物联网工程的特点范文1
关键词：物联网专业；知识体系；培养方案；高校教育
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2014）10-00-03
0 引 言
物联网技术目前成为全球各行业各领域研究和应用的热点，它能给我们的经济、生活带来巨大的变革。随着物联网的兴起，对人才的需求必然会有一个飞跃性的增长。专家预测10年内就可能会大规模普及，产生一个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[1]。国家教育部从2010年3月，了《关于战略性新兴产业相关专业申报和审批工作的通知》，随后我国有数百所大学申报和准备申报物联网或传感网专业。
信息获取、信息传输和信息处理，这三个部分构成了信息产业的三大支柱，他们也是物联网产业的三个组成部分。电子、通信、计算机是物联网三大支柱中的必备学科。其中每一个学科都有一套人才培养的知识体系，而每一个学科又有多个方向。而物联网工程专业需要这三个学科知识的支撑，所以物联网工程专业可选择的基础、专业课程众多，所涉及的应用更是无处不在，在教学上往往会希望面面俱到但是又无所适从[2]。如何根据具体情况做出取舍是一个值得探讨的课题。
各院校物联网工程专业的课程体系设计不尽相同，有的甚至差异很大[3-6]。绝大部分院校的物联网工程专业课课程体系只是对物联网工程涉及的多学科领域现有课程进修简单的裁剪和叠加，再增加物联网导论等专业核心课程，这类课程体系没有体现出物联网工程专业的特色。因此有必要从物联网技术自身发展、物联网相关企业人才需求和学生自身素质全面发展三个角度，对物联网工程专业人才培养方案进行分析探讨[7]。
许昌学院2013年通过国家教育部审批通过，开始招收物联网工程专业的学生，在探索物联网工程专业培养方案的过程中，我们也借鉴了许多高校的经验和做法，也寻求了多家企业的合作，目前对该专业的课程设置也有了自己的看法和思考。我们可以从物联网技术体系架构和人才就业方向入手，探究不同人才培养就业方向在体系架构中所需要的核心技术和课程，从而理清思路，为物联网工程专业培养方案和课程体系的设置提供参考。
1 物联网技术体系框架
图1 物联网技术体系框图
物联网的整体架构如图1所示，从图中可以看出，物联网按照网络架构可以分为应用层、网络层和感知层。围绕着这三层，可以探讨其中所需要的核心知识，从而得出物联网工程专业学生所需的知识体系。
2.1 感知层
感知层的主要作用是信息的感知和采集，主要由感知器件来实现各类信息的采集，如各种传感器、RFID、各种二维码、红外和智能装置等。
在这一层中，需要具备的知识主要包括：
各种传感器的功能、性能、结构、特性和工作原理等内容；
RFID、条形码等的相关知识；
各种智能终端的特点、结构、工作原理等。
根据物联网工程专业的特点，不需要对传感器的具体细节做过多的认识和学习，只需要简单了解和使用即可，所以不需要开始相关的传感器原理等课程。但是传感器所采集到的信息需要有相应的硬件进行收集处理并上传至网络层进行发送，可以说嵌入式是整个物联网的基础部分，所以有必要开设嵌入式相关的课程。
与嵌入式相关的硬件主要包括：单片机、ARM和FPGA三种。
2.1.1 单片机
单片机的使用非常广泛，而且在后续网络层中所使用的CC2530 ZigBee模块中也包括单片机模块，因此，单片机课程应成为物联网工程专业所必开的课程。与之相配套的课程包括：C语言程序设计、电路和电子学和数字电路。有些学校还开设有计算机组成原理和微机原理与接口技术，笔者认为，这两门课程可以选择一门进行开设。
计算机组成原理主要面向计算机专业的学生进行考取研究生需要，并且它可以让学生从计算机整体的结构、功能和组成角度认识和理解整个处理器、存储器和输入输出系统之间是如何协同工作的。微机原理与接口技术主要面向接口，但是其中接口的内容可以放到单片机课程中进行讲解和实践，而汇编语言的相关内容在计算机组成原理课程中也可以进行补充和加强，所以笔者建议只需选用计算机组成原理课程进行开设即可。
2.1.2 ARM
ARM是一个总称，其中也包含系列产品，对于物联网工程专业的学生来说，ARM也是其知识体系中必备的一项内容。单片机无法运行操作系统，因此在有些情况下需要用到更高级的处理器。物联网网关和许多高级的电子产品都需要用到它。开设与嵌入式相关的课程还需要开设Linux操作系统，有必要对Linux的使用和主要组成有一个清晰的认识和掌握。另外还有嵌入式应用层开发的高级语言，如C++等。
2.1.3 FPGA
FPGA是一个提高性的内容，如果偏电子设计与开发的学校可以考虑开设，或者可以为学生开设相关的选修课程，增加学生的知识面和视野。但是由于这门课程的难度要高于前两部分，所以笔者认为可以根据学校的特点和学生接受能力进行取舍，它可以不算作物联网工程专业学生所必备的知识体系成员。
2.1.4 RFID技术和条形码技术
对于RFID而言，是目前应用最为普遍的物联网应用技术，所以它理所当然成为物联网学生知识体系中不可或缺的部分，因此建议开设RFID技术与应用课程，除了讲解RFID原理之外，还要针对RFID的应用进行相应的开发和实践。
2.2 网络层
网络层主要负责将感知层采集到的信息进行传输。目前常用的网络协议包括：ZigBee、蓝牙、Wi-Fi和433等，所使用的通信网络主要有2G/3G/4G电信网和传统互联网。所以在这一层次上，需要学习的内容主要包括ZigBee技术、无线传感器网络技术、通信原理、计算机网络等内容。
针对无线网络，除了ZigBee之外，还有Wi-Fi、蓝牙和其他无线传输技术，如300 MHz、433 MHz、915 MHz无线通信技术，对它们的特点和应用也应当给予适当的讲解。尤其目前蓝牙4.0技术已经得到了比较大的改进，苹果新推广的ibeacon技术有可能会对蓝牙技术起到大力推广的作用，所以对这几种技术应当让学生都有所接触和认识。在课程中可以体现在物联网导论、无线传感器网络中进行讲解。另外在课程设计和实践活动中，可以对这些技术予以应用加深学生的理解和掌握。
2.3 应用层
物联网目前的应用非常广泛，但是就应用层技术而言主要是应用层软件的开发，所以物联网工程学生应该掌握的主要技术应该包括Java技术和移动平台应用程序开发技术，但是偏硬件和体系构成的学生可以淡化这两个内容的学习，偏软件的学生应该加强这两项技术的训练。
另外，目前提得比较多的云计算和大数据的内容，也应体现在物联网工程专业学生的知识体系之中。云计算其实应该是云服务，它主要包括三个方面的内容，即IaaS、PaaS和SaaS。在这三个内容中，PaaS是目前云服务所用到最多的技术，所以要让物联网工程专业的学生对这项技术有所了解，从而为后续物联网应用服务开发开拓更宽广的思路。
就目前物联网的主要应用案例来看，每个案例往往是这三层的综合，所以物联网工程的学生的知识体系在这三层中离开了哪一层都不完整。我们从这三层出发，梳理出了大致的脉络，有了比较清晰的思路，再根据所定位的学生的就业方向予以加入相关的专业知识或者根据学生的培养定位增删一些相关的内容，即可确定相应的培养方案。
3 物联网工程专业人才就业方向分析
在人才需求方面，各地政府纷纷上马物联网项目，急需大量的物联网人才。由于物联网专业的一些课程涵盖了电子、通信和计算机三个学科领域，所以学生的就业范围比较广泛，但是也有有人提出质疑，认为物联网三个学科都有所涉及但是哪一个学科都没有学精，所以就给物联网专业学生的就业规划提出了问题。
目前许多高校往往会结合自身的原有学科特点，对某一方面有所侧重，关键是看学生的培养目标，并且要和当地的经济特点相结合，有所侧重，也就是要瞄准行业应用而开展，这样才能做到有的放矢。
也有专家提出来了相应的物联网专业学生就业可从事的行业主要有[8]：
物联网系统设计架构师、物联网系统管理员、网络应用系统管理员等核心职业岗位以及物联网设备技术支持与营销等相关职业岗位；
物联网终端系统的设计与开发；
物联网应用系统开发工程师，进行物联网相关软件系统的设计与开发；
无线传感网络系统的设计和管理；
物联网在智能系统、普适计算、工业控制、信息处理、通讯和管理等领域的应用开发和工程实现；
高等院校和科研院所与物联网相关的教学科研工作。
从以上专家所列出的就业方向来看，可以将就业方向也归纳为硬件、网络和应用三个大类，这和以上根据物联网基本架构所描述的知识体系基本吻合。
