物联网工程的特点
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物联网工程的特点范文第1篇
近些年来计算机专业毕业生存在“就业难”的现象，很大一部分毕业生就业不是在自己的专业方向，另一方面相关的企业招不足需要的人才，存在着供需结构性失衡。国内外各类涉计算机专业的高校和学术团体都在积极探索计算机专业人才培养模式的改革，但由于受传统教育思想以及教学计划和本专业理论体系的影响，制订的专业教学计划仍然没有脱离原课程体系的框架，既要培养学生较强的实践能力，又要有完整的知识体系，使得一些理论深、难度大的课程在教学计划中仍占有较大的比重，一些应用性较强新兴发展的课程难以全面进入教学计划。这样一来造成了既没有达到让学生理论扎实又没有培养好熟练的实践能力，从而出现了一方面社会对计算机专业人才的大量需求，而另一方面大量的计算机专业的毕业生无法找到在本专业工作的机会。同时大学的各个专业都把计算机课程列为基础课程，计算机专业毕业生不再具有多大的专业优势。这些都对计算机专业的发展构成了挑战。
一、计算机专业面临的挑战
随着我国高等院校的数量逐年增加，在校生总数达到前所未有的数量，设有计算机专业的学校已经从20世纪60年代的50余所发展到今天的近千所，建立软件专业的学校600多所。除了计算机系（学院）外，很多学校还建立了软件职业学院、网络学院、信息工程学院等院系。随着信息技术在各行业的应用，极大地推动了人们学习计算机技术的热情，同时也给计算机专业带来巨大的挑战，信息技术的全球化，使得各国纷纷在信息产业的各个方面抢占技术制高点，谋划布局新的技术创新点。挑战催生动力，创新获得优势。在此形势下，迫使我们努力思考：计算机专业如何改变以适应发展带来的挑战？
二、物联网技术给计算机专业发展带来的新机遇
物联网的概念是在1999年提出的。IOT（The Internet Things）也就是“物物相连的网络”。“物联网”是在“互联网”的基础上，将其用户端延伸和扩展到任何物品和物品之间，进行信息交换和通信的一种网络。通过射频识别、红外感应、全球定位系统、激光扫描、各种传感器等信息感知设备，按照设定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息传输、计算、处理、知识挖掘，以实现智能识别、定位、跟踪、监控和管理，达到对物理世界实时感知控制、实时管理和科学决策的目的，实现人与人、人与物、物与物之间的信息交互和无缝连接。
物联网技术作为我国国家新型战略产业的一项支撑技术，相关的研究活动和产业应用已经成为企业研究应用的一个热点。各高校也积极设置、建设相关的专业，“物联网工程”、“物联网技术”、“物联网应用”、“传感网技术”、“智能电网”等涉物联网的相关专业应运而生，同时还有很多的院校正在积极筹备和申请进入这个行列。
物联网技术涉及的原有专业非常多，有计算机，电子、传感器，自动化，自动控制、通信等等，还有相关的行业应用特点，使得物联网技术成为一个涵盖面广，应用广泛的一个大领域。而计算机专业20多年的发展使得其变成了一个常规专业，基本上90%以上的院校都有计算机相关专业，99%以上的院校都有计算机课程。计算机专业的毕业生风光不再了，生源萎缩了，计算机专业如何在物联网大发展的形势下，进行创新获得新的生机与活力。需要将计算机专业特点和物联网的知识体系联系起来，找准自身定位，立足学生的长远发展，进行课程创新，教学计划更新。物联网工程导论是一门物联网技术的导入课，以宏观的应用视角对物联网技术的特点、发展、应用、展望进行论述，可以作为计算机专业的一个扩展，为进入物联网研究作导入。
三、物联网工程导论的课程特色
物联网工程导论课程的综合性强。作为典型的交叉学科，物联网工程导论涉及的概念、原理、技术众多，涉及计算机、通讯、电子、自动化的多个学科，具有很强的综合性。其理论体系中很多应用原理都牵涉到复杂的学科联系，很多概念也较宏观 ，这在教学上对教师的知识面要求很高。
