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關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);環(huán)境;流通加工;集成優(yōu)化
中圖分類號:TP393 文獻標(biāo)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(lián)網(wǎng)的環(huán)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(zhí)行,都可以創(chuàng)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(shè)和城市進步,都進一步了刺激了內(nèi)需的提升,即便是得到了物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的大力支持,流通加工集成依然表現(xiàn)出了“吃力”的現(xiàn)象,在很多方面都沒有創(chuàng)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(yōu)化,能夠更好的解決自身不足,并且將物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的優(yōu)勢充分發(fā)揮,拉動良性循環(huán)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(xiàn)有的工作來看,流通加工獲得了國家的標(biāo)準(zhǔn)定義,其主要指的是物品從生產(chǎn)地,到使用地的過程當(dāng)中,中間所產(chǎn)生的系列工作內(nèi)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(xiàn)代化的建設(shè)中,流通加工對各個地方所產(chǎn)生的影響非常廣泛,不僅僅是涉及各個行業(yè)的聯(lián)合,同時對當(dāng)?shù)氐慕ㄔO(shè)和社會的穩(wěn)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(jīng)過長久的發(fā)展和建設(shè),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(chǎn)生的雙重影響,又在不斷的推動著流通加工集成優(yōu)化的發(fā)展,這樣就在客觀的工作上形成了良性循環(huán)體系,最終所創(chuàng)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(xiàn)在以下幾個方面:第一,針對生產(chǎn)領(lǐng)域加工不足的地方,再一次的開展深加工處理?,F(xiàn)階段的社會市場競爭非常的激烈,有不少的商品在生產(chǎn)領(lǐng)域當(dāng)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(nèi)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(yīng)多樣化所需要的流通加工。從生產(chǎn)部門的角度來分析,其在過往的追求目標(biāo)當(dāng)中,針對生產(chǎn)的效率、生產(chǎn)的規(guī)模是比較關(guān)注的。因此,產(chǎn)品本身的特點與功能等,都存在一定的缺陷。而在現(xiàn)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(wěn)地位。所以,為了適應(yīng)產(chǎn)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?,F(xiàn)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(yīng)。而在促進銷售的過程中,流通加工則表現(xiàn)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(nèi)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(wǎng)環(huán)境下流通加工集成優(yōu)化對策
2.1 流通加工集成優(yōu)化原則
在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的作用下,流通加工集成優(yōu)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(huán)模式。但是,我國在目前的發(fā)展速度較快,很多方面的工作內(nèi)容,都不能出現(xiàn)任何的缺失現(xiàn)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(yōu)化當(dāng)中,嚴格的遵守優(yōu)化原則,這樣才能更好地避免流通加工集成優(yōu)化問題反復(fù)出現(xiàn)。結(jié)合以往的工作經(jīng)驗和當(dāng)下的工作標(biāo)準(zhǔn),認為流通加工集成優(yōu)化的原則,具體表現(xiàn)在以下幾個方面:第一,必須合理的調(diào)度原材料?,F(xiàn)下的流通加工工作,都存在著非常嚴格的規(guī)范,凡是出現(xiàn)任何的違背,即便是很小的違背現(xiàn)象,都將造成嚴重的影響。原料區(qū)域,存放著龐大數(shù)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(chǎn)線。多數(shù)機構(gòu)的生產(chǎn)區(qū),都會設(shè)計出3條生產(chǎn)線,而每一條生產(chǎn)線,都會配備相應(yīng)的生產(chǎn)小組。在符合產(chǎn)品質(zhì)量、要求的情況下,盡量少啟用重生產(chǎn)線,能夠?qū)T工工資、生產(chǎn)維修費用等,進一步控制在合理范圍內(nèi),針對成本的節(jié)約而言,得到了較好的效果,符合流通加工集成優(yōu)化的最終目標(biāo)。第三,有效地將生產(chǎn)周期縮短。對于當(dāng)代社會而言,任何一種商品的生產(chǎn)周期,都是社會上非常關(guān)注的。現(xiàn)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(chǎn)區(qū)的生產(chǎn)能力問題,再加上交貨時間上的限制,必須將生產(chǎn)周期有效縮短,一方面可以加大客戶的訂單數(shù)量,另一方面還可以將經(jīng)濟效益充分的提升。第四,提高出庫效率。經(jīng)過前3項原則的執(zhí)行,流通加工集成優(yōu)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(guī)定時間內(nèi)裝車發(fā)貨,最快速度的送達,這樣才可以形成流通加工的良性循環(huán)。
2.2 流通加工集成優(yōu)化策略
在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的影響下,流通加工集成優(yōu)化的開展,需要按照一定的策略來執(zhí)行,單純的憑借過往的經(jīng)驗來操作,并不能在最終獲得預(yù)期的目標(biāo)。從主觀的角度來分析,過往的流通加工集成優(yōu)化,在環(huán)境的限制性上較強,多數(shù)地方在經(jīng)驗的積累方面較為豐富,所以經(jīng)驗化的優(yōu)化,在以往是比較受歡迎的。但對于現(xiàn)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(jīng)驗當(dāng)中的偶然性,有時會變成一種阻礙。建議在流通加工集成優(yōu)化當(dāng)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(qū)域而言,每種原料的存放數(shù)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(yīng)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(xiàn)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(qū)域的工作當(dāng)中,同一種原料也存在差異性,各個批次的生產(chǎn)條件、入庫條件都存在較大的不同,因此在質(zhì)量上表現(xiàn)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(yīng)用,減少混亂的情況發(fā)生。第三,同單同線策略。一般而言,生產(chǎn)區(qū)會設(shè)定3條生產(chǎn)線,為了保證在產(chǎn)品的質(zhì)量上達到一致的特點,需要將同一個訂單的內(nèi)容,盡量的安排到同一條生產(chǎn)線當(dāng)中,這樣有利于保證產(chǎn)品本身的生產(chǎn)效率,同時很少出現(xiàn)大規(guī)模的問題。
3 數(shù)學(xué)模型
3.1 參數(shù)定義
