物联网技术概论范例6篇

前言:中文期刊网精心挑选了物联网技术概论范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。

物联网技术概论

物联网技术概论范文1

关键词:计算机网络;物联网;专业建设;课程设计

中图分类号:TP393 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2011) 19-0000-01

Professional Building Talking on Internet of Things in Colleges

Li Gang1,Li Yang1,Hou Xia2

(puter Science and Information Engineering College,Anyang Institute of Technology,Anyang455000,China;2.High School of Anyang Development Zone,Anyang455000,China)

Abstract:In today's technological advances,computer network professional is faced with the maturity of networking technology and development to bring new and expanded it.This paper analyzes the status of networking technology,and made things in the colleges and universities for professional development and curriculum design of the program.

Keywords:Computer network;Internet of Things;Professional development;Curriculum design

一、引言

物联网(Internet of Things)[1]是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。它具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化3个重要特征。

物联网的定义是: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,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。在2005年国际电信联盟的报告中,物联网的定义和范围已经发生了变化,覆盖范围有了较大的拓展,不再只是指基于RFID技术的物联网。

二、物联网专业的分析

(一)专业建设的背景分析

物联网改变了人类之前物理基础设施和IT基础设施截然分开的传统思维,将具有自我标识、感知和智能的物理实体基于通信技术有效连接在一起,使得政府管理、生产制造、社会管理,以及个人生活实现互联互通,被成为继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮。

自2009年8月总理提出“感知中国”[2]以来,物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一,写入“政府工作报告”,目前物联网被正式列为国家重点发展的战略性新兴产业之一。物联网产业具有产业链长、涉及多个产业群的特点,其应用范围几乎覆盖了各行各业。物联网在中国受到了全社会极大的关注,其受关注程度远超美国、欧盟、等其他各国,因此,我国迫切需要培养大批物联网专业的人才。

(二)申报专业的院系分析

2010年初教育部下达了高校设置物联网专业申报通知,众多高校争相申报。由于物联网涉及的领域非常广泛,从技术角度,主要涉及的现有高校院系与专业有:计算机科学与工程,电子与电气工程,电子信息与通讯,自动控制,遥感与遥测,精密仪器,电子商务等等。物联网专业可能会在上述这些院系中开设。

(三)专业课程的选择

物联网技术的快速发展和广阔使用促使高校进行该专业的建设,在进行学生培养的时候,不同的高校应该明确自身的培养目标,一是结合物联网技术的应用;另一是结合物联网技术的理论研究。

在进行物联网建设时,选择的专业基础课程包括:物联网产业与技术导论;Java程序设计;无线传感网络概论;TCP/IP网络与协议;嵌入式系统技术;传感器技术概论;RFID技术概论等。

(四)专业课程的实验设计

物联网专业的实验设计要从物联网的网络层次结构,物联网关键技术,以及物联网所注重的关键性问题出发,结合目前的产业现状和高校教学环境,力求让学生掌握物联网系统的感知层、接入层、网络层、支持层与应用层,设计出具体的实验内容使学生获得自主学习、自我发展的创新实践能力,以适应不断变化的未来。

开设的实验课程可以按照方向来进行划分:嵌入式方向有有蓝牙嵌入式编程、3G嵌入式编程等;传感器方向有光敏传感器实验、压力传感器实验、温度传感器实验等;RFID技术方向有:RFID介绍及读卡器设计实验、串口读卡实验、以太网读卡实验等;ZigBee技术方向有:ZigBee介绍、IAR使用介绍、无线传感网实验等。

三、总结

本文介绍了在目前物联网技术快速发展的环境下,高校通过对该专业的申报、院系安排、课程选择及课程实验内容设计等方面的工作,积极开展物联网专业学生的教育培养,适应了目前我国对该专业学生急切需要的需求。通过认真系统的专业建设能够培养学生具有物联网技术实际应用能力,并且具备在本专业领域跟踪新理论、新知识、新技术的能力。

参考文献:

物联网技术概论范文2

关键词:物联网;必要性;技能型人才

物联网,顾名知义,就是物物相连的互联网。它是通过射频识别(RFID)、红外感应器、无线传感器网络、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。是继计算机和互联网之后的第三次信息产业的浪潮。面对物联网技术的全面普及及上万亿规模的高科技市场,职业院校承接着技能型人才培养的社会职责,对物联网应用技术人才的培养如何定位,如何培养,是个值得探讨的问题。

一、社会背景和技术背景

物联网是继互联网之后的新一轮信息技术革命,随着在各行各业的落地,已经成为支撑众多行业发展的主要力量。物联网初期投入是在政府主导下进行的,集中在公共安全系统,智能交通、智能物流、市政管理等工程,每一个点无不可以搜索到物联网技术的影子。尤其信息技术应用水平和管理水平,已经成为企业提高竞争力的手段。