但在强调物联网工程导论的融合背景的同时，应该看到它又是一门理论和应用关系十分密切的综合性很强的课程 ， 与计算机技术有着密不可分的联系，具有较强的实践性。要求学生不仅应该知道课程所涉及内容的来源和背景 ， 掌握该课程的基础知识和基本技能 ， 同时还要求学生能够应用所学理论通过设计编程实现，比如在课程中学习的多种编码方法，都需要编程实现。
于此同时，物联网工程导论课程内容与很多计算机专业课有着紧密的联系，如互联网络、传感器、自动控制、数据挖掘等内容，它的发展具有深厚的信息技术基础，广泛应用于工业、农业、安保、智能家居、军事等领域。物联网不是互联网的简单接入和应用，它将催生很多具有“计算、通信、控制、协同和自治”特征的智能设备和应用，必将引发计算机、网络与信息技术在更大范围更多领域更深层次的应用，带动广泛的学科交叉与融合，为计算机与信息技术的研究与发展提供更大的空间。
四、教学方法研究与设计
（一）强调学科背景，激发学习兴趣
物联网工程导论课程中运用了大量的计算机知识以及广泛的应用前景，有众多现实的应用例子，接受起来比较容易。很容易通过现实例子和应用展望激起学生的学习兴趣。此外，由于物联网工程导论所阐述的内容基本都是宏观概念，部分学生在学习的过程中，会下意识地觉得物联网太大，是搞科学研究人员学习的内容，对就业没有什么太大的作用。这势必会影响到学生正常的学习态度，从而影响整个课程的学习效果。
因此，我们设计在第一次课时，结合物联网的学科特点以及与计算机的联系，强调随着通信和网络技术的发展 ， 人类已进入了信息化的社会， 大学生需要具有全面信息观念和较好的信息处理能力，物联网工程导论正是信息技术发展的前言。因此 ， 学好这门课程就显得尤为必要和重要，从而让学好这门课程成为大学生自觉的行动。
（二）因材施教，打通学科联系
物联网工程导论目前主要是针对计算机相关专业大三的学生开设，此时的学生电路、数据结构等课程已于大二上全部学习结束，与物联网工程导论同时开设的是一些专业课程，如网络工程、信息系统等。如果这时过于强调物联网工程导论中的理论知识，一方面，由于学生对理论课程的学习早已结束，部分知识已经淡忘，另一方面，刚开始接触计算机的专业课程，兴趣难免转移。为此，针对学生特点，对授课内容做了如下调整：
首先由于物联网工程导论涉及的内容很多、逻辑性很强，必须合理地筛选授课内容。在侧重基本概念、基本原理和基本方法原则指导下，重点讲授基础的或者带有普遍意义的知识点。在教学的过程中注意将授课内容与计算机学科联系，如算法对程序设计的作用，施工技术对网络性能的影响等。
其次强调概念、理论的物理意义，联系应用以培养学习兴趣。由于本课程的理论是通过多门学科交叉而来的，过度关注理论往往会使得学生感觉抽象、枯燥，渐渐造成学习兴趣的下降。针对这种情况，应在保证基本概念以及简单理论说明的前提下，淡化学科区分和界限，强调融合应用。同时增加课堂演示性实验和课后实验环节来保证学生对课程知识的理解。
（三）创新教学手段，培养学生职业技能
著名《学会生存》一书中指出：教育既有培养创造精神的力量，也有压抑创造精神的力量，这就说明了教学方法，对学生的学习效果的重要性。为此在物联网工程导论的授课过程中，除了采用传统的老师讲，学生听的授课方式，更注重发挥学生的主体作用，采用了自主学习、课堂讨论、小组研究、企业参观等手段。
如：对于RFID模块开发，首先由授课老师开发一个案例进行演示讲解，进行学生分组，布置开发作业在课后进行分析开发，然后再在课堂上分组上台进行展示解说 ， 并让下面的同学提出问题 ， 在互动的过程中加深对该RFID模块开发的理解，最后布置课后实践，要求学生全部会简单开发。通过自学、讨论、实践三个环节，使得学生们的学习热情很高， 纷纷花大力气查阅相关资料，积极讨论，学生的积极性得到空前激发，对所学内容有了较深的理解。
五、结束语
物联网工程导论是物联网专业的一门基础课程，也是最近几年快速发展的一个课程，笔者从计算机专业的特点以及物联网的快速发展的现状，分析了该课程的特点，从教学内容，教学方法、教学手段、学生职业能力培养、学生创业能力等方面阐述了自己的思考体会，期望能对计算机专业的发展做一些专业扩展，使计算机专业的学科建设适应社会对信息化的需求。
参考文献：
[1]吴功宜，等.物联网工程导论[M].北京：机械工业出版社，2012.
