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【關鍵詞】物聯網;智能技術;云計算
1.前言
隨著計算機技術、網絡技術、通信技術和傳感器技術的發展,人們的生活水平不斷提高,人類通過改造物質世界來滿足自身需求的能力也相應的提高,因此“物聯網”的概念也呼之欲出了,本質上來說物聯網是基于原有的通信網、互聯網“物物相連”。然而物聯網技術不是所謂的計算機網絡技術、通信技術、傳感技術的簡單疊加,而是更深層次的將上述技術有機交融,并且添加了更多人性化的設計與配合[1]。
2.物聯網技術和研究
2.1 RFID
信息采集是物聯網的基礎。目前的信息釆集主要是通過傳感器和電子標簽等方式完成。RFID是一種非接觸的自動識別技術,它通過射頻信號進行全雙工數據通信,從而自動識別對目標對象并獲取相關的數據,識別過程無需人工干預,適用于各種惡劣的環境。RFID突出的優點是可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽,操作快捷方便。將RFID技術與互聯網,通信等技術有機的結合,可實現全球范圍內物品跟蹤與信息共享。
2.2 無線傳感網絡
無線傳感網絡是將分布式信息釆集、信息傳輸和信息處理技術融合的網絡信息系統,以其低成本、微型化、低功耗、自組織等特點受到廣泛的重視,是推動經濟發展和維護國家安全的重要的技術。物聯網可以通過遍布各處的無線傳感器網絡來感知整個物質世界。物聯網豐富的應用和龐大的節點規模既帶來了商業上巨大潛力的同時,也帶來了技術上的挑戰,物聯網由眾多的節點連接構成,無論是釆用自組織方式,還是采用現有的公眾網進行連接,這些節點之間的通信必然牽涉到尋址問題。
2.3 智能技術
智能技術是將一個智能化的系統植入物體中,使物體具備一定的“主觀能動性”即智能性,能夠與用戶進行溝通,是物聯網的關鍵技術之一。目前的智能技術研究包括人工智能的理論的研究、虛擬現實及各種語言處理的入機交互技術與系統、可準確性定位跟蹤的智能技術與系統、智能化的信號處理。
2.4 納米技術
納米技術,是研究結構尺寸在0.1nm-100nm范圍內材料的性質和應用,主要包括納米體系物理學、納米化學、納米材料學、納米生物學、納米電子學、納米加工學、納米力學等。納米技術能使微小的物體也能進入物物相關的網絡,進行信息的交互,這使物聯網真正意義上做到了萬物的互聯。可見納米技術必然在物聯網中扮演著重要的角色。
2.5 GPS
目前最成熟的全球定位系統給物聯網提供了強大的技術支撐,使物與物之間的準確定位成為可能。GPS技術以其高精度、全天候、高效率、多功能、操作簡單、應用廣泛等特點為物聯網中的定位追蹤提供了便捷的服務,使物聯網功能更加完備。
2.6 云計算技術
云計算是分布式計算技術的一種,是當前計算機應用的技術,其基本工作流程如下:通過網絡將龐大的需求分析處理程序自動拆分成無數個小的子程序,再經眾多服務器所組成的龐大系統經搜尋、計算分析,最后將處理結果返回給用戶。當物聯網具備一定的規模后,如何處理龐大的數據量是一個關鍵的問題,如果數據得不到及時的處理,便有丟失的可能;而如果暫存未處理的數據,那么海量的數據所需的更大的存儲空間也是無法預知的。因此,云計算便成為物聯網中處理數據的強大的工具,于是可視之為物聯網的“大腦”。
3.物聯網的應用
物聯網能滿足我們對生產過程、家居生活監控、指揮調度、遠程數據釆集和測量、遠程診斷等方面的信息化需求及機器設備的智能報警和控制。隨著物聯網規模的不斷的擴大,它在各行業將可以被廣泛應用。
3.1 建筑消防
消防安全系統由感知層、網絡層、應用層組成,感知層由各種具有感知能力的設備組成,這一部分主要實現感知和識別物體,釆集和捕獲各種使用場景產生的相關信息,同時執行接受的各項命令。網絡則是通過有線和無線網絡將感知層的險情隱患傳遞到應用層,并將應用層的消防指令傳回感知層。應用層則是包含消防部門、防火重點部門、管理人員及火災相關人員的信息系統。應用層信息豐富[2]。
3.2 軍事應用
美軍近幾年來連續啟動一系列的研究計劃,探索無線傳感器網絡在未來戰爭中的應用。美國國防部高級研究計劃局自組的SensIT項目,通過部署在戰場上的不同類型傳感器組成的傳感器網絡,使士兵可迅速、全面的獲得戰場實況信息。在實際的應用中應該采用協同感知的方法,融合不同位置、不同傳感器數據分析應用場景[3]。
3.3 智能電網
智能電網之所以能夠實現電網的智能化,其關鍵意義在于對整個電網信息的充分和及時的掌握。而電網信息的充分掌握,則需要良好的通信線路和大量的終端信息采集應用,使數據安全穩定傳輸,提升數據交換的可靠性,為智能應用提供全面、及時、準確、一致的信息。智能電網將會連接更多的設備包括各種智能的傳感器、控制原件、地理設備等[4]。
3.4 農業
物聯網在土、水資源可持續利用、生態環境監測、農業生產過程精細管理、農產品與食物安全可追溯系統等方面都有較好的發展前景。針對中國現代農業發展的實際需求來看,當今最主要的問題就是如何實時的釆集和處理農業現場和養殖業及其相應病蟲害的各種信息。物聯網在現代農業領域的應用包括:監視農作物灌溉情況、牲畜的環境狀況、土壤氣候變更以及大面積的地表監測,收集溫度、風力、濕度、大氣、降雨量等,從而進行科學預測,幫助農民減災預災[5]。
4.物聯網遇到的問題
由于物聯網的技術覆蓋特性,其帶來的社會問題比互聯網更多、更廣,后果更加嚴重。一是由于釆用了RFID、無線數據通信技術,通過單一的商品就可獲得全部的商業信息,使得信息竊取手段更加方便,更為隱蔽。二是物聯網的目的是整合全球的商品供應鏈,因此其出現問題時所造成的經濟損失更為巨大。三是由于物聯網涵蓋范圍更為廣泛,信息竊取手段更為方便,從而對社會國家安全威脅更加巨大。
5.建議和展望
物聯網固然給我們構建了一個十分美好的藍圖,我國無論是政府層面還是相關的企業和研究領域機構在物聯網的研究和發展上也取得了很大的進展,但物聯網的實現還面臨著諸多問題。首先資金和成本的問題是阻礙物聯網發展最直接的因素,其次包括通信的距離、外部環境指標及網絡安全在內的應用技術問題、標準的制定也是急迫需要解決的。此外物聯網的發展必然要經過產業化的歷程,物聯網的產業鏈機制的研究和完善有待時日,物聯網的發展還需要考慮隱私保護、云計算、環境保護等等若干問題的影響。
參考文獻
[1]吳樂南.從采集型多媒體通信定義物聯網[C].第六屆和諧人機環境聯合學術會議(HHME2010),2010.
[2]沈陽,吳菲菲.物聯網在建筑物消防安全中的應用[C].2011中國消防協會科學技術年會論文集,2011.
[3]王培國,林紅衛.物聯網技術及其軍事應用探析[C].四川省通信學會2010年學術年會論文集,2010.
