物联网发展综述范文

时间:2024-03-20 18:12:12

物联网发展综述

物联网发展综述篇1

一、物联网的阐述

(一)物联网概念的提出

简而言之,物联网是指遵守约定的协议,借助信息传感设备,实现任何物品与物联网的相互联系,达到信息的交流,从而实现智能化识别、监控及管理的一种网络。

物联网概念最早出现于比尔.盖茨在1995年所著的《未来之路》之中,然而,在当时未得到相关学术界的关注。之后,美国的Auto-ID第一次阐述了“物联网”的含义。直到国际电信联盟在2005年了《ITU互联网报告2005:物联网》将“物联网”的概念正式提出了,并骄傲地宣布“物联网的时代就要到来了。”

(二)物联网的核心技术及本质

一般而言,保障物联网运行的核心技术包括信息采集技术、远程传输技术、信息智能处理及控制技术等。具体来讲,信息采集技术是指借助传感器及电子标签进行信息参数的采集,之后对采集的信息进行识别;远程传输技术当前分为有限传输和无线传输两种途径;信息智能处理及控制技术是指应用最超前的信息处理技术,对收集到的信息进行存储、整理和分析,然后将结果及时反馈到物联网中枢控制系统,从而真正达到物与物的相联系。

从本质上来分析,物联网属于互联网在形式方面的一种延伸,同时要明确,物联网一定不是互联网的翻版。由于物联网技术在研发及运行过程中,融入到了大量的人性化设计,赋予没有生命物体智能化。

二、我国物联网产业发展的现状

(一)我国发展物联网产业的优势

1.政策优势

我国物联网产业最早起源于1999年,当时中科院开展了传感网的研究,成立了一支两千多人的团队,加大投资力度,从而促使在无线智能传感器网络通信、传感器端机等技术得到了显著突破。当前,我国已经拥有材料、技术、器件、网络一系列的产业链,成为世界上达到物联网产业化国家之一,同时也是国际标准制定的一支重要力量。

2.技术优势

物联网行业在我国起步较早,再加上国家在政策方面的扶持力度,促使我国物联网技术研发水平在国际上遥遥领先,具备重要的影响力。与此同时,我国物联网所呈现出的技术优势还突出表现为我国有机地将物联网技术由实验室研发转化为大规模商业化运作。在2009年10月,西安“唐芯一号”的成功开发,象征着我国物联网的核心技术达到了突破性进展。除此以外,我国还积极在网络、通信等方面申请具有自主知识产权的技术专利,从而为我国物联网产业发展提供了坚实保障。

3.市场优势

如今,我国已具备推广物联网的基础条件,而且无线网络也基本上达到了城乡区域的覆盖。再加上云计算技术的日益成熟,使得各类物品的动态管理成为了可能。据有关资料显示表明,我国在2012年物联网产业市场规划达到3000多亿元,在2015年我国物联网整体市场规模有望达到7500亿元,拥有广阔的市场前景。总而言之,由于我国庞大的人口基数和相对完善的物联网产业体系,为我国物联网产业的发展开拓了广阔的市场。

(二)我国发展物联网产业存在的问题

1.政府的政策扶持力度有待进一步提高

由于物联网技术属于一项对我国经济开发以及国家安全具有重要战略利益的高新技术产业,从而就需要政府加大政策扶持力度,从战略角度出发,在政策和法律方面给予物联网产业发展的保障。

2.产业链发展不均衡

我国的物联网产业链与美国相比,具有较大的差距。这主要是因为当前我国物联网产业发展还不成熟,产业链较薄弱,业务运作模式不成熟,这些都制约了我国物联网产业的发展。

3.缺乏核心技术自主知识产权

众所周知,物联网的技术包含传感、射频识别、通信网络以及统一编码等技术,而且传感技术及射频识别技术又居于核心。尽管我国低频、高频的射频技术较成熟,但是我国约90%多的高频射频技术芯片仍是以进口为主,缺乏核心自主知产权。

4.未建立起完善的安全管理机制

安全问题一直都是物联网产业关注的重点。这主要是因为在物联网的建设过程中,首先就是通过射频识别技术嵌入到相关产品中,从而所有物品的信息都会被记录其中,同时还不断发射信号。因此,如何保护拥有者的隐私不被射频识别技术侵犯成为物联网产业发展中的一项急需要解决的问题。此外,若与政府或者外企合作,保护国家机密或者企业商业信息显得尤为重要。从某种角度来分析,物联网产业发展不单纯地属于一项技术问题,而且关系到国家安全。

三、我国物联网产业发展的对策

如何促进我国物联网产业的发展,我们可以从以下几方面入手:

(一)健全政府政策导向,加大政策扶持力度

从而就需要政府相关部门组建领导小组,从而促进物联网产业的发展。首先,从宏观战略方面来分析,需要明确互联网产业发展方向,制定出发展规划及相关措施;其次,健全物流网产业发展的相关政策措施,建立起物联网企业技术中心、技术创新交流的沟通平台,以便最大限度降低研发成本,促使创新资源得到优化配置;再次,充分利用政府资源及社会资源,成立以物联网产业化发展的服务机构,从而进一步促进物联网技术产业化的应用。

(二)重视产业联盟,积极抢占产业发展制高点

众所周知,当前企业发展呈现出以下特点,即一流企业凭借的是卖标准在市场中立足,二流企业凭借卖服务在市场中立足,而三流企业凭借的是卖产品在市场中立足。也就是说,谁拥有产业标准,谁就有可能在未来激烈竞争市场中掌握主动权。从而就需要物联网产业牢牢把握标准的制定及采用的机遇,成立以当前龙头产业发展为核心,以政府的统筹协调为基础,运营商及相关科研院校共同参与的组织,加快产业技术联盟的建设,真正促使企业由内部创新发展演变为外部联合创新方向发展。

(三)加强核心技术创新开发

从本质上来分析,物联网产业竞争是高新技术及研发创新能力的较量,掌握核心技术成为企业在市场中具备竞争力的关键。从而就需要政府把握国际发展方向,研发物联网产业发展的核心技术,积极引入并借鉴国际物联网的先进 技术,然后,根据我国的实际,实施技术的再创新。与此同时,重视共性技术的研究也是很重要的,从而就需要建立起具有自主知识产权的物联网标准体系以及相关的专利技术,这样才能够提高物联网产业发展的协调性,以便提升我国物联网产业在国际市场中的竞争力。

(四)提高我国在国际物联网领域的话语权

纵观过去的计算机及互联网两次信息革命,我们不难发展也正是因为我国在国际标准制定方面话语权非常薄弱,致使我国处于被动局面。因此,在物联网这次信息革命中,我们要深刻认识到建立独立自主物联网标准的重要性。最大限度地调动、整合我国与之相关联的标准组织力量,尽快建立起与我国国情相符合的物联网技术标准,构建具有开放性的物联网标准体系。具体来讲,不仅要和国际标准同步,而且要呈现出自身的竞争力,重视核心技术的研发,积极扩大国际市场领域,努力将我国的标准融入到其他国际物联网发展中。除此以外,还需要积极参与国际标准提案工作中,力求主导制定物联网的国际标准,努力把握住物联网产业发展的主动权,以便提高我国在国际物联网领域中的话语权,具备自身竞争力。

(五)积极培养和引进优秀人才,提供智力保障

首先,广纳贤才,不断引进优秀外来人员,重视对企业工程技术人员的培训;其次,加大政府扶持力度,积极倡导各科研机构、院校、企业培养和引进优秀人才;再次,建立健全人才引入机制,最大限度发挥市场在人力资源配置中的基础性作用;最后,鼓励研究机构、科研院校及企业积极与国际上先进物联网领域的沟通和交流,努力提升我国物联网产业在国际市场中的创新资源能力。

总而言之,物联网产业具有广阔的发展前景,同时我们也应该认识到,物联网产业的发展不是一蹴而就的,而是一个漫长的发展过程,从而就需要正确认识物联网行业发展的现状,通过加大政府扶持力度、重视产业技术联盟、加强核心技术创新开发等方面,来促进我国物联网产业的发展。

参考文献:

[1]赵海霞.物联网关键技术分析与发展探讨[J].中国西部科技,2010(14)

[2]龙妍,胡集仪.物联网技术及其发展趋势[J]. 科技信息. 2010(35)

[3]李红艳,桂超.物联网的应用及其发展趋势[J]. 福建电脑. 2010(09)

[4]黄孝斌.物联网应用实践[J]. 信息化建设. 2009(11)

[5]李鑫.物联网技术的发展探讨[J].科技信息. 2010(29)

物联网发展综述篇2

关键词:设施农业;物联网;情景感知技术

如今计算机业已在我们的生活与工作中得到了普及,随着计算机资源日益增多,情景感知技术也应运而生。情景感知技术是处理信息的一种技术,拥有丰富的信息是物联网的最显著特征,情景感知技术利用这种特征为广大用户提供相关服务。各地的农业科技园区、家庭农场与农业产业化综合体是现代农业的主要发展方向,物联网与情境感知技术会被更多地运用到设施农业生产经营中,为农业增效增产、农民增收建设高水平、科技化、智能化的良好平台。

1农业物联网中情景感知技术的运用需求分析

近10年来,国内农业领域中越来越多地运用信息技术,农业信息化技术在我国农业服务、营销、物流、生产等诸多等产业链与环节起到了非常关键的作用。它有效提升了国内农业服务的质量与生产效果。设施农业物联网的普及与应用,推动了我国农业产业化的持续升级,对国内整合与利用农业物联网的庞大信息量,完善服务模式的要求越来越高。所以,应该积极地响应设施农业的此类需求,打造以设施农业物联网为基础的情景感知技术体系,为增强农业物联网领域的综合效能找出针对性的解决途径。联系情境感知技术与农业物联网的相关概念,可以这样界定农业物联网情景感知技术:面向质量安全追溯、农产品物流、智能管理与农业精准生产等,货物具有代表性的应用目标的相关情景数据,对这些数据进行解析处理,定制相关服务的一种信息服务体系与综合计算模式。

