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物联网工程概念范文1
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.
物联网工程概念范文2
[关键词]物联网 智慧油田 发展
中图分类号：F426.91 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）10-0301-01
智慧油田的提出背景
20世纪90年代以来，“数字地球”的概念初始被提出来，自此我们开始进入信息时代。数字化时代一个显著的时代特征就是充分实现自动化。但是，自动化的实现是建立在对数据处理的基础上，然后，对这些庞大的数据信息进行分析汇总，从而对分析的结果做出响应。数字化时代经过20多年的发展后，越来越不适用于当前社会科学快速化发展的现状。于是，在这样的时代背景下“智慧地球”的概念首次于2008年被彭明盛提出。2009年，奥巴马提出基于“物联网”来发展“智慧地球”的观点。不久后，也开始倡导“物联网”感知中国。自此，国内各地“智慧城市”建设的步伐逐步向前迈开。对于油田的发展而言，也开始逐步进入智慧的时代。“智慧油田”旨在通过充分结合现在先进的信息技术手段和管理经验来实现油田的智能化管理。智慧油田是在数字油田的基础上发展而来的，是当前以及未来时期油田发展的主流趋势。
智慧油田的概念和主要内容
“智慧油田”的概念
智慧油田是在数字油田的基础上被提出来的具有时代意义的全新的理念。现阶段，由于智慧油田仍旧处于初始发展的阶段，且尚不成熟，因此，还没有针对智慧油田的一个标准化定义。作为数字油田的一种高级发展模式，智慧油田充分体现了能源行业发展的演进过程和必然趋势。数字油田的主要发展目标是实现油田经营、运作、管理的智能化，智慧油田则区别于数字油田的发展模式，着重强调智能化和人类智慧的完美结合。因此，从数字油田到智慧油田经历了从数据收集归纳到深度挖掘、整理数据的转变阶段，充分实现了对传统工艺的优化管理。此外，建设智慧油田关键在于充分结合现今信息科学技术，对于油田的运行系统信息进行安全、有效的整合分析，从而实现油田的智能化管理运作模式。
“智慧油田”的主要内容
智慧油田主要涉及到生产和生活两个主要方面。按照职能划分大致可以从智慧工程、智慧管理、智慧地质、智慧民生几个方面来考察。首先，所谓智慧工程指的是在工程建设中充分使用各种先进的技术手段。智慧油田建设中所涉及到的工程主要有勘探、钻井、采油、运输、道路、原油、电力、通讯等工程。其次，智慧管理旨在实现对石油的生产运营实现远程上的监督管理。通过监控系统可以对各岗位实现实时动态的监督，当出现问题的时候通过远程的诊断、分析，发现问题所在并做出及时有效的处理。通过这样的管理方式使得整个石油生产运作平台可以安全、健康的运行，同时还大大降低了能源的消耗，增加了产能。再次，智慧地质指的是通过实时采集分析处理相关的数据资料，实现对地下储油量的预测评估。最后一个，智慧民生谈及的是矿区居民的生活，通过有效的管理提升矿区居民的生活质量。
智慧油田建设需要注意的事项
充分利用和整合数字油田的建设成果
智慧油田是在数字油田的基础上发展整合而来的，而数字油田是信息时代的产物，因此，无论是数字油田还是智慧油田，其本质都是油田发展过程中信息化的体现。没有数字油田也就必然没有智慧油田，智慧油田的发展是依托于数字油田的基础之上的。因此，想要实现智慧化油田建设，就应该充分吸取数字油田建设成果中的精华部分，并通过发展和整合使其融入自身经营发展模式中去，这样可以最大化的实现信息建设成果的有效利用，避免资源浪费。
大力推进数据的融合实现数据的共享
智慧油田是建立在互联网技术的基础上的，其生产、运营、管理的核心部分也是互联网。观察智慧油田的形成历程可以发现，智慧油田的建设是一个由“量变”到“质变”的一个缓慢发展过程。而物联网的发展也是这样，在很长的一段时间内，物联网一直是处于“量变”到“质变”中间的某个过程。实践表明，“重网络轻数据”的观念是一个典型的应用系统的误区，要想实现信息共享，首先应该做的就是做好统筹规划工作。而智慧油田建设的重中之重也是做好管理统筹工作，从而逐步实现管理的信息化建设。
着手物联网规范化和标准化体系的建设
长期以来，各行各业的发展过程中关于标准体系的建立都有一个潜在的规律可循。标准体系来源于技术标准，技术标准则是从行业标准中演变发展而来的，行业标准往往则是在实践经验中提炼总结而来的。因此，基于物联网的智慧油田的发展应该着手建设物联网规范化的作业和标准化的体系，只有这样才能逐步实现智慧油田的高效快速发展。此外，还需要注意的是物联网作为一个新兴的产业，各项技术手段尚且不成熟，因此，在今后的发展过程当中还应该重视创新和自主研发能力建设。
参考文献
[1] 陈勇，孙文磊，谭远华.基于物联网的抽油机装备工况采集与可视化研究.《制造业自动化》.2015年17期.
