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对物联网的认识范文1
关键词：物联网；导论；层次结构；教学内容
作者简介：吴治海（1981-），男，安徽亳州人，江南大学物联网工程学院，副教授。（江苏 无锡 214122）
基金项目：本文系江南大学本科教育教学改革研究项目“物联网新专业实验实践性环节设置策略研究”（项目编号：JGB2011057）、“物联网新专业人才培养与产业结合模式研究”（项目编号：JGB2011053）的研究成果。
中图分类号：G642.421 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）31-0070-02
最近几年，物联网（Internet of Things，IOT）概念的提出及其技术的飞速发展引起了世界各国的广泛关注，被称为继计算机与互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。为了能在这一技术领域占据重要位置，许多国家提出了相应的物联网发展战略。如美国的“智慧地球”、日本的“u-Japan”、韩国的“u-Korea”、欧盟的“欧盟物联网行动计划”、中国的“感知中国”等。发展物联网技术的基础与核心是培养物联网方向的专业人才，为此，国内各大高校相继开设了物联网工程专业并开始招收第一届本科生，如哈尔滨工业大学、华中科技大学、西北工业大学、北京科技大学、江南大学、南京邮电大学等。然而，物联网工程的新专业属性，决定其人才培养方案的制订、课程的设置以及教学方法的实施等，目前仍处于“摸着石头过河”的探索性阶段。但是，国内目前已开设物联网工程专业的大部分高校，都将“物联网技术导论”作为本专业的第一门课程，旨在向学生整体介绍物联网的概念、内涵、关键技术、发展现状以及主要应用等，以激发学生的学习兴趣，并使学生树立学习的信心。因此，“物联网技术导论”课程的讲授成功与否关系到物联网人才培养的质量，进而影响到中国物联网技术发展的进程。
一、物联网的概念及内在层次结构
目前，关于物联网的定义有多种，但是被大多数学者认同的一个定义为：物联网，即通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、气体感应器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息的交换与通讯，以实现智能化的识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。简而言之，物联网就是“物物相连的互联网”。使用通俗的语言，可以这样表述物联网的内涵：使用传感器获取物理对象的信息、使用网络传输信息、使用计算机处理信息、使用控制器设计反馈控制策略、利用执行器对物理对象进行控制与管理等各类操作。由此可以绘制出物联网中的信息流（如图1所示）。因此，从控制学科的角度来说，物联网是一个典型的网络化控制系统（Networked Control Systems，NCS）。从物联网的定义以及图1中展示的物联网中的信息流向，可以概括出物联网的层次结构：感知层、网络层、处理层与控制层（如图2所示）。其每层的功能分别为信息的获取、信息的传输、信息的处理与信息的反馈。这四层结构的划分是对传统的物联网三层结构，即感知层、网络层与应用层的进一步细分，本质上是一致的。从这四层结构的划分不难看出，物联网技术涉及信息技术领域的四大一级学科，即电子科学与技术、信息与通信工程、计算机科学与技术以及控制科学与工程。因此物联网是一个多学科交叉的技术，这使得物联网的内容极为丰富。但另一方面，这种交叉性也增加了“物联网技术导论”课程的讲课难度，对教师的专业素质提出了更高的要求。因此，如何选择讲课的重点，既让学生感受到物联网技术的重要性，激发他们的学习兴趣，又使他们面对繁杂的内容而不畏惧，树立学好物联网技术的信心，具有重要的意义。
二、“物联网技术导论” 教学内容选择
目前国内已出版发行的“物联网技术导论”教材有十多本。[1-12]通过浏览这些教材的目录，不难发现物联网内容极其庞杂，主要涉及传感器技术、无线传感器网络、射频识别技术、短距离无线通信技术、远程通信技术、无线单片机、嵌入式系统、云计算技术、机器学习、模式识别、数据挖掘、智能信息处理技术、物联网控制技术、物联网安全技术、物联网技术标准、物联网应用等。依据物联网的四层结构，可以将上述内容进行如下层次归类：感知层包括传感器技术、无线传感器网络与射频识别技术；网络层包括短距离无线通信技术与远程通信技术；处理层包括云计算技术、机器学习、模式识别与数据挖掘；控制层包括物联网控制技术；物联网安全技术、物联网技术标准与物联网应用横跨物联网的四层结构。但另一方面，作为一门导论课，一般来说讲课时间会限制在20课时以内。试图在较短的时间内把上述内容完全彻底讲一遍是不现实的，因此需要选择重点内容进行讲解，目标是让学生对物联网的整体架构、关键技术有一个整体上的清晰认识。那么如何选择主要内容呢？以江南大学已经实施两年的“物联网技术导论”课程教学方案为例，结合物联网的四层结构，来分配每讲的主要内容。目前江南大学“物联网技术导论”课为16课时，除去最后一次考核占用的2课时，还有7讲14课时。下面，结合物联网的四层内在结构，详细叙述每讲的主要内容。