物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下,流通加工集成優(yōu)化問題的處理,還可以通過數(shù)學(xué)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(xiàn)有的工作來看,數(shù)學(xué)模型的建立當(dāng)中,需要將各個參數(shù)的定義進行明確,從而保證后續(xù)的求解可以得到正確的結(jié)論。在本次研究當(dāng)中,參數(shù)定義主要集中在以下內(nèi)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(chǎn)品種類的總量。Nj表示的是,產(chǎn)品為j的原料批次的總量。M表示的是生產(chǎn)區(qū)域當(dāng)中,生產(chǎn)線的總量。V表示的是成品區(qū)域,貨道的總量情況。Qi表示的是客戶訂單為i的產(chǎn)品需求總量。Xij表示的是,客戶訂單i當(dāng)中產(chǎn)品j的需求量情況。Rjk表示的是原料區(qū)域當(dāng)中,存儲的產(chǎn)品j批次的k的原料總量情況。CAm表示的是,生產(chǎn)線為m的生產(chǎn)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(chǎn)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(fā)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(chǎn)線m的生產(chǎn)完成時間情況。
3.2 模型約束
在數(shù)學(xué)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(jié)果的精確,提供較多的保障。經(jīng)過大量的討論與分析,結(jié)合參數(shù)定義以后,決定在模型約束方面,主要表現(xiàn)為以下幾個方面:
第一,制定選料決策時原料區(qū)原料庫存約束和訂單需求量約束:
第二,制定生產(chǎn)排產(chǎn)時的生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力約束和訂單需求量約束:
第三,制定入庫決策時成品區(qū)的貨道容量約束和訂單需求量約束:
3.3 解答分析
在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的影響下,流通加工集成優(yōu)化問題的解決,可以看作是一個多目標(biāo)的優(yōu)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(dāng)中。因此,針對該問題的解決,可以嘗試采用多目標(biāo)的決策方式來完成。從客觀的角度來分析,多目標(biāo)優(yōu)化的方法,其主要指的是在數(shù)學(xué)模型的幫助下,利用多個優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)來進行解決分析。在解決流通加工集成優(yōu)化問題的過程中,需要從綜合的角度來出發(fā),針對各個目標(biāo)進行深入的思考。另一方面,在針對各個目標(biāo)的處理過程中,應(yīng)該按照協(xié)調(diào)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(biāo)函數(shù)值,能夠在給定的區(qū)域當(dāng)中,盡量的朝著最優(yōu)的解答方向進行靠攏,從而實現(xiàn)了多個目標(biāo)、多個優(yōu)化的解決目的。
4 流通加工智能管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)
4.1 系統(tǒng)體系架構(gòu)
對于流通加工集成優(yōu)化問題的解決,還應(yīng)該從系統(tǒng)的角度來考慮?,F(xiàn)階段的物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境出現(xiàn)了很大的轉(zhuǎn)變,各方面的內(nèi)容組成,都表現(xiàn)出了很大的改進。而在流通加工的層面當(dāng)中,倘若僅僅是按部就班的操作,不僅無法在最終得到預(yù)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(fā)展造成威脅。因此,建議在今后的工作當(dāng)中,有效的設(shè)計“流通加工智能管理系統(tǒng)”,將該系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)環(huán)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(tǒng)的設(shè)計當(dāng)中,會通過外部接口的作用,與企業(yè)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(xiàn)出問題,還會在WMS當(dāng)中,獲得較為明確的庫存信息。該系統(tǒng)在運作的過程當(dāng)中,會通過多項服務(wù)來完成流通加工集成的優(yōu)化,包括任務(wù)跟蹤服務(wù)、統(tǒng)計查詢服務(wù)等等,借用了WEB服務(wù)的功能,實現(xiàn)了從頭到尾的優(yōu)化處理,能夠?qū)⒘魍庸すぷ鳎兊酶痈咝?、快捷,不影響產(chǎn)品本身的質(zhì)量。
4.2 決策集成優(yōu)化模塊
對于流通加工集成優(yōu)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(lián)網(wǎng)環(huán)境在現(xiàn)下的發(fā)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(chuàng)造出較高的價值。分析認為,物聯(lián)網(wǎng)在流通加工集成優(yōu)化當(dāng)中的應(yīng)用,可以通過“決策集成優(yōu)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(wù)更好的制定處理,同時還會針對任務(wù)的執(zhí)行情況、流通加工的各項信息等等,開展合理的監(jiān)控干預(yù),在這種狀態(tài)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(wù)進行有效的調(diào)節(jié),減少了硬性任務(wù)所造成的各種不足,可以針對動態(tài)變化情況等,做出充分的反應(yīng)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(xiàn)如貨物、庫位、托盤、生產(chǎn)線、員工等流通加工基礎(chǔ)信息的錄入、修改和刪除。在輸入各類基礎(chǔ)信息之前,需要首先定義各類基礎(chǔ)信息的類型,再按類型輸入各類基礎(chǔ)信息。
(2)流通加工單管理子模塊。該模塊主要實現(xiàn)將客戶訂單自動轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)需求的流通加工單,并根據(jù)訂單要求的發(fā)貨時間、品種、數(shù)量和各生產(chǎn)線的生產(chǎn)速度等,預(yù)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(fā)來的客戶訂單,然后批量將客戶訂單導(dǎo)入系統(tǒng),自動根據(jù)已制定的流通加工單格式轉(zhuǎn)換并保存,同時預(yù)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(xiàn)將流通加工單分配成備料任務(wù),并可實時查詢備料任務(wù)和其執(zhí)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(tǒng)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(wù),并給執(zhí)行者。
(4)生產(chǎn)排產(chǎn)管理子模塊。主要實現(xiàn)將流通加工單分配成生產(chǎn)任務(wù),并進行排產(chǎn)且可實時查詢生產(chǎn)任務(wù)和其執(zhí)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(tǒng)按照排產(chǎn)策略和生產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)信息自動將流通加工單制定成生產(chǎn)排產(chǎn)計劃,并給執(zhí)行者。
(5)成品入庫管理子模塊。主要實現(xiàn)將流通加工單分配成成品入庫任務(wù),并可實時查詢成品入庫任務(wù)和其執(zhí)行情況。計劃員首先按日期下載己排產(chǎn)的流通加工單,然后系統(tǒng)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(wù),并給執(zhí)行者。
4.3 移動手持執(zhí)行模塊
