物联网工程意义

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物联网工程意义范文第1篇

关键词 物联网；远程共享；共享改造

中图分类号 TP274.2 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2017）180-0061-02

在船舶中可以应用的物联网技术主要是将装到船舶的各个部件上的传感器数据通过互联网整合到一起至网络中，从而方便个人或企业进行状态查询，更好地掌握船舶的动态情况，提升船舶资源的生产力水平和利用率水平。但是在实际应用过程中，部分传统的数据分享流程对网络带宽占用较高，导致传输数据量变小，针对这一问题，提出了对现有的船用软件进行小的改造与开发，改进了HANGBO3001的TDS监控系统的远程共享流程。

1 船联网技术介绍及应用现状

船联网技术是在车联网和物联网技术后一个全新的研究方向，通过将各类感应设备嵌入到船舶设备载体上，然后利用无线射频设备技术、网络技术、计算机技术、卫星通信技术等方法实现沿海地区海、天、地为一体的船舶物联网系统。利用该系统可以综合处理各种船舶通信、联网管理、落水报警、控制等功能，在系统中通过利用物联网概念、信息管理、RFID电子标签等，由系统工控机对信息进行统一控制和处理，并利用收发天线形成通信终端，实现航行船舶之间的信号传递，是一种多功能的通信联网技术。

本公司船舶HANGBO3001 TDS系统监控回传主要是利用JOINME软件实现监控数据实时回传，这种数据回传方式需要大量的流量，并且由于船舶航行时网络信号不好，信号经常中断，无法满足使用要求。针对这一问题，本文提出对现有的船用软件进行小的改造与开发，使HANGBO3001的TDS监控系统的远程共享流程得以改进。

2 物联网服务器仪器数据远程共享改造的关键技术

2.1 共享串口，改造原有软件数据流

1）对原有软件输出进行数据流改造，进行串口共享，原有的TDS监控系统转入施工导航系统的数据格式如下，其中最关键的数据为倒数第二位的997.70，是需要监控的装舱结果数据。

#00002，000000，166518.75，638902.78，5.38，4.51，4.95，3.7743，6.9843，3.2100，2051.80，997.70，2.6938

#00002，000000，166518.75，638902.78，5.38，4.51，4.95，3.7743，6.9843，3.2100，2051.80，997.70，2.6938

#00002，000000，166518.75，638902.78，5.38，4.51，4.95，3.7743，6.9843，3.2100，2051.80，997.70，2.6938

#00002，000000，166518.75，638902.78，5.38，4.52，4.95，3.7743，6.9843，3.2100，2051.80，997.70，2.6938

#00002，000000，166518.75，638902.78，5.38，4.52，4.95，3.7743，6.9843，3.2100，2051.80，997.70，2.6938

对于回传的数据，本次研究使用“济南有人物联网技术有限公司”的USR-GPRS-703模块的数据透传功能将数据回传，有人物联网是国内最早从事串口联网通讯的厂商之一，自成立以来一直保持高速增长，在“串口转以太网”“串口转WIFI”“串口转GPRS”三大核心领域得到客户充分肯定。在该案例中使用的是串口转GPRS功能[2]。电脑端使用网络转发接收专用程序即可使用虚拟串口进行通讯。

2.2 数据的改造

此次研究利用TLINK物联网开放平台进行数据。TLINK作为一款链接工具的延伸，它可以实现百万级节点实时连接，并且集成了MQTT、SEP等标准物联网协议。TLINK作为一个链接桥梁，实现物与物之间的实时双向通讯，并且支持开放的API接口，实现数据的二次处理和开发及与其他系统的快速集成。本次研究旨在构建一种未来的物联网体验方式，并且通过这样的方式帮助客户更好的工作和创新，向客户提供硬件、软件的技术支持，实现产品的最优体验方式，并与其他参与者共享成果。

图1对于本次改造，为了减少数据传输量，对数据回传软件进行了适当修改，增加了TCP数据连接功能（如图1所示），将数据形成指定的格式传至物联网数据中心平台，通过IP，端口，设备ID进行分类，更新至指定的传感器中，实现数据的实时更新，。而TLINK平台的内部程序中完成相关参数的识别，并对各类数据对应的传感器进行设置，解释上传的数据并进行解释后更新到对应传感器中，并更新的网页数据。

3 使用效果及可以改进的地方

3.1 实际应用效果

在没有对物联网服务器进行改造之前，使用JOINMEM行远程共享的界面如图2所示。经过改造后办公室的监控界面如图3和图4所示。

通过图2、图3和图4可以看出，改造后的监控界面与原系统界面类似都能显示需要监控的数据信息。且通过一定优化，最需要监控的装舱信息可以通过曲线更直观的显示出来。

3.2 需要进一步改进的地方

1）数据重采样。在对数据进行采样过程中，船用系统具有较高的实时性，数据每1s可以进行一次交换，但是对于项目管理监控来说，用不到这么多的数据，同时为了减少通讯中的数据量，需要对数据进行重采样，因此实际使用时，按照30s对数据进行一次重采样或进行数据压缩，可以保证在船舶航行中信号不好时，数据也能正常进行回传。

