工业物联网技术方案

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工业物联网技术方案范文第1篇

关键词：高职；物联网；人才培养；课程体系；专业定位

中图分类号：TN929.5-4；TP391.44-4 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2012） 18-0094-01

物联网是把所有物品通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。物联网的应用广泛，遍及智能交通、环境保护、公共安全、平安家居、工业监测、个人健康等多个领域。物联网技术将会发展成为上万亿元规模的高科技市场。因此，社会对物联网技术方面的人才需求巨大。

一、高职物联网专业建设基本思路

近年来，高等职业教育发展迅速，专业培养模式日趋成熟。高职类专业人才培养方案的制定已经逐步符合市场，并着重培养面向技能、重在应用、适应生产、服务和管理第一线需要的高技能人才。

通过对市场需求的调研，我们认为要以职业生涯为目标，确定人才培养方向；以工作过程为主线，构建课程体系模式；以职业岗位为依据，确定课程设置方案。最终达到社会对物联网人才的供给。

二、专业人才培养方案的分析

（一）高职物联网专业定位

1.行业前景分析。通过对从事物联网产品研发、设计、生产及系统集成公司的调研，我们明确物联网应用技术专业的主要就业岗位：（1）物联网项目的规划、施工管理；（2）物联网设备安装、调试和维护；（3）物联网感知层与传输层产品的设计、制造；（4）物联网应用层控制程序设计。

2.物联网专业定位。物联网产业发展需要研究型、技术型、综合型、工程型等不同层次的人才，本科院校较为适合培养物联网技术应用的高层次人才，而高等职业院校适合培养工程技术应用型人才。物联网应用领域包括交通、安防、电力、金融、物流零售、环保、医疗等。物联网的市场潜力给高等教育与职业教育带来了无穷机会，物联网领域的开发和应用为高等教育与职业教育敞开了宽广的大门。随着物联网产业的发展，越来越多的物联网企业需要与之相关的工程技术人才。这正吻合我们高职院校的培养目标。

根据对物联网产业链的分析，我们主要是培养技艺、操作并举的高级技术人才；再结合高职院校的特色学生定位为：主要从事面向物联网产业相关企业及物联网技术应用等企业的物联网系统集成、技术支持物联网物流运营维护等基础性岗位。

（二）岗位群分析

通过对物联网专业人才相关岗位群的调研分析，得出适合高职学生典型的物联网方面的岗位有：物流运营技术员、产品技术支持工程师、系统集成工程师等。

1.物联网物流运营技术员：熟悉物流运营流程、实施管理物联网平台的物流运营、维护、更新、统计汇总等。2.物联网技术支持工程师：负责物联网应用相关的方案制定及售前支持工作，物联网产品等售后技术支持，物联网工程项目服务等。3.物联网集成工程师：根据图纸、投标文档资料进行物联网项目的实施，负责系统集成项目的跟进、组织管理与项目实施。

（三）专业职业能力分析

根据物联网专业人才典型岗位工作任务分析，毕业生必须有良好的沟通与团队协作的职业素养；掌握物联网技术的基本理论，具备构建、运行、维护物联网的职业基本能力；能进行感知设备的集成，物联网项目方案设计与实施，以及物联网平台运营与维护等专业核心能力。

（四）课程体系设计

物联网工程专业应该是集合计算机、通信、电子、自动化等各个专业的一个交叉学科，它涉及到多个行业、多个领域，每个学校的专业背景和学科特色都不一样，因此各自依托的背景学科都不甚相同，因此课程体系上会有差别。有的学校物联网专业归属计算机学科，因此学生毕业之后的升本、就业将围绕着计算机这一学科背景展开。

课程体系的设计以岗位的职业能力培养为主线，以市场需求为起点，以岗位群职责、工作任务为依据，实现专业课程的开发与设计的创新。分析上述的适合高职学生的岗位群，可以得出岗位相关课程。建立基于工作过程的行动领域课程体系，成为统一的课程体系。

（五）专业教材建设

物联网是新专业，在教材的选用上要费一番功夫，同时它是一个综合类专业，每个学校开设都有自己的倾向性。所以目前在专业教材的选择与建设上可从以下三方面考虑：1.选择国家级、省级规划教材、精品教材，这些教材在各方面都具备一定的权威性、参考性；2.组织有实力的教师，在已有课程讲义与技术研究的基础之上，结合本校实际编写符合本校实际的校本教材；3.开发物联网技术发展和市场需求的校企合作教材。

三、专业实验实训室建设

（一）实验室建设目的。通过建立物联网实验室，为教学提供实验、实训平台，使学生在“实战”中系统的了解物联网知识体系的构成，引导和培养学生的自主学习与创新能力，从而提升教学效果，进而提高学生的就业能力与就业质量。

