高校開(kāi)設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的思考

摘要：隨著科技的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開(kāi)始逐步發(fā)展起來(lái)，并應(yīng)用到各行各業(yè)，由此，培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)專業(yè)人才，讓開(kāi)設(shè)專業(yè)與社會(huì)需求對(duì)接，成為高校開(kāi)設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的主要?jiǎng)恿Γ疚闹饕枋隽嗽诟咝Ｖ虚_(kāi)設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的思路以及對(duì)專業(yè)課程的詳細(xì)設(shè)計(jì)的思考。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng) 高校

1 物聯(lián)網(wǎng)的概念及發(fā)展現(xiàn)狀

物聯(lián)網(wǎng)是通過(guò)射頻識(shí)別RFID、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)的概念最早是由美國(guó)麻省理工學(xué)院提出。2005年國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)發(fā)表了題為《The Internet of Things》的年度報(bào)告，向世界宣告物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代即將到來(lái)。目前，作為科技熱點(diǎn)各國(guó)都加強(qiáng)了物聯(lián)網(wǎng)的研究與基礎(chǔ)設(shè)施投入。2009年6月，歐盟委員會(huì)宣布了“物聯(lián)網(wǎng)行動(dòng)計(jì)劃”，同年8月，日本也制定了實(shí)現(xiàn)以人為本的數(shù)字化社會(huì)的U_Japan計(jì)劃。在我國(guó)，2009年8月7日，國(guó)務(wù)院總理溫家寶視察中科院無(wú)錫高新微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心時(shí)發(fā)表重要講話之處建立傳感信息中心的重要指示；同年11月3日溫家寶總理再次指出要著力突破傳感網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)。目前我國(guó)各行各業(yè)競(jìng)相發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)，政府也投入巨大的支持，高校也開(kāi)始培養(yǎng)網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才滿足社會(huì)需求。

2 高校申辦物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)的現(xiàn)狀

2010年教育部的《教育部辦公廳關(guān)于戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)專業(yè)申報(bào)和審批工作的通知》的文件，在申報(bào)范圍中就有提到鼓勵(lì)申報(bào)傳感網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)，并提出支持高校開(kāi)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)是高等學(xué)校調(diào)整人才培養(yǎng)結(jié)構(gòu)，推進(jìn)高等教育改革與發(fā)展。由此可見(jiàn)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才是當(dāng)前為國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需高素質(zhì)專門人才，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的申報(bào)受到國(guó)家的支持。從2010年開(kāi)始，各個(gè)高校開(kāi)始申辦物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)。并且有將近40所高校院系在教育部獲批了包括“物聯(lián)網(wǎng)工程”、“傳感網(wǎng)技術(shù)”和“智能電網(wǎng)”三個(gè)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的專業(yè)。

3 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的教學(xué)目標(biāo)

從物聯(lián)網(wǎng)的定義來(lái)看，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)是培養(yǎng)大學(xué)生從事物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)分析與科技開(kāi)發(fā)及研究。所以在專業(yè)設(shè)置方面要培養(yǎng)學(xué)生具電子技術(shù)、現(xiàn)代傳感器、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、高頻和微波技術(shù)等物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù)，了解有線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信理論、信息處理與計(jì)算機(jī)技術(shù)、系統(tǒng)工程等基礎(chǔ)理論，并掌握物傳感層，傳輸層與應(yīng)用層關(guān)鍵設(shè)計(jì)等物聯(lián)網(wǎng)專門知識(shí)和技能，并且有跟蹤本專業(yè)領(lǐng)域新理論、新知識(shí)、新技術(shù)的能力以及較強(qiáng)的創(chuàng)新實(shí)踐能力。

4 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)開(kāi)設(shè)的思路

根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)開(kāi)設(shè)要從基礎(chǔ)課和專業(yè)核心課兩方面設(shè)計(jì)。基礎(chǔ)課方面，開(kāi)展通用型的基礎(chǔ)類課程，基礎(chǔ)類課程為一般高校中信息類專業(yè)、通信類專業(yè)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用類專業(yè)的通用基礎(chǔ)課程，如計(jì)算機(jī)電路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)與應(yīng)用局、域網(wǎng)組建與管理、通信技術(shù)基礎(chǔ)高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)工程、制圖基礎(chǔ)等，該類課程是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、開(kāi)發(fā)及研究的基礎(chǔ)知識(shí)儲(chǔ)備。