物联网工程专业的人才有自身特有的素质构成，与计算机、通信和自动化专业的学生比较起来，主要有以下特点[9]：
计算机专业的学生要么侧重于计算机软硬件技术的研究与应用，要么侧重于计算机网络系统的组网、管理或者开发，但缺少物联网工程应用中所必须的传感、控制、通信等领域的知识。
通信专业侧重于使学生掌握基本的通信原理，但对物联网中所涉及的传感、嵌入式和应用开发涉及较少。
自动化专业虽然对物联网中必须的传感和控制技术等有所侧重，但是对于计算机应用开发领域涉及较少。
由此可见，对物联网工程专业的人才而言，是适应物联网行业的特点而具备更综合的专业素质。
4 知识体系基本构成
通过以上的分析，综合物联网体系架构和人才就业方向的定位，另外与二本层次学生的特点相结合，可以归纳出物联网工程专业学生的知识架构，归纳总结如下：
基础知识相关课程：数学（高等数学、线性代数、概率论与数理统计）、英语、电工与电子学（在这门课中包含有电路分析和模拟电路）、数字电路、C语言、数据结构、计算机网络、计算机组成原理。
专业必备知识：物联网导论、Linux操作系统、Java语言程序设计、RFID技术与应用、传感器原理与应用、单片机、嵌入式技术、通信原理、无线传感网络、云计算和移动互联网开发。
专业实训课程：安卓系统开发、ZigBee课程设计、RFID课程设计、无线传感网课程设计。
另外可增加：印制电路板设计、数字信号处理、EDA等相关课程，以扩展学生的学习视野和基本技能。
5 实践教学的开展
实践教学模块有基础实践教学部分和专业实践教学部分。基础实践教学部分由“基础实验―综合设计―应用创新”三个层次组成。第一层主要培养学生的基本技能，以电子技术学习为主。通过电子技术的学习使学生掌握元器件的辨别和使用，结合专业课程的教学，进行课程实验，掌握基本知识和基本技能等；第二层主要包括各门课程的课程设计、电子综合设计以及先进设计工具 EDA技术，旨在培养学生的综合设计能力、团队合作能力以及创新意识；第三层是应用创新层，引导学生参加大学生电子设计竞赛、挑战杯作品大赛和科研项目等。
专业实践教学部分注重物联网的核心技术――嵌入式系统技术。通过开设硬件设计一条线课程（单片机、嵌入式、RFID技术、传感器网络）和软件设计一条线课程（C 语言、面向对象程序设计、嵌入式操作系统、移动互联网开发），使学生系统掌握嵌入式系统的硬件和软件设计技术，掌握物联网网络协议栈和实现物联网通信。
6 结 语
物联网工程专业由于涵盖的学科范围广，在学生知识体系构建方面需要花费较大力气进行研究，从物联网自身的体系架构来探讨物联网工程专业人才所必须的知识体系，在满足基础知识体系的前提下，结合相应的就业方向，增加适当的特色课程，构建出适应各个学校特色的培养方案，从而培养出适应行业需求的物联网工程专业人才。
参考文献
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[7]教育部高等学校计算机科学与技术专业指导委员会.高等学校物联网工程专业发展战略研究报告暨专业规范[M]. 北京：机械工业出版社，2012.
物联网工程的特点范文2
关键词：物联网专业；课程体系；培养方案；实验实践设计
1 背景
无锡是国务院批准建立的物联网“感知中国”中心，同时也是国家物联网创新示范区。物联网行业是当前最热门、最具竞争力的产业，社会对该专业技术人才的需求十分旺盛。物联网专业培养的学生知识面广、基础扎实、适应性强，具有广阔的就业前景和良好的发展潜力。
在与物联网相关的行业企业中，从事物联网的通信架构、网络协议和标准、无线传感器以及信息安全等产品及系统的科学研究、工程设计、产品开发、技术管理与设备维护等发展强劲。
物联网产业的发展已经写进了政府工作报告中，物联网人才高校培养工作也得到国家大力支持，但是作为一个发展初见端倪的新兴产业，物联网各个环节的发展尚不成熟，人才领域划分和培养方向尚不明朗。在这样的背景下建设高校物联网及相关专业，给全国的高校带来了巨大的挑战。
江南大学作为首批获建物联网工程专业的学校，于2010年6月成立了全国第一个实体建制的物联网工程学院，成为全国建设物联网工程学院和专业的领头羊。江南大学在已有自动化和计算机国家特色与江苏省品牌专业建设成果的基础上，获得国家特色专业建设点、教育部物联网综合建设示范基地、物联网应用技术教育部工程中心等平台，将依托学校生物工程、食品工程、纺织工程等优势学科，彰显轻工特色，采用国际创新型工程教育模式，按照教育部卓越工程师教育培养计划理念，以学生能力培养为目标，培养物联网工程专业的创新、创业人才，力争把江南大学物联网工程专业建设成在全国同类行业院校中处于领先地位、特色鲜明、示范作用强的本科专业，成为轻工行业的高素质应用型人才的培养基地。
2 国内外高校相关专业情况
物联网专业作为一个全新学科，受到教育部和各高校的高度重视。截至2010年3月，全国已有700多所高等院系向教育部提交了增设物联网等相关专业的申请，2010年底包括江南大学在内的34所高校首次获批建设物联网工程专业，2011年更有包括高职大专在内的多所学校开始建立物联网工程专业。
江南大学物联网工程学院是国内建立的第一个实体学院，其物联网工程专业现为国家特色专业建设点，无锡市重点扶持专业。经过两年多的发展，该专业建设思路逐渐清晰，课程体系和实验规划已具雏形，并为众多兄弟院校提供示范。
以物联网为代表的新一代信息产业发展迅猛，无锡领全国之先，最早开始发展物联网信息产业。随着物联网学院的不断壮大，学院改变了原有多学科多专业的划分模式，新成立了自动化系、计算机科学与技术系、信息技术系和传感技术系4个系（见图1），在巩固物联网特色的基础上创新优势，完善了学院内部构架，实现了行政与学术的交融。
目前，物联网相关项目从国家到地方的投入都很大，并配有工信部、发改委等物联网专项，极大推动了政产学研紧密结合，产业化得到大力发展。同时，物联网技术发展很快，涉及多种网络技术，不同网络各有特点，适用于不同的应用环境。所以，教学大纲要求学生掌握多种基础网络技术（3G、GPRS/蓝牙、WIFI、ZIGBEE、专用网络等）和网络问路由与数据处理、无线有线网关设计等新技术，在人才培养上也加大了传感器应用、多网络融合以及云计算方面的培养力度。
3 人才培养模式与课程体系设置
按照国际创新型工程教育模式，学院改革现有专业培养方案，并注重工程实践能力的培养，加强学生创新、创业能力的培养。学生培养具有如下特色：有较扎实的通信、控制和计算机（Communication+Control+Computer，3C）专业基础知识和基本技能；具有独立分析、设计物联网系统的工程能力；独立开展物联网相关项目的设计和研发能力；应用性强，直接面向工程，为国家和地方输送专业人才。
本专业培养从事物联网领域的系统设计、系统分析与科技开发及研究方面的高级工程技术人才，培养的学生德智体全面发展，知识结构合理，具备扎实的电子技术、传感技术、通信网络理论、信息处理技术、计算机技术、系统工程等基础理论，掌握物联网系统的分析与设计等专门知识和技能，具有一定的人文社科、经济管理等方面的综合素质，具备在本专业领域跟踪新理论、新知识和新技术的能力以及较强的创新实践能力。
学生在四年的学习中，一二年级打好扎实的基础，三年级结合所学专业课接触专业应用背景，进入创新基地开展小型课题研发，四年级跟随专业导师构思综合课题，并结合毕业设计开展创新性应用课题研发。物联网专业教学大纲分为6个模块：
1）通识教育课程。
根据学校的统一部署，思想政治理论课根据、教育部文件精神进行安排；大学英语实行分级教学，共分四级；数学物理类课程按照机电类专业要求开设高等数学Ⅰ、线性代数Ⅰ、概率论与数理统计Ⅰ、复变函数与积分变换、大学物理Ⅰ和大学物理实验。
2）学科平台课程。
开设了机电类基础课程工程制图1、程序设计基础C；根据建立物联网学院相近专业公用大平台原则，由电路理论、模拟电子技术、数字电子技术、电子技术实验、微机原理及接口技术、信号与系统、软件技术基础和物联网技术导论几门课程组成全院大平台课程。同时，结合相近的传感网、通信工程和电子信息工程等专业的共性要求，开设了数字信号处理和传感器技术。
3）专业核心课程。
突出体现了物联网专业重点要求的感知层、网络层和应用层3个层次的核心课程，包括传感层的嵌入式系统、无线射频识别技术与应用、检测技术与智能系统、网络层的传感器网络原理及应用、通信原理、控制技术及应用、应用层相关的算法设计以及计算机组成原理等课程。
