物聯網工程的應用精品(七篇)

序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇物聯網工程的應用范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

篇(1)

物聯網技術是一項具有巨大影響力的新技術，各個國家都在物聯網技術的研究上進行了巨大的投入。就信息業技術來說，物聯網技術屬于信息業的第三次革命性的發展，這會極大的加快信息產業的更新換代，同時也帶動很多的新興產業。隨著物聯網技術的發展，信息業與工業化的結合也日益緊密，工程機械智能化也逐漸成為行業的主流。物聯網技術將會是未來推動機械智能化，實現工程機械產業升級的關鍵技術。

關鍵詞：

物聯網；工程機械；監控

1物聯網

1998年KevinAshton第一次提出物聯網這一概念，在2005年信息社會世界峰會正式確定了這一概念，并對這一概念的特征、技術、發展前景等進行了相關闡述，之后歐美各國均提出了本國發展物聯網技術的規劃，我國物聯網技術發展起步與2009年總理提出的“感知中國”。物聯網技術是以各種信息傳感技術為基礎，對需要監控、連接、互動的物體進行信息采集，最終形成一個巨大的網絡，實現物與物、人與人、物與人之間的網絡連接，極大的方便管理和控制。該技術是對互聯網技術和通信網技術的外延，是將多項技術與應用結合的產物。物聯網技術具有實現全面感知、信息傳送、智能處理的特征。所謂全面感知就是利用各種信息傳感器和識別工具對物體進行相關的信息收集；信息傳送就是通過互聯網和通信網絡對信息進行傳遞和共享；智能處理就是將這些信息進行自動化的分析處理，最終實現智能化的控制和決策。

2工程機械物聯網體系與技術

工程機械領域的發展受到各國的重視，因為該領域的發展水平代表著國家制造業的發展水平，尤其是物聯網技術提出后對機械智能化的要求越來越高。當前物聯網技術已經進行了小范圍的應用，例如智能交通、智能家居等。工程機械物聯網體系的構建和相關的技術如下。

2.1工程機械物聯網體系

構建工程機械物聯網體系分為三個層次：感知、傳輸、應用。感知層是工程機械物聯網中網絡和現實的樞紐；傳輸層就是對數據進行傳輸和交換，使信息能夠進行相關的傳送和共享；應用是核心，對已經收集和傳輸的信息進行相應的處理，最終發揮物聯網的作用。工程機械物聯網有自己的特點，這些特點和工程機械領域的特性有關。工程機械物聯網感知層主要有壓力傳感器、液體傳感器、RFID標簽與讀寫設備，運動控制器、IO控制器、工業遙控器等核心驅動部件和負責機械設備定位和數據傳輸的移動終端，并且需要信息采集、信息融合、短距離傳輸等核心技術的支撐。傳輸層不僅包含互聯網和通信網結合的長距傳輸網絡，還有包括藍牙、WiFi等短距傳輸網絡，實現企業內部、企業與客戶、客戶與客戶之間的信息傳輸。應用層中包含高性能的服務器和處理軟件，實現海量信息的處理，為工程機械企業打造智能化的決策處理平臺。

2.2工程機械物聯網技術

工程機械物聯網技術與工程機械物聯網體系相關，也是分為三個方面，及感知層、傳輸層、應用層都有各自需要的技術。感知層需要的技術主要是感知識別技術，工程機械物聯網需要通過感知層獲取機械設備自身的狀態和機械設備工作的環境的信息。要提高工程機械設備的利用率、使用壽命，并對工程機械設備進行有針對性的保養，這些都需要獲取精準的工程機械設備的工作環境。工程機械使用的環境差別很大，這也就要求工程機械設備需要更為精確的傳感器進行信息的采集。感知層傳感器主要分為采集機械設備位移、角度、速度的運動傳感器；采集能耗、運行等工作狀態的檢測傳感器；采集機械設備工作位置、環境因素的工作環境類傳感器。采用相對靈敏、全面的傳感器，才能較好的利用感知設別技術將工程機械物聯網所需要的信息進行收集。傳輸層需要即插即用的標準化通信協議，建立工程機械物聯網會涉及到很多的通信網絡，同樣也會有較多的接入方式，缺少統一的標準化通信協議會導致這些通信網絡無法進行交互工作，影響數據信息的傳輸。因此在傳輸層需有一個統一的能滿足這些通信協議的標準化通信協議。工程機械設備作業時會被較為復雜的因素影響，這就需要機械設備物聯網要有即插即用的快速識別和通信協議，便于在復雜條件下進行工程機械設備的準確識別。工程機械物聯網在應用方面要有企業控制中心，通過該控制中心對各種工程機械進行監管、故障排除、快速服務。這種控制中心需要有兩方面的職能，一種是面向企業研發的，可以通過收集和傳輸的各種信息對機械設備的設計進行改進，研發更多的新型設備；一種是面向客戶服務的，可以建立相應的租賃、故障維修、設備分析等服務。

