物联网应用技术及应用范文

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[中图分类号]G712[文献标识码]A

自物联网作为我国国家发展战略以来，物联网技术及应用迎来了高速发展时期，从而导致大量物联网人力资源的短缺。各大高校及职业院校纷纷设立物联网学院、专业或专业方向来培养物联网相关专业人才。然而，高职院校的物联网技术应用专业的人才培养目标是什么，课程体系究竟怎么构成，如何进行教学组织是摆在广大高职院校面前的一道难题。我院在骨干院校建设过程中，进行了一些探索，以便与同行探讨。

一.课程体系构建过程

1.1 职业能力分析

职业能力分析就是将本专业所对应的职业或职业群所涉及的职业活动分解为若干独立的任务领域，再对任务领域进行分析，获得完成每个工作项目的具体工作任务，根据对具体工作任务的分析，可以得到完成这些任务学生应该具备哪些能力，掌握哪些知识和技能，从而分析得出对应的专业核心课程。针对物联网技术应用专业，我们通过向重庆、成都、北京、广州、上海等100多家电子通信类企业发放调查表，获得物联网技术应用专业所对应的工作岗位及主要工作任务如表1所示：

表1 业职业岗位及典型工作任务

根据对工作岗位主要工作任务的细化分析，我们可以得到针对这些工作任务所需要的职业能力是什么。如表2所示。

表2 岗位―能力对应表

1.2 确定人才培养目标

经过对职业岗位工作任务、工作内容以及能力要求的详细分析和论证，得到学生培养目标为：通过工学结合办学模式培养适应社会主义现代化建设需要的，德智体全面发展的，具有基础扎实，实践能力强，掌握物联网信息技术的基本理论知识和基本技能，受到严格的科学实验和科学研究初步训练；能在项目工程师指导下，从事物联网工程项目规划、施工管理；从事物联网设备安装、调试和维护；物联网项目售后服务、维护保养与管理；物联网智能终端产品的生产制造与辅助设计的高素质技术技能型人才。

1.3 岗位能力对应的课程分析

根据对岗位进行分析，得到对应工作岗位需要学生掌握什么样的能力，针对这些能力要求，对应着哪些核心课程，如表3所示。

表3 岗位―能力―课程对应表

1.4 课程体系形成

作为新一代高职学生应该具备五个方面的良好素质：思想政治素质、文化科技素质、专业素质、职业素质、身心素质。我们在课程体系设计过程中，除了要培养学生的专业素质之外，还要培养学生正确的世界观、人生观，培养学生如何正确分析和解决在人生发展过程中遇到各种问题的能力。因此，最终的课程体系包含三大模块：通识教育模块、专业教育模块和选修模块（如图1所示），其中：

通识教育模块包括三个部分：公共类课程（体育、英语、计算机基础等），思想政治理论类课程（如思想和中国特色社会主义理论体系概论等），职业类课程（如心理健康，职业生涯规划等）。

专业教育模块包括专业基础类课程（如电子技术基础、通信技术基础、物联网技术概论、计算机网络、程序设计基础等），专业核心课程是针对职业岗位方向的课程（如传感器安装与调试、自动识别产品安装与维护、网络设备安装管理与维护、物联网工程布线、物联网工程规划与实施、物联网系统管理与维护等课程）。

图1 物联网应用技术课程体系框架

选修类课程包括专业选修课（如Android程序设计等提高学生兴趣及拓展知识面的课程），公共选修课程（如音乐欣赏等用于提高学生人文素质的全校选修类课程）。

另外，根据高等职业教育的特点，实践课程与理论课程教学课时比例约为1：1。

二、教学组织与考核

2.1 在教学方法上，充分运用行动导向教学法，采用了项目教学法、小组协作学习、角色扮演教学法、案例教学法、引导文教学法、头脑风暴法、卡片展示法、模拟教学法、自主学习等多种教学方法。

2.2 在教学模式上，根据专业课程改革采取以实践为主线来组织课程内容开展教学的特点，专业教学模式广泛采取理论与实践教学的一体化、教室与实训室的一体化。教学内容采用企业的真实项目，实现以“一体化、开放式”、“项目导向式”等为主要的教学模式。

2.3 在教学组织上，采用三学期制的大模块课程组织方式，即学生在学习完一门课程后，即可完成对应岗位的相关工作，同时可以考取相应的资格证书。同时，如果合作企业联盟中相关企业物联网应用项目比较多的时候，学生可以安排到实际的工作场景进行企业实践，完成相关项目后，再回到学校学习。反之，如果企业工程比较少，学生则留在学校学习，同时聘请企业工程师到校为学生教授部分课程。这种模式我们称为“旺入淡出”模式。

