物联网基本工作原理范文篇1

关键词：物联网专业定位

一、物联网的概念

物联网是通过RFID、无线传感器、GPS等信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行通讯和信息交换，以实现智能化识别、监控、定位、管理的一种网络。简单地说，物联网是指把世界上所有的物体都联接到互联网上，形成物联网。目前，物联网公认为有三个层次，最底层是感知层，收集物联网世界里的第一手信息；中间层是网络层，将从底层获取的数据传输出去；最上面则是应用层，将所获得的数据进行分析处理，完成物联网“收集―传输―处理”的三个步骤。

二、物联网专业定位的重要性

从技术上讲，物联网并不是一个全新的技术，它所涉及的核心技术有传感器技术、RFID技术、云计算技术等，其中有很多已经发展的相当成熟。比如传感器技术、无线技术等，这里覆盖的领域有：电子技术、网络技术、软件技术等，但从学校培养人才来说，覆盖面大并不是好事，因为在有限的教学时间内不可能将这些技术全部教授给学生，就算采取填鸭式的教学方式也只能泛泛而谈，达不到高等职业院校所要求培养的“高端技能型人才”的目标。因此，开设物联网专业，首先要解决的问题就是专业定位的问题。

三、物联网专业定位的依据

1.从服务区域经济发展的角度定位

武汉市“十二五”规划中将大力发展物联网，将实现物联网全覆盖，重点发展新一代移动通信、新型显示器件、地球空间信息、软件及服务外包等产业，培育物联网、云计算、三网融合、网络增值服务等新型产业，打造区域性信息服务及服务外包基地。

2011年3月，武汉市黄陂区政府宣布将在黄陂南部经济发展带内建武汉北物联网科技产业园。建成后，该园可容纳500家左右规模企业入驻，年产值将达100亿元，预计总投资200亿元，首期投资65亿元，规划占地面积1500亩，首期建设500亩，建设物联网研发孵化区、电子物流区、智慧城市区、物联网硬件制造区、物联网配套区等五大园区。

从上述信息来看，武汉市将大力打造物联网产业，而专业的定位则要跟区域经济匹配起来。

2.从学校本身基础的角度定位

一个专业的开设与发展，需要很多硬件或软件条件，比如实验实训设备、相应的师资队伍等。将专业方向定位在学校本身没有任何基础的方向上是不可取的，后续的发展也相当困难，所以要借助于学校现有的基础。比如，很多学校开设有计算机网络技术、软件技术、应用电子技术等专业，这些专业与物联网有着密切的关系，这些专业大多经过多年建设打下了良好基础，积累了丰富的专业建设和人才培养经验。另外对于所需的师资队伍可以在上述相关专业转入部分教师，因为这些专业的教师有自己本身专业的背景，通过培训学习可以比较快地掌握物联网专业的相关知识和技能。

四、物联网专业定位

1.专业定位

根据以上阐述，可以将专业定位在面向物联网产业，服务区域经济发展，培养具有扎实的物联网基础知识和较强的实践能力、从事物联网工程项目的规划、施工管理、安装调试、售后服务、维护管理的高素质技能型人才。

2.所从事的岗位

（1）物联网组网技术员，从事与客户沟通、系统方案拟定、产品选型、成本评估、物联网工程施工组织及系统集成等工作。

（2）物联网系统管理员，从事物联网系统管理、网络运行维护、监控、故障排除、网络系统优化和升级等工作。

（3）物联网应用系统管理员，从事信息管理、业务分析管理、服务管理等物联网应用系统使用及应用系统维护、数据库管理等工作。

（4）物联网设备技术支持与营销员，从事物联网设备营销、售后服务、技术支持工作。

3.能力目标

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；具有从事网络设备营销与技术支持工作的能力。

4.主要课程设置

物联网基本工作原理范文

关键词关键词：CDIO；RFID；应用驱动；物联网工程；教学改革

DOIDOI：10.11907/rjdk.162425

中图分类号：G434文献标识码：A文章编号文章编号：16727800（2017）001019203

引言

1999年，以物品编码、RFID技术和互联网技术为基础，美国Auto-ID中心首先提出了物联网概念。物联网被称为计算机和互联网后的第3次信息化产业革命发展浪潮。产业发展，人才先行，人才是科技发展的关键。物联网专业建设是社会需求发展的必然，是我国当前一项重要的战略任务。目前我国从事物联网行业的人才匮乏，为了培养国家战略性新兴产业发展需要的高素质专业人才，近年来，数百所高校设立了物联网工程专业[1]。由于物联网是一门新兴学科，其理论和应用实践都在不断发展变化中，不少高校在物联网专业相关课程体系建设、课程实践、教学模式改革等方面作出了很多探索尝试[24]。当今，随着以多媒体、网络化和智能化为特征的现代信息技术的飞速发展，人类迈进了信息化社会，特别是计算机多媒体融图、文、声于一体的认知环境的出现，使人们关于教育、教学的传统观念受到冲击。为了适应时展，必须引入新型的教学理念和教学方式，以激发学生学习兴趣，提高教学质量。

