物联网技术基础与实践精选(九篇)

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第1篇：物联网技术基础与实践范文

关键词：高职院校；专业特色；物联网；实践基地

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2013）12-0084-02

0 引 言

物联网产业已被正式列入我国五大新兴战略性产业之一。学习与掌握物联网的技术理论、发展方向及其行业应用是目前高等教育的核心目标。目前，许多本科（如江南大学、南京邮电大学等）和高职院校（如无锡职业技术学院、常州信息职业技术学院等）都开设了物联网技术专业。随着物联网相关专业的开设，其专业人才培养的建设方案也在不断完善，物联网实验实训基地的建设是物联网人才培养方案的重要组成部分，是关系到专业人才培养、适应物联网技术发展及相关人才市场需求的迫切问题。然而，由于各高校人才培养的侧重点有差异，技术标准选择的不同，物联网实践基地的建设并没有一个完整、成熟、统一的方案，需要根据高校自身的特色和需求，构建基于专业特色的物联网实践基地。

1 物联网概述

1.1 物联网的定义

物联网是指通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。它实现了物品到物品（Thing To Thing，T2T）、人到物品（Human To Thing，H2T）、人到人（Human To Human，H2H）之间的互连。

1.2 物联网人才需求分析

从物联网产业链的角度来分析，物联网产业主要有感知控制、数据传输和数据处理三个环节。感知控制主要通过感知设备来对物获取感知信息，涉及到物联网中的硬件系统，这个环节需要电子设备技术人员以及芯片设计和制造人员；如果物的信息被感知到，就可以通过数据传输到数据处理环节对数据进行分析、控制，从而进行应用，这个环节主要是通过网络进行传输，涉及到计算机网络和通信技术，因此需要通信和计算机网络人员；数据处理环节主要对传输过来的数据进行处理，涉及到系统分析，因此需要系统设计、系统应用和系统管理人员。

综上所述，物联网人才需求可以概况为三类[1]：

（1）电子设备技术和芯片设计技术人才，工作岗位主要有感知设备或芯片设计等。

（2）计算机网络和通信人才，工作岗位主要有IT网络管理和应用等。

（3）系统集成和应用人才，工作岗位主要有系统集成与开发、物联网管理与应用等。

2 高职院校物联网实践基地建设要求

2.1 结合专业群建设 构建有特色的实践基地

高职院校一般都有着显著的行业或专业特征，能体现高职院校的办学特色和能力，江苏省各高职院校以特色专业为基础，开展专业群建设。因此，物联网专业的建设能够与专业群建设相结合，将物联网技术应用到特色专业中去，二者的融合，不仅可以促进物联网技术专业的发展，还可以进一步提升学校的知名度。

2.2 培训师资力量 提升教学质量

物联网技术涵盖了多学科，涉及多专业领域，因此要通过培训各专业教师，加大物联网师资的培养力度。教师在掌握理论知识的基础上，动手实践体验物联网技术的开发与应用，提升专业教学技能，提高教学质量。

对于学生，由于物联网应用领域和覆盖面都比较大，通过实践基地，学生可以更加全面掌握物联网技术的应用情况，实现理论与实践的结合，提高学生解决问题的能力，培养其正确的思维习惯。

2.3 满足物联网人才培养目标的要求

根据高职人才培养目标，高职院校物联网相关专业应培养具有物联网基本理念，具有物联网行业相对应岗位必备的理论知识和专门知识，具有较强的物联网岗位操作能力、一定的系统开发能力，能从事物联网技术及物联网系统管理工作的高技术应用型专门人才。

3 高职院物联网实践基地建设方案构建

3.1 建设目标

实践基地的建设应基于真实的行业或者领域应用，符合企业的实际应用和需求。通过项目化应用环境，以任务为驱动，完成专业教学目标和人才培养目标的要求。

3.2 物联网基本架构的实现

物联网的基本架构如图1所示，包括了感知控制层、网络传输层及应用服务层。实践基地的建设要实现基本架构，构建完整的物联网实现过程。

3.3 关键技术的实现

物联网关键技术的实现，主要应体现相关专业教学特点。物联网实现的关键技术主要有RFID技术、ZigBee技术、组网技术、微机电系统技术及智能软件开发技术等。通过关键技术的实现，实践基地才能满足相关各专业的实验实训要求。

3.4 具体行业应用案例的实现

物联网应用的领域非常之广，其中典型的应用案例有智慧校园、车联网、智能家居、智能电网、智能监控、智能装备制造及智慧城市等。各高职院校的物联网实践基地的建设应与具体的行业应用相结合，利用自身的专业特点和优势，选择具体的行业应用案例。以实践基地为基础，通过具体的行业案例的实现，完善实验实训的相关课程建设，全面提升教学效果和行业竞争力，也可提升学校品牌。

3.5 实践基地应能满足分组教学的需要

物联网实践基地应包含多个实验系统来构建完整的物联网应用环境，将学生实施分组，不同分组的学生完成不同的实验，交替进行。不仅提高实践基地的利用率，而且更多地促进了分组学生间的相互交流与学习，对物联网技术掌握得更加全面。

3.6 实践基地应有较强的扩展性能

根据实际发展的需要，物联网技术的应用领域将会逐渐地扩大，具体的行业案例也会改变或增加。因此，实践基地的建设应具备较强的可扩展性，以最小的成本实现实践基地的扩展、升级及改造。

4 结 语

本文分析了高职院校的物联网人才培养目标的特点，提出了实践基地的建设不仅要实现物联网的基本架构，满足相关专业的实验实训教学要求，更要通过行业案例的具体实现，明显体现高职院校的行业特色和优势，打造学校品牌效应。

参 考 文 献

[1]杨从亚.高职物联网专业探索[J].职业技术教育，2010（35）：5-7.