三、质量监控

与合作企业共同建立和完善专业教学核心环节的制度及考核评价标准。通过有效的教学管理，强化师生自我监控意识，充分发挥广大教师的积极性、主动性和创造性，激发学生内在动力，调动学生自主学习的积极性，全面提高教学质量，教学质量监控和评价体系从四个方面进行。

3.1 完善教学过程监控

按照ISO9000质量管理体系，加强教学过程的控制。包括对各环节尤其是实验、实训、顶岗实习三大关键实践教学环节的监控。

3.2 完善教学质量反馈

强化教学质量反馈，包括每周的学生意见反馈，每学期进行1次教师测评等，对教学质量进行监控。

3.3 完善实训评价体系

构建各类现场实习实训评价体系，与企业共同实施实践教学的考核与评价。

3.4 完善质量追踪机制

将就业水平、企业满意度作为衡量人才培养质量的核心指标。引入“麦可思”专业调研公司，收集人才市场和用人单位的信息，在毕业生人数较多的单位建立教学信息反馈点，每年进行毕业生跟踪调查，召开招生、就业研讨会，将有关信息及时反馈到各教学环节中。不断总结经验，结合新情况，探索教学质量监控与评价的新方法，逐步形成较为完善的教学质量监控与评价体系。

四、总结

我院在物联网应用技术专业建设中，经过大量详实的调研，通过职业岗位能力分析，从而形成专业课程体系，在教学组织与教学方法上大胆创新，并严格规范地对人才培养过程进行质量监控，引入买可思人才满意度评价机制，并反馈到人才培养方案及教学组织过程等环节进行改进，形成了一个科学有效的人才培养机制。在实践过程中，取得了一定的效果。

参考文献

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目前，仅有为数不多的大型企业在冷链物流管理中全程应用了先进的一体化低温控制系统。众多企业在冷链加工车间和库房能够进行很严格的温度检测控制，却无法在冷链全程中进行信息管理系统的统一监管。且每个冷链合作企业所使用的信息系统基本都是独立的，合作部门与企业间的信息无法进行实时传输，导致食品冷链物流实时监控性差。这导致冷链物流管理效率低下，无法及时对问题食品进行追溯，加大了食品冷链相关企业的安全隐患。

(二)标准化程度不高，食品冷链物流协调性弱

食品冷链的时效性要求将冷链物流活动中的采购、生产、销售、运输、库存及相关的信息流动等活动打造成动态的一体化系统。中国农业的产业化程度不高，大多数中小冷链合作企业缺乏配套的冷藏物流设备和现代的冷链物流技术，无法实现标准化管理规范和全程可控的一体化冷链物流体系，导致食品冷链物流整体协调性较差。

(三)冷链流通比例低下，食品货损率高起

我国食品冷链流通的比例远远低于发达国家，物流途中耗损严重，直接导致零售终端价格昂贵。根据近几年中国物流与采购联合会冷链物流专业委员会公布的统计数据，全国农产品仅有15%进入冷链物流中，其中果蔬的流通腐蚀率高居第一位，达20%－30%，水产品位居第二位，达到15%，肉类也达到了12%。与中国相比，发达国家食品损耗率要低得多，农副产品的流通损耗率普遍为5%－6%左右。

二、食品冷链物流环节对物联网技术应用的需求分析

冷链物流管理信息化、标准化、全程一体化的需求，催化了对新型物流技术应用的管理需求，其中物联网技术应用的巨大效应最引人关注。物联网“Internetofthings”缩写为“IOT”，指物物相连的互联网，是一种建立在互联网上的泛在网络，并在互联网基础上进一步延伸和拓展，可使物与物之间具有通信功能，进行快捷的信息交换、传输和自动识别。物联网具有巨大的经济和社会效益。美国权威咨询机构FORRESTER预测，到2020年，物联网产值将是互联网的30倍，其创造的经济价值将达到万亿级。物联网从技术和产业的角度，应用技术手段来解决传统的食品冷链物流面临的许多问题，满足食品冷链物流不同环节的管理需求:

(一)食品冷链物流加工环节均衡生产的需求

由于无法对整条食品冷链物流加工环节进行全程跟踪和识别，不能及时获得补货信息，导致加工产品数量不准确，难以有序控制进行均衡生产。物联网技术的应用可辅助定单生产，实现流水线均衡生产，定量完成食品加工任务。