在社會快速發(fā)展的今天,任何一項工作的落實,都不可能通過獨立的內(nèi)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(xiàn)。物聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)階段的發(fā)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(yōu)化提供較多的幫助。經(jīng)過大量的討論與分析,認為執(zhí)行“移動手持執(zhí)行模塊”,同樣可以更好的推動流通加工集成優(yōu)化任務(wù)的完成,在各項問題的解決上,均可以達到良性循環(huán)的特點。制動手持執(zhí)行模塊的主要任務(wù),是對流通加工管理任務(wù)進行執(zhí)行,并且將已經(jīng)執(zhí)行的任務(wù)信息,通過手持終端機錄下來,保持和管理層的數(shù)據(jù)信息同步。操作人員將計劃員分配好的手持任務(wù),使用手持移動端下載下來。由此可見,移動手持執(zhí)行模塊的設(shè)計和應(yīng)用,能夠?qū)α魍庸ぜ蓛?yōu)化,產(chǎn)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(yè)子模塊。該子模塊的主要功能是協(xié)助備料員在執(zhí)行揀料作業(yè)過程中將物料從原料區(qū)搬運到生產(chǎn)區(qū),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(wù)后,備料員根據(jù)任務(wù)指示找到并核對源托盤,按照指定的揀料方式執(zhí)行。從執(zhí)行的效果來看,該模塊雖然是基礎(chǔ)的功能體現(xiàn),但是能夠針對大量的繁雜工作進行合理的干預(yù),一定程度上對流通加工集成優(yōu)化,產(chǎn)生了疏導(dǎo)的作用,為后續(xù)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(xié)助搬運工在執(zhí)行成品入庫過程中將成品從生產(chǎn)區(qū)搬運到成品區(qū)。下載入庫任務(wù)后,搬運工根據(jù)任務(wù)指示先將成品與托盤綁定,再根據(jù)入庫庫位提示,將托盤搬運到成品區(qū),綁定到指定庫位上。
5 總結(jié)
本文對物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下流通加工集成優(yōu)化問題展開分析,在現(xiàn)階段的工作中,物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境已經(jīng)充分的建設(shè),未來還會持續(xù)很長一段時間。而對于流通加工集成優(yōu)化而言,在日后的工作上,仍然是存在著較多的挑戰(zhàn),當(dāng)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(yù)期。因此,針對日后的流通集成優(yōu)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(nèi)容科學(xué)執(zhí)行,要創(chuàng)造出較高的價值。
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關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)工程;網(wǎng)絡(luò)性能分析;問題驅(qū)動式教學(xué)方法
中圖分類號:G642.3 文獻標(biāo)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(yè)大學(xué)計算機學(xué)院講師,主要從事網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)管理研究。
基金項目:湖北省高等學(xué)校省級教學(xué)改革研究項目“面向物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)管理與安全課程群建設(shè)”(2012273);湖北省自然科學(xué)基金面上項目“基于P2P技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)同管理機制研究”(2012FFB00601)
《國務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》針對新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重點領(lǐng)域,提出“促進物聯(lián)網(wǎng)、云計算的研發(fā)和示范應(yīng)用”[1]?!熬W(wǎng)絡(luò)性能分析”課程作為物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)網(wǎng)絡(luò)管理與安全課程群中的一門重要課程,其教學(xué)方法是一個急需解決和值得探討的問題。本文結(jié)合湖北工業(yè)大學(xué)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)“網(wǎng)絡(luò)性能分析”課程的教學(xué)經(jīng)驗展開討論,提出問題驅(qū)動式教學(xué)方法,闡述網(wǎng)絡(luò)性能分析核心問題驅(qū)動的教學(xué)模式,并思考問題驅(qū)動式教學(xué)方法在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)應(yīng)用時需要注意的內(nèi)容。
一、運用問題驅(qū)動式教學(xué)方法的意義
目前,網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)網(wǎng)絡(luò)性能分析方面的本科教材比較少,而面向物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)性能分析方面的本科教材就更加有限。盡管“網(wǎng)絡(luò)性能分析”課程是物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)網(wǎng)絡(luò)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(xué)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(wǎng)絡(luò)性能分析”課程仍缺乏相對固定的知識體系結(jié)構(gòu)。在網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)“網(wǎng)絡(luò)性能分析”課程的教學(xué)過程中,我們發(fā)現(xiàn)這種教材局限性帶來困難的同時也為課程教學(xué)帶來了新的機遇。在這一背景下,我們提出問題驅(qū)動式教學(xué)方法,在教學(xué)過程中通過引入網(wǎng)絡(luò)性能分析的核心問題,激發(fā)學(xué)生尋求解決方案的興趣,進而指導(dǎo)學(xué)生開放思想,不斷地幫助學(xué)生建立并完善網(wǎng)絡(luò)性能分析的知識體系結(jié)構(gòu)。
二、網(wǎng)絡(luò)性能分析核心問題驅(qū)動教學(xué)模式的構(gòu)建
對于網(wǎng)絡(luò)性能分析而言,為了給學(xué)生一個較為清晰的概念,課程教學(xué)過程中我們首先提出第一個核心問題,并圍繞該問題,引導(dǎo)學(xué)生建立網(wǎng)絡(luò)性能的初步概念。
(一)量度網(wǎng)絡(luò)性能的重要性
“網(wǎng)絡(luò)性能分析”課程的相關(guān)先修課程已從一些角度考慮過網(wǎng)絡(luò)性能問題,在此基礎(chǔ)上,指導(dǎo)學(xué)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(wǎng)絡(luò)的特征。
在引導(dǎo)學(xué)生思考核心問題的過程中,幫助學(xué)生整理已有知識,并希望學(xué)生通過經(jīng)驗逐步意識到,這種定性方法不足以確切地比較兩個網(wǎng)絡(luò)的特征,而需要使用定量的量度來精確地描述網(wǎng)絡(luò)的性能。
(二)網(wǎng)絡(luò)性能的度量指標(biāo)
通過這一核心問題的提出,指導(dǎo)學(xué)生結(jié)合真實的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)體驗,如即時聊天工具和IPTV業(yè)務(wù)等,逐步了解網(wǎng)絡(luò)性能的度量指標(biāo),并結(jié)合實際為學(xué)生解釋延遲、吞吐量、丟包率等主要的網(wǎng)絡(luò)性能度量指標(biāo)。