第一讲——绪论。介绍物联网的基本定义、内在结构、研究现状、发展动态、主要应用领域。重点讲解物联网的基本定义与内在结构，讲解时应播放一段物联网应用案例的视频，增加学生对物联网内在结构的整体认识。
第二讲——感知层技术一。介绍智能传感器技术，包括传感器技术、微控制器接口、无线单片机、嵌入式系统。重点介绍传感器工作原理、比较CC2430和CC2530功能差异、嵌入式智能传感器的一般结构、标准接口与串行接口。
第三讲——感知层技术二。介绍无线传感器网络。由于无线传感器网络具备了一个简单的物联网系统的架构，对本讲内容的讲解可以大大提高学生对物联网内在结构的认识。主要讲授无线传感器网络的定义、体系结构、特征、协议栈结构、主要支撑技术，如定位技术、时间同步、数据融合、安全技术等。可以结合无线传感器网络在智能农业当中的应用来讲解本部分内容。
第四讲——感知层技术三。介绍射频识别技术。由于射频识别技术也具备了一个简单的物联网系统的架构，所以对本章内容的讲解可以进一步增强学生对物联网内在结构的认识。主要讲解射频识别的组成、分类、工作原理、技术标准、与传统自动识别技术的区别以及安全问题。可以结合射频识别技术在门禁系统当中的应用来讲解本部分内容。
第五讲——网络层技术。介绍短距离无线通信技术和远程通信技术。重点介绍Zigbee技术、WiFi技术、蓝牙技术、超宽带技术和3G无线远程通信技术，简单介绍多路访问技术和多路复用技术。应结合具体的应用来讲解Zigbee技术、WiFi技术和蓝牙技术。
第六讲——处理层技术。主要介绍云计算技术、机器学习、模式识别与数据挖掘。重点介绍它们的含义、基本结构和主要方法。在介绍基本结构时应画出结构方图，使其技术原理清晰明了。
第七讲——控制层技术。重点介绍控制的思想，即反馈。可以结合具体的例子来讲解，如倒立摆的控制，让学生主观感受反馈的作用，但要避免复杂的数学公式。也可以适当介绍控制学科的前言问题，如网络化控制系统与多智能体系统，让学生深刻感受到控制技术在物联网技术当中的地位。
以上七讲基本包含了物联网技术的主要内容。通过这七讲的学习，学生基本上对物联网架构和关键技术有了一个整体上的认识。由于不同高校开设物联网工程专业的院系有所不同，教师的专业背景也有所不同。但是，确保学生正确认识物联网技术的一个基本要求是教师向学生完整地介绍物联网的四层结构。任何一层的缺失都将导致学生对物联网概念和内涵认识的不准确，影响其以后的学习效果。
三、结语
本文在阐述物联网内在层次结构的基础上，结合“物联网技术导论”课程课时短、内容多的特点，详细介绍了如何在有限的课时内分配主要的物联网技术的知识点。由于“物联网技术导论”是一门新的课程，目前还没有成熟的课程教学方案，因此，本专业的高校教师要善于结合自己的专业知识和教学经验，编写符合中国国情的“物联网技术导论”教材，探寻一条符合中国学生的“物联网技术导论”课程教学方法，进而培养出基础扎实、技术熟练的物联网专业人才，推动“感知中国”战略的进程。
参考文献：
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对物联网的认识范文2
关键词：中学教学；信息技术；物联网
随着移动信息技术和智能电网的发展，自动化和智能化的理念深入千家万户，对中学信息技术教学也产生了巨大的影响。随着智能家居在家庭的普及和应用，中学生有更多的机会接触到移动信息技术和物联网。因此，新的发展形势下，应该积极研究中学信息技术教学与物联网发展的融合。
一、新时期下物联网技术的发展
随着第三次科技革命的来临，物联网技术获得了迅猛发展，成为移动信息时代的标志性技术。物联网（“The Internet of things”）顾名思义，意为“物物相连的互联网”。可以从以下两个方面理解物联网技术：
首先，互联网技术依然是物联网的核心，物联网是在互联网基础上不断发展和延伸的，是互联网技术与智能感知技术、智能识别技术、泛在网络技术的融合；其次，物联网以“感知物体、信息传输、智能应用”为三大特征，将信息的交换拓展到了任何物品与物品之间。目前，物联网已经在智能家居、智能电网、智能医疗、智能交通、智能物流等方面获得了广泛的应用。
二、中学信息技术教学与物联网发展的融合