(二)食品冷链物流运输环节智能调度的需求

传统的食品冷链物流运输环节，多依赖运输司机对运输路线和冷藏食品的人工控制，难以做到全程跟踪管理和实时监控。通过物联网技术的电子标签和接收装置，可实现运输环节全程可视化监控。同时，可利用物联网采集的数据计算行车路线，进行多种路线和联运方式的综合调度，实现食品冷链物流运输高效管理环境下的智能调度。

(三)食品冷链物流配送环节协同管理的需求

利用物联网技术先进的信息定位系统，能考虑到实时交通路况，使得各食品冷链物流配送中心的配送管理与信息管理形成协同效应，在不同交通路况下，以成本最低、时间最短的方式完成配送工作，实现配送路径的最大优化。

(四)食品冷链物流仓储环节低库存成本管理的需求

传统仓储管理模式，效率低，耗时长，人工失误率高，容易造成仓储货损。物联网FRID技术能自动识读产品标签，完成库存盘点，同步传输至数据中心，快捷高效地管理库存数量，降低食品冷链物流库存成本。应用物联网技术不仅能提高供应商库存管理效率，还能有效识别假冒伪劣产品，进行智能化库存成本管理，提升食品冷链物流库存管理水平。

三、食品冷链物流管理中物联网技术应用的优势分析

食品冷链物联网技术运用主要分为三个层次:食品冷链物流感知层、网络层和应用层。食品冷链物流感知层主要是感知设备的配置和运用，比如:核心传感技术二维码技术、RFID技术等设备的数据采集处理。食品冷链物流网络层主要是通过各种通讯技术将感知层收集的大量数据进行处理与传输。食品冷链物流应用层则是针对食品冷链行业通过之前感知层和网络层的资源整合，提出实现冷链食品行业的解决方案。通过以上三层次的共同作用，物联网技术在食品冷链物流管理中的应用优势有:

(一)物联网技术有助于食品冷链物流信息的标准化

食品冷链物流营运时产生的信息量非常巨大，且食品冷链物流系统对信息处理的准确性和及时性要求较高，高效的信息流动是整个冷链物流系统运作的基础。传统的食品冷链信息系统存在数据格式不统一、各子系统不兼容、信息孤岛等信息不协同现象。为解决多个冷链物流子系统协同运作的问题，信息标准化是当前行之有效的关键方法之一。物联网技术在食品冷链物流领域的应用，通过食品冷链企业内部各职能管理部门间信息互通、高效传送和企业外部与上下游厂商、竞争对手、合作伙伴之间的信息共享，实现整个冷链物流系统数据的采集、传输、、共享和融合的信息标准化，保障整个食品冷链物流系统运行的稳定性和高效性。

(二)物联网技术有助于提高食品冷链物流信息反馈效率

冷链食品的最终质量取决于冷链储藏与流通时间、温度和产品的耐藏性，冷链食品流通时间的有效管理，直接决定了冷链物流系统运营的效益。通过广泛在食品冷链企业中应用物联网感知层RFID技术，可实现对冷链食品的唯一标识，保障冷链食品信息在加工、运输、配送、仓储和销售环节涉及的众多冷链企业中无障碍流转。例如，物联网传感器技术融合多种类型的感知节点，实现物体信息及其所处环境信息的动态感知。冷链物联网移动GIS技术可以观测冷链食品的运动轨迹，实现实时温度监测，并监管冷链企业冷链中断等问题。物联网数据采集技术，实现了对感知商品的大批量信息采集，替代了手工录入的繁琐，提高了冷链物流系统营运效率。因此，采用新型物联网技术后能帮助冷链食品物流信息的反馈效率得到很大提高。

(三)物联网技术有助于提升食品冷链物流的服务水平

传统食品冷链物流服务仅仅是以满足生产者和消费者不断增长的物流需求为目标，缺乏物流服务方式创新，无法提供个性化和智能化物流服务。物联网三层面技术的应用，提供了个性化智能物流服务解决方案。物联网感知层识别技术(RFID)能够实现高度的物流信息化、自动化和便利化，确保基础性食品冷链物流服务的有效实施。物联网网络层数据处理与传输技术，在冷链物流上下游实体中快速反映客户的服务需求和期望，能准确、及时调整物流计划，实现物流服务能力的最佳匹配，提供以客户为中心的冷链物流优质增值服务。物联网应用层技术利用计算机、网络和通讯等现代信息技术，对区域内物流作业、物流过程和物流管理的相关信息进行资源整合，满足客户的订单生产、销售频率等个性化服务需求，实现物流流程需要同客户服务需求无缝对接，实现整个冷链系统的高度组织协调性。

