物联网工程的特点例1

作者简介：朱金秀（1972-），女，江苏常州人，河海大学计算机与信息学院（常州），副教授；韩光洁（1972-），男，黑龙江伊春人，河海大学计算机与信息学院（常州），副教授。（江苏常州213022）

基金项目：本文系国家“物联网工程”特色专业建设项目、江苏省高等教育学会“十二五”高等教育科学研究规划课题“‘卓越计划’课堂有效教学方法”（KT2011174）的研究成果。

中图分类号：G642.0     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）16-0067-02

物联网（Internet of things，IOT）的概念是在1999年提出的，根据2005年国际电信联盟（ITU）的定义，[1]物联网主要解决物到物（Thing to Thing，T2T）、人到物（Human to Thing，H2T）、人到人（Human to Human，H2H）之间的互联。这一高度交叉的新兴前沿领域在国际上备受关注，美国IBM公司基于物联网提出“智慧的地球”概念；中国科学院早在物联网概念诞生之初就启动了传感网研究。2009年，无锡物联网产业研究院成立，总理考察时提出“感知中国”的概念。2010 年3 月9 日教育部网站发出通知：我国拟针对互联网、绿色经济、低碳经济、环保技术、生物医药等国家决定大力发展的重要战略性新兴产业，在高校本科教育阶段设立相关专业。这其中就包括增设物联网专业，以期为重要战略性新兴产业——物联网相关产业培养高素质人才。

自2010年7月教育部批准30余所高校院系建设物联网工程专业以来，中国电子学会物联网专家委员会、教育部电子信息与电气学科教学指导委员会、教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会一直高度关注物联网及相关专业建设。全国高校物联网及相关专业教学指导小组组织高校在物联网专业的知识体系、课程体系、工程实践和人才培养等方面进行了一系列的探索，国内高校也根据自身的情况对物联网工程专业的课程体系进行了探索。[2-4]2010年7月，河海大学（以下简称“我校”）成为首批获批物联网工程专业的30所大学之一；2011年3月，我校物联网工程专业成为第七批国家特色专业。物联网目前属于新兴产业，中国高校刚刚开始开设物联网工程专业，没有成熟的经验可以借鉴。笔者近年来致力于物联网工程专业建设，分析物联网工程专业的知识体系及核心知识领域，力求归纳物联网工程专业建设的专业共性基础，并结合我校特色，构建了物联网工程专业的课程体系，以期为兄弟高校物联网相关专业课程规划抛砖引玉。

一、物联网的技术体系分析

在业界，物联网大致被公认为有三个层次，[1，5-7]底层是用来感知数据的感知层，第二层是数据传输的网络层，最上面则是内容应用层。

感知层包括传感器等数据采集设备，包括数据接入到网关之前传感器网络。感知层是物联网发展和应用的基础，RFID技术、传感和控制技术、短距离无线通讯技术是感知层涉及的主要技术。

网络层将建立在现有的移动通讯网和互联网基础上，其主要功能是直接通过现有的互联网或移动通信网（如GSM、TD-SCDMA）、无线接入网（WiMAX）、无线局域网（Wi-Fi）、卫星网等基础网络设施，对来自感知层的信息进行接入和传输。网络层中的感知数据管理与处理技术是实现以数据为中心的物联网的核心技术。感知数据管理与处理技术包括传感网数据的存储、查询、分析、挖掘、理解以及基于感知数据决策和行为的理论和技术。

物联网应用层利用经过分析处理的感知数据，为用户提供丰富的特定服务。云计算平台作为海量感知数据的存储、分析平台，将是物联网网络层的重要组成部分，也是应用层众多应用的基础。

物联网各层次间既相对独立又紧密联系。为了实现整体系统的优化功能服务于某一具体应用，各层间资源需要协同分配与共享。以应用需求为导向的系统设计可以是千差万别的，也不一定所有层次的技术都需要采用；即使在同一个层次上，对可供选择的技术方案也可以进行按需配置。

二、物联网工程专业知识体系分析

所谓专业体系就是把一个专业领域内的专业知识组织成专业干线清晰、知识点层次分明、结构衔接完整的一个知识框架。在分析物联网技术体系的基础上构建物联网工程专业的知识体系，“物联网工程”知识结构中的专业知识部分应能够构成物联网整体的框架并体现其关键技术。因此物联网工程专业知识体系应包括感知层、网络层和应用层的知识和系统整体架构与优化的知识。对应的核心知识领域为：对应于感知层为射频识别技术与无线传感器网络的技术；对应于网络层为通信与网络技术、异构网络互联与协同技术；对应于应用层为数据处理技术和信息安全技术；对应于物联网整体的框架为物联网应用系统设计和物联网工程规划与设计。

基于以上讨论，物联网工程专业的知识体系要能实现这样的培养目标：培养造就具有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相关专业知识；具有物联网及其相关领域的系统、网络、终端、协议等方面的研究、设计、开发能力以及组织和实施物联网应用项目的能力；并在创新和创业意识、竞争和团队精神以及外语运用能力等方面有良好的素养，能适应国家现代化与信息化建设需要，为我国工业化和信息化融合、为信息产业服务的高层次、高素质的复合型和创新型高等工程技术与管理人才。

三、物联网工程专业核心课程构成

物联网工程专业课程体系应尽可能多地覆盖本专业的知识体系。围绕物联网工程专业涉及的学科知识领域和知识点，该专业知识部分由四个部分组成：基础类、感知类、网络与通信类、数据处理与领域应用类。

基础类课程为：数理类课程，例如高等数学或离散数学、线性代数、概率与统计、物理等；电路类课程，例如电路、模拟电子技术、数字逻辑与系统、高频电子电路等；程序类课程，例如程序设计语言C、数据结构与算法、Java语言程序设计等。感知类课程为：射频技术（RFID原理及应用）、传感器技术（与设计）、微机原理与接口、模式识别与状态监控、物联网定位技术、数据获取与信息处理系统等。网络与通信类类课程为：计算机网络、射频技术与无线通信、通信原理、无线传感器网络原理、短距离无线与移动通信网络、物联网数据库技术等。数据处理与领域应用类课程为：物联网工程导论、信号与系统、数字信号处理、嵌入式系统设计、云计算与云存储、定位应用开发技术、物联网工程规划与设计、物联网系统综合设计、移动开发等。

四、物联网工程专业课程体系构建探索

物联网工程专业是以应用为驱动的专业，专业人才的培养根据专业共性基础和我校在物联网方面的领域区域特色。因此我校培养模式坚持以水利特色为主导，发挥水利学科的传统优势；整合优化专业课程体系设计包括学科基础课程群、物联网工程专题课程群，使学生有兴趣、有研究、有实践地学习专业领域的知识，逐步地、系统地增长工程实践能力、创新能力与科学研究能力。

学科基础课程群：按基础类、感知类、网络类、应用类将相关课程分为四大课程群，有效克服每门课程各自为阵造成的“内容重复、衔接不紧”等弊端。物联网工程专题课程群：根据专业共性基础和我校在物联网方面的领域区域特色，重点建立无线传感网技术、物联网应用开发两个方向，明确制定各方向的课程体系，为学生提供充分的选课空间和时间，使学生的个性得到充分发挥。

1.无线传感器网络

该方向侧重无线传感器网络与应用的研究，强调物联网传输与网络层的开发与实践。通过课堂教学与实践、毕业实习以及前沿技术讲座等多种形式，学生将掌握扎实的无线传感网络的基础理论，具有无线传感网络及应用软件的开发和研究，方向重点是物联网网络层和感知层的研究与设计。

2.物联网应用开发

该方向侧重物联网应用技术的研究，强调物联网应用层的开发与实践。通过课堂教学与实践、毕业实习以及前沿技术讲座等多种形式，学生将掌握扎实的物联网技术的基础理论，系统掌握物联网基础及应用软件的开发方法和开发工具，方向重点是物联网网络层和应用层的研究与设计。并增加水声通信技术、水联网及水环境检测应用作为我校的行业特色。

综上所述，我校的物联网专业课程体系结构如图1所示。

在课程设置中，把行业应用特色纳入个性化课程、专业课模块，形成学术型和技术型两套既有共性、又有个性的课程体系。该课程体系坚持以水利特色为主导，夯实基础教学，为学生未来发展创造条件，以方向选修课为平台，拓宽学生的知识和认识视野，妥善化解突出特色和拓宽视野间的矛盾。

五、结束语

物联网工程专业不是以理论为主导，重点是工程应用，教学应该由应用来驱动，时刻做好准备，不断调整教学内容。课程设置及内容应重在特色，在实施过程中，将高度重视特色专业点建设工作，大力加强课程体系和教材建设，改革人才培养方案，强化实践教学，加强教师队伍建设，紧密结合国家经济社会发展需要，推进专业建设与人才培养，切实为同类高校相关专业建设和改革起到示范和带动作用。

参考文献：

物联网工程的特点例2

一、高职物联网专业发展状况

物联网产业2009年被确定为我国七大战略性产业之一，近几年来风起云涌，成为各行各业关注的热点。据思科最新报告称，未来10年，物联网将带来一个价值14.4万亿美元的巨大市场。产业发展，人才先行，物联网产业发展的同时，全国本科和高职院校也相继开设了物联网专业。

2010年初，教育部下达了高校设置物联网专业申报通知后，众多高校争相申报。2010年，教育部批准37所本科高校开办物联网专业，2011年，全国有江苏、天津、山东、湖南、福建等11个省市在高职院校第一次开设了物联网应用技术专业。随后几年，物联网应用技术专业在全国高职院校陆续开设，截止2015年3月，全国已有264所高职院校开设了物联网应用技术专业。

物联网应用技术专业应以《国家中长期科学和技术发展规划纲要》为指南，以智能化的物联网系统为载体，围绕“物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护”三个主要方向，紧密结合社会发展与经济建设的重大需求与发展战略，整合各校自身及校内外合作团队的优势资源，建立符合各校自身特色的以物联网应用技术专业为核心的专业群，为信息产业的发展做出贡献。因此，很多高职院校在近四年的时间里，在专业建设、人才培养方案制定以及课程体系建设方面做了很多工作，为办好“物联网应用技术”专业打下了良好基础。在此基础上，进行更深层次的探索，有效地将计算机网络技术、软件技术、楼宇智能化、应用电子、机电一体化等专业课程进行融合，有利于更好地培养综合性的技术人才。

二、以物联网应用技术专业为核心的专业群建设现状

专业群主要是指各学校围绕某一技术领域或服务领域，依据自身独特的办学优势与服务面向，以学校优势或特色专业为核心，按行业基础、技术基础相同或相近的原则，充分融合相关专业而形成的专业集合，专业群代表着各学校的专业发展方向。

全国高校物联网及相关专业教学指导委员会组织高校在物联网专业的知识体系、课程体系、应用实践和人才培养等方面进行了一系列的探索，国内高校也根据自身的情况对物联网相关专业的课程体系建设进行了多方面尝试。但物联网目前属于新兴产业，学科领域跨度较大，各高校都是刚刚开始设立物联网相关专业，由于专业定位的差异，各高校物联网专业开设在不同的学院、系部及专业教研室部门。专业建设情况不一，专业方向差别也很大，也没有成熟的经验可以借鉴。

物联网应用技术专业在全国高职院校开设已有四年多了，虽然专业设立起来了，但事实上，如何建立科学的物联网专业人才培养体系、如何以物联网专业为核心组建专业群等问题却成为困扰各高职院校专业建设的难点。物联网应用技术专业在全国200多所高职院校开设，专业开设侧重点各不相同，各兄弟院校之间缺少统一的规划。由于物联网专业涉及的专业领域较多，所以各开设物联网专业的学校都面临着物联网课程开设以什么方向为主的思考，以物联网专业为核心的专业群建设也逐渐成为各校探讨的热点问题。

