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【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng) 工業(yè)控制 傳感器

一、前言

物聯(lián)網(wǎng)（The Internet of things）的概念是在1999年提出的，它的定義很簡單：“就是把所有物品通過射頻識(shí)別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通訊，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理”?；趯?duì)工業(yè)控制PLC、DDC等的了解，延伸物聯(lián)全網(wǎng)的思路，物聯(lián)網(wǎng)與凱樂光電的拉絲光電設(shè)備工藝雖差幾何，但作為致力于弱電強(qiáng)控的人員，不得不革新思想、緊緊跟隨并深入探索關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)對(duì)工業(yè)控制的突破，為更節(jié)能、更高效、更精準(zhǔn)地服務(wù)于生產(chǎn)，下文將重點(diǎn)介紹從工業(yè)控制角度看物聯(lián)網(wǎng)的定義、看物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展、看傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中的效用。

二、從工業(yè)控制看物聯(lián)網(wǎng)的定義

關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)人們熱議卻有時(shí)似懂非懂，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的定義至少有幾十種，都是不同領(lǐng)域?qū)＜覐牟煌I(lǐng)域定義的，比如：

（一）英語中“物聯(lián)網(wǎng)”一詞：Internet of Things，可譯成物的互聯(lián)網(wǎng)。

（二）國際電聯(lián)（ITU）關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的定義：是一個(gè)具有可識(shí)別，可定位的傳感網(wǎng)絡(luò)。

（三）經(jīng)過與無線網(wǎng)絡(luò)（也含固定網(wǎng)絡(luò)）連接，使物體與物體之間實(shí)現(xiàn)溝通和對(duì)話，人與物體之間實(shí)現(xiàn)溝通與對(duì)話。能實(shí)現(xiàn)上述功能的網(wǎng)稱為物聯(lián)網(wǎng)。

作者比較贊成如下定義：一種基于泛網(wǎng)及其多制式、多系統(tǒng)、多終端等的綜合網(wǎng)絡(luò)――或稱為廣義物聯(lián)網(wǎng)。工業(yè)控制指的工業(yè)自動(dòng)化控制，主要利用電氣、軟件、機(jī)械搭配實(shí)現(xiàn)控制功能。作者比較形象的理解物聯(lián)網(wǎng)為工業(yè)控制的生活版，工業(yè)控制是基于工業(yè)自動(dòng)化而化而來，對(duì)比物聯(lián)網(wǎng)就是基于生活自動(dòng)化而來的。

三、從工業(yè)控制看物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展

在光纖拉絲工藝自動(dòng)化控制的過程中，，物聯(lián)網(wǎng)有極其重要作用，不管是從過程控制、系統(tǒng)反饋、精度調(diào)節(jié)等方面無不凸顯其舉足輕重的作用，如拉絲塔、篩選等設(shè)備的工控主要基于傳感器的信號(hào)控制反饋進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)集中到工控機(jī)，進(jìn)而進(jìn)行優(yōu)化處理，最后通過各種執(zhí)行器進(jìn)行工作。從工業(yè)控制看，物聯(lián)網(wǎng)向下可以連接眾傳感器，時(shí)時(shí)信息全掌控，全面不間斷的過程控制，即便應(yīng)用在工業(yè)中隨時(shí)監(jiān)控產(chǎn)品質(zhì)量并及時(shí)反饋，將整個(gè)生產(chǎn)過程系統(tǒng)化，也更將高效節(jié)能；向上可以連接云端、服務(wù)器接而跨入大數(shù)據(jù)時(shí)代，讓生活變得更智能，并且也不僅僅像工控機(jī)一樣，只能一臺(tái)工控機(jī)控制一套設(shè)備，多終端的控制讓生活中的一切變的更便捷，所以人們極力追捧也正因物聯(lián)網(wǎng)讓人極有“運(yùn)籌帷幄，決勝千里之外”的張良之風(fēng)，可見隨著人們的喜愛，市場(chǎng)的有力需求，必將帶來物聯(lián)網(wǎng)今后的高速發(fā)展甚至爆發(fā)。

四、從工業(yè)控制看傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中的效用

然而，基于上述對(duì)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的預(yù)想，物聯(lián)網(wǎng)卻尚未大肆攻城略地，想來必有原因，從工業(yè)控制的發(fā)展過程來看，現(xiàn)有的潛在客戶不是原因，原因可能只在價(jià)格，而價(jià)格居高不下的原因又是什么呢？從工業(yè)控制的原理看，自動(dòng)化控制都應(yīng)該有三大部分組成：CPU、傳感器、執(zhí)行器。CPU的發(fā)展早已可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足，而且各種云服務(wù)器也早已嚴(yán)陣以待；執(zhí)行器或執(zhí)行機(jī)構(gòu)大多是機(jī)械部件，以現(xiàn)在的機(jī)械工藝水平，大膽的推測(cè)其不足以影響物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的步伐；傳感器的組成則五花八門、各不統(tǒng)一，成了裹足不前的根源所在。所以基于此推理，簡述關(guān)于各種傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中的實(shí)際效用，下面根據(jù)傳感器大致的應(yīng)用方式給予分類介紹：

（一）液位傳感器：利用流體靜力學(xué)原理測(cè)量液位，是壓力傳感器的一項(xiàng)重要應(yīng)用，拉絲爐工藝?yán)鋮s水應(yīng)急水箱、冷卻塔、定壓水箱等的信號(hào)反饋無不是液位傳感器的功勞，更大范圍適用于石油化工、冶金、電力、制藥、供排水、環(huán)保等系統(tǒng)和行業(yè)的各種介質(zhì)的液位測(cè)量。

（二）速度傳感器：是一種將非電量（如速度、壓力等）的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏孔兓膫鞲衅?，適用于速度監(jiān)測(cè)，像篩選機(jī)速度控制雖然表面是通過伺服驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制，看似與傳感器無關(guān)，但卻是電機(jī)主軸端速度編碼器的功勞。

（三）濕度傳感器：分為電阻式和電容式兩種，產(chǎn)品的基本形式都為在基片涂覆感濕材料形成感濕膜?？諝庵械乃羝接诟袧癫牧虾?，元件的阻抗、介質(zhì)常數(shù)發(fā)生很大的變化，從而制成濕敏元件，適用于濕度監(jiān)測(cè)，最典型的是拉絲塔潔凈區(qū)內(nèi)的溫濕度表的應(yīng)用。

（四）氣敏傳感器：是一種檢測(cè)特定氣體的傳感器，適用于一氧化碳?xì)怏w、瓦斯氣體、煤氣、氟利昂（R11、R12）、呼氣中乙醇、人體口腔口臭的檢測(cè)等，如公司所有消防控制的煙感傳感器、拉絲爐內(nèi)氣體流量控制傳感器、UV保溫爐內(nèi)的氣體保護(hù)傳感器等。

（五）壓力傳感器：是工業(yè)實(shí)踐中最為常用的一種傳感器，其中DDC空調(diào)控制的壓力和壓差傳感器屬最常見，其高度靈敏性和反饋性信號(hào)為室內(nèi)或廠區(qū)恒溫恒壓等特征大大提高控制效率，也為物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)控制內(nèi)屢立戰(zhàn)功。

（六）激光傳感器：利用激光技術(shù)進(jìn)行測(cè)量的傳感器，如激光水平儀就是我們喜聞樂見的激光傳感器，廣泛應(yīng)用于國防、生產(chǎn)、醫(yī)學(xué)和非電測(cè)量等。

（七）紅外線傳感器：利用紅外線的物理性質(zhì)來進(jìn)行測(cè)量的傳感器，常用于無接觸溫度測(cè)量、氣體成分分析和無損探傷，常用于無接觸溫度測(cè)量、氣體成分分析和無損探傷，應(yīng)用在醫(yī)學(xué)、軍事、空間技術(shù)和環(huán)境工程等。

五、結(jié)束語

雖然，物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈包括傳感器和芯片供應(yīng)商、應(yīng)用設(shè)備提供商、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營及服務(wù)提供商、軟件與應(yīng)用開發(fā)商和系統(tǒng)集成商。但是，作為“金字塔”的塔座，傳感器將會(huì)是整個(gè)鏈條需求總量最大和最基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)。傳感器是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支撐、應(yīng)用的支撐和未來泛在網(wǎng)的支撐，傳感器感知了物體的信息，RFID賦予它電子編碼，傳感網(wǎng)到物聯(lián)網(wǎng)的演變是信息技術(shù)發(fā)展的階段表征。

參考文獻(xiàn)：

[1]張群.對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的深度剖析[J].通信企業(yè)管理.2010，1

[2]趙茂泰.智能儀器原理及應(yīng)用[J].北京：電子工業(yè)出版社

[3]孔曉波.物聯(lián)網(wǎng)概念與演進(jìn)路徑[J].電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化.2009.12.

[4]王元慶.新型傳感器原理及應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社

作者簡介：

1.孫豐寶（1988-），男，籍貫山東省濟(jì)南市，長江大學(xué)本科學(xué)歷，現(xiàn)任職于湖北凱樂光電有限責(zé)任公司設(shè)備部，主要職責(zé)為光纖拉絲塔區(qū)電氣設(shè)備以及工業(yè)控制的日常運(yùn)營工作。此前曾于2013年4月至9月期間，協(xié)同中國電子第十一設(shè)計(jì)院完成凱樂光電空調(diào)DDC自動(dòng)化控制安裝及調(diào)試工作，期間還參與工藝?yán)鋮s水和冷卻循環(huán)水等PLC安裝調(diào)試等工作，后又專注于大直徑拉絲爐、雙收線等工藝設(shè)備的電氣工作，也因此對(duì)于弱電工控等有較全面認(rèn)識(shí)了解。

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關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng) 傳感器

一、物聯(lián)網(wǎng)概念與定義

物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of things)的概念是在1999年提出的,它的定義很簡單:把所有物品通過射頻識(shí)別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進(jìn)行信息交換和通訊,實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。

現(xiàn)在對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的定義至少有幾十種,都是不同領(lǐng)域?qū)＜覐牟煌I(lǐng)域定義的,我們?nèi)追N有代表性的供大家參考:

1.英語中“物聯(lián)網(wǎng)”一詞:Internet of Things,可譯成物的互聯(lián)網(wǎng)。

2.2005年ITU關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的定義:是一個(gè)具有可識(shí)別,可定位的傳感網(wǎng)絡(luò)。

3.經(jīng)過與無線網(wǎng)絡(luò)(也含固定網(wǎng)絡(luò))連接,使物體與物體之間實(shí)現(xiàn)溝通和對(duì)話,人與物體之間實(shí)現(xiàn)溝通與對(duì)話。能實(shí)現(xiàn)上述功能的網(wǎng)稱為物聯(lián)網(wǎng)。

4.作者比較贊成一種基于泛網(wǎng)及其多制式、多系統(tǒng)、多終端等綜合的物聯(lián)網(wǎng)的定義——或稱為廣義物聯(lián)網(wǎng)。

二、國內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

從國際上看,歐盟、美國、日本等國都十分重視物聯(lián)網(wǎng)的工作,并且已作了大量研究開發(fā)和應(yīng)用工作。如美國把它當(dāng)成重振經(jīng)濟(jì)的法寶,所以非常重視物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,它的核心是利用信息通信技術(shù)(ICT)來改變美國未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式和結(jié)構(gòu)(金融、制造、消費(fèi)和服務(wù)等),改變政府、企業(yè)和人們的交互方式以提高效率、靈活性和響應(yīng)速度。按歐盟專家講,歐盟發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)先于美國,確實(shí)歐盟圍繞物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和應(yīng)用作了不少創(chuàng)新性工作。在北京全球物聯(lián)網(wǎng)會(huì)議上,他們介紹了《歐盟物聯(lián)網(wǎng)行動(dòng)計(jì)劃》(Internet of things-Anactionplan for Europe)其目的也是企圖在“物聯(lián)網(wǎng)”的發(fā)展上引領(lǐng)世界。

我國在“物聯(lián)網(wǎng)”的啟動(dòng)和發(fā)展上與國際相比并不落后,我國中長期規(guī)劃《新一代寬帶移動(dòng)無線通信網(wǎng)》中有重點(diǎn)專項(xiàng)研究開發(fā)“傳感器及其網(wǎng)絡(luò)”,國內(nèi)不少城市和省份已大量采用傳感網(wǎng)解決電力、交通、公安、農(nóng)漁業(yè)中的“M2M”等信息通信技術(shù)的服務(wù)。

在溫總理關(guān)于“感知中國”的講話后我國“物聯(lián)網(wǎng)”的研究、開發(fā)和應(yīng)用工作進(jìn)入了,江蘇省無錫市一馬當(dāng)先率先提出建立“感知中國”研究中心,中國科學(xué)院、運(yùn)營商、知名大學(xué)云集無錫共同協(xié)力發(fā)展我國的物聯(lián)網(wǎng)。

三、傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

一說到傳感器,可能大家就會(huì)往小的方面想,在物聯(lián)網(wǎng)的大概念下,一個(gè)泛在的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),隨著參照物的不同,傳感器可以是一個(gè)“大”的“智能物件”,它可以是一個(gè)機(jī)器人、一臺(tái)機(jī)床、一列火車,甚至是一個(gè)衛(wèi)星或太空探測(cè)器。物聯(lián)網(wǎng)關(guān)注傳感器的實(shí)際應(yīng)用,下面是按應(yīng)用方式進(jìn)行的分類。

1.液位傳感器:利用流體靜力學(xué)原理測(cè)量液位,是壓力傳感器的一項(xiàng)重要應(yīng)用,適用于石油化工、冶金、電力、制藥、供排水、環(huán)保等系統(tǒng)和行業(yè)的各種介質(zhì)的液位測(cè)量。

2.速度傳感器:是一種將非電量(如速度、壓力)的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏孔兓膫鞲衅?適應(yīng)于速度監(jiān)測(cè)。

3.加速度傳感器:是一種能夠測(cè)量加速力的電子設(shè)備,可應(yīng)用在控制、手柄振動(dòng)和搖晃、儀器儀表、汽車制動(dòng)啟動(dòng)檢測(cè)、地震檢測(cè)、報(bào)警系統(tǒng)、玩具、結(jié)構(gòu)物、環(huán)境監(jiān)視、工程測(cè)振、地質(zhì)勘探、鐵路、橋梁、大壩的振動(dòng)測(cè)試與分析,以及鼠標(biāo),高層建筑結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性和安全保衛(wèi)振動(dòng)偵察上。

4.濕度傳感器:分為電阻式和電容式兩種,產(chǎn)品的基本形式都為在基片涂覆感濕材料形成感濕膜?？諝庵械乃羝接诟袧癫牧虾?元件的阻抗、介質(zhì)常數(shù)發(fā)生很大的變化,從而制成濕敏元件,適用于濕度監(jiān)測(cè)。

5.氣敏傳感器:是一種檢測(cè)特定氣體的傳感器,適用于一氧化碳?xì)怏w、瓦斯氣體、煤氣、氟利昂(R11、R12)、呼氣中乙醇、人體口腔口臭的檢測(cè)等。

6.壓力傳感器:是工業(yè)實(shí)踐中最為常用的一種傳感器,廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境,涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機(jī)床、管道等眾多行業(yè)。

7.激光傳感器:利用激光技術(shù)進(jìn)行測(cè)量的傳感器,廣泛應(yīng)用于國防、生產(chǎn)、醫(yī)學(xué)和非電測(cè)量等。

8.MEMS傳感器:包含硅壓阻式壓力傳感器和硅電容式壓力傳感器,兩者都是在硅片上生成的微機(jī)械電子傳感器,廣泛應(yīng)用于國防、生產(chǎn)、醫(yī)學(xué)和非電測(cè)量等。

9.紅外線傳感器:利用紅外線的物理性質(zhì)來進(jìn)行測(cè)量的傳感器,常用于無接觸溫度測(cè)量、氣體成分分析和無損探傷,應(yīng)用在醫(yī)學(xué)、軍事、空間技術(shù)和環(huán)境工程等。

10.超聲波傳感器:是利用超聲波的特性研制而成的傳感器,廣泛應(yīng)用在工業(yè)、國防、生物醫(yī)學(xué)等。

11.遙感傳感器:是測(cè)量和記錄被探測(cè)物體的電磁波特性的工具,用在地表物質(zhì)探測(cè)、遙感飛機(jī)上或是人造衛(wèi)星上。

12.視覺傳感器:能從一整幅圖像捕獲光線數(shù)以千計(jì)的像素,工業(yè)應(yīng)用包括檢驗(yàn)、計(jì)量、測(cè)量、定向、瑕疵檢測(cè)和分撿。

雖然,物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈包括傳感器和芯片供應(yīng)商、應(yīng)用設(shè)備提供商、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營及服務(wù)提供商、軟件與應(yīng)用開發(fā)商和系統(tǒng)集成商。但是,作為“金字塔”的塔座,傳感器將會(huì)是整個(gè)鏈條需求總量最大和最基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)?！皞鞲衅魇俏锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的支撐、應(yīng)用的支撐和未來泛在網(wǎng)的支撐,傳感器感知了物體的信息,RFID賦予它電子編碼,傳感網(wǎng)到物聯(lián)網(wǎng)的演變是信息技術(shù)發(fā)展的階段表征?！?/p>

參考文獻(xiàn):

[1]張應(yīng)福.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用[J].通信與信息技術(shù),2010,(1).