4）专业选修课程。
在专业核心课程的基础上，确定了几个模块的选修课，要求选修合计不少于28学分，即448学时，整个物联网课程架构以及组织体系见图2。
对于本专业应该了解的计算机技术、通信原理、信号与系统、控制技术和学科前沿进展专题，作为必选课供学生选修，为学生打下较扎实的理论基础，共12学分。
第六学期的计算机网络、面向对象程序设计、移动通信技术和现代物流技术课程组成第一个任选模块，突出物联网专业在网络层的知识的加强，进一步开展网络协议、定位技术和机器学习等知识的教学；第七学期上半学期的物联网体系与标准、物联网中间件技术、M2M技术概论和物品信息制作与识别技术等课程组成第二个任选模块，突出物联网专业在感知层知识的加强，要求任选不少于6学分；第七学期下半学期的工程数据库设计与应用、信息系统集成技术与应用、多网融合系统设计与应用、物联网系统分析与设计等课程为校企共建课程，重点在物联网专业的工程应用方面展开，培养了学生的工程实践能力，要求任选不少于4学分。
5）集中性实践环节。
主要由4部分组成，对于所有IT类学生必备的金工实习、电子工艺实习、电子设计CAD和电子技术课程设计构成第1部分；培养物联网专业学生专业实践能力的算法分析课程设计、软件编程课程设计、嵌入式系统课程设计和物联网应用课程设计构成第2部分；培养学生工程实践能力的企业认知实习、物联网项目工程设计和多网融合系统设计与应用构成第3部分，这一部分与企业共建；培养本科学生综合实践能力的毕业实习和毕业设计构成第4部分，这一部分为校企共建。
6）素质教育课程。
按照江南大学本科生素质学分管理办法等有关规定，开设军事理论、军训、形势与政策、社会实践等素质教育课程，共计13学分。本专业的培养方案本着“卓越工程师”目标设置，重点突出工程应用背景。在方案设置中，我们引入CDIO理念，以工程教育背景设置教学计划。在第6学期的13-21周，学生将被安排在企业培养，进行物联网项目工程设计，工程设计的进行方式将参考CDIO模式进行。在第7学期，继续加强学生理论与实践的结合能力的培养，课程的设置专门引入了校企共建课程共4个学分的选修课程，且开设了多网融合系统设计与应用实践环节，用于提升学生的工程实践能力。第8学期所有的教学培养将在企业进行，即教学计划学期为2.5（基础学习）+0.5（企业实习）+0.5（专业学习）+0.5（校企项目研发），累计有1学年的培养由校企共同完成，最终实现教育部重点推出的“卓越工程师”计划。
4 物联网工程专业本科人才培养新方案的特色
物联网工程专业培养方案以模块化的方式组织，突出了工科本科学生在通识教育和素质教育方面应掌握的知识；学科平台和专业核心课程构成了物联网专业学生最核心基础知识的培养；专业选修和集中性实践环节则突出了物联网专业的应用性能力要求。
结合国际先进教学理念和卓越工程师教学培养精神，引入CDIO理念，在培养方案中突出了工程培养理念。第6学期16-21周的培养在企业进行，由校企联合培养，以企业的实际工程背景进行针对性的物联网项目工程设计；同时，在第7学期所开设的第3个任选模块是校企联合培养方式，根据工程实际安排教学课程内容，由企业副高以上职称的企业老师和高校教师联合授课，形成“理论学习+专业学习+CDIO实践+企业实践”培养模式，打通理论与实践教学培养通道。
4.1 专业特色课程设置
1）无线传感器网络技术。
该课程围绕传感器技术原理、数据调制和通信原理、IEEE802.15.4通信协议标准、网络结构和拓扑控制、微功耗节点和网关、时钟同步技术、无线定位技术和算法、网络协议分析、中间件和数据库技术、路由算法和加密安全等技术展开。
2）短距离通信与嵌入式网络。
该课程是物联网的基础，应该包括电磁波理论、无线通信加密理论、短距离无线通信标准、通信质量分析、MAC算法设计、数字调制和解调、嵌入式操作系统、简单网络协议栈结构、网络中继和转发等。
3）无线射频识别技术。
该课程包括高频电路、数据通信基础、频谱资源和管理、协议标准体系、防碰撞技术、标签和读卡器设计、数据库和WebService等技术。
4）物联网系统集成技术。
该课程结合应用背景，从物联网工程角度出发，按照感知、传输和应用3大层次展开物联网系统集成技术的讲述。课程内容包括：硬件系统集成、软件系统集成、软件工程设计方法、接口技术、总线技术、系统优化等技术。
4.2 专业特色实践
针对物联网专业面向应用的特点，其实验和实践一般可以按照认知实验、验证实验和综合实践逐级深化规模、不断复杂，最终设计和实现一个有创意的智能系统。
1）应用认知实验。
该实验结合各种物联网典型应用，按照物联网体系架构组织可视化强的特点进行实验。学生从中体验物联网概念和技术，激发学习兴趣。
2）专业实验。
该实验体系分为无线传感网（WSN）实验、无线射频识别（RFID）实验、嵌人式和短距离通信网络实验等。
3）综合应用创新实验。
学生可以根据自己的创意，进行系统设计，提出技术路线和实现手段，利用实验室多种模块组合搭建系统，实现预期功能。
物联网工程的特点范文3
关键词：天津市；物联网；农业；信息化
中图分类号：TP391.41 文献标识码：A DIO编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.05.001
2013年，天津市作为农业部农业物联网区域试验工程试验区之一，在农业部、天津市和中国科学院的共同推进下，按照“全要素、全系统、全过程”的三全理念，开展了顶层设计、技术构建、典型应用、机制保障等一系列试点试验工作。通过一年的实践证明，农业物联网是推进天津现代都市型农业快速升级的新举措。
1 农业物联网是推动现代农业发展的新生动力
1.1 正确把握农业物联网的概念和特征
农业物联网是一次全新的农业技术变革，它是新一代信息技术在农业生产、经营、管理和服务中的集成示范和高度应用。农业部副部长余欣荣认为，农业物联网概念可以从狭义和广义两个角度去理解：狭义的农业物联网是指应用射频识别、传感、网络通信等技术，对农业生产经营过程涉及的内外部信号进行感知，并与互联网连接，实现农业信息的智能识别和农业生产的高效管理；广义的农业物联网是指在农业大系统中，通过射频识别、传感器网络、信息采集器等各类信息感知设备与技术系统，根据协议授权，任何人、任何物，在任何时间、任何地点，实施信息互联互通，以实现智能化生产、生活和管理的社会综合体。
农业物联网通过信息感知、传输和处理，把农业现代技术和现代信息技术集成应用。集约化、规模化、专业化、社会化是它的本来属性，与现代农业经营体系的规模化、集约化是一致的，其重要特征体现在两个方面：一是人机物一体化特征。农业物联网把农业生产内部过程中所需的自然、经济等要素以人机物的形态有机联系起来；也把农业生产、经营、管理全过程中所涉及的人、机、物有机联系起来，将传统的人、机双方交互，转型为人机物三方交互。二是发展理念“三全”化特征，即“全要素、全系统、全过程”。
1.2 农业物联网是推动信息化与农业现代化融合的重要切入点
以物联网为代表的信息技术日新月异，将为现代农业发展提供不竭动力。党的“十”明确提出了“四化同步”的战略部署，农业物联网是农业信息化应用优先发展的领域，而信息化是现代农业发展的制高点，因此，发展农业物联网是推进其他“三化”的关键技术手段。通过农业物联网技术的集成与创新，利用现代信息技术武装信息获取、传输与服务等农业信息化建设的关键环节，探索农业物联网技术在改造传统农业以及发展现代都市型农业中的应用模式和推进路径，将有效地推动信息化与农业现代化的深度融合。
1.3 农业物联网是引领农业生产向智能化转变的重要驱动力
随着物联网技术的进步和推广应用，通过感知技术可以获取更多的信息，包括作物信息、农田环境信息、农机作业信息等，为精准农业生产提供更加丰富的实时信息，通过全面互联共享可以获得更多的网络服务，提高精细农业科学决策水平和作业实施水平，它将在农业精准生产大显身手。
