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關鍵詞:物聯網;環境;流通加工;集成優化
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2016)36-0068-04
就流通加工集成本身而言,其置身于物聯網的環境以后,很多問題的解決都獲得了較多的便利性條件,同時沒有受到太多的限制性影響,各個方面的工作執行,都可以創造出較高的價值。從近幾年的工作來看,我國的人均收入開始不斷地增長,而國家建設和城市進步,都進一步了刺激了內需的提升,即便是得到了物聯網環境的大力支持,流通加工集成依然表現出了“吃力”的現象,在很多方面都沒有創造出較高的價值,自身的工作水平也是有待提升的。通過對流通加工集成問題進行優化,能夠更好的解決自身不足,并且將物聯網環境的優勢充分發揮,拉動良性循環體系的建立。
1 流通加工集成分析
1.1 流通加工的定義
從現有的工作來看,流通加工獲得了國家的標準定義,其主要指的是物品從生產地,到使用地的過程當中,中間所產生的系列工作內容,包括包裝處理、分割計量、組裝等等。將這一系列的綜合工作,稱之為“流通加工”。在現代化的建設中,流通加工對各個地方所產生的影響非常廣泛,不僅僅是涉及各個行業的聯合,同時對當地的建設和社會的穩定,也具有一定的作用。流通加工具體情況,如下圖所示。
1.2 流通加工的類型
經過長久的發展和建設,我國的流通加工體系日趨完善,在類型上也走向了多元化的道路。從目前所掌握的情況來看,很多地方的流通加工工作,都會受到較多的制約,但是制約因素本身所產生的雙重影響,又在不斷的推動著流通加工集成優化的發展,這樣就在客觀的工作上形成了良性循環體系,最終所創造的積極價值是值得肯定的。分析認為,流通加工的類型,主要是表現在以下幾個方面:第一,針對生產領域加工不足的地方,再一次的開展深加工處理。現階段的社會市場競爭非常的激烈,有不少的商品在生產領域當中,得到的加工處理并不理想,還存在一定的缺陷,此時,考慮到內部和外部的多項因素限制,必須將商品本身的不足和缺陷,進一步的處理分析,提高價值,更好地迎合市場的需求。第二,為適應多樣化所需要的流通加工。從生產部門的角度來分析,其在過往的追求目標當中,針對生產的效率、生產的規模是比較關注的。因此,產品本身的特點與功能等,都存在一定的缺陷。而在現如今的時展中,必須要符合客戶的需求,否則難以在市場上站穩地位。所以,為了適應產品的多樣化需求,流通加工的開展,是很有必要的。第三,促進銷售的流通加工。現下的很多商場、超市等,都會開展大量的促銷活動,一方面是為了滿足市場對商品的需求,另一方面是為了更好的清理庫存,同時獲得足夠的資金供應。而在促進銷售的過程中,流通加工則表現的相對簡單,包括捆綁銷售、滿多少贈多少的模式等等,一般情況下,在商場或者是超市的內部,就可以完成這種操作,也是比較常見的流通加工模式。
2 物網環境下流通加工集成優化對策
2.1 流通加工集成優化原則
在物聯網環境的作用下,流通加工集成優化工作得到了很多的幫助,多項問題的解決,均達到了徹底的效果,各方面的工作成就了良性循環模式。但是,我國在目前的發展速度較快,很多方面的工作內容,都不能出現任何的缺失現象,否則很容易在今后的工作上造成嚴重的不足問題。建議在今后的流通加工集成優化當中,嚴格的遵守優化原則,這樣才能更好地避免流通加工集成優化問題反復出現。結合以往的工作經驗和當下的工作標準,認為流通加工集成優化的原則,具體表現在以下幾個方面:第一,必須合理的調度原材料。現下的流通加工工作,都存在著非常嚴格的規范,凡是出現任何的違背,即便是很小的違背現象,都將造成嚴重的影響。原料區域,存放著龐大數量的原材料,同時在種類上特別的繁雜。因此,要求操作人員,必須按照入庫批次進行管理。第二,堅持啟用最少的生產線。多數機構的生產區,都會設計出3條生產線,而每一條生產線,都會配備相應的生產小組。在符合產品質量、要求的情況下,盡量少啟用重生產線,能夠將員工工資、生產維修費用等,進一步控制在合理范圍內,針對成本的節約而言,得到了較好的效果,符合流通加工集成優化的最終目標。第三,有效地將生產周期縮短。對于當代社會而言,任何一種商品的生產周期,都是社會上非常關注的。現下的市場競爭越來越激烈,消費者的購買也趨向于理性。所以,考慮到生產區的生產能力問題,再加上交貨時間上的限制,必須將生產周期有效縮短,一方面可以加大客戶的訂單數量,另一方面還可以將經濟效益充分的提升。第四,提高出庫效率。經過前3項原則的執行,流通加工集成優化問題的解決,基本上固定在正確的道路上。值得注意的是,我們在今后的工作中,還需要將出庫效率最大限度提升,保證貨物道路的合理性,要在規定時間內裝車發貨,最快速度的送達,這樣才可以形成流通加工的良性循環。
2.2 流通加工集成優化策略