2）将数据转发至云服务器后，现仅通过网页显示实时数值，如果按平台上最新的组态功能进行图形化显示，能够方便使用者了解信息用途。

4 结论

综上所述，本文针对传统仪器数据远程共享过程中存在的网络带宽占用较高，传输数据量过大等问题，改用了GPRS-DTU数据共享技术，实现了船舶装舱数据进行实时回传，极大地减少了船舶回传的数据量，提高了数据回传的稳定性，方便进行数据共享，提升了对船舶施工管理的实时监控能力。

参考文献

物联网工程意义范文第2篇

在你回家的路上，和家里的冰箱展开对话，它告诉你储存了什么食物，并与网络数据库相连，向你推荐菜谱……这样的画面不是科幻电影，有可能很快就会实现。近日，在青岛市获得“无线城市”和“三网融合”试点城市之后，《青岛市物联网应用和产业发展行动方案(2011―2015年)》即将出台，未来5年，物联网建设将从制造业转向民生领域，总产值将达到330亿元。

据悉，物联网是国家重点培育的战略性新兴产业，加快推进物联网应用和产业发展，对于加快工业转型升级，实现产业高端化意义重大。通过对青岛物联网技术、产业、人才、政策、经济特色等相关资源状况的调查，借鉴国内外物联网发展经验，青岛市编制完成了该规划，提出了“物联网战略终端产品制造”、“多功能移动通信终端产品研发”、“RFID特种标签、读写设备”“新型传感器产品研发”等7个青岛市物联网的重点产业方向，并围绕这7个产业方向提出在“智能交通”、“数字家庭”、“食品安全”、“城市公共管理”、“现代物流”、“精准农业”、“生产制造”等7大领域实施物联网示范工程。

根据该规划的总体目标，“十二五”期间，青岛将重点在“RFID及应用技术”、“WSN及新型传感器技术”、“短距离无线通信技术”、“物联网络技术”、“物联网应用系统集成技术”等5大物联网关键技术领域开展科技攻关，持续增强青岛物联网技术自主创新能力，形成“点、线、面”多层次的应用格局，努力打造国家级“物联网应用示范基地”和“物联网终端产品制造基地”。

发展物联网要以应用为先导，建设一批示范区和产业基地是当务之急。在“十二五”期间，青岛将建设和发展应用示范区、产业聚集区、终端产品制造基地、特色产业示范园等4类园区和基地；同时还将国内外物联网研发和制造机构在青岛聚集，壮大青岛市的物联网产业链。据介绍，到2015年底，青岛市信息产业主营业务收入将达到4000亿元，物联网产业产值达到330亿元。

(本刊记者：姜书汉)

工信部将从五个方面培育物联网产业

工信部副部长奚国华在出席2010年(第十届)信息产业重大技术发明评选结果会期间表示，工信部正在制定物联网发展指导意见，目前已处于论证阶段，待时机成熟将对外。同时称，工信部将从五个方面着手培育物联网这一新兴产业。

奚国华表示，物联网作为新兴产业，产业链长，具有极大的潜在市场，物联网能否发展好事关能否在未来的竞争中取得先机，占领制高点。不过，他也提醒称，物联网是一个复杂的系统工程，中国要培育这个产业还需要“相当长的时间”。经过一年来的调研和探索，作为物联网产业的主管部门，工信部已初步明确，中国未来将从五个方面着手培育这一产业，具体包括：培育物联网的应用；鼓励企业建立创新机制；建立物联网的标准；打造物联网的产业链，将发明成果转化为生产力；制定物联网发展指导意见等。

同时，奚国华还强调，工业是转变经济发展方式的主战场，信息通信技术是转变经济发展方式的重要手段，在工业、通信业和信息化行业加强技术创新和知识产权保护，意义尤为重大。

物联网工程意义范文第3篇

一、充分认识推进物联网产业发展的重要意义

物联网是指将物体通过多种信息传感设备、按约定的协议实现人与人、人与物、物与物全面互联，可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。其主要特征是，通过射频识别、传感器等方式获取物理世界的各种信息，结合互联网、移动通信网等网络进行信息的传送与交互，采用智能计算技术对信息进行分析处理，从而提高对物质世界的感知能力，实现智能化的决策和控制。随着物联网技术和产业的发展，必将引发新一轮信息技术革命和产业革命，对经济发展和社会生活都将产生深远影响。

物联网产业是国家确定的战略性新兴产业之一，加快发展物联网产业，对于促进产业转型升级具有重要意义。一是迅速提升信息产业整体创新能力，促进创新型城市建设；二是加速推进工业化与信息化融合，促进经济发展方式转变；三是强力带动其他特色新兴产业发展，促进经济全面发展；四是有利于改善民生，提高市民生活质量，构建和谐社会。各级各部门一定要充分认识推进物联网产业发展的重要意义，采取有力措施，加大工作力度，不断扩大物联网研发应用范围，为建设繁华舒适、现代一流的省会城市奠定坚实基础。

二、总体思路和发展目标

（一）总体思路。充分发挥毗邻区位优势、省会政治经济文化中心优势、雄厚的产业基础优势和科技资源优势，以转变经济发展方式、调整优化产业结构、服务民生为目标，以政府为主导、企业为主体、示范工程为牵引、社会参与为基础，采取需求拉动和技术推动的互动发展模式，努力把物联网产业培育成为新的经济增长点，推动经济社会加快发展。