2情景感知技术在设施农业物联网中的应用分析

2.1设施农业科学计算与三维数据场可视化

如今,在发展现代设施农业的过程中,科学研究日益凸显了信息化、数字化的特征,设施农业的相关科研部门业已建立了设施农业科学研究的总体发展环境。如今大数据技术的发展日益成熟,设施农业物联网为设施农业科研活动的开展,提供了丰富多彩的信息和数据,基于数据中心地位的设施农业科研模式机制初步完善和发展,在数字化设施农业发展研究的过程中,设施农业科学计算发挥着非常关键的作用,应该将其当作计算科学的关键性趋势。因此,设施农业计算科研与三维技术可视化,会变成我国重点发展设施农业物联网感知计算与情感的具体形式。作物与环境是三维数据场与科学计算的两大重点。首先,在采集设施农业物联网的相关信息过程中,应该采集气候、光照、土壤等诸多信息,通常情况下,传感器的具体设置形式非常独特。因此应该它的具体设置状况,密切结合相应的模型发展体系,以达成可视化的二维数据场。其次,就农作物的实际发展而言,不少技术措施为获取诸多微观组织与支持各种农作的具体物性状信息,为完善和丰富农作物领域的三维数据发展辅以必要信息保障。

2.2感知认知一体化

随着硬件、软件环境发展越来越快,设施农业物联网领域的情境感知技术也快速进步,以往的信息处理方法无法有效地满足设施农业快速发展的形势。处理模式与采集信息面向感知环节而实施,在采集与处理这些数据的过程中,重点涵盖了遥感影像、气候环境、视频图像等诸多类型的信息感知。然而在确认与解析相关感知信息时,依旧处于一定范围中,设施农业物联网科技的发展,在较大程度上促进情境感知技术的运用。从这个环节来看,情境感知技术的发展,重点涵盖了下列方面,如知识转型、数据分析、信息融合、理解语义、科学计算等,可以在一定程度上推动数据与信息间的有效转换。在传输与采集物联网数据、处理物联网信息的过程中,应该让认知体系与感知体系密切结合起来;在设施农业的管理和生产环节中,构建起具有较高的数据准确性、信息反馈能力较强的机制。因此,必须立足于相关感知数据,紧紧依托数字化、可视化三维境模型,统一协调认知与感知的计算模式。

2.3网络三维交互式服务

就当代设施农业的实际发展而言,应该将其功能定位于设施农业会展、生产加工、设施农业园区、休闲娱乐、生态旅游与农产品电商等领域。特别是部分地区的些经济水平比较高,对这个层面出现了更大需求。网络访问量为有效运用设施农业的技术与产品服务,提供了良好的保障体系。兴盛于网络的人际交互应用程序与界面,获得了迅猛发展。按照网络三维交互的整体性服务模式,仿佛变成了设施农业物联网情境的相关计算发展模式,事实上是统一运用前文论述的三维数据模型的有效融合,以植物数字为核心内容的综合计算。在设施农业生产过程中,必须按照网络三维交互,提供仿真应用的管理与服务界面。这套系统立足于设施农业的相关物联网情境,将电脑技术当作切入点,将作物的实际环境的变化当作感知信息,进行网络三维的展示与互动。按照三维网络实景交互的实际情况,为消费者构建了不同程度的在线虚拟环境。它重点涵盖了农事体验、虚拟漫游等非常具有代表性的服务,如此以来它可以强化设施农业的总体服务效能,增加了设施农业的经济价值,促使我国设施农业的不断升级与转型。

3设施农业物联网中运用情景感知技术的研究

此处将监测玉米的实际生长过程当作案例,重点采取情景感知计算,它涵盖了3个部分,依次是提供服务、数据处理与数据获取。一是数据获取,在该环节中,在田间安装各类光照、温度、湿度的视频监控设备与传感器。而且通过网络传输实施传输监测到的相关数据;在信息处理的过程中,首先是识别与分析前面收集的各种信息,而且要提取有用信息,联系玉米生长的相关模型,分析这些信息实施适应性。通过此类方法收集相关信息,大部分属于图像信息与视频数据。在这种情况下,应该采取图像处理方法,把各种图像信息与视频,转变成语义理解,在此基础上把握玉米的实际生长态势,涵盖整齐度、株高、株行距等多种参数。最终是对上述信息构建整体性计算模式,以有效分析相关信息,获得有关结论,为相关决策人员提供有益的借鉴和参考。

4结语

物联网发展综述篇3

关键词 物联网;发展现状及存在问题;智能交通系统;应用

中图分类号:TN929 文献标识码:A 文章编号:1671—7597(2013)041-106-01

目前,我国的信息化技术不断发展,物联网技术也受到国家政府以及企业越来越多的支持和重视。作为走在国际最前沿的一项新技术,它被誉为:“技术的第四次产业革命”,在国家五大战略性新兴产业中,已被国务院上升到第二位。介于物联网关系到信息资源以及未来网络的应用,物联网将在推动世界迅速发展中占主导地位。

1 物联网概述

随着计算机、互联网以及移动通信网的广泛应用,物联网产业已经成为继它们之后的第三次世界信息产业发展浪潮。物联网概念第一次被提出是美国麻省理工大学Auto.ID实验室在1999年提出的,当时被称为EPC系统。它是通过信息传感设备,包括:RFID技术、红外感应、激光扫描器、各类传感设备装置、全球定位系统以及视频识别技术等,依照约定的协议,根据实际需要来完成物品互相联通的网络连接,然后进行通信以及交换信息,以至达到智能识别、定位、跟踪、监控以及管理的智能系统。

2 物联网发展现状及存在的问题

物联网技术的发展在我国起步比较早,所以现阶段在技术与标准等方面也存在一定的优势。在1991年,施乐公司的首席科学家Mark Weiser在《科学美国》这本权威杂志上对于计算机的发展前景作出了大胆的预测,也就是物联网最早时候的萌芽状态。而中国在1999年有了传感网定义,并且开始了传感网的研究与开发,因此逐渐有了物联网的雏形。

感知、传输、处理、实现、及时、精确、全面地获取和处理信息是物联网技术发展的重要环节。根据相关不完全统计,我国物联网市场规模在2010年几乎达到两千亿元。在标准研制与技术研发中也取得了重大突破,我国在多领域实施了技术攻关措施达到了较好的效果,其中包括:通信协议、芯片、智能计算机、协同处理以及网络管理等。现阶段,我国在诸多领域应用了物联网技术,如:环保、物流、医疗、农业、电力、交通、安防等,并且这些物联网应用模式逐渐走向成熟。

虽然我国在物联网应用及发展中取得了一些进步,但应该清楚我国在物联网发展中还存在很多不足。主要表现为:带头精英企业少,信息安全方面不完善,技术产品差,规模化应用不多,应用水平不够高,高端综合集成服务能力弱等。

3 智能交通系统的概述

随着城市化建设的不断发展,交通越来越阻塞,交通事故也随之频繁发生,然而传统的应对措施根本无法彻底解决交通问题,智能交通系统应运而生。

智能交通系统是把多种技术有效集成应用在交通领域的综合管理体系,其中包括:通信技术、传感技术、微处理技术以及信息技术。其目的在于改善交通情况,建立交通工具、驾乘人员以及道路三者互相的动态联系,使驾驶员能在有效时间内清楚道路交通和车辆情况,使行车路线得到优化,降低了交通事故的发生率,保证了环境质量。智能交通系统是物联网技术在交通系统中的高效应用,它将信息高速公路与实体高速公路恰到好处的融合在一起,现阶段智能交通系统还没有得到普及,但已经有很多国家包括我国在内都已经在进行进一步的研究。

4 发展智能交通系统的必要性

城市交通问题多,主要体现在以下几个方面:

1)没有快速路走廊,道路比例失衡。

2)车辆的发展速度过快。虽然城市的道路一直在进行不断的完善,在长度和面积上都有很大的增长,但与车辆的增长速度相比较还是处于落后状态,因此也导致了交通状况的不断恶化。如此看来,目前的交通设施已经达不到交通路况的需要。所以,只是纯粹的依靠道路建设,很难彻底解决交通问题。只有在进行道路建设的同时加快智能交通系统的建设,才能彻底有效的改善交通状况。

3)交通政策不完善,管理技术不够强,导致交通堵塞,交通效率不高。

5 智能交通系统的总体架构

早期的智能交通系统被称为智能车辆道路系统,简称:IVHS。因为各个地方的国土面积、人口数量、密度和分布情况、汽车拥有量以及人均道路拥有量等都不一样,所以通常由政府组织开展智能交通系统的规划。鉴于如今的交通发展趋势,智能交通系统可分为以下几个支撑系统:

1)动态路线引导系统,简称:DRGS。

2)车辆运行管理系统,简称:MOCS。

3)安全驾驶支持系统,简称:DSSS。

4)智能图像处理系统,简称:IIIS。

5)紧急救援与公众安全系统,简称:HELP。

6)公交优先系统,简称:PTPS。

7)先进车辆信息系统,简称:AMIS。

8)环境保护管理系统,简称:EPMS。

6 物联网在智能交通系统中的应用

6.1 Telematics通信服务系统

Telematics车联网系统具有通信控制功能以及强大的计算功能,由专业公司提供相关服务需要。首次开展此项业务的是QnStar公司以及美国通用汽车公司。迄今为止,全世界已经有六百多万辆汽车在使用,其中我国也已经开通了这项服务。紧急救援、导航系统、碰撞自动求助以及车辆防盗等服务都是OnStar公司提供的。

6.2 互动式公交车站

互动式公交车站EyeShop系统的初始构想是实现人与自然的互动,在不受限制的空间内提供不收费的服务,使得公众在等车的时候也能实现查询多种信息、规划旅游线路以及进行阅读和娱乐等。并且该系统提供娱乐互动空间,如:互动式地图、公告栏、个性分类广告、电子涂鸦以及路线规划等。

6.3 V2V汽车防碰撞预警系统

V2V汽车防碰撞预警系统是由美国通用汽车公司最早发行的防碰撞与防追尾的预警系统,它的原理是当两车在距离比较近时,便会发出提示的警报,警示两车的驾驶员要提前进行防范。

