物聯網工程的應用匯總十篇

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇物聯網工程的應用范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

引言

計算機的誕生，大大的幫助人們減少了計算的工作量，漸漸地，人們開始想辦法把計算機連接在一起，于是網絡便這樣誕生了。網絡就像是一張大網一樣把我們個人使用的或者公司企業使用的計算機連接在一起，使得計算機互相之間可以聯系溝通。網絡的產生，幫助人們足不出戶便可以了解世界，了解發生在我們周圍甚至很遠的地方發生的事情。網絡的大力發展催生了很多跟網絡相關的技術，每一個技術都能改變人們的生活方式。于是人們開始想象能否給生活中的每個物品一個單一的“身份證號”，這樣就可以把每個物品都連接到互聯網中，應用互聯網的便利來控制生活中的每個物品。于是物聯網就這樣誕生了，物聯網旨在連接我們生活中的每一個物件。漸漸地，工業生產也開始接觸物聯網，便發現物聯網可以精準的控制生產，遠勝于人力。尤其是一些精密機械電子工程的生產過程。

一、計算機網絡

世界上第一臺計算機在1946年誕生后，由于計算機造價昂貴，計算機還不能大量生產，于是早期的計算機就設計成一個計算機跟若干個終端連在一起，這樣大家就可以共用一臺計算機，節省資源，早期的計算機網絡就是這樣為了節省成本形成的。后來，計算機的大量普及，使得大家都渴望從別人那里取得資源，于是互相連接起來的愿望變得很強烈，計算機就這樣被一個一個互相連接在一起。逐漸形成我們現在使用的互聯網，我們坐在自己的辦公室便可知道世界上每個連接在互聯網中計算機發出的消息。

二、物聯網

互聯網的大力發展，促使了物聯網的形成，物聯網的形成起因是為了方便把家用甚至一些電子器件能夠連接在互聯網中，是的人力可以借助互聯網的力量去遠程管理這些物件，甚至能從物件那里得到一些反饋信息，從而人們可以更好的分析得到的信息從而給這些物件一些控制信息，使得它們能夠更好的運作。比如說像如果我們給每個行駛在路上的汽車安裝一個傳感器，使得這個汽車能夠隨時收集自己周圍的信息，然后把這些信息通過網絡發送給控制中心，控制中心便能夠根據它發來的信息從而生成一些控制信息發回給他。這樣做的最終結果便是可以實現汽車的自動駕駛。也許未來的某一天我們可以從駕駛室中徹底解放出來，我們只要給汽車一個指令，汽車便能夠按照我們想去的地方，尋求最佳路線，自己把我們送到我們想去的目的地。

三、機械電子工程

機械電子工程也被稱作機電一體，是一種將機械工程與電子工程自動化結合在一起的系統。我們生活中很多像機械電子工程的產物，比如說自動販賣機，自動售票機，無人駕駛磁懸浮等等。日本將這項技術實現的非常淋漓盡致，日本的街頭非常非常多自動販賣機，人們幾乎可能從自動販賣機買到想要的大部分東西。但是這個系統是一個跨學科的技術，對于機械工程，電子工程，自動化，計算機網絡，物聯網等都有非常高的要求，需要這幾個學科很好的配合起來才能完成一項工程。

四、物聯網在機械電子工程中的應用

將物聯網應用到機械電子工程中，不管是在生產過程中還是在應用中都有非常好的效果。比如說在應用中的販賣機，以及電子售票機等，如果都可以用自動化的方式解決，那么將極大的解放勞動力，是的人力從這些繁瑣的重復勞動中解放出來，更加專注在更加高級的腦力勞動，計算機不能代替的工作中。如果是被應用在電子機械生產中，那將比人力更加的精準，比如說，富士康現在很大部分的手機代工生產中就用到了機械自動化，從而近幾年的富士康勞動力被解雇了好多，甚至達到了百分之六七十的人都被解雇了，這樣就使得這一部分人能夠出來尋求更加高級的工作，更加需要人而不是機器的工作，從而促進人類的進步與發展。

五、結語

計算機，網絡，互聯網，物聯網的極大發展給生活中的方方面面提供了生長的溫床與沃土。使得更多的技術能夠在這些高新技術的幫助下得到更好的發展。機械電子工程就是應用物聯網發展的一個非常好的事例。現在的技術，小到販賣機，達到遙感衛星等等，都有用到機械自動化，可以說機械自動化帶領人類走向了一個更高的階層。

參考文獻

[1]從風廷，遲建山，主編，組合機床設計，第二版，上海：科學技術出版社1993.

篇（2）

近年來在互聯網快速發展下，有效的帶動了物聯網技術的發展，將物聯網技術在信息工程安全監理中進行應用，其通過構建一個有效的信息工程安全監理架構，及時發現信息工程中存在的安全隱患，確保信息工程的順利進行。在物聯網技術應用過程中還存在著安全問題，因此將其在信息工程安全監理中進行應用時，還需要解決這些問題，從而有效的保證信息的安全性。

1物聯網技術在信息工程安全監理的應用

1.1物聯網技術的實際應用

在信息工程安全監理系統中，物聯網發揮著非常重要的作用，其作為系統的核心所在，主要是依托于網絡平臺，利用統一的物品編碼手段、射頻識別處理技術和無線通信手段等，可以對廣闊范疇內的各類單件產品進行追溯和跟蹤。將其在信息工程安全監理中進行應用時，主要是通過對各處應用設施器具設置EPC標志，并采用無線射頻手段，實現對工程各個階段的信息在網絡系統中進行傳輸，監理人員依據EPC標簽即能夠獲取到產品各階段包含的信息，從而對生產流程中的不安全因素進行判斷。即這其中通過利用射頻識別技術來全面采集有用的信息數據，并對其進行分析和匯總，運用移動計算手段來數據庫系統來實現對信息工程安全進行監管。近年來物聯網技術在多個領域進行廣泛應用，但在具體應有過程中安全性一直是人們關注的重點。在傳統的安全監理系統中由于物聯網的某些系統無法直接引入相關信息，因此信息加密方法得以產生。在具體提升信息安全監理過程中，設置密鑰管理時要做好節點設備和規劃工作，實現對無線感知網絡系統的綜合應用，構建密鑰箱，形成密鑰環，應用專用的密鑰來解鎖每一個節點，從而更好的體現出信息和安全性。

1.2數據融合

數據融合作為物聯網系統中一個重要的科學模式，而且在實際應用過程中具有較強的感知及交互能力。當節點受到破壞時，則會造成融合節點無法對正常信息及惡意數據進行分辨，因此在物聯網數據融合過程中需要對信息安全應用問題進行分析，并制定具體的融合管理辦法，加強對數據信息的驗證，這樣即使節點受到破壞，用戶也能夠分辨出正常信息和惡意信息。同時還要進一步對物聯網信息存儲機制進行完善，這樣就可以通過可信定位，從而使節點能夠獲取到正確的位置信息，提高物聯網感知信息的安全水平，全面提升信息工程安全監理質量。

1.3路由定位協議設置

由于在節點位置存在許多具有較強隱私性的信息，因此需要有效的提升其安全性能，因此在物聯網系統中需要應用到科學的安全機制，實現對信息的全面監測和保護，并對重要的信息和數據進行及時處理和分析。這就需要在實際工作中要應用到路由定位協議，從而使節點能夠準確對信息的真實位置進行確定，并降低由此而產生的不利影響。而且通過設置路由定位協議，能夠使信息交互和感知更具高效性，全面提升信息工程的可靠性，并構筑出一個穩定的系統環境，進一步促進系統的完善。

2物聯網技術在信息工程安全監理中應用的技術問題

2.1信息加密技術

在信息工程安全監理物聯網系統中，由于網絡和節點數量有限，如果單純的采用普通的安全監理方法則會存在數據無法引入物聯網系統的現象，因此在實際處理中，通常會采用信息加密、安全路由協議、數據融合和管理存取等手段，進一步優化信息工程安全監理物聯網技術水平。在具體應用信息加密技術過程中，要對密匙進行有效保管，并對全局方案進行預制，并設計多元化的密匙管理措施。通常情況下會采用預分布工作方案，密匙箱在脫機的環境下生成，而且各個節點隨機分配到密匙環。通過合理規劃，使每一個節點都與相應的密匙對應，從而形成的一個安全通道。另外，還需要將安全路由協議設置在無線感知網絡及物聯網系統中，這樣當網絡攻擊并設置了惡意節點，可以利用冗余路由網絡協議的方式來應對惡意節點攻擊，以此來全面提升物聯網系統的安全性和可靠性。