在物聯網環境的影響下,流通加工集成優化的開展,需要按照一定的策略來執行,單純的憑借過往的經驗來操作,并不能在最終獲得預期的目標。從主觀的角度來分析,過往的流通加工集成優化,在環境的限制性上較強,多數地方在經驗的積累方面較為豐富,所以經驗化的優化,在以往是比較受歡迎的。但對于現代社會而言,不僅在開放程度上較高,還得到了很多的影響因素制約,想要在最終的成就上達到最佳,經驗當中的偶然性,有時會變成一種阻礙。建議在流通加工集成優化當中,通過以下方式來完成:第一,按照先進先出策略來完成。對于原料區域而言,每種原料的存放數量雖然存在差異,但是至少都會存放1個批次。每一個批次都存在入庫日期。此時,應該將先入庫的原料,進行先出庫處理,以此來更好的避免早期進貨原料出現失敗的情況,達到物盡其用的目的。第二,同單同批次策略。在原料區域的工作當中,同一種原料也存在差異性,各個批次的生產條件、入庫條件都存在較大的不同,因此在質量上表現出一定的不同。此時,在選料的過程中,需要將同一份訂單的同一批次原料進行應用,減少混亂的情況發生。第三,同單同線策略。一般而言,生產區會設定3條生產線,為了保證在產品的質量上達到一致的特點,需要將同一個訂單的內容,盡量的安排到同一條生產線當中,這樣有利于保證產品本身的生產效率,同時很少出現大規模的問題。
3 數學模型
3.1 參數定義
物聯網環境下,流通加工集成優化問題的處理,還可以通過數學模型建立的方法來完成,進而將很多的問題有效處理,減少過往的缺失與不足。從現有的工作來看,數學模型的建立當中,需要將各個參數的定義進行明確,從而保證后續的求解可以得到正確的結論。在本次研究當中,參數定義主要集中在以下內容上:t表示的是時間序列號,t=0、1、2、3......48。N主要表示的客戶訂單的總量。J表示的是產品種類的總量。Nj表示的是,產品為j的原料批次的總量。M表示的是生產區域當中,生產線的總量。V表示的是成品區域,貨道的總量情況。Qi表示的是客戶訂單為i的產品需求總量。Xij表示的是,客戶訂單i當中產品j的需求量情況。Rjk表示的是原料區域當中,存儲的產品j批次的k的原料總量情況。CAm表示的是,生產線為m的生產總能力情況,是一個定值。Sv表示的是貨道為v的貨道容量情況,同樣是一個定值。ek表示的是產品j選擇的批次k原料的單位懲罰值。R表示的是,延期交貨的時候,針對延期訂單的單位懲罰值,這是一個定值。在STi表示的是,訂單為i的流通加工開始時間情況。OTi表示的是訂單為i的具體發貨時間。PTi表示的是訂單為i的首托盤下線時間情況。FTim表示的是訂單為i在生產線m的生產完成時間情況。
3.2 模型約束
在數學模型的分析和解答過程中,模型約束具有非常重要的作用,同時可以為最終結果的精確,提供較多的保障。經過大量的討論與分析,結合參數定義以后,決定在模型約束方面,主要表現為以下幾個方面:
第一,制定選料決策時原料區原料庫存約束和訂單需求量約束:
第二,制定生產排產時的生產線的生產能力約束和訂單需求量約束:
第三,制定入庫決策時成品區的貨道容量約束和訂單需求量約束:
3.3 解答分析
在物聯網環境的影響下,流通加工集成優化問題的解決,可以看作是一個多目標的優化問題,其涉及的影響因素較多,同時在解決的方案上也不會局限在單一的框架當中。因此,針對該問題的解決,可以嘗試采用多目標的決策方式來完成。從客觀的角度來分析,多目標優化的方法,其主要指的是在數學模型的幫助下,利用多個優化的目標函數來進行解決分析。在解決流通加工集成優化問題的過程中,需要從綜合的角度來出發,針對各個目標進行深入的思考。另一方面,在針對各個目標的處理過程中,應該按照協調的方法和折中的方法來完成,這樣一來,就可以將每一個目標函數值,能夠在給定的區域當中,盡量的朝著最優的解答方向進行靠攏,從而實現了多個目標、多個優化的解決目的。
4 流通加工智能管理系統設計與實現
4.1 系統體系架構
對于流通加工集成優化問題的解決,還應該從系統的角度來考慮。現階段的物聯網環境出現了很大的轉變,各方面的內容組成,都表現出了很大的改進。而在流通加工的層面當中,倘若僅僅是按部就班的操作,不僅無法在最終得到預期的成效,更加容易造成相反的效果,a生的新問題,很容易對今后的發展造成威脅。因此,建議在今后的工作當中,有效的設計“流通加工智能管理系統”,將該系統與物聯網環境充分的融合,可以在各項問題的解決上,取得較好的成效。
在系統的設計當中,會通過外部接口的作用,與企業自身的ERP、WMS進行合理的對接處理,然后在通過ERP的作用,對客戶的訂單信息進行確認。為了防止在工作中表現出問題,還會在WMS當中,獲得較為明確的庫存信息。該系統在運作的過程當中,會通過多項服務來完成流通加工集成的優化,包括任務跟蹤服務、統計查詢服務等等,借用了WEB服務的功能,實現了從頭到尾的優化處理,能夠將流通加工工作,變得更加高效、快捷,不影響產品本身的質量。
4.2 決策集成優化模塊
對于流通加工集成優化而言,過往的很多工作雖然達到了較高的水平,但是并沒有在自身的問題解決上獲得突破的進展,很多層面仍然是存在一定的隱患。物聯網環境在現下的發展速度較快,無論是自身所具備的工作能力,還是最終可以達到的工作效果,都可以將未來的工作更好的完善,最終創造出較高的價值。分析認為,物聯網在流通加工集成優化當中的應用,可以通過“決策集成優化模塊”的方式來完成。該模塊的作用,在于將流通加工的任務更好的制定處理,同時還會針對任務的執行情況、流通加工的各項信息等等,開展合理的監控干預,在這種狀態下,操作人員可以得到流通加工的實時信息情況,最終將流通加工任務進行有效的調節,減少了硬性任務所造成的各種不足,可以針對動態變化情況等,做出充分的反應和決策,將損失降到最低。
