时间：2022-12-03 23:57:45
关键词：物联网传感器
一、物联网概念与定义
物联网(TheInternetofthings)的概念是在1999年提出的,它的定义很简单:把所有物品通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。
现在对物联网的定义至少有几十种,都是不同领域专家从不同领域定义的,我们取几种有代表性的供大家参考:
1.英语中“物联网”一词:InternetofThings,可译成物的互联网。
2.2005年ITU关于物联网的定义:是一个具有可识别,可定位的传感网络。
3.经过与无线网络(也含固定网络)连接,使物体与物体之间实现沟通和对话,人与物体之间实现沟通与对话。能实现上述功能的网称为物联网。
4.作者比较赞成一种基于泛网及其多制式、多系统、多终端等综合的物联网的定义——或称为广义物联网。
二、国内外物联网发展现状
从国际上看,欧盟、美国、日本等国都十分重视物联网的工作,并且已作了大量研究开发和应用工作。如美国把它当成重振经济的法宝,所以非常重视物联网和互联网的发展,它的核心是利用信息通信技术(ICT)来改变美国未来产业发展模式和结构(金融、制造、消费和服务等),改变政府、企业和人们的交互方式以提高效率、灵活性和响应速度。按欧盟专家讲,欧盟发展物联网先于美国,确实欧盟围绕物联网技术和应用作了不少创新性工作。在北京全球物联网会议上,他们介绍了《欧盟物联网行动计划》(Internetofthings-AnactionplanforEurope)其目的也是企图在“物联网”的发展上引领世界。
我国在“物联网”的启动和发展上与国际相比并不落后,我国中长期规划《新一代宽带移动无线通信网》中有重点专项研究开发“传感器及其网络”,国内不少城市和省份已大量采用传感网解决电力、交通、公安、农渔业中的“M2M”等信息通信技术的服务。
在温总理关于“感知中国”的讲话后我国“物联网”的研究、开发和应用工作进入了高潮,江苏省无锡市一马当先率先提出建立“感知中国”研究中心,中国科学院、运营商、知名大学云集无锡共同协力发展我国的物联网。
三、传感器在物联网中的应用
一说到传感器,可能大家就会往小的方面想,在物联网的大概念下,一个泛在的物联网系统,随着参照物的不同,传感器可以是一个“大”的“智能物件”,它可以是一个机器人、一台机床、一列火车,甚至是一个卫星或太空探测器。物联网关注传感器的实际应用,下面是按应用方式进行的分类。
1.液位传感器:利用流体静力学原理测量液位,是压力传感器的一项重要应用,适用于石油化工、冶金、电力、制药、供排水、环保等系统和行业的各种介质的液位测量。
2.速度传感器:是一种将非电量(如速度、压力)的变化转变为电量变化的传感器,适应于速度监测。
3.加速度传感器:是一种能够测量加速力的电子设备,可应用在控制、手柄振动和摇晃、仪器仪表、汽车制动启动检测、地震检测、报警系统、玩具、结构物、环境监视、工程测振、地质勘探、铁路、桥梁、大坝的振动测试与分析,以及鼠标,高层建筑结构动态特性和安全保卫振动侦察上。
4.湿度传感器:分为电阻式和电容式两种,产品的基本形式都为在基片涂覆感湿材料形成感湿膜。空气中的水蒸汽吸附于感湿材料后,元件的阻抗、介质常数发生很大的变化,从而制成湿敏元件,适用于湿度监测。
5.气敏传感器:是一种检测特定气体的传感器,适用于一氧化碳气体、瓦斯气体、煤气、氟利昂(R11、R12)、呼气中乙醇、人体口腔口臭的检测等。
6.压力传感器:是工业实践中最为常用的一种传感器,广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。
7.激光传感器:利用激光技术进行测量的传感器,广泛应用于国防、生产、医学和非电测量等。
8.MEMS传感器:包含硅压阻式压力传感器和硅电容式压力传感器,两者都是在硅片上生成的微机械电子传感器,广泛应用于国防、生产、医学和非电测量等。
9.红外线传感器:利用红外线的物理性质来进行测量的传感器,常用于无接触温度测量、气体成分分析和无损探伤,应用在医学、军事、空间技术和环境工程等。
10.超声波传感器:是利用超声波的特性研制而成的传感器,广泛应用在工业、国防、生物医学等。
11.遥感传感器:是测量和记录被探测物体的电磁波特性的工具,用在地表物质探测、遥感飞机上或是人造卫星上。
12.视觉传感器:能从一整幅图像捕获光线数以千计的像素,工业应用包括检验、计量、测量、定向、瑕疵检测和分捡。
虽然,物联网的产业供应链包括传感器和芯片供应商、应用设备提供商、网络运营及服务提供商、软件与应用开发商和系统集成商。但是,作为“金字塔”的塔座,传感器将会是整个链条需求总量最大和最基础的环节。“传感器是物联网技术的支撑、应用的支撑和未来泛在网的支撑,传感器感知了物体的信息,RFID赋予它电子编码,传感网到物联网的演变是信息技术发展的阶段表征。”
参考文献:
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[5]赵茂泰.智能仪器原理及应用[J].北京:电子工业出版社.
[6]陈艾.敏感材料与传感器[M].北京:高等教育出版社.
关键词：物联网工程专业; 必要性; 培养方案; 信息技术; 高校
中图分类号：TP212.9-4文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)28-7046-02
Thinking about Specialty Setting for the Internet of Things in Institutions of Higher Learning
YE Miao
(College of Information Science and Engineering, Guilin University of Technology, Guilin 541004, China)
Abstract: Being the third wave of the Development Trend of Information Technology, the internet of things puts forward various new request to the talented person development of the high school. That How to adapt local market request to the new situation and that how to cultivate talents for the Internet of Things in Institutions to accord with market development is made some reference in this paper, mainly involving the necessity, present situation, market request, Job prospects and training schemes of specialty setting for the internet of things in institutions of higher learning.
Key words: the Internet of Things; necessity; training schemes; information technologies;institutions of higher learning
信息领域可以大致划分为三个部分：信息获取、信息传输和信息处理，这三个部分也构成了信息产业的三大支柱。从上个世纪80年代开始，以计算机为代表的信息处理拉开了信息产业发展浪潮的序幕，掀起了信息产业的第一次浪潮；从上世纪90年代末到新千年，互联网的飞速发展，带来了信息产业的第二次浪潮。进入本世纪的第一个十年，以物联网为代表的信息获取支柱悄然兴起并进入快速发展时期。[1]物联网为信息处理、信息传输支柱提供了大量的需求驱动力和信息源泉，推动信息产业迎来了第三次浪潮。这次浪潮的规模将远超过前两次浪潮，目的是感知，核心是社会化[2]。
因此，物联网被认为是继计算机、互联网之后的第三次信息时代大革命。作为一项战略性新兴产业，越来越多的企业把目光投向先进的物联网技术，物联网的发展离不开人才的培养，[3]每一个行业都需要专业的人才，物联网产业也不例外。高校作为培养人才的重要基地，培养物联网人才已经成了时代的迫切需要。
基于以上分析，本文对高校适应市场技术需求，为培养能服务于市场需求的物联网专门人才而开设物联网工程专业的必要性、当前高校开设的情况、物联网工程专业的市场需求和设置物联网专业的培养方案做了一些讨论。由于物联网专业还是一个新生的专业，没有统一的一个标准，本文讨论的一些观点只能算是一个抛砖引玉。
1 高校增设物联网工程专业的需要
1.1 国家信息工业发展战略的需要
历史罕见的国际金融危机使世界经济遭受严重冲击，同时在客观上推动了全球进入一个创新密集和新兴产业快速发展的时代。在这样一个大背景下，一个国家要实现持续发展，就必须有重点地培育战略性新兴产业，为迎接新科技革命的到来做好产业准备。目前，许多国家都在对未来经济发展进行战略谋划，其中的一个重要内容就是提出本国物联网产业发展的战略，并制定促进措施[2]。比如，美国正在加快实施“智慧地球”科技战略；欧盟制定了“物联网行动计划”；日本发挥政府引导示范与企业研发推广的合力，启动了物联网的应用；等等。可以说，物联网产业的培育和发展已在世界范围展开。这对我国来讲，既是挑战，也是机遇。这就要求我们应把握机遇、顺势而为、尽早谋划，抓紧突破关键技术，努力使物联网这一战略性新兴产业尽快成为国民经济的先导产业和支柱产业。因此，培养物联网专业人才，开设物联网专业是国家信息工业发展战略的需要。
1.2 物联网专业人才培养符合国家经济发展需求
物联网工程专业是教育部为服务国家战略性新兴产业发展而开办的新型专业，覆盖计算机、控制、通信技术（3C技术）和电子、信息安全、系统工程等多个领域，该专业已被列为国家级特色专业，重点培养能够运用嵌入式智能技术、计算机和网络技术等，进行信息感知、无线传输、数据存储和处理及应用等方面知识能力的系统工程型和创新性高级工程技术人才。这不但是国家和政府大力发展物联网产业的巨大体现，也是国家在人才培养模式上作出及时反映的重大举措，培养物联网专业人才符合国家经济发展需求。
1.3 信息专业调整的需要
由于整个信息领域可以划分为三个部分：信息获取、信息传输和信息处理，这三个部分也构成了信息产业的三大支柱。而电子信息科学、通信工程和计算机技术及应用这三个专业正好对应了物联网三大支柱领域。现在的技术发展不再像以前只是对技术做单一的要求，需要对相关的行业和技术做统一有机的结合。物联网专业正是在这样的情况下产生的。
开设物联网专业，是对以往的电子、通信、计算机等专业的一个方向调整或者是整合，对优化学科，培养出适合社会经济发展的技术应用型人才[5]。
2 物联网工程专业的市场需求和就业前景
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，而且非常奇缺。例如，无锡到2015年总投资40亿元， 建成引领中国传感网技术发展和标准制订的中国物联网产业研究院， 集聚各类传感网企业500家，实现产值500亿，需要引进和培养高级物联网人才5000名，集聚从业人员5万人。仅仅无锡就需要5000名高级物联网人才，全国需要的物联网人才数量可想而知。
从产业角度来讲，目前已有交通、物流、水电等产业开始应用，产业发展面临非常广阔的前景。国务院总理在十一届全国人大三次会议上作政府报告中明确表示，要大力培育战略性新兴产业，加快物联网的研发应用。其中的依据是我国社会经济发展背后是对物联网专业人才的巨大需求。目前国内无论是物联网还是云计算专业的人才都处于炙手可热的状态。企业的信息化，制造装备和生产过程的自动化与信息化，制造产品的信息化与智能化等技术的发展，都离不开物联网工程技术，而这其中，人才是关键[4]。企业急需物联网工程方面的专门技术人才，高等教育则是培养专门技术人才的主要途径，实验/实践教学是培养具有创新意识与创新能力、工程素质与能力高素质人才不可缺少的手段。
3 目前高校设置物联网工程专业的情况
“物联网工程”本科专业在国内近两年才开始，与物联网工程相关或相近的专业有“传感网技术”专业。在2010年8月，教育部公布了通过审批的140个高等学校战略性新兴产业相关本科新专业。据统计首批设立“物联网工程”、“传感网技术”本科专业的高校有35所，分别是：北京理工大学，哈尔滨工业大学，哈尔滨工程大学，南京航空航天大学，西北工业大学，大连海事大学，北京科技大学，北京邮电大学，华北电力大学，天津大学，大连理工大学，东北大学等。另外，全国有将近20所高职、高专院校以及独立学院开设了物联网专业。总共有50多所本专科院校开设了物联网工程或相关专业。
4 人才培养方案讨论
4.1 物联网核心技术及物联网工程专业的支持学科
信息获取、信息传输和信息处理，这三个部分也构成了信息产业的三大支柱，也正是物联网产业的三个组成部分。电子信息科学、通信工程和计算机技术及应用这三个专业正好对应了物联网三大支柱领域[5]。因此，一般来讲，高校开设物联网专业，最好要事先有这个三个专业的开设基础。
4.2 物联网专业学生培养办学定位
通过该专业的学习，使学生能掌握物联网技术基础理论、物理信息系统标识与感知、计算机网络理论与技术和数据分析与信息处理技术等知识，具备通信技术、网络技术、传感技术等信息领域宽广专业知识，具备独立的科学研究能力和工程实践能力。从而为地方经济建设提供物联网行业的人才供给保障。
4.3 培养目标
培养适应国家现代化与信息化建设需要，具备德智体美全面发展、理论基础雄厚、知识面宽广、实验技能强、勇于创新的综合型人才，能够使学生系统扎实地掌握物联网技术基础理论、物理信息系统标识与感知、计算机网络理论与技术和数据分析与信息处理技术等知识，具备通信技术、网络技术、传感技术等信息领域宽广专业知识和国际竞争力的高级工程技术人才。通过本专业学习，具备独立的科学研究能力和工程实践能力。
4.4 课程设置
目前普遍的认识是，物联网可以是个“专业”，而不一定必须是一个“学科”。虽然还有些定位模糊的问题，但只要是能培养出社会需要的专业人才，尤其是跨专业的复合型人才，就应该是可以设置的。就像以前的“电子商务”专业遇到的类似的情况那样，不必拘泥于究竟是属于哪个现有的“学科”中。本文这里列出了高校物联网专业课程设置的初步建议，算是一个抛砖引玉。
主要课程可以有，物联网概论、通信原理、计算机网络、现代通信网、传感器原理、RFID技术、M2M技术、嵌入式系统设计、无线通信原理、无线传感器网络、近距无线传输技术、物联网组网技术、物联网信息安全和隐私保护、高级程序设计语言、算法分析与设计、数据库理论、软件工程、3G/4G通信网络等[6-7]。
5 结论
物联网作为信息技术发展得第三次浪潮，对高校培养符合社会发展的技术人才提出了新的要求。本文对高校如何适应市场技术需求，为培养能服务于市场需求的物联网专门人才进行了抛砖引玉的探讨，分析了开设物联网工程专业的必要性、当前高校开设的情况、物联网工程专业的市场需求和设置物联网专业的培养方案等一些基本问题。由于物联网专业还是一个新生的专业，没有统一的一个标准，如何规范形成一个统一的认识，也是本文关心和继续研究的方向[8]。
参考文献：
[1] 吴功宜. 对物联网工程专业教学体系建设的思考[J]. 计算机教育,2010(21):26-29.