2.2數據融合技術

數據融合技術是物聯網系統感知信息和交互信息的一種科學模式，如果有節點受到病毒的俘獲，便會生成一些節點令到系統不能夠正確的辨別信息是正常的還是帶有惡意攻擊性的，特別是對融合節點的攻擊性更大，它不但會對下游節點數據產生破壞性，還會對傳輸到匯聚節點的數據信息產生不良的影響作用。因此，在信息工程安全監理物聯網技術應用過程中，需要有效的對數據融合技術進行掌握，在數據融合過程中要對信息的安全應用情況進行全面衡量，并采用隨機抽樣并對相互之間的信息進行驗證處理，從而有效的提升用戶在節點上的捕獲水平，對萍聚在節點信息的可靠性和安全性進行辨別。

2.3采用定位協議技術做好信息儲存管理

如果一些節點內出現了隱私內容的暴露，監測目標的可靠安全性將會受到不良的影響，所以在設計構造物聯網系統的時候要采用合理保護機制，做好信息儲存管理、優化全面管控的處理。一般采用的是具體的定位協議技術，保證信息節點能夠精準的獲取到實際的位置信息，避免由于定位不準確而產生的不良影響，從而確保物聯網系統交互能力和感知數據信息的整體安全性，促使系統環境的全面優化。因此，必須充分考慮物聯網融合過程中的信息安全，要求融合節點須具有分辨數據有效性的機制和措施。

結束語

在信息工程安全監理工作中，物聯網技術的應用可以有效的提高安全監理工作的效率，實現以信息工程具體實施進程的全面掌握，實時對整體工程質量進行監測，及時發現信息工程實施過程中存在的安全隱患，從而為信息工程的順利開展奠定良好的基礎。因此在實際物聯網技術應用過程中，需要針對其具體應用進行分析，并對信息工程安全監理中物聯網技術的安全問題進行深入分析，以便于能夠制定出科學、高效的應對策略，全面提高信息工程安全監理的質量，確保物聯網系統具有較好的可靠性和安全性。

參考文獻

[1]朱東華.技術監測在技術創新項目管理中的應用研究[J].科學與科學技術管理，2010（3）：45.

篇（3）

近段時間以來，伴隨我國經濟、社會的迅猛進步，居民生活品質的提升，施工階段工程質量的檢測以及監督也變得更為關鍵。當前，在工程質量檢測階段，伴隨信息化技術的使用以及普及，工程化效率實現了大幅度的提升。物聯網技術是信息技術的分支，其進步快速，在工程質量檢測以及監管中的影響不容小覷。

一、 工程質量檢測的信息化態勢

當今時代是以互聯網電腦為主要信息平臺的時代。數字化、網絡化、信息化、經濟一體化是當今時代的特色。伴隨信息技術的迅猛進步，經濟一體化程度的加深，通過電腦技術、數據通信、網絡技術進行工程質量檢測是勢所必然。尤其是微型電腦技術的誕生，從2005年開始，工程質量檢測技術在自動化層面有了明顯的改進。工程質量檢測的數據是工程結構安全性以及工程效率達標的核心判據，確保其可靠性、精準性、公平性極為關鍵。

二、 物聯網技術在工程質量檢測中的運用

物聯網在工程質量檢測中的運用，就是將感應器鑲入檢測的對象中，之后對物聯網以及互聯網進行整合，從而實現精準檢測。

（一） 運用物聯網獲得全面的信息

在工程質量檢測階段，運用物聯網通過傳感器、電子標簽、射頻識別等電子設備精準讀取物體的信息，當中包括施工的溫濕度、建筑物所處方位、建筑物的施工動態等。運用物聯網能夠讓工程質量檢測更為系統、精準與可靠。

（二） 在施工質量監督中的應用

施工現場質量標準化管理作業牽涉到工程建設的整個流程，是質量管理的基本工作。完善這部分工作，有助于提升參建單位的管理水準、人員素養以及作業效率，有助于提升工程質量管理水準。

運用物聯網的全面感知以及及時傳輸功能，質量監管部門應構建各項目參與企業的檔案，方便及時檢索，讓監督流程更為公開化、大眾化，規避因為人工失誤而導致工程建筑效率降低。

（三） 在質量檢測流程監督中的運用

運用物聯網技術強化工程質量檢測中的監督檢測以及監督抽測，運用質量檢測成果與預計成果實施比對，之后獲得結論。依照具體狀況對一部分不合格的檢測流程進行改善，達標后另行檢測。

（四） 在健全檢測管理體制方面的運用

運用物聯網對結構實施定期檢測提示，將每一階段檢測的成果記載在案并保存，進而形成結構的質量安全檔案。如此，能夠對結構的質量情況形成全面、準確的理解，變更傳統檢測模式下檢測孤立、斷續的狀況。

通過上文的闡述，筆者的意見是構建工程質量檢測一體化管理服務平臺。

三、 基于物聯網技術的工程質量檢測一體化管理服務平臺的構建

（一） 概述

工程質量檢測一體化平臺即是指：在已有檢測模式的前提下融合管理模式，利用物聯網的信息化特征構建完成的，匯集質量檢測、監管與公共服務等多重功能的信息平臺。該平臺構建的初衷是為了讓工程質量的檢測以及監督更為科學、可靠。

（二） 功能應用

1. 檢測過程管理

過程管理的目標是對檢測的過程實施追蹤、提示并評價檢測成果，完成風險預警等。其是質量檢測監督的前提，也是平臺的核心構成部分。通常互聯網條件下，該流程管理分成三大類：即原始檢測數據備份以及處理、檢測業務過程追蹤、成果評價與風險預警。

2. 項目檔案管理

該功能是對每一項目實施信息化管控，其通常包含：項目備案、項目質量追蹤與項目質量評估三個環節。相較于檢測過程管理，項目檔案管理是針對整個工程的管理，當中包含若干個檢測流程。

工程備案是對目標項目的基礎訊息以及質量歷史的備份以及保存；質量追蹤是對每一項備案項目的質量情況實施追蹤檢測。通過預先訂立的工程質量定期檢測與災害檢測體制，對應用時期的結構實施到期檢測提示并記載檢測成果，形成該項目的健康記錄表；質量評估環節是在檢測完畢后，利用物聯網技術中的智能處理與專家系統對工程的質量情況實施評估，其是對若干項單項檢測結果的整合以及歸納。在此前提下，給出運用建議――比如檢修、加固或拆卸等。

3. 單位與人員資料檔案管理

該項功能是對各建筑、檢測單位與從業人員資質、有關經歷與信譽度的管理，方便監管機構對工程質量的把關。其功能通常包含：單位或個人的基本資料采集管控、對有關從業資質的管理、信用評估。

4. 公共服務管理

公共服務管理關鍵是為民眾提供有關項目的質量信息。其包括的功能通常是：質量信息檢索以及質量問題申訴等等。

一體化平臺功能的運用，還必須讓檢測人員、設備以及外部網絡進行輔助。筆者在下文中將對一體化平臺的運轉模式實施闡述。

（三） 一體化平臺的運轉模式

1. 檢測人員工地現場作業

檢測人員在施工現場運用無損檢測裝備或傳感器等物聯網設施對結構或構件實施原位檢測，采集檢測對象的原始參數并對參數實施初次處理，刪除操作失誤形成的參數。與普通無損檢測的差別是：檢測設施能夠完成數據保存、處理、短距離傳送以及GPS實時定位等作業。檢測所獲得的參數能夠迅速傳送到相鄰的網關并依靠外網上傳至管理平臺。監理人員依照現場檢測狀況，向平臺給出監理建議，系統會自動形成檢測匯報。

2. 外部通信網絡支持

外部通信網絡通常是為了檢測數據的傳送情況，為管理者與客戶提供有關服務的網絡條件。外部通信網絡能夠運用已有的互聯網以及移動通訊業務，確保參數傳送的實效性以及可靠性。而此時，必須與網絡服務商制定恰當的網絡支持形式。管理者與檢測者應通過身份認證方能登入系統，從而發出操作指令。

結束語：

綜上所述，將物聯網技術運用在工程質量檢測中，是明智之舉，并且有著強烈的時代烙印。通過構建以物聯網為基礎的檢測一體化平臺，能夠讓工程質量檢測與監督的流程更為科學化、實用化、可靠化，提升質量檢測的質量。物聯網是一類新式的網絡技術，其在工程質量檢測中的潛力是巨大的；而實現信息化的最佳途徑就是用好物聯網技術。

參考文獻：

[1] 王暄，蔣強，王h等.電光聚合物在全光技術實現THz波產生與檢測中的研究進展[J].光譜學與光譜分析，2014，（8）：2053-2059.