四、食品冷链物流主要环节中物联网技术的应用研究

物联网技术在食品冷链物流的业务流程和物流环节的广泛应用，实现了食品冷链物流技术和业务模式的创新。

(一)物联网技术在食品冷链物流采购环节中的应用

通过在食品冷链物流企业中广泛使用电子标签和FRID读写器，能优化食品冷链物流的采购方案，确保冷链食品的精准化采购水平。首先，通过对所有冷链食品原料粘贴电子标签，让每个标签含有符合EPC(ElectronicProductCode产品电子代码的缩写)规则的商品信息。当买方输出食品原料采购订单前，通过FRID读写器对采购食品原料进行电子标签识别，就可以获得有关采购食品的所有信息，还能获悉采购食品原料在整个冷链物流中的流转情况和变化信息，为优化采购方案提供精确的数据支持。同时，数据还能帮助买方掌握食品原料准确的消耗量，精准制定合适的采购时间、采购周期和采购数量。此外，物联网技术还确保卖方所供给食品原料的数量、质量和品类符合要求，并极大缩短食品原料检测时间。这不仅使采购作业更加科学，而且节约采购时间和资源，降低食品冷链企业采购成本。

(二)物联网技术在食品冷链物流生产环节中的应用

当带有电子标签的食品原料进入冷链物流生产环节时，生产工序流水线上的读写器装置就会对其进行识别，并将每道工序的具体信息数据写入电子标签，最终产成品的电子标签会集合所有的加工信息。这些数据上传到企业生产管理信息系统，为企业了解自身产能、合理安排生产计划、制定精准的生产周期而提供基础信息保障。在日常生产管理活动中，物联网技术能帮助生产企业准确获知生产订单的执行情况，进行生产进度跟踪与控制，监督产成品质量完成状况。这不仅优化生产流程，为交货期预测提供决策支持，还为员工绩效考核提供参考，提升食品冷链物流生产企业的生产力。

(三)物联网技术在食品冷链物流仓储环节中的应用

物联网技术在食品冷链物流仓储业务流程中的应用，能大大缩短仓储作业时间，同时提高冷藏食品的库存精确度。采用物联网技术的仓库出入口处，安装有读写器和红外线接收器，主动对通过出入口带有电子标签的货物进行扫描，将货物信息传输到物流仓储后台管理系统，实现物品出入库控制智能化。缩短出入库流程消耗时间的同时，避免人工操作的繁杂业务，使出入库作业更加便捷、准确、快速。通过在仓库的每个区域安装位置读写器，能帮助仓储管理人员迅速、精确地进行储位货物定位。当仓库进行货物盘点时，仓储工作人员仅需通过手持式读写器进行仓储货物扫描，货物信息将自动传输到仓储管理数据系统，繁重的货物清点工作变得便利、高效和精确。

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[DOI]10.13939/ki.zgsc.2016.02.113

高职物联网应用技术专业建设自从2011年开始在全国迅速展开，经过近几年的快速建设初步形成了一定的规模，积累了一定的经验，但是由于物联网技术是一项综合性技术，涉及计算机、通信、电子和软件等多方面技术之大成，要真正建设好高职物联网专业还有较大差距，特别是高职物联网应用技术专业的实训教学建设还有待进一步加强研究与深化。

高职教育是培养面向社会各行各业生产第一线的高素质技术技能型专业人才的高等职业教育，它的根本任务是培育学生良好的职业能力与可持续发展能力。职业化能力的培育是高职学生的重中之重，也是区别于应用型、研究型人才的显著标志，职业能力的培养要靠高职院校实训教学来保障和实现，只有建设规划好物联网技术实训教学体系才能完成高职物联网专业学生的职业能力与可持续发展能力的修成。随着国家“互联网+”、“工业4.0”等理念的提出与深化，物联网技术的应用十分广泛，如智慧农业、环境监测、智能交通、智慧城市、智能家居和智能物流等，根据国家“十二五”战略规划结合地区经济发展特点，以智慧农业和环境监测作为高职物联网技术实训切入点，基于“认知―技术技能―系统体验” 路径来研究并实现物联网应用技术实训教学，培养主要面向农业与环境行业的具有物联网设备安装调试、工程规划与实施、系统服务与技术支持为主的高素质技术技能型物联网技术人才。

1专业课程与实训教学

1.1专业培养目标

高职院校是为国家培养技术技能型人才的高等学校。其培养的人才除了要有一定的理论基础知识，重点是要培养学生具有较强的专业实践操作能力和岗位就业适应能力，这就要求高职院校通过工学结合办学模式，强化以职业能力为目标的实训教学，最终实现物联网应用技术人才培养目标的要求。

