物联网技术导论

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物联网技术导论范文第1篇

关键词：混合学习；物联网；课程设计

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）11-0126-02

黑龙江科技大学自2012年招收物联网工程专业本科生，“物联网技术导论”是该专业的一门必修课程，也是学生学习物联网专业课程的基础课程和核心课程，该课程为学生后期学习物联网专业课程奠定了坚实的基础。但该课程由于涉及多门学科的技术知识，理论基础知识和概念性知识相对较多，缺少实践性的操作，学生在学习的同时会缺乏主动性和积极性。传统的教学模式是以教师为主体，教师讲授知识，学生接受知识，但是，这种方式无法调动学生的积极性和主动性，也无法让学生真正提高解决和处理问题的能力。因此，针对本门课教学过程中出现的问题，对物联网技术导论教学模式做出改革，将Blended-Learning引入教学，即发挥了教师引导、启发、监控教学过程的主导作用，又充分让学生作为学习过程主体，增强学生学习的主动性、积极性和创造性。

一、E-Learning优势和弊端

E-learning是指通过因特网或者数字化媒体等进行教学的一种方式，其充分利用现代信息技术所提供的、具有全新沟通机制与丰富资源的学习环境，实现一种全新的学习方式。主要针对学生在网上学习时操作的方便性，以学生自主学习为主导，从而改变了传统教学中教师的作用和师生之间的关系，使得学生的个性化学习得到更充分的体现，使得学生的参与意识得到增强，提高了学生学习的主动性和积极性。[1]

尽管E-learning在教学过程中有上述的许多优势，但是针对物联网技术导论课程的教学，它也存在某些不足，表现在以下几个方面：第一，单纯的E-learning并不能为学生成功地学习提供足够的学习内容，不能为学生提供足够的参与和接触社会的机会。第二，只注重教学内容的讲解，而缺乏学习环境与课堂学习活动的设计。第三，只注重单个学生的个体学习，而缺乏学生的协作性学习的设计、组织与实施的指导。第四，缺乏研究性学习和学习效果评估。

二、B-Learning的涵义和优势

B-Learning（Blended-learning），即是所说的混合学习，其主要思想是把面对面（Face to Face）教学和在线（Online）学习两种学习模式有机地整合，以达到降低成本、提高效益的一种教学方式。[2]

2004年，何克抗教授正式发表“混合式学习”的涵义，他认为，“混合式学习”就是要把传统学习方式的优势和E-learning（即数字化或网络化学习）的优势结合起来；也就是说，既要发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用，又要充分体现学生作为学习过程主体的主动性、积极性与创造性。

三、B-Learning课程教学设计

1.课程设计的内涵

“所谓课程设计”就是对于课程的各个方面做出规划和安排。课程设计是课程论在应用层面上最重要的范畴之一，一种课程设计理论经常会全面地涉及课程目标、课程内容、课程评价、课程结构等各个范畴。[3]

2.确定B-Learning课程设计目标

针对物联网专业课程选课学生数量、学生的年级、接受课程能力的水平状况和学习环境的基础上进行。

（1）学习需求分析。是实施混合学习的主要依据。[4]“物联网技术导论”是黑龙江科技大学物联网工程专业开设的一门专业基础课程，具有较强的理论性、覆盖性和专业性等特点，是物联网工程专业学生的入门课程。结合了目前物联网专业需要多学科交叉特点的人才需求，学生要掌握计算机、无线通信、嵌入式、云计算、智能处理等相关技术的基本知识，使学生学习本门课程后，能够使用相关知识顺利开展后期的物联网专业课程的学习活动。

（2）学生特征分析。学生掌握知识的快慢程度和学生对课程了解的程度等，是有效做到“因材施教”的重要途径。[5]本课程中主要采用问卷调查方式了解学生对课程相关内容的了解程度，对于课程的每一章按照学生学习前的具体情况进行设计教学内容。

