物聯網工程的應用
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物聯網工程的應用范文第1篇
到2013年年底，在物聯網方面，上海將全面完善研發、產業、應用3個層次，借助嘉定示范區，成為“智慧城市”。
1.智慧社區
對小區無縫隙覆蓋，降低建設和運行維護成本，提高安防和管理效率。
水、電、氣、熱等自動計費、收費；遇到火災、有害氣體泄漏等突發事故，可自動報警；實現安全防范系統自動化監控管理；實現住宅緊急呼叫系統；對住宅小區的關鍵設備、設施實行集中管理，對其運行狀態實行遠程監控；提供小區與城市區域聯網，互通信息、資源共享；通過網絡終端實現醫療、文娛、商業等公共服務的費用自動結算。
2.智能家居
所有的家庭都有以下功能：家電智能管理、家庭火災防范、家庭有害氣體防范、用戶定位及健康分析、社區醫療系統、門禁及進出口管理等。而且，還可以實現可視對講功能、電子門禁系統功能；實現家電自動控制功能；公共水電設施監視；火災與煤氣報警；緊急呼救報警；電話線被切斷與防破壞報警；實現三表遠程計量，計算機網絡功能及一些物業管理功能；實現家庭內電子購物、電子圖書館、遠程醫療、天氣預報、網絡訂餐等服務。
3.智能樓宇
公共建筑內，實時“感知”樓宇內的各種“信息”：電力、空調、照明、防災、防盜、運輸、門禁等，全部“智能化”管理，實現建筑物自動化、通信自動化、辦公自動化、安全保衛自動化系統和消防自動化系統，合理配置各項資源，提高樓宇用戶的舒適度，實現辦公樓宇的有效節能，降低樓宇運營成本，提高樓宇的服務能力。
4.智能交通
科學配置信號燈、道路分布等交通資源，減少交通擁堵；全面、統一地管配公共停車區域，緩解停車問題；完善公共交通的車速、客流統計、車輛越站、違規下客、車輛保養等監管，識別、定位、跟蹤、監管公交車。
5.智能監控
在主干道、橋梁、景觀綠化處，部署高清攝像頭，進行24小時實時監控，自動捕獲圖像目標，提高安全監控管理水平。
6.精準農業
實時采集、傳感、分析、監控農業信息，智能化識別、定位、跟蹤、監管農產品的產銷。以馬陸葡萄園為綜合試點，建立農業數字化信息監控、控制系統。在溫室大棚，通風、滴灌、降溫、補光等數據全部自動采集。
此外還有：智能電網、智能環境監測、特種車輛監控、重點污染源監控等功能。
（責編：張思思）
遼寧：物聯網24小時監控林業
近10年，遼寧作為全國首批林業信息化示范省，經歷了從無到有、起步騰飛、快速發展3個階段，成為遼寧省現代林業建設快速發展的“推進器”。
遼寧省林業系統建立起了省、市、縣三級林業專網，上連國家林業局，下連14個市、38個廳直事業單位、科研院所以及50多個重點林業縣區，林業信息化高速公路四通八達，暢通無阻。2010年，省、市、縣、鄉四級高帶寬林業專網投入使用，一條集音頻、視頻、數據傳輸為一體的通信及信息交匯綜合業務網絡平臺，正在為林業系統的更好運轉發揮作用。
2009年4月9日14時，沈陽市棋盤山遠程監控指揮中心發現，南溝水庫附近突發森林火災。從回傳的圖像上看，火點濃煙滾滾。森林防火指揮部立即處置，明火很快被撲滅。這是用物聯網技術消滅火災的實戰案例。
物聯網技術已經廣泛應用。比如，建立了溫度傳感、溫室控制、廠區監管、森林氣象站、古樹保護和候鳥遷徙觀測系統，極大地提高了林業資源監管、綜合營造林管理、林業災害監控和應急管理能力。
2010年，建立了護林員監管體系、森林資源防控體系，搭建了物聯網應用平臺。
今年1月1日，遼寧省林業廳的門戶網站第三次改版：拓展了1000個企業子網，辦理各種證件6萬多份，專家回答網民咨詢上萬條。
遼寧林業在全國實現了“五個率先”：率先建成數字林業核心平臺；率先建成155兆高帶寬林業專網；率先開通政務商務一體化門戶網站；率先建成物聯網應用平臺；率先開發掌上林業等一批先進適用的信息化成果。
（責編：張思思）
“溫室娃娃”：溫室控制專家
“該澆水了，牡丹花渴了！”“飼料缺少40公斤，小雞餓了！”“溫度超過25攝氏度了，該降溫了。”……這是“溫室娃娃”的報警。工作人員根據這些數據及時采取措施。
經過8年的努力，派得偉業研制出“溫室娃娃”，這是我國自主研發的首個溫室管理專用機器人。它是設施農業環境信息數據采集分析儀器，嵌入了真人發聲語音模塊、液晶中文顯示和智能電源模塊?！皽厥彝尥蕖贝尜A了各種作物的數據，如最適宜的溫度、濕度、光照等，可以測出溫室內的各種實際數據，二者對照后，用報警的方式提醒用戶加溫還是降溫、通風還是澆水?！皽厥彝尥蕖边€可控制豬舍、雞舍、羊舍等。它具有超強的記憶力，能夠存儲6萬組數據，如果每隔半個小時存儲一次數據的話，就可以存儲1250天的數據；節能省電，充一次電可以使用13天左右。
2006年上市以來，在北京郊區引起了較大反響，并被大范圍地推廣應用，而且擴展到山西、陜西、山東等地，深受農民歡迎。
北京派得偉業科技發展有限公司，成立于2001年6月，先后通過了高新技術企業、雙軟企業、ISO9001：2000國際質量體系、系統集成等多項資質認證；先后承擔了國家級、省（部）級重點科研項目30余項，市場項目100多項，獲得22個獎項；搭建和集成了一套新農村信息化技術體系，逐步推出了5大系列化（電子農務、電子政務、電子商務、電子水務和信息服務）的軟硬件產品，產品遍布全國。