三、物联网专业群建设的目标及方法

根据我国及安徽省物联网新兴产业规划，并结合学院特色，建设和开发物联网应用技术专业为核心的专业群，应围绕“智能家居、智能物流、产品追溯”三个应用领域和“物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护”三个典型工作岗位及“教、学、做”三位一体教学模式进行深入研究，以项目驱动式教学方法为手段，突出已有计算机类、电子类、自动控制类各个专业的专业优势，融合物联网相关专业的知识点。探索总结出一条综合性强、多方向多角度的综合应用为主线的教学思路，为全国高职院校物联网专业构建一个合适的专业群建设平台。

物联网专业群课程体系建设应充分吸收世界先进的CDIO工程教育理念，以物联网工程项目的规划、设计、实施和管理维护生命周期为载体，建立“做中学”的教育模式，研究开发符合本地区特色的物联网专业群的建设路径，培养学生具有较强的自学能力、组织沟通能力和协调能力，并能系统地掌握物联网及其相关专业的知识。主要从以下几个方面来实现物联网专业群建设目标。

第一，面向市场需求，结合计算机网络技术、计算机控制技术、应用电子、软件技术等专业知识，突出各专业的重点课程。培养学生具备“智能家居、智能物流、产品追溯”三个应用领域的基本应用能力。按照学生职业岗位的能力需求，从初学到熟练的成长过程，以培养职业岗位技能为目标，基于工作过程进行物联网为核心的专业群建设。

第二，通过充分的社会调研，联合企业，聘请专家，找出上述三个领域中所有的代表性工作任务，选择完整的、对职业成长起关键作用的、有较大开放性和代表性的工作任务，从中提炼出典型的工作任务，再对所需的职业能力进行教学分析，研究提炼出适应“物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护”三个典型工作岗位的专业群的发展方向，以便在后期突出重点教学内容。

第三，通过“校企合作，工学结合”办学模式，进一步了解当前物联网企业的人才需求规格，培养满足企业实际需求的高技能人才，基于“以职业能力为目标、以项目为导向”的人才培养模式，“以服务为宗旨，以就业为导向”的指导思想，建设“教、学、做”三位一体的专业群的建设。

通过对上述“三个应用领域”、“三个典型工作岗位”及“三位一体”的专业群建设深入研究，结合本地区企业发展方向及学院实际情况，研究以物联网为核心专业的专业群的建设。

四、专业群建设研究的主要内容

1.物联网技术体系研究

目前比较公认的物联网技术体系由三层结构组成，分别为感知层、网络层和应用层。分别实现、全面感知、可靠传递、智能处理的功能。具体功能如图1所示。

图1 物联网技术体系构架

（1）感知层

感知层是物联网的“皮肤和五官”，主要是进行物体识别、信息采集。感知层通过传感器、射频识别、条码识别、无线定位等技术感知和采集现实世界中发生的各种物理事件和数据，这些数据包括各类物理信息量、标识、音频、视频等数据等，然后通过近距离通信网络和智能信息处理技术实现所获取数据的近距离传输以及数据的分布式处理等过程。感知层的关键技术包括：RFID技术、传感器技术、嵌入式技术、短距离无线通讯技术等。

（2）网络层

网络层类似于人体结构中的神经系统，主要负责把感知和采集到的信息无障碍、高可靠性、高安全性地进行传送，实现物联网信息的广泛互联功能。它主要是建立在现有的通信网络（包括有线和无线通信网）、广播电视网和互联网基础上。物联网感知到的信息通过各种接入设备与连接传输到上述网络，网络层解决了感知层所获得的数据在一定范围内、特别是远距离的传输问题。

（3）应用层

应用层位于感知层和网络层之上，是物联网智慧的源泉。人们通常把物联网应用冠以“智能”的名称，如智能电网、智能交通、智能家居等，其中的智能就来自这一层，现在更多地用智慧来进行描述，如智慧城市、智慧农业等。应用层解决数据如何存储（数据库与海量存储技术）、如何检索（搜索引擎）、如何使用、如何不被滥用（数据安全与隐私保护）以及设备的智能控制等问题。应用层是物联网发展的目的，通过公共中间件、信息开放平台、云计算平台和服务支撑平台等物联网应用技术，实现跨行业、跨应用、跨系统之间的信息协同、共享、互通的功能，从而支持物联网技术在工业、农业、环保、医疗等行业领域的应用。

以应用需求为导向的系统设计可以是千差万别的，也不一定所有层次的技术都需要采用，即使在同一个层次上，对可供选择的技术方案也可以进行按需配置。结合各高职院校计算机类计算机网络技术、软件技术、电子信息类电子信息工程技术、应用电子技术、自动控制类计算机控制技术、机电一体化技术等相关专业，将物联网专业与相关的专业融合一体，致力于研究出一套适合高等职业院校物联网专业群的建设方案，将推动物联网应用技术专业及相关专业建设的同步、健康发展。

2.物联网专业群知识体系的研究

专业知识体系就是把一个专业领域内的专业知识组织成专业干线清晰、知识点层次分明、结构衔接完整的一个知识框架。在分析物联网技术体系的基础上，构建物联网应用技术专业群的知识体系，物联网应用技术知识结构中的专业知识部分应能体现物联网整体框架及其关键技术。因此，物联网应用技术专业知识体系应包括感知层、网络层、应用层的知识和系统整体架构与优化的知识。对应的核心知识领域分别是：感知层为射频识别（RFID）技术、传感器技术与无线传感器网络技术等;网络层为网络与通信技术、网络设备安装与配置管理等;应用层为软件设计、数据存储与处理技术、大数据处理技术、云计算技术、应用系统开发等;物联网整体的框架为物联网工程与综合布线、信息管理技术等。

根据上述分析，物联网专业群的建设，要能实现这样的培养目标：培养造就具有物联网技术基础理论、计算机网络技术、应用系统软件开发、智能安防技术等相关专业知识;主要面向物联网工程建设、物联网应用软件开发、物联网产品制造以及物联网技术应用等方面企事业单位，在生产、服务及管理第一线能从事物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护等岗位的工作;并在创新和创业意识、团队合作与人际沟通以及资料查询与组织能力等方面有良好的素养，能适应国家战略性新兴产业建设需要，具有职业生涯发展基础，德、智、体、美全面发展的高技能应用型人才。

3.以物联网为核心的课程群建设

围绕物联网工程中的应用技术领域对物联网应用技术专业职业岗位群进行整体分析，结合各学校计算机类计算机网络、软件技术、电子信息类电子信息工程、应用电子自动控制类机电一体化等已有专业，找出专业群课程相关技术领域中具有代表性的工作任务，选择完整的、对职业成长起关键作用的、完成任务的方式有较大开放性和代表性的工作任务，从中提炼出典型的工作任务，再对典型的工作任务及完成典型工作任务所需的职业能力进行教学分析，分解出“两个平台、三个方向”（即公共基础平台、专业基础平台;物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护）的专业群的课程体系。

物联网专业群体系的课程设置需要综合考虑专业群中各个专业的学科特点，应尽可能多地覆盖本专业的知识体系，将相关主干学科的核心课程和专业课程进行通盘考虑，打破学科体系的约束，遵循职业教育的特点，根据工作过程和知识结构将上述专业课程分成公共基础课程、职业平台课程、职业能力课程、实验实训课程、能力拓展课程五部分。详细课程分类及专业归属见表1。

表1 物联网应用技术专业课程设置

五、物联网专业群建设需要解决的问题及指导意义

物联网专业群建设是一个不断探索的过程，在教学改革和探索中主要须解决以下问题，并体现出专业群建设的意义。

1.物联网专业群建设是以应用为驱动的专业，专业群人才的培养根据专业共性知识和各地区物联网领域的区域特色，发挥相关学科的传统优势，使学生有兴趣、有目的、有实践地学习专业领域的知识，逐步地、系统地增长应用实践能力和创新能力。

2.在课程设置中，把行业应用特色纳入个性化课程或专业课中，形成理论型和实践型两套既有共性又有个性的人才培养方案和课程体系。

3.该专业群培养方案和课程体系坚持以“物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护”为主导，夯实基础教学，为学生的未来发展创造条件，以方向选修课为平台，拓宽学生的认知视野，妥善化解突出特色和拓宽视野间的矛盾。

4.物联网专业群建设的重点是应用实践，教学应由应用来驱动，作为新一代信息技术主要代表之一的物联网技术日新月异，我们应了解新技术的发展，根据市场需要，调整教学内容。课程设置及内容应重视特色，在实施过程中，应高度重视专业特色建设工作，大力加强课程体系和教材建设，改革人才培养方案，强化实践教学，加强教师队伍建设，紧密结合国家经济社会发展需要，推进专业建设与人才培养，切实为同类高校相关专业建设和改革起到示范和带动作用。

5.物联网应用技术专业涉及的“三个应用领域”、“三个典型工作岗位”及“三位一体”的教学模式”的深入研究，推动物联网专业群结合地方企业发展方向及学院实际情况，以服务地方新兴产业发展和学院已有优势专业特长为特色，完善符合社会需要的物联网专业群人才培养方案。

6.有利于学院根据自身行业和地方经济发展需求明确学校重点服务域，优化布局，错位发展，突出优势，彰显特色，逐步解决专业设置“同质化”问题;有利于促进教育资源的优化整合与共享，发挥优势专业的引领、辐射作用，促进相关专业提升;有利于专业间形成全力，发挥专业群的优势，提升服务产业能力，促进校企合作深入发展。

六、结 论

物联网专业群建设主要是根据各校计算机、电子、通信、自动控制等专业建设的状况，形成的一个适应新兴产业需求的交叉专业，通过物联网专业群的建设带动相关专业共同发展，对专业群内各专业的部分课程建设能够起到示范作用，同时也促进了专业群各专业更好地适应市场变化，积极培育了新兴专业，强化了物联网专业群各专业与战略性新兴产业产教融合问题，从而使专业布局紧跟当地经济产业发展。

参考文献：

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[7] 郭慧，刘忠宝，赵文娟.物联网专业人才培养模式的探

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收稿日期：2015-03-20

基金项目：安徽省教育教学研究项目（2014tszy082，2014jxtd110，2014sjjd078，2013zy147）;安徽工商职业学院校级教

物联网工程的特点例3

物联网的概念最早于1999年由美国麻省理工学院提出，是指依托射频识别技术和设备将所有物品与互联网连接起来，实现智能化识别和管理而形成的网络。[1]物联网是继计算机、互联网、移动通信后的又一次信息化产业浪潮，将催生一个巨大的新兴产业。产业未兴，人才先行。2010年教育部在高校本科教育阶段设立物联网工程专业，以期为重要战略性新兴产业――物联网相关产业培养高素质人才。物联网技术属于“集成创新型”技术，因此物联网工程专业的人才应该属于“工程应用型”人才[3]。如何实现这一目标是各个高校共同探索的话题。作为一名教师，结合自身实际工作经验，对此有以下几点思考。

1.形成以培养目标为导向的特色课程体系

物联网工程是一门覆盖范围很广的综合交叉学科，涉及计算机科学与技术、电子科学与技术、自动化、通信工程、信息安全、智能科学与技术等诸多科学领域[4]，合理的课程设置有助于师生形成清晰完整的知识结构。要制定合理的课程体系，可以从以下三方面着手：

首先要整体把握物联网的体系架构要对物联网的整体框架和关键技术有整体把握。物联网的架构分为三个层次：感知层、网络层、应用层。信息在感知层采集和获取后，经网络层得以共享并实时交互，最终在到达应用层经过分析处理，最终实现决策和控制。课程体系要涵盖这三个层次，各层次间要能顺利连接。同时物联网关键技术如M2M、传感器、云计算等在整个课程体系中有所体现。

