面向物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)的工程實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的構(gòu)建

謝昌龍 鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院

物聯(lián)網(wǎng)在本質(zhì)上是互聯(lián)網(wǎng)的延伸，互聯(lián)網(wǎng)的終端是計(jì)算機(jī)，并通過(guò)以計(jì)算機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理和傳輸，在這一過(guò)程之中，除了計(jì)算機(jī)之外，沒(méi)有其他任何硬件參與到該過(guò)程之中。而物聯(lián)網(wǎng)在本質(zhì)上雖然仍然是計(jì)算機(jī)，但其進(jìn)行運(yùn)行的終端已經(jīng)不僅限于計(jì)算機(jī)，而是與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配套的相關(guān)模塊。當(dāng)前的技術(shù)環(huán)境之下，形成這一體系是科學(xué)發(fā)展的必然，同時(shí)物聯(lián)網(wǎng)的形成所帶來(lái)的硬件和其他產(chǎn)品的聯(lián)網(wǎng)，也將對(duì)人們的生活形成積極的改善作用。

一、物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)建設(shè)的重要性和意義

(1）物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)建設(shè)的重要性

眾所周知，物聯(lián)網(wǎng)并非是一個(gè)單一的學(xué)科，而是由多技術(shù)和學(xué)科共同構(gòu)成的新事物。在物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)成過(guò)程之中，由于所涉及的學(xué)科門(mén)類(lèi)較為豐富，包含了如計(jì)計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、軟件技術(shù)和嵌入式技術(shù)等技術(shù)門(mén)類(lèi)，所以學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中，如果純粹依靠對(duì)理論知識(shí)的吸收，必然難以對(duì)物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)形成充分的理解，從而導(dǎo)致教學(xué)效果難以顯現(xiàn)，基于這一原因，在當(dāng)前的物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)構(gòu)建，來(lái)提升學(xué)生對(duì)多學(xué)科交叉的物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)的認(rèn)知和理解，從而可以實(shí)現(xiàn)學(xué)生知識(shí)深度與廣度的拓展，對(duì)于整體的學(xué)習(xí)過(guò)程有著重要的意義。其次，物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)本身是實(shí)踐性較強(qiáng)的應(yīng)用型學(xué)科，學(xué)生未來(lái)進(jìn)行擇業(yè)的過(guò)程之中，通過(guò)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)的掌握，將可以從事無(wú)線傳感網(wǎng)設(shè)計(jì)、程序開(kāi)發(fā)等工作。這些工作做內(nèi)容都具有著較強(qiáng)的實(shí)踐性特征，因此在保證學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中進(jìn)行充分的實(shí)踐，形成較強(qiáng)的實(shí)際操作能力的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生具有更為廣闊的就業(yè)空間。因此從這兩個(gè)層面來(lái)說(shuō)，面向物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，進(jìn)行工程實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的構(gòu)建，是具有較為重要的作用的。

(2）工程實(shí)訓(xùn)平臺(tái)建設(shè)的意義

物聯(lián)網(wǎng)那個(gè)工程實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的建設(shè)意義，主要體現(xiàn)在教學(xué)、科研兩個(gè)方面上。從教學(xué)的層面上來(lái)說(shuō)，物聯(lián)網(wǎng)所涵蓋的知識(shí)面較廣，且知識(shí)的實(shí)踐性特征較強(qiáng)，因此需要學(xué)生通過(guò)良好實(shí)踐過(guò)程，對(duì)這些知識(shí)進(jìn)行充分地餓掌握和應(yīng)用。同時(shí)，從物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)的教學(xué)實(shí)踐來(lái)看，學(xué)生在進(jìn)行專(zhuān)業(yè)核心課程的學(xué)習(xí)的時(shí)候，其中的知識(shí)內(nèi)容多數(shù)與實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程、項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)等為依托，如果學(xué)生不具備良好的實(shí)踐能力，則難以充分地掌握這些知識(shí)，導(dǎo)致教學(xué)無(wú)法有效地展開(kāi)，因此以實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的建設(shè)，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力和競(jìng)爭(zhēng)力，對(duì)學(xué)生當(dāng)前的學(xué)習(xí)和未來(lái)的就業(yè)都有著積極的意義。其次，物聯(lián)網(wǎng)在當(dāng)前社會(huì)環(huán)境下應(yīng)用較為廣泛，盡管當(dāng)前多數(shù)行業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)仍然停留在概念的層面上，但在可以預(yù)見(jiàn)的將來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)必然影響到各行各業(yè)的發(fā)展，因此在當(dāng)前的環(huán)境下，利用物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的構(gòu)建，進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的探索和研究，以形成充足的理論，為后期物聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用進(jìn)行鋪墊，對(duì)與整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展而言，都是具有重要意義的。