（二）实验室主要功能。实验室以学生生活中最为熟悉的“学生宿舍”和“图书馆”为背景环境，搭建智能宿舍与智能图书馆两个系统，系统将实现感知层、网络层和应用层的综合运用，可配套实现对无线传感、无线组网、射频识别等物联网核心知识点的教学工作。

（三）实验室主要特点。系统性：感知层、网络层和应用层搭建的物联网综合应用系统。透明性：系统及主要实验设备实现“透明化”设计，让学生能够对相关设备具有直观的了解和认识，增强学生的学习兴趣，提高学生学习效果。开放性：系统的设计具有充分的开放性，提供强大的扩展功能，在教学中可以鼓励和引导学生对系统进行改造和创新应用。丰富性：针对实验室系统，配套丰富的实验案例以辅助教学。

四、结束语

物联网涉及的领域非常广泛，从技术角度看，在计算机科学与技术专业的人才培养方案中设置物联网工程专业方向，通过广泛的调研，制定尽可能合理的人才培养方案，并整合其他相关专业的软硬件资源，为社会培养物联网复合型人才是可行的。

参考文献：

[1]李坡，吴彤，匡兴华.物联网技术及其应用[J].国防科技，2011，（01）：18-22.

[2]王天奡.中兴通讯云计算抢滩物联网时代[N].人民政协报，2011，4（29）.

[3]吴功宜.对物联网工程专业教学体系建设的思考[J].计算机教育，2010，（21）：26-29.

[4]桂小林.物联网技术专业课程体系探索[J].计算机教育，2010（16）.

工业物联网技术方案范文第2篇

关键词：物联网；高职院校；课程建设；工程

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2013）12-0081-03

0 引 言

物联网工程实施与管理是物联网技术及应用专业的核心课程，也是一门实践性很强的课程。为了使高职学生成为技术应用型高技能人才，必须在高等职业院校切实进行教学改革，使高职与普通高校区别开来。为配合高职院校国家骨干专业建设工作，我们按照课程体系与教学内容改革的建设方案，建设物联网工程实施与管理课程，使其达到优质专业核心课程水平。

1 物联网工程实施与管理课程建设的思路

本课程以工作任务为逻辑主线，将完成工作任务必需的相关理论知识构建于项目之中，学生在完成具体项目的过程中学会完成相应工作任务，锻炼职业能力，掌握相应的理论知识。在教学中，根据校内外实训、实习资源情况贯彻模拟物联网工程项目（校内实训室）或承担真实的物联网工程（工程现场）的教学策略，并根据工程情况设计教学过程。

2 物联网工程实施与管理课程建设探索与实践

2.1 课程的功能与定位

职业教育课程应当突出能力目标，本课程是重庆城市管理职业学院物联网技术及应用专业的核心课，是一门实践性很强的课程。通过本课程的学习，学生可以了解物联网工程建设等相关岗位所需的物联网工程基本概念和工程管理基础知识，能够进行物联网设备的选型，能够编写物联网项目系统方案，能够完成物联网工程施工，能够完成对物联网项目的系统功能测试，为将来从事物联网工程相关工作打下坚实的基础。

2.2 课程的能力目标

本课程的核心能力目标是培养学生物联网工程实施与管理相关职业能力，使学生达到国家相关职业标准。通过本课程的学习，学习者应该具备以下知识、技能与素质：

（1）能够进行物联网项目的需求分析；

（2）能够撰写物联网项目的设计说明书；

（3）能设计中小型物联网工程系统方案；

（4）能够进行传感设备、RFID设备、网络设备的选型；

（5）能熟练操作物联网工程常用器材和工具；

（6）能完成物联网工程施工过程的各个环节，能熟练、规范地完成施工操作；

（7）能根据设计方案和验收标准对工程进行测试和验收；

（8）能完成对物联网工程基础性管理工作。

2.3 课程教学总体设计

根据物联网技术及应用专业技能目标框架，获得本课程的核心能力目标，找到教学设计途径。依据职业岗位要求，与校企联盟共同制定职业标准；按照职业标准，将岗位能力分解为若干个能力模块，结合任务和能力训练要求，开发相应的项目任务；制定融合职业标准和行业标准的能力训练模块考核标准、考核方法；编写适合在生产性实训基地开展教学的工学结合校本教材。以物联网工程实施与管理课程为例的课程教学设计思路如图1所示。