[2]付永贵.基于分组教学的高校物联网实验室构建研究[J].中国教育信息化，2011（5）：65-67.

[3] 海涛，王钧， 廖炜斌，等.基于物联网的高校实验室信息化管理技术[J].实验室研究与探索，2012，31 （9）：166-169.

第2篇：物联网技术基础与实践范文

关键词 物联网 本科教育 教学设计

物联网技术的发展的发展，它将计算机技术、通信技术以及微电子技术作为基础，它利用射频技术、传感器、分布式计算、无线传输及实时数据交换等技术与互联网形成了一个物物通信的架构和系统。物联网作为第三次信息产业的发展趋势，受到了我国政府、教育、科研、产业界的高度重视，各高校相继申报和试行物联网专业，预示着物联网技术将成为未来发展的战略进程，为人们的生产、生活提供了广阔的发展前景，中国的物联网发展已进入了一个全新的、难得的高速发展时期。

与此同时，以计算机技术与网络技术为基础的物联网工程专业，也面临着如何建设物联网本科专业的严峻问题，从如何设置专业的培养方向，如何对培养的目标和课程教学体系建设，如何将学生的基本能力与社会发展需求相适应，本文将结合高校物联网专业的相关实际进行探讨，以期对相关决策者提供一定的参考与依据。

一、物联网技术的发展现状

物联网技术的发展与我国的信息化建设息息相关，任何一项技术的出现及发展都必须与其社会发展背景相适应。经过很长一段时间的发展，信息技术作为推动物联网技术发展的强力支撑，将伴随着通信技术、微电子技术的飞速发展而日益成为促进社会经济发展模式的新动力。中国互联网信息中心在每年的网络统计报告中指出，我国网民人数将近5亿，位居全球第一位，我国在无线射频技术、传感技术等领域的不断研究和实践，已初步形成了覆盖人与物的网络信息技术系统，为物联网技术与互联网的接入提供了延伸和扩展。

通过对人的分析，我们可以概括出物联网技术的所实现的功能。比如人是通过人的感觉器官来从外界获得刺激等信息，并通过人的神经系统来讲感知到的信息传递给大脑，大脑通过分析和处理，将感知的结果又通过神经系统传递给人的感官，通过感官的行为来作用于外界的事物。与此相同的是，物联网技术的实质就是通过多种技术来实现对外界的信息的获取，并传输给中央处理器，通过处理后将结构或指令传递给相关的电子设备或元器件，此项过程的完成是在计算、控制、通信、协调与自治中来实现对智能设备的管理与操作，从而实现对物的实时感知、动态反馈等。

二、物联网专业与课程体系建设关系研究

（一）物联网工程专业的设置必须与社会需求相适应

物联网技术的发展具有“新、长、专”的行业特点，它不仅涵盖更的新型技术，也与很多产业存在关联，因此，对其发展必须由技术领域展开，逐步实现物联网学科体系的全面深化和建设，在课堂体系设置上要根据社会、产业的发展需求，对课程体系的设计要结合国内外的先进的设置理念，十分审慎的规避风险，从而将“源学科”的专业优势发挥出来。

（二）对未来社会就业岗位及就业能力进行相适应

物联网工程专业不仅具有信息技术的特征，同时与工程技术紧密相关，对学科的分类与定位也是当前争论的焦点。我们知道，物联网技术的发展，主要依靠信息技术的传递来实现人、机、物的信息交换，从而将其归属于计算机学科比较合理。

（三）对物联网技术专业与计算机专业之间的融合

物联网技术是建立在计算机技术的基础之上，必然要与计算机技术的学科产生交叉和影响，因此，在对其专业设置时，要从学科关系上确立计算机专业的地位，并对教材建设、师资配备上保持一定的相适应。

三、物联网专业本科段的培养目标

制定合格的专业培养目标不仅关系到学生未来就业的成败，同时对于提升院校的教育教研水平至关重要。为此，物联网专业在培养目标上应该从以下几个方面着手。

（一）课程体系建设方面

物联网专业的课程设置必须遵循学生德、智、体、美全面发展的要求，在计算机技术、通信技术、软件技术等领域里培养扎实的基础，具备相应的职业道德，具备一定的工程技术理论知识，具备一定处理设计、集成、应用等一体化的技术能力。在课程开设方面要将高等数学、概率与数理统计、电路分析基础、场论与复变函数、高频电子技术、计算机语言程序设计技术、以及电磁场与电磁波、微波技术与天线等专业技术作为基础理论课程。

（二）实践实习是物联网技术专业建设中的重要环节

通过对电子电工实验室建设，为学生的实习与实操提供训练场地，物联网技术与工程技术具有紧密的联系，特别是软件课程设计、硬件课程实践，对各种电子技术、高频技术、以及通信原理技术都需要在其相应的实验室进行实践和操作，唯有此，才能为社会提供高水平、高能力的综合性技能型物联网人才。

（三）加强对物联网专业的师资建设

师资力量是关系到专业开设成败的重要方面，各高等院校在人才的引进与调度上要结合课程开设实际，特别是对于电子信息工程专业的高职称的人才应该作为物联网专业人才引进的重点。

总之，物联网专业的发展必将对国家的发展战略起到重要的推动作用，加强对物联网专业的学科建设，着眼于未来，将计算机技术、信息技术、传感器技术等学科的综合优势转化为提高学生的综合能力，为社会培养更多物联网人才。

参考文献：

[1]吴功宜.对物联网工程专业教学体系建设的思考[J].计算机教育，2010（21）.

