计算机联网技术

计算机联网技术（精选12篇）

计算机联网技术 篇1

一、物联网的关键技术分析

1、射频识别技术。

就物联网的整个技术领域来看, 射频识别技术是十分关键的技术, 其同样被称为是电子标签, 射频识别技术体现了物联网发展的基础和核心, 其主要用于信息的传输, 且通过不同信息的获取来识别工作, 其主要包含标签、阅读器和天线[1]。该技术主要针对不同状态的物体进行识别, 大型超市较多使用, 显著提升了供应链管理效率。

2、云计算技术。

云计算技术能够将计算分在不同的计算机上, 不属于本地计算机的范围, 有关使用者可以对资源进行切换, 根据自己需求访问其他的计算系统, 通过网络对于计算机资源进行综合, 提升系统的计算能力和系统作用。

3、网络通信技术。

物联网的发展目的在于实现物体和物体之间的相互通信, 由此可见, 网络通信技术是物联网技术中重要组成, 就网络通信技术来看, 其中包含了有线技术和无线技术等, 其中M2M技术的应用较多, 能够实现近距离的传输, 例如, wifi、rfid、蓝牙等, 其重点是实现无线通信, 发展势头良好[2]。

二、计算机物联网的具体应用

1、应用于家庭生活。

就家庭生活来看, 物联网能够将家庭住宅作为具体的应用平台, 例如, XX高档小区内部在布置样板间的时候充分利用了物联网技术, 为其内部增加了很多的系统, 例如, 住宅的安保系统、布线系统、温度调控系统等, 由此一来, 住户可以利用网络技术和物联网技术对住宅区域内部的系统完成具体的操控和应用, 提升家庭空间的使用效率和便捷性, 良好管理住宅内部的不同系统。

2、物流领域的应用。

随着我国社会经济的进步, 物流行业的整个发展规模也在不断的扩大, 物流领域的发展速度很快, 就整个物流领域来看, 物联网技术的出现能够发挥其最重要的功能, 由此实现物流领域发展的合理性。在物流发展的领域应用计算机物联网的过程中, 主要通过计算机物联网的内部集成作用和内部智能性作为主要的特点, 以上两点特征能够显著提升整个物流系统的智能性和便捷性, 帮助其模仿人类的智能, 学会思考并作出判断。计算机物联网技术在整个物流领域的应用主要作用在于良好掌握物流领域发展中不同类型的信息, 针对物流运输的整个环节中包含的运输车辆整体性能和运输路线等实施定时监控, 还能够良好的掌握和分析物流过程中货物的整体状态和性能情况, 可见计算机物联网技术应用在物流领域能够方便工作人员掌控好运输过程的所有环节, 做好物流信息的采集工作。

3、农业方面的应用。

计算机物联网技术除了应用在家庭领域和物流领域, 还被用于农业生产中, 分析其具体应用来看, 物联网的应用主要做到了对农业生产过程中的控制系统、安全系统和智能系统, 利用云计算技术的帮助来实现以上内容和资源的整合, 提升农业生产的智能化、信息化和数字化特征, 应用了物联网技术之后, 农业生产中的环境因素、人工因素等都会被上传到传感器上, 由此工作人员能够一目了然的分析农业生产环节和生产因素, 做好整个农业生产环节的掌控, 提升生产质量, 完成农业生产的监控。计算机物联网技术应用于农业生产之后, 能够显著提升农业生产效率, 促进农业生产朝向绿色农业、低碳农业的方向前进, 促进农业经济发展[3]。

4、交通系统的应用。

交通系统的未来发展必将是朝向智能交通的方向, 物联网技术的应用是实现交通系统智能化的主要工具, 原因在于物联网技术实现了电子传感技术、通讯传输技术、数据控制技术和信息技术等的综合, 综合运用在智能交通系统的建设中。计算机物联网技术具有实时且高效的特征, 十分适用于应用在智能交通系统的建设, 其能够实现当前交通设施的有效利用, 降低交通系统超负荷的状态, 减少交通压力和交通带来的环境污染问题, 提升城市的交通运输效率和环保性。

5、电网应用。

除了以上四个领域的应用, 计算机物联网技术的应用范围还涉及到电力行业和交通行业, 物联网技术的应用价值较高, 应用前景良好。就计算机物联网技术应用在电网系统来看, 能够实现电网系统的智能化, 提升电网的先进性和可靠性, 提升电网系统的工作效率和经济效益, 由于计算机物联网技术的涉及, 电网系统的数据运行和信息都被定时记录, 能够第一时间发现系统的异常, 及时解决问题和故障, 提升了电网系统运行的有效性和安全性, 降低经济损失。物联网技术和电网系统结合的形式, 能够满足多数人对于电能质量的需求, 完善整个电力系统。

参考文献

[1]孙国勇.物联网的关键技术及计算机物联网的应用[J].电子技术与软件工程, 2016, 09:42-43.

[2]孙少军.浅谈物联网关键技术与我国物联网的发展前景[J].通讯世界, 2016, 17:92-93.

[3]钱钰.浅析物联网的关键技术及其计算机物联网的应用[J].数字技术与应用, 2015, 10:89.

计算机联网技术 篇2

大数据=工业？云计算和互联网是通用技术

社交？不，大数据现在涉及的方面太广了，社交网络，让我们越来越多地从数据中观察到人类社会的复杂行为模式。社交网络，为大数据提供了信息汇集、分析的第一手资料。从庞杂的数据背后挖掘、分析用户的行为习惯和喜好，找出更符合用户“口味”的产品和服务，并结合用户需求有针对性地调整和优化自身，就是大数据的价值。 现在的工业生产的网络化和智能化特征越来越明显，“互联网+”与工业融合发展已经成为不可逆的趋势。虽然说“互联网+“赋能工业的基础能力是大数据和云计算，但是具体会以什么样的形式融合却给我们留下更大想象空间。为什么大数据或者互联网会和工业扯上关系呢？其实工业分三个产业，除了第一产业和第二产业以外的像社会上提供各种服务型的.行业，其实主要就是服务业，其中的第三产业可以分为两个部分，流通还有服务！第一层次，流通部门，包括运输部，物流仓储等等，第二层次，未生产和生活提供服务的部门，包括商业饮食等等！但是这些产业大多数都是汇聚了最海量的数据以及大批次的科研中坚力量，而且现在大数据在农业以、工业、交通上都有广泛的应用，大数据的未来到底是怎么样的呢？了解了大数据的典型应用，理解了大数据的定义。这时相信在每个人的心中，关于大数据的价值都有了自己的答案，随着计算机的处理能力的日益强大，你能获得的数据量越大，你能挖掘到的价值就越多，希望这样的时代能为我们的生活带来更多的优质资源！

计算机联网技术 篇3

【关键词】计算机；信息技术；互联网；网络安全

随着我国国民经济与社会的飞速发展，科学技术的进步将计算机信息技术与互联网逐渐结合在一起。自信息技术在各行业广泛地推广以来，越来越多的国家和部门逐步加大了对计算机及信息技术的开发应用。信息技术发展的趋势是把互联网技术的发展和应用作为中心的，互联网和网络的安全就显得格外重要。

1、互联网和网络安全

互联网到现在为止一方面他可以当作是个人的娱乐、传媒、私人通信的一个很实用的工具。人们只需通过访问网站就能够得到所需要的信息，大众传媒也依靠人们访问网络来真正实现。互联网的概念是可以实现互相通讯的设备所组成的网络，包括了我们日常所应用的因特网。互联网的应用十分广泛，在我们的生活、生产中随处可见，互联网的安全也备受人们的关注和重视。网络安全包括的内容也比较多，安全的操作系统、应用系统以及防病毒、防火墙、入侵检测、网络监控、信息审计、通信加密、灾难恢复和完全扫描等。在整个网络大环境中存在着很多不安全因素，可能引发各种各样的破坏，网络安全就显的尤为关键，这里主要可以包括两个内容，信息的传输安全和存放安全。

2、导致网络安全产生的主要原因

导致网络安全产生的原因是多方面的，集中体现在以下几个方面：首先，是由操作系统的安全漏洞而引发的，操作系统的开发无论采用何种技术始终会存在漏洞，尽管漏洞本身并不明显，开发者也一直在研究弥补漏洞，但仍存在着被网络攻击者发现和利用的机会。而系统的缺陷和漏洞一旦被攻击，就可能面临瘫痪的可能，导致系统信息的丢失、篡改或者泄漏。其次，在于网络系统中TCP/IP协议的脆弱性。TCP/IP协议的设置具有公开性，同时缺乏对维护网络安全的思考，由此导致了TCP/IP成为网络攻击者进行攻击的主要突破口和攻击对象。第三，受网络设计特点的影响，其设计上的开放性与广域性导致网络信息安全性的保障工作更为困难。计算机网络的开放性使网络时刻面临着来自物理线路或者通信协议的非法访问和攻击；互联网还具有广域性，也就是说在网络覆盖的任何一个角落都可以透过网络对区域内的其它设备的硬件和软件发起攻击，这使得网络安全的维护和控制难度进一步加大。第四，计算机病毒的存在和产生使计算机时刻面临威胁，它不仅可以破坏计算机的操作系统和功能，影响用户的正常使用，具有极强的传染性、寄生性、隐蔽性、触发性、破坏性。最后，网络结构的特点也对网络安全性有着一定的影响。互联网可以看作是许多局域网在一定链接作用下形成的网络体系。在这个网络体系中，两个位于不同局域网下的主机之间要实现互相通信，并不是直接的传输，而是要通过多个设备的彼此传递，最终将经过无数次转发的信息传送到目标机。在这个过程中，攻击者只要攻击其中任意一个主机设备，就有可能截取用户所输出的信息和数据。

3、计算机信息技术在互联网中的应用

互联网的开发应用也是一个持续讨论的热点。随着计算机和信息技术的普及和应用，终端客户电视机、手机、平板等产品都在应用网络方面进行了大量开发和研究，网络中断设备的多样化，也为互联网信息的安全防护提出了新的挑战。计算机信息技术在网络防护方面的应用技术也逐渐地应用和发展起来。

