物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)與高職院校人才培養(yǎng)思考
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引言
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)社會(huì)進(jìn)步的重要驅(qū)動(dòng)力之一。很多專家認(rèn)為,物聯(lián)網(wǎng)將會(huì)是“第三次信息技術(shù)革命”,被預(yù)言將擁有萬(wàn)億級(jí)市場(chǎng)應(yīng)用前景,已被世界各國(guó)作為應(yīng)對(duì)金融危機(jī)、振興經(jīng)濟(jì)的重點(diǎn)領(lǐng)域,因此,發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。
1 物聯(lián)網(wǎng)的定義及關(guān)鍵技術(shù)
1.1物聯(lián)網(wǎng)的定義
物聯(lián)網(wǎng)(InternetofThings,IOT)的概念是由美國(guó)麻省理工大學(xué)的研究人員在1999年提出的。目前其主流定義有兩種。定義1:通過(guò)信息傳感設(shè)備,按照預(yù)定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái),進(jìn)行信息交換和通信,以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò);定義2:把信息處理能力和智能技術(shù)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)注入到世界的每一個(gè)物體里面,使物質(zhì)世界極大程度地?cái)?shù)據(jù)化并賦予生命。其中定義1主要認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的延伸發(fā)展,發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)首先要從發(fā)展現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)步促進(jìn)傳感設(shè)備的進(jìn)步,即所謂的“智”在“網(wǎng)”。而定義2則認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基礎(chǔ)是物的接入,主要涉及的技術(shù)是“物”信息的射頻輸入技術(shù),把各種事物以信息化的方式通過(guò)網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)出來(lái),物品能夠利用RFID等傳感技術(shù)彼此進(jìn)行智能“交流”,而無(wú)需人的干預(yù),即所謂的“智”在“物”。
從本質(zhì)上看,物聯(lián)網(wǎng)就是把傳感器、傳感器網(wǎng)絡(luò)等感知技術(shù),通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等傳輸技術(shù),以及智能運(yùn)算、智能處理技術(shù)融為一體的連接物理世界的網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)有三大特征,一是多種多樣的數(shù)據(jù)采集端,通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)連接的數(shù)據(jù)采集端涉及的范圍非常廣泛,包括:手機(jī)、電腦等已經(jīng)具備強(qiáng)大計(jì)算、存儲(chǔ)和通訊能力的終端,家電、鐵路、橋梁、建筑等嵌入傳感器的任何裝備,射頻識(shí)別(RFID)裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等;二是無(wú)處不在的傳輸網(wǎng)絡(luò),將各種各樣的數(shù)據(jù)采集端通過(guò)包括互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)互連,實(shí)現(xiàn)即時(shí)采集外部環(huán)境信息、物體動(dòng)態(tài)信息,并將其轉(zhuǎn)化為適合網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式,再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心;三是智能化的后臺(tái)數(shù)據(jù)處理,在處理中心(包括家庭電腦或手機(jī)的分布式處理中心和IDC等集中式處理中心)利用云計(jì)算等技術(shù)及時(shí)對(duì)海量信息進(jìn)行處理,真正達(dá)到人與人、人與物和物與物的對(duì)話。
1.2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈可以細(xì)分為標(biāo)識(shí)、感知、處理和信息傳送四個(gè)環(huán)節(jié),涉及的技術(shù)包括物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)與感知、物聯(lián)網(wǎng)通信與頻管、物聯(lián)網(wǎng)硬件與裝備、物聯(lián)網(wǎng)接入與組網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)安全與保密、物聯(lián)網(wǎng)計(jì)算與處理。國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)將射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)、傳感 器技術(shù)、納米技術(shù)、智能嵌入技術(shù)列為物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)。其中RFID是物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建基礎(chǔ)和核心。
2 物聯(lián)網(wǎng)的典型應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)
2.1物聯(lián)網(wǎng)典型應(yīng)用
國(guó)際電信聯(lián)盟于2005年的一份報(bào)告曾描繪“物聯(lián)網(wǎng)”時(shí)代的圖景:當(dāng)司機(jī)出現(xiàn)操作失誤時(shí),汽車會(huì)自動(dòng)報(bào)警;公文包會(huì)提醒主人忘帶了什么東西;衣服會(huì)“告訴”洗衣機(jī)對(duì)顏色和水溫的要求;一家物流公司應(yīng)用了物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的貨車,當(dāng)裝載超重時(shí),汽車會(huì)自動(dòng)告訴你超載了,并且超載多少,但若空間還有剩余,則會(huì)告訴你輕重貨怎樣搭配;當(dāng)搬運(yùn)人員卸貨時(shí),一只貨物包裝可能會(huì)大叫“你扔疼我了”,或者說(shuō)“親愛(ài)的,請(qǐng)你不要太野蠻,可以嗎?”;當(dāng)司機(jī)在和別人扯閑話,貨車會(huì)裝作老板的聲音怒吼“笨蛋,該發(fā)車了!”