第3篇：物联网技术基础与实践范文

关键词：物联网；无线传感网络；射频识别；安卓平台

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）22-0011-02

物联网专业是一个新兴的、综合性很强的专业，涉及到微电子技术、控制工程、通信技术、计算机技术等多领域。2010年，教育部批准第一批40所高校开办物联网工程专业；2011年初，批准第二批27所高校开办物联网工程专业；2012年2月，再次批准80所高校开办物联网工程专业；教育部先后进行了3批物联网相关专业审批，约200所高职高专办“物联网应用技术”专业，我校也于2012年成功申报物联网应用技术专业。

教育部和天津市教委联合举办2012年、2013年、2015年3届全国高职物联网技能大赛，都由我校来承担此项赛事项目，对职业院校物联网专业教学改革起到巨大的引领和带动作用，促进专业体系建设、优化教学内容、改进教学手段、提高专业教学师资队伍素质、加强学院实训基地建设，构建以职业技能竞赛为平台、培养学生技能为核心的实践教学体系。

1 历届全国高职物联网技能大赛分析

1.1 2012年全国高职物联网技术应用赛项

2012年大赛，主要考察高职学生在RFID技术、二维码技术、网络技术与信息系统等领域的应用实践能力，检验高职学生在物联网组建、物联网应用系统开发等方面的关键技能和职业素养，以及对质量、效率、成本和规范的意识。大赛促进专业教学内容更新与教学方法改革，深化校企合作，引导专业教学方向调整，以适应物联网产业快速发展及高度关注物联网应用技术的趋势。

2012年全国高职物联网技术大赛，主要还是对物联网专业基础知识结构进行考察，围绕着专业的基本理论、简单应用设计大赛试题，考查选手使用传感器、二维码、一维码、Zigbee、RFID等基本应用的开发能力，对物联网三层架构：感知层、传输层、应用层的专业基础技能进行考察。可以说本届大赛促进社会对物联网应用技术相关职业岗位的了解，提高社会对高职专业人才的认可度，提高学生的就业能力水平。

1.2 2013年全国高职物联网技术应用赛项

2013年大赛内容模拟学生“e动校园生活”的一天，集物联网时代的移动支付、智慧生活等主题应用。从本届大赛内容上看，不仅包括对物联网基础技术考察，更多融合物联网工程专业的很多生活中应用，更加有深度和广度，具有很强的实用性和时代特征，本届大赛促进专业的教学改革与专业建设，展示物联网技术应用领域快速增长的人才需求；促进物联网技术（包括自动识别、网络传输、应用开发等）的普及。

1.3 2015年“物联网技术应用赛”赛项

2015年大赛内容对物联网工程应用实训系统的操作，涵括了智慧社区、智能环境监控、智能商业、智能农业等物联网主题应用。可以看出，本届大赛主要对物联网技术应用的范围进行很大扩展，从2013年的生活领域应用扩展到专业领域应用，包括商业、农业、环保领域等等。通过竞赛，提高学生在物联网组建、物联网产品配置与应用、物联网应用系统开发等方面的关键技能和职业素养，进一步促进专业教学内容更新与教学方法改革，深化校企合作，引导专业教学方向调整，高度关注物联网应用技术的趋势。

2 全国高职物联网技能大赛引领和带动物联网专业建设

传统物联网专业建设本着专业的知识体系来进行课程设置，物联网知识体系可分为感知层、传输层、应用层三层，针对三层设置了相关的教学课程。

这3届全国物联网技能大赛，极大地拓展高职院校对物联网专业的认知，不再单纯的认为物联网就是多个专业课程的简单堆砌，而是专业课程之间有着很强的内在联系，有着自身专业的核心思想、理念、技术，明确地提出高职院校物联网专业的建设方向，与现有相关专业进行整合而不是孤立的发展物联网专业。

通过对技能大赛使用设备进行认真分析、研究，了解物联网专业在当前社会各个领域的应用情况，物联网应用的前沿技术信息，感知未来的发展方向。对物联网专业建设指出明确的培养方向，经过3年的教学应具备哪些素质和技能。以本校为例，通过参加这3届全国物联网技能大赛促进物联网专业进行深入建设：

1）结合本校在电子专业优势和计算机专业特点进行深入分析，与物联网专业进行深度结合，利用电子系嵌入式实训室、传感器实训室等现有设备重点培养学生感知终端的操作和应用，包括各种传感器的使用，如温度传感器、压力传感器、光传感器等，嵌入式芯片开发和应用技术，要求学生掌握一定的电子设备知识、数字和模拟电子知识、嵌入式开发知识等内容。

2）结合计算机专业软件开发、网络技术的优势，重点培养学生在实训室物联网应用层的软件开发和设计能力，充分利用Android移动操作系统实训室、移动终端平台实验室，锻炼学生在Android移动终端的程序设计、开发能力，具备一定的开发水平。

3）基于物联网技能大赛背景，侧重物联网基本架构及应用架构，专业建设可容纳6个班的实验场地，随着专业规模的扩大，实验场地也将及时增加。实验室的建设将包含4个平台：基础实验平台，云信息处理平台，综合实训开发平台，创新实训平台。

