高職院校物聯網應用技術人才培養研究

朱 強 齊 攀 姚樹申

廣東交通職業技術學院 廣東廣州 510800

1 物聯網的概念

物聯網是快速發展的新一代信息技術的重要組成部分，它的英文名稱是“Internet of Things(IOS)”。顧名思義，“物聯網就是物物相連的互聯網”，這句話包含了兩層意思：第一，物聯網這個新概念的核心和基礎仍然是我們所熟知的互聯網，它是在互聯網的基礎之上經過延伸和擴展的一種網絡；第二，它的用戶端從電腦終端延伸和擴展到了許多其他的物品與物品之間，使其進行信息交換和通信。因此，物聯網有這樣的定義：物聯網是通過射頻識別設備、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等現代傳感設備，按事先約定的協議，把物品與互聯網相連接，從而實現信息交換和通信，以實現對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡[1]。通俗地說，所謂物聯網，就是把數字化網絡與物理現實世界相連接，使人與人、人與物、物與物之間能更具靈性，更具智慧的互通。簡而言之，就是“物物相連的，能夠進行智能控制和管理的網絡”。

2 物聯網的發展現狀

物聯網這個詞最早出現在1995年，比爾·蓋茨在他的著作《未來之路》中首次提到“物聯網”，并預測在該領域內將誕生新的世界首富。歐美的許多發達國家也已經將物聯網作為未來國家發展的重要領域。2009年，奧巴馬就任美國總統后，指出新能源和物聯網將成為振興美國經濟的兩大重要武器，以物聯網技術應用為核心的“智慧地球”計劃得到了奧巴馬政府的積極回應和支持；2009年6月，歐盟發布了物聯網領域的14點行動計劃；日本的U-Japan計劃也將物聯網作為未來的4項重點戰略領域之一；同時，韓國的IT839戰略將物聯網作為國家發展的三大重點基礎建設之一。2009年8月，溫家寶同志在無錫考察時提出了建立“感知中國”的概念，從此，中國物聯網建設的大幕開啟了，物聯網在國家的“十二五規劃”中被列為七大戰略新興產業之一，被認為是引領中國經濟轉型的最主要力量。

我國工業和信息化部于2011年年底發布了《物聯網“十二五”發展規劃》，該規劃說明：我國物聯網發展與全球的幾個主要發達國家同處于起步階段，已經初步具備了一定的技術、有了相關產業和應用基礎，并且呈現出良好的發展態勢，同時也提出了多個物聯網的多個重點領域應用示范工程(見表1)。

表1 《物聯網“十二五”發展規劃》重點領域應用示范工程

從表1中我們可以看出物聯網在未來可以深入到我們生產生活的各個方面，大大提高我們生活的質量，切切實實改變我們的生活方式。

3 物聯網的人才需求

物聯網技術可以從硬件技術和軟件技術兩方面來分析，硬件技術包括射頻識別技術(RFID)、無線傳感器網絡技術(WSNs)、智能嵌入式技術(Embedded Intelligence)以及納米技術(Nanotechnology)等；軟件技術包括信息處理技術、自組織管理技術、安全技術[2]。物聯網所包含的技術可以被分解成3個核心模塊：傳感數據采集模塊、數據導入傳輸模塊和聯網信息處理模塊。傳感數據采集模塊是指利用射頻識別技術、先進傳感器、二維碼技術等方便地獲取物體的信息；數據導入傳輸模塊是指通過各種通信網絡與互聯網融合，將采集模塊獲取的物體的信息實時準確地傳遞出去；聯網信息處理模塊是指利用云計算、模糊識別和優化算法等各種智能計算技術，對大量的數據和信息進行分析和處理，對物體實施智能化的控制。這幾個模塊對應的知識體系相當龐大，也比較復雜，其中涉及的學科有：計算機科學與技術、單片機和嵌入式設計技術、電子科學與技術、高頻微波、通信工程和控制工程與理論等，橫跨計算機、電子、自動化、通信、網絡、軟件、物流等專業[3]。

從2012年物聯網的快速發展可以看出，物聯網技術的人才在未來的需求量是非常大的，2011年物聯網市場規模已超過2 000億元，據預測，到2015年，物聯網市場的規模將達到7 500億元以上，從表1中可以看出，物聯網的應用領域非常廣泛，其不斷擴大的市場為專業技術人員提供了廣泛的就業空間[4,5]。以物聯網技術應用的重點領域智能交通行業來看，工業和信息化部中國電子商會最新統計數據顯示，智能交通行業未來5年至少有20萬的物聯網人才需求，其崗位能力要求從業人員具有區域智能交通組網方案擬訂及車聯網組建能力，具有網絡互聯設備的配置與調試能力、聯網車輛的控制能力和運營車輛管理能力。其他物聯網行業如智能電網、智能物流、智能家居等也有少則幾十萬，多則上百萬的人才需求缺口。這些人才缺口的絕大部分是可以直接上崗工作的專業技術人員，這就給培養應用型高技能人才的高職院校提供了很好的發展機會。

