物联网工程研究篇（1）

河北建筑工程学院的物联网工程专业是国家首批批准的本科专业，通过多年的教学已积累了大量经验，基本的教学与实验条件也较完善，是进行实践教学改革创新的最佳时期。

二、实践教学模式探索

（1）作为一个为建设智慧城市培养创新性工程技术人才的本科专业，其与传统的专业存在着众多的差异。它没有成熟的课程实践教学体系经验可借鉴，项目旨在建设适合区域学生层次，符合师资条件，富有专业特色的物联网工程专业实践教学体系。

通过综合性实践教学平台可有效培养学生的工程实践能力和创新能力，为提高专业人才素质，培养高水平工程技术人才奠定基础。

由于物联网的研究内容比较宽泛而且涉及多学科的融合，也是下一代互联网（“互联网+”）所需的学科专业。未来对各高新技术行业人才的需求将非常大，同时此专业的技术也与学校的其他专业存在密切的关系（智能家居、智能建筑、智慧城市等），可以更好地突出物联网工程专业的行业特色，满足市场需求和具有更宽的就业面，培养出国家急需的人才。

（2）具体研究内容、研究目标和拟解决的关键问题。物联网工程专业需要根据现有学科基础、课程设置以及培养方案，结合实验室的条件、校内外实习、实训开展的情况及校内外教师的教科研情况，研究实践教学的新思路、新方法。

通过分析物联网工程专业国内外实践教学的现状与存在的问题，形成行之有效的以“教师为主导，学生为主体”为理念的集实践主体、实践评价机制、实践理念、实践层次、实践过程为一体的实践教学体系，并分析实施该实践体系要解决的关键问题。

着眼于人才需求和自身的办学优势，在体现国内物联网工程专业共同特点的基础上，突出河北建筑工程学院物联网工程专业的特色，培养出“互联网+”背景下具有创新精神和实践能力的复合型专业人才。

（3）实践是检验真理的唯一标准，夯实硬件是开展物联网实验教学与研究的基础。由于物联网专业是新开设的专业，没有一个成熟的方案和经验可供借鉴，各个高校都在探索课程如何设置、实验室如何建设、实践教学如何改革。物联网是电子、计算机、通信等多个学科交叉的专业，是应用性很强的高新技术专业，因此建设基于CDIO的践教学体系是实践教学的创新，具有鲜明的专业特色。

（4）实现多学科技术之间的有机结合，形成一套科学合理的实践教学体系，使之贯穿物联网感知层、传输层、支撑层和应用层整个知识和技能体系的教学过程中。

三、结语

项目的成功实施既充分体现了对相关专业的继承和拓展，又强化了实践训练，突出了能力培养，对专业的发展有深远的意义，同时为以培养应用型人才为目标的相关专业建设提供了参考。本着理论联系实际的基本原则，实现实践教学案例化。在案例教学中，采用“做中学，做中教”的教学方法，以来自行业的一组工业案例为载体，以教学工厂型实训基地为平台，使理论知识、实践技能、职业素养与实际应用环境相结合，从而达到工作过程与教学过程的融合。按照案例的工作过程进行学习与训练，使学生的专业能力和社会能力得到逐步提高。

物联网工程研究篇（2）

一、对物联网的认识

目前对物联网普遍认同的定义是：通过射频识别装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等各种信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。由此可见物联网的主要功能是“全面感知，正确认知，智慧处理”。对于高等教育而言，计算机网络技术、传感技术、通信技术的成熟预示了物联网在高校教育中的巨大潜力，物联网工程是为满足时展而新兴的专业。

二、如何设置物联网工程专业培养目标与课程体系

物联网技术具有“新、长、专”的特点。物联网工程专业开办不久，学科建设还不够完善，课程体系的设计在国内外无先例可以借鉴，并且在物联网技术和产业发展过程中，物联网工程学科体系也必然要经历一个不断深化的认识过程。如何建设物联网本科专业是我们面临的严峻问题。从下面几个关系入手分析：

（一）物联网工程专业教学体系与社会对专业人才需求的关系。物联网工程专业究竟应该归属于哪个学科门类？关于物联网的结构，人们已经形成了一个共识，那就是可以分为感知层、网络层与应用层。如果从电子学科的角度出发，体现出电子学科的特点与优势就应从感知层入手，扩展到网络层与应用层，建设“传感网技术专业”。如果从计算机学科的角度出发，从网络层与应用层入手，展开到感知层，建设“物联网工程专业”，也正体现出计算机学科的特点与优势。因此，作者认为，从教学的角度来看，“物联网工程专业”应归属于计算机学科门类。

在考虑新专业培养目标定位与课程体系设置时，应该充分考虑到未来毕业生可能从事的就业岗位和就业的能力需求出发，反过来审定我们所设计的培养目标对课程体系和内容进行取舍。要做到这一点，就要多多听取意见和建议，集思广益，为物联网工程专业培养目标的定位与课程体系的建设提供科学依据，防止脱离科研与产业实际，由少数人闭门造车，做出草率决策。

（二）课程设置与计算机专业课程体系的关系。物联网是计算机技术与电子学科、智能学科紧密结合，并在各行各业更深层次应用的必然产物。从物联网产生的技术背景看，计算机技术是物联网技术发展的基础，从学科关系上来说，它的知识基础是计算机学科，所以它的未来发展仍然将倚重于计算机学科。从现在个别申办物联网工程专业的学校提出的教学计划来看，完全是另起炉灶，重设新的课程体系，拟开设十几门，甚至是二十几门冠之以“物联网”某种技术的课程，脱离了依托计算机专业的教学体系。如果一个学校要在短时间内开设那么多门新的课程，无论在教材建设、实验室建设以及师资准备上，都是不现实的。这样开设一个新专业，失败的可能性是很大的。因此在物联网工程专业教学计划与专业课程设置上，一定要处理好与成熟的计算机专业课程体系之间的关系。

（三）基本能力培养与不同学校专业办学特色的关系。每一所大学都有自己的历史和发展过程，所以每个学校的强势学科、教学资源、实验条件、师资条件都是各具特色的，其教学资源建设与积累的基础，也都必然有自己有别于其他大学的特色。比如，工科的院校有的在计算机体系结构研究与教学方面具有优势；有的偏重理论研究的大学在软件理论教学与研究方面具有优势；有偏重艺术的大学在计算机网络应用方面具有优势；有的大学在射频应用技术方面具有优势。在物联网工程专业建设中，应该考虑不同大学的特色，在满足基本与共性要求的基础上，充分利用和发挥各个大学的优势，扬长避短，形成具有不同特色的物联网工程专业建设。

三、物联网工程专业课程建设

物联网工程专业实际应用性强，课程建设应该坚持“重理论，强实验”的原则。物联网工程专业课程建设包含两部分的内容，一部分是计算机专业主干课程作为基础课，另一类是具有出物联网工程专业特点的专业课课程。计算机学科的基础课程已经在《高等学校计算机科学与技术计算机科学与技术专业公共核心知识体系与课程》与《高等学校计算机科学与技术计算机科学与技术专业人才专业能力构成与培养》中作出了系统的讨论，这里就不做过多的重复和引用了。