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[4] 赵达. 物联网要产业化[N]. 光明日报, 2011-03-12(6).
[5] 沈苏彬, 范曲立. 物联网的体系结构与相关技术研究[J]. 南京邮电大学学报(自然科学版), 2009,29(6):1-11.
[6] 崔艳荣, 陈勇. 物联网工程专业课程体系设置探究[J]. 长江大学学报(自然科学版), 2010,7(2):373-374.
国内外普遍公认的物联网的概念是麻省理工Ashton 教授于 1999 年在研究 RFID 时提出来的:All things are connected to the Internet via sensingdevices such as radio frequency identification( RFID) to achieve intelligent identification and man-agement［1］，即把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。在 2005 年国际电信联盟 ( ITU) 的报告 《ITU 互联网报告 2005: 物联网》 中，物联网的定义和范围已经发生了变化，覆盖范围有了较大的拓展，不再只是指基于 RFID 技术的物联网［2］。从 “智慧地球”的理念到 “感知中国”的提出，从 “唐芯一号”的研制成功到无锡 “物联网产业基地”的确立，物联网技术与应用在政府、企业得到广泛的认同与重视。在我国物联网已从概念的炒作，上升到产业规划与发展高度，在各行业获得了一定的理论与应用研究。本文在物联网应用研究文献综述的基础上，辨析物联网与物流管理的关系，从而为探讨物联网环境下现代物流发展的思路提供参考。
1 物联网的应用研究现状
1. 1 物联网的应用研究
物联网用途广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、体育竞赛与体育训练、教育培训、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域［3］。
1) 物联网在社会经济与生活中的应用
杨子江 ( 2010) 提出物联网对环境保护的推动作用，认为借助物联网技术可对生产的节能减排进行全程监控。王粉花等 ( 2010) 研究以物联网中无线通信技术为基础的人体运动状态监测系统的设计方案，以满足老龄人护理需求。朱小妹( 2010) 设计了基于物联网技术的农业生产智能管理系统，通过在各农作物领域应用传感器，实现各种数据的自动采集。李卢一 ( 2010) 基于对物联网研究现状的把握，探讨物联网在构建智能化教学环境、丰富实验教学、辅助教学管理、拓展课外教学活动方面的作用。李胜广 ( 2010) 提出将物联网技术应用于城市应急预警系统中，实现感知城市的功能。王建冬 ( 2010) 提出物联网的出现催生了第四代生产业，提出生产业发展的 4 阶段模型，其技术维度依次为数字计算机、微机、互联网与物联网。物联网在企业方面的应用研究: 贾凯 ( 2005)搭建了物联网在医药流通中的应用框架。刘建生( 2007) 分析了基于物联网的药品流通流程再造措施。温平 ( 2010) 设计了基于物联网技术的新型干法水泥生产设备运行状态监测系统，监测设备的温度、振幅，实现信息的及时上报与报警。梁正平 ( 2010) 提出基于三维编码的全流程食品追溯系统，结合物联网技术，实现信息的采集与查询和追溯。朱帅 ( 2010) 在 “物联网对未来零售业的影响”一文中提出 “技术催生革命”、 “信息分析是增值点”、“机遇和挑战并存”。此外，不少学者也从不同角度就物联网自身发展进行了研究。焦泉 ( 2010) 阐明物联网与知识产权的关系，提出加快我国物联网知识产权保护创新的思路。宁焕生 ( 2010) 提出中国物联网网络管理协议结构 ( RFID － MP) ，为中国物联网的架构、信息服务系统和网络管理协议的发展和研究提供了参考。顾晶晶 ( 2010) 设计了基于无线传感器网络拓扑结构的物联网定位模型。杨斌( 2010) 提出基于面向服务架构 ( SOA) 的物联网企业应用基础框架，该框架利用射频标识构建的物联网对企业产品全流程进行监控，通过 SOA 实现海量数据资源共享和高效利用，为企业资源整合提供一种可行的解决方案。张云霞 ( 2010) 对物联网领域现有商业模式进行分析，指出适合电信运营商的物联网商业模式。这些研究都为我国当前物联网产业的发展提供了探索的思路。
2) 物联网在物流方面的应用
物联网在物流方面的应用主要集中在物联网对物流的影响以及物联网在物流操作、物流信息及供应链物流管理等方面的应用。关于物联网对物流的影响，赵昱 ( 2010) 展望了物联网对物流活动的影响。王继祥 ( 2010) 提出物联网在物流业中的应用，包括: 产品的智能可追溯网络系统、物流过程的可视化智能管理网络系统、智能化的企业物流配送中心、企业的智慧供应链。沈旭明( 2010) 提出物流属于物联网带动产业，提出智能物流的概念。左斌 ( 2010) 提出物联网时代物流企业的转型升级为供应链网络管理组织的主导企业，物联网催生新的物流运作模式———专业化“物联网服务商”。戴定一 ( 2010) 认为物联网时代的 “智能”是基于网络的，或者说是依托 “基于网络的集中式数据处理和服务中心的”; 物联网促进物流智能化; “数据中心”是网络经济社会的一个创新的经济主体，存在 “商务模式”运作等困惑。关于物联网技术在物流操作中的应用，潘金生 ( 2007) 提出基于物联网的物流信息增值服务。朱文和 ( 2010) 提出基于物联网技术实现供应链全过程的智能化物流配送服务。李霞 ( 2010) 分析了物流信息技术与物联网的关系。薛飞 ( 2010)提出把物联网融入物流园区的建设中，利用物联网在不同物流园区间搭建一个互通互利的网络结构。王晓亮 ( 2010) 提出物联网可用于我国铁路运输的客票防伪与识别、站车信息共享、集装箱追踪管理与监控及仓库管理。物联网在物流信息系统中的应用，一方面表现为 RFID 技术在物流中的应用，另一方面为基于物联网的物流信息系统的设计。罗秋科 ( 2007)提出 EPC ( Electronic Product Code，产品电子代码) 系统及其在现代物流中的应用。余雷 ( 2006)提出基于 RFID 电子标签的物联网物流管理系统。王德玉 ( 2007) 提出 RFID 技术在军事物流领域的应用研究。Christian Decker ( 2008) 设计了 SmartItems ( 智能物料项目) 应用于供应链管理。Vin-cent ( 2009) 研究了 RFID 与物联网的关系，提出二者有助于救市。金鑫 ( 2010) 提出 RFID 发挥优势物联网助力春运，实现车票实名制管理。王烨( 2010) 提出基于 RFID 技术的物联网在物流安全领域的应用。荆心 ( 2010) 研究基于物联网的物流信息系统体系结构。俞灵 ( 2010) 提出港口口岸物联网体系结构规划设想。Antonio J 设计了基于物联网的医院智能信息系统，用于检测过敏及副作用。Reiner Jedermann 提出基于智能嵌入式标签物流中泛在计算的应用。在供应链物流管理方面，樊世清 ( 2010) 讨论物联网对供应链管理的影响。李旸 ( 2010) 提出物联网对商业银行供应链金融产品的影响。毕明光 ( 2010) 提出基于物联网技术的物流供应链研究。张佶 ( 2010) 提出物联网提升纺织供应链管理水平。周受钦 ( 2010) 提出 “物流装备物联网”的概念，即物流装备智能化加上传输网络及管理系统与运营系统。
1. 2 我国物联网应用研究现状评述
我国对物联网的发展与应用的研究非常多，这些研究丰富了物联网的理论研究领域，对我国物联网的理论体系完善起到添砖加瓦的作用，满足了当前我国物联网发展的特定需求。
1) 上述文献中提出的主要观点
本文仅对物联网应用方面的文献作梳理，未涉及大量关于物联网技术的文章。上述文献从物联网应用的各个角度展开，形成一些明确的、共识性的观点: ①物联网的广泛应用将是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息革命，或称为信息产业革命的第三次浪潮; ②互联网与物联网的整合，改变了人类的生产和生活，实现全球 “智慧”状态; ③物联网带来了新的产业革命，可利用物联网信息通信技术改变未来产业发展模式和结构; ④作为信息技术与网络技术，物联网可广泛应用于各行各业，实现信息的共享、反馈;⑤物联网将是一个新兴产业，物联网产业是具有万亿元级规模的产业; ⑥当前我国物联网发展的障碍集中于安全、成本、效率、标准化、整体规划等方面。总体而言，文献较客观地描述了我国当前物联网的发展现状，阐述了发展物联网的益处，对我国未来物联网产业的发展前景进行预测，同时探讨了物联网在各行业、各领域的应用方向。此外，关于物联网的应用研究角度非常丰富，研究人员众多，不仅限于高校、企业，还包括政府人员; 同时研究视角奇特，既包括新兴低碳经济与物联网的关联，也包括传统的科学发展观、马克思主义与物联网的关系分析。
2) 研究可能存在的不足
物联网毕竟是新兴事物，因此，不可否认当前物联网理论与应用研究的作用与贡献。但是也应看到上述研究的不足，总体表现为研究内容较空、雷同，学术界对此的讨论非常热烈，但是多浮于表面，实践应用不足。部分研究仍然仅着眼于物联网的基本概念和细微的应用点，研究内容也不够深入，仅是对物联网技术的套用。部分文章文不对题，对物联网的分析、应用有些牵强附会。应用研究性的文章“为应用而应用”，缺乏应用的基础分析，提出的措施空泛。物联网应用性文章研究从点着手，但是也仅限于点，而非线、面。例如研究主题为“物联网应用于物流管理”的多数论文仅是对采购、生产、配送、销售、回收 ( 召回) 等供应链过程各个环节的监测，缺少全过程的协作，同时侧重于信息的共享，缺失物联网产业链各主题对实物智能管理的协作。研究物联网技术应用于监测，而无后续支持: 仅是安全防范，未能做到控制处理。多数论文均将物联网作为信息技术和网络技术进行分析，对物联网商业模式与产业运营的研究较少、较浅。关于物联网产业链中物流配套支持的理论研究较少。
2 对物联网的认识
关于物联网的现实存在性、必要存在性和物联网的重要性，学术界和企业界依然存在不同看法。借鉴互联网的发展，本文认同物联网存在的必要性，认为其发展大有前途。物联网的信息技术、政府关注都不再是问题或者障碍，同时随着突发事件、消费者便利性、企业的合作、智能化控制等方面的需求，物联网由此应运而生，满足基于智能物体处理与互联的网络需求。当前关注的不应该是物联网的机遇，而是如何引导、创造物联网市场需求。在一些高端领域，如军事、医药、应急体系中率先开展物联网的理论和实践研究，在技术、经济、管理等方面先行先试，从而为未来物联网的普遍实施奠定理论基础和实践经验。关于物联网的本质 ( 或者特征) ，从以下几方面进行探讨。