3物聯網在工程機械領域的應用及展望

物聯網在工程機械領域的應用主要是通過GPS、GPRS、互聯網等技術，將工程機械的工作狀態、工作位置、工作環境、運行情況等進行信息的收集，并通過智能處理系統對這些機械設備進行管控和服務、研發。物聯網運用于工程機械領域可以實現對工程機械的全壽命周期智能化管控。物聯網在工程機械領域的應用及展望如下：

3.1利用物聯網進行工程機械遠程監測

利用物聯網可以對工程機械的工作運行狀態進行實時監測，一旦工程機械發生故障還可以進行遠程的診斷。對機械進行遠程監測需要車載終端、數據傳輸、遠程監控平臺三個部分發揮作用。車載終端包括GPS、GPRS、RFID、GPRS，可以完成對機械運行的數據收集和上傳。數據傳輸主要由互聯網和GPRS組合而成，將車載終端上傳的機械運行數據傳送至遠程監控平臺，同時也可以傳輸遠程監控平臺指令。遠程監控平臺包含地理信息系統、設備信息系統、遠程故障診斷和維護保養系統。遠程監控平臺通過這些信息系統完成對工程機械的運行狀態查詢、故障預警、故障診斷、故障日志、維修保養日志等內容。如果單純的通過智能化的物聯網系統無法將故障排除，那么遠程監控平臺還可以推送相關的地理信息使工程技術人員盡快達到。

3.2物聯網應用于工程機械租賃

工程機械設備租賃與按揭付款在該市場較為流行，但是資金回收困難、用戶騙車逃跑等問題會給承租方帶來較大的損失。利用物聯網技術可以對工程機械安裝相關終端，一旦發生不償還資金、騙車逃跑等問題，可以直接實現工程機械的定位、鎖車等功能。物聯網技術應用于機械租賃可以較好的保護承租方的利益。

3.3利用物聯網技術建立手機服務平臺

目前智能手機的普及率越來越高，利用物聯網技術和手機軟件開發等手段，開發智能手機客戶端，為客戶建立手機監控平臺。采用這樣的方式可以讓客戶通過手機就能夠掌握其機械設備狀況，同時也便于機械設備制造商聯系用戶進行相關服務和技術指導。

3.4大數據利用

通過物聯網技術可以搜集大量工程機械相關信息數據，這些基礎數據有較大的利用價值。企業通過對這些數據的分析和挖掘有助于找出工程機械的不足加以改進，進而提高工程機械的品質；同時根據機械設備的使用狀況制定相應的制造和銷售計劃，更好的貼合市場；最后可以根據機械設備位置分析，在機械設備集中的區域有針對的設立服務網點。

4結束語

我國的物聯網技術和工程機械智能化的起步均較晚，物聯網技術在工程機械領域的運用還較少。物聯網技術在我國工程機械領域具有非常廣闊的應用前景。遠程監控、檢測和診斷是工程機械走向全面服務型制造的重要一步。

參考文獻：

[1]孫其博,劉杰,黎羴,等.物聯網:概念、架構與關鍵技術研究綜述[J].北京郵電大學學報,2014,33(3):2-9．

[2]李瑚,雷蕾.開啟工程機械智能時代[J].發明與創新,2013,(3):20-21．

篇(2)

關鍵詞：物聯網工程;翻轉課堂;教學改革

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。

基金項目：重慶工程學院創新團隊建設項目，項目編號：2014x

篇(3)

關鍵詞：物聯網專業；知識體系；培養方案；高校教育

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?？梢钥紤]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

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[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.