物联网作为继计算机和互联网之后的世界信息产业发展第三次浪潮，以“润物细无声”的效果逐步改变着居民的日常生活，并日渐深入中学信息技术教学的课堂。信息技术教学是带领中学生认识世界、探索科学的平台，要做好中学信息技术教学，必须加深学生对物联网技术的认识。
（一）科学引导，带领学生畅游知识课堂
要在信息教学课堂融合物联网技术，离不开教师的科学引导。中学生正处于学习知识的黄金时间，他们对外界充满好奇，具有蓬勃的求知欲，且对外界的变化反应敏捷，兴趣一旦得到激发，能够获得事半功倍的教学效果。
教师在日常教学中，可以将物联网技术分为多个与生活实际结合紧密的知识点，如网络电话、智能小区、网上银行、数字化城市等，并对每一个知识点采取图文并茂的方式进行教学。在讲解“智能小区”时，可以通过播放动画的方式，向学生展示智能家居的技术魅力，包括通过触摸屏、语音、无线遥控器、电话、互联网等方式直接控制家用设备并执行相关操作；此外，智能小区内部的各个设备还能够相互通讯进行互动，借助动画的播放声音、光影、色彩方面的图文并茂、直观易懂的效果，能对学生起到良好的引导作用。
（二）巧设任务，激发学生对物联网兴趣
古人云：“学起于思，思源于疑”，要加深学生们对物联网的认识，仅仅通过理论学习和讲解还不够，必须帮助他们动手亲自实践，在查阅资料、调研情况、切身体会的过程中，激发学习物联网的兴趣，甚至能够自己动手去研究和探索。
如在介绍“计算机信息安全与物联网”内容时，为了帮助学生理解计算机病毒的危害，并掌握预防计算机病毒的方法，教师通过分组教学和任务驱动教学法，进行了以下教学设计：在信息技术教学的机房中，将学生们分为四个小组，每个小组指定一台电脑，该电脑中已经有教师预先拷入的病毒文件，教师分别向几个不同的小组分配任务：
（1）“亡羊补牢”小组，其任务为安装补丁程序，进行系统修复。
（2）“狙击到底”小组：负责寻找有效的杀毒软件，将病毒进行隔离和删除。
（3）“保驾护航”小组：为电脑安装防火墙，应对电脑黑客的攻击。
（4）“未雨绸缪”小组：调研物联网相关知识，探讨智能分析技术，制定安全预防计划。
这四个小组的任务各自独立，难度层层深入，在相关的任务驱动下，学生自发的进行探讨和学习，既锻炼了学生的团队合作意识，也培养了探索精神，在学习和探讨的过程中，逐步认识到电脑病毒的危害以及对其解决的办法，进一步了解到物联网技术在应对电脑病毒中的应用，达到良好的教学效果。
（三）贴近生活，丰富信息技术教学内容
随着教育制度改革的不断推进，新课程标准倡导“以人为本”、“理论结合实践”，提倡课堂教学应该理论结合实践，创设魅力课堂。在中学信息技术教学中，基于计算机、手提电脑、IPAD等在现代家庭已经普及，教师可以通过新的信息传播方式，如微信、微博、QQ群等方式，定期信息技术相关知识，设立“物联网”的相关板块，学生们通过微信订阅的方式进行接收，这样，教师可以将最新的物联网相关前沿技术及时传播给学生。而从另一方面来看，微信、微博等年轻时尚的网络社交平台也深受学生们的喜爱，通过这种方式也能够利用学生们的业余时间，达到“寓教于乐”的教学效果。
对物联网的认识范文3
关键词：物联网导论 高校教育 教学方法
物联网导论作为新兴复合型学科“物联网工程”的入门引导课程，旨在引导学生对物联网专业知识内涵建立起整体认识，为后续课程的学习打下基础。由于物联网导论兼备理论性与实践性，知识覆盖面广，加之学生认识偏差和学习方法等主观问题，能够让学生很好地掌握课程知识点并非易事。笔者结合实际教学工作，对教学过程中若干问题进行分析，探讨提高课程教学质量的办法与学习建议。
1 课程特点与存在问题
1.1 物联网复合型学科涉及技术广
从智慧地球到感知中国，物联网是继计算机、互联网和移动通信之后的又一次信息产业浪潮。物联网通过射频识别、激光扫描、红外感应器等信息传感设备，按协议规范，把物品与物品之间以互联网为基础连接起来，进行信息交换资源共享，从而实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理[1]。在技术体系上物联网融合了计算机科学、通信工程、微电子检测、自动化等多门专业技术。如何将多门学科综合起来，较好地运用于物联网工程是掌握好这门专业的关键。物联网作为典型交叉学科，涉及技术广，因此在物联网导论教学过程中必须贯穿以全局指导局部的思想，对教学内容进行整体优化，力求为后续的技术学习构建一个基本知识框架。
1.2 教学对象一年级新生的特点
大学一年级学生初步涉及物联网专业学习，了解专业知识总体较少，普遍欠缺动手能力，但是他们对新知识、新技术具有较强的好奇心和求知欲，因此物联网导论在教学过程应该根据每名学生的特点合理组织教学内容，引导他们掌握了解相关基础知识，理清物联网专业课程体系的基本脉络，通过综合运用各种教学手段，调动学生的学习积极性。与此同时，培养他们的职业素养、职业道德，为今后的学习与工作打下良好基础。