物联网工程的特点范文第2篇
关键词:物联网;物联网工程导论;教学方法
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 13-0000-02
一、引言
物联网(InternetofThings)是将各种信息传感设备,如射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等装置与互联网络结合起来而形成的一个巨大网络。物体通过智能感应装置,再经过传输网络到达指定的信息载体,再经过全面感知、可靠传送和智能处理,最终实现物与物、人与物之间的自动化信息交互与智能处理[1]。2011年,在工业和信息化部出台的“物联网十二五发展规划”中,明确指出,物联网已成为当前世界新一轮经济和科技发展的战略制高点之一,发展物联网对于促进经济发展和社会进步具有重要的现实意义。2010年,教育部公布了140个高校新设本科专业,重点培养与国家确定的战略性新兴产业相关的专业。其中,“物联网”专业排名居首,国内许多高校纷纷开设或准备开设物联网专业。
二、物联网工程专业的课程体系
从物联网的技术构成上来看,主要包含感知层、网络层、服务层和应用层。[2][3]因此,物联网专业涉及多个专业方向,其基础教学体系的建立也需要多个专业的汇聚。对于不同的大专院校,由于自身的情况、特点以及优势不同,可以建立不同的具有各自特点的理论课程以及实训课程。物联网工程专业面向现代信息处理技术,以培养从事物联网专业领域的研发、设计、工程及制造等方面的高级工程技术人才。因此,物联网工程专业或方向应建立以提升工程素质为根本、以培养物联网工程能力为核心、以掌握物联网工程学科知识要求为目标的课程体系。[4]
如图1所示。
图1物联网工程专业的课程体系
三、物联网工程导论实践教学
物联网工程导论是物联网工程专业的核心课程之一,同时也是本专业的入门课程。对于刚刚进入大学的本科新生来说,这是他们进入大学后学习的第一门专业课程。新入学的学生对物联网这一新生事物了解的程度较差,头脑中没有相关的概念。因此,物联网工程导论课程授课的主要内容应以介绍物联网基本原理及知识和物联网的一些常见应用为主,在教学中以建立完整的知识框架结构作为中心点。通过教学活动,使学生能够对整个物联网专业的内容有一个较为清晰的认识,对整个学科的课程体系有一个初步了解,包括核心课程的简要内容和在专业中的作用和地位、相互关系等。这样可以尽量减少他们在今后四年学习中的迷茫和困扰,因此,在教学过程中需要注意以下几点:
(一)适当增删教学内容,讲授内容忌深、忌细
在教学内容的选择上应以面向应用为指导思想对教学内容进行适当的补充或删减。教学过程中切忌讲的过深过细,要让学生了解并掌握本学科的基本内容和研究方法。本课程作为物联网工程专业的引导性课程,基本上涵盖了物联网这一学科知识体系的各个主要方面。因此,在授课过程中,在介绍每一方面内容时,应从宏观层面入手,对学生做一个较高层次的高级科普。讲课内容要能反映物联网科学技术和产品的最新发展,在使学生了解相关概念和术语的基本含义的基础上,同时更多的了解最新流行电子产品的功能和基本原理;这些内容比较适合一年级大学生的思维方式和知识背景,有利于提高他们对物联网知识的理解能力;通过本课程的讲授,引导学生思考物联网在发展和应用中存在的问题,从而培养学生对物联网工程专业的兴趣,为更好的学习相关的其他课程奠定一个良好的基础。
(二)引导学生转变学习方法,促进良好习惯的养成
大学新生入学后,学校一般会安排入学后的专业教育,但是由于时间较短,效果有限。很多学生仍然不太适应大学的学习生活方式。因此,物联网工程导论作为新生入学后学习的第一门专业核心课程,教师在授课中不仅要介绍物联网的基本知识,还要着重引导学生的学习方法,促进学生养成良好的学习习惯。使学生能够很快适应大学的学习方式。
中学阶段,学习的主要方式就是大量而紧凑的课堂教学。学生的学习时间由学校安排,老师实施灌输式教学。老师教学生是“手拉手”领着教,老师对于课程的安排非常详细和周到,使得同学们养成了依赖老师的习惯,在学习过程中只会去被动的记忆和背诵。到了大学,老师的课堂讲授相对减少了很多,在课堂上的不会讲授全部的教学内容,而是以自学为主。课外时间都是自己安排,自己找老师讨论问题,自己去图书馆看书,自己找志同道合的人研究问题。学习过程中也不再采用题海战术和死记硬背的方法,需要学生勤于思考,勇于实践,尤其对于物联网专业而言,很多知识需要通过实践才能真正理解和掌握。