更進一步,引導(dǎo)學(xué)生思考這些網(wǎng)絡(luò)性能度量指標(biāo)是否具有一定的相關(guān)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(guān)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(xué)生可以通過實例了解吞吐量與延遲之間存在一定的關(guān)聯(lián):吞吐量的增加將導(dǎo)致延遲隨之增加,以及當(dāng)吞吐量接近網(wǎng)絡(luò)容量的100%時,延遲急劇上升等事實。按照這一思路,繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生思考如何測量在某一時刻網(wǎng)絡(luò)正在傳輸中的數(shù)據(jù)量,學(xué)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(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的測量
關(guān)于網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的測量問題,首先引導(dǎo)學(xué)生通過常用的網(wǎng)絡(luò)抓包工具觀測網(wǎng)絡(luò)流量,監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)性能。這一解決方案在相關(guān)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(xué)生對網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)測量問題形成一個比較容易掌握的解決方案。在實際教學(xué)過程中,還需要從多視角引導(dǎo)學(xué)生思考這一核心問題。
一方面,指導(dǎo)學(xué)生嘗試將網(wǎng)絡(luò)測試方法學(xué)應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)性能分析中。網(wǎng)絡(luò)測試方法學(xué)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)RFC文檔詳細介紹了按照網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)逐層的主要技術(shù)指標(biāo)[2]。由于暫時沒有網(wǎng)絡(luò)測試設(shè)備的支持,可以通過常用的網(wǎng)絡(luò)測試命令測量網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo),依據(jù)現(xiàn)有的實驗條件,也可以考慮從軟件開發(fā)的角度實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的測量。
另一方面,鑒于先修的網(wǎng)絡(luò)管理相關(guān)課程已經(jīng)幫助學(xué)生掌握網(wǎng)絡(luò)管理事實上的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)――簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議(Simple Network Management Protocol,SNMP)的理論體系,引導(dǎo)學(xué)生相互間討論網(wǎng)絡(luò)管理理論在網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)測量方面應(yīng)用的可行性,并嘗試應(yīng)用基于SNMP標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)管理應(yīng)用開發(fā)方法實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)性能管理功能。
從多視角思考“如何測量網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)”這一核心問題將有助于學(xué)生在不同場景下選擇合適的方案實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的測量。當(dāng)然,這同時又需要研究測量結(jié)果的可信度問題。
(四)網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)測量結(jié)果的可信度
考慮到網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的測量結(jié)果,指導(dǎo)學(xué)生討論其可信度問題。
通過提問的方式引導(dǎo)學(xué)生意識到,無論是采用網(wǎng)絡(luò)抓包工具、網(wǎng)絡(luò)測試命令,還是網(wǎng)絡(luò)管理方法,發(fā)送用來測量網(wǎng)絡(luò)性能的通信量本身有可能又會影響網(wǎng)絡(luò)的性能,進而導(dǎo)致測量結(jié)果的不可信。
另外,從精確測量的角度,引導(dǎo)學(xué)生思考網(wǎng)絡(luò)條件的不斷變化、網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的突發(fā)行為等對網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)測量結(jié)果的影響。
三、應(yīng)用問題驅(qū)動式教學(xué)法需要注意的問題
考慮到物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才的培養(yǎng)問題,目前存在缺乏學(xué)科交叉培養(yǎng)、人才專業(yè)知識結(jié)構(gòu)單一等問題,而物聯(lián)網(wǎng)工程教育與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)又存在著一定程度的脫節(jié)。采用提出的這種問題驅(qū)動式教學(xué)方法在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)應(yīng)用時需要注意的內(nèi)容是值得我們深入探討的。
在面向物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的“網(wǎng)絡(luò)性能分析”課程教學(xué)過程中,應(yīng)用問題驅(qū)動式教學(xué)方法,在此基礎(chǔ)上需要進一步考慮在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)應(yīng)用問題驅(qū)動式教學(xué)方法時需要注意的問題。
(一)引進CDIO工程教育模式,提高學(xué)生的實踐能力
在面向物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的“網(wǎng)絡(luò)性能分析”課程教學(xué)改革過程中,引進國際先進的CDIO(Conceive構(gòu)思、Design設(shè)計、Implement實現(xiàn)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(xué)模式以工程實踐為載體, 培養(yǎng)學(xué)生掌握基礎(chǔ)工程技術(shù)知識,加強動手操作能力,這將有利于推進問題驅(qū)動式教學(xué)方法在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)“網(wǎng)絡(luò)性能分析”課程教學(xué)中的具體實施。
在將問題驅(qū)動式教學(xué)方法應(yīng)用于面向物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的“網(wǎng)絡(luò)性能分析”課程教學(xué)時,考慮按照CDIO工程教育理念培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)地掌握物聯(lián)網(wǎng)性能相關(guān)理論、技術(shù)和方法,建立網(wǎng)絡(luò)性能分析知識體系,最終具備網(wǎng)絡(luò)性能分析的實踐技能,能夠參與物聯(lián)網(wǎng)性能相關(guān)研究、開發(fā)與應(yīng)用,承擔(dān)一定的創(chuàng)新性工作。
(二)利用多層次實踐平臺,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力
從課程實踐的角度,湖北工業(yè)大學(xué)全天(包括晚上與周末)對所有本科生開放計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室、計算機硬件實驗室等專業(yè)實驗室,為學(xué)生提高網(wǎng)絡(luò)性能分析實踐能力提供了較好的條件。我們通過引導(dǎo)學(xué)生思考網(wǎng)絡(luò)性能分析核心問題的解決方案,加強實踐教學(xué)的指導(dǎo)和管理,合理安排實踐教學(xué)內(nèi)容。