作为高等工程教育的一种新型框架，CDIO以先进的工程教育理念、较强的实践可操作性、全面系统的课程体系、普遍适应的人才培养模式，赢得了众多高等工程院系的青睐[5]。物联网工程类课程应用实践性强，适合采用CDIO的教育理念和评价标准开展教学。为激发学生的学习兴趣，本文以CDIO工程教育理念为指导，探讨CDIO视野下案例驱动的工程类课程教学方式，并介绍了西南民族大学物联网专业课程教学改革实践与取得的成效。

1物联网工程专业内涵与特色定位

物联网学科是将信息感知、信息传输、信息处理、信息领域应用相结合的综合性理论与技术的新兴学科。物联网工程专业是以计算机、网络与通信、控制融合为主要特征的综合性专业，涉及计算机、通信、控制、电子、信息安全、数学、物理以及工程等多个专业知识，学生应按复合型工程类人才进行培养。物联网工程本科专业具有鲜明的综合性、交叉性和用性特点，以“厚基础，重理论，强实践，求创新，促应用”为特色，以“夯实学科基础，注重专业交叉，强化工程实践，培养创新能力”为思路，以理论教学和工程实践为两条主线，核心是培养学生综合利用理论知识分析和解决问题的工程实践能力、工程创新能力和综合素质[3，6]。

西南民族大学物联网工程专业培养掌握与物联网相关的计算机、自动控制、通信与传感的基本知识、理论、技术和方法，能够运用物联网通信架构、射频识别、无线传感、信息采集处理等技术实现广泛的智能化应用解决方案，具有较高综合素质、较强实践创新能力的物联网领域高级技术人才。培养的学生需要具备综合运用多学科知识、物联网技术和现代化工程工具实现智能化应用解决方案的能力，能够胜任物联网系统及产品研发、集成、技术支持等方面工作，因而对学生工程化实践能力的教育培养提出了较高要求。

2CDIO理念

CDIO（Conceive，Design，ImplementandOperate）是近年来国际工程教育改革的最新成果，以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习并进行工程实践，按照工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力4个层面培养学生的工程能力，运用综合培养的方式使学生达到4个层面的预定目标[4]。

CDIO理念提供给学生更多获取知识的方法和渠道，把学习过程中的发现、探索、研究等认知活动突显出来，使认知学习过程能更多地成为学生发现问题、提出问题、解决问题的过程。在该理念下，教师要创造提升学生学习兴趣的教学环境，在整个教学活动中扮演一位在适当时机给予学生提示的组织者、引领者，提供知识积累与探索的情境，启发学生带着问题积极思考，让其逐渐掌握抽象知识与具象产品之间的联系并加以运用，从而提升工程能力。

3具体实践

以《RFID原理与应用》课程为例，课程的教学对象是物联网工程专业的大二学生，该门课程是其第一门专业基础课。考虑到教学对象的特点，本课程的基本目标是使学生能掌握、熟悉射频识别技术及相关的基本概念原理、射频识别技术的相关协议，以及RFID应用系统及其设计方法等，逐步培养学生掌握射频识别技术的系统集成设计及分析能力，通过典型案例了解射频识别技术在社会生产环节中的应用。教学的核心思想是建立学生对物联网专业的感性认识，掌握RFID技术基本原理和系统应用知识，提升对专业的兴趣，为其未来参加工作、增强就业竞争力打下良好基础。

在具体教学过程中，将课程中的工程基础知识以“教师讲授+实验实践”的方式，依托丰富的信息课程资源拓展教学内容，同时对课程考核方式与评价方法等环节进行改革，引入CDIO理念，加大学生动手、思考、组织及协作能力的考核力度，根据一定的占比进行考核分配。

3.1课程讲授

教师讲授课程不再单向介绍知识点，而是结合现代化教学手段和信息资源，对书本知识进行拓展，扩大学生知识面，提高学生的创新思维能力。以应用为驱动，通过视频案例播放，启发学生思考。教师总结分析步骤，让学生参与到教学活动中，以增加对学习内容的理解深度。以文字形式呈现的书本内容是单维、扁平、静态的，而视频包含文字、声音、动画、影像等诸多元素，其呈现的知识信息内容是多维、立体、动态的，可调动学生视觉、听觉能力协调配合，将教学内容以多维度、多视角方式呈现，提高学习效率。在本学期中，结合授课章节内容，分别采用RFID公交报站系统、RFID门禁系统、牧场电子标签、未来商店、智慧餐厅等系统案例视频，播放前提出问题，播放中启发学生思考，播放后学生发言讨论，教师最后总结。在这样的教学安排下，学生课堂注意力集中，讨论活跃，获得了较好效果。