(1)基本資料管理子模塊。該模塊主要實現如貨物、庫位、托盤、生產線、員工等流通加工基礎信息的錄入、修改和刪除。在輸入各類基礎信息之前,需要首先定義各類基礎信息的類型,再按類型輸入各類基礎信息。
(2)流通加工單管理子模塊。該模塊主要實現將客戶訂單自動轉換成標準需求的流通加工單,并根據訂單要求的發貨時間、品種、數量和各生產線的生產速度等,預測每張訂單的流通加工開始時間。計劃員首先接收到銷售部發來的客戶訂單,然后批量將客戶訂單導入系統,自動根據已制定的流通加工單格式轉換并保存,同時預測每張訂單的流通加工開始時間。
(3)備料管理子模塊。主要實現將流通加工單分配成備料任務,并可實時查詢備料任務和其執行情況。計劃員首先按日期下載需要加工的流通加工單,然后系統按照選料策略和原料庫存信息自動匹配原料出庫庫位和托盤號,將流通加工單分配為備料任務,并給執行者。
(4)生產排產管理子模塊。主要實現將流通加工單分配成生產任務,并進行排產且可實時查詢生產任務和其執行情況。計劃員首先按日期下載需要加工的流通加工單,然后系統按照排產策略和生產區生產信息自動將流通加工單制定成生產排產計劃,并給執行者。
(5)成品入庫管理子模塊。主要實現將流通加工單分配成成品入庫任務,并可實時查詢成品入庫任務和其執行情況。計劃員首先按日期下載己排產的流通加工單,然后系統按照入庫策略(同單同貨道和同單放相鄰貨道等)和成品庫存信息自動匹配入庫庫位,將流通加工單分配為成品入庫任務,并給執行者。
4.3 移動手持執行模塊
在社會快速發展的今天,任何一項工作的落實,都不可能通過獨立的內容達到較好的完成效果,必須要在多個層面努力,才能將最終的工作充分實現。物聯網在現階段的發展速度較快,無論是自身的體系,還是所具備的功能,都可以針對流通加工集成優化提供較多的幫助。經過大量的討論與分析,認為執行“移動手持執行模塊”,同樣可以更好的推動流通加工集成優化任務的完成,在各項問題的解決上,均可以達到良性循環的特點。制動手持執行模塊的主要任務,是對流通加工管理任務進行執行,并且將已經執行的任務信息,通過手持終端機錄下來,保持和管理層的數據信息同步。操作人員將計劃員分配好的手持任務,使用手持移動端下載下來。由此可見,移動手持執行模塊的設計和應用,能夠對流通加工集成優化,產生更大的積極作用,減少了固有的不足,在可行性方面是比較高的。
(1)揀料作業子模塊。該子模塊的主要功能是協助備料員在執行揀料作業過程中將物料從原料區搬運到生產區,分為整盤揀料和拆分托盤揀料,前者是指將需要揀料的托盤與庫位解除綁定,后者是指從指定的源托盤取出一部分原料放到另外的一個空托盤上揀料。下載備料任務后,備料員根據任務指示找到并核對源托盤,按照指定的揀料方式執行。從執行的效果來看,該模塊雖然是基礎的功能體現,但是能夠針對大量的繁雜工作進行合理的干預,一定程度上對流通加工集成優化,產生了疏導的作用,為后續工作的運行,提供了保障。
(2)成品入庫子模塊。該子模塊的主要功能是協助搬運工在執行成品入庫過程中將成品從生產區搬運到成品區。下載入庫任務后,搬運工根據任務指示先將成品與托盤綁定,再根據入庫庫位提示,將托盤搬運到成品區,綁定到指定庫位上。
5 總結
本文對物聯網環境下流通加工集成優化問題展開分析,在現階段的工作中,物聯網環境已經充分的建設,未來還會持續很長一段時間。而對于流通加工集成優化而言,在日后的工作上,仍然是存在著較多的挑戰,當下問題的有效解決,并不意味著將來的工作可以完全符合預期。因此,針對日后的流通集成優化而言,還需要在主觀因素、客觀因素的分析上更加細致,將多個方面的內容科學執行,要創造出較高的價值。
參考文獻:
[1] 李云松. 基于物聯網環境探討流通加工集成優化問題[J]. 才智,2015,20:343.
[2] 劉向民. 物聯網對港口物流供應鏈的影響及應用研究[D].燕山大學,2014.
[3] 常雯. 基于物聯網技術的連鎖超市配送中心作業流程優化研究[D].長安大學,2014.
[4] 杜其光. 物聯網環境下供應鏈可用制造能力優化配置與運營協調研究[D].天津大學,2015.
[5] 李守林. 基于物聯網驅動的物流園區信息化研究[D].北京交通大學,2016.
[6] 楊申燕. 物聯網環境下物流服務的創新與定價策略研究[D].華中科技大學,2014.
[7] 蘇美文. 物聯網產業發展的理論分析與對策研究[D].吉林大學,2015.
[8] 王麗川. 物聯網的應用對水產品供應鏈競爭力提升的研究[D].華南理工大學,2012.
[9] 張永旺. 物聯網環境下生鮮農產品三級供應鏈協調研究[D].華南理工大學,2012.
[10] 吳亮. 物聯網技術服務采納與個人隱私信息影響研究[D].電子科技大W,2011.
[11] 李征. 物聯網帶寬優化分配與智能物流監管系統研究[D].天津大學,2012.
[12] 王傅強. 基于物聯網技術的供應鏈新型管理模式研究[D].中南大學,2012.