在物联网工程专业课程建设中，需要注意以下三点：第一，在设置课程体系时，要注意从教学内容与教学环节中体现出对设定的培养目标的支撑作用，以及课程内容之间的先继与后续关系，防止教学内容低层次重复与顺序颠倒的缺点。第二，这几门课程该是本专业最基本的课程，各个大学可以结合自身的教学与科研优势， 设置体现专业特色的课程。第三，对于一个前期基础较差的新建专业，在制定教学计划时，如果从现有教师的组成、教师知识结构的现实出发，因人设课的话对于长远的学科建设是非常不利的。我们应该从新专业的培养目标出发，让教师通过进修以及教学与科研实践来积累经验，以适应教学的需要。物联网工程专业培养的是“工程应用型”人才，必须高度重视与理论教学相辅相成的实验教学环境的建设。服务于能力培养的实验教学环境的建设，需要教师对某一门技术的深入理解和自身能力的修炼、积累，同时还需要有相应的实验室建设经费的投入。

四、结语

物联网工程专业是面向国家战略性新兴产业发展的需要而设置的， 我们要用国家发展战略的视野来看待专业建设，着眼于未来，前瞻性地培养复合型人才。同时，物联网技术的广泛应用也为计算机技术的发展提供了广阔的空间，为计算机类教育开拓了新的方向，为计算机应用型人才的培养开辟了新的道路。我们应该采取“积极、谨慎”的态度，将科学研究与教学研究紧密结合，将信息技术学科的综合优势转化为办学优势，为国家建设培养合格的人才，为后续办学单位提供成功的经验。

物联网工程研究篇（3）

因为物联网工程专业是一门多学科交叉的专业，在实验室建设方面应整合校内校外优质资源，大力推进校企联合实验室、企业实训实习基地等的建设，使实验教学和企业生产紧密结合，进一步丰富实验教学体系，改善实验教学环境，锻炼和提升学生的综合实践能力和工程创新能力，充分利用校内实训基地和校外实训基地的一体化平台建设，形成物联网专业人才从校园至企业的无缝对接；依据物联网及其相关专业的实验教学体系，及培养创新型、应用型人才的目标。物联网实验室应该分成四个层次：基础型实验室、专业型实验室、创新型实验室、岗位实验室。1基础实验室包括软件实验室、数据库实验室、组成原理实验室等.2专业实验室包括RFID实验室、无线网络技术实验室、传感网络实验室、单片机实验室、嵌入式实验室等.3创新实验室主要包括智能家居创新应用和地方行业创新应用两大类。4岗位实训室，岗位实训室旨在培养学生从事相关行业所必备的素质和能力。岗位方向物联网系统设计架构师、物联网系统管理员、网络应用系统管理员、物联网应用系统开发工程师等核心职业岗位以及物联网设备技术支持与营销等相关职业岗位。

1.2实验教学方法与手段

从对学生自主学习和多样化发展的适应性和实践能力培养目标出发，各门实验课程的授课教师对本门实验课程中各个实验项目进行认真研究，对综合性、设计性实验进行准确认定。结合物联网工程类实验教学的特征，针对不同专业的学科特点选择实验项目，仍然保留部分传统的手工操作实验技术，如电路理论、电子技术等传统实验和实训项目，让学生通过传统的操作方式完成，便于教师在教学中以手把手的方式进行辅导。同时积极采用现代化信息技术，更新先进的计算机和网络设备，实现先进的计算机仿真模拟操作和网络化管理的实验环境。目前，实验教学中心大多数专业实验项目通过计算机进行仿真或模拟操作，在Internet网络环境下进行，各专业课程的演示实验也均可以多媒体技术、电子幻灯、电子显示屏系统等现代信息技术进行。

1.3实验队伍建设

队伍建设包括课程梯队建设、教师进修与培养建设、教师科研与教学能力培养建设。教学队伍教学建设措施如下：1加强教学梯队的建设，注重提高青年教师的理论素养和实践能力。2以老带新，老教师指导年轻新教师。改善其教学方法，提高其教学技能。3不断引进高级人才和IT企业工程技术人员，提升专业教学师资。4依托校企同盟，建立引进与派出双向培养机制，快速提升校内专职教师的双师素质。

1.4学生创新体系建设

充分利用物联网工程大学生创新实践基地的资源，通过建立完善大学生科技创新实践培养体系，优化大学生科技创新实践开放和激励机制，促进各专业实验室向学生科技创新活动开放，鼓励老师科学研究与项目开发开放，组织大学生参与教师科研项目的研究和各类学科科技竞赛，构筑“参研、立项、创新”一体化的自主性创新实践新平台；充分利用省国际服务外包人才培训基地等中心资源，主动融入地方经济发展，在承担校内本科培养的工程实践教学和综合创新训练的同时，将实现校内外相关专业人才培养的资源共享，并逐步建设成为地方企事业单位物联网人才的实践培训基地，为开展面向社会的物联网技术培训提供综合性、创新性训练支撑；努力开拓和建设适应大学生综合实践和工程创新的新平台，逐渐形成“中心、企业、社会”共建共享的多元化运行机制。

物联网工程研究篇（4）

0.前言

伴随物联网技术的飞速发展，物联网整体安全问题逐步成为未来广泛应用、持续优化进程中一类不容忽视的重要问题。物联网发展至高级水平，其场景中各类实体均包含一定程度的感知、运算、分析以及执行功能。倘若该类感知设备普遍应用，便会对我国的基础建设、社会活动以及个人机密信息安全形成全新的影响威胁。为此做好信息工程安全监理尤为重要，只有科学应用物联网技术，构建信息安全交互模型、体系架构，方能激发物联网技术核心优势，确保安全应用实践，提升综合安全水平，并实现全面、持续发展。

1.物联网技术内涵

物联网技术在信息工程安全监理系统中发挥了重要的应用价值，为系统网络化的重要核心。该项技术借助网络平台，应用统一一致物品编码手段、射频识别处理技术以及无线通信手段，可对广阔范畴之中，甚至是全球范围中的各类单件产品进行追溯以及有效跟踪。应用物联网技术手段，可由工程项目的招标环节开始直至工程管理验收环节，对各类应用设施器具设置EPC标志，并应用无线射频手段，传输信息工程各个阶段的价值化咨询信息至网络系统中，进而令监理人员仅依据EPC标签，便可获取产品各阶段包含的信息，进而判定其生产加工直至成品的流程阶段中包含的潜在威胁以及不安全因素。由此可见借助射频识别技术，进行有用信息数据的全面采集分析与汇总，科学应用移动计算手段以及数据库系统设计便可有效对信息工程进行安全管控监理，并做好数据判断辨析，提升综合安全水平，强化实践工作效率。

2.信息工程安全监理科学创建物联网架构体系

信息工程安全监理主要负责信息化工程建设服务、运行升级与优化改造阶段中从事的信息安全有关监督管理活动。

目前，我国信息工程监理框架体系的创建基于IT市场构成了独立体系中的两个层次。应用物联网现代化技术可令信息工程发展建设中包含的安全隐患问题以及存在的风险事项快速的传达至业主，并有效的疏导业主方以及承建方的相关争议与矛盾问题。核心工作内容便是对包含的信息安全相关问题实施风险分析并做好优化管控。信息工程安全监理创建物联网体系架构应涵盖四类组成内容。具体包括物联网系统架构、安全监理平台、监督管理系统以及中间结构体系。信息工程安全监督管理物联网体系架构主体就信息化应用发展过程中安全监督管理涉及范畴广泛、管控指标内容丰富、需连续性实践等具体特征，采用物联网手段技术完成对信息化项目工程的优化改造、建设调节，并实施安全问题管理监视。具体工作内容则涵盖对生产实践场景、环境做好检测监督、进行生产员工安全行为测试管控，并就特定生产物品的整体安全性进行管理监督，重点监视控制人流相对密集的方位，同时做好重要生产设施、以及设备的管理，完善安全事故应急管理阶段中各类场景资讯、人员与物品综合信息的汇总搜集等。

