物联网工程实践(精选10篇)
陈汝涛(邵阳学院13级物联网工程)
纸上得来终觉浅,觉知此事要躬行。学者贵于行之,而不贵于知之,知而不行,只是无知。论先后,知为先,论轻重,行为重,学习必须与实干相结合,有知识的人不去实践,等于一只蜜蜂不酿蜜。知与行是那么密切地联系着,假如一个停止了,另一个也随之而停止。知识是宝贵的,而实践才是获取它的钥匙!
学习物联网知识的目的全在于应用,既应用于未来的实践中,也应用于新知识的学习上。实际上,如何应用知识,本身就是一种知识,或者说是知识中不可缺少的组成部分。实践出真知,实践生智慧。一切问题归根结底都是在实践中产生的。一般来说,只有在实践中才能发现问题,也只有在实践中才能解决问题。通过实践活动,我们可以扩充自己的经验知识,可以培养自己的创造精神和实践能力。
实践能力,是指通过实践获取知识以及将知识、理论运用于实践的能力,也就是从实践中来,到实践中去的能力。例如,能将高度抽象的物联网专业理论知识运用于课程设计、教学实验、生产实习、毕业实习、毕业设计等具体实践活动。能应用已有知识,分析和解决实际问题;能在迅速变化的信息社会中,了解、使用针对不同目的而选择的相应的技术;能在各种情境之中有效地把物联网知识理论运用于实践,等等。
长期以来,我国高等教育中存在的一个弊端是“重理论,轻实践”,不少大学生有比较扎实的理论基础,但实践能力与创新精神不足,难以适应知识经济时代对高级专门人才的需求。虽然现在大部分学校高举“ 重实践 ”,事实上还是为了考试、分数,一考就了事,比如考研、考公务员等,他们披着华丽的外衣自称或被称有思想、有道德、有文化、有组织、有纪律等;现在几乎所有学生都喜欢“口是心非、心是行非、心非行非”;有时我们总喜欢指着别人骂自己,说别人没素质,其实就是在说自己,自己还不是和别人一样。因此,大学生要重视事物本质,重视实践,用事实和行动证明一切。
实践非常重要,不去实践,便无法证明所求的知识是对与不对,不去实践,于是所求的知识没有用处!有很多东西说起来容易,做起来难,我们要敢于动手实践,敢于创新,不要仅仅停留在书本上。实践出真知,实践是检验理论的唯一标准,没有实践,一切理论都是废话、屁话,我们要学会在实践中发现问题、分析问题、解决问题,在实践中求知,这样我们会学到更多东西,而且在实践中我们会学得更快乐!
想得好不如做得好,想着容易做着难。只要想好了就能做好,没有做不到就怕想不到,事实真的如此吗?不管你想得多好,最终还是得靠实践来检验,实践出真知。
读书是一个学习的过程,不只是为了考个好成绩,最重要的是学到什么,用了什么。学以致用,用尽所学,学得多不如用得多。从小养成好习惯,能力应从小培养(自己也可培养自己),动手能力更是
如此。学了如此多的东西,何时能用完,既然学了就要用,不用干嘛学!书不在于读得多,在于用得多,学尽所用,用尽所学。不要为读书而读书!不要为考试而考试!
物联网的前景广阔美好,令无数科技爱好者如醉如痴,毫不犹豫的投入到物联网工程的学习,学了很多很多先进的东西,究竟有用吗?相对来说肯定是有用的,如果不应用于实践中而只是单纯的学习虚无的理论知识,那就会白学,尽管有时学得津津有味、自得其乐,没去用也还是没用。纯粹的理论知识学习几乎完全等于空无须有,唯有实践才能将理论知识转化为真正的物质力量,才能改造世界、征服自然。
从目前来看,中国还不是十分重视实践,仍然只讲究思想和理论,但事实证明中国人思想美好而表现却不佳,莫非中国人真的太有“数字”了。现在可谓提高综合“数字”,培养高“数字”人才,中国人的素质都跑到数字上去了。别人是培养人才,我们是筛选人才,顺便把你培养一下,稍加修饰成为合格的高“数字”人才。有人说,这年代这社会,要想活下去且活得更好,就得适应环境,环境无法改变可以改变自己,要学会适应环境,否则就会被淘汰。但是有时适应环境并非什么好事,改变自己不是很好的选择,坚持自己、敢于动手、敢于实践、用事实证明一切才是最好的选择,不能轻易地跟着别人的屁股走,更不要走自己的路而让别人“说三道四”。这世间,事实是最完美、最真实的证明。
目前世界各国面对经济低迷的重要科技手段之一是物联网,相关国家已经开展相关领域的研究工作。我国在2010年一些重点高校设立了物联网工程专业,2012年开始很多地方本科院校也逐步开始设立物联网工程专业,而重点大学在师资、设备等方面存在一定的优势,很多地方本科院校的专业课程体系、人才培养方案等向重点大学看齐,出现课程体系及人才培养方案“同质化”,教学重视理论知识体系的完整性,却忽视了工程实践能力培养的重要性,工程实践教育明显不足,学用脱节。目前物联网工程专业的人才培养方案在各个高校的差别较大,形成的知识体系、课程体系、工程实践等方面都处在一个初步形成的阶段,开设的课程也五花八门,特别是缺少一个完整的物联网工程专业实践教学体系。
2 CDIO教育模式理念
CDIO是构思(Conceive)、设计(Design)、实施(Implement)和运作(Operate)四个英文单词的简略写法,是在2000年由美国的麻省理工大学和瑞典的皇家工学院等4所大学共同提出并倡导的全新的工程教育模式,它是以工程项目从研发到运作整个生命周期作为载体,让学生以课程之间的有机联系,并且主动实践的方式学习工程[1]。CDIO理念提出了系统能力培养、实施过程、实施指导、结果检验的12条标准,而且操作性很强,这12条标准构成了工程教育改革的最佳实施框架。CDIO不是不变的教学大纲,它的模式是开放型,可以有各种各样的实施模式,供实践者去实践。其最终目的是工程教育满足经济发展的需要,满足产业发展对工程型人才的需要。
3 基于CDIO物联网工程专业实践教学体系的研究与实践
3.1 人才培养目标的制定
按照CDIO的理念,应用型本科院校的工程教育有4个相关的利益方:学生、教师、企业、社会。人才培养目标的制定必须依赖于对具体相关利益方的调查和分析,或相关利益方应参与人才培养目标的制定。我们在制定人才培养目标时,邀请企业、行业方面的专家,共同进行目标的制定,与企业、行业人员共同探讨业界对物联网工程毕业生的职业资格要求,了解当前的新技术和物联网开发平台的应用情况,未来几年区域经济发展对毕业生的需求影响情况,科学合理地制定人才培养目标。
3.2 构建易实施一体化的课程计划
根据《高等学校物联网工程专业发展战略研究报告暨专业规范》的要求设置物联网工程专业的核心课程,确保理论课教学的整体性、系统性、逻辑性,使学生建立起完整的物联网工程专业的知识体系。我们建立“通识课程、专业平台课程、专业课程、实践教学环节”的课程体系[2],其中通识课程是学校规定必开的一些政治理论、自然科学等课程,专业平台课程是物联网工程专业所需要的一些平台课程,专业课程包括专业核心和专业选修课程,这当中嵌入合作企业的课程计划,实践教学环节包括社会实践、课程设计、专业见习(实习)、毕业设计等专业实践环节。
3.3 构建专业工程实践教学体系
