物聯(lián)網發(fā)展趨勢與高職院校人才培養(yǎng)思考
引言
物聯(lián)網技術是當今世界經濟社會進步的重要驅動力之一。很多專家認為,物聯(lián)網將會是“第三次信息技術革命”,被預言將擁有萬億級市場應用前景,已被世界各國作為應對金融危機、振興經濟的重點領域,因此,發(fā)展物聯(lián)網已經成為不可逆轉的趨勢。
1 物聯(lián)網的定義及關鍵技術
1.1物聯(lián)網的定義
物聯(lián)網(InternetofThings,IOT)的概念是由美國麻省理工大學的研究人員在1999年提出的。目前其主流定義有兩種。定義1:通過信息傳感設備,按照預定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網連接起來,進行信息交換和通信,以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網絡;定義2:把信息處理能力和智能技術通過互聯(lián)網注入到世界的每一個物體里面,使物質世界極大程度地數(shù)據(jù)化并賦予生命。其中定義1主要認為物聯(lián)網是互聯(lián)網的延伸發(fā)展,發(fā)展物聯(lián)網首先要從發(fā)展現(xiàn)有的網絡開始,通過網絡的進步促進傳感設備的進步,即所謂的“智”在“網”。而定義2則認為物聯(lián)網發(fā)展的基礎是物的接入,主要涉及的技術是“物”信息的射頻輸入技術,把各種事物以信息化的方式通過網絡表現(xiàn)出來,物品能夠利用RFID等傳感技術彼此進行智能“交流”,而無需人的干預,即所謂的“智”在“物”。
從本質上看,物聯(lián)網就是把傳感器、傳感器網絡等感知技術,通信網、互聯(lián)網等傳輸技術,以及智能運算、智能處理技術融為一體的連接物理世界的網絡。物聯(lián)網有三大特征,一是多種多樣的數(shù)據(jù)采集端,通過物聯(lián)網連接的數(shù)據(jù)采集端涉及的范圍非常廣泛,包括:手機、電腦等已經具備強大計算、存儲和通訊能力的終端,家電、鐵路、橋梁、建筑等嵌入傳感器的任何裝備,射頻識別(RFID)裝置、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等;二是無處不在的傳輸網絡,將各種各樣的數(shù)據(jù)采集端通過包括互聯(lián)網、移動互聯(lián)網等網絡互連,實現(xiàn)即時采集外部環(huán)境信息、物體動態(tài)信息,并將其轉化為適合網絡傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式,再通過網絡傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心;三是智能化的后臺數(shù)據(jù)處理,在處理中心(包括家庭電腦或手機的分布式處理中心和IDC等集中式處理中心)利用云計算等技術及時對海量信息進行處理,真正達到人與人、人與物和物與物的對話。
1.2物聯(lián)網技術
物聯(lián)網產業(yè)鏈可以細分為標識、感知、處理和信息傳送四個環(huán)節(jié),涉及的技術包括物聯(lián)網標識與感知、物聯(lián)網通信與頻管、物聯(lián)網硬件與裝備、物聯(lián)網接入與組網、物聯(lián)網安全與保密、物聯(lián)網計算與處理。國際電信聯(lián)盟(ITU)將射頻識別技術(RFID)、傳感 器技術、納米技術、智能嵌入技術列為物聯(lián)網關鍵技術。其中RFID是物聯(lián)網的構建基礎和核心。
2 物聯(lián)網的典型應用及發(fā)展趨勢
2.1物聯(lián)網典型應用
國際電信聯(lián)盟于2005年的一份報告曾描繪“物聯(lián)網”時代的圖景:當司機出現(xiàn)操作失誤時,汽車會自動報警;公文包會提醒主人忘帶了什么東西;衣服會“告訴”洗衣機對顏色和水溫的要求;一家物流公司應用了物聯(lián)網系統(tǒng)的貨車,當裝載超重時,汽車會自動告訴你超載了,并且超載多少,但若空間還有剩余,則會告訴你輕重貨怎樣搭配;當搬運人員卸貨時,一只貨物包裝可能會大叫“你扔疼我了”,或者說“親愛的,請你不要太野蠻,可以嗎?”;當司機在和別人扯閑話,貨車會裝作老板的聲音怒吼“笨蛋,該發(fā)車了!”