技术上,物联网是通过智能感应装置,经过通信技术,进行信息的传输,到达指定的信息处理平台或中心,从而实现物物、物人的信息传递,从而提升效率,保障安全,可以跨时间跨空间进行溯源、追踪、定位、管理。

二、高职院校开设物联网应用技术专业的必要性分析

从2009年8月7日,国务院总理在无锡视察时发表重要讲话,提出了感知中国的战略构想,表示要大力发展物联网技术,继而物联网也成为我国十二五规划的战略性新兴产业之一。2013年2月,《国务院关于推进物联网有序健康发展的指导意见》(以下简称《指导意见》)正式出台,标志着政策层面已经框定物联网产业的发展蓝图。预计2015年将超过5000亿元的规模,并会在短期内可能超过万亿规模,是一个航母级产业。

物联网技术与应用的竞争,说到底是人才的竞争,是战略的竞争。物联网目前在我国还处于发展阶段,从事该行业的人才还比较匮乏,仅在交通物流等领域,人才需求量就超过20万,而且每年都在增长。做为基础型的产业对人才的海量需求,这也为职业院校提出了紧迫的要求,有一定基础、能力、条件的职业院校,应高度重视与加强物联网应用技术专业人才的培训与培养工作。

1.职业类院校学生的特点。职业类院校培养的学生主要从事安装、调试、维护、生产、营销和推广等工作。而物联网技术的发展与竞争,主要是人才的竞争。众多本科类院校也在开设物联网技术相关专业,但主要面对系统设计、系统分析和研究方面的研发工作,要求有深厚的理论基础知识,并且具备专业覆盖面广的优势,职业类院校学生胜任起来有些困难。纵观物联网的从业岗位,对于技术人员,尤其是建设调试、维修保养、技术服务、营销推广等工作,不需要非常深的理论知识,只需要掌握相关的操作规范与标准,具备最基础的专业知识,具备相应岗位必备的技能技巧即可以,正符合职业院校学生基础比较薄弱、学习主动性差、动手能力强、适合奔波式工作的职业特色,所以对于当前人才需求量大的物联网技术相关行业,职业类院校开设上此专业正具备最基础的条件。

2.各行业对物联网专业人才的需求量大。“十二五”期间物联网产业重点领域包括智能交通、智能电网、智能物流、智能工业、智能医疗、智能农业、公共安全、环境监控与灾害预警、社会公共事业、金融与服务业、智能家居、智慧城市、国防与军事等。

我国当前处理物联网技术人才处理缺乏状态,笔者随意浏览了一个招聘网站,中华英才网上与物联网相关的招聘信息有500余条,前程无忧网站上与物联网技术相关的招聘信息达到1000余条,智能招聘网站上与物联网技术相关的招聘岗位达到400余条,另经常有公司通过微信、QQ、网站平台、私人联系等方式在招聘技高能优的物联网技术相关的专业人才。

据不完全统计,近几年的几大应用领域对人才的需求量,可能均会超过20万以上,如智能交通、智能物流、智能电网、智能医疗、智能工业、智能农业、智慧生活等。

3.对物联网应用技术关键领域展开教学与研究。RFID技术等短距离通信技术、传感技术等关键技术,众多理工类职业院校有着丰厚的基础,承着物联网技术的推广与应用,职业类院校可以对这些核心的技术展开教学与研究,使得培养的人才在智能交通、智能物流、智能农业、智能工业等领域得到发挥。

4. 职业院校具备校企合作的基础。职业教育的人才培养模式步伐一直没有停息过,从项目教学法、学习德国职业教育模式、校企合作、微课教学、Mooc教学、混合式教学、顶岗实习等,究竟花落哪种模式,没终极结论。实践场地不断翻新,合作企业不断探索,新技术新技能不断涌入,已经让当前的众多高职院校具备了充分的校内实训基地,具备了校企合作的基础。

在当前的基础上,开发物联网技术专业具备了良好的基础。从教学方法上看,多年的探索与实践已经积累了成熟适用的经验,从硬件基础上看,已经具备了搭建物联网相关实训室的基础条件,从师资力量上看,已经拥有了开设此专业的技能与技术。院校与物联网企业合作,搭建校企合作平台,通过高校与企业联合办学,培养熟练掌握物联网知识与技术的信息服务与技能应用型人才,合作育人,合作发展,达到人才培养的灵活性、开放性、深入性、针对性。

总之,在当前本科类院校开设物联网应用技术专业的同时,各职业类院校也必须要迎头赶上,以呼应本科类院校培养的研究型人才,牢牢把握住这一机遇。中高等职业类院校作为国家技能型人才培养的基础,开办此专业显得尤其重要与必要,有处于当前物联网应用技术发展的大好形势 ,扭转物联网人才资源匮乏的局面,从而培养大批的具备物联网技术能力、创新能力、良好的团队合作精神的复合型人才,全国的职业类院校都以当前物联网发展的大好背景为依托,积极开办物联网应用技术专业,探索理论和实践相结合的优质培养人才战略。

由于我国物联网专业教育于2010年才起步,对于很多院校开设此专业还处理犹豫与探索阶段,如如何定位专业、课程设置?师资力量从何而来?实验室不完善如何办?学生的就业前景如何?等等诸多问题,这也一定程度上会制约着物联网技术专业的设置与发展,所以研究物联网应用技术专业教育的有效性及输送人才的通道更显得重要。

参考文献:

[1]董荣胜. 计算机科学导论―思想与方法. 北京:机械工业出版社, 2007年8月.