按照CDIO理念实施的工程教育模式是让学生参与项目的设计、实施、运行、维护的整个过程,加深对知识的进一步理解,体会到知识的实践作用,从而得到所需要的通用能力,解决一般项目中整个过程的问题。为此建立了物联网工程三层架构体系(如图1所示)。
一级项目:包含物联网工程专业主要的课程和能力的项目,贯穿于整个学习阶段,能够使学生得到构思、设计、实施和运行的系统训练过程[3]。其中专业实习安排在校外实践基地进行,由企业工程师和校内的教师共同负责,实行双导师制,目的是学生到合作企业参与项目的完整的开发过程,通过物联网工程项目的开发实践,使学生具备一个物联网工程师的基本要求———应能够在团队环境中去构思-设计-实现-运作复杂的且具有附加值的工程产品、过程和系统,能力和态度是实践能力、学习能力、抗压能力、问题解决能力以及团队合作精神。
二级项目:是加强核心课程及相关课程群能力要求的项目,是对一级项目的有力支撑[4]。是对有关课程群的一个综合,也是整个物联网工程教学体系的一部分。用来培养学生运用所学知识来综合运用和解决问题的能力,这样就避免课程的孤立,形成物联网系统的完整知识体系。
三级项目:三级项目一般是单门课程实验或实训项目,规模比较小,主要是掌握本门课程的知识运用。在三级项目中尽量减少验证性实验,增加综合性和设计性的实验内容,以调动学生学习的积极性和主动性。
4 构建实践教学体系的支撑条件
4.1 校企联合建立实践教学基地
很多地方高校都是与企业实现了专业共建,可以利用企业的资源建立实践教学基地。在校内可以建立“校内工厂”的模式,在企业的实践基地完成短学期的课程设计、综合项目的实训、专业实习等环节,让学生熟悉企业环境,体验企业文化,培养团队合作意识,强化工程实践能力。
4.2 通过项目培训和开发,提高教师物联网工程实践的能力
教师队伍是培养人才质量好坏的关键,要有计划地选送中青年教师到企业进行项目培训和实践,在教师培训过程中融入CDIO国际工程教育理念,主要针对某门课程以项目驱动的教学方式,介绍、讲述、分析课程的内容及要点,并阐述配套的教辅资源是如何协作支撑整个教学过程,如何规范化的应用等,还让部分教师参与项目开发,使之在实践中得到煅炼,聘请具有丰富项目开发和管理经验的物联网工程师参与教学与实训工作,打造一支专兼职教师相结合的队伍,形成物联网行业专家、企业资深工程师到高校,高校教师到企业的双向互动模式。
4.3 建立实践评价机制
一个好的培养模式必须要有一个好的评价机制,CDIO工程人才的培养模式的考核方式应注重“过程”为基础。可以采取过程考核为主,其它方式为辅的方式,也可采用分组讲解,作品演示的形式。
5 结束语
为了满足国家战略性新兴产业发展对高素质人才的迫切需求,提高物联网工程专业人才培养质量,采用CDIO国际工程教育模式对物联网工程专业进行教学改革,完成一体化的课程计划、构建基于CDIO的物联网工程专业实践教学体系、进行师资队伍建设,构建物联网工程专业的人才培养体系,为社会培养高级应用型工程技术人才。
参考文献
[1]查建中,何永汕.中国工程教育改革三大战备[M].北京:北京理工大学出版社.2009:54-100.
[2]蔡长安,杨浩.基于CDIO的校企合作应用人才培养模式研究[J]。实验室科学。2015,18(6):223-225.
[3]张敏,王宝凤,沈连山.基于CDIO构建一体化工程实践教学体系[J].大连大学学报.2012,33(4):93-96。
关键词:物联网工程专业;一体两翼;专业技能训练;毕业设计;专业见习;专业实习
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)20-0167-02
1 前言
自从2009年温总理提出“感知中国”以来,物联网被正式列入国家五大新兴战略性产业,并写入了“政府工作报告”,物联网在国内受到了全国的极大关注,其备受关注度在美国、欧盟以及其他各国无法比拟。为适应国家发展战略的需要,培养出优质的物联网专业人才,我院自2014年开办物联网工程专业。该专业涉及三个学科,分别是计算机科学与技术、电子科学与技术、通信工程,而这三个学科都是实践性很强的学科,这样要求我们为该专业探索一个综合性强、系统性好、可操作性高、效果好的实践教学体系。[1,2]
经过近两年的探索,我们为该专业创造性提出了“一体两翼”的实践教学体系,“一体”指的是专业实践教学体系,主要目标是培养德才兼备,高级应用型专门人才,“两翼”之一是指专业技能训练、毕业设计,“两翼”之二是指专业见习、毕业实习。第一翼主要锻炼学生的专业单项技能、综合技能,第二翼主要使学生学习社会、接触社会,从思想品德到专业知识得到全面培养锻炼,为进入职场作准备。
2 第一翼的探索及实践
第一翼主要锻炼学生的专业素养、专业技能,为学生将来入职提供技能储备。此翼分两个环节,第一环节是开展专业技能训练,训练时间及内容与专业人才培养方案相配套,在课程学习后或学习过程中,适时地训练、检测学生的专业技能。第二环节是毕业设计,毕业设计将基于专业技能的训练成果,学生在老师的指导下在规定时间内按要求具体完成一个比较完整的工程作品。
2.1 专业技能训练的有效实践
物联网工程专业的专业技能训练主要包括对各专业方向基本技能的训练和测试,包括简单的职业技能和较深层次的职业技能,采用项目的方式,各个项目有专门的教师负责。各项目之间的顺序按照内容之间的逻辑关系和难易程度安排,测试达标后方能通过。
(1)基本要求
在学习相关理论知识的基础上,将理论用于实践并指导实践活动。学会相关工具的使用,包含软件和硬件工具的使用;通过实践学习和培训来加强对理论的理解;了解行业标准和操作规范及要求;完成物联网相关的简单软件产品的设计与制作。
(2)工作要求
实践能力训练和测试工作采用项目的方式,各知识模块融合在一个小项目中,各项目按照自身特点制定对应的内容和测试标准。
(3)实施办法
物联网工程专业实践能力训练与测试采用项目负责制,各项目由专门的教师负责,按照项目特色制定内容和测试标准,并按各项目之间的内在逻辑和难易安排顺序,测试一般安排在课余,假期和短学期实施。
(4)学分计算
实验能力测试共12个学分,每个项目2个学分,学生在完成各项目的学习和产品设计工作的基础上,可以得到该项目的学分并继续下一个项目的培训和测试。
2.2 毕业设计的改革
我院物联网工程专业的第一届毕业生将于2017年开始毕业设计工作,因专业比较新,缺乏可借鉴的毕业设计方案,因此我们需要提前谋划该专业的毕业设计方案。
毕业设计是总结性的实践教学环节。通过毕业设计,要求学生在老师的指导下,综合应用所学的理论知识和专业技能,全面、系统、严格的应用计算机技术及软件工程思想开展设计及实践工作。毕业设计是实践教学体系的技术和能力的整合,我院对物联网工程专业的毕业设计作出重大改革,通过毕业设计全力打造学生综合实践能力。