2.4 教学内容的确定

课程教学内容的确定是从高职学生将来要从事的工作出发，通过物联网技术及应用专业教学标准岗位工作分析表了解到物联网技术及应用专业的岗位群。然后，教师选择出与本课程相应的典型工作任务是物联网工程项目的实施与维护。教师对典型工作任务和职业行动能力进行教学论证加工，进一步进行核心能力目标的分解和细化，在此基础上确定有任务陈述的课程教学内容。由此归纳整合与本课程相关的能力单元与学时分配如表1所列。

2.5 教学模式设计

组织课程教学时，以学生为主体，充分考虑到高职学生的计算能力、抽象思维能力、推理能力等的水平，使学生能够胜任，从而建立自信心。

在此方面，首先可以实施案例教学，促进学生职业能力发展。在课程设计上，以来自行业的一组工业案例为载体，以教学工厂型实训基地为平台，使理论知识、实践技能、职业素养与实际应用环境结合在一起，从而达到工作过程与教学过程的融合。在案例教学中，采用“做中学，做中教”的教学方法，按照案例的工作过程进行学习与训练，使学生的专业能力、方法能力、社会能力得到逐步提高。

其次是实施项目教学，保证学期项目正常运行。第一学段重在构思与设计，通过收集资料、头脑风暴、整理方案、小组讨论，制定实施计划，进行小组分工，开始进行方案设计。在第一个学段项目中，学生整理项目方案书，由指导教师进行中期检查，对项目设计的规范和要求提出指导意见，但并不对项目的可行性给予评价，充分发挥学生的主动性和创造性；第二个学段，项目小组必须细化方案，形成完整书面文本，进行项目汇报、答辩与成果展示，并进行成绩评定。其他学期项目照此流程执行，通过反复的训练，培养学生主动完成任务的能力。其中，只有评价可行的项目才能进入方案实施阶段，项目团队通过分工合作，制定计划，并进入学院实训基地进行加工与制作，使方案得以实现。

在项目教学期间，各项目小组根据项目方案进行汇报，由3名教师（校企双方组成）团队负责评价，根据学生在项目方案中获取知识与运用知识的能力予以打分。从实践情况看，此阶段，学生的创新思维活跃，敢于构思和设计。

2.6 实训室建设

根据重庆城市管理职业学院现有物联网相关实验室建设情况和学校教学目的出发，正在建设物联网展示实训中心、物联网工程技术实训室，将紧跟重庆物联网企业需求，校企共同确定实验基地建设方案。对重庆地区的物联网企业的用人岗位进行深入调研，对物联网就业岗位群进行分析，分析各岗位的需求量及对应的技术特点和设备要求及环境要求，以此为根据确定实验基地建设方案。实训室建设的定位如下：

（1）物联网技术及应用专业与专业群校内外实训基地；

（2）西部地区物联网企业技术培训及技术服务平台；

（3）西部地区高职、中职物联网技术及应用专业师资培训基地；

（4）面向社会的物联网技术职业技能鉴定培训基地；

（5）学生创业教育平台。

实训室配置物联网工程实验室的相关设备，培养学生物联网整体规划与设计能力、识别物联网工程相关设备的能力、工程布线能力、设备安装调试维护能力、设备及网络性能测试能力、物联网应用平台管理能力等。实训室的建设需紧密结合物联网技术，能够体现物联网的三层结构（感知层、网络层、应用层），从而让学生更清楚地认识物联网的实际应用。

这些实训设备可以满足日常的实训教学需要，同时也为学生课程设计和竞赛提供了保障。该实训室将全体向学生开放，从发发挥了实训室为全院学生服务的作用。

2.7 教学评价设计

教学评价的基本思路是，不仅有终结评价和教师评价，而且有过程评价和学生的自评。实训部分占总成绩的50%，以物联网工程实训过程为考核的主体，贯穿整个学期。具体表现在以下几个方面：

（1）改革传统的学生评价手段和方法，采用阶段评价，过程性评价与目标评价相结合，项目评价，理论与实践一体化评价模式。

（2）关注评价的多元性，结合出勤、课堂提问、平时测验、技能训练过程、工作质量及期末考核综合评价学生成绩。

（3）注重学生动手能力和实践中分析问题、解决问题能力的考核，对在学习和应用上有创新的学生应予特别鼓励，全面综合评价学生能力。

3 结 语

高职教育课程建设必须主动适应区域经济和社会发展的需要，根据学校的办学条件，有针对性地进行课程建设。物联网工程实施与管理课程建设致力于突出能力目标，选用恰当的任务进行能力训练。为保证行动导向的教学方法具体实施的实际效果，需要继续不断地加强师资队伍建设并突出工程特色。

参 考 文 献

[1] 柯强.物联网专业课程建设探讨[J].物联网技术，2012.，2（1）：80-81，85.

[2] 夏晶.高职物联网专业方向与课程体系研究[J].电脑知识与技术，2012（35）：73，75.

