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物联网技术方向

物联网技术方向

物联网技术方向范文第1篇

【关键词】移动物联网 车联网 低数据速率 GPRS CDMA 1X

doi:10.3969/j.issn.1006-1010.2016.12.017 中图分类号:TN929.5 文献标志码:A 文章编号:1006-1010(2016)12-0078-04

引用格式:赵小江,祝海云,徐福新. 低速移动物联网的移动通信技术发展和产业化方向[J]. 移动通信, 2016,40(12): 78-81.

1 引言

从手机和移动宽带衍生发展而来的M2M模块在行业应用信息化中得到大力应用,移动物联网成为一个新兴市场。战略无线业务咨询公司Northstream曾公布了它对2016年全球移动电信行业走势的预测:预计“物联网黄金时代”将拉开序幕。目前承载移动物联网的主要无线传输网络包括2G(2.5G)/3G/4G移动网络、Wi-Fi网络、ZigBee、蓝牙等,并且大约70%的移动物联网都是以低数据速率的低端通信模块为主。本文将主要探索低数据速率移动物联网的通信技术发展方向和产业化方向,并以车联网为例进行探讨。

2 车联网结构

截至2015年6月底,全国机动车保有量达2.71亿辆,电动自行车保有量也已突破2亿辆。汽车、摩托车、电动自行车已经成为各个阶层工作、生活中必备的交通工具,但被盗现象却时有发生,因此用户对车辆防盗、定位管理需求日益强烈。此外,一些快递物流、外勤服务、车队管理、汽车租赁管理等不仅需要车辆定位,而且使用轨迹辅助生产调度管理、里程数量统计、围栏管理等应用。车辆的运行状况也是车主非常期望掌握的,这通常需在汽车4S店或者车辆维修点才可以查看。而目前机动车车载自动诊断系统“OBD Ⅱ”已经可以提供外部接口车况检测或者汽车厂家直接通过其ECU(Electronic Control Unit,电子控制单元)接口完成车况检测,甚至电动自行车也已经结合控制器可以提供车况检测和电池电量管理等功能。

车辆防盗定位、生产调度管理、车况检测等都驱动了车联网平台的诞生。车联网组成不仅包括车辆本身,而且还包括车联网终端、用户智能手机/电脑、GPS卫星定位系统、车联网云平台,并依赖移动通信数据网、互联网完成,具体如图1所示:

车联网终端先通过GPS卫星实时获取地面行驶车辆的位置信息,再通过移动通信数据网络与车联网云平台之间建立通信。车联网终端除了包括由单片机组成的控制模块外,还包括定位模块、通信模块以及智能传感模块。

定位模块以GPS芯片为基础获得车辆所在的地理位置信息,实时不断地接收GPS卫星信号,提供车辆运动状态数据,包括车辆经纬度信息、运行速度、运行方向、时间信息等。

通信模块在图1中可与车联网云平台和用户手机/电脑终端进行数据交换,目前通信网络和终端模式可以基于2G、3G、4G甚至Wi-Fi网络。但考虑定位和车辆控制的交互数据量小(主要包括控制信令、GPS经纬度、车况检测等数据),而且室外移动范围广,同时结合移动物联网成本的考虑(终端2G通信模块与终端4G通信模块的价格约相差3至8倍),因此图1中车联网终端连接车联网平台所需的移动通信数据网络主要基于2.5G移动网络为主,这包括GPRS(GSM)网络和CDMA 1X(CDMA)网络。

智能传感模块包括防盗模块和车体性能感知模块。其中,防盗模块在用户设置防盗功能后,通常利用GPS位置信息形成电子围栏和G-Sensor(重力传感器)感知车辆被触碰或剧烈震动通过系列算法触发整车被盗报警,或者通过断电感知电池被盗,即可向用户手机发送报警信息,这种模式基本可以避免误报警;车体性能感知模块包括电池电量和车况检测功能等,让车况信息黑匣子可以向用户直观展现。

车联网云平台除了包括存储车辆的各种数据档案信息外,还包括轨迹、绑定智能手机和智能终端关系、车辆报警记录等。用户智能手机和电脑终端可以利用图1中无线数据网络(这可以是各类制式的2.5G、3G、4G移动数据网络或者Wi-Fi网络)或者有线数据网络连接车联网云平台,实时查看车辆信息、接收报警信息或控制车辆,以确保报警的有效性和远程可控性。

3 低数据速率移动通信相关技术和特性

在车联网中的应用

在移动物联网中,大量的应用如车联网、抄表业务、智慧农业、工业自动化、可穿戴设备、安防等,由于没有稳定的Wi-Fi覆盖,只能基于移动通信网络。2G网络(GSM和CDMA)经过较长时间的建设运行维护,网络覆盖面广、覆盖质量佳,特别是2G终端芯片相比3G/4G价格低廉优势明显,因此结合低速需求和成本控制的要求,GPRS和CDMA 1X低速数据网络还是大有用武之地。如果后期手机用户大量迁移到4G VoLTE网络,空余的2G频率和网络或许可以迎合快速发展的低速移动物联网无线承载容量需求。由于3G网络(CDMA EV-DO和WCDMA)通信模块的价格始终无法靠近2G通信模块,因此在低数据速率移动物联网中很难找到应用的切入。在当前4G时代,LTE与移动物联网之间总是存在一条难以跨越的鸿沟,其中成本是主因。