[2]張群.對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的深度剖析[J].通信企業(yè)管理,2010,(1).

[3]孔曉波.物聯(lián)網(wǎng)概念與演進(jìn)路徑[J].電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化,2009,(12).

[4]王保云.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究綜述[J].電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào),2009,(12).

[5]趙茂泰.智能儀器原理及應(yīng)用[J].北京:電子工業(yè)出版社.

[6]陳艾.敏感材料與傳感器[M].北京:高等教育出版社.

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關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)；可擴(kuò)展標(biāo)記語言；標(biāo)準(zhǔn)本體

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1302(2012)04-0067-05

Research on the data format standard of Internet of Things based on

XML and ontology

GUAN Jian

(College of Information, Capital University of Economics and Business, Beijing 100070, China)

Abstract: Currently in the application level of Internet of Things(IoT), relevant data format standards are very complicated and every relational subject goes his own way. To solve this problem, this paper, from the view of XML and ontology, started with the relationship among Internet, Semantic Web and IoT and then put forward the way of building the IoT data format standardization system. The IoT data format standardization should be based on XML for syntax and on standard ontology for semantic consensus.The standardization system should be based on top-level ontology, supported by vertical domain ontology and horizontal task ontology, and establish a variety of application ontology standards. Finally, the system with a specific application is illustrated and some key points for the development are analyzed.

Keywords: Internet of Things(IoT); data format standard; XML; ontology

0 引 言

2009年被稱為中國的物聯(lián)網(wǎng)元年，這一年，總理在無錫視察時(shí)提出了“感知中國”戰(zhàn)略。2010年的“兩會(huì)”期間，物聯(lián)網(wǎng)首次被寫入政府工作報(bào)告中，被確定為國家要大力發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。近年來，從中央到地方、從政府到企業(yè)，一場(chǎng)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的熱潮正在如火如荼地展開。然而，當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展仍處于初級(jí)階段，還面臨著傳感器技術(shù)不成熟、缺乏商業(yè)應(yīng)用模式、信息安全和隱私等諸多問題與挑戰(zhàn)，其中制約物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的最大瓶頸，則是缺乏統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，尤其是數(shù)據(jù)表達(dá)、交換和處理標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)閭鞲衅麝P(guān)鍵技術(shù)的突破、商業(yè)應(yīng)用模式的推廣等等，都只是物聯(lián)網(wǎng)中“物”的問題，而數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)則涉及物聯(lián)網(wǎng)中“聯(lián)”的問題。如果不能實(shí)現(xiàn)物與物之間暢通無阻的信息交換，就不能稱之為真正的物聯(lián)網(wǎng)。

1 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)主要分為三個(gè)層面：感知層、傳輸層和應(yīng)用層。感知層主要是對(duì)物體進(jìn)行識(shí)別或數(shù)據(jù)采集；傳輸層是通過現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)將信息進(jìn)行可靠傳輸；應(yīng)用層則是對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行智能處理或展示。在這三層體系中，感知層中基于物理、化學(xué)、生物等技術(shù)發(fā)明的傳感器“標(biāo)準(zhǔn)”多已成為專利。而傳輸層的各種通信標(biāo)準(zhǔn)也已基本成熟，建立新的物聯(lián)網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)難度較大，可行性較小[1]。因此，物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵和亟待統(tǒng)一的是關(guān)于應(yīng)用層的標(biāo)準(zhǔn)，而其中尤以數(shù)據(jù)表達(dá)、交換和處理標(biāo)準(zhǔn)為核心。

目前，針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)主要有PML、EDDL、 M2MXML、NGTP等。其中，PML是實(shí)體標(biāo)注語言，它是EPC（產(chǎn)品電碼）物聯(lián)網(wǎng)中交換信息的共同語言，用來描述人及機(jī)器都可以使用的自然物體的描述標(biāo)準(zhǔn)。EDDL是電子設(shè)備描述語言，它可以描述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中的數(shù)據(jù)，以用于工程、調(diào)試、監(jiān)視運(yùn)行和診斷。M2MXML是一種用于終端設(shè)備間的通信協(xié)議，它包含一個(gè)用于分析協(xié)議的、與語義無關(guān)的Java API。NGTP是寶馬公司推出的開放式Telematics協(xié)議架構(gòu)平臺(tái)，它使用統(tǒng)一、開放的接口來區(qū)分Telematics服務(wù)供應(yīng)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)[1]。此外，還有智能建筑領(lǐng)域的OBIX標(biāo)準(zhǔn)、公共安全與應(yīng)急領(lǐng)域的CAP標(biāo)準(zhǔn)以及PCM（脈碼調(diào)制）遙測(cè)技術(shù)的IRIG標(biāo)準(zhǔn)等。

可以看出，現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)大多是針對(duì)某一特定領(lǐng)域或行業(yè)業(yè)務(wù)提出的，有一定的局限性，所以當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)缺少的是一個(gè)統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換大集成應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)（或標(biāo)準(zhǔn)體系）。歐盟有關(guān)機(jī)構(gòu)正在進(jìn)行數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)“融合”的研究，目標(biāo)是綜合考慮相關(guān)領(lǐng)域已有的基于XML的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)，以便為那些在不同的標(biāo)準(zhǔn)中語義上具有等價(jià)性的數(shù)據(jù)元素（盡管他們可能有不同的名字）提供全球唯一的交叉引用方式和標(biāo)識(shí)結(jié)構(gòu)，從而提煉出一個(gè)基礎(chǔ)的元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，把這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)作為物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換的核心，那么，對(duì)于不同的行業(yè)應(yīng)用，就可以基于元數(shù)據(jù)擴(kuò)展出相應(yīng)的行業(yè)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)[1]。

總體來說，物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化工作已經(jīng)得到了業(yè)界的普遍重視，但對(duì)于應(yīng)用層的標(biāo)準(zhǔn)化工作來說，還需要客觀分析物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的整體需求，從國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)等多個(gè)層次進(jìn)行統(tǒng)籌設(shè)計(jì)；其次，還需要協(xié)調(diào)各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的推進(jìn)策略，優(yōu)化資源配置[2]。

2 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)體系的構(gòu)建

2.1 構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)體系的基石

XML 技術(shù)是為了克服HTML在互聯(lián)網(wǎng)信息交換和表示方面的缺陷而設(shè)計(jì)的，本體論最初也是起源于哲學(xué)領(lǐng)域，隨后在研究人工智能時(shí)被引入計(jì)算機(jī)領(lǐng)域。雖然兩者的出現(xiàn)都不是為了解決物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)問題，但它們卻為這一問題的解決提供了必要的理論基礎(chǔ)和技術(shù)手段。

2.1.1物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)的語法基礎(chǔ)――XML

XML（eXtensible Markup Language,可擴(kuò)展標(biāo)記語言）是W3C組織于1998年推出的一種用于數(shù)據(jù)描述的元標(biāo)記語言標(biāo)準(zhǔn)[2]。作為SGML（Standard Generalized Markup Language，標(biāo)準(zhǔn)通用標(biāo)識(shí)語言）的一個(gè)簡化子集，它結(jié)合了SGML豐富的功能和HTML的簡單易用，同時(shí)具有可擴(kuò)展性、自描述性、開放性、互操作性、可支持多國語言等特點(diǎn)，因而得到了廣泛地支持與應(yīng)用。

對(duì)于作為物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)的格式來說，XML具有以下顯著優(yōu)點(diǎn)：

(1)可定義行業(yè)或領(lǐng)域標(biāo)記語言

XML可以用DTD或者Schema來定義，一份遵循DTD或者Schema定義的XML文檔才是有效的。因此，XML可以針對(duì)不同的應(yīng)用建立相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)語言，如化學(xué)標(biāo)記語言（CML）、數(shù)學(xué)標(biāo)記語言（MathML）、語音標(biāo)識(shí)語言（VoiceXML）等，包括目前物聯(lián)網(wǎng)中很多已經(jīng)存在的標(biāo)準(zhǔn)都是基于XML定義的。

(2)具有結(jié)構(gòu)化的通用數(shù)據(jù)格式

XML使用樹形目錄結(jié)構(gòu)形式，可以自行定義文字標(biāo)簽并指定元素間的關(guān)系，同時(shí)它也是W3C公開的一種數(shù)據(jù)格式，沒有版權(quán)的使用限制，因而十分適合作為不同應(yīng)用程序之間的信息交換格式。

(3)可提供整套方案

XML擁有一整套技術(shù)體系，如可擴(kuò)展樣式表語言XSL、數(shù)據(jù)查詢技術(shù)XQuery、文檔對(duì)象模型DOM等等。

2.1.2物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)的語義基礎(chǔ)――本體

本體（Ontology）起源于哲學(xué)，被Neches等人引入計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域后，在人工智能、語義Web、軟件工程、圖書館學(xué)以及信息架構(gòu)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。關(guān)于本體最流行的定義是Gruber在1993年給出的，即“本體是概念模型的明確的規(guī)范說明” [3]。Studer在對(duì)前人的定義進(jìn)行概括后提出：本體的概念包括四個(gè)方面[4]：

(1)概念模型：它是客觀世界現(xiàn)象的抽象模型，其表示的含義獨(dú)立于具體的環(huán)境狀態(tài)；

(2)明確：所使用的概念及使用這些概念的約束都有明確的定義；

(3)形式化：本體的表示是形式化的，可以被計(jì)算機(jī)處理；

(4)共享：本體中體現(xiàn)的是共同認(rèn)可的知識(shí)，反映的是相關(guān)領(lǐng)域中公認(rèn)的概念集，它所針對(duì)的是團(tuán)體而不是個(gè)體。

本體的目標(biāo)是獲取相關(guān)的領(lǐng)域知識(shí)，提供對(duì)該領(lǐng)域知識(shí)的共同理解，確定該領(lǐng)域內(nèi)共同認(rèn)可的詞匯，并從不同層次的形式化模式上給出這些詞匯（術(shù)語）和詞匯間相互關(guān)系的明確定義。所以，本體是具有不同知識(shí)表示的Web應(yīng)用系統(tǒng)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)或知識(shí)交換共享的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。通過定義共享和公共的領(lǐng)域知識(shí)，本體可幫助機(jī)器之間或機(jī)器與人之間更加精確地交流，實(shí)現(xiàn)相互之間的語義交換，而不只是語法級(jí)的交互[5]。

按照領(lǐng)域依賴程度，Guarino將本體劃分為四類[6]：第一類是頂級(jí)本體，用于描述通用的概念和概念之間的關(guān)系，如時(shí)間、空間、物質(zhì)、對(duì)象、事件、動(dòng)作等，頂級(jí)本體獨(dú)立于特定的問題和領(lǐng)域，與具體的應(yīng)用無關(guān)；第二類是領(lǐng)域本體，用于描述特殊領(lǐng)域（如教育或金融）中的概念，即陳述性知識(shí)；第三類是任務(wù)本體，用于描述特定任務(wù)或活動(dòng)（如入學(xué)或取款）中的概念，即過程性知識(shí)；第四類是應(yīng)用本體，應(yīng)用本體可通過進(jìn)一步特殊化領(lǐng)域本體和任務(wù)本體，將其用于描述既依賴于特定領(lǐng)域，又依賴于特定任務(wù)的概念，這些概念通常對(duì)應(yīng)于領(lǐng)域個(gè)體執(zhí)行特定活動(dòng)時(shí)所扮演的角色（如學(xué)生入學(xué)或客戶取款）。

2.2 構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)體系的思路

顧名思義，物聯(lián)網(wǎng)就是物與物相連的網(wǎng)絡(luò)，要想實(shí)現(xiàn)物與物之間暢通無阻的“交流”，就需要在語法上相同，在語義上互通。通俗的說，就是用相同的格式表達(dá)同一個(gè)意思。XML在語法上的結(jié)構(gòu)化信息表達(dá)能力和本體在語義上的透明性之間的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)為物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)的建立提供了很好的解決思路。

2.2.1 從互聯(lián)網(wǎng)向語義網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展

由于XML具有諸多的優(yōu)點(diǎn)，因此，XML成為許多應(yīng)用領(lǐng)域的首選信息表示格式。同樣，XML也非常適合于物聯(lián)網(wǎng)中的信息傳輸，同時(shí)，它還可使得各種物聯(lián)網(wǎng)終端能夠和當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)很好的對(duì)接。因此，物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是一種基于XML的標(biāo)記語言，而且，從目前已經(jīng)存在的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)來看，也確實(shí)如此。然而，XML具有一定的語義局限性，它具有語義表達(dá)能力，卻沒有語義透明性，它允許用戶在文檔中加入任意的結(jié)構(gòu)，而無需說明具體含義，但其缺乏數(shù)據(jù)表達(dá)式與相應(yīng)概念之間的統(tǒng)一性。正因?yàn)槿绱?，在XML2000會(huì)議上，Tim Berners-Lee提出了語義網(wǎng)的概念。語義網(wǎng)使用本體來描述一個(gè)專業(yè)領(lǐng)域知識(shí)中的重要概念以及概念之間的關(guān)系，以使得這些概念和聯(lián)系在共享的范圍內(nèi)有著明確而唯一的定義，從而達(dá)成一種共識(shí)，這樣，機(jī)器之間或人和機(jī)器之間就可以進(jìn)行無障礙的交流。

語義網(wǎng)被稱為下一代互聯(lián)網(wǎng)，而物聯(lián)網(wǎng)則是一種泛化的互聯(lián)網(wǎng)，兩者都將是互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展方向，只是它們的出發(fā)角度不同，前者偏向于從技術(shù)角度出發(fā)，后者偏向于從應(yīng)用角度出發(fā)。由于物聯(lián)網(wǎng)具有自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)傳輸、自動(dòng)處理等特點(diǎn)，因此，與當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)相比，物聯(lián)網(wǎng)更需要機(jī)器之間或人和機(jī)器之間實(shí)現(xiàn)語義級(jí)別的交互。

2.2.2 基于本體分類構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)體系

本體從底層向上分為頂級(jí)本體、領(lǐng)域本體和任務(wù)本體以及應(yīng)用本體，這些不同層次的本體可向我們提供這個(gè)世界的共性描述，而物聯(lián)網(wǎng)正是要將世界連接起來。

首先，物聯(lián)網(wǎng)所連接的各種物體都處在同一個(gè)世界中，它們都具有某些共同的特點(diǎn)，即人們對(duì)于這個(gè)世界的基本認(rèn)識(shí)，如時(shí)空、物質(zhì)、事件、行為等，所以，物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)體系的基礎(chǔ)是頂級(jí)本體標(biāo)準(zhǔn)。其次，物聯(lián)網(wǎng)各個(gè)垂直的應(yīng)用領(lǐng)域都有特殊性。具體到每一個(gè)領(lǐng)域，都有可能、有必要發(fā)展一套依托于領(lǐng)域本體的標(biāo)準(zhǔn)。但是，很多類型的業(yè)務(wù)詞匯和流程是可以跨越多個(gè)垂直應(yīng)用領(lǐng)域而公用的，所以，還有必要發(fā)展起跨領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)任務(wù)本體標(biāo)準(zhǔn)，即某個(gè)領(lǐng)域的本體標(biāo)準(zhǔn)可能構(gòu)建于多個(gè)任務(wù)本體標(biāo)準(zhǔn)之上，而某個(gè)任務(wù)本體也有可能被多個(gè)領(lǐng)域本體所引用。最后，具體到每個(gè)企業(yè)、組織甚至個(gè)人，它們針對(duì)于自身的物品、行為、過程等，也可以建立起基于頂級(jí)本體、領(lǐng)域本體和任務(wù)本體的應(yīng)用本體標(biāo)準(zhǔn)，以供其他個(gè)體在與自身發(fā)生信息交換時(shí)共享這些事先定義好的內(nèi)容。

基于上述思路，物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)以XML為語法格式、以標(biāo)準(zhǔn)化的本體為語義共識(shí)。按照本體的分類，物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)體系應(yīng)以頂級(jí)本體為基礎(chǔ)，以縱向的領(lǐng)域本體和橫向的任務(wù)本體為支撐，建立起各種不同的應(yīng)用本體標(biāo)準(zhǔn)，其整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)體系示意圖如圖1所示。

2.3 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)體系的應(yīng)用實(shí)例

XML使物聯(lián)網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)可以采用相同的數(shù)據(jù)交換格式，而本體則可以使相關(guān)節(jié)點(diǎn)對(duì)交換的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)語義上的共識(shí)和推理。下面用一個(gè)具體的實(shí)例來說明XML和本體在物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換中所發(fā)揮的作用。

例如，某消費(fèi)者家里的智能家居系統(tǒng)檢測(cè)到冰箱里的蘋果存量不足，那么，系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)預(yù)先設(shè)定的程序自動(dòng)向網(wǎng)上商店發(fā)出購買指令。這樣，關(guān)于此次購買行為中的蘋果描述信息如下：

xmlns=”.