[3] 李桂梅.电子信息工程专业课程建设方案研究与实践[J].长沙铁道学院学报：社会科学版，2006（3）：. 252-253.

工业物联网技术方案范文第3篇

关键词：物联网；太阳能；智能家居；Me　Ho　Pad

中图分类号：TP29 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2013）01-0060-02

0 引 言

物联网技术的发展与成熟，使得跨产业、跨领域技术和业务融合成为现实，并成为太阳能、智能家居产业的产业化加速器。在物联网给太阳能产业、智能家居产业带来机遇的同时，物联网和太阳能、智能家居行业所面临的问题同样是不可忽视的，可谓是挑战与机遇并存。

智能家居作为家庭信息化的实现方式，已成为社会信息化发展的重要组成部分。从个人、公共服务以及政府需求来看，都凸显出发展智能家居产业的迫切性。在国家大力推动工业化与信息化两化融合的大背景下，物联网将是太阳能行业、智能家居产业发展过程中一个比较现实的突破口。将物联网、太阳能与智能家居相结合，对太阳能、智能家居产业的发展将具有重大意义。

事实上，当今的太阳能已经成为家庭必备品之一，而物联网技术的高速发展，又为太阳能行业注入了新的活力。随着物联网技术在太阳能领域的广泛应用以及智能家居的逐步推广，太阳能产品已经作为一种独立的系统融入智能家居系统。皇明太阳能推出的Me　Ho　Pad微排智慧家居集成解决方案，很好地将太阳能、光伏等多种系统与智能家居相结合，以“微排、智慧”为主线，体现了科技创新与节能环保的理念。

1 物联网在智能家居中的应用

Me　Ho　Pad微排智慧家居集成解决方案，既是一整套微排、智慧集成解决方案，也是集控制、显示、记录等功能于一体的智能节能管理平台。它通过对家居中热水、灯光、窗帘、安防等系统的智能管理，可使用户在生活中的各种能耗排放达到微量，甚至零能。从而为用户构建一种绿色、智能、时尚、舒适的生活方式。

Me　Ho　Pad系统的硬件架构如图1所示。在本系统中，用户可以通过Me　Ho　Pad终端访问Me　Ho　Pad平台，查看设备运行参数及运行状况，修改参数，开启关闭设备。目前，主要的Me　Ho　Pad终端有Pad、普通电脑、android手机、42　in触控屏等。

Me　Ho　Pad主要利用的是无线网络技术，可以利用手机、Pad、电脑等多种方式实现对家中各种设备的监控。客户可以通过手机、Pad、电脑获得热水系统、光伏发电系统、灯光系统、窗帘系统、安防系统等设备的运行情况，使客户系统快速、方便地了解家中各系统的运行情况，同时也可以对各种设备进行开启和关闭控制，并对主要参数进行更改设置。图2所示是Me　Ho　Pad系统的光热系统界面图。

2 结合家用太阳能产品的物联网智能家居系统

基于物联网技术的太阳能热水系统，是将现有的成熟太阳能系统与物联网传输模块相配套，然后通过综合智能系统，按约定的协议，　将太阳能系统与互联网相连接，进行信息交换和通讯，以实现智能化监控和管理的一种新型太阳能系统解决方案。

该系统的主要功能是实时监控和自动报警。

2.1 实时监控

在热水机温控仪中加入ZigBee传输模块，可将热水机的水温、水位等信息数据传递到服务器，服务器将处理后的数据传递给手机、触控显示屏，用户就可以看到热水机即时信息，合理安排热水使用时间，并对热水机进行控制，以满足自己的热水使用需求。用户也可以根据自己的需要，通过手机设定温度、水位，定时保持水箱内水的温度和水量，让用户随时能够享受到最舒适的热水。

2.2 自动报警

系统在运行之初即可设定温度警报功能。当水温到达系统预设的温度时，系统自动关闭辅助能源，以防止水温过高；当水温达不到设定温度时，系统将自动启动辅助能源；当系统局部出现异常运行情况时，系统会实时发送预警，以方便用户及时发现故障。这样，用户就可以做到“千里之外，掌控无忧”。也就是说，用户即使远在千里之外，家中热水也可随时、随地掌控，从而做到放心出行，尽情享受生活。

3 结 语

基于物联网技术的太阳能系统与传统太阳能系统相比，其控制方式在空间上进行了拓宽，改变了以往只能通过温控仪控制热水机的情况。基于物联网技术的太阳能系统可通过手机、网络平台将控制范围延伸，可以随时随地通过电脑、手机等网络通信方式来监控太阳能热水系统的参数，让消费者尽享舒适生活；而且在监控和实时预警上也具有无可比拟的优势，可实现实时系统检测，从而避免某些运行风险。这对太阳能行业来说，无疑具有里程碑式的意义。

参 考 文 献

[1]　施鸣.浅谈第三次信息革命“物联网”的起源与发展前景[J].信息与电脑：理论版，2009（10）：77.