二、物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的構(gòu)建

(1）物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)構(gòu)建思路

物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的構(gòu)建，不但要滿足當(dāng)前教學(xué)和科研的需求，還需要能夠?yàn)榕c當(dāng)前本專(zhuān)業(yè)相關(guān)的其他專(zhuān)業(yè)提供一定的實(shí)支撐，以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)軟件等專(zhuān)業(yè)為例，由于這兩個(gè)專(zhuān)業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)具有相關(guān)性，因此在進(jìn)行實(shí)訓(xùn)平臺(tái)建設(shè)的時(shí)候，也要充分考量這些專(zhuān)業(yè)的教學(xué)與科研需求，以合理的設(shè)備搭配，盡可能地支持起哦他專(zhuān)業(yè)的發(fā)展，從而形成共同發(fā)展的局面；其次，在進(jìn)行平添的構(gòu)建的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)考慮到未來(lái)的專(zhuān)業(yè)發(fā)展，因此在進(jìn)行設(shè)備的應(yīng)用的時(shí)候，可以采用具有良好擴(kuò)展性的模塊化設(shè)計(jì)，從而在未來(lái)新的專(zhuān)業(yè)發(fā)展需求出現(xiàn)的時(shí)候，能夠進(jìn)行相應(yīng)的擴(kuò)展，增強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的實(shí)用性；最后，物聯(lián)網(wǎng)物本身是應(yīng)用性較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)，因此相關(guān)單位在進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的構(gòu)建的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)以當(dāng)前行業(yè)的需求作為參考，以智能家居和智能安防等實(shí)際的需要作為指引，從而促進(jìn)專(zhuān)業(yè)教學(xué)與科研同市場(chǎng)的接軌。

(2）物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的構(gòu)建

為了滿足物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)需要包括傳感器、RFID、無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)和嵌入式等相應(yīng)的實(shí)訓(xùn)訓(xùn)練室，同時(shí)學(xué)校相關(guān)單位也需要根據(jù)目前學(xué)校的教學(xué)續(xù)需求和專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，來(lái)展開(kāi)對(duì)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)工作。首先，以學(xué)生需要學(xué)習(xí)的物聯(lián)網(wǎng)那個(gè)傳感器技術(shù)的課程為例，在以這一課程為核心進(jìn)行實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的構(gòu)建的時(shí)候，需要考慮到溫度、光照、壓力等條件，并以此進(jìn)行相關(guān)傳感器的架設(shè)。因此，傳感器實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的構(gòu)建需要集成這一系列的傳感器，以及實(shí)際教學(xué)中所必須的多媒體系統(tǒng)等。而射頻技術(shù)（RFDI）的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)構(gòu)建，是以培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行無(wú)源射頻技術(shù)、低頻射頻技術(shù)等技術(shù)為核心進(jìn)行建設(shè)的，因此相應(yīng)的設(shè)備需要集成超高頻、高頻、低頻等在內(nèi)的技術(shù)設(shè)備來(lái)進(jìn)行。物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的構(gòu)建是較為系統(tǒng)的工程，除了上述的傳感器實(shí)訓(xùn)平臺(tái)和RFID實(shí)訓(xùn)平臺(tái)之外，還需要進(jìn)行無(wú)限傳感網(wǎng)、嵌入式開(kāi)發(fā)、應(yīng)用開(kāi)發(fā)等實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的建設(shè)。這些平臺(tái)的構(gòu)建分別是為了滿足學(xué)校的不同教學(xué)需求為目的的，所需要利用的技術(shù)和設(shè)備也是有所差異的，以無(wú)線傳感網(wǎng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)為例，在進(jìn)行這一平臺(tái)的建設(shè)過(guò)程之中，必須具備的設(shè)備包括WSN多通道數(shù)據(jù)融合網(wǎng)管、Zigbee終端和寫(xiě)協(xié)調(diào)器、WIFi模塊等，通過(guò)這些實(shí)訓(xùn)設(shè)備的支撐，學(xué)生可以在實(shí)訓(xùn)之中，進(jìn)行相應(yīng)的無(wú)線接收和廣播通訊等技術(shù)的操作，增強(qiáng)學(xué)生的知識(shí)掌握程度。