其次要明确专业培养目标。物联网企业的人才需求谱系中不仅包含高层次的研发人员，同时也包含大量物联网产品生产制造与物联网系统集成中设备安装、调试、维保等方面的高端技能型专门人才。因此，物联网工程专业的就业岗位可定位为：物联网电子产品的生产与制造、物联网工程系统集成与项目实施与管理、物联网工程项目售前售后服务与运行维护。物联网工程专业的课程设置要有明确的就业指引。根据岗位要求设置合理课程体系，培养学生核心职业能力。

最后要重建核心课程。目前物联网工程专业课程设置没有专业特色，课程设置大多是将各个交叉学科的相关课程直接设置在物联网工程专业的课程体系之中，比如将计算机专业相关的课程、通信专业相关的课程以及电子技术相关专业的课程组合成物联网工程专业课程。这样设置导致课程体系复杂、内容繁多、缺少层次[5]，教师授课以孤立的学科要求为教学目标进行授课，学生因精力有限很难深入，形成的知识结构混乱，很难加以应用。课程的内容方面，大多是在原传统专业的核心要求上略作删减，导致学生无法获取一些非本课程重点而对后续课程极为重要的知识点。比如物联网工程专业的专业基础课电路与电子学，按照传统电子技术相关专业的要求，耦合电路属于选讲甚至阅读内容，不做考核，许多老师在授课时间有限的情况下会选择学生自学或者只做概述，而对于物联网工程专业的学生来说，这部分内容相当重要，是理解其后续专业课射频识别工作原理的重要知识储备。因此，在确立物联网工程专业课程体系的时候，应充分考虑各学科之间的关联，是否符合物联网专业从上至下的知识结构，而不是简单堆砌，更不是简单取舍。在培养目标的引导下，梳理学生能力形成所需掌握的知识点，将传统相关课程进行重组或拆解，并为之确定新的教学大纲，从而形成具有物联网工程专业特色的新课程，以突显符合培养目标的本专业特色。

2.组建有清晰角色定位和分工的教学团队

师资队伍是专业建设与发展的保障。作为一门新兴学科要发展，物联网工程专业急需一支专业的教师队伍。但物联网涉及学科众多，寻求精通多学科教师又不易实现。面对这种困境，物联网工程专业建立之初，可以尝试鼓励教师在各自的领域深入研究，以实际应用为向导或者以项目任务驱动的方式，组织青年教师学习钻研自己所掌握技术在物联网中的应用方式及其接入点，了解与其他领域知识相结合时所需的核心知识点，以达到熟练掌握和应用某一项物联网关键技术的目的，从而在实际教学中将每个人的技术优势发挥到最佳，使学生能取众师之长，实现成为“卓越物联网工程师[6]”的最终目标。

3.转变教学思维，充分发挥学生主体地位作用

基于问题的学习（简称PBL）于1969年由美国神经病学教授Barrows首创，是以学生组成的学习小组围绕系列复杂问题自主分析，找到解决方案，并学习到所需知识的过程。PBL教学法可以帮助学习者构建广博而灵活的知识基础，培养学生自主学习的能力和实践能力，激发学生的学习兴趣。[9]无论从实践还是理论研究上，物联网工程专业目前都还处于探索阶段[8]，涉及学科知识宽广，相关技术甚至重要术语的定义都在持续更新中，“老师讲授―学生被动接受”的传统方式已经不能满足学习的需要，这要求学生有自主获取新知识的能力和热情。实际教学中可以尝试在物联网工程专业的主干课程如物联网导论中引入PBL教学方法，例如在讲解物联网是什么、物联网体系架构、物联网应用等关键问题时，可以给出问题，让学生通过资料查询、文献检索及其他现代信息技术手段获取相关信息，分组讨论、归纳、整理、分析总结，让学生来充当问题的解决者，教师最后归纳补充，进行重难点讲解。

笔者在讲授物联网工程专业课程物联网导论曾尝试采取这种教学方法，让学生参入到教学过程中来，充分发挥学生主体作用，效果明显。物联网工程专业不同于传统成熟专业，存在很多正在发展未有定论的理论，比如物联网的定义是什么，各种组织给出很多不同的解释，但至今为止，还未有统一的权威释义。学生在寻求答案过程中，不同于被动接受单一答案，可以了解不同定义提出的背景和当时物联网发展的现状等等问题，在理解了别人解释之后经过讨论和思考能够形成自己的“定义”。同时，这一系列的过程让学生了解物联网工程专业的特点，也提醒学生要有知识更新的意识，逐渐培养提升学生自主学习的能力。

4.以课程设计方式，逐步培养学生实践能力

物联网工程专业是由战略性新兴产业催生的新专业，相比传统专业更注重专业实践环节。[10]它集成交叉的特点对学生将所学知识综合运用与实践的能力要求很高。学生不仅要对各种信号的采集、处理、交换、传输的理论与技术熟练运用还要具备较强的综合应用无线传感网络及一定的软件开发能力。在课程的设计上，一方面要加大实验课在教学中的比重。针对专业难点和重点内容，通过验证实验的方式组织教学，让学生通过动手获得新感知新体验，帮助理解和掌握本专业的核心专业技术。另一方面要以课程设计逐步培养学生实践能力。物联网系统的构建从硬件模块的搭建到软件平台的设计不但需要理论知识的贮备，更要求学生具有较强的实践能力。传统的完成理论学习进行毕业设计的方式是难以实现的。结合物联网工程专业的这个特点，给物联网工程专业的专业基础课和专业课设置对应课程设计，例如传感器等课程课程设计完成数据采集模块设计，模拟电路、数字电路等课程完成报警电路设计，无线传感网络等课程完成局域网组网设计、C语言程序设计、Java语言程序、数据结构与算法、数据库等课程设计完成应用软件的设计，最后的专业实训课将所有课程设计整合。合理设计实践节点，以课程设计的方式逐步培养学生实践能力。

物联网工程专业是个知识综合性强，实践和创新应用能力要求高的专业。在物联网的全面应用时代到来之前，高校应在实际教育教学中不断思考与改革，形成学科专业优势，培养符合未来社会发展需求的复合型人才。

参考文献

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[4]刘涛.高校物联网专业人才培养体系的思考[J].物联网技术，2014（1）：76-78.

[5]沈雪珍，等.基于物联网专业教学的几点思考[J].中国电子商情（科技创新），2013（15）：48.

[6]顾卫杰，等.对不同层次教育的物联网专业定位的思考[J].中国电力教育，2011（27）：182-183.

物联网工程的特点例4

随着物联网技术的发展，物联网技术在信息工程安全监理中得到了广泛的应用。与此同时，物联网的安全问题也日益引起有关专家的重视。因为物联网场景中的实体都有一定的计算、反映与执行能力，因此若物联网技术使用不当会影响到国家、社会与个人信息的安全性。

信息工程安全监理的物联网架构

信息工程安全监理是指信息化工程项目建设过程中有关信息安全的监理行为。我国的信息工程安全监理体系是以IT市场为基础的。通过物联网技术将信息工程所出现的安全问题正确地传递给甲方，处理甲方与信息工程承建方的分歧。其主要工作是对出现的信息安全问题做出原因分析，以利于解决问题。采用物联网技术来管理，最终目的是将信息安全问题消灭在萌芽之中。信息工程安全监理的物联网架构分为四个体系，即信息工程安全监理体系、物联网体系架构、中间体系与安全监理的物联网平台。信息工程安全监理的物联网架构是根据信息化安全监理所涉及的领域多、监测范围广、操作不能间隔的特点，采用物联网技术以对信息化工程建设过程中出现的信息安全问题来监理。信息化工程安全监理中需要监测操作者的安全、监测各类操作场景的安全、监测特殊产品的安全、监控人员聚集的地方、监控关键部位以及事故应急处理时对操作者、场景、物品的信息管理等。

物联网技术

物联网技术是使信息工程安全监理达到网络化的关键。物联网与计算机网络有着密切的联系，通过正规的射频识别技术、物品编码技术、无线通信技术等，来完善电子产品代码，做到对单件产品在全球范围内进行核查。信息工程实施过程中的所有设备通过物联网技术配备一个EPC标签，利用无线射频技术，与信息工程有关的信息经由无线射频技术在网络中传播，这样一来监理只需按照食品上的EPC标签，就能够查到此食品在整个过程的相关信息，由此能够对食品加工的全部经过进行监控，便于发现其不安全因素。通过给该系统应用RFID、数据采集、移动计算技术及数据库设计等技术，实现了对在信息工程安全监理中借助移动计算技术、数据采集技术、数据库设计技术来进行数据分析，这些技术对数据的监测能够起到补充和校核的作用。经调查得知，采用神经网络方法对信息工程安全监理系统进行识别是很十分有效的，并且训练速度快。在识别之前，先用仿真实验生成神经网络的原始样本，再按照信息工程的实际情况输入神经网络，同时制定适合的网络结构，经由样本学习产生可数据识别的神经网络模型，然后就可进行安全监理数据的识别。

物联网技术信息交互安全监理

随着物联网技术应用领域的不断增加，感知网络面对的信息逐渐多元化，已经涵盖制造业、军工等较多领域。其在应用中产生的信息安全问题则需要我们及时进行处理。因为网络资源方面的限制，在确定安全监理方案时需考虑其特殊性，以做到使安全监理方案能有效地利用网络资源。目前，有的学者已考虑在安全监理方案中应用数据融合技术、加密技术等，以增加物联网技术的安全性。应用数据加密时，要注意分析网络节点的存储性。密钥管理是数据加密应用技术的重点，其负责着有关密钥的一系列活动，包括更新与保管等任务。在制定适合的应用方案的前提下，我们可按照无线感知技术体系、节点要求以及安全监理规定，确定密钥管理有效措施。

例如应用分散处理措施，即先形成密钥池，将各个节点做为密钥环，完成网络系统的组建之后，成立含有密钥环的安全通道。为进一步发挥物联网技术在信息工程安全监理中的作用，可改进技术方案。增加节点公钥个数，以防止网络受到攻击，进而确保信息安全，利于安全监控。此外，可选择适合的路由，科学应对节点，以使信息数据的输送更加的及时准确。无线感知技术体系具有节点对等以及多跳传输的特点，如果破坏方进行设置恶意节点，便可能篡改路由，产生黑洞以及被病毒感染等问题。所以，信息工程安全监理需按照无线感知计算机体系特征以及物联网技术要求，分析已经确定的安全路由应用协议，以避免网络不良攻击的负作用，增强物联网技术的安全能力。

数据融合是物联网技术的核心手段，如果其中节点受到破坏，便有可能出现融合节点不能分辨正常信息以及恶意数据的现象。为此，物联网数据融合时需分析信息安全应用问题。可制定适合的融合管理办法，加强数据信息的验证措施，使用户在节点受到破坏的情况下，仍能分辨出正常信息以及恶意数据。同时，应完善物联网信息存储机制，通过可信定位使节点获取正确位置信息，以避免不准确定位产生的不好影响，进而提高物联网感知信息安全水平，有利于信息工程安全监理。

结语

综上所述，基于物联网的信息工程安全监理主要分为4部分，即信息工程安全监理体系、物联网体系、中间体系、安全监理的物联网平台。在进行信息工程安全监理时，以安全监理规范为依据，以物联网技术为保障，对整个信息工程过程进行资金、质量、进度管理及合同、信息监理，以使信息安全。通过物联网技术，革新了以往的神经网络，提升了网络的运行效率，从而进一步强化了信息工程安全监理，能更好地监控资金、进度与质量，减少信息安全隐患，确保信息工程项目顺利实施。

参考文献：

[1]李向红、孙宏远.基于物联网的信息安全监理模型研究[J].北京工商大学学报.20l1（05）

[2]刘源志、赵德康.信息化工程监理[M].北京：中国电力出版社.2009.