（1）有利于促进农业结构优化、布局合理。农业物联网通过感知农产品数量、质量、品种的供给与需求，自动寻求农业生产与市场流通的匹配度，实现农业资源的有效配置，提高农业生产效率。如天津市农业科学院正在开发基于物联网技术的设施黄瓜生命感知与智能管理系统，通过应用全面提升设施黄瓜产量、品质与效益。（2）有利于提升农业生产工具的专业化、智能化，有利于大型农业机械装备发挥效能。通过具有感知和控制功能的智能设备支持，可以使农业环境自动控制、农事操作自动化、动植物需求智能化等，在这方面农业物联网具有得天独厚的优势。如天津市农业科学院创新基地智能温室全自动监测控制系统，宁河县农夫、宝坻区德润母猪群养殖场自动饲喂站管理，滨海新区海发珍品和正跃海淡水养殖的自动投饵系统以及通过鱼群浮头识别系统实现智能化管理等方面得到了充分应用。（3）有利于推进大田作物各种农事管理的精细化、农事措施的合理化，如水肥一体化管理、病虫害在线远程诊断等。农业传感器可以准确感知农作物生长环境的墒情、养分，通过智能运算与分析，提出决策建议，实现各种生产管理的精准化。
2 天津市农业物联网区试工程的思路和目标任务
天津市农业物联网区试工程基本思路是以大力推进“四化同步”战略为指导，以建设现代都市型农业为目标，以“按照一条思路、坚持两个结合、树立三全理念”（即按照有限目标、重点突破、形成产业的思路；坚持信息技术、生物技术、工程技术有机结合，坚持研究开发、集成示范、推广应用相结合；树立“全要素、全系统、全过程”的三全理念）为宗旨，突破核心技术，研制关键标准，拓展规模应用，构建产业体系，力争使天津市农业物联网的应用处于全国领先水平，并为天津市全面发展农业物联网产业积累经验。
具体目标任务是集成示范物联网感知、传输、决策及应用相关技术和设备，实施农业物联网“一二三四五”工程，即构建1个天津农业物联网平台；重点建设不同专业、不同层次的农业物联网核心试验基地20个（推广示范200个）；建立研究开发、集成示范、应用推广3种类型农业物联网展示窗口；探索产学研用创新、农业企业运作、合作组织示范和区域整体推进4种农业物联网应用模式；取得包括探索培育农业物联网应用标准、物联网产业研发和经营主体、技术服务队伍、物联网产业发展的协同体系和农业物联网应用天津模式在内的5个方面的成果。
3 天津市农业物联网区试工程取得初步成效
天津市农业物联网区试工程自2013年实施以来，遵循“科学规划、重点突破、行业应用、整体提升”原则，紧密围绕现代都市型农业发展需求，积极推进各项工作，取得了初步成效。
3.1 加强了组织机构建设与机制创新
在各级领导的关心和支持下，天津市农业物联网区试工程建设工作加强和创建推进机制，探索了一套行之有效的组织机制，保障了区试工程的高效开展。
2013年，农业部余欣荣副部长先后6次来津就农业物联网区试工程建设进行考察或座谈指导。春兰书记、兴国市长在2014年天津市农村工作会议上强调要把物联网技术与现代农业深度融合。东峰副书记和宏江副市长对农业物联网区试工程给予指导支持，多次做出重要批示。2013年9月，天津市政府与农业部、中国科学院就发挥各自优势，共同推进天津市农业物联网建设签定了合作框架协议，成立了由农业部、中科院有关司局和天津市有关委局组成的部市院共建领导小组及办公室，集成各方资源优势，建立了多部门联动机制，保障了区试工程的顺利实施。目前，各方面都把农业物联网作为农业现代化建设的重要抓手，领导高度重视的氛围已经形成。
3.2 构建了适合天津特点的农业物联网建设总体框架
在“按照一条思路、坚持两个结合、树立三全理念”思想指导下，编制了天津农业物联网区试工程实施方案，得到了农业部余欣荣副部长和有关专家领导的直接指导和肯定。在建设内容上开展“一个平台、三个工程、两个体系”建设，即建设一个天津农业物联网平台；开展农业生产经营物联网应用工程、农产品质量安全追溯工程、农产品电子商务示范工程3个工程建设；探索符合天津发展现代都市型农业需求的理论体系和标准体系两个体系建设。
3.3 研发了国际先进的天津农业物联网支撑平台
黄兴国市长在2014年天津市十六届人大二次会议上所做的《政府工作报告》中提出“高水平建设农业物联网综合应用平台”。天津市与中科院合作，建成了天津农业物联网平台。平台涵盖了农业生产、市场流通、农产品加工、农资农机服务等领域数据库17个，集成各类农业应用系统113个，实现了25个基地传感数据的在线采集和9个基地共17路视频接入。2013年9月24日，农业部组织汪懋华院士等9位专家对平台进行了评估，一致认为平台开发技术居于国际先进水平。
3.4 研究储备了一批农业物联网关键技术
天津市在农业网联网区试工程实施伊始，就明确了高标准、高起点的工作定位，注重应用技术的原始创新与集成创新。大力开展了针对环境、生命信息感知技术与设备的引进创新，重点中试和熟化动植物环境和生命信息传感器，重点开展了设施农业病虫害和水产主要病害特征信息提取技术和智能化控制技术研究。
3.5 开展了农业物联网技术应用典型示范
区试工程办公室组织相关部门对已有的50多个农业物联网相关试验点或基地进行了充分调研，系统掌握了天津市农业物联网建设的基本状况，明确了主要实施内容。建设了10个核心基地，核心试验面积704 hm2，进行了1 262栋节能温室、76.5万m2养殖水面示范应用，涉及设施蔬菜、种羊、种猪、海水鱼、淡水鱼、南美白对虾等种类。实施了农产品质量安全追溯系统建设，建立了电子生产档案、企业管理、质量监管和消费者查询组成的农产品质量安全综合监管平台。积极开展农产品电子商务示范工程建设，建设了农业电子商务支撑平台，开展了千余种名特优农产品的网上销售活动，探索了冷链宅配模式、线上线下模式、会员定制模式以及农超对接模式等农产品电子商务模式。
3.6 加强了标准建设与理论研究
天津市将农业物联网技术作为地方标准重点编制计划，分步骤制定、完善一系列的天津市现代农业地方标准并组织实施。“天津市现代都市型农业物联网产业发展规划与对策研究”列入2013年天津市科技发展战略计划项目，组织种植业、畜牧、水产、农机4个行业管理部门分别制定了行业物联网应用规划，正在抓紧制定天津市农业物联网产业发展规划，为加快培育和壮大农业物联网产业提供理论依据。
4 天津市农业物联网区试工程的重点工作
天津市农业物联网试验区的工作取得了一定进展，但是，我们在平台内容、功能和运行机制上还需不断充实完善，在农业物联网技术应用上还需从人力和资金上加大投入。下一步工作任务更加艰巨，我们要全面推进农业物联网区试工程建设，重点抓好以下6个方面的工作。
4.1 加强核心基地建设，探索应用模式
对已建设的10个核心试验基地应用加强指导服务，同时，按照天津市农业物联网区试工程实施方案，筛选建设一批新的核心试验基地。加大推动武清区、西青区整体推进模式的建设，扩大农业物联网试验基地和应用点，不断探索天津市农业物联网技术应用模式。
4.2 强化平台应用功能，发挥引领作用
紧紧围绕平台应用建设，在技术上重点完善平台数据接口、在线视频、数据传输和接入接口规范标准；在应用上加快行业子平台应用系统研发进程，开发“农业农村基层基础数据信息管理系统”、“天津动物及产品外埠进津道口监管信息系统”、“奶牛良种繁育管理系统”和“农业农村经济管理基础数据挖掘”，同时，为企业、基地应用提供定制服务支持，鼓励更多的企业入驻平台，不断丰富平台内容。在保障上尽快出台平台运行管理办法，规范平台安全管理机制，保障平台安全畅通，引领农业物联网产业发展。
4.3 建设质量追溯系统，做好支撑服务
按照市委、市政府关于农产品质量安全重点工作要求，结合农业物联网区试工程建设任务，以放心菜追溯系统、放心水产品追溯系统和畜产品外埠进津道口监管信息系统建设为切入点，构建农产品质量安全电子化管理和信息化追溯系统，为确保农产品质量安全做好支撑服务。
4.4 积极开展电子商务，促进产销衔接
开展农产品电子商务示范工程建设，完善天津市农产品电商平台功能，组织农民专业合作、休闲农业和涉农企业开展网上销售。选择3～5家农产品电商企业进行示范，探索建立线上线下、会员定制、冷链宅配和农超对接等农产品电子商务模式，促进农产品销售。
4.5 加强理论人才建设，促进持续发展
按照总体目标任务，加强农业物联网理论研究，组织编制和修订10个农业物联网标准，逐步完善农业物联网标准体系。积极筹建农业物联网应用研发中心，汇集大专院校、科研院所的物联网、云计算、大数据研发技术人才。在已有工作基础上，完成天津市农业物联网三年整体规划任务，推动农业物联网产业健康持续发展。
4.6 加大宣传培训力度，提高应用水平
充分利用网络、手机短信、信息终端、电视、刊物和媒体等多种形式，加强农业物联网区试工程的宣传和培训，对平台应用、标准编制和基地应用人员开展物联网技术应用培训。继续做好农业物联网区试工程建设工作简报的编发，全面提高农业物联网技术应用水平。
参考文献：
[1] 李道亮.农业物联网导论[M].北京：科学出版社，2012.