参加毕业设计的学生分两部分,一部分在公司完成毕业设计工作,另一部分学生在校内完成毕业论文工作。为提高毕业设计的质量,经向教务处请示,允许我院结合专业实践性强的实际,改革本专业毕业设计工作。改革思路包括两点,一是我院学生的毕业设计以应用开发为主,弱化对学生文本的要求,强化对实践动作能力的提升和检查,二是做好规范管理工作,制定相关文件,如:“信息工程学院毕业设计工作规定”、 “信息工程学院毕业设计开发文档的撰写与打印规范” 、“信息工程学院毕业设计开发文档”等。
3 第二翼的探索
第二翼主要培养学生的职业能力,分两个环节。第一环节是专业见习,使学生更好地理论结合实践,强化专业知识,深入理解教育、教学的目标和策略,并在见习过程中使学生逐步获得实践工作的能力;第二环节是毕业实习,毕业实习是专业见习进一步深化、实战化,学生通过实习,接触社会、了解行业,从思想品德到专业知识得到全面培养锻炼。
3.1 专业见习的设计及创新
物联网工程专业见习是该专业重要的实践教学环节。物联网工程是一门实践性很强的学科,通过从事实际的信息工程实践活动,加深对行业、社会和人的认识,具备较强的社会适应能力、沟通能力和社会活动能力。要求通过专业见习,使学生初步接触到物联网感知、信息传输以及应用等方面的全真的工作环境;通过学生观摩、指导教师示范、学生进行初步的实践等活动,使学生获得将物联网理论运用到实践中的感性经验。它利于促进学生后一阶段的学习,并且为学生后续的物联网应用实践打下良好的基础,培养和提高学生综合素质。[4]
(1)见习内容、要求与时间安排
(2)考核与评价
见习方式:专业见习以集中见习和分散见习相结合的方式进行。集中见习是指由学院统一安排学生在同一时间由专业老师带队到实习基地见习;分散见习是指在专业教师的指导、管理和监督下学生在自己联系的实习单位见习。
成绩评定:实行等级成绩:优秀(90~100分)、良好(80~89)、中等(70-79分)、及格(60-69分)、不及格(0~59分)。成绩占“优秀”率不超过20%。
3.2 毕业实习的探索及创新
我院目前与中兴通信已经达成合作协议,双方共建物联网工程专业的“中兴通讯ICT产教融合创新基地”,由中兴出资1000万购置实习、实训设备,校方提供500平方米的场地,共同开展学生的实习及培养工作。中兴充分利用自己资金、技术、人才优势,针对ICT行业产业人才需求,以培养学生具备行业系统集成所需的技术能力为主线,适应行业工程设计、建设、运营维护以及应用开发等岗位的高端工程应用型人才,共同为促进ICT行业人才培养质量的提升而努力。
4 结语
物联网工程专业是一个朝阳专业,前景广阔,但又由于是新鲜事物,学生的实践能力的培养也是逐步探索、提高的过程。本文提出了“一體两翼”的实践教学体系模式,旨在培养德才兼备的高级应用型专业物联网工程人才。
参考文献:
[1] 百度百科.中国物联网[EB/OL].http://baike.baidu.com.2016-6-25.
[2] 刘化君.物联网概论[M].北京:高等教育出版社,2016.
[3] 李建功.物联网关键技术与应用[M].北京:机械工业出版社,2013.
学生需要学习包括计算机系列课程、信息与通信工程、模拟电子技术、物联网技术及应用、物联网安全技术等几十门课程,同时还要打牢坚实的数学和物理基础。另外,外语能力也是必备条件,因为目前物联网的研发、应用主要集中在欧美等国家,学生需要阅读外文资料和应对国际交流。
各大学排名:
1 哈尔滨工业大学 5 42
2 江南大学 5 42
3 西北工业大学 4 42
4 重庆邮电大学 4 42
5 吉林大学 4 42
6 中南大学 4 42
7 华中科技大学 4 42
8 西安理工大学 4 42
9 河海大学 3 42
10 江苏技术师范学院 3 42
11 西南科技大学 3 42
12 太原理工大学 3 42
13 华侨大学 3 42
14 西安交通大学 3 42
15 郑州轻工业学院 3 42
16 南京邮电大学 3 42
17 兰州交通大学 3 42
18 江苏大学 3 42
19 昆明理工大学 3 42
20 合肥工业大学 3 42
目前,全球物联网产业体系正在建立和完善中。据美国权威咨询机构forrester预测,2015年全球物联网市场规模将达3300亿美元,中国物联网产业产值规模将达到7500亿元,而且每年会以30%的速度快速递增。到2020年全球物联网与互联网的业务比例将达到30∶1,物联网将成为一个上万亿的产业!未来十年,物联网将会被广泛应用于交通、物流、安防、电力、家居、医疗、矿业、军事等各个领域。可以预见,它将给世界经济与社会带来巨大的变化。
2009年,奥巴马就任美国总统后,美国政府首次提出“智慧地球”这一概念,并将新能源和物联网产业列为振兴经济的两大重点和竞争的关键战略。2010年,我国的两会工作报告中也明确提出要“加快物联网的研发应用”,物联网进入了“国字号”发展的轨道。有人预测在未来的10年至15年,物联网行业必将迎来一个迅猛发展的时期。
从人才市场的需求来看,无论是物联网专业还是云计算专业的人才是炙手可热的,但企业对人才的要求也是相当高的。很多单位和企业不但要求应聘者须是硕士以上学历,()还要求有几年的相关工作经验。对此,企业纷纷表示,做核心的研发工作或核心的基础架构是需要一些经验积累的,本科应届生一般不具备这些经验。
从此次认知实习中,虽然只有短短的两天时间,但我们也了解了许多课本上无法学习和得到的知识与见识,让我们明白了:读书和工作实践中所需所用的的实践知识是完全不同的概念,同样了解了软件行业这个美丽而又充满挑战的职业在企业发展中的重要,了解一个大型的软件企业的组织结构、工作内容、岗位分工等。同时还加强了对本专业、技术及其应用的认知与了解,让我明白了人才专业能力的`需求。我们作为社会的主力军,只有在学好课本知识的同时注重实践知识,了解社会所需人才,具有何样技能,才能为以后的工作生涯中打下一个良好的基础。
二、本次实习任务
1、参观xx软件园软件企业。
2、听取“基于互联网行业的大学生职业发展规划”专题讲座。
3、进行IT行业就业形势分析及就业指导交流。
4、收集、分析当前IT行业对专业技术人才的需求。
三、实习企业概括
xx成立于xx年,为xx主板上市公司……合资公司将利用xx在外包领域的运作经验、客户关系和业务积累,以及完整的外包团队和人力资源供应体系以及华为成熟的管理平台和质量体系、软件外包业务需求,开拓全球业务流程和IT外包服务市场,成为立足中国、服务全球的业务流程和IT外包服务旗舰公司。
四、实习内容
5月12日,我们有幸在老师的带领下,共同乘坐大巴来到了xx软件园。首先我们在老师的带领下,参观了xx企业,在这里我们在工作人员的指导下,参观了他们的工作室和休息区,同时在他们的介绍下,我们了解到了xx的发展与前景。
参观完之后,紧接着我们在工作人员的带领下,来到了会议室。在这里将会有一位xx的技术总监给我们上一堂讲座,讲座的内容是“基于互联网行业的大学生职业发展规划”,讲座内容大致可分为三个部分。