關鍵詞:物聯網;技術;安全感知;智能處理;應用;發展
中圖書分類號:TP391.44 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2012)32-0082-02
1 物聯網發展的歷史沿革
物聯網的概念最先是在1999年在美國召開的網絡和移動計算機國際會議,當時的翻譯是傳感網,隨著對這一領域的深入研究和普及,2005年在突尼斯舉行的信息社會世界峰會上,世界各國正式確定了物聯網這一稱號,并將它定義為:通過射頻識別技術設備全球定位系統GPS、紅外感應器、激光掃描器等信息傳輸設備,通過一定的網絡協議,把任何物品與互聯網連接起來,進行信息交換和通訊,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。
美國作為計算機通信技術大國,在奧巴馬上任以來對物聯網給予了高度關注和支持,隨著電子信息業的快速發展,為物聯網的發展提供了堅實的基礎,物聯網概念也逐漸得到普及,物聯網理念逐漸擴展到全球。截止2012年,全球物聯網市場的規模已經達到一千億美元,并且增長趨勢明顯,據相關統計數據顯示,在2015年,該值有望達到三千五百億美元。
對于我國而言,物聯網概念的普及和技術的興起都相對較晚,在2010年物聯網才開始進入我國,對于一個陌生的領域,進過兩年時間的潛心探索,總體上已經走出了炒作的概念,步入快速發展階段,逐步向各行業深入,發展模式也有了很大轉變,2011年市場規模達到兩千億元,年增長率達到60%,可見物聯網做為一門新興領域,在促進國民經濟發展,增加就業等方面發揮著重要作用。
2 物聯網技術的基本特點
2.1 全面感知
所謂全面的感知它就是運用傳感器、二維碼和目前還未開發出來的傳感器,真正做到隨時隨地、方便快捷的才獲取物體動態。就目前常用的接入對象有攝像頭、傳感器、智能卡等等,但是這些工作仍然還沒有達到全智能化,還需要人工的配合。總體而言,接入的物理世界還比較有限,而對于未來的物聯網接入對象應該是全智能化,能隨時隨地的采集信息,更為豐富的物理世界信息。
2.2 安全傳遞
從傳感器接收的信息必須安全準確的傳遞出去,對于現代的物聯網通信技術,無處不在的網絡覆蓋,憑借目前的網絡通信技術,已經完全可以保障信息的安全快速傳遞,使得信息的可獲得性更高。而對與物聯網而言,其發展的路程還很長,雖然目前通信技術已經領先于物聯網,但是距離物聯網的信息接入要求顯然還有很長一段的距離,還需要繼續努力,不能僅局限于當前物聯網的要求。
2.3 智能處理
物聯網的智能處理是利用云計算等技術,方便快捷的對海量信息進行處理,真正做到了人與人的溝通和物與物的溝通。強大的物聯網技術使得人與自然之間的交流變得更加便捷。目前由于計算機在功能方面還存在一定的缺陷,受到不同程度的限制,比如計算能力、存儲能力、數據處理等,依然還處在提高效率階段,還沒有真正實現數字一體化,特別是在改善人們生產生活方面。
3 物聯網技術應用領域研究
對于物聯網技術應用領域大致而言,主要可以分為兩大類:宏觀領域和微觀領域。國內的學者多是從宏觀的角度去歸納和研究物聯網技術的應用。比如劉建新指出物聯網早起主要應用的領域有倉儲、航空、遠距離車輛識別、煙草、郵政、煙酒醫藥防偽等;黃濤將物聯網的應用領域概括為電力管理、環境保護、公共安全, 交通安全、工業自動化控制、健康監控、精細農業、家居安防、物流管理、污染溯源等十大領域,并且它就精細農業、智能電網、智能物流、智能交通這四個領域進行了深入研究,詳細分析了物聯網帶來的變革。縱觀國內諸多學者研究,不難發現絕大多數學者都比較認可以上這些領域的應用取得的成果,但是存在一定的不足就是,學者多是對物聯網在部分應用領域應用現狀進行泛泛而談,并沒有歸納總結出在物聯網技術在這些領域應用中的共性和不同點,沒有對這些領域進行詳細分類,研究出那些領域實用性最高等問題。
隨著物聯網技術的逐步發展,以及在國民經濟各行業中的應用越來越廣,為了能更加清楚的認識到物聯網的應用,制定合理的發展策略,指引投資進一步促進國民經濟和物聯網的快速發展,諸多學者對物聯網技術在微觀方面的應用進行了研究。譬如周曉瓊提出了物聯網應用領域的細分模型,分別從家庭市場和個人市場、行業市場這三個方面對物聯網技術的應用進行了研究,并且歸納總結了在各個維度上應用的特征。張建寧則從物聯網的用戶類型的角度對物聯網應用領域細分進行深入研究,通過研究將物聯網技術應用分為三個大類:消費市場型、行業應用型、公共管理服務型。具體而言,物聯網在我國的應用主要表現于以下幾個方面。
3.1 智能物流
物流的目標就是快速將產品送達到購買者手中,對于物流信息化而言,其目標就是幫助物流業實現全程跟蹤,將顧客所需要的產品在規定的時間內,以高質量的保證,正確的數量,優質的質量送到顧客手中,同時還要退顧客退貨進行全程跟蹤,實現全程成本最小。這些都是傳統物流無法做到的,物聯網技術的出現是從根本上改變了物流中信息的采集方式,實現對配送各個環節的監控、動態調節,極大的減少了物流成本。一般而言,只能物流領域中物聯網的功能可以概況成以下四點,如表1所示。
3.2 智能交通
隨著人民生活水平的提高,人們對車輛的需求日益旺盛,同時對道路交通也提出了更高的要求。生活中不難發現交通擁堵、車位難找、交通事故越來越多等現象日益頻繁,交通問題成了城市發展的重大難題之一。
“城市發展,交通先行”,交通作為城市發展的重要影響方面,加大對城市交通的管理,制定科學合理的道路交通網絡,實時對各道路交通現狀進行監控,建設安全高效的道路交通網絡體系。物聯網技術在車輛控制、交通監控、運營車輛高度管理、智能收費等方面有著廣泛的應用,發展前景良好,具體如表2所示。
3.3 環境保護
我國地大物博、幅員遼闊、物種繁多、資源豐富,一直以來將環境保護放在工作的重中之中,在工業快速發展的同時,環境保護已經成為迫切需要解決的問題。物聯網傳感器的運用,可以在生物種群研究、生態環境監測、水文監測、土地保持、森林火災等諸多生態問題方面得到廣泛應用,極大了的提高了對生態環境的監測力度和準確度。
3.4 精細農業
我國是一個農業大國,農業能否健康快速發展直接關系到國家安定和人民生活水平的提高,同時也決定了我國能否順利完成十提出的全面建設小康社會的宏偉目標。將物聯網技術充分應用到我國精細農業中,特別是在動植物數據采集、數據分析、遠程監控、農副產品安全檢測等方面,可以在一定程度上優化農產品結構,實現現代農業的快速發展。
4 我國物聯網技術發展的建議與對策
通過以上分析我們不難發現物聯網技術的應用非常廣泛,發展前景廣闊,但是我國物聯網的發展還存在諸多不足,還有待于進一步完善,例如商業模式還不夠清楚、整體規劃還不夠科學、核心技術還有待于提高等,為了能夠把握歷史機遇,充分利用物聯網自身優勢,結合自己的工作經歷,本人認為物聯網技術應該從以下幾個方面去完善和改進:①加強政府的戰略和政策引導。物聯網業是一個涉及方面眾多的龐大系統,它需要政府從宏觀的角度制定一系列適合其發展的政策和戰略,從政策和資金上給予支持,從而加快我國物聯網的快速發展。②探索有效的商業模式。物聯網作為一個新興產業,其發展也需要創新的商業模式的支撐,科學合理的產業模式是物聯網成功的關鍵。③加強技術開發。目前我國物聯網技術還處在相對落后的位置,我們應該堅持自主創新,加大物聯網技術的開發,比如計算機云技術、無限網絡擴容優化等等,減少對國外先進技術的依賴,走出一條時候我國自身特色的道路。④調動各方積極性,促進合作與開放。物聯網設計到的方面眾多,行業之間的交叉性強,需要各個行業的相互配合才能達到最優效果。⑤重視人才一培養。人才是第一生產力,物聯網產業作為一門新興產業,在我國的發展也剛剛起步,還需要大量具有多學科領域和經驗風度的人才。在人才培養方面我們要充分發揮高校的科研和人才培養優勢,同時吸收國內外人才,充分發揮人才在推動物聯網發展中的作用。