[2] 余欣荣. 物联网――改变农业、农民、农村的新力量[M].北京：时代出版传媒股份有限公司安徽科学技术出版社，2012.
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物联网工程的特点范文4
关键词：北部湾经济区；物联网人才；培养对策；建议
中图分类号：TU984.11 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2013）07-0084-03
0 引 言
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。以物联网为特征的产业导向是广西北部湾经济区（主要由南宁、北海、钦州、防城港四市和玉林、崇左两个市物流中心“4+2”所辖行政区域组成，以下简称北部湾经济区）进行产业结构优化调整的一项重要内容和重要举措，对于提高北部湾经济区总体经济实力和技术水平具有举足轻重的作用。实施这一产业结构优化调整战略的关键是如何切实增强自主研发能力，拥有自主知识产权，因此物联网产业发展的关键聚焦在了人才问题上，物联网人才培养便是当务之急。
1 北部湾经济区物联网产业现状调查和人才需求分析
大力发展新兴产业作为“十二五”期间我国经济建设的重点内容，物联网产业的发展符合国家产业结构战略调整政策的要求。物联网产业在北部湾经济区起步较早，为加快物联网产业发展，《广西北部湾经济区发展规划》（2008）、《国务院关于进一步促进广西经济社会发展的若干意见》（2009）、《广西电子信息工业调整和振兴规划》（2009）、《广西物流业调整和振兴规划》（2009）、《广西壮族自治区 “十二五”发展规划》（2011）均将物联网产业发展列入区域经济建设或智慧城市建设的重要基础和重要组成部分。《广西海洋经济发展“十二五”规划》（2012）指出：扶持发展物联网技术，重点发展传感器与无线传感器网络、网络传输与数据处理和系统集成与标准化开发，加快物联网成熟技术在港口、物流、航运等领域的联运应用推广。
从产业现状调研来看，北部湾经济区物联网产业尚处于起步阶段，还没有真正形成产业链。物联网整体架构包括感知层、传输层和应用层三个层次，通俗地说，就是感知所需要的任何物体的信息，通过信息网络传输实现物与物、物与人间的自动化信息交互，最终实现任何时间对任何地点的任何物体的信息采集和自动控制等任何应用。其中，物联网传输层要依赖公共基础设施建设，是非常重要的环节，对北部湾经济区物联网产业链的形成具有举足轻重的作用，因为投资巨大，目前主要还是要基于通信运营商提供的公共网络，感知和应用则需要大量的制造业和信息服务业企业的参加[1]。以北部湾经济区目前的情况，三大运营商（中国移动、中国联通、中国电信）是北部湾经济区物联网产学研联盟的牵头者，运营商已经在公共网络基础设施方面积极投入物联网和智慧城市建设；已具备一批涉足RFID及其他传感器的制造企业，但相对比较分散；已出现一批智能建筑、智能家居、智能仓储物流、智能图书馆等物联网应用的高新企业，但多数还是在初级阶段。
从企业技术人员情况来看，各企业基本上缺少真正了解和掌握物联网技术的专业人才。其中主要原因是物联网是互联网技术应用到物的感知和控制领域，而掌握互联网技术的通常是计算机和通信网络方面的毕业生，由于专业原因他们对传感和控制不熟悉。而另一方面，从事传感、控制的技术人员一般来自电子、电气、自动化和机械工程等专业，对网络往往不熟悉。实际上对物联网人才的需求并不仅仅来自于新兴的物联网产业，伴随着智慧地球、智慧城市的建设，电子信息产业、制造业等也将成为物联网的重要应用领域，如传统的家电业已经向信息家电进军，而国外的制造业已经开始大范围采用工业IT网络控制技术。
从北部湾经济区人才需求来看，截至2013年5月8日北部湾人才网查询的北部湾经济区物联网相关行业人才需求，互联网/电子商务、电子技术/仪器仪表/集成电路、电信/通信、计算机软件、物流/进出口岗位需求数分别为982、837、561、695和1 298，其中物流/进出口比例最高，互联网/电子商务类紧随其后。表1所列是北部湾经济区物联网相关行业人才需求组成情况表。
资料来源：根据北部湾人才网（http：//）招聘信息整理、统计。
其实从发展的角度来看，上述这些岗位所属的领域，基本都是跟物联网直接关联的，但是上述专业的人才都只具备物联网技术中某一部分的知识。这也是国家新增物联网工程专业的原因。
2 北部湾经济区物联网专业人才培养情况分析
为了加快我国新兴产业人才培养速度，教育部在2010年审批通过了140个战略性新兴产业相关本科新专业（教高〔2010〕7号），在新增本科专业名单中，30所高校获批开设物联网工程专业。2011年在《教育部关于公布2010年度高等学校专业设置备案或审批结果的通知》（教高〔2011〕4号）中，审批通过了25所高校开设物联网工程专业。广西相对落后了一步，直至2012年2月，《教育部关于公布2011年度高等学校本科专业设置备案或审批结果的通知》（教高〔2012〕2号）中新增的80个物联网工程专业中才实现广西高校“零”的突破，桂林电子科技大学、桂林理工大学、梧州学院获准开设。2013年度经教育部备案或审批同意设置物联网工程专业高校新增100多所，广西区内广西科技大学、广西民族大学等6所高校入选，拟于2013年开始招生，而广西民族大学成为目前北部湾经济区唯一拥有物联网工程本科专业的高校，北部湾经济区物联网专业人才的匮乏可见一斑。
3 北部湾经济区物联网专业人才培养的对策
物联网产业在国家和地方的极大重视与大力支持下正在迅速萌发，而物联网研发和工程技术人员的紧缺已经成为了阻碍产业发展的瓶颈问题，已是不争的事实。针对广西特别是北部湾经济区物联网人才培养相对滞后的现状，自治区教育厅于2011年底印发了《广西壮族自治区教育事业改革和发展“十二五”规划》。规划指出“着力建设一批与广西千亿元产业特别是战略性新兴产业相关的急需紧缺专业”，对北部湾经济区高校加快物联网相关专业人才培养起到了积极的推动作用。
3.1 加大联网专业建设的政策支持力度，优化政策环境
在加大联网专业建设的政策支持力度方面，首先是北部湾经济区各地政府应加强对国内外物联网产业发展形势的研究，为高校物联网专业人才培养创造良好的政策环境，支持广西大学、广西财经学院、钦州学院等北部湾经济区地方本科高校物联网工程专业的申报和建设物联网技术课程体系。另外，政府也可以在高等学校以及物联网研发骨干企业和科研机构中设置物联网发展专项资金，加大产业化专项等对物联网的投入比重，鼓励产学研联合投入物联网领域[2]。同时在此基础上，政府应加快制定和落实相关人才引进和配套服务政策，支持高校引进物联网高端人才以充实师资力量，以良好的服务稳定人才，努力做好引进人才的户口管理以及子女入学、基本养老、基本医保等配套的公共服务，有计划地改进生活配套设施建设，创造适合物联网专业人才事业发展和健康生活的生存环境。
3.2 制定物联网产业应用人才培养规划，契合区域发展