3GPP组织在LTE Release 13版本中所研拟的LTE-M标准目前暂时被各方看好,具备低功耗、低传输速率和高覆盖率三项特点,该规格的目标是达到100~200 kbps的最高传输速率,但标准尚在制定中,最为关键的成本看是否能突破。下面将主要探讨当前广泛应用的GPRS和CDMA 1X相关技术及产业在车联网中的应用发展态势。

3.1 终端通信模块开发

在车联网中,车联网终端在不同的通信制式中,主要是通信模块上的差异,但其也是影响车联网终端的重要成本。构成通信模块主要是GSM芯片和CDMA芯片的差异。

GSM芯片厂家众多,在MTK、展讯、互芯、Mstar等,GSM已经没有专利费;而在CDMA芯片,目前主要有高通、英特尔(2015年收购了威睿电通),且专利主要集中在高通手中。由于高通专利费、入门费居高不下;CDMA支持厂家明显弱于GSM,而且CDMA模块套片价格也高,CDMA成本约高于GSM模块2至3倍,因此基于CDMA 1X模块的车联网移动终端生产成本相对较高,CDMA 1X模块在工业领域有较大幅度落后于GSM/GPRS模块的应用。

目前在移动物联网终端包括车联网终端也出现一些新的开发模式,有些开发者摒弃采用模块化开发的模式,改为采用芯片开发共享ARM和FLASH的方式,以大幅降低成本,但这种开发模式难度大、周期长、产品稳定性对开发者要求更高。

3.2 移动物联网号码开卡

我国手机终端普遍采用机卡分离的模式。中国移动和中国联通的GSM手机终端通常采用SIM(Subscriber Identification Module,用户身份识别卡)卡,是手机的一张个人资料卡;而中国电信CDMA手机终端通常采用UIM(User Identify Module,用户识别模块)卡,是接入网络系统的标识和身份验证。在移动物联网终端应用中,通常也是采用SIM卡(UIM卡)+卡槽的模式。

但是在车联网应用中,运行环境较差,耐高温、低温,抗剧烈震动等对移动物联网终端要求较高。据统计,5%~10%的机械障碍与SIM卡(UIM卡)和卡槽的耦合有关,这也是部分用户在使用车联网终端中反馈质量问题的一个重要方面。目前,基于CDMA的车联网移动物联网终端已经重新启用在北美较为广泛使用的烧号开通号码模式,这不仅节约了UIM卡和卡槽成本,而且较好地提升了产品质量的稳定性。另外,在一些统一运营的行业应用业务模式中,行业应用业务管理者或者经营者期望通过烧号,形成号码与物联网终端一体化,避免SIM卡被非法挪用产生额外费用和网络违法行为。

目前CDMA烧号通常有两种模式:OTA(Over-the-Air Technology,空中下载技术)烧号模式和电脑数据线手编烧号模式。具体如下:

(1)OTA模式:电信运营商提供的身份识别鉴权数据无线远程传输到移动终端内。这通常需要终端拨打*228或*22800,通过系统支撑完成。*228或*22800等同于紧急特服,在协议中规定即使运营商中没有开户注册,手机终端也可以有权限默认拨打。

(2)手编模式:完成移动物联网终端号码开户后,从相关渠道获取手机卡五码数据,并且改ESN(Electronic Serial Number,电子序列号),然后通过电脑软件写入移动物联网终端,使其具备注册入网资格。在车联网应用中,基于CDMA 1X终端只要三码IMSI(International Mobile Subscriber Identification Number,国际移动用户识别码)、AKEY(Authentication Key,鉴权码)、ESN即可。

由于GSM没有烧号协议支撑,因此SIM卡槽的质量要求显得特别重要。为了提升产品的稳定性,有些开发者采用SIM卡与卡槽焊接的方法变通来解决SIM卡与卡槽之间松动造成的机械障碍和仿一体化问题。

3.3 移动网络性能要求

(1)抗干扰性。车联网或者其他移动物联网所处的环境通常较为复杂,有人为无线干扰器或者其他应用的干扰。在通常的网络设计和规划中,对于基本相同的误帧率要求,GSM系统要求到达基站的手机信号的载干比通常为9 dB左右,由于CDMA系统采用扩频技术,扩频增益对全速率编码的增益为21 dB,所以对解扩前信号的等效载干比的要求小于-14 dB,GSM对底噪的要求更为严格。

(2)安全保密性。当前GSM网络伪基站不仅对手机造成脱网影响,而且对所处的基于GSM模块的移动物联网终端造成脱网影响。此外,GSM手机短信、通话可被黑客监听也一直困扰着GSM的安全。而CDMA网络中手机与基站是双向验证,同时要在CDMA的42位PN码中去猜测某一编码有如大海捞针,可以有效保护空口安全,无线解密器无法攻破。

(3)2.5 G网络吞吐率。在支持低速率物联网应用上,GPRS(GSM)支持最大42.8 kbps、85.6 kbps上/下行数据传输速率,CDMA 1X(CDMA)支持最大153.6 kbps上/下行对等数据传输速率。在低数据速率应用中,CDMA模块比GSM模块可以支持相对更高的峰值速率。