[2] 彭力.基于案例的物联网导论.北京:化学工业出版社, 2012年10月.

[3]陈国良.计算思维导论.北京:高等教育出版社, 2012年10月.

物联网技术概论范文3

【关键词】 物联网 智能电网 应用

一、智能电网与物联网

应用物联网技术,智能电网将传统电网、用电用户及用电设备等覆盖,形成一个完整的巨大的网络,为实现节能减排、电网信息化、自动化、互动化提供技术支撑,也为电网运行和服务质量的提高提供技术保障,进而促进及推动电力工业的发展和转型。

二、物联网在智能电网中的应用

从结构上来看,物联网具有三层体系结构,包括感知层、网络层和应用层。感知层主要包括感知控制层和通信子层。在这层,主要实现的是利用感知元器件将电网各个环节的信息采集回来,并通过通信子层传送到物联网的第二层,即网络层。网络层包括了核心网络。在智能电网中,电信息具有较高要求的安全性和可靠性特点,需要系统在实时情况下完成对电网的控制和传输。因此智能电网的网络层实现的难度较大。在应用层上,通过先进的计算机信息处理技术,对智能电网进行决策、控制和服务。

物联网在智能电网中,覆盖其6大环节。在每个环节中,都占据着重要的作用。(1)发电环节中,可以对发电常规机组的状态进行监测,掌握其运行达到精准化水平。对通过水力进行发电的,同样也可以监测坝体的压力承受情况,规避风险。其他发电方式下,同样能够利用专用的传感设备将第一时间的状态采集回来。(2)配电和输电环节中,在塔杆、输电线路上部署各种传感器,同样可以实现目标的识别、分类及有效的区域定位,提高这些输电设备的维护水平。(3)变电环节中,对输变电设备的气象环境、图像视频、导线震动幅度等信息进行监测,部分电信息与电网信息融合时,进行精确的分析,对消除线路的及设备的缺陷提供技术保障,提高电网的运行水平。(4)用电环节中,则能及时获知用户的需求,帮助实现用电的双向交互,为智能家居、家庭的能效管理及其他用电设备,提供可靠的供电和高用电效率,并为节能减排提供技术性的保障。(5)在调度环节中,可以监测电力设备的全景状态图,精确科学的评估设备的状态及其寿命,为降低成本提供决策,从而提高电网的运行水平和管理水平。

三、智能电网的支撑技术

智能电网在物联网的支撑下,可以得到迅速的发展,其主要的支撑技术有以下一些:(1)通信技术。智能电网的通信要求实时及高效。目前常见的通信技术有光纤通信、无线通信、组网、公网通信及电力线载波通信。由于各自特点的不同,目前在智能电网中,电力线载波通信具有一定的优势。(2)智能电表。在用电环节中,智能电表是一个关键的部分,同时,也是组建智能家居系统的前提。应用智能电表可以上实现远程自动化抄表,用电量的自动计算机用电的自动管理。智能电表在家庭中的应用随着设备的改进及推广,会更加适合家庭用电设备的。智能电表同时也是实现节能减排的一个有效管理方式。(3)智能终端设备。用电信息的智能化主要体现在利用智能采集系统将包括用电信息、报警信息、用电模式等信息在内传送到用户终端设备上。用户通过终端信息可以规划用电,管理自己的用电,同时也可以与电力企业进行交流互动,从而优化管理。(4)智能采集。智能采集系统主要实现对用户用电信息进行实时采集,同时完成在线诊断用电的功能。对采集回来的信息,电力管理部门可以进行分析和决策,对超出界限的用电进行管理,对不合格设备的使用进行限制。智能采集系统有利于用电管理的实时决策。

四、结束语

本文简单从物联网和智能电网出发,阐述了物联网在智能电网中应用的特点及应用的支撑技术,目的在于基本了解和熟悉物联网和智能电网的应用,也简单分析智能电网的关键技术的特点及功能。

参 考 文 献

[1] 刘立杰 ,吴福保. 微电网技术在中国的研究现状和应用前景[J] . 农村电气化,2010(6)