2. 1 物联网技术的综合性
物联网技术包括信息、网络以及 IC 技术，这些是业界公认的，同时物联网还是一项经济技术与管理技术的交叉学科。要成为真正“物物相连”的网络，前期投资非常大，在关键领域的物联网实践可能要面对高投入低产出。此时物联网的应用研究应更多关注其适用性与实用性，而弱化其经济学效用分析。随着未来物联网呈现为 “泛在网”，物联网将涉及各行各业和千家万户，而控制区域物联网的经济运营就成为经济学者亟待解决的难题［4］。物联网 “泛在网”的万物智能管理也存在同样的问题。
2. 2 物联网是未来经济发展的外部环境
物联网的性质和运作类似电子商务，都是提供了一个经济发展的平台和商务环境。物联网具有服务 ( 应用) 功能，因此可将物联网划分为第 4 代生产业［5］。物联网开创了一种新的商业模式，主要反映为新的产业链，其实用性和盈利性必须得到关注和体现。物联网作为一种新的商业模式，其研究应侧重经济学角度，即引导、扩大规模性的需求。在当前物联网商业模式的确立与发展中，政府发挥着引导作用，可促进在国家公共领域 ( 交通控制、应急管理等) 物联网技术和管理对程序性的事务实践的应用，为未来民用、市场化的物联网实践积累经验。
2. 3 物联网表现为一种网络集合
物联网是万物相连的网络，是信息网络和实体网络的集合。其中信息网络是万物信息流的载体，物体实体网络是万物发生关联时的实物移动网络，其部分与现有物流网络重合。物联网运营的目的是万物智能处理，智能信息是手段，物体控制是过程，物体处理是结果。物联网的实质是一个网络，其信息网络和实物网络都是物联网运营的经济网络。在物联网运营中网络应发挥实物信息沟通与实务移动功能，规模经济是物联网物流的经济学原理，在未来物联网规划上应加强物联网基础设施的建设。
3 辨析物联网与物流的关系
基于上述分析，将物联网看成一种社会经济发展模式和独立的产业来看，物联网与物流的关系就较明确了。物联网与物流的关系如同电子商务与物流的关系，主要表现为物流支持物联网各种物的移动 ( 处理) 活动，同时物联网产业扩大物流的服务市场以及物联网对智能物流发展的推动。物联网对智能物流发展的推动表现为当前物联网技术在物流中的应用。
3. 1 物流管理支持物联网的运作
物流是最早接触物联网理念的行业之一，RFID、EPC 技术也都在物流领域有实践应用。在物联网这种新的信息环境、产业结构和商务模式下，物流发挥着实物流通的基础设施、派生需求与支持服务的作用。物联网借助信息技术和网络技术，将万物相连，实现对物的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。物联网中对物的智能处理要求物是移动的、流通的，而不是固定不动的，这就需要物流节点、运输线路等支持物的转移与暂存之间的协调，甚至会需要物流中心这样的大型物流节点实现区域内物联网物的智能处理的全部活动。因此由物流节点与运输线路构成的物流网络是物联网运作的基础设施。物联网的价值不是表现为可传感的网络，而是各个行业的参与和应用。物联网应用需根据行业的特点，进行深入的研究和有价值的开发，提供满足不同行业的需求，诸如平安家居、智能消防、环境监测、老人护理、食品溯源等。物的智能管理是各个行业物联网运作的本源性需求，这些智能管理相应地产生物的操作，例如转移、加工、回收或召回等活动，并继续派生出运输、储存、配送、流通加工等物流活动。物联网任务的完成派生出大量的物流活动，物流表现为物联网运作的派生需求。物流的本质是一种服务，实现物的迅速流转，物流管理在物联网运作中亦发挥服务支持的作用。随着制造业的全球化，产品的生产制造、流通扩大到了全球范围，因而基于制造产业的物联网不可避免地涉及到零部件及成品的全球化供应链物流管理。物联网与企业供应链管理的融合将成为企业信息发展的趋势，物联网的应用将进一步推动供应链各个环节间的无缝集成和产业间的整合。物流作为供应链管理的主要内容之一，其在物联网的服务支持表现为: 一是在具体节点、区域内以及区域间物流活动，支持物联网的具体物的操作，二是通过物流外包实现物流服务的专业化，三是跨区域物流的物流企业协作，以降低服务成本。
3. 2 物联网产业扩大物流的服务市场
物联网是 “物物相连的互联网”，可以理解为: 物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上延伸和扩展的网络; 物联网的用户端延伸和扩展到任何物体与物体之间，进行信息交换和通信。物联网是基于互联网的应用，其所到之处皆有可能成为物流服务的市场或者潜在市场。物联网产业扩大物流服务市场表现在 3 个方面: 1) 物联网产业本身的发展需要物流服务。物联网将成为全球信息通信行业的万亿元级新兴产业，目前物联网被正式列为国家重点发展的战略性新兴产业之一。物联网产业在发展的同时还将带动传感器、微电子、视频识别一系列产业的同步发展。随着物联网产业的芯片制造、工程实施、平台建设与系统运维的逐步推进，将形成完善的物联网产业链。物联网产业链涉及大量的物资采购、安装，随之将产生巨大的物联网工业物流服务需求。2) 物联网应用带来的物流服务需求。物联网不是孤立的网络或平台，应用是其根本，物联网的应用范围几乎覆盖了各行各业。当前物联网行业的应用需求和领域非常广泛，潜在市场规模巨大。物联网的这些应用领域都涉及物的智能处理，因此可以看成是物流服务的需求方。3) 基于物联网应用带来的新的物流服务需求。物联网的发展给人们的生活带来方便，降低了生产成本。从价值工程的角度看，物联网的 “价值”是 “对象所具有的功能与获得该功能的全部费用之比”。只有不断提高其功能，降低成本，物联网的 “价值”才能提高，该产业才能够得到更好的发展［6］。当前与未来物联网的应用主要侧重关乎国计民生的领域，例如国防军事、环境监测、智能电网等。物联网的应用需要高服务质量的物流支持。一方面需要物流附加增值活动满足特定领域的智能管理，另一方面需要跨地域的物流协作来降低物联网的运作成本。
3. 3 物联网与物流网络结合，实现物的智能化管理
物联网的目的是追求物的智能化处理，是通过标识物体属性、识别属性、转化为信息、采集信息、信息传输、信息处理以及发出指令等动作实现的，最终达到对物体的实时在线监测、定位追溯、信息联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、决策支持等管理和服务功能［2］。物联网实现对万物的 “高效、节能、安全、环保”的 “管、控、营”一体化，因此，物联网运作是具有经济性的管理活动。虽然物联网管理的媒介是信息，但是管理的对象是实物。物联网的信息共享与处理是借助互联网络实现的，而具体到实物的智能化管理则需要借助物流网络的支持。物流网络作为基础设施，保障物品流通过程中的集中存储、集并运输与共同配送的组织与操作，实现物流管理的规模优化目标。对于物联网应用企业而言，适宜的物流管理外包与物流网络的完善，可以实现物流的专业化分工和规模化运作，从而降低整个物联网应用企业的运营成本。与其说物联网是网络，不如说物联网是业务或应用，物联网是基于互联网应用的拓展［7］。物联网通过信息网络将需要的物品相连，并将智能化的操作指令反馈于物品，其运作与物流网络密切相关。物流网络包括 3 个层面［8］，即物流基础设施网络、物流信息网络和物流组织网络，它们与物联网有着千丝万缕的关联。从技术架构上来看，物联网可分为 3 层: 感知层、网络层和应用层［2］。感知层是物联网的神经末梢，负责物品的识别和信息采集。而物流基础设施网络由物流节点和运输线路构成，其是物品流通活动与物流活动的载体。物联网感知层需涵盖物流基础设施网络的各个节点与线路，从而同时获得物品在流通过程和物流过程的初始信息和过程信息。物流信息网络不仅传输物流信息，同时与供应链其他企业进行信息交互，其与物联网中的网络层相吻合。应用层是物联网和用户的接口，实现物联网的智能应用。而物流组织网络是物流企业与其他企业实现协调与统一的平台。物联网应用层为物品提供智能化的管理方案，必然需要物流组织网络中各方的参与与支持。简而言之，物联网通过互联网信息平台实现物物相连，物流网络构成物联网运作中实物操作的基础设施和组织管理网络，物联网、互联网、物流网络 “三网合一”，三者协作共同实现物体智能管理的目的。
关键词：物联网技术与应用 教学目标 知识体系 内容安排 教学方法
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）01（a）-0162-03
物联网（Internet of Things，IoT）概念最早于1999年由美国麻省理工学院提出，随着技术和应用的发展，物联网内涵不断扩展[1]。目前业界普遍认为：物联网是通信网和互联网的拓展应用和网络延伸，它利用感知技术与智能装置对物理世界进行感知识别，通过网络传输互联，进行计算、处理和知识挖掘，实现人与物、物与物信息交互和无缝链接，达到对物理世界实时控制、精确管理和科学决策的目的[2-5]。
物联网可以广泛应用于经济社会发展的各个领域，引发和带动生产力、生产方式和生活方式的深刻变革，成为经济社会绿色、智能、可持续发展的关键基础和重要引擎[6]。近年来，在“两化融合”和“感知中国”等国家战略背景下，物联网发展受到了我国政府、科研、教育、产业界的高度关注。我国经济社会各领域蕴含巨大的物联网应用潜能，众多行业对物联网技术人才需求旺盛[7]。为此，中国传媒大学于2012年通过教育部审批，依托理工学部信息工程学院网络工程系开办物联网专业方向，成为全国较早面向本科生开设物联网专业方向的高校之一。
1 课程教学目标
《物联网技术与应用》是网络工程系物联网技术专业方向学生学习的第一门专业课，其主要目的是使学生了解物联网的基本概念和相关技术，对物联网在各个领域的典型应用有所认识，在此基础上了解物联网系统的整体框架，明确物联网工程各个专业课程的意义和课程之间的关系，为后续的学习打好基础，同时激发学生的学习兴趣[8]。因此，《物联网技术与应用》课程的讲授成功与否关系到物联网人才培养的质量，进而影响到我国物联网技术发展的进程[9]。
2 课程知识体系及内容安排
2.1 知识体系
物联网的架构分为3个层次：感知层、网络层和应用层，如图1所示[1]。
感知层是物联网的“皮肤”和“五官”，用于识别物体、采集信息，是联系物理世界与虚拟信息世界的纽带。感知层中的自动感知设备包括：RFID标签与读写设备、传感器、GPS、智能家用电器、智能测控设备等；感知层中的人工生成信息设备包括：智能手机、智能机器人等。
网络层分为接入层、汇聚层与核心交换层。接入层通过各种接入技术连接最终的用户设备。汇聚层的功能为：汇接接入层的用户流量，进行数据分组传输的汇聚、转发与交换；根据接入层的用户流量，进行本地路由、过滤、流量均衡、优先级管理，以及安全控制、地址转换、流量整形等处理；根据处理结果把用户流量转发到核心交换层或在本地进行路由处理。核心交换层为物联网提供一个高速、安全与保证服务质量的数据传输环境。汇聚层与核心交换层的网络通信设备与通信线路构成了传输网。