3.1信息技术在网络防毒软件中的应用

病毒在网络的环境之中传播和扩散的速度及影响力都是在不断加快的，这就要求一定要有适用于局域网的能够进行全面维护的防病毒产品。通过研究局域网和互联网的特性，可以将局域网和互联网连接起来，从而加强计算机网络的防护功能。比如用户在网络存储中收发邮件时，需要先同网络存储进行信息数据的交互；若想保证信息交换的安全就需要杀毒软件来保证邮件服务器的安全，发现和识别出电子邮件中的病毒并将其隔离或者删除。最理想的结果还是应用全面防护软件，能够对不同类型的病毒进行全面防御，保护局域网的相对安全。

3.2信息技术的防火墙应用

信息技术和互联网是防火墙技术能够运行的基础，防火墙技术越来越被应用于互联网中，特别是接入因特网的局域网。防火墙的应用可以有效地增强内部网络的健康指数。利用防火墙的检测功能可以大幅度降低不安全因素的侵犯，使互联网获得一个相对安全的网络环境。应用防火墙还能够将其自身作为方案的核心来构建安全防护网络，将已经过防火墙测试的已确定为安全的软件在防火墙配置，监控审计网络的存取和对网站的访问。防火墙的安全性是显而易见的，它屏蔽了外界危险的因素，保护了内部的网络结构，对外部网络的访问有一定的限制。

3.3漏洞扫描技术的应用

漏洞扫描技术主要是对网络中存在的安全隐患进行解决。现代社会中，网络和大型网络环境复杂且处于不断的变化中，而仅仅依靠人员来进行技术和服务上的处理，实际上并不能达到准确查找漏洞的所在。漏洞扫描技术既能够优化系统内部的资源配置，也可以有效地弥补和消除网络中的不安全因素。利用漏洞扫描技术中的各种黑客工具可以成功地对网络环境中存在的隐患进行及时的发现和消除。

3.4密码技术的应用

密码技术作为计算机信息技术的一项核心应用和主要内容，其主要功能是保护计算机网络系统中的各个数据、口令、文件以及各个控制信息中网络资源的安全。在互联网应用中，密码技术是隔离网络系统中不受信任的网络层次，并可以在信息传输的过程中对所经过的网络路径提纯安全程度上的要求，实现网络通信环境上真正的安全。

3.5入侵检测技术的应用

计算机中的入侵监测技术能够同时对来自网络环境内部和外部的行为进行识别和响应，同时还能对网络信息中的入侵事件以及过程适时的出响应，是维护网络环境、信息安全的核心技术。入侵检测技术利用多种标准对网络中的入侵行为作出判断并进行区别，帮助用户针对不同的入侵行为实施相对应的解决策略。通过入侵检测技术的应用，能够细致地分析外界入侵的迹象，并提出一定的技术防护帮助，为用户应对一些入侵行为提供警示作用。

4、结束语

互联网以其独特的优势已经在人们的生产、生活中占据了相当重要的地位，同时互联网的安全性也成为了人们日渐关注的课题。计算机信息技术的开发和研究，也为互联网的安全提供了技术支持。随着计算机技术的持续发展，如何来最大程度地减少漏洞，进一步维护用户的信息和设备安全，是一个持续的热点课题。

参考文献

[1]赵文娟.信息技术在局域网中的应用研究[J].科技情报开发与经济，2010，（01）.

[2]高凯.浅谈入侵检测中的几种常用技术[J].电脑知识与技术，2011（12）.

基于计算机物联网技术的应用探究 篇4

以激光扫描、无线射频 (RFID) 、多源传感器技术为基础, 利用无线传输数据链所构建的现代计算机物联网, 构建起数据采集、声光电多元传输的信息框架, 从而实现了数据的快速采集与数据传输处理, 有助于实现主体对实体目标的有效定位监管, 提升主体与主体、主体与实体间的实时互联共通。

计算机物联网的基础为互联网技术所构建的信息交互框架, 实体如同人类一样利用射频识别、无线通讯等技术被赋予客观感受, 实现实体与人间的交互, 可实现产品的源头追溯、实时监管与快速定位, 优化生产供应链条、提升货品流通领域的科技创新, 被广泛应用于路况信息智能指挥、物流供应链管理、家庭电子器件智慧调控、互联网医疗远程服务等行业领域, 从传统物品监管服务上实现了创新管理与系统一致性写作, 实现了多源数据的共享利用, 推动了国内工业制造、医疗服务与物流供应链领域的转型升级与行业革命。

2 计算机物联网相关技术与数据分层

当前计算机物联网技术, 其相关的核心技术为多源传感器技术、无线射频技术 (RFID) 和计算机信息处理技术, 按照互联网网络协议分为5 个数据层, 其相关技术与数据框架具体细分如下:

(1) 物联网相关技术:①多源传感器技术, 物联网框架中借助声光电等传感器接收设备, 过滤与采集特定实体属性信号, 实现物品实体的编码快速精细识别, 实现智慧社会中的实体快速智能化多源感知;②无线射频 (RFID) , 即非接触式识别技术, 利用无线射频读写器扫描实体物品电子标签, 获取物体相关的属性信息, 快速实现数据信息的采集、电子标签RFID识别;③计算机信息处理技术, 即利用计算机硬件、互联网传输网络、多类型传感装置等载体或设备, 实现多元与多源数据的采集、传输与编辑处理, 进而实现多源数据的综合有效管理, 从而推动物联网数据的快速处理, 提升办公审批效率、增加工业生产产值、改善民众传统生活水平。计算机技术的核心即为多源信息快速处理, 其关键环节在于计算机物联网的优化维护, 其发展升级根本在于对传统数据算法和分析原理的技术创新。

(2) 物联网数据框架体系:按照网络框架协议, 物联网系统可分为数据信息感知层、数据物理互联接入层、网络数据传输层、关键技术支撑层与应用接口框架层, 通过构建物联网平台, 实现实体电子标签属性信息的快速准确获取与识别, 建立起物品识别、交互互联与技术服务相关的综合性框架网络。

3 当前计算机物联网技术的现状与建议

伴随科技的创新发展与国内关于物联网的资金投入, 当前尽管已经初步建立较为完备的物联网体系发展框架, 但与国际发达国家相比关于计算机物联网建设方面, 仍存在较大差距, 具体体现在如下方面:

(1) 国内物联网建设方面的法规不健全。由于物联网行业涉及计算机、互联网、数据识别共享等多方面平台, 数据获取与处理较为复杂, 相对存在一定的纠纷环节, 当前国内关于互联网相关的法规较为欠缺, 尤其传统的经济合同法或民法等法规, 不完全适用于现代计算机物联网领域, 成为行业发展的诟病与消极因素。

(2) 物联网与公众安全性方面。由于物联网建设处于初级起步阶段, 关于数据采集与传输的相关规范不完善, 缺乏通用数据格式, 关于核心数据、云端SSAE标准制定与信息加密等环节相对薄弱, 关于数据标准编码、数据整合监督、信息安全保障方面, 任务依旧十分严峻。

(3) 计算机互联网技术有待提升。计算机技术飞速革新, 产品数据标准与规范面临快速变革, 物联网建设方面尽管无线数据传输与GNSS定位技术目前相对较为成熟, 但多源传感器识别与无线射频RFID技术仍处于粗放起步阶段, 当前对该类研究的投入力度不足, 关于物联网运行功效的评估体系与测试上, 相对不够健全与完善。

针对以上国内物联网发展中所存在与展现出的问题, 应逐步健全物联网相关法律法规, 建立物流管理、运输监督与产品合作方面的秩序体系, 制定物联网数据安全保障框架建设, 探索物联网漏洞自检与修复功能, 严格管理身份认证与监督机制, 加强科研资金与技术资源投入, 融合计算机网络技术、现代信息处理技术与无线射频RFID电子标签识别技术等, 初步探索出适合国内市场运作实际的编码规范, 培育物联网构建、运营与监管专业人才, 服务于大数据背景下的物联网建设步伐。

4 总结

伴随现代科技与信息处理技术的提升, 物联网概念的提出与发展逐渐由空想理论模型演化为物品实体运营, 依托无线射频RFID、多源传感器与计算机网络所构建的现代计算机物联网, 尽管面临行业领域跨度广、产品行业标准尚未完善和法律法规不健全等现实性问题, 但随着经济结构转型期对现代互联网技术的认知, 国内社会对计算机物联网技术在实体智能化监管方面的认知, 必将不断提升与日益加强, 今后加强现阶段互联网技术安全性建设、构建安全高效的数据采集、传输、处理与存储框架, 对推动新时期计算机物联网体系的构建, 具有重要的经济价值与社会效益。

参考文献

[1]李航, 陈后金.物联网的关键技术及应用前景[J].中国科技论坛, 2011 (01) :81-85.

[2]周云, 贾颜亮.物联网技术在物流领域的应用与创新研究[J].黑龙江科技信息, 2015 (15) .

[3]郎为民, 王逢东.全球物联网的发展现状[J].电信快报:网络与通信, 2011 (04) :3-6.

计算机联网技术 篇5

从被称为物联网元年的2009年，到2011年，物联网的发展已经走过了两个年头。在这两年的历程中，物联网逐渐从热炒阶段步入务实阶段。“十二五”规划中更是明确了物联网的阶段性发展方向：“推动物联网关键技术研发和在重点领域的应用示范。”工信部苗圩部长在《求是》上发表的署名文章中所指出的“我国物联网发展的思路和重点”之一便是加强产业合作，面向重点领域开展应用。同时，中国物联网界的泰斗，中国工程院秘书长邬贺铨院士也一再强调：物联网与其说是技术不如说是应用。在此影响下，面向行业应用的物联网产品和研发成果也不断涌现。可见，要让物联网云计算落地，“应用为王”已成为业界共识。

然而，我们拿什么让物联网云计算落地呢？

众所周知，在IT、互联网时代，真正的核心技术都掌握在欧美企业手中，中国本土企业除了华为、中兴，几乎都处于最底层的“生产代工”环节，都在做着基于国外技术的二次开发。因此，IT、互联网界的真正的龙头企业也都集中在欧美国家。

物联网时代，所谓中国和世界发展同步。然而，中国是否真的能够突破核心技术瓶颈，在新一轮信息革命中崛起？答案很迷茫。

首先，从中国人的本性来看，这不无可能。春秋战国时代便是大家频出；唐宋到西汉更有举世闻名的“四大发明”。这都说明中国是一个对人类的文明和创新做出过引领性贡献的民族。所以，只要加以善用，假以时日，比肩国际巨头不无可能。