3.物联网技术信息交互安全问题

伴随物联网技术应用服务范畴的持续拓宽，感知网络应对处理的信息呈现出更为多元化的态势，甚至涵盖政府管理、国防建设、军事服务以及金融市场等较多领域。

由此引发的信息安全问题则需要我们重点关注，有效解决。基于网络以及节点有限资源的总量限制，相对来讲较为成熟应用的安全监理措施方案常常不能直接用在物联网感知系统中。为此，研究人员探讨了更为丰富的安全管理方案。例如应用加密技术、安全路由管理协议、管控存取以及数据融合技术等，提升物联网技术应用安全水平。数据加密应用阶段中，基于网络节点存储、分析以及能量的有限，较多手段应用相对简单加密算法。数据加密应用技术中密钥管理尤为重要，其担负着密钥的形成、分发以及保管、更新与处理等任务，在全局预制应用方案的基础上，我们可依据无线感知系统网络结构体系、节点规划以及安全管理需求，创建更为丰富的密钥管理策略。

例如应用预分布处理方案，可在脱机状态下形成一定容量密钥池，各个节点则可随机由其中获取密钥成为密钥环，完成网络系统的规划部署之后，则只需节点包含同对密钥便可应用其组建安全通道。为优化提升物联网架构体系安全能力水平，可进一步优化更新技术方案。可将节点公钥数量扩充，进而令网络攻击影响变得更为困难，进而确保信息安全，优化监理管控。另外，可配设安全路由，科学应对节点、汇聚方位安全问题，确保高效准确的实现信息数据的传输应用。基于无线感知系统网络体现了节点对等以及多跳传输的实践特征，倘若攻击方进行恶意节点布设，便较易形成路由篡改、选择转发影响，导致黑洞以及蠕虫病毒感染问题。为此，应依据无线感知体系网络特征以及物联网技术应用需要，分析制定合理的安全路由应用协议，可应用冗余路由同相关认证机制预防网络不良攻击影响，提升物联网系统技术综合安全水平。

数据融合为物联网交互以及信息感知的核心手段，倘若其中节点被不良俘获，便较易导致融合节点无法分清正常信息以及恶意数据的问题。尤其对融合节点影响攻击，不仅会对下游节点信息形成不良破坏，还会对发送至汇聚节点信息形成负面影响。为此，物联网数据融合阶段中应全面考量信息安全应用问题。可创建良好的融合管理机制，通过随机抽样以及数据信息的互相验证，令用户位于节点遭遇捕获状况，仍旧可判定汇聚节点信息数据安全有效性。

基于节点隐私的暴露，会对检测管理目标整体安全性形成不良影响。为此应创建物联网有效安全保护以及信息存储管控机制。可应用定位协议，利用可信定位确保节点获取正确位置信息，预防不准确定位导致的负面影响，进而全面提升物联网交互以及感知信息综合安全水平，创建优质发展环境。

4.结语

总之，信息工程安全监理物联网技术的应用尤为重要，我们只有明确技术内涵，开创安全信息交互、感知环境，方能激发物联网技术核心优势，提升安全监理水平，实现持续发展与优化提升。 [科]

物联网工程研究篇（5）

中图分类号：G40-057 文献标识码：A

1 引言（Introduction）

物联网技术属于一个新兴技术，正在快速发展。学习与掌握物联网的技术理论，发展方向及其行业应用是目前高等教育的核心目标。2010年最新的教育部通知已将物联网、传感网作为战略性新兴产业相关专业的重点，开始鼓励各高校申报相关专业。目前，我国已有50多所高校设置了物联网本科专业和30多所高职院校设置了物联网应用技术专科专业。物联网专业具有实践性、工程性、实用性等特征，实训环节尤为重要。学生只有在“动手做”“学中做”“做中学”和“真正练”中体会和掌握物联网工程的思想[1]。由于物联网专业是近年新开的专业，实训基地和实训平台都没有到位，都在摸索之中。另外目前大部分高校存在资金来源有限，配套实训设备一直存在与课程教学配套性差，实验实训资源不足，教学效率低，教学成本高，学校与实习基地之间缺乏互动等问题，均影响学生实践能力的培养[2]。为解决这一问题，我们在课程改革的同时，加强对现有配套实训设备的改造和技术开发，构建物联网实训平台，通过CDIO项目化课程学习，学生可以在实训中进行真实项目训练，体验企业工作环境，提高实训效果，提高办学效益[3]。

2 设计特色（Features of design）

系统性：方案的设计是在详细分析物联网应用系统架构的基础上，系统性地覆盖传感层、接入层、网络层、应用层等各个层次的主流技术，为用户提供完整的物联网工程专业实验实训解决方案。同时，整个实验室设备可连接为一个局域网络并可接入到校园网，配以功能强大的实验室管理系统，可以跟踪管理学生的实验时间、实验内容、实验结果，为教学效果分析提供及时并详细可靠的数据来源。

模块化：采用模块化的设计模式，可以根据实际需求选配各种模块组建实训环境，具有很强的灵活性并易于扩展。

易操作：采用一体化的操作台，集成监控屏幕、传感器、执行器件、跳线、开关、监控仪表、串口插槽等；并采用可视化的监控软件，界面友好，操作简便。

真正的“透明”教学：通过直观和形象的应用场景，使学生可以直接体会物联网的应用场景；开放产品设计的软硬件资源，同时配套详细的教学试验文档，让学生以工程开发形式学习原理知识，融会贯通各个学科的知识，达到真正的学以致用。

3 体系结构与功能（System structure and function）

这里以智能家居为例说明系统体系结构、功能和开发。

3.1 智能家居应用系统体系结构

智能家居是一个居住环境，是以住宅为平台安装有智能家居系统的居住环境，实施智能家居系统的过程就称为智能家居集成。系统采用无线传感网络技术实现对家中温度、湿度、光照等环境参数的检测，以及通过烟雾、人体感应的感知设备实现家庭的安防、消防等功能。智能家居系统的体系结构如图1所示。

3.2 智能家居应用系统功能

通过ZigBee协调器和传感控制节点组成无线网络，实现智能家居应用中包括安防、环境监测、家电控制、远程控制、窗帘控制、网络摄像等功能，具体包括：

（1）环境监测：采集室内温度、湿度和光照度，并实时显示。

（2）安防：实现燃气与烟雾探测、入侵探测、门窗防撬，紧急求助报警等功能，并将采集的数据传输到服务器。

（3）家电控制：模拟空调、彩电、灯光、排风扇等，并可实现远程控制。

（4）网络摄像：可远程查看家中情况。

（5）逻辑控制：可定义各种控制逻辑，实现对家中设备的自动控制，如超高设定的温度自动打开空调、卫生间湿度过大自动打开排风扇等。

（6）远程控制：可通过手机、笔记本等通过Internet实现远程监控。

（7）情景模式控制：可设置各种情景模式，如离家模式、睡眠模式、起床模式等，实现对家中设备的组合一键式控制。

4 详细设计（Detail design）

物联网实验操作台根据物联网技术的实验内容和应用系统的特点定制，它不仅美观实用、具有较好的展示效果，并且提供丰富、完善的实验操作环境，方便学生的实验操作以及实验室的管理。同时，采用模块化的设计模式，模拟各种物联网在不同行业的典型应用、可以根据实际需求选配各种模块组建具有行业特色的物联网工程实验室。在设计过程中，我们把整个物联网实训平台分为基础控制区、智能家居模拟应用模块、温室大棚模拟应用模块、智能货架模拟应用模块等部分组成。各个组成部分参数与功能如表1所示。