1.3 教学过程中教师的自我完善
物联网工程作为新兴的研究领域，面临着涉及专业多、学科建设不成熟、课程体系有待完善和高校缺乏能够全面掌握实践教学的师资队伍等问题，因此对这门学科的任课教师提出了更多要求。教师在授课之前必须充分备课，通过自学、参加培训、教研探讨、学术交流等多种方式扩充自身知识结构，不断更新自我认知内容，并且要根据学生提问、师生交流、平时作业、考试等环节的反馈信息，及时调整教学内容，改进教学方法，保证教学质量。
2 教学方法思考与探讨
2.1 注重系统性教学
物联网导论课程内容丰富，各部分知识点要求程度并不相同，在教学过程中应注重系统性授课。（1）突出重点，把握好内容难易程度适中，运用多样化教学方式。例如：物联网历史、研究现状、应用案例等内容可以作为一般性介绍，而在物联网的技术基础、信息处理与软件服务等方面则要重点介绍。（2）在讲授新知识点时，应尽量避免过多使用专业词汇。由于物联网导论课程内容比较抽象，新生还不能掌握大多数专业词汇，如果过多使用会增加学生理解的难度。如果遇到必须掌握的专业词汇，比如射频识别（Radio Frequency IDentification，RFID），则在教学过程中必须对缩写词原文、词汇含义、主要特点、运用领域等内容做出合理的解释说明。（3）在教材选择上应避免使用过于简单或过于复杂的教材。由于物联网专业刚刚设立，在教材和参考资料上相对比较欠缺，所以教材选择一定要根据学生的实际情况和教学效果综合考虑，力求通俗易懂，比如一些专著，虽然内容、组织论证非常好，但作为一年级新生专业入门教材并不太适合，可以选择一些具有引导作用的入门性优秀教材。
2.2 教学方式多样化
由于一年级学生知识掌握程度参差不齐，而且物联网导论课程内容比较抽象，如果采用单一的授课方法，很难达到预期的教学效果，可能对学生的后续课程学习产生消极的负面影响，甚至会让他们产生厌学情绪。因此，多样化教学方式应该贯穿于整个授课过程。
2.2.1 案例式教学
通过直观方法分析抽象的内容，把实际生活案例编织到教学内容中，以案例带动知识点。例如：在介绍ZigBee技术[2]时，可以引入世博园中运用ZigBee无线技术实现无线路灯控制案例；在介绍物联网与传感关系时，可以引入上海浦东机场防入侵系统传感节点如何感应物品、传输数据等成功案例。
2.2.2 启发式教学
启发式教学是把学生被动性学习转变为主动性学习的一种方式，将课程内容归纳提炼，提出问题启发学生思考，从而提高学生分析问题和解决问题的能力。例如在分析中间件技术时，让学生通过学习教材、研讨、资料查阅等多种形式了解目前在物联网里主要有几种中间件技术[3]，例如：RFID，WSN，设备中间件，软硬件关系等，从而达到对问题的充分认识，得到解决实际问题的方法，最后在教师的指导下圆满解决问题。
2.2.3 交互式教学
运用多媒体教学环境辅助教学。例如在分析物联网中的移动技术时，对比802.20广域网技术与3G技术[3]，则可以使用多媒体以表格形式同时列出2项技术的主要特性，直观对比2项技术特点。在讲授物联网底层技术—无线移动自组织Adhoc网络[4]的移动节点兼具主机、路由、天线功能的这个知识点时，可以运用PPT等工具制作动画，形象描述节点移动性、路由探测、天线覆盖等过程。另外，在授课时随时解决学生提出的问题，以免影响学习效果，保证教学质量的提高。
2.2.4 多元化课外辅导
构建课堂之外的教学环境，例如：精品课程网站、远程辅导、网络教室、网上讨论辅导平台BBS、电子图书等网上教学资源，打破传统课堂教学时间和空间受限的弊端，可以通过计算机、掌上电脑、手机等终端通信设备随时随地进行教学，为学生课余提供一个自主学习、思索、讨论的开放空间。
2.3 通过实验突出专业特点
物联网工程作为实践性很强的工科学科，实验是教学中的必备环节。学生通过实验操作的感性认识可以加深对理论知识的理解。在实验教学过程中应该注意以下几方面。
（1）实验内容应该丰富多样。例如大部分物联网专业学生都有自己的笔记本电脑，在讲解物联网中对等式网络时，为加深学生对技术的认识，可让学生开启无线网卡，配置对等式模型，实现小型对等式无线局域网搭建实验；在讲解无线个人区域网时，可以让学生运用手机中的蓝牙通信功能进行数据传输，进一步了解无线个人区域网的特点，如10米内传输、传输速度、主从节点关系等；在讲解物联网安全知识时，可以演示一些趣味防御实例，调动学生的学习积极性。（2）在实验环节设计时必须精心选题，突出专业特点。实验题目应具有代表性，知识点覆盖全面。例如在讲解传感器感知知识时，可以选择图像采集、键盘与显示屏模拟感知等典型实验[5]。（3）可以组织小组互助。实验前对学生进行分组，合理搭配小组成员，并选出组长。实验过程中遇到问题时可以让学生先在小组内讨论，养成主动积极的学习态度。（4）组织丰富多彩的集趣味性、专业性于一体活动，让学生在一起交流学习心得和方法，并可以去实习基地实践，提高实际运用能力。