（二）发展目标。到年，物联网产业销售收入达到亿元以上，重点示范行业效果明显，重点示范区特色鲜明，城市民生智能化水平显著提高，成为重要战略性新兴产业。重点建设4个物联网技术创新平台，培育个龙头带动企业，扶持个特色鲜明的创新型企业，推动个物联网产业基地建设，实施三类应用示范工程。力争在物联网关键技术方面形成有效技术支撑，在通信设备、卫星导航、行业应用、物联网服务等领域形成产业规模。

三、重点任务

（一）规划整合物联网产业链

加快物联网产业布局规划，引导产学研金介积极参与，推进产业技术创新联盟，促进RFID、传感器、二维条码、短距无线通信、IPV6、云计算等一批关键技术及自主创新产品的研发和成果产业化，形成物联网产业聚集效应。推进物联网产业链整合，集中精力打造从传感器、芯片、软件、终端、整机、网络到业务应用的完整产业链，形成优势互补、协同发展、相对完善的产业体系。

（二）加快建设物联网技术创新平台

1科技集团物联网研发中心。坚持“需求拉动、技术推动”原则，以中国电子科技集团第所、第所为核心，联合物联网相关企业、科研院所，建设国内一流水准的物联网产业研究机构。整合多方优势资源，加快网络与宽带接入、基础材料与芯片、传感器网络、无线通信、卫星导航、信息安全等物联网关键核心技术的研发、生产和应用，积极参加标准制定，推进技术产业化以及重大试点示范项目建设，支撑全市物联网产业发展。

2信息物联网应用工程中心。依托信息股份有限公司联合建设物联网应用工程中心，加强射频识别、物联网信息安全等领域的重大技术研究，推动科技成果转化和集成创新，加快物联网应用技术发展。

3市物联网共性支撑技术研究中心。依托驻石高校，大力研发适用于物联网的可编程技术、测试技术、情境感知和环境建模技术等共性技术。加强现代信息通讯技术、计算机及网络技术、先进微电子技术、新材料、新能源等基础支撑技术的研究与应用。面向生产制造、社会管理和公共服务，提供物联网应用解决方案、计算处理、信息交换、数据存储和资源互调共享等共性技术服务。

4市物联网软件及系统集成技术研究中心。依托软件产业基地和软件高新技术企业，针对多网融合需求，加大应用管理和服务软件，以及信息服务平台技术的开发力度；重点发展物联网信息安全软件、产品和专业化服务；重点发展物联网系统集成和运行维护服务，支持企业面向行业应用开展物联网技术服务，以推动物联网应用的快速发展。

（三）培育扶持物联网产业龙头企业

加大政策、资源投入，重点培育与扶持具有整体设计与制造能力的企业以及将物质、能源和信息三大资源进行系统集成的企业，加大物联网关键核心技术与产品的研发力度，使其发展成为物联网产业的龙头企业，进而带动物联网产业的发展。

（四）积极推动物联网产业基地建设

依托现有产业基础，重点规划布局，以物联网产业龙头企业为核心，吸引相关企业，加快成果转化和产业聚集，发挥核心带动作用。重点推动建设三个物联网产业基地，一是以中电科集团第所和所为依托，打造物联网产业元器件生产制造及系统集成基地；二是以软件园为依托，打造物联网产业软件开发基地；三是以东部产业新城和正定新区建设为契机，以行业应用为突破，打造华北地区物联网行业应用示范基地。

（五）组织实施物联网产业示范工程

1重点产业示范工程。以提高重点产业的资源利用率和运营效率为目标，将物联网技术逐步渗透融入到工业、农业、电力等重点产业运营管理的各个环节，加快两化融合，抓紧实施智能生产、运营、管理源等示范工程。

——生物医药产业。利用电子标签技术、温湿度传感器以及各类监控设备，开发和实施生物医药产业在生产、流通、库存、消费等环节的智能监管和安全溯源系统，实现对在产、在库、在途、在用、在售、在监管“六在环节”的可视全程追踪溯源。

——智能商贸流通。利用射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、地理信息系统、激光扫描器等设备，开发和实施商贸流通产业在物品流转、库存管理、消防管理、停车诱导等方面的应用系统，打造智能商贸流通业综合信息平台，实现智能化管理，提高运营效率，树立全新商贸流通品牌。

——智能物流。通过RFID技术在多式联运、大型物流园区、城市配送、冷链物流等方面的应用，探索利用物联网技术对物流环节的全流程管理；开发面向物流行业的公共信息服务平台，开发适用于各种物流环境的特种电子标签、物流装备、读写器、中间件、管理系统等产品。

——智能旅游。结合旅游现状，将传感器技术、射频识别技术、定位技术等物联网技术运用到旅游景点信息管理、商场酒店信息管理、智能导游、电子地图以及特色名优产品防伪等领域，为消费者提供更为便捷安全的服务，优化商务旅游环境，进一步提升旅游形象。

2公共安全示范工程。围绕公共安全的监测、保护和预防，将无线传感器网络技术、地理信息技术等运用到生态环境监测、公共安防监控等领域。在无人维护、条件恶劣生态环境监测中，无需人工干预的条件下实现生态监测、数据存储与交互，提高生态监测实时性、可靠性。

——食品安全溯源。将物联网技术与食品生产企业原有的生产管理系统、供应链管理系统相融合，开发涵盖生产、加工、存储和运输全过程的食品溯源系统，快速、自动、准确地采集各个环节的信息，实现对食品生产、流通、消费的全程监控。