專業(yè)核心課程方面，主要是針對(duì)測(cè)控技術(shù)與儀器；信號(hào)與系統(tǒng)；傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)；智能嵌入技術(shù)；射頻識(shí)別技術(shù)；傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等的專業(yè)核心課。具體設(shè)計(jì)如下：①單片機(jī)和嵌入式相關(guān)知識(shí)，主要講授微機(jī)原理與接口技術(shù)，微控制器體系和原理，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，C語(yǔ)言編程技術(shù)等等從簡(jiǎn)單的單片機(jī)深入到嵌入式；②無(wú)線片上系統(tǒng)（SoC）相關(guān)知識(shí)，主要講授無(wú)線單片機(jī)通訊接口設(shè)計(jì)，嵌入式開(kāi)發(fā)軟件，無(wú)線有線收發(fā)器原理和結(jié)構(gòu)以及通訊原理等相關(guān)知識(shí)；③無(wú)線通訊和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)相關(guān)知識(shí)，主要講授短距離無(wú)線數(shù)據(jù)通訊基礎(chǔ)和原理，無(wú)線自組網(wǎng)相關(guān)技術(shù)尤其是ZIGBEE無(wú)線技術(shù)及其高級(jí)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)安全和加密技術(shù)及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)算法高級(jí)技術(shù)原理；④高頻微波知識(shí)方面，主要講授高頻微波技術(shù)，調(diào)制和解調(diào)技術(shù)，天線原理以及阻抗匹配和反射，微波放大器設(shè)計(jì)，無(wú)線單片機(jī)高頻測(cè)試和調(diào)試方法及原理等；⑤RFID知識(shí)方面，主要講授電磁技術(shù)基礎(chǔ)，RFID相關(guān)技術(shù)如標(biāo)簽防沖突算法以及EPC和IS0-18000－6C通訊協(xié)議和原理，RFID讀卡器原理和設(shè)計(jì)，及其數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)和原理等；⑥物聯(lián)網(wǎng)傳輸層相關(guān)知識(shí)，講授物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)原理和結(jié)構(gòu)，GSM/GPRS技術(shù)、3G技術(shù)原理，M2M 數(shù)據(jù)傳輸及通訊等相關(guān)知識(shí)；⑦高級(jí)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)知識(shí)方面，講授Wi-Fi/藍(lán)牙，ZIGBEE PRO 無(wú)線通訊協(xié)議棧原理和設(shè)計(jì)，WIFI傳感器網(wǎng)絡(luò)原理和結(jié)構(gòu)及內(nèi)置多ARM和WI-FI收發(fā)器的無(wú)線單片機(jī)，藍(lán)牙技術(shù)和低功耗藍(lán)牙無(wú)線技術(shù)原理。

5 建立完整的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

高校開(kāi)設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)，除了有合理的知識(shí)教學(xué)，還要建設(shè)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。在射頻識(shí)別技術(shù)方面，圍繞RFID的一些關(guān)鍵技術(shù)，在產(chǎn)業(yè)化方面如標(biāo)簽芯片設(shè)計(jì)與制造，天線設(shè)計(jì)與制造，RFID標(biāo)簽封裝技術(shù)與裝備，RFID標(biāo)簽集成，讀寫器設(shè)計(jì)等；在應(yīng)用方面如RFID應(yīng)用體系架構(gòu)，RFID系統(tǒng)集成與數(shù)據(jù)管理，RFID公共服務(wù)體系，RFID檢測(cè)技術(shù)與規(guī)范。在無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)方面，圍繞無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)技術(shù)，無(wú)線加密技術(shù)，路由算法等內(nèi)容進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，并把無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)和其他的無(wú)線技術(shù)，包括無(wú)線局域網(wǎng)，藍(lán)牙，紅外以及3G等網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行融合，實(shí)現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間的無(wú)縫連接以及通訊，為實(shí)現(xiàn)一個(gè)具有動(dòng)態(tài)可擴(kuò)充能力的新型傳感網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)搭建一個(gè)平臺(tái)。

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