[2] 殷树刚, 张宇, 拜克明. 基于实时电价的智能用电系统[J] . 电网技术,2009(19)

[3] 王志良, 王新平. 物联网工程实训教程[M]. 北京机械工业出版社,2011.9

物联网技术概论范文4

关键词:无线传感器网络;低功耗管理;传感节点

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2014)04-0719-02

1 物联网概念

物联网(The Internet of things)概念是由麻省理工学院Auto-ID研究中心(Auto-ID Labs)提出的,是指把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来,实现智能化识别和管理。2005年国际电信联盟(ITU)了一份题为《The Internet of things》的年度报告,对物联网概念进行了扩展,提出了任何时刻、任何地点、任意物体之间互联的发展远景,RFID技术、传感器技术、纳米技术、智能终端(smart things)等技术将得到更加广泛的应用[1]。自此物联网引起全球广泛关注,并成为国家层级的发展战略。

近几年来物联网的应用已经开始推广并实现产业化,覆盖范围包括智能工业、智能电力、智能安保、智能家居、智能运输、智能医疗等[2]。美国思科公司开发的“智能互联建筑”方案,为美国硅谷网域存储技术有限公司节约了15%的能源消耗;IBM提出的“智慧地球”概念,并已推出了多项物联网解决方案,涵盖多个领域[1]。随着物联网技术在全球范围推广,新的应用场合的出现越来越多,形成对物联网新的要求,其中低功耗问题逐渐成为凸显问题之一。无线传感器网络属于物联网的传感层,是物联网系统的硬件支撑。研究表明,低功耗管理系统在整个无线传感器网络中具有特殊性,还需要结合芯片特点和功能要求及成本进行进一步研究。

2 无线传感网络的设计

构建典型的无线传感器网络,必须考虑四个方面的因素:网络选择,拓扑结构,功耗以及兼容性[3]。在实际应用中,由于传感器节点需要采用电池供电,因此,对于无线传感网络来说,低功耗是无线传感网络应用的重要制约之一[4-5]。设计低功耗传感器节点,成为当今物联网研究难题之一。现有的研究主要集中在能量消耗的低功耗模块设计,并在电源管理系统的优化设计。

无线传感器网络由独立分布的大量节点和与计算机连接的网关构成,独立节点之间采用无线方式进行通信组成网络。作为一种针对应用而开发的技术,在项目无线传感器网络的设计中必须考虑实用性。安放在不同监测点的传感器节点实时采集外界信息,如温度、声音、震动等。无线传感器网络的每个节点都具备数据采集及数据传输功能,还能中继传送其它节点发出的数据,并最终通过网络传递将数据发送到数据中心。用户从网关获取数据进行分析或查看历史数据记录。

本设计为自主研发的智能公交系统,以RFID通信新技术为基础,以嵌入式系统作为平台,以无线网络为依托,数据库支撑后台管理。智能公交车载模型中,以ATmega328为核心,产生高低电平信号通过一个L298N驱动两个减速电机运转促使小车运动。通过寻迹模块里的红外对管是否寻到黑线产生的电平信号经过LM339比较后返回到单片机,单片机根据程序设计的要求做出相应的判断送给电机驱动模块,让小车来实现前进、左转、右转、停车等基本功能。公交车信息显示包括哪路公交,终点站以哪个站点为环行线、当地时间等。实物如图2所示。

3 传感器节点设计

系统的传感节点在部署时就拥有明确的地理位置信息,并且装备传感器收集相应参数。节点包括由低功耗的处理单元、低功耗WPAN基带单元和模拟传感器信号处理单元组成。通过WPAN基带单元可以无线传送数据到基站/网关,通过模拟信号处理单元可以对系统加载的各种传感器及GPS定位设备的相关数据进行算法处理。在一般情况下,节点处于休眠状态,功耗极低。当外界环境参数变化,电路自动唤醒,节点采集环境数据及相关参数,并无线传送回中心,若遇到超限信号,节点将进行模糊判断,在确认之后发射报警信号。

传感器节点设计无法绕开能耗问题。根据系统需求来设置每个模块的动态变化,以减小功耗。前端中的电源稳压电路及限流保护电路始终处于工作状态,而对于基带控制器的设计,采取时钟唤醒模式,控制各子模块的工作状态,合理安排工作休眠时间和有效传输数据模式以减少节点的能耗,这在系统设计过程中做重点考虑。为了实现传感节点的低功耗及更优的测量性能,选择合适的工作模式,通过无线配置传感节点的工作参数,使节点按照应用需要控制采集的节奏和信息数据传输,从而降低能耗,延长节点工作服务时间。