關鍵詞:物聯網工程;網絡性能分析;問題驅動式教學方法
中圖分類號:G642.3 文獻標識碼:A 文章編號:1002-4107(2014)02-0042-02
收稿日期:2013-07-10
作者簡介:徐慧(1983―),女,湖北武漢人,湖北工業大學計算機學院講師,主要從事網絡與服務管理研究。
基金項目:湖北省高等學校省級教學改革研究項目“面向物聯網工程專業的網絡管理與安全課程群建設”(2012273);湖北省自然科學基金面上項目“基于P2P技術的網絡安全協同管理機制研究”(2012FFB00601)
《國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》針對新一代信息技術產業的重點領域,提出“促進物聯網、云計算的研發和示范應用”[1]。“網絡性能分析”課程作為物聯網工程專業網絡管理與安全課程群中的一門重要課程,其教學方法是一個急需解決和值得探討的問題。本文結合湖北工業大學網絡工程專業“網絡性能分析”課程的教學經驗展開討論,提出問題驅動式教學方法,闡述網絡性能分析核心問題驅動的教學模式,并思考問題驅動式教學方法在物聯網工程專業應用時需要注意的內容。
一、運用問題驅動式教學方法的意義
目前,網絡工程專業網絡性能分析方面的本科教材比較少,而面向物聯網工程專業的網絡性能分析方面的本科教材就更加有限。盡管“網絡性能分析”課程是物聯網工程專業網絡管理與安全課程群中的一門重要課程,但是教材的局限性給課程教學的具體實施帶來了不少的困難。
相對于其他知識體系比較成熟的課程,“網絡性能分析”課程仍缺乏相對固定的知識體系結構。在網絡工程專業“網絡性能分析”課程的教學過程中,我們發現這種教材局限性帶來困難的同時也為課程教學帶來了新的機遇。在這一背景下,我們提出問題驅動式教學方法,在教學過程中通過引入網絡性能分析的核心問題,激發學生尋求解決方案的興趣,進而指導學生開放思想,不斷地幫助學生建立并完善網絡性能分析的知識體系結構。
二、網絡性能分析核心問題驅動教學模式的構建
對于網絡性能分析而言,為了給學生一個較為清晰的概念,課程教學過程中我們首先提出第一個核心問題,并圍繞該問題,引導學生建立網絡性能的初步概念。
(一)量度網絡性能的重要性
“網絡性能分析”課程的相關先修課程已從一些角度考慮過網絡性能問題,在此基礎上,指導學生思考僅僅停留在定性描述(如從速度的角度分為高速和低速等)的層面上能否確切地比較兩個網絡的特征。
在引導學生思考核心問題的過程中,幫助學生整理已有知識,并希望學生通過經驗逐步意識到,這種定性方法不足以確切地比較兩個網絡的特征,而需要使用定量的量度來精確地描述網絡的性能。
(二)網絡性能的度量指標
通過這一核心問題的提出,指導學生結合真實的網絡服務體驗,如即時聊天工具和IPTV業務等,逐步了解網絡性能的度量指標,并結合實際為學生解釋延遲、吞吐量、丟包率等主要的網絡性能度量指標。
更進一步,引導學生思考這些網絡性能度量指標是否具有一定的相關性。例如,可以通過道路交通堵塞的例子說明吞吐量與延遲之間不是獨立無關的,即將吞吐量類比為道路車輛,將延遲類比為車輛擁塞情況,這樣學生可以通過實例了解吞吐量與延遲之間存在一定的關聯:吞吐量的增加將導致延遲隨之增加,以及當吞吐量接近網絡容量的100%時,延遲急劇上升等事實。按照這一思路,繼續引導學生思考如何測量在某一時刻網絡正在傳輸中的數據量,學生這時則比較容易得到采用吞吐量與延遲的乘積這種方式。
(三)網絡性能指標的測量
關于網絡性能指標的測量問題,首先引導學生通過常用的網絡抓包工具觀測網絡流量,監視網絡性能。這一解決方案在相關先修課程中都有所涉及,并且具有一定的通用性,可以幫助學生對網絡性能指標測量問題形成一個比較容易掌握的解決方案。在實際教學過程中,還需要從多視角引導學生思考這一核心問題。
一方面,指導學生嘗試將網絡測試方法學應用于網絡性能分析中。網絡測試方法學相關的標準RFC文檔詳細介紹了按照網絡體系結構逐層的主要技術指標[2]。由于暫時沒有網絡測試設備的支持,可以通過常用的網絡測試命令測量網絡性能指標,依據現有的實驗條件,也可以考慮從軟件開發的角度實現網絡性能指標的測量。
另一方面,鑒于先修的網絡管理相關課程已經幫助學生掌握網絡管理事實上的協議標準――簡單網絡管理協議(Simple Network Management Protocol,SNMP)的理論體系,引導學生相互間討論網絡管理理論在網絡性能指標測量方面應用的可行性,并嘗試應用基于SNMP標準的網絡管理應用開發方法實現網絡性能管理功能。
從多視角思考“如何測量網絡性能指標”這一核心問題將有助于學生在不同場景下選擇合適的方案實現網絡性能指標的測量。當然,這同時又需要研究測量結果的可信度問題。
(四)網絡性能指標測量結果的可信度
考慮到網絡性能指標的測量結果,指導學生討論其可信度問題。
通過提問的方式引導學生意識到,無論是采用網絡抓包工具、網絡測試命令,還是網絡管理方法,發送用來測量網絡性能的通信量本身有可能又會影響網絡的性能,進而導致測量結果的不可信。