[2] 胡靜，胡佳佳，沈雯等.同時檢測沙門氏菌和炭疽桿菌磁致伸縮生物傳感器制備與應用[J].農業工程學報，2016，（5）：297-301.

[3] 周志艷，閆夢璐，陳盛德等.Harris角點自適應檢測的水稻低空遙感圖像配準與拼接算法[J].農業工程學報，2015，31（14）：186-193.

篇（4）

電路基礎課程是應用型本科專業物聯網工程的一門專業基礎課，是該專業一系列后續課程的前導。目前，應用型本科學生普遍有理論基礎較薄弱，不喜歡枯燥的理論，不能主動進行思考等缺點，使得教學效果收效甚微。為了解決以上問題，學校課程組進行了一些教學改革，在一定程度上提高學生學習積極性和動手探索的能力。

一、明確課程學習目標

學期初，從學生的角度出發明確課程學習的目標。學生最感興趣的是一門課程能學會什么，如果只是記住一個公式、一個定律，到期末考試的時候突擊就可以過關，那么根本就不需要平時認真聽講課、做作業，學生也就沒有了持續學習的積極性。所以，本課程組成員在學期初第一節課就給以“四會”概括該課程的教學目標，即一會應用理論進行簡單電路原理分析;二會使用常用儀器、儀表進行電路參數測量;三會使用焊接工具進行電子制作;四會與同學、教師一起解決問題。

二、多種教學方法的融合

筆者從事職業教育十多年，教育教學時有新法，但就某一門課程，對特定的學生究竟用什么方法最有效，要根據學及時調整，以適應學生不同學習階段的特點。

本課程組主要采用“半翻轉課堂”教學方法實施教學，“半翻轉課堂”的實施過程參見圖1（以“節點電位法”教學內容為例）。

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圖1 節點電位法半翻轉課堂實施流程圖

任何一種教學方法的實施都是以學生主動參與學習為目的，所以及時、積極的肯定學生的表現是每一種方法能夠獲得較好效果的保證。

三、多種實驗條件的有效利用

目前，輔助教學的工具非常豐富，教師既能用動畫軟件制作一些電路的信號流向，也可以用仿真軟件驗證理論分析結果。本課程組在實際教學過程中除了教師用動畫軟件制作內容豐富的課件以增強課堂教學的吸引力外，在實驗課時還要求學生應用multisim軟件進行仿真實驗，一方面學習如何應用計算機手段輔助解決專業問題，另一方面通過電路設計建立實際工作規范。

四、調動課外制作的積極性

為了調動學生課后應用理論知識解決問題的積極性，本課程組除了給學生隨堂布置適量的理論練習題以外，學期初還給學生布置了與課程內容相關的課外小制作。該制作在課程結束前三周驗收評分，制作過程分制作項目選擇、項目申報、項目中期檢查和項目作品展示四個階段。四階段主要幫助學生選擇合理的制作項目，及時解決制作過程中學生出現的問題，督促學生進行成果匯報，引導學生課后鉆研專業理論知識，訓練職業技能。特別是在作品展示環節，充分肯定學生在實踐過程中所取得的成績，激勵他們克服困難的決心，為后續課程教學起到了很好的啟蒙作用。

表1 電路基礎課程考核說明簡表

[考核項目＼&考核目的＼&考核形式＼&考核比例＼&備 注＼&理論知識考核＼&以教學大綱為基礎，對該課程的理論知識掌握情況進行考核＼&理論試卷＼&60%＼&期末集中考核＼&實踐性考核＼&要求學生掌握基本實驗方法和簡單電子電路制作方法＼&實驗操作;作品展示＼&20%＼&實驗操作及時考核;作品展示在學院集中進行＼&課堂表現及作業＼&促進學生按時、積極參與課堂內外作業活動，提高知識總結歸納能力＼&出勤、作業、相關文檔等＼&20%＼&隨堂即時考核＼&]

五、科學、及時地進行考核評價，促進學生規范化發展

考核的目的是促進學生掌握課程的重要知識點。電路基礎課程是傳統的專業理論課程，采用理論考核方法能夠反映學生理論知識掌握情況。但是，純粹的理論考核給學生學習帶來了很大心理負擔，特別是應用型本科院校的學生具有理論基礎較差、動手能力強的特點，所以，平衡的考核比例能夠給學生在心理上帶來積極的暗示，促進學生通過動手制作中的問題來理解理論知識。因此，該課程組教師在制定電路基礎考核體系時主要按照表1說明實施考核。

結合以上幾個方面，經過一學期的教學，無論是理論分析和實踐能力，對于物聯網工程專業的學生來說，都有了較大提升。隨著實際情況發生變化，教學改革也應該隨之而變化，在后續課程教學中，我們將不斷探索、不斷前進。

篇（5）

為了能夠合理有效的收集與管理檔案，我們根據金質工程的特點,并結合以往工程經驗,對“金質工程”一期檔案整理工作進行了細致梳理，最終形成檔案整理工作的模板。

根據ABC分類法在監理管理檔案中的應用[7]，我們對金質工程做出了總結。“金質工程”項目檔案是在工程建設全過程中形成的，具有保存價值的各種形式和載體的歷史記錄。項目檔案是項目設計、實施、竣工驗收、運行維護、升級改造等工作的重要依據。在“金質工程”(一期)項目的建設過程中，總局和“金質工程”建設辦公室高度重視檔案管理工作，深刻認識到檔案管理工作對于整個項目建設工作的重要性，安排專職人員負責檔案管理工作，建立了檔案管理工作制度和辦法，及時組織進行檔案資料的收集和整理,強化檔案的工作流程管理，并邀請國家檔案局的有關專家對項目的檔案管理工作給予指導。通過強化項目檔案管理工作，提高了“金質工程”(一期)建設項目的工程管理水平，也有利于指導“金質工程”后續項目建設工作。以下是我們所參照的國家標準：

技術文檔代碼采用四層結構，每層之間用“-”分割。

1）第一層，四位數字代碼，表示“金質工程”的工程、項目或子項目的編號，以下簡稱項目編號；

2）第二層：三到五位數字代碼，表示工程、項目或子項目下不同類型的文檔，簡稱文檔類型號；

3）第三層：二位數字字母代碼，表示同一類型文檔的流水號，以下簡稱流水號；流水號從“01”編起，數字不夠時使用字母代碼；即使用完“99”后，可繼續使用“A0”、“A1”等。對于某些不可能周期性產生的文檔，這兩位保持為“00”。

4）第四層：字母“V”加兩位數字，表示文檔的版本號，兩位數字之間用“.”分割,以下簡稱文檔版本號。

文檔代碼的總體結構如圖4所示：圖4

示例1：“5100-501-00-V1.2”表示全國執法打假快速反應系統項目第1.2版的項目總體設計，其中：

——5100表示全國執法打假快速反應系統項目

——501表示項目總體設計

——00表示流水號，由于一個項目只有一個項目總體設計，因此其流水號固定為00

——V1.2表示該項目總體設計目前版本控制號是1.2，即大版本號是1，小版本號是2。

示例2：“1000-521-05-V1.0”表示“金質工程”整體的階段性進展情況報告，其中：

——1000表示“金質工程”一期

——521表示階段性進展情況報告

——05表示第5個階段性進展情況報告（由于一個項目肯定會存在多個階段性進展情況報告，因此使用流水號分別表示。）

——V1.0表示該文檔目前版本控制號是1.0。

物聯網檔案管理

按照《電子文件歸檔與管理規范(GB/T 18894-2002)》的要求，檔案管理組對缺少電子文件的紙質文件進行掃描，進一步進行電子文件檔案的收集、整理工作，并通過選用北大方正的檔案管理軟件進行項目文檔的全部電子化管理。“金質工程”建設辦公室通過實行項目文檔的電子化管理，開發了檔案信息資源，提高檔案管理水平，從而更好的為工程建設與管理服務。

“金質工程”檔案管理系統的界面，如圖2所示：

篇（6）

1.引言

物聯網是在計算機互聯網的基礎上，利用RFID無線通信、傳感器與接口技術等把物品接入互聯網的網絡。1995年，比爾蓋茨在未來之路中提出了物聯網的雛形，2002年，麻省理工學院成立了Auto-ID Labs，聯合世界著名大學共同研究了RFID的關鍵技術，2005年，國際電信聯盟ITU正式提出了物聯網的概念，2009年，國家在無錫成立了物聯網的國家級基地，2010年，工信部和發展改革委員會出臺了一系列政策支持物聯網的發展。2011年，工信部了物聯網的十二五發展規劃。在此背景下，無論是珠三角地區還是長三角地區，都出臺了相應的政策支持物聯網的發展。