物联网工程的特点例5

1 背景

无锡是国务院批准建立的物联网“感知中国”中心，同时也是国家物联网创新示范区。物联网行业是当前最热门、最具竞争力的产业，社会对该专业技术人才的需求十分旺盛。物联网专业培养的学生知识面广、基础扎实、适应性强，具有广阔的就业前景和良好的发展潜力。

在与物联网相关的行业企业中，从事物联网的通信架构、网络协议和标准、无线传感器以及信息安全等产品及系统的科学研究、工程设计、产品开发、技术管理与设备维护等发展强劲。

物联网产业的发展已经写进了政府工作报告中，物联网人才高校培养工作也得到国家大力支持，但是作为一个发展初见端倪的新兴产业，物联网各个环节的发展尚不成熟，人才领域划分和培养方向尚不明朗。在这样的背景下建设高校物联网及相关专业，给全国的高校带来了巨大的挑战。

江南大学作为首批获建物联网工程专业的学校，于2010年6月成立了全国第一个实体建制的物联网工程学院，成为全国建设物联网工程学院和专业的领头羊。江南大学在已有自动化和计算机国家特色与江苏省品牌专业建设成果的基础上，获得国家特色专业建设点、教育部物联网综合建设示范基地、物联网应用技术教育部工程中心等平台，将依托学校生物工程、食品工程、纺织工程等优势学科，彰显轻工特色，采用国际创新型工程教育模式，按照教育部卓越工程师教育培养计划理念，以学生能力培养为目标，培养物联网工程专业的创新、创业人才，力争把江南大学物联网工程专业建设成在全国同类行业院校中处于领先地位、特色鲜明、示范作用强的本科专业，成为轻工行业的高素质应用型人才的培养基地。

2 国内外高校相关专业情况

物联网专业作为一个全新学科，受到教育部和各高校的高度重视。截至2010年3月，全国已有700多所高等院系向教育部提交了增设物联网等相关专业的申请，2010年底包括江南大学在内的34所高校首次获批建设物联网工程专业，2011年更有包括高职大专在内的多所学校开始建立物联网工程专业。

江南大学物联网工程学院是国内建立的第一个实体学院，其物联网工程专业现为国家特色专业建设点，无锡市重点扶持专业。经过两年多的发展，该专业建设思路逐渐清晰，课程体系和实验规划已具雏形，并为众多兄弟院校提供示范。

以物联网为代表的新一代信息产业发展迅猛，无锡领全国之先，最早开始发展物联网信息产业。随着物联网学院的不断壮大，学院改变了原有多学科多专业的划分模式，新成立了自动化系、计算机科学与技术系、信息技术系和传感技术系4个系（见图1），在巩固物联网特色的基础上创新优势，完善了学院内部构架，实现了行政与学术的交融。

目前，物联网相关项目从国家到地方的投入都很大，并配有工信部、发改委等物联网专项，极大推动了政产学研紧密结合，产业化得到大力发展。同时，物联网技术发展很快，涉及多种网络技术，不同网络各有特点，适用于不同的应用环境。所以，教学大纲要求学生掌握多种基础网络技术（3G、GPRS/蓝牙、WIFI、ZIGBEE、专用网络等）和网络问路由与数据处理、无线有线网关设计等新技术，在人才培养上也加大了传感器应用、多网络融合以及云计算方面的培养力度。

3 人才培养模式与课程体系设置

按照国际创新型工程教育模式，学院改革现有专业培养方案，并注重工程实践能力的培养，加强学生创新、创业能力的培养。学生培养具有如下特色：有较扎实的通信、控制和计算机（Communication+Control+Computer，3C）专业基础知识和基本技能；具有独立分析、设计物联网系统的工程能力；独立开展物联网相关项目的设计和研发能力；应用性强，直接面向工程，为国家和地方输送专业人才。

本专业培养从事物联网领域的系统设计、系统分析与科技开发及研究方面的高级工程技术人才，培养的学生德智体全面发展，知识结构合理，具备扎实的电子技术、传感技术、通信网络理论、信息处理技术、计算机技术、系统工程等基础理论，掌握物联网系统的分析与设计等专门知识和技能，具有一定的人文社科、经济管理等方面的综合素质，具备在本专业领域跟踪新理论、新知识和新技术的能力以及较强的创新实践能力。

学生在四年的学习中，一二年级打好扎实的基础，三年级结合所学专业课接触专业应用背景，进入创新基地开展小型课题研发，四年级跟随专业导师构思综合课题，并结合毕业设计开展创新性应用课题研发。物联网专业教学大纲分为6个模块：

1）通识教育课程。

根据学校的统一部署，思想政治理论课根据、教育部文件精神进行安排；大学英语实行分级教学，共分四级；数学物理类课程按照机电类专业要求开设高等数学Ⅰ、线性代数Ⅰ、概率论与数理统计Ⅰ、复变函数与积分变换、大学物理Ⅰ和大学物理实验。

2）学科平台课程。

开设了机电类基础课程工程制图1、程序设计基础C；根据建立物联网学院相近专业公用大平台原则，由电路理论、模拟电子技术、数字电子技术、电子技术实验、微机原理及接口技术、信号与系统、软件技术基础和物联网技术导论几门课程组成全院大平台课程。同时，结合相近的传感网、通信工程和电子信息工程等专业的共性要求，开设了数字信号处理和传感器技术。

3）专业核心课程。

突出体现了物联网专业重点要求的感知层、网络层和应用层3个层次的核心课程，包括传感层的嵌入式系统、无线射频识别技术与应用、检测技术与智能系统、网络层的传感器网络原理及应用、通信原理、控制技术及应用、应用层相关的算法设计以及计算机组成原理等课程。

4）专业选修课程。

在专业核心课程的基础上，确定了几个模块的选修课，要求选修合计不少于28学分，即448学时，整个物联网课程架构以及组织体系见图2。

对于本专业应该了解的计算机技术、通信原理、信号与系统、控制技术和学科前沿进展专题，作为必选课供学生选修，为学生打下较扎实的理论基础，共12学分。

第六学期的计算机网络、面向对象程序设计、移动通信技术和现代物流技术课程组成第一个任选模块，突出物联网专业在网络层的知识的加强，进一步开展网络协议、定位技术和机器学习等知识的教学；第七学期上半学期的物联网体系与标准、物联网中间件技术、M2M技术概论和物品信息制作与识别技术等课程组成第二个任选模块，突出物联网专业在感知层知识的加强，要求任选不少于6学分；第七学期下半学期的工程数据库设计与应用、信息系统集成技术与应用、多网融合系统设计与应用、物联网系统分析与设计等课程为校企共建课程，重点在物联网专业的工程应用方面展开，培养了学生的工程实践能力，要求任选不少于4学分。

5）集中性实践环节。

主要由4部分组成，对于所有IT类学生必备的金工实习、电子工艺实习、电子设计CAD和电子技术课程设计构成第1部分；培养物联网专业学生专业实践能力的算法分析课程设计、软件编程课程设计、嵌入式系统课程设计和物联网应用课程设计构成第2部分；培养学生工程实践能力的企业认知实习、物联网项目工程设计和多网融合系统设计与应用构成第3部分，这一部分与企业共建；培养本科学生综合实践能力的毕业实习和毕业设计构成第4部分，这一部分为校企共建。

6）素质教育课程。

按照江南大学本科生素质学分管理办法等有关规定，开设军事理论、军训、形势与政策、社会实践等素质教育课程，共计13学分。本专业的培养方案本着“卓越工程师”目标设置，重点突出工程应用背景。在方案设置中，我们引入CDIO理念，以工程教育背景设置教学计划。在第6学期的13-21周，学生将被安排在企业培养，进行物联网项目工程设计，工程设计的进行方式将参考CDIO模式进行。在第7学期，继续加强学生理论与实践的结合能力的培养，课程的设置专门引入了校企共建课程共4个学分的选修课程，且开设了多网融合系统设计与应用实践环节，用于提升学生的工程实践能力。第8学期所有的教学培养将在企业进行，即教学计划学期为2.5（基础学习）+0.5（企业实习）+0.5（专业学习）+0.5（校企项目研发），累计有1学年的培养由校企共同完成，最终实现教育部重点推出的“卓越工程师”计划。

4 物联网工程专业本科人才培养新方案的特色

物联网工程专业培养方案以模块化的方式组织，突出了工科本科学生在通识教育和素质教育方面应掌握的知识；学科平台和专业核心课程构成了物联网专业学生最核心基础知识的培养；专业选修和集中性实践环节则突出了物联网专业的应用性能力要求。

结合国际先进教学理念和卓越工程师教学培养精神，引入CDIO理念，在培养方案中突出了工程培养理念。第6学期16-21周的培养在企业进行，由校企联合培养，以企业的实际工程背景进行针对性的物联网项目工程设计；同时，在第7学期所开设的第3个任选模块是校企联合培养方式，根据工程实际安排教学课程内容，由企业副高以上职称的企业老师和高校教师联合授课，形成“理论学习+专业学习+CDIO实践+企业实践”培养模式，打通理论与实践教学培养通道。

4.1 专业特色课程设置

1）无线传感器网络技术。

该课程围绕传感器技术原理、数据调制和通信原理、IEEE802.15.4通信协议标准、网络结构和拓扑控制、微功耗节点和网关、时钟同步技术、无线定位技术和算法、网络协议分析、中间件和数据库技术、路由算法和加密安全等技术展开。

2）短距离通信与嵌入式网络。

该课程是物联网的基础，应该包括电磁波理论、无线通信加密理论、短距离无线通信标准、通信质量分析、MAC算法设计、数字调制和解调、嵌入式操作系统、简单网络协议栈结构、网络中继和转发等。

3）无线射频识别技术。

该课程包括高频电路、数据通信基础、频谱资源和管理、协议标准体系、防碰撞技术、标签和读卡器设计、数据库和WebService等技术。

4）物联网系统集成技术。

该课程结合应用背景，从物联网工程角度出发，按照感知、传输和应用3大层次展开物联网系统集成技术的讲述。课程内容包括：硬件系统集成、软件系统集成、软件工程设计方法、接口技术、总线技术、系统优化等技术。

4.2 专业特色实践

针对物联网专业面向应用的特点，其实验和实践一般可以按照认知实验、验证实验和综合实践逐级深化规模、不断复杂，最终设计和实现一个有创意的智能系统。

1）应用认知实验。

该实验结合各种物联网典型应用，按照物联网体系架构组织可视化强的特点进行实验。学生从中体验物联网概念和技术，激发学习兴趣。

2）专业实验。

该实验体系分为无线传感网（WSN）实验、无线射频识别（RFID）实验、嵌人式和短距离通信网络实验等。

3）综合应用创新实验。

物联网工程的特点例6

【中图分类号】G642　【文献标识码】A　【文章编号】1674－4810（2013）01－0012－03

一　前言

自2010年7月教育部首次批准多所高校（院系）建设物联网技术专业以来，教育部及相关部门一直高度关注物联网及相关专业建设。全国高校物联网及相关专业教学指导小组组织高校在物联网专业的知识体系、课程体系、应用实践和人才培养等方面进行了一系列的探索，国内高校也根据自身的情况对物联网相关专业的课程体系进行了探索。但物联网目前属于新兴产业，各高校都是刚刚开始设立物联网相关专业，没有成熟的经验可以借鉴。福建信息职业技术学院（以下简称“我院”）成为首批获批物联网应用技术专业的高职院校之一。虽然专业设立起来了，但事实上，对于我院来说，如何建立科学的物联网专业人才培养体系、如何把控物联网人才的培养方向、物联网专业的核心课程如何设计等问题却成为困扰我们的难点。笔者近年来致力于物联网应用技术专业建设，分析物联网应用技术专业的知识体系及核心知识领域，力求归纳物联网应用技术专业建设的专业共性，并结合我院特色，构建了以“三线并重”为核心的物联网应用技术专业课程体系，希望能通过我们的实践，给其他院校一些启发和借鉴，共同推动物联网应用技术专业及课程体系建设的健康发展。

二　物联网应用技术专业设置的必要性和可行性

物联网被公认为是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮，开发应用前景巨大。业内专家认为物联网是通过射频识别（RFID）、红外感应器、无线传感器网络（WSN）、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、监控和管理的一种网络。