另外,從精確測量的角度,引導學生思考網絡條件的不斷變化、網絡業務的突發行為等對網絡性能指標測量結果的影響。
三、應用問題驅動式教學法需要注意的問題
考慮到物聯網工程專業人才的培養問題,目前存在缺乏學科交叉培養、人才專業知識結構單一等問題,而物聯網工程教育與物聯網技術又存在著一定程度的脫節。采用提出的這種問題驅動式教學方法在物聯網工程專業應用時需要注意的內容是值得我們深入探討的。
在面向物聯網工程專業的“網絡性能分析”課程教學過程中,應用問題驅動式教學方法,在此基礎上需要進一步考慮在物聯網工程專業應用問題驅動式教學方法時需要注意的問題。
(一)引進CDIO工程教育模式,提高學生的實踐能力
在面向物聯網工程專業的“網絡性能分析”課程教學改革過程中,引進國際先進的CDIO(Conceive構思、Design設計、Implement實現和Operate運行)工程教育模式。
作為近年來國際工程教育改革的最新成果,CDIO 工程教學模式以工程實踐為載體, 培養學生掌握基礎工程技術知識,加強動手操作能力,這將有利于推進問題驅動式教學方法在物聯網工程專業“網絡性能分析”課程教學中的具體實施。
在將問題驅動式教學方法應用于面向物聯網工程專業的“網絡性能分析”課程教學時,考慮按照CDIO工程教育理念培養學生系統地掌握物聯網性能相關理論、技術和方法,建立網絡性能分析知識體系,最終具備網絡性能分析的實踐技能,能夠參與物聯網性能相關研究、開發與應用,承擔一定的創新性工作。
(二)利用多層次實踐平臺,激發學生的創新能力
從課程實踐的角度,湖北工業大學全天(包括晚上與周末)對所有本科生開放計算機網絡實驗室、計算機硬件實驗室等專業實驗室,為學生提高網絡性能分析實踐能力提供了較好的條件。我們通過引導學生思考網絡性能分析核心問題的解決方案,加強實踐教學的指導和管理,合理安排實踐教學內容。
近年來,湖北工業大學投入大量經費建設物聯網大學生創新實驗室。2010年,湖北工業大學與武漢奮進電力技術有限公司和武漢思美特科技公司聯合建立物聯網實驗室和科研基地。2011年,湖北工業大學與臺灣晶心宏科技有限公司確定合作關系,作為一家集成電路企業,臺灣晶心宏科技有限公司捐贈相關設備用于建立聯合實驗室,并請來企業資深培訓師通過直接上機實踐操作指導學生嵌入式開發。
所有這些實踐平臺從多層次為面向物聯網工程專業的“網絡性能分析”課程實踐提供了開放場地與各種硬件設備的支持,有利于應用問題驅動式教學方法指導學生通過實踐思考物聯網環境下的網絡性能分析的新問題,并通過創新性實驗尋求解決方案。
考慮到“網絡性能分析”課程是湖北工業大學物聯網工程專業網絡管理與安全課程群中的一門重要課程,本文旨在探索面向物聯網工程專業的“網絡性能分析”課程教學方法。我們提出問題驅動式教學方法,并將網絡性能分析核心問題驅動的這種教學模式應用于網絡工程專業的教學過程中,教學效果良好。當采用這種問題驅動式方法在物聯網工程專業應用時,我們積極探索從網絡工程專業過渡到物聯網工程專業需要注意的內容,最終為物聯網工程專業的網絡管理與安全課程群建設奠定基礎。
參考文獻:
[1]國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定
[R].2010.
【關鍵詞】物聯網 計算機網絡工程專業 學科建設
物聯網技術在現代信息技術領域有著獨特的優勢,引領著互聯網在新時代的要求下不斷進步,高校在建設計算機網絡工程專業的時候需要構建符合技術特點的結構體系,在培養人才的道路上既要利用高校的優勢學科,又要明確該學科的發展方向。
1網絡工程專業設置物聯網方向
物聯網技術的自身原理和計算機技術有著很大的共通性,這種網絡信息系統有著很強的技術基礎,并且在融入高校的相關專業時需要充分分析傳感器網絡技術,這樣學生在學習的過程中才能充分了解該技術的技術構成。通過分析高校計算機網絡工程專業的現有狀況發現該專業課程主要集中在物聯網的網絡層和應用層,并且該專業有很多的基礎知識是適用于物聯網技術的,因此在二者的結合過程中還需要增加感知層方面的知識,這樣才能使計算機網絡工程專業從整體上具有運用物聯網技術的可能性。在高校中設置物聯網方向并不是要徹底改變該專業的人才培養目標,教師在開展教學的時候可以適當調整具體的內容,這樣使二者有效地結合。在高校的網絡工程專業中增設物聯網方向要充分考慮當地的市場需求,有些高校只是盲目地效仿其他高校的做法,沒有結合自身的師資力量和教材的特色,因此在實踐過程中很難制定符合標準的專業培養方案。
2利用高校的學科優勢培養網絡工程人才