基础控制区：物联网实训操作台基础控制区，集成了多种传感器和输出控制设备，学生利用ZigBee协调器、路由器、传感控制节点板，GPRS、WiFi和蓝牙传感控制节点板，采用多种无线技术完成环境数据采集和控制实验，组网实验，同时也可以进行组合创新实验。

智能家居模拟应用模块：物联网智能家居模拟应用模块实现家居环境监测、智能家电自动控制、安防系统与报警、远程监控等功能。通过ZigBee协调器和传感控制节点组成无线网络，采集室内温度、湿度和光照度，实现燃气与烟雾探测、入侵探测、门窗防撬，紧急求助报警等功能，并将采集的数据传输到服务器，对模拟的家电设备进行控制功能。

智能温室大棚模拟应用模块：采用无线传感网络技术，可定时采集空气温度、空气湿度、CO2浓度、光照强度，土

壤温度和水分等，来获得作物生长的最佳条件，通过自动调节温室环境、实现温室集约化、网络化远程管理。利用ZigBee协调器，通过传感控制节点将环境监测数据传输到服务器，并以图表方式显示给用户，当监测数据出现异常时，可利用软件网络实现对温室设备（温、光、气、水等）的自动控制。

智能货架管理系统：物联网实训操作台包含了一个RFID智能货架，它由RFID高频读写器、天线多路器和若干平板天线构成，货架内嵌的平板天线采用水平方式放置，平放于每层货架的底部，每层货架放置一组数码管输出，用于显示当前该层货架商品的数量。将基础实验中使用的每个设备当作货品，在其底部贴上电子标签（写入货品信息），平放于货架的天线上，保证能够读取到货品信息。智能货架管理系统的功能包括：货物盘点、货物位置查询等功能。

5 结论（Conclusion）

物联网专业实训平台采用了系统化与模块化的设计，既可以进行专项实验又可以进行综合实验。专项实验主要用于ZigBee基本组网与参数读写实验、ZigBee传感数据采集与控制实验、蓝牙无线传感网实验、WiFi无线传感网实验、GPRS无线传感网实验、RFID射频识别基础与应用实验等实验，综合实验主要用于ZigBee智能家居模拟应用开发、ZigBee温室大棚模拟应用开发等实验。该实训平台服务于RFID技术应用与实践、无线传感网应用与实践、物联网案例综合实践、物联网信息系统应用与实践和物联网课程综合实践等课程。通过实训平台在物联网专业系统课程实施后，提炼了实训教学内容，改变了实训教学方式方法，得到师生广泛认可，实施效果显著，培养了学生物联网技术实战化应用和项目开发能力。

参考文献（References）

[1] 杜祥岭，刘加宁.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），2011，13（04）：119-122.

[2] 柯强.物联网专业课程建设探讨[J].物联网技术，2012，4（01）：

280-283.

[3] 马荣飞.融CEC-CDIO理念的物联网专业高技能人才培养

研究与实践[J].软件工程师，2014，6：11-12.

物联网工程研究篇（6）

1.物联网技术内涵

物联网技术在信息工程安全监理系统中发挥了重要的应用价值,为系统网络化的重要核心。该项技术借助网络平台,应用统一一致物品编码手段、射频识别处理技术以及无线通信手段,可对广阔范畴之中,甚至是全球范围中的各类单件产品进行追溯以及有效跟踪。应用物联网技术手段,可由工程项目的招标环节开始直至工程管理验收环节,对各类应用设施器具设置EPC标志,并应用无线射频手段,传输信息工程各个阶段的价值化咨询信息至网络系统中,进而令监理人员仅依据EPC标签,便可获取产品各阶段包含的信息,进而判定其生产加工直至成品的流程阶段中包含的潜在威胁以及不安全因素。由此可见借助射频识别技术,进行有用信息数据的全面采集分析与汇总,科学应用移动计算手段以及数据库系统设计便可有效对信息工程进行安全管控监理,并做好数据判断辨析,提升综合安全水平,强化实践工作效率。

2.信息工程安全监理科学创建物联网架构体系

信息工程安全监理主要负责信息化工程建设服务、运行升级与优化改造阶段中从事的信息安全有关监督管理活动。

目前,我国信息工程监理框架体系的创建基于IT市场构成了独立体系中的两个层次。应用物联网现代化技术可令信息工程发展建设中包含的安全隐患问题以及存在的风险事项快速的传达至业主,并有效的疏导业主方以及承建方的相关争议与矛盾问题。核心工作内容便是对包含的信息安全相关问题实施风险分析并做好优化管控。信息工程安全监理创建物联网体系架构应涵盖四类组成内容。具体包括物联网系统架构、安全监理平台、监督管理系统以及中间结构体系。信息工程安全监督管理物联网体系架构主体就信息化应用发展过程中安全监督管理涉及范畴广泛、管控指标内容丰富、需连续性实践等具体特征,采用物联网手段技术完成对信息化项目工程的优化改造、建设调节,并实施安全问题管理监视。具体工作内容则涵盖对生产实践场景、环境做好检测监督、进行生产员工安全行为测试管控,并就特定生产物品的整体安全性进行管理监督,重点监视控制人流相对密集的方位,同时做好重要生产设施、以及设备的管理,完善安全事故应急管理阶段中各类场景资讯、人员与物品综合信息的汇总搜集等。

3.物联网技术信息交互安全问题

伴随物联网技术应用服务范畴的持续拓宽,感知网络应对处理的信息呈现出更为多元化的态势,甚至涵盖政府管理、国防建设、军事服务以及金融市场等较多领域。

由此引发的信息安全问题则需要我们重点关注,有效解决。基于网络以及节点有限资源的总量限制,相对来讲较为成熟应用的安全监理措施方案常常不能直接用在物联网感知系统中。为此,研究人员探讨了更为丰富的安全管理方案。例如应用加密技术、安全路由管理协议、管控存取以及数据融合技术等,提升物联网技术应用安全水平。数据加密应用阶段中,基于网络节点存储、分析以及能量的有限,较多手段应用相对简单加密算法。数据加密应用技术中密钥管理尤为重要,其担负着密钥的形成、分发以及保管、更新与处理等任务,在全局预制应用方案的基础上,我们可依据无线感知系统网络结构体系、节点规划以及安全管理需求,创建更为丰富的密钥管理策略。

例如应用预分布处理方案,可在脱机状态下形成一定容量密钥池,各个节点则可随机由其中获取密钥成为密钥环,完成网络系统的规划部署之后,则只需节点包含同对密钥便可应用其组建安全通道。为优化提升物联网架构体系安全能力水平,可进一步优化更新技术方案。可将节点公钥数量扩充,进而令网络攻击影响变得更为困难,进而确保信息安全,优化监理管控。另外,可配设安全路由,科学应对节点、汇聚方位安全问题,确保高效准确的实现信息数据的传输应用。基于无线感知系统网络体现了节点对等以及多跳传输的实践特征,倘若攻击方进行恶意节点布设,便较易形成路由篡改、选择转发影响,导致黑洞以及蠕虫病毒感染问题。为此,应依据无线感知体系网络特征以及物联网技术应用需要,分析制定合理的安全路由应用协议,可应用冗余路由同相关认证机制预防网络不良攻击影响,提升物联网系统技术综合安全水平。