物联网工程概念范文3
关键词：物联网 传感器
一、物联网概念与定义
物联网(The Internet of things)的概念是在1999年提出的,它的定义很简单:把所有物品通过射频识别(RFID)、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。
现在对物联网的定义至少有几十种,都是不同领域专家从不同领域定义的,我们取几种有代表性的供大家参考:
1.英语中“物联网”一词:Internet of Things,可译成物的互联网。
2.2005年ITU关于物联网的定义:是一个具有可识别,可定位的传感网络。
3.经过与无线网络(也含固定网络)连接,使物体与物体之间实现沟通和对话,人与物体之间实现沟通与对话。能实现上述功能的网称为物联网。
4.作者比较赞成一种基于泛网及其多制式、多系统、多终端等综合的物联网的定义——或称为广义物联网。
二、国内外物联网发展现状
从国际上看,欧盟、美国、日本等国都十分重视物联网的工作,并且已作了大量研究开发和应用工作。如美国把它当成重振经济的法宝,所以非常重视物联网和互联网的发展,它的核心是利用信息通信技术(ICT)来改变美国未来产业发展模式和结构(金融、制造、消费和服务等),改变政府、企业和人们的交互方式以提高效率、灵活性和响应速度。按欧盟专家讲,欧盟发展物联网先于美国,确实欧盟围绕物联网技术和应用作了不少创新性工作。在北京全球物联网会议上,他们介绍了《欧盟物联网行动计划》(Internet of things-Anactionplan for Europe)其目的也是企图在“物联网”的发展上引领世界。
我国在“物联网”的启动和发展上与国际相比并不落后,我国中长期规划《新一代宽带移动无线通信网》中有重点专项研究开发“传感器及其网络”,国内不少城市和省份已大量采用传感网解决电力、交通、公安、农渔业中的“M2M”等信息通信技术的服务。
在温总理关于“感知中国”的讲话后我国“物联网”的研究、开发和应用工作进入了,江苏省无锡市一马当先率先提出建立“感知中国”研究中心,中国科学院、运营商、知名大学云集无锡共同协力发展我国的物联网。
三、传感器在物联网中的应用
一说到传感器,可能大家就会往小的方面想,在物联网的大概念下,一个泛在的物联网系统,随着参照物的不同,传感器可以是一个“大”的“智能物件”,它可以是一个机器人、一台机床、一列火车,甚至是一个卫星或太空探测器。物联网关注传感器的实际应用,下面是按应用方式进行的分类。
1.液位传感器:利用流体静力学原理测量液位,是压力传感器的一项重要应用,适用于石油化工、冶金、电力、制药、供排水、环保等系统和行业的各种介质的液位测量。
2.速度传感器:是一种将非电量(如速度、压力)的变化转变为电量变化的传感器,适应于速度监测。
3.加速度传感器:是一种能够测量加速力的电子设备,可应用在控制、手柄振动和摇晃、仪器仪表、汽车制动启动检测、地震检测、报警系统、玩具、结构物、环境监视、工程测振、地质勘探、铁路、桥梁、大坝的振动测试与分析,以及鼠标,高层建筑结构动态特性和安全保卫振动侦察上。
4.湿度传感器:分为电阻式和电容式两种,产品的基本形式都为在基片涂覆感湿材料形成感湿膜。空气中的水蒸汽吸附于感湿材料后,元件的阻抗、介质常数发生很大的变化,从而制成湿敏元件,适用于湿度监测。
5.气敏传感器:是一种检测特定气体的传感器,适用于一氧化碳气体、瓦斯气体、煤气、氟利昂(R11、R12)、呼气中乙醇、人体口腔口臭的检测等。
6.压力传感器:是工业实践中最为常用的一种传感器,广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。
7.激光传感器:利用激光技术进行测量的传感器,广泛应用于国防、生产、医学和非电测量等。
8.MEMS传感器:包含硅压阻式压力传感器和硅电容式压力传感器,两者都是在硅片上生成的微机械电子传感器,广泛应用于国防、生产、医学和非电测量等。