应用层可以进一步分为管理服务层和行业应用层。管理服务层通过中间件软件实现了感知硬件与应用软件物理的隔离与逻辑的无缝连接，提供海量数据的高效、可靠地汇聚、整合与存储，通过数据挖掘、智能数据处理与智能决策计算，为行业应用层提供安全的网络管理与智能服务。行业应用层由多样化、规模化的行业应用系统构成，包括：智能电网、智能环保、智能交通、智能医疗等。
此外，涉及感知层、网络层与应用层的共性技术包括信息安全、网络管理、对象名字服务与服务质量保证等。
2.2 内容安排
《物联网技g与应用》课程的内容安排[10-12]如图2所示，其中，各部分包含的主要内容有[1-6]以下几方面。
物联网概论：物联网发展的社会背景、技术背景；物联网的定义与主要技术特征；物联网体系结构；物联网关键技术与产业发展。
RFID技术：自动识别技术的发展背景、条形码简介、磁卡与IC卡的应用、RFID、RFID应用系统结构与组成、RFID标签编码标准。
传感器技术：传感器；智能传感器与无线传感器；无线传感器网络；无线传感器网络通信协议与标准。
嵌入式技术：智能设备的研究与发展；集成电路；嵌入式技术的研究与发展；RFID读写器与中间件软件设计；无线传感器网络节点设计；可穿戴计算研究及其在物联网中的应用；智能机器人研究及其在物联网中的应用。
移动通信技术：通信技术的发展；移动通信技术的研究与发展；3G技术与移动互联网应用的发展。
定位技术：位置信息与位置服务；物联网中的位置服务；定位系统；移动通信定位技术、基于无线局域网的定位技术、基于RFID的定位技术、无线传感器网络定位技术。
数据处理技术：物联网数据处理技术的基本概念；海量数据存储技术；物联网海量数据存储与云计算；物联网数据融合技术；物联网中的智能决策。
信息安全技术：物联网信息安全中的四个重要关系问题；物联网信息安全技术研究；RFID安全与隐私保护研究。
物联网的应用：智能电网；智能交通；智能医疗；智能物流。
3 课程教学方法
自2014年春季学期《物联网技术与应用》课程首轮授课起至今，笔者已从以下几方面做了有益尝试，取得了良好的效果。
3.1 采用“翻转课堂”模式将课堂内外相结合
翻转课堂译自“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”，是指重新调整课堂内外的时间，将学习的决定权从教师转移给学生。该教学模式需要学生在课后完成自主学习，即自主规划学习内容、节奏、风格和呈现知识的方式，可以通过看视频讲座、听播客、广泛阅读各种书籍、与其他同学讨论等方式进行。教师则采用讲授法和协作法来满足学生的需要和促成他们的个性化学习，其目标是为了让学生通过实践获得更真实的学习体验。翻转课堂是对传统课堂教学结构与教学流程的彻底颠覆。
在该课程的讲授方式上，笔者尝试引入“翻转课堂”模式，转变以往授课过程中教师“满堂灌”、学生只是被动接受的传统教学模式，利用教学实践中小班授课、学生人数较少的优势，使每位同学都有机会走上讲台，轮流充当“教师”的角色，过一把“教师瘾”，从而充分调动学生的学习积极性和主动性。具体的实施过程为：首先，请每名学生选取物联网学科中自己较为感兴趣的一项具体技术作为自己的讲授对象，通过广泛查阅书籍文献资料、上网搜索最新科技资讯等方式了解该项技术的来龙去脉、前世今生及发展前沿。然后，请学生自制课件，通过文字、图片、视频等方式形象生动地向大家讲解艰涩枯燥的具体技术内容。其间，其他同学可以随时提问，形成良好的互动效果，极大地活跃了课堂气氛，同时也锻炼了学生的逻辑思维能力和语言表达能力。最后，由教师点评学生的表现，指出其讲解的优缺点，并补充完善知识点内容。学生的个人表现很大程度上决定了该门课程的个人结课成绩。通过3年来具体的实践，笔者发现学生们搜集资料的深度和广度都远远超出了笔者的预期。作为老师，在授课的同时也收获了很多新知识，达到了教学相长的目的。
3.2 教学与科研相结合
教师授课过程中应避免简单生硬地照本宣科，而应以自身的科研经历和科研体会现身说法，以激发学生的学习兴趣。物联网作为一门新兴学科，发展日新月异。每轮备课时都要加入新的科技进展，对于教师来讲，在科研方面需要不断地关注科技前沿动态，及时更新知识，极具挑战性。就笔者而言，由于一直从事数据挖掘领域的研究，在讲授第八章《物联网数据处理技术》时，就结合目前正在进行的有关电视节目受众收视情况的数据挖掘研究课题，以实验中具体的数据、模型为例，为学生讲解数据挖掘技术的具体流程和其中的关键步骤，从而进一步加深学生对该技术的理解程度。
3.3 “走出去”与“引进来”相结合
“走出去”是指教师应当经常参加国内外相关教研机构组织的高校物联网专业建设的培训班、研讨会等，广结同行，吸取其他兄弟院校专业建设、课程改革的成功经验，达到“它山之石可以攻玉”的目的。此外，还可以与国内一些专业从事物联网技术的企业建立良好的合作关系，建立学生实习、实训基地。学生可以到企业实地参观相应的产品生产线，以便与课堂中学到的知识点概念、原理联系起来，获得感性认识，从而加深理解。同时，学生可以利用寒暑假时间到企业实习或选派学生到企业进行毕业设计，不但使学生掌握了物联网技术、熟悉了企业的运行模式，还可以为企业提供专业的人才，拓展学生的就业渠道[13]。
“引进来”是指教师应当定期邀请国内外物联网专业的权威教授、相关技术人员走进课堂、走上讲台，为学生带来最新的行业发展信息。此外，在教材选择方面，教师应当不局限于国内出版的一些经典教材，还应当广泛引进国外的外文教材，追踪国际领先的前沿技术[14]。
综上所述，文章从“物联网技术与应用”课程的教学目标、知识体系及内容安排、教学方法等方面进行了探讨。由于物联网技术是近年来的新兴技术，该课程也是中国传媒大学理工学部信息工程学院网络工程系自2014年首次引入的新课程，一切还在逐步摸索过程中，因此，探寻一套适合本专业学生的课程教学方案任重道远。
4 结语
此文是笔者近3年来参加物联网专业建设研讨班培训、备课、授课的心得体会。由于笔者的验有限，考虑问题难免有失偏颇，望与各位读者共同探讨。作为一名青年教师，笔者未来仍然需要逐步沉淀，不断思考、总结、实践，为培养出社会需要的物联网专业人才贡献力量。
参考文献
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[11] 吴功宜.对物联网工程专业教学体系建设的思考[J].计算机教育，2010（21）：26-29.
[12] 桂小林.物联网技术专业课程体系探索[J].计算机教育，2010（16）：1-3.
1 概述
物联网到现在任然是较热的一个词汇，它是新一代信息网络技术高度综合运用的代表。如今，物联网已从“概念”走向了“实践”，也被大规模地应用到国民生活的各个领域。我国高等教育的宗旨之一就是以工程教育来更好地服务国家发展战略，不少普通高校已开设了物联网相关专业并成立院系，而高职院校物联网专业的设置和发展才处于起步阶段。据不完全统计，湖北省六十余所高职院校中，开设物联网应用技术专业的不到三分之一。高职院校如何围绕区域经济建设，开办有鲜明特色的物联网应用技术专业，是一个值得深度研讨的课题。
2物联网产业的发展现状
我国物联网产业已形成了比较完整的产业体系，具备了一定程度的技术、产业和应用基础。2012年，我国物联网市场规模已经达到3650亿元，较2011年增长了38.9%。据权威部门预测，到2017年，我国物联网产业整体市场规模将达到30000亿元，年复合增长率超30%，市场前景巨大。同时我国已经形成环渤海、长三角、珠三角，以及中西部地区四大区域物联网集聚发展的空间布局，呈现出集聚发展的良好态势。
湖北省也于2014年年初出台的《湖北省物联网发展专项行动计划（2014―2017）》，该计划明确，湖北省物联网产业将全力突破智能传感器及芯片技术等四大核心关键技术，发展物联网器件及终端制造业、物联网软件开发和信息系统集成服务业、物联网运营服务业等三大重点产业，2017年物联网产业产值力争超过1000亿元。
2010年教育部下达了高校设置物联网专业申报通知，普通高校的物联网相关专业最早批准招生时间为2011年，目前申报并开办物联网专业的高职院校相对较少，相应的人才培养模式、专业建设等还没有统一的标准，均在开发、探索之中。
3 物联网应用技术专业人才需求
根据各地区物联网产业发展规划，我国很多省份的物联网产业2016年产值将超过1000亿元，与之对应的是社会对物联网人才的大量需求。加之物联网产业具有产业链条长的特点，一方面，发展物联网将加快信息材料、器件、软件等的创新速度，使信息产业迎来新一轮的发展高潮，大大拓展了信息产业发展空间；另一方面，发展物联网将带动传感器、芯片、设备制造、软件、系统集成、网络运营以及内容提供和服务等诸多产业发展，可以预见，物联网人才全国需求的数量更是一个超乎寻常的巨大数字。
经综合整理分析，未来三到五年我国物联网产业的部分领域人才需求数量如表1所示
4 高职院校物联网应用技术专业培养目标及规格
4.1高职院校物联网应用技术专业培养目标
在物联网架构中，可以从三个层次来区分人才需求，分别是：研究型、研发型、实施型。研究型人才通常为系统整体架构的发展为主要目标，研发型为系统整体建设为主要目标，实施型为系统整体架设与调试运行主要目的。高职院校的学生主要定位于实施型层次，而这个层次的人才在我国目前物联网产业中需求量也是最大。
故高职院校物联网应用技术专业人才培养目标可定义为：主要面向地方区域经济，服务于物联网产业硬件产品制造产业集群、物联网软件开发集成及服务产业集群，物联网平台运营服务产业集群等三大集群，培养适应我国物联网产业发展需要，从事物联网产品生产与检测，物联网系统集成、调试、营运与维护，物联网系统开发助理等岗位一线需要的高素质技术技能人才。
4.2物联网应用技术专业人才培养规格
1）岗位知识要求
掌握一定的英语词汇量，具有基本英语听说能力，能阅读和翻译本专业一般英文资料；掌握计算机网络技术、传感网络技术和通信技术的基本理论、基本知识；掌握计算机操作系统、数据库、射频识别（RFID）基本理论及基本知识；掌握主要软件开发工具，并具有一定的开发智能应用系统的工程技术知识。
2）职业能力要求
具备一定的信息搜集、处理、运用能力及程序设计基本能力；具备物联网常用设备的安装、调度能力；具有物联网组网方案拟定及物联网组建能力；具有物联网应用系统管理与维护能力；具有使用网络管理软件、网络编程工具、网页设计软件的能力；具有从事网络设备安装与技术支持工作的能力。
3）综合素养要求
坚持四项基本原则，拥护党和国家的路线方针政策；树立正确的世界观、价值观和人生观；遵纪守法，爱岗敬业，具有良好的职业道德和协作意识；具有良好的和用户的沟通能力、较强的观察能力和分析解决问题的能力；具有一定的判断和决策能力；有较强的人际关系协调能力和灵活的应变能力；具有健康的体魄，较强的心理调节能力和良好的心理素质，具有与人合作的团队精神和积极向上的创新精神。
4）职业资格证书
学生可以选择的范围有：中华人民共和国教育部教育管理信息中心物联网应用工程师证书、中华人民共和国教育部教育管理信息中心物联网开发工程师证书、普通高校专科英语应用能力证书或英语四、六级证书、全国计算机应用能力二级或更高级别证书等，可根据学生实际情况确定考取技能证书要求。