《福建省建设海峡西岸经济区纲要（修编）》指出：海西建设的目标之一是“利用现代网络技术，加快宽带通信网、数字电视网和下一代互联网建设，推进‘三网融合’，建设宽带接入网和业务支撑网，统筹3G移动网络建设，积极发展物联网。”

福建的物联网产品在全国城市网络、网格管理、智能监控、食品追溯、水质监测等系统应用较为广泛；与此同时，在电子回执、2.4G射频识别、自助终端、物联网操作系统级中间件平台、智能家居系统等领域的技术研发位居国内领先水平。依托厦门大学、集美大学、福建信息职业技术学院，已经成立了3个RFID应用研究中心，并将技术研发与市场运用紧密地结合在一起。200多亿的销售额使这一产业成为福建新兴产业中的老大，而备受各方的重视。

物联网用途广泛，主要涉及十大重点领域，包括智能电网、智能交通、智能物流、智能家居、环境与安全检测、工业与自动化控制、医疗健康、精细农牧业、金融与服务业、国防军事。未来十年物联网重点应用领域投资可达到4万亿，产出8万亿，形成就业岗位2500万个。产业发展，人才先行，物联网人才需求将急剧增加，需要高校开设并发展物联网相关专业。

作为首批开设物联网应用技术专业的院校之一，我院在近两年的时间里，在专业建设、人才培养方案制定以及课程体系建设方面做了很多工作，为办好“物联网应用技术”新专业打下了良好基础。我们认为新专业将以《国家中长期科学和技术发展规划纲要》为指南，以智能化的物联网系统为载体，围绕“物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护”三个主要方向，紧密结合社会发展与经济建设的重大需求与发展战略，整合我校及校内外合作团队的优势资源，建立符合我院特色的“物联网应用技术”专业，为实现福建省政府颁布的《福建省加快物联网发展行动方案（2010～2012年）》目标，为促进信息产业的发展做出贡献。

三　物联网的技术体系

1．感知层

感知层是物联网的“皮肤和五官”，主要功能是识别物体、采集信息。感知层通过传感器、条码识别、射频识别、无线定位等手段感知与采集物理世界中发生的物理事件和数据，这些数据包括各类物理量、标识、音频、视频数据等；

2．网络层

网络层类似于人体结构中的神经系统，主要承担着把采集和感知到的信息无障碍、高可靠性、高安全性地进行传送，实现更加广泛的互联功能。它主要是建立在现有的通讯网（包括有线和无线通信网）、广播电视网和互联网基础上。物联网感知层通过各种接入设备与上述网络相连，它解决的是感知层所获得的数据在一定范围内，尤其是远距离的传输问题。

3．应用层

应用层位于感知识别和网络传输层之上，是物联网智慧的源泉。人们通常把物联网应用冠以“智能”的名称，如智能电网、智能交通、智能家居等，其中的智能就来自这一层。应用层解决数据如何存储（数据库与海量存储技术）、如何检索（搜索引擎）、如何使用、如何不被滥用（数据安全与隐私保护）以及设备的智能控制等问题。

应用层是物联网发展的目的，通过公共中间件、信息开放平台、云计算平台和服务支撑平台等物联网应用技术，实现跨行业、跨应用、跨系统之间的信息协同、共享、互通的功能，从而支持物联网技术在工业、农业、环保、医疗等行业领域的应用。

物联网各层次间既相对独立又紧密联系。公共技术与物联网技术架构的感知层、网络层和应用层都有关系，其包括标识与解析、安全技术、网络管理和服务质量管理等，不属于物联网技术的某个特定层面。为了实现整体系统的优化功能服务于某一具体应用，各层间资源需要协同分配与共享。以应用需求为导向的系统设计可以是千差万别的，也不一定所有层次的技术都需要采用；即使在同一个层次上，对可供选择的技术方案也可以进行按需配置。

四　物联网应用技术专业知识体系

专业知识体系就是把一个专业领域内的专业知识组织成专业干线清晰、知识点层次分明、结构衔接完整的一个知识框架。在分析物联网技术体系的基础上构建物联网应用技术专业的知识体系，物联网应用技术知识结构中的专业知识部分应能体现物联网整体框架及其关键技术。因此，物联网应用技术专业知识体系应包括感知层、网络层、应用层的知识和系统整体架构与优化的知识。对应的核心知识领域为：对应于感知层为射频识别（RFID）技术、传感器技术与无线传感器网络技术等；对应于网络层为通信与网络技术、网络设备配置与管理等；对应于应用层为数据存储与处理技术、应用系统开发和云计算等；对应于物联网整体的框架为信息管理技术、物联网工程布线技术等。

根据上述分析，物联网应用技术专业的知识体系要能实现这样的培养目标：培养造就具有物联网技术基础理论、计算机网络技术、应用系统开发技术等相关专业知识；主要面向物联网工程建设、物联网应用软件开发、物联网产品制造以及物联网技术应用等方面企事业单位，在生产、服务及管理第一线能从事物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护等岗位的工作；并在创新和创业意识、团队合作与人际沟通以及资料查询与组织能力等方面有良好的素养，能适应国家战略性新兴产业建设需要，具有职业生涯发展基础，德、智、体、美全面发展的高技能应用型人才。

五　物联网应用技术专业课程体系建设基本思路

本专业课程体系建设充分吸收世界先进的CDIO工程教育理念，以物联网工程项目的规划、设计、实施和管理维护生命周期为载体，建立“做中学”的教育模式，研究开发符合本地区特色的物联网应用技术专业课程体系，培养学生具有较强的自学能力、组织沟通能力和协调能力，并能系统地掌握物联网应用技术。

第一，校企深度合作，面向市场需求，培养学生具备“智能家居、智能交通、产品追溯”三个应用领域的基本应用能力。按照学生职业岗位的能力，从初学到熟练的成长过程，以培养职业岗位技能为目标，基于工作过程进行物联网应用技术专业课程体系的建设。

第二，通过充分的社会调研，联合企业，聘请专家，找出上述三个领域中所有的代表性工作任务，选择完整的、对职业成长起关键作用的、有较大开放性和代表性的工作任务，从中提炼出典型的工作任务，再对所需的职业能力进行教学分析，研究提炼出适应“物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护”三个典型工作岗位的课程体系。

第三，通过“校企合作，工学结合”办学模式，进一步了解当前物联网企业的人才需求规格，培养满足企业实际需求的高技能人才，基于“以职业能力为目标、以项目为导向”的人才培养模式；“以服务为宗旨，以就业为导向”的指导思想，建设“教、学、做”三位一体的课程体系。

通过对上述“三个应用领域”、“三个典型工作岗位”及“三位一体的教学模式”的深入研究，结合本地区企业发展方向及学院实际情况，研究建设“三线并重”的物联网应用技术专业课程体系。

物联网应用技术专业课程的设置需要综合考虑相关交叉学科的特点，应尽可能多地覆盖本专业的知识体系，将相关主干学科的核心课程和专业课程进行通盘考虑，打破学科体系的约束，遵循职业教育的特点，根据工作过程和知识结构将上述专业课程分成公共基础课程、职业平台课程、职业能力课程、实验实训课程、能力拓展课程五部分。详细课程分类见附表。

七　结束语

物联网应用技术专业是以应用为驱动的专业，专业人才的培养根据专业共性知识和福建省物联网领域的区域特色，发挥我院在计算机网络技术等学科的传统优势，使学生有兴趣、有目的、有实践地学习专业领域的知识，逐步地、系统地增长应用实践能力和创新能力。在课程设置中，把行业应用特色纳入个性化课程或专业课中，形成理论型和实践型两套既有共性又有个性的课程体系。该课程体系坚持以“物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护”为主导，夯实基础教学，为学生的未来发展创造条件，以方向选修课为平台，拓宽学生的知识和认知视野，妥善化解突出特色和拓宽视野间的矛盾。

参考文献

［1］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

［2］揭秘北京邮电大学物联网工程专业课程体系［EB/OL］.　http：//：8080/zgwlcyw/mainnews/szyw_zw.jsp？NewsID=107705&Classid=23

［3］朱金秀、韩光洁、、吴迪.物联网工程专业课程体系的研究与探索［J］.中国电力教育，2012（16）

物联网工程的特点例7

2 物联网工程专业的研究内容

2.1 物联网的体系结构

物联网的概念是1999年美国Auto-ID中心首先提出的，最初的定义是通过射频识别等信息传感设备把所有物品与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。现在普遍认为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对象实现互联互通，具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化特征的网络。从物联网的定义可以看出要实现物联网需要具有感知、通信与计算能力的智能信息传感设备等实现全面感知，借助现有的互联网和电信网来进行数据的可靠传输，以及数据的智能处理，进而实现人与人、物与物、人与物之间的互联互通和智能信息服务。物联网的体系结构可以根据信息生成、传输、处理和应用划分为4个层次：感知识别层、网络层、管理服务层和综合应用层。其中感知层是物联网信息的来源，包括各种类型的传感器、RFID标签和读写器、智能手机、智能家电以及智能测控设备等；网络层实现数据的传输，包括有线和无线网络的接人层、会聚层和核心交换层；管理服务层实现数据存储、处理的和智能决策服务等，包括中间件、数据存储与处理、数据挖掘与智能决策等；综合应用层实现不同行业的综合应用，包括智能物流、智能电网、智能交通、智能环保、智能医疗等。物联网4层体系结构如图1所示。

2.2 物联网关键技术和研究内容

由物联网的4层体系结构图可以看出：感知层是物联网应用的基础，位于物联网应用的最底层，也是物联网区别于传统互联网的重要方面之一。感知层主要涉及RFID技术、无线传感器网络和控制技术、短距离无线通讯技术等主要关键技术。物联网的应用层与具体的应用领域不同存在很大的差异，需要根据具体的应用来设计。物联网网络层的数据传输技术、无线通信技术以及管理服务层涉及的数据存储、云计算、数据挖掘等各种支撑技术都是物联网应用和研究过程中涉及的主要技术和内容。

由于物联网的研究内容比较宽泛而且涉及多学科的交叉，开设物联网相关专业的高校现有学科基础、专业设置以及研究内容的侧重点都会有所不同，因此在物联网工程专业的课程设置以及培养方案方面会存在的一定的差异。由物联网的4层体系结构，可以根据实际情况对物联网工程专业设置不同的研究方向，如电子技术和嵌入式技术基础较好的高校可以侧重于感知层设计和应用，计算机技术基础较好的高校可以侧重于物联网应用层和信息服务层，网络技术和通信技术基础较好的高校可以侧重于网络层和管理服务层，还有各相关交叉专业设置较为全面、研究基础较好的高校则可以在物联网的各层都平衡发展。具体设置什么样研究方向和培养方案，各高校需要根据自身的学科专业基础和特点以及高校的行业背景，设置具有自己特色和优势的培养方案和侧重研究方向。安徽理工大学是一所具有煤炭行业背景和医学特色的理工类高校，目前设有相关的专业有：计算机科学与技术、电子技术与仪器、网络信息安全、自动化、电子信息工专业提供论文写作、写作论文的服务，欢迎光临dylw.net程、通信工程、电气工程及其自动化等，具有较好的相关专业建设基础，尤其是面向煤矿自动化和信息化应用领域有着较强的优势。因此，基于学校的行业背景和专业基础现状，物联网工程专业的侧重点是物联网的感知层设计和应用，兼顾管理服务层的相关技术研究，如中间件等。重点应用领域是矿山物联网以及智能移动医疗，结合现有的网络信息安全和计算机科学与技术等相关专业，制定符合学校实际和充分利用现有教学资源的物联网工程专业的培养方案。