——城市水环境监控。运用无线传感器网络技术，对重点水源保护区域进行实时在线监测和动态跟踪保护，进一步减少和遏制水体污染事故发生。

——大气环境监控。将传感技术、无线通信技术与大气监测仪器设备相融合，实现对大气的连续监测和远程监控，及时掌握监测区域的气象状况，预警、预报重大大气污染事故，定点监测污染区域的发展态势。

——地下管网监控。将传感器（压力传感器、加速度传感器、气体传感器和温度传感器）、定位技术、地理信息技术等相结合，实现对自来水、天然气等地下管网的在线实时监测，有效破解地下管网监测难题，及时、精确发现施工破坏、泄漏等不安全因素，提高地下管网运行的安全性，降低维护成本。

——公共安防监控。将智能传感设备、无线通信技术等运用到公共安防监控领域，在机场、学校、商场、重点商贸市场等公共场所以及突发事件中运用物联网技术与系统，实现实时监控监测、人员定位、智能分析判断、防火防盗防恶性事件等功能，提升公共安全监控系统的数字化、网络化、智能化水平，保障城市安全。

3公共服务示范工程。围绕改善生活、方便百姓的目标，推动物联网技术融入百姓日常生活的多个领域。优先选择智能交通、智能社区、智能医疗保健等领域开展试点示范工程。

——智能交通。利用传感技术、电子结算技术以及各类监控设备、显示设备，开发和实施智能交通指挥系统、停车诱导系统、智能车库系统，打造智能交通信息平台，实现智能化采集、实时交互路况信息以及车辆管理信息，提高交通运行效率，缓解城市交通压力。加紧实施基于物联网的泛在交通智能感知和调度系统项目、道路停车自动收费项目、公交二维码系统，积极联合相关企业、研究单位，开发全面智能交通解决方案。

——智能社区。通过传感技术、射频识别技术、定位技术、地理信息技术与互联网、电信网以及广播电视网相融合，整合运用到小区周界安防、车辆出入与停放管理以及社区医院、超市等领域，实现社区内不同服务体系之间的互联互通，打造便捷、舒适及安全的生活居住环境。

——智能医疗保健。推进物联网技术在电子病历、健康检测与实时监护等领域的运用，重点推进小区健康信息化平台建设，切实增强对特定人群生理特征的全天候监测和与医院的实时交互能力，不断提高远程医疗能力，提升医疗卫生系统的运行效率，减轻病人负担。

（六）突出带动电子信息产业发展

加快物联网新技术推广应用、新产品产业化步伐，整合本地区现有资源，积极引进大公司、大集团，加大与的区域合作力度，促进成果在的应用推广。

四、保障措施

（一）成立组织机构，加强组织领导

1成立物联网产业发展协调领导小组。由市政府主要领导挂帅，常务副市长为副组长，有关部门领导为成员，负责指导物联网产业发展规划工作，研究制定相关政策措施，调动各方积极性推动产业发展，协调解决产业发展及技术应用等方面的重大问题。领导小组办公室设在市发展改革委。

2成立物联网专家咨询委员会。聘请覆盖技术、经济、公共管理等领域的国内外物联网知名专家，负责研究提出物联网产业发展中重大问题的建议，研究论证有关前瞻性的技术应用问题，为物联网产业发展提供理论和智力支撑。

（二）拓宽资金来源，加大资金扶持

1设立市物联网产业发展专项资金。从市现代产业发展资金中设立万元物联网产业专项资金，重点支持物联网产业示范工程、关键技术攻关项目和公共服务平台项目建设。以专项资金为引导，吸引金融资本、产业资本和社会资本向物联网企业倾斜，资助物联网企业进行技术创新、技术改造、人才引进与培养等。

2积极争取国家专项资金支持。鼓励物联网企业积极申报或与高校、科研院所联合申报国家高技术产业化项目、重大技术装备研制和重大产业技术开发项目、产业技术创新能力建设项目、自主创新成果产业化专项、中小企业专项资金及技术创新基金等各类国家专项，以及省高新技术产业发展项目和重大科技专项，对申报成功并获得国家、省专项资金的项目，给予的市级配套资金。

3鼓励企业上市融资。建立物联网领域拟上市企业库，积极帮助拟上市企业做好上市融资工作，切实推动物联网企业到国内主板、中小板、创业板上市融资；鼓励有条件企业积极到海外市场上市融资；推荐和协助有条件的物联网企业申请发行企业债券，募集发展资金。

（三）推进联盟合作，整合多方资源

筹建物联网产业技术创新战略联盟。由政府推动、核心企业牵头，组建由政府、产业链上下游相关企业、科研院所、网络运营商、中介组织以及产业用户等多方参与的物联网产业技术创新战略联盟。通过联盟，发挥政府的政策引导和资源整合作用、产业链上下游企业的产业化推进主体作用、科研院所的技术创新源头作用、应用部门的市场牵引作用，以及网络运营商的网络支撑作用，相互支撑、有机结合，推动共性及关键技术研发、技术标准制定，推动产业链上下游共同发展，提升物联网项目系统集成能力；通过联盟，加强与全国各地物联网产业联盟、协会组织的交流与合作，切实推进物联网技术产业化应用、技术标准体系完善与统一工作。

（四）突出政策扶持，优化发展环境

1适时出台扶持政策。启动物联网产业发展政策的研究制定，明确细化扶持重点、扶持资金和具体措施，扎实推进物联网产业有序发展。各县（市）、区依照全市物联网产业发展规划，结合本地产业发展实际，制定相应措施，积极帮助和指导本地物联网产业发展，确保规划的顺利推进和严格实施。