（責編：凌海燕）
南京未來星：
讓物聯網“聯”上菜籃子
物聯網技術怎樣與傳統農業生產相結合？南京未來星傳感技術公司有發言權。公司2010年成立，硬件開發6年，軟件開發1年，曾與江蘇省農科院有過合作。未來星的最大優勢：產品能夠真正投入市場；免費體驗；運營費每年僅1000元。
試點基地內，蔬菜大棚自動收集、對比各類信息；農科院專家可以隨時了解生產情況；地太干了，灌溉設備可以自動噴淋；包裝好的紫青菜，掃描條形碼，各種生產信息就出來了，包括每次施了什么肥料、由什么廠家提供、施肥間隔期生產基地、生產負責人、采摘時間等等，一目了然；消費者可隨時查看蔬菜、肉類的生產過程，從田頭到家里的整個配送過程……
目前，未來星瞄準的是五星級酒店、私企業主等高端消費群，推廣的也是高端農產品。通過會員制的形式，已吸納了一批會員，創建了自己的蔬菜專賣店，避開了傳統銷售渠道、常規農產品。
（責編：凌海燕）
陽山桃園：水蜜桃用上物聯網
桃農攜手高科技
在無錫市太湖水蜜桃科技有限公司的控制室內，借助物聯網，農技人員正實時獲取土壤濕度、環境溫度、葉面濕度、光照強度等一系列種植數據?！坝辛诉@套桃園種植精準監測系統，我們就能夠根據實時監測得到數據，使有機水蜜桃進行科學種植?！备笨偨浝砝钋缮f。
陽山水蜜桃聞名天下，但陽山鎮知道自己的軟肋：桃農憑經驗種植，人工監測防治病蟲害，費時、費力、誤報率高。
從2011年6月起，陽山鎮就與無錫美新半導體有限公司合作，打造了國內首個應用于果園種植的智能物聯網精準監測系統。目前，25畝桃園內已均勻設置了22套不同功能的傳感器，并正式運行。陽山鎮將以此為“樣板”，在3000多畝有機水蜜桃基地內逐步推廣物聯網種植技術，率先為桃農科學種植探路。
桃園用上物聯網
“通過傳感器采集桃園生長環境數據，通過物聯網無線傳感節點，對數據進行轉發、接收、存儲和融合，并以互聯網和短信的方式，幫助管理人員實時了解桃園內的環境參數。”美新公司項目技術負責人黃華說。
土壤濕度傳感器，可以監測土壤水分，實現科學灌溉；環境溫濕度傳感器和葉面濕度傳感器，可以保證水蜜桃的生長環境合適；太陽輻射傳感器和氣象傳感器，可以了解太陽輻射強度、大氣壓力、風速等各種氣象參數。充電式鎳氫電池、太陽能充電板雙重供電系統，在無供電環境下，保證了設備的持續運轉。
精準的實時監控，是陽山水蜜桃的種植革命。數據超過預警值時，系統不僅能自動報警，還能提出合理化建議，比如對病蟲害的防治建議、灌溉建議等?！皟H灌溉一項，桃園一年就能節約水資源30%以上?！秉S華說。
（責編：張思思）
用物聯網技術種花草節能又增收
打開電腦，輕點鼠標，就能給院子里的花花草草澆水施肥。這是現代農業智能監控應用示范項目，由長沙“百果園”運用物聯網實現。
2009年11月，項目通過了驗收。長沙“百果園”是首個在農業領域部署應用物聯網技術的單位。利用物聯網技術，采集了溫度、濕度、光照、土壤（基質）的動態數據、作物生長發育實況（視頻），傳送到電腦、手機等終端；便于了解和總結植物生長發育的需求規律，采取相應的調控措施；有利于有效調節植物花期、調控作物生長發育，提高單位面積的復種指數；大大減少現場操作，降低勞動強度，既節約用工，又能確保各環節的精準性；既節能節水，又增產增收。
物聯網工程的應用范文第2篇
【關鍵詞】物聯網;道路照明;單燈控制;
一、物聯網技術概況
物聯網是新一代信息技術的重要組成部分，物聯網通過智能感知、識別技術與普適計算等通信感知技術，廣泛應用于網絡的融合中，也因此被稱為繼計算機、互聯網之后世界信息產業發展的第三次浪潮。物聯網依托三項關鍵技術即傳感器技術、RFID標簽、嵌入式系統技術實現大數據云計算。物聯網應用于現代化城市照明工程領域的實現方法是依托傳感器技術，射頻標簽技術及嵌入式系統技術實現對路燈的智能管理。
二、物聯網照明控制系統的組成
物聯網單燈控制技術實現對路燈照明的智能控制，精細控制。該控制系統需要四部分組成：前端傳感器、每盞燈桿內的單燈執行終端、各箱變內分布的智能控制器及監控中心的物聯網單燈監控軟件系統。
（一）前端傳感器
道路現場設置天氣傳感器采集天氣數據，設置車輛檢測器采集車流量數據，通過照度檢測器采集照度數據，通過經緯度檢測器監測當地經緯度數據，可將數據上傳至前置服務器和數據中心。
（二）單燈執行終端
位于每座燈桿接線室內，由CPU 主板、通訊接口板和信息采集部件等部分組成，執行每座路燈的開停、調光及電氣參數的監測。
（三）智能控制器
包含控制芯片、通訊接口板、功率變換控制器等部件，通過電力載波技術、ZigBee無線通信技術、 470/868無線通訊技術實現對全網每一個路燈的開?？刂普{光控制運行狀況監測，智能控制器是物聯網智能照明系統的底層設備，也是關鍵的網關類設備，它主要功能是實現路燈節點的自動組網，接收并存儲來自遠程計算機系統的照明控制與管理策略，并按策略對所有組網的路燈進行開燈、關燈、調光、電能采集、故障上報等。
（四）物聯網單燈監控軟件系統