[8]蔣建文.基于多Agent的信息家居系統(tǒng)研究[D].合肥：合肥工業(yè)大學(xué)，2003.

[9]李為沖.XML到OWL文檔生成方法研究[D].青島：中國石油大學(xué)（華東），2008.

篇4

[關(guān)鍵詞]CPS；信息物理系統(tǒng)；信息物理空間；京津冀一體化

一、信息物理系統(tǒng)與京津冀一體化

1.信息物理系統(tǒng)（Cyber-Physical Systems）的提出和發(fā)展

2004年，美國NCF的Helen Gill女士在一個(gè)HCSS的研討會(huì)上首次提出了這個(gè)名詞。

2006年2月，美國科學(xué)院在報(bào)告《站在風(fēng)暴之上》的基礎(chǔ)上的《美國競(jìng)爭力計(jì)劃》將信息物理系統(tǒng)列為重要的研究項(xiàng)目。接著，2007年7月，美國總統(tǒng)科學(xué)技術(shù)顧問委員會(huì)（PCAST）在題為《挑戰(zhàn)下的領(lǐng)先――競(jìng)爭世界中的信息技術(shù)研發(fā)》的報(bào)告中列出了關(guān)鍵的信息技術(shù)，其中信息物理系統(tǒng)位列首位。如此一來，官方科學(xué)的報(bào)道將信息物理系統(tǒng)推到了一個(gè)人們看得見的高度上，使它逐漸進(jìn)入了我們的視野。

眾所周知，20世紀(jì)40年代，美國麻省理工大學(xué)發(fā)明了數(shù)控技術(shù)，使得控制技術(shù)在當(dāng)時(shí)名噪一時(shí)，此時(shí)的信息物理系統(tǒng)則將通信放在與計(jì)算和控制同等地位上。它在對(duì)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部設(shè)備的能力要求，特別是網(wǎng)絡(luò)規(guī)模上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過現(xiàn)有的工控網(wǎng)絡(luò)，發(fā)展成了更加全面的系統(tǒng)。NSF的計(jì)算機(jī)與信息科學(xué)和工程總監(jiān)表示“如同互聯(lián)網(wǎng)改變了人與人的互動(dòng)一樣，CPS將會(huì)改變我們與物理世界的互動(dòng)?！盋PS將讓整個(gè)世界互聯(lián)起來[1]?，F(xiàn)如今，被各種報(bào)告文獻(xiàn)推到風(fēng)口浪尖，來自各個(gè)方面的學(xué)者開始對(duì)這個(gè)詞語進(jìn)行了研究與解釋，最終得到了一個(gè)較為準(zhǔn)確的定義，他們將信息物理系統(tǒng)定義為是一個(gè)綜合計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和物理環(huán)境的多維復(fù)雜系統(tǒng)，通過3C技術(shù)的有機(jī)融合與深度協(xié)作，實(shí)現(xiàn)大型工程系統(tǒng)的實(shí)時(shí)感知、動(dòng)態(tài)控制和信息服務(wù)系統(tǒng)。它實(shí)現(xiàn)了計(jì)算、通信與物理系統(tǒng)的一體化設(shè)計(jì)，可使系統(tǒng)更加可靠、高效、實(shí)時(shí)、協(xié)同，具有重要而廣泛的應(yīng)用前景。

2.信息物理系統(tǒng)對(duì)“京津冀一體化”的影響

信息物理系統(tǒng)的承載物就是它的物理接入設(shè)備了。其接入設(shè)備的特點(diǎn)可以用四個(gè)字概括，即“海量運(yùn)算”，這個(gè)詞也就是信息物理系統(tǒng)的最大特點(diǎn)。很顯然從字面意思我們就可以知道，信息物理系統(tǒng)有著很強(qiáng)大的計(jì)算能力，畢竟它還是依靠著計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)各種功能的，而計(jì)算機(jī)現(xiàn)在已經(jīng)有了很厲害的云計(jì)算功能，那么物理信息系統(tǒng)的計(jì)算能力自然不可小覷。在京津冀一體化的進(jìn)程中，信息物理系統(tǒng)起著非常大的推動(dòng)作用。信息物理系統(tǒng)借由物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)已經(jīng)提出了近10年，有著繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮地位的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，使得京津冀區(qū)域之間的物物聯(lián)系更為緊密。雖然在物聯(lián)網(wǎng)中的物品之間無法協(xié)同，但通過射頻識(shí)別技術(shù)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器、氣體感應(yīng)器等信息傳感設(shè)備，將任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實(shí)現(xiàn)了智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控等目的。如此一來，在京津冀物聯(lián)網(wǎng)會(huì)讓整個(gè)區(qū)域內(nèi)的物品分流得到更好的平衡，它對(duì)人們生活的影響是不可忽視的。

二、信息物理空間

1.信息物理空間（Cyber-Physical Space）的概念

信息物理空間是近年來剛提出的一個(gè)新的名詞，與信息物理系統(tǒng)不同，它被學(xué)者們定義為是一個(gè)將比特、原子交融在一起來生活、生產(chǎn)、管理、服務(wù)的空間，它是由物理系統(tǒng)、物理過程與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)融合而生成的新一代工程系統(tǒng)。它通過計(jì)算進(jìn)程和物理進(jìn)程相互影響的反饋循環(huán)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界與信息世界的協(xié)同和實(shí)時(shí)交互，擴(kuò)展傳統(tǒng)物理系統(tǒng)的新功能。由于計(jì)算機(jī)設(shè)備的廣泛使用和對(duì)經(jīng)濟(jì)的杠桿作用，信息物理空間涵蓋了從微型（如起搏器）到大型（如國家電網(wǎng)）的物理系統(tǒng)[2]。很顯然，此定義中提到了“生活、生產(chǎn)、管理、服務(wù)”這樣的詞語，對(duì)比之前所說的信息物理系統(tǒng)的定義，我們不難發(fā)現(xiàn)，信息物理空間多了人的參與，把人從系統(tǒng)外的操作者轉(zhuǎn)變成為了系統(tǒng)的一個(gè)必不可缺的組件，強(qiáng)調(diào)了人在這樣一個(gè)大的空間環(huán)境下的重要性。

2.信息物理空間對(duì)“京津冀一體化”的影響

信息物理空間是應(yīng)該放在國家的高度上說的，所以它對(duì)“京津冀一體化”的影響也是從一個(gè)大的環(huán)境體現(xiàn)出來的。由于京津冀地區(qū)在自身生產(chǎn)要素稟賦、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)等方面的特點(diǎn)[3]，必須進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整來實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、協(xié)調(diào)發(fā)展，從而推動(dòng)我國的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化。信息物理空間的智能化社會(huì)打造這一優(yōu)勢(shì)，可以使得京津冀地區(qū)在不同的需要補(bǔ)足的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域得到很大的改善。通過信息物理空間對(duì)工業(yè)競(jìng)爭力的提升作用，在京津冀不同的工業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行系統(tǒng)化的革新，讓原本的不平衡狀態(tài)日漸趨于一個(gè)平衡的狀態(tài)，再加上原本的地理環(huán)境優(yōu)勢(shì)以及經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)，京津冀地區(qū)一定會(huì)在“一體化”的道路上發(fā)展的更加迅速，更加完善。

3.信息物理空間的自身價(jià)值

首先，信息物理空間相比信息物理系統(tǒng)來說多了人的參與，將人當(dāng)作系統(tǒng)組成部分來看待；其次，我認(rèn)為它還建立在一個(gè)更大的環(huán)境中，處于一個(gè)更高的高度上。信息物理空間更多的是針對(duì)國家來說的，它產(chǎn)生的意義都是放在產(chǎn)業(yè)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步、國家繁榮的高度上來說的。其價(jià)值之一是它能夠提升工業(yè)競(jìng)爭力。當(dāng)今社會(huì)中使用計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)各種功能的物理設(shè)備無處不在，這些設(shè)備的更新?lián)Q代必將推動(dòng)技術(shù)的發(fā)展，加速工業(yè)產(chǎn)品的更新。比如在汽車、航空航天、工業(yè)自動(dòng)化等主要工業(yè)領(lǐng)域，信息物理空間起到促進(jìn)它們的發(fā)展，提高競(jìng)爭力的重要作用。其價(jià)值之二則是信息物理系統(tǒng)能夠打造新一代智能化社會(huì)。它可以健全全社會(huì)的網(wǎng)絡(luò)，將物聯(lián)網(wǎng)、服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)、人類互聯(lián)網(wǎng)高度融合在一起，實(shí)現(xiàn)衍生價(jià)值體系的管理，讓人們?cè)诠ぷ髋c生活之間達(dá)到更好的平衡，使得整個(gè)社會(huì)走向另一個(gè)高度，另一個(gè)快速發(fā)展的階段?？偠灾?，信息物理空間的建設(shè)對(duì)國家來說意義重大。

參考文獻(xiàn)

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[3]王元.論京津冀區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化[J].遼寧經(jīng)濟(jì)，2015/05

篇5

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)；學(xué)習(xí)興趣度；關(guān)聯(lián)分析

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）19-0267-02

一、物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程體系

物聯(lián)網(wǎng)是計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的延伸和發(fā)展，促進(jìn)了互聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步完善。物聯(lián)網(wǎng)具有信息感知等基本功能，并在感知技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展了交互技術(shù)，促進(jìn)了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷成熟。[1]“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)”是湖北工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院在“十三五”規(guī)劃時(shí)期新開設(shè)的專業(yè)，在2016年學(xué)院進(jìn)一步完善了的“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)本科培養(yǎng)方案”，并對(duì)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學(xué)生進(jìn)行導(dǎo)師指導(dǎo)制，在大三以后的學(xué)習(xí)中按照自己的專業(yè)興趣度選擇物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)小方向。此次的創(chuàng)新改革體現(xiàn)了將創(chuàng)新性課程且符合信息產(chǎn)業(yè)新需求、培養(yǎng)創(chuàng)新性人才等目標(biāo)。課程創(chuàng)新規(guī)劃旨在以工程技術(shù)為主線，著力提高學(xué)生的工程意識(shí)、工程素質(zhì)與工程實(shí)踐能力，培養(yǎng)能夠滿足物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展需要、適應(yīng)和引領(lǐng)未來的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展方向的工程師。[2]

二、關(guān)聯(lián)分析物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的學(xué)生數(shù)據(jù)

關(guān)聯(lián)分析是數(shù)據(jù)挖掘中十分重要的一種方法，其中Apriori算法作為關(guān)聯(lián)分析的主要應(yīng)用方法已經(jīng)十分穩(wěn)定成熟。Apriori算法的基本思想是：第一步先找出所有的頻集，這些項(xiàng)集出現(xiàn)的頻繁性至少和預(yù)定義的最小支持度一樣。然后由頻集產(chǎn)生強(qiáng)關(guān)聯(lián)規(guī)則，這些規(guī)則必須滿足最小支持度和最小可信度。接下來使用第一步找到的頻集所產(chǎn)生期望的規(guī)則，產(chǎn)生只包含集合的項(xiàng)的所有規(guī)則，其中每一條規(guī)則的右部只有一項(xiàng)，這里采用的是中規(guī)則的定義。一旦這些規(guī)則被生成，那么只有那些大于用戶給定的最小可信度的規(guī)則才被留下來。為了生成所有頻集，使用了遞推的方法?？偟膩碚f：首先找出支持度大于最小支持度的項(xiàng)集；然后使用該項(xiàng)集產(chǎn)生的期望規(guī)則；接著對(duì)項(xiàng)集進(jìn)行連接、剪枝；最后得出頻繁項(xiàng)集。[3-5]當(dāng)前普遍存在一個(gè)現(xiàn)象：大學(xué)所培養(yǎng)出來的大學(xué)生與企業(yè)的期望往往不相符，學(xué)生質(zhì)量在不斷下降，很重要的一個(gè)原因就是就是學(xué)生沒有選擇好自己的就業(yè)方向，不能很好地了解自己。

物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)可以大致分為硬件和軟件兩個(gè)方向。為了讓學(xué)生了解自己適合哪個(gè)就業(yè)方向，我們可以對(duì)學(xué)生的各科成績及科目偏科的方向來進(jìn)行分析，從數(shù)據(jù)中找出一些規(guī)律，畝指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行對(duì)未來就業(yè)方向的選擇。以下關(guān)聯(lián)分析數(shù)據(jù)為本校2012級(jí)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的100位同學(xué)在大學(xué)前兩個(gè)學(xué)年的專業(yè)課（C語言，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)字電路以及模擬電子技術(shù)）的原始成績?yōu)檠芯繕颖?。我們將通過Apriori算法對(duì)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的學(xué)生從大一開始的專業(yè)課成績進(jìn)行分析，幫助他們確定大學(xué)后兩年的專業(yè)側(cè)重方向，在專業(yè)課學(xué)習(xí)中發(fā)揮自己最大的興趣度和能力。經(jīng)過關(guān)聯(lián)規(guī)則的初步分析如表1所示。

支持度計(jì)算（設(shè)支持度閾值為0.5），support：C語言：11/20=0.55；support：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：15/20=0.75；support：數(shù)電：15/20=0.75；support：模電：17/20=0.85；

置信度計(jì)算

confidence（模電，C語言）=0.529 confidence（數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，C語言）=0.714

confidence（模電，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）=0.706 confidence（數(shù)電，C語言）=0.315

confidence（數(shù)電，模電）=0.8 confidence（數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)電）=0.311

confidence（模電，數(shù)電）=1 confidence（數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，模電）=0.414

confidence（C語言，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）=0.72 confidence（C語言，模電）=0.215

confidence（數(shù)電，C語言）=0.467

經(jīng)整理得到表2的結(jié)果。

由此我們可以得出：模電和數(shù)電關(guān)聯(lián)度比較高，是偏硬件方向的，C語言和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)度比較高，是偏軟件方向的，所以模電和數(shù)電成績相對(duì)好的可以選擇硬件方向，C語言和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)成績相對(duì)較好的同學(xué)可以選擇軟件方向的。

三、結(jié)語

當(dāng)前普遍存在一個(gè)現(xiàn)象：大學(xué)所培養(yǎng)出來的大學(xué)生與企業(yè)的期望往往不相符，學(xué)生專業(yè)知識(shí)不符合工作需要，其根本原因在于大多數(shù)學(xué)生沒有選擇好自己的方向，學(xué)生在大學(xué)專業(yè)課學(xué)習(xí)的重要環(huán)節(jié)不能很好地將自己興趣度與專業(yè)相結(jié)合。因此本文使用Apriori算法對(duì)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的學(xué)生從大一開始的專業(yè)課成績進(jìn)行分析，幫助他們確定專業(yè)側(cè)重方向，更好地開展專業(yè)課學(xué)習(xí)和創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，在專業(yè)學(xué)習(xí)中發(fā)揮自己最大的興趣度和能力，成為更加具有競(jìng)爭力的物聯(lián)網(wǎng)畢業(yè)生。

參考文獻(xiàn)：

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Research on Relevance Analysis of Interest Degree of Learning Based on Internet of Things