2营造良好政策环境。加大土地支持力度，在符合用地标准和要求的前提下，优先安排物联网工程项目用地；加强知识产权保护与奖励，充分调动和吸引社会各界的积极性和创新性，保障物联网产业的高水平发展。

（五）培育高端人才，提升创新能力

加大物联网人才培养力度，大力培养和引进物联网技术领军人才和高端人才，加强物联网产业专业人才培训，制定物联网产业人才培养计划。重点支持驻石高校建设物联网产业相关的专业和学科体系，使之能够培养引领物联网产业与技术升级的高素质人才，为加快物联网产业发展奠定人才基础。

（六）建立行业统计，提供咨询服务

物联网工程意义范文第4篇

关键词：物联网工程；实践教学体系；模块化；课程群

中图分类号：G642；TP39 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2017）01-0-03

0 引 言

物联网工程专业是教育部为服务国家战略性新兴产业而开办的新型专业[1]，自2010年起，国内已先后有700多所高校开设了物联网相关专业[2]。经过6年的教学实践，物联网工程专业在课程设置和人才培养模式上取得了很大进步，但现阶段物联网工程专业的毕业生还无法满足物联网产业的发展需求，大部分毕业生只能支持产业的初级工作，而能够胜任物联网规划设计、开发和管理等方面的创新型工程应用人才十分紧缺。高校仍然处在物联网教育的初级阶段，人才培养体系不够完善，特别是实践教学环节还比较薄弱。本文针对物联网工程专业教学中存在的问题，根据物联网的知识体系结构和信阳师范学院物联网工程专业培养方案，以培养满足物联网产业发展所需要的创新型应用人才为目标，提出一套基于模块化的物联网工程专业的实践教学体系。

1 物联网工程专业教学存在的问题

目前物联网工程专业教学主要存在以下问题：

（1）没有形成系统化的课程设置体系，课程多而不精。由于物联网工程专业是一门多学科交叉专业，很多高校在课程设置上求全不求精，学生毕业后尽管知识面较广但无一技之长。

（2）各课程自成体系，教师只注重相关知识。

（3）实验教学模式单一，大部分实验还只停留在单门课程的验证性实验上，缺少本门课程内容的讲解，很少涉及课程间的相互联系，学生很难全面、系统的掌握与物联网相关课程相互融合的综合性实验，学生综合知识运用能力差。

（4）缺乏有实际开发经验的教师。高校教师的来源主要是高校应届毕业生，缺乏企业工作验和工程实践开发经历。

2 物联网工程专业实践教学体系模块化的意义

教学模块是围绕特定主题、特定技能训练所开展教学活动的组合[3，4]。模块化根据专业知识体系结构和人才培养目标，把内容联系紧密、内在逻辑性强、属同一技能范畴的课程作为一个模块来开展教学。对物联网工程专业的学生而言，实践教学体系模块化具有十分重要的现实意义。

2.1 优化课程体系结构，提高实验课程教学质量

由于物联网工程专业是一个多学科交叉专业，涉及计算机、电子、通信、自动化等学科[5]，目前专业指导思想不明确，课程规划繁杂，很多课程之间教学内容重复，课程特色不够鲜明，开课次序不合理，导致课堂效率低下，实验内容单一，部分内容重复，达不到通过实验提高学生知识运用能力、动手能力和创新能力的目的。而模块化实践教学将针对某一特定主题、技能开展教学活动，同一模块内任课教师构建教学团队，明确各门课程的教学任务，体现课程特色，整体优化教学体系，避免课程之间开课次序不合理、前后不衔接、内容重复等问题，提高实验课程教学质量。

2.2 口径宽与能力专相结合，培养个性化人才

从物联网工程专业培养目标来看，要求学生掌握电子技术、传感器技术、网络通信技术、计算机技术等众多实用技术，但受到教学总课时与学生精力、兴趣爱好等方面的限制，学生很难全面掌握物联网相关技术。而模块化实践教学可以根据学生的兴趣爱好、就业方向，提供个性化实践教学，着重培养学生在某一方面的实践能力和创新能力，使学生毕业后有一技之长，提高学生的就业竞争力。

2.3 促进教师从“单师型”向“双师型”转变

目前高校教师主要来源于高校应届毕业生，尽管这些教师具有较高的学历，理论基础扎实，但缺乏企业工作经验，实践操作能力相对薄弱，大部分老师只有教师资格证，没有工程师资质。而开展模块化实践教学，教师必须提高自身的实践操作能力和项目开发能力，促使教师到企业学习、进修，促进教师从“单师型”向“双师型”转变。

3 物联网工程专业实践教学体系模块划分的依据和原则

实践教学体系模块化并不是把物联网工程专业的课程按照相近程度进行简单划分，这是一项系统的工程，必须遵循一定的原则才能制定系统、科学、可操作的实践教学体系。在划分模块时，要遵循以下原则：

（1）系统性原则。系统研究物联网知识体系架构，从“物联网”系统的角度来划分模块。

（2）实用性原则。制定出的实践教学体系要具有实用性、针对性和高效性。在划分模块时，要分析每门实验课程的特色及实验应达到的目的和要求，注重同一模块内课程间知识的渗透、融合与前后衔接关系，强化学生的知识综合运用能力、实践能力和创新能力。