物联网应用技术专业的培养目标是为培养德、智、体、美等全面发展，面向物联网产业，服务区域与地方经济发展，具有较好的物联网专业基础知识、较强的实践能力、良好的团队协作能力，可持续发展与创新能力，掌握物联网应用技术，从事物联网工程项目的规划与施工管理、物联网设备安装与调试、物联网维护与管理、物联网设备营销与技术支持，成为具备良好文化素养、职业道德和综合职业能力的高素质技术技能型人才。

1.2专业课程体系

从职业岗位能力需要出发来分析物联网应用技术专业的课程体系。以“岗位―能力―课程”的思路来构建课程体系和课程内容，在满足一定理论知识需要的前提下强化实训课程内容建设，努力做到“教学做一体化”教学过程中理论与实践的相互促进和融合，最终使实践教学来内化学生的理论知识，为拓宽高职学生的成长空间打下基础。为此，设置了一定数量的通识教学课程和专业基础课程，如高等数学、英语、高级语言程序设计、物联网技术概论等。专业课程的设置更加体现职业岗位的特点要求，以智能农业、环境监测为系统实训平台出发，围绕这两大领域的物联网技术应用展开，开设了一些有特色的专业课与实训课。如RFID技术与应用、无线传感器组网技术、农业食品溯源应用系统实训、城市环境远程监测系统实训等课程。课程设置如下表所示。

物联网应用技术专业课程表

公共素养课程

思想道德修养与法律基础、思想和中国特色社会主义理论体系概论、形势与政策、军事理论教育、职业发展与就业指导、大学英语、大学语文、高等数学（理）、大学生心理健康教育、体育

专业支撑课程

计算机组装与系统维护、计算机技术基础、电工电子技术基础、高级语言程序设计、计算机网络技术、物联网技术概论、数据库应用基础、网络设备配置技术

专业核心课程

无线传感器网络技术、RFID技术与应用、传感器原理与应用、物联网系统应用实训、物联网工程设计与实施

专业拓展课程

综合布线技术、移动应用开发、嵌入式系统与应用

1.3实训教学体系

高职教学的根本就是培养学生具备良好的职业岗位就业能力，它的特点是突出职业能力所要求的实训实践教学，完备的实训教学体系主要由三部分组成，包括专业实训教学环节、校内实训室建设、校外实训基地建设。在设计物联网应用技术实训教学时，以知识与技能渐进式提高出发，按照“认知―技术技能―系统体验” 路径展开，“认知”主要是强调基础性和启蒙性实训，“技术技能”主要侧重专业核心课程的配套实训，“系统体验”主要是对前面实训成果的系统综合和应用，更加贴近物联网技术的实际应用。物联网应用技术实训教学可以分为三个主要阶段：技术基础与专业认知实训、专业技能实训和物联网系统应用实训。校内校外实训的有效结合来强化物联网专业学生的技术技能和岗位适应能力。校外实训基地主要解决学生的岗位适用能力，校内实训室主要完成学生的专业技能的实操和理论知识的内化。

2基础性实训

俗话说得好，基础不牢地动山摇。这说明基础知识的学习与掌握是何等的重要。高职实训也是同一个道理，也要从基础性实训抓起。物联网应用技术基础性实训可以分成两个层面：专业基础实训和专业认知实训。

2.1专业基础实训

专业基础实训一般是指电子信息大类学生应具备的一些面向职业岗位的通用型技能实训。如计算机基础应用、高级语言程序设计、计算机组装与维护等实训，采用“教学做一体化”教学模式下，通过这几门课的实训让学生对计算机硬件和编程知识有一定深入的了解与掌握，为后面的进一步学习打下良好基础。计算机基础应用和计算机组装与维护这两项实训主要让学生了解和认识计算机系统结构和基本工作原理，熟悉应用办公软件如Office，掌握对各型计算机的硬件拆装和维修，训练高职学生使用计算机的基本技能。高级语言程序设计主要让学生对计算机编程语言有一个基础性的学习掌握，为下一步技术技能的实训打下基础，如C语言学习。

2.2专业认知实训

专业认知实训是开启对物联网技术应用大门的起初环节，目的是让物联网应用技术专业学生对物联网技术的相关知识、相关设备、相关领域和相关应用有一个认识，拓宽学生的眼界，增强学生对专业学习的兴趣，为专业技能实训起到承上启下的作用。由于物联网技术涉及学科门类较多，职业面向行业应用面广，因此不可能面面俱到，只能依据专业培养定位来开设认知实训。针对面向农业与环境应用的特点，专业认知实训突出了电子技术基础和计算机网络技术的学习，通过系统仿真和实际电路的调试，让学生对基本的模拟、数字电路、计算机网络应用有个较好认知；通过物联网技术概论课程相关的实训让学生了解物联网涉及的多类技术要素，了解物联网三层体系结构及相关的感知、传输和信息处理与控制技术，在认知实训中强调以感观了解为重点，知识普及为重心，宜采用多种教学形式开展，如网上查阅、实地参观、现场交流与访谈等。