WU Jun，YE Zhi-wei，ZHONG Xiao-fang

篇6

1962年――1992年，在中國科學(xué)院國家天文臺(tái)主要從事天體物理設(shè)備研制。如天體物理探測(cè)設(shè)備的研制，如天文電子照相機(jī)的研制、軍用微光探測(cè)系統(tǒng)的研制、天文CCD系統(tǒng)、天體物理光導(dǎo)纖維系統(tǒng)的研制、光電成像器件的研制、高真空及超高真空系統(tǒng)的研制、光導(dǎo)纖維及光導(dǎo)纖維傳像束的研制、工程測(cè)繪及橋梁、筑路工程等。自1985開始，主持我國最大的2.16米天文望遠(yuǎn)鏡終端探測(cè)系統(tǒng)，即光纖與CCD課題的研究工作。1986年赴英國Durham 大學(xué)工作，1987年獲中國科學(xué)院高級(jí)研究職稱，1989年赴美國國立光學(xué)天文臺(tái)（NOAO）工作，均從事天文纖維光學(xué)系統(tǒng)的研制工作；1991年赴澳大利亞悉尼參加世界天文纖維光學(xué)應(yīng)用研究的進(jìn)展會(huì)議，在會(huì)上報(bào)告了我國在這個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的研究成就，受到國際、國內(nèi)同行專家的贊揚(yáng)和好評(píng)。發(fā)表研究論文20多篇，獲得光導(dǎo)纖維應(yīng)用與研制系統(tǒng)國家專利1項(xiàng)。

1993年直今，從事信息技術(shù)（IT行業(yè)）工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、實(shí)施工作，親自主持規(guī)劃、設(shè)計(jì)、實(shí)施的工程多項(xiàng)，并撰寫了《體育場(chǎng)館智能化系統(tǒng)建設(shè)導(dǎo)論》專著，發(fā)表了《中國智能交通信息系統(tǒng)大集成方案總體框架》、《信息在智能建筑及其他領(lǐng)域的內(nèi)涵》等論文。一句話，總結(jié)我一生整整50年的科技工作，均沒有離開《信息》，只不過工作在不同領(lǐng)域的信息和不同的信息環(huán)節(jié)上，所以至今《信息論導(dǎo)論》論文的發(fā)表，是水到渠成的結(jié)果?，F(xiàn)任同方數(shù)字城市產(chǎn)業(yè)本部顧問。

【摘 要】本文回答了信息的簡明廣義定義；解釋了信息在在自然界與人類社會(huì)中的地位與其他要素的關(guān)系；提出了信息的6+1理論；分析了智能化、信息化，以及它們之間的關(guān)系；明確了智慧型地球、智慧型國家、智能城市、智能社區(qū)、智能建筑、智能交通、智能安防等的判別標(biāo)準(zhǔn)及其內(nèi)涵，例舉了軌道交通建筑、軌道交通系統(tǒng)智能化/信息化的規(guī)劃與實(shí)施工程圖解；指出了目前最熱門的與信息化有關(guān)的物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)質(zhì)，及與互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系，以及它在信息論中的地位等問題。

【關(guān)鍵詞】 信息 信息化 智能化 醫(yī)院裝備

[Abstract]This article give the brief definition of the word "information" and explain the important connection that being built between Nature and human being. Bring up the "six plus one" theory, analysis the definition of intelligentization、infomationization and the connection between them. What's more，this article also give the specific standard in Intellectual Earth，Intellectual city, Intellectual community，Intellectual architecture， Intellectual transportation，Intellectual security. Giving the examples in the blue print of Track traffic construction and the Informatization that used on Internet . The last but not the least, it brings up the problems exist in internet.

[Key words]information; Informatization; Intelligentization; hospital equipment

引言

在我國“2006-2020國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略”中明確提出，“信息化是當(dāng)今世界發(fā)展的大趨勢(shì)，是推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)變革的重要力量”，在十二五規(guī)劃中指出要：“全面提高信息化水平”……“ 推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)各領(lǐng)域信息化”?！?.23”浙江勇溫線鐵路動(dòng)車追尾特別重大事故的發(fā)生，就其原因而言，從已報(bào)道的資料看，恰巧問題就出在信息設(shè)施（硬件）與信息管理平臺(tái)（軟件及活件）上，這里指的活件就是操作硬件設(shè)備和管理軟件的人。教訓(xùn)是深刻的，這讓我們又一次認(rèn)識(shí)到深刻理解和掌握信息論的精髓之重要！說信息是軌道交通和一切交通系統(tǒng)的靈魂完全不為夸張！

信息化是智慧型地球、智慧型國家、智能城市、智慧型社區(qū)、智能建筑、智能交通、智能城管、智能安防等等領(lǐng)域追求的目標(biāo)，或是目的，總而言之，信息化是目前人類社會(huì)走向智慧型生活的先導(dǎo)、靈魂，這個(gè)論斷的重要性和迫切性已經(jīng)是無可置疑的了。但更為理性地認(rèn)識(shí)智能化/信息化的理論方面，還有待進(jìn)一步地探討這個(gè)當(dāng)今世界人們都甚為關(guān)注的問題。本文既然定名為“信息論導(dǎo)論”，自然就不是針對(duì)其細(xì)節(jié)進(jìn)行討論，而是試圖在這方面給出一個(gè)相對(duì)較為全面的，但又是十分明確概括地來描述信息論中所涉及的各個(gè)環(huán)節(jié)之間的關(guān)系問題，從而可以給業(yè)內(nèi)人士在規(guī)劃自己本部門，或自己工作方面的信息化工作時(shí)，有一個(gè)明確的目標(biāo)和途徑，不為當(dāng)前一些商業(yè)炒作而夸大某些還不夠?qū)嶋H的東西而迷惑，是本文的目的。

信 息 的 定 義

談到信息，當(dāng)今社會(huì)人們無處不把信息這個(gè)詞掛在嘴邊，但到底什么是信息，其定義是什么，恐怕并不是很多人能夠簡單明了地回答出來。這是一個(gè)哲學(xué)名詞，到目前為止，信息這個(gè)名詞還沒有一個(gè)權(quán)威的準(zhǔn)確的定義，這當(dāng)中最具代表性的就是所謂“香農(nóng)”理論，這個(gè)理論說，信息就是“確定性的增加”，這個(gè)定義是使人費(fèi)解的，至少說不夠通俗、不夠全面和不夠廣義，是狹義的，這個(gè)定義是香農(nóng)在貝爾研究所任職時(shí)針對(duì)通信行業(yè)而下的定義。

有關(guān)“信息”的定義，不下N種，太多版本了，這種局面，本身就反映了人們?cè)谡J(rèn)識(shí)“信息”概念方面的不確定性，不夠有把握，不能一針見血地說清楚，才造成各種解釋都有！有點(diǎn)象在天文學(xué)中出現(xiàn)的宇宙是怎么形成的？人類有史以來有各種版本的宇宙起源學(xué)說，如亞里士多德的“地心說”、哥白尼的“日心說”、到今天的“大爆炸說”等等,這些學(xué)說，不斷被天文學(xué)家用新的觀測(cè)事實(shí)所否定，然后又出現(xiàn)新的理論來解釋宇宙的起源，即使今天的“大爆炸理論”，仍然還有解釋上的矛盾之處，需要科學(xué)家繼續(xù)去進(jìn)一步地探索之；“癌癥是怎么產(chǎn)生的？自癌癥這個(gè)詞出現(xiàn)以來，也有各種解釋癌癥產(chǎn)生的原因的版本，但都還未見到權(quán)威性解釋的報(bào)道，所以才出現(xiàn)人們對(duì)癌癥恐慌癥，才在人們中流傳著這也致癌，那也致癌，其實(shí)可能就是還沒有找到真正的致癌病因，才會(huì)出現(xiàn)這種局面；“光的本質(zhì)是什么？人們開始認(rèn)識(shí)光的時(shí)候，只知道光是直線傳播的，產(chǎn)生了基于光是直線傳播的幾何光學(xué)理論，但隨著不斷地發(fā)現(xiàn)新的實(shí)驗(yàn)和觀測(cè)事實(shí)，又才明白，光還具有波動(dòng)性，和衍射性”等等，這樣的例子，舉不勝舉。其實(shí)這些重大的科學(xué)問題，人們認(rèn)識(shí)它，的確有一個(gè)認(rèn)識(shí)過程，要求從一開始就有一個(gè)確切無誤的定義，那是脫離人類認(rèn)識(shí)自然規(guī)律的，只有當(dāng)人類累計(jì)了大量的觀測(cè)事實(shí)和實(shí)驗(yàn)事實(shí)之后，不斷地從認(rèn)識(shí)，到否定，再認(rèn)識(shí)，再否定，直到得到一個(gè)比較接近于真實(shí)的那樣一個(gè)定義或解釋，才是比較全面而肯定的結(jié)果。

盡管如此，到目前為止，作者比較贊同較為靠譜的簡單而明了的信息定義是：信息就是可被主體感知的附著于各種客體（載體）上的自然界物質(zhì)或能量存在的一種形式及其運(yùn)動(dòng)變化呈現(xiàn)出的狀態(tài)，例如通過感覺通道（如人或動(dòng)物、植物的眼、耳、口、鼻、肢體）的神經(jīng)系統(tǒng)能感知的某種物質(zhì)或能量存在的形式或其運(yùn)動(dòng)變化呈現(xiàn)出的狀態(tài)，我們稱這種“存在形式或狀態(tài)”就是一種信息。

信 息 的 6+1 理 論

信息論要研究的內(nèi)容就是這些可被感知的物質(zhì)或能量存在的形式及其變化狀態(tài)的產(chǎn)生、采集、傳輸、處理、存儲(chǔ)、、利用等環(huán)節(jié)的一切手段和范疇。如圖1所示：

智能化是現(xiàn)代人類對(duì)任何物質(zhì)或能量的存在形式及其變化狀態(tài)的前6個(gè)環(huán)節(jié)（側(cè)重技術(shù)層面）在實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和集成化層面在規(guī)模上做到了最大化，也可以這樣認(rèn)為，智能化就是這6個(gè)環(huán)節(jié)的最優(yōu)的技術(shù)狀態(tài)，所以說智能化是信息化的技術(shù)基礎(chǔ)，技術(shù)支撐，就是這個(gè)意思；而信息化則是現(xiàn)代人類對(duì)任何物質(zhì)或能量的存在形式及其變化狀態(tài)在數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和集成化層面在利用上實(shí)現(xiàn)了最優(yōu)的狀態(tài)。從這個(gè)意義上講，智能化與信息化的辯證關(guān)系就十分清楚了。它們兩者是同一事物在“信息”這個(gè)概念之下的前后不同環(huán)節(jié)而已，我們稱之為信息的6+1理論！

物質(zhì)、能量、信息是組成自然界的三大要素。物質(zhì)是什么，物質(zhì)就是人類能夠感知的實(shí)體東西（小到組成物質(zhì)的分子；大到組成宇宙的星球、星云、星系等）；而能量則是使物質(zhì)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的原因，是力的一種表現(xiàn)形式，是人類能夠感知但不是實(shí)體的東西；信息既不是物質(zhì)，又不是能量，而是反應(yīng)這兩者的存在形式和它們發(fā)生變化的狀態(tài)。這三者不是一個(gè)概念，但又是有內(nèi)在聯(lián)系的組成自然界的三大基本要素。

當(dāng)了解了信息的意義及其重要性之后，我們才能談得上去利用它。利用信息是人類的目的，是根本。但為了利用信息的目的，則首先要做好信息的產(chǎn)生、采集、傳輸、處理、存儲(chǔ)、等6個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)。所以我們可以總結(jié)為1個(gè)使用目的和實(shí)現(xiàn)該目的的6個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)。根據(jù)信息的6+1理論，智能化是為信息化服務(wù)的，那么如果智能化系統(tǒng)做得很好，而由于利用它的人為因素，我們可以稱之為“活件”，如政治原因、人的操作技術(shù)水平、組織管理水平等原因，使得智能化所具備的優(yōu)異功能沒有得到應(yīng)有的充分發(fā)揮，打了折扣，我們就可以認(rèn)為信息化不盡人意，這是“利用”環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題，是“活件”出了毛病。例如一個(gè)建筑智能化工程做得很好的小區(qū)，小區(qū)的中心控制機(jī)房，即智能化的集成中心，它的技術(shù)含量是相對(duì)比較高的，但由于使用它的人――“活件”是一些技術(shù)水平較低的保安人員來操作管理，其結(jié)果是事過不久，由于操作不當(dāng)，造成軟件的丟失，硬件的損壞，致使其功能不能做到應(yīng)有的發(fā)揮，這種例子在許多智能建筑領(lǐng)域，不在少數(shù)；“7.23”勇溫線特大軌道交通事故，恐怕在一定程度上也是“活件”出了問題；反過來，如果“利用”信息的需求，即信息化的需求來勢(shì)兇猛，要求甚為迫切，在資金和人力都具備良好的條件下，那么也將是推動(dòng)智能化發(fā)展的積極動(dòng)力。

各行各業(yè)都有自己的信息6+1理論，但其中傳輸、處理、存儲(chǔ)、等4個(gè)環(huán)節(jié)在當(dāng)今技術(shù)水平下有大致的共同點(diǎn)，做法差異也不大，所以撰寫成書本或教材，有一定的共同性，因而在目前出版的一些《信息論》的專著或教材中，多以此4個(gè)環(huán)節(jié)來描述，很少提及信息的產(chǎn)生、采集、利用這三個(gè)環(huán)節(jié)的內(nèi)容，其原因就在于此。當(dāng)然在同一個(gè)行業(yè)或領(lǐng)域的《信息化》專著中，會(huì)將信息論的7個(gè)環(huán)節(jié)都要涉及到，才能成為一本實(shí)用的著作。然而對(duì)于信息的產(chǎn)生、采集和利用，在人類社會(huì)的各行各業(yè)中的差異就太大了！內(nèi)容也太多了！可以說，對(duì)于人類社會(huì)的每一個(gè)行業(yè)來說，這三個(gè)環(huán)節(jié)，都可以寫一套專著，成為一個(gè)領(lǐng)域！就以信息采集這個(gè)環(huán)節(jié)舉例而言，天體物理研究中，我國1991年落成了直徑為2.16米的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，配備了自制的光導(dǎo)纖維分光系統(tǒng)來收集來自天體的光譜信息，以供進(jìn)一步處理來解密天體演化的本質(zhì)；2010年又建成了世界最大的以光導(dǎo)纖維為引導(dǎo)的6米級(jí)的大天區(qū)多目標(biāo)光譜施米特望遠(yuǎn)鏡；目前世界多個(gè)國家（包括中國、美國、日本、歐共體等）正在討論將聯(lián)合建造一臺(tái)直徑30米的巨型光學(xué)望遠(yuǎn)鏡、等值口徑約1公里的射電天文望遠(yuǎn)鏡等，用來探索來自宇宙的更多信息的秘密；而在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，用1mm左右直徑的纖維透鏡和5-10微米直徑的相關(guān)光導(dǎo)纖維束作成的多種內(nèi)窺鏡（如胃鏡、腸鏡、腹腔鏡等）被廣泛用來采集人體內(nèi)不同器官的各種醫(yī)學(xué)上所需要的信息、還廣泛采用各種各樣的顯微鏡來采集人體內(nèi)部導(dǎo)致疾病的微生物或病菌的信息；高倍顯微技術(shù)用于科研等等領(lǐng)域的例子，也是舉不勝舉；人類在智能建筑領(lǐng)域，樓宇自控系統(tǒng)中安裝在樓宇機(jī)電設(shè)備上的各種傳感器被廣泛用來采集智能建筑內(nèi)部各種機(jī)電設(shè)備的工作信息，以保證其安全正常地運(yùn)行；在平安城市領(lǐng)域，在城市的各個(gè)角落安裝了幾萬臺(tái)甚至幾十萬臺(tái)監(jiān)控?cái)z像機(jī)采集安全圖象信息，傳至公安部門的各級(jí)指揮中心，用以保證整個(gè)城市的安全；在新聞?lì)I(lǐng)域，各電視臺(tái)、廣播電臺(tái)的記者到世界各地發(fā)生新聞的現(xiàn)場(chǎng)，用攝像機(jī)、拾音設(shè)備采集各種新聞信息發(fā)回自己的電視臺(tái)或廣播電臺(tái)，進(jìn)行報(bào)道；在自然界和人類社會(huì)的各個(gè)方面、領(lǐng)域，均已產(chǎn)生或正在產(chǎn)生著各種不同的信息，從宏觀世界到微觀世界，都需要我們?nèi)ゲ杉?，就這一個(gè)信息環(huán)節(jié)，就可以寫成一部百科全書；還有信息的產(chǎn)生和利用這兩個(gè)環(huán)節(jié)，也如同采集環(huán)節(jié)一樣的，其內(nèi)容之多之廣，不計(jì)其數(shù)。真是太豐富了，內(nèi)容太多了！

因此在已發(fā)表的有關(guān)《信息論》專著或教材中，很少去觸動(dòng)這三個(gè)環(huán)節(jié)（信息產(chǎn)生、采集、利用）的大內(nèi)容，過去那些《信息論》專著也好，還是教材也好，都具有很大的狹義性和局限性！