3 结束语
物联网作为一项战略性新兴产业，在国内刚刚起步，并飞速发展。据CCID预测，未来3年内我国将有50万物联网人才缺口，因此高校教育任重道远。“物联网工程”已经逐步成为一门重要学科，物联网导论肩负着如何把“物联网工程”专业新生引入物联网科学殿堂的重任。在教学过程中必须不断地改革和完善教学模式，积极探索、研究并推广教学方法，调动学生主动学习的积极性，着力理论与实践的双向培养，达到本课程的教学目的，指导后续课程的学习，培养出社会急需的高级物联网专业人才。
参考文献
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对物联网的认识范文4
一、 “互联网+农业”实践过程中所面临的问题
“互联网+农业”是指利用互联网技术来实现农业现代化发展，进而建设起智慧农业。目前，我国“互联网+农业”在实践过程中经常会遇到很多问题。首先，对“互联网+农业”的认识不足，大多数人始终认为“互联网+农业”就是电商农业，这种想法是十分片面的，借助电商销售农产品只是“互联网+农业”融合发展的一部分。甚至一些农民认为互联网缺乏真实性，抵制互联网与农业的融合。因此，农民认识的提高对智慧农业的建设至关重要。其次，“互联网+”与农业的对接不够全面。我国农业具有鲜明的区域性、季节性、突发性等特点，但是当前“互联网+”并没有做到与农业特点的完美结合，对于基础设施较差的村庄缺乏更多的支持。最后，部分技术不够成熟。“互联网+农业”涉及物联网技术，但是目前我国物联网传感器方面的技术还不够完善，导致基础数据缺乏，增加了大数据的分析难度，提高了融合成本。
二、 “互联网+农业”背景下智慧农业发展对策
强化“互联网+农业”意识强化“互联网+农业”意识，是提高我国农业现代化水平的重要前提，也是解决我国农民对“互联网+农业”认识不足这一问题的关键。要想强化人们的“互联网+农业”意识，就要从以下几个方面做起。首先，加强“互联网+农业”的宣传教育。特别是针对互联网认识淡薄或是存在认识误区的地区，相关的宣传教育工作尤为重要。其次，组织相关活动。活动的开展便于人们对相关认识的加深，有助于人们认识到“互联网+农业”的优势，并产生学习热情。最后，提供互联网技术指导。为各个农村地区提供科学的技术指导，在一定程度上杜绝因操作不当所引起的农业损失，也是增强人们“互联网+农业”意识的有效手段。例如，某乡村为了开展“互联网+农业”项目，发展智慧农业。一方面，在当地的学校组织了学生的宣导工作，提高祖国未来策略实施的质量；另一方面，集中留守老人及妇女，进行相关意识的宣导，并给予了一定的技术支持，在很大程度上提高了人们对“互联网+农业”的认识。
1. 提高资源共享效率提高资源共享效率是实现智慧农业建设的必然要求。要想实现农产品资源信息的共享，首先，各级政府要做好顶层设计的合理规划，加快推进现代生态农业的产业化、集约化及生态化发展进程，突破各个部门体制的障碍与限制，制订智慧农业的长期发展战略，建立示范基地，以局部发展带动整体发展，从而调动起我国农民的改革积极性，吸引更多的外商投资，从而推动我国智慧农业的发展。其次，加快相关技术的普及和应用。互联网往往会涉及多种技术，而农民作为主要的农业生产者，对相关技术的掌握能力往往不够，加强相关技术的普及与应用是改善农民技术使用现状，强化农业技术性要求，解决农产品滞销现象，提高农业、信息、技术资源共享效率的关键。最后，打造一批生态智慧农业基地。借助基地加强对农民的引导与扶持，提高招商引资效率，实现农业资源的合理配置，促进资源共享效率的提高。
2.加强农业与信息技术的融合智慧农业的发展离不开与信息技术的融合。物联网作为现阶段主要的农业信息技术实现方式，加强物联网平台软件技术的开发与应用，是增强农业与信息技术融合程度的关键。物联网平台的应用，农产品需求量的上升，还会促进农业生产效率的提高，加快农业生产逐渐走向标准化、组织化、智能化及信息化。因此，首先，梳理互联网思维，结合农业发展的特点，促进传统农业的改造、升级，加强农业与互联网的融合。其次，进一步发展大数据技术，利用云存储、云计算来加强农业生产运输过程中的数据传输、市场分析及供需配比等方面的能力。最后，在耕作土地上构建集成网络，利用信息技术进行农作物生长状态的实时传输及视频监管。此外，加强农业与信息技术的融合，还要加强农村相关设施的建设，普及互联网、计算机的使用，做到村村通网络、家家用网络、人人会利用网络，才能为两方面的融合打好人力基础。其中，大数据技术的使用是推进农业走向智慧化的关键，也是实现农产品销售精准化、绿色化、服务化的重要技术支撑。