3 物联网工程专业培养目标和课程设置

3.1 物联网工程专业培养目标

在高等学校本科人才培养目标的前提下，根据物联网专业的研究内容和市场需求定位，物联网工程专业培养目标是：具有宽厚扎实的基础知识，系统地掌握物联网的相关理论、方法和技能，具备网络技术、传感技术、射频识别技术、嵌入式技术、通信技术以及计算机技术等信息领域宽广的专业知识，具有综合运用所学知识解决物联网中信息获取、传输、处理问题的能力，能够从事物联网的通信架构、网络协议和标准、无线传感器、电子标签射频识别、信息安全等产品及系统的科学研究、工程设计、产品开发、技术管理与设备维护等工 作。

通过相关课程的学习，掌握必需的传感器、电子、通信、单片机、RFID技术等知识和专业技能；掌握基本物联网节点、网关、网络协议栈，有线和无线网络技术原理，无线自组织组网、有线和无线网络拓扑以及网络安全技术等基础理论和关键技术；熟练并系统地掌握物联网应用系统集成、物联网硬件与软件设计、互联网应用等，具有综合应用所学知识解决物联网工程中实际问题的能力，包括：工程设计、设备制造、网络运营和技术管理中的实际问题等能力；掌握基于无线传感器网络的物联网业务的开发、测试、推广等知识，具有较强的综合应用信息网络相关知识解决问题的能力、综合试验能力与工程实践能力；熟悉矿山物联网的架构、应用环境和关键技术，并能够进行系统设计和开发；熟悉物联网在智能医疗领域的应用技术，并在现有医院信息系统的基础上，进行移动医疗的智能终端、医疗传感设备、中间件、数据存储、应用系统的设计和开发等。此外，还应具有较强的创新意识、创造性思维能力，能综合运用多学科知识、技术和现代工程工具，将所学内容应用到其他行业和应用领域。

3.2 物联网工程专业课程设置

由于物联网工程专业是综合多学科的新兴专业，在课程的设置和教学内容的安排上还不够成熟和稳定，还处于探索阶段。需要根据专业培养目标和实际教学情况，不断地调整和优化课程的设置。目前，物联网专业课程设置基本上在现有较成熟的计算机科学技术和电子信息类专业的基础上，增加与物联网相关的核心课程，但侧重点是物联网技术及应用。结合学校相关专业课程设置现状，物联网专业课程分为以下几个主要模块：（1）公共基础模块；（2）专业必修课程模块：（3）专业核心课程模块；（4）专业任选课程模块；（5）跨学科课程模块；（6）实践课程模块；（7）素质拓展模块。各模块包含的主要课程如表1所示。

在课程的设置上既考虑了物联网专业的核心研究内容和专业特色，同时考虑到物联网专业是一门新兴的专业，还没有专门的硕士和博士学位点，目前基本上都是作为计算机或相关学科的一个研究方向，而计算机专业研究生入学考试的专业课实现国家统一命题，因此，在课程的设置上要能够和计算机科学与技术专业核心课程实现无缝对接，使得物联网工程专业培养的学生能够轻松实现进一步深造的愿望。基于这样的一种现状，学校物联网工程专业在必修课程模块和核心课程模块中分别开设了数据结构、计算机组成原理、计算机网络、操作系统等相关的课程，同时开设了物联网导论、无线传感器网络、RFID原理与应用，能够满足学生专业学习和考研深造的需要。为了突出物联网专业知识，在专业任选课程模块中开设了大量与物专业提供论文写作、写作论文的服务，欢迎光临dylw.net联网和计算机相关和当前最为热门的课程，充分体现了该专业方向的知识面宽、技术先进等特点。跨学科课程模块的设置为进一步拓宽学生的知识面，了解煤矿行业的生产背景和主要技术装备，为以后从事煤矿物联网和数字矿山建设打下基础。实践课程模块的设置是培养学生动手能力和学习兴趣的重要教学环节，是达到学以致用的主要途径，是整个教学过程不可缺少的内容。素质拓展模块通过组织多种形式和内容的第二课堂教学活动，以培养学生创新精神和实践能力，促进个性发展，提高综合素质。

4 人才培养和教学资源建设

4.1 物联网工程专业人才培养

高等学校的使命是培养人才，高校需要根据市场的需求和自身优势以及综合其他因素来确定人才的培养模式。因此，对人才培养目标的定位能够全面反映高校对合格人才的理解和时代需求。安徽理工大学是行业特色鲜明、理工类为主的综合型大学，学校人才培养目标是：结合煤炭行业特色，培养“厚基础、高素质、强能力、善创新”的创新型人才和高级专门人才。在人才培养过程中要构建多元化、多目标的培养模式，同时充分考虑学生就业、创业和继续深造等不同要求，努力形成特色鲜明、层次清晰、模式多元、制度配套、保障有力的本科人才培养体系。在学校人才培养目标的指导下，借助现有相关专业的培养模式和经验，并结合物联网工程专业的特点，对物联网工程专业的人才培养采用校企联合培养的模式。

安徽理工大学是第二批“卓越工程师教育培养计划”高校，目前在计算机科学与技术专业以及其他电子信息类专业的卓越工程师培养计划和方案制定过程中积累了一定的经验，其核心培养方式是采取的3+X培养模式，主要措施是其中3年时间在学校进行相关基础课和理论课的学习，至少1年时间采取校企联合培养模式，通过将企业纳入到人才培养主体地位，可以进行订单式培养，大大增强学生对企业需求的了解和实践动手能力。真正体现“卓越计划”的3个特点，即行业企业深度参与培养过程；学校按通用标准和行业标准培养工程人才；强化培养学生的工程能力和创新能力。物联网工程专业主要是培养工程类的专门型应用人才，可以按照“卓越工程师”的培养模式进行培养。一方面是在现有教学资源的基础上，加强物联网专业基础理论和专业核心课程内容的教学，另一方面加强实践教学环节，尤其是引入相关企业的参与。目前，我校已与安徽徽斯顿电子科技有限公司以及安徽科艾网络技术有限公司签订了战略合作协议，联合培养物联网专业人才，由参与的公司提供相关课程的教学和实践环节的平台，并且公司有优先挑选优秀毕业生的权利。另外，安徽理工大学与附属医院安徽淮南东方医院集团也签订了合作协议，共同研究和制订数字移动医疗系统方案。移动数字医疗系统的实施可为学校物联网专业教师和学生提供了参与设计和开发的机会，同时也会为学生的培养提供很好的实习场所和平台。另外，安徽理工大学与两淮煤矿企业都建立了很好的合作关系，有着很好的合作基础，双方都在积极准备联合培养矿山物联网建设人才，进行校企深度合作，为拓展学校物联网专业人才培养提供了很好的实践和就业机会。此外，学校还与一些经济发达地区的相关企业建立实习基地，如上海、深圳、无锡、芜湖等，为学生进入工作岗位前提供深入企业实习机会，为进一步就业打下了坚实的基础。校企合作模式的效果已经在学校的一些专业取得了很好的效果，校企合作是物联网专业人才培养较为理想的模式。

4.2 物联网工程专业教学资源建设

物联网专业人才的培养，除了有定位准确的培养目标和合适的培养模式之外，还需要有配套的软硬件教学资源的支撑，教学资源是培养合格人才的重要保证。一个专业办学水平的高低往往与该专业的师资、实验室、教材、实习场所等建设水平有关。对于物联网专业这样一门新兴专业，面临的专业教学问题更为严重和急迫。学校在物联网专业建设过程中，相应地采取了一些有效措施来保证高水平的教学资源。

（1）物联网专业师资队伍的建设。这是所有教学资源中最为重要的部分，没有好的师资很难想象能够培养出优秀的人才。因此，学校和学院都非常重视教师的培养，培养的方式主要是从学院中挑选出一部分对物联网感兴趣而且嵌入式技术以及软件开发能力过硬的教师组建成物联网科研团队和教学团队，通过申专业提供论文写作、写作论文的服务，欢迎光临dylw.net请物联网相关课题展开物联网理论和应用研究，目前已有2项物联网相关的国家自然科学基金项目，5项省部级物联网应用课题，多项企业物联网应用横向课题，通过科研课题工作的深入展开和研究，大大提高了教师对物联网理论的理解和实践应用水平，对推动物联网专业的教学水平起到明显的促进作用。除此之外，学院利用寒暑假时间组织部分教师到北京、无锡、长沙等地参加“全国高校物联网专业教学和研讨”“高级物联网开发工程师物”等教学和专业技术的培训，通过培训进一步提高教师的物联网教学水平和专业技能，然后再通过校内的研讨和讲座带动更多教师物联网专业水平的提高。

（2）教材建设也是办好专业必不可少的环节。由于物联网专业是新建专业，虽然已经出版了一些不错的物联网方面的图书，但适合作为本科教学的好教材还是凤毛麟角，而且大多是技术类或普及类。因此，在教材的建设方面还有很多的工作需要做。我们根据开设的课程和目前已有教材的现状，挑选出相对较好的基本教材和参考书，通过大家阅读讨论，然后根据制定的教学计划，来确定讲授的内容和学生需要自学的内容，并整理教学讲义和课件，为后续教材建设做好准备。通过这一环节，充分提高了对教学内容细节的掌握和理解，也对物联网技术掌握得更为全面。

（3）实验室建设是实践教学环节的有力保障。为了能够满足物联网实验教学的需求，学院对物联网实验室建设投入了大量的建设经费，实验室采购了北京西普阳光教育科技有限公司的SimpleRFID射频识别实验教学系统，并向安徽福讯信息技术有限公司订制了无线传感网络教学系实验系统。在物联网实验建设过程中，物联网专业教学团队全程参与整个实验室建设过程，对系统的安装、调试、运行都进行全面掌握；专业提供论文写作、写作论文的服务，欢迎光临dylw.net并邀请物联网实验系统开发的T程技术人员给教师做专门的技术培训和讲座，进一步提高了教师的理论水平和实践水平。通过师资、教材和实验窜3个环节的建设，目前学校已经具有较高水平的物联网专业教学团队和完善的教学配套资源，完全能够按照既定的教学目标和计划来进行物联网专业人才的培养。当然，任何一个新的专业的开设，都需要一定时间的建设和完善，在建设的过程中要不断探索和完善，并借鉴其他高校的成功经验，及时修正不合理的方面。

5 结语

物联网工程专业的人才培养和教学资源建设，是所有高校物联网工程专业在办学过程中需要考虑和解决的问题，而特色人才培养模式和高水平教学资源建设是办好物联网专业的前提，因此，各个高校应根据各自不同的办学基础和行业特点，着眼于市场需求和自身的办学优势，在体现物联网工程专业共同特点的基础上，要突出物联网工程专业的行业特色，这样培养出的人才更能满足市场需求和具有更宽的就业面。

参考文献：

[1]吴功宜，吴英.物联网工程导论[M].北京：机械工业出版社，2012：1-5.

[2]刘云浩.物联网导论[M].北京：科学出版社，2011：3-6.