7 结束语

本文对物联网的概念、发展现状与问题以及智能系统的总体架构和应用进行了完整的表述,通过结合我国交通的实际情况作出了物联网在智能交通系统中应用的初步分析。综合上述可以看出,物联网为中国的信息化产业的发展提供了一个难得的机会,并且已经受到国家的重视以及支持。随着物联网在智能交通系统中的应用,信息革命将再度被引领,使我国信息化产业走向更强。

参考文献

物联网发展综述篇4

[关键词]信息科学;信息技术;旅游;交叉研究;系统综述

[中图分类号]F59

[文献标识码]A

[文章编号]1002—5006(2013)01—0114—15

1 引言

旅游领域正在经历着一个以商业实践和研究活动为平台的迅猛发展期,对于旅游研究者而言,把握领域最新研究进展、了解已被研究的内容以及思考未来的研究方向是非常重要的。在我国的旅游研究中,针对各种研究主题的综述性研究非常丰富,然而信息科学与旅游的交叉研究并没有得到足够的重视。

交叉研究或跨学科研究一词源于1926年美国哥伦比亚大学心理学家伍德沃斯(Woodworth)创建的英文形容词:interdisciplinary(跨学科的),指超过一个学科范围的研究活动。信息科学是一种横断科学与方法科学,在信息科学所涉及的4个方面研究中:(1)电子科学与技术、信息与通信系统、信息获取与处理;(2)计算机科学与技术、网络与信息安全;(3)控制理论与工程、系统科学与工程、人工智能与智能系统;(4)半导体科学与信息器件、信息光学与光电子器件、激光技术与技术光学,其中3个方面都与旅游研究在研究对象上发生交叉(如旅游博客数据挖掘、旅游推荐系统),且旅游研究也不断采用信息科学的理论与方法去解决问题(如人工智能在旅游预测中的应用、计算机仿真在游憩行为研究中的应用),体现了交叉研究和跨学科特征。信息科学与旅游的交叉研究客观存在,且已经经历了20多年的发展。

旅游研究一直是一个开放的体系,吸纳着其他学科的营养;信息科学与旅游研究的交叉与融合为解决旅游领域的新矛盾、新问题和探索新规律、新原理提供了新的思维方式和科学的研究方法,是信息时代旅游发展的产物与趋势。信息科学与旅游的交叉研究无论对旅游学术研究还是对旅游业发展都具有非常重要的意义,其研究进展应得到关注与重视。

已有关于信息科学与旅游交叉研究进展的综述研究川没有体现出两种研究的“交叉”性,即信息科学研究中有哪些以旅游为研究对象或者解决旅游领域的问题?旅游研究中涉及哪些信息科学方法与技术应用?这些问题的回答对于研究者广泛与深入开展信息科学与旅游的交叉研究具有重要意义。

为了较为全面地阐述信息科学与旅游研究之间的“交叉性”,本文采用系统综述方法对该交叉领域最近12年发表的文献进行了搜集、筛选、整理、归纳与分析.以期帮助相关研究者了解这一交叉领域的主要研究问题及所取得的研究进展,并对今后的深入研究有所借鉴与启发。

2 系统综述方法

系统综述(systematic review)又称系统评价,起源于医学领域,是指在复习、分析、整理和综合原始文献的基础上进行的二次研究方法,目前已经被广泛应用于循证医学(evidence—based medicine),逐步应用于社会学、教育学、图书情报等领域。系统综述可被精确区分为两种类型:(1)定性系统综述,原始文献的研究结果被分析与总结,但未经统计学合并;(2)定量系统综述,又称元(meta)分析或荟萃分析,应用统计学方法对若干个研究结果进行定量统计合并的过程。在某些不强调或较难实施统计学合并的研究领域,直接将定性系统综述称为系统综述,将其作为一种对某研究问题、主题或现象的可获得的所有研究进行评价和解释的方法,目标在于通过一种可信的、严格的以及可审计的方法来提供公正的研究评价。信息科学与旅游科学的交叉研究属于较难实现统计学合并的研究领域,因此本文采用定性系统综述方法,简称系统综述。

本文关于信息科学与旅游的交叉研究的系统综述研究包含如下步骤:

(1)确定研究问题

为了全面了解与分析信息科学与旅游的交叉研究现状,本文确定了如下系统综述的研究问题:①信息科学研究中面向旅游的研究主要有哪些方面?②旅游研究中与信息科学相关的研究主要有哪些方面?③信息科学与旅游的交叉研究有哪些趋势?

(2)确定文献搜索策略

基于所确定的研究问题,设计如下文献搜索策略:

①搜索工具与数据库:采用Google Scholar、IEEE Xplore、ScienceDirect;

②搜索关键字:采用关键字组合“tourism”AND(“computer”OR“communication technology”),即“旅游”与“计算机”或“通信技术”同时出现;计算机科学与技术是信息科学研究领域中最为活跃的方向之一,计算机科学与技术、通信科学与技术在信息科学研究中具有一定的代表性;经过反复搜索测试,“计算机”与“通信技术”作为关键字与“旅游”进行组合搜索,搜索结果能够较为全面地覆盖信息科学与旅游的交叉研究,实现本文系统综述的研究目标;③搜索的时间范围:2000年之后。

(3)文献搜索

按照上述搜索策略分别在3个工具与数据库进行搜索。Google Scholar显示共有54500条结果(2011年12月22日),其只提供最相关的前1000条;IEEE Xplore(搜索字段为“摘要”)共搜索到46条结果(2011年12月24日);ScienceDirect(搜索字段为“题目”或“关键字”或“摘要”)共搜索到36条结果(2011年12月24日)。

(4)文献筛选

在上述搜索到的条目中,按照表1所示的文献入选和剔除标准,筛选用于本文系统综述的文献。

表1所示第一步完成后共有512篇文献入选。第二步经过多次逐步细化筛选,最终确定用于本文系统综述的入选文献共245篇,其中期刊论文158篇,会议论文87篇。245篇文献来自106种期刊和58种会议,文献来源分散且涉及领域广泛,有关文献来源、作者等的定量分析结果已另文撰写,本文则侧重对系统综述研究步骤(1)所确定的研究问题的回答。

(5)分析与完成报告

根据系统综述研究步骤(1)所确定的研究问题,对入选文献进行分类、分析与总结。分析结果见下一章节。

为了分别回答问题1与问题2,本文需要将入选文献划分为旅游研究和信息科学研究两种视角,分别简称为旅游类研究和信息类研究。而事实上,当两种研究产生交叉与融合,进行上述严格区分是较为困难的。为此,本如下处理:

(1)按照文献来源所属学科范畴进行划分,如来源于Tourism Management及《旅游学刊》的文献则划入旅游类,来源于Expert Systems with Applications及《计算机工程》的文献则划入信息类;

(2)按照期刊载文的学科范畴划分,如《华东经济管理》刊载旅游类文章,则归为旅游类,《北京工商大学学报(自然科学版)》刊载信息技术类文章,则归为信息类;

(3)按照入选文献的具体内容划分,一些综合性期刊无法直接确认属于哪一类,则阅读入选文章原文,如果偏重人文社会学视角,则归入旅游类;如果偏重信息科学及技术视角,则归入信息类。

由此,经管类、电子商务、地理类等期刊归入旅游类中,测绘类期刊归入信息类中;两类分别含有入选文献147篇和98篇。

3 综述结果与分析

3.1问题1:信息科学研究中面向旅游的研究主要有哪些方面?

“面向旅游”并不特指专用于或专门针对旅游的研究,而是指其研究问题由旅游领域而产生,或者旅游是其最为典型的应用。面向旅游的信息科学研究几乎涉及了信息科学研究范畴的各个方面,而许多研究领域更是体现了信息科学领域较新及较前沿的研究方向与热点,如表2所示。面向旅游的信息科学研究中最受关注的研究主题是应用系统、人工智能、地理信息系统、移动应用、推荐系统以及语义网与本体等;而Web服务、虚拟现实、普适计算、计算机仿真也受到了一定程度的关注。下面对表2排序前10的研究主题的进展情况进行详细阐述。

3.1.1

应用系统

应用系统指面向各种终端设备,如电脑、手机、PDA(掌上电脑)、电话等使用者的可用人机交互系统,也包含网站(Web)应用系统。本文为了强调移动应用和推荐系统两类特殊的应用系统,在本类研究主题统计中将其排除,另列类别。应用系统研究占据了面向旅游的信息科学研究的较大比重。一方面是因为信息科学向旅游研究中进行渗透的最初方式正是其在旅游行业中的实际应用;另一方面是人选文献中我国研究占据较大比重且较集中于该类研究。

应用系统的相关研究可分为:①战略设计或实施建议,如航空业信息技术应用战略与战术研究,以及非洲撒哈拉以南地区的旅游组织实施电子商务的建议;②技术架构设计,如基于面向服务的体系架构(service oriented architecture,SOA)的旅游资源信息服务模型研究;③系统设计与开发,如一种智能旅游行程导航系统,以及四川、山西和赣东北等目的地或区域管理信息系统的设计与开发。

3.1.2人工智能

人工智能是面向旅游的信息科学研究较多采用的方法与技术,可将相关研究分成以下几个方面:①推理,即采用人工智能推理技术支撑各种应用系统,如基于贝叶斯网的旅游行程推理;②数据挖掘,如旅游突发事件预测预警、消费者特征分析、基于机器学习的旅游博客观点挖掘以及数据仓库技术在旅游业中的应用;③主体(agent),如主体旅游者进行数据采集、分析并向旅游者进行旅游推荐弛;④评价,如基于神经网络的上海旅游可持续发展能力评价;⑤决策支持,如旅游目的地选择决策支持系统。

3.1.3地理信息系统

旅行活动是一种人地关系,地理信息是设计与开发各种旅游应用系统的重要信息资源,地理信息系统就是为这些应用系统提供地理信息使用接口的重要支撑系统。个性化目的地推荐系统、基于短信服务的餐馆推荐系统、导航系统、位置服务系统、旅游资源监控预警系统以及古建筑信息系统等应用系统都离不开地理信息系统的支撑。上述“应用系统”主题研究中,几乎所有面向目的地与区域的管理信息系统的设计与开发都离不开地理信息系统。有关旅游地理信息系统本身的研究也较为活跃,如雅安市WebGIS(万维网地理信息系统)的实现研究、基于WebGIS的旅游地理信息系统研发以及泰山三维(3D)地理信息系统的研发。