參考文獻:
從生產到流通:互聯網“一網包攬”農業全產業鏈
在黑龍江墾區八五二農場,一臺克拉斯770聯合收割機正在衛星導航的指引下穿梭在玉米田里,機后吐出已粉碎的玉米秸稈,玉米粒則儲存在機艙里——這是不久前記者在黑土地上看到的豐收景象。
集合了世界上最先進的收獲機械科技、作物的水分產量收獲面積在顯示屏上可實時更新、每小時作業面積40多畝、幾公里以外調度中心的電腦大屏上實時作業軌跡一目了然——從“大彎腰、小鐮刀”到“大農機、物聯網”,在很多地方,像這樣以大農機、衛星遙感、物聯網技術為核心,及時監測和掌握作物各時期生長情況的信息化和數字化農業生產形式越來越多。“互聯網”正在讓“臉朝黃土背朝天”傳統耕種模式被“只見農機不見人”的現代生產逐步取代。
以上只是互聯網滲透到農業生產環節的一個縮影。記者近日在各地采訪了解到,互聯網技術在農業服務、農產品流通、銷售、食品質監等領域,開始全面滲透。
山東省濟南市歷城區冶河香玲核桃專業合作社近日在淘寶開辦了一家網店,每天能銷售核桃四五千公斤。“在網上,生產者和消費者直接就碰上頭、接上線,完全顛覆了傳統產銷流程。網上銷售不僅解決了農產品賣難問題,還帶動了400余名入社農戶每畝增收2000余元。”冶河村黨支部書記郭朝元說。
“不怕價格貴,就怕東西差。”消費者對農產品質量的擔憂,因為有以互聯網為載體的產品可追溯體系的建立而有所緩解。記者近期在貴州、廣西、云南、山東等地調研了解到,隨著移動互聯網、物聯網、智能終端、手持溯源設備等普及,以及大數據、云計算等技術在農業領域的應用,一定程度上促進了農產品生產、管理水平提升,進而提高了農產品的質量安全水平。
從催化到顛覆:互聯網或助力我國農業縮短現代化進程
分析人士認為,互聯網對傳統農業的改造,帶有催化甚至顛覆作用,我國農業因之而產生的變局,將在“十三五”乃至今后一段時期逐漸體現出來。
中國農業大學信息與電氣工程學院教授李道亮認為,物聯網技術的運用,有利于實現生產要素的高效配置,發揮節本增效作用,可能會成為我國農業的未來發展方向。“"互聯網+"對農業發展將起到催化劑的作用,為農業現代化插上騰飛的翅膀。”李道亮說。
互聯網對農業生產的滲入,令延續幾千年的傳統農業正在向精準農業、智慧農業(000816,股吧)“華麗轉身”。“工作人員可在監控室實時指揮農機的深耕速度、深度,對不合乎規范的作業,可隨時實現報警,遠距離遙控做到苗齊、苗均、苗壯,讓土地利用率、土地產出率、勞動生產率實現大幅度提升,這是農業生產方式的徹底變革。”黑龍江七星農場總經理遲立軍說。
這種變革作用還體現在農產品流通領域。“農村電商的出現,有助于建立起以消費為導向的產銷體系,由傳統的生產定消費,轉變為消費定生產,實現以銷定產,這是幾千年來農業產銷關系的徹底顛覆。”農業部市場與信息司副司長王小兵認為,這種流程的再造,有利于對接產銷、平衡供需,改變農產品價格大起大落的歷史魔咒。
“互聯網技術是農業現代化的粘合劑,將大大加速中國農業現代化的實現進程。”李道亮介紹,發達農業國家往往是先實現了農業機械化、現代化,最后完成農業的信息化,而我國農業機械化、現代化和信息化有望“三化疊加、同時推進”。“"十三五建議"提出推進農業信息化,在互聯網、大數據、云計算的帶動下,發達國家用百年時間走完的農業現代化,中國很可能在未來20年就會實現,這是對世界農業發展規律的變革。”李道亮說。
從資金到技術:互聯網農業兩大瓶頸待解
不過記者采訪時也了解到,不少專家和農村基層干部表示,“互聯網+”在農業生產領域,更多還只是“盆景”概念,要想大規模推廣和應用,讓互聯網+農業變成風景,還需跨過資金、技術兩大阻礙。
經過幾年的積極探索,黑龍江七星農場的物聯網建設取得了明顯成效,但與建設現代農業還有差距。總經理遲立軍告訴記者,資金投入大、人才匱乏、基礎建設、系統運行、信息服務等費用高正制約著物聯網農業的進一步發展。種糧大戶張景會說,農業物聯網“耐看不耐用”,高額的成本將普通種植戶拒之門外。
技術的滯后,也制約著互聯網農業的發展。“傳感器是物聯網技術的關鍵部分,但我國傳感器技術的研制規模小、成本高,沒有形成產業化,制約了物聯網技術的推廣和應用。此外,大型農機裝備國內的生產技術也遠不及國際水平,智能制造等整體水平的滯后,均制約著農業信息化發展前景。”李道亮說,
【關鍵詞】“互聯網+”;計算機技術;信息技術
隨著互聯網、自媒體、云計算、物聯網等信息技術的成熟與普及,互聯網逐漸滲透到社會生活的各個領域,形成了“互聯網+傳統行業”的發展格局,這些不僅深刻影響著教育、醫療、社會治理、公共服務、商業模式等,也對計算機技術的發展產生了深遠影響,逐步形成了以應用為導向、各種技術相互融合的計算機應用技術發展趨勢。在這種情況下應當從“互聯網+”的視角考察計算機技術的基本特征、發展趨勢等,以更好地發揮計算機技術在服務傳統行業、推動產業轉型等方面的重要作用。
一、“互聯網+”背景下計算機技術的發展現狀
進入21世紀以后,互聯網技術快速發展并廣泛普及,人類的生產及生活方式發生了巨大變化,比如互聯網技術和互聯網思維開始影響人類生活的方方面面,改變著人類的社會交往、商業活動、社會治理等,變成了人類生存方式的重要組成部分。特別是隨著大數據、人工智能和物聯網的廣泛普及,人類社會進入了萬物互聯的新時代,這些深刻影響著計算機技術的發展,使計算機技術更新速度更快、運行方式更多元化、實用性和功能更加強大、自我防御和修復能力更完善等。
(一)計算機技術運行速度快。從運行速度看,隨著“互聯網+”的快速發展,人類對計算機的運行速度提出了更高要求,比如天氣預報、用戶數據分析、科學研究等活動都需要計算機擁有超級運算能力,這些對計算機發展提出了明確要求,所以許多計算機公司都將計算速度作為計算機技術發展的核心指標,同時政府也加大了對計算機運算能力研究的投入,比如我國就成立了國家超級計算中心,專門負責計算機運算速度研究工作。
(二)計算機技術運行方式更加多元。從運行方式上看,隨著芯片技術的發展,計算機開始向小型化、微型化的方向發展,筆記本電腦、平板電腦、智能手機等成為計算機技術發展的新方向,這些智能終端不僅體積小、攜帶方便,而且功能強大,能夠較好地滿足用戶的各種上網需要。
(三)計算機技術基本功能更加實用。從基本功能上看,隨著“互聯網+”的深入發展,電腦成了網上購物、電子支付、社會交往、網絡學習、生活娛樂等活動的重要平臺,可以說人們每天的生活都離不開電腦,從而使計算機技術發展更加多元化,計算機性能更具有實用性,比如有些電商就以CRM系統實現了銷售存儲一體化管理,利用計算機技術極大節省了人工成本。
(四)計算機技術運行更加安全。從運行能力看,在“互聯網+”時代人們對計算機的要求更高、更全面,要求計算機操作簡便、運行安全等,在這種情況下計算機安全技術有了長足發展,計算機可以通過相關設備監理一套完整的防御體系,極大提升了計算機運行的安全性。
二、“互聯網+”背景下計算機技術的應用領域
近年來中國大力推動工業信息化進程,將“互聯網+”作為推動產業轉型升級、社會治理創新的重要方式,在這種情況下計算機技術與商業、國防、社會等領域的結合越來越緊密,形成了許多計算機邊緣技術。