[7]教育部高等學校計算機科學與技術專業指導委員會.高等學校物聯網工程專業發展戰略研究報告暨專業規范[M]. 北京：機械工業出版社，2012.

篇(4)

關鍵詞：物聯網工程專業;項目驅動;實踐教學體系

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）42-0129-02

2011年工業和信息化部制定并印發《物聯網“十二五”發展規劃》，要求在已具備的技術、產業和應用基礎上大力發展物聯網，在關鍵核心技術上攻堅克難，使物聯網技術體系逐步完備并實現產業化。物聯網產業是新興產業，為了快速推動物聯網相關技術的進步，社會急需大量具有工程實踐能力的創新能力的人才。

高校是人才培養基地。2010年教育部批準設立物聯網工程專業，至今，全國開辦物聯網工程專業的本科院校已超過200多所。物聯網工程專業是一個多學科交叉型的新興專業，集計算機信息技術、嵌入式技術、測控技術和通信技術等為一體，理論知識涉及面廣，同時與工程實際又有著密不可分的關聯。該專業人才培養目標要求學生既要掌握扎實的理論基礎，又要具備較強的工程實踐能力和工程創新能力。許多高校在物聯網工程專業建設中，仍然沿用傳統教學模式，重理論而輕實踐，導致物聯網人才的培養流于形式，無法培養出真正懂物聯網、研究物聯網和應用物聯網的高級應用型人才。為此，必須打破原有的模式，積極研究并構建適合物聯網工程專業發展的實踐教學新模式。

一、實踐教學體系構建原則

物聯網是基于互聯網，將RFID射頻識別技術、紅外感應技術、衛星定位技術和激光掃描識別技術等多種信息感知技術進行融合，按照統一約定的協議實現物物相連并進行信息的通信與交換，構建集智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理于一體的網絡系統。

物聯網工程專業作為新興專業，主要承擔著物聯網系統架構和關鍵技術的研究與應用任務，以培養出具有一定科學研究能力，同時具有系統分析、設計、開發、應用和解決一些實際問題能力的工程應用創新型人才。

物聯網工程有很強的工程應用背景，決定了物聯網工程專業的實踐教學也不能脫離實際的工程應用要素，因此，在實踐教學體系中必須以實際工程化項目作為載體，采取項目驅動式及實施方案反推原則來構建，即按照“校外實踐基地建設―實踐教學師資建設―校內實踐基地建設―實踐教學模式建設”四個階段來構建物聯網工程專業實踐教學體系，培養出具備實踐能力、創新能力、崗位能力和創業能力等四大能力的物聯網工程專業畢業生，才能符合市場對人才的需求。

二、實踐教學體系構建方案

在構建物聯網工程專業實踐教學體系過程中，按照構建原則的四個階段來完成以下建設內容：

1.校外實踐基地建設。建立校外實踐基地可以充分利用社會資源為學校服務，能夠對校內實踐教學的各個環節得以充實和完善。物聯網工程專業應該重點尋找產業集聚區（產業基地）中與物聯網相關的企業進行深度合作，通過校企合作方式建立校外實踐基地，不僅解決學生實踐應用平臺問題，而且為企業儲備技術力量，進而實現雙贏。

校外實踐基地自身儲備有大量的工程化項目資源和適于專業實踐教學的設備資源，能給學生提供一個全面的、真實的實踐教學平臺。學生在實習中，不但強化了學生的專業技能，而且提高了學生對實際問題的分析和解決能力，為今后更快適應用人單位的崗位職業技能需求打下基礎。

2.實踐教學師資建設。物聯網工程專業是新興專業，目前在崗教師的知識結構難免會出現滿足不了新專業要求的情況。物聯網工程專業偏重于物聯網技術的研究與工程應用，年輕教師具備豐富的理論知識和較強的科研能力，但是缺乏在企業一線生產和管理的實際工程經驗，無法指導學生進行工程化項目設計與應用。為加強“雙師型”實踐教學師資隊伍建設，可采取以下途徑：