近年來,湖北工業(yè)大學(xué)投入大量經(jīng)費建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)大學(xué)生創(chuàng)新實驗室。2010年,湖北工業(yè)大學(xué)與武漢奮進電力技術(shù)有限公司和武漢思美特科技公司聯(lián)合建立物聯(lián)網(wǎng)實驗室和科研基地。2011年,湖北工業(yè)大學(xué)與臺灣晶心宏科技有限公司確定合作關(guān)系,作為一家集成電路企業(yè),臺灣晶心宏科技有限公司捐贈相關(guān)設(shè)備用于建立聯(lián)合實驗室,并請來企業(yè)資深培訓(xùn)師通過直接上機實踐操作指導(dǎo)學(xué)生嵌入式開發(fā)。
所有這些實踐平臺從多層次為面向物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的“網(wǎng)絡(luò)性能分析”課程實踐提供了開放場地與各種硬件設(shè)備的支持,有利于應(yīng)用問題驅(qū)動式教學(xué)方法指導(dǎo)學(xué)生通過實踐思考物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)性能分析的新問題,并通過創(chuàng)新性實驗尋求解決方案。
考慮到“網(wǎng)絡(luò)性能分析”課程是湖北工業(yè)大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)網(wǎng)絡(luò)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(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的“網(wǎng)絡(luò)性能分析”課程教學(xué)方法。我們提出問題驅(qū)動式教學(xué)方法,并將網(wǎng)絡(luò)性能分析核心問題驅(qū)動的這種教學(xué)模式應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的教學(xué)過程中,教學(xué)效果良好。當(dāng)采用這種問題驅(qū)動式方法在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)應(yīng)用時,我們積極探索從網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)過渡到物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)需要注意的內(nèi)容,最終為物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)管理與安全課程群建設(shè)奠定基礎(chǔ)。
參考文獻:
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【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng) 計算機網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè) 學(xué)科建設(shè)
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在現(xiàn)代信息技術(shù)領(lǐng)域有著獨特的優(yōu)勢,引領(lǐng)著互聯(lián)網(wǎng)在新時代的要求下不斷進步,高校在建設(shè)計算機網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的時候需要構(gòu)建符合技術(shù)特點的結(jié)構(gòu)體系,在培養(yǎng)人才的道路上既要利用高校的優(yōu)勢學(xué)科,又要明確該學(xué)科的發(fā)展方向。
1網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)設(shè)置物聯(lián)網(wǎng)方向
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的自身原理和計算機技術(shù)有著很大的共通性,這種網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)有著很強的技術(shù)基礎(chǔ),并且在融入高校的相關(guān)專業(yè)時需要充分分析傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù),這樣學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中才能充分了解該技術(shù)的技術(shù)構(gòu)成。通過分析高校計算機網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的現(xiàn)有狀況發(fā)現(xiàn)該專業(yè)課程主要集中在物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層,并且該專業(yè)有很多的基礎(chǔ)知識是適用于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的,因此在二者的結(jié)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(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)從整體上具有運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的可能性。在高校中設(shè)置物聯(lián)網(wǎng)方向并不是要徹底改變該專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo),教師在開展教學(xué)的時候可以適當(dāng)調(diào)整具體的內(nèi)容,這樣使二者有效地結(jié)合。在高校的網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)中增設(shè)物聯(lián)網(wǎng)方向要充分考慮當(dāng)?shù)氐氖袌鲂枨螅行└咝V皇敲つ康匦Х缕渌咝5淖龇?,沒有結(jié)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(biāo)準(zhǔn)的專業(yè)培養(yǎng)方案。
2利用高校的學(xué)科優(yōu)勢培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)工程人才
不同區(qū)域的市場對于網(wǎng)絡(luò)人才有著不同的要求,學(xué)校在開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方向的相關(guān)課程時需要建立符合技術(shù)特點的課程體系,而課程結(jié)構(gòu)的合理性要根據(jù)學(xué)校的硬件設(shè)備和優(yōu)勢專業(yè)來判定。和其他的專業(yè)方向一樣,網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)也要在自身的發(fā)展過程中不斷創(chuàng)新,教師在教學(xué)過程中不僅要加強專業(yè)知識的講解,而且還要創(chuàng)造一定機會讓學(xué)生進行實踐操作,進行專業(yè)的實踐訓(xùn)練需要學(xué)校提供現(xiàn)代化的實驗室,通過實踐基地的建設(shè)可以提高復(fù)合型人才的綜合素質(zhì)。在開展評價工作時要根據(jù)行業(yè)的具體要求進行,很多計算機行業(yè)對于人才的個性化特點有很大的要求,因此學(xué)校不僅要通過教學(xué)優(yōu)化學(xué)生的知識結(jié)構(gòu),更要使學(xué)生在解決專業(yè)問題的時候運用創(chuàng)新的思維方式,這樣的方式培養(yǎng)出來的畢業(yè)生在工作崗位上才能完成行業(yè)的操作。高校在運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)時需要專門教材的配合,建設(shè)有自己特色的教材不僅要求發(fā)揮專業(yè)教師的作用,而且還可以通過和企業(yè)開展合作來加強教材的針對性,專業(yè)的教材需要將理論知識和實際運用有效結(jié)合,這樣才能使培養(yǎng)出來的人才符合崗位的要求。
3完善網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和課程內(nèi)容
3.1專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)