数据融合为物联网交互以及信息感知的核心手段,倘若其中节点被不良俘获,便较易导致融合节点无法分清正常信息以及恶意数据的问题。尤其对融合节点影响攻击,不仅会对下游节点信息形成不良破坏,还会对发送至汇聚节点信息形成负面影响。为此,物联网数据融合阶段中应全面考量信息安全应用问题。可创建良好的融合管理机制,通过随机抽样以及数据信息的互相验证,令用户位于节点遭遇捕获状况,仍旧可判定汇聚节点信息数据安全有效性。

物联网工程研究篇（7）

中图分类号：G642；TP39 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2017）01-0-02

0 引 言

根据《中国物联网行业应用领域市场需求与投资预测分析报告》《国家中长期人才发展规划纲要2010-2020》《国务院关于推进物联网有序健康发展的指导意见》等相关报告和政策性文件，物联网被誉为信息技术的第三次革命，有着广阔的发展前景[1]。自2012年起，全球物联网市场规模已经超过1 700亿美元，2015年接近3 500亿美元，年增长率接近25%。美国市场研究公司Forrester预测，到2020年，世界上“物物互联”的业务跟人与人通信的业务相比，将达到30：1，仅在智能电网和机场防入侵系统方面的市场就有上千亿美元。因此物联网被称为下一个万亿美元级的信息技术产业，未来10年，物联网将实现大规模的普及与发展[2，3]。物联网作为新增本科专业，在国家大力推进物联网的发展过程中，如何能更好地贯彻教育精神，把握市场动态，提高教学质量，培养适合市场需求的物联网工程人才就显得尤为重要。

1 物联网工程专业建设思考

1.1 物联网概述

物联网在维基百科中的解释是：The Internet of Things （IoT） is the network of physical objects or "things" embedded with electronics， software， sensors， and network connectivity， which enables these objects to collect and exchange data“…all about physical items talking to each other”。

根据国家教育部相关规定及《普通高等学校物联网工程专业知识体系和课程规划》，明确了物联网工程专业属于计算机类学科[4]，在市场需求的引导下，分析了全国物联网工程专业的开设情况，尤其是西北地区的开设情况后，结合物联网产业体系及我院现有专业布局情况，明确我院的发展战略，确定物联网工程专业定位。我们将物联网分为感知层，传输层，智能层，应用层共四樱而分院其他四个专业包括电子信息工程、通信工程、网络工程、软件工程将围绕这四层进行服务和支持。物联网体系结构如图1所示。

传感层主要通过传感技术、辨识技术实时获取关键的特征值和数据。

传输层通过有线、无线，公网等连接，支持IPv6，通过防火墙等技术进行网络安全处理。

智能层借助云计算、数据挖掘等机器处理技术进行信息处理和决策。

1.2 校企合作联合培养

通过对分院现有成熟专业建设的经验来看，培养应用型人才的重要途径是与企业合作，而且是与明星企业合作。如何在物联网工程建设中加强与企业的合作，可以借助其他专业的做法，首先进行学生实习、实验室建设，包括设备、师资培养等，随后可以在课程置入、学生就业等方面进行深度合作。通过与企业合作，在人才培养过程中构建多元化的培养模式，在结合市场，考虑学生就业、创业和继续深造等不同要求后，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。

1.3 职业素养体系设置

在对学生专业进行能力调研的过程中，多数企业均指出学生职业素养培养的重要性，因此在物联网工程专业培养方案修订过程中，增加了基于学生企业文化、职业安全、时间管理、专业工具使用等方面的职业素养培养，在具体执行过程中主要由合作企业工程师、部门经理进行内容讲授和实践，让学生在学校期间就与企业零距离接触，这样可有效节约企业二次培养的成本。

2 课程建设

2.1 课程地图建设

专业课程地图是学生大学四年的学习导航[5]，主要为学生提供有效的学习引导，按照培养方案中课程体系从大一到大四课程之间的关联，前续、后续课程之间的关系及课程之间的能力支撑给予了学生明确的学习目标，让学生能够更有效的学习并规划自己的生活。

通过对大、中、小型10多家企业进行深度访谈与招聘网站90多家企业能力的调研，及国内外标杆院校的调研分析，根据物联网的体系结构，明确我院物联网培养目标，并设置两个方向，分别为智能信息处理与应用方向和传感技术与控制方向，同时设置了专业选修课，以满足学生多元化能力培养。通过建立专业课程地图，协助学生以职业生涯发展为导向进行学习规划。

2.2 实践课程设置

对于应用型人才的培养，更要重视实践应用能力的培养，如何更好地完成学生工程应用能力的培养呢？

首先要学习CDIO工程理念培养的大纲，重视学生做中学，学中做的过程，通过设置课程设计环节让学生从构思、设计、执行、操作等方面培养技术、团队协作、领导能力，之后加大实践环节的具体实施，在大一阶段，通过认知实习，让学生参观企业，对企业文化、办公场所等有了感官认识；在大二阶段让学生利用所学的电路、传感等知识进行电子小产品设计与制作，为后续的系统设计打下基础。同时利用寒暑假进行市场调研，了解专业动态，清楚市场需求，明确自己的就业方向；从大三开始利用无线传感网络实验室，结合老师的项目进行实践，通过开放实验室、第二课堂等科技活动，聘请企业人员进行指导实践，增强学生的学习兴趣，重视毕业设计的过程控制及真题真做的题目，而更多的题目则来源于学生的创新思维、竞赛等，采用企业和校内导师共同指导的方式完成课题，保证设计质量，通过答辩提升学生的沟通、表达能力。

3 结 语

物联网作为战略新兴产业和信息时代的发展趋势，势必会对未来社会发展、人们生活等方面带来很大的影响。如何在国家政策及计算机、通信、控制等技术高速发展的情况下进行物联网工程专业人才的培养是一项与时俱进的任务。对于应用型人才的培养需要实时关注市场动态，加大企业合作的力度和深度，而这也将是我们下一步研究的重点。

参考文献

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物联网工程研究篇（8）

中图分类号：G642 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdkx.2016.12.020

Abstract The Internet of things （IOT） technology has been widely used in many industries. IoT talent demand is growing. Students with strong practice ability are very popular with the market. There are problems while cultivating the students' practical ability of IOT engineering program in application-oriented institutes. In order to deal with the problems and foster outstanding IoT talents for the society， three kinds of effective countermeasures are put forward.