不同區域的市場對于網絡人才有著不同的要求,學校在開設物聯網技術方向的相關課程時需要建立符合技術特點的課程體系,而課程結構的合理性要根據學校的硬件設備和優勢專業來判定。和其他的專業方向一樣,網絡工程專業也要在自身的發展過程中不斷創新,教師在教學過程中不僅要加強專業知識的講解,而且還要創造一定機會讓學生進行實踐操作,進行專業的實踐訓練需要學校提供現代化的實驗室,通過實踐基地的建設可以提高復合型人才的綜合素質。在開展評價工作時要根據行業的具體要求進行,很多計算機行業對于人才的個性化特點有很大的要求,因此學校不僅要通過教學優化學生的知識結構,更要使學生在解決專業問題的時候運用創新的思維方式,這樣的方式培養出來的畢業生在工作崗位上才能完成行業的操作。高校在運用物聯網技術時需要專門教材的配合,建設有自己特色的教材不僅要求發揮專業教師的作用,而且還可以通過和企業開展合作來加強教材的針對性,專業的教材需要將理論知識和實際運用有效結合,這樣才能使培養出來的人才符合崗位的要求。
3完善網絡工程專業培養目標和課程內容
3.1專業培養目標
高技能人才不僅要有科學的素養,而且還能從事多領域的技術研發工作,這種應用型的人才在很多行業都有很大的需求,比如說在信息產業和輕工行業。高校物聯網技術方向的培養目標包括很多方面技術的掌握,不僅包括通信技術和傳感技術,還要有技術推廣的能力,這種技術的推廣主要表現在學生實踐能力的提升。衡量該專業能力的標準有很多方面,其中掌握計算機技術和網絡工程的理論是最基礎的環節,而物聯網感知層的相關知識的獲得是制定和實現教學目標的關鍵關節,除此之外,學生還要學會檢索文件,了解一些基本的軟件編程程序,綜合這些方面可以有效地評價目標的實現程度。
3.2課程設置
物聯網方向的課程需要根據現實社會的信息來設置,除了已有的網絡層和應用層知識的傳授,感知層的相關知識也要納入到計算機網絡技術的課堂中去,網絡技術的知識不僅包括原理的分析,還需要了解一些基本程序的設計。對于物聯網三個層次的知識的掌握,該專業在課程結構上要突出行業的特點,并且適當增加一些網絡課程,比如說無線自組網應用課程,這些課程的加入可以學生的技術處理能力。
3.3專業實驗
物聯網技術是一門操作性很強的技術,成熟技術能力的掌握需要學校根據自身的特點來設置專業的實驗,這樣可以讓學生有機會鞏固自己的理論知識。在進行專業實驗時要按照標準的步驟進行,首先要完成畢業實習,在設計課程之前要進行計算機基礎練習,企業的生產實習要在學生的論文之前完成。物聯網的實驗有很多種課程設計,高校可以根據自身的學科優勢選擇適合自己的課程,比如說網絡系統集成課程設計是一種運用很廣泛的專業實驗。
4結語
綜上所述,高校人才培養因物聯網應用領域的高速擴張而迎來了新的機遇和挑戰。本文通過分析網絡工程專業設置物聯網方向,結合高校優勢學科培養網絡工程專業人才的新思路及利用高校的學科優勢培養網絡工程人才,分析總結出完善網絡工程專業培養目標和課程內容。并且社會的發展在各個領域都對物聯網的技術有很大的需求,而高校作為專業人才的培養場所要認真分析自己的學科優勢,從而為復合型應用人才的培養制定有特色的方案。以上的淺顯之見希望能給相關的業內人士提供一點參考借鑒。
參考文獻:
[1]張梁斌,高昆,梁世斌.以網絡職業認證為指引促進計算機網絡工程課程建設[J].浙江萬里學院學報,2011(05).
[2]陳璟.基于工程型人才培養的傳感網技術專業計算機網絡課程的多元化教學與探討[J].中國輕工教育,2012(01).
[3]朱凱杰,陶俊豐.關于在計算機網絡工程實訓教學中開展項目教學法的探討[J].遼寧教育行政學院學報,2009(06).
[4]杜祥嶺,劉加寧.構建高校物聯網專業與實訓中心探析[J].遼寧工業大學學報(社會科學版),2011(04).
關鍵詞:物聯網;工程機械;監控
1物聯網
1998年KevinAshton第一次提出物聯網這一概念,在2005年信息社會世界峰會正式確定了這一概念,并對這一概念的特征、技術、發展前景等進行了相關闡述,之后歐美各國均提出了本國發展物聯網技術的規劃,我國物聯網技術發展起步與2009年總理提出的“感知中國”。物聯網技術是以各種信息傳感技術為基礎,對需要監控、連接、互動的物體進行信息采集,最終形成一個巨大的網絡,實現物與物、人與人、物與人之間的網絡連接,極大的方便管理和控制。該技術是對互聯網技術和通信網技術的外延,是將多項技術與應用結合的產物。物聯網技術具有實現全面感知、信息傳送、智能處理的特征。所謂全面感知就是利用各種信息傳感器和識別工具對物體進行相關的信息收集;信息傳送就是通過互聯網和通信網絡對信息進行傳遞和共享;智能處理就是將這些信息進行自動化的分析處理,最終實現智能化的控制和決策。
2工程機械物聯網體系與技術
工程機械領域的發展受到各國的重視,因為該領域的發展水平代表著國家制造業的發展水平,尤其是物聯網技術提出后對機械智能化的要求越來越高。當前物聯網技術已經進行了小范圍的應用,例如智能交通、智能家居等。工程機械物聯網體系的構建和相關的技術如下。
2.1工程機械物聯網體系構建