物聯(lián)網用途廣泛,遍及智能交通、環(huán)境保護、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工業(yè)監(jiān)測、老人護理、個人健康等多個領域。通過物聯(lián)網,人類可以以更加精細和動態(tài)的方式管理生產和生活,達到“智慧”狀態(tài),提高資源利用率和生產力水平,改善人與自然間的關系。比如,給羊群中的每一只羊都貼上一個二維碼,這個二維碼會一直保持到超市出售的每一塊羊肉上,消費者可以通過手機閱讀二維碼,知道羊的成長歷史,確保食品安全,這就是“動物溯源系統(tǒng)”。
我國已有10億頭存欄動物貼上了二維碼。在電梯上裝上傳感器,電梯發(fā)生故障時,就無需乘客報警,電梯管理部門會借助網絡在第一時間得到信息,并以最快的速度去現(xiàn)場處理。重慶市已有1200部電梯連接到電梯運行智能管理系統(tǒng),效果很好。
物聯(lián)網可以把新一代ICT技術充分運用在各行各業(yè)之中。把感應器嵌入和裝備到電網、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)網與現(xiàn)有的互聯(lián)網整合起來,就可實現(xiàn)人類社會與物理系統(tǒng)的整合,在這個整合的網絡當中,通過能力超強的中心計算機群,就能對整合網絡內的人員、機器、設備和基礎設施實施實時的管理和控制。在此意義上,基礎設施更像是一塊新的地球工地,世界的運轉就在它上面進行,其中包括經濟管理、生產運行、社會管理乃至個人生活。
2.2物聯(lián)網發(fā)展趨勢
目前,國外對物聯(lián)網的研發(fā)和應用主要集中在美、歐、日、韓等少數(shù)國家,其最初的研發(fā)方向主要是條形碼、RFID等技術在商業(yè)零售、物流領域的應用,而隨著RFID、傳感器技術、近程通信以及計算技術的發(fā)展,其研發(fā)、應用開始拓展到環(huán)境監(jiān)測、生物醫(yī)療、智能基礎設施等領域。日本和韓國在2004年都推出了基于物聯(lián)網的國家信息化戰(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、無所不在的氣該戰(zhàn)略是希望催生新一代信息科技革命,實現(xiàn)無所不在的便利社會。2009年初,美國總統(tǒng)奧巴馬就職后,在和工商領袖舉行的圓桌會議上對包括物聯(lián)網在內的智慧型基礎設施給予積極回應,肯定了“智慧地球”的思路,并且把它作為美國國家經濟的振興戰(zhàn)略,使得物聯(lián)網概念在世界范圍內引起轟動。
而中國也是研究物聯(lián)網最早的國家之一。早在上世紀90年代,物聯(lián)網就已經提出,但當時沒有叫做“物聯(lián)網",而是叫做“傳感網2009年8月,溫家寶總理提出“感知中國"理念,將關于物聯(lián)網的研究與應用推向一個新的高潮。2010年3月,《政府工作報告》將“加快物聯(lián)網的研發(fā)應用”明確納入重點產業(yè)振興計劃;2010年國家重點基礎研究發(fā)展計劃和國家重大科學研究計劃也將物聯(lián)網作為重點支持的研究方向。
物聯(lián)網已經成為全世界關注的焦點。從長遠來看,物聯(lián)網有望成為后金融危機時代經濟增長的引擎。
3 物聯(lián)網專業(yè)發(fā)展和人才培養(yǎng)現(xiàn)狀
物聯(lián)網技術包含全面感知、可靠傳遞、智能處理三個層面,需要跨計算機、控制、通信、電子等多個技術領域的復合型專業(yè)人才,作為新一輪的信息技術革命,物聯(lián)網已經上升為國家戰(zhàn)略。因此,隨著"互聯(lián)網時代"向“物聯(lián)網時代"的過渡,物聯(lián)網作為新興的信息技術,人才是產業(yè)發(fā)展的根本要素,人才作為知識、技術、創(chuàng)新能力的載體,在產業(yè)發(fā)展中起著決定性的作用,因此,物聯(lián)網專業(yè)人才的培養(yǎng)尤顯重要。
物聯(lián)網專業(yè)作為一個全新學科,已經受到各本科院校的高度重視。2010年全國共有近700所本科院校向教育部提交了增設物聯(lián)網等相關專業(yè)的申請,教育部批準了30所大學設立“物聯(lián)網工程”專業(yè),5所大學設立“傳感網技術”專業(yè),這些專業(yè)將于2011年招生?!拔锫?lián)網工程”專業(yè)的培養(yǎng)目標是:面向現(xiàn)代信息處理技術,培養(yǎng)從事物聯(lián)網系統(tǒng)設計、系統(tǒng)分析、科技開發(fā)及研究方面的高等工程技術人才。