3.2教学实验

实验实践是物联网工程专业相关课程的重要环节。课程开始前，通过交流，了解到学生已掌握C语言编程和逻辑电路的基本知识，而对于嵌入式相关技术尚未深入学习。本课程是软硬件结合的课程，根据学生的知识基础和特点，结合现有实验条件，以PC端软件控制试验箱硬件完成RFID基本功能作为实验主线贯穿实验教学设计全过程，实验教学计划难度设置合理，循序渐进，可增加学生对专业的自信心，避免出现畏难情绪。实验过程以“思路启发+尝试验证”为主导思想，知识点和操作内容由浅入深，引导学生从观察现象到剖析本质。先从对RFID综合应用有感官的认知，观察试验箱配套软硬件，结合读写标签，观察分析协议数据包的格式，逐步启发学生分析软硬件背后的运作原理和过程。实验过程介绍了PC端软件开发的基本过程和设计开发工具，以及dll调用方式的优缺点及用法，学生通过VB调用dll中的基本操作函数，实现自己编写软件、控制硬件实验箱完成RFID基本功能。

3.3课程考核

在课程考核部分，以课程综合设计作业为载体，加入团队系统设计及展示答辩环节。引入协作和良性竞争机制，培养学生的团队分工和协作理念，便于取长补短，学会沟通和协调。同时，通过良性竞争促进任务的高效完成，实现共赢。在课程综合设计作业评价机制上，发挥学生自，调动学生的参与积极性。例如团队项目展示答辩时，引入学生投票机制，将投票结果按一定比例权重体现到该团队项目的总成绩上，可体现学生的参与性，激发其学习兴趣。同时，通过权重系数的调整，使学生评价的影响具有一定可控性，防止恶意刷票行为对结果产生影响。

4教学效果

从学生评教方面看，该学期《RFID原理与应用》课程参评学生人数62人，综合平均评分4.953分（总分5分）。在激发学生的学习兴趣和主动性、注重学生能力培养，教学内容能反映或联系学科的发展前沿，能给予学生独立思考、联想和创新的启迪，以及采用现代教育技术手段等评价指标上，均有57人以上评分为优秀，从学生主体的角度对该教学方式加以肯定。

从课程效果方面看，作为该课程期末考核的重要部分，组织学生团队从需求分析、方案构思、设计实现到演讲答辩等多个环节进行全面实践，形成了矿井定位、动物管理、自助导游、iCard等多个系统设计方案，锻炼了学生的系统分析设计能力、团队协作能力以及现场表达与应变能力。部分团队的系统设计方案在^续完善后，有潜力成为较好的专业创新作品。

从创新成果方面看，在2016年学校计科学院大学生创新创业训练计划立项项目中，2014级物联网专业学生取得了较好成绩，立项项目包括部级项目1项、省级项目1项、校级项目3项，在与2014级各专业的对比中表现突出，其中4个项目和RFID技术相关。值得一提的是，非本专业学生中，与RFID有关的项目占3项，本专业学生也作为主要成员参与其中。

综上所述，从教学过程和效果看，《RFID原理与应用》课程的教学方式符合CDIO工程教育理念，取得了较好的实际效果，学生反映良好。

5结语

《RFID原理与应用》课程的实践教学过程在物联网工程相关专业引入CDIO理念方面作出了一些有益尝试。结果表明，该教学方式巩固了课堂知识，提升了学生主动学习和获取课外知识的兴趣，培养了学生的创新能力以及分析与解决问题的能力，取得了较好的教学效果。

学校其它物联网工程相关专业课程也在继续贯彻、推广CDIO理念。在后续教学过程中，考虑继续增强课堂互动机制，引导学生们正确、合理地利用移动互联技术，并将其常用的微信互动、微博上墙等交互方式引入课堂，以激发学生的学习兴趣与思考的热情，将CDIO理念进一步融入课程教学与学生培养工作中。

物联网工程专业人才培养质量是一项复杂的系统工程，西南民族大学开设物联网工程专业时间不长，只能从近几届学生的课程学习效果和创新竞赛成果分析CDIO理念引入实践教学的影响。从目前的效果看，在物联网工程相关专业引入CDIO理念，在提高实践教学质量、促进物联网工程专业的实践教学改革中发挥了重要作用，也希望能为物联网工程及其它理工科专业的教学实践提供有益借鉴。

参考文献：

[1]物联网工程专业最好的20所大学[EB/OL].[20160318].http：///20160318/n440958984.shtml.