3职业技能实训

职业技能是高职学生面向社会就业之根本，也是体现现代高职教育之重心所在。高职教育的质量与特色大多体现在学生技能素质的培养上。从物联网技术层面来分析，物联网技术应用主要包括三个层面：感知技术、网络传输技术和信息智能处理与控制技术，因此，我们结合面向农业与环境领域的应用从三层结构来组织物联网专业技能实训。

3.1感知技能实训

感知技术主要是解决信息的获取，为最终的行业应用提供信息与数据。它包括多方面的信息获取技术，如各型传感器、RFID系统、定位系统、条码等十分广泛。以农业与环境行业的应用为例，主要采用的也是前面所说的四大类设备，为此要建立感知技术应用实训室，结合专业核心课程进行传感器、RFID等方面应用技能实训，让学生了解各类型传感器和RFID系统应用技能。传感器方面：如温湿度传感器、pH值传感器、CO传感器的实物及其如何使用，通过实际操作演示掌握其基本原理、性能和使用方式。RFID设备方面：如各型电子标签、天线、阅读器等。通过RFID原理实训台，让学生掌握各型电子标签的使用情况和基本工作原理，理解各频段RFID系统的适用范围，以电子标签信息识别读写实训让学生对各类技术标准有一提高认识与消化。另外，也要适当增加控制方面的实训，如智能农业方面的调节光照和控制水源和通风等。

3.2信息传输技能实训

网络传输是信息高速公路，负责把由前端感知设备获得的信息实时准确上传到云端。这部分主要分为两个方面：一是近距离无线网络传输，二是远程高速网络传输。近距离无线网络传输一般采用Zigbee、WiFi和蓝牙技术，主要用来解决如各类传感器的信息汇集和集中转发上传到远程网络上。重点是实训无线传感网（Zigbee网络）的组网与使用，让学生了解与掌握无线传感网的基本组成、相关设备与工作原理，通过如节点之间点对点的通信、无线SOC端口控制与传输来强化对无线传感网的使用。另外，结合计算机网络技术实训来强化学生对局域网、宽带广域网的应用以及网络设备配置与管理。

3.3信息处理技能实训

在物联网三层体系结构中，最后一层是信息管理与应用（简称应用层）。应用层主要是完成经网络传输层上传到云端数据的接收、过滤与存储，然后结合行业应用进行控制与管理。主要涉及专业课程有数据库应用基础、高级语言程序设计、移动应用开发等一些相关软件应用方面。基于物联网技术的应用系统离不开数据库管理和前后台应用软件的开发，针对高职学生的特点，适当强化数据库（如MSSQL）应用知识的掌握和实际应用，对数据库的基本操作与使用管理有一定程度的了解。随着移动互联技术的迅速发展，移动终端在物联网系统应用中已十分普及，目前移动开发平台主要基于IOS和Android两大系统，基于Android移动应用开发已占据主流，为此结合移动应用开发课程建设移动应用开发实训室，在学习了Java语言后，通过“教学做”来培养学生开发小型App的能力。

4系统性实训

物联网技术的显著特点是集多专业之大成，涉及专业知识面广，容易给学生产生知识混杂和难学的印象，那么如何补救这一情况是专业教学研究的一大课题，为此，基于“认知―技术技能―系统体验” 路径的理念，特别强化与设置了物联网系统综合实训环节。

4.1智能农业应用实训

物联网技术在智能农业中的应用如火如荼，“民以食为天，食以安为先”，食品安全至关重要，农产品的质量管理特别是食品溯源系统已日益成熟。将农产品种（养）植、运输、加工和流通的信息相关联，形成完整的信息追溯链来确保农产品的安全性。整个系统涉及溯源标识技术、监装技术、物流监控技术和数据采集与查询技术。溯源系统以RFID、条码技术的应用为基础，是一典型的物联网综合应用系统。这一实训系统基本涵盖了物联网应用技术专业所学的大部分专业知识，通过溯源系统的实训体验把原本分散的技术串联起来，强化了学生对物联网专业知识的理解和兴趣，特别是强化了学生对RFID技术应用的认识。实训的主要内容有网络环境的搭建、服务器安装与调试、电子标签制作与识读、数据库管理与应用、PDA安装与调试和APP应用开发等。