高技能人才不僅要有科學(xué)的素養(yǎng),而且還能從事多領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)工作,這種應(yīng)用型的人才在很多行業(yè)都有很大的需求,比如說在信息產(chǎn)業(yè)和輕工行業(yè)。高校物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方向的培養(yǎng)目標(biāo)包括很多方面技術(shù)的掌握,不僅包括通信技術(shù)和傳感技術(shù),還要有技術(shù)推廣的能力,這種技術(shù)的推廣主要表現(xiàn)在學(xué)生實踐能力的提升。衡量該專業(yè)能力的標(biāo)準(zhǔn)有很多方面,其中掌握計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)工程的理論是最基礎(chǔ)的環(huán)節(jié),而物聯(lián)網(wǎng)感知層的相關(guān)知識的獲得是制定和實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的關(guān)鍵關(guān)節(jié),除此之外,學(xué)生還要學(xué)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(biāo)的實現(xiàn)程度。
3.2課程設(shè)置
物聯(lián)網(wǎng)方向的課程需要根據(jù)現(xiàn)實社會的信息來設(shè)置,除了已有的網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層知識的傳授,感知層的相關(guān)知識也要納入到計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的課堂中去,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)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(shè)計。對于物聯(lián)網(wǎng)三個層次的知識的掌握,該專業(yè)在課程結(jié)構(gòu)上要突出行業(yè)的特點,并且適當(dāng)增加一些網(wǎng)絡(luò)課程,比如說無線自組網(wǎng)應(yīng)用課程,這些課程的加入可以學(xué)生的技術(shù)處理能力。
3.3專業(yè)實驗
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一門操作性很強的技術(shù),成熟技術(shù)能力的掌握需要學(xué)校根據(jù)自身的特點來設(shè)置專業(yè)的實驗,這樣可以讓學(xué)生有機會鞏固自己的理論知識。在進行專業(yè)實驗時要按照標(biāo)準(zhǔn)的步驟進行,首先要完成畢業(yè)實習(xí),在設(shè)計課程之前要進行計算機基礎(chǔ)練習(xí),企業(yè)的生產(chǎn)實習(xí)要在學(xué)生的論文之前完成。物聯(lián)網(wǎng)的實驗有很多種課程設(shè)計,高??梢愿鶕?jù)自身的學(xué)科優(yōu)勢選擇適合自己的課程,比如說網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成課程設(shè)計是一種運用很廣泛的專業(yè)實驗。
4結(jié)語
綜上所述,高校人才培養(yǎng)因物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域的高速擴張而迎來了新的機遇和挑戰(zhàn)。本文通過分析網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)設(shè)置物聯(lián)網(wǎng)方向,結(jié)合高校優(yōu)勢學(xué)科培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)人才的新思路及利用高校的學(xué)科優(yōu)勢培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)工程人才,分析總結(jié)出完善網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和課程內(nèi)容。并且社會的發(fā)展在各個領(lǐng)域都對物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)有很大的需求,而高校作為專業(yè)人才的培養(yǎng)場所要認真分析自己的學(xué)科優(yōu)勢,從而為復(fù)合型應(yīng)用人才的培養(yǎng)制定有特色的方案。以上的淺顯之見希望能給相關(guān)的業(yè)內(nèi)人士提供一點參考借鑒。
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關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);工程機械;監(jiān)控
1物聯(lián)網(wǎng)
1998年KevinAshton第一次提出物聯(lián)網(wǎng)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(shù)、發(fā)展前景等進行了相關(guān)闡述,之后歐美各國均提出了本國發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的規(guī)劃,我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展起步與2009年總理提出的“感知中國”。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是以各種信息傳感技術(shù)為基礎(chǔ),對需要監(jiān)控、連接、互動的物體進行信息采集,最終形成一個巨大的網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)物與物、人與人、物與人之間的網(wǎng)絡(luò)連接,極大的方便管理和控制。該技術(shù)是對互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和通信網(wǎng)技術(shù)的外延,是將多項技術(shù)與應(yīng)用結(jié)合的產(chǎn)物。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有實現(xiàn)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(guān)的信息收集;信息傳送就是通過互聯(lián)網(wǎng)和通信網(wǎng)絡(luò)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(xiàn)智能化的控制和決策。
2工程機械物聯(lián)網(wǎng)體系與技術(shù)
工程機械領(lǐng)域的發(fā)展受到各國的重視,因為該領(lǐng)域的發(fā)展水平代表著國家制造業(yè)的發(fā)展水平,尤其是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提出后對機械智能化的要求越來越高。當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)進行了小范圍的應(yīng)用,例如智能交通、智能家居等。工程機械物聯(lián)網(wǎng)體系的構(gòu)建和相關(guān)的技術(shù)如下。
2.1工程機械物聯(lián)網(wǎng)體系構(gòu)建
工程機械物聯(lián)網(wǎng)體系分為三個層次:感知、傳輸、應(yīng)用。感知層是工程機械物聯(lián)網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)實的樞紐;傳輸層就是對數(shù)據(jù)進行傳輸和交換,使信息能夠進行相關(guān)的傳送和共享;應(yīng)用是核心,對已經(jīng)收集和傳輸?shù)男畔⑦M行相應(yīng)的處理,最終發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)的作用。工程機械物聯(lián)網(wǎng)有自己的特點,這些特點和工程機械領(lǐng)域的特性有關(guān)。工程機械物聯(lián)網(wǎng)感知層主要有壓力傳感器、液體傳感器、RFID標(biāo)簽與讀寫設(shè)備,運動控制器、IO控制器、工業(yè)遙控器等核心驅(qū)動部件和負責(zé)機械設(shè)備定位和數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊苿咏K端,并且需要信息采集、信息融合、短距離傳輸?shù)群诵募夹g(shù)的支撐。傳輸層不僅包含互聯(lián)網(wǎng)和通信網(wǎng)結(jié)合的長距傳輸網(wǎng)絡(luò),還有包括藍牙、WiFi等短距傳輸網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部、企業(yè)與客戶、客戶與客戶之間的信息傳輸。應(yīng)用層中包含高性能的服務(wù)器和處理軟件,實現(xiàn)海量信息的處理,為工程機械企業(yè)打造智能化的決策處理平臺。
2.2工程機械物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