然而，从当下的政治经济环境，以及社会风气来看，又着实困难。自改革开放以来，“一切以经济为中心发展战略”的本意被很多人曲解，致使“中国制造”充满了“抄袭、拷贝、山寨”的低劣味道。并且这种误解，日益加重。还有多少人愿意去潜心做研发，大量的投资都只为能得到快速回报。恨不得把所有行业都当“房地产”来做。试问，如此利欲熏心，身心浮躁，如何担当起在新一代信息技术革命中引领世界之重任？

两者相较，中国人本性中的钻研、踏实正在被一点点磨灭；而急功近利、浮夸务虚的一面却日益放大。因而，我们能够在这一轮的全球性战略发展机遇中积攒起核心竞争力吗？能够真正的与国际行业巨头竞争吗？能够不再仅仅是“市场之王”吗？我们能够用自主可控的解决方案让物联网云计算落地吗？

计算机联网技术 篇6

关键词：物联网；计算机网络工程专业；物联网方向建设

一、前言

（一）研究的背景

如今的社会里，高新产业链使得人们使用的技术在不断的升级，最鲜为人知的就是物联网技术。二十一世纪里，没有个一项过人的技术和本领，是无法在世界上立足于，无法成为世界强国的。若想成为一个世界强国，那么就必须要让自己国家的技术得到先进的发展与提高，所以在你争我赶的情况下，各个国家开始了对计算机网络工程专业下的物联网方向专业创新建设的研究，想在世界上首先树立物联网强国的地位，一个以物物相连的互联网为主体的网络技术霸主国。

（二）研究的目的和意义

为了顺应时代潮流，适应这一变化，应该在各大高校中建立此网络工程专业的物联网方向，来专用型针对性有目的性的培养专业人才，把人才往物联网方向发展，少年强才国强，所以从少年抓起，从小培养高新技术产业链——物联网方向。与此同时，要积极地配合社会需求的转变，为学生未来能在工作岗位上立足打下坚实的基础，就更加能针对性的培养出一批专用型物联网人才，更好的为社会贡献自己的一份力量，为我国今后的强大打下更加夯实的基础。

二、计算机网络工程专业下的物联网的现状

物联网最早出现于美国，为了用于在工业交流上以数据物联网的方式展开研究，便开启了物联网时代潮流。在美国的产业里，物联网管理系统占据了主导地位，也取得了非常大的成功。于是，在中国，二十世纪七十年代，第一个网络工程管理专业在大学中诞生，之后，陆陆续续的物联网管理、科学物联网管理系统等等的专业如雨后春笋般一个个的出现。就此，中国从此也走上了物联网时代。说到这里，这一切都是为了顺应现在高新技术占据主导地位的世界潮流，但是不可忽视的是，如今的物联网管理这一系统在中国只是表面上达到了适应潮流的表现，实质上，中国的物联网技术产业管理还没有在本质上达到物联网技术企强国的行列。就像在外面披上了一层狼皮的羊，实质上只是一头绵羊，根本达不到成为狼的能力。也正是在这种滥竽充数的情况下，我国的物联网技术一直没有得到更好的发展与上升，只是在原地停留了许久的时间。所以针对这种情况，是时候采取创新行动了。

三、我国计算机网络工程专业下的物联网方向创新建设处于落后的原因

（一）急于求成的开发物联网系统产业链

我国之所以久久不能达到世界上物联网产业强国的一大因素就是我们的心态，我国在这一方面太过于急于求成，却往往忽视了什么叫过犹不及。我们总是想着赶紧紧跟步伐甚至是超越，我们总是幻想着能用二十年的时间来达到欧美资本主义强国花费了五十年时间才达到的高度。我希望能够以史为鉴，以文化大革命为借鉴，当初人民公社运动，文化大革命，不就是太急于求成，忘掉了自我，迷失了方向误入了左倾教条导致了最后国家革命的失败。我们要以史为鉴以明得失。

（二）“浮夸风”的作祟

我国在追求物联网时太过于浮夸，想做大做好做更强，却忽视掉了基础性的东西。网络工程专业下的物联网方向的创新建设需要一步一步的来，脚踏实地的做好一切基础性工作。基础好了，夯实牢固了，未来的发展前景自然不会差。不要对自己的发展太过于自信，一切都有失败的时候，要做好两手准备，浮夸风是急于求成的另一种表现，不可能在浮夸的背景下将物联网管理产业链发展好的，最后只能才重蹈覆辙，以失败告终。浮夸风不可取，若想在世界上继续发展壮大，想要提高物联网产业技术是很合适的，但是要注意方法，切记“浮夸风”作祟。

（三）各高校开设的专业课只是徒有虚名

在如今的高校里，各种关于物联网方向的网络工程专业，但只是表面功夫下得好，实质上配备的师资力量及课程要求无法达到培养专业型人才的效果。各大高校只是为了符合各地教育局的要求，做足了表面工夫。倘若深入的去聆听一节课，则会发现开设的网络工程专业下的物联网方向建设的科目根本就没有实用价值，而老师则是更加可笑的用着既不科学的方法让学生死记硬背书本上的东西，不进行实质的理解与应用，所以在高校里的物联网专业科目只是徒有虚名，根本达不到培养人才，更不要说以后为国家的发展注入新的能量能源。若是这样，中国想步入物联网工业强国的步伐将又要暂时缓缓，步入物联网强国的时间将会越来越遥远了。

四、对于创新计算机网络工程专业下的物联网方向的解决措施

（一）培养专业型人才

人才强则国强，这句话不是没有道理。美国之所以成为物联网时代的大哥大，是因为美国这个国家对待专用性人才的培养尤为重视。他们不注重于学生的成绩，专注于丢失学生们在这一方面的实践能力与创新能力。网络工程专业下的物联网方向需要人才的集思广益，才能将这条溪流源远流长。如果只是一味地开设专业课程，一味地关注学生的成绩而不是实践能力，则永远也得不到这方面的实用性人才，因为他们更擅长的是死记硬背书上的知识而提高成绩。

（二）创新尤为重要

创新能力是不可缺少的一种必要性元素。物联网管理与创新理念不可相违背也不可相互分离，物联网即是创新。我国应该多多创新技术，来优化物联网管理产业链，不要一味的盲目跟风，美国怎么做中国就怎么做，这样永远只能当小弟而不是大哥。创新一定要被重视，创新从哪里来，即使从国家的教育系统，培养人们的创新能力，开创人们的思维能力，在需要的时候，吸取任何有创新意见的方法，来实现创新带动物联网发展。

（三）构建多科学交融培养理论体系

一个团队需要两样东西，一是团结，而是体系。有体系的团队才叫团队，无体系的团队那叫团伙。在这个时代频繁改变的情况之下，科学的交融体系尤为重要。理论体系在这一方面上是一个主导地位，必不可少的东西，有了理论体系才有理论方向去开展物联网管理的研究，才能更好的去发展高新技术，才能成为世界强国。

五、总结

专业建设是就如红军过草地一般艰辛，学科在向前发展，对于计算机网络工程专业下的物联网方向的创新建设要求也需要随着时代的进步而不断提高。通过优化课程体系，明确专业知识结构，在有限的时间内，让专业性人才获得更加丰富的知识是高校的责任。各大高校应该以创新物联网技术为办学理念，适应国家的理论体系，使国家物联网产业链走向巅峰。

参考文献：

[1]邱志宏；谢翠兰；黄力；高职院校开设物联网专业设置的思路[J]；大众科技；2011年06期

[2]叶苗；高校物联网工程专业设置的思考[J]；电脑知识与技术；2011年28期

[3]冯高峰；魏楠；原佩剑；高职物联网技术专业人才培养模式探讨[J]；电脑知识与技术；2012年05期

[4]林莉；陈丽丽；高校物联网实验室建设规划[J]；长春理工大学学报；2012年04期

互联网时代的计算机控制技术探索 篇7

一、计算机控制技术介绍

计算机控制技术在近几年才不断被企业应用于工业生产中，并促使工业生产实现自动化生产。计算机控制技术是以计算机应用技术、电子技术、自动控制技术为基础通过以计算机控制技术为核心，综合可编程控制技术、计算机网络技术、单片机技术，实现工业生产技术的精密化、生产设备的信息化、生产过程自动化、机电控制系统的最佳化等。计算机控制技术的应用需要非常专业的计算机人才进行操作。

简单来说，计算机控制技术就是通过运用计算机完成工业生产中对生产设备的自动化控制，它包括逻辑控制、智能控制、顺序控制、变量参数控制等。计算机控制技术中的逻辑控制是计算机首先设定一个逻辑关系，在此基础上，计算机发出一个指令，通过逻辑关系能够将这个指令以正确的渠道传输，最后决定控制的实施。智能控制需要在有智能控制器的基础上完成工作，智能控制是工作人员将智能控制器进行设置，使其完成一个规定的任务，智能控制器通过自主驱动器实现自主控制，完成工作人员交代的任务。顺序控制是按照工业生产的流程，在计算机中以时间或生产状态为顺序，促使生产中自动按照所制定的顺序进行。计算机控制技术所具备的应用功能非常适合目前工业生产，对工业生产的效率、质量、安全等起到积极的作用。

二、互联网时代计算机控制技术的发展

(一)集中控制到集散控制的发展。

集中控制是指在组织中建立一个控制中心，以控制中心为基础对外进行信息的收集、加工、处理整合等过程，发现信息中存在的问题，并对问题进行探讨和分析制定有效的解决方案的整体控制。计算机控制技术主要以集中控制为工作方式的时期，计算机控制技术是以控制中心为宗旨，其工作的中心是将控制中心的信息传入或传出的一个过程。计算机控制技术具体的工作有采集信号、信息的运算、信息的处理、信息反馈、显示状态等。计算机控制技术单一的实施控制中心制定的信息进行筛选。以控制中心为主的集中控制一旦出现失误将会影响整个组织，计算机控制技术的使用能力也将丧失。

计算机控制技术发展到集散控制阶段相对于集中控制有很大的突破和发展。所谓集散控制又称分布式控制系统，由过程控制以通信网络作中间枢纽对多个计算机系统进行控制的过程。集散控制的工作方式中应用了计算机、控制、通讯、显示等先进的技术。集散控制的工作方式是以“分散控制、集中化操作”为原则进行工作，充分体现集散控制的灵活性、方便性、简单性的特点。计算机控制技术在集散控制阶段充分发挥计算机控制技术的作用。计算机控制技术的使用是通过一台计算机对多种信号进行处理，根据信号的使用功能不同，集散控制将其分为上位机和下位机。上位机是指计算机对现场信号处理实施的控制;下位机是以通讯为枢纽传送的信号通过计算机处理的信号实施的控制。