隨著新一代信息技術的發展，除了傳統的互聯網之外，移動互聯網逐步與物聯網融合，為地區實現產業轉型升級戰略提供了活力。與此相對應的是，隨著物聯網產業的逐步發展壯大，對物聯網工程的應用型本科人才培養提出了新的要求。在人才培養方面，人才的應用能力培養能否適應服務經濟轉型和信息技術的融合與升級換代成為本科院校教學和實踐能力培養的挑戰。

2.人才培養目標

物聯網工程是一門交叉學科，內容廣泛，覆蓋了電子、通信、計算機等多個學科，物聯網專業人才培養體系的建設，需要多學科相互合作，合理配置教學資源，組建多學科復合型的師資團隊，從產學研各個方面合作，共同制定物聯網工程的人才培養目標。在制定人才培養目標方面，堅持從工程中來、到工程中去的原則，人才培養與企業密切配合。深圳市三木通信技術有限公司是一家以研發和銷售新一代移動通信設備的企業，研發的項目是把新一代移動通信技術、RFID，物聯網有機結合在一起。在硬件方面，傳統的3G通信手機結合RFID通信技術從而構成移動互聯網與物聯網的有機結合。在軟件方面，則有RFID中間件，信息的獲取與編碼，信號傳輸與接收等方面，在更高層次上，則需要云計算技術，并且保證數據安全性。企業的這些項目主要運用于RFID手機錢包和物流管理，為高校的人才培養提供了實踐基礎。

物聯網工程人才培養目標要結合企業的用人標準，并與國內的產業結構相適應。因此，物聯網專門技術人才的培養目標為：掌握物聯網的基礎知識，熟悉各類物聯網專用的傳感器，掌握無線和有限傳感技術，熟悉電子技術，信息與網絡通信技術和計算機技術。具備物聯網的相關產品開發技術能力，具備構建物聯網子網絡與應用平臺的開發維護能力和應用推廣能力，具備物聯網技術支持和云計算技術的維護能力，具備物聯網平臺運營能力。

3.物聯網工程人才培養

物聯網的技術體系結構可以分為感知層、網絡層和應用層三大層次。其中，感知層的硬件可以分為各類傳感器、RFID技術、條碼和攝像頭等動作執行部件，并且包括數據采集和執行器控制等功能，在通信方式上，可以采用紅外、藍牙、WiFi、Zigbee及其他無線通信方式等短距離無線通信。在網絡層，采用PSTN、2G/3G移動網絡、互聯網、廣電網絡、專網等廣域網通信方式。在應用層，主要采用云計算、數據挖掘、數據安全等數據分析處理技術；在具體應用上，可以應用在移動支付的手機錢包、智能物流管理、智能醫療、智能農業、智能家居、智能電網、工業監控、城市管理、環境監測等方面。

通過對物聯網技術體系結構的分析，從這三個層次需要的核心能力是有所不同的。感知層偏重于硬件研發與設計，網絡層偏重于通信技術，而應用層則偏重于應用和運營維護。從學科來說，物聯網工程專業覆蓋了電子科學與技術、通信工程、計算機工程等學科，專業學科多，知識面廣，一方面反映了物聯網工程這個專業是一個多學科交叉融合的專業，另一方面，反映培養人才面臨門類太多的困難。通常情況下，由于科研基礎的不同和研發投入與力量的不同，研究型大學偏重于解決物聯網中的關鍵技術，應用型本科院校偏重于具體技術的研發和設計，高職類院校偏重于物聯網應用和運營維護。

結合應用型本科院校的實際情況，在人才培養方面，理論教學和實踐能力培養需要做到科學合理，突出口徑寬和有側重點的原則。專業基礎課程教學方面，除了傳統的包含電子技術基礎、信號與系統等電類通識的課程之外，突出物聯網基礎、傳感器與檢測技術、RFID技術和嵌入系系統等課程，重點講授物聯網的硬件基礎和軟件基礎，是物聯網工程人才具備物聯網感知層的設計開發和應用實踐能力。在專業課程方面，主要開設物聯網應用軟件技術、短距離無線通信技術、計算機網絡技術和現代通信網絡技術等課程，重點培養物聯網應用層的設計開發和應用實踐能力。在選修課方面，主要開設嵌入式操作系統、移動終端開發、IPv6、數據安全、云計算技術等課程，并開設物聯網項目工程管理等管理維護課程，拓寬知識面，培養物聯網的應用管理能力。在實踐能力培養方面，主要開設電子技術、嵌入式系統、RFID技術等與物聯網相關的實訓項目，突出學以致用的動手能力。在感性認識方面，開設RFID具體應用如HFRFID的門禁管理系統、UHFRFID的物流管理系統等課程實踐項目，加強對RFID和物聯網的感性認識。在校企結合方面，通過校企聯盟，參與RFID手機錢包和3G移動物聯網的物流園建設等項目，更加貼近工程實際項目，提高物聯網工程人才能力培養的針對性。

通過以上課程設置與能力培養，應用型本科院校培養的人才既有開發設計能力，又有物聯網工程應用能力，能夠滿足地區物聯網基礎發展的需要。

4.結語

物聯網是一個新興的產業，有著良好的市場前景，對人才的需求非常迫切。物聯網本身是一個多學科交叉的產業，在人才培養方面，應用型本科院校需要結合實際情況，不可能做到面面俱到，應有所側重，著重于有一定研究開發能力并有工程應用能力的人才培養。

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一、高速公路視頻監控系統使用的歷史背景

中國的高速公路發展有十幾年的歷史，早期高速公路機電以收費系統為重點，沒有安裝視頻監控系統，理由大概有2點，一為視頻設備價格高，二認為視頻作用不大。隨著高速公路營運人意識到視頻監控對防逃費作弊起到威懾作用時，通過視頻圖像了解現場比較直觀，對管理帶來方便，才強調安裝視頻監控系統。隨著視頻監控點的增加和科學技術的進步，高速公路視頻監控系統也不斷升級改造。

二、視頻監控系統發展經歷3個階段

讓我們回顧一下高速公路視頻監控系統發展過程，到現在為止，視頻監控系統經歷了三個發展階段，第一階段視頻監控系統是采用閉路電視系統構建的模擬信號，由磁帶錄像機、攝像機、監視器等構成，由于價格昂貴、操作復雜、不能對前端進行控制、擴展能力差、管理不方便、只能本地監控、很難實現較大系統的要求，已經被淘汰。

第二階段視頻監控系統是以數字硬盤錄像機為核心的視頻監控系統。數字硬盤錄像機前端采用模擬攝像機，后端采用反向數字信號進行控制和硬盤作為儲存介質，這種模式信息檢索查詢方便、控制靈活，是目前視頻監控的主要方式，得到了廣泛應用和發展。由于系統網絡結構是一種單功能、單向、集中方式的信息采集網絡以及介質專用的特點，從根本上說，盡管其發展相當成熟，但是由于模擬信號和數據信號共存，模擬信號需要轉換為數據信號、二次壓縮編碼、視頻分配器和字符疊加器都會產生失楨損耗而降低圖像的質量，仍然具有一定的局限性，要滿足更高質量圖像的要求，數據化是必由之路。

第三階段視頻監控系統是數字網絡視頻監控系統，也就是數據化、網絡化、存儲網絡化視頻監控系統。數字網絡視頻監控系統的關鍵設備是網絡攝像機、視頻管理服務器、IP SAN存儲設備和流媒體服務器。其采用嵌入式實時多任務操作系統，前端攝像機采集的視頻信號經過高效壓縮芯片壓縮編碼；IP SAN存儲設備網絡適應性強，部署位置更加靈活，存儲容量更大，存儲可靠性高，使得視頻流的傳輸、存儲、調看更為便捷流暢；可組成內部局域視頻網，也可通過流媒體服務器發送到互聯網上，用戶可以直接在PC機上用瀏覽器觀看視頻圖像，授權用戶還可以通過計算機網絡控制攝像機鏡頭和云臺的動作，或對系統進行配置操作。