工程機械物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與工程機械物聯(lián)網(wǎng)體系相關(guān),也是分為三個方面,及感知層、傳輸層、應(yīng)用層都有各自需要的技術(shù)。感知層需要的技術(shù)主要是感知識別技術(shù),工程機械物聯(lián)網(wǎng)需要通過感知層獲取機械設(shè)備自身的狀態(tài)和機械設(shè)備工作的環(huán)境的信息。要提高工程機械設(shè)備的利用率、使用壽命,并對工程機械設(shè)備進行有針對性的保養(yǎng),這些都需要獲取精準(zhǔn)的工程機械設(shè)備的工作環(huán)境。工程機械使用的環(huán)境差別很大,這也就要求工程機械設(shè)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(shè)備位移、角度、速度的運動傳感器;采集能耗、運行等工作狀態(tài)的檢測傳感器;采集機械設(shè)備工作位置、環(huán)境因素的工作環(huán)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(shè)別技術(shù)將工程機械物聯(lián)網(wǎng)所需要的信息進行收集。傳輸層需要即插即用的標(biāo)準(zhǔn)化通信協(xié)議,建立工程機械物聯(lián)網(wǎng)會涉及到很多的通信網(wǎng)絡(luò),同樣也會有較多的接入方式,缺少統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化通信協(xié)議會導(dǎo)致這些通信網(wǎng)絡(luò)無法進行交互工作,影響數(shù)據(jù)信息的傳輸。因此在傳輸層需有一個統(tǒng)一的能滿足這些通信協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化通信協(xié)議。工程機械設(shè)備作業(yè)時會被較為復(fù)雜的因素影響,這就需要機械設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)要有即插即用的快速識別和通信協(xié)議,便于在復(fù)雜條件下進行工程機械設(shè)備的準(zhǔn)確識別。工程機械物聯(lián)網(wǎng)在應(yīng)用方面要有企業(yè)控制中心,通過該控制中心對各種工程機械進行監(jiān)管、故障排除、快速服務(wù)。這種控制中心需要有兩方面的職能,一種是面向企業(yè)研發(fā)的,可以通過收集和傳輸?shù)母鞣N信息對機械設(shè)備的設(shè)計進行改進,研發(fā)更多的新型設(shè)備;一種是面向客戶服務(wù)的,可以建立相應(yīng)的租賃、故障維修、設(shè)備分析等服務(wù)。
3物聯(lián)網(wǎng)在工程機械領(lǐng)域的應(yīng)用及展望
物聯(lián)網(wǎng)在工程機械領(lǐng)域的應(yīng)用主要是通過GPS、GPRS、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù),將工程機械的工作狀態(tài)、工作位置、工作環(huán)境、運行情況等進行信息的收集,并通過智能處理系統(tǒng)對這些機械設(shè)備進行管控和服務(wù)、研發(fā)。物聯(lián)網(wǎng)運用于工程機械領(lǐng)域可以實現(xiàn)對工程機械的全壽命周期智能化管控。物聯(lián)網(wǎng)在工程機械領(lǐng)域的應(yīng)用及展望如下:
3.1利用物聯(lián)網(wǎng)進行工程機械遠程監(jiān)測
利用物聯(lián)網(wǎng)可以對工程機械的工作運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測,一旦工程機械發(fā)生故障還可以進行遠程的診斷。對機械進行遠程監(jiān)測需要車載終端、數(shù)據(jù)傳輸、遠程監(jiān)控平臺三個部分發(fā)揮作用。車載終端包括GPS、GPRS、RFID、GPRS,可以完成對機械運行的數(shù)據(jù)收集和上傳。數(shù)據(jù)傳輸主要由互聯(lián)網(wǎng)和GPRS組合而成,將車載終端上傳的機械運行數(shù)據(jù)傳送至遠程監(jiān)控平臺,同時也可以傳輸遠程監(jiān)控平臺指令。遠程監(jiān)控平臺包含地理信息系統(tǒng)、設(shè)備信息系統(tǒng)、遠程故障診斷和維護保養(yǎng)系統(tǒng)。遠程監(jiān)控平臺通過這些信息系統(tǒng)完成對工程機械的運行狀態(tài)查詢、故障預(yù)警、故障診斷、故障日志、維修保養(yǎng)日志等內(nèi)容。如果單純的通過智能化的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)無法將故障排除,那么遠程監(jiān)控平臺還可以推送相關(guān)的地理信息使工程技術(shù)人員盡快達到。
3.2物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于工程機械租賃
工程機械設(shè)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(lián)網(wǎng)技術(shù)可以對工程機械安裝相關(guān)終端,一旦發(fā)生不償還資金、騙車逃跑等問題,可以直接實現(xiàn)工程機械的定位、鎖車等功能。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)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(lián)網(wǎng)技術(shù)建立手機服務(wù)平臺
目前智能手機的普及率越來越高,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和手機軟件開發(fā)等手段,開發(fā)智能手機客戶端,為客戶建立手機監(jiān)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(shè)備狀況,同時也便于機械設(shè)備制造商聯(lián)系用戶進行相關(guān)服務(wù)和技術(shù)指導(dǎo)。
3.4大數(shù)據(jù)利用
通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以搜集大量工程機械相關(guān)信息數(shù)據(jù),這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)有較大的利用價值。企業(yè)通過對這些數(shù)據(jù)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(zhì);同時根據(jù)機械設(shè)備的使用狀況制定相應(yīng)的制造和銷售計劃,更好的貼合市場;最后可以根據(jù)機械設(shè)備位置分析,在機械設(shè)備集中的區(qū)域有針對的設(shè)立服務(wù)網(wǎng)點。
4結(jié)束語
我國的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和工程機械智能化的起步均較晚,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在工程機械領(lǐng)域的運用還較少。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在我國工程機械領(lǐng)域具有非常廣闊的應(yīng)用前景。遠程監(jiān)控、檢測和診斷是工程機械走向全面服務(wù)型制造的重要一步。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:聯(lián)網(wǎng)工程 實踐創(chuàng)新 研究
中圖分類號:G642 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)09(b)-0241-01
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)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(shù)就在世界范圍內(nèi)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(yī)療,農(nóng)業(yè)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(lián)網(wǎng)技術(shù)必將得到更大的發(fā)展,這就使得物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)更加必要,在國家大力倡導(dǎo)下,我國很多高校都已經(jīng)開始使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),這對于培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力與理論結(jié)合實踐的能力具有重要的現(xiàn)實意義。
1 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)的基本要求
(1)具有扎實寬廣的自然科學(xué)基礎(chǔ),扎實的信息科學(xué)基礎(chǔ)知識。