工程機械物聯網體系分為三個層次:感知、傳輸、應用。感知層是工程機械物聯網中網絡和現實的樞紐;傳輸層就是對數據進行傳輸和交換,使信息能夠進行相關的傳送和共享;應用是核心,對已經收集和傳輸的信息進行相應的處理,最終發揮物聯網的作用。工程機械物聯網有自己的特點,這些特點和工程機械領域的特性有關。工程機械物聯網感知層主要有壓力傳感器、液體傳感器、RFID標簽與讀寫設備,運動控制器、IO控制器、工業遙控器等核心驅動部件和負責機械設備定位和數據傳輸的移動終端,并且需要信息采集、信息融合、短距離傳輸等核心技術的支撐。傳輸層不僅包含互聯網和通信網結合的長距傳輸網絡,還有包括藍牙、WiFi等短距傳輸網絡,實現企業內部、企業與客戶、客戶與客戶之間的信息傳輸。應用層中包含高性能的服務器和處理軟件,實現海量信息的處理,為工程機械企業打造智能化的決策處理平臺。
2.2工程機械物聯網技術
工程機械物聯網技術與工程機械物聯網體系相關,也是分為三個方面,及感知層、傳輸層、應用層都有各自需要的技術。感知層需要的技術主要是感知識別技術,工程機械物聯網需要通過感知層獲取機械設備自身的狀態和機械設備工作的環境的信息。要提高工程機械設備的利用率、使用壽命,并對工程機械設備進行有針對性的保養,這些都需要獲取精準的工程機械設備的工作環境。工程機械使用的環境差別很大,這也就要求工程機械設備需要更為精確的傳感器進行信息的采集。感知層傳感器主要分為采集機械設備位移、角度、速度的運動傳感器;采集能耗、運行等工作狀態的檢測傳感器;采集機械設備工作位置、環境因素的工作環境類傳感器。采用相對靈敏、全面的傳感器,才能較好的利用感知設別技術將工程機械物聯網所需要的信息進行收集。傳輸層需要即插即用的標準化通信協議,建立工程機械物聯網會涉及到很多的通信網絡,同樣也會有較多的接入方式,缺少統一的標準化通信協議會導致這些通信網絡無法進行交互工作,影響數據信息的傳輸。因此在傳輸層需有一個統一的能滿足這些通信協議的標準化通信協議。工程機械設備作業時會被較為復雜的因素影響,這就需要機械設備物聯網要有即插即用的快速識別和通信協議,便于在復雜條件下進行工程機械設備的準確識別。工程機械物聯網在應用方面要有企業控制中心,通過該控制中心對各種工程機械進行監管、故障排除、快速服務。這種控制中心需要有兩方面的職能,一種是面向企業研發的,可以通過收集和傳輸的各種信息對機械設備的設計進行改進,研發更多的新型設備;一種是面向客戶服務的,可以建立相應的租賃、故障維修、設備分析等服務。
3物聯網在工程機械領域的應用及展望
物聯網在工程機械領域的應用主要是通過GPS、GPRS、互聯網等技術,將工程機械的工作狀態、工作位置、工作環境、運行情況等進行信息的收集,并通過智能處理系統對這些機械設備進行管控和服務、研發。物聯網運用于工程機械領域可以實現對工程機械的全壽命周期智能化管控。物聯網在工程機械領域的應用及展望如下:
3.1利用物聯網進行工程機械遠程監測
利用物聯網可以對工程機械的工作運行狀態進行實時監測,一旦工程機械發生故障還可以進行遠程的診斷。對機械進行遠程監測需要車載終端、數據傳輸、遠程監控平臺三個部分發揮作用。車載終端包括GPS、GPRS、RFID、GPRS,可以完成對機械運行的數據收集和上傳。數據傳輸主要由互聯網和GPRS組合而成,將車載終端上傳的機械運行數據傳送至遠程監控平臺,同時也可以傳輸遠程監控平臺指令。遠程監控平臺包含地理信息系統、設備信息系統、遠程故障診斷和維護保養系統。遠程監控平臺通過這些信息系統完成對工程機械的運行狀態查詢、故障預警、故障診斷、故障日志、維修保養日志等內容。如果單純的通過智能化的物聯網系統無法將故障排除,那么遠程監控平臺還可以推送相關的地理信息使工程技術人員盡快達到。
3.2物聯網應用于工程機械租賃
工程機械設備租賃與按揭付款在該市場較為流行,但是資金回收困難、用戶騙車逃跑等問題會給承租方帶來較大的損失。利用物聯網技術可以對工程機械安裝相關終端,一旦發生不償還資金、騙車逃跑等問題,可以直接實現工程機械的定位、鎖車等功能。物聯網技術應用于機械租賃可以較好的保護承租方的利益。
3.3利用物聯網技術建立手機服務平臺
目前智能手機的普及率越來越高,利用物聯網技術和手機軟件開發等手段,開發智能手機客戶端,為客戶建立手機監控平臺。采用這樣的方式可以讓客戶通過手機就能夠掌握其機械設備狀況,同時也便于機械設備制造商聯系用戶進行相關服務和技術指導。
3.4大數據利用
通過物聯網技術可以搜集大量工程機械相關信息數據,這些基礎數據有較大的利用價值。企業通過對這些數據的分析和挖掘有助于找出工程機械的不足加以改進,進而提高工程機械的品質;同時根據機械設備的使用狀況制定相應的制造和銷售計劃,更好的貼合市場;最后可以根據機械設備位置分析,在機械設備集中的區域有針對的設立服務網點。
4結束語
我國的物聯網技術和工程機械智能化的起步均較晚,物聯網技術在工程機械領域的運用還較少。物聯網技術在我國工程機械領域具有非常廣闊的應用前景。遠程監控、檢測和診斷是工程機械走向全面服務型制造的重要一步。
參考文獻:
[1]孫其博,劉杰,黎羴,等.物聯網:概念、架構與關鍵技術研究綜述[J].北京郵電大學學報,2014,33(3):2-9.
[2]李瑚,雷蕾.開啟工程機械智能時代[J].發明與創新,2013,(3):20-21.