（3）学习环境分析。把握课程教学所具备的内部和外部环境条件，避免所制订的课程目标不符合实际教学要求。黑龙江科技大学具备混合学校的网络教学平台、网络教学资源等硬软件条件。教师可以将课程教学大纲、教案、电子课件、习题、课程指导等教学资源附加在网上，建立基于网络的远程学习环境，为学生个性化学习提供网络服务条件。

（4）课程目标描述。在明确学习需求，对学生特征与现存学习环境进行初步分析之后，对课程教学目标进行有条理的描述。确定了“物联网技术导论”作为物联网工程专业的专业基础课程，涉及了物联网八门专业课程的相关知识，通过掌握相关知识，可以引导学生对于专业课程的学习，提高学生处理本专业领域中问题的能力。

3.选择B-Learning课程内容

（1）课程内容结构分析。“物联网技术导论”课程可将内容分为理论课、实践课和网络课三部分。其中理论课是对专业基础概念的讲解；实践课是通过理论学习和网上学习能够理解相应的知识体系，从而让同学们分成小组协同合作共同完成项目。项目可以是教师给定也可以是学生自选形式。网络课是教师给学生留下特定的学习任务，学生可以通过网络检索找到正确的答案，也可以通过网络交流来完成学习任务。课程的具体内容如框图1所示。

（2）知识重点、难点确定。确定基本课程内容后，对于每一章内容的知识重点、难点进行划分，以便于针对不同的知识要点设计恰当的学习活动和策略。

4.设计Blended-Learning课程内容

（1）学习活动设计。本课程充分利用黑龙江科技大学的网络教学平台，突破传统教育方式在时间和空间上的限制，积极探索混合课程设计，调动学生的学习热情和主动性，使学生在教师的引导下，根据自己的学习习惯，依托网络学习平台进行主动学习、合作性学习、讨论式学习、网络搜索式学习和研究性学习。具体的学习活动方式可以采用基于网络教学资源的自主学习体系、基于大规模网络资源的搜索式学习体系、基于教材理论的自主式学习体系、基于实践平台的学习体系、基于教师引导的学习体系和基于小组讨论式的学习体系。通过以上几种学习体系，学生可以根据个人能力水平和喜好随意安排学习时间和学习方式，更好地体现了混合学习的自由度。

（2）策略选择。本课程设计了一系列网上在线学习内容。对学生进行引导性学习，而不至于使学生产生盲目性和无目的性。比如学生学习某一知识点时，可以引导学生阅读教材的哪个章节，以及使用课件中的哪些内容，浏览哪些案例和需要学生完成哪些实验等。本课程在实践环节提供视频演示和学生自主创作环节，学生可以将自己创作的作品传到网上，通过网络平台相互进行评价，通过交流获得建设性意见。

（3）学习资源收集。收集“物联网技术导论”课程的各种教学资源是设计B-Learning课程内容中的关键一步。本课程采用了“文字教材”―“辅助教学光盘”―“网络教学平台”―“项目实践系统”―“知识自测”五位一体的混合式教材。文字教材可以提供本课程相关概念和技术的理论性文字；辅助教学光盘存储了教师电子课件等内容；网络教学平台可以提供教师的讲课视频和实践性操作视频及教师和学生发表的关于课程的相关技能的文章和见解；项目实践系统可提供一些项目案例和学生所作的实验项目等。知识自测系统中可以分单元、分章节设置测试题库，学生可以随机进行题库选择，对于学到的知识进行阶段性测试，反应混合式测试的学习效果。对于没有掌握的内容进行选择性学习和重复性学习。

5.设计B-Learning课程评价

为了更好地促进学生使用混合学习系统进行有效的学习，及时获取反馈信息，修改教学方案，提高教学质量，系统加入了混合学习评价，即传统性评价与网络评价相结合，利用网络学习平台对学生的学习行为、历程和学习结果进行详细分析。在混合学习评价设计中，使用以下评价指标：第一，讲师授课启发学生思维和创造性；第二，课堂讨论和网上交流促进学生学习兴趣；第三，课程内容的丰富性；第四，混合式学习提高了学生学习的自主性；第五，实践性教学促进学生技能学习和理论知识的理解；第六，混合式学习结果的满意度。