Keywords the things of Internet； practical ability； careers

物联网、云计算、大数据作为当前信息技术领域的热点，吸引了行业和研究机构的关注。物联网已广泛应用于智能农业、智能家居、智能交通、智慧城市、智慧工业等多个领域，给人们的生活带来便利，改善了企业管理，提高了生产效益。随着物联网应用的蓬勃发展，对物联网人才的需求量剧增。社会对物联网人才的需求不再局限于懂得物联网理论知识，社会欢迎能够将理论应用于实践以及能够快速上手的人才。

物联网工程专业学生实践能力的培养依然处于探索阶段。①由于自身的特点，完全参照成熟的计算机科学与技术专业、软件工程专业的实践能力的培养方式并不可行。有必要根据专业自身特点形成有特色的实践能力培养方式。

下面我们先分析物联网工程专业对学生实践能力培养的不足之处，然后提出一些行之有效的对策。

1 学生实践能力培养存在的问题

物联网体系从技术角度可以划分为感知层、网络层、处理层和应用层。感知层应用传感器技术、RFID技术将物理世界和信息世界连通起来，侧重于信息的采集。网络层结合无线传感网技术、互联网技术、现代通信等技术，侧重于信息的传递。处理层负责信息的存储和聚合以及价值的挖掘，常用技术包括机器学习、数据库等。应用层面向用户，将数据以友好的方式呈现给用户。物联网从工程角度可划分为设计、研发、工程实施和管理。②可以看到，由于物联网工程涉及的技术比较多，需要培养学生的综合技术应用能力。

目前在实践能力培养方面，存在下面三个不足之处。

（1）学生接触实验设备的时间少。实验一般分为验证型、设计型和综合型，其中验证型实验要求学生按部就班重现实验现象，所花时间一般比较少，对学生能力培养的效果有限；设计型实验是围绕一个小目标进行设计，而综合型实验需要学生结合多种技术来完成一个应用。设计型和综合型实验能够很好地提高学生的实践能力，但需要学生花费较多的时间，在正常的课内时间很难完成。现有实验设备通常以实验箱的形式存在，一套设备2万以上，在正常实验也很难保证学生每人一套，多数情况下是以小组的方式提供。为了实验设备的安全，实验设备一般不允许学生带到实验室外面。由于在指定的时间很难完成设计型的实验，所以实验多数以验证型实验为主，限制了学生能力的发挥。

（2）学生没有全流程实验环境。通常物理网应用都涉及感知层、网络层、处理层和应用层。现有实验设备往往局限在某一层次，比如传感器实验侧重于数据采集；通信实验侧重于物体之间的自主连接；数据处理实验侧重于数据的分析与呈现。现有的实验呈现离散化的状态，缺乏将完整应用全流程实验环境，使得学生只能看到某一个方面。然而在实际环境中构建一个使用环境存在一定的困难，一是空间和费用问题，比如构建物流系统不仅需要大的实验室安装空间，同时需要很大的经费投入，在缺乏良好的产学研环境情况下，③很有可能造成资源的浪费；其次是物联网应用很多，要完成实际系统的改造往往比较困难。因此，有必要引入虚拟仿真环境，为学生提供全流程物联网应用实现环境。

（3）学生实践能力培养与社会需求脱节。学生的培养方案在学生入学前就已制定，而且方案在该年级学生整个学习过程一般不会变动。如果存在问题，一般会在下一次人才培养方案作出修正。所以经常有高年级学生羡慕低年级学生享受人才方案修改带来的便利。人才培养方案也考虑了学生实践能力的培养问题。现有的培养方式主要包括课后作业、课程论文、课内实验、专周课程设计。这些培养方式的共同特征是围绕着所讲授课程来设计的。一般教材上的内容都是比较成熟，意味着这些都是几年前的知识，在物联网技术日新月异的时代，教材所讲授知识往往存在一定的滞后性。这也是毕业生抱怨学校所学知识在工作后往往用不上的原因。企业为了生存和占领市场，往往想方设法用先进的技术去实现具有强大竞争力的产品。学生毕业后多数进入企业，所以有必要提前让学生了解企业现在需要什么样的人才，需要学生掌握什么样的技术。

2 实践能力培养的对策

物联网专业学生的实践能力培养方式需要改进。下面是四个行之有效的对策。

（1）实验设备化整为零。做化学和物理必须到专业实验室里面完成，因为化学实验в幸欢ǖ奈O招裕物理实验需要借助于精密的仪器。然而物联网的实验并不需要一定在专业实验室完成。学生领取实验设备，可以在学校安排的上课时间在实验室接受实验课程教师的指导以及验收实验成果，上课时间结束后，可以将实验设备带离专业实验室，自主确定实验时间。这种方式结合了专业实验室的教师指导和课后时间的灵活性。为保障学生人手一套实验设备，需要实验设备小型化以及充足的数量，另外是单套价格不能太昂贵。比如采用树莓派或Arduino开发板进行实验，单块开发板价格200元左右，学生可以在上面自主完成多数物联网实验。

（2）引入云平台。由于物联网专业人才培养方案中总学时的限制，在正常的教学中只会安排几门很重要的基础课和专业课，但物联网整个体系涉及多个方面的内容，很难在正常的教学中都得到安排。因此，需要扩展学习的途径。通过慕课可以重要课程的理论知识，但慕课往往对实践内容讲得较少或者不方便安排实践内容。云平台是一个很好的学习平台。云平台可以提供物联网工程从传感层到应用层多门实验课程。实验主要以虚拟仿真的形式完成。④3D虚拟仿真提供很真实的场景，让学生能够直接对传感器、驱动器进行控制，形成感性认识。虚拟仿真不仅节省了成本，而且让学生可以在仿真环境下实现从数据采集到数据呈现的完整的应用，对于培养学生的系统观很有好处。

（3）参与竞赛提升能力。在没有外界压力时，学生往往会按部就班和夸大面临的困难，延误完成物联网产品或应用的时间。竞赛的鲜明特点是在指定的时间范围内完成具有一定功能的物联网应用。由于时间的原因，参加竞赛的学生需要在很短的时间确定自己的选题，避免在茫茫大海中漫无目的地寻找；确定选题后，需要集中精力去完善物联网应用的整体设计；设计完成后，需要编码实现设想的功能。竞赛期间，学生往往觉得很辛苦，但完成竞赛后，无论名次如何，学生往往会有很大收获。学生不仅可以培养团队合作精神，还可以培养决策能力，以及设计和编码实现能力。

（4）企业实习。社会上有很多优秀的物联网企业，向社会提供丰富的物联网应用。到企业实习直接接触原汁原味的物联网产品，能够触发学生动手实践和不断创新的欲望。学生到物联网企业实习主要包括两个时间点。⑤一是在入学第一年进行物联网专业认识实习教育的时候。学校一般会安排一到两周的时间。学生到达企业，通过参观企业展厅，动手安装APP，真实体验物联网的应用，应用包括智能家居、智能物流等多个方面。丰富的应用在学生脑袋里面形成感性的认识，引导学生对未来四年进行学习规划。二是在最后一年。学生主要任务是完成毕业设计。一般情况下学校都会允许和鼓励学生在企业中结合自身项目来完成。学生可以选择多个岗位进行实习。比如研发岗位，侧重于物联网软和硬件的研发；网络设计岗位，侧重于在特定的环境下合理选择物联网设备完成满足一定要求的物联网网络；工程实施岗位，侧重于根据设计图纸完成物联网设备的安装和调试。这些岗位都需要将理论知识应用于工程实践，能够极大地提高学生的动手实践能力。

3 结语

为社会培养实践能力强的学生有着重要的意义，也是国家对应用型本科院校的殷殷期待。现有物联网工程专业学生的实践培养方式主要参照计算机科学与技术、软件工程的实践方式，没有很好结合物联网工程专业自身的特点。在分析现有实践能力培B方式的不足后，提出了几种创新培养方式，旨在为社会输送高质量的物联网人才。

注释

① 张明华，董新龙，陈江瑛.工程材料实验教学中开展设计性实验的探索与实践[J].科教导刊（上旬刊），2016.1：104-105.

② 文毅，胡云峰.独立学院“集成电路工艺基础”实验教学研究[J].科教导刊（中旬刊），2016.1：99-100.