智 能 化 / 信 息 化 的 判 斷 標(biāo) 準(zhǔn) 和 內(nèi) 涵

智慧型地球、智慧型國家、智能城市、智能社區(qū)、智能建筑、智能交通、智能安防、電子政務(wù)等的判斷標(biāo)準(zhǔn)和內(nèi)涵是什么？其實(shí)對(duì)于上述這些智能/信息化領(lǐng)域，簡單明了地可以用10個(gè)字就能完全給它們定義其判斷標(biāo)準(zhǔn)，即只要做到安全、舒適、高效、節(jié)能、環(huán)保這10字標(biāo)準(zhǔn)就可以全盤滿足這些智能化/信息化的要求，用這10字標(biāo)準(zhǔn)可以解釋一切智能領(lǐng)域的功能要求，這10字標(biāo)準(zhǔn)本來是起源于給智能建筑定的標(biāo)準(zhǔn)，可是仔細(xì)想一想，它又何嘗不是其他智能/信息化領(lǐng)域的判斷標(biāo)準(zhǔn)呢！標(biāo)準(zhǔn)定了，那么用什么技術(shù)手段（即內(nèi)涵）來保證這些標(biāo)準(zhǔn)的的實(shí)現(xiàn)呢，那就是在智能建筑中我們最開始提及的只要我們?cè)O(shè)計(jì)的系統(tǒng)，在軟、硬件的配置上能保證在該智能領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備自動(dòng)化、辦公自動(dòng)化、通信自動(dòng)化（BA、OA、CA）等功能，就談得上實(shí)現(xiàn)10字標(biāo)準(zhǔn)了。如圖2所示：

這10字標(biāo)準(zhǔn)里，我們把“安全”放在第一位，是有其特殊而深刻含義的，只有在一切為了安全的前提下，才談得上后面的8字標(biāo)準(zhǔn)，如果人都沒了，大樓被燒了，鐵路火車撞車了，城市被炸了，還談什么高效、舒適、節(jié)能、環(huán)保！？?！?.23”浙江勇溫線鐵路動(dòng)車追尾重大事故，車毀人亡，再一次給人們說明了這一道理的正確性。最近鐵道部頒發(fā)的動(dòng)車降速措施，就是以人的安全為本，在重視安全的前提下，腳踏實(shí)地地發(fā)展我國干線軌道交通的正確舉措。

為了保證這些內(nèi)涵功能的實(shí)現(xiàn)，我們舉幾個(gè)實(shí)例參考說明一下：

圖3A、3B是實(shí)現(xiàn)醫(yī)療系統(tǒng)智能化/信息化功能的姊妹圖，是互為補(bǔ)充的圖解。從圖3A看到，這是所述領(lǐng)域智能化/信息化的總體規(guī)劃圖，對(duì)于不同的智能化/信息化領(lǐng)域，圖中綜合電子信息系統(tǒng)（CEIS）的內(nèi)容是有所差別的；而圖3B則是前者的細(xì)化內(nèi)容，一目了然！以此類推，任何智能化/信息化系統(tǒng)均可按此方式進(jìn)行規(guī)劃，和細(xì)化，只不過改變其中的專業(yè)設(shè)施和應(yīng)用信息軟件系統(tǒng)就可以了。這一對(duì)姊妹圖的圖解格式，高度總結(jié)和概括了業(yè)內(nèi)智能化/信息化各領(lǐng)域內(nèi)，各系統(tǒng)之間的關(guān)系和功能定位，具有很強(qiáng)的普遍性和實(shí)用性，是業(yè)內(nèi)可以為之借鑒參考的實(shí)用圖解格式。

1、醫(yī)院是人類社會(huì)保障生命安全的救護(hù)、醫(yī)治、保健的場(chǎng)所，隨著信息科技的發(fā)展，使得醫(yī)院的裝備更加現(xiàn)代化，這些裝備可以使得醫(yī)務(wù)人員能夠從人類身體上采集到各種健康的、病理的信息，為醫(yī)生提供準(zhǔn)確的治療方案；時(shí)間就是生命，遠(yuǎn)程視頻會(huì)診，使得更多的患者能夠不出遠(yuǎn)門，就地享受到眾多國際、國內(nèi)著名醫(yī)學(xué)專家的會(huì)診，得到更好的正確的治療措施；網(wǎng)上預(yù)約掛號(hào)、中國人口重多的龐大醫(yī)療保障體系的管理等，均需要具有智能化/信息化的醫(yī)療管理平臺(tái)，所有這些涉及與人類生命、健康的問題，無不與醫(yī)院智能化/信息化有關(guān)。

2、在智能建筑中，體育場(chǎng)館的智能/信息化系統(tǒng)建設(shè)是甚為復(fù)雜的，我們以它為例，看看怎么來實(shí)施，下面圖4A、4B是一對(duì)實(shí)現(xiàn)體育場(chǎng)館智能/信息化系統(tǒng)的姊妹圖，是互為補(bǔ)充的圖解：

軌道交通系統(tǒng)是智能交通系統(tǒng)中的一個(gè)非常重要的子系統(tǒng)，圖6B是更加細(xì)化了的軌道交通系統(tǒng)的可能工程內(nèi)容。圖6C和圖6D是一個(gè)軌道交通樞紐系統(tǒng)的宏偉概念圖和一個(gè)真實(shí)的指揮調(diào)度中心實(shí)例圖（北京城市軌道交通指揮調(diào)度中心）。

物 聯(lián) 網(wǎng) 的 實(shí) 質(zhì) 及 在 信 息 論 中 的 地 位

當(dāng)今的物聯(lián)網(wǎng)把信息的產(chǎn)生和采集這兩個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)揮到了極值。物聯(lián)網(wǎng)（The Internet of Things）是什么，其實(shí)就是互聯(lián)網(wǎng)的延伸，它的核心內(nèi)涵（與互聯(lián)網(wǎng)的區(qū)別）就是采用了所謂RFID（射頻認(rèn)證）的芯片感知技術(shù)和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使得任何事物的信息都可以被感知，也就是任何事物的信息的產(chǎn)生和采集，均可通過RFID感知芯片和無線（或有線）網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到，余下的環(huán)節(jié)就可以交給互聯(lián)網(wǎng)來承擔(dān)了，所以說它是互聯(lián)網(wǎng)的延伸，互聯(lián)網(wǎng)是它的基礎(chǔ)，它離不開互聯(lián)網(wǎng)。為了實(shí)現(xiàn)RFID芯片產(chǎn)生的無限多個(gè)信息的認(rèn)證和處理，隨之而來的就是要發(fā)展IPV6的無限網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證技術(shù)和超大規(guī)模的云計(jì)算處理、存儲(chǔ)技術(shù)。這是物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代交給互聯(lián)網(wǎng)需要解決的重大技術(shù)問題。物聯(lián)網(wǎng)是我們?nèi)祟愒谛畔⒓夹g(shù)方面的又一次革命，但要清醒地認(rèn)識(shí)到，它的特點(diǎn)也僅僅是前面所提及的6個(gè)信息環(huán)節(jié)中的頭兩個(gè)，即在信息的產(chǎn)生和采集上與互聯(lián)網(wǎng)相比，有著更大的規(guī)模罷了！物聯(lián)網(wǎng)不是我們的目的，而是我們?nèi)祟愒趯?shí)現(xiàn)信息化過程中使用的更為廣泛、更大規(guī)模的信息產(chǎn)生和采集技術(shù)手段罷了！但是商家看好這個(gè)環(huán)節(jié)，做了比較大的商業(yè)炒作，人們應(yīng)該腳踏實(shí)地地去促進(jìn)這個(gè)領(lǐng)域的健康發(fā)展，防止一哄而上形成的泡沫經(jīng)濟(jì)。

【參考文獻(xiàn)】

【1】王順德 《信息在智能建筑及其他領(lǐng)域中的內(nèi)涵》 2011年 第8期 P83-88 中國科學(xué)院國家天文臺(tái)、同方數(shù)字城市工程公司

【2】王順德 《體育場(chǎng)館智能化系統(tǒng)建設(shè)導(dǎo)論》 2007年 同方數(shù)字城市工程公司 內(nèi)部專著

【3】王順德 “智能交通信息系統(tǒng)大集成方案總體框架” 《智能交通》 2010年 第09期 P86-88 同方數(shù)字城市工程公司

【4】王順德 “光纖技術(shù)及其天文應(yīng)用現(xiàn)狀” 天文學(xué)進(jìn)展 第4卷 第二期 1986（4-6） P136 中國科學(xué)院國家天文臺(tái)

【5】王順德 “Fiber Optics Feed At Beijing Astronomy Observatory (BAO)”A.S.P. Conf.Ser.Vol.3 1988 P183 中國科學(xué)院國家天文臺(tái)；

【6】王順德 “Working System in Fiber Optics on The BAO 2.16m Telescope”A.S.P. Conf.Ser.Vol.37 1991 P119中國科學(xué)院國家天文臺(tái)

【7】王順德 “我國2.16米望遠(yuǎn)鏡的光纖耦合分光系統(tǒng)” 自然雜志 1992 第15卷 第7期 P500-504 中國科學(xué)院國家天文臺(tái)

篇7

本文通過對(duì)目前的物聯(lián)網(wǎng)的定義以及基本特征的分析，對(duì)目前的智能傳感技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了分析，對(duì)目前的智能傳感技術(shù)的發(fā)展提供可行的方向。

【關(guān)鍵詞】智能 傳感器 物聯(lián)網(wǎng)

隨著我國信息技術(shù)的快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到了前所未有的進(jìn)步，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也極大的為現(xiàn)代人的生活提供了方便，同時(shí)對(duì)于我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及社會(huì)穩(wěn)定具有重要的意義。

1 智能傳感器的定義與特征

一般目前的對(duì)智能傳感器的定義是指帶有處理器和信息監(jiān)測(cè)以及信息處理等綜合功能的傳感器。智能傳感器工作一般途徑如下：第一：非集成化傳感器是通過將傳統(tǒng)的傳感、信號(hào)調(diào)解裝置、數(shù)字接口微處理器有機(jī)的組合為一個(gè)統(tǒng)一的智能化傳感器，實(shí)現(xiàn)功能。第二：集成化傳感器是通過為機(jī)械加工的技術(shù)以及大規(guī)模的集成技術(shù)完成智能化傳感，使用硅作為基本的材料，構(gòu)成電路以及處理器單元，通過設(shè)計(jì)將各個(gè)工作單元組合至同一芯片，完成智能傳感的功能

2 智能傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

目前的智能傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用，最主要的困難就是開發(fā)一種具有更高準(zhǔn)確度、成本低、功耗小、體積小的傳感新技術(shù)，通過開發(fā)一種具有新原理、新材料以及新工藝的傳感器，進(jìn)一步拓展傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用范圍。例如在未來可以通過智能傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用，構(gòu)建智能交通網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對(duì)公路、橋梁的實(shí)施檢測(cè)，減小了維護(hù)的成本，也可以構(gòu)建新的智能建筑，實(shí)現(xiàn)綠色照明與安全監(jiān)測(cè)，既能達(dá)到環(huán)保節(jié)能的目的，也能滿足安全的需要。

2.1 MELVIS微型傳感器

MELVIS是一種新型的MFMS力敏傳感器芯片技術(shù)，MELVS力敏傳感器芯片對(duì)壓力、壓差以及絕壓敏感。壓力傳感器通過使用大規(guī)模的技術(shù)生產(chǎn)具有平面技術(shù)以及MFMS技術(shù)的的芯片，這種生產(chǎn)技術(shù)能夠很大程度減少成本，對(duì)于產(chǎn)品的可靠性以及工作穩(wěn)定性有巨大的提高，為我國的傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中使用打下良好基礎(chǔ)。智能化的MELVIS芯片是智能傳感器的技術(shù)核心，是智能傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用的基礎(chǔ)。通過這種技術(shù)，能夠很大程度提升我國目前工具而自動(dòng)化的操作標(biāo)準(zhǔn)，推進(jìn)我國的汽車、機(jī)械加工制造、信息技術(shù)等行業(yè)綜合發(fā)展，可以推動(dòng)一些列的產(chǎn)業(yè)化水平的提高。通過對(duì)芯片技術(shù)的自主研發(fā)以及改進(jìn)，可以進(jìn)一步提高微機(jī)電傳感器大規(guī)模生產(chǎn)以及應(yīng)用的潛力，通過產(chǎn)業(yè)化的生產(chǎn)鏈和質(zhì)量監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)智能傳感器的推廣使用，進(jìn)一步提升物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。通過構(gòu)建的具有微機(jī)電傳感器的智能儀表設(shè)備，進(jìn)一步促進(jìn)我國傳統(tǒng)的制造業(yè)的更新?lián)Q代。例如利用MELVIS微型傳感器可以實(shí)現(xiàn)寬溫區(qū)SO I壓力敏感器件產(chǎn)品開發(fā)及產(chǎn)業(yè)；高性能硅電容壓力傳感器產(chǎn)品開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化；智能電網(wǎng)用電量傳感器及變送器開發(fā)；SF在線監(jiān)測(cè)產(chǎn)品及系統(tǒng)。

2.2 高性能氣體傳感器及其智能無線傳感網(wǎng)絡(luò)

通過高性能氣體傳感器主要可以適用在應(yīng)急搶險(xiǎn)過程、危險(xiǎn)位置以及施工過程中氣體成分的分析檢測(cè)、危險(xiǎn)化學(xué)品的安全等物聯(lián)網(wǎng)方面。核心的技術(shù)包括無線多成分氣體檢測(cè)傳感技術(shù)平臺(tái)，通過集成具有氣體檢測(cè)、數(shù)據(jù)收集分析、無線通訊、預(yù)警等技術(shù)，完成智能傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用。利用氣體傳感器及其智能無線傳感網(wǎng)絡(luò)，我們可以使用在礦井，地下等不適合人類進(jìn)入的地方，完成對(duì)氣體的檢測(cè)，保證工程安全與施工進(jìn)度。

2.3 微型智能紅外傳感器及檢測(cè)儀表

紅外智能傳感器可以對(duì)易燃易爆氣體、有毒氣體、二氧化碳等氣體的檢測(cè)，可以適用于環(huán)境氣體監(jiān)控、煤礦氣體瓦斯檢測(cè)、環(huán)境有毒氣體的測(cè)試等需要對(duì)氣體環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控的環(huán)境。因?yàn)槭袌?chǎng)需求比較大，目前需要研究一種具有能夠抗干擾效果、使用壽命長以及生產(chǎn)簡單的紅外傳感新技術(shù)應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)。由于智能紅外傳感器的特點(diǎn)，能夠廣泛適用在度危險(xiǎn)氣體的檢測(cè)上，例如海關(guān)，機(jī)場(chǎng)等，確保安全。

2.4 高性能集成磁電子傳感器（GMR傳感器和MTJ傳感器）

高性能集成磁電子智能傳感器是基于巨磁阻效應(yīng)以及磁隧道結(jié)效應(yīng)的原理，目前使用的先進(jìn)的傳感器類型包括磁電子傳感器、磁電信號(hào)隔離蝸合器、磁邏輯和隨機(jī)存儲(chǔ)器等類型，目前的磁電子傳感器具有很好的靈敏度、快速的響應(yīng)，而且體積小巧，節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)。目前，高性能集成磁電子傳感器開始出現(xiàn)在工業(yè)控制、位置及速度測(cè)量、無損探測(cè)、接近開關(guān)、磁短程通訊（手機(jī)銀行）、磁卡讀頭、磁羅盤、G PS導(dǎo)航、信用卡讀頭、礦物探測(cè)、醫(yī)療、陸上車輛和水下不明物監(jiān)測(cè)等許多物聯(lián)網(wǎng)環(huán)節(jié)。

2.5 高精度芯片焊封型溫度敏感元件及傳感器

溫度智能傳感器采用的是靜壓成型、精密切割、疊層電極的技術(shù)加工制成，采用這些獨(dú)特的工藝制成的芯片具有很好的精密度，而且性能穩(wěn)定，工作安全，具有很好的一致性，響應(yīng)速度快等特點(diǎn)。在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)簡單，成本價(jià)低，能夠大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化，以適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)的使用。在目前的許多領(lǐng)域發(fā)揮著巨大的作用，例如：民生需求、公共事業(yè)、人口健康等方面。而且目前溫度傳感器市場(chǎng)需求也在不斷增長，在2009年以來，每年的增長都在10%以上，可以說，未來溫度智能傳感器將會(huì)在物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)得到更加廣泛的使用。