9.红外线传感器:利用红外线的物理性质来进行测量的传感器,常用于无接触温度测量、气体成分分析和无损探伤,应用在医学、军事、空间技术和环境工程等。
10.超声波传感器:是利用超声波的特性研制而成的传感器,广泛应用在工业、国防、生物医学等。
11.遥感传感器:是测量和记录被探测物体的电磁波特性的工具,用在地表物质探测、遥感飞机上或是人造卫星上。
12.视觉传感器:能从一整幅图像捕获光线数以千计的像素,工业应用包括检验、计量、测量、定向、瑕疵检测和分捡。
虽然,物联网的产业供应链包括传感器和芯片供应商、应用设备提供商、网络运营及服务提供商、软件与应用开发商和系统集成商。但是,作为“金字塔”的塔座,传感器将会是整个链条需求总量最大和最基础的环节。“传感器是物联网技术的支撑、应用的支撑和未来泛在网的支撑,传感器感知了物体的信息,RFID赋予它电子编码,传感网到物联网的演变是信息技术发展的阶段表征。”
参考文献:
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[4]王保云.物联网技术研究综述[J].电子测量与仪器学报,2009,(12).
[5]赵茂泰.智能仪器原理及应用[J].北京:电子工业出版社.
[6]陈艾.敏感材料与传感器[M].北京:高等教育出版社.
物联网工程概念范文4
研究了借助计算思维的定义理念推动物联网工程教育问题。一方面分析了当前国内高校的物联网工程教育现状及原因；另一方面对计算思维的定义进行了分类阐述，认为物联网工程教育要引入计算思维以发挥其指导优势。指出具有计算思维的物联网工程教育的关键是培养基于物理空间与信息空间一体化的“想象力”和“实现能力”。最后，给出了培养物联网工程“实现能力”的方法，具体包括按物联网理论技术体系展开实践教学、设计“思考”型课堂、强化物联网企业的作用。
关键词：
计算思维；物联网工程；教育；实现能力
2005年，国际电信联盟(ITU)了一份题为《TheInternetofthings》的年度报告，将物联网的发展定位为任何时刻、任何地点、任意物体之间互联和无所不在的网络以及无所不在的计算[1]。此后，世界各国先后将物联网作为一项战略性新兴产业大力发展，并将物联网技术的培养需求渗透到高等院校等教育领域。据统计，我国教育部2010年批设的新增高等学校战略新兴产业本科专业中，物联网产业相关专业数量高达37个，占新增设总专业数量的26.4%[2]。物联网工程是我国高校现阶段开设的主要物联网专业之一，覆盖了计算机、通信、电子、控制技术、信息网络等多个学科领域，因其广泛的社会需求和强劲的发展势头受到高校和企业的重点关注[3-5]。计算思维(ComputationalThinking)最早是由美国卡内基•梅隆大学的周以真(JeannetteM.Wing)教授于2006年提出，在国内外引起了强烈反响。不仅催生了美国CPARH计划和CDI计划，也使得国内高等教育界“九校联盟(C9)”倡议在高校计算机基础教学中培养计算思维[6]。在我国，计算思维是当前高校教育界广为关注的热点并正在被推进到多种计算机相关学科的教学活动中。本文认为计算思维应该是高等院校所有课堂教学都应该广泛采用的工具，将计算思维的理念引入物联网工程专业的教学中将具有显著的现实意义。综合社会经济、文化、科技以及国家发展定位，物联网工程专业强调注重工程实践性与应用创新性，计算思维助推物联网工程教育面临着两大挑战：(1)如何把计算思维真正融入物联网教学活动并形成整体，将它作为一个问题解决的有效工具切实发挥作用，指导物联网工程专业的课程内容设置和教学方案设计；(2)如何确定引入计算思维的物联网工程专业的实践教学体系与理论技术体系的关系，在确保物联网工程学科理论体系完整厚实的前提下，探索有效的实践教学途径，以增强物联网学科的工程应用性。本文主要探讨如何利用计算思维来指导物联网工程专业的人才培养教育问题。
一、高校物联网工程教育现状及分析