3.1.4移动应用

移动通信技术,特别是移动终端技术的快速发展,使得面向旅游者手持终端(如手机、PDA)的各种移动应用得到了迅猛发展。相比较于传统的计算机应用,移动应用较好体现了旅游以“人为中心”而不是计算机为中心的理念。相关研究主要集中于面向旅游者服务的信息推送与搜索、导航、实时路线及目的地推荐;并向普适计算的方向进行扩展,如手机电子门票、基于全球定位系统的车辆监控与导航以及手机与环境之间的交互游戏等。除了面向旅游者服务外,移动应用研究还包含面向旅游研究者、旅游公共管理与服务部门以及旅游企业的旅游行为数据采集与分析,如可通过基于手机数据的散客流分析,对目的地住宿的可容纳量进行估算。移动应用中与位置信息相关的应用也被称为位置服务,如位置信息服务、导航以及实时路线推荐等。

3.1.5推荐系统

推荐系统是为解决互联网“信息过载”问题而提出的一种个性化服务,帮助用户从大量信息中发现其可能感兴趣的或者满足其需求的资源,如信息、服务以及商品等,并自动生成个性化推荐。目前,推荐系统在旅游中的典型应用为旅游行程规划,可面向旅游电子商务用户,也可面向互联网用户;可规划旅行的时间、地点以及活动等全套行程规划引,也可推荐旅游目的地、餐厅以及住宿等。推荐系统主要采用人工智能、语义网、移动应用、定位与地理信息系统等技术。相关研究还涉及用户个性语义模型、系统架构设计等方面。

3.1.6语义网和本体

语义网(semantic Web)是传统网站的一种扩展。在语义网中,信息具有明确的含义——语义,人类语言与机器语言之间能够相互理解,机器能够自动地处理和集成网上对于人而言可用的信息,使得人与机器之间的交流变得像人与人之间交流一样顺畅。本体(ontology)是用来描述网络文档中术语的明确含义及其之间关系的技术,能够实现语义网信息处理的自动化,提高网站搜索的准确性以及网站服务质量。旅游领域是语义Web与本体研究的问题来源与典型应用对象,如基于语义Web与本体技术的旅游中小企业间信息交换、动态生成客户供给的客户关系管理、旅游网站信息系统、旅游目的地管理系统以及旅行推荐系统。这些系统能够对旅游领域知识进行本体表达,从而集成对于用户有用的或者满足用户需求的语义信息;其中,旅游知识域的本体表达、行程规划的语义信息推理是实现这些系统的关键技术。

3.1.7Web服务

Web服务(Web services)是Web上数据和信息集成的有效机制,是解决Web上各种应用系统高维护与更新代价的最为合理的解决方案。因此,Web服务在旅游中主要用于信息集成、交换以及系统之间的互操作。Web服务技术对于旅游目的地管理而言非常重要,能够实现旅游目的地营销系统与旅游企业之间以及目的地旅游企业之间的异构数据交换、共享以及集成。Web技术还是Web推荐系统的重要技术之一,能够获取推荐系统所需的动态与实时的万维网数据。

3.1.8虚拟现实

虚拟现实技术主要用于旅游目的地、景区、景点的市场营销。国内的相关研究集中于旅游目的地、景区及景点等的虚拟展示,如西安市360度全景虚拟旅游系统、北京妙峰山古建筑群的网络虚拟漫游系统、村镇民俗旅游资源的立体展示。郑鹏等认为这是一种旅游产品的虚拟试用体验。而国外的相关研究则侧重于游客的现场体验,特别针对历史文化遗产与遗迹,如意大利的PEACH(personal experience with active cultural heritage,个性化体验活动的文化遗产)项目针对提升游客在博物馆对于文化遗产的体验以及马来西亚凯利城堡(Kellie’s Castle)的虚拟旅游原型研发。虚拟现实技术在旅游中的应用还包含了旅游开发与遗产保护,如十三陵景区的虚拟复原。

3.1.9普适计算

普适计算模式下人们能够在任何时间、任何地点、以任何方式进行信息的获取与处理。由于移动终端设备及其应用的发展,普适计算在旅游研究中非常活跃,如一种面向移动终端的基于旅游本体的信息广播与推送方法研究,用以解决传统移动终端对于旅游者需要花费昂贵的“漫游”网络连接费用以及需要主动获取信息等问题;一个面向德国雷根斯堡(Regensburg)游客的移动终端游戏的设计与应用,游客可以通过在空中晃动手机来与游戏中的历史人物沟通,该游戏以一种有趣的方式向游客介绍雷根斯堡的历史。普适计算是我国目前形成研究热点的物联网应用的基础理论与技术之一。

3.1.10计算机仿真

计算机仿真技术研究中面向旅游的研究包含基于概率统计方法对上海旅游服务系统顾客满意度进行仿真以及基于系统动力学方法对新度假制度对城郊旅游的影响进行仿真等。

3.2问题2:旅游研究中与信息科学相关的研究主要有哪些方面?

旅游研究中与信息科学方法与技术相关的研究范围较为广泛,表3显示本文入选文献中归入旅游类的研究主题共有43种。其中最受关注的研究主题是电子商务、网站评估以及在线消费者行为。人工智能、移动通信、地理信息系统等信息科学方法与技术在旅游中受到了相应重视。旅游网站空间、系统评价、网络营销、应用系统以及正在大范围普及的Web 2.0互联网应用模式也受到了旅游研究的重视。信息科学领域中的某些前沿研究也在旅游研究中得到了关注,如计算机仿真、推荐系统、Web服务、语义网与本体。

进一步对表3各类主题的文献内容进行剖析与归纳,可以得到以下旅游研究中与信息科学方法与技术相关的6个研究范畴:

3.2.1信息技术对旅游的影响

信息技术对旅游的影响研究主要包含信息技术对旅游产业的影响与信息技术在旅游中的应用影响两个方面。其中,信息技术在旅游中的应用影响又分为现状研究、作用研究、影响因素研究等方面。

信息技术对旅游产业的影响主要体现在其对传统旅游产业价值链的重构上,集中表现于电子商务对旅游产业的影响、新型电子中介(供应商、互联网门户网站、拍卖网站、数字电视、移动商务等)对传统电子中介(计算机订座系统、全球分销系统等)的影响、信息技术对分销渠道的影响。

信息技术在旅游中的应用现状研究主要侧重于旅游企业,如电子商务在北京旅游企业中的应用现状、土耳其旅行社对互联网的使用情况、爱尔兰旅游中小企业和乡村微型住宿业对信息技术使用情况的分析、南非中小旅游企业对于信息技术使用的状况研究。

信息技术对旅游的作用研究既包含旅游企业整体层面,如信息技术对埃及中小接待企业发展的积极作用、知识管理对于澳大利亚旅游业的作用等;又包含旅游企业的某项具体功能,如信息技术应用对于泰国酒店运营效率的作用;还包含旅游资源开发与保护方面,如计算机技术对于泰国古建筑重建的重要作用。

信息技术应用的影响因素研究对于旅游业如何有效应用信息技术而言是非常重要的。相关研究包含:①电子商务的应用影响,如泰国旅游企业应用电子商务的影响因素、酒店业应用电子商务的影响因素②网络营销对旅游企业的影响,如互联网广告对旅行社运营的影响;③旅游企业对技术应用的态度,如希腊旅行社对互联网技术的使用情况与态度;④旅游者对信息技术使用的态度,如游客在度假时是否愿意使用基于技术的信息、影响旅游者使用互联网进行旅游规划的因素。

3.2.2信息技术在旅游中的应用模式

目前,信息技术在旅游中的应用模式研究主要集中于电子商务模式、网络营销以及Web 2.0。电子商务模式的相关研究有区域旅游电子商务开发计划研究、旅游电子商务模式现状与趋势研究、旅游电子商务模式以及运营模式研究等。

网络营销是除了电子商务之外信息技术在旅游中最主要的应用模式。网络营销研究多围绕网站展开,如英国农村接待企业网站营销现状研究、塞尔维亚旅游网站网络促销现状和形式研究、美国旅游官方网站网络营销使用分析、旅游目的地营销组织网站的客户需求研究。此外,在线葡萄酒旅游以及在线客户关系管理都是一种网络营销方式。

随着互联网技术的发展,Web 2.0作为一种新型的互联网应用模式受到了旅游领域的高度关注。相关研究可以分为如下几个方面:①营销,即基于Web 2.0的网络营销方式,这是目前旅游研究领域最为关注的方面,如Web 2.0对克罗地亚旅游产品的营销作用研究、博客对于旅游市场营销的中介作用;②旅游者行为与服务,如Web 2.0下网络旅游消费行为模式及旅游网站应用研究、基于Web 2.0的用户个性化定制研究以及基于人工智能技术的微博“旅游情感”数据挖掘;③网站分类,如Web 2.0旅游网站的分类机制研究。

此外,面向产业价值网络的四川旅游信息资源整合推进模式和机制是一种信息技术在旅游中应用模式的有效探索。

3.2.3信息技术在旅游中的应用评价

网站评价是信息技术应用评价研究中最主要的内容。从评价对象上看,相关研究涉及官方旅游网站、目的地营销组织网站、各国及地区旅游网站;从评价内容上,包含有效性评价、可用性评价、使用分析、功能分析、网站设计、网站旅游本体分析、游客价值以及网站访问者分析等;从评价方法上有调查法、启发式方法、数据包络分析法、内容分析法、网站日志分析法、领域本体分析法等。

随着移动通信技术的发展,移动应用在旅游领域得到了广泛应用,针对移动应用系统的评价研究也受到研究者的关注,如从用户角度对移动应用进行评价、各种移动旅游者指南功能与可用性评价。

3.2.4信息社会视角的旅游研究对象

较传统旅游研究对象,如旅游资源、旅游企业以及旅游者等,信息社会视角的旅游研究对象发生了扩展,如从旅游者的地理时空变化扩展到了在线旅游者行为变化,从旅游资源的空间格局扩展到了旅游网站的网络结构等。