[2]　孔晓波.物联网概念和演进路径[J].电信工程技术与标准化，2009（12）：19-21.

[3]　吴功宜.智慧的物联网——感知中国和世界的技术[M].北京：机械工业出版社，2010.

工业物联网技术方案范文第4篇

[关键词] 物联网；移动互联网；人才培养

[中图分类号] G642.0 [文献标志码] A [文章编号] 1005-4634（2014）04-0080-04

网络工程专业是随互联网的发展壮大而兴起和发展的，自 1998年被教育部列入本科专业目录以来，全国已有近 300 所高校设置了该专业，为社会培养了大批网络专业技术人才[1]。我国大多数高校的网络工程专业以计算机科学与技术专业为基础开设，在专业建设过程中，各高校本着“培养高层次的网络规划建设、网络管理维护、网络应用人才”这一专业培养目标，通过增设通信原理、互联网工程建设与规划、网络管理、网络程序设计、网络安全等课程开展专业人才培养，与原有的计算机科学与技术专业培养模式相近[2，3]。由于教学体系、教学实践经验的不足以及硬件设备更新换代的滞后，使得学生分析问题、解决问题的能力和实践工程能力相对较弱，毕业生的专业特色和优势不够明显。近些年，由于低端网络人才市场趋于饱和，本科生就业市场上出现了“网络工程专业学生就业难、用人单位招聘不到合适人才”的普遍现象，导致部分应用型高校网络工程专业出现萎缩或停招。这足以说明，“传统”网络工程专业亟需在专业内涵、人才培养目标和培养模式等方面进行重大的改革创新。

1 “新互联网”时代大潮对网络工程专业 的影响

互联网技术经过40多年的长足发展，其产业变革席卷全球，颠覆传统行业的节奏也进一步加快。2014年1月8日，在钓鱼台国宾馆召开的“2014互联网产业年会”上，互联网产业各界人士一致认为：移动互联网、物联网必然将在工业应用中扮演更加深入和广泛的角色，促进工业全产业链、全信息链的信息共享和协同集成。思科首席执行官约翰钱伯斯（John Chambers）在拉斯维加斯举办的“CES2014展会”演讲中也对物联网的发展充满信心，表示：“这一转变已经开始，它（指物联网）将改变我们生活、工作和娱乐的方式……2014年将是物联网发生关键转变的一年，并且到2017年，物联网产生的影响，将比整个互联网更为深远”。

物联网和移动互联网等新网络技术的兴起给网络工程专业带来了新的契机和挑战，只有正视这种汹涌的“新互联网”时代大潮，不断丰富和发展网络工程专业的内涵、人才培养目标和培养模式，才能适应新网络时代的要求，培养面向企业需求的实践人才，焕发专业活力。本文分析总结大连工业大学网络工程专业的培养实践经验：“突出专业特色，彰显时代特点”、“优化专业层次结构，大类培养”、“加强实践，注重校企合作”，旨在探索一条适应新技术发展的面向物联网、移动互联网的网络工程实用型人才培养的新道路。

2 “新互联网”时代下网络工程专业的建 设思路

大连工业大学于2004年开设网络工程专业，经历了传统意义上的网络工程人才培养，迄今已毕业6届、300余名网络工程专业本科生。通过对本专业毕业生就业情况的跟踪统计可知，目前网络工程专业学生的就业方向主要有四个领域：传统互联网系统设计及应用、Web软件设计与开发、嵌入式系统应用和移动互联网软件开发。随着物联网、移动互联网技术的兴起和蓬勃发展，近几年嵌入式系统应用和移动互联网应用领域的就业比例逐年上升，已渐有超过传统互联网应用这一传统就业主体的趋势。根据这种现状，大连工业大学从2010年起着手改革新的网络工程专业人才培养模式，学生就业优势明显加强。

首先，拓展传统的网络工程专业内涵，突破传统的“互联网建网、管网、用网”领域，以时代需求为导向，引入物联网、移动互联网等技术知识，拓宽专业领域；在人才培养目标方面，既要培养传统互联网络系统设计与开发、网络工程规划与设计、网络管理与维护等层次的专业人才，也要培养物联网系统设计与开发、移动互联网系统设计与开发的多领域专业人才。