物联网工程专业是计算机科学与技术、网络工程、电子技术、信息工程、通信工程及其它边缘科学交叉渗透、相互融合的基础上发展起来的一门新型应用型学科。相对于一些传统的工程学科专业，高校对于新增设的物联网工程专业在教育培养方面存在很多的不足，具体表现在课程体系不够健全、师资力量比较匮乏、实验条件建设不完善，各项教育尚处于探索阶段，并因此导致物联网工程的毕业生实践动手能力弱、行业应用背景知识缺乏、工程能力不够、项目经验不足等问题，严重地制约了我国高等院校的物联网专业的建设发展。经过调查统计，现阶段高等院校物联网工程专业的教育问题集中体现在以下几点：(1)物联网属于跨专业学科，知识体系边界难以界定，课程主要教学内容是物联网交叉学科知识的一个“压缩饼干”，大量教材基本上是有关领域的浓缩版；(2)缺乏科学的思维方式作指导，对于物联网工程专业的课程总体定位和教学方法设计不甚明确，盲目开展教学活动；(3)实践环节过多地强调工具的使用，导致“狭义工具论”。过分依赖现有的教学实验平台和教学实践体系，缺乏跨学科、融合性的实践教学方案。针对上述存在的问题，本文将其原因概括为以下几个方面：(1)高等院校长期积淀的传统教育理念和教育体制；(2)课程内容的总体设计和教学方案设计缺乏针对性；(3)工程应用背景知识和行业项目知识匮乏；(4)教学实践环节以及实训平台建设相对薄弱等等。其根本原因是教育定位及教学设计出现了偏差，缺乏类似“计算思维”等先进理念的指导。本文认为，我国高等院校在开展物联网工程教育的同时，要深入理解并贯彻计算思维的理念，充分发挥它科学指导工程教育的思维优势，培育具有扎实的理论知识、过硬的工程技术的高信息素养型的物联网专业人才。
二、计算思维
国际上广泛认同的计算思维定义来自周以真教授：“计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计，以及人类行为理解的涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动[7]”。抽象和自动化是计算思维的本质内容，这一观点与当前国际上物联网工程的教育特点是一致的。因此本文认为，面向国内高校的物联网工程专业教育尤为需要引入计算思维这一科学思维理念来指导教学。计算思维包含“建模方法”、“关注点分离方(SeparationofConcerns,SoC)法”、“递归方法”、“启发式推理”等多种内容，它能够以“发现问题、寻求解决问题的思路、分析比较不同方案到最后验证方案”的主线方式，让学生主动地、实践地去学习物联网工程的理论、技术和经验，培养学生的问题求解能力。在文献[8]的基础上，本文将计算思维的定义进行了分析并加以归纳总结。
三、计算思维与物联网工程教育
将计算思维融入物联网工程教育旨在助力我国高等院校物联网专业的建设，并有望解决当前物联网专业教学活动中存在的问题，因此探索建立有效的基于计算思维的物联网工程专业人才培养教育策略意义重大。本文从物联网工程专业“计算思维能力”的特色需求着手，研究以计算思维理念为指导的物联网工程教育的培养关键。
（一）有物联网工程专业“计算思维能力”的特色需求
依托计算机科学与技术学科建设物联网工程专业，物联网工程专业人才应该具备《高等学校计算机科学与技术专业人才专业能力构成与培养》[9]定义的计算机专业人才的专业基本能力，同时还应该从物联网工程专业的特色出发，深刻认识计算思维能力、算法设计与分析能力、程序设计与实现能力以及系统能力在本专业的特色需求。物联网计算模式的变革在于物理空间与信息空间的一体化，物理世界与信息世界的整合统一。从计算思维培养的角色要求物联网工程专业人才的教育过程中应该注意使学生充分理解物理空间与信息空间的一体化，并在利用这样的无缝连接方面具有足够的“想象力”与“实现能力”。
（二）培养物联网工程“实现能力”的方法
(1)专业理论与技术体系