3.加大政府扶持力度为人民服务是政府工作的宗旨，加大政府的扶持力度，才能为“互联网+农业”背景下智慧农业的发展提供保障。首先，政府要转变自身的职能，做人民的服务者。积极构建农村信息综合服务平台，为农业改革提供指导与帮助；制定信贷补贴、扶持政策，减轻农民农业改革压力。其次，利用互联网优势，改变传统的“三农”格局，利用网络平台服务于农业、农民、农产品，大力发展电子商务，为农民提供科学的供需市场，解决农产品的销售问题。互联网信息技术可以有效地促进农产品的优化配置，例如，某偏远农村地区由于地理位置、人们文化水平的限制，刚刚收获的马铃薯找不到销售市场，而通过互联网信息的、供求市场的分析，就可以轻而易举地解决马铃薯大量囤积的问题，不但可以保证农民的收成，还能保证农产品价格稳定。最后，政府要加强农产品质量监管。政府的监管要实现产品全覆盖，对每一个农产品都要做好编码记录，保证农产品的质量，从而提高农产品的品牌效应，打开更为广阔的市场，真正实现农业智慧化发展。
对物联网的认识范文5
关键词：课程体系；教学模式；平台建设；分层/分类培养
中图分类号：G642 文献标识码：B 文章编号：2095-1302（2014）01-0077-03
0 引 言
物联网是继计算机、互联网、移动通信网之后的又一次信息产业浪潮。代表了未来网络的发展趋势与方向，政府大力支持物联网的发展，企业和教育界、科技界共同推动，物联网产业已经成为国家战略性新兴产业，需要大量熟悉和精通物联网的专业人才[1，2]。在此背景下，北京联合大学自动化学院对2011版自动化专业培养计划进行了修订，在 “智能测控技术”专业方向的基础上建立了“信息处理与物联网技术”方向[3]。
1 专业现状与背景分析
原“智能测控技术”专业方向以信息的采集和处理为主，课程主要包括检测技术、传感器原理及应用、智能仪器、计算机控制技术以及LabVIEW技术等，是传统的专业方向，课程的覆盖面较窄，偏重于系统前端的硬件采集原理，系统的概念较为薄弱；从人才培养的角度来看，已经满足不了厚基础、宽口径的人才需求，学生掌握知识的集成度不高。为了既保持传统的经典知识内容，又要为课程体系增加新的特色和先进内容，将传统的专业方向赋予时代意义，使学生们真正学以致用，“信息处理与物联网技术”专业方向应运而生。
“智能测控技术”和“信息处理与物联网技术”并不是割裂的，前者是后者的基础，后者是前者的延续和拓展。从技术的角度上讲，物联网分成三个层次[4，5]，即感知层、网络层、应用层，形成了物联网的体系架构。物联网的感知层涉及到传感网技术，会有多种传感器应用其中，正是“智能测控技术”方向的核心内容；物联网的应用层是多种信息的智能处理技术，也是“智能测控技术”方向的主要内容，它们被物联网网络层连接，即新的专业方向加入无线传感网等新知识、新技术，形成物联网系统体系的概念。
我们的教学理念在于从一个大系统的角度看待物联网，利用物联网实现系统的集成创新应用和信息化服务。以物联网体系框架为依托，实现信息的采集、传输、有用信息的提取和整理、以及完成相应的控制和信息应用，重点突出无线传感网和应用层设计，及物联网的行业应用和信息化服务。因此本课程体系的设置将突出系统网络架构、选择物联网关键技术，并将物联网技术与经典的检测及控制方法相结合，实现物联网的多领域应用[6，7]。以物联网为载体，培养学生的创新意识，增强学生的实践动手能力，提高学生专业综合素质。
2 课程体系设置
“信息处理与物联网技术”专业方向设置在自动化学院，因此它的应用特色非常鲜明。课程体系的设置如图1所示，加强了实验/实践环节的内容设置。其中，理论教学是基础，对物联网的体系结构、关键技术和相关领域的典型应用形成完整的阐述，实验教学作为理论课程的延伸，是抽象到具体的过程，试验环节的设置按照物联网的体系结构，完成由下而上的知识获取和验证；物联网作为一种实用技术，让学生去感受、去体验、去亲自动手设计和实现一个系统更是至关重要的。通过实践环节中的认识实践，学生去企业参观感受，体会知识的力量和企业文化，培养对专业的认知和信心；工作实践则更近了一步，利用假期时间到相关企业中从事基础和简单的专业工作，深化所学知识的专业应用技能；请工程师或行业企业从业者走进学校的课堂，结合实际的应用案例，为学生出题和指导，进行专业综合训练，为学生的实际设计能力和实际动手能力培养打造了平台，提供了方向。理论教学、实验教学、案例教学和各个实践环节相结合，增加课程的实用性。为应用型人才的培养奠定了基础。
2.1 理论课程
集成了多种新知识和新技术的应用，涉及的知识点众多，作为系统的学习和设计，理论教学中课程内容的衔接、承上启下的课程安排非常重要；理论课程包括基础课程（也称为学科大类课程）和专业课程[1]。