（1）向社會積極引進物聯網技術相關的高級人才、企業工程師或技術人員等，在本身具備工程實踐能力的條件下，經培訓和考核合格后取得高校教師資格證，成為重要的“雙師型”教師。

（2）積極開展校企合作，讓專業實踐教學教師加入到企業一線去參與生產和管理工作，學習工程化項目的設計與應用能力，經過分階段、分批次地到企業中去培訓，成為合格的“雙師型”教師。

（3）無法長期到合作企業中鍛煉的教師，可以依托“產學研”科研課題進入企業，在科研過程中逐漸了解企業情況，掌握企業生產和管理流程，逐步成為合格的“雙師型”教師。

3.校內實踐基地建設。校內實踐基地直接面向校內物聯網工程專業，是學生理論、實踐一體化教學的主要實施場地，在整合校外實踐基地優質資源基礎上，使校內實踐教學和校外企業生產結合起來，提升學生的工程綜合實踐能力和工程創新能力。

校內實踐基地主要包含四種類型實驗/實訓室，分別為基礎實驗型、專業實訓型、技術創新型和崗位實戰型。

（1）基礎實驗型包括軟件開發實驗室、數據庫原理實驗室和微機原理與接口技術實驗室等。此類型主要面向C語言和JAVA語言等軟件開發原理與應用技術、數據庫原理與開發技術以及微型計算機組成原理與接口技術方面的理論知識和以驗證性實驗為主的實驗室。

（2）專業實訓型包括單片機原理及應用實訓室、傳感器原理及應用實訓室、RFID原理及應用實訓室、嵌入式系統原理及應用實訓室、計算機網絡實訓室和ZigBee網絡原理及應用實訓室等。此類型主要面向物聯網關鍵核心技術的開發與應用實訓，涉及物聯網的感知層和傳輸層重要理論和開發技術，以綜合型和設計型項目為主，采取項目驅動方式進行教學，強調工程實踐能力的培養。

（3）技術創新型包括物聯網創新實驗室、學生自主實訓室等。此類型主要面向有系統設計和開發需求的學生，在物聯網創新實驗室中提供包括機械加工、PCB制作、電路焊接與裝配、電路測試與調試以及豐富元器件等整套器材，學生可以通過項目申請方式以組為單位進入實驗室完成物聯網應用系統的開發。學生自主實訓室提供基礎的應用平臺，對學生24小時開放，便于學生實施自主定制的應用系統開發。

（4）崗位實戰型包括智能交通實踐平臺、智能家居實踐平臺和面向行業集成應用平臺等。此類型主要面向大三、大四的學生進行真實系統的研究與開發，以工程化項目驅動為導向，培養學生從事物聯網相關行業所必備的能力和素質。

4.實踐教學模式建設。采用項目驅動的實踐教學模式以工程實踐能力培養為主線，以學生為中心，充分調動學生的主觀能動性。在教師引導下，以項目案例作為鋪墊開展理論教學和實踐教學，讓學生明白實踐的目標和實踐的內容，進而實現特定的訓練目的。

該實踐教學模式充分融合“校內校外一體化”、“課內課外一體化”和“理論實踐一體化”人才培養模式，實現基礎實驗課程、專業實訓課程和崗位實戰課程等的分類改革，從而建立與實踐能力、創新能力、崗位能力和創業能力培養相協調的實踐教學模式。

三、結語

物聯網工程專業的建設與發展必須緊跟社會發展的潮流，物聯網技術在社會中應用的重要性已經凸顯，如何培養適應社會發展需求的專業人才是關鍵。構建以項目驅動為導向的物聯網工程專業實踐教學體系才能培養出真正適應物聯網發展與演變的人才?；陧椖框寗拥膶嵺`教學體系可以使企業、學校、教師和學生等多方面實現共贏，為“雙師型”教師發展奠定基礎，為學生積累豐富的工程化項目開發經驗，為對口就業率的提高起到強大的推動作用。