三、京珠南高速公路視頻監控系統的使用和發展過程

京珠南高速公路視頻監控系統的使用和不斷的升級改造過程，是高速公路行業實現視頻監控數據化和網絡化較早的高速公路。

（1）京珠南高速公路概況

京珠南高速公路，2001年開通里程52公里，2002年開通里程89公里，2003年開通里程59公里，全程共200公里。監控系統經歷三個階段，第一階段使用磁帶錄象機的模擬信號，第二階段使用硬盤錄象機的數據化信號和內部小網絡化，第三階段使用流媒體服務器的數據化和公網的網絡化。

（2）營運工作中存在的問題和對視頻圖像監控的需求。

京珠南高速公路，自從2001年開通第一段以來，隨著營運里程的加長，逃費作弊的車輛也增多，防逃費工作難度加大；隨著車流量的不斷增長，交通事故不斷增多，及時發現和快速處理事故迫在眉睫；上級領導想要了解現場和指揮處理交通事故的愿望強烈；如何提高微笑服務和提高無篷服務鏈的服務，需要通過視頻圖像監督；電力監控系統建成使用，配電房由有人職守到無人職守，需要視頻圖像監控；電纜被盜嚴重，需要視頻圖像監控。以上存在的問題，急需視頻圖像時時監控看到現場的情況，視頻監控點越來越多，視頻圖像點對點的傳輸的方法成本太高，所以解決以上問題迫切需要視頻監控系統的數據化和網絡化。

（3）京珠南高速公路視頻圖像監控建設使用和升級改造發展過程

第一階段使用磁帶錄象機的模擬信號

2001年至2004年使用磁帶錄象機進行錄像，調用圖像稽查的工作量大，并且工作效率低。2003年京珠南高速公路營運公司（廣韶公司）的OA辦公自動化系統建設完成，公司內部局域網絡形成，完成各收費站之間的內部連接和外部互聯網的連接，為視頻圖像監控網絡化打下網絡化基礎。

第二階段使用硬盤錄象機建立公司內部視頻監控系統網絡化

2003年至2004年開展硬盤錄像測試，2006年完成全線模擬監控圖像進行數字化改造，將全線監控圖像錄像全部升級為硬盤錄像，將硬盤錄像機配置內部自動辦公網的IP地址，并接入內網交換機，實現視頻監控圖像公司內部聯網，大大提高了圖像稽查人員的工作效率。

第三階段使用流媒體服務器建立公司視頻監控系統與Internet網聯接

2004年啟動視頻監控系統網絡化項目研究，截止2004年12月初，利用網絡服務器和流媒體服務器成功對各收費廣場2路圖像進行遠程網絡監控，在Internet上觀看到各收費廣場的2路圖像。2005年完成了收費站網絡視頻安裝和調試工作，在Internet上觀看到每個收費站的4路圖像。

2006年在路政巡邏車上安裝視頻攝像機，通過移動通信網將圖像信號傳到監控中心并接入視頻監控網，對路面進行移動視頻圖像監控。

2008年上級單位廣東省路橋公司想在廣州本部建立一個監控中心，對所管轄的4條路段約600公里高速公路共500多路圖像進行時時監控，2008年省路橋公司委托廣韶公司做視頻監控中心方案。兩個方案可選，第一方案為使用光傳輸設備和光纜點對點傳輸到上級公司，第二方案為升級廣韶公司現有的網絡視頻監控系統。經過研究，第一方案需增加硬件傳輸設備和占用光芯資源，費用大。第二方案，只需增加一套流媒體服務器接入公網和一套軟件就可以實現含多路段接入的網絡視頻監控中心。考慮到建設成本，使用升級網絡視頻監控系統方案，2009年為上級單位建立一個網絡視頻監控中心。通過網絡視頻監控中心，上級單位對所管轄的分布在粵東粵西粵北的4條路段約600公里高速公路共500多路圖像（含固定攝象機和移動攝象機的圖像）進行直接輪巡瀏覽觀看。解決了上級領導在辦公室就可以了解現場和指揮處理交通事故。

四、結束語

物聯網包含的內容很多范圍很廣，物聯網概念是在互聯網概念的基礎上，將其用戶延伸和擴展到任何物品與物品之間，進行信息交換和通信以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡概念，高速公路視頻監控系統是其中的一部分。隨著科學技術的進步，高速公路視頻監控系統將為管理使用人員提供更廣泛、更清晰的高質量圖像。

篇（8）

結合高校優勢學科培養網絡工程專業人才

不同的發展歷史、相異的學科建設等因素使得每一所大學都有自己的品牌專業、強勢學科以及與其培養目標相配套的軟硬件資源的建設與積累。物聯網有著非常廣泛的應用范圍，高校在計算機網絡工程專業物聯網方向的專業定位上可以結合自身現有的優勢學科，參考人才市場的用人需求，改革網絡工程專業的課程體系，因地制宜地制定具有本校重點學科特色的培養方案和教學內容。網絡工程（物聯網）培養模式可以從專業定位、知識結構、創新能力培養和人才培養模式評價體系四個方面進行討論。其中，專業定位和知識結構將在下一節論述。在復合型工程應用人才的創新能力培養上，需要轉變以往的以傳授知識為主導的教育模式，注重學生的創新思維和自主學習能力的培養，強化教學實踐環節。例如：開設具有行業背景的工程訓練課程，開展個性化的創新能力培養研究，提高實驗和培訓課程的比重，擴展大學生創新實踐基地建設[5]等，形成以行業應用為背景的立體化培養模式。完善的評價體系可以實現人才培養模式與質量的跟蹤與評價，依據評價結果可以適時地調整教學內容，有利于提高人才的適應性。從行業應用出發，可以分別從學生的綜合素質能力培養、學生知識結構優化、工程實踐與創新能力培養等方面對研究成果進行評價。計算機網絡工程專業物聯網方向人才培養模式如圖1所示。將傳統網絡工程專業的課程設置與學校的優勢學科的專業知識有機結合，使得畢業生不僅能夠從事計算機網絡方面的工作，也能直接從事行業背景下的物聯網工程領域的工作，增強畢業生的工程實踐能力，拓寬其就業范圍。以天津科技大學為例，學校建有“食品營養與安全”、“工業發酵微生物”2個教育部重點實驗室和1個教育部“食品生物技術工程研究中心”，在食品科學和生物工程等領域的研究與教學處于全國前列。依托天津科技大學的食品、生物等優勢學科和應用背景，筆者認為，目前計算機學院的網絡工程專業可以以食品安全和生物發酵與菌種保藏控制物聯網為應用領域，融合食品學院和生物學院相關專業的教學資源，拓展網絡工程專業的培養方向。通過多學科的交叉融合，建設以輕工行業物聯網應用為特色的計算機網絡工程專業培養體系。

優化網絡工程專業培養目標和課程體系

由于物聯網技術下的網絡工程專業需要融入不同專業學科，所以，在確立了以輕工行業物聯網應用為特色的網絡工程專業培養目標的基礎上，調整教學大綱，對原有專業的課程配置進行科學地增補和取舍。結合學校的優勢學科的應用背景，依照網絡工程專業物聯網方向的培養目標設置相應的課程內容和實踐環境，形成特色教育，增強畢業生的就業競爭力。

1.專業培養目標物聯網技術下的計算機網絡工程專業面向現代信息處理技術，主要培養學生良好的科學素養，使學生畢業后可在輕工行業、信息產業、科研單位從事物聯網應用相關技術開發和研究，成為具備行業知識和專業技能的高級應用型人才。培養的學生具備通信技術、網絡技術、傳感技術的基本理論和應用能力，能進行系統集成及相關技術的開發和應用推廣，具有物聯網工程實踐能力。專業能力培養要求：掌握計算機科學與技術和網絡工程等方面的理論和方法，具有扎實的理論基礎知識；掌握傳感器技術、無線通信網等物聯網感知層關鍵技術的基本知識和基本技能；具備各類網絡系統的運維能力和一定的分析、設計和開發能力，擁有較強的軟件編程功底；具備從事輕工行業物聯網領域的科學研究能力；了解計算機網絡及物聯網的行業發展動態和技術標準，掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法，熟悉利用Internet獲取信息的手段，具有獲取信息的能力。