物聯(lián)網(wǎng)用途廣泛,遍及智能交通、環(huán)境保護(hù)、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工業(yè)監(jiān)測(cè)、老人護(hù)理、個(gè)人健康等多個(gè)領(lǐng)域。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng),人類可以以更加精細(xì)和動(dòng)態(tài)的方式管理生產(chǎn)和生活,達(dá)到“智慧”狀態(tài),提高資源利用率和生產(chǎn)力水平,改善人與自然間的關(guān)系。比如,給羊群中的每一只羊都貼上一個(gè)二維碼,這個(gè)二維碼會(huì)一直保持到超市出售的每一塊羊肉上,消費(fèi)者可以通過(guò)手機(jī)閱讀二維碼,知道羊的成長(zhǎng)歷史,確保食品安全,這就是“動(dòng)物溯源系統(tǒng)”。
我國(guó)已有10億頭存欄動(dòng)物貼上了二維碼。在電梯上裝上傳感器,電梯發(fā)生故障時(shí),就無(wú)需乘客報(bào)警,電梯管理部門(mén)會(huì)借助網(wǎng)絡(luò)在第一時(shí)間得到信息,并以最快的速度去現(xiàn)場(chǎng)處理。重慶市已有1200部電梯連接到電梯運(yùn)行智能管理系統(tǒng),效果很好。
物聯(lián)網(wǎng)可以把新一代ICT技術(shù)充分運(yùn)用在各行各業(yè)之中。把感應(yīng)器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中,然后將物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)整合起來(lái),就可實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)與物理系統(tǒng)的整合,在這個(gè)整合的網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中,通過(guò)能力超強(qiáng)的中心計(jì)算機(jī)群,就能對(duì)整合網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的人員、機(jī)器、設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)施實(shí)時(shí)的管理和控制。在此意義上,基礎(chǔ)設(shè)施更像是一塊新的地球工地,世界的運(yùn)轉(zhuǎn)就在它上面進(jìn)行,其中包括經(jīng)濟(jì)管理、生產(chǎn)運(yùn)行、社會(huì)管理乃至個(gè)人生活。
2.2物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)
目前,國(guó)外對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)和應(yīng)用主要集中在美、歐、日、韓等少數(shù)國(guó)家,其最初的研發(fā)方向主要是條形碼、RFID等技術(shù)在商業(yè)零售、物流領(lǐng)域的應(yīng)用,而隨著RFID、傳感器技術(shù)、近程通信以及計(jì)算技術(shù)的發(fā)展,其研發(fā)、應(yīng)用開(kāi)始拓展到環(huán)境監(jiān)測(cè)、生物醫(yī)療、智能基礎(chǔ)設(shè)施等領(lǐng)域。日本和韓國(guó)在2004年都推出了基于物聯(lián)網(wǎng)的國(guó)家信息化戰(zhàn)略,分別稱作u-Japan和u-Korea。"u”代指英文單詞“ubiquitous”,意為“普遍存在的、無(wú)所不在的氣該戰(zhàn)略是希望催生新一代信息科技革命,實(shí)現(xiàn)無(wú)所不在的便利社會(huì)。2009年初,美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬就職后,在和工商領(lǐng)袖舉行的圓桌會(huì)議上對(duì)包括物聯(lián)網(wǎng)在內(nèi)的智慧型基礎(chǔ)設(shè)施給予積極回應(yīng),肯定了“智慧地球”的思路,并且把它作為美國(guó)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的振興戰(zhàn)略,使得物聯(lián)網(wǎng)概念在世界范圍內(nèi)引起轟動(dòng)。
而中國(guó)也是研究物聯(lián)網(wǎng)最早的國(guó)家之一。早在上世紀(jì)90年代,物聯(lián)網(wǎng)就已經(jīng)提出,但當(dāng)時(shí)沒(méi)有叫做“物聯(lián)網(wǎng)",而是叫做“傳感網(wǎng)2009年8月,溫家寶總理提出“感知中國(guó)"理念,將關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的研究與應(yīng)用推向一個(gè)新的高潮。2010年3月,《政府工作報(bào)告》將“加快物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)應(yīng)用”明確納入重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)振興計(jì)劃;2010年國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃和國(guó)家重大科學(xué)研究計(jì)劃也將物聯(lián)網(wǎng)作為重點(diǎn)支持的研究方向。
物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為全世界關(guān)注的焦點(diǎn)。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,物聯(lián)網(wǎng)有望成為后金融危機(jī)時(shí)代經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的引擎。
3 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)發(fā)展和人才培養(yǎng)現(xiàn)狀