4.2环境监测实训

基于无线传感网的环境监测实训是以传感器与无线传感网组建与应用开发为重点的专业实训，通过此实训让学生达到对无线传感网的系统设计，设备选型，传感网组网及Zigbee协议的应用开发有一定程度深化，实训重点要让学生树立起系统性的理念。下图是物联网环境监测实训室功能总体框图。

环境监测实训系统

实训系统包含三种数传模式（WiFi、Zigbee、有线）环境监测传感器，形成一套覆盖三个层次的物联网教学平台。同时，其他内置WiFi模块的各种手持设备（笔记本电脑、手机等）也能无线接入该实验平台，成为物联网实验设备的一部分；师生教学、科研实践开发的其他感知模块，通过与标准的WiFi设备服务器连接，也能轻易接入该实验平台，完成测试、验证。这些设备的灵活配置为学生提供了从数据采集、网络传输到信息处理较完整的物联网系统应用模型。包含的实训：网络组网与无线信号测试、Zigbee协议栈应用、Zigbee网络拓扑、开发环境的搭建；IEEE 802.11协议介绍、接口程序代码开发、串口WiFi设备服务器设计、传感器数据采集与查询显示等，重点是把从信息采集、传输和信息处理联动起来，让学生充分体会到一个真实的无线传感网系统的体验，更加贴近了以后的工作岗位，增强学生就业信心。

5结论

物联网应用技术实训教学是培养高职学生技术技能型人才的核心所在。实训教学必须以良好理念为先导，紧密结合人才培养目标，构建起符合学生就业岗位需要的实训教学体系。本文以农业与环境应用为背景，从分析人才培养目出发，基于“认知―技术技能―系统体验” 路径来研究并实现物联网应用技术实训教学，以知识与技能渐进式提高构建实训教学环境，通过近两年的探索与实践，取得了较好的效果。

参考文献：

[1]王风茂.高职院校物联网应用技术专业实训体系的构建与实施[J].青岛职业技术学院学报，2012，25（6）：49-52.

[2]邹洪芬.高职院校“专业对接园区，科研反哺教学”的物联网专业建设探索[J].职业技术教育，2014，35（26）：12-14.

[3]张新.高职物联网应用技术专业建设探索与思考[J].物联网技术，2014（5）：80-82.

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1.前言

随着计算机技术、网络技术、通信技术和传感器技术的发展，人们的生活水平不断提高，人类通过改造物质世界来满足自身需求的能力也相应的提高，因此“物联网”的概念也呼之欲出了，本质上来说物联网是基于原有的通信网、互联网“物物相连”。然而物联网技术不是所谓的计算机网络技术、通信技术、传感技术的简单叠加，而是更深层次的将上述技术有机交融，并且添加了更多人性化的设计与配合[1]。

2.物联网技术和研究

2.1 RFID

信息采集是物联网的基础。目前的信息釆集主要是通过传感器和电子标签等方式完成。RFID是一种非接触的自动识别技术，它通过射频信号进行全双工数据通信，从而自动识别对目标对象并获取相关的数据，识别过程无需人工干预，适用于各种恶劣的环境。RFID突出的优点是可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。将RFID技术与互联网，通信等技术有机的结合，可实现全球范围内物品跟踪与信息共享。

2.2 无线传感网络

无线传感网络是将分布式信息釆集、信息传输和信息处理技术融合的网络信息系统，以其低成本、微型化、低功耗、自组织等特点受到广泛的重视，是推动经济发展和维护国家安全的重要的技术。物联网可以通过遍布各处的无线传感器网络来感知整个物质世界。物联网丰富的应用和庞大的节点规模既带来了商业上巨大潜力的同时，也带来了技术上的挑战，物联网由众多的节点连接构成，无论是釆用自组织方式，还是采用现有的公众网进行连接，这些节点之间的通信必然牵涉到寻址问题。

2.3 智能技术

智能技术是将一个智能化的系统植入物体中，使物体具备一定的“主观能动性”即智能性，能够与用户进行沟通，是物联网的关键技术之一。目前的智能技术研究包括人工智能的理论的研究、虚拟现实及各种语言处理的入机交互技术与系统、可准确性定位跟踪的智能技术与系统、智能化的信号处理。

2.4 纳米技术

纳米技术，是研究结构尺寸在0.1nm-100nm范围内材料的性质和应用，主要包括纳米体系物理学、纳米化学、纳米材料学、纳米生物学、纳米电子学、纳米加工学、纳米力学等。纳米技术能使微小的物体也能进入物物相关的网络，进行信息的交互，这使物联网真正意义上做到了万物的互联。可见纳米技术必然在物联网中扮演着重要的角色。