包含計算機系統、無線數傳電臺和輔助設備等，監控中心與智能控制器之間采用無線通訊的方式連接， 而執行終端與路燈前端控制器之間可以采用有線通訊或擴頻電力載波通訊方式連接。運營管理部門可根據實際情況制定路燈控制策略，可綜合前端傳感器采集的數據，如車流量信息、天氣信息、照度信息制定最優化的路燈控制策略，并通過大數據及云計算技術科學分析不同日期不同時間段的交通狀況，對所有路段的路燈進行針對性的控制。
智能控制器通過電力載波技術、ZigBee無線通信技術、 470/868無線通訊技術實現對每座路燈的檢測及控制。借助強大GPRS/CDMA移動通訊網絡，監控中心可根據將車流量、自然光照度等信息，可自動或手動向單燈控制器發送詢問或控制指令，完成對任一區域、任一線路、任一燈位的監測和控制，可對每一個終端實現遠程控制、遠程調光、遠程監視、遠程實時動態管理四大方面的功能。
物聯網智能照明系統可實現自定義各種控制、管理、維護照明策略，以實現節能效益最大化，控制等級安全化，維護工作簡單化等動作目標，即可根據天氣、車流量、時序、現場環境等數據實現單燈控制、物理回路控制、虛擬回路控制，無極調光，燈故障診斷，燈具壽命管理，節能管理，實現照明管理和節能控制的精細化智能化網絡化。
三、物聯網智能照明控制技術優勢
物聯網智能照明控制技術優勢體現在三個方面：
（一）采用物聯網技術，把每一盞燈納入監控和管理平臺實現全局監管，形成最佳運營維護模式;
（二）通過智能決策，實現基于單燈控制的自動控制、自動節能，使管理精細化、節能數字化，并實現故障預警，實現可視化的定位維護;
（三）通過遠程管理和移動管理降低路燈設施的維護難度和成本，達到高效節能的效果，實現“四遙”管理，即：
（1）遙測
在每條照明配出回路上設置電力儀表， 采集相電壓、線電壓、電流、功率因數等運行參數， 各回路電力儀表通過串口通訊方式與本地PLC 連接， 將各回路運行參數傳送至本地PLC。在每個箱式變電站內設置HMI （人機界面） 用以顯示本地各照明回路的狀態、運行參數及更改本地PLC 的程序和有關照明控制的參數， 從而實現本地控制。在自動運行方式下，由PLC 根據預先設定的照明控制程序控制本箱式變電站內各照明配出回路的合、斷。
（2）遙信
通過控制網絡可將箱式變電站各照明配出回路開關狀態， 電路過電壓、過電流故障信息， 通訊網絡故障信息發送至園區路燈監控室。
（3）遙視
部分路段設監控攝像頭，值班人員在監控室內通過監視器可以了解園區功能性路燈的照明情況， 景觀燈具的亮燈效果， 同時可以第一時間發現故障或損壞的燈具， 及時檢修，保證道路照明的正常運行。
（4）遙調
在監控室， 值班人員可根據對各路段不同時段車流量和園區整體道路情況的分析， 隨時調整各箱式變電站內設備的節電運行參數。
物聯網智能控制器引入天文鐘控制器及光照度控制器信號，采用光控時控及手控相結合的控制方式，時控根據室外日光照度并通過智能經緯時控儀，根據坐在地區經緯度或不同季節，設定開關燈時間，后半夜時，關閉非機動車道燈具，同時間隔關閉不超過半數的機動車道側燈具，路燈進入節能運行狀態?？茖W安排時段分時段控制開關燈、調光等任務，實現按需照明，最大限度節省電能。
四、物聯網單燈控制技術實現的效益
（一）經濟效益：采用本系統后能確保節能率不低于30%，既節約能耗有不影響燈具的正常壽命，節電又省錢。
（二）社會效益：改善城市現代化形象，保證道路交通安全等級，增強城市治安管理的外部環境，是大數據時代市政設施的發展方向。
（三）管理效益：提高了整個城市的路燈管理水平，是工作人員從繁復的巡檢工作中解放出來，降低了工作強度和經營管理成本。
（四）環保效益：對城市電網無高頻干擾，對市區環境無電磁波污染，符合當今社會環保的發展趨勢。
五、結論
物聯網單燈控制技術實現了從“面”控制到“點”控制的轉變，符合國際上路燈照明節能的最新技術發展趨勢，使市政道路照明、城市亮化實現智能管理和節能并舉，達到長效管理和節能增效的目的。鑒于當前智慧城市建設日臻成熟，城市建設者及設計人員把握當前道路照明的發展趨勢，勇于采用新技術，使我國城市建設水平更上一層樓。
參考文獻：
[1] 高杰，張泳.基于流量分析的道路照明節能控制方法研究.自動化博覽.2014（01）
物聯網工程的應用范文第3篇
關鍵詞：物聯網；課程體系；本科院校
一、引言
自2009年8月同志提出“感知中國”以來，物聯網已成為國家戰略新興產業的重要組成內容。2013 年2 月，國務院提出了關于推進物聯網有序健康發展的指導意見。物聯網是繼互聯網之后的又一次信息技術浪潮，具有廣闊的應用前景和難得的發展機遇。在教育領域，自2010年7月教育部批準30余所高校院系建設物聯網工程專業以來，2011年，教育部又批準了27所高等院校設立物聯網工程的申請；2013年4月，我校物聯網工程專業獲得教育部批準。在學科發展方面，中國電子學會物聯網專家委員會、教育部電子信息與電氣學教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會一直高度關注物聯網及相關專業建設。