从《物联网导论》教学实践到物联网工程专业专业建设

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1、从《物联网导论》教学实践到物联网工程专业专业建设　　摘要：从事物联网工程专业的先导性课程——物联网导论的教学实践出发，谈一些体会和经验，然后探讨物联网工程专业的专业建设中的一些问题。希望通过这些探讨，能够对高校的物联网专业建设有所启示。关键词：物联网；专业建设；物联网导论中图分类号：G642文献标志码：B文章编号：1674-9324（2013）15-0227-02一、物联网的概念与技术起源相对于主要连接计算设备的互联网，理论上可以连接各种物品的物联网（IoT：Internetof5Things）具有更大的普适性

2、。物联网作为新一波信息技术浪潮，在许多国家和地区得到了充分的重视，如欧盟[1]等。物联网在我国也逐渐引起了人们的重视，已经上升为国家战略[2-4]。在2005年由ITU的物联网研究报告[5]中明确提出了物联网的概念，分析了物联网的特征、面临的挑战与机遇。比较公认的是，物联网是一个整合网络，即物联网不太可能发展成为另外一个与互联网对等的、全球性网络，而是利用互联网把各种各样的物品连接起来。物联网作为万物互联的概念网络，物品的多样性和差异性使得物联网可以找到多种技术起源，直接相关的是普适网络[6]、基于RFID的E

3、PC网络[7]和无线传感器网络[8]。理清物联网概念的关键是理顺物联网与互联网之间的关系：从互联网的角度看物联网，物联网是互联网的进一步整合，可以说物联网是下一代互联网；而从物联网的角度看互联网，互联网为物联网的实现提供了联通的通道和手段。二、物联网的知识体系与《物联网导论》的课程内容5明晰了物联网概念的内涵和外延以后，可以为物联网的知识体系建立一个层次化的概念模型。这个概念模型对万物互联所需要的知识体系进行了整理，刘云浩9]把物联网划分为一个4层的层次化模型：感知识别层、网络构建层、管理服务层和综合应用层，如

4、图1所示。在感知识别层：各种感知识别物体信息的标签技术、传感器技术、智能设备用于采集物体的信息，设置反作用于物体的原有的运行状态。这个层次的技术体现了物联网工程专业具备交叉学科的特性。在网络构建层：以各种网络技术，包括互联网，作为物体信息的传输纽带，进而实现物体与物体、物体与人等之间的广泛的互联互通。这个层次的技术主要是已有的或者新兴的各种网络通信技术。在管理服务层：利用各种计算技术实现对物体信息的综合利用，大而化之地说，包含计算学科的所有技术并不算十分夸张。这层的技术最终会表现为物联网的中间件形式，可能是物体

5、接入技术相关的、应用领域相关的或者是通用的。在综合应用层：直接面向丰富多彩的各种物联网应用，如物流、环境监测等。物联网工程多学科交叉的特点，使得很难建立一个面向物联网实际应用的可靠而完备的知识体系，一方面多种学科的知识，特别是计算学科的知识都可以可靠地应用于物联网工程中；然而另一方面，物联网应用的丰富多彩又决定了很难形成一个完备的知识体系。所以在《物联网工程导论》课程的教学内容组织上，只能在物联网层次化模型中的每层中，选取若干的关键技术进行介绍，而不是去满足知识体系的完备性。在感知层别层：主要介绍以RFID为主

6、的标签识别技术、传感器和一些智能设备。在网络构建层：主要介绍互联网和一些无线网络。在管理服务层：主要介绍一些关键技术，如搜索技术、海量信息处理、智能信息处理、安全技术等。在综合应用层：介绍一些物联网的典型的应用场景和应用案例。三、探讨物联网工程专业的专业建设对物联网概念进行分解的层次模型中的感知识别层，可能会融合一些物理、机械、电气、电子、控制学科的知识，而网络构建层5主要是通信学科和计算学科的知识，管理服务层和综合应用层主要是计算学科的知识。在实际进行物联网工程的专业建设的时候，不太可能形成一个完备的课程体系

7、，进行全面的讲解，在注重学生培养宽口径的同时，总是会有所取舍。个人认为在物联网工程专业课程建设和学生能力培养方面，注重以下两个方面的把握：1.高校物联网工程的专业建设和学生培养要区别于职业学校的职业教育，做到厚基础、重体系、宽口径，特别要以计算学科的已有的雄厚的专业建设功底作为后盾，使得培养的学生具备扎实的计算学科的基本素质和基本能力。2.高校物联网工程的专业建设和学生培养要区别于已有的计算学科的专业教育，在重基础的同时，做到一招鲜，使得学生具备物联网中的典型关键技术的研发能力，如基于RFID的标识技术、传感器

8、和无线传感器网络、智能设备开发（如基于Android的开发）。通过作者在《物联网工程导论》课程的教学实践出发，谈了一些对于物联网和物联网工程专业的一些粗浅的认识，希望能够对读者有所帮助。参考文献：[1]CommissionoftheEuropeancommunities.InternetofThings—anActionPlanforEurope[EB/OL].[2010-11-12]