因此，要做到以工程能力培養為核心，合理設計物聯網工程專業實踐教學體系，采用項目驅動教學模式，校企深度聯合，全面培養學生的實踐能力、崗位能力、創新能力和創業能力，才能培養出高質量的應用型、復合型與拔尖創新型人才。

參考文獻：

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文章編號：1004-4914（2017）05-223-01

隨著物聯網技術的發展以及社會對物聯網技術的認可，開設物聯網應用技術專業的高職院校也逐漸增多，物聯網應用技術專業發展態勢較好?！段锫摼W工程項目應用》課程是連接物聯網理論知識與工程實踐的紐帶，我們通過調研各院校同專業課程體系發現物聯網工程項目應用課程已成為各院校物聯網應用技術專業的必備課程。雖然各院校對應此課程的名稱有所區別，但內容大同小異，這也就說明大家對于該課程的重要性具有統一的認知，但是該課程相對于傳統課程在課程內容、教學方法、實訓實驗課程等方面還存在明顯不足。我們所在學校已連續四年開設了《物聯網工程項目應用》課程，在課程內容設置、教學方法以及實訓實驗課程設置方面已進行了一些探索，積累了部分經驗。

一、課程特點及課程定位

《物聯網工程項目應用》是集無線傳感器網絡技術、綜合布線技術、嵌入式開發技術于一體的綜合應用課程，是將理論知識轉化為實用技能的紐帶課程。該課程最大的特點就是學科交叉，從單片機編程到上位機開發、從設備安裝到設備布線、從方案設計到整體項目調試，每一步都對學生的基礎知識和知識面有較高的要求。并且由于物聯網工程均要落實到具體的應用，所以要求學生對于行業規范標準要有一定的認知?？偟膩碚f，此課程具有面向應用、注重實踐、強調實用技能的特點。

高職院?！段锫摼W工程項目應用》課程一般?_設在第四學期，此課程的前導課程有《電子技術基礎》、《無線傳感器網絡技術》、《嵌入式開發》、《傳感器技術》和《網絡綜合布線》，通過這些課程的學習，學生能夠掌握物聯網工程項目所需的理論知識和基本技能，為后面工程應用做好鋪墊?！段锫摼W工程項目應用》這門課程不僅僅是物聯網技術技能的出口，同時也是連接理論知識和實際工程項目的橋梁，在整個課程體系中具有非常重要的作用。

二、課程理論教學設計

《物聯網工程項目應用》課程的特點使得此課程理論內容覆蓋范圍較廣，所以在進行理論教學時要考慮到學生知識基礎和學校實訓條件。通過上文介紹，我們通過對學生前導課程的學習，基本能夠掌握物聯網工程應用的理論知識。我們物聯網工程實訓平臺為凌陽公司生產的物聯網智能家居實訓平臺，智能家居工程作為物聯網工程的典型代表，具備物聯網工程的大部分特點，同時涵蓋市場需求較大，所以《物聯網工程項目應用》課程以智能家居工程項目應用為主，理論內容包括智能家居理論基礎、智能家居相關技術、控制設備理論、安防報警及監控理論和工程案例分析。課程涉及到的傳感器知識、編程知識等內容將在授課過程中進行穿插講解，這樣方便學生活學活用，效率較高。

針對理論課程存在理解困難、復雜枯燥等問題，我們利用分組教學、角色扮演等方法來提高課堂的互動和趣味性。將完整的物聯網工程分解為一個個小工程，由同學扮演甲方和乙方，在提出需求和解決問題的過程中融入理論知識，不僅增強了學生的互動，同時也讓學生掌握了理論知識，效果較好。

三、課程實訓教學設計

課程的實訓教學與理論教學相互聯系又存在很大不同，本課程的實訓教學特別重視對學生實用技能的培養，通過物聯網項目的設計、安裝、調試來鍛煉學生對完整工程項目的把控能力。為完成課程目標，我們將此課程的實訓分為兩部分內容：上位機軟件實訓和智能家居平臺實訓。