4 结束语

车联网应用已经在某些汽车、智能电动自行车、摩托车出厂中开始预安装,也有部分行业应用用户或者个人用户后安装车联网终端,预测其今后将有广阔的市场空间,而且用户忠诚度相对较高。本文通过从车联网应用分析来看低数据速率移动物联网涉及移动通信技术应用发展态势,虽然近年来高数据速率移动通信技术更新迭代非常快,但是低数据速率通信技术或许有更稳定且独到的应用场合和应用空间。“技术为市场服务”,市场的需求将促使基于2.5 G的低速移动通信数据网络可能伴随着不断更新的高速移动通信网长期并存。

参考文献:

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作者简介

赵小江:高级工程师,硕士毕业于浙江工业大学,现任中国电信股份有限公司杭州分公司无线维护中心经理助理,从事CDMA、LTE移动网络维护工作。

物联网技术方向范文第2篇

关键词:物联网;软件开发;网络优化

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)34-0171-02

1 物联网产业发展与人才需求

1)物联网产业蓬勃发展

自从2009年,提出“感知中国”,物联网产业在我国迅速发展,年均增幅超过25%。到2015年物联网产业规模超过7500亿元。物联网产业涉及传感技术、射频识别技术、计算机网络技术、通信技术、软件技术等。物联网应用于我们生产生活的方方面面,如节能减排、环境保护、食品卫生、智能交通、智能农业、智能家居等。

2)物联网软件开发行业人才需求量大,就业薪资水平高

物联网软件开发主要有PC端应用开发和手机端应用开发两部分。PC端开发的.net软件工程师在我国每年对软件人才的需求将达到 80万~100 万人;手机端开发的Android开发人才缺口至少达到三十万以上。高职学历物联网软件开发人员薪资普遍在6千~8千元左右,不少学生能够拿到8千甚至1万以上的薪水。

支撑物联网的移动通信行业(特别是4G)发展迅猛,网络优化人才需求量大

移动通信网络是物联网应用的核心技术之一,支撑物联网技术的行业应用于推广。从2014年底我国4G牌照的发放,4G移动通信产业迅速发展壮大,4G网络前期建设拉动的投资规模达5000亿元左右,网络正式商用后,还将带动终端制造和软件等上下游行业,产业规模有望突破万亿元大关。4G网络优化人员薪资待遇一般是实习2~3千,初级5~6千,中级8千以上,高级1万以上。

2 物联网专业建设现状分析

1)物联网软件开发与无线网络优化等高端产业知识更新快,学校很难做到与行业同步更新

物联网软件开发与无线网络优化等均为引领产业发展潮流的知识密集型产业,知识更新非常快。而学校培养方案都是提前几年制定完成的,不会随意更改。这样势必造成学校教授的知识跟不上产业发展需求,对于培养高技能人才不利。在与这些知识更新很快的高端产业对接时,如何抓住技术核心能力培养并时刻关注产业技术发展,做到紧跟技术发展而不盲目跟随技术,需要在专业培养中深入研究。

2)学校实训条件无法做到与物联网软件开发与无线网络优化等高端产业同步更新

高端产业发展快,势必导致教授这些技术所需的实训条件能跟上技术发展。而专业实训室一般是前一年申报第二年建设,至少2年的周期,这样很难满足技术发展需求。如何利用好现有实训条件、如何规划好专业实训室建设也是对接高端产业时急需研究的问题。

3)同一专业的学生个体特点、学习兴趣与学习能力存在差异,同一方向培养不了满足学生的个性化需求

现在大学生在高考选定专业或服从专业调剂进入大学后,能难有机会对自己的专业规划进行选择。即使再不情愿也得学完本专业的内容,毕业后去找个与专业不相关的工作。如何培养学生专业兴趣、如何增加学生职业方向选择权,同样是对接高端产业需要研究的一个问题。

4)各行业和技术均有各自不同的特点,传统培养模式很难与高端产业对接

物联网软件开发与无线网络优化等高端产业都有各自特点,若用同一种培养模式去培养不同技术特点的方向人才,其效果势必大打折扣。分析产业技术特点,寻找适合各自特点的人才培养模式也是对接高端产业需要研究的问题。