2.5 GPS

目前最成熟的全球定位系统给物联网提供了强大的技术支撑，使物与物之间的准确定位成为可能。GPS技术以其高精度、全天候、高效率、多功能、操作简单、应用广泛等特点为物联网中的定位追踪提供了便捷的服务，使物联网功能更加完备。

2.6 云计算技术

云计算是分布式计算技术的一种，是当前计算机应用的技术，其基本工作流程如下：通过网络将庞大的需求分析处理程序自动拆分成无数个小的子程序，再经众多服务器所组成的庞大系统经搜寻、计算分析，最后将处理结果返回给用户。当物联网具备一定的规模后，如何处理庞大的数据量是一个关键的问题，如果数据得不到及时的处理，便有丢失的可能；而如果暂存未处理的数据，那么海量的数据所需的更大的存储空间也是无法预知的。因此，云计算便成为物联网中处理数据的强大的工具，于是可视之为物联网的“大脑”。

3.物联网的应用

物联网能满足我们对生产过程、家居生活监控、指挥调度、远程数据釆集和测量、远程诊断等方面的信息化需求及机器设备的智能报警和控制。随着物联网规模的不断的扩大，它在各行业将可以被广泛应用。

3.1 建筑消防

消防安全系统由感知层、网络层、应用层组成，感知层由各种具有感知能力的设备组成，这一部分主要实现感知和识别物体，釆集和捕获各种使用场景产生的相关信息，同时执行接受的各项命令。网络则是通过有线和无线网络将感知层的险情隐患传递到应用层，并将应用层的消防指令传回感知层。应用层则是包含消防部门、防火重点部门、管理人员及火灾相关人员的信息系统。应用层信息丰富[2]。

3.2 军事应用

美军近几年来连续启动一系列的研究计划，探索无线传感器网络在未来战争中的应用。美国国防部高级研究计划局自组的SensIT项目，通过部署在战场上的不同类型传感器组成的传感器网络，使士兵可迅速、全面的获得战场实况信息。在实际的应用中应该采用协同感知的方法，融合不同位置、不同传感器数据分析应用场景[3]。

3.3 智能电网

智能电网之所以能够实现电网的智能化，其关键意义在于对整个电网信息的充分和及时的掌握。而电网信息的充分掌握，则需要良好的通信线路和大量的终端信息采集应用，使数据安全稳定传输，提升数据交换的可靠性，为智能应用提供全面、及时、准确、一致的信息。智能电网将会连接更多的设备包括各种智能的传感器、控制原件、地理设备等[4]。

3.4 农业

物联网在土、水资源可持续利用、生态环境监测、农业生产过程精细管理、农产品与食物安全可追溯系统等方面都有较好的发展前景。针对中国现代农业发展的实际需求来看，当今最主要的问题就是如何实时的釆集和处理农业现场和养殖业及其相应病虫害的各种信息。物联网在现代农业领域的应用包括：监视农作物灌溉情况、牲畜的环境状况、土壤气候变更以及大面积的地表监测，收集温度、风力、湿度、大气、降雨量等，从而进行科学预测，帮助农民减灾预灾[5]。

4.物联网遇到的问题

由于物联网的技术覆盖特性，其带来的社会问题比互联网更多、更广，后果更加严重。一是由于釆用了RFID、无线数据通信技术，通过单一的商品就可获得全部的商业信息，使得信息窃取手段更加方便，更为隐蔽。二是物联网的目的是整合全球的商品供应链，因此其出现问题时所造成的经济损失更为巨大。三是由于物联网涵盖范围更为广泛，信息窃取手段更为方便，从而对社会国家安全威胁更加巨大。

5.建议和展望

物联网固然给我们构建了一个十分美好的蓝图，我国无论是政府层面还是相关的企业和研究领域机构在物联网的研究和发展上也取得了很大的进展，但物联网的实现还面临着诸多问题。首先资金和成本的问题是阻碍物联网发展最直接的因素，其次包括通信的距离、外部环境指标及网络安全在内的应用技术问题、标准的制定也是急迫需要解决的。此外物联网的发展必然要经过产业化的历程，物联网的产业链机制的研究和完善有待时日，物联网的发展还需要考虑隐私保护、云计算、环境保护等等若干问题的影响。

参考文献

[1]吴乐南.从采集型多媒体通信定义物联网[C].第六届和谐人机环境联合学术会议（HHME2010），2010.

[2]沈阳，吴菲菲.物联网在建筑物消防安全中的应用[C].2011中国消防协会科学技术年会论文集，2011.