1.上位機軟件實訓。上位機軟件是物聯網工程項目不可缺少的部分，目前主流的上位機大部分采用C#開發，但是隨著工業智能化改造的加快，工業物聯網也有了越來越多的需求，工業組態屏這一新型應用也逐漸普及。為適應產業需求，我們在進行上位機軟件實訓的時候，在不影響學生學習的基礎上，適當的調整了C#開發時間，增加了組態屏上位機軟件開發的課程，讓學生能夠盡快的接觸新應用，為以后的崗位需求做好鋪墊。

2.智能家居平臺實訓。智能家居平臺實訓是本課程實施的核心，主要可以分為終端節點實訓和綜合項目實訓兩部分。其中終端節點實訓包括光照探測器、溫濕度探測器、煙霧探測器、燈光控制器、家電控制器等16個實訓項目，通過這些實訓學生能夠掌握常用傳感器、控制器的基本原理和使用方法，能夠具備獨立調試設備、網絡布線以及參數配置的能力。綜合項目實訓包括門禁控制系統、燈光控制系統、智能安防系統、智能監控系統和情景模式控制系統等五部分內容，每個實訓項目都是綜合傳感器、控制器和上位機軟件的完整項目，學生從項目的設計、安裝到實施都親歷親為，在這個過程中學生能夠鍛煉解決問題的能力、學會團隊協作同時也能夠積累部分項目經驗。我們在指導學生實訓的同時，注重培養學生文檔寫作能力，讓學生注重保存過程材料，積極撰寫項目實施方案，從多方面鍛煉學生的能力。

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【關鍵詞】物聯網;物聯網工程專業;人才培養

物聯網的概念最早于1999年由美國麻省理工學院提出，是指依托射頻識別技術和設備將所有物品與互聯網連接起來，實現智能化識別和管理而形成的網絡。[1]物聯網是繼計算機、互聯網、移動通信后的又一次信息化產業浪潮，將催生一個巨大的新興產業。產業未興，人才先行。2010年教育部在高校本科教育階段設立物聯網工程專業，以期為重要戰略性新興產業――物聯網相關產業培養高素質人才。物聯網技術屬于“集成創新型”技術，因此物聯網工程專業的人才應該屬于“工程應用型”人才[3]。如何實現這一目標是各個高校共同探索的話題。作為一名教師，結合自身實際工作經驗，對此有以下幾點思考。

1.形成以培養目標為導向的特色課程體系

物聯網工程是一門覆蓋范圍很廣的綜合交叉學科，涉及計算機科學與技術、電子科學與技術、自動化、通信工程、信息安全、智能科學與技術等諸多科學領域[4]，合理的課程設置有助于師生形成清晰完整的知識結構。要制定合理的課程體系，可以從以下三方面著手：

首先要整體把握物聯網的體系架構要對物聯網的整體框架和關鍵技術有整體把握。物聯網的架構分為三個層次：感知層、網絡層、應用層。信息在感知層采集和獲取后，經網絡層得以共享并實時交互，最終在到達應用層經過分析處理，最終實現決策和控制。課程體系要涵蓋這三個層次，各層次間要能順利連接。同時物聯網關鍵技術如M2M、傳感器、云計算等在整個課程體系中有所體現。

其次要明確專業培養目標。物聯網企業的人才需求譜系中不僅包含高層次的研發人員，同時也包含大量物聯網產品生產制造與物聯網系統集成中設備安裝、調試、維保等方面的高端技能型專門人才。因此，物聯網工程專業的就業崗位可定位為：物聯網電子產品的生產與制造、物聯網工程系統集成與項目實施與管理、物聯網工程項目售前售后服務與運行維護。物聯網工程專業的課程設置要有明確的就業指引。根據崗位要求設置合理課程體系，培養學生核心職業能力。