评价等级分为四级：A代表非常满意；B代表一般满意；C代表不太满意；D代表不满意。对于这几项评价指标采用网上问卷调查的方式，参与课程学习有72位同学，设置72份问卷。计算出每项评价指标学生投票数占学生总投票数的百分比值。调查结果如表1所示。

通过以上评价指标，可以更好地了解学生通过混合学习对本门课程相关知识掌握的程度，从而对混合课程的教学方式和教学内容等进行不断改进，使学生的学习成绩得到明显的提高，增加学生学习本门课程的兴趣。

四、结论

文中采用B-Learning思想，以黑龙江科技大学物联网工程专业2012级学生为例，对于“物联网技术导论”课程设计采用个案研究法，主要从课程设计目标、课程设计内容、课程评价、课程内容结构等几个方面进行深入的研究和探索，并提出了五位一体的教材混合模式，结果表明，取得了较好的效果。本课程设计模式可以为其他课程设计的改革提供借鉴，具有一定的推广价值。

参考文献：

[1]金一，王移芝，刘君亮.基于混合式学习的分层教学模式研究[J].现代教育技术，2013，23（1）：37-40.

[2]罗运虎，邢丽冬，王勤.基于项目教学法的课程设计改革[J].电气电子教学学报，2009，（31）：14-15.

[3]李利.基于混合学习的高校网络课程的设计[J].高等理科教育，2007，（6）：42-45.

物联网技术导论范文第2篇

关键词：物联网；高职；建设思路；课程体系

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2012）35-8464-02

2009年8月7日，国务院总理来到中科院无锡高新传感网工程技术研发中心考察并发表重要讲话后，“物联网”这一概念在中国迅速走红。各地相继成立了各种与物联网有关的组织，目前在中国，物联网已经被提升到国家战略。

物联网是通过RFID、无线传感器、GPS等信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行通讯和信息交换，以实现智能化识别、监控、定位、管理的一种网络。简单地说，物联网是指把世界上所有的物体都联接到互联网上，形成“物联网”。

1　物联网技术

目前，物联网公认为有三个层次，最底层是感知层，这里的感知主要就是指系统信息的采集，包括把物品通过射频识别（RFID）、一维、二维条码、传感器、红外感应器、GPS等信息传感装置自动采集到与物品相关的信息；第二层是网络层，它是物联网的网络传输平台，建立在现有的移动通讯网、互联网和其他专网的基础上，将从底层获取的数据传输出去；最上面则是应用层，将所获得的数据进行分析、处理，完成物联网的“收集―传输―处理”三个步骤。

2　专业方向与课程体系

从技术上来分析，物联网所涉及的核心技术有传感器技术、RFID技术、无线网络技术、云计算技术等，　这些技术覆盖面广，从专业建设的角度来说不可能全部涉及，要有专业的定位。从物联网的主要应用来看物联网专业至少可以有以下几个方向：

2.1物联网工程方向

1）培养目标：面向物联网产业，服务区域与地方经济发展，培养具有扎实的专业理论基础知识、较强的实践能力、良好的团队协作能力，具有可持续发展能力与创新精神，掌握物联网基本知识和基本原理，具备物联网组建、管理、维护、应用，物联网设备营销与技术支持等能力的高素质技能型人才。

2）专业核心能力：物联网组网方案拟定及物联网组建能力；物联网工程施工组织及实施能力；网络设备配置与调试能力；物联网管理与维护及保障网络系统安全运行的能力；网络系统运行维护（监控、故障排除、网络系统优化和升级）能力；物联网应用能力；物联网应用系统管理与维护能力；物联网设备营销与技术支持能力。