对于无线传感网络系统,在有供能充足的情况下,所有节点的监测模块和数传模块都处于工作或等待状态,这样可以简化系统结构以及实现即时响应功能。如果要减小系统整体功耗,则设计将部分节点工作状态调整为间歇工作方式。而将某些模块暂时关闭通过侦听唤醒的模式可进一步降低功耗。但是,过于精确的控制会增加系统的复杂性,甚至可能出现节点脱离系统的意外情况。所以在设计中应在确保系统安全的前提下进行功耗优化,并控制系统设计的复杂程度。

传感器节点设计中低功耗电源是重点之一。根据工作需要,系统电路一般都会提供几个不同的电压且均有其特定用途。低功耗电源管理在多个电压之间实现合理调度,应能为无线传感器网络节点提供充足的能源供给,即使条件限制维护周期较长也能实现节点正常工作。智能交通系统的车载节点电源采用ASM117芯片进行电压转换,设计为ATmega328P的单片机核心板、RFID集成板、LCD1602、nokia5110提供3.3V电源供电。通常为了稳定电源信号,在电源正负极之间加上电容。电路如图3所示。

根据系统需求来设置每个模块的动态变化,以减小功耗。前端中的电源稳压电路及限流保护电路始终处于工作状态,而对于基带控制器的设计,采取侦听唤醒模式,控制各子模块的工作状态,合理安排节点的休眠时间和高效数传据模式将减少整体能耗。为了实现传感节点的低功耗与保持优良测量性能的平衡,设计选择工作模式,通过无线配置传感节点的工作参数,使节点根据现场条件来控制采集节奏和数据传输,从而降低系统能耗,延长工作服务时间。

4 结论

设计无线传感器网络系统时,低功耗是必须要考虑的重要因素之一。在自主研发的智能交通系统中,研究了如何实现电源功耗优化,设计并制作完成了低功耗无线传感网络节点。

参考文献:

[1] 杜渐.国外物联网发展综述[EB/OL].http://.

[2] 马建.物联网技术概论[M].北京:机械工业出版社,2011.

[3] 方慧敏.无线传感器网络的数据采集技术应用探讨[EB/OL].

[4] 徐喆,张军虎.物联网中的无线传感网技术及其应用技术瓶颈分析[J].物联网技术,2011(10):79-81.

[5] 张小慧,高浩,王海.无线传感网节点的低功耗设计[J].物联网技术,2011(12):82-84.

物联网技术概论范文5

Abstract: Recently, Internet of Things is called as the third wave of information industry. In order to seize the opportunity for Internet of Things personnel training, each university should apply for the Internet of Things engineering profession or set the training direction which is relied on other relevant professions. To train competent professional personnel, making personnel training scheme is vital. Under the condition of setting the Internet of Things profession relying on computer science and technology, this paper states the personnel training scheme in the way of objectives, requirements, the formation of course system and so on, expecting to provide others who intend to start the Internet of Things engineering profession with some references.

关键词:物联网;射频识别;人才培养方案

Key words: Internet of Things;RFID;Personnel Training Scheme

中图分类号:G642.0文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2011)24-0236-02

0引言

物联网技术作为第三次信息产业浪潮,近年来已经成为全球科技人员和政府决策部门持续关注的热点,相关产业研讨和学术交流如火如荼,方兴未艾。从“智慧地球”到“感知中国”,各国都在积极布局物联网产业格局,力图抓住物联网带动产业提升的战略机会。自总理09年8月考察无锡提出“感知中国”到2010年政府工作报告中提出加快物联网研发应用,加大相关产业的投入和政策支持,中国的物联网发展进入了一个全新的高速发展时期[1]。

物联网所涉及的关键技术,比如射频技术、分布式计算、传感器、嵌入式智能、无线传输及实时数据交换和互联网都是目前较为成熟的技术,并在相关领域已得到广泛的应用。物联网的新颖之处在于利用这些技术的交叉与融合,建立一个物物相连的网络,从而完成远程实时数据交换与控制,方便人们生产生活。据美国咨询机构Forrester预测[2],到2020年,物联网将大规模普及,物物互联业务与现有人与人的通信业务比例将达到30:1,物联网被称为是下一个“亿万级”产业。

由于2010年教育部只批准了部分211学校申办物联网工程专业,因此,对于大多数没有获批的学校可以在传统专业下设置物联网培养方向。目前,各高校与IT产业密切相关的专业是:计算机科学与技术、软件工程、网络工程、通信工程、电子信息工程等,比如计算机科学与技术专业设置此培养方向更适合[3]。培养合格的专业人才,制定人才培养方案是关键,由于物联网工程专业(物联网培养方向)各高校都刚涉及,没有一个成熟的培养模式,都处在探索阶段,所以,研究“平台+模块”物联网人才培养方案是非常有必要的。

1培养方案

1.1 培养目标培养学生德、智、体、美全面发展,在宽口径专业基础教学的基础上,使学生在计算机技术、电子技术、通信技术等领域有扎实的理论基础、系统的专业知识和较强的实践技能的复合型技术人才,毕业生可在物联网工程领域从事科学研究、技术开发、产品设计。