最后要重建核心課程。目前物聯網工程專業課程設置沒有專業特色，課程設置大多是將各個交叉學科的相關課程直接設置在物聯網工程專業的課程體系之中，比如將計算機專業相關的課程、通信專業相關的課程以及電子技術相關專業的課程組合成物聯網工程專業課程。這樣設置導致課程體系復雜、內容繁多、缺少層次[5]，教師授課以孤立的學科要求為教學目標進行授課，學生因精力有限很難深入，形成的知識結構混亂，很難加以應用。課程的內容方面，大多是在原傳統專業的核心要求上略作刪減，導致學生無法獲取一些非本課程重點而對后續課程極為重要的知識點。比如物聯網工程專業的專業基礎課電路與電子學，按照傳統電子技術相關專業的要求，耦合電路屬于選講甚至閱讀內容，不做考核，許多老師在授課時間有限的情況下會選擇學生自學或者只做概述，而對于物聯網工程專業的學生來說，這部分內容相當重要，是理解其后續專業課射頻識別工作原理的重要知識儲備。因此，在確立物聯網工程專業課程體系的時候，應充分考慮各學科之間的關聯，是否符合物聯網專業從上至下的知識結構，而不是簡單堆砌，更不是簡單取舍。在培養目標的引導下，梳理學生能力形成所需掌握的知識點，將傳統相關課程進行重組或拆解，并為之確定新的教學大綱，從而形成具有物聯網工程專業特色的新課程，以突顯符合培養目標的本專業特色。

2.組建有清晰角色定位和分工的教學團隊

師資隊伍是專業建設與發展的保障。作為一門新興學科要發展，物聯網工程專業急需一支專業的教師隊伍。但物聯網涉及學科眾多，尋求精通多學科教師又不易實現。面對這種困境，物聯網工程專業建立之初，可以嘗試鼓勵教師在各自的領域深入研究，以實際應用為向導或者以項目任務驅動的方式，組織青年教師學習鉆研自己所掌握技術在物聯網中的應用方式及其接入點，了解與其他領域知識相結合時所需的核心知識點，以達到熟練掌握和應用某一項物聯網關鍵技術的目的，從而在實際教學中將每個人的技術優勢發揮到最佳，使學生能取眾師之長，實現成為“卓越物聯網工程師[6]”的最終目標。

3.轉變教學思維，充分發揮學生主體地位作用

基于問題的學習（簡稱PBL）于1969年由美國神經病學教授Barrows首創，是以學生組成的學習小組圍繞系列復雜問題自主分析，找到解決方案，并學習到所需知識的過程。PBL教學法可以幫助學習者構建廣博而靈活的知識基礎，培養學生自主學習的能力和實踐能力，激發學生的學習興趣。[9]無論從實踐還是理論研究上，物聯網工程專業目前都還處于探索階段[8]，涉及學科知識寬廣，相關技術甚至重要術語的定義都在持續更新中，“老師講授―學生被動接受”的傳統方式已經不能滿足學習的需要，這要求學生有自主獲取新知識的能力和熱情。實際教學中可以嘗試在物聯網工程專業的主干課程如物聯網導論中引入PBL教學方法，例如在講解物聯網是什么、物聯網體系架構、物聯網應用等關鍵問題時，可以給出問題，讓學生通過資料查詢、文獻檢索及其他現代信息技術手段獲取相關信息，分組討論、歸納、整理、分析總結，讓學生來充當問題的解決者，教師最后歸納補充，進行重難點講解。

筆者在講授物聯網工程專業課程物聯網導論曾嘗試采取這種教學方法，讓學生參入到教學過程中來，充分發揮學生主體作用，效果明顯。物聯網工程專業不同于傳統成熟專業，存在很多正在發展未有定論的理論，比如物聯網的定義是什么，各種組織給出很多不同的解釋，但至今為止，還未有統一的權威釋義。學生在尋求答案過程中，不同于被動接受單一答案，可以了解不同定義提出的背景和當時物聯網發展的現狀等等問題，在理解了別人解釋之后經過討論和思考能夠形成自己的“定義”。同時，這一系列的過程讓學生了解物聯網工程專業的特點，也提醒學生要有知識更新的意識，逐漸培養提升學生自主學習的能力。