2.主干課程網絡工程專業物聯網方向的課程設置以專業培養目標為向導，注重學生動手能力和創新思維的提高。學生可以通過對計算機網絡及物聯網的基本理論和基本知識的學習，掌握網絡分析和設計的基本方法，掌握物聯網應用的基本技能。物聯網中的感知層主要用來感知和采集現實世界中的信息，網絡工程專業物聯網方向的課程設置可以在現有計算機物理層的相關課程基礎上，融合通信原理、傳感器技術基礎和射頻技術與無線通信等課程，提高學生在物聯網感知層理論知識的理解。對于物聯網網絡層方面，傳統的網絡工程專業已包含該領域涉及的大部分知識，需要增加無線傳感網絡和無線自組網理論課程，強化學生對物聯網網絡層的理解。物聯網應用層的主要作用是依據各行業的實際需求開發信息管理平臺，并根據行業應用的特點集成相應的內容服務[6]。結合應用層的特點，各院校可結合自身優勢學科增設具有行業特色的物聯網信息處理技術、無線自組網應用和物聯網應用程序設計等課程。有關物聯網安全技術的課程，不僅涉及物聯網的三個層次，也關系到嵌入式知識的相關課程。網絡工程專業物聯網方向的課程體系結構如圖2所示。綜合考慮現有網絡工程專業的課程設置，計算機網絡工程專業物聯網方向的專業課程主要有：離散數學、數據結構、計算機組成原理、操作系統、計算機網絡、數據庫原理、物聯網技術概論、物聯網應用程序設計、無線傳感網絡、嵌入式系統概論、嵌入式操作系統、網絡系統集成、網絡程序設計、網絡管理、射頻技術與無線通信、物聯網安全技術、無線自組網理論及應用、物聯網信息處理技術等。

篇（9）

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228（2016）10-67-03

Probe on the training mode of Internet of Things engineering specialty applied talent

Kong Rui， Zhang Bing

（College of Electrical and Information， Jinan University， Zhuhai， Guangdong 519070， China）

Abstract： The training of application oriented personnel of Internet of Things engineering specialty is studied； the training program and training mode are expounded and used in the construction of the Internet of Things engineering specialty of the school， to have obtained a better training result. This study can provide a reference for the construction of other engineering specialty.

Key words： Internet of Things； application oriented personnel； talent training mode； specialty construction

0 引言

物聯網被稱為繼計算機、互聯網之后，世界信息產業的第三次浪潮[1-2]。“物聯網工程”是一個圍繞“戰略新興產業”設立的新專業，2010年開始教育部進行了物聯網相關專業審批，截至2015年6月，國內已經有近250個高校開設了“物聯網工程”專業。“物聯網工程”專業具有鮮明的特點：綜合性、交叉性、應用性[3]，涉及電子、計算機、通信等多領域相關專業知識。“物聯網工程”專業培養的人才，不僅要掌握傳感器、微處理器、嵌入式理論和相應的應用軟件技術，還要掌握通信原理、計算機網絡、無線傳感網絡以及3G/4G無線網絡等新技術[4-5]。“物聯網工程”專業應用的多樣性，要求我們必須培養寬口徑人才，既要重視基礎訓練，更要培養應用系統綜合開發能力。“物聯網工程”是應用性非常強的學科，僅傳授理論知識是不夠的，一定要立足實踐，從應用入手。

1 社會對“物聯網工程”專業人才的需求

黨的十做出了堅持走中國特色新型工業化、信息化道路，推動信息化和工業化深度融合等一系列戰略部署；我國已把物聯網列入《國家中長期科學技術發展規劃（2006-2020年）》和2050年國家產業路線圖；至2015年底，中國物聯網整體市場規模達到7500億元，預計未來幾年我國物聯網行業將持續快速發展，年均增長率30%左右，到2018年，物聯網行業市場規模將超過1.5萬億元，物聯網在制造、物流、交通、電力、安防、醫療、環保等領域得到了廣泛的應用。

《廣東省關于貫徹落實國務院部署加快培育和發展戰略性新興產業的意見》將“物聯網列為重點發展領域”；《珠江三角洲地區改革發展規劃綱要》指出“建設南方現代物流公共信息平臺”，率先發展“物聯網”；廣東省先后組織了“粵港RFID產業聯盟”、“廣州電子行業協會RFID專業委員會”、“RFID技術支持中心”等機構來推動本地區的相關物聯網技術的應用和發展。物聯網的產業規模比互聯網產業大20倍以上，而物聯網技術領域需要的人才每年也將在百萬人的量級。物聯網產業的發展，將會拉動各國經濟的發展，物聯網的廣闊發展前景已經引起了產業鏈上各行業的青睞。物聯網的產業鏈條涉及傳感器、芯片、設備制造及軟件應用等行業，作為新一輪的信息技術革命，物聯網已經上升為國家戰略，高校作為培養高層次人才的“主戰場”，應針對性地設置“物聯網工程”相關專業，有目標地培養“物聯網工程”專門人才。

目前，我國已有近250多所高校設置了本科“物聯網工程”專業，有些學校的“物聯網工程”專業已招收了4屆本科生，物聯網發展的戰略需求及人才培養需求，使得專業應用型培養模式設計非常必要。物聯網技術構成主要由三層[3-5]：感知控制層、網絡傳輸層、應用服務層。涉及到的關鍵技術有傳感器技術、傳感網技術、移動通信技術、嵌入式技術、信息安全技術等。社會對“物聯網工程”專門人才的要求是：具備在物聯網工程領域跟蹤新理論、新知識、新技術的能力，具備一定的物聯網系統綜合設計能力，掌握信息獲取（傳感器和信號檢測相關知識）、信息傳輸（通信、計算機網絡）、信息處理（數據融合、云計算等知識）、應用層（應用軟件開發、嵌入式系統開發）相關知識，能從事物聯網工程領域的科學研究和應用技術開發工作。

2 “物聯網工程”專業應用型人才培養模式探索

目前，物聯網技術還屬于一個新興技術，正在快速發展，物聯網在世界范圍內興起僅僅有十多年時間，真正引起重視并快速發展是在近幾年，國內高校開始建設“物聯網工程”專業的時間更短。“物聯網工程”是一個屬于戰略新興產業的新專業，是一個與產業啟動和發展同步建設的新專業，這就決定了物聯網工程專業建設沒有成熟的、體系化的理論和經驗可以借鑒，專業建設具有探索性和不確定性，學習與掌握物聯網的技術理論，發展方向及其行業應用是目前高等教育的核心目標。物聯網專業人才的需求量將非常大，為了順應國家對物聯網專業人才需求，暨南大學于2010年就啟動了“物聯網工程”的籌備與建設工作，并于2012年經教育部批準建立了“物聯網工程”專業，作為全國領先、廣東省首批開設該專業的高等院校，我們在專業建設的過程中，遇到了很多問題，積累了一定的經驗和教學成果。在已有“物聯網工程”專業的課程體系基礎上[6-8]，我們進行了一系列的改革，希望能培養出“物聯網工程”專業的應用型人才。

2.1 應用型人才培養思路

物聯網工程專業具有鮮明的綜合性、交叉性、應用性特點，以夯實學科基礎，注重專業交叉，強化工程實踐，培養創新能力為思路，以培養學生工程實踐能力、創新能力和綜合素質為核心，以理論教學和工程實踐為兩條主線，注重對學生進行綜合素質、綜合利用理論知識和解決工程問題能力和工程創新能力的培養。“物聯網工程”專業是電子、通信、計算機等學科交叉融合、相互滲透的基礎上，發展起來的一門新興應用型學科， 針對該專業培養高層次、應用型人才的目標要求，我們在培養方式上以合作的企業為實踐基地，以粵港澳區位優勢為立足點，以項目教學為途徑，以職業素養和實踐動手能力為目標，兼顧學生創新能力，強調多層次協同培養，利用校企合作，交叉培養學生的實際工作能力。

2.2 校企合作，培養社會需要人才

校企合作是工學學科人才培養模式的關鍵，我們在“物聯網工程”專業的培養環節，強調企業直接參與學生人才培養方案的制訂工作，由于企業對市場的了解，企業向學校提供人才的需求計劃、職業能力要求以及技術發展情況等信息。學校根據這些信息，通過優化整合，使得人才培養方案更加符合市場的需要、社會的需要，適應培養目標的需求。學校在相關企業建立校外實踐基地，企業通過一定方式為學校提供技術、資金、場地等方面的支持，共同建立校內、外實踐基地，這對學校培養學生的應用技術能力提供了基礎保障，同時也節約了學校的辦學成本，關鍵的是為企業培養了一批技術能手。校企合作，可以讓學生深入到生產第一線，使他們在學習和工作兩種環境中成長，有計劃地使他們的事業心、責任感、專業技能、團隊意識、人際關系、協作精神、組織紀律及創新能力等方面得到培養，綜合素質得以提高，個人全面發展。最后，校企合作解決了畢業生就業問題，實行校企合作，學校有針對性地為企業培養合格的人才；學生也通過到企業實習，培養自己的職業興趣，學生畢業后。就能較快地找到合適的崗位。