其次，在课程设置上优化专业层次结构，结合计算机科学与技术专业制定“宽口基础+特色方向”的课程体系，开展大类培养。

最后，网络工程专业作为一个跨学科、实用性强、服务面广的专业，要大力加强学生实践应用能力的培养。这既需要高校本身的努力，加大教师实践能力培养、加大硬件设备的更新换代，更需要社会、企业和学校的紧密配合，探索一条群策群力培养学生实践能力的切实可行的新模式。

3 拓展专业内涵，彰显时代特点

物联网技术是在互联网技术的基础上，结合射频标签和传感器网络等技术，实现人与物、物与物智能沟通和对话的网络信息技术[4]。近几年，国内申请增设物联网相关专业的高校数量众多，但在不同程度上都存在着物联网课程体系规划不完善、教材建设计划不完备、师资力量薄弱、实验室配套设备缺乏和实验方案标准有待规范等问题。

实际上，在培养目标和专业课程设置等方面，传统网络工程专业已涵盖了大多物联网知识领域，拥有物联网网络层的学科建设优势，具备应用层的基础知识，需要补充的主要是物联网感知层的相关课程[4]。显然，传统网络工程专业与物联网专业在知识结构上有很多共性，只要适当补充和调整网络工程专业的课程设置，即可培养具有物联网技术知识的专业人才。

物联网、移动互联网是“新互联网”时代两个最热点的技术领域和应用领域，根据新技术发展和企业岗位需求，大连工业大学网络工程专业重新定位了专业内涵，调整原有的专业课程体系，补充物联网和移动互联网技术相关知识，制定了新的网络工程专业培养方案，目的是培养面向工程的具有创新精神的应用型、复合型、技能型的“新”网络工程人才。新培养方案中将网络工程专业方向设定为4个方向：（1）传统互联网方向；（2）系统集成方向；（3）物联网及移动互联网方向；（4）Web软件开发。

4 优化专业层次结构，大类培养

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010～2020年）》明确提出：“优化结构，办出特色……优化学科专业、类型、层次结构，促进多学科交叉和融合。重点扩大应用型、复合型、技能型人才培养规模。”

大连工业大学网络工程专业是以校计算机科学与技术专业为基础、依托校网络中心工程环境开展学生培养的，具有坚实的教学师资和教学资源基础。为优化网络工程专业的层次结构、培养“应用型、复合型、技能型”人才，网络工程专业采用与计算机科学与技术专业联合的交叉大类“2+2培养”模式：前两年教学内容与计算机专业保持一致，使学生具有扎实的计算机技术基础；后两年根据专业特色，按照行业技术发展和企业岗位需求，设立了“传统互联网应用”、“系统集成”、“Web软件开发”、“物联网及移动互联网应用”四个特色方向，形成合理、有时代特色的课程群体系（见表1），及有效的实践环节，从而保证学生在校学习内容和企业需求的有机接轨。

5 面向工程应用，优化实践教学模式

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010～2020年）》同样明确提出：“提高人才培养质量……加强实验室、校内外实习基地、课程教材等基本建设……强化实践教学环节……创立高校与科研院所、行业、企业联合培养人才的新机制。”

网络工程专业对学生的实践能力要求较高，实践能力的提升是培养网络工程人才工作的重中之重。根据大连工业大学网络工程专业本身的特点，笔者采取“校内+校外”、“校企联合”的创新与实践教学模式开展对学生实践工程能力的培养。

5.1 实践教学体系

实践教学体系设置坚持“面向工程应用，优化实践教学模式”原则。具体划分为“四层次、七类别”实践教学体系，见图1。“四层次”是指学生应获取基础实验和认知能力、初步设计能力、综合实践能力、创新和工程能力等四个层次的能力；“七类别”是指课程实验、课程设计、专题训练、各类实习、毕业设计、参加创新和科研课题、职业培训等七个环节[5]。

根据大连工业大学网络工程专业自身特点，针对“课程群”系列课程，开设综合性较强的专题训练实践环节，既有利于提高学生的综合实践能力，又有利于与企业实训项目相结合、置换。例如，笔者将第七学期的“网络规划与设计专题训练”、“网络安全课程设计”和“生产实习――网络管理+Linux系统运维”三个实践环节组合成一个综合性专题训练模块，引进合作企业的生产实践项目，由学校教师和企业技术人员共同对学生进行综合实训，取得了非常好的效果。