關鍵詞:聯網工程 實踐創新 研究
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)09(b)-0241-01
物聯網技術是一種十分新型,但工作效果極為強大,短短幾十年而已,這種技術就在世界范圍內得到了極為廣泛的思考和研究。并且還為我國的軍事以及醫療,農業等方面做了巨大的貢獻,并且,隨著科技的不斷進步,我國的物聯網技術必將得到更大的發展,這就使得物聯網工程專業實踐創新能力培養更加必要,在國家大力倡導下,我國很多高校都已經開始使用物聯網技術,這對于培養學生的實踐能力與理論結合實踐的能力具有重要的現實意義。
1 物聯網工程專業人才培養的基本要求
(1)具有扎實寬廣的自然科學基礎,扎實的信息科學基礎知識。
(2)具有較好的人文社會科學、管理科學知識,綜合素質較高,并具有一定的組織協調與管理能力。
(3)熟練掌握一門外語,具有良好的聽、說、讀、寫能力,能順利閱讀本專業外文書籍和文獻。
(4)掌握物聯網技術與工程專業的基礎理論、專業知識和應用技術,主要包括電路理論、模擬與數字電子技術、射頻識別、傳感器原理、計算機網絡、嵌入式系統、傳感網絡設計、分布式系統、并行計算、多媒體信息融合等。
(5)較好地掌握物聯網系統設計、工業過程監控、自助服務管理及信息處理等方面的知識,了解本專業學科的前沿發展趨勢。
2 物聯網工程專業人才創新能力培養方式
任何技術的順利實施和普及,歸根結底是以人為主體進行的活動,因此,物聯網專業技術的普及和應用,也要以學生的主體情況為前提和基礎,對于不同的學生,所采用的方式方法也會有所不同,因此,我們也需要根據學生的實際情況,采取不同的方式進行培養,我們要通過以下方式進行。
2.1 物聯網工程專業知識學習
在進行互聯網工程專業人才創新能力培養的過程中,我們也要注意一些重點,并且,還要注意理論與實際相結合,我們可以將教育的重點問題放在硬件與理論知識的研究上面,并且我們還不能夠只限于一個行業的研究。在進行物聯網創新能力培養的過程中,我們要了解到它與計算機專業的區別所在,切不可完全按照計算機專業的教學方式進行,物聯網工程的重點在于培養學生的主觀實踐能力,同時還要將計算機操作的各種基礎知識,如:數據結構,語言編程等進行綜合的運用,學生能夠在算法與理論的基礎上,對物聯網理論及其有關的科目進行學習,進而實現其創新思維的培養。
2.2 以工程應用需求作為創新性培養方向
對于物聯網學生的培養的,是建立在工程應用這個基礎之上的,這就要求學生們必須要具有敏銳的洞察力與適應各種復雜環境的能力,同時還要具有創新精神與冒險精神。學生們要懂得將自身的專業特點與現階段物聯網工程最為需求的方面相結合,繼而準確找到兩者之間的銜接點,可以合理的將物聯網理論與實踐相融合,進而解決掉很多實際問題,比如,交通智能化,這樣就可以促進創新理論的科學發展,如果將計算機技術,物聯網理論與工程實踐相結合,那么物聯網的實踐創新就有了一個新的發展目標。現階段,我國的大部分的計算機學院已經具備了智能化的教學訓練平臺。并且隨著工程應用需求量的不斷增加,我們對于實踐教學的內容也會有一個更加科學合理的改善,而對于學生的培養和訓練也要更加專業,強度也需要更大。
2.3 以學生為中心的自主創新
在實現學生創新能力的過程中,我們所要注意的是學生的自主性,加強學生自主能力的培養,能夠有效的提高學生學習的興趣與主觀能動性,使其能夠對學生產生興趣,進而實現專業知識與實踐方向的有機結合,要以學生的興趣與思維為主,教師發揮其引導和監督的作用,使學生們能夠將自身所貯備的知識與其愛好進行統一,從而實現其對研究領域的選擇。我們還要為學生提供一個完善的開發平臺,這樣學生們才能夠從中獲取有用的資源,并能夠促使學生對物聯網實際結構有所研究和了解,并可以做到具體問題具體分析,對于不同的物聯網技術進行不同方向的研究和分析。在這樣的基礎之上,教師要能夠幫助學生從計算機技術的方向出發,去思考物聯網技術的問題,引導學生對于新技術的開發和創新,進而促進學生的全面發展。
2.4 物聯網工程專業人才自主科研能力培養方式
移動終端有CPU、GPU、管線等硬件性能差異,傳統的虛擬現實系統平臺軟件無法高效運行,單一地從GIS算法方面進行創新改進,不能從根本上改善這一現狀。我們引導對嵌入式開發感興趣的物聯網工程專業學生,結合已有的計算機硬件理論知識,從嵌入式設備軟件設計原則的角度出發,設計針對移動終端的三維虛擬地球軟件框架,改善傳統GIS算法性能。
綜上所述,成功將移動三維立體虛擬地球軟件向試驗平臺轉化,不但有利于學生學習積極性的提高,還能夠有效的提高學生研究與創新的能力。我們一定要明白一個道理,那就是科研與教學兩個方面,是相互促進,相輔相成的關系,如果能夠將科研成果與教學進行有機的結合,那么一定會對實踐教學產生巨大的推動作用,進而能夠培養一批具有高度創新能力的人才。
3 結語
物聯網技術在我國的研究和發展,近些年來取得了一些成就,但是這還遠遠不能滿足人們的實際需求,因此,我們就要從培養學生的學習能力與創新能力入手,提高學生自主學習的能力,使其能夠對所掌握的知識進行有效的鞏固,同時還要加強學生獨自分析和解決問題的能力,使其能夠建立自主學習的意識。每一個學生都是一個獨立的個體,因此其學生狀況與愛好都不盡相同,我們要根據學生自身的愛好對其進行引導,使其能夠結合物聯網理論,找到最為適合自己的研發領域,只有培養出一批又一批高素質的物聯網技術創新人才,才能夠實現我國的物聯網技術的進一步發展。