在线旅游者行为研究中最受关注的是消费行为研究,如消费影响因素与满意度、忠诚度与推荐行为、在线分享行为。随着社会网络的形成,在线旅游者的情绪研究得到关注,如通过旅游者在论坛、博客(微博)上的评论分析旅游者情绪,相关方法包含内容分析、统计与语言学分析、人工神经网络方法以及数据挖掘技术等。一项研究还将旅游者的博客进行了计算机可视化,用来辅助其他旅游者的旅行计划。此外,旅游目的地营销组织网站的旅游者在线行为也受到研究者的关注。

目的地地理尺度的旅游网站空间结构也受到研究者的关注,主要包含方法研究与案例研究。方法研究有统计方法以及网络拓扑图方法等;案例包含欧洲、意大利厄尔巴岛]以及河北省等。

旅游虚拟社区是社会信息化背景下形成的新型社区,部分旅游研究者对其给予了关注,如针对具有中国文化背景的芒果社区网(Mango)的综合性研究。

3.2.5社会信息化下的旅游研究方法

社会信息化下的旅游研究方法包含两个方面的含义。

一是指传统旅游研究方法可借助社会信息化背景进行扩展,如网络调查方法扩展了传统现场发放问卷的调查方法;基于射频识别(RFID)与全球定位系统(GPS)技术的追踪系统扩展了传统旅游者游憩行为问卷调查方法,并提高了数据的精度;遥感与地理信息系统(RS&GIS)技术可提高旅游资源监测的准确性等。

二是指旅游研究方法对于信息科学方法与技术的借鉴。人工智能是旅游研究中采用最多的信息科学方法与技术,其在旅游研究中的应用可以分为以下几个方面:①需求预测,如基于人工神经网络的西班牙巴利亚利群岛旅游时间序列预测、遗传算法在旅游需求预测中的应用、模糊时间序列及灰色理论在短时间序列旅游需求预测中的应用以及人工智能方法与其他预测方法的比较;②在线行为分析,如基于机器学习(machine learning)的在线消费者行为数据挖掘;③基于主体(agent)的旅游系统仿真研究,采用人工智能研究领域的重要分支——多主体系统(multi-agent system,MAS)对多层面、多地理尺度旅游系统进行计算机仿真,探索旅游主体之间的相互作用与规律,如基于多主体的旅游空间结构演化研究、旅游者在目的地以及景区范围的动态性研究。

计算机仿真方法与技术在旅游研究中的应用也受到了旅游研究者的关注,具体研究包含以下几个方面:①预测,如旅游收入预测;②旅游经济研究,如区域旅游经济系统动力学分析;③旅游主体行为研究,如上述人工智能研究中基于主体的旅游系统仿真研究。

地理信息系统(GIS)是信息科学与地理科学的交叉研究领域,作为旅游研究的一种研究方法或工具,主要被用于旅游资源评价。

3.2.6旅游领域中的信息科学研究

随着移动终端设备在旅游者中的普及,旅游研究者对移动应用的相关研究给予了较大关注,如上下文适应的移动应用体系框架设计、上下文相关的信息推动服务系统设计以及用于博物馆导游的多媒体技术研究。语义网与本体是信息科学的前沿领域,但由于其对于提升面向旅游者的网络服务质量具有非常重要的作用,也受到了旅游研究者的关注,如用于搜索引擎的旅游域语义表示研究。智能系统作为信息科学的前沿领域,在旅游研究中也受到了关注,除了综述性研究外,还出现了有关智能系统设计方面的研究。

应用系统的规划建议与系统结构设计是旅游研究者较为关注的信息技术研究,如基于知识管理视角的目的地管理系统设计。而其中以我国的相关研究为最多,如赣东北网络旅游信息系统研究、上饶市旅游资源信息系统。

数字旅游是一种典型的旅游与信息技术的综合叉研究主题,在我国旅游研究领域受到了关注,既包含了偏重技术的研究,如数字旅游的体系框架,也包含了围绕数字旅游系统建设的保障体系研究,如相关政策法规方面的研究。

3.3问题3:信息科学与旅游的交叉研究有哪些趋势?

尽管信息科学与旅游的交叉研究在近12年间经历了快速发展,但其仍然属于新兴交叉学科,其发展需要相关学者更为广泛与深入的探索研究。在本节,笔者在对最近12年信息科学与旅游的交叉研究进行系统整理的基础上,通过捕捉旅游类与信息类研究共同关注的研究主题(表4),以及基于笔者对信息科学以及旅游研究趋势的把握,找到信息科学与旅游交叉研究中的研究重点,其反映了两类科学的交叉发展趋势,或者研究者们重新认识某些对该交叉领域的发展来讲非常重要的问题。以下分别对它们进行阐述:

3.3.1人工智能在旅游领域的深入应用

人工智能方法与技术是信息技术发展的高级阶段,研究如何应用计算机的软硬件来模拟人类某些智能行为的基本理论、方法和技术,涉及知识表示、自动推理和搜索方法、机器学习和知识获取、知识处理系统、自然语言理解、计算机视觉、智能机器人、自动程序设计等方面的研究内容。尽管目前人工智能在旅游中的应用以旅游需求预测最为成熟,然而其相关理论、方法与技术并没有在旅游领域中得到充分应用。如何充分利用人工智能方法与技术来有效处理与使用旅游数据、信息与知识,深入挖掘旅游者、旅游公共管理与服务部门以及旅游企业的特征、存在的问题并进行决策支持,是信息科学与旅游科学交叉研究中较为迫切与前沿的问题。

3.3.2基于语义网与本体的旅游推荐系统

语义网与本体研究是信息科学领域的前沿领域,是海量网络信息之间相互理解的基础。互联网的发展使得传统面向旅游者的“线下”服务扩展至“线上”,包含以传统计算机为中心的和以新兴各种移动终端为中心的“线上”服务,“线上”服务质量对于信息时代的旅游者体验是非常重要的。基于语义网与本体技术的旅游推荐系统正是提升网络服务质量的有效方法与工具,如何将语义网、本体技术以及旅游推荐系统进行理论、方法以及应用上的有效集成,使其对旅游者具有实际应用价值,是信息科学与旅游科学交叉研究中的另一个前沿问题。

3.3.3

普适计算与旅游(物联网、移动互联与旅游)

普适计算是我国目前形成研究热点的物联网应用的基础。随着移动终端设备及其应用的发展,传统以计算机为中心的网络服务扩展至以移动终端一旅游者为中心,基于普适计算模式的连接物与物、人与物、人与人的物联网以及各种移动应用系统在旅游研究与实际应用中得到了重视。然而,无论是普适计算还是物联网,在信息科学研究中都是前沿领域,存在许多未解问题,因此,普适计算以旅游领域为问题域或典型应用,将同时有助于其本身以及旅游问题的解决。

4 结论

物联网发展综述篇5

关I词:OEM 企业 核心能力 “互联网+” 评价模型

中图分类号:F740.4 文献标识码:A

目前,随着世界经济形势的变化,我国从事低端OEM代工企业已经出现难以为继的趋势。与此同时,政府大力提倡“互联网+”新发展战略,部分优秀的OEM企业通过“互联网+”成功转型。这给其他OEM企业的转型升级提供了新思维和新形式。如果能够通过对照标杆企业,对各项能力进行自我评价,发展适应“互联网+”时代的新核心能力,OEM企业就能迅速找到适合自身的发展战略。本文借鉴“互联网+”集群化发展理论,从企业“互联网+”多种重要发展要素中选取六个指标,运用多层次灰色评价模型建模方式,建立OEM企业在新时期转型升级的核心能力评价模型。为OEM企业管理层和政府管理机关正确评估企业核心能力转型升级提供参考。

1.研究理论综述

1.1有关理论模型中的第一代模型

企业业务增长阶段模型。Churchill和Lewis(1983)将企业发展划分为创业、生存、成功、起飞和成熟五个阶段,每个阶段都可以采取“管理风格”、“组织结构”、“制度管理”、“主要战略”和“所有者”这五个方面发展程度来进行描述。该模型主要从企业“阶段性问题”以及“发展战略”的角度来分析企业成长过程。

1.2有关理论模型中的第二代模型

核心能力及转型升级演进路径理论。Prahalad&Hamel(1990)认为,只有核心能力才对企业升级转型起到重要作用;核心能力必须是该企业所独有的,至少该项能力不是由其他企业通过简单借鉴学习和模仿就可以获得的;同时,核心能力必须是企业发展的基础,能够不断创新,派生出新产品和服务,可以适应不同的环境,并实现较好收益。如何强化一个企业的核心能力,需要两种途径:一是通过增加企业现存资产,提高资产质量来获取新的企业核心能力;二是企业运用现有资源,变化自身来适应满足新市场机会,形成新核心能力。

1.3“互联网+”理论升级要素模型(第三代模型)

“互联网+”理论升级要素模型,这是笔者以核心理论模型为基础,结合“互联网+”时代新的核心竞争理论构建的新模型。“互联网+”理论认为企业互联网化后,经营活动内容分为“线上”和“线下”两大部分,企业通过对供应链、生产与销售进行信息化改造,提高企业增值能力强的业务收益,维持和发展竞争优势,形成新的线上核心能力。按此理论,我们认为OEM“互联网+”竞争能力升级是一个以标杆企业为参照物的学习过程。通过学习,OEM企业将改变原有的代工转型固化模式,重新自我定义,转而发展在新“互联网+”时代实现经营创效的核心能力。

2.模型构建与研究设计

建立“互联网+”理论升级要素模型的目的是为了寻找OEM企业与标杆企业之间的差距,从而为企业转型升级战略提供指引。构建模型的重点在于建立合理的评估指标体系,通过该体系全面地反映转型升级评估目标的竞争能力。在新“互联网+”经济发展理论下,“互联网+”改变了OEM企业传统升级路径和竞争方式。以前传统升级都是沿生产供应链自上而下依次传导,现在都是通过电子商务交易平台最先形成转型趋势,改为消费习惯,再从零售端逐渐扩展倒逼制造端升级,同时产生涟漪反应,带动与之相应的物流、金融、服务等方面的转型。