5.2 “校内+校外”、“校企联合”的创新与实践教 学模式

根据专业培养目标，充分关注行业、企业需求，密切校企合作，建立了“校内+校外”、“校企联合”的创新与实践教学模式。

1）有效利用校内资源，将教学实践与实际生产环境有机融合。网络工程专业依托大连工业大学网络中心开展校级实践活动，将教学实践落实到生产现场，开展从校网络中心到教育网地区中心全方位的教学实践活动。在这个过程中，既可以引入网络中心具有丰富实践经验的教师承担认识实习、操作实习、毕业设计等实践教学任务，将网络中心技术人员的工程实践经验更好地融入到教学环节中，还可以引导学生参与勤工俭学，通过承担一定的网络维护开发等活动，有意识地引导学生参与专业实验室、学校网络的建设维护工作，提高学生的专业认知和动手能力。通过上述方式，将网络工程专业的教学实践融入实际的生产环境中，使学生学以致用，既深化了对专业理论的理解，也提高了学生的工程实践能力，突出了网络工程专业的工程特点。

2）扩大校企合作。根据行业、企业需求，结合学校实际，笔者重新定位网络工程专业方向，建立了“企业岗位定制”教学；同时，加强校企教师的双向培训机制，与企业在学生和师资培养等方面建立长期稳定的合作关系。在图1所示的四个层次实践课程体系中，强调培养过程中的企业参与，将企业的实际项目引入专题训练环节，实现学校和企业的无缝接轨。

3）支持学生参与创新科学研究，推行产学研联合培养的“导师制”。从大学一年级入学开始，即进行专业介绍和行业发展规划，逐步引导和培养学生的专业兴趣和方向，鼓励本科学生参与科技创新实践活动，建立“导师制”师生研究室。教师带领本科生积极开展科研创新实践活动，建立了课内与课外相结合的创新与实践教学模式。目前，网络工程专业学生已参加了多项国家级大学生创新与创业项目，科研实践能力大幅提升。

4）积极开展专业竞赛，以赛促学。引导学生积极参加各种专业竞赛，以优秀获奖学生为榜样，带动更多的学生积极向上、锐意进取。同时，通过联合开办的思科网络技术学院、红帽学院，鼓励学生考取思科认证网络工程师（CCNA）、思科认证网络高级工程师（CCNP）等行业国际资格认证，极大地调动了学生的积极性和学习热情，也增强了学生的就业竞争力。

6 结论

物联网和移动互联网技术的蓬勃发展为传统网络工程专业建设带来了新的机遇，本文讨论在“新互联网”时代背景下，以《物联网“十二五”发展规划》和《卓越工程师教育培养计划》为契机，将物联网技术、移动互联网技术与高校传统网络工程专业建设有机融合，通过整合教学资源、扩展专业内涵、优化教学体系、建立创新实践教学模式等一系列举措，大力加强学生实践能力的训练，探索了一条以行业需求为目标，培养基础扎实、实践能力强、富有创新精神和团队意识的复合型、应用型网络工程人才的新思路。

参考文献

[1]曹介男，徐明，蒋宗礼，陈明.网络工程专业方向设置与专业能力构成研究[J].中国大学教学，2012，（9）：31-34.

[2]岳峰，王桢.浅谈高校网络工程专业学生实践能力的培养[J].教育与职业，2012，（21）：126-127.

[3]张新有，曾华，窦军.就业导向的网络工程专业教学体系[J].高等工程教育研究，2010，（4）：156-160.

工业物联网技术方案范文第5篇

关键词：物联网GPRS AT TCP/IP 报警

近年在我国，高科技和信息技术正在由智能大厦走向智能住宅小区，进而走进家庭。现代社会的家庭正在以家庭智能化带来的多元化信息和安全、舒适、便利的生活环境，作为一个理想的目标来追求。随着无线通信技术的日益成熟，其在工业上的应用也日益广泛。尤其是GPRS技术的出现和成熟，通信网络的日益完善，无线通讯稳定性的进一步提高，使得GPRS技术在工业上的应用条件已基本成熟。“物联网技术”的核心和基础仍然是“互联网技术”，是在互联网技术基础上的延伸和扩展的一种网络技术；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。本设计使用工业上应用最为广泛的单片机并基于成熟的GPRS技术开发基于物联网智能家居报警系统，希望能在未来智能家居的建设中并入系统，能得到广泛应用。

一系统的总体设计方案

用户家居中有盗贼侵入或发生火灾或煤气泄漏时，相应的传感器检测到相应的信号后，通过有线或无线方式送入单片机，经微处理器处理后通过GPRS模块根据需要发送到用户手机或监控中心的 PC机上，同时单片机启动现场的执行系统，如打开摄像机、打开照明灯、关闭煤气和断电等，完成相应的控制功能。另外，充分考虑该系统扩展为智能家居系统的需要，该系统还可以通过有线或无线方式与上位机通信，通过上位机对该系统进行设置；该系统的执行系统可为有线或无线方式。