全國高校物聯網及相關專業教學指導小組組織高校在物聯網專業的知識體系、課程體系、工程實踐和人才培養等方面進行了一系列的探索，國內高校也根據自身的情況對物聯網工程專業的課程體系進行了探索。作為國家倡導的新興戰略性產業，物聯網備受各界重視，并成為就業前景廣闊的熱門領域，該專業主要就業于與物聯網相關的企業、行業，從事物聯網的通信架構、網絡協議和標準、信息安全等的設計、開發、管理與維護，就業口徑廣，需求量十分大。但是，在眾多高校積極申報的專業的同時也面臨一個十分嚴峻的問題，物聯網目前屬于新興產業，中國高校剛剛開始開設物聯網工程專業，沒有成熟的經驗可以借鑒。本文通過分析物聯網工程專業的知識體系、主要知識領域，提出了物聯網工程專業課程體系的基本思路，以期為兄弟院校物聯網相關專業課程規劃拋磚引玉。[1]
二、物聯網專業涉及的關鍵技術
物聯網是互聯網的拓展應用和網絡延伸，它利用多種不同的感知技術對現實物理世界進行感知后，通過網絡完成對數據的傳輸，然后進行數據挖掘、分析、決策，最終實現人與人、人與物、物與物之間的信息交流，最終達到對物理世界進行管控、決策的目的。因此，常規意義上物聯網可以分為三個層次：感知層、網絡層和應用層。[2]
1、感知層關鍵技術
感知層是物聯網發展和應用的基礎，RFID技術、傳感和控制技術、 短距離無線通訊技術是感知層涉及的主要技術，主要負責物品的標識、信息感知采集。該層的關鍵技術包括：傳感器網絡、射頻技術、傳感器技術。
2、網絡層關鍵技術
網絡層將建立在現有的移動通訊網和互聯網基礎上，其主要功能是直接通過現有的互聯網或移動通信網（如GSM、CDMA）、 無線接入網（WiMAX）、無線局域網（WiFi）、衛星網等基礎網絡設施，負責物聯網感知層感知信息的接入、融合、交換與傳遞，是實現數據交互、物物相連的關鍵，在物聯網三層架構中起到承上啟下的作用。物聯網最終將實現異質網絡互聯互通，因此通信技術將是網絡層的核心技術，包括藍牙、ZigBee、WiFi、GSM、CDMA、GPRS 等相關技術。
3、應用層關鍵技術
應用層對網絡層傳輸過來的信息進行處理，主要由業務支撐平臺、服務支撐平臺、網絡管理和信息處理等平臺構成，共同完成對信息的分析、計算、存儲、挖掘等處理操作，供決策者使用和決策。應用層核心技術包括中間件技術、云計算、海量數據存儲、挖掘、檢索以及虛擬技術等。
三、物聯網工程專業核心課程構成
物聯網是典型的交叉學科，涉及到網絡工程、自動化、電子工程、計算機、通信工程、信息安全等多個學科。由于物聯網產業涵蓋面寬，應用廣泛，所以物聯網工程專業包含的知識點較多，課程涉及基礎課模塊、感知類課程模塊、網絡與通信類課程模塊與數據處理與領域應用類課程模塊。
基礎類課程為：數理類課程，如高等數學、概率論與數理統計、線性代數、離散數學、大學物理等；電路類課程，如數字邏輯、電路與電子技術、高頻電子線路等；程序算法類課程，如C語言程序設計、Java語言程序設計、數據結構與算法等。
感知類課程為：RFID原理及應用、傳感器原理及應用、模式識別與狀態監控、微機原理與接口技術、數據獲取與信息處理系統等。
網絡與通信類課程為：計算機網絡、通信原理、物聯網通信技術、無線傳感器網絡、短距離無線與移動通信網絡、物聯網數據庫技術等。[3]
數據處理與領域應用類課程為：物聯網工程導論、操作系統、嵌入式系統設計、物聯網信息安全、海量數據存儲、物聯網工程設計與實施、物聯網系統綜合設計、移動應用開發、智能物流等。
四、物聯網工程專業課程體系構建
物聯網工程專業是以應用為驅動的專業，專業人才的培養根據專業共性和我校其他相關優勢專業的特點，以達到能服務區域經濟發展為目的。因此我校物聯網工程專業確立了以智能物流和智能家居兩個應用方向，在后期應用類課程突出物聯網技術在這兩個方向的工程應用，且物聯網專業建設要緊密聯系社會、學生、專業發展的需求，統籌兼顧其“專業新、對應產業鏈長、相關技術門類差異大”的特點，深入研究，準確定位，根據計算機類專業工程教育關于課程體系的總體要求和專業的目標定位設置科學的課程體系，注重課程體系的交叉融合。本專業將相關主干學科的核心課程和專業課程統籌結合，與物聯網專業知識體系相對應，將專業課程按照以上不同類型進行了梳理，制定出了初步的課程體系，具體層次關系如圖1所示。
圖1 物聯網工程專業課程體系結構圖
五、結束語
物聯網工程專業是面向國家戰略性新興產業發展的需要而設置的，作為為國家培養人才的高校，應站在國家發展戰略的視野來看待專業建設。根據本文提出的物聯網的技術體系、培養目標和課程體系，我校在物聯網工程專業的建設過程中，高度凝煉專業特色，認真把握本專業綜合性強，學科交叉等特點，加強師資隊伍和實驗室等建設，改革人才培養方案，強化實踐教學，以推進物聯網工程專業建設與人才培養。
參考文獻
[1]吳國民.地方工科院校物聯網工程專業人才培養的研究[J].現代計算機.2011（07）：35～37
[2]馬忠梅，孫娟，李奇.物聯網工程專業課程體系與實踐探討[J].單片機與嵌入式系統應用，2011，（10）：1～4.
[3]熊曙光.物聯網工程專業人才培養模式與課程體系研究[J].科教文匯.2012，（11）：45～46.