3）主干课程：物联网技术导论、网页设计与制作、电子技术、数据库设计、嵌入式技术、编程与应用、综合布线、C#程序设计等

4）核心课程：传感器与无线传感器网络技术、RFID技术、短距离无线数据通信、网络设备配置调试与管理、物联网规划与组建等。

2.2　智能建筑方向

1）培养目标：面向智能建筑楼宇智能化产业，服务地方经济发展，培养具有智能建筑楼宇智能化必备的专业理论知识，良好的团队协作和创新精神，较强实践操作技能，掌握楼宇智能化产品营销运作、楼宇智能化设备的生产与维修、楼宇智能工程的设计与施工等方面技术，具备楼宇智能工程行业生产、服务、技术、管理等职业能力的高素质技能型人才。

2）专业核心能力：智能建筑及小区物业设备管理能力；智能建筑行业电气方面的安装、施工、管理和监理能力；建筑智能产品的生产、销售及售后服务能力；建筑智能系统的调试、维护维修、设备更新能力；建筑智能化系统相关产品研制开发的能力等。

3）主干课程：电子电路技术、楼宇自动化技术、AutoCAD工程制图、现代空调制冷与测控技术、建筑楼宇节能过程控制技术、PLC编程技术、综合安防监控技术等。

4）核心课程：物联网技术导论、RFID技术与高频技术、传感器与无线传感器网络技术、智能楼宇组态软件设计与应用、网络设备配置调试与管理、云语言信息技术、网络通信技术等

2.3车联网方向

1）培养目标：面向汽车行业，培养具有扎实的专业理论基础知识、较强的实践能力、良好的团队协作能力，具有可持续发展能力与创新精神，掌握车联网基本知识和基本原理，具备车联网组建、管理、维护、应用，车联网设备营销与技术支持等能力的高素质技能型人才。

2）专业核心能力：车联网系统管理能力；卫星定位系统应用能力；信号收集与利用能力，车联网系统配置能力；车联网系统监管处理能力；网络设备配置与调试能力。

3）主干课程：网络通信技术、车载技术、交通导航与信息服务、蓝牙技术、智能轨道交通管理、无线网络技术、微波技术等。

4）核心课程：M2M技术应用、RFID技术与高频技术、传感器与无线传感器网络技术、GPS定位技术/北斗定位技术、网络设备配置调试与管理、云语言信息技术、短距离无线通信技术、3G移动通信技术等。

2.4智能农业方向

1）培养目标：面向农业生产单位培养具有扎实的智能农业管理专业理论基础知识、较强的实践能力、良好的团队协作能力，具有创新能力和奉献精神，掌握智能农业管理基本知识和基本原理，具备农业生产经营管理、农业信息获取及处理、农业专家系统、农业系统模拟、农业决策支持系统、农业物联网网络技术等能力的高素质技能型人才。

2）专业核心能力：信息存储和处理能力、通讯系统应用能力、WSN网络应用能力、地理信息系统GIS应用能力、全球定位系统GPS应用能力，遥感技术应用能力等。

3）主干课程：精准农业管理、地理地质信息应用技术、生态环境监测与治理、设施农业智能化管理、精细化农业管理、种子储藏加工与种子管理、WSN现代农业应用、灌溉技术等。

4）核心课程：物联网技术导论、RFID技术与高频技术、传感器与无线传感器网络技术、无线网络技术、网络设备配置调试与管理、短距离无线通信技术、3G移动通信技术等。

3　总结

物联网专业的方向与课程体系的建设要依靠区域的物联网产业，这样才能为专业发展提供行业背景支撑，区域经济发展建设，同样也需要大量物联网人才支持。一个专业的建设与发展，需要很多硬件或软件的条件，只有因地制宜，与时俱进，制定出合理的专业方向和课程体系才能培养出更多的物联网高素质技能型人才。

参考文献：

物联网技术导论范文第3篇

【关键词】RFID 物联网技术 教学档案 管理

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）06-0237-01

学院教学档案是一个学院在教学管理、教学实践和教学研究等活动中形成的、对学院当前与长远发展具有指导意义的文件材料。教学档案的存储、整理、保存和利用是教学管理工作的重要组成部分，是影响学院评估效果的一个重要因素。但是，由于教学档案的种类繁多，而且需要维护的档案数量也非常庞大，经过长期的积累，必然给档案的管理、维护、查阅等带来极大的挑战，通过基于RFID的物联网技术，为每种档案设置不同标签，将极大的减轻管理人员的工作强度并提高工作效率。