3 物联网专业建设改革思路

3.1 改革内容

1) 物联网软件开发与无线网络优化等高端产业技术特点的研究与核心能力的提炼

物联网软件开发人才需求与技术要求的调研,形成调研报告。

无线网络优化人才需求与技术要求的调研,形成调研报告。

物联网软件开发核心技术线路的梳理与提炼,形成课程链路与知识、技能提纲。

无线网络优化核心技术线路的梳理与提炼,形成课程链路与知识、技能提纲。

2) 分方向培养模式的改革与探索

基于分方向培养的课程体系构建,①形成宽基础物联网专业平台课程体系,并修订课程标准;②形成物联网专业各方向专业课程体系,并修订课程标准。

基于分方向培养的运行机制建设,①制定物联网方向选修指导与选拔方案,并制定各方向能力考核指标;②制作职业方向宣传介绍材料,让学生充分了解各个职业方向。

3) 适应物联网软件开发与无线网络优化等高端产业人才培养的实训室建设与规划

形成物联网专业实训室建设三年建设规划。

现有智慧实训室的有效运行与维护,①提炼一套物联网项目体验与调研的基础实训项目;②制定一套物联网综合实训的项目,含项目与指导书。

完成网络优化实训室的建设,完成建设任务并提炼实训项目,制定实训指导书。

物联网专业实训室文化建设,制定物联网专业实训室文化建设方案,搜集文化建设素材。

4) 物联网软件开发方向与无线网络优化方向人才培养途径探索

物联网软件开发方向:①利用现有物联网体验厅、物联网智慧训平台,开发物联网体验与调研项目,用于物联网及相关专业学生体验专业,加深专业认知。②积极引进企业级校内物联网工程项目(如未来星智能家居系统、新大陆智能交通系统、校内农业物联网系统等),对项目进行结构和梳理,将其改造成物联网实训项目,提升学生实践能力。③加强与物联网软件开发类企业的联系,采用合作授课、讲座等形式将企业最新技术带到课堂,并加强对学生职业引导。④积极建设物联网创新实训室,加强学生创业能力培养。⑤积极探索学生高端就业途径,促进学生高薪就业。

物联网技术方向范文第3篇

【关键词】物联网 物联网应用技术 专业建设 课程体系

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2013)01-0012-03

一 前言

自2010年7月教育部首次批准多所高校(院系)建设物联网技术专业以来,教育部及相关部门一直高度关注物联网及相关专业建设。全国高校物联网及相关专业教学指导小组组织高校在物联网专业的知识体系、课程体系、应用实践和人才培养等方面进行了一系列的探索,国内高校也根据自身的情况对物联网相关专业的课程体系进行了探索。但物联网目前属于新兴产业,各高校都是刚刚开始设立物联网相关专业,没有成熟的经验可以借鉴。福建信息职业技术学院(以下简称“我院”)成为首批获批物联网应用技术专业的高职院校之一。虽然专业设立起来了,但事实上,对于我院来说,如何建立科学的物联网专业人才培养体系、如何把控物联网人才的培养方向、物联网专业的核心课程如何设计等问题却成为困扰我们的难点。笔者近年来致力于物联网应用技术专业建设,分析物联网应用技术专业的知识体系及核心知识领域,力求归纳物联网应用技术专业建设的专业共性,并结合我院特色,构建了以“三线并重”为核心的物联网应用技术专业课程体系,希望能通过我们的实践,给其他院校一些启发和借鉴,共同推动物联网应用技术专业及课程体系建设的健康发展。

二 物联网应用技术专业设置的必要性和可行性

物联网被公认为是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮,开发应用前景巨大。业内专家认为物联网是通过射频识别(RFID)、红外感应器、无线传感器网络(WSN)、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。

《福建省建设海峡西岸经济区纲要(修编)》指出:海西建设的目标之一是“利用现代网络技术,加快宽带通信网、数字电视网和下一代互联网建设,推进‘三网融合’,建设宽带接入网和业务支撑网,统筹3G移动网络建设,积极发展物联网。”

福建的物联网产品在全国城市网络、网格管理、智能监控、食品追溯、水质监测等系统应用较为广泛;与此同时,在电子回执、2.4G射频识别、自助终端、物联网操作系统级中间件平台、智能家居系统等领域的技术研发位居国内领先水平。依托厦门大学、集美大学、福建信息职业技术学院,已经成立了3个RFID应用研究中心,并将技术研发与市场运用紧密地结合在一起。200多亿的销售额使这一产业成为福建新兴产业中的老大,而备受各方的重视。

物联网用途广泛,主要涉及十大重点领域,包括智能电网、智能交通、智能物流、智能家居、环境与安全检测、工业与自动化控制、医疗健康、精细农牧业、金融与服务业、国防军事。未来十年物联网重点应用领域投资可达到4万亿,产出8万亿,形成就业岗位2500万个。产业发展,人才先行,物联网人才需求将急剧增加,需要高校开设并发展物联网相关专业。

作为首批开设物联网应用技术专业的院校之一,我院在近两年的时间里,在专业建设、人才培养方案制定以及课程体系建设方面做了很多工作,为办好“物联网应用技术”新专业打下了良好基础。我们认为新专业将以《国家中长期科学和技术发展规划纲要》为指南,以智能化的物联网系统为载体,围绕“物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护”三个主要方向,紧密结合社会发展与经济建设的重大需求与发展战略,整合我校及校内外合作团队的优势资源,建立符合我院特色的“物联网应用技术”专业,为实现福建省政府颁布的《福建省加快物联网发展行动方案(2010~2012年)》目标,为促进信息产业的发展做出贡献。

三 物联网的技术体系

1.感知层

感知层是物联网的“皮肤和五官”,主要功能是识别物体、采集信息。感知层通过传感器、条码识别、射频识别、无线定位等手段感知与采集物理世界中发生的物理事件和数据,这些数据包括各类物理量、标识、音频、视频数据等;

2.网络层

网络层类似于人体结构中的神经系统,主要承担着把采集和感知到的信息无障碍、高可靠性、高安全性地进行传送,实现更加广泛的互联功能。它主要是建立在现有的通讯网(包括有线和无线通信网)、广播电视网和互联网基础上。物联网感知层通过各种接入设备与上述网络相连,它解决的是感知层所获得的数据在一定范围内,尤其是远距离的传输问题。