3 全国高职物联网技能大赛改革专业课程和课程内容

全国物联网技能大赛对高职院校物联网专业课程建设，课程内容的设定有着深远而积极的影响。2012年物联网大赛内容主要是对物联网专业基本技术的考核，即物理网专业核心技术的应用，包括传感器、二维码、一维码、Zigbee技术、RFID技术等基本技术，可以说这些技术早已经广泛应用在超市、商业街区、局域网等方面，但是并没有得到重视、认同，原因在于物联网的基础应用领域早已存在多年，并没有更多新技术的产生，更没有在社会多领域的应用和普及，所以大多数人都不知道物联网。

2013年物联网大赛内容有突破性进展，在硬件设备种类上有很多更贴近生活，例如：无线射频IC卡、RFID电子标签、智能电表、智能窗帘、感应式门禁、火焰探测器、烟感探测器等，这些设备都会在生活中的某个领域得到广泛使用，有了这些实际应用设备作为开发对象，再有2012年物联网中的部分设备让很多高职院校对物联网应用前景、应用领域都有深刻认知，在广大职业院校引起强烈反响。很多高职院校在大赛结束后，组建专门团队学习研究物联网专业的课程，对课程内容进行调整，转变教学方式。

2015年物联网大赛在2013年基础上有新的变化，把这2年来物联网应用领域进行大规模扩展，涵盖智能社区、智能环境监控、智能商业、智能农业、智能楼宇等物联网主题，对于物联网专业的人才需求有很大促进作用；同时，大赛上物联网设备种类进行一步扩展，出现Zigbee无线传感网络，智能网关、LED电子屏等，前2届物联网大赛设备也都出现，与计算机无线网络进行互连互通，桌面软件开发、移动终端软件开发的综合性、难度有很大提升，可以说是真正的实现多种设备的“物联网”，整合到统一的开发平台，成为一套综合性的物理网管理平台。

物联网技能大赛出现各类设备、仪器，考核的内容引领着专业课程建设，改变教学内容，在课程设置和课程内容上进行全面优化，围绕着物联网核心技术、重要知识点重新安排专业课程，尤其是安排大量的实验、实训环节，重点培养学生的实践动手能力，不再以“感知层”、“传输层”、“应用层”进行课程设置，而是以“核心技术课程实验实训”、“开发技术课程实验实训”、“物联网平台综合实训”为主。

1）核心技术课程实验实训，主要是传感器技术实验、RFID射频识别实验、Zigbee网络技术实验等物联网核心技术课程实验。

2）开发技术课程实验实训，Android移动终端技术实训、嵌入式技术实验、移动终端平台实训等。

3）物联网平台综合实训，智能社区实训、智能家居实训、智能温室控制实训、物联网RFID智能车辆管理实训等，既包括对核心技术的应用也包括对开发技术的使用。

例如，本校在举办物联网大赛后进行课程改革，设立物联网综合实训课程，主要采用技能大赛中的各种物联网设备，对竞赛试题进行改造进行实训。其中智能家居实训内容：智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，通过手机、PDA、互联网用户可以控制家用设备、执行场景操作，使多个设备形成联动。主要功能为楼宇对讲、安防视频监控室内灯光、窗帘控制、家电控制、远程操控访客环境、灾害远程监控与报警、老人健康监测、家庭能源管理、社区信息查询与服务。智能家居是物联网技术的综合应用，涵盖有电子技术、传感器技术、单片机、无线传感、RFID技术、嵌入式网关、中间件、电机控制、计算机、网络通信、音视频多媒体技术。

参考文献：

[1] 温显斌，肖迎元.物联网专业实验室建设初探以及注意的几个问题[J].物联网技术，2015（3）.

[2] 孔锐，张冰.物联网工程专业实验课程设置探索[J].实验技术与管理，2014（2）.

[3] 刘韬.物联网专业理论教学及实践教学研究[J].软件导刊，2014（1）.

[4] 周亮，张克功.高职院校物联网技术专业建设研究[J].职教通讯，2015（6）.

第4篇：物联网技术基础与实践范文

“物联网”是通过装置在各类物体上的信息传感设备，按照一定的通信协议，通过通信网络将物与物、物与人相连，协同工作，从而赋予物体智能化的功能，以实现特定服务的一种网络。物联网打破了地域限制，可以实现全球范围的物物之间、人物之间按需进行的信息获取、传递、存储、融合使用等服务。因此，物联网应具备全面感知、可靠传递、智能处理这三个特点。根据物联网的特点，学界一般将物联网系统划分为以下三个层次:感知层、网络层、应用层。感知层的主要功能是全面感知，即利用RFID标签和读写器、传感器、二维码、GPS、摄像头等数据采集设备随时随地获取物体的信息;感知层主要涉及的技术包括RFID技术、传感和控制技术、短距离无线通信技术，其中包括芯片研发、通信协议研究、RFID材料、智能节点供电等细分领域。网络层的主要功能是对感知信息和控制信息双向的可靠传递，即融合各种现有的有线和无线网络，将物联网的信息实时准确地传递出去;网络层主要涉及的技术包括网络通信技术、数据通信技术、传感网数据的存储、查询、分析、挖掘、理解以及基于感知数据决策和行为的理论和技术。应用层的主要功能是智能处理来自网络层的海量数据，以满足各种不同的控制要求;应用层主要涉及的技术包括云计算技术、高性能并行计算、数据挖掘技术、模糊识别技术、人工智能。云计算平台作为海量感知数据的存储、分析平台，将是物联网网络层的重要组成部分，也为应用层的众多应用奠定了坚实的基础。