(一)計算機技術在商業領域的應用情況。從發展過程看,“互聯網+”首先產生于商業領域,而后在社會生活的各個領域推廣開來。從總體上看計算機技術在電子商務、網上支付、網絡媒體等領域的應用范圍最廣,并且推動了這些行業的繁榮發展,比如計算機技術與傳感技術、物聯網技術、網絡技術、大數據技術的有機結合,催生了許多重要的產業形態,推動了淘寶、京東、今日頭條等一大批互聯網公司的誕生。
(二)計算機技術在工業領域的應用情況。計算機技術在能源、電力等領域也有許多應用,推動了智能電網的發展。比如一些新能源電力系統經常受到惡劣天氣的攻擊,像霧霾天氣、冰雪天氣等往往會影響發電質量,為了更加準確地獲取相關數據,就需要以計算機技術快速獲取相關數據,以便在第一時間傳輸到相關人員手中。此外,互聯網技術與傳統制造業的深度融合也推動了計算機應用技術在工業生產活動中的應用,促進了工業智能化、工業自動化的發展,促進了計算機技術與傳感技術、物聯網技術、自動控制技術、工業機器人技術等現代信息技術的融合發展,大大提升了傳統制造業的信息化水平。
(三)計算機技術在國防領域的應用情況。計算機技術在國防領域有著廣泛應用,像雷達、無人機、導彈等尖端武器上都應用了大量的計算機技術,特別是無人機技術與計算機技術有著密切聯系,軍事偵察、電子干擾等都離不開計算機技術的有效應用。美國等發達國家就利用無人機精確打擊各種戰略目標,并能夠在復雜的自然環境和高偶然事件中完成供給任務。這些都說明計算機技術在國防領域擁有廣闊的應用前景。此外,隨著空天戰、網絡戰的發展,衛星、網絡等成為軍事打擊的重要目標,這些對計算機技術的依賴程度越來越高。
(四)計算機技術在社會領域的應用情況。“互聯網+”不僅改變了商業模式、工業生產和現代戰爭,也給社會領域帶來了翻天覆地的變化,推動了教育、醫療、社會治理等與互聯網技術、計算機技術的融合。比如隨著“互聯網+教育”的發展,電子圖書館、網絡大學、多媒體課堂、慕課、網絡付費學習等有了長足發展,這些推動了計算機技術與現代教育的融合發展。在社會管理活動中,信息管理及查詢系統、指紋識別系統、人臉識別系統等有了廣泛應用,這些推動了計算機技術在信息管理方面的應用。此外,計算機技術在精準醫療、健康體檢等醫療活動中也有著廣泛應用,醫生可以利用計算機技術、互聯網技術、傳感器技術等精準了解病人的病情、成因等。
三、“互聯網+”背景下計算機應用技術的發展前景
從總體上看“互聯網+”不僅深刻改變了人類社會的商業模式、工業生產、社會管理、教育醫療等,也深刻影響著計算機技術的發展趨勢及前景。因此應當從“互聯網+”的時代背景出發分析計算機技術的發展問題,把握計算機技術的發展趨勢。
(一)各種新型計算機將不斷涌現。1.光計算機。隨著“互聯網+”和大數據技術的發展,人們對計算機的運行速度要求越來越高,但是傳統計算機無法滿足人們的運算需要,于是各種嶄新的計算技術不斷涌現,比如當前科學家就在考慮以光子代替電子和電流為載體,以納米電漿子原件作為計算機的核心原件,對海量數據信息進行處理。與傳統計算機相比,光計算機以光內連技術、空間光調制器等為基礎,具有運算速度極快、耗電量非常低、存取信息方便等特征,在天氣預報、水文變化、資本市場等方面具有廣闊應用前景。2.量子計算機。量子計算機業有計算速度快的特點,并且在理論上已經成熟,在實踐上也處于實驗室階段。英特爾、IBM、華為等企業不僅在研發大規模集成電路,還在研發量子計算機,谷歌、微軟就相繼宣布研發了200秒內可以完成普通計算機1萬年完成的計算任務的量子計算機。中國專家潘建偉、陸朝陽、汪喜林等也通過調控6給光子的偏振、路徑等,實現了18個光量子比特糾纏;中科院、浙大、背景計算科研中心等共同開發了量子芯片,在國際量子計算機研究中處于領先地位。3.納米技術。納米技術在計算機領域仍有廣闊的應用前景,并成為計算機技術發展的新趨勢。與傳統電子元器件相比,納米技術原件的體積遠遠小于普通電子原件,而且擁有導電性能超強、質地優良等特征,所以說納米芯片成了當前硅基芯片的良好替代產品。當前納米技術已從微電子方向向傳感器方向發展,未來將成為傳統計算機的重要替代方式之一。4.化學計算機、生物計算機。化學計算機、生物計算機等新型計算機技術也都處于理論和實驗階段,化學計算機是以炭基制品代替硅基芯片,實現信息傳輸和存儲,能夠以較小體積實現快速運輸;生物計算機是以生物傳感器實現信息計算、傳輸和存儲的計算機,它能夠直接受人腦控制,不過這一計算機尚處于理論研究階段。
(二)計算機技術將與信息技術深度融合。1.計算機技術將與網絡技術深度融合。毫無疑問,人類已經進入互聯網時代,互聯網已經成為人們學習新知識、瀏覽新聞、休閑娛樂、社會交往、商業活動的重要組成部分,這些徹底改變了人類社會的存在當時,也促進了計算機和互聯網的深度融合,在這種情況下許多人都將計算機等同于互聯網,這些充分說明了計算機和互聯網的融合程度。隨著網絡化的深入發展,計算機技術將會與網上購物、網上學習、網上辦公、電子商務等更加緊密地連接在一起。3.計算機技術與人工智能技術的融合。隨著人工智能的發展,計算機技術與人工智能技術的融合將成為必然趨勢,如今智能家居、無人駕駛、無人超市、工業機器人等在社會生活的應用越來越廣泛,成為信息技術發展的新趨勢。比如小米、華為、海爾等科技企業都在大力推動智能家居的發展,這些必然對計算機的計算速度、運行方式等提出更多要求,推動計算機技術與大數據、云計算的融合發展。
(三)計算機技術的應用范圍會越來越廣。隨著信息化時代的到來,以計算機技術為基礎的互聯網、物聯網、人工智能等將會深刻改變人類社會的方方面面,這將使計算機技術的應用范圍越來越廣泛。比如隨著GIS技術的發展,計算機技術將被廣泛用于農業資源規劃、林業數據分析、土地資源開發、自然災害預警等方面。計算機技術將進一步推動農業資源管理,對土地資源進行利用規劃,對農業進行區域化管理,促進農業信息技術更加精細化。計算機技術可以用于林業發展中,通過對大量地理信息、林業數據的分析等,推動森林防火、林業資源開發等,提高林業管理的數字化程度。計算機技術可以用于土地資源信息采集和處理,促進土地信息資源整合,有效解決土地資源信息逐級上報、弄虛作假等問題,推動土地資源管理信息化和科學化。計算機技術還將用于自然災害預測、災情評估、災后救援等活動中,極大提高人力對自然災害的處理能力。
四、結語
關鍵詞:戰略性新興產業;發展思路;建議
中圖分類號:F121.3 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7712 (2013) 06-0127-01
一、小衛星產業
(一)國內外衛星概況。截止2010年7月1日,全球在軌衛星為3445顆,其中美國1084顆,獨聯體1432顆,日本125顆,中國88顆。在1985年-2000年的16年中,全世界發射各種類型的小衛星約660顆,占同期發射航天器總數的1/3強。到2020年,國內各類衛星需求量將達200顆左右,據有關部門調查結果:國內制造衛星能力每年制造8-10顆小衛星,不能滿足市場需求,大約共有80顆左右缺口。