物联网工程教育在引入计算思维理念后，应该在物联网工程课程原有的培养目标上增加两个方面的内容：一是培养学生计算思维的意识与能力；二是掌握计算思维解决问题的一般步骤和方法。所以物联网工程专业的教育在传统定位的基础上要进一步扩展，不仅要让学生掌握相关的学科知识和专业理论，还要强调培养学生具有一定的专业领域跟踪新理论、新知识、新技术的能力以及较强的工程应用和创新实践能力。CDIO(ConceiveDesignImplementOperate)工程教育模式[10]是近年来国际工程教育改革的最新成果，它涵盖了从研发到运行的整个产品生命周期，是一种主动的、实践的、课程之间有机联系的工程学习方式。本文认为，计算思维驱动的高校物联网工程专业建设应该结合CDIO教育理念，综合考虑物联网工程专业所涉及的学科领域和知识范围，设置该专业的理论与技术体系。与物联网各层理论与技术对应，物联网工程专业的实践教学体系设计也应该配合加强学生对于感知层、传输层、数据处理层和应用层理论和技术的认识、理解和应用。
(2)设计“思考”型课堂
计算思维强调问题求解能力。根据计算思维求解角度的定义[11]，物联网工程的学习、规划和调度问题可以利用启发式推理方法寻求解答。设计具有启发性和探索性的教学课堂是计算思维对于当前物联网工程教育的新要求。本文提倡在高等院校的日常教学活动中，摒弃传统老套的知识讲述方法，尝试融入新的理论讲授形式，如利用思维导图对知识进行归纳和演绎、利用框架流程图对知识进行总结和概括，尤其要突显出对于计算思维能力的引导。善于采用启发诱导式教学方式培养学生的主动思考能力和扩散思维能力。例如验证码的教学，课堂可以设计为：Yahoo公司免费邮箱面临的垃圾邮件问题→人机辨识问题→学生讨论解决方法→解决方案：验证码(CAPTCHA)→LuisVonAhn设计思想→问题延伸：未来的验证码和发展趋势。这种基于计算思维的引导教学方法不仅适用于理论课程的课堂教学，也可以设计用于实验教学之中。以基于FPGA的嵌入式设计实验为例，学生首先要在PC机上利用可编程芯片设计工具EDA进行功能仿真，然后利用物理芯片进行功能测试。这类实验设计过程可以完整地体现芯片的设计、制造、调试、运行以及维护的全部工程流程。因此，物联网工程的教学设计要充分体现理论联系应用的“思考”型课堂，进一步激发学生的兴趣和主动性，培养具有良好问题求解能力的物联网人才。
(3)强化物联网企业的作用
物联网工程专业的工程教育环境需要采用新的视角加以构建。在传统教育策略，如加大实验室经费投入、强化教师实践考核指标的基础上，现今高等院校要寻求依托企业搭建物联网工程专业的教育环境。一条完整的物联网产业链条包括：感知和控制器件(如RFID、各类传感器、执行器等)提供商，感知层末端设备(传感节点、网关等底层组网/自组网设备)提供商，网络(固网和移动网等通信网、互联网、广电网、PLC等电力通信网、专网等)提供商，软件与系统解决方案(包括从底层微操作系统、微中间件和处理层的操作系统、数据库、中间件以及应用软件)提供商，系统集成商以及专业运营和服务提供商。可以通过吸引和鼓励上述各种类型的物联网企业参与到物联网实践教学体系建设过程，高校可以与企业合作，共同构建物联网CDIO实验培训基地，签单定点培养并输送优秀毕业生进企业，切实在物联网工程专业人才培养和物联网产业人才需求之间搭建桥梁。
四、结束语
计算思维是目前国际教育界广为关注的热点，已经被推进到许多计算学科的教学过程中。物联网工程专业是近年来国内高校新增设的本科专业，其人才培养教育体系尚未健全。为此，本文研究了借助计算思维的定义理念推动物联网工程教育问题。通过分析计算思维的定义和特点，提出引入计算思维的物联网工程教育关键在于提高学生关于物理空间与信息空间一体化的“想象力”和“实现能力”。最后具体阐述了如何强化物联网工程“实现能力”的几点方法。
作者：蔡婷 陈昌志 单位：重庆邮电大学移通学院计算机系 重庆邮电大学软件学院
参考文献
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物联网工程概念范文5