根据中学和大学学习特点的不同,在本课程的教学中,教师在授课过程中,要结合本专业的基础知识去引导学生转变学习方法。一方面,要和学生一起分析中学和大学的学习特点,使学生明白二者的不同,从而主动的去适应大学的学习方式;另一方面,通过读书报告、专题讨论、课程实践等方式,训练学生适应新的学习方式。要使同学们明白,除了要认真听老师的讲课,认真阅读教材和参考书,加强实践环节的学习,除此之外,更重要的是还要有个人的独立思考和积极探索的精神。
(三)教学的重点在于学生能力的培养
教育部在教高[2007]2号文件中明确提出要求:努力提高大学生的学习能力、创新能力、实践能力、交流能力和社会适应能力[5]。众所周知,我国的高考竞争非常激烈,因此在中学阶段,对于绝大多数学生而言,把时间全部用在了知识学习和完成各种各样的作业题、模拟题和考试题上是唯一的选择,而对于自身综合素质与能力的培养无暇顾及。从中学进入大学,学生的学习方式有了根本的变化,因此学生要利用好业余时间,有意识地培养和提高自身的综合能力与素质,主要包括以下几个方面:
学习能力:即自学的能力。对中学生来说,学习就是按照学校的安排,在课堂上接受教师的知识传授,课下完成老师布置的作业。而在大学中,需要学生自主地安排学习计划、主动地获取知识,不仅仅在课堂上进行知识的学习,在课下的时间还要去读书、去思考、去实践,逐步的提高自己的自学能力。
创新能力:所谓创新,就是用新思想、新方法和新技术解决工作中遇到的各种问题。作为大学生,只有具有良好的创新意识和能力,才能面对在未来学习和工作中面临的各种挑战,有效的解决遇到的各种问题。
实践能力:实践能力是指在工作当中运用自身的知识去分析问题和解决问题的能力。对于工科专业的本科学生,实践能力的强弱尤为重要,因此,在大学阶段,应该着重加强诸如课程设计、实验、实习、大学生科技竞赛等环节的学习和训练,以提高自身的实践能力。
交流能力:交流能力指一个人与他人有效地进行信息交流的能力。在现代社会,交流能力是个人素质的重要体现,它代表了一个人的知识、能力和品德。本科学生无论毕业后无论进入那一个行业,都是在一个团队进行自己的工作,因此,如何与团队内外人员的进行良好的交流对于自己的研究和工作是至关重要的。
四、结语
综上所述,物联网导论课程在本科教学的整个过程中有着重要的作用。通过本课程的教学,使学生对物联网专业的基本知识有了一个初步的认识,并在学习的过程中逐步去适应大学的学习方法,为后续专业课程的学习也打下了一个良好的基础。同时,在学生的思想当中逐步树立起培养自身综合素质的意识,最终成长为一个高素质的大学本科毕业生。
参考文献:
[1]张小平.物联网知识讲座(一)[J].物联网技术,2011,1(5):91-92
[2]沈苏彬,范曲立.物联网的体系结构与相关技术研究[J].南京邮电大学学报:自然科学版,2009,29(6):1-11
[3]袁静.物联业务的发展及网络融合趋势[J].电信技术,2010,1:10-12
物联网工程的特点范文第3篇
关键词：物联网技术；远程监控；生产运行管理平台
数字化油田是石油工程信息化的高级阶段，是信息化达到网络化、数字化、模型化和科学化的全新标志。石油工程作为一个跨学科、多专业相互配合的技术高度密集型行业，信息化一直伴随着工程行业的发展，并发挥着巨大的作用。近年来，通过应用驱动和技术研发创新引领的互动式发展，基于物联网技术的数字化建设，在石油工程数据采集、远程监测等领域得到广泛应用，本文针对石油工程生产运行与管理实际，拟基于物联网技术，通过构建集可视化、功能化、数字化钻井系统，以满足钻井日常生产运行、生产管理、生产监控、设备管理的需求。
1物联网基本内涵
国内对于物联网的概念是整合了美国的CPS（Cyber-Physical System）、欧盟的IOT（Internet of Things） 和日本的i-Japan的概念，但又不完全和哪一个相同。由于物联网本身与互联网、移动通讯网、传感网等有密切的关系，因此国内不同领域的专家针对物联网的思考出发点各异，事实上我国对物联网还没有一个精准和公认的定义。物联网体系架构大致有三个层次，底层是用来感知数据的感知层，第二层是数据传输的网络层，最上面则是内容应用层。随着“物联网”技术的发展与广泛应用，从工作办公到日常生活应用都与计算机技术和信息化有效结合，包括我们接触与使用的各种设施与物体以及物品，比如交通工具汽车，居住的楼房，出行必需的公路、铁路、机场，乃至手中的钥匙、手上戴的手表等等，只需要安装一个极小的感应芯片，就可以有效利用红外线感应、全球定位系统、激光扫描技术、无线网络信息系统或者射频技术，使之与互联网相连，进而利用能力超强的计算机群实现智能化管理。为有效整合企业的各类服务、降低重复工作的损耗，可以采用基于面向服务架构（SOA）的物联网企业应用框架，并能通过.Net平台和Java 平台两种技术实现。运用该框架、利用射频标识构建的物联网可以对企业各业务流程进行监控，并实现海量数据资源共享和高效利用，从而为企业资源整合提供了一种可行的解决方案。