物联网工程的特点例8

1 充分认识物联网发展的重要意义

要点1：重要意义

物联网作为新一代信息技术的高度集成和综合运用，具有知识密集度高、成长潜力大、带动力强、综合效益好的特点。物联网蕴含着巨大的经济价值，赋予了“两化融合”更多智能化内涵，将提升传统产业的经济附加值，是促进经济发展方式转变和产业结构调整的有效途径。物联网将显著提升人们生活的质量和水平，促进人们生活方式的转变，有利于良好生态环境的营造，是推进和谐社会建设的新生动力。物联网蕴含着巨大的创新空间和机遇，对通信网络、基础电子、软件、信息服务等产业提出了更高的创新需求，是提升自主创新能力的重要选择。大力发展物联网是在行动上贯彻落实国家加快发展战略性新兴产业的部署。

要点2：发展的阶段性

预计物联网发展将经历先导应用为主的起步阶段、以应用推广为主的规模应用阶段和具有显著经济外部特性（网络效应）的规模化应用阶段。目前，我国物联网发展与世界同步，处于起步阶段，技术研发不断取得突破，标准体系不断完善，产品成本不断降低，应用需求不断拓宽。国家工信部在《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》（以下简称规划）中明确提出“推动物联网关键技术研发和在重点领域的应用示范”是未来五年物联网发展的主要任务。《规划》将贯彻落实国家战略部署，针对“十二五”时期我国物联网所处的发展阶段，提出了目标和主要任务。

2 正确把握物联网发展的总体思路

要点1：指导思想和原则

物联网作为新生事物，制定首个发展规划是关系我国物联网发展全局和长远的一项重要工作，必须以全球视野，立足国家战略需求，进行超前部署和系统布局，统筹兼顾，促进各地区协同发展；同时也要立足当前，根据阶段性发展目标，通过自主创新和市场与政府的导向作用，重点解决制约物联网发展的重大瓶颈问题，同步推进技术研发、标准研制、产业发展和应用推广。

要点2：目标制定

《规划》在技术创新、产业体系构建、应用推广方面提出了具体目标。

关于500项以上重要研究成果。衡量重要研究成果的主要依据是达到国内领先或国际先进水平、具有广泛的应用基础和显著的产业化前景。范围包括：RFID、传感器、位置感知、传感网、异构网络融合、M2M、数据库、海量信息存储、图像视频智能分析、应用软件，以及编码标识、信息安全、频谱管理、微纳制造、系统集成等技术成果。

关于200项以上国家和行业标准。其中包括共性和关键技术，智能工业、智能农业、智能物流、智能交通、智能电网、智能环保、智能安防、智能医疗、智能家居等领域的行业标准。

关于10个产业聚集区。根据国家产业园区发展现状（截至2010年末，国家级高新区达到70家，国家级经济开发区总数超过100家），依托东、中、西部现有的国家级产业园区或产业基地，按照产业关联度和区域特征，重点培育10个以上区域成为物联网综合产业聚集区或物联网特色产业聚集区具有可行性。

关于100家以上骨干企业。评价“骨干企业”的依据是掌握核心关键技术、经营状况良好、主业突出、产品市场前景好、对产业带动作用大、发展初具规模等。百家物联网骨干企业的评定将参考电子信息百强企业评定标准，对企业核心业务与物联网产业相关度、企业规模、效益和研发水平等方面进行综合考核。

关于9个重点领域。这里的重点领域包括在经济运行中的重点行业和重点领域，如工业、农业、物流等；面向基础设施和安全保障的重点领域，如交通、电力、环保等；面向社会管理和民生服务的领域，如公共安全、医疗卫生、智能家居等。

3 全面部署物联网发展的主要任务

为了贯彻落实规划的指导思想，全面实现“十二五”期间在技术创新、产业发展、应用推广的目标，《规划》制定了大力攻克核心技术、加快构建标准体系、协调推进产业发展、着力培育骨干企业、积极开展应用示范、合理规划区域布局、加强信息安全保障和提升公共服务能力等任务，明确了未来五年的工作方向和着力点。

要点1：核心技术

物联网技术体系一般包括信息感知、传输、处理及共性技术。在信息感知领域，要掌握超高频和微波RFID芯片设计、封装以及读写器相关技术，攻克智能化、小型化、高灵敏度等传感器技术，提升地理位置感知核心芯片的整体技术水平等；在信息传输领域，就是研究新型近距离无线通信技术，开发能够适应产业发展需要的传感器节点及传感网组网与管理技术，研发传感网、移动通信网与互联网等异构网络技术等；在信息处理领域，要掌握与物联网紧密相关的海量信息存储和处理以及数据库核心技术，强化图像视频智能分析、数据挖掘等技术的成熟度和兼容性等；在共性技术方面，包括提高基础芯片的设计能力，提升信息安全技术水平，开展微能源技术研究等。

要点2：标准体系

标准体系主要由体系框架、共性和关键技术标准、行业应用标准等组成，是物联网从起步阶段不断快速健康发展的有效保障，是实现产业化和规模应用的必要条件。物联网涉及的学科交叉性强、技术范围广、产业集成度高、应用涵盖面宽，因此，建立统一的标准体系将是一项复杂而艰巨的任务。《规划》从加速完成标准体系框架的建设、积极推进共性和关键技术标准的研制、大力开展重点行业应用标准的研制等三个方面提出了具体的任务，要通过充分发挥企业在标准制定中的主导作用，加强物联网相关领域标准化组织的交流、合作与协调，加大标准化和知识产权研究的工作力度，建立并不断完善物联网标准体系，促进物联网快速有序发展。

要点3：产业培育

物联网产业主要由传感器/节点/网关、RFID、二维条码、嵌入式系统等物联网感知制造业，通信网络设备制造与运营等物联网通信业，应用基础设施服务、软件开发与集成、应用服务等物联网服务业组成。《规划》提出了完善产业链、培育骨干企业、优化区域布局三个主要任务，明确了培育和壮大产业的方向和重点。

要点4：应用示范

物联网应用示范不仅是目的，更是手段，通过应用需求牵引，推动技术创新、标准研制和产业培育。《规划》指出，应用示范将面向经济运行的重点行业、基础设施和安全保障、社会管理和民生服务三大领域展开，在实施过程中，要加强统筹协调，防止一哄而上，以及低水平的重复建设和资源浪费。在应用示范过程中，要积极探索，勇于尝试，注重应用模式的创新，力争构建与各类应用相适应的运营模式和市场化运作机制，形成一批模式新颖、机制灵活的成功案例和应用模板，逐步实现在全国范围内规模化推广；要注重新技术和新产品的推广应用，通过应用有效促进新技术成熟、标准完善和产业壮大；同时还要关注网络和信息安全问题，在实践中不断提高安全保障能力和水平。

要点5：信息安全

物联网安全以防止信息遭到篡改或泄露、系统遭受破坏为目标，涉及信息采集、传输、处理、应用等各环节，包括节点认证、身份鉴别、入侵检测、访问控制、隐私保护等传统意义上的信息安全内容，以及电磁防护、系统容错、冗余设计等系统可靠性内容。注重信息安全保护是促进物联网健康可持续发展的重要任务之一，是解决制约物联网发展和规模化应用等瓶颈问题的重要途径。《规划》主要从三个方面考虑信息安全：首先，物联网是在现有网络基础上拓展了感知网络和应用平台，给已有的信息安全架构和技术体系带来了新的挑战，规划和制定符合物联网技术特征的安全架构是保障物联网系统安全稳定可靠运行的前提；其次，物联网应用环境的多样性与复杂性，使实际应用系统面临更加严峻的安全挑战，建立并完善物联网安全保障体系，在示范工程全生命周期推行安全风险与系统可靠性评估，是从源头保障物联网应用安全的必要措施；另外，物联网将经济社会活动、战略性基础设施资源和人们生活全面架构在现有的网络上，网络基础设施的安全防护是保障系统端到端的安全稳定可靠运行的重要基础。

要点6：公共服务

公共服务包括共性技术、测试认证、知识产权、人才培训、产业投融资、公共品牌和决策支撑等服务内容。通过提供公共服务，可以有效地减少企业资源投入、最大限度地降低企业技术创新成本、为企业等主体的决策提供有力支撑，稳步提升我国物联网产业的核心竞争力。《规划》提出了重点加强专业化公共服务平台和公共支撑机构的建设，在建设过程中，要整合公共服务资源，吸引社会资源投入，最终建成资源共享、优势互补的物联网公共服务体系。

4 合理布局物联网发展的重点工程

为了落实物联网发展的主要任务，《规划》设置了技术研发、标准制定、产业培育、应用示范、公共服务五大类重点工程。每一类工程又细分为若干子工程和项目。重点工程的实施要充分利用各种资源，加强统筹协调，形成一个有机的整体，以点带面，防止低水平重复和资源浪费。

要点1：重点工程设置原则

重点工程的设置以落实主要任务的主要方面，切实推动物联网发展为原则。

技术创新工程：以突破制约我国物联网发展的技术薄弱环节为重点，加强自主创新，攻克核心技术和重大关键共性技术，提高我国物联网整体技术研发水平，加快形成较为完备的技术体系。

标准化推进工程：根据物联网技术创新发展和规模应用需求，构建我国具有国际竞争力的物联网标准体系，有效提高我国标准制定的能力和水平，全面推进我国物联网标准化工作。

产业发展工程：重点突破薄弱产业环节，做大做强优势产业环节、推动形成完整产业链和自主发展的规模产业化能力；鼓励和引导资源向优势企业、优势区域集聚，提升整体产业层级和产业能力。

应用示范工程：面向转变经济发展方式和推动和谐社会建设的迫切需求，在重点行业和领域，选取经济社会效益明显、示范效应典型、技术创新空间大、产业带动作用强、有一定市场基础的重大应用工程开展应用示范。

公共服务平台建设工程：有效服务关键技术研发，推动标准研制和应用示范，支撑政府决策，有效整合资源，全面提升物联网公共服务能力和水平。

要点2：重点工程的组织实施原则

重点工程的实施总体要遵循以应用需求为牵引，企业为主体，产学研用相结合，协同推进的原则。

在技术创新工程中，要充分发挥企业的主体作用，积极利用高校和科研院所的研究成果，建立产学研用协同推进的创新体系，促进我国物联网核心技术的全面发展。

在标准化推进工程中，加强相关领域标准化组织、行业协会和产业联盟的统筹协作，大力推动自主技术形成标准，积极参与和引导国际标准制定。

在产业发展工程中，要以骨干企业为引领来建设完备的产业链，在区域布局中，应重点建设定位合理、专业特色鲜明、具有较强全球竞争力的现代产业集群。

在应用示范工程中，应以物联网产业链上典型大企业为实施主体，加强部门和行业政策引导，形成产业上下游通力合作，重点行业和社会各界共同参与，应用与技术产业协调发展的良好局面。

在公共服务平台建设工程中，要加强公共服务和市场化运作的结合力度，吸引各类社会资源投入，促进公共服务长期可持续发展和服务水平的持续提升。

5 营造良好的物联网发展环境

为了圆满完成“十二五”规划所确定的发展目标和任务，《规划》提出了统筹协调、政策法规、财税支持、国际合作以及人才建设等方面的保障措施，确保为物联网营造良好的发展环境。

要点1：建立统筹协调机制

物联网关联领域广、涉及部门多、产业间交叉融合，需要建立和完善协同工作机制，各部门按照职责分工，加强合作，共同促进物联网发展；同时需要建立技术产品分类体系、行业统计监测分析指标体系，加强对重大项目建设的监督、检查、指导，促进行业科学发展。

要点2：营造政策法规环境

物联网的培育和发展是一个长期、持续的过程，需要强有力、系统性的政策法规支持。在物联网发展政策框架和体系研究、物联网相关技术和产业政策、物联网地方规划和行业管理、物联网信息安全与隐私保护以及法律法规等方面需要加强研究部署，为物联网健康有序发展提供良好的政策法规环境。

要点3：加大财税支持力度

物联网作为战略性新兴产业的重要内容之一，在发展初期，其高投入、高风险的特征十分突出，需要切实发挥中央财政资金引导和调动社会投资积极性的作用、国家税收政策的激励作用和多层次资本市场的支撑作用，通过加大财税政策的支持力度来引领和促进产业发展。

要点4：注重国际技术合作

物联网工程的特点例9

课程代码：

0302040508

课程名称：物联网信息安全

学

分：

4

总

学

时：

64

讲课学时：

64

实验学时：

上机学时：

适用对象：物联网工程专业

先修课程：《物联网工程概论》、《通信原

理》、《计算机网络技术》

一、课程的性质与任务

1.

课程性质：

本课程是物联网工程专业一门重要的专业课。

课程内容包括物联网安全特

征、物联网安全体系、物联网数据安全、物联网隐私安全、物联网接入安全、物联网系统安

全和物联网无线网络安全等内容。

2.