其实早在十多年前，从事无线通信系统研发的康桂霞就已经意识到了这一融合趋势。2004年底，她从德国留学工作归来，感受到未来更高速率无线通信系统的同时，也由西门子手机部门等的业务萎缩看到了行业发展的瓶颈。她意识到无线通信一定要与更多行业紧密结合，才能有更顽强的生命力，而医疗健康行业一定是未来无线通信可以渗透的领域。
经过深入思索，2005年，康桂霞正式在北京电子健康大会和欧盟ICT大会上提出无线电子健康（Wireless eHealth，WeHealth）概念。如今，移动医疗、互联网医疗等概念在业内已经不胜枚举，但在当时，无线电子健康技术、人才等层面的储备还是很欠缺，康桂霞成为第一批进入这一领域的研究者。
当第一个吃螃蟹的人并没有想象中的简单。康桂霞团队从原型概念的验证开始，经历了关键技术研究、试验系统开发、产品研发、商业化验证等几个阶段，创新性地提出了WeHealth医疗物联网技术架构和理论体系。
WeHealth医疗物联网理论体系面对医疗物联网发展初期技术、标准缺失的空白，在时延、接入、能效、智能化等多个维度优化公众无线通信网络。特别值得一提的是，物联网终端海量连接技术，利用混合多址接入提高单位资源接入容量，使得终端接入能力较传统方式提升了5倍以上。
依托WeHealth技术架构，中国通信标准化协会通过了国内第一个医疗物联网标准，国际电联（ITU）通过了首个医疗物联网全球标准，推动了医疗物联网技术向低成本、高效率、增强的体验质量及多样化的智能服务变革。该技术被中国工程院和美国工程院评价为“前沿领域的领先技术”。
2008年前后物联网技术广泛兴起。2012年前后，移动医疗、互联网医疗带来产业发展浪潮。可穿戴设备、移动医疗APP等产品的大众化及云计算、大数据等技术的不断推动，给WeHealth技术发展带来超乎想象的机遇与挑战。
回顾WeHealth十年发展，可以说既符合康桂霞的预期，又超出她的想象。作为技术的持续推动者，她希望真正参与到产业发展中，用技术成果更好地推进医疗信息产业的进步。为此，她一直在探索技术与应用的最佳结合点。
“WeHealth无线健康监护”系统，是康桂霞最早推出的WeHealth应用技术。2012年，这一技术项目在北京市海淀区开始试点，目前已扎根5年。试点主要针对65岁以上患有高血压、糖尿病的老年人，以社区医院医生作为专业健康管理者和家门口的健康守护者。由智能可穿戴设备每天采集老年人的血压、心率、血糖等指标，传到社区医生的工作站。医生每天查看患者的健康状况并给出必要的指导。这一系统应用以来，在慢病控制上起到了良好效果，得到了用户的认可。
除上述项目之外，在近年来的发展中，WeHealth技术顺应医疗信息化趋势，先后与中国人民总医院等单位开展了军民融合远程医学救治方面的试点；与慈铭健康体检集团合作，在健康大数据的基础上，通过专业化的健康管理服务，首次获得慢性疾病综合改善率指标，指标显示：血脂改善率67.66%、超重改善率53%、尿酸改善率56.5%、血糖改善率57.1%。
康桂霞表示，近几年来，大健康、移动医疗、“互联网+”一直是国家政策引导的方向。现有医疗物联网支撑技术的发展，无论是医疗传感器、无线传输、可穿戴设备，还是移动互联网，在政策引导、资本推动及企业自身努力之下，都得到了快速发展，为医疗信息化产业的发展奠定了良好的基础。未来的挑战主要在于，老百姓从以医疗为核心的“看病”需求转到以健康为核心的“预防”需求还需要很长期的市场培育过程，移动医疗产业的长期发展还需要不断的探索。
以百姓需求为第一出发点和着力点，强调科研要为产业服务，力争产生社会价值，这是康桂霞一直奉行的研究理念。她说：“理论结合产业实践，这才是团队能够保持持续创新能力和战斗力的源泉。”
物联网工程概念范文6
物联网(TheInternetofthings)的概念在1999年提出的,它的定义很简单:把所有物品通过射频识别(RFID)、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。