5 高职院校物联网应用技术专业课程体系设计
5.1公共课程
公共课、公共选修课是学生提升社会能力和方法能力的主要途径，需要在保证国家统一课程的基础上，着重培养学生的职业素养。本专业主要开设军训与入学教育、公共英语、思想道德修养与法律基础、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论、形势与政策、体育、应用写作、职业指导与创业教育、心理健康教育等公共课程。
5.2专业课程
1）专业基础课程
开设有物联网工程导论、C语言程序设计、计算机应用基础、认知实习、数据库原理与应用、Android程序设计基础、计算机电路基础与电路设计、数据结构、Linux操作系统、无线传感器网络与应用、计算机数学基础等课程。其主要目标是培养学生具备以下职业能力：良好的沟通表达能力；计算机软硬件系统的安装、调试、操作与维护能力；利用Office工具进行项目开发文档的整理（Word）、报告的演示（PowerPoint）、表格的绘制与数据的处理（Excel），利用Visio绘制开发相关图形的能力；阅读并正确理解需求分析报告和项目建设方案的能力；熟练查阅各种资料，并加以整理、分析与处理，进行文档管理的能力。
2）专业核心课程
开设有物联网工程组网与布线、Android高级程序设计、传感器与检测技术、单片机原理与接口技术、RFID技术与应用等课程。其主要目标是培养学生具备以下核心职业能力：PC端简单数据库设计、简单算法设计能力；Android开发简单界面设计与简单移动手机端软件能力；基本数电模电设计和基于单片机系统的开发能力；简单嵌入式系统开发（ARM基础开发）和基本测控系统开发能力（基于单片机系统）；基本无线传感器网络开发与应用能力；基本RFID系统开发与应用能力；对开发的物联网系统进行测试的能力；编写物联网相关文档的能力。
关键词：物联网工程专业课课程体系；感知层；网络层；应用层；体系结构
中图分类号：TP391.44-4
1 物联网工程专业设置的必要性和可行性
“物联网”[1]的概念于1999年提出，本意是“物与物相连的互联网”，物联网是通过红外感应器、射频识别（RFID）、全球定位系统、无线传感器网络、激光扫描器等传感技术，依据通信协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和处理，以实现智能识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
根据教育部办公厅关于战略性新兴产业相关专业申报和审批工作的通知[2]的精神，为了加大新兴产业人才培养力度，加快课程体系、教学内容、教学方法、管理体制与运行机制的创新，大力培养新兴产业相关专业的人才，满足国家战略性新兴产业对高素质人才的迫切需求，北京交通大学海滨学院计算机科学与技术专业以良好的办学条件和过硬的教学质量赢得了社会信誉，培养了大批合格的信息技术人才。这些专业均具有强大的师资力量和完善的实验设备，为开办“物联网工程”新专业打下了良好基础。
2 物联网工程专业知识体系架构
物联网与传统网络的主要区别在于，物联网扩大了传统网络的通信范围，即物联网不仅仅局限于人与人之间的通信，还扩展到人与物、物与物之间的通信。物联网网络架构由感知层、网络层、应用层组成。
2.1 感知层
感知层，也常称为感知控制层，解决了从物理世界到人类世界的数据获取问题[3]，包括各种物理量、标识、音频、视频等数据。感知层位于三层架构体系中的底层，是物联网应用的基础，是物联网全面感知的核心。作为物联网的最基础一层，感知层具有十分重要的作用。
感知控制层包括数据采集、短距离通信技术和协同信息处理。数据采集是通过相关传感器对物理对象的感知和数据收集，其中涉及射频识别（RFID）、传感器、多媒体信息采集、实时定位和二维码等技术。短距离通信技术和协同信息处理将采集到的数据在局部范围内进行处理，并通过具有自组织能力的短距离传感网接入广域网。
2.2 网络层
物联网网络层将来自感知层的各类信息通过基础网络传输给上层，并提供透明的数据传输能力。其中，基础网主要包括移动通信网、广电网、卫星网、行业专网、互联网及形成的融合网等。
2.3 应用层
应用层主要将物联网技术与行业系统结合，将信息转化为内容，实现物物互联的应用解决方案。概括起来，物联网就是传感网、互联网和智能服务的综合体[4]。与传统的互联网相比，物联网加进了感知层，降低互联门槛，实现非智能、弱智能设备能够接入互联[5]。
在高性能计算和海量存储技术支持下，应用层还对网络获取的大量不确定信息进行清洗、融合、重组等处理，整合为相对准确的结论，并为行业应用提供智能的支撑平台。
3 物联网工程专业课课程体系设置
3.1 专业定位
本专业依托北京交通大学计算机与信息技术学院的优势学科，面向京、津、冀和环渤海区域经济、社会、生态的发展需要，突出计算机应用技术与现代信息处理技术交叉与融合的特点。培养学生具备良好的自然科学、人文社会科学和工程技术基础知识。使学生具有物联网工程专业技术的扎实理论基础，面向物联网应用系统的程序设计技术，各种信息处理网络应用系统的工程实践能力，以及培养学生具有较强的自主学习意识和工程意识，能够从事物联网工程技术及其应用方面相关应用设计、开发与应用工作。
3.2 培养目标
物联网专业需要培养适应国家科技化和现代化建设需求，建设创新型国家发展战略的需要，具有雄厚的基础，强大的综合实力和专业适应能力，具有社会责任感，具有信息采集和检索、分析和处理能力的，具备良好的动手实践能力和创新能力，能胜任通信，传感器网络及电子信息处理技术领域的研究，设计、开发、系统集成及管理与教学，并具有创新能力，能够在计算机和通信等领域起领军作用，具有国际化视野的高素质的高层次专门人才。
3.3 课程体系结构设置
物联网工程专业是新兴专业，由于整个行业在我国都处于发展阶段，因此对人才培养提出了更高的要求。由于物联网方面的信息相对较少，学生有可能对于专业的认知度不高，应当加强专业认知方面的教育，同时，通过实验演示等方式，让学生来亲身体验物联网技术带来的技术革新，是学生们对于专业有一个全方面的认知，从而培养学生的学习兴趣和钻研精神。物联网工程课程体系的原则是覆盖必要的学科背景和专业知识。
我院物联网工程专业依托计算机科学与技术专业进行发展，物联网专业需要计算机科学与技术方面知识的学习，同时，重点加强与“物”相关的传感器、RDIF等技术的学习。在教学过程中注重学科背景知识体系，力求学生考研和后期发展有明确的学科目标。
物联网技术专业的设置需要综合考虑相关交叉学科的特点，注重课程体系的交叉融合，将相关主干学科的核心课程和专业课程进行统筹考虑。在总学分180学分的情况下，将课程分为基础教育、专业教育和素质拓展和自主实践。
3.3.1 基础教育
在基础课程的教学中，尤其是对于整个专业学习和发展至关重要的数学和物理等课程的学习，使学生充分意识到学习这些知识的重要性，物联网专业在国内属于新兴专业，国内起步较晚，需要查阅大量的外文资料，因此，需要良好的英语水平，尤其是专业英语水平，在教学中，适当引入专业英语教学。同时，在基础课程的学习中，应该加强学生对于政策法规的学习，避免学生学习技术知识之后通过技术手段进行违法犯罪活动。
3.3.2 专业教育
专业教育包含专业基础课程和专业课程以及各自的实践环节，共114学分。专业基础教育是整个课程体系中较为重要的环节，高素质的人才需要有过硬的专业基础知识，通过全方位学习物联网以及计算机、通讯、自动化等相关学科的知识，能够使学生培养对于知识的跨学科应用能力。
（1）专业基础课课程结构设置及分析
专业基础教育主要包括计算机基础与专业导论、程序设计基础、C语言程序设计、面向对象程序设计与C++、离散数学、数据结构、模拟与数字电路、Java语言程序设计、Web应用、物联网导论、图论与算法设计、计算机组成原理、信号与系统、专业英语等课程，突出专业定位和特色，拥有一定的广度和深度，多起点同时推进，学生在全方位的学习中，找到适合自己的发展方向。
在专业基础课程的教学中，起步难度要适当，既不能难度过大而吓退学生，打消学习积极性，也不能过于容易而什么都学不到。将尽可能多的课程安排在实验室进行，理论知识通过实验现象和结论更容易理解和掌握，学生能通过现象看到本质，有利于学生兴趣的养成和动手实践能力的培养。考虑到学生的实际情况，专业基础课程计划安排一定的课外上机学时，使学生巩固课堂学习的内容。
（2）专业课课程结构设置及分析
专业课程包括Web程序设计、Linux程序设计、嵌入式系统原理、数字信号处理、数据库系统原理、操作系统、编译原理、汇编语言、微机系统与接口技术、物联网架构与技术、RFID原理与应用、VHDL设计实践、移动互联网技术、空间信息技术、计算机网络原理、无线传感网与通讯技术、人机交互技术、传感器件与编程技术等科目，学生可根据自己的兴趣与自身发展进行选择学习。
专业课程的考核不能以考试成绩作为唯一标准提高实践和实训在考核中所占比重，严格实训内容的考试。在专业课程的学习中，增加项目实训，适当引入企业项目，在学习中就能体验到未来工作中的实际感受，通过亲身体验，寻找差距，弥补不足。学生在毕业之后，能够迅速适应工作岗位，拥有较高的起点。
（3）专业主干课课程
具体包括：物联网技术导论、电路、模拟电子技术、电子技术基础实验、数据结构与算法、信号与系统、数字逻辑与数字系统、传感与检测技术、软件工程、计算机网络原理、通信原理、嵌入式系统与接口技术、数据库与数据挖掘。
（4）专业选修课课程
无线传感网与自组织网络、天线原理、物联网信息安全、物流管理概论、RFID技术、计算机系统结构、智能交通概论、GPS技术、环境工程概论、电子商务等。
3.4.3 实践教育
实践教育主要包括程序设计专题训练Ⅰ、程序设计专题训练Ⅱ、硬件系统课程设计、软件系统课程设计、就业指导、物联网综合实践、多媒体技术、Linux应用系统开发、信息系统集成与开发、软件工程与实践、计算机系统课程设计、毕业实习、毕业设计（论文）。其中部分科目为选修，学生可以根据自身发展进行选择。
3.4.4 素质拓展与自主实践
素质拓展与自主实践方面，鼓励学生参与学科竞赛、科研项目、创新创业项目、非本专业的公共选修课、各类职业、执业资格证书，总学分不得低于10学分。
4 结束语
物联网工程是一个战略性新兴本科专业，它不是以理论为主导，重点在于工程应用，这就决定了该课程体系所特有的发展变化的动态特性。因此，在制定专业教学计划时，要时刻以服务于社会发展需要为根本依据，把当前物联网新技术及行业应用的时代需求紧密结合起来，依托学校自身的行业背景和学科优势，设计出科学合理的、与时俱进的、可持续发展的专业课程体系，为国家战略性新兴产业发展，培养高素质专门人才多做贡献，争取使我院物联网工程专业在同类学校的同类专业中起到示范和带头作用。
参考文献：
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[6]徐险峰.论以信息化带动工业化[M].成都：西南财经大学出版社，2006.