2物联网技术特点、作用与应用
物联网的几个关键环节可归纳为“感知、传输、处理”，实现“及时、精确、全面地获取和处理信息，达到科学决策、降低成本、提高效率、保护环境、增强安全等目标”。其中，传感技术、嵌入式智能技术和网络、通信技术为物联网的l展和广泛应用奠定了基础。
2.1物联网技术的主要特点
物联网的主要特点体现在技术和应用层面上，主要包括：一是感知识别普适化。作为物联网的末梢，自动识别和传感网技术近年发展迅猛，应用广泛。从衣食住行中，仔细观察都能发现大量的感知技术的应用。无所不在的感知与识别将物理世界信息化，对传统上分离的物理世界和信息世界实现高度整合；二是异构设备互联化。硬件和软件平台千差万别，不同型号和类别的RFID标签、传感器、移动数据采集终端、手机、移动PC等实现网际间信息共享和融合；三是联网终端规模化，所有构成要件都作为网络终端纳入系统之中；四是管理调控智能化。物联网将大规模数据高效、可靠地组织起来，为上层行业应用提供智能的支撑平台；五是应用服务协同化，物联网技术覆盖生产运行与管理的各环节，可以有效提高企业整体信息化程度。
2.2物联网技术的作用
通过将物理对象与信息承载体无缝联接，实现虚拟和物理世界的一体化，使得物理对象积极参与业务流程（互动，通信，控制），通过对数据的大规模采集与集成智能运用，最终实现商业价值和社会价值。物联网是一种非常复杂，形式多样的系统技术。根据信息采集、传输、处理和应用的原则，可以把物联网分为感知层、网络层、管理服务层和应用层
3 运用物联网技术构建数字化生产运行管理平台
数字油田是实体油田的虚拟表示，能够汇集油田的自然和人文信息，人们可以对该虚拟体进行探查和互动。从技术架构上来看，运用物联网技术构建数字化钻井生产运行管理平台是一项涉及多学科的复杂的系统工程，需要信息通信技术、石油地质、石油工程、企业管理等有关专业，旨在更加广泛、及时、准确的进行信息采集；深化应用软件实施，更好的完成信息处理及应用，解决各种生产运行与管理问题；建立更为便捷的信息开放和共享平台，更好的实现信息间的互联互通，为生产运行管理提供便利。
3.1 数字化钻井生产运行管理平台
基于上述分析，笔者拟结合石油生产运行与管理实际，提出一种新的运用物联网技术构建数字化生产运行管理平台的实现方案。该系统主要利用数据传感技术、计算机软件开发、数字控制、计算机网络、系统集成及数据共享技术，开发建成集井场数据自动采集、数据加工分析、设备远程控制、远程视频监控及分析决策为一体的生产运行管理平台。
该系统完全遵循物联网技术的三层结构，在感知层中，利用安装在现场的传感设备及视频监控设备，将生产数据和视频图像实时采集并集中起来；在网络层，利用有线或无线通信网络将数据传送至数据中心服务器；在应用层，利用数据库、计算机软件开发、智能计算、云计算等技术对数据进行加工、分析、整理、，并以文字、报表、图形、图像等方式及时显示出来，实现远程监测、控制、辅助分析、生产决策等功能。按物联网分层原理，钻井生产运行管理平台由数据采集子系统、数据传输子系统和生产运行管理子系统三部分组成。
4 应用前景与展望
物联网技术本身不是一个全新的事物，它的核心在于应用创新。以物联网技术为基础，在构建生产运行管理平台应用包括条形码技术、GPS技术、管理软件等物联网范畴的技术过程中，要进一步深化理解“应用为王”思想，通过持续的应用创新，打造出业内领先的数字化生产运行管理平台。
参考文献：
[1]董h，浅谈新一代物联网在电子商务中的应用，条码与信息系统，2012
[2]胡亮，页岩气开发核心技术及开采装备概述，军民两用技术与产品，2014 （12）
物联网工程的特点范文第4篇
高职校物联网专业目前存在一个公认的、典型的特点是“三无”，即“无教材、无方向、无设备”，这些特点决定了物联网专业建设难，很多学校都是仓促上马，等将学生招到学校后才发现学生具备怎样的能力不清楚，如何开发课程，开发哪些课程、建设什么样的实训室、实训哪些内容等不清楚更不用说搞特色建设了。
二、我省高职院校物联网专业现状
目前我省已有为数不多的几所高职院校开设物联网专业，但由于该专业是新兴专业，没有可借鉴的资料，其专业建设思路基本沿用两种方式：以硬件为主的专业建设和以软件为主的专业建设。其中以硬件为主的专业建设基本沿用自动化或应用电子专业建设模式；以软件为主的专业建设基本沿用软件技术、网络通信技术、嵌入式开发技术专业建设模式。不论哪种模式，其专业建设基本都在探索中不断改进和完善，没有公认的完整、统一的专业课程体系和配套完善的实训体系。
三、我省高职院校物联网专业建设的思路
物联网专业建设的核心是培养适合社会需求的合格的专业的人才，而人才培养的离不开该专业课程体系建设和与之配套的实训体系的建设。