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)包含全面感知、可靠傳遞、智能處理三個(gè)層面,需要跨計(jì)算機(jī)、控制、通信、電子等多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域的復(fù)合型專業(yè)人才,作為新一輪的信息技術(shù)革命,物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)上升為國(guó)家戰(zhàn)略。因此,隨著"互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代"向“物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代"的過(guò)渡,物聯(lián)網(wǎng)作為新興的信息技術(shù),人才是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的根本要素,人才作為知識(shí)、技術(shù)、創(chuàng)新能力的載體,在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中起著決定性的作用,因此,物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的培養(yǎng)尤顯重要。
物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)作為一個(gè)全新學(xué)科,已經(jīng)受到各本科院校的高度重視。2010年全國(guó)共有近700所本科院校向教育部提交了增設(shè)物聯(lián)網(wǎng)等相關(guān)專業(yè)的申請(qǐng),教育部批準(zhǔn)了30所大學(xué)設(shè)立“物聯(lián)網(wǎng)工程”專業(yè),5所大學(xué)設(shè)立“傳感網(wǎng)技術(shù)”專業(yè),這些專業(yè)將于2011年招生?!拔锫?lián)網(wǎng)工程”專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是:面向現(xiàn)代信息處理技術(shù),培養(yǎng)從事物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)分析、科技開(kāi)發(fā)及研究方面的高等工程技術(shù)人才。
同時(shí),國(guó)內(nèi)一些高職??圃盒R卜e極開(kāi)設(shè)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè),如無(wú)錫科技職業(yè)學(xué)院籌建“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)學(xué)院”,樂(lè)山職業(yè)技術(shù)學(xué)院開(kāi)辦電子商務(wù)(物聯(lián)網(wǎng)營(yíng)銷方向)專業(yè),無(wú)錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院開(kāi)設(shè)有電子信息工程技術(shù)(物聯(lián)網(wǎng))專業(yè)。
總體上講,目前我國(guó)各所大學(xué)雖對(duì)物聯(lián)網(wǎng)有所研究,但對(duì)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)及課程設(shè)置尚處于摸索階段,實(shí)驗(yàn)室建設(shè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有待探討和規(guī)范,還沒(méi)有形成成熟的人才培養(yǎng)方案,學(xué)科建設(shè)還未成體系。
4 高職院校應(yīng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的對(duì)策
教高[2006]16號(hào)文件指出:高等職業(yè)院校要及時(shí)跟蹤市場(chǎng)需求的變化,主動(dòng)適應(yīng)區(qū)域、行業(yè)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的需要,根據(jù)學(xué)校的辦學(xué)條件,有針對(duì)性地調(diào)整和設(shè)置專業(yè)。面對(duì)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,筆者認(rèn)為,高職院校應(yīng)著手做好以下三個(gè)方面工作:
一是謹(jǐn)慎開(kāi)設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)。由于目前物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展還存在一些問(wèn)題,其主要表現(xiàn):一方面是我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)正處在起步階段,人們對(duì)物聯(lián)網(wǎng)認(rèn)識(shí)不足,行業(yè)進(jìn)入門(mén)檻高,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域幾乎無(wú)處不在,但切入又無(wú)處下手;另一方面,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)但比較分散,每一環(huán)節(jié)規(guī)模效益不夠,沒(méi)有形成規(guī)模產(chǎn)業(yè)鏈,故而人才需求變化較大,無(wú)法形成成熟準(zhǔn)確的人才需求體系。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)是通信技術(shù)、電子信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多專業(yè)的融合與提升,需要多專業(yè)課程的匯聚與結(jié)合。