1.2 规格和基本要求①具有良好的思想品德、社会公德和职业道德,具有勤奋好学、勇于创新的精神。②具有基本的工程技术基础理论,系统地掌握相关领域技术基础理论知识;具有知识更新能力。③掌握信息获取、处理的基本理论和方法,具有设计、集成、应用及计算机模拟信息系统的基本能力。④具有物联网领域所需要的绘图、运算、实验、测试、表达及工艺设计技能及较强的计算机应用能力和自学能力。

1.3 课程体系建设学科基础平台:高等数学、线性代数、概率论与数理统计、场论与复变函数、电路分析基础、模拟电子技术、数字电子技术、高频电子技术、C语言程序设计。高数和工程数学是后续课程的基础,必须开足,其中,场论与复变函数是为学习电磁场与电磁波、微波技术与天线做铺垫。电路分析及模拟、数字电子技术为电路设计奠定了基础,系统底层设计需要C语言做支撑。

专业基础平台:数据结构、微机原理与接口技术、计算机网络、Java程序设计、操作系统、信号与系统、数字信号处理、通信原理,这些课程是计算机和通信专业的核心课程。例如计算机专业考研的专业统考科目就有数据结构、操作系统和计算机网络,Java程序设计则是当前流行的面向对象网络编程语言。信号与系统、数字信号处理、通信原理也是部分学校的考研初试或复试科目,由此可以看出这些课程的地位。

方向模块:电磁场与电磁波、微波技术与天线、传感器技术、RFID系统应用、嵌入式系统。以上课程为实现射频识别系统即设计电子标签、读写器及天线打下良好的基础。事实上,从70年代末,国外已开始从事RFID系统应用研究,主要应用予自动车辆管理系统、公路收费系统、码头车站集装箱管理系统、防盗系统和门禁系统等,到90年代此项技术已很成熟,国内相关企业可以生产和销售全部国产化的射频识别技术产品(读写器、电子标签)。今年年初,笔者到台湾几所高校做学术交流访问,从这些学校的资讯科技系、电脑与通信工程和电子工程系的人才培养方案中可以看到,都开设有RFID系统概论、RFID系统应用、RFID天线设计等课程,说明境外学校也很注重培养射频识别技术应用人才。

专业选修课:DSP原理及应用、专用集成电路设计初步、FPGA设计技术与应用、oracle数据库、网络安全、工程制图与计算机绘图、物联网技术、现代物流概论等。这些课程是为进一步拓宽电子技术和计算机学科及物联网工程应用而设置的。

1.4 实践体系建设在集中实践环节中,包含电子工艺实习、生产实习、工程设计(第二课堂)、硬件课程设计、软件课程设计、毕业设计等内容。此外,要保证相关课的实验要求,需要建立电路实验室、电子技术实验室、高频电子技术实验室、微机原理与接口技术实验室、计算机网络实验室、ARM实验室、通信原理实验室、电磁场与微波实验室、传感器技术实验室、EDA实验室、FPGA实验室、DSP实验室等。当然,如果一次性建设这么多实验室,投资是很大的,实际上没有必要重复建设,因为各理工科高校大都有计算机科学与技术、电子信息工程和通信工程等专业,其实验室资源可以共享。

2师资建设

2.1 大力引进人才需要加大人才引进力度,由于物联网是一个多学科领域,除需要计算机学科外还需要引进通信工程、电子科学与技术、电子信息工程等专业具有高职称或高学历的人才,同时在企业聘请具有丰富项目开发和管理经验的工程师参与教学与实训工作,打造一支专兼结合的教师队伍,形成企业和相关产业领域专家到高校和高校教师到企业的双向互动的机制和模式。

2.2 整合现有人才资源将计算机科学与技术、电子信息工程和通信工程等专业的现有教师资源整合起来,实现软件资源共享。

2.3 走出去进修或请进来培训对于有些未开过的课程,可以选派教师到国内外相关机构进修,或外请教师对校内教师进行培训的方式,提高师资水平。

3探索实践

我院现有计算机科学与技术、电子信息工程和自动化等专业,其中计算机科学与技术专业其“应用型软件服务外包人才培养模式创新实验区”,2009年被陕西省教育厅批准为省级人才培养模式创新实验区,2010年该专业又被批准为省级特色专业建设点。2010年及2011年教育部先后批准西安交通大学、西北工业大学、西北大学及西安理工大学开办“物联网工程”专业,同时陕西省成立了由多个高校及企业参加的“物联网产业联盟”,这是陕西省大力扶持物联网产业的又一重要举措,有利于整合资源优势,提升陕西省物联网产业的知名度和竞争力。在这些外部有利的环境下,我院以计算机科学与技术专业为依托,修订该专业的人才培养方案,增设一个“物联网工程”专业方向,并计划在2011年招生中实施修订后的人才培养方案,为培养物联网人才做有益的探索。

4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.