2教学科研相融合的物联网学科建设方案

2．1以工程应用为目的的基础理论教学

物联网是在电子、通信、计算机等技术上发展的一种新的技术，因此该学科的开设需要在学生掌握了一些基础课程以后再进行学习。学生需要先修的专业课程有:通信原理、无线通信、高频电子电路、单片机与嵌入式、计算机网络、高频微波技术、数据通信、信号与系统、高级语言程序设计等。在前期进行基础课程学习的基础上，对应物联网体系框架结构，可将物联网学科的基础理论教学分为三大方向，分别对应于其感知层、网络层和应用层。对于学生的理论学习采取循序渐进的形式，按层次展开教学。首先应对于物联网技术及概念进行全面性的介绍，可开设例如物联网技术导论、物联网系统设计等课程。在学生对所要学习科目有了总体性了解的基础上可以开设有关感知层的课程，例如:物联网识别技术、射频识别技术、物联网M2M、传感和控制技术、短距离无线通信技术等。在学生对于物联网的底层获取有所掌握以后，可以开设有关传输层的课程，例如:传感器网络、下一代互联网技术、无线网络技术原理与应用、TCP/IP网络与协议、数据融合与处理等。最后需要学生的学习领域延伸到物联网的应用层，其包含的课程有物联网与云计算、数据挖掘技术、模糊识别技术、人工智能、物联网安全、物联网技术应用(智能电网、智能家居、智能物流、智能医疗)、物联网经济学等。

2．2以培养创新能力为目的的实验教学

作为信息技术领域第三次革命的物联网技术，是一门建立在综合信息理论基础上的实用性很强的专业，因此对于物联网技术的学习不能仅仅停留在理论基础的学习上，还要对学生进行实践性培养。这样不但可以在实践的过程中加深学生对于物联网理论知识的理解，而且可以使学生提高实践能力，同时挖掘学生的自主创新能力，为将来顺利就业打下基础。根据以往的教学经验和培养体系，可以把以培养创新能力为目的的实验教学分为三个阶段性实验:基础实验、毕业设计和大学生创新实验。三个实验阶段逐层递进、步步深入，最终达到实验教学目的。并且对于授课学生可以选择性的实验，即基础实验是每个学生必修的课程，毕业设计可以根据自己感兴趣的方面选择物联网中某一方面进行深入研究，大学生创新实验针对学习基础好并且有一定探索精神的学生来选修。对于实验室硬件建设可以分为两大部分来进行:一是物联网基础实验部分、二是物联网综合实验部分。

对于基础实验部分是每个建立物联网专业的实验室必须开设的，而对于物联网综合部分可以根据每个学校的不同研究情况有选择的开设。基础实验部分一般包括:RFID综合实验、无线传感器网络实验、嵌入式系统实验、传感器与虚拟仪器实验、云计算技术实验、高级软件无线电实验等;物联网综合实验部分一般包括:智慧校园、智能家居实验室、智能管理和安防系统、智能电网用电系统、智能交通系统、智慧物流系统等。以我校物联网实验室建设为例，介绍实验室建设体系的构成，如图2所示。物联网实验室可开设基础实验和体验实验(即物联网综合实验)两部分内容，基础实验内容包括:RFID射频识别实验和WSN无线传感网络实验。学生通过RFID射频识别实验，掌握RFID读写器、原理机、标签的原理及应用。WSN无线传感网络实验由无线传感器网络与嵌入式网关两部分组成。学生通过网络协议对多个无线传感器网络进行组网并完成节点指定的功能。智能物联网体验实验由六个主要子系统构成:智能家居系统、实验箱管理系统、RFID设备管理系统、智能用电系统、无线视频监控系统以及系统整合的物联网综合体验中心平台。

2．3以利于学科发展为目的的科研平台构建

物联网技术虽然正在以很快的速度向前发展，但是在其发展的过程中还是有许多制约其发展的瓶颈。这就需要在现有的理论基础上进行更深层次的研究，为未来物联网更好的发展打基础。对于研究生培养阶段来说，正是对于目前尚存在问题的技术进行深入探究的学习阶段。对于物联网技术来说，有关感知层的技术和应用研究已经比较广泛和成熟;网络层包括有线和无线网络技术的数据传输和安全性的问题还有待解决;应用层中的海量信息智能处理技术和人工智能技术是存在问题比较多和更有突破点的研究方向。因此，对于物联网专业的研究生阶段，可以针对某个具体的待解决的问题进行立项，由导师带领团队进行研究。针对我校的大电力办学特色，依托智能电网的大力推行，我校的物联网科研平台主要着重从发电、输电、配电、用电四大方面全方位深层次地进行研究，着力打造物联网和智能电网相结合的五大技术体系，即基于物联网感知层的智能电网信息感知能力的基础体系、基于物联网网络层的可靠通信平台支撑体系、基于物联网应用层的智能电网应用体系、电力物联网标准规范体系、建立物联网的边界安全体系。

2．4以产品为目的的研究成果转化

物联网技术是一门实用性很强的学科，在进行基础研究的同时，可以利用社会的资源与高校的研究成果进行资源互补。可以探索企业和高校共同培养的模式，对于学生和社会来说是一种共赢的方式。并且高校还可以根据企业对于目前的需求提出研究方向，这样高校研究出来的科研成果就可以快速地转化为生产力，实现了科研成果的快速转化，并且使科学研究更加贴近社会需要。就我校的办学重点而言，其研究成果转化的主要方向为物联网在智能电网中的应用，依托智能电网和物联网关键技术的发展与成熟，物联网和智能电网相结合的典型应用。