同時,國內一些高職??圃盒R卜e極開設物聯(lián)網相關專業(yè),如無錫科技職業(yè)學院籌建“物聯(lián)網技術學院”,樂山職業(yè)技術學院開辦電子商務(物聯(lián)網營銷方向)專業(yè),無錫職業(yè)技術學院開設有電子信息工程技術(物聯(lián)網)專業(yè)。
總體上講,目前我國各所大學雖對物聯(lián)網有所研究,但對物聯(lián)網專業(yè)建設及課程設置尚處于摸索階段,實驗室建設技術標準有待探討和規(guī)范,還沒有形成成熟的人才培養(yǎng)方案,學科建設還未成體系。
4 高職院校應對物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展的對策
教高[2006]16號文件指出:高等職業(yè)院校要及時跟蹤市場需求的變化,主動適應區(qū)域、行業(yè)經濟和社會發(fā)展的需要,根據(jù)學校的辦學條件,有針對性地調整和設置專業(yè)。面對物聯(lián)網產業(yè)的蓬勃發(fā)展,筆者認為,高職院校應著手做好以下三個方面工作:
一是謹慎開設物聯(lián)網專業(yè)。由于目前物聯(lián)網產業(yè)的發(fā)展還存在一些問題,其主要表現(xiàn):一方面是我國物聯(lián)網正處在起步階段,人們對物聯(lián)網認識不足,行業(yè)進入門檻高,物聯(lián)網應用領域幾乎無處不在,但切入又無處下手;另一方面,物聯(lián)網產業(yè)鏈長但比較分散,每一環(huán)節(jié)規(guī)模效益不夠,沒有形成規(guī)模產業(yè)鏈,故而人才需求變化較大,無法形成成熟準確的人才需求體系。物聯(lián)網專業(yè)是通信技術、電子信息技術、計算機網絡技術等多專業(yè)的融合與提升,需要多專業(yè)課程的匯聚與結合。而高職院校培養(yǎng)的是面向生產、建設、服務和管理第一線需要的高技能人才,勢必會造成物聯(lián)網??茖I(yè)人才培養(yǎng)定位不準。因此,在人才培養(yǎng)模式、教學團隊組建、實踐教學基地建設等方面都需要思考,只有那些在計算機類、電子信息類和通信類專業(yè)有較好基礎和較強實力的高職院校才有能力思考開設物聯(lián)網相關專業(yè),從教育部審批本科物聯(lián)網專業(yè)的標準(評審基本條件為“211”以及擁有博士站的重點大學)也不難看出,物聯(lián)網專業(yè)開設需要實力,不能一哄而上。一些高職院校僅憑一個專業(yè),甚至是一個在技術方面與物聯(lián)網聯(lián)系不大的專業(yè)來開設物聯(lián)網專業(yè),無疑是盲目的、不負責任的,有些急功近利。因此,筆者認為,高職院校在物聯(lián)網專業(yè)的設置上應慎之又慎,個別院校不宜開設物聯(lián)網專業(yè)。
二是積極引入物聯(lián)網技術相關課程。各高職院校應根據(jù)自身行業(yè)應用背景優(yōu)勢,積極引入物聯(lián)網技術相關課程,如物聯(lián)網概論、傳感器與自動檢測、RFID技術、無線通信組網技術,物聯(lián)網系統(tǒng)集成技術等,同時配套建立實訓室。四川信息職業(yè)技術學院立足信息產業(yè)和區(qū)域經濟發(fā)展,已在通信技術、電子信息工程技術、計算機網絡技術、樓宇智能化工程技術等專業(yè)引入物聯(lián)網相關技術課程,拓寬學生專業(yè)知識領域,以適應新技術的發(fā)展趨勢。
三是積極開展技術應用開發(fā)。物聯(lián)網產業(yè)作為戰(zhàn)略性新興產業(yè),對推進經濟轉型升級、搶占未來經濟科技發(fā)展制高點具有十分重要的意義。物聯(lián)網產業(yè)具有爆發(fā)力強、關聯(lián)度大、滲透性高、應用范圍廣等特點,各高職院校應抓住物聯(lián)網大規(guī)模產業(yè)化和應用對傳統(tǒng)產業(yè)的重大變革,在智能工業(yè)、智能農業(yè)、智能物流、智能電網、智能交通、智能公共安全、智能環(huán)保、智能災害防控、智能家居、智能醫(yī)護等方面積極開展技術應用開發(fā)與科研成果轉化,從而進一步培養(yǎng)團隊,更好地服務于各自的行業(yè)和區(qū)域經濟。
5結語
總之,物聯(lián)網產業(yè)是高科技產業(yè),它是中國未來高速發(fā)展的“發(fā)動機”,受到國家高度重視,另外,物聯(lián)網市場價值高、應用面廣、人才需求多,專業(yè)就業(yè)空間大。因此,高等學校培養(yǎng)物聯(lián)網人才勢在必行,但在專業(yè)設置、課程體系安排上還應慎重,尤其是高職院校,只有具備了一定的師資、實驗實訓條件、合理的人才培養(yǎng)方案,才能為社會培養(yǎng)出合格的物聯(lián)網高技能人才。