3.应用层

应用层位于感知识别和网络传输层之上,是物联网智慧的源泉。人们通常把物联网应用冠以“智能”的名称,如智能电网、智能交通、智能家居等,其中的智能就来自这一层。应用层解决数据如何存储(数据库与海量存储技术)、如何检索(搜索引擎)、如何使用、如何不被滥用(数据安全与隐私保护)以及设备的智能控制等问题。

应用层是物联网发展的目的,通过公共中间件、信息开放平台、云计算平台和服务支撑平台等物联网应用技术,实现跨行业、跨应用、跨系统之间的信息协同、共享、互通的功能,从而支持物联网技术在工业、农业、环保、医疗等行业领域的应用。

物联网各层次间既相对独立又紧密联系。公共技术与物联网技术架构的感知层、网络层和应用层都有关系,其包括标识与解析、安全技术、网络管理和服务质量管理等,不属于物联网技术的某个特定层面。为了实现整体系统的优化功能服务于某一具体应用,各层间资源需要协同分配与共享。以应用需求为导向的系统设计可以是千差万别的,也不一定所有层次的技术都需要采用;即使在同一个层次上,对可供选择的技术方案也可以进行按需配置。

四 物联网应用技术专业知识体系

专业知识体系就是把一个专业领域内的专业知识组织成专业干线清晰、知识点层次分明、结构衔接完整的一个知识框架。在分析物联网技术体系的基础上构建物联网应用技术专业的知识体系,物联网应用技术知识结构中的专业知识部分应能体现物联网整体框架及其关键技术。因此,物联网应用技术专业知识体系应包括感知层、网络层、应用层的知识和系统整体架构与优化的知识。对应的核心知识领域为:对应于感知层为射频识别(RFID)技术、传感器技术与无线传感器网络技术等;对应于网络层为通信与网络技术、网络设备配置与管理等;对应于应用层为数据存储与处理技术、应用系统开发和云计算等;对应于物联网整体的框架为信息管理技术、物联网工程布线技术等。

根据上述分析,物联网应用技术专业的知识体系要能实现这样的培养目标:培养造就具有物联网技术基础理论、计算机网络技术、应用系统开发技术等相关专业知识;主要面向物联网工程建设、物联网应用软件开发、物联网产品制造以及物联网技术应用等方面企事业单位,在生产、服务及管理第一线能从事物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护等岗位的工作;并在创新和创业意识、团队合作与人际沟通以及资料查询与组织能力等方面有良好的素养,能适应国家战略性新兴产业建设需要,具有职业生涯发展基础,德、智、体、美全面发展的高技能应用型人才。

五 物联网应用技术专业课程体系建设基本思路

本专业课程体系建设充分吸收世界先进的CDIO工程教育理念,以物联网工程项目的规划、设计、实施和管理维护生命周期为载体,建立“做中学”的教育模式,研究开发符合本地区特色的物联网应用技术专业课程体系,培养学生具有较强的自学能力、组织沟通能力和协调能力,并能系统地掌握物联网应用技术。

第一,校企深度合作,面向市场需求,培养学生具备“智能家居、智能交通、产品追溯”三个应用领域的基本应用能力。按照学生职业岗位的能力,从初学到熟练的成长过程,以培养职业岗位技能为目标,基于工作过程进行物联网应用技术专业课程体系的建设。

第二,通过充分的社会调研,联合企业,聘请专家,找出上述三个领域中所有的代表性工作任务,选择完整的、对职业成长起关键作用的、有较大开放性和代表性的工作任务,从中提炼出典型的工作任务,再对所需的职业能力进行教学分析,研究提炼出适应“物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护”三个典型工作岗位的课程体系。

第三,通过“校企合作,工学结合”办学模式,进一步了解当前物联网企业的人才需求规格,培养满足企业实际需求的高技能人才,基于“以职业能力为目标、以项目为导向”的人才培养模式;“以服务为宗旨,以就业为导向”的指导思想,建设“教、学、做”三位一体的课程体系。

通过对上述“三个应用领域”、“三个典型工作岗位”及“三位一体的教学模式”的深入研究,结合本地区企业发展方向及学院实际情况,研究建设“三线并重”的物联网应用技术专业课程体系。

物联网应用技术专业课程的设置需要综合考虑相关交叉学科的特点,应尽可能多地覆盖本专业的知识体系,将相关主干学科的核心课程和专业课程进行通盘考虑,打破学科体系的约束,遵循职业教育的特点,根据工作过程和知识结构将上述专业课程分成公共基础课程、职业平台课程、职业能力课程、实验实训课程、能力拓展课程五部分。详细课程分类见附表。

七 结束语

物联网应用技术专业是以应用为驱动的专业,专业人才的培养根据专业共性知识和福建省物联网领域的区域特色,发挥我院在计算机网络技术等学科的传统优势,使学生有兴趣、有目的、有实践地学习专业领域的知识,逐步地、系统地增长应用实践能力和创新能力。在课程设置中,把行业应用特色纳入个性化课程或专业课中,形成理论型和实践型两套既有共性又有个性的课程体系。该课程体系坚持以“物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护”为主导,夯实基础教学,为学生的未来发展创造条件,以方向选修课为平台,拓宽学生的知识和认知视野,妥善化解突出特色和拓宽视野间的矛盾。