针对北部湾经济区企业在物联网发展中的优势，政府相关部门应及时研究制定物联网专业人才培养规划，组织相关学校和培训机构共同建立物联网应用人才培养基地，尽快建立物联网专业人才培养体系，同时要关注物联网核心技术制定人才培养规划。物联网是一种非常复杂且形式多样的系统技术应用，物联网的技术构成主要体现在感知层、传输层和应用层上，各层次间既相对独立又紧密联系，为了实现整体系统的优化功能，各层间资源需要协同分配与共享。根据物联网的特点和物联网的技术体系框架，与其相关或相近的专业包括通信工程、物流工程、电子信息工程、电气工程及自动化、测控技术与仪器、网络工程、计算机科学与技术、信息管理与信息系统等。因此，在物联网相关专业建设过程中，需要整合已有的资源，同时又要突出物联网的特点，关注其核心技术。此外，还要围绕北部湾经济区经济特色和社会服务价值制定人才培养规划。北部湾经济区五大千亿元产业是石化、冶金、电子、机械装备制造和农产品加工，三大传统优势产业是林浆纸、能源、纺织服装，而物联网工程将紧密结合通信工程、物流工程、电子信息工程、电气工程及其自动化专业，与电子、机械装备制造紧密结合，与冶金、能源等相关。在物联网专业人才培养上，需要重点考虑北部湾经济区的经济特色和社会服务价值，为其可持续发展打好基础。
3.3 建立物联网专业人才培养合作机制，凸显校企合作
物联网产业发展是以应用为导向，在高校的物联网专业建设过程中，应加强校企合作，注重学生的企业实践环节。具体来说，以北部湾经济区三大运营商及其合作伙伴、物联网设备制造业、物联网技术研发单位为主要依托，结合学校教学环节的实施，派遣学生到相关企业进行实践学习，培养掌握物联网传感技术、传输技术、支撑技术和应用技术等专业理论与实践应用知识，具有物联网系统技术应用、运行维护、分析测试、客户服务和销售的能力，能够在物联网产业几大设备生产商和众多信息与通信（ICT）企业从事工程技术工作和物联网市场营销等工作的优秀物联网工程师。
4 结 语
对于北部湾经济区物联网产业的发展，政府相关部门要通过建立物联网产学研联盟，重点支持企业和本地高校合作的科技创新项目，支持和鼓励本地物联网产业通过校企合作提升科技创新能力，支持和鼓励北部湾经济区高校积极为本地物联网产业发展提供科技服务，并通过产学研合作为本地企业和高校培养应用型物联网工程专业人才。
参 考 文 献
[1] 隋博文.广西物联网产业发展的机遇、挑战及对策建议[J].物联网技术，2013，3（5）：74-75.
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[3] 王晓喃，钟珊，严海英.物联网工程专业人才培养的思考与探讨[J].常熟理工学院学报，2011（12）：21-23.
物联网工程的特点范文5
关键词：物联网；工程师；人才培养；课程体系
物联网概念自1999年提出，目标是使用各种感知设备和无线传感器网等将物品连入互联网，以便对其进行统一监控和管理；被称为是以计算机为终端的互联网之后信息产业第三次浪潮。在各国都不断提出物联网发展战略的大环境下，我国也在积极推动相关方面技术研究和应用推广，从而导致对物联网人才的需求急剧增加。国家教委于2010年启动的战略性新兴产业相关专业申报和审批中提出物联网专业。迄今为止，众多高校申报成立该专业并获得批准。新专业的成立，必须研究并建立包括专业目标、教学内容、课程体系、实践教学、教学方法和管理机制等在内的完整人才培养体系。物联网涉及传感器技术、互联网技术、通信技术、智能技术、自动控制技术、计算机软硬件技术等非常广泛的信息技术，而且从当前发展来看，物联网应用系统更多是集成现有成熟技术进行的应用创新而不是技术创新。因此，物联网专业究竟应该培养哪个方面的人才，如何进行定位，培养出来的学生与相关专业学生相比，就业核心竞争优势在哪里，都非常值得研究。
信息技术的快速发展使得业界对技术型人才提出了更高的要求，不但要求他们具备实践动手能力，还进一步要求他们具备一定的工程能力，而且优秀的工程人才还应该具备一定的创新能力。工程型人才培养是在对应用型人才加强实践动手能力培养的基础上，强调培养学生满足企业岗位需求的各种工程素质，即工程技术人员在决策、实施工程实践活动的全过程中应该具备的基本素质。因此，工程型人才培养的核心是要加强校企合作，引导企业参与到学生培养过程中，让学生在学习期间充分接触企业的工作岗位，全面了解企业对人才的各方面要求，充分掌握企业岗位要求的技术和能力。如何培养物联网专业创新工程型技术人才，成为当前急需探索和研究的问题。
1、物联网应用系统技术需求分析
高校人才培养为社会经济发展服务，培养出的人才需要满足社会需求。理工类高校更应该将培养目标定位在为业界提供需要的技术人才。物联网行业提供的典型应用遍及社会生活各个方面，如安全防护、智能交通、智能家居、城市管理、环境监测等领域。这些应用涉及的技术通常可以分为3个层面：感知层（或感知控制层）、传输层和应用层，主要工作流程为首先通过感知层技术和相应设备对物体的状态、位置等信息进行收集与简单处理，然后通过各种网络传输技术将信息汇聚到一起，采用数据挖掘、信息融合、智能决策等信息处理技术对其进行处理，最后通过友好的人机界面进行实时展示。部分系统还将根据预先设置的条件或人工操作进行反向控制，即将控制信息通过网络反向传输到感知层，感知层通过执行机构执行控制任务（这时候的感知层也可以说是感知控制层）。
感知层主要包括各类信息采集技术，如各类传统的传感技术、录音录像技术、RFID等新型物体标示和自动识别感知技术。对于需要进行反馈控制的系统，感知层还集成诸多自动控制技术。传输层则主要包含2个层次，即涉及2大类传输技术：①无线传感器网络（Wireless SensorNetworks，WSN）、红外传输、蓝牙等短距离无线传输技术，专门用于将数据从感知层设备传输到互联网的边缘设备；②互联网传输技术，包括广播电视网、双绞线、光纤等支撑的有线互联网技术，Wi-Fi、Wi-MAX以及电信2G/3G/4G支撑的无线互联网技术，将信息基于现有的互联网进行传输。应用层则通常由已有的软件技术实现，包括智能算法、应用软件开发、数据库技术、网页技术等。这些物联网系统涉及的技术面非常广，物联网产业的发展和应用系统的开发，需要具有这些方面技术的大量人才。
2、物联网专业人才培养定位研究
目前的物联网应用系统主要集成现有成熟技术，这些技术分布在大学多个专业中，如信息系统、计算机科学与技术、软件工程、电子与电气工程、电子信息、网络工程、通信工程、自动控制、精密仪器等。没有哪个专业能够涵盖物联网系统涉及的所有技术，而且其中各类技术都具有非常强的专业性。大学专业人才培养方案中规定课程的学分和学时有限，因此一个专业的学生不可能学习所有技术。物联网专业培养出来的学生与其他专业学生竞争时的专业优势在哪里？院校必须对人才培养进行准确定位，对技术选择有所侧重。否则，学生如果什么都学，却什么都学得不深入、不专业，那么就没有核心竞争力。
在众多研究中，文献提出很好的人才培养定位思路，即应该遵从2个原则：①充分发挥专业建设单位现有学科基础与优势；②从学校办学方针和主要就业岗位对毕业生的能力需求出发，反推培养目标并建设相应的课程体系和教学内容。如果物联网专业建设单位在电子学科和自动控制领域具有优势，那么较好的选择是重点培养物联网系统的感知层器件、自动控制设备和底层应用系统开发的技术人才；建设单位如果在计算机软件研发等方面具有很强的实力，那么可以重点培养物联网系统应用层软件开发技术人才，并增加云计算和大容量信息处理等具有物联网时代特征的技术课程；建设单位如果基于通信或计算机网络等优势学科进行物联网专业建设，那么可以重点培养物联网信息传输相关技术和网络信息安全等方面的专业技术人才。