1.以CDIO先进理念为指导，进行专业课程体系建设
CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），它以产品研发到产品运行的生命周期为载体 ，让学生以主动的、 实践的、 课程之间有机联系的方式学习工程。
（1）以CDIO先进理念为指导，开发课程。课程建设依据CDIO工程教育理念和十二条标准对物联网专业课程体系进行详细的分析，以真实项目开发为导向，以培养学生个人技术能力、团队合作能力及系统构建能力为宗旨，与企业工程师共同开发的“一体化项目学习”课程体系。
（2）以真实项目为载体，组织课程。课程及相关课程体系都以真实项目来驱动知识的学习。通过小型真实项目（二级项目），完成一门课程的学习，通过一体化的大型项目（一级项目），完成整个专业课程体系课程的学习，一级项目和二级项目之间有机衔接，二级项目是一级项目的一部分。
（3）以学生为主体，设计教学。课程建设的教学系统设计要以学生为主体，以学生的学习为中心；要面向高职学生的特点和整体水平进行教学目标设计，以促进课程总体目标的实现；要以建构主义等学习理论指导教学系统的元素设计。
（4）以行动为导向，优化教学。专业课程体系教学活动设计以行动为导向，突出实战化训练的特色教学模式，采用企业管理式的课堂组织结构设计和学习管理模式，学生分组完成课内实训与实战训练。课程教学步骤分为：课前准备、下达任务、完成任务、展示学生作品等四部分。
2.根据物联网系统特点，完善专业实训体系建设
物联网系统由“感知---传输---应用”三层构成。感知层是物联网的核心，是信息采集的关键部分。传输层是整个物联网的中枢，负责传递和处理感知层获取的信息。应用层是物联网和用户的接口，它与行业需求结合，实现物联网的智能应用
（1）以物联网系统构成为主线，搞好物联网实训室建设。依据物联网的构成特点。从专业教学方面考虑，一般的物联网实训体系应具备以下几个核心实训室：基础实训室、感知识别实训室、网络通信实训室、物联应用实训室、物联网综合实训室。
基础实训室，完成物联网专业基础知识的培训。感知识别实训室，主要完成物联网感知层的实训。网络通信实训室，主要完成物联网网络通信的实训。物联应用实训室，主要完成物联网应用层实训。物联网综合实训室，主要完成以上所有技术的综合实训。
（2）以低投入高产出为前提，从优选择物联网实验设备。由于物联网实训设备的投入一般会很大，所以，一个核心的思想就是自己动手尽可能制作一些简单、低价、实用的设备。如果这方面的能力不足就只能购买了，以下是购买的一些比较。
箱式实训设备：这是一种传统实训设备，常用于开发性实训，可支持多个单项实验、实训项目，项目之间关联度不高。优点是投入较小。
沙盘式实训设备：一般用于综合性应用实训，常培养物联网三层结构中相关技术的软件层面综合应用能力。特点是：以特定行业应用为案例，系统展示度较好，学生参与度较低。
产品抽取式设备：一般适用于综合性应用实训，培养学生在物联网三层结构中相关技术的软件综合应用能力以及硬件连接能力。特点是：真实感强，但投入较大。
综合式设备，一般适用于综合前述各种实训形式的综合形式，不足是投入巨大。
物联网工程的特点范文第5篇
关键词：物联网工程 课程体系建设 技术体系结构 知识体系结构
中图分类号：G642.0 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.17.098
2005年11月17日，国际电信联盟正式提出了“物联网”（Internet of Things，IoT）概念[1]。“物联网”颠覆了人类之前将物理基础设施和IT基础设施截然分开的传统思维，将具有自我标识、感知和智能的各种物理实体基于通信技术连接在一起，并使政府管理、生产制造、社会管理以及个人生活等实现互联互通，被称为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮。考虑到物联网技术对社会发展的重要影响，世界各科技强国都将物联网放在未来发展战略中的重要位置。我国“十二五”规划中也将物联网作为战略性新兴产业予以重点关注和推进。
为满足国家战略性新兴产业对高素质人才的迫切需求，自2010年我国教育部首次批准30余所高校设立“物联网工程”本科专业以来，发展至今全国共有100多所高校获批开设“物联网工程”本科专业，并开始陆续招生。目前，“物联网工程”专业在我国各高校的开设处于刚刚起步的阶段，有关“物联网工程”专业的知识体系、课程体系、工程实践、师资建设和人才培养等方面都还是一片空白。一些高校在“物联网工程”专业的建设上也存在着专业定位不明确、学科知识体系认识模糊、专业特色不突出、实践教学体系缺乏层次性和系统性等问题。如何依据物联网技术的发展规律和特征，建立科学的专业人才培养体系，并使之能够快速适应战略性新兴产业的发展对人才培养的需要，是近期教学研究任务中一个重要的课题。本文通过分析物联网工程专业的知识体系及核心知识领域，力求归纳物联网工程专业建设的专业共性基础，提出构建物联网工程专业课程体系的主体思路，以期为兄弟高校物联网相关专业课程规划抛砖引玉。
