课程设置选项之一
2010年初教育部下达了高校设置物联网专业申报通知,众多高校争相申报。由于物联网涉及的领域非常广泛,从技术角度,主要涉及的现有高校院系与专业有: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,电子商务等等。物联网专业可能会在上述这些院系中开设。与物联网应用相关的专业,如建筑与智能化,土木工程,交通运输与物流,节能与环保等等,可能会考虑开设选修课或在研究生、博士生阶段设置相关交叉学科的学位。
物联网可以是一个“专业”,但不一定是一个“学科”。国内有些专家反对设置“物联网专业”,因为定位不清,一个学校往往有好几个院系争夺“物联网专业“的申报,又不是一个明确的学科,难以培养出真正的专业人才,培养出来的人可能是“万精油”,懂得多但是不精,尤其是本科阶段,建议只作为研究生专业,像MBA一样的模式。和许多高校设置的“电子商务”专业一样,“电子商务”也有同样的定位不清问题,只要高校设置的物联网专业能够培养出社会需要的专业人才,尤其是跨专业复合型人才,就应该可以设置,不必拘泥于它究竟属于哪个现有的“学科”。下表列出了一个高校物联网专业课程设置的初步建议,算是抛砖引玉。
课程1物联网导论推荐使用科学出版社出版的《物联网导论》(国际著名物联网专家、ACM中国副主席、清
物联网工程华大学教授刘云浩编著)等教材。全面了解物联网的3个重要特征,并且需要大概了解物联网的感知识别、网络构建、管理服务等技术及其行业综合应用。
课程2C语言程序设计推荐使用清华大学出版社出版的《C语言程序设计》(谭浩强教授的经典著作)、机械工业出版社出版的《C程序设计语言(第2版新版)》(国际经典教材)等教材。物联网涉及底层编程,C语言为必修课,同时需要了解OSGi,OPC,Silverlight等技术标准。
课程3Java程序设计推荐使用机械工业出版社出版的《Java语言程序设计教程》等教材。物联网应用层,服务器端集成技术,开放Java技术也是必修课,同时需要了解Eclipse,SWT,Flash,HTML5,SaaS等技术。
课程4无线传感网络推荐使用清华出版社出版的《无线传感器网络》(中科院软件所研究员孙利民、哈工大教授李建中等编著)、北京航空航天大学出版社《短距离无线通讯入门与实战》等教材。学习各种无线RF通信技术与标准,Zigbee,蓝牙,红外,WiFi,GPRS,CDMA,3G,4G,5G等。
课程5TCP/IP网络协议推荐使用电子工业出版社出版的《用TCP/IP进行网际互连(第1卷):原理、协议与结构(第5版)》等教材。TCP/IP协议标准是所有有线和无线网络协议的基础,Socket编程技术也是基础技能,为必修课。
课程6嵌入式系统技术推荐使用人民邮电出版社出版的《嵌入式系统技术教程》等教材。嵌入式系统(包括TinyOS等IoT操作系统),是物联网感知层和通讯层重要技术,为必修课。
课程7传感器技术推荐使用中国计量出版社出版的《传感器技术》等教材。物联网专业学生需要对传感器技术与发展,尤其是在应用中如何选用有所了解,但不一定需要了解传感器的设计与生产,对相关的材料科学,生物技术等有深入了解。
课程8RFID技术推荐使用电子工业出版社2013年出版的《物联网RFID原理与技术》,机械工业出版社出版的《射频识别(RFID)技术原理与应用》等教材。RFID作为物联网主要技术之一,需要了解,它本身(与智能卡技术融合)可以是一个细分专业或行业,也可以是研究生专业选题方向。
课程9工业信息化及现场总线技术推荐使用机械工业出版社出版的《现场总线技术及应用教程》等教材。工业信息化也是物联网主要应用领域,需要了解,它本身也可以是一个细分专业或行业,也可作为研究生专业选题方向。
课程10M2M技术推荐使用TSTCPublishing出版的《M2M:TheWirelessRevolution》等教材。本书是美国“TexasStateTechinicalCollege”推出的M2M专业教材,在美国首次提出了M2M专业教学大纲,M2M也是物联网主要领域,需要了解,建议直接用英文授课。