现在对物联网的定义至少有几十种,都不同领域专家从不同领域定义的,我们取几种有代表性的供大家参考:
1.英语中“物联网”一词:InternetofThings,可译成物的互联网。
2.2010年ITU关于物联网的定义:一个具有可识别,可定位的传感网络。
3.经过与无线网络(也含固定网络)连接,使物体与物体之间实现沟通和对话,人与物体之间实现沟通与对话能实现上述功能的网称为物联网。
4.作者比较赞成一种基于泛网及其多制式、多系统、多终端等综合的物联网的定义——或称为广义物联网。
二、国内外物联网发展现状
从国际上看,欧盟、美国、日本等国都十分重视物联网的工作,并且已作了大量研究开发和应用工作如美国把它当成重振经济的法宝,所以非常重视物联网和互联网的发展,它的核心利用信息通信技术(ICT)来改变美国未来产业发展模式和结构(金融、制造、消费和服务等),改变政府、企业和人们的交互方式以提高效率、灵活性和响应速度按欧盟专家讲,欧盟发展物联网先于美国,确实欧盟围绕物联网技术和应用作了不少创新性工作在北京全球物联网会议上,他们介绍了《欧盟物联网行动计划》(Internetofthings-urope)其目的也企图在“物联网”的发展上引领世界。
我国在“物联网”的启动和发展上与国际相比并不落后,我国中长期规划《新一代宽带移动无线通信网》中有重点专项研究开发“传感器及其网络”,国内不少城市和省份已大量采用传感网解决电力、交通、公安、农渔业中的“M2M”等信息通信技术的服务。
在温总理关于“感知中国”的讲话后我国“物联网”的研究、开发和应用工作进入了,江苏省无锡市一马当先率先提出建立“感知中国”研究中心,中国科学院、运营商、知名大学云集无锡共同协力发展我国的物联网。
三、传感器在物联网中的应用
一说到传感器,可能大家就会往小的方面想,在物联网的大概念下,一个泛在的物联网系统,随着参照物的不同,传感器可以一个“大”的“智能物件”,它可以一个机器人、一台机床、一列火车,甚至一个卫星或太空探测器物联网关注传感器的实际应用,下面按应用方式进行的分类。
1.液位传感器:利用流体静力学原理测量液位,压力传感器的一项重要应用,适用于石油化工、冶金、电力、制药、供排水、环保等系统和行业的各种介质的液位测量。
2.速度传感器:一种将非电量(如速度、压力)的变化转变为电量变化的传感器,适应于速度监测。
3.加速度传感器:一种能够测量加速力的电子设备,可应用在控制、手柄振动和摇晃、仪器仪表、汽车制动启动检测、地震检测、报警系统、玩具、结构物、环境监视、工程测振、地质勘探、铁路、桥梁、大坝的振动测试与分析,以及鼠标,高层建筑结构动态特性和安全保卫振动侦察上。
4.湿度传感器:分为电阻式和电容式两种,产品的基本形式都为在基片涂覆感湿材料形成感湿膜空气中的水蒸汽吸附于感湿材料后,元件的阻抗、介质常数发生很大的变化,从而制成湿敏元件,适用于湿度监测。
5.气敏传感器:一种检测特定气体的传感器,适用于一氧化碳气体、瓦斯气体、煤气、氟利昂(R11、R12)、呼气中乙醇、人体口腔口臭的检测等。
6.压力传感器:工业实践中最为常用的一种传感器,广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业
7.激光传感器:利用激光技术进行测量的传感器,广泛应用于国防、生产、医学和非电测量等。
MS传感器:包含硅压阻式压力传感器和硅电容式压力传感器,两者都在硅片上生成的微机械电子传感器,广泛应用于国防、生产、医学和非电测量等。
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9.红外线传感器:利用红外线的物理性质来进行测量的传感器,常用于无接触温度测量、气体成分分析和无损探伤,应用在医学、军事、空间技术和环境工程等。
10.超声波传感器:利用超声波的特性研制而成的传感器,广泛应用在工业、国防、生物医学等。
11.遥感传感器:测量和记录被探测物体的电磁波特性的工具,用在地表物质探测、遥感飞机上或人造卫星上。