物联网工程研究篇（9）

关键词：物联网；射频识别；人才培养方案

Key words: Internet of Things；RFID；Personnel Training Scheme

中图分类号：G642.0文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2011）24-0236-02

0引言

物联网技术作为第三次信息产业浪潮，近年来已经成为全球科技人员和政府决策部门持续关注的热点，相关产业研讨和学术交流如火如荼，方兴未艾。从“智慧地球”到“感知中国”，各国都在积极布局物联网产业格局，力图抓住物联网带动产业提升的战略机会。自总理09年8月考察无锡提出“感知中国”到2010年政府工作报告中提出加快物联网研发应用，加大相关产业的投入和政策支持，中国的物联网发展进入了一个全新的高速发展时期[1]。

物联网所涉及的关键技术，比如射频技术、分布式计算、传感器、嵌入式智能、无线传输及实时数据交换和互联网都是目前较为成熟的技术，并在相关领域已得到广泛的应用。物联网的新颖之处在于利用这些技术的交叉与融合，建立一个物物相连的网络，从而完成远程实时数据交换与控制，方便人们生产生活。据美国咨询机构Forrester预测[2]，到2020年，物联网将大规模普及，物物互联业务与现有人与人的通信业务比例将达到30：1，物联网被称为是下一个“亿万级”产业。

由于2010年教育部只批准了部分211学校申办物联网工程专业，因此，对于大多数没有获批的学校可以在传统专业下设置物联网培养方向。目前，各高校与IT产业密切相关的专业是：计算机科学与技术、软件工程、网络工程、通信工程、电子信息工程等，比如计算机科学与技术专业设置此培养方向更适合[3]。培养合格的专业人才，制定人才培养方案是关键，由于物联网工程专业（物联网培养方向）各高校都刚涉及，没有一个成熟的培养模式，都处在探索阶段，所以，研究“平台+模块”物联网人才培养方案是非常有必要的。

1培养方案

1.1 培养目标培养学生德、智、体、美全面发展，在宽口径专业基础教学的基础上，使学生在计算机技术、电子技术、通信技术等领域有扎实的理论基础、系统的专业知识和较强的实践技能的复合型技术人才，毕业生可在物联网工程领域从事科学研究、技术开发、产品设计。

1.2 规格和基本要求①具有良好的思想品德、社会公德和职业道德，具有勤奋好学、勇于创新的精神。②具有基本的工程技术基础理论，系统地掌握相关领域技术基础理论知识；具有知识更新能力。③掌握信息获取、处理的基本理论和方法，具有设计、集成、应用及计算机模拟信息系统的基本能力。④具有物联网领域所需要的绘图、运算、实验、测试、表达及工艺设计技能及较强的计算机应用能力和自学能力。

1.3 课程体系建设学科基础平台：高等数学、线性代数、概率论与数理统计、场论与复变函数、电路分析基础、模拟电子技术、数字电子技术、高频电子技术、C语言程序设计。高数和工程数学是后续课程的基础，必须开足，其中，场论与复变函数是为学习电磁场与电磁波、微波技术与天线做铺垫。电路分析及模拟、数字电子技术为电路设计奠定了基础，系统底层设计需要C语言做支撑。

专业基础平台：数据结构、微机原理与接口技术、计算机网络、Java程序设计、操作系统、信号与系统、数字信号处理、通信原理，这些课程是计算机和通信专业的核心课程。例如计算机专业考研的专业统考科目就有数据结构、操作系统和计算机网络，Java程序设计则是当前流行的面向对象网络编程语言。信号与系统、数字信号处理、通信原理也是部分学校的考研初试或复试科目，由此可以看出这些课程的地位。

方向模块：电磁场与电磁波、微波技术与天线、传感器技术、RFID系统应用、嵌入式系统。以上课程为实现射频识别系统即设计电子标签、读写器及天线打下良好的基础。事实上，从70年代末，国外已开始从事RFID系统应用研究，主要应用予自动车辆管理系统、公路收费系统、码头车站集装箱管理系统、防盗系统和门禁系统等，到90年代此项技术已很成熟，国内相关企业可以生产和销售全部国产化的射频识别技术产品（读写器、电子标签）。今年年初，笔者到台湾几所高校做学术交流访问，从这些学校的资讯科技系、电脑与通信工程和电子工程系的人才培养方案中可以看到，都开设有RFID系统概论、RFID系统应用、RFID天线设计等课程，说明境外学校也很注重培养射频识别技术应用人才。

专业选修课：DSP原理及应用、专用集成电路设计初步、FPGA设计技术与应用、oracle数据库、网络安全、工程制图与计算机绘图、物联网技术、现代物流概论等。这些课程是为进一步拓宽电子技术和计算机学科及物联网工程应用而设置的。

1.4 实践体系建设在集中实践环节中，包含电子工艺实习、生产实习、工程设计（第二课堂）、硬件课程设计、软件课程设计、毕业设计等内容。此外，要保证相关课的实验要求，需要建立电路实验室、电子技术实验室、高频电子技术实验室、微机原理与接口技术实验室、计算机网络实验室、ARM实验室、通信原理实验室、电磁场与微波实验室、传感器技术实验室、EDA实验室、FPGA实验室、DSP实验室等。当然，如果一次性建设这么多实验室，投资是很大的，实际上没有必要重复建设，因为各理工科高校大都有计算机科学与技术、电子信息工程和通信工程等专业，其实验室资源可以共享。

2师资建设

2.1 大力引进人才需要加大人才引进力度，由于物联网是一个多学科领域，除需要计算机学科外还需要引进通信工程、电子科学与技术、电子信息工程等专业具有高职称或高学历的人才，同时在企业聘请具有丰富项目开发和管理经验的工程师参与教学与实训工作，打造一支专兼结合的教师队伍，形成企业和相关产业领域专家到高校和高校教师到企业的双向互动的机制和模式。

2.2 整合现有人才资源将计算机科学与技术、电子信息工程和通信工程等专业的现有教师资源整合起来，实现软件资源共享。

2.3 走出去进修或请进来培训对于有些未开过的课程，可以选派教师到国内外相关机构进修，或外请教师对校内教师进行培训的方式，提高师资水平。

3探索实践

我院现有计算机科学与技术、电子信息工程和自动化等专业，其中计算机科学与技术专业其“应用型软件服务外包人才培养模式创新实验区”，2009年被陕西省教育厅批准为省级人才培养模式创新实验区，2010年该专业又被批准为省级特色专业建设点。2010年及2011年教育部先后批准西安交通大学、西北工业大学、西北大学及西安理工大学开办“物联网工程”专业，同时陕西省成立了由多个高校及企业参加的“物联网产业联盟”，这是陕西省大力扶持物联网产业的又一重要举措，有利于整合资源优势，提升陕西省物联网产业的知名度和竞争力。在这些外部有利的环境下，我院以计算机科学与技术专业为依托，修订该专业的人才培养方案，增设一个“物联网工程”专业方向，并计划在2011年招生中实施修订后的人才培养方案，为培养物联网人才做有益的探索。

4结束语

物联网涉及的领域非常广泛，从技术角度看，在计算机科学与技术专业的人才培养方案中设置物联网工程专业方向，通过广泛的调研，制定尽可能合理的人才培养方案，并整合其他相关专业的软硬件资源，为社会培养物联网复合型人才是可行的。