(二)封闭系统到工业现场中线的发展。

封闭系统是不受外界环境影响，不与外界环境相接触的一个系统。封闭系统中计算机控制技术在一定程度上受到很大的制约。封闭系统难以实现兼容性和开放性，组织中的信息得不到很好的更新和利用。所以，封闭系统必然会被取代。

工业现场中线控制系统解决工业现场中控制器、执行机构、智能化仪器等设备之间信息或信号的传递。工业现场中线控制系统是以一个数据点到另一个数据点，最后形成一个中线的方式进行传递。工业现场的中线具有经济实用、简单、可靠等特点，促使计算机控制技术操作更加便捷，其具体的工作是以工业现场中线为主，对中线中的信号或数据进行处理，使信号或信息技术处理处于一个平衡、有序的状态，进而达到信息或数据自动化控制的状态。工业现场中线控制系统是顺应用户的要求采用开放式的现场数据处理和数据的控制。现场中线控制是分散控制的优化和提升，实现了“变分散为集中，统一控制管理”，即将危险进行分散，实现控制分离。

(三)现场控制到企业自动化控制。

现场控制是在实施某项活动的过程中，组织者对进行活动的现场进行控制和管理的过程，进而保证活动规范进行，行为按照标准实施。计算机控制技术应用在现场控制阶段主要是对活动现场的信息或信号进行处理，并在一定程度上实现自动化控制。但是现场控制阶段计算机控制技术的自动化控制还受到一定程度的约束。所以，现场控制还需要不断的优化和完善。计算机控制技术进入企业自动化阶段，在此阶段实现不了与互联网时代接轨的阶段。企业自动化阶段的标志是以太网工业协议的形成。以太网工业协议是一个开放式的网络协议。通过以太网协议的形成将互联网与计算机控制技术充分地结合在一起，实现自动化控制的应用。互联网与计算机控制技术的结合将提升工业生产品的适用性、可靠性、抗干扰性等特点。当前，企业化自动化通过以太网的传输存在一个缺陷，即以太网信号不确定性、不稳定性。由于工业生产中以太网信息或数据的传输量较大，新的信息与旧的信息交换频繁，促使互联网中的数据需要快速刷新信息，互联网的信号将会出现不稳定，直接导致以太网的信号不稳定、不确定。所以，企业在完善计算机控制机技术的自动化使用过程中提出了“信息化工厂”将以太网需要传输的大量数据通过信息工厂进行转移，促使信息采集、信息传输、信息的处理、信息的综合使用存在一个良好的系统中，有效地完成信息的自动化控制。

三、结语

互联网时代是企业实现现代化、信息化的一个阶段。尽管企业的经营生产活动不同。但是，企业现代化、信息化的趋势是相同的。因为互联网时代能够帮助企业的生产效率提高，生产质量提高，促使企业的经济利益增长。化工企业中应用的计算机控制技术能够对企业的生产经营提供很大的帮助，在一定程度上实现企业经济效益的增长。进入互联网时代，互联网与计算机控制技术的结合对企业的经济效益有非常大的帮助，是实现企业经济快速发展的重要手段。

摘要：计算机控制技术的优化和发展需要经过一个过程。而当今是互联网技术普遍存在的时代,这一时代的到来对计算机控制技术的发展和完善非常有利。以互联网为媒介的计算机控制技术在处理信号或信息上实现自动化和高效化,提升了计算机控制技术的应用范围。所以,互联网时代下的计算机控制技术进入了一个崭新的时期,是计算机控制技术的作用充分利用的一个时期。

关键词：互联网,计算机控制技术,发展

参考文献

[1].杨斌,郇极,魏继光.嵌入式计算机控制器的可视化编程技术研究[J].制造业自动化,2010

[2].张宇,黄道.I/A Series系统在石化空气分离车间中的应用[J].中南工业大学学报(自然科学版),2010

[3].窦国栋.可编程控制技术在铁路现场的应用[J].上海铁道科技,2010

[4].朱世欣.工业以太网新一代的工业现场总线技术[J].甘肃科技,2011

计算机联网技术 篇8

“物联网”(Internet of Things)指的是将各种信息传感设备,如射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等种种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络。其目的是让所有的物品都与网络连接在一起,方便识别和管理。

物联网这个词自它产生以来就发展迅速,可以说是继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次革命。近来,随着物联网中的RFID技术、传感网络(WSN)技术、GPS卫星定位技术、M2M物物数据通信技术的完善及应用,物联网现在已经成为国内外广泛关注的热点。目前,世界各国都在物联网研究方面投入巨资,我国也不例外。早在10年前,中科院就启动了传感网研究。现如今,物联网更是被提升为国家战略,已进入快速发展周期。总体来看,物联网发展已成为国家层面技术及产业创新的方向之一,重视物联网的研究和开发,推进物联网产业化、规模化发展的技术环境已基本具备。物联网技术的发展带动了经济社会形态、创新形态的变革,推动了面向知识社会的以用户体验为核心的下一代创新形态的形成。

2 在高职学校发展物联网专业的意义

物联网是在计算机、电子电工、通信、自动控制、软件、管理工程等众多实践性技术领域都有所涉及的专业,所以行业应用必将成为物联网产业在未来几年发展的主要驱动力,物联网的人才特色为高职教育提供了用武之地。物联网产业在自身发展的同时,还将带动微电子技术、机器智能、自动控制、传感元器件等这一系列产业的持续发展,带来庞大的产业集群效应。物联网行业应用的重点领域大致包括物流、交通、环保、零售、电力、安防、医疗、金融等,因此这些领域的开发和应用为高等职业教育带来了无穷机会。物联网技术的深入发展,需要培养大量具有物联网技术能力、应用创新能力、跨专业的复合型人才。所有这些都给高等职业教育带来了机遇。高等职业教育能适应物联网发展的需求,培养大批跨专业、跨学科、高难度、深层次应用的人才,以满足物联网时代对人才的需求。

3 高职物联网专业的人才培养方向

建设物联网专业应当从现有物联网的专业着手。先建立起以物联网基础模块的专业人才培养导向,再逐步根据物联网产业发展的实际情况作出相应专业交叉调整,因为这种方式既可以利用现有的教学、产业资源来实施物联网专业的建设,同时也可以边发展专业,边根据行业企业需求调整专业导向,更新专业内涵。

职业院校计算机物联网应用技术方向培养目标应该是具备基于计算机技术、自动控制技术、传感信息处理技术和互联网技术进行信息标识、获取、传输、处理、识别和控制的能力,能从事计算机网络系统集成及相关技术产品的开发、应用推广工作,物联网工程施工和现场管理工作,中小型企业网络组建、维护和应用管理工作,计算机及网络产品的营销及售后服务等工作的高素质技能型专门人才。

毕业学生的就业方向和岗位可以大概根据为四个方向,即方向一:物联网项目系统集成、工程实施、系统管理、技术支持;方向二:物联网产品应用推广;方向三:物联网应用软件开发;方向四:物联网产品化技术员。具体的也可以细化以下几类人员:

物联网应用系统初级工程师:主要职责是物联网系统绘图、方案拟定、施工、技术支持等。需要掌握一定的CAD、VISIO绘图能力、熟悉工程项目技术方案的格式和撰写、具备初步的项目实施能力。

物联网应用系统管理员:主要职责对物联网系统进行配置、维护工作。需要熟悉物联网的相关原理和技术,熟悉操作系统、网络、数据库、信息安全等系统管理知识。

物联网应用软件初级程序员:主要职责从事物联网应用软件的开发工作,主要是编程、测试工作。需要掌握一定的物联网相关知识和技术,一定的应用软件开发技能

物联网应用系统管理员:主要职责是对物联网系统进行配置、维护工作。需要熟悉物联网的相关原理和技术,熟悉操作系统、网络、数据库、信息安全等系统管理知识。

物联网相关产品技术员:主要职责是从事传感器、RFID、物联网通信产品技术开发成果的产品化转化,产品化计划编制,负责产品化审核等工作。需要熟悉物联网的相关原理和技术,具备一定计划和技术文档撰写写技能。

物联网相关产品业务员:主要职责是销售、推广物联网系统相关产品。需要熟悉物联网的相关原理和技术,具备一定销售、推广技能。

4 物联网专业建设主要因素

虽然目前各个高职类的学校对物联网这个专业的开设都热情高涨,但是由于某种原因大部分学校的物联网学乎并没有形成相应的体系,建设物联网专业需要的相关实验实训建设标准需不断规范,实验设备购进加强,各学校这方面的师资力量也比较薄弱。所以目前对于大部分的高职类学校来说要在物联网专业这个领域有所发展,就需要及时跟踪物联网可能发展的就业空间,找准物联网行业企业动向,从高职学校的特点着手来建设具有高职特色的人才培训机制,补充完善相关课程设置,补充加强相关师资,完善实验实训设备,这是目前高职类学校进入物联网专业比较可行的途径。

4.1 课程设置

物联网专业融合了多个专业的内容,所以需要培养的是具有应用型、维护型.具备二次辅助开发设计的高素质宽口径人才,培养的学生必须是在掌握了基本专业技能的基础上,还要跨学科的学习,打破课程、学科间的壁垒,具备可持续发展的素质。由于五年高职类学校只有四年是在校学习时间,而且学生素质相对比较弱,因为要在短时间内培训出高素质的适应物联网发展的人才难度还是比较大的。因此,相关的课程设计就应该要有一个基本原则,即:抓基础——计算机基础和计算机网络基础,除此以外物理、化学相关的基础知识也要有所学习;抓核心——这方面的包括传感器及传感技术、网络技术;抓新型学科基础——嵌入式系统、无线传感网络芯片等;抓实践能力——利用实验实训设备加强实际技能操作。

物联网专业融合了多个专业的内容,所以需要培养的是具有应用型、维护型.具备二次辅助开发设计的高素质宽口径人才,培养的学生必须是在掌握了基本专业技能的基础上,还要跨学科的学习,打破课程、学科间的壁垒,具备可持续发展的素质。由于五年高职类学校只有四年是在校学习时间,而且学生素质相对比较弱,因为要在短时间内培训出高素质的适应物联网发展的人才难度还是比较大的。因此,相关的课程设计就应该要有一个基本原则,即:抓基础——计算机基础和计算机网络基础,除此以外物理、化学相关的基础知识也要有所学习;抓核心——这方面的包括传感器及传感技术、网络技术;抓新型学科基础——嵌入式系统、无线传感网络芯片等;抓实践能力——利用实验实训设备加强实际技能操作。