3 結(jié)語

隨著科技的發(fā)展，如今的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用越來越多的受到社會(huì)的廣泛關(guān)注，國內(nèi)外的有關(guān)單位都在采取更加積極有效的措施推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。目前我國的科研單位以及高校也已經(jīng)開始漸漸設(shè)置于物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)，培養(yǎng)相關(guān)的人才，為未來的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展提供足夠的人才儲(chǔ)備。與此同時(shí)，目前的智能化傳感器設(shè)備銷售量也在以每年20%的速度快速增長。而且目前的國內(nèi)為廠家都在積極的努力，開發(fā)新的智能傳感器滿足整個(gè)社會(huì)的發(fā)展，我們能夠肯定，智能化傳感器在未來的物聯(lián)網(wǎng)中必然具有更加寬廣的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

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作者單位

篇8

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；人才培養(yǎng)；教學(xué)資源；專業(yè)建設(shè)

1 背景

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、無線通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、嵌入式技術(shù)等飛速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)的研究和應(yīng)用也得到快速發(fā)展，并越來越引起各國的高度重視。物聯(lián)網(wǎng)甚至被稱為繼計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)革命。美國于2008年末由IBM提出“智慧地球”概念后，“智慧地球”框架下多個(gè)典型智能解決方案已經(jīng)在全球推廣；歐盟于2009年6月了全球首個(gè)國家級(jí)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃；韓國和日本等發(fā)達(dá)國家也都分別提出了“U-Japan”和“U-Korea”信息化戰(zhàn)略，其核心內(nèi)容都是利用無所不在的泛在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)人與人、物與物、人與物之間連接，讓民眾可以隨時(shí)隨地享有科技智慧服務(wù)。我國政府于2009年8月提出“感知中國”的戰(zhàn)略構(gòu)想，并由政府、科研院所和企業(yè)建立相關(guān)研究基地和成立物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟?？梢娢锫?lián)網(wǎng)技術(shù)以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為各國下一個(gè)必爭的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。而任何一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)和行業(yè)的發(fā)展，都需要大量的專門技術(shù)人才，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展同樣也不例外。目前，我國物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才還非常緊缺，人才的培養(yǎng)還處于起步階段，而大批專門人才培養(yǎng)主要依靠高等學(xué)校來承擔(dān)。在這樣一個(gè)大的環(huán)境和背景下，國家教育部于2010年批準(zhǔn)在35所高校設(shè)立物聯(lián)網(wǎng)工程和傳感網(wǎng)技術(shù)本科專業(yè)，并于2011年開始招生。另外，全國有將近20所高職高專院校以及獨(dú)立學(xué)院開設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是一個(gè)多學(xué)科高度交叉的新興專業(yè)，如何培養(yǎng)出合格的、符合市場(chǎng)需求的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才是高校面臨的一個(gè)主要問題。南于物聯(lián)網(wǎng)本身技術(shù)復(fù)雜、牽涉面廣，涉及多學(xué)科的交叉，這就必然對(duì)人才的培養(yǎng)和專業(yè)建設(shè)都需要進(jìn)行全新的考慮。筆者結(jié)合安徽理工大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)和實(shí)踐，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)丁程專業(yè)人才培養(yǎng)和教學(xué)資源建設(shè)進(jìn)行了一些初步的探索，為高校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)和專業(yè)建設(shè)提供指導(dǎo)和參考

2 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的研究內(nèi)容

2.1 物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)

物聯(lián)網(wǎng)的概念是1999年美國Auto-ID中心首先提出的，最初的定義是通過射頻識(shí)別等信息傳感設(shè)備把所有物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理。現(xiàn)在普遍認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等信息承載體，讓所有能夠被獨(dú)立尋址的普通對(duì)象實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，具有普通對(duì)象設(shè)備化、自治終端互聯(lián)化和普適服務(wù)智能化特征的網(wǎng)絡(luò)。從物聯(lián)網(wǎng)的定義可以看出要實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)需要具有感知、通信與計(jì)算能力的智能信息傳感設(shè)備等實(shí)現(xiàn)全面感知，借助現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)和電信網(wǎng)來進(jìn)行數(shù)據(jù)的可靠傳輸，以及數(shù)據(jù)的智能處理，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)人與人、物與物、人與物之間的互聯(lián)互通和智能信息服務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)可以根據(jù)信息生成、傳輸、處理和應(yīng)用劃分為4個(gè)層次：感知識(shí)別層、網(wǎng)絡(luò)層、管理服務(wù)層和綜合應(yīng)用層。其中感知層是物聯(lián)網(wǎng)信息的來源，包括各種類型的傳感器、RFID標(biāo)簽和讀寫器、智能手機(jī)、智能家電以及智能測(cè)控設(shè)備等；網(wǎng)絡(luò)層實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，包括有線和無線網(wǎng)絡(luò)的接人層、會(huì)聚層和核心交換層；管理服務(wù)層實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理的和智能決策服務(wù)等，包括中間件、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與處理、數(shù)據(jù)挖掘與智能決策等；綜合應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)不同行業(yè)的綜合應(yīng)用，包括智能物流、智能電網(wǎng)、智能交通、智能環(huán)保、智能醫(yī)療等。物聯(lián)網(wǎng)4層體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)和研究內(nèi)容

由物聯(lián)網(wǎng)的4層體系結(jié)構(gòu)圖可以看出：感知層是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的基礎(chǔ)，位于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的最底層，也是物聯(lián)網(wǎng)區(qū)別于傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的重要方面之一。感知層主要涉及RFID技術(shù)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和控制技術(shù)、短距離無線通訊技術(shù)等主要關(guān)鍵技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用層與具體的應(yīng)用領(lǐng)域不同存在很大的差異，需要根據(jù)具體的應(yīng)用來設(shè)計(jì)。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、無線通信技術(shù)以及管理服務(wù)層涉及的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、云計(jì)算、數(shù)據(jù)挖掘等各種支撐技術(shù)都是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和研究過程中涉及的主要技術(shù)和內(nèi)容。

由于物聯(lián)網(wǎng)的研究內(nèi)容比較寬泛而且涉及多學(xué)科的交叉，開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)的高?，F(xiàn)有學(xué)科基礎(chǔ)、專業(yè)設(shè)置以及研究內(nèi)容的側(cè)重點(diǎn)都會(huì)有所不同，因此在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的課程設(shè)置以及培養(yǎng)方案方面會(huì)存在的一定的差異。由物聯(lián)網(wǎng)的4層體系結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)實(shí)際情況對(duì)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)設(shè)置不同的研究方向，如電子技術(shù)和嵌入式技術(shù)基礎(chǔ)較好的高?？梢詡?cè)重于感知層設(shè)計(jì)和應(yīng)用，計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)較好的高校可以側(cè)重于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層和信息服務(wù)層，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)基礎(chǔ)較好的高校可以側(cè)重于網(wǎng)絡(luò)層和管理服務(wù)層，還有各相關(guān)交叉專業(yè)設(shè)置較為全面、研究基礎(chǔ)較好的高校則可以在物聯(lián)網(wǎng)的各層都平衡發(fā)展。具體設(shè)置什么樣研究方向和培養(yǎng)方案，各高校需要根據(jù)自身的學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)和特點(diǎn)以及高校的行業(yè)背景，設(shè)置具有自己特色和優(yōu)勢(shì)的培養(yǎng)方案和側(cè)重研究方向。安徽理工大學(xué)是一所具有煤炭行業(yè)背景和醫(yī)學(xué)特色的理工類高校，目前設(shè)有相關(guān)的專業(yè)有：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、電子技術(shù)與儀器、網(wǎng)絡(luò)信息安全、自動(dòng)化、電子信息工程、通信工程、電氣工程及其自動(dòng)化等，具有較好的相關(guān)專業(yè)建設(shè)基礎(chǔ)，尤其是面向煤礦自動(dòng)化和信息化應(yīng)用領(lǐng)域有著較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。因此，基于學(xué)校的行業(yè)背景和專業(yè)基礎(chǔ)現(xiàn)狀，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的側(cè)重點(diǎn)是物聯(lián)網(wǎng)的感知層設(shè)計(jì)和應(yīng)用，兼顧管理服務(wù)層的相關(guān)技術(shù)研究，如中間件等。重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域是礦山物聯(lián)網(wǎng)以及智能移動(dòng)醫(yī)療，結(jié)合現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)信息安全和計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等相關(guān)專業(yè)，制定符合學(xué)校實(shí)際和充分利用現(xiàn)有教學(xué)資源的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的培養(yǎng)方案。

3 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和課程設(shè)置

3.1 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)

在高等學(xué)校本科人才培養(yǎng)目標(biāo)的前提下，根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的研究內(nèi)容和市場(chǎng)需求定位，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)是：具有寬厚扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)，系統(tǒng)地掌握物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)理論、方法和技能，具備網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感技術(shù)、射頻識(shí)別技術(shù)、嵌入式技術(shù)、通信技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等信息領(lǐng)域?qū)拸V的專業(yè)知識(shí)，具有綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決物聯(lián)網(wǎng)中信息獲取、傳輸、處理問題的能力，能夠從事物聯(lián)網(wǎng)的通信架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)、無線傳感器、電子標(biāo)簽射頻識(shí)別、信息安全等產(chǎn)品及系統(tǒng)的科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)、產(chǎn)品開發(fā)、技術(shù)管理與設(shè)備維護(hù)等工作。

通過相關(guān)課程的學(xué)習(xí)，掌握必需的傳感器、電子、通信、單片機(jī)、RFID技術(shù)等知識(shí)和專業(yè)技能；掌握基本物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧，有線和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)原理，無線自組織組網(wǎng)、有線和無線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟约熬W(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)等基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)；熟練并系統(tǒng)地掌握物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)集成、物聯(lián)網(wǎng)硬件與軟件設(shè)計(jì)、互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用等，具有綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決物聯(lián)網(wǎng)工程中實(shí)際問題的能力，包括：工程設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營和技術(shù)管理中的實(shí)際問題等能力；掌握基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的開發(fā)、測(cè)試、推廣等知識(shí)，具有較強(qiáng)的綜合應(yīng)用信息網(wǎng)絡(luò)相關(guān)知識(shí)解決問題的能力、綜合試驗(yàn)?zāi)芰εc工程實(shí)踐能力；熟悉礦山物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)、應(yīng)用環(huán)境和關(guān)鍵技術(shù)，并能夠進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開發(fā)；熟悉物聯(lián)網(wǎng)在智能醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用技術(shù)，并在現(xiàn)有醫(yī)院信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行移動(dòng)醫(yī)療的智能終端、醫(yī)療傳感設(shè)備、中間件、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)等。此外，還應(yīng)具有較強(qiáng)的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)造性思維能力，能綜合運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)、技術(shù)和現(xiàn)代工程工具，將所學(xué)內(nèi)容應(yīng)用到其他行業(yè)和應(yīng)用領(lǐng)域。

3.2 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程設(shè)置

由于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是綜合多學(xué)科的新興專業(yè)，在課程的設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容的安排上還不夠成熟和穩(wěn)定，還處于探索階段。需要根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和實(shí)際教學(xué)情況，不斷地調(diào)整和優(yōu)化課程的設(shè)置。目前，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程設(shè)置基本上在現(xiàn)有較成熟的計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)和電子信息類專業(yè)的基礎(chǔ)上，增加與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的核心課程，但側(cè)重點(diǎn)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用。結(jié)合學(xué)校相關(guān)專業(yè)課程設(shè)置現(xiàn)狀，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程分為以下幾個(gè)主要模塊：（1）公共基礎(chǔ)模塊；（2）專業(yè)必修課程模塊：（3）專業(yè)核心課程模塊；（4）專業(yè)任選課程模塊；（5）跨學(xué)科課程模塊；（6）實(shí)踐課程模塊；（7）素質(zhì)拓展模塊。各模塊包含的主要課程如表1所示。

在課程的設(shè)置上既考慮了物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的核心研究內(nèi)容和專業(yè)特色，同時(shí)考慮到物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)是一門新興的專業(yè)，還沒有專門的碩士和博士學(xué)位點(diǎn)，目前基本上都是作為計(jì)算機(jī)或相關(guān)學(xué)科的一個(gè)研究方向，而計(jì)算機(jī)專業(yè)研究生入學(xué)考試的專業(yè)課實(shí)現(xiàn)國家統(tǒng)一命題，因此，在課程的設(shè)置上要能夠和計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)核心課程實(shí)現(xiàn)無縫對(duì)接，使得物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生能夠輕松實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步深造的愿望?；谶@樣的一種現(xiàn)狀，學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)在必修課程模塊和核心課程模塊中分別開設(shè)了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)組成原理、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)等相關(guān)的課程，同時(shí)開設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、RFID原理與應(yīng)用，能夠滿足學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)和考研深造的需要。為了突出物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)知識(shí)，在專業(yè)任選課程模塊中開設(shè)了大量與物聯(lián)網(wǎng)和計(jì)算機(jī)相關(guān)和當(dāng)前最為熱門的課程，充分體現(xiàn)了該專業(yè)方向的知識(shí)面寬、技術(shù)先進(jìn)等特點(diǎn)?？鐚W(xué)科課程模塊的設(shè)置為進(jìn)一步拓寬學(xué)生的知識(shí)面，了解煤礦行業(yè)的生產(chǎn)背景和主要技術(shù)裝備，為以后從事煤礦物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字礦山建設(shè)打下基礎(chǔ)。實(shí)踐課程模塊的設(shè)置是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和學(xué)習(xí)興趣的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，是達(dá)到學(xué)以致用的主要途徑，是整個(gè)教學(xué)過程不可缺少的內(nèi)容。素質(zhì)拓展模塊通過組織多種形式和內(nèi)容的第二課堂教學(xué)活動(dòng)，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，促進(jìn)個(gè)性發(fā)展，提高綜合素質(zhì)。

4 人才培養(yǎng)和教學(xué)資源建設(shè)

4.1 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)

高等學(xué)校的使命是培養(yǎng)人才，高校需要根據(jù)市場(chǎng)的需求和自身優(yōu)勢(shì)以及綜合其他因素來確定人才的培養(yǎng)模式。因此，對(duì)人才培養(yǎng)目標(biāo)的定位能夠全面反映高校對(duì)合格人才的理解和時(shí)代需求。安徽理工大學(xué)是行業(yè)特色鮮明、理工類為主的綜合型大學(xué)，學(xué)校人才培養(yǎng)目標(biāo)是：結(jié)合煤炭行業(yè)特色，培養(yǎng)“厚基礎(chǔ)、高素質(zhì)、強(qiáng)能力、善創(chuàng)新”的創(chuàng)新型人才和高級(jí)專門人才。在人才培養(yǎng)過程中要構(gòu)建多元化、多目標(biāo)的培養(yǎng)模式，同時(shí)充分考慮學(xué)生就業(yè)、創(chuàng)業(yè)和繼續(xù)深造等不同要求，努力形成特色鮮明、層次清晰、模式多元、制度配套、保障有力的本科人才培養(yǎng)體系。在學(xué)校人才培養(yǎng)目標(biāo)的指導(dǎo)下，借助現(xiàn)有相關(guān)專業(yè)的培養(yǎng)模式和經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的特點(diǎn)，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的人才培養(yǎng)采用校企聯(lián)合培養(yǎng)的模式。

安徽理工大學(xué)是第二批“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”高校，目前在計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)以及其他電子信息類專業(yè)的卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃和方案制定過程中積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，其核心培養(yǎng)方式是采取的3+X培養(yǎng)模式，主要措施是其中3年時(shí)間在學(xué)校進(jìn)行相關(guān)基礎(chǔ)課和理論課的學(xué)習(xí)，至少1年時(shí)間采取校企聯(lián)合培養(yǎng)模式，通過將企業(yè)納入到人才培養(yǎng)主體地位，可以進(jìn)行訂單式培養(yǎng)，大大增強(qiáng)學(xué)生對(duì)企業(yè)需求的了解和實(shí)踐動(dòng)手能力。真正體現(xiàn)“卓越計(jì)劃”的3個(gè)特點(diǎn)，即行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程；學(xué)校按通用標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)工程人才；強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)主要是培養(yǎng)工程類的專門型應(yīng)用人才，可以按照“卓越工程師”的培養(yǎng)模式進(jìn)行培養(yǎng)。一方面是在現(xiàn)有教學(xué)資源的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)基礎(chǔ)理論和專業(yè)核心課程內(nèi)容的教學(xué)，另一方面加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，尤其是引入相關(guān)企業(yè)的參與。目前，我校已與安徽徽斯頓電子科技有限公司以及安徽科艾網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司簽訂了戰(zhàn)略合作協(xié)議，聯(lián)合培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才，由參與的公司提供相關(guān)課程的教學(xué)和實(shí)踐環(huán)節(jié)的平臺(tái)，并且公司有優(yōu)先挑選優(yōu)秀畢業(yè)生的權(quán)利。另外，安徽理工大學(xué)與附屬醫(yī)院安徽淮南東方醫(yī)院集團(tuán)也簽訂了合作協(xié)議，共同研究和制訂數(shù)字移動(dòng)醫(yī)療系統(tǒng)方案。移動(dòng)數(shù)字醫(yī)療系統(tǒng)的實(shí)施可為學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教師和學(xué)生提供了參與設(shè)計(jì)和開發(fā)的機(jī)會(huì)，同時(shí)也會(huì)為學(xué)生的培養(yǎng)提供很好的實(shí)習(xí)場(chǎng)所和平臺(tái)。另外，安徽理工大學(xué)與兩淮煤礦企業(yè)都建立了很好的合作關(guān)系，有著很好的合作基礎(chǔ)，雙方都在積極準(zhǔn)備聯(lián)合培養(yǎng)礦山物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)人才，進(jìn)行校企深度合作，為拓展學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)提供了很好的實(shí)踐和就業(yè)機(jī)會(huì)。此外，學(xué)校還與一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的相關(guān)企業(yè)建立實(shí)習(xí)基地，如上海、深圳、無錫、蕪湖等，為學(xué)生進(jìn)入工作崗位前提供深入企業(yè)實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)，為進(jìn)一步就業(yè)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。校企合作模式的效果已經(jīng)在學(xué)校的一些專業(yè)取得了很好的效果，校企合作是物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)較為理想的模式。