物聯網工程的應用范文第4篇
關鍵詞：物聯網；專業建設與實踐；課程體系
1 背景
教育部要求加大戰略性新興產業人才培養力度，支持和鼓勵有條件的高等學校從本科教育人手，加速教學內容、課程體系、教學方法和管理體制與運行機制的改革和創新，積極培養戰略性新興產業相關專業（如物聯網工程本科專業）人才。目前教育部已經批準150余所學校開辦物聯網工程專業，在校學生總數在近兩年內將超過8000人，使得物聯網工程專業成為各類高校競相開設的熱門專業之一。
物聯網工程專業屬于工科，在首批30所高等院校中，電子科技大學依托通信工程專業辦學，哈爾濱工程大學、合肥工業大學、武漢大學依托計算機學院的專業辦學。我們通過調研發現國外目前尚未形成專門的物聯網本科專業，國外大多數高校也將傳感、射頻識別等相關課程放置在CS（計算機科學）或EE（電氣工程）等相關學院；國內對該專業的教學研究尚處于起步階段，還沒有形成非常完整的教學理論與實施體系。
2010年9月，武漢大學依托計算機學院、國際軟件學院從2010級本科生中通過自愿報名轉專業的方式招收了30名學生成立了物聯網工程專業班；至今已有3個年級近百名學生。通過3年的教學實踐，我們基本搞清了物聯網工程專業內涵，明確了武漢大學物聯網工程專業人才培養特色，建設了具有自身特色的人才培養模式與課程體系。
2 專業內涵與特色定位
物聯網工程專業具有相對獨立的理論體系，其內涵涉及4個層面（主要領域）：信息感知、信息傳輸、信息處理和領域應用。在人才培養方面，本科生課程體系和教學內容包含如下一些知識點和內容：即信息感知與識別理論、異構網絡互聯與通信理論、海量異構數據融合與管理理論、軟件建模與設計、領域應用技術等。武漢大學物聯網工程本科專業的理論層次如圖1所示。
綜上所述，物聯網學科是研究信息感知、信息傳輸、信息處理、領域應用相結合的綜合性理論與技術的新興學科。物聯網工程專業是以計算機、網絡與通信、控制融合為主要特征的綜合性專業，涉及計算機、通信、控制、電子、信息安全、數學、物理以及工程等多個專業的知識，學生應按復合型工程類人才進行培養。
武漢大學物聯網工程本科專業人才培養秉承“三創”（創新、創造、創業）人才培養理念，以計算機大學科平臺為基礎，培養具有扎實的計算機理論基礎，又有物聯網專業理論與工程技術特長的復合型工程應用人才。
3 武漢大學物聯網工程人才培養方案與課程體系
3.1 培養目標
本專業培養掌握自然科學、人文科學基礎和計算機、網絡與通信、控制等學科基礎知識，系統掌握物聯網的基本理論、技術和應用知識，并具備從事物聯網領域的科學研究、工程設計、應用開發或運營管理等方面工作的“三創”復合型人才。
3.2 能力構成
能力構成包括培養學生應有的素質要求、知識要求和能力要求。
武漢大學物聯網工程本科專業學生培養強調具有如下素質：①掌握科學思維方法和科學研究方法，有一定的創新和創業意識，具有較強的事業心和嚴謹求實的實干精神；具有一定的工程意識和效益意識。②在業務素質上，學生應熟悉信息感知、信息傳輸、信息處理、領域應用等全局系統的設計、構造和分析過程，深刻理解其內在機制和整體的系統觀；具有該學科寬廣的知識面，同時在該學科的一個或多個領域具有高級知識；具有一個完整的設計經歷，包括應用系統及其構件、物聯網工程的設計及其實現。③具有良好的思想品德素質、文化素質和身心素質。
對該專業本科生的知識要求方面，強調學生應具備人文社會科學知識、自然科學知識、專業知識、工具知識等；在專業知識要求方面，強調學生應具有扎實的計算機、網絡與通信、控制基礎知識，具有系統扎實的信息感知、信息傳輸、信息處理、領域應用的基礎知識并在某方面有所側重，具有基本的工程實施與管理知識。
在能力要求方面，學生應具備學習能力、分析和解決問題的能力以及創新能力。
3.3 專業優勢
相比其他相關或相近專業，武漢大學物聯網工程專業培養的本科生主要優勢有4點：
（1）針對新興的物聯網領域，具有更好的針對性、適應性和前瞻性。
（2）綜合計算機、網絡與通信、信息安全等學科，具有更寬廣的知識結構。
（3）全面掌握信息感知、信息傳輸、信息處理及領域應用的知識和技術，具有更全面的能力體系。
（4）多層次多粒度工程訓練，具有更扎實的實踐能力。
3.4 課程體系
武漢大學物聯網工程本科專業人才培養與教學實施工作依靠良好的課程體系設計，通過課程模塊規劃、專業核心課程的組織與建設，體現出良好的人才培養整體水平。在此具體介紹所設計的課程模塊思路和專業核心課程建設的內容及體現的特色。
3.4.1 課程模塊設計
根據課程內容關聯關系，將課程分為8個模塊：基礎模塊、感知模塊、網絡與通信模塊、數據處理模塊、安全模塊、領域應用開發模塊、信息服務模塊和實踐模塊。
基礎模塊的課程包括：公共數學類課程、大學物理、物聯網工程導論、電路與電子技術、數字邏輯、C++程序設計、JAVA程序設計、數據結構與算法、微機系統與接口技術、EDA及應用、系統建模與仿真。其中大部分課程都是計算機專業背景學生應該學習和掌握的知識基礎，也是武大物聯網專業本科生所需要具備的基礎知識。
感知模塊的課程包括：RFID原理及應用、傳感器原理及應用、傳感器微操作系統原理與設計、物理網控制原理與技術、物聯網定位技術。這些課程多在前4個學期開設，近3年，學院選派優秀的青年教師多次參加中科院、北京科技大學、全國物聯網研究中心組織的培訓學習，并很好地開設了如上課程。