2.3 創新人才培養方式，推動物聯網技術的產學研結合

“物聯網工程”作為一門應用性極強的科學、作為一門實踐性極強的產業、作為理論性極強的學科，離不開產學研的結合。我們將科研與教學相結合，把研究的成果用于企業，在教學中注重實踐教學，緊密圍繞物聯網產業發展需要，校企合作進行技術研發，制定與培養目標相匹配的教學計劃，使學生能較早接觸和熟悉工程技術科學的基礎知識和工程環境；結合物聯網工程專業的具體特點，改革現有的人才培養模式（四年在校教育），制定有效、務實的應用型人才培養模式，實行“3+1”的人才培養模式（注：“3+1”是三年在學校，1年在企業），并開展教學實踐。建立人才培養、引進、激勵機制，校企教師“互兼互聘、互培共育”，優化“物聯網工程”專業教學過程，學生總共有一年時間在企業學習，理論性強的課程在學校學習，實踐性強的課程在企業學習。我校的“物聯網工程”專業的培養方案除了公共課、基礎課、專業課之外，還包括三個課程模塊（以下簡稱：學程）：RFID原理與應用課程模塊、智能家居課程模塊、智能制造與智能物流課程模塊，不同的學程包含不同的課程，前兩年“物聯網工程”專業的課程設置全部一樣，可以參考文獻[6]和文獻[7]，從三年級開始，學生可以根據自己的興趣，選擇不同的學程，這些學程包括了該研究方向必須選修的一些專業課程，每個學程約15-20學分不等；實訓課程一般都是放到企業進行授課，授課老師可以是企業工程師或學校有工程實踐能力的教師，實訓課程考核基本都是以課程設計形式進行。我校“物聯網工程”專業開設的三個學程如表1。

2.4 項目式教學，培養學生創新能力和實踐能力

構建“項目主導、模塊遞進”的專業課程體系，與企業工程師合作，引入實際項目，以項目為主導，按基本能力、專業能力、綜合能力三個依次遞進的模塊建立課程體系。加強專業教學設施建設，建好物聯網實驗室和實訓基地，為培養物聯網工程技術型、應用型人才開辟良好的實踐環境。在校企合作模式下的實踐教學，可以將校內實驗、企業實習、創新項目、學科競賽等多種形式相結合，能很好地培養和訓練學生的工程實踐能力，滿足物聯網工程實用人才培養要求的“立體化培養、個性化拓展”的工學人才培養模式。我校2012級“物聯網工程”專業的學生共30人，學生實際選擇了前面兩個學程。這30個學生，從大三開始就分成三個不同研究方向，分別到三個不同企業中。每個研究方向分幾個研究小組，每個研究小組由3人構成，接受企業給予的實訓指導和分配的任務，在校期間繼續理論課學習，課后完成項目組任務，根據完成任務情況，由企業工程師和負責老師共同給予評分。同時，我們要求所有學生在四年學習中，每人至少參與一個大創項目或學科競賽，經過四年的學習，學生的實踐和創新能力得到大幅提升。

3 結束語

物聯網的發展方興未艾，在發展過程中會不斷出現新的技術和需求，因此，“物聯網工程”專業人才的培養方案和培養模式也必須與時俱進。近年來，我們在“物聯網工程”專業建設方面已經積累了一定的經驗，取得了一些研究成果，已經與珠三角地區物聯網企業建立了緊密的合作關系，并建立了教學實踐基地，通過“走出去，請進來”的方法加強實踐教學。我們已經與地方六家物聯網企業簽訂了實習和實訓基地協議，合作編寫了人才培養方案；我們秉承教學為企業服務、為珠三角和地方經濟發展服務，積極與政府管理部門、行業協會、學術團體、高校和各類企業的建立學術和業務關系，得到各方面的熱情支持，截止今年5月，我們培養的第一屆“物聯網工程”專業學生的就業情況非常好，今年畢業生除去讀研學生，全部就業，用人單位非常滿意。這證明了我們的應用型“物聯網工程”專業人才培養模式的有效性，今后，我們會繼續研究和探索，希望能為社會培養出更多、更好的應用型“物聯網工程”專業人才。

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中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2014）10-00-03

0 引 言

物聯網技術目前成為全球各行業各領域研究和應用的熱點，它能給我們的經濟、生活帶來巨大的變革。隨著物聯網的興起，對人才的需求必然會有一個飛躍性的增長。專家預測10年內就可能會大規模普及，產生一個上萬億元規模的高科技市場，因此社會對物聯網技術方面的人才需求巨大[1]。國家教育部從2010年3月，了《關于戰略性新興產業相關專業申報和審批工作的通知》，隨后我國有數百所大學申報和準備申報物聯網或傳感網專業。

信息獲取、信息傳輸和信息處理，這三個部分構成了信息產業的三大支柱，他們也是物聯網產業的三個組成部分。電子、通信、計算機是物聯網三大支柱中的必備學科。其中每一個學科都有一套人才培養的知識體系，而每一個學科又有多個方向。而物聯網工程專業需要這三個學科知識的支撐，所以物聯網工程專業可選擇的基礎、專業課程眾多，所涉及的應用更是無處不在，在教學上往往會希望面面俱到但是又無所適從[2]。如何根據具體情況做出取舍是一個值得探討的課題。

各院校物聯網工程專業的課程體系設計不盡相同，有的甚至差異很大[3-6]。絕大部分院校的物聯網工程專業課課程體系只是對物聯網工程涉及的多學科領域現有課程進修簡單的裁剪和疊加，再增加物聯網導論等專業核心課程，這類課程體系沒有體現出物聯網工程專業的特色。因此有必要從物聯網技術自身發展、物聯網相關企業人才需求和學生自身素質全面發展三個角度，對物聯網工程專業人才培養方案進行分析探討[7]。

許昌學院2013年通過國家教育部審批通過，開始招收物聯網工程專業的學生，在探索物聯網工程專業培養方案的過程中，我們也借鑒了許多高校的經驗和做法，也尋求了多家企業的合作，目前對該專業的課程設置也有了自己的看法和思考。我們可以從物聯網技術體系架構和人才就業方向入手，探究不同人才培養就業方向在體系架構中所需要的核心技術和課程，從而理清思路，為物聯網工程專業培養方案和課程體系的設置提供參考。

1 物聯網技術體系框架

圖1 物聯網技術體系框圖

物聯網的整體架構如圖1所示，從圖中可以看出，物聯網按照網絡架構可以分為應用層、網絡層和感知層。圍繞著這三層，可以探討其中所需要的核心知識，從而得出物聯網工程專業學生所需的知識體系。

2.1 感知層

感知層的主要作用是信息的感知和采集，主要由感知器件來實現各類信息的采集，如各種傳感器、RFID、各種二維碼、紅外和智能裝置等。

在這一層中，需要具備的知識主要包括：

各種傳感器的功能、性能、結構、特性和工作原理等內容；

RFID、條形碼等的相關知識；

各種智能終端的特點、結構、工作原理等。

根據物聯網工程專業的特點，不需要對傳感器的具體細節做過多的認識和學習，只需要簡單了解和使用即可，所以不需要開始相關的傳感器原理等課程。但是傳感器所采集到的信息需要有相應的硬件進行收集處理并上傳至網絡層進行發送，可以說嵌入式是整個物聯網的基礎部分，所以有必要開設嵌入式相關的課程。

與嵌入式相關的硬件主要包括：單片機、ARM和FPGA三種。

2.1.1 單片機

單片機的使用非常廣泛，而且在后續網絡層中所使用的CC2530 ZigBee模塊中也包括單片機模塊，因此，單片機課程應成為物聯網工程專業所必開的課程。與之相配套的課程包括：C語言程序設計、電路和電子學和數字電路。有些學校還開設有計算機組成原理和微機原理與接口技術，筆者認為，這兩門課程可以選擇一門進行開設。

計算機組成原理主要面向計算機專業的學生進行考取研究生需要，并且它可以讓學生從計算機整體的結構、功能和組成角度認識和理解整個處理器、存儲器和輸入輸出系統之間是如何協同工作的。微機原理與接口技術主要面向接口，但是其中接口的內容可以放到單片機課程中進行講解和實踐，而匯編語言的相關內容在計算機組成原理課程中也可以進行補充和加強，所以筆者建議只需選用計算機組成原理課程進行開設即可。