参考文献

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物联网技术方向范文第4篇

(1)物联网产业发展目标明确

物联网的概念已经家喻户晓,全国各省市均兴起了物联网产业建设与发展的高潮。经到区模范马路科技园等部门调研了解到,从省、市到区都就物联网产业做了详尽的目标规划,其中市的物联网产业发展目标是实现2012年全市物联网产业销售收入600亿元,2015年达到1500亿元,形成具备较强国际竞争力的产业集聚,形成国内知名的物联网产业基地。区的模范路物联网产业发展目标是,2012年实现销售收入200亿元,聚集各类物联网相关企业200家。到2015年,产业基地实现销售收入500亿元,聚集物联网相关企业500家,在系统集成、应用软件开发、信息服务、系统解决方案设计等领域培育销售收入达10亿元的规模型企业3—5家,形成在全国具有较强竞争力和影响力的物联网产业集群。

(2)发展物联网的优势显著

区作为市中心城区,汇聚了20所大学、86个国家及省部级重点科研机构、58家科研院所、42位两院院士、10万人的科技队伍,拥有丰富的智力资源和创新潜力。其中模范路科技创新园作为全市科技创新“中枢神经”,位列省十大创新型园区之首,是市建设国家科技体制综合改革试点城市和国家创新型城市的五大科技创新工程之一;软件园和科技街也形成了鲜明的规模和特色。长期以来,区委、区政府高度重视无线通信、软件与信息服务、电力自动化等物联网相关产业的发展,将其作为促进全区产业结构优化升级、加速全区各科技园、街形成自主创新核心竞争力的重要引擎,为物联网产业的发展打下了坚实的基础。

(3)物联网产业已处于领跑之列

在区政府的主导下,“政产学研金”紧密结合,成立了物联网应用研究院;各高校和科研院所利用自身学科优势,建立了一批重点实验室和工程技术中心,并以此为核心建立专业研发机构,致力于物联网关键技术研发和高端人才培养。例如大学依托固体微结构物理国家重点实验室和计算机软件新技术国家重点实验室,成立了微纳技术与研究院;邮电大学作为国家工信部共建高校,依托电子信息专业领域学科优势及无线通信与传感网技术教育部重点实验室等资源优势,打造全国首家以物联网为特色的大学科技创新园,成立了物联网研究院和物联网泛在通信实验室。

二、如何使物联网产业做得更有规模、更有特色

目前区在做大做强物联网产业规模上,已经取得了显著的成果:在产业发展方向上确定了以智能电网、智能交通、智慧医疗、平安应急、智慧家居、城市地下管网数字化系统建设等板块为优先发展方向;在布局上,规划了模范路科技创新园区、软件园等;在产业运作上,规划了物联网技术创新平台、产业集聚平台、服务经营平台和市场交易平台等。

下一步,如何结合区的特点,在物联网产业初具规模的基础上,做出自身的特色,建议做一些更深入的分析和定位思考。下面简单罗列三个城市的物联网发展特色,供分析和参考:(1)无锡市俨然是整个物联网产业的零头羊,获得了国家和省、市的大量资源投入,从国内外邀请了大量的物联网业、高校进驻无锡,打造部级物联网领军基地,其物联网的发展方向是广而强。(2)北京市抓住政府机构云集的的特点,着力发展物联政务网,建立政务物联网投入于社会管理。(3)深圳市重点打造物联网制造业。物联网的主要构成部件均为电子产品,深圳借助“制造之都”天然条件,重点发展物联网制造业,并快速形成大规模的产值。

作为市高校集中、科技企业集中的核心城区,可以做精做细的方向很多,本调研重点建议的一个特色发展方向——建立“区物联网技术开放服务与推广基地”,整合国内外的物联网核心技术,重点研发出物联网涉及到的40多种核心传感与传输技术模块,并将研发的所有物联网技术全部对高校师生、社会企业开放,源代码开源,从而使教育领域和企业领域,都能采取搭积木的方式,快速地学习、研发和生产物联网产品,从而快速实现较大的社会效益。总结为一句话:开源物联网技术,为全社会无偿培养物联网人才,形成区的一大特色。

三、建立区物联网技术开放服务与推广基地的措施建议

按照做精做细的思路,组建开放的区物联网技术开放服务与推广基地,该基地重点开展两方面工作,一是集中研发和积累一大批物联网技术;二是利用掌握的物联网技术,为驻区高校和企业服务,帮助驻区高校学生促进就业,帮助企业降低研发成本,快速形成物联网产业群。

(1)组建开放的实验室,研发一批物联网技术单元

组织由企业牵头、高校配合、政府扶持的物联网实验室和教育基地,研发出一系列物联网技术单元和平台。涉及到的技术可包括3G、4G无线模块、WIFI、蓝牙、2.4GZIGBEE、433M无线传输、COFDM无线传输、电容式触摸技术、电磁触摸技术、录音录像采集、GPS定位、北斗定位、雷达测速和感应、RFID(包括13.56M、924M、2.4G)、IC卡、磁条卡、温度传感、湿度传感、光敏传感、压力传感、罗盘、压力传感、重力传感、各类气体传感等,以及指纹识别、人脸识别、身份识别等智能模糊识别技术等。将上述各类传感技术研发成一系列的“物联网积木”,使用者根据应用需求,快速学习或研发出所需要的产品。