(二)我省研制小衛星的技術條件、社會效益、發展機遇。衛星工程產業是一個綜合性、系統性很強的產業,需要結合光學、機械、電子、計算機、材料、化工、能源等多個領域的成果。利用小衛星產業作為產業龍頭,可以帶動我省相關產業的發展,形成以小衛星產業為中心的戰略性新興產業鏈條,開辟新的經濟增長點,具有很好的發展前景。我省是一個農業大省,農業生產的安全十分重要。利用小衛星拍攝的遙感圖像可以很好地監測我省農業生產狀況,監控耕地使用狀況,為農業生產提供可靠、高效的數據,促進我省農業的發展。國家發改委已把航天(民用)產業列新興產業名錄中。
(三)幾點建議。一是抓緊機遇,將航天產業作為吉林省的戰略性新興產業的培育提到議事日程;二是直面航天產業體制和機制尚未完善的現實,積極探索、勇于打破束縛,走出一條發展民用小衛星產業的新路子;三是根據吉林省農業和工業建設的需要,提出民用小衛星研制、生產、運行、數據處理、數據分發等產業鏈條上各個部分的實際要求和可行性分析;四是積極尋求國家支持,在國家統籌安排下,把地方的優勢充分發揮出來。
二、RFID電子標簽產業
(一)RFID電子標簽及用途。RFID電子標簽系統由標簽(閱讀器、甸、天線)三部分組成。RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術,它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據,識別工作無須人工干預,可工作于各種惡劣環境。RFID技術可遠距離識別高速運動物體,可同時識別多個標簽,操作快捷方便。它廣泛應用于防偽、生產流水線管理、倉儲管理、銷售渠道管理、貴重物品管理、圖書管理、租賃產品管理、其他如物流及供應鏈、汽車防盜、航空包裹管理等。
(二)市場情況。RFID電子標簽作為物聯網的上游產品,物聯網的快速發展為RFID電子標簽提供巨大的市場空間。物聯網用途廣泛,遍及智能交通、環境保護、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工業監測、老人護理、個人健康、花卉栽培、水系監測、食品溯源、敵情偵查和情報搜集等領域。
從2010中國國際物聯網大會上了解到,物聯網將成為全球信息通信行業的萬億元級新興產業。到2020年前,全球接入物聯網的終端將達到500億個。我國作為全球互聯網大國,未來將圍繞物聯網產業鏈,在政策市場、技術標準、商業應用等方面重點突破,打造全球產業高地。物聯網是繼計算機、互聯網和移動通信后的又一次信息產業的革命性發展。物聯網已列為國家重點發展的戰略性新興產業之一。物聯網產業具有產業鏈長、涉及多個產業群的特點,其應用范圍覆蓋了各行各業。
RFID是物聯網在感知層非常關鍵的技術,我國年RFID的銷售額己達到了85.1億,在全球排第三位,僅次于美國和英國。2010年中國RFID產業市場規模,可望突破100億元,從“物聯網”商機上看,未來將實現RFID千億元產業市場規模。
(三)RFID電子標簽相關產業鏈內容。RFID電子標簽產業鏈包括標準制訂、芯片設計與制造、天線設計與制造、芯片封裝、讀寫設備開發、生產系統集成、數據管理軟件平臺及應用系統開發等方面。其中最關鍵環節是芯片封裝技術,它的高低取決于封裝設備的水平。封裝設備技術復雜,需要多臺高精準設備同時工作,涉及光學、精密機械、計算機、自動控制等技術,目前國內只有幾家單位具備該設備的制造能力,市場缺口較大。
(四)幾點建議。一是抓緊機遇,將RFID電子標簽產業作為吉林省的戰略性新興產業的培育提到議事日程;二是整合資源,提前布局,對RFID電子標簽產業進行系統規劃,給予相應的政策和資金支持,促進其快速良性發展;三是根據國內外物聯網快速發展的需要,提出RFID電子標簽產業設備制造、標簽生產、標簽應用推廣、數據軟件等產業鏈條上各個部分的具體實施步驟;四是為RFID電子標簽產業創造應用條件:高速公路/供熱收費應用系統、大型超市物流倉儲、汽車/藥品生產線、銀行信用系統等。
三、懸浮成像動漫產業
(一)懸浮成像原理、用途。懸浮成像系統是一項新穎多媒體演示系統,具有三維空間成像的功能,它能將實物或三維動畫立體地成像在空間,使人們看到眼前栩栩如生的三維物體動畫而不需要借助于任何成像介質或輔助工具。
該技術是近年來在國際上興起的一種新型展示技術,它可以使立體影像不借助任何屏幕或介質而直接懸浮在設備外的自由空間,觀眾可以不佩戴任何輔助工具(如立體眼鏡、VR頭盔等)直接觀看立體影像,由于影像的清晰度及色彩真度高,立體感強,因此非常逼真,可以給觀眾以新奇、玄妙的視覺沖擊,激發觀眾探究欲,起到聚集現場人氣、加深參觀者印象、提高被展示物知名度的作用。因此,該技術在展覽展示、促銷活動、新聞、博物陳列、廣告媒休、動漫產業等得到廣泛應用。
隨著現代科技的發展, 互聯網己經成為新時代的代名詞, 由下圖我們可以看出2011-2015 年互聯網普及程度逐年上升, 普及率分別為38.3%、42.1%、45.8%%、47.9%、50.3%,2012 年開始增長比率分別達到9.92%、8.79%、4.59%、5.01%。雖說普及率逐年增長,但增長率逐年下降,不禁讓我深思,抑制互聯網繼續發展的瓶頸再何處。
互聯網金融的發展離不開互聯網的普及程度, 當前中國互聯網金融發展也處于一種十字路口般的困境。一方面,金融和征信體制的不健全,使得主觀性過強,發展模式落后,使得互聯網金融面臨著巨大的危險。另一方面,由于惡性競爭的存在,一些不規范的網站平臺不能很好的得到約束,使得互聯網金融兩極分化態勢增強。任何事物都具有兩面性,互聯網金融的發展,雖然促進了金融產品多元化、業務線上化、服務移動化,但也同樣也造成了金融市場化步伐減慢、金融壓抑程度提高,金融風險增大等一系列問題。
2 農業金融業競爭問題顯著
積極推動農村金融立法, 嚴厲打擊農村非法集資和金融詐騙。2015 年政府工作報告中也提及到互聯網金融,政府也相應的出臺了各項行動計劃和優惠政策,帶動了人們投資該領域的積極性,使得大量資本流入互聯網金融領域,其發展前景不容小視。然而如同經濟全球化一樣,金融的互聯網化也具有其兩面性,除引發系統性風險,也強化了風險的關聯性,增大了風險發生的概率。傳統金融與互聯網金融的深度融合,使得其競爭產生了除金融業和互聯網金融也以外的一些獨特的問題, 具有一定的自身特點,筆者了以下互聯網金融行業中存在的行業競爭不當的問題進行了探討。因此在農業供給側改革中,要嚴厲打擊農村非法集資和金融詐騙,積極推動農村金融立法。
不法從業者在傳統金融與技術相結合的漏洞中,尋找不正當競爭的時機,根據不同的情況,交換使用不同的策略。其中金融與網絡技術相結合的不正當競爭行為,主要體現為補貼方式的資金墊付、虛假性誤導宣傳、互聯網模式抄襲嚴重、借助網絡詆毀競爭對象商譽等問題。除此之外,也存在著單純的網絡不正當競爭行為,即這種不當競爭依附于網絡,網絡不存在則競爭不存在,這種手段被不法從業者廣泛使用。主要體現為爭搶域名注冊、相似域名混淆誤導消費者、植入惡意代碼病毒、破壞他人商譽等現象。然而這種行為由于依賴于互聯網,使得由此造成的各類案件偵破較為困難,給執法者造成了一定的困擾和難度,這種不當競爭遏制了互聯網金融行業的快速發展。
3 互聯網金融的監管制度
新版的本科專業目錄仍然按照學科門類、專業類和專業三個層次進行劃分,學科門類由原來的11個增加到12個,新增加藝術學門類;專業類由原來的73個增加到92個;專業由原來的635種調減到506種。面對如此多的專業,你準備報考哪個呢?如果你仔細看了新版的本科專業目錄,你會發現,其中有些專業聞所未聞,有些專業的名稱則甚至可以說是晦澀難懂,有點讓人摸不著頭腦。下面就讓我們一起來解讀幾個這樣的專業吧!