4.2 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教學(xué)資源建設(shè)

物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的培養(yǎng)，除了有定位準(zhǔn)確的培養(yǎng)目標(biāo)和合適的培養(yǎng)模式之外，還需要有配套的軟硬件教學(xué)資源的支撐，教學(xué)資源是培養(yǎng)合格人才的重要保證。一個(gè)專業(yè)辦學(xué)水平的高低往往與該專業(yè)的師資、實(shí)驗(yàn)室、教材、實(shí)習(xí)場(chǎng)所等建設(shè)水平有關(guān)。對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)這樣一門新興專業(yè)，面臨的專業(yè)教學(xué)問題更為嚴(yán)重和急迫。學(xué)校在物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)過程中，相應(yīng)地采取了一些有效措施來保證高水平的教學(xué)資源。

（1）物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)師資隊(duì)伍的建設(shè)。這是所有教學(xué)資源中最為重要的部分，沒有好的師資很難想象能夠培養(yǎng)出優(yōu)秀的人才。因此，學(xué)校和學(xué)院都非常重視教師的培養(yǎng)，培養(yǎng)的方式主要是從學(xué)院中挑選出一部分對(duì)物聯(lián)網(wǎng)感興趣而且嵌入式技術(shù)以及軟件開發(fā)能力過硬的教師組建成物聯(lián)網(wǎng)科研團(tuán)隊(duì)和教學(xué)團(tuán)隊(duì)，通過申請(qǐng)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)課題展開物聯(lián)網(wǎng)理論和應(yīng)用研究，目前已有2項(xiàng)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目，5項(xiàng)省部級(jí)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用課題，多項(xiàng)企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用橫向課題，通過科研課題工作的深入展開和研究，大大提高了教師對(duì)物聯(lián)網(wǎng)理論的理解和實(shí)踐應(yīng)用水平，對(duì)推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的教學(xué)水平起到明顯的促進(jìn)作用。除此之外，學(xué)院利用寒暑假時(shí)間組織部分教師到北京、無錫、長沙等地參加“全國高校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學(xué)和研討”“高級(jí)物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)工程師物”等教學(xué)和專業(yè)技術(shù)的培訓(xùn)，通過培訓(xùn)進(jìn)一步提高教師的物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)水平和專業(yè)技能，然后再通過校內(nèi)的研討和講座帶動(dòng)更多教師物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)水平的提高。

（2）教材建設(shè)也是辦好專業(yè)必不可少的環(huán)節(jié)。由于物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)是新建專業(yè)，雖然已經(jīng)出版了一些不錯(cuò)的物聯(lián)網(wǎng)方面的圖書，但適合作為本科教學(xué)的好教材還是鳳毛麟角，而且大多是技術(shù)類或普及類。因此，在教材的建設(shè)方面還有很多的工作需要做。我們根據(jù)開設(shè)的課程和目前已有教材的現(xiàn)狀，挑選出相對(duì)較好的基本教材和參考書，通過大家閱讀討論，然后根據(jù)制定的教學(xué)計(jì)劃，來確定講授的內(nèi)容和學(xué)生需要自學(xué)的內(nèi)容，并整理教學(xué)講義和課件，為后續(xù)教材建設(shè)做好準(zhǔn)備。通過這一環(huán)節(jié)，充分提高了對(duì)教學(xué)內(nèi)容細(xì)節(jié)的掌握和理解，也對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)掌握得更為全面。

（3）實(shí)驗(yàn)室建設(shè)是實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的有力保障。為了能夠滿足物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需求，學(xué)院對(duì)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)投入了大量的建設(shè)經(jīng)費(fèi)，實(shí)驗(yàn)室采購了北京西普陽光教育科技有限公司的SimpleRFID射頻識(shí)別實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)，并向安徽福訊信息技術(shù)有限公司訂制了無線傳感網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。在物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)建設(shè)過程中，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)全程參與整個(gè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)過程，對(duì)系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、運(yùn)行都進(jìn)行全面掌握；并邀請(qǐng)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)開發(fā)的T程技術(shù)人員給教師做專門的技術(shù)培訓(xùn)和講座，進(jìn)一步提高了教師的理論水平和實(shí)踐水平。通過師資、教材和實(shí)驗(yàn)竄3個(gè)環(huán)節(jié)的建設(shè)，目前學(xué)校已經(jīng)具有較高水平的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)和完善的教學(xué)配套資源，完全能夠按照既定的教學(xué)目標(biāo)和計(jì)劃來進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的培養(yǎng)。當(dāng)然，任何一個(gè)新的專業(yè)的開設(shè)，都需要一定時(shí)間的建設(shè)和完善，在建設(shè)的過程中要不斷探索和完善，并借鑒其他高校的成功經(jīng)驗(yàn)，及時(shí)修正不合理的方面。

5 結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的人才培養(yǎng)和教學(xué)資源建設(shè)，是所有高校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)在辦學(xué)過程中需要考慮和解決的問題，而特色人才培養(yǎng)模式和高水平教學(xué)資源建設(shè)是辦好物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的前提，因此，各個(gè)高校應(yīng)根據(jù)各自不同的辦學(xué)基礎(chǔ)和行業(yè)特點(diǎn)，著眼于市場(chǎng)需求和自身的辦學(xué)優(yōu)勢(shì)，在體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)共同特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，要突出物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的行業(yè)特色，這樣培養(yǎng)出的人才更能滿足市場(chǎng)需求和具有更寬的就業(yè)面。

參考文獻(xiàn)：

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篇9

4月17日，萬國數(shù)據(jù)深圳福田數(shù)據(jù)中心正式開業(yè)。這座建筑面積1.5萬平米、可容納2400個(gè)機(jī)柜的數(shù)據(jù)中心已經(jīng)是萬國數(shù)據(jù)在全國的第17座數(shù)據(jù)中心了，其總面積超過了15萬平米。新建的這家數(shù)據(jù)中心，服務(wù)對(duì)象除了針對(duì)深圳的用戶外，還瞄準(zhǔn)了整個(gè)華南地區(qū)和香港，據(jù)說還沒開業(yè)，就已經(jīng)被客戶簽下了一半面積。

在云計(jì)算、大數(shù)據(jù)以及移動(dòng)互聯(lián)這些新興應(yīng)用的推動(dòng)下，今天的數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)依然是那么火爆。

誰是數(shù)據(jù)中心變革的推手？

如此興盛的數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)，其背后仰仗的是今天無處不在的信息和令人難以置信的信息增長量?？纯疵總€(gè)人口袋里裝著的智能手機(jī)，以及手里拎著的筆記本電腦和各種Pad，再想想正炙手可熱的可穿戴式設(shè)備甚至汽車車載智能系統(tǒng)，我們的生活已經(jīng)離不開這些設(shè)備了，而在它們的背后同樣離不開的正是那些數(shù)據(jù)中心。我們已經(jīng)對(duì)數(shù)據(jù)中心產(chǎn)生了依賴。

在剛結(jié)束不久的英特爾IDF14上，記者注意到這樣一組數(shù)據(jù)：現(xiàn)在每400個(gè)移動(dòng)電話就需要有一個(gè)服務(wù)器來管理它的內(nèi)容，每120個(gè)平板電腦就需要一個(gè)服務(wù)器做支持，每20個(gè)數(shù)字圖像采集器就需要一個(gè)服務(wù)器來支撐，每6個(gè)監(jiān)視器就需要一個(gè)服務(wù)器來服務(wù)……由此我們可以看出數(shù)據(jù)中心與我們的生產(chǎn)、生活以及目前正火熱的物聯(lián)網(wǎng)、智能交通、智能安防等社會(huì)智能化的發(fā)展是如此地密不可分。

淘寶5年前開始發(fā)起的購物節(jié)“雙11”在去年達(dá)到了新的水平，在短短的24小時(shí)中，淘寶實(shí)現(xiàn)了57億美元的銷售額，這一業(yè)績與前一年相比達(dá)到85%的增長。讓我們看看57億美元背后的數(shù)字：峰值時(shí)有1700萬個(gè)同時(shí)購物的人，支付寶每分鐘需要支持7900個(gè)交易或支付交易，同時(shí)產(chǎn)生了1.52億個(gè)需要送貨的包裹。

如此“可怕”的數(shù)字需要背靠強(qiáng)大的數(shù)據(jù)中心。

上海市衛(wèi)生局擁有4700多家醫(yī)院的信息，每天都要產(chǎn)生1600萬份病歷。如何利用這些數(shù)據(jù)，提高醫(yī)院的利用率，并通過數(shù)據(jù)分析改進(jìn)對(duì)慢性病的跟蹤，這些同樣需要數(shù)據(jù)中心的技術(shù)支持。

2013年，中國“天河二號(hào)”成為全球排名首位的超級(jí)計(jì)算機(jī)，這個(gè)使用了4.8萬顆英特爾至強(qiáng)融核協(xié)處理器和3.2萬顆英特爾至強(qiáng)處理器的超級(jí)計(jì)算機(jī)，峰值性能可達(dá)54.9PFLOPS（每秒54.9千萬億次浮點(diǎn)運(yùn)算）。利用它強(qiáng)大的計(jì)算能力，在大氣污染模擬、高鐵過隧道時(shí)的空氣動(dòng)力學(xué)效應(yīng)以及小蛋白分子動(dòng)力學(xué)上都取得了可喜的成績。

正是基于目前這些熱門領(lǐng)域?qū)?shù)據(jù)中心需求的分析，英特爾公司高級(jí)副總裁、數(shù)據(jù)中心事業(yè)部總經(jīng)理柏安娜女士提出，對(duì)未來數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)發(fā)展至關(guān)重要的將是云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和高性能計(jì)算這三個(gè)領(lǐng)域，它們未來的廣闊前景將是數(shù)據(jù)中心的增長點(diǎn)。我們相信，這應(yīng)該也是業(yè)界的共識(shí)。

數(shù)據(jù)中心驅(qū)動(dòng)業(yè)務(wù)創(chuàng)新

面對(duì)紛繁復(fù)雜的市場(chǎng)變化，要抓住稍縱即逝的發(fā)展機(jī)遇，企業(yè)需要更快的響應(yīng)速度、更高效可靠的運(yùn)營管理和更準(zhǔn)確的商業(yè)洞察。而作為重要的業(yè)務(wù)支撐和推動(dòng)力量，IT技術(shù)扮演著越來越重要的角色。在這個(gè)過程中，作為IT的基礎(chǔ)設(shè)施，數(shù)據(jù)中心的作用毋庸置疑。

數(shù)據(jù)中心是一整套復(fù)雜的設(shè)施。它不僅僅包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（例如服務(wù)器、系統(tǒng)軟件等）和其他與之配套的設(shè)備（如通信和存儲(chǔ)系統(tǒng)等），還包含冗余的數(shù)據(jù)通信連接、供配電及制冷設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備以及各種安全裝置，可以說數(shù)據(jù)中心是推進(jìn)新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵資源。

同時(shí)，云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、基于移動(dòng)互聯(lián)的應(yīng)用和HPC的迅速發(fā)展，SNS、電子商務(wù)、視頻等業(yè)務(wù)的大規(guī)模增加給數(shù)據(jù)中心帶來了持續(xù)的需求。例如在物聯(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域，數(shù)據(jù)中心正在成為“改變者”的角色。

羅克佳華公司坐落在太原市南郊國家級(jí)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)區(qū)，他們將物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用與云計(jì)算服務(wù)完美結(jié)合，開創(chuàng)了“云+端”的技術(shù)模式。在羅克佳華的廠區(qū)內(nèi)，建有一個(gè)規(guī)模為300臺(tái)物理服務(wù)器的云計(jì)算數(shù)據(jù)中心，為全國各地的用戶提供礦山運(yùn)營、能效監(jiān)管系統(tǒng)運(yùn)營、電廠脫硝和脫硫運(yùn)營、合同能源管理運(yùn)營等服務(wù)。在羅克佳華董事長李瑋看來，數(shù)據(jù)中心已經(jīng)成為公司業(yè)務(wù)發(fā)展的重要推動(dòng)力量甚至是創(chuàng)新力量。

“隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，連接網(wǎng)絡(luò)的傳感器必然會(huì)帶來海量的數(shù)據(jù)，如果不能將這些數(shù)據(jù)處理好的話，那根本就不能算實(shí)施了物聯(lián)網(wǎng)?！崩瞵|說，羅克佳華正在積極采用云計(jì)算的模式來實(shí)現(xiàn)對(duì)各種數(shù)據(jù)的處理，即以物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)技術(shù)為核心，采用“現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備+異地云”的架構(gòu)模式?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備即各種現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備，“異地云”即羅克佳華建設(shè)的云計(jì)算數(shù)據(jù)中心。

在和用戶簽訂相關(guān)協(xié)議后，用戶將各種有效數(shù)據(jù)采集并上傳到羅克佳華的數(shù)據(jù)中心，后者利用數(shù)據(jù)挖掘手段進(jìn)行處理和分析。據(jù)悉，羅克佳華目前正在與一些大型電廠合作，通過云計(jì)算實(shí)時(shí)分析電廠脫硫、脫硝過程中各種反應(yīng)物的添加量，以實(shí)現(xiàn)精細(xì)化的實(shí)時(shí)添加，幫助這些電廠降低脫硫、脫硝過程中的能耗。

“未來我們的目標(biāo)是建設(shè)全亞洲最大的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心，達(dá)到2萬臺(tái)物理服務(wù)器的規(guī)模，面向更多的服務(wù)領(lǐng)域。”李瑋說。

前面提到的上海市衛(wèi)生局，面對(duì)每天產(chǎn)生的1600萬份病歷，他們采用了基于英特爾的大數(shù)據(jù)解決方案，實(shí)現(xiàn)了病例的實(shí)時(shí)、系統(tǒng)性獲取，通過這些數(shù)據(jù)分析出每位病人是否需要進(jìn)行復(fù)查并采取下一步治療措施，從而使得醫(yī)院病例的復(fù)查率降低到30%，大大提高了上海衛(wèi)生局的工作效率，也節(jié)約了醫(yī)療資源。

中國約有1000萬輛卡車，它們是物流組成中的重要部分，急需更高效的路線和車輛調(diào)配優(yōu)化，以降低成本。鄭州市為了降低物流成本以及卡車運(yùn)輸中的事故率，部署了英特爾的智能交通解決方案，對(duì)卡車運(yùn)輸進(jìn)行實(shí)時(shí)規(guī)劃、實(shí)時(shí)監(jiān)控、遠(yuǎn)程處理，提高了卡車和貨物的匹配率，縮短了行駛時(shí)間，并降低了20%的嚴(yán)重事故發(fā)生率。這一系統(tǒng)構(gòu)建在具有強(qiáng)大計(jì)算能力的數(shù)據(jù)中心里，平均每500輛卡車就需要1個(gè)至強(qiáng)處理器默默無聞的支持。

LSI公司高級(jí)副總裁兼數(shù)據(jù)中心解決方案事業(yè)部總經(jīng)理Tom Swinford認(rèn)為，數(shù)據(jù)中心從未像今天這樣對(duì)企業(yè)業(yè)務(wù)產(chǎn)生如此巨大的影響。同時(shí)，企業(yè)必須尋求創(chuàng)新的技術(shù)和方案，以快速應(yīng)對(duì)大數(shù)據(jù)的獲取、整合和管理，從而幫助企業(yè)做出決策。