1.教学档案管理主要内容及目前现状及面临的问题

1.1 教学档案管理主要内容

作为教学过程的主要记录载体，学院教学档案需要很多的书面材料，主要包括：（一）教学类档案：课程教学大纲、授课计划表、课程试题库、试卷审批表A、B卷及标准答案、学生成绩一览表、考场记录表、试卷分析表、记分册、网络课程、多媒体课件、双语教学课程建设相关材料、典型教案、重要备课记录；（二）毕业设计类档案：毕业设计课题及成绩汇总表、毕业设计相关管理规定、毕业设计（论文）报告、毕业设计工作安排及检查材料、教师指导毕业设计的经验体会等典型材料；（三）实验实践类档案：学生社会实践工作计划、总结、表彰材料、实习教学相关的规章制度、校内外教学实践、实习基地建设和运转情况材料、实习报告、考核表、实结、实习教学的典型材料、实习学生、指导教师名单及分组表、实习计划或方案；（四）其他类型的档案：本科专业学士学位申请材料、课程建设规划、课程组建设和活动情况、教学内容、方法和手段改革以及考试内容、方法和手段改革相关材料、其他教学建设的典型材料。

随着学院的发展，教学档案的数量日渐增多，种类也日趋多样化，同时档案管理人员少，任务繁重，传统的教学档案管理方法已很难适应现代的教学档案管理要求。所面临的主要问题有：

一、教学档案材料种类繁多，材料的收集易出错，容易丢失材料；

二、教学档案存放杂乱无序；

三、教学档案查阅非常繁琐费时，当学校检查或者评估时，档案材料的查阅非常困难，需要花费较长的时间和精力；

四、教学档案的安全管理，例如，未经允许，不准随意查询教学资料或者记录谁在何时查阅什么资料。

因此，教学档案管理技术手段急需升级改造，利用RFID物联网技术实现教学档案管理的自动化与智能化，从而提高工作效率，加强管理流程。

2.RFID技术及在档案管理中的应用

2.1RFID技术

RFID（Radio Frequency Identification）技术利用射频信号通过空间耦合实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到自动识别的目的[1]。通常一个RFID系统由阅读器、天线和标签三部分组成。应用中，通过读写器将物品的相关信息例如名称、所有人等属性信息写入RFID标签，然后将该标签贴在待识别物体表面。读写器可无接触地读取并识别电子标签中所保存的数据，并将该数据传递到智能终端，从而实现对物体识别信息的远距离、无接触式采集、无线传输和处理等功能，并且同时能识别多个RFID标签[2][3]。 RFID技术应用于教学档案管理可以促进档案管理的自动化、智能化，具有很多优点，比如：远距离快速扫描、安全性高[4][5][6]。

2.2RFID物联网教学档案管理系统

基于RFID物联网技术的教学档案管理系统，主要有如下几大模块和功能：

（1）RFID 教学档案管理信息系统，该系统将RFID阅读器所读取的数据 进行保存和处理。档案管理人员通过该系统可实时查看档案的实际情况。

（2）教学档案的RFID标签。通过RFID标签制作设备，将档案的信息例如，教学档案的教师姓名，课程名称，班级等信息写入到该标签，并将其贴在教学档案袋之上。

（3）教学档案的储存柜实时监控。该柜安装有多个RFID阅读器和通信模块，能实时监控档案的存放位置的情况。储藏柜每个存放位置都有一个RFID阅读器，当存入档案材料时，由该阅读器读取标签信息并将该信息及存放位置信息通过通信模块传输给管理信息系统保存。当取出档案材料时，信息管理系统记录取出材料的信息及借阅人的相关信息。

3.RFID物联网技术在教学档案管理中的应用

新技术的应用必然导致工作流程的规范化，以前课程的教学材料只需要任课考试将所有材料整理好之后，放入到档案袋中，查阅时，相关人员可随意从中抽取浏览；还有些教学材料的收集时间跨度非常长，有些教师长时间不交材料，造成管理的不方便。这些问题都可通过在引入RFID物联网技术后进行规范化操作。