高职学校应根据自身特点,专业优势设立自己应用方向的课程和实训。一、二年级主要是打好基础,构建文化课和普通专业基础课的公共平台;在三、四年级则要在除了进一步巩固基础之外,对专业课程上深入研究学习,增加选修课的范围,形成培养适应性强宽口径的培养方案,扩大学生的就业范围,从而激发学生的学习主动性和创造性,提高他们就业的机会。

物联网专业的课程应以计算机、电路为基础、以传感网络为载体,根据人才培养方案及物联网的技术框架来设置,主要涉及的课程应该有:模拟电子技术、联网技术、rfid技术及系统设计实践、计算机网络、Zigbee协议及应用、无线传感器网络、嵌入式C程序设计、微机原理与接口技术、电子线路板设计、操作系统、运筹学、信息安全基础、数字电子技术单片机原理与应用、基于web数据库设计实践、数据结构、数据库原理及应用、小型物联网综合设计与实现等。

4.2 专业师资

物联网是一门实用型实践性很强的学科。所以需要相关的专业老师不仅要具备丰富的系统理论知识,而且要具有非常扎实的实际操作技能和熟练的物联网的系统管理技能。

1)从行业企业引进人才。从行业企业中引入的专业人才在物联网发面既有理论知识又兼具实践技能,能更好的指导职业院校的学生掌握专业技能,完成既定的教学目标。

2)专业教师下物联网企业锻炼。专业教师下企业能促使教师带着任务去锻炼,着重发现与汇报企业中工作实践与理论知识不符的情况,带着成果回学校,最终通过汇报的形式实现成果共享,并为教学改革建言献策。

3)专业教师接受高校技术培训。专业教师可以利用课余时间参加和物联网相关的技术培训班,这种培训班往往目标明确,会以物联网专业教学大纲为中心,全面介绍物联网理论和开发实战知识

通过教师的产学研及项目合作、顶岗锻炼、、共同开展教材开发和课题项目研究、岗前培训和专业技能培训等方式,从而使得物联网专业的教师成为跨学科技术的复合型人才。

4.3 物联网专业实践教学基地的建设

物联网专业除了在课程设置上需要有所改变以外,还要在实验教学上也所更新,因为实验更侧重于培养学生的应用和创新思维能力。因此高职学校实验实训建设还需要在很多方面加以改善和自建。要加强人才的技能培养,必须开发和建设物联网专业实训演练基地。实验室的建设要把握技术发展的前沿,做到有一定的层次性和扩展性,从而满足学生创新和教师的教学研究科研开发。

物联网实验室的建设要使得教学环境的每个物件都具有数字化、模拟化、智能化的特性,可以将现实教学与虚拟学习环境进行无缝整合,由于大型的设备和流水线是不可能搬进实验室的,所以实验室要突出仿真性,如果实验室能够全面的模拟今后的工作环境、工作流程,既具备实物的一切特征,又能放在实训室里作为训练的对象,会非常有利于实践教学,为师生提供智能化的教学资源与教学环境。另外物联网实验室的建设还要考虑到结构的稳定性、开放性、教学设备的科技性,互动性等。

高职院校需要自主研制相关的一些物联网实验室,主要包括温度传感器节点、多媒体传感节点、RFID节点以及多种传感器节点实验室。搭建物联网融合实验室,包括网络传输节点、传感器节点、数据处理和控制节点,实现完整的物联网系统功能。另外还可以与不同行业的相关企业合作,建立校外实训基地。学校如果能够与不同的物联网企业合作,利用企业资源为学生提供实验平台来也可以弥补学校没有相应领域实验室的不足。

5 结束语

物联网是信息技术领域的一个新兴的产业,它的发展带动了经济社会形态、创新形态的变革,是科技领域的第三次革命。高职学校有义务为未来庞大的物联网产业输送人才,要紧紧抓住物联网建设的机遇,建立起具备高职特色的物联网专业,抢占先机,为加强我国物联网产业的发展提供技术和人才的支持。

摘要：文章从物联网的基本概念出发。分析了物联网红火的原因,论述了物联网的发展与高职教育的关系。通过对物联网产业特征的分析,进而提出针对高职特色的物联网人才培养方案,以及专业建设几个重要因素。

关键词：高职院校,物联网,人才培养,专业建设

参考文献

[1]刘宝亮.物联网引发新产业热潮[N].中国经济导报,2010-03-09.

[2]王晴,王建华.物联网发展与高职教育之探讨[j].南通航运职业技术学院学报,2010(3).

计算机联网技术 篇9

关键词：计算机接口技术,物联网工程,教学

百色学院 ( 以下简称“我校”) 结合自身发展从2014年由学术型大学开始向应用技术型大学转型。对于2013年才设置的物联网工程专业来说,课程建设和教学模式的改革都面临着巨大的挑战。

虽然计算机接口技术课程是计算机科学与技术专业的专业基础课,但是物联网技术 的基础是 计算机科 学与技术[1,2],所以计算机接口技术课程地位在物联网工程专业至关重要。如何将计算机接口技术课程教学改革与学校的转型定位、专业的培养目标相结合是亟待解决的问题。

一、教学现状

( 1) 授课内容偏重理论。计算机接口技术主要讲述计算机硬件系统如何与软件系统衔接成完整的系统完成特定功能的技术。通过该课程的学习主要培养学生通过计算机系统实现与外界的联系或者实现在控制的应用的实践能力。该课程实践性较强。

在传统教学过程中,对于课程学时分配,理论学时偏多,造成教师在授课过程中花费大量的精力向学生讲授理论知识,照本宣科现象突出。学生动手实践学时偏少,使得学生感觉该课程抽象、枯燥、乏味,提不起兴趣,学习效果差。这同时与我校的转型发展定位相冲突。

( 2) 课程体系安排不合理。我校于2013年经教育部批准成立了物联网工程专业,至今不到两年。从专业建设到课程建设,从专业培养方案制订到课程培养目标的制订都还处于不断摸索的阶段。因此课程体系的建设不够成熟,还存在一些问题。

例如,学生必须先修完汇编语言程序设计、电路、数字逻辑、计算机组成原理等课程再开设计算机接口技术课程。由于课程体系建设某些环节出现了问题,学生在学习该课程之前没有修完某门或某几门先修课,以至于在学习该课程的时候显得有些吃力。

二、教学手段改革

计算机接口技术课程教学可采用实例讲解与师生互动相结合的教学手段。改变传统意义上教师通过多媒体一味讲授原理知识的教学手段,可以将原理知识通过实例来体现。通过实例讲解与演示,使得原本枯燥的原理知识变得生动,有利于提高学生的课堂注意力。同时,结合师生互动环节,教师抛出问题,学生解决问题,或者学生提出疑问,教师解答疑问。通过师生的互动,一方面可以考查学生对知识的掌握程度,另一方面可以了解到学生存在的问题,并及时有效去解决它。

三、教学内容改革

( 1) 理论环节改革。教学内容的改革是计算机接口技术课程教学改革至关重要的环节,尤其是理论内容的改革。随着计算机科学技术、网络通信技术迅猛发展,计算机接口技术课程内容也应该与时俱进。根据学校发展定位和物联网工程专业培养目标,参照教学大纲,对计算机接口技术教材进行内容调整。把课程内容划分成若干个模块,通过将课程内容模块化,更有利于学生对知识的掌握。在教学过程中,除了需要讲授课程的相关知识点,完成教学大纲的任务,还要介绍相关领域前沿技术,这样一方面扩展了学生的知识面,另一方面激发了学生的学习兴趣,有利于他们选好未来的事业方向。

( 2) 实践环节改革。计算机接口技术是实践性较强的课程,可以进一步完善基础性实验,结合理论课程中拓展的知识点,增加学生的感性认识,调动学生的学习热情和积极性,使学生得到工程能力的培养和训练。完善实验内容,将单纯的基础性实验转变为理论知识、测试手段、方法并重的交叉性综合实验项目。在实验中,使学生不仅掌握课程教学中所学的理论知识,还可以增加设计性、创新性和综合性实验,提高学生的动手能力。根据学生特点和生产实际,增设和拓展实验项目,增强学生综合认识问题和解决问题的意识和能力,为学生提供广阔的思维空间,培养学生的设计能力和创新能力。教师只给出实验题目、实验重点及难点,由学生查阅资料,拟定实验方法,然后在教师指导下独立完成,以训练学生的实践动手能力。教师可适当增加创新实践环节,提高学生的创新能力和协作能力。实践教学不仅仅是为了验证理论教学中的某个公式或结论,更是课程设计中的一个重要环节。当学生有了一定的实验能力以后,便可给学生独立完成实验的机会,以锻炼、提高其实验能力。为了培养大学生的创新意识、竞争意识、团队合作精神和理论联系实践的能力,我校为学生提供科技制作场所,利用教学资源,广开兴趣小组,对一些在动脑、动手及创新方面有特长的学生进行重点培养,因材施教。在学生中开展“创新设计大赛”“挑战杯”之类的课外科技活动,并鼓励学生参加教师的教改课题,拓展创新实践途径,增强学生的团队协作意识,培养学生丰富的个性及各方面的能力,为机械设计课程教学提供好的选题和实践项目奠定基础。

四、教学资源信息化平台完善

教学资源信息化平台是学生课下与老师进行交流的很好的网络平台。平台的建设需要利用成熟的计算机技术、网络技术与数据库技术。通过科学合理的管理规范与完备通用的技术规范,基于统一的信息标准整合、集成各种信息资源,构建安全、可靠、可扩展、易维护的综合管理平台,实现学校各项管理工作的信息化,为广大师生提供简便、快捷的网络化信息服务。

基于教学信息化平台可以建立计算机接口技术网络教学管理系统,系统涉及该课程的平台首页、课程教学资源、教学组织、课堂教学、课外交流、课外作业、课外训练、在线考试、成绩管理、试卷管理与平台管理。学生通过该平台与老师交流、进行作业答疑,甚至是考试。也可以建立计算机接口技术精品课程管理系统,集中信息资源管理、应用服务管理与内容整合,为学生提供个性化课程学习平台。