網絡與通信模塊課程包括：物聯網通信技術、計算機網絡、傳感器網絡及應用、物聯網體系結構。這一部分課程是武漢大學物聯網工程專業培養特別強調要加強的課程，讓學生通過學習此類課程加強對網絡、感知及應用的系統觀和全局觀。
數據處理模塊與安全模塊課程包括：數據庫原理、物聯網數據處理、物聯網軟件設計、物聯網中間件、空間數據庫系統、虛擬現實技術、空間信息可視化、云計算與云存儲。結合目前非常熱門的大數據理論，通過開展學術報告、IBM專家巡講課程來開拓學生視野。同時專門針對物聯網專業學生開設物聯網信息安全課程，強化安全意識，灌輸網絡安全及物聯網安全知識。
領域應用開發與信息服務模塊的課程包括：物聯網應用系統設計、物聯網工程規劃與設計、嵌入式系統與設計、服務科學原理、SOA原理與實踐、業務流程管理、項目管理、客戶關系管理、Web應用與開發、通信軟件設計、nesC語言等。這一部分課程體現了武漢大學計算機學院與軟件學院培養的物聯網工程本科專業人才的區別。計算機學院培養的學生著力于物聯網工程與技術方向，國際軟件學院培養的學生則著重體現在物聯網技術應用與服務科學方向。
實踐模塊課程包括學生在校期間應開設的實驗實踐類課程，主要包括：電路與電子技術實驗、數字邏輯實驗、接口技術實驗、嵌入式系統設計、業務數據庫設計、RFID系統綜合設計、無線傳感器網絡綜合設計、物聯網應用系統綜合設計、物聯網工程綜合訓練等。
3.4.2 專業核心課程組織與建設
為培養具有自身特色的物聯網本科生，我們確定了如下物聯網工程專業的核心課程，包括物聯網工程導論、物聯網通信技術、傳感器原理及應用、RFID原理及應用、傳感器網絡及應用、物聯網軟件設計、物聯網數據處理、物聯網應用系統設計、傳感器微操作系統原理與設計、物聯網工程規劃與設計、RFID系統綜合設計、物聯網應用系統綜合設計等。
其中覆蓋了部分《物聯網工程專業發展戰略研究報告暨專業規范（試行）》中規定的10門核心課程，部分課程（如物聯網工程規劃與設計、物聯網應用系統綜合設計）以學院物聯網教師團隊科研工作中積累的知識和經驗為基礎開展課程講授，體現了武大物聯網工程專業學生與國內同類專業學生在知識結構上的不同之處。
在課程的建設上，依托湖北省教學改革研究項目《物聯網工程專業課程體系改革研究》做好了這12門課程的講授內容綱要；根據教材編寫的要求，做好課程講授內容的二級目錄，其中傳感器原理與應用、物聯網工程規劃與設計、物聯網通信技術3門課程教材已完成初稿即將出版。
4 實驗與實踐教學
物聯網技術的實踐教學是本專業教學過程中的重要環節之一。物聯網實踐教學的設計和開展均按基本認知、基本技術、綜合實踐3個層次遞階進行，除計算機學院開設的計算機基礎類課程實驗外（包括電路與電子技術實驗、數字邏輯實驗、嵌入式系統設計、接口技術實驗等），專門針對物聯網工程專業學生，設計了包括EDA綜合設計、無線傳感器網絡綜合設計、RFID系統綜合設計、智能交通模擬系統設計、環境監測與控制系統設計、業務數據庫設計、通信軟件設計等專業類實驗課程。
同時，在計算機學院卓越工程師計劃人才培養的框架下，設計了學生赴企業學習和實習的教學環節，將一些工程應用設計類的實驗課程以項目研發開展的形式，在物聯網企業中實施。
對于實驗室的建設，部分課程實驗室依托現有的計算機科學與技術專業實驗室，通過重用相關設備、調整有關配置來實現實驗環境的構建，完成實驗教學。同時設計新建或對已有類似實驗室進行升級改造來達到新專業新課程實驗環境要求。
根據物聯網專業教學所面臨的實驗教學環境建設的任務，開展了為期3年的研究調查，設計了RFID實驗室、傳感器網絡實驗室、定位技術實驗室的建設方案，并開始投資建設RFID實驗室。
RFID實驗室的教學功能設計主要包括如下一些內容：①自動識別技術及RFID工作原理實驗；②物體編碼、條形碼與RFID標簽；③讀寫器；④RFID中間件、RFID系統安全與隱私；⑤RFID應用系統設計與實施技術；⑥RFID行業應用方案；⑦RFID方法論（含ROI分析）等。
5 結語
武漢大學經歷了3年的物聯網工程人才培養探索，在厘清了專業內涵和人才培養特色定位的基礎上，制定了具有自身特色的人才培養方案和課程體系，圍繞課程體系確定了核心課程群，開展了10余門專業新課程的建設，撰寫了課程教學大綱和教材。為滿足實驗教學需要，通過調研設計了實驗實踐教學的方案和具體內容，RFID實驗室建設工作已正式啟動，為武漢大學推進物聯網工程專業實際教學工作和提高專業人才培養質量奠定了良好基礎。
參考文獻：
物聯網工程的應用范文第5篇
關鍵詞：多學科；物聯網工程；課程體系；技術體系
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2016）04-0-03
0 引 言
物聯網的概念由美國麻省理工學院的Kevin Ash-ton教授于1991年首次提出，2005年在突尼斯舉行的信息社會世界峰會（WSIS）上進一步確定了物聯網的定義和范圍，自此在美國、歐盟、日本、韓國和中國掀起一次新的信息發展浪潮[1]。物聯網被認為是繼計算機、互聯網之后的第三次信息時代大革命，物聯網作為一項戰略性新興信息產業，越來越多的企業把目光投向先進的物聯網技術。