（3）遵循教育教学规律。实践教学要符合教育教学规律，循序渐进，从认知实践教学到专业技能实践教学，再到综合性创新性实践教学，逐步提高学生的动手能力。

（4）符合学校实际情况。要根据学校师资力量和学校实验室条件来制定切实可行的实践教学体系。

4 实践教学模块的划分

在划分模块时，必须深入研究物联网体系结构，理清各层所包含的主要技术及各层之间的关系。物联网是指通过传感器、射频识别等信息传感设备，按约定的协议把任何物体与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、监控和管理的一种网络，其主要特征是通过传感器、射频识别等方式获取物质世界的信息，通过互联网、移动通信网等网络进行信息的传送与交互，采用智能计算技术对信息进行分析处理，提高对物质世界的感知能力，实现智能化决策和控制[6]。物联网的体系结构可以根据信息生成、传输、处理和应用划分为感知层、网络层、数据处理层和应用层[7，8]。依据物联网知识体系结构、信阳师范学院物联网工程专业培养方案和教育教学规律，把物联网工程专业的实践教学体系分为认知实践教学模块、程序设计与算法分析实践教学模块、感知层实践教学模块、网络层实践教学模块、数据处理层实践教学模块和应用层实践教学模块。

4.1 认知实践教学模块

认知实践教学模块主要包括计算机引论和物联网导论这两门课程的实践教学。该模块实践教学的目的是让学生掌握计算机硬件、软件、计算机网络、物联网的组成及相关技术，明确各专业课程的意义和相互联系，为后续学习打下坚实基础。实践教学主要将教师演示与学生操作相结合，让抽象的理论通过实验演示变得形象，让学生动手操作以激发学生的求知欲。计算机技术是物联网技术的基础，在讲授计算机引论时，应增加物联网的相关知识，既完善了计算机引论的知识体系，又为学生学习物联网导论打下坚实的基础。例如在演示计算机硬件组成时，可以增加对单片机、ARM芯片的讲解和演示；在做操作系统实验时，增加嵌入式操作系统的实验。物联网是计算机技术的一个典型应用，在讲授物联网导论时，要复习计算机引论相关内容，把两门课程中的相关内容进行分析、对比，不仅可以加深学生对知识的理解，而还以激发学生思考问题。通过这两门课程的学习，让学生明白计算机科学与技术专业和物联网工程专业的联系与差别，有利于学生的学业规划和职业规划。

4.2 程序设计与算法分析实践教学模块

程序O计与算法分析实践教学模块主要包括C语言程序设计和数据结构这两门课程的实践教学。该模块的实践教学目的是让学生掌握C语言、数据结构和算法设计等知识，着重提高编程能力和算法分析与设计能力。C语言程序设计实践教学从基础语法知识开始，逐步引入经典、有趣且与日常生活联系紧密的案例，引导学生从解决问题出发，学习编程知识，并培养学生的编程思维，提高学生的编程兴趣和编程能力。数据结构主要让学生掌握经典数据结构的逻辑结构、物理结构及相关算法实现，重点是数据的组织结构和算法实现。

4.3 感知层实践教学模块

感知层主要负责信息的采集和短距离传送，是物联网系统的核心层。我校针对感知层开设的课程有电子线路、数字逻辑、计算机组成原理、微机原理与接口、嵌入式系统、信号系统、传感器技术、无线传感网络、数据采集技术、射频识别技术、ZigBee技术等课程。本模块实践教学课程多，开课时间跨度大，且课程间知识联系紧密，所以实验教学内容一定要注意课程间的联系。依据课程间的相互关系，该模块实践教学可以细分为硬件课程群和数据采集课程群。

4.3.1 硬件课程群

该课程群包括电子线路、数字逻辑、计算机组成原理、微机原理与接口和嵌入式系统5门课程，主要使学生掌握计算机硬件系统的结构和工作原理，使学生具有计算机系统硬件开发能力和针对具体硬件进行软件开发的能力。该课程群的实验教学不仅加深了学生对理论知识的理解和巩固，还能激发学生的学习兴趣，提高学生的动手能力，培养学生的创新意识，为以后的学习和工作打下坚实基础。目前，我校该课程群的实验采用“软件设计与仿真”和真实的硬件开发平台相结合的方式。软件设计与仿真实验主要是加深学生对理论知识的理解和运用，真实的硬件开发平台主要提高学生的动手能力和调试能力，这两种形式虚实结合，相辅相成，各有优势。

4.3.2 数据采集课程群

该课程群包括传感器技术、信号与系统、RFID技术、ZigBee技术、无线传感网络技术、数据采集技术等课程，主要让学生掌握传感器的基本原理、信号处理、数据采集、无线通信及组网技术等，使学生具有设计和开发数据采集系统的能力。目前，我校以北京奥尔斯科技股份有限公司开发的物联网创新实验箱为平台，依次开设有CC2530基础实验、传感器及控制器模块实验、ZigBee无线网络通信实验和嵌入式网关实验，通过这4部分的实验，逐步提高学生的动手能力和创新能力。