什么是物聯網?有些同學可能聽說過,有些同學可能多少了解一點,但估計很多同學都不知道物聯網是什么東西,有什么用。要了解物聯網工程專業,我們首先得弄明白什么是物聯網。
通俗地來說,物聯網就是通過各種信息傳感設備,如射頻識別裝置、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等,把所有物品與互聯網結合起來,實現智能化識別和管理。物聯網是繼計算機、互聯網和移動通信之后的又一次信息產業的革命性發展。目前,物聯網被正式列為我們國家重點發展的戰略性新興產業之一。
2010年初,教育部下達了高校設置物聯網工程專業申報通知,眾多高校爭相申報。物聯網產業具有產業鏈長、涉及多個產業群的特點,其應用范圍幾乎覆蓋了各行各業。據測算,物聯網的產業規模比互聯網產業大20倍以上,而物聯網工程技術領域需要的人才每年也將達百萬。
物聯網工程專業涉及廣泛,遍及智能交通、環境保護、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工業監測、環境監測和情報搜集等多個領域。
培養目標
物聯網工程專業培養能夠系統地掌握物聯網的相關理論、方法和技能,具備通信技術、網絡技術、傳感技術等信息領域寬廣的專業知識的高級工程技術人才。
專業課程
電工電子技術、射頻識別與傳感技術、單片機技術、嵌入式技術、綜合布線、通信工程制圖、通信原理、通信網絡基礎、光纖通信、無線局域網技術、信息網絡管理、智能樓宇系統、物聯網技術、物聯網應用與物聯網工程等。
就業方向
面向物聯網行業,物聯網工程專業畢業生可從事物聯網的通信架構、網絡協議、信息安全等的設計、開發、管理與維護。主要面向崗位包括:物聯網系統設計架構師、物聯網系統管理員、網絡應用系統管理員、物聯網應用系統開發工程師等核心職業崗位以及物聯網設備技術支持與營銷等相關職業崗位。
學校推薦
根據2012-2013年中國大學本科教育分專業排行榜所提供的信息,物聯網工程專業排名前八位的大學為:哈爾濱工業大學、江南大學、西北工業大學、重慶郵電大學、吉林大學、中南大學、華中科技大學、西安理工大學。
電氣工程及其自動化這個專業確實不像有些專業一聽就知道是干什么的,比方說通信工程、計算機軟件技術、新型材料等等。
電氣工程及其自動化涉及電力電子技術、計算機技術、電機電器技術、網絡控制技術、機電一體化技術等諸多領域,是一門綜合性較強的學科,其主要特點是強弱電結合,機電結合,軟硬件結合。
電氣工程及其自動化專業是電氣信息領域的一門學科,由于和人們的日常生活以及工業生產密切相關,發展非常迅速,現在也相對比較成熟。它已經成為高新技術產業的重要組成部分,廣泛應用于工業、農業、國防等領域,在國民經濟中發揮著越來越重要的作用。
培養目標
該專業培養具有工程技術基礎知識和相應的電氣工程專業知識,受過電工電子、系統控制及計算機技術方面的基本訓練,具有解決電氣工程技術分析與控制問題基本能力的高級工程技術人才。
學科特點
學習本專業將受到電工電子、信息控制及計算機技術方面的訓練。主要學習課程有電工技術、電子技術、控制理論、信息處理、系統工程、自動檢測與儀表、計算機與應用和網絡技術等方面的基本理論和基本知識。會受到良好的工程試驗基礎訓練,還有大量上機實習等實際鍛煉的機會。將在控制與生產自動化、自動控制與自動化軟件應用方面獲得系統分析、設計、開發與研究的基本能力。
報考提示
電氣工程及其自動化專業對廣大考生有很強的吸引力,屬于熱門專業,高考錄取分數線往往要比其他專業高許多,造成這一情況的主要原因有:①就業容易,工作環境好,收入高;②該專業方向有著非常好的發展前景,研究成果較容易向現實產品轉換,而且效益相當可觀。但是鑒于國內現在的形式,考生在報考該專業的時候應該注意以下兩點:
(1)充分考慮自己的興趣。也許自己本來并不對該專業感興趣,但是許多人都說好,于是自己就“感興趣”了。這對以后的發展是很不利的,畢竟興趣是最好的老師。
(2)衡量自己的綜合素質。電氣工程及自動化專業需要具有扎實的數學、物理基礎,及較強的外語綜合能力,為今后能夠掌握并且靈活運用專業知識做準備。
就業前景
由于本專業研究范圍廣,應用前景好,畢業生的專業素養相對較高,因此就業形勢非常好。通常情況下,學生畢業后可以選擇質量技術監督部門、研究所、工礦企業等,也可以是一些外資、私營企業。如果畢業生能力足夠強,又在學習期間積累了比較好的研究成果,完全可以自己創業,闖出一片屬于自己的天地。需要指出的是,由于國外在該專業方向的研究要領先于我們,因此若想要有進一步的發展,出國深造是一個不錯的選擇。
高校排名
電氣工程及其自動化專業綜合實力排名:
1. 清華大學。有相關院士2人(盧強、韓英鐸),國家重點實驗室1個,電氣工程國家一級重點學科,國家二級重點學科4個(電機、電力系統、電工和高電壓)。各方面都是強項,國內頂尖。
2. 西安交通大學。有相關院士2人(邱愛慈、王錫凡),國家重點實驗室1個,電氣工程國家一級重點學科、國家二級重點學科3個(電機與電器、高電壓與絕緣技術、電力系統及其自動化)。強在高壓和系統,科研實力僅次于清華。
3. 華中科技大學。有相關院士3人(樊明武、潘垣、程時杰),國家重大科學裝置1個,國家重點實驗室1個,國家專業實驗室1個,電氣工程國家一級重點學科、國家二級重點學科4個(電機、電力系統、電力電子、電工)。電力電子和電機是強項,師資雄厚,近年來科研平臺建設有了建設性發展,且院士最多。
4. 重慶大學。有相關院士1人(楊士中),國際電氣工程師協會院士1人(李文沅),國家重點實驗室1個,電氣工程國家一級重點學科、國家二級重點學科3個(高電壓、電工理論與新技術、建筑電氣)。高壓是強項,業內很有名,此外電工理論與新技術以及建筑電氣實力都很強勁。
5. 浙江大學。有相關院士1人(韓禎祥),國家專業實驗室1個,電氣工程國家一級重點學科、國家二級重點學科2個(電力系統和電力電子)。
你知道什么是非織造材料么?非織造技術又是什么技術呢?非織造材料與工程專業是個什么樣的專業啊?
先來看一下國家標準的非織造材料的定義:定向或隨機排列的纖維通過摩擦、抱合或粘結或這些方法的組合而相互結合制成的片狀物、纖網或絮墊(不包括紙、機織物、針織物、簇絨織物、帶有縫編紗線的縫編織物以及濕法縮絨的氈制品)。這個定義還是讓人有點不知所云。如果告訴你,非織造材料又稱非織造布、非織布、非織造織物、無紡織物或無紡布,是不是有點明白了?