本专业方向偏重于传感检测、无线网络的设计以及行业应用，尤其是工业物联网的两化（信息化、自动化）融合，因此在限选课中还有相关行业技术应用课程：虚拟仪器技术、现场总线技术等。任选课作为专业限选课的补充，完善物联网的设计和应用。
通过理论课的学习，学生将会对知识融会贯通，对信息处理和物联网的应用体系和架构充分了解，具有物联网系统的理念和基本的组网设计能力。但是在实际应用中，需要将多门课程、甚至多学科的知识融为一体，去设计、安装、调试、运行一套系统。这种灵活运用所学知识于实际系统的能力，是真正的学以致用的体现。因此实验室建设、实验基地建设和实验项目开发，对于学生消化、理解理论知识和培养实际动手能力至关重要。
2.2 实验室建设
图2所示是物联网专业方向的实验室建设框架，实验室建设与课程设置紧密相连，并考虑到学生的分层教学以及科研平台的扩展性。利用已申请的中央财政支持地方高校专项资金，正在筹建支撑“物联网技术及应用”、“无线通信和无线网络基础”及“物联网应用层系统设计”等课程的课内实验平台，包括三个模块：第一是物联网技术基础实验模块； 第二是无线传感网开发设计模块；第三是物联网技术沉浸式体验模块。其中第一和第二模块在教学上采用学生熟悉的C或C++语言实现节点和无线网的设计，网关采用Linux、andor两种操作系统，学生可以根据自己的基础和喜好选择；第三模块是智能家居（体验）实验室，根据家居实景建立的物联网系统，可以实现灯光、安防、烟感、窗帘、空调等家居设备的远程控制。此系统采用最适合无线传感网络的Tiny OS操作系统，可以作为学生初识物联网系统的感性认识体验模块，也可以作为教师、学生进行科研开发的平台。目前在建实验室物流综合实验室和未来超市都是物联网在行业中的具体应用，提供学生进行专业综合训练。
课程的实验内容全部以实际系统为主，综合训练学生的系统设计、软件编程和系统调试能力，包括对传感/变送器的选取、信号的采集与处理方法、无线传感网组网技术、物联网应用层设计、针对不同领域执行器的选择等；并将先进的虚拟仪器技术与物联网应用相结合作为物联网的信息处理方式，培养学生设计智能仪器的开放性创新能力。通过实际项目训练，学生可以完成从了解任务的需求、根据需求制定系统方案、在最佳性价比的基础上选型系统的硬件配置、组网，到应用所学知识编制合理的软件程序，并具有系统调试、通过系统运行结果分析问题、定位问题、以及解决问题的专业核心能力。
2.3 实践基地建设
物联网工程技术是集成的信息/控制服务系统，可以应用于不同的行业和领域。据报道目前物联网专业的人才缺口近20万，因此培养适合于企业的应用型人才就是物联网专业的人才培养目标。产学研的办学模式是企业和学校快速沟通、共建共赢的很好方法。在课程建设、实验室建设的同时，积极与企业联系，建设校外实践教学基地是专业方向建设的重要环节。同时在我们的教学计划中还有工作实践的内容，建设实践基地也为学生的工作实践提供了场所和条件。利用北京市高新企业多，许多区县建立数字北京、智慧北京的物联网项目的机会，与企业和公司合作，进行横向项目的开发和实践基地的建设。选派学生到相应的公司企业进行毕业设计，不但使学生掌握了物联网技术、熟悉了企业的运行模式，还可以为企业提供专业的人才，实现企业与学生的双向选择。
3 教学模式的探索
物联网教学涉及的知识点众多，学生直接进行理论课的学习难免感觉枯燥和凌乱；但物联网的应用可以无所不在、生动有趣，这样的特点决定了我们在教学时可以先引起学生的兴趣，让他们明白所学可以如何用。因此在课程的安排上首先是导论和浸入式体验的认识实践，然后才是相关专业课的学习和实验，并在第六个学期进行工作实践，加深专业知识的应用，第七学期开设专业综合训练，学生进行设计性、应用性训练，形成物联网系统。图3所示是学校物联网方向的教学进程图。
4 结 语
物联网技术的课程设置应当具有以下特色：
第一是先进。课程设置针对目前最热门的集成技术应用—物联网系统的设计及应用，是传感技术、计算机技术、网络技术和信息控制技术的发展方向，体现了先进技术的特质；
其次就是实用。课程设置和内容将重点突出实用性，理论是基础，实用是根本。强调实验环节，以增强学生的实践动手能力和毕业后对岗位的适应能力为宗旨，突出重点，强调实用。
第三是灵活。不但体现在课堂上课程设置的灵活性，也显示了物联网学习的灵活性。以物联网体系框架为依托，重点突出无线传感网和应用层设计及工业物联网的应用。学生可以根据实际系统的需要灵活配置。强调培养学生灵活思维，突出创造性和创新意识，是学生综合素质的体现。
最后是深入。课程的工程性、实用性、设计性很强，也有许多公司会举办大型的物联网设计大赛，因此可以为有兴趣的同学开辟第二课堂，通过指导学生参加相关专业的科技竞赛带动大家的学习热情，深入理解本门课的内容。
参 考 文 献
[1] 王志良，闫纪铮.普通高等学校物联网工程专业知识体系和课程规划[M].西安：西安电子科技大学出版社，2011.