3.1 教学档案入库管理

每一个学期，新的教学档案入库前，要对该档案进行标识例如档案制作人，档案名称等，将这些信息由相关责任人通过终端管理器写入RFID标签。

3.2 教学档案查阅管理

教学档案在入库管理时，由储存柜上的阅读器将放置的位置信息与标签信息一起写入到系统中，用户在查阅时，可先在系统根据关键词，例如课程名称，任课教师等信息查阅具置，因而可快速地发现文件。

3.3教学档案的统计管理

通过该技术，管理人员可以很方便的统计各种材料的情况，不需要手工统计。系统也可由管理人员对相关材料设置时间要求，若在规定时间未提交材料，则系统通过邮件向相关教师进行提醒。

4.总结

通过RFID物联网技术在教学档案管理中的应用，不仅提高了工作效率，而且对教学管理工作的流程进一步规范化，标准化提供了基础，为教学工作提供更好的支持和帮助，使之成为学院工作的重要支撑。

参考文献：

[1]吴功宜，吴英. 物联网工程导论[M]. 北京： 机械工业出版社，2012.

[2]刘云浩. 物联网导论[M]. 北京： 科学出版社，2011.

[3]游站清，李苏剑，张益强等.无线射频识别技术理论与应用[M].北京：电子工业出版社，2005.21-52.

[4]严林.电子档案管理―计算机技术在档案管理中的应用[J].机电兵船档案，2010，3：81-82.

物联网技术导论范文第4篇

【关键字】物联网;移动通信;4G

2009年，在无锡，温总理提出了“感知中国”示范中心的建立，标志着我国物联网产业的启动。物联网是我们国家重点发展的战略技术，如果在物联网方面落后了，我们在下个世纪，在未来的100年，就会全面落后。物联网的发展，受制于通信技术。目前三大运营商，都已经进入4G阶段，技术不断成熟，通信功能日益强大，业务不断的扩展，4G通信技术在物联网中的应用，广受关注。4G通信技术，已经为物联网的发展，提供了强大的技术支撑。

一、物联网基本概念

物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。其英文名称是：“Internetofthings（IoT）”。顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思：其一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；其二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信，也就是物物相息。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中，也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展，与其说物联网是网络，不如说物联网是业务和应用。因此，应用创新是物联网发展的核心，以用户体验为核心的创新2.0是物联网发展的灵魂。物联网作为一个新经济增长点的战略新兴产业，具有良好的市场效益，《2014-2018年中国物联网行业应用领域市场需求与投资预测分析报告》数据表明，2010年物联网在安防、交通、电力和物流领域的市场规模分别为600亿元、300亿元、280亿元和150亿元。2011年中国物联网产业市场规模达到2600多亿元。2014、2015年的Gartner技术成熟曲线中，物联网技术都实现了登顶，而2016年曲线中又出现了物联网平台技术。伴随着NB-IOT以及LTE-V在3GPP协议冻结，5G网络面向的3个场景中有2个均为物联网应用，物联网行业终于迎来通信运营商的加入，首次大规模商用在即。NB-IoT是第一个面向物联网的运营商级别通信协议。三大运营商都在2017年大规模商用NB-IoT，LoRa、SigFox、Ingenu、NWave等一系列技术均不同程度的活跃起来。NB-IoT将在低耗能、低信息量、巨量化传感器网络中应用，领域包括：①以水电气的智能抄表业务为代表的智能家居业务;②以邮筒、垃圾箱、路灯、下水道、停车位管理为代表的智慧城市业务;③以快递、宠物、畜牧业、儿童老人跟踪为代表的智能追踪业务;④以可穿戴健康设备为代表的智能医疗业务;⑤其他工业领域小规模、长时间数据收集案例或周期性控制应用。