非織造技術是一門源于紡織,但又超越紡織的材料加工技術。它結合了紡織、造紙、皮革和塑料四大柔性材料加工技術,并充分結合和運用了諸多現代高新技術,如計算機控制、信息技術、高壓射流、等離子體、紅外、激光技術等。非織造技術正在成為提供新型纖維狀材料的一種必不可少的重要手段,是新興的材料工業分支。無論在航天技術、環保治理、農業技術、醫用保健,還是人們的日常生活等許多領域,非織造新材料都已成為一種愈來愈廣泛的重要產品。非織造產業被譽為紡織工業中的“朝陽工業”。
非織造材料與工程專業是一個多學科交叉且實踐性較強的專業。在專業教學中重視理論基礎,強化實踐環節,立足產品開發,注重能力培養,強調創新意識。
培養目標
具有扎實紡織及材料科學方面基礎知識和能力,適應現代新材料迅速發展趨勢,能在非織造材料與產品制造領域從事科學研究、技術開發、工藝和裝備設計、環境保護、國內外貿易、產品設計、新產品研制、工程應用及營銷與管理等工作。
培養要求
本專業旨在培養具有扎實紡織及材料科學方面基礎知識和能力,適應現代新材料迅速發展趨勢,能在非織造材料與產品制造領域從事科學研究、技術開發、工藝和裝備設計、環境保護、國內外貿易、產品設計、新產品研制、工程應用及營銷與管理等工作的社會急需的復合型高級專門人才。
主干學科
非織造材料與工程學、非織造布學、非織造學、非織造布后整理、非織造產品開發、非織造產品與應用、非織造工程設計、非織造產品質量與檢測、高分子物理與化學、功能纖維及其應用、復合材料、紡織材料學等。
就業方向
本專業畢業生可從事非織造材料與工程領域內的產品開發、工藝設計、設備設計與生產、生產技術管理、經營與貿易和質量檢驗等工作,也可就業于國內外紡織貿易、外資企業、政府部門、商檢與海關、國有及私營企業、科研院所等。也可在“紡織工程”“紡織材料與紡織品設計”和“材料學”等學科繼續讀研深造。
學校推薦
東華大學、蘇州大學、天津工業大學、西安工程大學、南通大學、武漢紡織大學。
從字面上來看,生物信息學是將信息科學應用于生物學。生物信息學廣義的概念是指應用信息科學研究生物體系和生物過程中信息的存貯、信息的內涵和信息的傳遞,研究和分析生物體細胞、組織、器官的生理、病理、藥理過程中的各種生物信息,或者說是生命科學中的信息科學。生物信息學狹義的概念是指應用信息科學的理論、方法和技術,管理、分析和利用生物分子數據。一般提到的生物信息學是指這個狹義的概念,更準確地說,應該是分子生物信息。
生物信息學利用應用數學、信息學、統計學和計算機科學的方法研究生物學的問題。目前的生物信息學基本上只是分子生物學與信息技術(尤其是互聯網技術)的結合體。生物信息學的研究材料和結果就是各種各樣的生物學數據,其研究工具是計算機,研究方法包括對生物學數據的搜索(收集和篩選)、處理(編輯、整理、管理和顯示)及利用(計算、模擬)。目前主要的研究方向有:序列比對、基因識別、基因重組、蛋白質結構預測、基因表達、蛋白質反應的預測,以及建立進化模型。
培養目標
本專業培養德、智、體全面發展的,具有生物科學的基礎知識,系統地掌握信息科學的基本理論、基本知識及基本技能,具備生物信息學方面的應用及研發能力。能在生物、信息、計算機、醫藥、醫療儀器等行業的企業、事業和行政管理部門從事應用研究、技術開發、教學及生產管理等方面的工作的復合型高級專門人才。
培養要求
學生主要學習生物信息學的基本理論和方法,受到相關科學實驗和科學思維的基本訓練,具有較好的分子生物學、計算機科學與技術、數學和統計學素養,具備生物信息的收集、分析、挖掘、利用等方面的基本能力,具有較好的業務素質。
主要課程
基礎生物學、生物化學、分子生物學、解剖生理學、生物統計學、生物醫學工程概論、生物信息學算法與實踐、數據庫與數據倉庫技術、醫學成像技術、數字圖像處理、數字信號處理、醫院信息管理、基因組信息學、蛋白質組信息學、計算機輔助藥物分子設計、生物醫學信息處理等。
就業前景
生命科學與信息科學是目前發展最為迅速的兩大領域,作為這兩大學科交叉的產物之一,生物信息學同樣發展迅速,并在基因組學研究中發揮巨大的作用。國外一直非常重視生物信息學的發展,各種專業研究機構和公司很多,生物科技公司和制藥工業內部的生物信息學部門的數量也與日俱增。由于對生物信息學的人才需求迅猛,發達國家也面臨著供不應求、人才匱乏的局面。
專業展望
生物信息學積極倡導的全球范圍的資源共享將對整個人類社會的發展產生深遠影響,其研究領域和應用范圍也將得到進一步拓展。生物信息學不僅具有重要的學術價值,還具有很大的商業價值,有著廣闊的發展前景。隨著后基因組時代的到來,生物信息學將發揮越來越不可替代的作用,將為生物醫學、生物工程、農學、遺傳學、制藥和高科技產業提供巨大的推動力。可以毫不夸張地說,生物信息學將是21世紀生物科學發展的核心領域。
關鍵詞:農業機械;精準化農業;自動導航技術;研究進展
前言
農業一直都是各個國家發展所必須面臨的問題之一,而農業機械的自動化導航技術雖然在我們國家的農業發展史當中存在的年頭不多,但是在世界農業發展史當中可以說是一個古老的話題。在上個世紀二十年代中期,Willrodt就發明的一種的拖拉機應用附件,并且獲得了專利許可。這種附件技術可以在實際的應用過程當中引導機械沿著犁溝的平行路線行駛。現代農業的機械自動導航技術在精準化農業的背景之下被廣泛關注,因此對農業機械自動導航技術發展研究有著鮮明的現實意義。
一、農機位置測量方法
農業機械的自動導技術首先需要解決的就是農機位置測定,對于農業機械的位置測定將會包括機械位置、航向、速度、車輪轉角等內容,其中最為重要的還是機械當前位置的測定。而對機械位置進行測定的方法大致可以分為兩種,一種是相對位置測定方法,一種是絕對位置測定方法。其中相對位置的測定主要測定的內容是機械與導航基線的位置關系,而絕對位置的測定,其測定的內容為機械在地理空間當中的位置。
(一)基于機器視覺的位置測量方法
機器視覺的位置測定方法其實是利用計算機技術來模仿人的視覺效果,然后從客觀圖像當中發現并提取有用的信息,最終加以分析、理解及實際測量控制。這種方法最大的優點在于十分的迅速,并且其自身的信息存儲量較大,功能也是十分的健全。在機器視覺位置測量方法當中,自動導航技術會將機械的攝像機作為信息傳感器,利用圖像技術來對環境當中的作物進行識別,以此為基礎確定機械運行的基線,其中被應用于作物識別以及導航基線測定的方法主要有Hough變換法、最小二乘法、以及垂直投影法。其中Hough變換法是現階段應用于研究最為廣泛的一種直線段基線檢測方法,因為這種方法在實際的應用過程當中具有較好的魯棒性能,受到外界環境因素的影響佳較小,經過數年的發展已經成為了研究與應用最為廣泛的一種導航方法。而垂直投影法則是利用圖像方法,對所采取的圖像進行灰化,然后利用垂直投影法圖像當中的目標區域與非目標區域進行準確的劃分。以此為基礎確定農目標區域當中的作物行數。最小二乘法也是應用較為廣泛的一種直線段基線檢測方法,其具有測量速度快速,高精度等吃特點[1]。
(二)基于GNSS的位置測量方法
現階段可以提供商業用途服務的GNSS包括NAVSTARGPS、GLONASS以及我們國家北斗系統。其中應用時間最長應用作為廣泛的是NAVSTARGPS。現階段的農業機械定位過程當中采用的定位精度是厘米級的RTK-GPS[2]。
二、農機自動導航技術發展前景
(一)衛星導航技術的應用
目前農機的自動導航技術研究已經日漸成熟,而GNSS/GIS的導航技術應用也成為了現階段應用的主流技術,并且得到了很廣泛的應用。我們國家所研制的北斗衛星導航的系統是繼美國、俄羅斯之后第三個成熟的衛星導航,可以實現衛星定位系統的全部功能。2012年12月27日,北斗系統正式對亞太地區提供無源定位服務。由此來看,北斗衛星定位系統必將會在精準化農業當中發揮更加巨大的作用[3]。
(二)農機物聯網技術
隨著時代的變遷,以及互聯網技術的進一步發展,物聯網技術已經成為了一種新時代標志。智能化農業與精準化農業進程的加快,將會使物聯網技術在現代農業當中的應用范圍進一步增加。在農業機械的自動控制當中,物聯網技術將會著手解決單機自動導航系統各功能部件之間的車載物聯問題,以及多臺農機之間的機群物聯問題[4]。
三、結語
綜上所述,新時代背景之下的農機導航系統大多數情況之下是由檢測單元、機械控制單元、任務執行單元所共同構成的,在實際的應用過程當中,以上單元分工明確,合作高效,在很大的程度之上可以讓農業機械良好的進行作業,符合現階段的精準化農業要求。目前,農業機械的自動化導航技術的發展已經日益成熟,各種機械的附件技術或是輔助技術已經在實際應用過程當中取得了很好的效果。但是時代在發展,技術在進步,農業機械自動導航技術決不能僅僅局限與此,還應進一步革新。
參考文獻:
[1]胡靜濤,高雷,白曉平,李逃昌,劉曉光.農業機械自動導航技術研究進展[J].農業工程學報,2015(10):1-10.