物联网技术概论范文6

一 物联网应用技术专业培养目标

物联网应用技术专业秉承厚基础、重实践、求创新的育人理念,在坚持全面发展的同时兼顾个性发展,培养具有良好的职业道德和敬业精神,掌握物联网应用技术的基本理论知识和基本技能,接受校企合作实践项目训练,具备一定的物联网综合应用能力,能在物联网技术应用的相关行业和领域中从事物联网应用技术建设、管理、维护及方案设计的高素质技能型专门人才。特别是针对物流企业,培养物联网技术与物流企业进行产业对接时,所急需的掌握智能物流等相关专业知识的高级专门技术人才。

二 物联网应用技术专业人才素质和能力要求

物联网应用技术专业毕业生可在各行业、企业从事物联网系统开发、系统集成、测试、销售及物联网产品技术支持等工作。

1.素质要求

第一,思想政治素质。具有正确的世界观、人生观和价值观;践行社会主义荣辱观;具有爱国主义精神;具有责任心和社会责任感;具有法律意识。

第二,文化技术素质。具有合理的知识结构和一定的知识储备;具有不断更新知识和自我完善的能力;具有持续学习和终身学习的能力;具有一定的创新意识、创新精神及创新能力;具有一定的人文和艺术修养;具有良好的人际沟通能力。

第三,专业素质。了解物流企业基本的运营知识,掌握从事物联网产品集成、物联网平台运营、物联网技术支持、物联网产品营销与策划等工作所必需的专业知识;具有一定的工程意识和效益意识;具有一定的市场营销能力。

第四,职业素质。具有良好的职业道德与职业操守;具备较强的组织观念和团队意识。

第五,身心素质。具有健康的体魄和良好的身体素质;拥有积极的人生态度和良好的心理调节能力。

2.能力要求

第一,职业基础能力。良好的沟通表达能力;无线网络基础知识应用和常见故障的处理能力;单片机基本知识的理解能力;数据库操作系统的基本操作能力;基本的程序设计能力;基本的市场营销和策划能力;常用办公软件、工具软件的使用能力,利用Office进行项目开发文档的整理(Word)、报告的演示(PPT)、表格的绘制与数据的处理(Excel)的能力,利用Visio绘制流程图的能力;阅读并正确理解需求分析报告和项目建设方案的能力;阅读本专业相关英语技术文献、资料的能力;熟练查阅各种资料,并加以整理、分析与处理,进行文档管理的能力;通过系统帮助、网络搜索、专业书籍等途径获取本专业帮助的能力。

第二,专业核心能力。传感器、RFID、二维码等感知设备的识别和集成能力;ZigBee、WiFi、蓝牙等无线网络的配置与维护能力;物联网应用层开发、物联网平台的运营能力;智能物流平台设计与维护能力;智能设备平台的认知与维护能力;物联网-ERP集成技术应用能力。

第三,其他能力。分析问题与解决问题的能力;应用知识能力;创新能力;工程实践能力;人员管理、时间管理、技术管理、流程管理等能力;组织管理能力。

三 物联网课程体系构建

为了强化物联网基础教育,突出物联网应用技术专业实践能力的培养,对应用技术型专业培养模式进行改革和调整,将课程体系分为公共基础课、专业基础课、专业核心课和实践教学课等4个阶段,如下图所示。通过改革和优化培养方案,强化物联网理论教学、网络物联网工程实验教学以及特色网络课教学,建立了适应物联网时代技术发展的整套课程体系。课程设置以能力为本位,依据课程间的关联循序渐进地培养职业能力。

1.主要课程设置

第一,公共基础课程。公共基础类课程是高等学校各专业学生必修的课程,课程体系将公共基础课程划分为三类,其中通识教育类课程包括体育、英语、思想政治概论、大学生素养等课程;公共基础类课程包括计算数学、概率论与数理统计、信息技术基础等课程;职业教育类课程包括入学教育、职业生涯规划、职业道德等。

第二,专业基础课程。本阶段主课程有C语言程序设计、电子技术基础、通讯基础、数据库技术、计算机网络基础等课程。

第三,专业核心课程。根据物联网的三个层次(感知层、传输层、应用层),本阶段主要课程有传感器设计基础、RFID技术及应用、嵌入式系统开发、物联网组网技术、网络设备配置与管理、智能家居应用技术、制造业ERP技术应用、物联网系统集成等课程。

第四,实践教学课程。主要实践教学和主要专业实验为:行业认知实践、职业规划实践、C语言程序设计实验、条码应用实践、数据库设计实验、无线传感器网络设计实验、RFID系统设计实验、嵌入式系统开发实验、C# Windows编程实验、单片机与传感器结点实验、物流与ERP实验、物联网综合应用设计与实现、毕业实践和毕业设计等。