第一:对软件的认知。技术总监(后面称呼讲师)是这么说的,在他们刚进入企业的那个时代,国内计算机还处于一个初步发展的状态,在当时的国内,大家对“软件”这么一个东西并不了解。很多人认为,他们在产品即摸不到,有看不着,做这种产品有什么发展前景呢?但是最后时代的发展告诉了他们,他们所用到的软件,在如今已经渗透到了个个领域,它们已经无所不在了。就拿讲师的一个话来说吧,“当你的手机掉了时候,你是什么感觉,那么你就会知道失去软件是一个什么感觉”。这句话说得很通俗,也很直白,他让我们明白了,当今的信息时代离不开软件。
第二:软件的发展与潮流。在这里,讲师通过对现在软件的一个运行过程给我讲解。首先他提到了前端设计,所谓前端设计就是,通过各种程序编译软件,将这个软件的服务项目通过计算机编写出来,达到客户的需求,当然这其中还涉及到了许多的过程,比如美工、优化等等。其次提到了服务后端,在这里通过计算机的高速运算(大数据),将客户所需要的结果再经过云端传送到软件。这个过程可能看上去比较简单,但事实是它所涉及到的只是面也是相当广泛的。最后提到的就是当今IT发展的一个潮流“物联网与开源硬件”,在这里他给我将到智能家居。他给我描绘了一个未来智能家居给我们带来的种种快捷与方便,也让我看到了物联网,这一技术的重要性。
在当今的建筑中,越来越多的机电设备被集成到一起,成为整个建筑运行的一部分。随着用户要求的不断提高,在应用中统一集成、管理、监控、维护这些设备的需求也越来越多,越来越复杂,集成过程以及后期所需要的成本也越来越高,传统的系统集成已经难以适应这种要求的变化。在这种情况下,物联网应运而生,它不但可以大幅度降低安装和运维成本,更重要的是,能让用户及时自行调整策略,满足用户在后期不断变化的要求。
我们在Z15项目中使用物联网技术,将所有机电设备及各种传感器、控制器、执行器在物理层面结合在一起,成为一个真正具备各子系统协同能力的物联网络。这是一次大胆尝试。
2 物联网要解决的核心问题
目前,国内传统的楼宇智能化系统大多是通过多个独立的子系统来满足智能化的要求。每个子系统各自为政,有独立的传感器、独立的控制器,甚至后台的管理系统都是独立的,缺乏总体集成的概念和系统发展的考虑。这种独立化的设计理念及方式必然带来如下问题:
2.1 工程造价高,施工及调试工期长
初期建设成本高,因为每个系统的部件都不能共享,不能融合,必然导致整体建设成本居高不下。
在各个子系统的建设过程中,厂商们习惯从各自利益出发,在接口上互相扯皮,容易耽误工期;各个子系统采用不同的布线和施工方案,重复布线与重复施工,使得施工量加大,施工工期延长;各系统协同工作及相互联动变得更加困难,并且都需通过后期定制软件来完成,使得调试周期延长。
2.2 技术整合困难,难以实现真正的智能化
不同供应商的产品如门禁、报警、空调、智能照明、一卡通等进行系统集成时,由于没有开放的协议,没有统一的接口和数据库,使得技术协调变得困难,甚至无法达到用户的智能化要求。
2.3 系统维护困难,使用成本高
在系统维护方面,每个子系统都需单独维护,不能统一远程校调、维护;不同厂家的设备使用不同的通讯总线和通讯协议,系统及设备相互兼容性差。这些都客观上增加了系统维护的难度。
在管理方面,因为每个系统都要不同的人员去管理,需要不同的技能,所以会带来许多额外的开销。
2.4 系统扩展性降低,使用不方便
用户在后期要增加新的子系统及设备需重新进行布线施工和调试系统,扩展性降低;用户需要学习各个系统的不同使用方法及运行多个不同的软件,系统的联动及关联操作需在每个系统重复设置,使用极不方便。
2.5 软件定制集成,不可靠难实时
各子系统之间的联动需要现场专门定制,信息需经过交换机等商用级网络路由,再通过Windows等软件平台交换信息,环节多,易受病毒、软件可靠性等影响,很难实时可靠地进行多系统联动。
3 物联网及管理平台建设的目的
在传统的智能建筑的技术方案中,各个子系统不能共享硬件资源,也不能协同运行,很难真正实现用户需要的各项功能要求。如何很好地整合各子系统、开发综合管理服务平台、提高整体的智能化应用水平、使用效果和节能效果,这些问题在过去的智能建筑技术中还远远没有解决,严重阻碍了我国智能建筑技术的进步和产业的发展。
在Z15项目中,我们不走传统的软件集成化老路,而是利用物联网技术,建立深层次整体集成(融合)、具备泛在感知、协同控制的物联网软硬件“管、控、营”一体化平台。物联网及管理平台的建设目的是:
(1)实现不同子系统的深度融合(资源的融合、功能的融合、网络的融合、界面的融合),实现泛在感知、协同控制,提高大楼智慧化水平,解决传统集成方案的通病。
(2)将控制域、信息域的信息交互分别处置,控制域的信息交互通过感知层网络直接完成,不需通过上位机软件层层转发,确保系统的实时性、稳定性、安全性和可靠性。
(3)在BEMS节能控制器、BA控制器、计量系统之间建立可容错、高实时、高可靠的信息传输通道,为BEMS综合节能控制系统的有效运行建立坚实的技术基础。
(4)建立“傻瓜式”一键操作平台,使用户能自行完成功能调整、跨子系统的协同控制策略定义,不依赖于集成商,能更好地满足未来需求,大幅节省后期运维成本。
(5)使不同厂家设备运行建立在统一的物联标准协议下,采用统一的时间表、节假日程序、消息机制,并增加空间属性、人的属性,实现不同厂家设备的互换,实现设备运行与人的身份绑定。平台在大幅提高系统综合性能、人性化水平、智慧化水平的同时,能显著降低接入成本和维护成本。
(6)建立标准化、弹性的设备网络架构,便于系统未来的扩充和调整。
4 整体物联网架构体系
以SAFTOP物联网产品为例,根据系统的整体分布,我们设计了如图1所示的物联网拓扑架构,该架构实现了物联网底层与上位机的上报和上位机对物联网底层的控制,并在物联网层面实现了不同楼层或不同子系统之间的无缝协同。
(1)整个物联网系统通过物联网交换机(HT)和物联网路由器(RT)报送信息,首先通过楼层交换机,然后到汇聚交换机和核心交换机组成的交换机组,最终上报给应用服务器软件和客户端软件。
(2)向上的交换机将不同专业、不同类型的设备通过不同的物联网路由器分开在不同网段,相互之间无法直接通信,只能与上位机收发数据。
(3)协同交换机组给物联网交换机和物联网路由器之间协同工作提供数据通路。
(4)每个物联网交换机下面是SAFTOP的各种物联网内核的控制器。
(5)每个物联网路由器下面连的是第三方厂家的设备。
(6)不同楼层不同专业的物联网交换机、物联网路由器可以通过相互之间的总线直接通信,协同工作,也可以通过协同交换机组在以太网层协同。
(7)由于物联网之间有直接的物理通路可以协同,所以不需要以太网层的软件服务器开通就能直接运行,同样在上层服务器软件出现故障的时候,物联网物理通路也能正常运行。
5 物联网在综合能耗管理系统中的典型应用