3结语

第5篇：物联网技术基础与实践范文

关键词：物联网；智能技术；云计算

随着计算机水平的不喾⒄梗人们的生活水平得到了进一步的提高，与此同时，改造物质世界的能力得到了进一步提升，在这种情况下，物联网的概念诞生了。所谓物联网主要是指网络技术和通信技术以及传感技术的有机叠加，并在此基础上融合了更多人性化的设计。近年来，物联网技术逐步应用到建筑消防和军事等领域，给各行各业的人们带来了巨大的方便。

一、物联网技术的应用

在社会高度发展的今天，物联网技术在我们日常生产生活中的应用，可以有效满足广大人民群众对生产过程以及家居生活的监控，甚至还可以实现远程数据采集和测量，并在此基础上进行指挥调动，一方面节省了人力和物力，另一方面也进一步提高了工作效率。然而随着物联网技术水平的进一步提升，物联网在这些领域的应用范围，也得到了进一步深化和拓展。

1.物联网技术在建筑消防领域的应用。众所周知，消防安全系统主要组成部分包括感知层、网络层以及应用层。感知层为最底层，它能够对各种物质进行感知，具有一定的感知能力，在建筑消防领域中，它可以识别物体，将那些与火灾场景产生的相关信息采集和补货到，并接受人们的各项执行命令。网络层是连接感知层和应用层的桥梁和纽带，在具体应用过程中，通过有线和无线网络将感知层搜集到的险情通过网络、无线网络传达到应用层，这是一种险情的传递。除此之外，它还会将应用层的消防指令传达给感知层，实现消防指令的传递。应用层则包含消防部门和防火重点部门，这里是消防决策产生的地点。

2.物联网技术在军事领域的应用。近些年来，美国的军事领域正在进行一项研究计划，该计划就是将无线传感器网络应用到未来的战争，笔者认为，这将进一步提高物联网技术使用方的军事作战能力，避免人员伤亡，具有非常重要的积极意义。美国国防部高级研究计划局甚至还建立了相应的项目，通过在战场上应用不同类型传感器来实现传感器网络的建立，帮助士兵迅速了解战场的实际情况，辅助相关人员做好决策。在具体的应用中，相关人员必须在物联网技术的基础上采用协同感知的方法，融合不同传感器数据分析应用场景和不同位置的分析结果，来进一步提高结论的科学性。

3.互联网技术在电网中的应用。将物联网技术同电网有机结合在一起，可以实现电网的智能化。这种方式可以及时迅速地掌握整个电网的信息。电网信息的掌握必须建立在良好通行线路的基础上，实现终端信息的采集应用，使数据实现安全稳定的传输，进一步提高智能电网的可靠性，将全面和及时以及准确的信息传达给工作人员。笔者通过长期的研究与实践发现，智能电网将会实现更多设备的有机联系，这其中就包括智能传感器、控制元件以及地理设备设施等。

4.物联网技术在农业领域中的应用。随着社会的发展，我们的自然环境也暴露出了一些问题，例如水土资源流失严重，生态环境恶化等，这些问题与可持续发展理念相违背，也会对我们人类的生命健康带来威胁。在这种情况下有必要实现对水土资源的有效监督，对环境的有效监测，并实现农业的精细化管理，而物联网技术在这些领域的应用，极大地提高了这些领域的应用效果。以农业领域为例，在进行种植和养殖业的同时，也会遇到一些问题，其中就包括各种病虫害等。物联网技术在现代农业领域的应用，就可以及时监控灾情的发展，并监视农作物灌溉情况，土壤气候变更情况等，还可以收集温度和风力等因素的发展变化情况，从而对农业进行科学合理的预测，切实帮助广大农民群众预防灾害，维护广大人民群众的利益。

二、物联网技术应用过程中存在的问题

虽然物联网技术的广泛应用给我们带来了极大的方便，但随之，也带来了一些社会问题，这些社会问题随着互联网应用范围的拓展也会更加严重。首先，物联网技术可以运用无线数据通信技术，实现对商品所有信息的及时获取，方便了我们的同时也给信息窃取人带来了方便，使他们能够隐蔽的获取信息。这样就会使相关人员的信息在不知不觉中泄露出去，给当事人带来巨大的安全隐患。其次，物联网技术的应用主要目的在于实现全球商品供应链的整合，使经济主体的经济关系更加密切，因此，一旦经济出现问题，所造成的经济损失更为巨大，更难以想象。最后，由于物联网技术涵盖范围非常广泛，这也使得其信息窃取手段更为方便快捷，给国家安全威胁带来巨大的隐患。

三、建议和展望

虽然物联网技术在我们日常生活生产中的应用为我们带来了方便和快捷，给我们构建了一个美好的蓝图，我国无论是在政府层面，还是相关企业研究层面，对物联网的研究和发展都取得了巨大的成果，但值得注意的是，物联网技术的实现还面临着很多问题。例如资金和成本的问题，这是物联网技术发展最直接的决定性因素，它制约着物联网技术水平的进一步提高。又如通信的距离和外部环境指标对物联网技术发展的阻碍，这些问题都是亟待解决的问题。如果不能够解决，物联网技术的发展很有可能会停滞不前。在解决上述问题之后，物联网技术还应当着重考虑物联网使用者的隐私保护问题，使广大人民群众在使用物联网时能够更加安全，更加放心。

四、结语

总而言之，物联网技术的应用范围正在不断拓展，在这种情况下，相关研究者应当采取有效措施，切实解决物联网技术在应用过程中存在的问题，实现物联网技术水平的进一步提高。当然这一过程也非一蹴而就的，他是一个系统的过程，需要广大人民群众共同努力才能够实现。

参考文献：

[1]熊本海，杨振刚，杨亮，潘晓花.中国畜牧业物联网技术应用研究进展[J].农业工程学报，2015，S1：237-246.