而高職院校培養(yǎng)的是面向生產(chǎn)、建設(shè)、服務(wù)和管理第一線需要的高技能人才,勢(shì)必會(huì)造成物聯(lián)網(wǎng)??茖I(yè)人才培養(yǎng)定位不準(zhǔn)。因此,在人才培養(yǎng)模式、教學(xué)團(tuán)隊(duì)組建、實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè)等方面都需要思考,只有那些在計(jì)算機(jī)類、電子信息類和通信類專業(yè)有較好基礎(chǔ)和較強(qiáng)實(shí)力的高職院校才有能力思考開(kāi)設(shè)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè),從教育部審批本科物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)(評(píng)審基本條件為“211”以及擁有博士站的重點(diǎn)大學(xué))也不難看出,物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)開(kāi)設(shè)需要實(shí)力,不能一哄而上。一些高職院校僅憑一個(gè)專業(yè),甚至是一個(gè)在技術(shù)方面與物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)系不大的專業(yè)來(lái)開(kāi)設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè),無(wú)疑是盲目的、不負(fù)責(zé)任的,有些急功近利。因此,筆者認(rèn)為,高職院校在物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的設(shè)置上應(yīng)慎之又慎,個(gè)別院校不宜開(kāi)設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)。
二是積極引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)課程。各高職院校應(yīng)根據(jù)自身行業(yè)應(yīng)用背景優(yōu)勢(shì),積極引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)課程,如物聯(lián)網(wǎng)概論、傳感器與自動(dòng)檢測(cè)、RFID技術(shù)、無(wú)線通信組網(wǎng)技術(shù),物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成技術(shù)等,同時(shí)配套建立實(shí)訓(xùn)室。四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院立足信息產(chǎn)業(yè)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展,已在通信技術(shù)、電子信息工程技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、樓宇智能化工程技術(shù)等專業(yè)引入物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)課程,拓寬學(xué)生專業(yè)知識(shí)領(lǐng)域,以適應(yīng)新技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
三是積極開(kāi)展技術(shù)應(yīng)用開(kāi)發(fā)。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),對(duì)推進(jìn)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)、搶占未來(lái)經(jīng)濟(jì)科技發(fā)展制高點(diǎn)具有十分重要的意義。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)具有爆發(fā)力強(qiáng)、關(guān)聯(lián)度大、滲透性高、應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn),各高職院校應(yīng)抓住物聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化和應(yīng)用對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的重大變革,在智能工業(yè)、智能農(nóng)業(yè)、智能物流、智能電網(wǎng)、智能交通、智能公共安全、智能環(huán)保、智能災(zāi)害防控、智能家居、智能醫(yī)護(hù)等方面積極開(kāi)展技術(shù)應(yīng)用開(kāi)發(fā)與科研成果轉(zhuǎn)化,從而進(jìn)一步培養(yǎng)團(tuán)隊(duì),更好地服務(wù)于各自的行業(yè)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)。
5結(jié)語(yǔ)
總之,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)是高科技產(chǎn)業(yè),它是中國(guó)未來(lái)高速發(fā)展的“發(fā)動(dòng)機(jī)”,受到國(guó)家高度重視,另外,物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)價(jià)值高、應(yīng)用面廣、人才需求多,專業(yè)就業(yè)空間大。因此,高等學(xué)校培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)人才勢(shì)在必行,但在專業(yè)設(shè)置、課程體系安排上還應(yīng)慎重,尤其是高職院校,只有具備了一定的師資、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)條件、合理的人才培養(yǎng)方案,才能為社會(huì)培養(yǎng)出合格的物聯(lián)網(wǎng)高技能人才。