物联网技术可应用在楼宇能耗管理控制系统中,实现全反馈、高可靠的能耗管理。图2是基于物联网技术的综合能耗管理系统结构示意图。
(1)综合节能控制器通过物联网与计量系统、楼控系统DDC进行实时数据交换。
(2)综合能耗管理系统采集各项参数,进行能效分析,对末端AHU空调机组、VAV系统、FCU系统和机房群控系统进行运行优化控制。
(3) BEMS综合节能管理控制器通过对空调末端FCU的计量到楼层空调机组(AHU)的变流量及变频控制,再到冷热源设备端的变流量平衡及变频控制、台组控制等闭环调节和实时控制,实现计量、能耗控制、变风量、变流量及变频调节与控制监测,节能数据分析与显示,24小时内能耗比较分析等综合能耗管理优化控制和大系统闭环调节。
(4)设计选用了SAFTOP S6000系列物联网(感知网)路由器和交换机,它将BEMS控制器、BAS控制器、计量系统、出入口控制系统、照明系统等不同厂家的硬件设备在网络层实现了无缝的深度集成和融合,为BEMS控制器、BAS控制器、计量系统之间建立了多通道、可容错、高实时、高可靠的安全通道。
(5) BEMS系统全反馈自适应闭环节能控制的设计,该系统的核心是全程利用空调系统的实时运行数据(从风到水、从末端到中央)并结合实时用冷(热)、用电计量数据,对HVAC系统实现空调系统的风平衡、水平衡和精确调节,通过空调末端设备与空调机组及冷热源设备整体的优化控制策略,实现空调末端、空调机组、冷热源设备的最佳匹配和协调运行,实现变负荷工况下整个能耗系统综合性能优化,最大限度地降低整体能耗。
(6)有了感知物联网,就可以利用其全流程、跨系统的“泛在感知”特性,对大楼的所有能耗系统进行更全面、更广泛、更精确、更精细化的管控,进一步提高节能效果。在不需要增加任何投资的前提下,就可以轻松利用SAFTOP S6000物联网平台实现人与设备的自动交互,做到设备的智能化运行和精细化节能。
比如:我们可以实现VAV、FCU空调末端、智能照明系统与门禁系统、通道闸、停车场等系统的交互运行,将门禁、通道闸、停车场系统的人员识别信息通过物联网及时可靠地传递给空调、照明系统,实现人到启动其工作区的灯光空调;人走关灯、关空调或设定为节能模式(VAV BOX设定为非占用模式),减少人的行为浪费。
(7) Z15项目利用物联网技术进行能源系统的精确控制,对人的行为进行管理,比传统智能化系统节能25%。
6 结束语
物联网建成后,用户可以完全自由地自行在软件上定义整个网络的设备协同策略,无需集成商或软件开发商开发新的代码来实现不同的需求,极大地节省了后期的运营和管理费用,并且随时能满足用户将来不断变化的需求。
通知首先介绍了物联网技术研发及产业化的专项目标:结合国民经济和社会发展的重大需求,以重点领域的物联网应用示范为依托,着力突破制约我国物联网发展的关键核心技术,为物联网规模化发展提供有效的产业支撑;制定基础共性技术标准,完善物联网标准体系,着力解决我國物联网应用的互联互通问题;依托已有基础,建设公共服务平台,着力解决检测认证和标识管理问题;加强产业自主创新能力建设,着力培育发展一批物联网技术研发和产品设备制造优势企业。
另外,通知还要求各部门、单位统筹推进物联网关键技术研发及产业化、标准体系和公共服务平台建设,着力突破核心关键技术,完善产业链,为重点领域物联网应用示范提供有效支撑。其中,关键技术研发及产业化方面要求有四大方面:首先是低成本、低功耗、微型化、高可靠性智能传感终端;智能仪表方面,要求集传感器、微处理器、智能控制和通信技术为一体的智能化、网络化仪器仪表等;网络传输设备方面,要求物物通信技术和传感器网络通信产品,如:自组织通信网络、无线传感网设备,基于TD-SCDMA技术的M2M通信模块等;信息处理产品方面,要求物联网海量信息分析与处理、分布式文件系统、实时数据库、智能视频图像处理、大规模并行计算、数据挖掘、可视化数据展现、智能决策控制以及基于物联网感知层与传感层间数据接入中间件(包括物联网传感节点标识定位、底层解析软件)等。
学
院:
物信学院
专
业:
物联网工程
姓
名:
付xx
学
号:
11XX06
实习单位:xx支付技术有限公司
实习时间:XX.07.16——XX.10.10
实习单位(全称)
xxxx支付技术有限公司
邮编
xx
实习单位地址
xx省xx市xx区xx西路1号xx科技园
电话
xx
实习单位指导
教师姓名
苏xx
邮箱
xx
联系电话
xx
实习岗位
初级应用软件工程师
实习内容
公司简介:公司专注于电子支付产品的研发、销售以及支付解决方案的提供,是电子支付领域领先的产品和服务的综合提供商。公司的终端产品及行业解决方案广泛应用于中国银联、银联商务等金融机构,并与快钱、支付宝、财付通、拉卡拉等第三方支付公司保持着良好合作关系。
实习岗位说明:负责金融支付终端应用软件开发要求任职者是全日制本科或以上学历,软件工程、计算机等相关专业;熟练掌握c/c++语言编程能力;做事认真负责、有良好的客户沟通能力及团队合作精神。
实习项目要求:
.两个星期内完成学生信息管理系统,功能:增加、查询、删除、修改、显示;基本字段内容:学号、姓名、年龄、绩点、学费等。
2.学习公司的编程规范,并完成相应的练习。
3.测试PoS支付宝当面付应用,并填写测试报告。
4.编写PoS应用程序包括五大功能:显示、文件、密钥、刷卡、密码键盘。
5.根据给定的报文判断报文的交易,了解每个域的内容及作用,熟悉掌握两级密钥。
任务完成情况:
.按照公司编码规范,采用结构体方式,以文件存储。①增加功能实现输入各要素,并保存,不允许编号重复,姓名只能输入汉字;②查询功能实现输入学号-》查询出结果并显示;③删除功能实现删除全部、单个记录;④修改功能实现通过输入学号-》查询出结果修改;⑤显示:显示所有记录明细;如果输入错误的话,会有友好的提示信息,并返回上级目录。
2.对规范还不是很熟悉,作业被要求重做。
3.测试完成支付宝当面付的所有功能和提出使用反馈,详细的写好测试报告。
4.按照公司编码规范完成了①显示:满屏显示英文,8行,每行16个字;显示图标,采用位图数组;显示的图标为局部图标,为开机logo的一个部分,位图像素为64X48.打印图标。②文件;记录采用结构体方式,文件存储。包括增加:输入各要素,并保存,不允许编号重复,输入的对话框要求能直观体现输入的要素;查询:输入编号-》查询出结果并显示-》取消键退出;按确认键,提示修改/打印-》1,修改2,打印;删除:删除全部、单个记录;导出:通过TERmXX,将存储的记录文件导到Pc上;打印明细。③密钥:设置主密钥和工作密钥,存储在PoS中。用工作密钥对8个0x00进行加密,用十六进制显示出加密的结果。④刷卡:采用刷卡库实现显示卡号、有效期,输入密码;并且用上述的工作密钥对个人标识(密码)采用带主账号的加密方式进行加密,将密码加密的结果显示出来。⑤采用密码键盘库,通过8200、8510外接密码键盘,实现取键盘的版本号、在键盘上显示内容(汉字、数字);