二、4G通信技术在物联网中的应用

第四代移动电话行动通信标准，指的是第四代移动通信技术，外语缩写：4G。该技术包括TD-LTE和FDD-LTE两种制式（严格意义上来讲，LTE只是3.9G，尽管被宣传为4G无线标准，但它其实并未被3GPP认可为国际电信联盟所描述的下一代无线通讯标准IMT-Advanced，因此在严格意义上其还未达到4G的标准。只有升级版的LTEAdvanced才满足国际电信联盟对4G的要求）。4G是集3G与WLAN于一体，并能够快速传输数据、高质量、音频、视频和图像等。4G能够以100Mbps以上的速度下载，比目前的家用宽带ADSL（4兆）快25倍，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。此外，4G可以在DSL和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部署，然后再扩展到整个地区。很明显，4G有着不可比拟的优越性。2017年全球运营商迎拐点，相对乐观但有不确定因素。我们认为总体上通信行业2017年应该会好于2016年，主要有政策推动：运营商混改列入第一批试点名单，引入互联网巨头或直接流量经营、数据经营转型，全面形成“云管端”闭环，行业形态有望重塑；以及技术周期推动：5G标准制定关键阶段，下半年海外运营商同步实现商用。全球市场运营商资本开支迎来拐点之年，增速触底。我们预期2017年全年全球通信设备市场仍将有3%的小幅下降，但在下半年资本开支有望触底反弹，4.5G网络扩容，5G及物联网的投资开始加大；国内厂商份额提升，全球市场占据半壁江山(无线通信市场，华为市场份额第一，达到35%;中兴稳健上升，从2010年市场份额6%提高至12%，表现抢眼。

参考文献

[1]瞿中,熊安萍,蒋溢.计算机科学导论(第3版).北京:清华大学出版社,2010年3月

[2]PeterNorton著;杨继萍,钱伟等译.计算机导论(第6版).北京:清华大学出版社,2009年1月

[3]郭卫斌,杨建国.计算机导论.上海:华东理工大学出版社,2012年8月

[4]吴功宜,吴英.物联网工程导论.北京:高等教育出版社,2012年7月

[5]刘云浩.物联网导论.北京:科学出版社,2011年3月

物联网技术导论范文第5篇

关键词: 物联网；IPv6；ZigBee；无线网络

中图分类号：TP393

0 引 言

物联网(Internet of Things，IoT)，顾名思义就是指“物物相连的互联网”,就是在物理世界的实体中部署具有一定感知能力、计算能力和执行能力的嵌入式芯片和软件，使之成为“智能物体”，进而通过网络设施实现信息传输、协同和处理，从而实现物与物、物与人之间的通信 。

2009年8月7日，总理在无锡考察时提出要尽快建立中国的传感信息中心(也称为“感知中国”中心)，标志着我国发展物联网的信心与决心。事实上，物联网的概念是在1999年提出的。根据2005年国际电信联盟(ITU)的定义，物联网主要解决物到物(Thing to Thing, T2T)、人到物(Human to Thing, H2T)、人到人(Human to Human, H2H)之间的互联。这一高度交叉的新兴前沿领域在国际上备受关注，现在，物联网已成为我国经济领域的热词，也将成为我国经济发展的新型发动机。

1 计算机网络技术在物联网时展中的作用

物联网可广泛应用于社会生产和人们生活的各行各业，从而大大提升整个社会的信息化水平，并在提高效率的同时，实现节能减排。物联网的魅力来源于三大关键特征：第一，全面感知，即利用RFID、二维码、传感器等随时随地获取物体的信息；第二，可靠传递，即通过各种电信网络与互联网的融合，将物体的信息实时准确地传递出去；第三，智能处理，即利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术，对海量的数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制。在业界，物联网大致公认为有三个层次，其中底层是用来感知数据的感知层，中间是数据传输的网络层，最上面则是内容信息的应用层。图1所示是物联网体系的基本架构。