[2]欧文.物联网技术及其在农业生产中的应用研究[D].昆明理工大学，2015.

第6篇：物联网技术基础与实践范文

关键词：物联网；普通高校实验室管理；应用

中图分类号：G64 文献识别码：A 文章编号：1001-828X（2015）024-000-01

在看重学生实践能力与创新能力的今天，高校实验室的质量已经成为彰显高校综合实力的重要部分，普通高校实验室已成为教学、科研等的重要场所，高校实验室的管理水平成为直接反映高校整体管理水平的一个方面，实验室管理得好与坏、实力的强与弱已成为该高等院校的一种实力体现。通过对目前高校实验室管理体制和实验室仪器、人员、资金管理等方面存在问题的剖析，就物联网技术在高校实验室管理中的应用进行相关研究。

一、高校实验室管理建设需依靠物联网技术

1.目前部分实验室管理、建设基本上依附于某个专业或研究中心，专门为某个特定专业的学生教师服务，造成了实验室教学、科研目的单一的情况，从而造成设备使用效率低及教学资源浪费，在一定程度上影响教师的科研、教学能力及学生的实践、创新、综合能力的提升，导致科研、实践、教学三者结合的优势很难在教学中体现出来。实验室的发展建设是需要宏观规划与微观布局的。很多实验室在建设过程中应先进行统筹规划，否则在建设过程中会导致实验室目的性单一，经常采购相似甚至基本相同的设备。在我国普通高校实验室建设经费普遍不充裕的情况下应尽量避免实验资源的严重浪费，以上的一些因素严重制约了实验室建设发展，从而制约教师及学生的实践能力提升。在调查了很多所普通高校、独立院校实验室建设情况后，发现了一些相似或类似的问题。在理工类专业，实验设备在大部分实验室供不应求，不能满足科研实验的需要；而在其他一些专业实验室中，同类设备则出现多年闲置或封存的状况。大部分财经类专业的电子商务实验室、财务管理实验室、ERP模拟实验室、计算机网络实验室和计算机基础实验室，这些实验室设备基本相同，都能独立满足本专业的科研教学要求，但实验室的实际使用状况却是计算机基础实验室通常都全天运转，而其他几个模拟实验室其使用率却不足30%，这就说明教学科研资源的使用情况上没有较为合理的规划安排。

2.在科技高速发展的今天，实验室设备更新换代周期越来越小，很多设备往往很短年限就跟不上科研、教学的需求，但是大部分高校对实验室经费的投入却没有进行对应的调整，反之很多高校投入实验室的建设经费却在逐年递减。例如，很多高校使用的实验设备尤其是微机仍是7年前，甚至是更久以前的设备，这些设备出现了严重老化，不断出现故障错误，而且运算、调试速度越来越慢，有些甚至无法满足教学所需的最低要求。这不但增加了实验室的维护困难，还使得教师、学生能力提高效率低下，严重影响了学生的学习积极性。现在很多基础学科的实验室经费无法得到满足，高校较多地将经费投入到科研实验室，对于基础学科实验室缺少资金扶持，导致基础实验室条件落后、设备陈旧。随着知识体系结构的不断完善、增加，很多设备无法满足新的实验需求，实验仪器的性能跟不上技术的改革和发展，导致实验运行结果不够精确。总的来说，基础学科实验室同样需要高校实验室建设资金的倾斜。高校实验室建设需要一门新技术来方便管理。物联网技术与实验室管理相互融合必将为高校实验室建设带来新的革命。

二、物联网技术在我国的运用和发展

物联网技术在我国主要用于医疗、安防、污水处理、电网、铁路、桥梁等各行各业当中，之后我们把物联网与互联网整合起来，从而实现事物的数据化、网络化，在这个整合后的网络当中，由强大的计算机机群来管理整合后网络中的人员、设备、设备的管理和控制，在此基础上我们可以更加智能化的生活和管理。我国在1999年就启动了物联网核心传感网技术研究，研发水平处于世界前列，物联网在我国高校的研究，聚焦点在南邮。无锡市2009年9月与北京邮电大学就传感网技术研究和产业发展签署合作协议，标志中国“物联网”进入实际建设阶段。2010年6月10日，江南大学整合相关学科资源，推动相关学科跨越式发展，江南大学信息工程学院和江南大学通信与控制工程学院合并组建成立“物联网工程学院”，也是全国第一个物联网工程学院。2011年4月，长安大学成立了我国第一个国家级大学科技园。2010年教育部下达了高校设置物联网专业的申报通知。物联网可以是一个专业但不一定是一个学科。

三、高校实验室利用物联网技术进行管理的应用

在物联网技术与我们学习生活紧密结合的影响下，高校实验室管理工作中存才很多改进和优化的地方，提出了实验实训中心实施设备管理和教学管理的新方法和新思路，主要就物联网技术的两个方面的应用做详细说明，即硬件支撑平台和软件管理结构。

