课程的教学实践,提出了物联网技术导论课的过程与实践化改革方案,从理论联系实践的角度,帮助学生从整体上理解单个技术在物联网应用流程中的作用与在技术框架内的位置。并用作业、抽查、过程化考核,督促了学生的平时学习。实际的考试成绩反映该方案取得了比较理想的效果。最后,在和后继课程老师的交流中,发现导论课对技术框架的讲解和物联网应用解决方案的设计要强加,否则学生在学习后继课程中会陷入具体技术问题,而忽略整体应用,导致技术路线不清,不知道自己应该深入学习哪些知识。
参考文献
[1] 周璀.《物联网概论》课程教学改革与研究.科技教育,2013:35,198.
1.1研究对象
作为“智慧中国”的重要组成部分,物联网技术受到越来越广泛的关注。为适应这种发展趋势,培养社会所需的具有综合能力的物联网工程人才,教育部在2010年将“物联网工程”设置为独立的一个专业。物联网技术导论作为物联网工程专业的核心课程,是物联网专业学生接触的第一门专业课程。主要讲授物联网从感知层,传输层,数据处理层到应用层的整体技术流程,以及每层的关键核心技术,对学生建立正确的专业概念,整体的专业技术框架有重要意义。
1.2实践教学中的现有问题
目前对物联网技术导论课程的教学方法主要是以讲授为主,平时留有课后作业,课程考核方式以期末闭卷考试为主,期末卷面成绩占总评成绩的70%。该教学模式在教学实践中出现以下问题:(1)单一讲授的教学模式不能适应物联网多学科交叉、密切联系行业的特点。学生反映物联网涉及学科非常多,仅每个学科简单理论概念的讲解,就已经非常庞杂,学生很难把握其脉络。且现有技术的应用与行业背景密切联系,单纯的理论讲授效果不佳。反映在课堂提问中学生往往答非所问,或者完全无法理解题目意思。(2)一考定论,平时不学,考前突击现象突出。但是由于知识点繁杂,突击背诵效率不高,且不及格率较高。(3)死记硬背现象突出,对技术理解不深。对于物联网产业环境和应用流程的理解和技术在应用中的创新上,有的教学方法和教材均不能提供有效的支撑。在平时的考查中,我们发现学生对死记硬背的技术点掌握得尚可,但是碰到综合应用题,大部分同学就不知所措。面对以上主要问题,现有的物联网技术导论课程教学方法和思想必须改变。否则,不光是导论课应有的目的不能达到,还直接影响后续物联网专业课程的教学。
1.3国内研究现状
目前对物联网技术导论课程的改革成果总体来说并不多,公开文献较少,这与物联网工程本身是新专业,物联网导论课程本身涉及技术较多,知识体系复杂都有关系。已有的一些改革方案如下:文献[1]提出物联网导论的课堂要引入启发式教学法,即将课程内容归纳提炼,提出问题启发学生思考。其次,采用案例式教学法,把生活中物联网的实际应用案例渗透到整个教学内容中。还强调应用交互式教学法,运用多媒体教学环境辅助教学,例如播放物联网相关理论与技术相关视频和短片,加强互动,提高学习兴趣,拓展知识面。文献[2]提出适当增删教学内容,讲授内容忌深、忌细,引导学生转变学习方法,促进良好学习习惯的养成,注重培养学生的综合能力。文献[3]提出改进课程大纲设计、提升教师能力、改进教学资源等多个方面,以提升物联网导论课的教学质量。文献[2]与文献[3]所提措施,对物联网技术导论课和其他课程都适用。实际上,在已进行的几届学生的教学中,我们已经使用过上述方法,事实证明,此类广泛适用于一般课程的方法并不能解决物联网技术导论课程中的具体问题。而文献[2]所提改进课程大纲、教学资源等,其实是涉及到物联网技术体系架构的问题,已经有教育部牵头的教学指导组在负责梳理,本文暂不讨论。文献[1]提出了一些比较具有操作性的课程教学方法,总结起来就是提问启发,案例讲解,多媒体互动教学。