五、结论

计算机联网技术 篇10

1 感知质监, 充分利用物联网技术

物联网 (The Internet of things) 是指通过射频识别 (RFID) 、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备, 按约定的协议, 把任何物品与互联网连接起来, 进行信息交换和通讯, 以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。它将各种信息传感设备, 如射频识别 (RFID) 装置、红外感应器、激光扫描器等种种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络, 让所有的物品都能够远程感知和控制, 从而形成一个更加智慧的生产、生活体系。简而言之就是“物物相连的互联网”。

目前也不乏物联网技术在质监中的应用案例, 如使用了物联网传感器设备的电梯应急系统, 电梯应急系统在电梯内安装传感器设备, 充分运用互联网把有关电梯困人信号接入应急指挥平台, 系统通过快速记录信息, 数据交换平台把需要处理的事故、信息数据发送至相关电梯维保单位、救援站、使用单位等, 实现呼救、事故隐患举报等事件处理的自动化。产品溯源方面也有使用物联网技术中的射频识别技术的案例, 以RFID为标识手段, 将EANUCC编码体系 (全球统一标识系统) 应用于从种植、养殖到加工、零售的过程控制和信息传递, 同时结合“危害分析与关键控制点” (HACCP) 应用, 则可以有效地对食品、农产品供应链全过程进行跟踪与追溯。质监部门已有将物联网技术应用进口食品追溯工作的实践, 但尚处于部分和分散的状态, 如何充分利用物联网技术使质监行业信息化更好走向感知化是我们下一步建设的重要内容。

2 质监互联, 充分利用移动互联网技术

移动互联网, 就是将移动通信和互联网二者结合起来, 使移动用户也能通过移动设备接入互联网。移动互联网采用国际先进移动信息技术, 整合了互联网与移动通信技术, 将大量信息及各种各样的业务引入到移动互联网之中, 搭建了一个适合业务和管理需要的移动信息化应用平台, 提供全方位、标准化、一站式的移动业务服务。目前质监的移动办公系统、移动执法系统、移动巡查系统、移动监管系统等都是通过移动互联网技术实现了质监业务的互联互通, 移动互联网技术的使用有以下特性:

(1) 高便携性:除了睡眠时间, 移动设备一般都以远高于PC的使用时间伴随在其主人身边。这个特点决定了, 使用移动设备上网, 可以带来PC上网无可比拟的优越性, 即沟通与资讯的获取远比PC设备方便。

(2) 隐私性:移动设备用户的隐私性远高于PC端用户的要求。不需要考虑通讯运营商与设备商在技术上如何实现它, 高隐私性决定了移动互联网终端应用的特点——数据共享时即保障认证客户的有效性, 也要保证信息的安全性。

(3) 应用轻便:除了长篇大论, 休闲沟通外, 能够用语音通话的就用语音通话解决。移动设备通讯的基本功能代表了移动设备方便、快捷的特点。

基于这些特性, 我们在进行“智慧质监”建设时, 可以通过网络技术将需要了解的质监业务信息上传到网络服务器, 并由网络服务器保存管理, 把质监业务从纸质文档上解放出来;再通过移动互联网技术, 使用手机等移动终端, 将需要了解的质监业务信息的交流地点从办公室解放出来, 实现异地办公、异地执法, 提高工作效率。

3 智能质监, 充分利用云计算技术

云计算能够将所有的计算资源集中起来, 并由软件实现自动管理, 可以凭借高端服务器、海量存储、云操作系统、信息安全技术打造领先的云基础架构, 实现质监云、质量安全云等行业云应用, 可实现资源集约化、数据一体化、管理服务化, 全面提升质监工作效率, 为质监信息化领域带来便捷与安全保障。

近年来, 质量安全、特种设备安全、食品安全已成为举国关注的焦点。采用基于云计算和物联网技术的食品安全解决方案, 为质量安全监管部门、经营企业以及消费者提供综合化的信息服务平台。利用物联网技术进行数据采集, 在搭建的数据采集平台基础上通过云计算中的Saa S服务模式为质监管理部门、经营企业、消费者提供全程可视、可跟踪、可溯源的信息综合服务平台。可基于云计算技术和云服务模式进行质监信息资源整合, 将IT平台、数据资源以及运维人员整合, 形成高效的质监云平台, 提供智能化的分析数据。

总之, 建设智慧质监的整体战略就是基于物联网、移动互联网和云计算, 实现质监信息化与质监实体系统的深度融合, 切实通过信息化的手段实现质监实体系统的协同高效运作。建设智慧质监是一个长期的过程, 不可急于求成, 必须遵循真理、稳步扎实, 任重而道远, 感知+互联+智能=智慧。

摘要：本文对“智慧质监”的概念, 主要特点进行详细阐述, 提出了通过物联网技术、移动互联技术、云计算技术来实现“智慧质监”。

关键词：智慧质监,物联网,移动互联,云计算

参考文献

[1]叶东辉, 何政.“智慧质监”建设要充分应用物联网信息技术-“中质信维杯”质检信息化优秀伦文, 2012.

量子计算机与量子互联网 篇11

计算机由电子管计算机发展到晶体管计算机，再由晶体管计算机走向更高层次的量子计算机；互联网由电联网发展到光联网，再由光联网走向更高层次的量子联网。文章通过量子力学原理和量子“缠结”理论描述了量子计算机与量子互联网的概念，并介绍了量子计算机与量子互联网的研究情况。

关键词：

量子；缠结；计算机；互联网

ABSTRACT:

The computer has been developed at a tremendous pace from the vacuum tube computer to the transistor computer, and the more advanced Quantum Computer is expected to be invented in the near future. Developed from electronic networking, the optical networking is pacing towards the high-level quantum networking. Based on the principle of quantum mechanics and the tangle theory of quantum, the paper describes the concepts of quantum computer and quantum Internet, and also presents their research advances.

KEY WORDS:

Quantum; Tangle; Computer; Internet

人类技术进步总是在科学的幻想中发展，现在科学家们幻想着研制一种新型计算机，并建立一种新奇的网络。新型计算机采用量子作为工作的基础，计算速度超过当前任何的理论计算速度，这种计算机称为量子计算机；新奇的网络能够传输宇宙间最奇特的物质，其传输速度如同“心灵感应”，这种网络叫量子互联网，传输的奇特物质称为“缠结”信息。

量子计算机、量子通信技术是近十几年来发展起来的新技术，当前正处于从实验室走向实用的阶段。

1、量子计算机

计算机面世50多年来，性能提高了约10亿倍。在取得这一巨大成就的同时，也意味着按老的方式提升计算机性能的方法已快走到了尽头。人们寄希望于新的技术突破，量子力学和计算机理论相结合的产物——量子计算机由此应运而生。

1.1 量子与量子力学

1.1.1 量子

微观世界的某些物理量不能连续变化而只能取某些分立值，相邻两分立值之差称为该物理量的一个量子。普朗克在1900年研究黑体辐射时，首先发现了自然现象中的这种不连续的量子性质，并认为物质吸收或发射辐射能量时能量分化为量子的现象只是普遍自然规律中的一种。同某种场联系在一起的基本粒子可称为这一场的量子，其大小为hv(其中h为普朗克常数，v为辐射的频率)，例如电磁场的量子就是光子。每一种量子的数值都很小，所以在较大物体的运动中量子化效应不发生显著影响，各量犹如连续变化一样。但是，对电子、原子等微观运动来说，这种量子化效应就不能忽略，牛顿力学对它们已不适用，必须代之以量子概念发展起来的量子力学。

1.1.2 量子力学

自1897年发现电子是原子的组成粒子以后，物理学的中心问题之一就是探索原子内部的奥秘。人们逐渐弄清了原子的结构及其运动变化的规律，认识了微观粒子的波-粒二象性，建立了描述分子、原子等微观系统运动规律的理论体系——量子力学。量子力学已成为当代物理学理论中的一大支柱，有力地推动了一些学科和技术的发展。由于量子力学的理论和实验相当复杂，这里只将与本文相关的概念加以简介。

(1)普朗克量子假说

1900年普朗克发表能量子假说。普朗克假设：辐射物质中具有带电的线性谐振子(如分子、原子的振动可视作线性谐振子)，由于带电的关系，线性谐振子能够和周围的电磁场交换能量，这些谐振子与古典物理学中所说的不同，只可能处于某些特殊状态，在这些状态中，相应的能量是某一最小能量的整数倍。在能量观念上，普朗克的量子假说与物理学经典理论有着本质上的区别。在经典的热力学理论和电磁场理论中，能量是连续的，物体所发射或吸收的能量可以是任意的量值。按着普朗克的量子假说，能量是不连续的，存在着能量的最小单元(hv)，物体发射或吸收的能量必须是这个最小单元的整数倍，而且是一份一份地按不连续方式进行的。

(2)爱因斯坦光子假说

1905年，爱因斯坦在普朗克量子假说的基础上，进一步提出关于光的本性的光子假说。爱因斯坦认为：光不仅像普朗克已指出过的，在发射和吸收时，具有粒子性，而且光在空间传播时，也具有粒子性，即光是一粒一粒以光速C运动的粒子流，这些光粒子称为光量子，也称为光子，每一个光子的能量是e=hv(h是普朗克恒量，v是频率)，不同频率的光子具有不同的能量。光的能流密度S(即单位时间内通过单位面积的光能)决定于单位时间内通过单位面积的光子数n，频率为v的单色光的能流密度为S=nhv。

(3)光子的波-粒二象性

a. 光子的能量、质量和动量

每个光子的能量是e=hv，按照相对论的质量-能量关系式，每个光子的质量：

m=e/C2 =hv/C2

又因光子具有一定的运动质量和速度C，相应的光子也有动量：

mC=hv/C=h/λ

式中λ为波长。

b. 光子的波-粒二象性

由爱因斯坦光子假说可知，光不仅具有波动性，而且具有粒子性，关于光的波动性和粒子性相互并存的性质，称为波-粒二象性，光子的运动既可以用动量、能量来描述，也可用波长、频率来描述。在有些情况下，其粒子性表现突出些；在另一些情况下，又是波动性表现的突出些。