因此,根据上述新互联网理论,设计新模型的评估指标不能单一将OEM企业所有经济指标和技术指标都予以罗列,而是选择那些能量化反映被评判企业“互联网+”水平的典型能力。通过研究,笔者认为“产能在线化程度”、“物流数据化程度”、“组织与优化能力”、“新融资能力与渠道”、“交易透明化程度”、“新网络产业生态链”是“互联网+”时代企业升级6大核心要素,它们决定了OEM企业的转型升级能力。

2.1 内要素

“产能在线化程度”是OEM企业生产环节中运用互联网技术来识别和利用内部和外部资源进行生产的能力。该要素还包括企业的“供应链在线化程度”、“生产在线程度”、“销售在线化程度”等子项目。

“物流数据化程度”是企业应根据自身现状,对其物流资源组织优化,通过物流数据实现对客户需求准确定位,主要包括物流结构现状、数据采集与利用优势、物流网络化程序等。

“企业整合优化能力”是指企业在互联网+时代的适应发展能力和参与竞争程度的能力,是由包括企业内部资源能力、信息化程度与市场适应能力与自我优化能力等多项小指标组成的综合指标。

2.2外要素

“新融资能力与渠道”是企业进行线上和线下融资创新,获得提升和再生能力。

“产业透明化程度”是整个产业在线上市场的需求透明程度,从资源变动到交易信息分享、价格弹性指标和线上交易渠道再配置能力等。

“新网络产业生态链”是企业在产业网络集群化环境中,产业上下游企业网络化关联程度、地方政府对产业升级扶持程度、产业信息数据网络化程度等。

3.“互联网+”理论升级要素模型的构建

笔者采用灰色关联分析来评价OEM企业转型升级能力,灰色关联分析提供一种定量分析两因素之间相互关联程度的方法。基本思路是:以行业内标杆企业为对照(信息披露较为透明),以该企业的有关指标情况作为参考数列X0的各实体 X0k,被评价企业的各指标作为比较数列Xi的各实体 Xik,求关联度ri。双方的关联度越大,说明被评价企业与标杆企业越相似,其转型升级能力和竞争战略越可以学习标杆企业;反之,则转型升级能力就越弱,发展方式就不能照搬,要么自我能力培养,要么就选择其他方式。因此,该关联度ri的大小顺序,就是被评价企业“互联网+”转型升级能力强弱的次序。评价步骤如下:

3.1选择参考数列

设i为第i个评价企业的序号,i = 1,2,…,m;k为第k个评价指标的序号, k = 1,2,…,n; Vik为第i个评价企业的第 k个评价指标的评价值。取每个指标的最佳值vok为参考数列 V0的实体,于是有:

利用上面的公式( 5) 计算关联系数ik,得到下列关联系数矩阵:

上式中, 为第 i 个评价企业第k个指标与第k个最佳指标的关联系数。3.4计算指标权重

结合专家打分和 AHP 层次分析法对生态位的两个维度进行赋权,权重值记为 W,下面 (表1 ) 是一种常用的 1-9 的比例标度方法。

3.5计算单层次关联度

考虑到各指标的重要程度不一样,所以关联度的计算采取权重乘以关联系数的方法。关联度的计算公式为:

3.6计算多层评价体系最终关联度

对这个多层评价系统,最终关联度的计算方法应如下: 利用公式(7)将第k层各指标的关联系数进行合成,分别得它们所属的上一层即k-1痈髦副甑墓亓度;然后把这一层所得到的关联度作为原始数据,继续利用公式(7)合成得到第 k-2 层各指标的关联度,以此类推,直到求出最高层指标的关联度为止。

3.7企业转型升级能力大小排序

依据关联度ri大小进行排序,关联度的大小顺序即为企业转型升级能力优劣次序。

4.样本筛选与研究

4.1企业各指标值及参考值

以5个中小企业(C1,C2,C3,C4,C5 )为实例,说明上述公式的应用。在研究过程中选取了广东地区的五家OEM企业作为调查对象,对各公司现状进行内外要素分析,并请了5位专家对这5家OEM企业进行评分,分别对5家企业的转型升级能力做出评价。5位专家是从业专业人士 3 名,理论专家 2 名。其中3 名从业专业人士是OEM企业的董事或高层管理者,2 位理论专家是资深高校教授。通过调查,最终确定了企业的各项指标分值及参考值,见表2。

将数据归一化处理,得到各指标与参考数列中最佳值的关联系数,见表3。

4.2计算各项指标的权重

内、外要素对六大指标的判断矩阵,见表4。

二级指标,即六大指标对内外要素的判断矩阵,见表5。4.3计算最底层关联度

利用 Rk = Pk?Ek,k = 1,2 得到最底层的关联度为

R1 = ( 0.4029 0.4264 0.7528 0.4708 0.7781 )

R2 = ( 0.6846 1.0632 1.5419 0.8763 0.7247 )

4.4计算综合关联度

将上述得到的 R1, R2 作为准则层的原始指标,利用R = P?E 计算综合关联度

R = P・E

= ( 0. 75 0.25 )

= ( 0. 4733 0. 5856 0. 9501 0. 5722 0. 7648 )

5.数据结论

第一,企业强弱能力分析。由上述模型计算可以看到 R 中关联度大小是:C3>C5>C2>C4>C1。因此得到各企业相对标杆的企业转型升级能力次序为C3、C5、C2、C4、C1。这两者是正相关关系。

第二,企业相似程度分析。关联度数据值越接近上限 1,体现其转型升级的能力与标杆企业越相似; 数据值越接近下限0,体现其转型升级的能力与标杆企业越不相似;

第三,转型升级能力评估。由上述模型计算可以看出,以0.58为中间基准值进行比较,如果数据值低于0.58,则说明转型升级能力未达到要求,改进方案可利用准则层各组指数与基准值的对比获取,有针对性地对各指标深入剖析,进一步优化。

6.结论与建议

OEM企业转型升级是一个系统性工作,受内外各种因素影响,评价其能力强弱和是否可行一直都存在信息不对称和指标难以量化的问题。本文所述“互联网+”理论升级要素模型是在总结新时期“互联网+”理论基础上,借鉴多层次灰色评价系统理论来评价OEM企业转型升级核心能力的新方案。以一个现实存在的标杆企业为参照物,利用现有的评价标准和基础信息,扩大信息源,提高评价分析的可信度,可以实现对企业较完整的量化考评。笔者构建的“互联网+”理论升级要素模型是一个评价框架,可以根据内外指标变化再做细化演变,所用的指标系统也可以通过实际需要和评价对象的不同做进一步完善。该评价模型较好地解决了企业发展评估和各级政府宏观经济指导中缺乏量化评估工具的问题,具有很强的实用价值和运用前景。

参考文献:

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[2] H annan,M.J.F reeman. O rganizational ecology [M]. Cambridge,MA: Harvard University Press,1989.

[3] Baum,Joel AC,Christine Oliver. Toward an institutional ecology of organizational founding [J].Academy of Management Journal,1996,39(5).

[4] 杨桂菊.代工企业转型升级:演进路径的理论模型――基于3家本土企业的案例研究[J].管理世界,2010(6):132- 142.

[5] 胡振华,张宁辉.基于生态位构建的企业动态核心竞争力分析[J].当代财经,2010(2):68- 73.

[6] 2015年“互联网+产业集群”研究报告[J].阿里研究院,2015(11).

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[8] 胡大立.应用灰色系统理论评价企业竞争力[J].科技进步与对策,2003, 20(1):159- 161 .

物联网发展综述篇6

关键词:物联网 城市运行管理 MUO 城市综合运行管理系统 感知城市物联网平台

引 言

在统筹城乡发展、缩小城乡差距、建立和谐社会的宏观环境下,我国的城市化进程建设得到快速发展,城市管理的对象和范围也越来越复杂和宽广。

随着物联网技术的发展与应用,越来越多的行业和领域已成功运用了物联网技术,因此利用感知城市物联网平台等物联网技术构建适用于城市管理的体系――城市综合运行管理系统,进行智慧化城市管理的条件已逐渐成熟,这也是城市管理水平发展到一定阶段的必然结果。

建设这样的系统固然重要,但更重要的是如何使用好这个系统。一个庞大而复杂、技术含量高、涉及领域广泛的系统必须有与之匹配的使用者,这里称之为MUO---城市运行管理者(manager of the urban operations)。

1.物联网概念凝炼

物联网是通过传感器网络捕获与之关联的物理世界客观信息,同步进行多维度协同处理及信息的交换与通信,并通过以太网等技术及各种传输方式,将信息归集于综合平台,在该平台上实现全面透彻地感知物理世界,进而通过数据挖掘与融合、流程重构等提供多种应用服务与衍生服务的一种全新的体系。物联网具有四个本质特征:关注外部、不确定性、不可重现和外部驱动[1]。

2.城市运行综合管理概述

一个城市的发展过程,并不仅仅是道路、建筑物的增加,以及人口的汇聚,还有城市内部建立的具有各种特定功能的区域,各个功能区之间存在着有机性的联系。城市的运行也就和这些有机地联系着的功能区紧密相关,横向的如交通管理、道路管理、供电管理、供水管理、环境管理、公共安全管理等等,纵向的如法律法规的制定与执行、应急预案管理、突发事件应对以及管理体系建设等等。

要想使城市管理达到一定的水平,必须借助于科技手段,也就是信息化管理手段。我国目前的情况是政府及其职能部门、有条件的企业相继进行了信息化改造,但改造程度参差不齐,大多是封闭的网络,形成了一个个信息“孤岛”,不能在政府职能部门与企业间、上下游企业间、职能部门与职能部门间实现网络互通、信息共享,这与政府的职能划分和信息化标准紧密相关。而美国、加拿大、欧洲等国家和地区已经构建成了网络型城市基本任务,实现了相关信息共享。

国家973计划物联网首席科学家刘海涛提出“感知城市通过物联网等信息技术,构建了一个具有高感知度的城市基础环境,实现城市内及时、互动、整合的信息感知、传递和处理,以提高民众生活幸福感、企业竞争力和城市可持续发展能力” [2]。