实际上我们在授课的时候已经使用了这些方法,但是教学效果仍然不够理想。例如:提问启发,如果问题简单,学生还基本能够回答,如果问题真的是启发式问题,而且是书上和网上都查不到现成答案的问题,则大部分学生表现出完全没有思路,更不要说回答问题。案例和多媒体互动在本校理工类课程中的使用也已十分广泛,物联网技术导论课程也不例外。上课过程中也给同学们播放了相关视频短片,行业应用短片,对比没有播放这些案例的情况,学生的理解程度确实有所提高,但是提高幅度也比较有限。如果是跟播放视频直接相关的设计类问题,学生根据视频还能回答部分内容,但是要求学生从该视频的技术方案做延伸,更换应用场景,则大部分学生又非常茫然。例如:课程中有播放精细化农业的相关技术解决方案,从感知、传输到最后数据处理与反馈服务都做了说明。学生观看后,如果问该应用领域问题,比如前端要用什么传感器,部署在哪里,学生还能回答。但是,要学生变化技术的应用场景,将技术应用在另一森林防火场景中时,部分学生还能把类似要用的传感器列举出来,但是不知如何部署。这说明要加深学生对物联网知识体系的理解程度,仅靠观看案例、提问启发是不够的,物联网技术导论课程的教学改革还需要进一步深入。
2过程与实践化的课程改革方法
2.1原因分析
根据课下座谈,统计课程出勤率,考试通过率等方式获取的信息,我们认为影响学习效果的主要原因有二:其一,理论和实践相脱节,虽然已经用案例视频,多媒体互动等教学方式,但明显还不足以让学生理论联系实际。其二,虽然有课程作业,平时提问和抽查,但是平时努力学习的学生仍然只占少数,大部分学生的学习积极性不高。针对这两个主要问题,我们提出过程与实践化课程教学改革方法。
2.2方法的具体内容
对学习自觉性强的学生,提供多种课外实践参观机会,帮助学生理解技术在实际中的应用,理论与实践融合;对学习自觉性差的同学,采用过程化考试方法,督促其平时努力学习。(1)实践化教学:物联网是多交叉学科,知识点非常多,光靠课堂教学肯定不能尽善尽美,所以要加入实践教学环节。①在课外布置思考与设计题目,指导学生自学,并自主解答问题、动手设计简单的物联网应用。如果有较为优秀的学生,让其在课堂上讲解自己的设计方案。②建立完善的课程考核体系,增加实践能力考核环节。将作业、演讲、课外参加的比赛情况等都当作考核方式,按合理比例计入总评成绩。改变以往期末卷面考试这种单一的考核方式。③在条件允许的情况下,可建立物联网实训实验室,并配备相应的器材等。我们与四川省成都市物联网产业联盟形成良好合作关系,借他们的物联网技术展示厅让学生实地了解物联网技术及其应用。(2)过程化考核:以上考核方式加上学院的过程化考试系统,分阶段进行上机考试,最大程度避免一考定论、突击应付等不合理现象。目前的具体操作是:当讲完一阶段(感知,传输,处理)即上机考试本阶段技术要点,成绩以比例计入总分,最后课程完结还有一次总体性考试,4次考试成绩的加权总和才是本门课程的考试成绩,并算上平时作业、提问等平时成绩作为最后总评成绩。这样一来,12周课程,每隔三周就有一次阶段考试,加上平时的抽查与作业,有效督促了学生的平时学习。
2.3方法实施的效果
2011年本学院设定物联网专业,2012年开始开设物联网技术导论课程,2013年进入实践化教学,14年引入过程化考核,图1显示了历年课程的考试情况,以60分以下为不及格,80分以上为良好。图1很清楚的显示,刚开始时物联网技术课程的不及格率高达约30%,后来引入实践化教学后下降至12%,到最后引入过程化考核后直接下降到7%左右,而良好率逐年上升,连续2年保持在70%左右,达到了改革的目的。
3总结与展望