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高职物联网技术专业建设探讨

一、物联网概述

(一)物联网的定义

物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。

(二)物联网的发展

1995年比尔·盖茨在《未来之路》一书中已经提及物物互联;2005年国际电信联盟发布了《ITU互联网报告2005:物联网》,指出无所不在的“物联网”通信时代即将来临;此后欧盟、美国、韩国、日本等纷纷提出物联网战略。

2009年中国国务院总理温家宝提出“感知中国”战略构想。经过这两年多的高速发展,我国物联网产业已具有一定的规模,在很多关键技术上取得了很大成绩。中国在“十二五”规划中将物联网上升为国家战略性新兴产业,是继计算机、互联网、移动通信后的又一次信息化产业浪潮。随着物联网产业的发展,物联网相关的人才需求也在大量增加,各高校纷纷申报物联网专业。

二、物联网的技术体系

根据信息生成、传输、处理和应用的原则,把物联网分为四层,即感知识别层、网络构建层、管理服务层和综合应用层。

(一)感知识别层

感知识别层主要包括射频识别、无线传感器、全球定位系统、智能设备等信息识别设备。通过这些设备感知物质性质、环境状态、行为模式、人工生成信息等,并将其传输到网络。

(二)网络构建层

网络构建层主要是把感知识别层获取的数据接入互联网,供上层服务使用。互联网及下一代互联网是物联网的核心网络,同时各种类型的无线网络(包括无线广域网、无线城域网和无线局域网等)也提供网络接入服务。

(三)管理服务层

物联网会产生海量数据,管理服务层主要解决海量数据的组织、存储和查询等。在高性能计算和海量存储技术的支撑下,管理服务层可以将大规模数据高效、可靠地组织起来。

(四)综合应用层

综合应用层是在互联网的应用层基础上发展而来的。互联网应用从早期的文件传输、电子邮件,到万维网、电子商务、视频点播、在线游戏、社交网络等,再发展到物联网的物品追踪、污染监控、物流监控、路灯控制、停车收费系统、远程抄表、远程医疗、手机钱包、智能小区、智能家居等应用领域。

三、物联网技术专业的知识体系

物联网是个交叉学科,涉及电子技术、通信技术、传感技术、网络技术、嵌入式技术等,知识系统非常庞大,物联网不同层次需要不同的技术。

高职物联网技术专业建设探讨

□胡颖

(营口职业技术学院,辽宁营口115000)

摘要:随着物联网产业的发展,物联网产业的人才培养尤显重要。高职院校应抓住机遇培养物联网人才,为促进物联网产业发展提供技术支持和人才支撑。在此,介绍了物联网工程专业的知识体系、课程体

系,探讨了高职物联网技术专业的课程体系建设方案。

关键词:高职教育;物联网技术专业;课程体系;核心课程

中图分类号:G710文献标识码:B文章编号:1009—7600(2011)12—0024—02

收稿日期:2011—09—07

作者简介:胡颖(1972—),女,辽宁营口人,副教授。

感知识别层包括射频识别技术、传感器技术、定位技术、智能终端技术等关键技术。射频识别技术中有各种类型的读写器,如基于C51,基于ARM,基于DSP等的读写器,则需要相应的单片机技术、嵌入式技术、DSP技术、射频识别技术、中间件技术等。传感器技术包括传感器技术基础、无线传感网络等。作为以上各技术的基础知识的数学、物理、电路技术、通信原理等都是相关的基础学科。

网络构建层包括互联网及下一代互联网技术、无线宽带网络技术、短距离无线通信技术、移动通信技术等关键技术。

管理服务层包括数据库技术、海量信息存储(数据中心)技术、云计算技术、搜索引擎技术、数据挖掘技术、智能决策技术等关键技术。另外,在物联网终端提供丰富信息的同时,也增加了暴露信息的危险,为了保障信息的安全,需要相应的信息安全与隐私保护技术。

综合服务层包括基于物联网的信息管理系统、人工智能技术、专家系统、物联网的系统集成技术等关键技术。

四、物联网工程专业的课程体系

专业的知识体系决定了专业的课程体系,物联网工程专业的课程体系应尽量多地涵盖该专业的知识。一般情况下,专业课程体系由三大模块组成:通识类课程、专业课程、实践课程。这里只讨论专业课程部分。专业课程模块又分为学科基础课、专业基础课、专业核心课程、专业方向课程等。

学科基础课程包括数学课,如高等数学、线性代数、概率论与数理统计、离散数学、数值计算方法、数理逻辑、模糊数学等;物理课,如大学物理、大学物理实验等;计算机基础课,如计算机基础、C语言程序设计等。

专业基础课包括电路基础、电子电工技术、单片机C51技术、ARM系统开发技术、DSP技术、传感器技术、计算机网络、数据库、C++程序设计、数据结构与算法、软件工程、管理信息系统等。

专业核心课程包括射频识别技术、无线传感器技术、无线网络技术、定位技术、云计算技术、微波通信技术、IPV6技术、短距离无线通信技术、3G通信技术、海量信息存储技术、搜索引擎技术、智能决策技术、人工智能基础、专家系统、物联网信息安全技术、物联网信息系统、物联网综合应用等。

专业方向课程(选修课)包括物流管理概论、智能交通概论、GPS技术、环境工程概论、电力工程概论、电子商务、旅游管理、农牧业环境工程概论、楼宇智能化技术等课程。

另外,根据需要,加强实验室建设。根据课程和实训

的需求要建设的实验室有RFID实验室、传感器实验室、基础网络实验室、无线传感网络实验室、光纤通信实验室、微波通信实验室、移动通信实验室、综合应用实验室(智能家居、环境监测等)。