國家把物聯網作為重點發展的戰略性新興產業之一，物聯網的發展離不開人才的需要。從2010年起，在高校設立了物聯網工程本科專業，到2015年全國共有340多所高校設立，已成為一個規模較大的本科專業[2]。物聯網工程專業肩負了高層次人才的培養使命，但其高度綜合交叉的專業特征決定了專業人才培養具有挑戰性的特點，專業建設需要綜合考慮IT技術發展、現實需求及已有基礎等多個因素，以建立清晰的預期目標。但是各個學校設立專業的學科來源和基礎各不相同，有電子科學與技術的，有通信工程的，有計算機科學與技術等，同時也說明物聯網自身的學科體系還沒建立起來。
一般地，任何新出現的專業學科都離不開相關成熟學科的支撐，通過學科交叉及其知識集成構成新專業新學科[3]。作為學科交叉極強的物聯網工程新興專業，如何構建其科學合理的課程體系成為該專業建設面臨的首要課題[4]。因此，本文從物聯網產業與技術體系的構成進行剖析，結合本校實際情況，分析其學科交叉內涵，從中抽取相應的支撐課程構建物聯網工程專業的課程體系，為制定符合規范的培養計劃奠定基礎。
1 物聯網產業與技術體系剖析
物聯網是近幾年出現的信息產業發展戰略的新興行業，目前還沒形成體系完備的行業規模，處于發展初期。但受各國戰略引領和市場推動，全球物聯網應用呈現加速發展態勢，物聯網所帶動的新型信息化與傳統領域走向深度融合，物聯網對行業和市場所帶來的沖擊與影響已經廣受關注。物聯網行業表現出以下兩個基本特征：
（1）納入物聯網行業的產業龐雜，面廣量大。涉及到芯片 （傳感器、RFID、無線通信模塊等）、終端設備（PC機、TV、手機等）、網絡設備、系統集成、軟件與應用、網絡服務商（移動、聯通等）、運營及服務提供商等。
（2）帶動物聯網應用的領域多、規模大。有智能電網、智能交通、智能物流、智能家居、環境與安全檢測、工業智能制造、醫療健康、精細農牧業、金融與服務業、國防軍事十大重點領域。
目前，國內總共有超過2 000家相關物聯網公司或者研究機構成立。其中，研究機構以研究設計、示范引導應用為主業，許多省市、行業都成立了一些研究機構，一些知名企業如華為、格力電器、聯想、海爾、移動、聯通等也將物聯網作為新的增長點。國外主要集中在美、歐、日、韓等少數國家，IBM、英特爾、西門子、霍尼韋爾等大牌公司也在進軍物聯網產業。企業對從事物聯網人才的要求主要有重點發展物聯網技術，從事物聯網相關產品的研發、設計和制造；大力培育物聯網產業，在傳統產業中通過物聯網技術促進產品智能化水平，提高產品的市場競爭力；在新興信息產業中，創新開發適應物聯網市場需求的智能化產品，開拓新產品；全力推廣物聯網應用，在一些應用領域推動物聯網技術的融合，帶動物聯網技術的應用，提高智慧化水平；努力搭建物聯網平臺，在網絡平臺嵌入物聯網服務功能，拓展新業務。
由于物聯網工程專業是新建立的，所以其知識結構和課程的學科體系還沒有獨立建立起來。但從技術和產業角度來看，其技術體系結構已經基本確定下來，物聯網系統的構成很長，其體系構架大致可分為感知層、網絡層、應用層三個層面，每個層面又涉及諸多細分領域[5]，圖1所示為物聯網技術的體系構架示意圖。
感知層的功能主要是識別與獲取信息，負責采集物理世界中發生的物理事件和數據，實現外部世界信息的感知和識別。包括傳統的無線傳感器網絡、全球定位系統、射頻識別、條碼識讀器等。這一層主要涉及兩大類關鍵技術：傳感技術和標識技術。傳感器網絡的感知主要通過各種類型的傳感器對物體的物質屬性（如溫度、濕度、壓力等）、環境狀態、行為態勢等信息進行大規模、分布式的信息獲取與狀態識別，它可用于環境監測、遠程醫療、智能家居等領域。標識技術通過給每個物體分配一個唯一的識別編碼，實現物聯網中任何物體的互聯。感知層的主要技術方向為新型傳感器及其感知節點的研發技術。實現感知節點中的感知單元、處理單元、傳輸單元和電源單元的高度集成、高度智能，結合節點節能技術，數據融合技術，開發新結構、新原理、新工藝的傳感器技術。
網絡層主要是完成感知信息高可靠性、高安全性的傳送和處理。從具體實現的角度，本層由下而上又分為接入網、核心網和業務網三層。
（1）接入網：主要完成各類設備的網絡接入，強調各類接入方式，比如現有的蜂窩移動通信網、無線局域/城域網、衛星通信網、各類有線網絡等。
（2）核心網：主要完成信息的遠距離傳輸，目前依靠現有的互聯網、電信網或電視網。隨著三網融合的推進，核心網將朝全IP網絡發展。
（3）業務網：是實現物聯網業務能力和運營支撐能力的核心組成部分。
網絡層的主要技術方向是感知節點組網與協同處理技術，多應用監測區域下的感知節點通信與組網技術，異構網融合技術，網絡管理與安全技術。
應用層主要利用經過分析處理的感知數據，將物聯網技術與個人、家庭和行業信息化需求相結合，可向用戶提供豐富的服務內容，大大提高生產和生活的智能化程度，應用前景十分廣闊。其應用可分為監控型（物流監控、污染監控、災害監控）、查詢型（智能檢索、遠程抄表）、控制型（智能交通、智能家居、路燈控制、遠程醫療、綠色農業）、掃描型（手機錢包、ETC）等。應用層的主要技術方向是服務用戶的應用軟件及系統集成技術。滿足用戶的操作系統技術，存儲和處理大數據的數據庫技術、數據挖掘技術，適應物聯網數據處理與使用的中間件軟件技術，物聯網系統設計與實現技術等。