课程11物联网软件、标准、与中间件技术推荐使用清华大学出版社出版的《中间件技术原理与应用》、电子工业出版社出版的《物联网:技术、应用、标准和商业模式》等教材。物联网产业发展的关键在于应用,软件是灵魂,中间件是产业化的基石,需要学习和了解,尤其是对毕业后有志于物联网技术发展的学生。
物联网工程专业培养方案进程表
中国近现代史纲要
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
马克思主义基本原理
形势与政策
体育A
体育B
体育C
体育D
军事理论
大学英语A
大学英语B
大学英语C
大学英语D
现代企业管理
应用写作
音乐鉴赏
线性代数与空间解析几何
高等数学A
高等数学B
大学物理A
大学物理B
物理实验A
物理实验B
计算机应用基础
程序设计技术(C语言)
概率论与随机过程
复变函数与积分变换
电路基础
模拟电子技术基础
数字逻辑分析与设计
信号与系统
信息论与编码
数据库系统及应用
通信原理
物联网导论
射频识别技术及应用
移动通信
网络协议分析
物联网感知技术及应用
短距离无线网络系统
物联网高级技术与应用
军训
专业见习
生产实习(假期进行)
信息技术工艺实习
短距离无线网络系统课程设计
物联网感知技术及应用课程设计
射频识别技术及应用课程设计
通信原理课程设计
物联网高级技术与应用课程设计
毕业设计
物联网的技术原理
事实上,物联网的原理是在计算机互联网的基础上,利用RFID、无线数据通信技术,构建覆盖全球数万座建筑的物联网。在这个网络中,建筑物(物品)之间可以在不需要人工干预的情况下进行通信。其实质是利用射频自动识别技术,通过计算机互联网实现物品之间的自动识别和信息的互联与共享。
物联网的核心技术还在云计算中,云计算是物联网实现的核心。物联网的三个关键技术和领域包括:传感器技术、RFID标签技术、嵌入式系统技术。领域:公共事务管理(节能环保、交通管理等)、公共社会服务(医疗健康、家居建筑、金融保险等)、经济发展(能源电力、物流零售等)。
传感器技术是计算机应用中的一项关键技术,将传输线上的模拟信号转化为可由计算机处理的数字信号。
RFID,即射频识别,是一种集射频技术和嵌入式技术于一体的集成技术,在不久的将来将广泛应用于自动识别和货物物流管理。
嵌入式系统技术是集计算机软件、计算机硬件、传感器技术、集成电路技术和电子应用技术为一体的复杂技术。
物联网使用场景,主要体现在几个步骤:采集、传输、计算、展示
物联网终端采集数据,将数据传送给服务器,服务器存储和处理数据,并将数据显示给用户。
例如,自行车是共享的,前向过程是自行车获取GPS位置数据,通过2G网络向服务器报告,服务器记录自行车位置信息,用户在APP终端查看自行车位置。反向处理是用户向服务器发出解锁请求,服务器通过2G网络向自行车发送解锁指令,自行车执行解锁指令。
物联网的大大小小的应用都是基于正向数据采集和反向指令控制实现的。
传输模式的选择:取决于距离和功耗
物联网的联网方式:
近距离低功耗,带BLE或ZigBee。
远距离低功耗,NB-IoT或2G
近距离大数据,带WiFi
大数据远程,使用4G网络
关于网络布局:
远距离传输比短距离传输更昂贵,功耗更高。合理使用远距离和远距离配置可以有效降低物联网终端的成本。
例如,原始共享自行车被2G网络解锁,需要数据的长连接或下行短消息解锁,功耗高,下载的共享自行车丢弃了远程解锁,直接使用手机的蓝牙解锁自行车,节省数据流,降低功耗,本发明还可以提高解锁速度,剩余能量电动自行车智能充电站也是物联网的高科技产品,采用最新的窄带通信技术引领电动自行车充电设备的技术高度。
云服务设计
物联网的云服务器和应用程序设计与I互联网基本一致,Java、PHP和ASP可用于物联网的后台处理。
移动互联网是“人-服务器-人”的框架,物联网是"物-服务器-人"的框架,两者是相同的,物联网终端设备也采用TCP、>
总结简图
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