【关键词】物联网；智能技术；云计算
1.前言
随着计算机技术、网络技术、通信技术和传感器技术的发展，人们的生活水平不断提高，人类通过改造物质世界来满足自身需求的能力也相应的提高，因此“物联网”的概念也呼之欲出了，本质上来说物联网是基于原有的通信网、互联网“物物相连”。然而物联网技术不是所谓的计算机网络技术、通信技术、传感技术的简单叠加，而是更深层次的将上述技术有机交融，并且添加了更多人性化的设计与配合[1]。
2.物联网技术和研究
2.1 RFID
信息采集是物联网的基础。目前的信息釆集主要是通过传感器和电子标签等方式完成。RFID是一种非接触的自动识别技术，它通过射频信号进行全双工数据通信，从而自动识别对目标对象并获取相关的数据，识别过程无需人工干预，适用于各种恶劣的环境。RFID突出的优点是可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。将RFID技术与互联网，通信等技术有机的结合，可实现全球范围内物品跟踪与信息共享。
2.2 无线传感网络
无线传感网络是将分布式信息釆集、信息传输和信息处理技术融合的网络信息系统，以其低成本、微型化、低功耗、自组织等特点受到广泛的重视，是推动经济发展和维护国家安全的重要的技术。物联网可以通过遍布各处的无线传感器网络来感知整个物质世界。物联网丰富的应用和庞大的节点规模既带来了商业上巨大潜力的同时，也带来了技术上的挑战，物联网由众多的节点连接构成，无论是釆用自组织方式，还是采用现有的公众网进行连接，这些节点之间的通信必然牵涉到寻址问题。
2.3 智能技术
智能技术是将一个智能化的系统植入物体中，使物体具备一定的“主观能动性”即智能性，能够与用户进行沟通，是物联网的关键技术之一。目前的智能技术研究包括人工智能的理论的研究、虚拟现实及各种语言处理的入机交互技术与系统、可准确性定位跟踪的智能技术与系统、智能化的信号处理。
2.4 纳米技术
纳米技术，是研究结构尺寸在0.1nm-100nm范围内材料的性质和应用，主要包括纳米体系物理学、纳米化学、纳米材料学、纳米生物学、纳米电子学、纳米加工学、纳米力学等。纳米技术能使微小的物体也能进入物物相关的网络，进行信息的交互，这使物联网真正意义上做到了万物的互联。可见纳米技术必然在物联网中扮演着重要的角色。
2.5 GPS
目前最成熟的全球定位系统给物联网提供了强大的技术支撑，使物与物之间的准确定位成为可能。GPS技术以其高精度、全天候、高效率、多功能、操作简单、应用广泛等特点为物联网中的定位追踪提供了便捷的服务，使物联网功能更加完备。
2.6 云计算技术
云计算是分布式计算技术的一种，是当前计算机应用的技术，其基本工作流程如下：通过网络将庞大的需求分析处理程序自动拆分成无数个小的子程序，再经众多服务器所组成的庞大系统经搜寻、计算分析，最后将处理结果返回给用户。当物联网具备一定的规模后，如何处理庞大的数据量是一个关键的问题，如果数据得不到及时的处理，便有丢失的可能；而如果暂存未处理的数据，那么海量的数据所需的更大的存储空间也是无法预知的。因此，云计算便成为物联网中处理数据的强大的工具，于是可视之为物联网的“大脑”。
3.物联网的应用
物联网能满足我们对生产过程、家居生活监控、指挥调度、远程数据釆集和测量、远程诊断等方面的信息化需求及机器设备的智能报警和控制。随着物联网规模的不断的扩大，它在各行业将可以被广泛应用。
3.1 建筑消防
消防安全系统由感知层、网络层、应用层组成，感知层由各种具有感知能力的设备组成，这一部分主要实现感知和识别物体，釆集和捕获各种使用场景产生的相关信息，同时执行接受的各项命令。网络则是通过有线和无线网络将感知层的险情隐患传递到应用层，并将应用层的消防指令传回感知层。应用层则是包含消防部门、防火重点部门、管理人员及火灾相关人员的信息系统。应用层信息丰富[2]。
3.2 军事应用
美军近几年来连续启动一系列的研究计划，探索无线传感器网络在未来战争中的应用。美国国防部高级研究计划局自组的SensIT项目，通过部署在战场上的不同类型传感器组成的传感器网络，使士兵可迅速、全面的获得战场实况信息。在实际的应用中应该采用协同感知的方法，融合不同位置、不同传感器数据分析应用场景[3]。
3.3 智能电网
智能电网之所以能够实现电网的智能化，其关键意义在于对整个电网信息的充分和及时的掌握。而电网信息的充分掌握，则需要良好的通信线路和大量的终端信息采集应用，使数据安全稳定传输，提升数据交换的可靠性，为智能应用提供全面、及时、准确、一致的信息。智能电网将会连接更多的设备包括各种智能的传感器、控制原件、地理设备等[4]。
3.4 农业
物联网在土、水资源可持续利用、生态环境监测、农业生产过程精细管理、农产品与食物安全可追溯系统等方面都有较好的发展前景。针对中国现代农业发展的实际需求来看，当今最主要的问题就是如何实时的釆集和处理农业现场和养殖业及其相应病虫害的各种信息。物联网在现代农业领域的应用包括：监视农作物灌溉情况、牲畜的环境状况、土壤气候变更以及大面积的地表监测，收集温度、风力、湿度、大气、降雨量等，从而进行科学预测，帮助农民减灾预灾[5]。
4.物联网遇到的问题
由于物联网的技术覆盖特性，其带来的社会问题比互联网更多、更广，后果更加严重。一是由于釆用了RFID、无线数据通信技术，通过单一的商品就可获得全部的商业信息，使得信息窃取手段更加方便，更为隐蔽。二是物联网的目的是整合全球的商品供应链，因此其出现问题时所造成的经济损失更为巨大。三是由于物联网涵盖范围更为广泛，信息窃取手段更为方便，从而对社会国家安全威胁更加巨大。
5.建议和展望
物联网固然给我们构建了一个十分美好的蓝图，我国无论是政府层面还是相关的企业和研究领域机构在物联网的研究和发展上也取得了很大的进展，但物联网的实现还面临着诸多问题。首先资金和成本的问题是阻碍物联网发展最直接的因素，其次包括通信的距离、外部环境指标及网络安全在内的应用技术问题、标准的制定也是急迫需要解决的。此外物联网的发展必然要经过产业化的历程，物联网的产业链机制的研究和完善有待时日，物联网的发展还需要考虑隐私保护、云计算、环境保护等等若干问题的影响。
参考文献
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[3]王培国，林红卫.物联网技术及其军事应用探析[C].四川省通信学会2010年学术年会论文集，2010.
关键词：计算机；网络；因特网；物联网；关系
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）21-4825-02
1 概述
计算机网络的出现，使分散的信息有办法通过计算机终端得以共享。上世纪90年代后，计算机网络技术的代表—因特网飞速发展。因特网的发展提高人们获取所需信息的速度和方式，电子邮件可以提高办公和沟通速度，因特网丰富大众娱乐生活，一些由多人参与的小游戏实现人机对战。
2009年后，物联网成为热题之一，既有与因特网共同的分组数据转发技术基础，又有着不同于因特网的要求与应用。文章讨论计算机网络、因特网与物联网之间的关系。
2 计算机网络
计算机网络是以计算机为终端的一种网络，以分组交换为技术基础，终端用户资源可以连通共享，是人们生活、工作、学习和交往过程中不可缺少的一部分。在网络形式方面可以说是因特网、物联网的基础。
计算机机房是计算机教学及知识实践的重要基地。机房建设涉及电气系统诸方面，机房内庞大计算机群对室内温度等环境指标提出严格要求，机房设备运行状况需要工作人员巡回检查并作好记录，发现异常情况需要及时通知维护人员对其事故处理。这些工作目前主要依赖人工完成，实时性较差。因为机房工作人员不可能全天24小时现场值班，机房内出现异常有可能不是第一时间发现，维护人员也因此不可能第一时间得到事故报警，因而异常发生与处理会经常存在延时。
经过多年发展，现有的计算机专业知识结构会不适合未来社会发展对信息技术人才的需求。高等院校中部分教授在思考计算机专业未来的发展方向问题，包括课程设置，社会功能定位等问题。有必要认真研究计算机网络未来的发展趋势。
3 因特网发展瓶颈
起源于美国的因特网（Internet）也是一种网络，是计算机网络的代表，采用分组数据交换技术，实现了人类社会虚拟化，表现在场域、参与主体身份与活动内容的虚拟化，开启了现代社会信息化。
因特网在经历了多年的发展后，现已显露不足。首先，20世纪70年代设计的IPv4地址，已不能适应新加入终端用户申请地址和网络传输速率的需要。其次，因特网构建虚拟社会的参与因素仅包括联入互联网终端的人，并需将信息加工成文字、图片、视频、动画等介质，因此网页上显示的信息与真实信息存在不同步。现阶段，因特网处于发展的十字路口，需要有能克服上述不足的新网络形态。
4 物联网的优越性
物联网（The Internet of Things，IoT）又是一种网络，以计算机网络及因特网为基础，利用ZigBee、RFID等关键技术构成的一种网络。
物联网在计算机网络机房的应用体现在在计算机网络机房内布置传感器网络采集机房的环境参数（如温湿度）和机房设备参数，使用数据服务器连通互联网，相关人员可以通过移动终端“透明”管理网络机房现实环境。现已有使用的智慧校园就是对传统以计算机处理为主体的校园网在物的信息采集方面的拓展。
物联网延伸因特网应用领域至可知、可管、可控的物，如在家用电器中植入智能芯片就可以使这些电器按照主人的指令做到开关灯、打开关闭空调等传统人为行动，打破了将物理基础设施和IT基础设施分开的传统思维。即将传感器等设备嵌入到建筑、铁路、桥梁等各种物体中，这些物体通过通信技术被连接在一起，形成物联网不同于因特网的体系结构。物联网引起互联网时代虚拟社会变为物联网时代感知社会，克服互联网现有不足，提高网络终端泛在化水平，形成以互联网做传输骨架的电子皮肤。在物联网中，物品之间可以独立于人工干预进行信息交流。自1999年物联网概念由美国麻省理工学院提出以来，物联网技术在社会生活多种领域迅速发展，中国于2009年在无锡建立“感知中国”中心，物联网现已成为信息界从业者讨论热点，踩着自主创新的节拍，开发出太湖水环境自动感知系统、安全自动防护系统等12个领域内可归结为采集类业务的相关应用，创造出上亿元产业产值。全球每年仅照明会有3400万亿瓦/小时流失，使用物联网技术根据周围环境及人眼舒适度自动调节光照强度可以起到节能减排作用。
5 物联网发展中亟待解决问题
因特网时代已经是现实，社会正迈向“物联网”时代，这是一个漫长的过程，期间有很多问题需要解决。
与计算机网络、因特网一样，物联网安全问题不容忽视。物联网涉及到众多终端物品，诸如RFID芯片记录的人员信息，利用ZigBee技术监测到的特定区域环境参数，新产品研发和生产过程监测数据等，这些数据需要做到良好保密。
物联网行业的技术标准有待统一。如果生产商和运营商各行其是，将会出现许多孤立网络及没有统一技术标准的产品，这样会提高研发成本。2012年4月25日至27日，第三届中国物联网大会在北京国际会议中心召开。与会专家指出，谁想自己把物联网产业链做完是痴心妄想。在物联网的发展过程中，捆绑活动创造更多价值，锁定关系是保障，互补交叉是方向。在谈到社会上对物联网的众多疑虑时，专家指出不管你信不信，物联网就在这里。并说社会最终会达到物为人知，物为人控。专家还指出，移动互联网是因特网的高级阶段，是物联网的初级阶段。
6 总结
从计算机网络至因特网，加快了社会的信息化步伐。物联网将给人们日常生活带来更大方便，缩小物理世界，与现在的因特网有很大区别。究竟物联网是因特网的简单延伸，还是不同于因特网的全新网络，是一个有待进一步商榷的问题。物联网的全面实现是一个漫长过程，需要从业者耐心观察和体会。
参考文献：
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【关键词】 物联网人才；物联网人才培养
The research of the professionals’ training to the Internet of things
Yu Jinrong,Huang Gang
(College of the Internet of things, Nanjing University of Posts and Telecommunications, Nanjing, Jiangsu 210003, China)
【Abstract】The progress of the Internet of things’technology will become the driving force for economics development of the next round world.And the professionals’ demands to the Internet of things’ technology certainly increase year by year.But currently in our country the special subject for the Internet of things’technology have not establishmented,and the professionals are very deficient.This article elaborated the present situation of the demand for the professionals to the Internet of things, the comprehensiveness of the professionals’ training to the Internet of things,and the some measures for how to train the high quality professionals to the Internet of things.