1.2 量子计算机

1.2.1 量子计算机的概念

在人类即将跨入21世纪之际，信息科学面临到新的挑战。计算机是否存在极限的运算速度？能否实现不可破译、不可窃听的保密通信？诸如此类的问题一直是数学家和电子技术专家们关注的重要课题。近年来，物理学家加入到这个研究行列中，他们成功地将量子理论和信息科学结合起来，提出许多令人耳目一新的概念、原理和方法，于是“量子信息”作为新兴的学科分支便应运而生。当前量子计算机、量子通信和量子密码术的研究已经成为热点，并取得重要进展，其中较为成熟的量子密码技术估计在5～10年内可实际应用。量子力学和计算机理论，这两个看起来互不相关领域的结合产生了一门新的学科：量子计算机。

支持现有计算机的半导体技术把电子视为粒子，作为其工作的基础。然而电子和光子一样具有波*9鄄粒二象性。当其活动空间较大时，的确可以把它当作粒子对待而忽略其波动性。一旦活动空间减小，例如，当集成电路线宽小于0.1 μm(目前已达到0.13 μm，3～5年后便可达到0.1 μm)时，其波动性质便不可忽略。当10年后，集成电路线宽降到0.07 μm甚至0.05 μm，即50 nm时，器件工艺将达到纳米数量级，现在的半导体器件原理就不再适用。纳米范围内的新器件，如单电子晶体管、量子器件、分子器件等，统称为纳电子器件。21世纪上半叶，纳电子器件将会逐步占领市场，其集成度和性能将成千上万倍地提高，届时，信息技术将从微电子时代发展到纳电子时代，所以说21世纪将是纳电子时代。由此引发的工作原理建立在量子力学基础上的计算机便是量子计算机，量子计算机将是纳电子时代的重要产品。

现有的电子计算机是以晶体管的“开”和“关”状态来表示二进制的0和1。以原子或分子为基本结构的量子计算机存储信息则基于量子位。也就是说，利用粒子的向上和向下自旋来分别代表0和1。

量子计算机的独特之处在于，处于量子状态的粒子能够进入“超态”，即同时沿上、下两个方向自旋。这一状态可代表1、0以及中间的所有可能数值。因此，量子计算机可以不像常规计算机那样按顺序把数值相加，而是能够同时完成所有数值的加法。这一特点使得量子计算机具有强大的功能。使用数百个串接原子组成的量子计算机可以同时进行几十亿次运算。

量子计算机突出的优点有两个。一是能够实现量子并行计算，加快解题速度。例如：现在计算机领域广泛使用的远地面告警等公开钥密系统，就是以巨大数的质因子分解极为困难作为前提而设计出来的。一个400位长的数字要对其进行因子分解，即使使用世界上最快的巨型机也要用10亿年时间，而人类的历史才仅仅300多万年。但若用量子计算机求解，有1年左右的时间便可完成。二是n个量子位可存储2n个数据，大大提高了存储能力。在现有计算机上，数据用二进制位存储，每位只能存储一个数据，非0即1。而在量子计算机中采用量子位存储，由于量子叠加效应，一个量子位可以是0或1，也可以既存储0又存储1。这就是说量子位存储的内容可以是0和1的叠加。由于一个二进制位只能存储一个数据，所以几个二进制位就只能存储几个数据。而一个量子位可以存储2个数据，所以n个量子位就可以存储2n个数据。这样，便大大提高了存储能力。量子计算机的弱点一是受环境影响大，二是纠错不容易。

科学家们指出，量子计算将始于“摩尔定律”终结处。按照著名的“摩尔定律”来推算，随着电路板蚀刻精度越来越高，中央处理器芯片上集成的晶体管器件越来越密，现有芯片制造方法将在未来10多年内达到极限，无法突破到分子以下的尺度。这一极限大约出现在2020年。为此，世界各国的研究人员正在加紧开发新型计算机。除量子计算机外，生物计算机和光计算机等也代表着未来计算机的发展方向。

科学家预言量子计算机将在5年内问世。量子计算机能利用粒子自旋的特殊性质，快速处理大量的信息，运算速度将大大超过现有电脑，并将采用新的运算方式解决传统计算机不能解决的一些问题，目前复杂的数学难题在量子计算机面前有可能迎刃而解。

1.2.2 量子计算机研究的进展情况

根据目前正在开发中的量子计算机看，量子计算机有3种类型：核磁共振(NMR)量子计算机、硅基半导体量子计算机、离子阱量子计算机。

(1)核磁共振量子计算机

在核磁共振量子计算机方面，美国麻省理工学院和英国牛津大学都开发出了自己的样机，前者叫“堆积式”量子计算机，后者叫“咖啡杯”计算机。

(2)硅基半导体量子计算机

硅基半导体量子计算机也取得了进展，已成功制成由两个称为量子箱的微细半导体微粒放在一起从而实现使两个原子共享电子的类似于分子键的人工分子，它作为今后实现量子计算机的一种基础技术，正受到人们的注意。因为它和现有计算机一样，都是建立在硅半导体技术基础上的，所以能够借鉴以往更多的成熟经验，因此也更具有吸引力。

(3)离子阱量子计算机

离子阱量子计算机则是把一系列自旋(基本粒子和原子核的属性之一，相当于它们固有的动量矩)为1／2的冷离子禁锢在线性量子势阱里，组成一个相对稳定的绝热系统。同核磁共振计算机不同，这种量子计算机由激光来实现自旋翻转的“控制非”操作。由于在这种系统中很容易在任意离子间实现n位量子门，所以具有光明的前景。

目前，美国国际商用机器公司(IBM)、斯坦福大学和卡尔加里大学科学家联合研制出了世界上最先进的量子计算机，并首次证明这类装置有明显快于常规计算机的运算潜力。领导该研究的IBM科学家伊萨克·张 2000年8月15日在宣布该成果时说，这种量子计算机使用了5个原子作为处理器和内存。研究人员对该量子计算机实验机型进行了测试，用它来确定一个函数的周期。测试结果发现，量子计算机能够只需一步就解决任何一个例题，而常规计算机完成相同的工作却需要多次循环运算。伊萨克·张认为，量子计算机有望应用于广泛的领域。用它来进行数据库检索，将会大大提高网上搜索速度。量子计算机也可被用来设置或破译密码，提高天气预报准确性，模拟化学反应以加快新药的研制等。他预测说，在今后两年中将诞生7～10个原子的量子计算机。

日本将在未来10年内投资400亿日元实施“量子通信技术”计划。研究课题包括无法破译的密码技术、量子通信所需要的超高速计算机和量子传输技术。计划在2020年—2030年前后使保密通信网络和量子通信网络技术达到实用化水平。

2、量子互联网

2.1 量子互联网的概念

建立一个产生、储存和传输“缠结”信息的网络，是向开发一种科学幻想家虚构的远距离传输系统迈出的第一步。利用这种“缠结”信息还能制造超快速量子计算机，并把它们连接成量子互联网，为互联网发展开辟新途径。

2.1.1 “缠结”信息

所谓“缠结”是指具有交互作用的粒子之间类似“心灵感应”的神奇连接，即使粒子分别位于宇宙空间遥远的两边，这种连接都能以极快的速度使其连接。“缠结”信息已经用于量子密码翻译、极小规模的量子计算和远距离传输等方面。

2.1.2 量子互联网

根据“缠结”的原理，可以将量子计算机连接起来，构成功能强大的量子互联网。如果“缠结”的信息能够通过量子互联网被瞬间传输到全球各个角落，那量子互联网将引发计算、通信和人类认识宇宙的新革命。

2.2 量子互联网的理论与研究进展

2.2.1 量子互联网的理论

实现量子互联网需要香浓理论的突破，所谓香浓理论是指贝尔实验室的香浓在1940年奠定的经典信息论的基础。香浓理论解决了任何通信信道的理论容量，即沿着通信信道能够可靠传输最大数量信息的问题，并阐述了有效传输信息的压缩技术。但是，香浓理论只应用于经典信息论，量子“缠结”信息的出现，使香浓理论面临新的问题，要求香浓理论有所突破，为量子互联网的发展开辟道路。目前需要解决量子信息奇特的脆弱性和量子“缠结”信息古怪特性的问题。

(1)量子信息的脆弱性

建立量子互联网面临的一个问题是量子粒子的脆弱性(容易丢失信息)，也就是说，只要能看到量子粒子，它就有了被破坏的可能性。这个问题不仅涉及能够存储的信息数量，而且还涉及能够检索的信息数量。解决这个问题的办法是测量量子，通过测量，掌握量子的变化特性。

(2)量子“缠结”信息的特性

经典信息论是“0”和“1”组成的序列，通过改变导线上的电压可以实现这种序列编码。在一定的电压电平之上是“1”，反之则是“0”。

量子粒子(如光子)中的部分信息的编码则具有完全不同的特点。光子在同一时间有两种或多种存在状态。例如：能够将光子的电场加以滤波，这样它就在一个特定的平面产生极化振荡。当振荡平面变成垂直极化时，此平面称为“0”，当振荡平面变成水平极化时，此平面称为“1”。然而，由于“量子叠加”，光子可能同时垂直和水平极化，可能同时为“0”和“1”。“缠结”粒子的奇妙之处在于测量一对粒子中的一个，便能确定另一个的测量结果，而不管这两个粒子相距多远。这种在时间和空间内魔术般地连接的两点，充分说明了“缠结”信息的含意，意味着“缠结”将会给未来的网络通信带来巨大的变化。

2.2.2 量子互联网的研究进展

1992年IBM公司和TelAviv大学的研究人员研究认为，“缠结”对量子信道的容量有极大的影响，目前发现至少可将信道容量提高一倍。这是因为在量子信道中传输的每个光子都可能有水平和垂直两种状态，所以把一对光子连接在一起，就可能变成4种状态。利用“缠结”技术，一个光子可以发送2位信息，从而使信道容量提高一倍。这种现象称为量子超密集编码。现在，应用“缠结”技术又有新进展，研究人员开始研究粒子3重“缠结”和4重“缠结”，能使粒子实现更多的组合状态，可以使量子信息以极快的速度通过互联网络。

但只有传输速度没有传输质量也不行。这种极快的信息传输速度要建立在纠正可能出现的错误之上。由于量子“缠结”状态是脆弱的，任何外力都可能产生破坏作用，以致许多物理学家误认为不可能可靠地传输量子信息。但是在最近，IBM和微软的两位研究人员对量子“缠结”状态的脆弱性问题提出了完善的解决方案，其解决方案是利用执行量子计算的软件来保护量子信息，使量子信息不会产生错误。