[2] 王志良，石志国.物联网工程导论[M].西安：西安电子科技大学出版社，2011.
[3] 教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导委员会.高等学校物联网工程专业实践教学体系与规范[M].北京：机械工业出版社，2011.
[4] 张光会，余晃晶.试论物联网工程专业的人才素质和培养目标[J].科技信息，20ll（11）： 216-217.
[5] 沈苏彬，范曲立，宗平，等.物联网的体系结构与相关技术研究[J].南京邮电大学学报，2009，29（6）：1-11.
对物联网的认识范文6
【关键词】物联网高校实验室建设
一、关于物联网实验的建设目标
高校的物联网实验室目前基本上存在以下三个问题：（1）学生亲手实践的空间较小，难以培养自己独特的创新能力；（2）学生易走进物联网认识的误区，因为借助不了实际应用的物联网实验系统；（3）缺乏开放的实验室管理制度。
二、高校物联网实验室的建设构想
在建设高校物联网实验室时从以下三个问题来入手：（1）解决学生亲手实践的空间较小，难以培养自己独特的创新能力的问题。现在在高校普遍存在的问题是，学生的亲手动手实验的条件被大大地限制，一般专业课的实践都是借助实验箱来作为实践平台。这类的傻瓜型实验，学生刚开始时可能会引起一些兴趣，但是这种感觉不会维系很长时间，长久下去学生的创新思维与能力就会被淹没。（2）避免学生因为借助不了实际应用的物联网实验系统，而走进物联网认识的误区。目前，在理想的物联网实验室建设技术上，还没有一套完全健全、成熟的技术方案。比如说像物联网中同步性和安全性问题、寻址问题等都没有得到较好的解决，始终成为了阻碍物联网实验室的开发和设计。（3）建立合理开放的实验室管理制度。高校实验室并不是对学生无条件地开放，一般多为教师所用，这也是教育心理学上的一个弊端。高校安排的实验教师在等级、薪资待遇、升值机会等方面都不如教师，这就导致了实验室工作管理人员不会上心，失去了认真工作的动力。
三、高校物联网实验室的建设内容
3.1构建多层次的实验体系
物联网是一门联系到物理、数学等基础性学科和无线通讯、计算机网络、RFID等专业性学科等诸多知识交织在一起的交叉性的学科。因此要想完全学好或是教好这门学科并不能仅凭单独的一两门课程的知识，在外部条件下必须依赖于设备优良的实验室器材和实验环境。所以建议设计一套科学的课程群实验的新体系，这样便于学生在理解和掌握物联网等理论知识的同时，更好地掌握其技术性的原理以及操作细则，更多那个计划足额生在动手动脑过程中迸发的创新性思维。
3.2科学性的物联网管理和实验系统配置
这项改革主要是将物联网管理分成两大部分，一是由教师们组成的教学团队，二是有由长期从事试验系统配置和设计的工作人员组成的科研团队。让两者分清自己的工作任务，相互之间合作共赢，一起管理和运用好物联网实验室。另外，关于器材的申报任务就叫可科研团队中的有经验的工作人员统一定制，并取得教学团队成员的商量与意见。最后设备的管理和维护还需要所有人共同的努力，学生于老师都有义务保护好自己的实验室，我各自的学习和工作共同营造优质的环境。
3.3努力争取实验室提供开放的机会
实验室内的仪器虽然贵重，但是长期搁置不用也就浪费了大好的资源。传统的实验室开放管理制度明显满足不了学生的需求，所以建议倡开将开放时间定义为是实验时间和实验内容的开放。也就是说当学生未能完成自己的实验任务可以在实验室内继续重做，另外，开放的内容比一定是老师硬性规定的，可以依据各个学生自己的情况，选择自己薄弱的实验课程。
四、高校物联网实验室建设对教学的意义
作为一项开放性实验教学，同时也作为一项新的教学模式，物联网实验室的教学效果还不能够完全体现出来。但是我们相信随着今后教育体制改革的不断深入，像物联网实验室这类的开放式的教学模式一定会成为教学的主流方法。
五、结语
总而言之，想要管理好高校的物联网实验室并非一朝一夕能够完成的。它涵盖了操作人员的综合素质高效管理制度、学科设计等诸多相关的复杂问题。所以，建设完备的高校物联网实验室还需要我们的共同努力，坚持严谨科学的创新精神一定能取得最后的成功。
参考文献
[1]孟力，卢祁.物联网―――战略性新兴产业.中国仪器仪表，2010，10：21-25