【Key words】the professionals of the Internet of things;the professionals’ training to the Internet of things
【中图分类号】 C96 【文献标识码】B 【文章编号】 1001-4128（2011） 09-0260-02
1 引言
“物联网”是指通过射频识别(RFID)、红外感应器、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。它是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮。物联网用途广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康等多个领域。国际电信联盟指出，物联网通信时代即将来临。未来几年，伴随国内物联网技术的迅猛发展和逐渐成熟，必将推动经济社会的全面进步，对未来经济社会发展将发挥至关重要的作用，物联网技术的进步将成为下一轮世界经济发展的驱动力。[1]
2 物联网人才的需求现状
为了顺应国际形势以及我国中长期科学和技术的发展需要，《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006－2020年）》在“亟待科技提供支撑”的国民经济和社会发展重点领域中选择了68项任务明确、有可能在近期获得技术突破的优先主题，其中明确提出要重点发展传感器网络及智能信息处理。由于“感知中国中心”在江苏无锡的建设，带动了江苏省及“长三角”地区对物联网与传感网技术的人才需求。同时随着国家战略性新兴产业的推进，全国各地对物联网与传感网技术的人才需求将呈指数性增长。
产业的需求无疑带动了人才的需求，国内支柱产业及高技术产业发展对物联网与传感网技术人才需求不断扩大导致此类人才成为企业的注目焦点。物联网与传感网技术专业培养的学生主要从事物联网与传感网技术及相关领域内的科研、教学、应用、开发、生产、管理工作。同时，物联网与传感网技术专业涉及国民经济发展的多个领域，随着国内战略型新兴产业发展对信息网络技术需求的不断扩大，人才市场对此类人才的需求是持续增加的。[2]
根据美国权威咨询机构Forrester预测，到2020年，世界上物-物互联的业务和人-人通信的业务相比，将达到30比1，意味着物联网产业要比互联网大30倍。因此，物联网被称为是“下一个万亿级的通信业务”。根据江苏省人才市场招聘需求信息，2007年计算机/互联网/通信专门人才的需求总数为319168，其中研究生需求数22960，本科生需求数143765；2008年计算机/互联网/通信专门人才的需求总数为401127，其中研究生需求数13122，本科生需求数200493；连续两年列第二位，且不断增加。随着全国物联网技术应用和产业的大规模发展，以及政府对物联网产业的大力支持与推动，相关专门技术人才的需求将会有进一步的提高。由此可见，物联网与传感网专业技术人才的需求量是巨大的。相关的物联网专业技术人才即将走俏。南京邮电大学于2009年9月率先成立了物联网与传感网研究院和物联网学院，开展人才队伍的培养。本文就高素质物联网专业人才的培养提出几点想法。
3 物联网人才培养的综合性
物联网广泛涉及RFID、传感器、嵌入式软件及传输数据计算等应用领域。物联网的应用技术主要包括：物体的标识与识别技术、物体感知的传感网络技术、物体“思考”的智能技术等，涵盖了计算机、现代通讯、新材料、智能控制等前沿尖端技术。因此在人才培养方面，需要培养具有以下三大类综合性专业基础技术的物联网人才：[3]
计算机软硬件、网络及通信类:计算机与通信技术应用涉及物联网的各个领域，主要从事物联网通信系统与网络的理论、技术及应用研究。具体包括：数据挖掘与采集、软件开发、系统设计、嵌入式软硬件设计、模拟硬件研发等。其中，嵌入式软硬件的应用最为广泛。具体地说，就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统等各种物体中，然后将物联网与互联网整合。因此嵌入式软硬件设计技术是物联网人才培养的关键。
应用物理/应用数学类:应用物理的测控技术、光学精密测量、遥感遥测、纳米技术及光学工程，应用数学的计算数学、组合数学等专业在物联网领域中都有重要应用。这些相关技术成为物联网人才培养的基础。
电子/电气/自动化类：电子(尤其是微电子)、电气、自动化类的微纳机电系统、微传感器与微执行器、微机器人与微装配系统等技术成为物联网科学研究、设计制造、产品研发需求的重点。
有机地整合上述相关专业知识，以形成一个有效的知识体系，用以支撑物联网与传感网的技术与应用需求是物联网与传感网技术专业的核心问题。
4 物联网人才培养的措施
物联网在国内尚属于新兴专业，人才培养结合社会需求也是近年来提出、尚未真正解决的难题。作为为社会输送人才的主要来源地的高校，应将物联网人才培养的教学体系、教学实践、社会需求结合起来研究，充分利用各项资源，将课程与实践相结合，把高校自身教学优势和企业用户整合起来，开创出实用的物联网专业建设和人才培养措施。
*设置合理的教学体系：
根据物联网所需高素质人才的综合性，在设立高等教育课程体系时应分别侧重于上述三个方向。以信息网络为主干学科，涉及计算机科学与技术、信息与通信工程、电子科学与技术、控制科学与技术、应用数学与物理技术等交叉学科；设立电子识别技术与应用、传感器与测控技术、通信系统原理、通信与计算机网络、无线传感器网络技术、物联网技术与应用、传感器件与编程技术、ZigBee协议与应用、物联网中间件技术、网络协议及网络互连、嵌入式系统原理与应用、智能信息处理、CPS原理与应用、数据库原理与技术、无线通信与网络技术和软件工程等主干课程。根据物联网技术的发展，以及市场需求不断变化的特点，保证教学内容紧紧跟随国际主流物联网技术的发展。[4]
*理论与实践相结合的教学模式：
教学的方式方法是多种多样的，在众多的教学方法中，寻找能让学生尽快掌握教学内容和形成技能的有效的教学方式方法成为了人们追求的目标。将学科基础理论和专业方向理论贯穿于课程实验、课程设计实践中，构成日趋完善的实践教学模式。根据物联网技术的应用特殊性，可考虑通过校企合作，研究和建设开放的物联网平台，建立物联网技术及应用实验室，进行物联网相关平台的构建及关键技术的研究，南邮物联网学院将主要着重以下5个方面的研究重点：
1、物联网组网技术与协议的研究：开展物联网组网相关理论与协议的研究，为中国通信业的物联网建设提供技术支撑。
2、接入C网的无线传感器网络多功能网关设备研制：研制无线传感器网络接入移动通信网络、无线局域网和Internet等网络的多功能网关设备。
3、服务构件化的嵌入式空间智能感知系统的研制：构建面向目标人的嵌入式智能服务节点（包括摄像头、激光及声源节点），使这些空间分布的服务节点形成网络化智能环境系统，实现该系统下有效的目标活动、行为及声音等方面的检测及识别，为人提供多方位的智能服务。
4、物联网隐私保护与信息安全技术研究：开展物联网安全技术的研究，为物联网的大规模应用提供安全、可信的环境。
5、物联网示范应用系统的开发：开展物联网应用系统的研发并力争实现产业化，为中国通信业的物联网建设提供应用示范，并推动江苏物联网产业发展；
通过实验与实践保证学生在动手能力得到锻炼的基础之上，又有所拔高，经过这一遍遍的专业培养或专门训练，可以成为具备物联网专业知识的应用型人才。同时校企之间通过整合人才和设备资源，突破关键技术和核心技术，加强创新能力、先进制造能力、市场服务能力建设，形成具有自主知识产权的成果和可持续竞争力，最终完成从互联网时代到物联网时代的产业升级。
5 总结
目前，中国物联网的研究和应用与国际同步，具有同发优势，处于同等水平，并做到了部分领先。有关专家表示，物联网将很大程度上改变人们的生活方式，而中国也将率先感受到物联的世界和智慧的地球。随着物联网的发展，对物联网与传感网技术专业人才的需求必将逐年增加，预计这种需求将保持持续增长的趋势。然而，当前我国还没有专门的物联网与传感网技术专业设置，专业人才匮乏。因此，设置物联网与传感网技术专业，培养具有创新意识和实践能力，系统掌握物联网与传感网基础理论和专业知识，能在信息网络等领域从事科学研究、教学、技术开发、生产及经营管理等方面工作的高级专业技术人才是非常必要也是非常迫切的。
参考文献
[1] 李江.物联网的瓶颈以及未来分析[J].射频世界,2010,(02):48-50.
[2] 刘伟.推进物联网产业发展[N].杭州日报,2009.
关键词：物联网；人才培养；课程体系；实践教学
中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）19-0067-02
一、研究背景
物联网通过感知识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中，能实现人、设备与系统间的信息交换和通信，被称为继计算机、互联网和移动通信之后世界信息产业发展的新一次浪潮，在未来将被广泛地应用于物流、交通、电网、环境监测以及军事等领域，形成一个巨大的产业链[1，2]。随着物联网技术的发展，2013年德国推出了工业4.0战略，2015年中国提出了中国制造2025规划，都要求充分发挥物联网技术在工业化革命中的优势。
2011年，南京市重点打造一谷两园，高标准建设中国软件名城，向世界软件名城迈进。金陵科技学院积极落实南京科技九条，配合政府努力向南京软件科技大学迈进。金陵科技学院目前信息技术学院以良好的办学条件及优良的教学质量赢得南京地区的赞赏，培养了大批应用型人才。在物联网产业大力发展的背景下，密切结合物联网技术特点和南京经济发展战略，整合校内外的优质资源，从物联网人才需求角度出发，明确专业发展方向，推进教学改革，探讨科学合理的人才培养模式，提高人才培养质量。2012年，物联网专业正式进入金陵科技学院人才培养体系中，足以说明地方对物联网经济的重视和新兴产业人才培养的迫切性。市属高校的办学力量相对薄弱，学科设置还不够完善，这对于综合性极强的物联网专业建设和人才培养来说无疑是巨大的挑战。金陵科技学院物联网专业目前尚无本科毕业生，其师资队伍、人才培养方案、课程教材、实验室、校企合作平台建设尚处于前期建设阶段。因此，金陵科技学院物联网专业人才培养方案研究势在必行，必须结合交叉学科特点进行理论研究和实践构建。
二、地方物联网人才需求现状分析
2012年，物联网技术与应用协同创新中心在南京成立，总部设在南京邮电大学物联网科技园。中心下设智慧农业、智慧交通物流、智慧节能环保、智慧矿山、智慧医药护理、智慧家居安防等六个分中心，包括物联网共性技术、应用标准、信息安全等三个支撑平台。该中心的建立，加速了南京地区对物联网人才的需求，据教育部信息中心相关数据显示，目前物联网产业人才需求不仅缺口大，其专业人才在各个行业上分布不均衡。
南京软件谷下一步将大力发展下一代移动通信、云计算、物联网、移动互联网、大数据、智慧城市、信息安全等新一代信息技术产业，加快建设下一代移动通信产业园、互联网产业园、移动互联网产业园、物联网产业园、大数据产业园、信息安全产业园等一批特色园区，努力建成中国第一软件产业基地，建成名副其实的中国软件名城，逐步打造成世界软件名城。
面对国家发展战略和地方经济发展需要，物联网产业面临着良好的发展机遇，对物联网专业人才培养提出了巨大的挑战。金陵科技学院在人才培养上，要重视对地方产业人才需求的调研和分析，积极调整专业方向和培养模式，充分利用现有的信息技术学院多年办学经验，使培养出来的学生能够掌握物联网领域的基本理论与实践技能，具有创新意识、自主学习能力和突出的实践应用能力，能进行物联网设计、开发、管理与应用服务工作、成为服务于地方经济和社会发展需要的应用型高级工程人才。
三、物联网专业人才培养方案
物联网是近年兴起的新一代信息技术，跨越多个一级学科，具有创新型、应用型和复合型等鲜明的特点[3]。金陵科技学院物联网专业旨在培养了解物联网技术发展的前沿动态，熟练掌握物联网基本理论、系统设计与集成、软硬件设计与开发，具有良好的传感器技术、通信技术和网络技术等基本理论，具有工程基础厚、自主学习能力强、创新性突出的高级工程人才。
（一）依托学科优势，明确专业方向
物联网系统技术内容复杂、形式多样，根据信息生成、传输、处理和应用的原则，可将物联网系统划分为四个逻辑层：①感知识别层，即以射频识别技术、传感器、二维码等智能终端设备为主，实现物的识别；②网络构建层，即通过互联网、无线广域网、无线局域网等，实现数据的传输；③管理服务层，即通过高性能计算和大数据存储技术，实现数据的高效管理和处理；④技术应用层，即利用现有的智能终端设备实现各种应用。由于每个层次内容都比较丰富，知识面范围覆盖广，让学生在本科阶段深入学习所有内容是比较困难的。因此，合理的人才培养方案应该是在让学生全面了解物联网专业所涉及的技术、标准、应用、安全与商业模式等整体知识体系，同时选择一个专业方向来深入展开学习与实践。根据上述分析结论，可以从四个专业方向上来对物联网专业进行划分。