2.1.2 ARM

ARM是一個總稱，其中也包含系列產品，對于物聯網工程專業的學生來說，ARM也是其知識體系中必備的一項內容。單片機無法運行操作系統，因此在有些情況下需要用到更高級的處理器。物聯網網關和許多高級的電子產品都需要用到它。開設與嵌入式相關的課程還需要開設Linux操作系統，有必要對Linux的使用和主要組成有一個清晰的認識和掌握。另外還有嵌入式應用層開發的高級語言，如C++等。

2.1.3 FPGA

FPGA是一個提高性的內容，如果偏電子設計與開發的學校可以考慮開設，或者可以為學生開設相關的選修課程，增加學生的知識面和視野。但是由于這門課程的難度要高于前兩部分，所以筆者認為可以根據學校的特點和學生接受能力進行取舍，它可以不算作物聯網工程專業學生所必備的知識體系成員。

2.1.4 RFID技術和條形碼技術

對于RFID而言，是目前應用最為普遍的物聯網應用技術，所以它理所當然成為物聯網學生知識體系中不可或缺的部分，因此建議開設RFID技術與應用課程，除了講解RFID原理之外，還要針對RFID的應用進行相應的開發和實踐。

2.2 網絡層

網絡層主要負責將感知層采集到的信息進行傳輸。目前常用的網絡協議包括：ZigBee、藍牙、Wi-Fi和433等，所使用的通信網絡主要有2G/3G/4G電信網和傳統互聯網。所以在這一層次上，需要學習的內容主要包括ZigBee技術、無線傳感器網絡技術、通信原理、計算機網絡等內容。

針對無線網絡，除了ZigBee之外，還有Wi-Fi、藍牙和其他無線傳輸技術，如300 MHz、433 MHz、915 MHz無線通信技術，對它們的特點和應用也應當給予適當的講解。尤其目前藍牙4.0技術已經得到了比較大的改進，蘋果新推廣的ibeacon技術有可能會對藍牙技術起到大力推廣的作用，所以對這幾種技術應當讓學生都有所接觸和認識。在課程中可以體現在物聯網導論、無線傳感器網絡中進行講解。另外在課程設計和實踐活動中，可以對這些技術予以應用加深學生的理解和掌握。

2.3 應用層

物聯網目前的應用非常廣泛，但是就應用層技術而言主要是應用層軟件的開發，所以物聯網工程學生應該掌握的主要技術應該包括Java技術和移動平臺應用程序開發技術，但是偏硬件和體系構成的學生可以淡化這兩個內容的學習，偏軟件的學生應該加強這兩項技術的訓練。

另外，目前提得比較多的云計算和大數據的內容，也應體現在物聯網工程專業學生的知識體系之中。云計算其實應該是云服務，它主要包括三個方面的內容，即IaaS、PaaS和SaaS。在這三個內容中，PaaS是目前云服務所用到最多的技術，所以要讓物聯網工程專業的學生對這項技術有所了解，從而為后續物聯網應用服務開發開拓更寬廣的思路。

就目前物聯網的主要應用案例來看，每個案例往往是這三層的綜合，所以物聯網工程的學生的知識體系在這三層中離開了哪一層都不完整。我們從這三層出發，梳理出了大致的脈絡，有了比較清晰的思路，再根據所定位的學生的就業方向予以加入相關的專業知識或者根據學生的培養定位增刪一些相關的內容，即可確定相應的培養方案。

3 物聯網工程專業人才就業方向分析

在人才需求方面，各地政府紛紛上馬物聯網項目，急需大量的物聯網人才。由于物聯網專業的一些課程涵蓋了電子、通信和計算機三個學科領域，所以學生的就業范圍比較廣泛，但是也有有人提出質疑，認為物聯網三個學科都有所涉及但是哪一個學科都沒有學精，所以就給物聯網專業學生的就業規劃提出了問題。

目前許多高校往往會結合自身的原有學科特點，對某一方面有所側重，關鍵是看學生的培養目標，并且要和當地的經濟特點相結合，有所側重，也就是要瞄準行業應用而開展，這樣才能做到有的放矢。

也有專家提出來了相應的物聯網專業學生就業可從事的行業主要有[8]：

物聯網系統設計架構師、物聯網系統管理員、網絡應用系統管理員等核心職業崗位以及物聯網設備技術支持與營銷等相關職業崗位；

物聯網終端系統的設計與開發；

物聯網應用系統開發工程師，進行物聯網相關軟件系統的設計與開發；

無線傳感網絡系統的設計和管理；

物聯網在智能系統、普適計算、工業控制、信息處理、通訊和管理等領域的應用開發和工程實現；

高等院校和科研院所與物聯網相關的教學科研工作。

從以上專家所列出的就業方向來看，可以將就業方向也歸納為硬件、網絡和應用三個大類，這和以上根據物聯網基本架構所描述的知識體系基本吻合。

物聯網工程專業的人才有自身特有的素質構成，與計算機、通信和自動化專業的學生比較起來，主要有以下特點[9]：

計算機專業的學生要么側重于計算機軟硬件技術的研究與應用，要么側重于計算機網絡系統的組網、管理或者開發，但缺少物聯網工程應用中所必須的傳感、控制、通信等領域的知識。

通信專業側重于使學生掌握基本的通信原理，但對物聯網中所涉及的傳感、嵌入式和應用開發涉及較少。

自動化專業雖然對物聯網中必須的傳感和控制技術等有所側重，但是對于計算機應用開發領域涉及較少。

由此可見，對物聯網工程專業的人才而言，是適應物聯網行業的特點而具備更綜合的專業素質。

4 知識體系基本構成

通過以上的分析，綜合物聯網體系架構和人才就業方向的定位，另外與二本層次學生的特點相結合，可以歸納出物聯網工程專業學生的知識架構，歸納總結如下：

基礎知識相關課程：數學（高等數學、線性代數、概率論與數理統計）、英語、電工與電子學（在這門課中包含有電路分析和模擬電路）、數字電路、C語言、數據結構、計算機網絡、計算機組成原理。

專業必備知識：物聯網導論、Linux操作系統、Java語言程序設計、RFID技術與應用、傳感器原理與應用、單片機、嵌入式技術、通信原理、無線傳感網絡、云計算和移動互聯網開發。

專業實訓課程：安卓系統開發、ZigBee課程設計、RFID課程設計、無線傳感網課程設計。

另外可增加：印制電路板設計、數字信號處理、EDA等相關課程，以擴展學生的學習視野和基本技能。

5 實踐教學的開展

實踐教學模塊有基礎實踐教學部分和專業實踐教學部分。基礎實踐教學部分由“基礎實驗―綜合設計―應用創新”三個層次組成。第一層主要培養學生的基本技能，以電子技術學習為主。通過電子技術的學習使學生掌握元器件的辨別和使用，結合專業課程的教學，進行課程實驗，掌握基本知識和基本技能等；第二層主要包括各門課程的課程設計、電子綜合設計以及先進設計工具 EDA技術，旨在培養學生的綜合設計能力、團隊合作能力以及創新意識；第三層是應用創新層，引導學生參加大學生電子設計競賽、挑戰杯作品大賽和科研項目等。

專業實踐教學部分注重物聯網的核心技術――嵌入式系統技術。通過開設硬件設計一條線課程（單片機、嵌入式、RFID技術、傳感器網絡）和軟件設計一條線課程（C 語言、面向對象程序設計、嵌入式操作系統、移動互聯網開發），使學生系統掌握嵌入式系統的硬件和軟件設計技術，掌握物聯網網絡協議棧和實現物聯網通信。

6 結 語

物聯網工程專業由于涵蓋的學科范圍廣，在學生知識體系構建方面需要花費較大力氣進行研究，從物聯網自身的體系架構來探討物聯網工程專業人才所必須的知識體系，在滿足基礎知識體系的前提下，結合相應的就業方向，增加適當的特色課程，構建出適應各個學校特色的培養方案，從而培養出適應行業需求的物聯網工程專業人才。

參考文獻

[1]吳國民，徐秀芳.地方工科院校物聯網工程專業人才培養的研究[J].現代計算機，2011（7）：35-37.

[2]趙學健.物聯網工程專業人才培養方案探討[J].科技信息，2013（4）： 63-66.

[3]李仲生，唐杰，黃同成，等.地方本科院校物聯網工程專業建設探討[J].信息技術教育與研究，2013（3）：126-128.

[4]潘丹，甘宏.構建物聯網工程專業課程體系的思考與分析[J].廣東技術師范學院學報，2012（1）：68-70.

[5]彭力，謝林柏，吳治海，等.物聯網工程新專業本科人才培養方案研討[J].計算機教育，2013（15）：77-81.

[6]劉鵬.物聯網工程專業創新人才培養探索[J].計算機教育，2012（21）：9-12.