向峰+周敏+江志剛+曹建華+覃晶晶

（武漢科技大學(xué) 機(jī)械自動化學(xué)院，湖北 武漢 430081）

摘要：進(jìn)行基于物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的工業(yè)工程實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)意義顯著，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、工業(yè)工程理論知識與方法二者有機(jī)融合，根據(jù)高校工業(yè)工程相關(guān)專業(yè)的課程設(shè)置及階段實(shí)驗(yàn)要求，可以搭建從結(jié)合各種傳感器技術(shù)的“數(shù)據(jù)采集層”，到整合Zigbee網(wǎng)絡(luò)、無線局域網(wǎng)乃至互聯(lián)網(wǎng)的“網(wǎng)絡(luò)層”，以及PC、手機(jī)等終端設(shè)備上的“用戶層”，其中涉及到物聯(lián)網(wǎng)方方面面技術(shù)的、全功能的物聯(lián)網(wǎng)綜合實(shí)驗(yàn)，提高了工業(yè)工程專業(yè)學(xué)生實(shí)踐能力。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；工業(yè)工程；綜合實(shí)驗(yàn)；Zigbee

中圖分類號：G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）18-0267-02

物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，是繼計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)之后又一次信息浪潮，將物和傳感網(wǎng)、網(wǎng)關(guān)、互聯(lián)網(wǎng)智能連成一體，形成網(wǎng)絡(luò)形態(tài)，在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，運(yùn)用范圍非常廣泛，像智能電網(wǎng)、智能家居、智能醫(yī)藥、智能物流等，成為未來發(fā)展的重點(diǎn)方向。全國高校工業(yè)工程實(shí)驗(yàn)室能滿足工業(yè)工程基礎(chǔ)、人因工程、設(shè)施規(guī)劃與物流、生產(chǎn)計(jì)劃與控制等專業(yè)課程基本實(shí)驗(yàn)要求。但目前普遍存在技術(shù)先進(jìn)性不夠、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容內(nèi)在關(guān)聯(lián)性及系統(tǒng)性不夠、綜合創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)不多等問題。因此，如何緊隨現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展要求，突出工業(yè)工程專業(yè)特色，系統(tǒng)有效整合工業(yè)工程實(shí)驗(yàn)室資源，設(shè)計(jì)面向工業(yè)工程的智能物聯(lián)綜合實(shí)驗(yàn)顯得尤為必要。

一、智能物聯(lián)綜合實(shí)驗(yàn)框架

物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的工業(yè)工程實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的具體實(shí)施過程如下：基于物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的工業(yè)工程實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)總體規(guī)劃、基于物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的工業(yè)工程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)、面向工業(yè)工程專業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)平臺構(gòu)建、基于物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)平臺的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目組織，其框架和培養(yǎng)目標(biāo)如圖1所示：

二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)

結(jié)合工業(yè)工程已有的課程、培養(yǎng)目標(biāo)及其實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，可以進(jìn)一步設(shè)計(jì)開發(fā)出智能家居、智能能源、智能環(huán)境、智能農(nóng)業(yè)、智能交通等基于智能物聯(lián)的綜合工業(yè)工程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，對學(xué)生規(guī)劃能力、設(shè)計(jì)能力、分析能力、優(yōu)化能力、組織能力、控制能力、決策能力、信息技術(shù)能力的具體提升如圖2所示。

三、基于智能物聯(lián)綜合實(shí)驗(yàn)平臺的項(xiàng)目組織

實(shí)驗(yàn)過程中，針對自行車、收音機(jī)等各種產(chǎn)線產(chǎn)品，學(xué)生開展分組實(shí)驗(yàn)，學(xué)生間既有分工也有合作，進(jìn)行裝配線設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)、崗位設(shè)計(jì)、生產(chǎn)組織與控制、結(jié)果分析與優(yōu)化等各環(huán)節(jié)，整個(gè)過程強(qiáng)調(diào)小組成員的“自設(shè)計(jì)、自組織、自優(yōu)化”綜合能力與創(chuàng)新能力的訓(xùn)練。如圖3所示。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化，訓(xùn)練了學(xué)生現(xiàn)代IE（IT+IE）技能，提高了學(xué)生規(guī)劃、設(shè)計(jì)、分析、優(yōu)化、組織、控制、決策和信息技術(shù)應(yīng)用能力，提高學(xué)生綜合應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)及工業(yè)工程理論方法解決工程實(shí)際問題的能力，調(diào)動了學(xué)生的積極性，實(shí)驗(yàn)效果較好。

四、基于物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的工業(yè)工程實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)施效果與特色

智能綜合實(shí)驗(yàn)最大的特點(diǎn)就是將RFID、傳感器技術(shù)、Zigbee、WIFI、TCP/IP與編程技術(shù)進(jìn)行了整合，同時(shí)結(jié)合工業(yè)工程理論與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將物聯(lián)網(wǎng)的RFID標(biāo)簽與傳感器的“采集層”、Zigbee與GPRS網(wǎng)絡(luò)“網(wǎng)絡(luò)層”及PC與互聯(lián)網(wǎng)中的“用戶層”進(jìn)行分析，適合高校“工業(yè)工程專業(yè)”對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行全面深入了解。

參考文獻(xiàn)：

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[3]邵景峰，等.大數(shù)據(jù)下紡織制造執(zhí)行系統(tǒng)關(guān)鍵問題研究[J].計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展，2014，（S2）.

收稿日期：2016-11-26

基金項(xiàng)目：湖北省高等學(xué)校省級教學(xué)研究項(xiàng)目（2013236；2014237；2015224）

作者簡介：向峰（1983-），男，湖北武漢人，博士，講師，碩士生導(dǎo)師，研究方向：制造業(yè)信息化、面向服務(wù)的制造等。