物联网专业人才培养方案的制订必须考虑学校现有的基础条件，包括该专业的师资、实验环境和现有优势技术领域等方面支撑条件；确定该专业学生主攻哪个层次的技术，建设较为完善和系统的实践教学体系，培养学生具备较强实践能力、工程能力和创新能力；同时开设一些物联网体系的理论性课程和基础性课程，让学生全面了解整个物联网技术和应用领域，从而培养出能胜任企业具体岗位需求的学生，并充分体现出专业特色和优势，有效提高学生就业竞争力。
3、人才培养方案制订的思考和实践
3.1 现有支撑条件和培养目标定位思路
正如各个大学计算机类专业的特色和技术优势都不相同，各个学校的物联网专业也在根据自己单位的现有优势进行建设。重庆理工大学物联网专业在计算机学院开设，以现有的计算机科学与技术（含嵌入式方向）、软件工程、网络工程和信息系统管理等各专业师资和实践教学条件为基础进行建设。因此，物联网专业的特色和优势应该强调现有的计算机技术和网络技术在物联网领域的应用，而且必须体现与现有各专业技术特色和优势的差异性。另外，当前计算机专业对人才的技术能力需求明显增加，而物联网行业并没有特殊技术需求，我们还应该让物联网专业培养的学生同样具备满足现有业界对计算机类人才需求的能力。这样才有益于提升考生对该专业的报考信心，使培养出的毕业生具有核心竞争力和广泛适应性，兼顾学生就业竞争力的深度和就业面的广度。
3.2 物联网专业人才培养定位分析与方案制订实践
在物联网应用系统中，起支撑作用的底层感知、控制、传输等智能设备开发，通常都是以单片机和嵌入式系统为基础、以软件开发技术为核心。目前，高校计算机学院专门开设嵌入式专业的相对较少，但社会对这类毕业生的需求较大，并且物联网应用的大力推进将进一步增加社会对该类毕业生的需求。基于重庆理工大学计算机科学与技术专业在嵌入式系统技术与开发领域的雄厚师资和实践教学资源，我们确立课程体系以感知控制层智能设备开发相关知识和技术为重点，以物联网应用案例项目开发中各层次工程技术能力培养为核心，同时注重学生创新能力培养的专业目标和专业特色。不同学生对各方面技术的接受和领悟能力不一样，因此我们在实施过程中，根据学生的个体差异性，让大部分学生熟练掌握智能设备开发技术，同时兼顾部分对应用软件开发技术或网络技术更感兴趣的学生，以及一些愿意做系统维护和系统集成等方面工作的学生，让他们也可以从课程体系中发现自己的兴趣。考虑到就业面广度和学生特征，在总体培养方案中，我们根据总体目标和重要性精心安排必修课和选修课，提供多条技术路线，让学生发现自己的兴趣点和特长。
综上所述，我们确立人才培养方案制订思路：在课程体系设置上强调计算机学科的基础课程；突出物联网应用领域行业对嵌入式人才需求的特点，设置相应的系列专业课程；体现几条技术路线，合理设置相应课程。表l所示的物联网专业和新课程体系案例具备如下特征：强调学科基础课程，在应用能力培养方面体现与硬件相关的应用系统开发能力培养和软件开发能力培养2条路线；在嵌入式系统开发能力培养方面，硬件知识学习和以C语言为主的软件技术学习并行，在硬件开发相关课程中得到融合；在软件技术方面，我们根据各自特征选择系列课程重点是c/c#方向还是Java方向；动手能力培养方面，每个课程设计相关技术都有相应的工作岗位需求，学生可以根据自己的兴趣和特长在每个环节选择最适合自己的技术方向，从而深入研究物联网底层设备和应用开发、网站开发、桌面应用软件或移动应用开发等多个不同方面的技术。
3.3 实践教学思考与设置
物联网专业培养的是能集成现有技术以实现物物相联应用的专门人才，更需要强调学生的应用能力和工程创新能力，因此在该专业的建设过程中，我们必须高度重视建设配合理论教学、提高学生动手能力的实践教学环境和环节。
在实践教学理念方面贯彻“动手能力的培养不只是训练动手的问题，首先培养动脑的能力”的思想。学生如果没有理解知识和掌握实践过程，那么在动手过程中就只能照本宣科，而且还不知道为什么要这样“动手”，在实践过程中出错也不知道该如何调试和解决。因此，进行理论课特别是专业课教学的教师必须要有工程背景和实践经验，这样才能在理论教学过程中将理论知识如何应用到实践及如何指导实践讲清楚，让学生形成实践中的系统概念和逻辑思维能力。
在实践教学实施方面，技术实验体现对相应理论知识的验证，可以让学生将基础知识应用到实践中；针对技术开发类课程开设课程设计，则要求学生能将相关基础知识和技术点串联起来，并应用这些技术设计出与课程相关的具有特定功能的系统；经过多个环节，在学生积累了相关开发技术后，教师可以通过综合课程设计和生产实习引导学生综合应用这些技术，实现一些完整的典型应用案例，并采用项目组形式，充分发挥各个学生的技术优势，着重培养学生的工程能力。对于一些具有创新意识的学生，教师可以通过创业大赛等各类竞赛项目，引导其开发具有实际意义和实践价值的新型应用案例。
物联网工程的特点范文6
关键词：物联网；远程开放教育；泛在学习；“4A”通信
中图分类号：G727
文献标志码：A
文章编号：1009—4156（2012）11-061一03
随着信息技术的飞速发展，近年来物联网受到各国的广泛关注。根据ITU的描述，在物联网时代，人类在信息与通信世界里将获得一个新的沟通维度，从任何时间、地点的人与人之间的沟通连接扩展到人与物和物与物之间的沟通连接。本文基于对物联网的概念、特点的分析，针对目前远程开放教育中存在的问题，探讨物联网在远程开放教育中的应用。
一、物联网概念和特征
物联网（The Intemet of Things），顾名思义就是“物物相连的互联网”。物联网强调物品的互联，被看做一种通过各种信息传感设备使现实世界中各种物件互为连通而形成的网络，物联网将解决广域或大范围的人与物、物与物之间信息交换需求的联网问题，物联网采用各种不同的技术把物理世界的各种智能物体、传感器接入网络。物联网通过接入延伸技术，实现末端网络（个域网、汽车网、家庭网络、社区网络、小物体网络等）的互联来实现人与物、物与物之间的通信，在这个网络中，机器、物体和环境都将被纳入人类感知的范畴，利用传感器技术、智能技术，所有的物体将获得生命的迹象，从而变得更加聪明，实现了数字虚拟世界与物理真实世界的对应或映射。
物联网具备以下四个特征：一是连通性：连通性是物联网的基本特征。国际电信联盟认为，物联网的“连通性”有三个维度：任意时间的连通性、任意地点的连通性、任意物体的连通性；二是全面感知，即利用RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息；三是可靠传递，通过各种电信网络与互联网的融合，将物体的信息实时准确地传递出去；四是智能处理，利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术，对海量的数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制。
2010年9月，物联网技术作为新一代信息技术的重要组成部分而被列为国家重点培育的中国的战略性新兴产业，从而被提到国家战略高度。物联网将引发的第三次IT产业化浪潮，必将引起产业间、地域间甚至国家间的竞争格局的重大变化。
二、远程开放教育的特点和现状