五、高职物联网技术专业的课程体系

物联网工程专业是本科院校申办的专业,高职院校可申办物联网技术或物联网应用专业。有很多新技术并不是从实验室开始而是从实际的应用开始。随着物联网产业的发展,物联网产业链中生产和应用领域需要大量应用型技能型人才,这就为高职院校的发展提供了一个契机。高职物联网技术专业与本科的物联网工程专业的培养目标与就业方向不同,因此课程体系也有所不同。

(一)培养目标

培养德、智、体、美全面发展,适应地方产业集群及区域经济发展对物联网人才的需要,知识结构合理,具备扎实的电子技术、传感器技术、(无线)网络技术、嵌入式技术等基础理论,熟练掌握物联网系统的传感层、传输层、应用层的关键技术,能在物联网产业相关企业从事物联网集成、售前售后技术支持、工程设计施工运维等工作的高素质工程技术人才。

(二)人才培养方向和课程设置

从物联网的技术体系框架及人才需求来看,可以设置物联网自动控制、物联网网络技术、物联网信息系统三个专业方向。

1.物联网自动控制方向

人才培养目标:培养熟练掌握电子电工技术、传感器技术、单片机C51技术、ARM系统开发技术等相关技术,能在物联网相关电子类企业工作的技术人员。

专业核心课程:射频识别技术、传感器技术、单片机C51技术、ARM系统开发技术、智能手机技术、微波与天线技术、无线传感网络、检测技术等。

实践实训项目:电路实训、单片机C51技术实训、ARM系统开发技术实训、DSP技术实训、传感器技术实训、RFID实训、智能手机调试技术实训、无线传感网络实训等。

2.物联网网络技术方向

人才培养目标:培养熟练掌握网络技术、无线通信网络技术,具备一定物联网网络系统设计,物联网网络的安装、检测、调试等能力,能在物联网相关网络企业工作的技术人员。

专业核心课程:通信原理、计算机网络技术、无线传感技术、移动通信技术、定位技术、物联网网络安全技术、物联网应用等。

实践实训项目:模拟电路实训、(下转61页)

(上接25页)计算机网络实训、传感网络实训、定位技术实训、无线网络技术实训、物联网信息安全技术实训、网络综合实训等。

3.物联网信息系统方向

人才培养目标:培养熟练掌握物联网信息系统的开发、使用、维护知识,能完成基于物联网的信息系统的开发、维护和系统集成及相关技术与产品的应用推广,能在各种物联网应用领域工作的应用管理人才。

专业核心课程:数据结构、数据库原理及应用、软件工程、管理信息系统、计算机网络、物联网网络安全技术、搜索引擎技术、数据中心技术等。

实践实训项目:C++程序设计实训、Java(.Net)程序设计实训、数据库实训、计算机网络实训、管理信息系统实训、物联网体系结构实训、物联网信息系统实训等。

(三)实验(训)室建设

根据各个专业方向的实践实训项目需求,拟建的实验(训)室可分为专业基础类实训室、自动控制类实训室、网络类实训室、信息系统类实训室。

1.专业基础类实训室

专业基础类实训室主要包括模拟/数字电路实训室、单片机C51实训室、ARM嵌入式技术实训室等。

2.自动控制类实训室

自动控制类实训室主要包括射频识别技术实训室、传感器技术实训室、智能手机技术实训室等。

3.网络类实训室

网络类实训室主要包括计算机网络(含网络安全)实训室、无线网络技术实训室等。

4.信息系统类实训室

信息系统类实训室主要包括软件实训室、物联网综合实验室、物联网信息系统实训、物联网仿真演示实验室。

5.校内实训项目

使用校园内的物联网项目进行校内实训,可以选择的项目有图书馆书籍管理实训项目、校园环境监测实验项目、校内一卡通实训项目、智能门禁系统实训项目、校园物联网系统项目等。

6.校外实训基地

校外实训基地可与企事业单位共建。随着物联网的发展,区域内的相关企业、事业单位必然建设相关的物联网应用项目,如智能小区、智能超市、智慧旅游、数字化城市(智慧城市)等,可将这些项目作为校外实训基地。

总之,高职院校应抓住机遇,在优化整合现有资源的情况下通过与企业及政府的合作,建立配套的实践教学设施,系统规划物联网人才的培养方案,为促进区域内物联网产业的发展提供技术支持和人才支撑。

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参考文献:

[1]刘云浩.物联网导论[M].北京:科学出版社,2010.

[2]曾宝国.高职物联网工程应用专业课程及实验室建设架

构浅探[J].职业教育研究,2011(6):127-128.

[3]江昆.高职院校物联网专业建设方向与定位探析[J].现代

商贸工业,2011(3):223-224.

[责任编辑,营口职院:王洪昌]

综上所述,在学生设计和制作智能小车的过程中,同样能够做到LED显示,流水灯,数码管,RS-232,直流电机调速、中断,数模转换,扬声器,复位电路等一系列实验,并且能够很好地调动学生的积极性,使学生在游戏一样的高级智能车的设计过程中能够熟练应用各种电子仪表和电子器件的识别及焊接技术,取得了很好的教学效果。——

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参考文献:[1]陈光东,赵性初.单片微型计算机原理与接口技术[M].

武汉:华中科技大学出版社,1999.

[2]周明德.计算机硬件软件及其应用[M].北京:清华大学出

版社,1980.

[3]王离九.电力拖动自动控制系统[M].武汉:华中科技大学

出版社,1991.

[责任编辑,阜新高专:王丹]

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