5.完成了从签到报文中获取工作密钥,包括mAckEy明文,PINkEy明文;根据得到的mAckEy,PINkEy和消费报文,计算出用户输入的密码,以及计算出这个报文的mAc值;说明报文的交易类型,并写出报文各个域的内容。
自我鉴定及成果描述:实习期间,前期的学生管理系统完成的比较快,涉及的内容学校基本都已经讲解,主要的还是按照要求加边框和按照公司的代码规范排版。后面真正开始接触公司的PoS机产品测试和作业的时候,发现接触的都是新的东西,有很多不理解的我也会和一起实习的同学讨论和问实习导师。完成PoS作业的时候,碰到许多公司的库函数不能正确的理解所以应用错误,也让我成长了不少。自己深知要胜任这份工作还有很多东西是要学习的,不但要理解原理还要能用代码表达出来,我会继续努力。
实习过程
第一周:XX.7.16-XX.7.17
任务要求:1.两周内完成学生信息工作管理系统。
2.学习公司编程规范。
任务进度:
.完成要求的所有功能包括①增加功能实现输入各要素,并保存,不允许编号重复,姓名只能输入汉字;②查询功能实现输入学号-》查询出结果并显示;③删除功能实现删除全部、单个记录;④修改功能实现通过输入学号-》查询出结果修改;⑤显示:显示所有记录明细。
2.完成编程规范作业。
出勤情况:全勤
第二周:XX.7.20-XX.7.24
任务要求:1.两周内完成学生信息工作管理系统
2.熟悉PoS机的不同机型。
任务进度:
3.周一完成了完善程序功能:在录入信息功能时,能在原数据不被覆盖的情况下增加学生信息,如果错误的话,会有友好的提示信息,并返回上级目录。
4.周二对学生学号进行位数限定,判断输入的名字是否为汉字。
5.周三完善代码细节,减少代码冗余。
6.周四增加程序边框,所有内容不能超出边框,查询时分上一页、下一页。
7.周五熟悉不同类型的PoS机,学习如何下载应用程序。
出勤情况:全勤
第三周:XX.7.27-XX.7.31
任务要求:1.使用链表编写学生工作管理系统
2.学习c++类的相关知识。
任务进度:
.周一学习链表相关知识和指针。
2.周二周三使用链表编写学生工作管理系统。
3.周四周五学习学习c++类、重载的相关知识。
出勤情况:全勤
第四周:XX.8.3-XX.8.7
任务要求:1.学习c++相关知识
2.测试支付宝当面付应用
任务进度:
.周一周二学习c++类的继承、虚基类知识
2.周三检查并修改学生管理系统
3.周四周五测试支付宝当面付应用
出勤情况:全勤
第五周:XX.8.10-XX.8.14
任务要求:1.测试支付宝当面付应用
2.修改学生管理系统
3.学习Linux基本命令知识
任务进度:
.周一测试PoS机心跳和通讯初始化心跳
2.周二修改学生管理系统,加边框功能将框度缩小。
3.周三到周五学习Linux的基本命令。
出勤情况:全勤
第六周:XX.8.17-XX.8.21
任务要求:1.学习Linux文件系统相关知识
2.测试支付宝当面付应用
任务进度:
.周一周二周五学习Linux文件操作系统
2.周三周四测试修改后的支付宝当面付应用
出勤情况:全勤
第七周:XX.8.24-XX.8.28
任务要求:1.学习Linux的shell编程知识
任务进度:1.周一到周五学习Linux的shell编程知识
出勤情况:全勤
第八周:XX.8.31-XX.9.4
出勤情况:周一到周三请假,周四周五休假
第九周:XX.9.7-XX.9.11
任务要求:1.编写PoS应用程序包括五大功能显示,文件,密钥,刷卡,密
码键盘。
任务进度:
.完成显示功能及文件功能中的增加记录。①显示:满屏显示英文,8行,每行16个字;
显示图标,采用位图数组;显示的图标为局部图标,为开机logo的一个部分,位图像素为64X48.打印图标。②文件;记录采用结构体方式,文件存储。增加记录:输入各要素,并保存,不允许编号重复,姓名只能为汉字。
出勤情况:周五请假回学校上课
第十周:XX.9.14-XX.9.18
任务要求:1.编写PoS应用程序包括五大功能显示,文件,密钥,刷卡,密
码键盘。
任务进度:
.完成文件功能。包括查询:输入编号-》查询出结果并显示-》取消键退出;按确认键,提示修改/打印-》1,修改2,打印;删除:删除全部、单个记录;导出:通过TERmXX,将存储的记录文件导到Pc上;打印明细。
出勤情况:周五请假回学校上课
第十一周:XX.9.21-XX.9.25
任务要求:1.编写PoS应用程序包括五大功能显示,文件,密钥,刷卡,密
码键盘。
任务进度:
.完成密钥和刷卡功能。③密钥:设置主密钥和工作密钥,存储在PoS中。用工作密钥对8个0x00进行加密,用十六进制显示出加密的结果。④刷卡:采用刷卡库实现显示卡号、有效期,输入密码;并且用上述的工作密钥对个人标识(密码)采用带主账号的加密方式进行加密,将密码加密的结果显示出来。
出勤情况:周五请假回学校上课
第十二周:XX.9.28
任务要求:1.编写PoS应用程序包括五大功能显示,文件,密钥,刷卡,密
码键盘。
任务进度:
.完成密码键盘功能。采用密码键盘库,通过8200、8510外接密码键盘,在键盘上显示内容(汉字、英文);
出勤情况:全勤。9.29和9.30由于台风,公司放假。
第十三周:XX.10.8–XX.10.10
任务要求:1.根据给定的报文判断报文的交易,了解每个域的内容及作用。
任务进度:
.完成了从签到报文中获取工作密钥,包括mAckEy明文,PINkEy明文;根据得到的mAckEy,PINkEy和消费报文,计算出用户输入的密码,以及计算出这个报文的mAc值;说明报文的交易类型,并写出报文各个域的内容。;
出勤情况:周五请假回学校上课。
实习中存在的问题
实习中对我来说,存在得问题的一方面:主要是我c语言基础学习太浅,对于指针、函数的定义方面知识没有很好的掌握,所以在学习公司库函数的时候,会遇到阻力。另一方面是公司学习的知识,比如银联规范、配置、报文等新的内容要学习,然后用代码表示出来,刚接触还是觉得比较难。
实习总结
1选填大空(题号加粗为大概率考点)
01)物联网的三层分层体系结构包括:(感知层)通过无处不在的末端感知网络搜集信息;(网络层)通过融合化的网络基础通信基础设施传输信息;(应用层)通过智能化的应用服务体系实现智能处理和服务; 2)3)可行性研究目的是:(用最小的代价在尽可能短的时间内确定问题是否能够解决)。物联网工程应用的特性:
可扩展性(网络性能不受规模的影响);可伸缩性(不因为物联网功能实体的失效而导致应用性能急剧劣化)。一致性(要求可以跨越不同网络的互操作特性);透明性(物联网应用不依赖于特定的物理网络); 4)常用的软件需求分析方法包括:功能分解方法(将一个系统看成是由若干功能构成的一个集合,每个功能又可划分为若干个自功能,一个子功能又可以进一步分解为若干个更小的子功能。体现了“自顶向下,逐步求精”的思想。);结构化分析方法(是一种从问题空间到某种表示的映射方法。数据流图和数据字典构成系统的逻辑模型。);信息建模方法(从数据的角度来对现实世界建模。)和面向对象方法。