当今人类社会的主要经济形态是知识经济。在知识经济时代，终生教育和构建学习型社会已成为共识。开放与远程教育被认为是应用信息通信技术，实现终生教育，加速人力资源开发，推动知识经济发展的教育形态。我国的开放与远程教育由于信息传送方式和手段不同，其发展经历了三个阶段：一是以邮件传输的纸介质为主的函授教育阶段；二是以广播电视、录音录像为主的广播电视教学阶段；三是通过计算机、多媒体与远程通信技术相结合的网上远程教育阶段。每一种远程教育形式的发展和壮大都和当时的信息通信技术的发展与应用有着密不可分的联系。
这三种形式目前存在的主要问题有：函授面授课时短且学生工学矛盾突出；电大是单向传播，学生处于受众角色，师生交互差；网络教学部分解决了师生交互问题，但是其所提供的虚拟学习环境以人机交互为主，学习者缺乏与现实世界的交互，而物理教学环境与虚拟学习环境的整合也容易停留在表层。
随着信息技术的发展，远程教育理论也相应发展。因特网的迅猛发展使得基于认知学习和建构主义学习理论的网络教育得到了普及。当前，泛在学习已经成为许多远程教育工作者研究的重要课题。泛在学习（U—Learning）是指任何学习者可以在任何地点、任何时间获取自己所需要的任何信息的一种学习方式。泛在学习的学习理论基础是情境认知学习理论。情境认知学习理论认为，学习的本质是个体与他人、环境参与实践，构成群体之间的合作与互动的过程。知识和概念都只有通过社会化的运用才能得到充分的理解，个体参与实践活动与环境相互作用是学习得以发生的根本机制。它关注物理的和社会的场景与个体活动的交互作用，认为学习不可能脱离具体的情境而产生，情境不同，学习者受到具体的情境影响也不同。情境认知学习理论强调：学习的设计要以学习者为主体，内容与活动的安排要与人类社会的具体实践相联通，最好在真实的情景中，通过类似人类真实实践的方式来组织教学，同时把知识和获得与学习者的发展、身份建构等统合在一起。
由于物联网“4A”通信的特点，只要接入物联网就能够实现了数字虚拟世界与物理真实世界的感知和控制。通过物联网，不但使得现实世界的物体互为连通，而且实现了现实物理世界与数字化虚拟世界的相互连通，能够更加有效地支持人机之间的交互、人与现实物体之间的交互以及人和人之间的社会互。基于物联网的远程开放教育使得现实教学环境中的每个物理物件都具有数字化、网络化和智能化的特性，因此可以无缝地和数字化虚拟学习环境进行连通与整合，可以即时地捕捉、分析师生的教与学的需求信息，并进行相应的调整，为师生提供智能化的教学环境与教学资源。物联网的思想与泛在学习和情境认知学习理论的核心思想不谋而合，物联网可以为泛在学习的实现提供更好的技术支持，而情境认知学习理论则为泛在学习提供了理论支持。
三、物联网在远程开放教育中的应用及思考
（一）基于物联网的远程开放教学实现模式
我们设想可以把基于物联网的远程开放教学实现分为两种模式：一是学校直接面向学习者，可以利用移动通信运营商提供的M2M业务平台，学校只负责建设相关基于物联网平台的教学内容，学习者使用智能移动通信终端可以随时进行学习。物联网智能移动通信终端能提供更为智能化、全面化的通信服务，只要接入网络就能实现智能化的人与人、物与物、人与物之间的有效通信。因此，物联网能更好地支持泛在学习和移动学习的实现，彻底解决传统远程开放教育的工学矛盾问题。二是通过网络教学点组织教学，此时网络教学点的地位相当于传统远程教育中的函授站和网大教学点，对于智能移动通信终端无法解决的复杂教学内容，如实体远程实验、研究性学习等可以通过这种方式进行。
（二）物联网在远程开放教学的应用
互动反馈是教学过程中的一个重要环节，有助于教师及时了解学习者的学习情况并相应调节教学进程。而教学过程中师生交互差恰恰是传统远程教育方式存在的主要问题之一。基于物联网的远程教学，可以利用学习者手中的智能终端进行实时教学测评，如统计学习者听课、答题、测评投票等情况。在教师端分析实时测评结果并有针对性地调整教学进度与内容。随着技术发展，还可以利用物联网智能终端的传感器实时监测学习者的多种体征数据，如血压、体温、眨眼频率、脑电波等，实时感知学习者的注意力、紧张度、用脑情况、疲劳程度等。教师端根据这些反馈信息及时调整教学，真正实现个性化教学与学习，还可以有效帮助教师修改教学计划调整教学活动，促进学习者之间交流和互动。
（三）物联网在远程实验教学的应用
对于理工科专业学生而言，实验教学是一个极其重要的环节。理工科许多课程很枯燥，如果没有相应的实验，就很难激发学生的学习兴趣，而且理工科一些课程很难学懂，有些理论知识必须通过一定的实验才能理解。可以说，实验教学对提高学生的动手能力，开发学生的创造力起着不可替代的作用。而在传统远程开放教育领域始终无法有效解决远程实验教学的问题。目前，常用的远程实验教学手段如下：
1 录像或CAI课件实验教学。此种方式学生利用录像或CAI教学课件来学习实验原理、操作步骤及特点等。但是学生并不能实际动手操作，只能算是看实验，达不到实验的预期效果。
2 集中到各地教学点进行的实验教学。此种方式可以给学生提供基本的实验教学环境。但是要求学生集中教学，工学矛盾比较突出。而且由于各远程实验教学点条件的限制，对于一些需要大型精密贵重仪器设备完成的实验或者存在安全性问题的大型实验无法为接受远程开放教育的学生提供亲自动手做实验的条件。当前，虽然很多高校建有开放实验室，但普遍存在分散管理、封闭使用、无法提供远程实验服务的问题。
3 虚拟实验教学。虚拟实验是指借助于多媒体、仿真和虚拟现实等技术在计算机上营造可辅助、部分替代甚至全部替代传统实验各操作环节的相关软硬件操作环境。虚拟实验建立在一个虚拟的实验环境（平台仿真）之上，而注重的是实验操作的交互性和实验结果的仿真性。此方式结合计算机网络技术可以实现网络虚拟实验。在此种方式下，虚拟实验通过数学模型的抽象来表达，利用计算机软件模拟来实现。实验的过程以及实验结果过于程式化、理想化，不能真实有效地反映实验过程中有可能出现的各种情况与问题。因此，实验教学效果也大打折扣。
目前，大部分的远程实验教学方法在教学效果上都不很理想，并且很难取得有效性的突破。究其原因，远程实验教学除了在教学过程中存在直观性、真实性、互动性不足的缺点，最主要的问题还是学生在进行远程实验时没有身临其境动手操作的感觉和真实的实验感受，缺乏现实的实验体验。这个问题在进行远程虚拟实验时表现得尤为突出。心理学研究揭示，在知识学习中，学生的学习效率受多方面因素的制约，概括起来主要有智力、非智力、环境、教师指导等因素。对远程实验教学来说，学生的非智力因素（狭义上来说，即为心理因素）甚为关键，如何帮助学生克服身处异地与教师缺乏交流、无法面对实验仪器、设备而带来的不真实感，从而调动其积极性完成教学，是远程实验教学方法探索中一个重要的问题。
基于物联网的远程实验教学可以为学生提供一个安全的、共享的、智能化的实验教学环境。由于物联网的物物相连的特性，接人教学实验物联网的设备利用自身传感器实时采集实验数据，并传送给进行远程实验的学生，学生也可以远程控制异地接人物联网的实验设备，学生实验过程的操作和数据信息也被传感器实时采集，并传送给实验设备和指导教师。在这个过程中，学生进行的是真实实验而不是虚拟实验，实验过程中的数据与操作都是真实发生的，而教师的指导也更加有针对性和实时性。尤其对于需要大型精密贵重仪器设备完成的远程实验，利用物联网可以有效开展真实远程实验。