2.主要实践性教学环节

第一,行业认知实践。第1学期安排一周时间开展行业认知实践。学生通过听取物联网技术发展报告,了解行业背景和发展状况;通过走访考察物联网企业,了解岗位职业需求以及岗位技能与素质要求;通过专业教师对本专业课程体系的介绍,明确学习目标及就业取向,增强学生对专业的认同感和使命感。学生参加行业认知实践必须做好相应的记录,写出相应的实践报告,报告应包括行业认知、自我评估和职业定位等。

第三,职业规划实践 。第3学期安排一周时间开展职业规划实践。人才测评专家将学生的职业发展预测、学生的社会活动、学生自我评价、教师对学生评价、职业素质综合评分、专业课成绩、基础课成绩等原始数据与胜任特征模型的动机、特质、自我认识、社会角色、技能、知识等层次进行匹配,给出职业素质评分报告和职业生涯规划建议,学生根据评分报告和建议完成职业规划报告。

四 物联网应用技术专业实践教学设计

1.专项实践设计

第一,程序设计实践。在第1学期的教学周内,单独利用一周时间开设程序设计实践。本设计实践是程序设计基础课程的重要组成部分。通过本设计实践,学生能更进一步理解C语言程序设计方法,在编程实现时要保持良好的程序设计风格,对程序设计风格在软件设计中的重要作用有进一步的认识。根据程序设计实践完成情况进行考核,并结合设计报告对学生进行等级评定。

第二,数据结构实践。在第2学期的教学周内,单独利用一周时间开设数据结构实践。要求学生利用掌握的数据结构知识,对各种典型的算法问题进行编程、调试,并分析其时间复杂度与空间复杂度,理解设计选型对软件性能的重要性,撰写设计报告。

第三,电子技术设计实践。在第3学期的教学周内,单独利用一周时间开设电子技术设计实践。要求学生运用所学的电子技术知识,针对具体的实际问题或任务,全面地分析和设计出解决该问题的实施方案,最后完成电路的制作和测试。根据学生提交的设计报告和图纸进行考核。

第四,设计实践。基于Web的数据库设计实践,在第4学期的教学周内,单独利用一周时间开设基于Web的数据库设计实践。要求学生能够利用服务器端和客户端脚本进行网络数据库编程,掌握利用.Net平台进行网络数据库系统的设计能力。根据学生的完成情况和设计报告进行考核。

第五,无线传感器网络设计实践。利用一周时间开设无线传感器网络设计实践。要求学生运用所学知识,结合C51RF-WSN平台,选择合适的器件与模块来设计常用的无线传感器网络解决方案。根据学生的完成情况和设计报告进行考核。

2.综合系统设计实践

第一,RFID系统设计实践。在第5学期的教学周内,单独利用一周时间开设RFID系统设计实践。要求学生利用所学的RFID技术实现短距离通信,设计具有写卡与读卡功能的单片机、无源应答器和阅读器,完成设计报告。根据学生的完成情况和设计报告进行考核。

第二,小型物联网综合设计与实现。在第6学期的教学周内,单独利用一周时间开设小型物联网综合设计实践。要求学生利用IEEE802.15.4标准和ZigBee协议,将无线传感器网络和RFID技术结合起来组建简单的物联网并实现相关应用,完成设计报告。根据学生的完成情况和设计报告进行考核。

3.毕业实践与毕业设计

第一,毕业实践。第5~6学期安排18周的毕业实践。实践的形式包括企业考察与调研、参与短期项目开发、到企业进行顶岗锻炼等。学生实践结束后,写出实践报告或总结,指导教师根据学生实习情况对实践进行评定。

第二,毕业设计。毕业设计是工程项目和教学紧密结合的实践环节。学生毕业设计题目可以源于教师科研项目、物联网公司、电信运营商的工程项目以及其他来源。学生必须通过论文选题、资料收集、开题答辩、系统设计、论文撰写、论文答辩等环节。

物联网应用技术专业是面向国家战略性新兴产业发展需要而设置的新专业,物联网应用技术专业学生是物联网产业人才的重要来源,核心能力对他们整个职业生涯来说起着至关重要的作用。物联网专业学生核心能力的培养必须以多渠道、多角度渗透式进入所有课程,贯穿于教育教学的全过程,最终培养和训练学生的职业核心能力。物联网课程从根本上强化了网络教学的先进性和实践性,为培养具有网络应用能力、工程实践能力和创新能力的计算机特色人才提供了条件。

参考文献

[1]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)

[2]孙兴华、梁俊花.基于Android的物联网课程体系探索[J].河北北方学院学报(社会科学版),2013(6)

[3]李佳、胡汉辉、李健.高职物联网专业课程体系建设研究初探[J].湖南工业职业技术学院学报,2013(1)