實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的構(gòu)建需要充分地與當(dāng)前的社會(huì)需求為指導(dǎo)，才能促進(jìn)該專(zhuān)業(yè)教授的課程內(nèi)容與實(shí)際需要的接軌。在進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)那個(gè)工程實(shí)訓(xùn)平臺(tái)建設(shè)的時(shí)候，相關(guān)單位可以以智能家居作為實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的建設(shè)對(duì)象。當(dāng)前的智能家居需要滿足溫度、濕度等環(huán)境因素的控制、對(duì)家庭燃?xì)狻㈤T(mén)窗等的監(jiān)控和防護(hù)、進(jìn)行家庭電器等設(shè)別的遠(yuǎn)程控制等功能，因此在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程之中，相關(guān)單位可以依靠ZigBee傳感器和ZigBee協(xié)調(diào)器等設(shè)備，構(gòu)成相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，從而達(dá)到智能家居追求的上述目標(biāo)。在實(shí)際的操作過(guò)程之中，學(xué)生可以通過(guò)ZigBee協(xié)調(diào)器等設(shè)備來(lái)對(duì)當(dāng)前系統(tǒng)之中的相關(guān)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行控制，同時(shí)也可以以其他無(wú)線控制手段達(dá)到控制目標(biāo)。在這種方式之下，由于控制手段的多樣性，也能夠?yàn)閷W(xué)生留下豐富的創(chuàng)新組合空間。由此可見(jiàn)，以全面系統(tǒng)的方式進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的建設(shè)，一方面要從當(dāng)前的專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)需求和社會(huì)需求的角度來(lái)進(jìn)行考慮，從而保證相關(guān)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)具有良好的實(shí)踐性，另一方面也要考慮到讓學(xué)生在實(shí)踐之中進(jìn)行創(chuàng)新的可能，推動(dòng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)工程的研究進(jìn)一步深入。在這種思路之下，學(xué)校的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)必然能夠有效地發(fā)揮出其功能，獲得廣大師生的肯定。

三、結(jié)語(yǔ)

物聯(lián)網(wǎng)是當(dāng)期受到社會(huì)各界廣泛關(guān)注的話題，由此也帶來(lái)了高校之中物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)的興旺。在相關(guān)學(xué)校進(jìn)行學(xué)生培養(yǎng)的過(guò)程中，需要對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和社會(huì)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的期望進(jìn)行充分的考慮，以科學(xué)合理的態(tài)度來(lái)展開(kāi)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的建設(shè)工作，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)校教學(xué)能力和科研能力的提升。同時(shí)，由于物聯(lián)網(wǎng)與其他學(xué)科的緊密練習(xí)，因此進(jìn)行良好的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)建設(shè)，也能夠推動(dòng)其他相關(guān)學(xué)科的快速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)為社會(huì)提供大量高素質(zhì)人才的目標(biāo)。