构建基于物联网技术的感知城市物联网平台就是要感知和利用各种信息、整合各种专业数据,以物联网共性平台为基础建立一个集行政管理、应急指挥、城市规划与社会服务等综合信息为一体的城市综合运行管理系统,为政府职能部门的科学管理与决策提供适时、准确、权威的信息支撑, 进而规范职能部门的管理工作,提高管理与服务水平,以及科学决策水平。

3. 基于物联网的城市运行综合管理发展历程

自从2010年物联网被正式列入国家发展战略以来,从国家主管部委到各行业和省市都密集的出台了多方面支持物联网发展的政策,给与了物联网的研发与应用强大的推动力,涌现出不少涉城市运行管理的应用案例和服务举措。

智能交通领域:2011年投入运行的成都双流智能交通系统专注于地面交通管理,有效地降低道路拥堵状况、规范路面行车秩序,提高了道路通行率,解放路面警力,全面提高了突发事件处理等方面的快速反应能力。

公共安全领域:2011年12月武汉启用了含25万个摄像头的城市级视频监控系统,能够让决策者快速、清晰看到城区每一个地方的实时监控画面、出警前可以迅速调看沿途摄像头,选择最畅通的路线快速赶到。

环境保护:浙江省环保厅在门户网站可查各市空气污染指数、各水系污染指数,以及“浙江省污染源在线监测日报”,可查询563家国控以上企业大气或水污染源在线监测数据日均值。

从以上的应用案例和服务举措不难看出,这些应用都处于本行业、本领域,甚至本区域,并没有明显的突破信息“孤岛”的格局,并处于中低层应用状态。导致这个现象的原因主要除相关标准、规范外,各级政府及职能部门间的职责划分、管理体制、行业壁垒、权利划分、物联网与现有法律和政策间不能完全对接是重要原因之一。

值得高兴的是长沙市1月1日启用了以110报警指挥中心为基础,依托公安指挥调度的长沙市应急联动指挥中心。这个应急联动指挥中心集成了110(122)、12110、119、120、技防、互联网、金融报警等多方面业务,实现了集约化接处警、智能化指挥调度、一体化应急联动等应用。不但极大地提高接处警效率,而且使扁平化、一体化的新的应急指挥模式成为可能,实现了将各种网络资源、数据资源整合到统一平台上,可进行可视化会商研判、同步交流、合成作战与远程指挥等功能。[3]

但长沙的应急联动指挥中心还是基于110系统而规划的,局限于公共安全、应急救护、警务调度等方面,离“集行政管理、应急指挥、城市规划与社会服务等综合信息为一体的城市综合运行管理系统”还有较大的差距,可作为感知城市物联网平台的二级行业运用平台,成为城市综合运行管理系统重要组成部分。

而无锡感知太科园综合示范项目则是按照共性平台+应用子集的模式组建的一个综合物联网系统,它涵盖了公安、城管、公交、环保、水质、气象、供电、安防、医疗、节能等众多专业领域,包含了城市管理及民生等方面的高层应用服务。在城市管理方面规划了交通诱导、信息、停车场综合管理、公交管理、能源管理、智能安防、公共设施管理、管网管理,民航信息以及危险源管理、消防响应、感知健康社区、车载接入等等,构建了基于物联网的城市管理综合运行系统的基本结构。

4.城市运行管理者――MUO

不管怎么说,城市的快速发展与物联网技术的进步必将很快共同催生感知城市、催生现代城市管理的核心---城市运行综合管理系统。这个系统的建设无疑是一个庞大而复杂的工程,它满足的需求众多、技术高新,具有宽广的业务范围、海量的实时数据、众多的服务应用、丰富的专家模型、完善的管理流程、齐全的应急预案、合理的指挥机制,这一切对系统的使用者也提出了更高的要求。

要建设城市运行综合管理系统首选必须建立城市综合运行管理机构,负责系统的建设与运行维护管理、城市综合运行日常管理、城市运行数据分析与预测、城市管理综合指挥与应急指挥,负责对行业级的综合运行管理系统进行监管,机构的定位与其良好运转紧密相关。

其次要进行相关法规、政策及标准体系的建立和完善,解决物联网与现有法律和政策间不能完全对接的问题,制定各种应用规范,建立城市综合运行管理的新机制。

最后是城市运行管理人员的建设。这样一个复杂而又先进的系统必定要求使用者的综合能力与之相匹配,否则系统功能很难充分发挥。

可以预见的是系统要求MUO须有IT专业基础知识,了解物联网技术应用,熟悉城市运行综合管理系统基本情况;了解系统所含各应用子系统的基本业务知识,熟悉其业务流程;熟悉政府及各职能部门基本运行情况;熟悉与所管理的城市布局、行业等相关的各类情况;掌握系统所含的各种应用流程与服务。作为城市运行指挥官,还必须有丰富的阅历及城市或行业管理经验;良好的心理素质与很强的组织协调能力;较高的权威性以及强烈的使命感,这样才能和城市运行综合管理系统相得益彰,代表政府行使好管理城市的职能。毫无疑问,这样的管理者的选拔与培养是比较困难的,过程是漫长的,政府应该提前在人员建设上做好准备。

5.结束语

技术的进步将激发管理创新。管理新模式的建立一定是个较长的过程,特别是磨合期间定会是相当艰难的,甚至是痛苦的,但我们的城市运行管理者必须清晰的认识到建设城市运行综合管理系统是城市运行管理的终极目标和战略方向。当然,运用于城市运行管理的物联网技术还在发展中,随着新技术的研发,必定会用更多地实际应用不断融入到这个系统中来,使城市运行管理更加便捷,更加智慧化。

我们也要清醒的认识到,城市综合运行管理系统会根据不同的城市展现出不同的应用。在城市条件、应用需求及MUO、服务对象等基础条件还不成熟时,这样先进的管理系统并不适宜,甚至只能成为摆设,是技术的奢侈,会对方兴未艾的基于物联网的城市综合运行管理模式的发展带来消极的影响。

基金项目:江苏省传感网中间件技术研究项目,国家重点基础研究发展计划(2011CB302901)。

参考文献:

[1]刘海涛.物联网之感知社会论.上海:华东师范大学出版社.2011年,11

[2]刘海涛.物联网之感知社会论.上海:华东师范大学出版社.2011年,131

[3]黄启晴.长沙启用应急联动指挥中心 实现110 、119多警联动. 长沙新闻网.2011年1月5日

[4]陈甲全,袁超,张国琴.国外数字城市建设应用现状及对我国的启示.数字通信.2011年第02期

作者简介:

朱勇(1973-),男,汉族,湖北十堰人,国家传感网工程技术研究中心,无锡物联网产业研究院,感知物联网集团,硕士研究生,信息系统项目管理师,主要研究方向项目管理和物联网技术应用。

物联网发展综述篇7

关键词:云计算 物联网 西南少数民族地区 畜牧业信息化

中图分类号:TP3 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)09(c)-0012-01

物联网与云计算是信息技术的发展热点,是“十二五规划”的重要科学技术,将对各行业未来发展产生巨大变革。西南少数民族地区应当抓住机遇,大力提升科技生产力,提高其社会经济发展水平。畜牧业作为西南少数民族地区的传统主导产业,有其独特资源优势,应用物联网与云计算等新一代信息技术,将促进其向现代畜牧业快速转变。

云计算(Cloud Computing)是网格计算(Grid Computing)、分布式计算(Distributed Computing)、并行计算(Parallel Computing)、效用计算(Utility Computing)、网络存储(Network Storage Technologies)、虚拟化(Virtualization)、负载均衡(Load Balance)等传统计算机和网络技术发展融合的产物,它通过使计算分布在大量的分布式计算机上,而非本地计算机或远程服务器中,使得数据中心的运行将与互联网更相似。能够将资源切换到需要的应用上,根据需求访问计算机和存储系统。物联网就是物物相连的互联网。物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。随着物联网业务量的增加,对数据存储和计算量的需求将带来对“云计算”能力的要求。工信部“十二五”规划把云计算平台和物联网的发展都作为了新一代信息技术发展的重点领域。云计算与物联网技术的发展将引起各行业的巨大变革。

就畜牧业的信息化建设来讲,会带来更及时更准确的海量信息,要求实现智能化的远程监控与跟踪,这是目前的系统平台所无法处理的。目前西南少数民族地区畜牧业的信息化水平还处于初级阶段,通过与通信运营商合作,大力建设3G、GPRS、光缆、固话、互联网等通信设施。通过“金农工程”推进电子政务,初步建成门户网站群和信息采集系统,提供市场信息、技术培训等信息服务。在未来云计算与物联网等新一代信息技术飞速发展的环境下,单纯的信息服务是无法满足少数民族地区畜牧业信息化发展需求的,这既是严峻的挑战,也是重大的发展机遇。利用云计算与物联网技术,可以进一步完善畜牧管理部门职能,实现OA办公、视频会议、生产统计、疫情监控、畜产品安全、监测预警、动物溯源、草原防火、专家资源、“3S”监控调度等。可以达到集约化自动生产,实现圈舍监控、饲料配方、牲畜投料、牧草收储、耳标脚环溯源等精准化、科学化和智能化。

目前关于云计算与物联网技术在畜牧业信息化建设中的应用研究已经有了一些理论成果和应用工具。中国畜牧业经济专业委员会主办了“首届现代奶业信息化管理及云计算研讨会”,并了我国首个奶牛牧场云计算管理系统―― “新牛人X6”,通过牧场管理系统,RFID智能识别系统,在畜牧业养殖、畜产品加工及流通和食品追溯领域提供智能化产品与解决方案。励源公司研发了多款牛用RFID电子耳标、监测计步器、自动电子秤、智能手持设备等。还有“肉牛育种数字化云服务平台”,利用智能设备在各育种场采集数据并上传到全国育种数据平台,育种平台可以对数据进行综合运算,并允许畜牧所的专家进行数据分析,最终将育种选种结果反馈给各育种场以指导生产。“禽育种云服务平台”,客户端利用智能手持机及RFID笼位标记卡,各种重量传感器、温湿度传感器将鸡舍的信息、种鸡产蛋信息自动实时上传到服务平台中来,平台即可对数据进行分析处理,提供选种育种信息。新的成果和新的技术应用到西南少数民族地区畜牧业的信息化建设中,必将带来巨大经济效益。针对西南少数民族地区畜牧业的特点,合理应用云计算与物联网等新一代信息技术,研发适宜的管理平台和管理模式,显得非常重要。

西南少数民族地区的信息化建设进程缓慢、落后,存在人才缺乏、资金投入少、设备技术手段落后,缺乏政策支持等问题,尽管近年来取得了飞速发展,但薄弱的基础设施仍然与其迫切的发展需求存在巨大反差:此外,交通不便、气候环境多变、农林畜牧为主业、地域分布宽广、多民族聚居、社会政治环境复杂,基于以上因素,其畜牧管理迫切需要信息化的高水平、高速发展。但恰恰在信息化建设方面却非常落后,与其他地区差距特别明显。因此急需高度重视,发现关键问题,针对性的解决相关瓶颈限制,加快其信息化进程。未来云计算与物联网技术将是新一代信息技术的发展和应用重点,西南少数民族地区不应落后在新时代的起跑线上,必须抓住机遇,大力发展现代信息化畜牧业。

参考文献

[1] Lei Chen;Mitchell Tseng;Xiang Lian, Development of foundation models for Internet of Things[J].Frontiers of Computer Science in China,2010(3).