二、该系统的总体构成

根据设计原则和系统的总体设计方案，初步将基于GPRS的智能家居报警系统分成数据采集模块、单片机控制系统构成的下位机模块、GPRS通信模块、执行机构的控制终端模块、GPRS通信网、互联网、监控的PC上位机和移动终端组成，总体结构框架如图所示。

数据采集模块包括：防盗数据采集模块，防火数据采集模块和煤气泄漏数据采集模块。

执行机构的控制终端模块包括：摄像机控制终端，照明灯控制终端，煤气控制终端和其它电器控制终端等。

图系统结构总体框图

系统由用户可以使用任何一台接入互联网的PC机或使用用户手机进行系统的设置和控制；用户也可把下位机直接与上位机 PC机相连，使用上位机进行设置。GPRS通信模块使用一个串口和单片机相连,下位机单片机与上位机PC机之间通过8251扩展串口连接。

GPRS通信模块需要解决的问题主要有两点：（1）数据及控制命令的TCP/IP协议打包和分包；（2）GPRS终端自动附着网络。

单片机与PC机功能模块分为：（1）单片机系统：实现和PC通信的串口通信程序。（2）电路：实现单片机和PC机之间的串口电平转换。（3）通信程序：一方面是单片机C51程序，另一方面是和 PC的通信程序。

三、该系统的技术方案

本系统的设计主要是防盗数据采集模块、摄像机控制终端、单片机控制系统构成的下位机模块、GPRS通信模块的设计和系统软件设计方案。

1.防盗数据采集模块的主要技术方案包括：人体探测方案和信号无线传输方案。

人体探测采用加装有菲涅尔的热释电传感器，这种传感器本身不发任何类型的辐射，器件功耗很小，探测距离可超过10m，隐蔽性好，价格低廉，能满足本系统在室内使用的要求。 选用PT2262/2272可以解决该系统中信号的无线传输问题。

2.摄像机控制终端模块主要技术方案是控制信号的无线传输方案，该方案同数据采集模块的信号传输方案也采用PT2262/2272。单片机通过PT2262发送控制信号，PT2272接收解码输出信号控制继电器动作，实现摄像机通电或断电。

3.单片机控制系统构成的下位机模块的主要技术方案包括模拟量采集方案、处理器的选型方案、存储器的扩展方案、串口通讯方案、控制信号输出方案、系统实时时钟方案、看门狗芯片选型方案、单片机与GPRS通信模块之间的接口方案。

模拟量采集主要是A/D芯片的选用。考虑到系统的精度要求，选用目前单片机系统应用比较普遍的A/D转换芯片TLC2543。

考虑到系统的实际技术要求，单片机选用工业级单片机P89C51RD2，它是80C51系列单片机中的佼佼者，具有1KB的片上RAM 和64KB的非易失FLASH程序存储器。

本单片机控制系统构成的下位机模块中单片机的工作电压是5V，而PC机RS -232串口电平为-12V∽+12V，要实现单片机和上位机的通讯，中间需要通过电平转换。电平转换芯片选用比较常用的串口电平转换芯片MAX232。

考虑到单片机I/O口的资源有限，控制信号输出采用串并转换芯片74LS164扩展部分I/O口作为外部输出控制接点。

该系统监测的数据要求有准确的时间标识，故对于系统的实时时钟有较高的要求。因此选用DALLAS公司生产的DS12887为模块提供系统实时时钟。

看门狗芯片选用目前较为常用的复位监视芯片X25045以监视系统程序的运行。

因为GPRS技术是一种基于分包的传输技术，所以单片机与GPRS通信模块之间的接口要实现数据在传输前的TCP/IP技术的封装处理，在这里我选用TCP/IP协议处理芯片E5112完成。E5112协议处理芯片采用通用的MCU Core 内嵌经过精简的TCP/IP软件，它兼有服务器和客户机的双重功能，使用它的系统之间只要知道对方的IP地址和端口号，即可完成INTERNET的网络连接。

4.GPRS通信模块的技术方案主要是GPRS MODEM的选型。

本系统通过GPRS MODEM实现无线数据的传输和交换，无线GPRS MODEM的选型直接关系到通信的质量，选用目前市场上比较流行的MC35i GPRS MODEM.该产品由Siemens公司生产，性能非常稳定，目前在工业无线通讯领域应用较为广泛。

另外，还有电源方案。为保证系统供电的稳定型和可靠型，采用成熟开关电源给系统供电，不另外设计电路。

5.系统软件设计方案

系统控制程序主要采用C51语言实现，与汇编语言相比，C51具有开发速度快、软件质量高、结构化强、可维护性好的优点。本系统根据本次设计的重点主要完成单片机控制系统构成的下位机模块的软件设计，对于监控中心PC机和用于系统设置的上位机PC 机的程序因时间关系不能完成。