數(shù)據(jù)中心需要變革

我們必須承認(rèn)，今天無論是云計(jì)算還是大數(shù)據(jù)，亦或是物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，都已經(jīng)超出了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心所能承受的負(fù)載，數(shù)據(jù)中心需要變革，需要?jiǎng)?chuàng)新，需要順應(yīng)發(fā)展趨勢(shì)。

日前， Gartner公司研究總監(jiān)Fabrizio Biscotti就表示，以物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)為例，這樣的新興應(yīng)用，必然會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)中心的發(fā)展提出更高的挑戰(zhàn)。“物聯(lián)網(wǎng)的部署會(huì)產(chǎn)生大量需要實(shí)時(shí)進(jìn)行處理和分析的數(shù)據(jù)。而實(shí)時(shí)處理大量物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)將增加數(shù)據(jù)中心工作負(fù)載的比例，使得提供商面臨安全性、容量和分析方面的新挑戰(zhàn)?！?/p>

“由于設(shè)備數(shù)目龐大，再加上物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)超級(jí)大的規(guī)模、速度和結(jié)構(gòu)，尤其是在安全領(lǐng)域、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理、服務(wù)器和數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)方面，實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)流程面臨風(fēng)險(xiǎn)。數(shù)據(jù)中心經(jīng)理需要在這些方面具有更多的前瞻性管理能力，以期能夠積極配合與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的業(yè)務(wù)重點(diǎn)?！盙artner公司副總裁、著名分析師Joe Skorupa也說。

艾默生網(wǎng)絡(luò)能源大中華區(qū)總包事業(yè)部副總裁丁麒鋼在接受媒體采訪時(shí)曾經(jīng)表示，在巨大的市場(chǎng)變化情形之下，數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)鏈正面臨著一場(chǎng)革新。這場(chǎng)革新以促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈層次扁平化整合為基調(diào)，強(qiáng)化設(shè)備制造商、方案設(shè)計(jì)方、工程實(shí)施商、運(yùn)營商之間的合作，重視全局規(guī)劃和建設(shè)，淡化了基礎(chǔ)設(shè)施與IT設(shè)施的界限，并以此達(dá)到“靈活變化、快速響應(yīng)、智能運(yùn)行、高資產(chǎn)利用率、低TCO的目標(biāo)”。在此影響下，重視資源優(yōu)化整合、進(jìn)一步提高資源利用率、多層次的市場(chǎng)競(jìng)爭以及實(shí)現(xiàn)無人值守運(yùn)行，將成為未來數(shù)據(jù)中心發(fā)展的主要趨勢(shì)。

云為數(shù)據(jù)中心提供了更靈活、高效、快速的響應(yīng)能力。過去幾年中，公有云迅猛發(fā)展，大量的數(shù)據(jù)中心在全球建立，而在這一領(lǐng)域中，使用者的需求已經(jīng)從過去單純的對(duì)云空間、運(yùn)算速度的需求轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芑朴?jì)算平臺(tái)。用戶希望能夠得到一個(gè)更為智能化，能夠動(dòng)態(tài)高效調(diào)控的云計(jì)算平臺(tái)。英特爾公司高級(jí)副總裁、數(shù)據(jù)中心事業(yè)部總經(jīng)理柏安娜說，英特爾期望從軟件架構(gòu)上尋求突破，將架構(gòu)系統(tǒng)從靜態(tài)變成動(dòng)態(tài)，讓封閉的架構(gòu)變得更加開放。她介紹說，在云計(jì)算平臺(tái)的架構(gòu)上，英特爾提供了一個(gè)協(xié)調(diào)層，讓云計(jì)算平臺(tái)能夠提供自動(dòng)的調(diào)控功能，這個(gè)協(xié)調(diào)層可以將底層和應(yīng)用層進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合。

世界上七大云服務(wù)提供商中有三個(gè)來自中國，他們是騰訊、阿里巴巴和百度。英特爾則是他們共同的合作伙伴，通過密切的合作，英特爾在后端提供架構(gòu)上的支持。柏安娜在IDF14的演講上說：“英特爾在架構(gòu)上設(shè)立的這個(gè)協(xié)調(diào)層能夠依靠軟件幫助云計(jì)算平臺(tái)更加動(dòng)態(tài)、更加高效、更加以需求為基礎(chǔ)來提供服務(wù)。”前面說到的淘寶“雙11”活動(dòng)中，傳統(tǒng)的服務(wù)器與帶寬很難應(yīng)對(duì)那么大的計(jì)算峰值和交易，而英特爾與華為合作，在服務(wù)器和技術(shù)上幫助阿里巴巴通過云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)紀(jì)錄的銷售業(yè)績。

英特爾認(rèn)為，與用戶轉(zhuǎn)變IT運(yùn)營思路相對(duì)應(yīng)，包括數(shù)據(jù)中心在內(nèi)的IT技術(shù)，也必須扭轉(zhuǎn)創(chuàng)新思路，從用戶的實(shí)際業(yè)務(wù)需求、與之相關(guān)的具體軟件和IT服務(wù)出發(fā)，來打造產(chǎn)品、技術(shù)和解決方案?！坝⑻貭栒齼A盡全力，在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域推動(dòng)這一轉(zhuǎn)變”，柏安娜表示：“目前英特爾最主要的嘗試，就是推動(dòng)迎合軟件定義基礎(chǔ)設(shè)施趨勢(shì)的創(chuàng)新?！?/p>

篇10

這些新的技術(shù)、新興應(yīng)用和對(duì)應(yīng)的IT發(fā)展趨勢(shì)，使得IT人必須了解甚至掌握最新的IT技能。另一方面，云計(jì)算和大數(shù)據(jù)乃至其他助推各個(gè)行業(yè)發(fā)展的IT基礎(chǔ)設(shè)施的新一輪部署與運(yùn)維，都將帶來更多的IT職位和相關(guān)技能技術(shù)的要求。

毫無疑問，這些新趨勢(shì)的到來，會(huì)誕生一批新的工作崗位，比如數(shù)據(jù)挖掘?qū)＜?、移?dòng)應(yīng)用開發(fā)和測(cè)試、算法工程師，商業(yè)智能分析師等，同時(shí)，也會(huì)強(qiáng)化原有崗位的新生命力，比如網(wǎng)絡(luò)工程師、系統(tǒng)架構(gòu)師、咨詢顧問、數(shù)據(jù)庫管理與開發(fā)等等。下面分別為大家介紹著十大IT技能所體現(xiàn)的工作崗位：

一、算法工程師

何萬青博士曾經(jīng)介紹把一件事做快做好的三種方法，其中就提到過“提高流水線效率、更好的算法和更短的代碼關(guān)鍵路徑?！笨梢钥闯鏊惴ㄔ谙到y(tǒng)效率中的重要地位。算法是讓機(jī)器按照人類設(shè)想的方式去解決問題，算法很大程度上取決于問題類型和工程師對(duì)機(jī)器編程的理解，其效率的高低與算法息息相關(guān)。

在數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)之中，算法(Algorithm)為一個(gè)計(jì)算的具體步驟，常用于計(jì)算、數(shù)據(jù)處理和自動(dòng)推理。在大數(shù)據(jù)時(shí)代，算法的功能和作用得到進(jìn)一步凸顯。比如針對(duì)公司搜索業(yè)務(wù)，開發(fā)搜索相關(guān)性算法、排序算法。對(duì)公司海量用戶行為數(shù)據(jù)和用戶意圖，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)挖掘算法。

算法工程師，根據(jù)研究領(lǐng)域來分主要有音頻/視頻算法處理、圖像技術(shù)方面的二維信息算法處理和通信物理層、雷達(dá)信號(hào)處理、生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理等領(lǐng)域的一維信息算法處理。另外數(shù)據(jù)挖掘、互聯(lián)網(wǎng)搜索算法這些體現(xiàn)大數(shù)據(jù)發(fā)展方向的算法，在近幾年越來越流行，而且算法工程師也逐漸朝向人工智能的方向發(fā)展。

二、商業(yè)智能分析師

算法工程師延伸出來的商業(yè)智能，尤其是在大數(shù)據(jù)領(lǐng)域變得更加火熱。IT職業(yè)與咨詢服務(wù)公司Bluewolf曾經(jīng)報(bào)告指出，IT職位需求增長最快的是移動(dòng)、數(shù)據(jù)、云服務(wù)和面向用戶的技術(shù)人員，其中具體的職位則包括有商業(yè)智能分析師一項(xiàng)。

商業(yè)智能分析師往往需要精通數(shù)據(jù)庫知識(shí)和統(tǒng)計(jì)分析的能力，能夠使用商業(yè)智能工具，識(shí)別或監(jiān)控現(xiàn)有的和潛在的客戶。收集商業(yè)情報(bào)數(shù)據(jù)，提供行業(yè)報(bào)告，分析技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，確定市場(chǎng)未來的產(chǎn)品開發(fā)策略或改進(jìn)現(xiàn)有產(chǎn)品的銷售。

商業(yè)智能和邏輯分析技能在大數(shù)據(jù)時(shí)代顯得特別重要，擁有商業(yè)知識(shí)以及強(qiáng)大的數(shù)據(jù)和數(shù)學(xué)分析背景的IT人才，在將來的IT職場(chǎng)上更能獲得大型企業(yè)的青睞。不過這些技能并不是一般人都能掌握的，一些公司目前正在招聘統(tǒng)計(jì)學(xué)家并教授他們有關(guān)技術(shù)和商業(yè)的知識(shí)。

三、數(shù)據(jù)挖掘工程師

數(shù)據(jù)挖掘工程師，也可以叫做“數(shù)據(jù)挖掘?qū)＜摇薄?shù)據(jù)挖掘是通過分析每個(gè)數(shù)據(jù)，從大量數(shù)據(jù)中尋找其規(guī)律的技術(shù)。數(shù)據(jù)挖掘是一種決策支持過程，它主要基于人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、模式識(shí)別、統(tǒng)計(jì)學(xué)、數(shù)據(jù)庫、可視化技術(shù)等，高度自動(dòng)化地分析企業(yè)的數(shù)據(jù)，做出歸納性的推理，從中挖掘出潛在的模式，幫助決策者調(diào)整市場(chǎng)策略，減少風(fēng)險(xiǎn)，做出正確的決策。

數(shù)據(jù)挖掘?qū)＜一蛘哒f數(shù)據(jù)挖掘工程師掌握的技能，能夠?yàn)槠淇焖賱?chuàng)造財(cái)富。當(dāng)年亞馬遜的首位數(shù)據(jù)挖掘工程師大衛(wèi)·賽林格(David Selinger)創(chuàng)辦的數(shù)據(jù)挖掘公司，將類似于亞馬遜的產(chǎn)品推薦引擎系統(tǒng)銷售給在線零售和廣告銷售商，而這種產(chǎn)品推薦引擎系統(tǒng)，也成為亞馬遜有史以來最賺錢的工具。數(shù)據(jù)挖掘的價(jià)值由此可見一斑。

四、咨詢顧問(專家)

任何業(yè)務(wù)部門和任何行業(yè)企業(yè)，都有IT系統(tǒng)在背后默默無聞地支撐著。在云計(jì)算大數(shù)據(jù)時(shí)代，業(yè)務(wù)面臨的挑戰(zhàn)和機(jī)遇也會(huì)給IT系統(tǒng)帶來更多要求。在這種情況下，IT系統(tǒng)的規(guī)劃部署和運(yùn)維，都要有更為精通的專業(yè)人士才能勝任，并滿足面向未來大數(shù)據(jù)分析、云計(jì)算服務(wù)應(yīng)用的需要。

紐約蒙特法沃醫(yī)療中心(montefioremedical center)的副主席杰克-沃夫(JackWolf)曾經(jīng)表示，他尋求不僅會(huì)建立和使用系統(tǒng)而且還會(huì)給予其他員工技術(shù)支持的新員工，他說：”新的系統(tǒng)意味著你必須有更多的咨詢臺(tái)來處理更多的咨詢量。”當(dāng)然，這里體現(xiàn)的主要是某個(gè)系統(tǒng)的技術(shù)支持的功能，但管中規(guī)豹我們不難發(fā)現(xiàn)，無論是部署初期的物料采購還是運(yùn)維過程中的金玉良言，都凸顯出這種技術(shù)咨詢顧問的重要性。

五、網(wǎng)絡(luò)工程師

網(wǎng)絡(luò)工程師可以說是一個(gè)“綠色長青”的職業(yè)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一直以來就處于急需之中，美國人力資源公司羅勃海佛國際(Robert Half International)第三季度IT招聘指數(shù)和技能報(bào)告指出，網(wǎng)絡(luò)管理占總需求技能排名中的第二位。對(duì)于云計(jì)算時(shí)代來說，網(wǎng)絡(luò)在云資源池中(計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò))更是扮演著更為重要的作用。

另一方面，IPv6標(biāo)準(zhǔn)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)等蓬勃發(fā)展，使得對(duì)于網(wǎng)絡(luò)工程師尤其是新型網(wǎng)絡(luò)工程師(移動(dòng)、IPv6、云計(jì)算方向)的人才和技能要求也越來越多。網(wǎng)絡(luò)工程師也因此而可以細(xì)分成多個(gè)發(fā)展方向，相應(yīng)的技能要求其側(cè)重也有所不同。比如網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、架構(gòu)設(shè)計(jì)、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)等等。

六、移動(dòng)應(yīng)用開發(fā)工程師

移動(dòng)應(yīng)用開發(fā)，會(huì)隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來變得更受追捧。截至2012年底我國已經(jīng)有10億手機(jī)用戶，移動(dòng)智能終端用戶超過4億，在移動(dòng)支付、移動(dòng)購物、移動(dòng)旅游、移動(dòng)社交等方面涌現(xiàn)了大量的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)游戲、應(yīng)用和創(chuàng)業(yè)公司。

移動(dòng)平臺(tái)智能系統(tǒng)較多，但真正有影響力的也不外乎iOS、Android、WP、Blackberry等。大量原來PC和互聯(lián)網(wǎng)上的信息化應(yīng)用、互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用均已出現(xiàn)在手機(jī)平臺(tái)上，一些前所未見的新奇應(yīng)用也開始出現(xiàn)，并日漸增多。

移動(dòng)應(yīng)用開發(fā)，由于存有多個(gè)平臺(tái)系統(tǒng)，因此不同的平臺(tái)開發(fā)者其所面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)也不盡相同。一個(gè)很明顯的例子就是，當(dāng)初由Google公司和開放手機(jī)聯(lián)盟領(lǐng)導(dǎo)及開發(fā)的基于Linux的安卓系統(tǒng)，在開源之后就給廣大開發(fā)者(商)帶來巨大商機(jī)，而堅(jiān)定選擇iOS平臺(tái)的的開發(fā)工程師，也通過蘋果生態(tài)系統(tǒng)的不斷擴(kuò)建和智能設(shè)備的高市場(chǎng)占有，使得較早的一批開發(fā)者都賺得盆滿缽滿。不過在國內(nèi)由于用戶習(xí)慣、產(chǎn)業(yè)環(huán)境和版權(quán)保護(hù)的問題，移動(dòng)應(yīng)用開發(fā)者并沒有因此而獲得相應(yīng)的收益。

七、軟件工程設(shè)計(jì)師

近年IT業(yè)界逐漸涌現(xiàn)出一股軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)、軟件定義數(shù)據(jù)中心、軟件定義存儲(chǔ)(SDS)和軟件定義服務(wù)器(MoonShot)等浪潮，大有軟件定義未來一切IT基礎(chǔ)設(shè)施的趨勢(shì)。

PaaS、SaaS、數(shù)據(jù)挖掘和分析、數(shù)據(jù)管理和監(jiān)控、虛擬化、應(yīng)用開發(fā)等等，都是軟件工程師大展身手的好舞臺(tái)。相應(yīng)的，這些技術(shù)領(lǐng)域也對(duì)軟件工程師的要求會(huì)更高，尤其是虛擬化和面向BYOD、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等應(yīng)用的開發(fā)和管理，都需要有更高深的技術(shù)支撐。

和算法工程師有點(diǎn)類似的地方在于，軟件工程師也需要注重設(shè)計(jì)模式的使用，一位優(yōu)秀的工程師通常能識(shí)別并利用模式，而不是受制于模式。工程師不應(yīng)讓系統(tǒng)去適應(yīng)某種模式，而是需要發(fā)現(xiàn)在系統(tǒng)中使用模式的時(shí)機(jī)。

八、數(shù)據(jù)庫開發(fā)和管理