4.以課程設計方式，逐步培養學生實踐能力

物聯網工程專業是由戰略性新興產業催生的新專業，相比傳統專業更注重專業實踐環節。[10]它集成交叉的特點對學生將所學知識綜合運用與實踐的能力要求很高。學生不僅要對各種信號的采集、處理、交換、傳輸的理論與技術熟練運用還要具備較強的綜合應用無線傳感網絡及一定的軟件開發能力。在課程的設計上，一方面要加大實驗課在教學中的比重。針對專業難點和重點內容，通過驗證實驗的方式組織教學，讓學生通過動手獲得新感知新體驗，幫助理解和掌握本專業的核心專業技術。另一方面要以課程設計逐步培養學生實踐能力。物聯網系統的構建從硬件模塊的搭建到軟件平臺的設計不但需要理論知識的貯備，更要求學生具有較強的實踐能力。傳統的完成理論學習進行畢業設計的方式是難以實現的。結合物聯網工程專業的這個特點，給物聯網工程專業的專業基礎課和專業課設置對應課程設計，例如傳感器等課程課程設計完成數據采集模塊設計，模擬電路、數字電路等課程完成報警電路設計，無線傳感網絡等課程完成局域網組網設計、C語言程序設計、Java語言程序、數據結構與算法、數據庫等課程設計完成應用軟件的設計，最后的專業實訓課將所有課程設計整合。合理設計實踐節點，以課程設計的方式逐步培養學生實踐能力。

物聯網工程專業是個知識綜合性強，實踐和創新應用能力要求高的專業。在物聯網的全面應用時代到來之前，高校應在實際教育教學中不斷思考與改革，形成學科專業優勢，培養符合未來社會發展需求的復合型人才。

參考文獻

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加速集聚各類資源

如今,物聯網已成為無錫的一張主打“名片”,無錫相繼出臺了一系列加快物聯網發展的規劃和支持政策,吸引眾多國內外的研發機構、人才、投資公司落戶無錫。

中國物聯網研究發展中心由中國科學院、江蘇省、無錫市三方合作共建,中科院系統與物聯網相關的11個研究機構已成為進駐“中心”的共建單位；清華、北大等18所知名高校先后在無錫設立研發機構和應用推廣中心；中國移動、中國聯通、中國電信、國家電網和廣電網物聯網研究中心先后在無錫落戶，無錫將此稱之為“五網”齊聚。無錫還成立了無錫物聯網產業研究院，重點開展物聯網產業化頂層設計。目前，物聯網投資基金機構4個，基金總規模達57億元。

在研發機構向無錫集聚的同時,無錫還加大了吸引人才的力度。2010年9月19日，無錫市出臺了《關于更大力度吸引物聯網技術和產業高層次人才三年行動計劃》（簡稱“1113工程”三年行動計劃），提出三年內在無錫形成物聯網技術和產業的人才特區和人才高地。所謂1113工程計劃，即從2010年起，用3年時間在物聯網特色產業基地、企業和研發機構引進并重點支持100名以上物聯網科技領軍型創業人才、100名以上物聯網科技領軍型創新人才、100名以上物聯網企業高級經營管理人才，相關引進人才可在創業啟動資金、風險投資、商業擔保、工作場所、住房公寓、稅費減免等方面享受扶持政策。

搶占標準和技術制高點

一個新興產業的發展，最重要的就是掌握標準。自2009年以來,無錫市就開始聯合美國有關機構發起了制定物聯網國際標準的行動,目前正在制定的物聯網方面的國際標準有5項,無錫參與的有3項,牽頭1項;國家的物聯網標準有10項,無錫參與的有9項,牽頭3項。2010年無錫物聯網研究院遞交的傳感器網絡信息處理服務和接口規范標準，成為我國第一個物聯網標準。近年來，無錫市積極搶占物聯網產業競爭的制高點，使我國成為相關領域國際標準的主導力量之一。

目前，無錫正加快推動全國標準化委員會傳感網標準機構和傳感網標準工作組秘書處、物聯網通訊標準機構和測試中心、中國RFID聯盟等落戶無錫，正在依托已經落戶無錫的中國家電研究院進行物聯網家電標準的推進工作等，同時還積極爭取更多的物聯網標準機構落戶，在國家重大專項中申報更多的物聯網標準項目，加重無錫在國內外物聯網發展中的話語權。目前，《國家物聯網“十二五”發展規劃》已形成初稿，“十二五”期間工信部將加快突破物聯網核心關鍵技術，支持無錫建設國家傳感網創新示范區工作，推動物聯網技術研發、應用和產業化。

應用示范帶動產業化