1.物联网信息感知方向。这个方向对应物联网技术架构中的感知识别层，掌握的知识范围包括：计算机技术、测量技术、信号处理技术、微电子机械技术、视频识别技术和嵌入式系统技术。
2.物联网传输网络方向。这个方向对应物联网技术架构中的网络构建层，掌握的知识范围包括：网络管理、无线通信、无线网络标准、无线传感网、网络管理、多种网络通信技术等。
3.物联网信息处理方向。这个方向对应物联网技术架构中的管理服务层，掌握的知识范围包括：大规模异构数据处理、多源异构数据库设计、物联网网络监视、并行计算技术、分布式计算技术以及数据挖掘技术等。
4.物联网技术应用方向。这个方向对应物联网技术架构中的技术应用层，掌握的知识范围包括：物联网应用软件开发关键、应用数据结构与数据流设计关键、应用系统设计关键技术以及新型服务模式等。
以上四个专业的建设上既相互独立又相互联系。其独立性体现在专业课程设置上根据各自方向来确定，其联系性体现在共用同样的基础课程平台。
（二）构建专业课程
目前，国内高校物联网专业建设时间还比较短，专业建设具有探索性和不确定性，其技术与应用也在蓬勃发展。因此，一方面应该保障教学体系具有相对的稳定性，另一方面在教学内容上需要不断动态地更新，必须跟随物联网技术的应用发展与时俱进。将专业课程分四大部分，包括：公共基础课程、学科基础课程、专业基础课程和专业方向课程。
1.公共基础课程可设置为思想政治、大学英语、高等数学、线性代数、概率统计、大学物理、大学计算机信息技术、体育和通识教育方面的课程等。
2.学科基础课程可设置为微机原理、程序设计、算法与数据结构、数字电路与模拟电路、计算机网络与通信和电工与电子学等。
3.专业基础课程可设置为物联网导论、与应用、物联网M2M开发技术、物联网控制技术、物联网通信技术等。
4.专业方向课程根据上述四个专业方向来确定。信息感知方向专业课程可设置为：二维码、视频识别技术原理与技术、信息安全、无线定位技术、传感器与检测技术、嵌入式系统等；传输网络方向专业课程可设置为：无线传感网络、卫星导航原理与应用、TCP/IP网络与协议、网络安全技术、无线通信技术、Zigbee技术与应用、网络协议分析等；信息处理方向专业课程可设置为：操作系统、数据仓库与数据挖掘导论、云计算与大数据、高级程序语言设计、软件工程等；技术应用方向专业课程可设置为：高级语言程序设计、算法分析与设计、面向对象程序设计、终端开发技术与应用、软件质量保证与测试、人工智能、操作系统以及多媒体技术等。
上述课程的设置仅仅是目前的物联网专业课程构建的建议，其教学内容必须跟随物联网产业同步发展，这样培养出来的学生知识体系才能跟上时代的步伐。
（三）开展教学实践环节
地方本科院校的物联网实验室建设不多，投入的资金不足，现代化水平较低，为此需加强物联网专业的实验室建设。一方面利用学校信息技术学院实验室资源，依托现有师资力量自主开发相关实验项目，投入专项资金提升实验室现代化水平，以增强教师对实践教学环节的掌控力，满足教学和科研的需要；另一方面，积极建立同物联网校企合作，共建实践教学基地，企业提供技术和设备等，负责教师相关课程培训和部分实践类课程的教学、实训，而学校提供场地，比如与新大陆、远望谷、中兴等签订合作议，促进双方之间人才、设备、资金、技术的资源共享，达到校企互利双赢的目的。
四、研究展望
物联网作为一个新兴的专业正式进入金陵科技学院的人才培养方案中，不但是国家发展物联网产业的巨大体现，也是南京市政府的迫切需求，同时更是国家在人才培养策略上做出及时反映的重大举措。为培养适应战略型新兴产业发展的应用型人才，本文从物联网信息感知、传输网络、信息处理以及技术应用四个方向上探讨了物联网人才课程体系与实践教学体系改革方面的内容。通过金陵科技学院相关专业多年办学经验和良好的办学条件，探索人才培养策略，构建产学研协同教学环境，强化工程实践，突显自身的办学优势，推进高校物联网人才培养与专业建设，为其他同类高校的相关专业建设和改革提供经验借鉴。
参考文献：
1 云计算概述
云计算诞生于二零零六年，二零零八年云计算得到大面积推广，云计算的诞生立即引起全球信息行业的广泛关注，云计算的出现给IT行业发展带来了新的改革浪潮，云计算的特征是：按需服务、共享资源、按需付费、网络面广。云计算作为二十一世纪新兴的技术，彻底改变了传统软件工程。云计算现如今已经被应用到了各个领域。云计算的核心技术有海量数据存储与计算、虚拟化技术、分布式存储技术、并行编程模式技术。云计算实现了将庞大数据拆分成若干子程序进行分布处理，处理后发送给服务器群计算，最后将分析处理结果统一融合后回传给用户。狭义上来说云计算是通过计算机和各类用户终端实现信息交互和应用。广义上讲云计算是一种强大的网络服务模式。云计算的虚拟化技术将一台计算机虚拟化成多台计算机，使资源利用率提高，从而降低成本。云计算的分布式计算技术，实现了根据使用需求情况分布资源。另外，云计算相比传统硬件平台相比，维护费用低廉，管理方便易操作，无需大量的资金支持。
2 物联网概念
物联网是互联网的重要组成部分，物联网是物物相联的互联网，物联网的基础仍然是互联网，物联网是以互联网为基础发展和延伸出来的网络。物联网最早提出于一九九零年。一九九一年麻省理工学院开始对物联网进行研究，一九九九年麻省理工学院对物联网做了实验。物联网底层数据的感知是物联网技术的基础，在物联网感知层中，呈现出的特点是数据量大、种类多。物联网感知采用了信息后，通过传输层实现数据与传递。物联网按照功能分为三层：应用服务层、网络传输层、感知控制层。物联网应用十分广泛，现如今几乎已经渗入到人类生活的各个方面。例如：智能交通、智能家居、资源管理、科研实验、医疗领域、军事领域。物联网的发展和推广受到了国家的重视。但就目前来看，物联网技术不论是技术上，还是理论上仍然处于发展阶段，距离物联网普及和大面积应用仍然有着一定的距离。
3 基于云计算的物联网系统架构
从物联网技术的特征来看，未来物联网技术更新和改革离不开对云计算的应用，云计算的优势是物联网技术所需要的，物联网的推广和应用必然不能缺少云计算，物联网数据产生和收集过程具有实时性和不间断性，处理时间的延迟必然会导致数据量的扩大。但由于数据量大、节点有限、存储点等技术限制，必然影响物联网性能。云计算的分布式技术，便可很好的解决这些问题，使物联网实现有效的控制多源、多位置的不同数据处理。云计算和物联网的融合，使物联网获得了强大的计算能力和存储能力，云计算搭建了一个辅助物联网的平台。
基于云计算的物联网系统架构主要包括了三个层次：物联网中间件层、物联网基础设施层、物联网应用层。这三层相互协调融合构成了物联网系统，向人们提供服务。
3.1 物联网应用层
物联网应用层是整个物联网系统架构的核心内容，应用层通过应用管理中提供管理工具，其中包括：用户管理、资源管理、安全管理、影像管理。每一个管理工具能够为用户提供不同的服务，用户管理包括：用户账户管理、计费管理等等。安全管理包括：用户身份验证、用户资料保护等等。资源管理包括：资源恢复、故障检测等等。影像管理包括：应用生命周期管理、影像部署等等。
3.2 物联网中间件
物联网中间件层是整个物联网的连接媒介，包含着整个物联网的所有中间件产品。所包括的功能有：感应设备管理、智能终端接入等等，除此之外，还具有面向服务的物联网应用的功能。
3.3 物联网基础设施层
物联网基础设施是物联网系统实现的基础，离开了物联网基础设备，物联网系统无从谈起。物联网基础设备层包含了：虚拟集群、物理硬件及感应终端。虚拟集群是基于云计算的虚拟化技术的基础上实现的，以虚拟化方式为用户提供服务。物理硬件包括：云计算必要的网络设备、存储设备、服务器设备等等。感应终端包括传感器、控制器等智能终端设备。物联网基础设备由物联网中间件负责管理和协调运作。
【关键词】物联网；专业实验室；实验室架构
一、物联网发展状况
物联网是以感知为核心内容的物体与物体之间的互联，从技术角度又称为传感网。物联网将成为继计算机、互联网和通信网络之后的信息产业第三次浪潮。当今世界物联网已成为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。以前由于我们缺乏计算机互联网的核心技术，在信息产业的发展中曾落后于欧美发达国家处于被动地位。科学技术是第一生产力，在科研方面我们要有前瞻性、预见性抢先占领科技制高点才能在以后的竞争中立于不败之地。2010年3月5日，总理在政府工作报告中，明确将“加快物联网的研发应用”纳入战略性新兴产业的发展任务。2010年国家工信部和发改委出台系列政策支持物联网产业化发展。2020年之前我国将规划3.86万亿元的资金用于物联网产业化发展。
二、高职院校开设物联网专业的可行性
2010年初教育部下达了高校设置物联网专业申报通知，众多高校纷纷进行申报。截止2012年6月，国家一共审批了物联网专业院校138所院校，大部分是本科院校。由于物联网涉及的知识范围非常广泛，从专业视角来看，主要涉及：计算机科学与工程，电子与电气工程，电子信息与通讯，自动控制，遥感与遥测，精密仪器等等。需要学生有扎实的基础知识和良好的学习能力，本科院校的学生无疑占有优势。
那么高校设置物联网专业是不是就意味着高职院校不必再开设物联网专业了呢？其实二者并不矛盾，因为物联网产业本身对人才的需求是巨大的，而且对人才的需求具有方向多样性和层次立体性。不但需要高端的开发设计人员，也需要低端的施工、调试人员。高职院校的学生虽然没有本科学生基础知识扎实，但是他们课程设置灵活，实践环节与校外实习较多，相比之下也有自身的优势。所以高职院校开设物联网专业是可行的。
三、高职院校物联网专业实验室需求分析
物联网专业涉及计算机、遥感测控、电子技术与通信等多方面相关专业知识，是明显的交汇科目。物联网专业培养的人才，不仅要掌握微型中央处理器、传输感应元件、软件编程技术和相应的嵌入式技术，还要学习无线通讯、高频设计、M2M技术、无线传感网络以及3G无线网络设计等最新技术。这些知识都有一个共同的特点，就是理论性和实践性都很强，理论知识都需要通过大量的实验来理解和学习。而且很多课程实验需要专门的硬件设备作为技术支持。
物联网专业与其它专业相比，有其自身的特点：它是现有信息技术与传感技术整合一体化的产物，它是以一个“能够应用到实际中的系统” 的形式呈现的，这就意味着学生不但要学习相关的理论知识，还要通过大量的实践提高自己的实际操作能力，高职院校开设物联网专业一个亟待解决的问题就是物联网专业实验室的建设，所以实验室的建设是必需的、而且迫在眉睫。
四、物联网实验室建设目标
1、实验室建设应结合本校实际，打好基础
在前期做好规划，结合本校当前的资金情况，依托现有的实验室基础进行改建或扩建，首先要能满足物联网专业及相关专业的教学需求，重视学生基本应用开发能力培养。
2、实验室环境能帮助学生对应用物联网的实际项目进行学习
实验室建设一定不能只重理论，不重实际。要和市场需求挂钩，和理论实际挂钩，依托物联网实际应用项目，进行讲解和学习往往能达到事半功倍的效果。
3、实验室能够面向校外，开展物联网技术与应用的培训工作
实验室对内不仅可以满足学生的教学需求，对外最好可以开展物联网方面的培训工作，这也是高校服务地方经济的一种方式。
4、实验室最好能建立开放的实验环境，成为创新的实验平台
实验室提供宽泛的实验环境，可以增加学生选择的机会，充分发挥学生的主观能动性，鼓励创新精神。
五、物联网实验室建设的思路
1、物联网实验室建设要具有灵活性和可扩展性
物联网的发展随着科学技术的不断进步，也在时时刻刻的发生着变化，这就要求实验室具有灵活性，可以根据变化进行平稳的。所以要事先做好物联网实验室的规划方案，预留出扩充和升级的接口。
2、物联网实验室建设要具有渐进性和统一性
根据我院实际情况物联网实验室建设很难一步到位，可以采取阶梯式的渐进性建设方案，分阶段进行建设，每一阶段又能够独立投入使用，最终建成时又与设计目标是相统一的。
3、物联网实验室建设要具有一定的前瞻性
物联网行业的发展突飞猛进，今天物联网技术已进入2.0时代，这就要求物联网实验室的设备、全局物联网实验室的建设规划要具有一定的前瞻性，以适应物联网未来的发展。
六、高校物联网专业实验室构架
基础实验中心：建立计算机网络实验室；单片机实验室；嵌入式系统实验室；RFID实验室；传感器实验室以提供基础学科课程实验。
实例演示实训中心：以智能家居系统；智能安防系统；智能消防系统等成熟的物联网小型系统为例，讲解物联网的专业知识。
应用实训中心：构建通用典型的物联网实际项目以及中规模应用系统，使学生参与到物联网项目的设计开发中来，让学生亲身体验物联网系统给生活带来的变化，激发学生的学习兴趣，做到理论和实践相结合。
参考文献：
[1] 梁湖辉。高职院校设置“物联网”专业可行性探讨.成人教育，2011（3）：79-80.
[2] 柴丽虹。高职院校物联网专业实验室建设初探，《中国科技博览》，2012年 第2期：94
[3] 屈伟平。物联网掀起新的信息技术革命浪潮[J].物流技术与应用，2009 （11）：42-45.