课程任务：

通过对本课程的学习，

使学生能够对物联网信息安全的内涵、

知识领域和

知识单元进行了科学合理的安排，

目标是提升对物联网信息安全的

“认知”

和“实践”

能力。

二、课程教学的基本要求

1.

知识目标

学习扎实物联网工程基础知识与理论。

2.

技能目标

掌握一定的计算机网络技术应用能力。

3.

能力目标

学会自主学习、独立思考、解决问题、创新实践的能力，为后续专业课程的学习培养兴

趣和奠定坚实的基础。

三、课程教学内容

1.

物联网与信息安全

（

1）教学内容：物联网的概念与特征；物联网的起源与发展；物联网的体系结构；物联网安全问题分析；物联网的安全特征；物联网的安全需求；物联网信息安全。

（

2）教学要求：了解物联网的概念与特征，了解物联网的体系结构，了解物联网的安全特征，了解物联网的安全威胁，熟悉保障物联网安全的主要手段。

（

3）重点与难点：物联网的体系结构，物联网的安全特征；物联网的体系结构，物联网的安全特征；物联网安全的主要手段。

2.

物联网的安全体系

（

1）教学内容：物联网的安全体系结构；物联网感知层安全；物联网网络层安全；物联网应用层安全。

（

2）教学要求：

了解物联网的层次结构及各层安全问题，

掌握物联网的安全体系结构，掌握物联网的感知层安全技术，

了解物联网的网络层安全技术，

了解物联网的应用层安全技术，了解位置服务安全与隐私技术，

了解云安全与隐私保护技术，

了解信息隐藏和版权保护

1

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技术，实践物联网信息安全案例。。

（

3）重点与难点：信息隐藏和版权保护技术，物联网的感知层安全技术，物联网的网络层安全技术，物联网的应用层安全技术。

3.

数据安全

（

1）教学内容：密码学的基本概念，密码模型，经典密码体制，现代密码学。

（

2）教学要求：掌握数据安全的基本概念，了解密码学的发展历史，掌握基于变换或

置换的加密方法，

掌握流密码与分组密码的概念，

掌握

DES算法和

RSA算法，

了解散列函数

与消息摘要原理，

掌握数字签名技术，

掌握文本水印和图像水印的基本概念，

实践

MD5算法

案例，实践数字签名案例。

（

3）重点与难点：数据安全的基本概念，密码学的发展历史；基于变换或置换的加密

方法，流密码与分组密码的概念，

DES算法和

RSA算法；数字签名技术，文本水印和图像水印的基本概念。

4.

隐私安全

（

1）教学内容：隐私定义；隐私度量；隐私威胁；数据库隐私；位置隐私；外包数据

隐私。

（

2）教学要求：掌握隐私安全的概念，了解隐私安全与信息安全的联系与区别，掌握

隐私度量方法，

掌握数据库隐私保护技术，

掌握位置隐私保护技术，

掌握数据共享隐私保护方法，实践外包数据加密计算案例。

（

3）重点与难点：隐私安全的概念，隐私安全与信息安全的联系与区别；隐私度量方法，数据库隐私保护技术，位置隐私保护技术；数据共享隐私保护方法。

5.

系统安全

（

1）教学内容：系统安全的概念；恶意攻击；入侵检测；攻击防护；网络安全通信协

议。

（

2）教学要求：掌握网络与系统安全的概念，了解恶意攻击的概念、原理和方法，掌握入侵检测的概念、原理和方法，掌握攻击防护技术的概念与原理，掌握防火墙原理，掌握病毒查杀原理，了解网络安全通信协议。

（

3）重点与难点：双音多频信号的概念以及双音多频编译码器工作原理；信号编解码器芯片引脚组成与工作原理，信号编解码器芯片的典型应用电路图及软件编程。

6.

无线网络安全

（

1）教学内容：无线网络概述；

无线网络安全威胁；

WiFi

安全技术；

3G安全技术；

ZigBee

安全技术；蓝牙安全技术。

（

2）教学要求：掌握无线网络概念、分类，理解无线网络安全威胁，掌握

WiFi

安全技

术，掌握

3G安全技术，掌握

ZigBee

安全技术，掌握蓝牙安全技术，实践

WiFi

安全配置案

例。

（

3）重点与难点：

无线网络概念、

分类，理解无线网络安全威胁；

WiFi

安全技术，

WiFi

安全配置案例；

3G安全技术，

ZigBee

安全技术，蓝牙安全技术。

2

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四、课程教学时数分配

学时分配

序号

教学内容

学时

讲课

实验

其他

1

物联网与信息安全

8

8

2

物联网的安全体系

12

12

3

数据安全

12

12

4

隐私安全

8

8

5

系统安全

10

10

6

无线网络安全

10

10

7

复

习

4

4

小

计

64

64

五、教学组织与方法

1.

课程具体实施主要采用课堂理论讲授方式，以传统黑板板书的手段进行授课。

2.

在以课堂理论讲授为主的同时，

适当布置课后作业以检验和加强学生对讲授知识的理解和掌握；

适时安排分组讨论课，

鼓励学生自行查找资料设计电路，

并在课堂上发表自己的设计成果。

六、课程考核与成绩评定

1、平时考核：主要对学生的课程作业、课堂笔记、课堂表现进行综合考核。平时考核

的成绩占学期课程考核成绩的

30%。

2、期末考核：是对学生一个学期所学课程内容的综合考核，采用闭卷考试的形式，考

试内容以本学期授课内容为主。考试成绩占学期课程考核成绩的

70%。

七、推荐教材和教学参考书目与文献

推荐教材：《物联网信息安全》

，桂小林主编；机械工业出版社，

2012

年。

参考书目与文献：

《物联网导论》

，刘云浩主编；科学出版社，

2013

年。

《物联网技术与应用导论》

，

暴建民主编；

人民邮电出版社，

2013

年。

《物联网技术及应用》

，

薛燕红主编；清华大学出版社，

2012

年。

大纲制订人：

大纲审定人：

3

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物联网工程的特点例10

摘要：基于大数据和云计算背景，从物联网智能服务应用的角度建立对物联网工程专业的深入认识，进而确定人才培养目标，对物联网工程专业的课程体系提出建议。

关键词 ：物联网；大数据；云计算；课程体系

基金项目：广西高等教育本科教学改革工程项目( 2015JGB209)；桂林电子科技大学教育教学改革项目（桂电教[2013]20号、[2015]23号）。

第一作者简介：张敬伟，男，副教授，研究方向为海量数据管理，gtzjw@guet．edu．cn。

1 背景

物联网的雏形是采用射频识别等技术将物与互联网连接形成的网络，进而实现智能化感知识别和管理。2005年，国际电信联盟发布的《ITU互联网报告2005：物联网》正式提出了物联网，促进了网络的进一步发展，形成了新的信息产业发展浪潮。为了支持国家物联网这一战略性新兴产业发展，2010年教育部批准在本科阶段开设物联网工程专业，致力于为物联网及相关产业培养高素质的工程型人才。

物联网本质上是物物、人物互联的系统，其延伸内涵是借助网络基础设施提供多样化的智能服务。物联网的目标即借助传感、通信等基础核心技术，建立网络基础设施；借助软件系统，提供顶层多样化服务。因此，物联网技术属于“集成创新型”技术，物联网工程专业的人才应该属于“工程应用型”人才。

由于物联网是个宽范畴的概念，具有技术综合性和跨学科特征，因此，不同高校的物联网工程专业建设模式和人才培养目标存在较大差异。例如，南京邮电大学借助其学科和技术优势，较早开设了物联网专业并建立了研究院，从管理学、社会学等多角度对物联网展开研究，致力于新的商业应用探索。杭州电子科技大学以科研和竞赛来锻炼学生学以致用的能力，突出物联网工程人才培养特点。辽宁工业大学、安徽理工大学、长江大学、江南大学等也分别对物联网工程专业的课程体系建设进行了不同的探索。桂林电子科技大学于2011年设立物联网工程专业并招生，也在物联网工程专业的建设方面不断进行探索。

在不同的应用领域，物联网具有不同的表现形态，如车联网、船联网等，这决定了物联网工程是一个庞大的工程，其人才培养也不是单一领域的。现实生活中物联网快速发展的诉求，也要求我们尽可能地借助现有的学科优势来培养综合型的物联网工程人才。

从宏观角度看，物联网的体系结构可分为4层：感知层、网络层、数据管理层和服务层。这个层次结构从某种程度上决定了物联网工程专业人才培养的格局，且很大程度上能够在现有专业布局的基础上进行升华。例如感知层和网络层与通信类和电子类专业有较多交集，而数据管理层和服务层的相关技术则与计算机类专业有较多重叠。正是这种综合性的培养需求，使各高校不断探索求证物联网工程的人才培养模式。

物联网的核心是基于万物互联提供新型智能化服务，其数据管理层和服务层是体现物联网核心价值之所在，这实际上与大数据概念不谋而合。未来，来自物联网的数据将是大数据的主要组成部分和云计算的主要处理对象。从提供服务的角度看，物联网与大数据、云计算紧密相关。在物联网应用域，大数据和云计算可以看作物联网的外延。图1展示了物联网、大数据和云计算三者之间的关系。其中，物联网的核心是实现实体感知和互联，是大数据的主要数据源；大数据研究则侧重知识发现，帮助物联网拓展创新型智能应用，深度挖掘物联网内在价值；云计算则利用其强大的计算平台和充分的存储设施，满足物联网域不同应用的实时需求。三者之间的辨析关系有助于我们明确物联网工程专业人才的培养目标，进而拟定有特色的专业课程体系。

2 面向物联网智能服务的相关课程植入

基于对物联网的宏观认知，其具有两项基本功能：实体感知互联和智能服务。这将引导我们设置合理的课程体系，并根据高校自有的学科优势来优化配置，彰显课程体系特色。桂林电子科技大学的物联网工程专业由计算机科学与工程学院负责建设，鉴于在计算机领域具有丰富的人才培养经验和深厚底蕴，在充分借鉴了第一批物联网专业建设单位的经验后，学院确定了物联网实体感知互联和物联网智能服务平衡发展的模式。该专业的课程设置在兼顾服务感知互联人才培养的基础上，植入了面向数据处理和智能服务的相关课程，充分利用计算机大学科的优势，进一步完善物联网工程的课程体系，以突出自己的专业特色。

面向物联网智能服务的课程主要包含两类：一类是面向数据管理及数据挖掘的课程；一类是面向物联网软件开发的课程。面向数据管理及数据挖掘的课程主要包括：数据库系统原理、物联网数据处理、数据挖掘与知识发现等，主要目标是让学生更好地理解物联网的内涵，提升学生对物联网数据的认识，帮助学生认知并拓展物联网的外延。面向物联网软件开发的课程主要包括数据结构与算法、Web应用开发、QT程序设计及相关实践类课程等，主要目标是帮助学生在掌握物联网体系结构的基础上，培养其开发物联网软件和建立智能应用的能力。这些课程在物联网工程专业人才培养过程中起到了很好的承上启下作用，让学生在具备好的物联网大局观的基础上，更好地拓展物联网的外延。基于自身的学科优势，融入面向物联网智能服务的相关课程，建设有特色的物联网工程专业课程体系，将很好地满足物联网发展的进程中对工程型人才的需求。

3 结语

物联网驱动的实体感知互联和智能服务，正在与大数据和云计算倡导的创新应用产生交集，物联网工程作为一个新专业，需要不断探索实践专业建设和人才培养模式。基于学校在建设物联网工程专业的过程中对物联网本质的认识，我们讨论了大数据和云计算等相关技术驱动物联网工程专业建设的思路，进而提出了物联网工程专业的课程体系建设方案。当然，由于物联网工程专业的跨学科特征以及面对问题域的宽泛性，其发展还存在诸多挑战，专业建设和人才培养模式仍有待时日进行验证，但相信随着物联网产业的不断成熟，基于物联网智能服务的应用将成为物联网人才需求的重点领域。

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