4.4 网络层实践教学模块

网络层主要负责信息的传输。该模块的内容使学生能够清晰地认识信息传输的过程、原理和应用，从而使学生能根据实际需要选择合适的通信方式构建物联网网络。我校针对网络层开设的课程有通信原理、计算机网络原理、TCP/IP协议分析、物联网组网技术和网络信息安全技术等课程。首先需要学习通信原理课程，主要内容有与信号相关的基础知识、模拟传输、数字基带传输、基本的数字频带传输、模拟信号数字化与PCM、信号空间分析与多元数字传输、现代数字传输技术、多用户与无线通信、信息论基础以及纠错编码等内容，使学生掌握通信的基本原理；其次，通过学习计算机网络原理、TCP/IP协议分析等课程，使学生认识信息传输的实现机制和具体技术；然后学习网络信息安全技术等课程，使学生了解信息传输中应该考虑的实际问题；最后，通过物联网组网技术课程的学习，使学生能够构建可行的通信网络，同时能够使学生把所学的知识贯穿起来，并在实践中加以应用。

4.5 数据处理层实践教学模块

数据处理层对网络层传输来的海量数据进行存储、处理和智能决策服务等。通过该模块的学习使学生掌握物联网工程中数据处理的基本过程、工作原理和主要方法，并利用这些知识对典型物联网应用领域提出具体的数据处理方案。我校针对数据处理层开设的课程有云计算、物联网数据处理技术、数据挖掘、人工智能等课程。通过云计算课程的学习使学生熟悉当前常用的海量数据存储方案和并行计算框架；通过物联网数据处理技术课程的学习，使学生掌握常用的采集数据的预处理方法，确保采集数据的有效性；通过数据挖掘和人工智能课程的学习，使用相关知识能够在大量采集的数据中发现有价值的规律并加以验证，最后，将发现的有价值的规律应用到实践中，产生实际的应用价值。

4.6 应用层实践教学模块

应用层主要为用户提供良好的解决方案。我校针对应用层开设的课程有数据库技术、操作系统、Linux操作系统、Java语言、网络编程技术、移动软件开发技术等课程，主要让学生掌握数据库技术、操作系统原理、网络编程技术和移动软件开发技术，能根据实际需求设计并实现高效、可用的物联网应用层软件。在前述各模块的基础上，该模块教学过程以典型应用驱动的方式开展。以当地水质检测、茶叶种植场所的土壤养分监控为例，使用Java语言，基于Linux操作系统和MySQL关系型数据库，以Browser/Server架构为指导，实现此类型的物联网典型应用，用户可以通过移动设备方便、快捷地使用这些系统。通过该模块的实践教学，最终使学生将所学知识运用到实践中，让学生深刻体会到实践在学习中的重要性，从而提高他们学习和从事研究的兴趣。

5 模块化实践教学体系实施方案

为了达到模块化实践教学目的，必须遵循教学规律，制定由浅入深，循序渐进的实施方案，整个实践教学过程大体按照认知实践教学模块、程序设计与算法分析实践教学模块、感知层实践教学模块、网络层实践教学模块、应用层实践教学模块和数据处理层实践教学模块的次序开展。由于每个模块包含多门课程，各模块之间开课时间有部分重叠。为进一步提高学生的动手能力和综合知识运用能力，在大四上学期根据学生兴趣和就业方向开展有针对性的C合性实践教学，使学生具有一技之长。具体实践教学体系如表1所列。

6 结 语

物联网工程专业是集计算机专业、通信专业、自动化专业为一体的交叉学科，是一个典型的基于工程应用的学科。因此，实践教学对人才培养质量起着至关重要的作用。本文针对目前物联网工程专业教学存在的问题，提出一套基于模块化的物联网工程专业实践教学体系。该实践教学体系有以下优点：

（1）层次清晰。从认知教学到专业技能模块教学，再到综合性实践教学，由浅入深，由易到难，层次清晰，环环相扣。

（2）教学目标明确。通过系统化的分析方法将物联网工程专业的众多课程分为6个模块来开展实践教学，每个模块教学目标明确，着重强化学生的动手能力和综合应用能力，提高实践教学的效果。

（3）人才特色鲜明。除认知实践教学模块外，每个实践教学模块都对应了物联网工程专业的一个就业方向，学生可以根据自己的兴趣，加强该模块的学习和实践开发，使学生具有一技之长。经过多年教学实践表明，该方案科学合理、切实可行，教学质量得到显著提高。

参考文献

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[6]朱洪波，杨龙祥，于全.物联网的技术思想与应用策略研究[J].通信学报，2010，31（11）：2-9.