05)按作用距离分为密耦合标签(作用距离小于1厘米)、近耦合标签(作用距离大约为15厘米)、疏耦合标签(作用距离大约为1米)和远距离标签(作用距离为1~10米甚至更远)。
06)按主动性分为只读被动标签(该类标签只能编码一次,编好的信息不会改变,但无须提供电源,只能被RFID阅读器读取,而不主动发送消息)、读写被动标签(嵌入标签中的已编码信息必要时可以被阅读器修改,其他特征同只读被动标签)、半主动标签(该类标签能使用被嵌入的专用电池提供的能量来向标签写入数据)和主动标签(基于被嵌入电池提供的能量可以实现向另外的主动标签或阅读器发送数据)。7)I 物联网工程的安全性主要从六方面考虑。
数据机密性(要求所有敏感信息在存储和传输过程中都要保证其机密性,不得向任何非授权用户泄漏信息的内容,是网络重要的安全需求;提供机密性有多种方法,包括从物理保护到让非授权者无法理解的数学算法等;); II III IV V VI 数据完整性(数据完整性鉴别,指的是保证在网络中传输、存储的完整,数据没有被修改、插入或删数据新鲜性(强调每次接收的数据都是发送方最新发送的数据,以此杜绝接收重复的信息,目的是防可用性(指尽管存在可能的突发事件(如停电、自然灾害、事故或攻击等),计算机网络仍然处于正鲁棒性(无线传感器网络对各种安全性攻击应具有较强的适应性,即使某次攻击行为得逞,该性能也访问控制(要求能够对访问无线传感器网络的用户进行身份确认,确保其合法性,防止非授权用户读除,目的是确保数据传输过程中没有任何改变;); 止重放攻击;);
常运转状态,用户可以使用各种网络服务。); 能保障其影响最小化;); 取、写入和删除数据;)
2.选填小空(题号加粗为大概率考点)
01)物联网的主要特征包括:全面感知、可靠传输和智能处理;
02)物联网工程系统(物联网应用系统)开发的八个阶段可分为:可行性论证与分析、工程需求分析、总体方案设计、系统功能设计、设备选型、系统集成、单元与系统测试、管理与维护等。3)列举物联网工程开发生存周期的相应开发文档:可行性研究报告;系统开发说明书;用户需求分析说明书(含需求规格说明);总体方案说明书(整体设计规格说明);系统功能说明书(系统功能设计规格说明);单元测试分析报告;组装测试说明;用户手册、操作手册与维护手册。04)可行性:(技术可行性)、(经济可行性)、(操作可行性)和(社会可行性)。5)物联网工程需求分析的内容主要包括:市场需求分析;技术需求分析;安全需求分析; 06)结构化分析方法主要采用(数据流图)和(数据字典)来构建系统的高层逻辑模型。
07)C/S软件体系结构是基于资源不对等,且为实现共享而提出来的,C/S体系结构有三个主要组成部分:(数据库服务器)、(客户应用程序)和(网络)。三层C/S体系结构将应用功能分成表示层、功能层和数据层三个部分。浏览器/服务器(B/S)风格就是上述三层应用结构的一种实现方式,其具体结构为:(浏览器)/(Web服务器)/(数据库服务器)。
08)提高模块质量在于提高模块独立性。模块的独立性可以从两个方面来定性度量,(耦合)和(内聚)。耦合衡量不同模块彼此间相互依赖的紧密程度。耦合要尽可能低。内聚衡量一个模块内部各个元素之间彼此结合的紧密程度。内聚要尽可能高。
09)设备选型时主要从以下几方面考虑:(扩展性)、(可靠性)、(可管理性)、(安全性)、(QoS控制能力)、(标准性和开放性)、(厂商的选择)等方面。
10)设备选型的基本思路:技术上先进、经济上合理、生产上适用、扩展上有余。11)电子标签选型的考虑因素有哪几个?
在设备选型中,对于电子标签的选择,主要考虑以下几方面:
(1)工作频率;(2)作用距离;(3)安全要求;(4)系统发射功率;(5)存储容量;(6)多标签同时识读性;(7)标签的封装形式。012)ZigBee主要技术特点
(1)低功耗(2)低成本(3)时延短(4)传输范围小(5)数据传输速率低(6)数据传输的可靠性(7)安全性好
13)物联网工程逻辑网络设计过程主要由以下三个步骤组成:
(1)确定逻辑设计目标(合适的应用运行环境;成熟而稳定的技术选型;合理的网络结构;合适的运营成本;逻辑网络的可扩充性能;逻辑网络的易用性;逻辑网络的可管理性;逻辑网络的安全性等;);(2)网络服务评价(涉及服务质量和安全);(3)技术选项评价(包括通信带宽、技术成熟型、连接服务类型、可扩充性、高投资产出等).014)物联网工程逻辑网络设计中,典型的三层分层结构包括:接入层、汇聚层和核心层; 15)物联网工程物理网络设计阶段中,物理层技术选择原则包括: 可扩展性与可伸缩性;可靠性;可用性和可恢复性;安全性;节约成本; 016)物联网工程中数据处理的特点包括:海量、多态、动态、关联。
017)关于数据中心的等级,在国内标准《电子计算机机房设计规范》(GB50174-92)中主要从机房选址、建筑结构、机房环境、安全管理及对供电电源质量要求等方面对机房分级,可分为 A(容错型)、B(冗余型)、C(基本型)三个级别。
美国标准TIA-942《数据中心的通信基础设施标准》中主要是根据数据中心基础设施的“可用性(Availability)”、“稳定性(Stability)”和“安全性(Security)”分为四个等级:TierI(基本数据中心),TierII(基础设施部件冗余), TierIII(基础设施同时可维修), TierIV(基础设施故障容错)。18)海量数据处理技术中的数据挖掘技术主要包括
(1)数据预处理;(2)数据挖掘;(3)挖掘结果的评估与表示。
几种常见数据挖掘功能包括:① 关联规则;② 分类和预测;③ 聚类分析;④ 离群点分析; 19)应用软件体系结构设计原则:合适性、结构稳定性、可复用性、可扩展性等;
20)用户界面设计中用于提高易用性的8个界面设计原则是:用户界面适合于软件的功能;容易理解;风格一致;及时反馈信息;出错处理;适应各种用户;国际化;个性化。
21)用户界面设计中用于提高美观程度的设计原则有:合理的布局、和谐的色彩; 022)评价模块设计优劣的三个特征因素:
“信息隐藏”、“内聚与耦合”和“封闭——开放性”。其中“内聚与耦合”是评价模块独立性的重要依据。23)物联网产业链主要包括芯片与技术提供商、应用设备提供商、系统集成商、网络提供商、系统集成商、运营与服务商、用户等7个环节。24)系统集成项目的特点
①多学科合作。②具有创造性。③质量不可控因素增多。
25)物联网工程系统测试的过程包括 :单元测试、集成测试(组装测试)、系统测试、验收测试等; 3.名词解释(红色为大概率考点【押】,小概率出现名词在第五章51,54,57)
3.1物联网:物:硬件感知,用于信息获取;联:媒介传输,保障信息交互;网:软件服务,用于信息融合智能计算。