由此可知，廣義傳感器在監測區域獲取和采集各種信息后轉化為數據形式，通過數據傳輸協議構成了從感知層、網絡層到應用層的“數據流”。與物聯網三層技術結構對應的知識結構支撐學科分別是電子信息類（電子科學與技術、儀器科學與技術等）、通信類（通信工程等）和計算機類（計算機科學與技術、軟件工程、網絡工程等）。因此，在制定物聯網工程專業的人才培養計劃時，需要考慮以下兩個問題：
（1）物聯網工程專業尚未建立起自身的學科體系，需要在多學科支撐下，逐步從各學科體系中收取相關內容，在工程實踐中不斷融合，才可形成自身的學科體系。因此制定計劃時，需要從電子信息類、通信類和計算機類三大學科中提取與物聯網直接相關的內容，確定主干和核心課程；
（2）物聯網技術涉及的知識鏈較長、內容繁多，在大學4年中，很難做到“面面俱到、樣樣學到”。同時，如果所有物聯網知識點都涉及的話，也會出現“樣樣了解樣樣松”的問題，無法做到“扎實掌握”的目的。而且在現代企業實際工作中，都是團隊合作的模式，也不需要樣樣松的“全才式”畢業生。所以制定計劃時，各?？梢砸罁髯缘幕A，選擇一部分課程，達到掌握程度；另一部分課程，達到了解程度即可。
從物聯網產業群可知，其產業不僅長，而且龐大，將是下一個萬億級規模的產業。與之對應的人才能力要求也會因企業不同而各有不同，而且4年的大學教育也難以覆蓋其全部內涵。因此，在物聯網產業中，不同的崗位對畢業生的要求不同。
各學校應結合各自的條件和基礎，制定出具有自身特色和自我優勢的培養計劃，以培養工程師工程設計和技術開發的能力為出發點，構筑工程師必備的知識體系、能力結構，重點加強工程技術等工程科學基礎課程、信息大類專業基礎課程、物聯網專業技術課程群等工程應用類課程。實現相同專業的錯位培養，滿足物聯網產業對各類人才的需求。
2 相關學科對物聯網知識構建的支撐作用
雖然物聯網工程專業是新出現的電子信息領域專業，可以認為是一個數據流過程，但本專業也是在其相關學科的技術積累集成而形成的。在物聯網產生和發展的過程中，與之密切相關的支撐學科主要有儀器科學與技術、信息與通信工程和計算機科學與技術，從中抽取與物聯網有關的知識點分別支撐著物聯網技術體系的感知層、網絡層和應用層。
從儀器科學與技術學科抽取“電子技術”、“微機原理”、“信號與系統”、“測控電路”、“傳感技術”、“計算機控制技術與系統”、“數字信號分析與處理”、“誤差理論與數據處理”等課程的部分內容，提供智能感知和控制儀器的知識和能力，解決物聯網數據“測的準”的問題。從信息與通信工程學科抽取 “通信電子線路”、“通信原理”、“計算機通信網絡”等課程的部分內容，提供數據接入、傳輸和下載的主干網（如互聯網）的知識和能力，解決物聯網數據“傳的遠”的問題。從計算機科學與技術學科抽取“計算機C語言”、“數據結構”、“計算機組成原理”、“軟件工程”、“操作系統”、“算法設計與分析”、“Java語言”、“Linux系統應用”、“數據庫技術與應用”等課程的部分內容，提供數據應用軟硬件平臺與數據算法的知識和能力，解決物聯網數據“用的好”的問題。
由上述分析可知，3個支撐學科在構成物聯網的三層技術結構的知識內容時，各層之間的關聯性知識點還沒有考慮進去，難以集成在一起。因此，必須結合與物聯網有關的當今新出現的先進技術，在感知層與網絡層之間構建無線通信、區域組網、融合、網關協議等知識，在網絡層與應用層之間構建異構網絡互聯、數據挖掘、移動操作系統、物聯網系統設計、應用管理等知識。
3 對課程體系構建的思考
綜上所述，物聯網工程專業的課程體系與產業對物聯網技術的需求、三層物聯網技術架構及支撐學科的作用是一致的。那么，如何解決在四年的大學本科教育活動中，既要讓學生掌握專業知識，又讓其知識體系符合認證標準呢？本文認為需要從以下兩點考慮：
（1）物聯網的最終目標是應用數據來提高社會的智慧信息化水平。因此可以認為，在物聯網三層技術體系中，感知層技術是數據提供者，是專業建設的基礎；應用層技術是數據的應用者，是專業建設的引領和推動者；這兩層是專業建設的重點。
（2）網絡層技術是數據通信的傳輸通道，可以認為網絡層在專業建設中起橋梁作用，特別是核心網絡中通信設備專用的、協議軟件固化好的，因此網絡層的知識了解即可。
綜上所述，該學科應重點掌握物聯網數據流中的數據采集與控制、數據的區域（短距離）傳輸與通信、數據的接入與異構互聯、數據的存儲與建倉、數據的計算、挖掘與應用等知識，基本掌握數據的公用網絡傳輸、通信與管理知識等。所以，專業合理的定位為啞鈴式線性課程結構，即重點掌握物聯網兩端的感知層和應用層知識，基本了解中段的網絡層知識。圖2所示為本文構建的課程體系。
從圖2可見，該課程體系涵蓋了物聯網知識點，做到了與儀器科學與技術、信息與通信工程兩大支撐學科的緊密融合，與計算機科學與技術支撐學科的深度交叉，突出了物聯網“數據測量的準確”、“數據傳送的遙遠”、“數據應用”的專業能力和工程素養。
4 結 語
本文剖析了物聯網產業對技術的要求，探討了其體系構架的感知層、網絡層、應用層三個層面的技術內容。分析了與物聯網工程密切相關的儀器科學與技術、信息與通信工程和計算機科學與技術的支撐學科作用，從中與物聯網有關的知識點分別支撐著物聯網技術體系的感知層、網絡層和應用層，為構建規范培養計劃的課程體系奠定基礎。
參考文獻
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