[2]慕軍營,戚樹騰,陳軍,馬陽,王峰霞.自動導航系統在農業中的應用及果園適用性分析[J].農機化研究,2014(7):6-12.
[3]羅錫文,廖娟,鄒湘軍,張智剛,周志艷,臧英,胡煉.信息技術提升農業機械化水平[J].農業工程學報,2016(20):1-14.
【關鍵詞】物聯網技術 機場 應用
1 物聯網技術概述
1.1 物聯網定義
物聯網,即The Internet of Things,具體來說就是物物相連的互聯網,人們也將物聯網稱作傳感網。物聯網以外界感知為目的,將物與物之間的信息處理作為主要任務,通過互聯網來實現人與物、物與物之間的信息轉換和處理,為不同行業提供感知信息服務的信息系統。此外,物聯網海域移動通信網絡、互聯網等的互相融合,將會實現信息的全面傳輸。
1.2 物聯網技術介紹
物聯網技術從技術功能上來分,可以分為標識、感知、處理和信息傳送四個環節。四個環節中對應使用的核心技術RFID(射頻技術)、傳感器、智能芯片和電信運營商的無線傳輸網絡,下面筆者將對四種技術進行詳細說明。
1.2.1 RFID(射頻技術)
該技術是可以使得物體主動“說話”的高新技術,但并非真正開口講話,而是在RFID標簽中存有能夠共享、形式規范的信息資源。不同行業的工作人員可以借助于無線互聯網將這些存儲在RFID標簽中的信息自動采集并存于中央信息數據庫中,以實現對不同物品進行正確識別的目標。根據不同工作需要,利用計算機網絡將信息分類及共享,進而對不同類型的種類實施針對性管理。
1.2.2 傳感器
物聯網技術中的傳感器屬于檢測裝置的一種,傳感器能夠對搜索到的信息做出及時反應,并且能夠以最快的速度將搜索到的信息有規律地、正確地轉換為可以接受的信號或者其他形式的信號對外輸出,為物聯網信息的傳輸、整理、存儲及記錄提供可靠的信息支撐。作為物聯網自動控制及自動檢測中的首要環節,傳感器一般由轉換元件及敏感元件構成。
1.2.3 智能芯片
智能芯片與傳統電子器件相比更加人性化、智能化,它一般具備人性化思維,便于人員進行物聯網的操作和控制。
1.2.4 無線傳輸網絡
無限傳輸網絡一般有運營商和設備商兩種,為物聯網提供無限傳輸網絡支撐。
2 物聯網技術在機場的應用
前兩年,物聯網技術開始被應用于制藥領域、零售、物流等行業,現階段的物聯網技術已經實現了初步的物體互聯。據估計,未來十年中,物聯網將逐漸步入智能化應用階段。本文將物聯網技術在機場的應用作為研究對象,充分說明了物聯網技術的發展已經與國際發展步調相一致。比如2010年上海世博會中防入侵系統的應用、蕭山國際機場、無錫機場的周邊防入侵系統的應用。此外,物聯網技術還會廣泛應用于環境監測、農業、工業控制、重要區域防入侵、家庭防入侵、醫療衛生、智能交通及電力行業。下面就物聯網技術在機場的應用情況進行詳細分析。
2.1 機場周邊防入侵
作為保證機場安全的首要防線,機場周邊防入侵系統在機場安全防范中占據著舉足輕重的作用。目前,機場的安全防線通常集中于航站樓,包括物防、技防、人防等,機場中一般會建立功能全面、戒備森嚴的航站樓安全防范體系。盡管如此,機場中長達幾十公里的機坪周邊的安全防范工作卻不到位,為防護機場安全埋下了眾多隱患,始終是機場安全防范的薄弱部分。
運用傳感器形成的機場周邊防入侵系統能夠將干擾排除,它能穩定地對機場周邊的信息進行檢測和識別。比如飛機在跑道上起飛、機場警鈴連續響不停、周圍重載貨車路過都不會影響到防入侵系統的功能。
2.2 跑道檢測
跑道安全關乎到機場的整體安全,主要涉及到沖出跑道防護和預防跑道入侵兩點,此外,在起飛或者滑行時,飛機沖出跑道也是跑道安全問題的一種,嚴重威脅著機場人員及乘客的安全。物聯網技術支撐的機場跑道安全監控系統中應用的傳感器有智能視頻、微波雷達、激光雷達等,運用以上傳感器對機場跑道進行監控,能進行飛機滑行、起飛及入侵對象的全方位追蹤,有效預防機場出現意外。
2.3 危險品運輸監控
機場出現危險品就會危及到乘客和工作人員的人身安全。在物聯網技術支撐下的危險品運輸監控能夠對含有危險品的車輛進行及時檢查,并且能對車輛的位置進行定位追蹤。此外,該監控系統的還可以將車輛駕駛人員及車輛駕駛情況進行監控,保證車輛在發生故障時能夠及時通知機場工作人員,同時防止危險品進入機場區域。
2.4 人員定位
現有的辦公室常用的識別技術,一般有指紋識別、IC卡識別、紅外線編碼識別,但是常用的識別技術只能面向基本辦公考勤,卻無法對移動物體和工作人員進行準確的定位和追蹤。物聯網技術在機場辦公室的應用可以實現機場工作人員辦公狀態的動態追蹤和管理,即能夠對固定辦公室的工作人員進行區域統計、考勤統計、通知、及時追蹤和定位,從而方便機場的統一管理。
2.5 智能消防
航空交通的日漸發展讓機場的安全愈發受到重要,機場的各個區域都屬于重點消防區域,比如飛機維修區域、液化氣站、油料庫、導航指揮中心、候機大樓等。基于物聯網技術的消防系統將視頻、數據、語音等智能化技術融為一體,為消防工作奠定了很好的基礎。物聯網技術能夠實現信息化消防,有效保證國家和人民的生命財產安全。
3 總結
總而言之,物聯網技術在機場的應用能夠更大程度地保證機場的安全,還可以在基層設備的基礎上實現現代化、智能化的機場管理。通過本文可以看出,基于物聯網技術的傳感網絡的應用及傳感系統的繼承將帶動物聯網技術的普及,最終實現各個領域的技術升級和管理升級。
參考文獻
[1]何欣,宋亞林,安健,桂小林.移動感知物聯網技術研究[J].計算機應用研究,2011(07).
[2]王喜明.物聯網技術在民航機場的應用[J].江蘇航空,2011(02).
[3]賀小花.物聯網技術在機場安防中的應用前景[J].中國公共安全(綜合版),2012(09).
[4]李蓓.樹立新的企業理念 推進機場向管理型模式轉變[J].科技創業月刊,2011(12).