4 高職院校物聯網人才培養體系

對于大部分高職院校的學生而言，其共性是理論知識比較薄弱，不愿意學習枯燥的概念和數學公式。但高職學生的思維很活躍，愿意接受新鮮事物，在實踐操作方面具備較強的能力和興趣，物聯網的廣泛應用能夠為高職院校的學生提供廣闊的就業空間。因此，能夠抓住機遇，培養出合格的物聯網技術人才能給高職院校的發展注入新的活力。通過分析比較物聯網概念包含的知識和技術，并且充分考慮高職學生學習的特點，給出一個主要面向智能交通和智能物流領域的高職物聯網應用技術人才課程體系，如圖1所示。

圖1 高職物聯網應用技術人才課程體系

4.1 培養目標

針對新興的物聯網產業高速發展以及目前人才緊缺情況，物聯網應用技術專業應培養與我國社會主義現代化建設要求相適應的，在德、智、體、美等方面全面發展的，具有物聯網技術綜合職業能力的高素質高技能型專門人才。畢業生應掌握電子、射頻、測控、無線通信、傳感網、智能控制等技術，適應物聯網產業發展需要，具備物聯網系統應用與維護、“物-物”相連智慧管理、計算機應用等深度信息化方面的能力，能夠從事物聯網系統的設計、構建、管理和維護工作。

4.2 基本專業技能

(1)熟悉模擬電路和數字電路設計技術，能進行簡單電路分析與故障處理，能使用CAD軟件進行電路圖繪制、測試和PCB制作。

(2)掌握計算機原理和單片機開發技術，了解處理器的內部構造與接口技術，掌握C語言程序設計知識，熟悉數據結構的概念，能夠利用單片機進行程序開發。

(3)熟悉傳感器等常用的數據采集器件，了解TCP/IP，WIFI，GPRS，ZigBee等數據通信協議，能夠選擇相關網絡器件與設備搭建小型有線和無線網絡。

(4)掌握RFID射頻識別技術、二維碼技術、交通控制技術，具備進入交通和物流行業進行物聯網系統的施工、維護和二次開發的能力。

4.3 主要就業領域

4.3.1 智能交通

智能交通系統(Intelligent Transportation System)是將先進的計算機技術、信息技術、控制技術、通訊技術以及傳感技術等有效地集成運用于整個交通運輸管理體系，從而建立起的一種在全方位、大范圍內發揮作用的，準確、實時、高效的綜合運輸和管理系統。它包括車站、機場客流疏導系統，高速公路智能調度系統，城市交通智能調度系統，機動車自動控制系統，運營車輛調度管理系統等[6]。該系統通過人、車、路的和諧調度，密切配合提高交通運輸效率，能夠緩解交通阻塞，減少交通事故，提高道路通行能力，降低能源消耗，減輕環境污染等。

4.3.2 智能物流

智能物流系統(Smart Logistics)是集成了射頻識別、傳感器、光、聲、機、電、移動計算等先進技術，建立的全自動化的物流配送中心。借助配送中心的自動化操作和智能控制的網絡，可以實現信息流、資金流、物流、商流的全面協同。例如，該系統能實現機器人堆碼垛、無人搬運車搬運物料、自動分揀、計算機控制堆垛機自動完成出入庫等，從而使整個物流作業都實現自動化、網絡化與智能化。

5 結束語

物聯網把傳統的信息通信網絡延伸到了更為廣泛的物理世界，改變了人、物、服務的信息傳遞模式，全新的功能體驗將給用戶帶來高效、便利和安全的生活方式。物聯網將帶來信息產業新一輪的發展浪潮，必將對經濟發展和社會生活產生深遠影響。物聯網應用人才的培養也要緊跟時代潮流。

[1] 百度百科[EB/OL].http∶//baike.baidu.com/view/1136308.htm.

[2] 錢志鴻,王義君.物聯網技術與應用研究[J].電子學報,2012(5)∶1023-1029.

[3] 江昆.高職院校物聯網專業建設方向與定位探析[J].現代商貿工業,2011(3)∶223-224.

[4] 郭麗.高職院校物聯網應用技術方向課程體系的探索與構建[J].安徽電子信息職業技術學院學報,2011(4)∶34-36.

[5] 程遠東.物聯網發展趨勢與高職院校人才培養思考[J].物聯網技術,2011(4)∶41-43.

[6] 王國鋒,宋鵬飛,張蘊靈.智能交通系統發展與展望[J].公路,2012(5)∶217-222.