(2)具有較好的人文社會科學(xué)、管理科學(xué)知識,綜合素質(zhì)較高,并具有一定的組織協(xié)調(diào)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(yè)外文書籍和文獻。
(4)掌握物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與工程專業(yè)的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識和應(yīng)用技術(shù),主要包括電路理論、模擬與數(shù)字電子技術(shù)、射頻識別、傳感器原理、計算機網(wǎng)絡(luò)、嵌入式系統(tǒng)、傳感網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、分布式系統(tǒng)、并行計算、多媒體信息融合等。
(5)較好地掌握物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計、工業(yè)過程監(jiān)控、自助服務(wù)管理及信息處理等方面的知識,了解本專業(yè)學(xué)科的前沿發(fā)展趨勢。
2 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)方式
任何技術(shù)的順利實施和普及,歸根結(jié)底是以人為主體進行的活動,因此,物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)技術(shù)的普及和應(yīng)用,也要以學(xué)生的主體情況為前提和基礎(chǔ),對于不同的學(xué)生,所采用的方式方法也會有所不同,因此,我們也需要根據(jù)學(xué)生的實際情況,采取不同的方式進行培養(yǎng),我們要通過以下方式進行。
2.1 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)知識學(xué)習(xí)
在進行互聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)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(jié)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(yè)的研究。在進行物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新能力培養(yǎng)的過程中,我們要了解到它與計算機專業(yè)的區(qū)別所在,切不可完全按照計算機專業(yè)的教學(xué)方式進行,物聯(lián)網(wǎng)工程的重點在于培養(yǎng)學(xué)生的主觀實踐能力,同時還要將計算機操作的各種基礎(chǔ)知識,如:數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),語言編程等進行綜合的運用,學(xué)生能夠在算法與理論的基礎(chǔ)上,對物聯(lián)網(wǎng)理論及其有關(guān)的科目進行學(xué)習(xí),進而實現(xiàn)其創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。
2.2 以工程應(yīng)用需求作為創(chuàng)新性培養(yǎng)方向
對于物聯(lián)網(wǎng)學(xué)生的培養(yǎng)的,是建立在工程應(yīng)用這個基礎(chǔ)之上的,這就要求學(xué)生們必須要具有敏銳的洞察力與適應(yīng)各種復(fù)雜環(huán)境的能力,同時還要具有創(chuàng)新精神與冒險精神。學(xué)生們要懂得將自身的專業(yè)特點與現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)工程最為需求的方面相結(jié)合,繼而準(zhǔn)確找到兩者之間的銜接點,可以合理的將物聯(lián)網(wǎng)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(chuàng)新理論的科學(xué)發(fā)展,如果將計算機技術(shù),物聯(lián)網(wǎng)理論與工程實踐相結(jié)合,那么物聯(lián)網(wǎng)的實踐創(chuàng)新就有了一個新的發(fā)展目標(biāo)?,F(xiàn)階段,我國的大部分的計算機學(xué)院已經(jīng)具備了智能化的教學(xué)訓(xùn)練平臺。并且隨著工程應(yīng)用需求量的不斷增加,我們對于實踐教學(xué)的內(nèi)容也會有一個更加科學(xué)合理的改善,而對于學(xué)生的培養(yǎng)和訓(xùn)練也要更加專業(yè),強度也需要更大。
2.3 以學(xué)生為中心的自主創(chuàng)新
在實現(xiàn)學(xué)生創(chuàng)新能力的過程中,我們所要注意的是學(xué)生的自主性,加強學(xué)生自主能力的培養(yǎng),能夠有效的提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣與主觀能動性,使其能夠?qū)W(xué)生產(chǎn)生興趣,進而實現(xiàn)專業(yè)知識與實踐方向的有機結(jié)合,要以學(xué)生的興趣與思維為主,教師發(fā)揮其引導(dǎo)和監(jiān)督的作用,使學(xué)生們能夠?qū)⒆陨硭A備的知識與其愛好進行統(tǒng)一,從而實現(xiàn)其對研究領(lǐng)域的選擇。我們還要為學(xué)生提供一個完善的開發(fā)平臺,這樣學(xué)生們才能夠從中獲取有用的資源,并能夠促使學(xué)生對物聯(lián)網(wǎng)實際結(jié)構(gòu)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(lián)網(wǎng)技術(shù)進行不同方向的研究和分析。在這樣的基礎(chǔ)之上,教師要能夠幫助學(xué)生從計算機技術(shù)的方向出發(fā),去思考物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的問題,引導(dǎo)學(xué)生對于新技術(shù)的開發(fā)和創(chuàng)新,進而促進學(xué)生的全面發(fā)展。
2.4 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才自主科研能力培養(yǎng)方式
移動終端有CPU、GPU、管線等硬件性能差異,傳統(tǒng)的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)平臺軟件無法高效運行,單一地從GIS算法方面進行創(chuàng)新改進,不能從根本上改善這一現(xiàn)狀。我們引導(dǎo)對嵌入式開發(fā)感興趣的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)學(xué)生,結(jié)合已有的計算機硬件理論知識,從嵌入式設(shè)備軟件設(shè)計原則的角度出發(fā),設(shè)計針對移動終端的三維虛擬地球軟件框架,改善傳統(tǒng)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(zhuǎn)化,不但有利于學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的提高,還能夠有效的提高學(xué)生研究與創(chuàng)新的能力。我們一定要明白一個道理,那就是科研與教學(xué)兩個方面,是相互促進,相輔相成的關(guān)系,如果能夠?qū)⒖蒲谐晒c教學(xué)進行有機的結(jié)合,那么一定會對實踐教學(xué)產(chǎn)生巨大的推動作用,進而能夠培養(yǎng)一批具有高度創(chuàng)新能力的人才。
3 結(jié)語
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在我國的研究和發(fā)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(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力與創(chuàng)新能力入手,提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,使其能夠?qū)λ莆盏闹R進行有效的鞏固,同時還要加強學(xué)生獨自分析和解決問題的能力,使其能夠建立自主學(xué)習(xí)的意識。每一個學(xué)生都是一個獨立的個體,因此其學(xué)生狀況與愛好都不盡相同,我們要根據(jù)學(xué)生自身的愛好對其進行引導(dǎo),使其能夠結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)理論,找到最為適合自己的研發(fā)領(lǐng)域,只有培養(yǎng)出一批又一批高素質(zhì)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新人才,才能夠?qū)崿F(xiàn)我國的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進一步發(fā)展。