参考文献：

物联网工程研究篇（10）

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）13-3100-02

1 物联网工程专业课程体系结构的现状

物联网（IOT，The Internet of Things）是互联网的延伸，是未来网络的发展趋势。面对国家战略性新兴产业发展的需要，为了满足人才培养的需求，教育部于2010年7月组织相关专业教学指导委员会的专家审批设置了物联网工程专业。但整体而言，目前无论国内还是国外，物联网的研究和开发都还处于起步阶段，不同领域的专家对物联网的研究有不同的角度，物联网的系统模型、体系架构和关键技术都还没有明确的共识，而且物联网又是一门交叉学科，涉及到计算机、通信、电子、自动化等领域，内容繁多。因此怎么样针对不同学校的特点建立有特色的物联网工程的课程体系结构是普通高校进行物联网教育的主要问题。

本文在分析物联网体系架构、知识体系结构、关键技术的基础上，对物联网技术在平顶山区域特色经济煤炭、电力、化工领域的应用进行深入分析总结，提炼出技术应用点和相应岗位的岗位技能、知识结构，并据此调整物联网工程专业课程体系结构，使之培养学生能更好服务平顶山地方经济发展，实现平顶山学院 “立足平顶山，面向河南，为区域经济社会发展服务”的服务面向定位和“特色名校”的发展战略。

2 物联网技术在平顶山的特色经济中应用

河南省平顶山市作为中原城市群中心城市之一，经过五十年的发展，已形成以能源和原材料工业为主体，以煤炭、电力、钢铁、纺织、化工、机电、建材、食品等工业基地为支撑的新兴工业体系。随着“十一五”期间我国向环保型、节约型社会发展战略的转变，平顶山面临着整个能源和原材料产业体系的全面升级。升级的核心是利用现代信息技术手段改造传统的粗放式生产模式，物联网技术成为产业升级的主要推动力之一。但物联网人才的严重匮乏成为制约这些产业升级的主要瓶颈。河南和平顶山的发展，需要一大批培养具有较高工程技术能力和创新精神的高级物联网专业人才。

本文恰以此为契机，面向社会需求，调整课程体系，提炼平顶山学院物联网工程专业的特色，力求专业建设和信息产业发展保持同步，不断适应社会对人才需求的变化。

2.1 物联网技术在煤炭领域的应用

本文在研究大量的国内外文献和实地调查，发现物联网技术在煤炭领域的应用体现在以下几个方面：

1） 利用物联网技术对煤矿井下人员、生产设备进行精确定位、自动识别、智能管理。在传统生产中，地面人员难以及时动态掌握井下人员的分布及作业情况。因此，井下人数不详、被困人员位置不清、通信不畅是灾后应急救援急需解决的问题[1]。煤炭开采面临的是移动的生产环境，大量的设备需要跟随采掘的进度搬迁，煤炭企业的设备管理与运行维护水平普遍较低，导致效率低下，设备、材料损耗浪费现象严重[2]。利用物联网技术对人员和设备进行准确定位和智能管理能有效提高煤矿企业的安全水平和设备的利用率；

2） 利用物联网技术加强煤矿防爆电气设备等安全标志产品管理（传感器，无线网络，监控系统开发），实现煤矿防爆电气设备等矿用安全标志准用产品生产、运输、仓储、使用、维护等全程管控，可以有效地防止假冒伪劣产品用于煤矿井下[3]；

3） 采用物联网技术，实现瓦斯多级监管； 即使煤矿没能及时实现瓦斯风电闭锁，没能将相关区域作业人员全部撤至地面或全风压进风流处； 上级主管部门也能及时发现事故隐患，指导煤矿采取相应的防范措施[3]；

4） 煤炭产量远程监测，以物联网技术嵌入式控制器为重点，可通过煤炭产量远程监测系统，把物联网技术运用于安全生产领域，使煤炭生产全过程置于严密监控之下[4]。

2.2 物联网技术在电力领域的应用

智能电网是与物联网最为密切的一个行业，物联网应用于智能电网是信息通信技术发展到一定阶段的必然结果，未来智能电网的建设必然产生世界上最大、最为智能、信息感知最为全面的物联网。利用物联网技术将能有效整合电力系统基础设施资源，提高电力系统信息化水平，改善现有电力系统基础设施的利用效率。

在研究大量的国内外文献和实地调查的基础上，该文总结物联网技术在电力领域的应用的几个重要方面：

实现按需发电，避免电力浪费。感知中心就是一个面向智能电网的传感器网络中枢，通过搜集家家户户的电表信息，可以计算出一定时间段的生活用电动态需求量，再将这一信息及时反馈到发电企业，按需发电，避免无效发电的成本浪费；在用电环节中，智能管理，节约用电。智能交互终端是实现家庭智能用户服务的关键设备。它通过近距离无线传输和GPRS等通信技术，对家庭用电设备进行统一监控与管理，指导用户合理用电，调节电网峰谷负荷，实现电网与用户之间智能用电 [5]；

此外，利用物联网技术对公共设施用电进行智能控制。利用物联网技术可以解决传统控制方法中存在的问题，使得路灯监控脱离了人工干预，实现自动化控制[6]；并且基于在线状态监测的状态检修可通过物联网技术获得的实时可靠地在线数据，对数据和信息分析与管理并制定检修计划[7]；

2.3 物联网技术在化工领域的应用

传统的化工在物联网技术的推动下，也会出现新的局面。在进行大量研究的基础上，我们发现物联网技术未来在化工领域的应用主要体现在以下几个方面：

1） 制造业供应链管理。物联网应用于企业原材料采购、库存、销售等领域， 通过完善和优化供应链管理体系， 提高供应链效率， 降低成本；

2） 生产过程工艺优化。物联网技术的应用提高了生产线过程检测、实时参数采集、生产设备监控、材料消耗监测的能力和水平[8]；

3） 利用物联网技术全程监控危险品供应链，在提高危险品供应链效率的同时，有效改善了危险品供应链的安全性能[9]。

3课程体系结构的借鉴和调整

在上面的论述中可以发现，定位技术、远程监控技术、无线传感网技术和远距离信息传输技术在在平顶山特色经济煤炭、电力和化工中应用尤其广泛。根据这些应用点，可以准确把握这些领域对未来物联网相关的岗位的能力要求和知识结构要求，从而调整物联网课程体系结构，体现专业特色。

针对平顶山学院应用型本科教育的特点，我们制定物联网工程专业的专业素养培养目标为系统地掌握物联网的相关理论、方法和技能，具备基于计算机技术，通信技术、网络技术、传感技术进行信息标识、获取、传输、处理、识别和控制的能力，能在物联网的感知、接入、网络、应用等不同层次进行嵌入式应用软件的开发的高级应用型人才。

为了实现培养目标，学生的专业知识结构为掌握与物联网工程技术相关的计算机、电子与通信学的知识，物联网关键技术的基本理论、基本知识；掌握物联网各个层次的嵌入式应用软件设计、开发、应用和维护；

为了提炼专业特色，项目人员加大学生对掌握远程监控技术，定位技术、无线传感网技术和远距离信息传输技术的工程应用的教学力度，并采用多种校企合作的模式，把企业生产中的实际问题引入课堂，提高学生利用专业知识解决实际问题的能力。

4 结束语

本文讨论了物联网工程专业课程体系结构的现状和研究意义，提炼出物联网技术在平顶山特色经济煤炭、电力和化工中的应用点和相应岗位的岗位技能、知识结构，并据此调整物联网工程专业体系结构，加大远程监控技术，定位技术、无线传感网技术和远距离信息传输技术的工程应用课程，使学生能更好服务平顶山地方经济建设。

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