(2)研发专门针对驻区高校和技校的特色产品

在当前学生就业压力越来越大的形势下,如能帮助学生改善就业,则善莫大焉。目前普遍存在的一个社会现象是企业缺技术人才,而大量的大学生却很难找到工作。我们觉得,在这个环节上,可以尝试由区政府科技部门提供部分科普基金、劳动人事部门提供部分就业资金、高校筹集部分教学资金,组成物联网教育基金,建设一批物联网教育学习硬件平台,并免费提供上述物联网各类技术和开源软件;在辖区高校、技校建立物联网联合实验室,为科技类专业学生提供试验、实习环境,增强动手和实战能力;与全国性的人才网站合作,实现将需要物联网人才的企业和高校毕业生对接。

在上述效果验证可行的情况下,可进一步在互联网上,建立开放的物联网实验室,为全国所有的高校、技校,以及科研院所提供开放的技术支持。同时,服务平台也可以通过有偿提供物联网硬件平台和技术模块的形式,产生收入,形成良性的市场化运转。

物联网技术方向范文第5篇

[关键词]物联网专业 教学模式 支柱产业 适应性

中图分类号:H195.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)05-0071-02

专业教学模式改革及设置应与区域经济及社会发展密切相关,更是当前高职教育进一步提高质量的要求。杭州作为全国唯一的集国家电子信息产业基地、服务外包基地、高技术产业基地、电子商务之都等称号于一体的城市,拥有国家电子信息产业基地、国家软件产业基地、国家集成电路设计产业化基地、国家高技术产业基地等物联网基础产业基地等,物联网产业已形成为区域经济中支柱产业。物联网产业的快速发展需要大量专业技术人员的支撑,更需要学校教育教学工作主动去适应其发展需求,例如办学理念、专业建设、校企合作等方面,其中通过专业教学模式改革来适应地方支柱产业发展是途径之一。

一、杭州市物联网产业发展情况及产业人才需求分析

杭州市是国内物联网技术研发和产业化应用研究的先行地区之一,处于全国物联网产业发展的“第一方阵”,在产业基础、技术研发与应用以及网络资源等方面已形成一定领先优势,特点是企业起步早,产业发展基础好,当前物联网产业已发展为地方支柱产业。

1.1 物联网产业发展情况

目前产业规模不断壮大。据不完全统计,目前我市物联网企业主营业务收入超亿元的企业近40家,拥有物联网相关业务的上市公司20余家。如大华股份、银江股份、三维通信、聚光科技、汉鼎股份等上市重点企业也都保持了快较的增长速度。

应用领域不断扩大。市场应用也从交通、环保、安防、医疗等领域向传统产业领域不断扩大。浙江天马轴承股份有限公司与浙江力太科技公司合作,对车间进行物联网技术改造,提高设备的利用率和产品数量,降低生产成本。创新能力不断增强。企业的技术创新力度也在日趋加大,浙大网新、维尔科技、聚光科技等企业的3个项目分别获国家发改委物联网技术研发及产业化专项资助。

特别是中小微企业异军突起。它们在仓储物流、城市管网监测、智慧校园管理、工程车监管、工厂物联网、智能停车、芯片研发等多个领域已经形成了自己的技术优势和应用市场,对杭州市物联网产业发展起到了不可或缺的作用。

1.2 产业人才需求分析

物联网技术涉及范围很大,形成庞大的物联网产业。人才需求方面主要是两方面,其一是涉及物联网技术的各类企业,物联网产业发展壮大必须储备物联网专业方面的专业技术人才。其二是各级地方政府的扶持,当年温总理提出物联网概念后,无锡以国内的感知中心形成物联网产业发展龙头。目前全国百分之九十以上省份都把物联网作为自己的产业支柱之一,许多城市都在建设或筹建物联网产业园,可见政府对物联网产业发展的支持力度,必然物联网技术方面的人才的需求产生重大影响。杭州市政府同样对物联网技术发展给予极大的扶持和政策支撑,如杭州滨江高新产业区以软件产业和芯片制造业为核心。

若从技术层面来分析,物联网产业主要有感知控制、数据传输和数据处理三个环节。感知控制环节需要电子设备技术人员以及芯片设计和制造人员;当物的信息被感知到,就要求进行数据的传输,需要掌握通讯和计算机网络知识的技术人员;数据处理环节需要对传输过来的数据进行处理,涉及到系统分析,需要系统设计、系统应用和系统管理人员。故物联网人才需求可以概况为三类:电子设备技术和芯片设计技术人才;计算机网络和通讯人才;系统集成和应用人才。

二、专业教学模式改革以适应地方支柱产业发展

教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》(教高[2006]16号)提出“积极推行订单培养,探索工学交替、任务驱动、项目导向、顶岗实习等有利于增强学生能力的教学模式。”由于物联网专业是一个多学科交叉、应用复杂的工程技术领域,因此在物联网专业人才培养过程中,要积极应用各种教学模式以适应地方支柱产业发展和利于学生职业素养职业能力的培养。