[2] 朱会霞,王福林,索瑞霞.物联网在中国现代农业中的应用[J].中国农学通报,2011(2):310-314.

[3] 阎晓军,王维瑞,梁建平.北京市设施农业物联网应用模式构建[J].农业工程学报,2012(4):149-154.

物联网发展综述篇8

关键词:无线传感器网络;物联网;研究型教学模式;实验体系设置

DOIDOI:10.11907/rjdk.161787

中图分类号:G434

文献标识码:A文章编号:16727800(2016)010018802

0引言

2009年,南京邮电大学在国内首先兴建了物联网学院。学科成立之初,课程体系建设尚无先例可循。因此,如何建立具有物联网学科特色的课程体系成为了每一个任课教师需要思考的问题。近年来,学界逐步明确了物联网学科的“源科学”是计算机科学[1]。将物联网工程专业的课程建设大致分为两部分:计算机学科的基础课程与体现专业特点的专业课程。专业课程主要包括:介绍物联网基本概念的“物联网导论”、讨论感知层知识与技术的“感知技术及应用”、讨论物联网环境中无线通信技术的“物联网中的无线通信技术”、介绍物联网应用系统设计与规划方法的“物联网应用系统设计技术”和介绍物联网信息安全个性技术的“物联网安全技术”等。

无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)是物联网底层重要的感知技术。作为重要的学科专业课程,其知识点从感知层硬件到应用层安全技术,内容多、难度大,体现了物联网学科的交叉特色与前沿性。该课程在传统的通信和自动化控制专业早已形成完善的体系结构,但是随着物联网应用的蓬勃发展,WSN技术发展很快,物联网专业的WSN课程内容要与上述两个传统专业的相关课程相区别,必须讲授最新的热点技术。

1课程现状及存在的问题

(1)有限的课时设置与课程的丰富内容不相匹配。无线传感器网络内容涵盖广泛,涉及计算机、通信、数学、信息、电子等多个学科,同时它也是一门理论与实践紧密结合的课程。从ZigBee、Wifi、蓝牙到6LowPan,各种无线传感器网络的最新技术都能设计相应的实验环节,以加深学生对理论知识的理解。目前受到研究生课时的限制,一般学校该课程课时设置均为32课时,在如此有限的时间内,如何有效讲授知识点、培养研究生的科学思路和研究方法则成为一个值得深入探讨的问题。

(2)课程定位与教学特色问题。物联网专业本科阶段已开设了同名课程,研究生阶段的WSN课程如何与本科生课程相衔接,且在教学中突出物联网交叉学科特色是课程建设中要解决的关键问题。

(3)研究生培养模式和授课方法问题。卢梭说过:“问题不在于告诉他(学生)一个真理,而在于教他(学生)怎样发现真理。”这正是近代研究生教育追求的研究性教学理念。本科阶段学生第一次接触WSN,因而该阶段注重对知识点的讲授。到了研究生阶段,课程应更多地教授学生科学研究的方法,帮助学生发现学科的前沿热点,并指导他们开展深入研究。

综上课程存在的不足,笔者在课程的研究生教学阶段改变了本科以讲授知识点为主要手段的教学模式,而采用以综合性实验设计为贯穿主线的研究型教学模式。通过实验为主导的方式,教师创设一种类似科学研究的情境,指导学生对热点问题进行研究,使学生在独立、主动的探索、思考、实践过程中吸收与应用知识,并解决问题。

2课程建设内容

2.1教材及实验内容选择与设计

课程选用了2本教材[23],一本实验教程[4]。第一本教材是孙利民老师的经典教材《无线传感器网络》,其内容按网络分层结构讲述了WSN的各个知识点。每章均可视作综述风格的科研论文,逻辑清晰,易于理解,用于培养学生的科研阅读能力,但是缺乏有特色的热点技术;第二本教材是国外的经典教材,其书写逻辑为面向问题的启发式学习,每章讨论一个WSN的支撑技术,如定位技术、同步技术、安全技术等,可用于启发学生的科学思维,学习如何发现一个科学问题以及如何针对该问题进行深入研究。实验教程选用凌阳科技公司开发的最新物联网实验课程,包含最新的WSN技术实验。其内容从芯片基础实验到各种热点技术的实践,包括ZigBee协议栈系统实验、RFID基础实验、IPV6系列实验、嵌入式网关实验和手机控制实验等8大块,但是缺乏综合性实验。为此,学院又联合凌阳科技公司开发了若干综合性实验,包括自习室节能控制系统、智慧安防报警系统、图书管理系统、冷库管理系统和智慧停车系统等。

针对每个知识单元的核心知识点,借助凌阳公司开发的物联网实验箱[2],参照学校已有的实验建设内容[56],有针对性地设计了实验体系,如图1所示。共包含14个实验,其中前11个实验都是验证型实验,每学期再根据课程选修人数选择若干综合性的设计型实验。其中,自习室节能控制系统、ZigBee拓扑结构显示系统和图书管理系统3个综合实验贯穿学习始终,其它实验都是由教师演示完成。该实验体系使学生学习完理论知识后可以马上进入实验环节对知识进行巩固。如果某些知识点对应的实验太过复杂,在有限的课程时间内不足以完成,则可设计相应问题,让学生在问题引导下自发进行深入学习。

2.2研究型教学模式与评价方法探索

在课程的具体教学实施上,第一次上课教师即把学生分为小组,每个小组负责一个综合性设计实验。以自习室节能控制系统为例,整个教学模式阐述如下:首先,教师介绍系统功能,将系统分为光照度检测、人员检查、数据处理和灯开关控制4部分。由于实验比较复杂,采用学生分组的形式进行实验。每个部分由若干学生负责,确保每个学生完成其中的某些功能模块,并在之后的教学过程中对每部分进行详细讨论,包括:设计要求、工作原理、需要用到的设备、体现的核心知识点等。因此,每个学生在学习开始都有一个任务和目标,学生之间相互合作,完成实验的组可以获得本次实验的基本得分。之后的每一次课,核心知识点的讲授与相应的验证实验都采用教师导学、学生自主学习的形式完成。考虑到课时有限,实验还需要由小组合作学习等课外学习环节组成。到了一定阶段,每个模块都要完成子模块流程设计,如图2所示的光照度检测子模块流程图。然后进行阶段性学习成果展示和交流,并进行系统联调,形成相关文档。最后进行实验总结,汇报系统设计和实现方案。

每个实验都体现了对WSN知识的综合应用与融汇贯通。在设计型实验中,教师按照软件工程的方法一步步指导学生进行系统概要设计、详细设计直至系统调试完成。学生不但能学习到科学研究的思想和方法,而且具备了开发一个小型项目的经验,提高了动手能力。该方式改变了“教师授课+学生复习”的传授式教学模式,而是采用“教师导学+学生自学+合作研讨”的研究型教学模式,以达到培养应用型人才的目标。

3考核体系

课程考核采用平时成绩和期末考核成绩加权平均的方式。综合实验成绩占70%,期末的理论考核以开放式论文形式进行,让学生根据自己在实验过程中发现的问题,以提出改进方法等为题撰写论文,分数占总成绩的30%。该考核更加偏向于考核学生在学习过程中的参与、实践能力。

实验成绩考核学生平时的学习积极性以及动手能力,紧扣3个综合性实验的各个阶段,取得一个阶段性成果即得到相应分数。在实际实施过程中,师生都觉得该教学方式比传统方式更能激发学生学习兴趣,培养学生的学习能力和实际动手能力。

4结语

本次物联网专业的研究生WSN课程建设围绕核心知识点,设计了相应的实验教学系列。实验围绕一个需要研究解决的特定问题展开,让学生在寻找解决方法的过程中进行知识的学习与应用,而不是对知识的简单套用。强调任务驱动,并注意任务的复杂性与综合化。

应当注意的是,研究性实验教学的设计与实施是一个动态过程,教师应周期性地梳理核心知识点,根据教学内容设计实验,并在实验中根据学生反馈以及实际教学效果,不断调整实验内容、难度以及实验教学方法,促进每一轮教学实践在内容和方法上都不断丰富、改进和完善。

参考文献参考文献:

[1]吴功宜.对物联网工程专业教学体系的思考[J].计算机教育,2010(21):2629.

[2]孙利民,李建中,陈渝,等.无线传感器网络[M].北京:清华大学出版社,2005.

[3]HOLGER KARL,ANDREAS WILLIG.Protocols and architectures for wireless sensor networks[M].Wiley,2005.

[4]物联网多功能一体化教学科研平台实验指导书[EB/OL].[2016515].http:// .

[5]孙玉昕.《无线传感器网络技术》课程实验教学研究[J].软件导刊,2015,14(3):166167.

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