1 物联网体系结构
物联网涉及的关键技术很多，包括自动控制、通信、计算机、电子、测控等不同领域，是跨学科综合应用的典型代表。理解物联网的体系结构是搞清楚物联网知识体系的基础，也是建设物联网工程专业的基础。
物联网作为一种形式多样的聚合性复杂系统，涉及了信息技术的每一个层面。目前世界上还没有形成统一的物联网规范和标准。从物联网工程教学角度分析，本文更倾向于采取物联网四层结构模型[2]。如图1所示，物联网的体系结构自下而上依次包括感知控制层、信息传输层、服务支撑层和应用服务层四部分，此外还有物联网的安全隐私保护以及网络管理两大方面。
1.1 感知控制层
感知控制层包括数据采集子层、短距离通信技术和协同信息处理子层。数据采集子层通过各种传感器实现对物理对象的感知和数据获取，其中涉及传感器、射频识别（RFID）、多媒体信息采集、二维码和实时定位等技术。短距离通信技术和协同信息处理子层将采集到的数据在局部范围内进行协同处理，并通过具有自组织能力的短距离传感网接入广域承载网络。在有些应用中还需要通过执行器或其他智能终端对感知结果做出响应，实现智能控制。
1.2 信息传输层
信息传输层将来自感知控制层的各类信息通过基础承载网络传输给上层，并提供透明的数据传输能力。其中，基础承载网主要包括移动通信网、互联网、卫星网、广电网、行业专网及形成的融合网等。
1.3 服务支撑层
在高性能计算和海量存储技术的支持下，服务支撑层对网络获取的大量不确定信息进行重组、清洗、融合等处理，整合为相对准确的结论，并为上层行业应用提供智能的支撑平台。本层的主要特点是智慧处理，运用概率论、机器学习、数据挖掘、模式识别等理论，对多点网元感知信息高效综合，从而使物联网能够提供更加多样化、人性化的服务。
1.4 应用服务层
应用服务层主要将物联网技术与行业专业系统相结合，将信息转化为内容，实现广泛的物物互联的应用解决方案。
简单概括，物联网就是传感网、互联网、智能服务的综合体。与传统的互联网相比，物联网加进了感知控制层以降低互联门槛，实现非智能、弱智能设备的互联，同时这也给数据传输、信息处理、信息服务带来了新的挑战，使网络体系结构变得更加复杂。
2 物联网工程专业知识体系
物联网工程专业是学科交叉度高、理论体系尚未完全成型、市场应用又发展迅速的新兴专业，因此通过知识体系来梳理和指导课程体系的建设是非常必要的。按照一般工程专业划分，物联网工程专业可分为三大知识领域：通识基础类知识领域、综合管理类知识领域和专业技术类知识领域，本文主要讨论物联网工程的专业技术类知识领域所涉及的知识模块、知识单元和知识点。依据物联网技术及产业发展对人才培养的需求，物联网工程知识结构中的专业技术知识部分应能够覆盖物联网整体的结构框架并体现其关键技术，因此对应于物联网的体系结构，物联网工程专业的专业技术类知识领域主要涵盖感知识别、网络构建、智能信息处理和创新应用等四个知识模块[3]。其中，感知识别、网络构建知识模块属于物理基础层次，偏重于硬件技术；智能信息处理、创新应用模块则偏重软件技术。
物联网工程专业知识模块涵盖的知识单元较多，其中感知识别模块主要包括传感与控制技术、短距离无线通讯技术、射频识别技术、阅读器技术和智能终端设备等知识单元，涉及的关键知识点有EPC编码技术、标签技术、RFID技术、传感器技术、无线传感器网络、嵌入式系统应用等；网络构建知识模块主要包括网络结构框架、通信协议、技术标准、信息安全等知识单元，涉及的关键知识点有数据通信网与路由交换技术、无线通信技术、组网技术、网络融合技术、网络管理与安全技术等；智能信息处理模块主要包括云计算系统、人工智能系统、分布智能系统等知识单元，涉及的关键知识点有数据融合技术、数据库技术、云计算技术、智能中间件技术等；创新应用模块主要包括工业物联网、智能电网、智能交通、智能家居、环境监测等知识单元，涉及的关键知识点有物联网应用系统设计、物联网工程规划与设计等。
3 物联网工程专业课程体系
物联网工程专业课程体系的设置需要综合考虑相关学科的交叉融合，尽可能多地覆盖本专业的知识体系，并将相关主干学科的核心课程和专业课程进行通盘考虑。围绕物联网工程专业涉及的学科知识领域和知识点，物联网工程专业课程体系可由通识教育模块、自然科学公共基础模块、专业基础模块、专业必修模块、专业选修模块等五部分构成。