2.3 量子互联网的发展计划

1997年奥地利的因斯布鲁克大学的研究人员提出了第一个量子互联网计划。2000年3月美国麻省理工学院和马萨诸塞州林肯空军研究室的研究人员提出了更加接近实现量子互联网的设想。他们的设想是生成一对光子，并沿着2条光纤传输，即一个光子传输给甲地的研究人员，另一个传输给乙地的研究人员。甲乙两地的研究人员都拥有包含超冷却原子的激光俘获器，而原子能吸收光子。研究人员可以确定原子何时吸收光子而不会干扰它，并在原子吸收“缠结”的一对光子时检查甲乙两地研究人员能够同时发现吸收的光子。当确定原子确实吸收光子时，原子本身也就变成了“缠结”的粒子。当原子没有电荷时，它们不受电场和磁场的影响，这样就容易保护“缠结”的粒子不受外力的影响。美国陆军已向麻省理工学院的一项研究计划投资数百万美元，以加速量子互联网的研究开发。麻省理工学院发布了建立量子互联网的详细计划，并宣布现在建立量子互联网的技术已具备，该计划打算在3年内建成量子互联网，并首先在麻省理工学院建立3个节点。因此，业界人士分析，全球量子互联网的实现将指日可待。□

(收稿日期：2002-03-08)

作者简介

何淑贞，毕业于东北大学自动控制系，信息产业部第4研究所高级工程师。参加了960路、1 800路大型微波通信设备的研制工作(该项目获得国家科技二等奖)，还参加了有关CATV、MMDS、SDH等的项目研发工作，近年来致力于通信热门课题的探索。已在报刊及杂志上发表论文近百篇，著有《CATV与多媒体通信》一书。

计算机联网技术 篇12

关键词：物联网,方案设计,任务驱动

0 引言

物联网技术发展迅速, 预计将成为继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮。社会经济的发展与产业的转型是物联网发展的巨大推动力, 经济全球化使得所有企业面临着激烈竞争的局面, 企业需要及时获取世界各地对产品的销售情况和需求信息, 为全球的采购、生产制定合理的计划, 为了提高企业的核心竞争力, 需要推进信息化与工业化的融合。人民生活水平的提高, 也需采用包括物联网在内的新一代信息技术改造升级社会管理和民生服务行业, 以提高社会管理、公共服务和家居生活的质量和效率。

当前, 世界各国的物联网基本都处于起步阶段:美、日、韩、欧盟等都正投入巨资深入研究探索物联网, 并启动了以物联网为基础的“智慧地球”、“U-Japan”、“U-Korea”、“物联网行动计划”等国家性区域战略规划。在中国, 工信部于2012年2月正式发布了《物联网“十二五”发展规划》, 规划的发布为物联网产业的发展提出了指导思想和发展目标。规划指出, “十二五”期间, 我国将攻克一批物联网核心关键技术, 在感知、传输、处理、应用等技术领域取得500项以上重要研究成果;研究制定200项以上国家和行业标准;培育和发展10个产业聚集区, 100家以上骨干企业, 一批“专、精、特、新”的中小企业, 建设一批覆盖面广、支撑力强的公共服务平台, 初步形成门类齐全、布局合理、结构优化的物联网产业体系。

物联网技术正逐渐从实验室阶段走向实际应用, 目前, 物联网在工业制造、国家电网、机场安保、现代物流、医疗卫生领域、数字农林、环境保护、智能交通、智能家居、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等各个领域都得到了广泛的推广和应用。而从产业规模来看, 据工信部预测, 2015年我国物联网市场规模将超过5000亿元, 2020年将达到万亿元级, 预计未来5年复合年均增长率超过30%。

物联网“十二五”规划的颁布, 中国将物联网产业的发展提高到了国家战略层面, 物联网作为新一代信息技术的高度集成和综合运用, 具有知识密集度高、成长潜力大、带动力强、综合效益好的特点。巨型产业的发展都离不开人才的培养, 没有人才的支撑, 这个行业就不能兴旺繁荣, 人才的培养是产业发展的基石。

物联网领域人才需求的大量增长, 给高校专业的发展与改造带来了机遇和挑战。

2011年, 在《教育部关于公布2010年度高等学校专业设置备案或审批结果的通知》 (教高[2010]4号) 中, 新增批准的物联网工程专业25所, 传感器技术专业2所。两年来共获批准的专业64个, 涉及高等院校59所。

除了本科院校设置物联网专业外, 目前, 多所高职高专院校设置了物联网技术应用专业。从无锡职业学院周志德教授对无锡物联网创新示范区中的30多所企业的调研报告及其中的人才需求分析表 (表1) 可以看出, 高职学生除了在研发、设计、测试岗位中, 从事测试与辅助设计工作外, 可以作为物联网设备维护、解决方案撰写、项目实施管理、售后服务与维保、项目与产品市场营销等多种工作岗位的中坚力量。

1 增设物联网课程的可行性分析

物联网技术既代表新一代信息技术的发展趋势, 又立足于传统的学科之上, 物联网融合了计算机技术、网络技术、电子技术、测控技术、电气工程及自动化和通信技术等多个技术领域, 其中, 物联网工程专业的主干学科为计算机科学与技术、通信工程、网络工程。

物联网的技术架构被公认有三个层次:感知层、网络层和应用层。感知层利用RFID, 传感器, 二维码等及时地获取物体的信息;网络层则通过各种电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;应用层是利用云计算, 数据存储与数据挖掘等各种智能计算技术, 对海量的数据和信息进行分析和处理, 对物体实施智能化的控制。

由于新增物联网专业需要较长时间的论证和审批, 而基于物联网的体系架构和目前就业市场对物联网方向人才的岗位需求, 优化并调整现有计算机网络技术专业课程, 适当地增加物联网方向的专业课程, 既可以补充学生在信息技术前沿领域的技能, 又可拓宽毕业生在物联网方向的就业市场。

目前的计算机网络技术专业开设的核心课程主要有:计算机网络技术, 网络服务器的配置与管理, 网络设备安装与调试, 局域网组建与管理, 网络安全与维护, 网络综合布线与工程实施, C语言软件开发, 网络存储规划与实施, 网络数据库管理与应用等, 这些课程已经涵盖了物联网的传输层和应用层的大部分技术要点, 但是对于感知层的技术的学习相对较少。由于目前学生的学时较紧张, 建议在高职的第四学期或第五学期开设一门物联网基础课程, 一方面用来拓宽学生的专业知识, 另一方面作为网络技术专业的后续物联网课程设置研究的试点。

2 物联网课程建设的构想

2.1 课程定位

根据调研, 目前物联网方向的就业岗位主要集中在物联网系统集成, 产品设计、研发和测试, 物联网工程项目的实施、管理以及物理网的应用等。各相关企业也列举了从事物联网相关职位的职责信息 (表2) 。

在计算机网络专业增设《物联网技术》课程, 该课程是计算机网络技术专业根据专业培养目标和所面向的企业职业岗位要求而拟开设的一门专业课程, 是基于物联网相关工作任务的项目化课程。本课程设置的主要目的是结合企业和劳动市场的需求, 培养学生从事物联网设计、管理与维护的核心职业能力, 使学生能够分析、设计、部署中小型企业物联网的网络结构和应用服务, 维护网络安全, 监控网络性能, 具备管理物联网所需要的技术基础和能力基础。

2.2 课程内容开发

《物联网技术》课程既是一门物联网方向的基础课程, 又是一门涵盖内容广, 技术综合性强的课程, 它涉及了物联网的概念、架构、设计、组建、维护、应用等各个领域, 采用工学结合模式的项目教学法进行设计, 课程的开设将促进高职学生对新技术的理解与学习, 又将在拓宽学生的就业领域等方面起到较好的作用。

《物联网技术》课程按照学习领域认知、项目教学和综合实训的思路共设计了6个项目, 18个任务, 56个子任务, 涵盖了物联网中的关键技术, 主要包括:物联网的概念与应用, 物联网的架构与技术体验, 基于无线射频识别RFID的应用, 无线传感网的组建与维护, 现场总线网络的组建与维护, 远程网络传输与多网络融合, 小型物联网项目的设计与实施等内容。在每个项目中又提炼出各项关键技术的重要内容来设计成多个学习任务, 例如在无线传感网的组建与维护项目中, 包含了:感受短距离通信网和无线传感网, 基于Wi Fi技术的传感网络, 基于Zig Bee的自组织网络, 基于蓝牙技术的传输网络, 无线传感网应用等任务, 基本涵盖了无线传感网的重要知识点。图1为本课程的项目及任务, 其中项目6中的四个任务为任选其一即可。

2.3 教材开发

在对多家物联网企业进行调研和对人才需求的充分分析的基础上, 准确把握物联网人才的培养目标、就业岗位、典型工作任务及专业知识与技能, 由学校和公司共同开发工学结合模式的校企合作教材。

2.4 师资培养

由于《物联网技术》课程涵盖的内容较广, 涉及到无线传感网络 (WSN) 、传感器的应用与检测、无线射频技术 (RFID) 、现场总线技术、移动通信技术、物联网的设计与应用等多种技术, 教师可能难以在较短的时间内深入的把握各项技术的内涵, 可以请企业的专家与学校的教师共同讲述该课程, 来培养教师的在教学内容和教学方法上的技能。

学校创造条件支持教师参与企业培训、项目合作开发, 做到教学信息和市场同步。

2.5 实训室建设

物联网技术实训室的建设采用校企合作的模式, 根据教学项目模块, 采用先进的物联网产品进行设计、开发。它既可以为学生提供综合实训, 也可以开展对外技术培训、职业技能鉴定工作。

3 结论及展望

本课程方案主要针对高职院校计算机网络专业的大专生, 通过该课程建设可以拓宽学生对物联网的认识及相关技术的掌握, 为学生从事相关领域的工作奠定基础。

随着物联网技术课程的开设, 学生将进一步掌握信息技术的前沿知识, 拓宽学生的就业市场, 也为其它的物联网课程的开设及物联网专业的申报进行了探索和实践。

参考文献

[1]物联网“十二五”发展规划, 工信部[Z].2012.

[2]周志德.物联网专业的人才需求分析与课程体系构建[J].中国职业技术教育, 2011 (36) :39-43.

[3]姜腊林, 王静, 徐蔚鸿.网络工程专业物联网方向课程改革研究[J].计算机教育, 2011 (19) :48-50.