2.1 紧密结合地方支柱产业发展调整培养方案

了解社会发展背景和经济结构调整的动向,特别是对地方支柱产业的深入调研,把握社会、经济及学生发展三者与高职教育之间的结合点,是高职教育发展的基础。坚持专业调研,关注地方支柱产业发展趋势。随着产业结构的调整优化,互联网信息技术是杭州经济发展重点,物联网专业也属紧缺人才。

依托市物联网行业协会专业团队积极探索,明确专业设置调整其培养方案,以利于进行课程体系的建立,使其真正实现专业人才培养目标。按照专业特点围绕学生道德品质、职业素养、职业核心能力的培养,并兼顾知识面拓展、专业延伸和学生后继发展,构建物联网专业培养方案。根据现状确立培养方向,明确核心课程、实践平台和专业模块,三年的培养方案以职业能力发展为导向,实施“双循环提升式”模式提高学生职业素养和职业技能。

2.2 深度校企合作加强高职物联网专业建设

经济的持续发展离不开高职教育培养的人才支撑。专业建设必须有明确的职业定向性,物联网专业就是培养既懂得物联网知识又拥有物联网相应技术的综合人才,物联网专业建设应当根据物联网产业发展的实际情况做出相应专业交叉调整,因为这种方式既可以利用现有的教学、产业资源来实施物联网专业的建设, 同时也可以边发展专业, 边根据行业企业需求调整专业导向,不断更新专业内涵。

密切校企合作坚持产学研将强化物联网专业建设。构建特色实训基地是高职办学方向之一,学院的基础实践教学部分采用了无锡江南大学“无线龙”开发实验箱。比较突出的是与利尔达科技集团共同研发的智能家居实训室,它既有实际项目可展示,同时含有多媒体传感节点、温度传感器节点、RFID节点以及多种传感器节点,有助于学生身临其境又培养动手能力。另有智能车库、物联网通信等实训室建设。利尔达科技集团等多个企业的工程师,参与专业建设活动,提供企业岗位需求,与学院教师共同开发课程,以满足企业对人才素质和知识结构的要求。共同开发的教材强调“职业”又突出“能力”,满足学生职业能力提升。

作为市物联网行业协会成员与不同行业的相关企业合作建立校外实训基地,利用企业资源为学生提供实习平台来弥补学校没有相应领域实训条件的不足。

2.3 利用各种教学模式强化专业人才培养

高职物联网专业培养具有物联网行业相对应岗位必备的理论知识和专门知识,具有较强的物联网岗位操作能力,能从事物联网技术及物联网系统管理工作的高技能应用型专门人才。但由于物联网是一个多学科交叉的专业领域,因此在物联网专业人才培养过程中,需要充分利用各种教学模式进行人才培养。

根据物联网产业特征,面向的职业岗位主要有:感知设备或芯片设计、IT网络管理和应用、系统集成与开发、物联网管理与应用等岗位。高职物联网专业人才培养可以根据岗位目标定位,选择方向性培养。学院培养目标主要以感知层为主,涉及感知终端的设计和应用,包括各种传感器应用,以及芯片的应用技术,如射频标签以及嵌入式芯片开发应用等,要求学生掌握相应理论知识和实践能力,如模数电知识、传感器、无射频线及嵌入式开发等内容。

目前专业采用以典型物联网应用为载体的“任务驱动”和“项目导向”模式为主,如《嵌入式系统应用》、《物联网应用系统设计》及《无射频线技术应用》等核心课程,密切杭州物联网发展趋势,收集地方企业典型车联网技术、智能家居、智能物流等实际应用案例,进行分解细化工作,形成与课程相匹配的工作任务或大小项目,以任务驱动和项目导向教学模式实施教学,取得良好效果。

同时深化校企合作,逐步完善“工学交替”和“顶岗实习”教学模式的开展。以校企合作为平台,采用“多次交替”通过两次及以上的工学交替,顶岗实习安排在不同的学期,每次实习内容及要求均不同,即“双循环提升式”,是逐步提高的过程,更有利学生职业能力提高,更适应地方支柱产业快速发展需求。

进一步依托学院物联网应用技术研究所走产学研道路,积极争取各类课题,加入各类学会及行业协会并参加活动,承担研究任务;对教研课题进行专题研讨,培育高职研究氛围;脱产进入企业锻炼,参加各类培训,以提升教师教学科研能力,保证各种教学模式的应用。

三、结语

基于物联网专业固有的庞大知识体系造就了其产业覆盖面广,且专业方向多元化的特点。目前全国高职院校相继开设物联网专业,但专业建设和教学模式改革必须充分考虑到专业建设的层次和方向,以深化校企合作来实现与产业发展同步, 并不断加深专业的实用性,延续性。当前物联网学科的课程未形成完善体系,师资力量缺乏,实验室建设标准等相关问题也有待进一步规范。高职院校应面对现状积极利用其优势和特点,及时跟踪物联网可能发展的就业空间,找准物联网行业企业动向,更多地从物联网基础模块方向着手,改革教学模式以服务地方支柱产业发展,完善人才培养机制, 培养以应用型、维护型, 具备二次辅助开发设计的高素质技能型人才为目标,这更符合高职办学宗旨。

参考文献

[1] 戴勇.办好高职紧缺专业服务地方支柱产业[J].中国高等教育,2005(8) .

[2] 谢华.高职工学交替与顶岗实习教学模式的应用研究[J].武汉交通职业学院学报,2010 (6).

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