物联网技术是在互联网技术基础上延伸和扩展的一种网络技术，其核心和基础仍然是互联网技术，其用户端延伸和扩展到了任何物品和物品之间进行信息交换和通讯。物联网的网络层将建立在现有的移动通讯网和互联网基础上。物联网通过各种接入设备与移动通讯网和互联网相连，网络层也包括了信息存储查询、网络管理等功能。网络层中的感知数据管理与处理技术是实现以数据为中心的物联网的核心技术。现在，越来越多的高校都开设了计算机网络技术的相关课程，包括无线传感网络概论、TCP/IP网络与协议等目前物联网方向专业的主要课程。就不同的行业和应用背景，众多高校同仁在如何改进计算机网络技术教学内容方面，提出了诸多有益的理念。随着信息技术的发展，计算机网络技术教学过程中的诸多环节，仍然需要进一步的探索和改进。

2 计算机网络技术课程的改革

2.1 加入IPv6内容

尽管物联网的互联对象数不胜数，但却主要分为两类：一类是体积小、能量低、存储容量小、运算能力弱的智能小物体，如传感器节点；另一类是没有上述约束的智能终端，如无线POS机、智能家电、视频监控等。这两类互联对象，从终端侧向通信网络提出了特定的需求，而支持巨大的地址空间、网络可扩展、传递可靠等显然是其共性需求。通信网络不仅要能提供足够多的地址空间来满足互联对象对地址的需求，而且网络容量足够大，能满足大量智能终端、智能小物体之间的通信需求。值得注意的是，智能小物体在尺寸与复杂度等方面的限制决定了其能量、存储、计算速度与带宽也是受限的，因而需要通信网络能够提供轻量级的通信协议、可靠的低速率传输，同时网络还要具备自组织能力。

基于以上原因，物联网对IP地址产生了前所未有的大量需求。而构成现今互联网技术基石的IPv4,在面临地址资源枯竭等困境的背景下，显然已无法为地球上存在的万事万物都分配一个IP地址，而这又恰恰是实现物联网的关键。

所以，在现在的计算机网络技术教学中适当引入IPv6的教学内容，有助于学生了解当前网络的状态和物联网时代的要求。

2.2 加大无线网技术的内容

物联网技术的应用主要以公众无线网络为载体，大多使用2G、3G网络来实现远程通信，同时也有部分应用采用固定光纤接入方式。固定光纤接入具有传输速率高、传输信息量大、可靠稳定、保密性好等特点，因此，应用时需要根据不同的应用场景选择不同的接入方式。

常用的近距离无线通信技术有802.11b、802.15.4(ZigBee)、Bluetooth、UWB、RFID、IrDA等。其中，ZigBee是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术，完整的协议栈只有32 KB，可以嵌入到各种设备中，同时支持地理定位功能，因而成为构建近距离无线传感网的主流技术。

鉴于上述情况，在课程内容中加入物联网中的无线通信内容，让学生学习各种无线RF通讯技术与标准，比如ZigBee、蓝牙、Wi-Fi、GPRS、CDMA、3G、4G、5G等，使学生能够适应未来物联网时代的发展要求。

3 结 语

物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后的信息产业的一个新方向。作为培养中、高级应用人才的主力军，高等学校要掌握时代的脉搏，要通过广泛的社会调研来跟踪物联网发展的趋势和前沿技术，以此占领人才培养的制高点，促进高等学校计算机专业的改革和发展，从而使所教知识都能转化为社会生产力。

参 考 文 献

[1] 马建.物联网技术概论[M].北京：机械工业出版社，2011.

[2] 王汝传，孙力娟秀. 物联网技术导论[M].北京：清华大学出版社，2011.

[3] Ayesta U, avrachenkov K. The effect of the initial window size and limited transmit algorithm on the transient behavior of TCP transfers[C]. Proc. of The 15th ITC Specialist Seminar on Internet Traffic Engineering and Traffic Management, Wutzburg, Germany, 2002, 7.

[4] Manish Jain, Ravi S. Prasad, Constantinos Dovrolis. The TCP Bandwidth-Delay Product revisited: network buffering cross traffic, and socket buffer auto-sizing[R]. Technical Report GIT-CERCS-03-02, College of Computling, Georgia Tech, 2003.