物联网工程意义范文第5篇

关键词：物联网；信息安全；教学内容；教学方法

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）13-0078-02

物联网（Internet of Things）是一个交叉性学科。物联网产业在中国得到了蓬勃发展，但就物联网技术本身来讲，物联网并非是全新的技术应用，它是信息技术发展到一定阶段的必然产物。一方面，人民对美好生活的不断追求提出了人物互联和物物互联的需求；另一方面，现代信息技术的快速发展也使得各类物体连入互联网成为可能。物联网是一种聚合性技术应用创新，其关键技术，如射频识别技术（Radio Frequency Identification，RFID）、传感器技术、无线网络技术等大多都是前些年都已经出现并得到深入研究的技术。这些技术也在物联网大发展的环境下得到了更深入的研究和更广泛的应用。物联网人才的培养是物联网发展的根本要素。我国非常重视对物联网专业人才的培养，教育部早在2011年起增设了“物联网工程”新专业，不少高校都已经开始招收“物联网工程”专业的学生。在物联网产业繁荣发展的背后，物联网的安全问题也逐渐显现并引起了人们的重视。物联网是建立在互联网基础上的，互联网本身存在的诸多安全隐患在物联网时代依然存在。并且由于物体也直接连入互联网，物联网的安全问题会直接影响到实体安全，所以物联网所面临的安全问题比互联网更加复杂和严重，成为了物联网进一步推广应用的主要障碍。考虑到物联网对未来我国经济和社会发展的重要性，以及物联网安全对未来我国信息安全和国家安全的重要意义，高校有义务和责任重视培养物联网安全方面的人才，物联网安全相关课程也应该成为“物联网工程”专业学生的必修课。物联网安全课程的教学没有成熟的经验可以借鉴。通过对物联网安全问题的研究，以及对信息与网络安全课程多年教学经验的积累，经过多方调研，我们对物联网安全课程的教学有自己的一点浅见，下面分别就物联网安全课程教学内容和教学方法进行探讨。

一、物联网安全课程教学内容

物联网是一门交叉学科，涉及到RFID技术、无线传感器网络技术、通信技术、计算机技术等。物联网安全也涉及到各种技术自身的安全和整个系统聚合应用的安全。对比互联网，物联网大致可以划分为三个层次。第一个层次是感知层，负责信息的感知和采集。第二个层次是网络层，负责远距离信息的可靠传输。第三个层次是应用层，负责对信息的分析、处理和利用。应分层讨论物联网的安全问题。另外对于信息安全的一些共性技术，如数据加密技术、安全协议理论和技术、认证技术、隐私保护技术等，也是物联网安全的核心技术，也应该作为重点进行讲授。物联网安全课程的主要内容安排如下。

1.信息安全核心技术。物联网安全是信息安全的一个特殊领域，掌握信息安全的一些核心技术，如数据加密技术、认证技术、安全协议理论和技术等，以及信息与网络安全的一些基本概念，是正确认识和理解物联网安全的前提。其中重点在于数据加密技术，这不仅是信息安全研究的重点，也是保障物联网安全的核心技术，其他安全技术或理论大多都建立在数据加密技术的基础上。

2.感知层安全技术。感知层主要通过各类感知设备和技术，如传感器、RFID、二维码、GPS设备等，从终端节点感知和收集各类信息或标识物体，并可通过短距离无线通信方式完成一些复杂的操作。相应的安全问题主要是终端设备的物理安全和短距离无线传输的安全。物联网中感知层的安全是最能体现物联网特性的部分。由于感知层终端设备一般都具有电源有限、存储空间有限和计算能力有限的特点，传统信息安全中的解决方法不能直接用于解决感知层安全问题。如在RFID系统中，传统的安全协议就不能直接用在RFID标签和RFID读写器的通信中，并且传统的安全协议设计理论和模型也不适用于设计RFID系统的安全协议。对这部分内容的教学应充分体现物联网特性，并作为物联网安全课程的重点进行讲授。

3.网络层安全技术。物联网是建立在互联网的基础上，传统的网络安全问题在物联网中仍然存在。这部分内容主要讲授传统网络安全问题，同时应兼顾物联网的特性。由于物联网系统中，大量终端节点都接入网络，导致数据量激增，并且物联网呈现多元异构的特点，在这种复杂的网络环境下保证信息的机密性、可用性、完整性、不可否认性、可控性等安全属性会带来新的挑战。

4.应用层安全技术。应用层的安全主要是多种平台、多种业务类型、大规模物联网络的安全架构设计和建立的问题以及数据安全和用户隐私保护问题。这部分讲授的重点应放在用户隐私保护方面。在物联网时代，各类物体都连入网络，而这些物体都附属于某人或组织，如果没有有效的隐私保护措施，那么通过获取物体信息就可以获得物主的某些信息或实现对物主的追踪。

二、物联网安全课程教学方法

作为新的课程，物联网安全课程的教学方法没有成熟的经验可以借鉴。我们通过深入分析和广泛调研，认为应该坚持以下原则。

1.统筹考虑，突出特色。物联网安全涉及面比较广，内容杂，教学中应该统筹考虑，突出重点和特色。不同院校“物联网工程”专业课程设置应突出优势学科和特色行业，相应的物联网安全课程教学也应突出院校的特殊行业安全需求。

2.理论与实践并重。必须重视实践环节的教学，培养学生的动手能力，坚持理论与实践并重，着力培养具有创新精神的应用型物联网安全技术人才。

3.充分发挥多媒体教学优势。利用多媒体技术演示对物联网的各类攻击以及各种安全技术在物联网中的应用，将加深学生对物联网安全技术的理解，激发学生对课程的学习兴趣，培养学生的实践动手能力。

物联网安全问题的解决对物联网未来能否在各个领域大规模应用具有决定性的作用。物联网安全有区别于传统网络安全的特性，并且物联网安全问题更加复杂紧迫。探讨物联网安全人才的培养问题，对我国物联网的健康持续发展具有重要意义。

参考文献：

[1]黄桂田，龚六堂，张全升.中国物联网发展报告[M].北京：社会科学文献出版社，2013.

[2]雷吉成.物联网安全技术[M].北京：电子工业出版社，2012.

[3]张海涛.物联网关键技术及系统应用[M].北京：机械工业出版社，2012.

[4]施荣华.物联网安全技术[M].北京：电子工业出版社，2013.