3.1 通识教育模块
通识教育是高等教育的组成部分，它是“非专业、非职业性”的教育， 是关注人的生活、道德、情感和理智和谐发展的教育。通过学习这部分知识可增强学生接触知识的广度与深度，拓展学生视野，培养学生的政治思想素质和职业道德，以使学生兼备人文素养与科学精神，从而把学生培养成为全面发展的人。各高校的通识教育课程通常会贯穿第一至第四学期，主要涉及思想、政治、心理健康、英语、体育、经济与管理等方面。
3.2 自然科学公共基础模块
自然科学公共基础课是高等学校各专业学生共同必修的课程，通过学习这部分知识学生可以掌握作为一名大学生所要学习的源于中学又高于中学的理论性知识，从而为进一步学习专业知识提供方法论的基础支持。作为工科专业，物联网工程专业的自然科学公共基础模块主要包括大学物理、高等数学、复变函数与积分变换、概率论与数理统计、线性代数、计算机文化基础、C/C++语言程序设计基础等课程。
3.3 专业基础模块
专业基础课是高等学校中设置的一种为专业课学习奠定必要基础的课程，是学生掌握专业知识技能必修的重要课程。作为隶属计算机科学与技术一级学科下的工科专业，物联网工程专业的专业基础课主要包括电路分析、工程制图、电子技术、离散数学、C语言程序设计、面向对象程序设计、信号与系统概论、通信原理、数据结构、操作系统、计算机组成原理、微机原理与接口技术、计算机网络、数据库原理、软件工程、物联网工程导论、传感器原理与应用等。
3.4 专业必修模块
物联网工程专业的专业必修课是在专业基础课程之上对物联网的体系框架以及主要原理技术进行深入研究探讨，为进一步学习和发展打下基础。物联网工程专业的专业必修课程主要包括[4]物联网体系结构、无线传感器网络、射频识别技术、Zigbee原理与应用、嵌入式系统原理、数据通信网及交换技术原理、物联网信息安全、大型数据库应用技术、物联网技术与应用等课程。
3.5 专业选修模块
专业选修课程的设置体现了学科发展的专业特点，同时也指明了物联网工程专业学生的职业之路。作为新设专业，物联网工程专业的学生培养走向一直引人注意；作为一门学科，物联网工程专业可以从学科发展角度划分为三个方向：感知与控制方向、传输与网络方向、软件与服务方向；作为一门工程实践，物联网工程又可以从岗位需求角度划分为三种工作：系统综合工程师、产品研发工程师、设计规划工程师。各个学校可以根据本校的学科优势、特色及所处行业背景，构建有自己特色的可选专业课程，并将其融入到核心课程体系中。下面给出按照学科发展的方向设置的专业选修课参考内容。
感知与控制方向主要设置单片机原理及应用、DSP处理器及应用、数字信号处理、计算机控制技术、ARM结构与编程等选修课程；传输与网络方向主要设置下一代互联网技术、短距离无线与移动通信网络、网络融合技术、网络规划与设计、网络管理与安全、网络编程等选修课程；软件与服务方向主要设置云计算与服务计算、模式识别、数据挖掘与融合技术、Web应用开发技术、物联网应用系统设计等选修课程。
在具体设计课程体系时，各高校可根据本校的专业背景和学科优势，充分考虑物联网工程知识体系各领域、各模块、各单元的内容，依照不同的学科方向灵活调整课程开设时间和授课学时，增加或删减具体课程。
4 结束语
物联网工程是一个战略性新兴本科专业，它不是以理论为主导，重点在于工程应用[5]，这就决定了其课程体系具有发展变化的动态特性。因此，在制定专业教学计划时，要以时刻服务于社会发展需要为根本依据，紧密结合当前物联网新技术及行业应用的时代需求，依托学校自身的学科优势和行业背景，设计出与时俱进的、科学合理的、可持续发展的专业课程体系，只有这样才能为国家战略性新兴产业发展所需高素质专门人才的培养做出更多贡献。
参考文献：
[1]ITU Internet report 2005：The Internet of Things[DB/OL]. http：//itu.int/[dms_pub/itu-s/opb/pol/S-POL-IR.IT-2005-]SU
M-PDF-E.pdf.
[2]崔莉，刘强，李栋.物联网系统及核心设备[J].中国计算机学会通讯，2010，6（4）：18-22.
[3]胡忠望.物联网工程新专业课程体系的设计[J].中国电力教育，2010，（22）：109-110.
[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）：1-3.
[5]马忠梅，孙娟，李奇.物联网工程专业课程体系与实践探讨[J].单片机与嵌入式系统应用，2011，（10）：1-4.
作者简介：姜颖（1971-），女，硕士，河北廊坊人，讲师，研究方向为网络技术与信息安全、图像处理，河北工业大学廊坊分校，河北廊坊 065000