3.2两化融合:两化融合是信息化和工业化的高层次的深度结合,是指以信息化带动工业化、以工业化促进信息化,走新型工业化道路;两化融合的核心就是信息化支撑,追求可持续发展模式。国家“物联网十二五规划”中强调“企业信息化,信息条码化”。
3.3 物联网工程:是对各种物联网技术进行综合集成与创新研究及应用的一个整体框架与应用规范。3.4系统测试(System Testing)是将已经确认的软件、计算机硬件、外设、网络等其他元素结合在一起,进行信息系统的各种组装测试和确认测试。
3.5模块化是指解决一个复杂问题时自顶向下逐层把软件系统划分成若干模块的过程。模块化的目的是将系统“分而治之”。
3.66LoWPAN:IPv6 over Low-power wireless Personal Area Networks,基于IPv6的低功耗无线嵌入式网络,特点:全球唯一的IPv6的地址,低功耗、可休眠、无路由、组网自由等等。
3.7数据融合技术:利用计算机对按时序获得的若干观测信息,在一定准则下加以自动分析、综合,以完成所需的决策和评估任务而进行的信息处理技术。
3.8数据挖掘与智能决策技术:数据挖掘采用人工智能和统计的方法从大型数据仓库中找出普通数据查询中隐含的趋势性信息,供决策参考。
3.9数据中心:数据中心通常是指可以实现信息的集中处理、存储、传输、交换和管理等功能的基础设施,一般含有计算机设备、服务器、网络设备、通信设备和存储设备等关键设备。
3.10多传感器数据融合:多传感器数据融合的工作原理就像人脑综合处理信息一样,充分利用多个传感器资源,通过对多传感器及其观测信息的合理支配和使用,把多传感器在空间或时间上冗余或互补信息依据某种准则来进行组合,从而获得被测对象的一致性解释或描述。3.11系统集成(System Integration,简称SI)就是通过结构化的综合布线系统和计算机网络技术,将各个分离的设备(如个人电脑)、功能和信息等集成到相互关联的、统一的和协调的系统之中,使资源达到充分共享,实现集中、高效、便利的管理。3.12系统集成商(System Integrator)是指具备系统资质,能对行业用户实施系统集成的企业。
3.13 Bluetooth是一种低成本、低功率、近距离无线连接技术标准,是实现数据与话音无线传输的开放性规范。
3.14 ZigBee是一种低功率、低数据传输速率、低复杂度、低成本的双向无线网络通信标准,是专为远程监视和控制应用而设计的。主要用于近距离无线连接,适合于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备中,同时支持地理定位功能。
4.其他大概率小题(只看重)
4.1“中国制造2025” 实现制造业升级国务院常务会议强调要顺应“互联网+”的发展趋势,以信息化与工业化深度融合为主线, 以制造业数字化网络化智能化为核心,建立在物联网和务(服务)联网基础上,同时叠加新能源、新材料等方面的突破而引发的新一轮产业变革,重点发展新一代信息技术、高档数控机床和机器人、航空航天装备、先进轨道交通装备、节能与新能源汽车、电力装备、新材料等10大领域,打造中国制造业升级版。
4.2物联网从应用的角度可以分为(监控型)如视频监控、环境监测;(查询型)如远程抄表、物流查询;(控制型)如智能交通、路灯控制;(扫描型)如手机钱包等类型。
4.3物联网工程的目标是以工程的管理方法为指导,集成已有应用平台,建设相关领域的物联网应用; 4.4 微波射频标签 写入距离要小于识读距离,因为写入要求更大的能量;
4.5物联网应用层共性的安全需求包括:对操作用户的身份验证、访问控制;对行业敏感信息的信源加密及完整性保护;利用数字证书实现身份鉴别;利用数字签名技术防止抵赖;安全审计等;
4.6软件结构模式有C/S(客户/服务器)、B/S(BROWSE/SERVER)、层次结构(上下级层次结构、顺序相邻的层次结构、含中间件的层次结构)4,7 5,简答
5.1 物联网总体设计的五层体系结构
业务层(包括管理应用程序,相关的商业模式和其他业务。);
应用层(在处理层的基础上进行数据处理过程层,并使物联网的发展广应用); 处理层(处理层主要存储,分析和处理从传输层接收到的对象的信息); 传输层(负责传导通过各种网络的加工中心从感知层接收到的数据);
感知层(通过各种传感器感知对象的物理性质并转换为数字信号,这些信息这是更方便的网络传输。)。5.2多传感器数据融合工作过程
①
n个不同的传感器收集观测目标的数据;
②
对传感器的输出数据进行特征提取和变换,得到相应的特征矢量;
③
对特征矢量进行模式识别和处理,完成各传感器关于目标的说明,用到的识别方法可以是聚类算法、自适应神经网络方法,或者其他能将特征矢量变换成目标属性判决的统计模式识别法等; ④
将各传感器关于目标的说明数据按同一目标进行分组;
⑤
利用融合算法将每一目标的各传感器数据进行合成,得到该目标的一致性解释与描述。
利用多个传感器获取关于对象和环境全面完整的信息的关键主要在于融合算法,因此,多传感器融合系统的核心问题是如何选择合适的融合算法。
5.3 物联网和互联网的异同:互联网与物联网的本质都是控制,从对信息源到信息发布的控制,再到信息加工计算。差异主要有三方面,第一,数据获取方式,互联网是(由人工方式获取),物联网是(通过自动感知方式获取);第二,互联的对象,互联网实现(人与人之间)的互联,物联网实现(人与人、人与物、物与物之间)的互联;第三,实质,互联网实现(信息的共享),物联网实现(信息的智能处理)。5.4物联网工程逻辑网络设计过程主要由以下三个步骤组成:
(1)确定逻辑设计目标(合适的应用运行环境;成熟而稳定的技术选型;合理的网络结构;合适的运营成本;逻辑网络的可扩充性能;逻辑网络的易用性;逻辑网络的可管理性;逻辑网络的安全性等;);(2)网络服务评价(涉及服务质量和安全);(3)技术选项评价(包括通信带宽、技术成熟型、连接服务类型、可扩充性、高投资产出等)
5.5.系统集成的本质与关键:系统集成的本质就是最优化的综合统筹设计,一个大型的综合计算机网络系统,系统集成包括计算机软件、硬件、操作系统技术、数据库技术、网络通讯技术等的集成及不同厂家产品选型、搭配的集成,系统集成所要达到的目标整体性能最优,即所有部件合在一起后不但能工作,而且全系统是低成本的、高效率的、性能匀称的、可扩充性和可维护的系统。系统集成实现的关键是解决系统之间互连和互操作性问题,这是一个多厂商、多协议和面向各种应用的体系结构,需要解决各类设备、子系统之间的接口、协议、系统平台、应用软件等与子系统、建筑环境、施工配合、组织管理和人员配备相关的一切面向集成的问题。
6.应用论述(题目答案自己找)1)结合生活实际,谈谈如何进行应用软件系统设计(20%)
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