[2]王志良，闫纪铮，石志国，等.物联网学科建设与教学实践探讨[J].计算机教育，2012（19）：4549.

[3]余P，赵健，黄传河，等.物联网工程专业建设与实践教学研究[J].计算机教育，2013（15）：9497.

[4]崔贯勋，王勇，王柯柯，等.基于CDIO的物联网工程专业实践教学体系的研究与实践[J].实验技术与管理，2013，30（5）：111114.

[5]顾学雍.联结理论与实践的CDIO――清华大学创新性工程教育的探索[J].高等工程教育研究，2009（1）：1123.

物联网基本工作原理范文

关键词：高校；物联网；培养方案；实验室建设

中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：2095-1302（2014）10-00-02

0引言

物联网被称为第三次信息技术浪潮。作为战略性新兴产业在政府的高度重视下迅速推进，各部委针对物联网领域的支持政策纷纷出台，各省市积极推出了物联网产业发展规划，各地方物联网产业联盟纷纷成立。相关企业和投资机构积极介入，尝试推出物联网各类行业解决方案，涌现了不少优秀应用案例与示范项目，推动了物联网广泛应用。

在国内物联网产业与应用积极推进的同时，也应该清楚地看到中国物联网产业还处于发展的初级阶段，核心技术有待攻克，商业模式和完整的产业链还未形成，上规模的行业应用还未实现，行业技术和应用标准还未统一。

在此背景下，2013年第五届全国高等院校物联网专业学科建设研讨会如期举行。本文将从专业和科学的角度出发，直面物联网的核心问题和难点问题，分析物联网的现状和机会，帮助引导我国高校物联网专业人才培养方案的设计，推进中国高校物联网专业人才培养的健康发展。

1物联网专业人才的培养目标

截至2012年6月，国内已经开设近150个物联网工程专业，但是各自制定自己的培养目标，没有一个统一的国家标准。个人认为，首先应该培养掌握物联网的基本理论、方法和技术，这人才培养的根本。其次，能运用所学知识与技能进行物联网应用系统的分析与设计和项目研发，培养出可以在工业和信息产业以及其他国民经济部门中从事各类物联网系统研究、教学、设计、开发等工作的高级人才，这是人才培养的重点。最后，由于物联网应用涉及的领域较多，所以还应当培养学生具备一定的人文社科、经济管理等方面的综合素质，以及在物联网领域跟踪新理论、新知识、新技术的能力和较强的创新实践能力。

2物联网专业的课程设置

从专业课程设置方面来看，个人认为物联网导论、嵌入式系统、传感器原理RFID（射频识别技术）、无线传感网络、物联网智能信息处理和物联网中间件技术等课程作为本专业的主干核心课程，因为这几门课程贯穿了传感技术、网络传输技术、通信技术和信息处理技术等基本知识和技能，是学习物联网知识和应用的基础。

本专业的其它课程，例如学科基础课程和专业选修课程，可以参照相关专业，比如通信技术专业和计算机专业中的课程设置来制定。

整个专业课程设置可以分为基本认知、基本技术和综合实践三个环节，具体如图1所示。

图1物联网专业课程设置

根据以上三个环节，物联网专业核心课程的具体设置如表1所示。

3物联网专业的实验室建设

与其配套的物联网专业实验室建设也是必不可少的一个重要环节。物联网的专业实验室种类繁多，是衡量专业建设好坏的一个重要指标，成本的耗费也是最高的一项。

根据国内外物联网实验室建设的情况，个人觉得，可以先按照“专业主干核心课程实验室的建设，合并已有相关专业的实验室，逐步细化实验室功能”的原则，来进行专业实验室的建设工作。因此，可以先建立传感器原理实验室、无线传感网络实验室、RFID原理与应用实验室和物联网通信技术与信息安全实验室，其嵌入式系统实验室一般高校放在计算机专业中，可以合并使用。

4结语

本专业人才培养方案的设置，其目的是为了培养能够系统地掌握物联网的相关理论、方法和技能，具备通信技术、网络技术、传感技术等信息领域宽广的专业知识的高级工程技术人才，主要就业于物联网相关的企业、行业，从事物联网的通信架构、网络协议和标准、无线传感器、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。

参考文献

[1]柯强.物联网专业课程建设探讨[J].物联网技术，2012，2（1）：20-21.

[2]杜祥岭，刘加宁.构建高校物联网专业与实训中心探析[J].辽宁工业大学学报：社会科学版，2011（4）：35-36.

[3]彭亚雄.高职院校开设物联网专业的几点思考[J].E-BusinessJournal，2012（1）：10-11.