硬件支撑平台主要指门禁系统，固定资产的条形码和RFID标签管理系统等。很多普通高校都设有开放型实验室，给学生提高实践能力提供便利条件，但同时也增加了新的问题，由于学生实验的时间的不确定性，实验设备的安全性，给实践教学和资产安全管理增加困难，在某些方面制约了开放型实验室使用率。在此，引入物联网技术，提出了一种基于门禁系统的开放型实验室管理模式，从而提高开放型实验室的管理水平和利用率。更利于实验室的管理和良性发展。为学生获得知识、提升实践能力提供了便利条件，从而更好地为一线教学、科研服务。

第7篇：物联网技术基础与实践范文

一、前言

物联网技术的应用能够使经过互联的设备在无人操作的环境下进行工作，大大的提高了物流行业的工作效率。随着科学技术不断的进步，手机等移动设备也能够进行高速互联，通过云计算技术的帮助，物联网技术逐渐走向成熟。物联网在物流管理上的应用提高了物流行业的工作效率，提高物流管理工作的准确性，为物流行业的高度发展提供了广阔的关键。

二、物联网的基本概念

物联网技术是以计算机网络技术为基础发展未来的一种新型的通信技术。物联网指的是将无处不在的末端设备和设施，包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、数控系统、视频监控系统等和“外在使能”的智能化物件或者智能尘埃，例如携带无线终端的个人与车辆等，通过各种无线或者有线，使得长距离或者短距离实现互联互通的通讯网络，应用大集成，云计算等技术，在互联网的环境下，采用适当的安全保障机制，提供安全可靠，个性化的实时在线监控，定位追踪、报警联动、远程监控、在线升级等管理和服务功能，实现对各种事物的高效、节能、安全的“管、控、营”一体化。

三、物联网环境下我国物流的发展情况

（一）物流行业对物联网技术的应用

我国在上世纪末就已经开始了对物联网技术的研究，物联网技术在物流行业中的应用相对来说也比较成熟了，但是，由于我国对物联网技术的应用仍然处于研究阶段，所以，还存在许多需要改进的问题。

目前我国物流行业对物联网技术的运用主要是利用物联网技术进行企业的基础信息化的建设和物流行业办公软件中，对物流行业最重要的业务流程以及业务技术规范中还没有应用到物联网技术。仍然停留在表层的应用上，物联网技术中最主要的辅助物流企业决策的基本功能还应用到物流的管理中去。还有一点明显的不足就是，对于一些微小型的物流企业还没有应用到物联网技术，还停留在传统管理的层面上。

（二）物流行业在物联网应用过程中存在的问题

物流行业在对物联网技术的应用中缺少一个技术上的标准，没有一套完整的管理体制。

1、物流行业对物联网技术的应用仍然处于研究阶段，物联网主要的功能没有被使用，即物联网的辅助决策功能以及管理功能。

2、使用物联网技术的企业没有向更深的层面去发掘互联网的功能，使得互联网的核心功能没有被开发出来。

3、物流行业没有根据自身企业的特点度开发物联网技术的功能，循序渐进的使用方法使得物联网的功能单一化，物联网无法发挥其真正的功能。

四、物联网在物流管理上存在的问题

物联网技术和物流行业的构成都比较复杂的，因此，在物流企业中应用物联网技术进行企业管理也是具有一定的复杂性。因此，我国的物流行业在物联网技术的环境下进行多维度协同管理的过程中无可避免会遇到各种各样的问题。

（一）对物流信息进行融合管理

物联网环境下的数据信息来源广，结构各异，数据量大，实时更新，具有一定的不确定性。物流数据资源的及时有效的处理是实现物流信息优化调度和物流业务实时再造的前提。因此，要及时解决物联网环境下物流信息的融合与管理中存在的问题。

1、缺少物联网环境下对物流信息在服务层面上的信息融合与管理。

2、缺少物联网环境下对物流数据多具有的特点，没有建立针对物联网技术的存储体系。

3、在对数据进行检索应用的过程中，过于重视从技术角度上去研究新的查询语言和数据跟踪技术，忽略了从面向服务的角度研究数据之间的关联关系，建立检索、回溯模型等。

（二）物流行业的业务管理上存在一定的问题

在现行的物流行业的管理中，物联网环境下业务流程管理方面仍旧处于一个理论阶段，缺少实践经验。业务流程再造既是对组织结构和管理模式等的重新设计，还是一次重要的革命，旨在重新塑造符合时展潮流的经营理念和思维方式，对于如何保证物联网环境下物流业务管理，许多学者都开展了相应的研究课题，其中主要存在的问题有：

1、业务流程再造过程中系统需求分析问题。

2、物联网环境下业务流程需要建立一个合理的评价体制和正确的评价方法。

（三）缺少相关的物流管理标准体系

无论国内还是国外都没有制定相关的在物联网环境下针对物流管理的标准，为物流行业和物联网技术发展提供带来一定的阻碍。

五、物联网环境下多维度协同物流管理的对策

（一）加大物联网环境下信息的融合与管理力度

在物联网环境下，应该全面的从数据信息的各种特点出发，对信息进行融合和管理，建立完善的存储系统，完善信息的检索和追踪。

（二）实现物联网环境下物流业务再造

设计合理的业务流程和业务目标，仔细分析系统所需问题，对业务过程中存在的瓶颈进行优化配置，建立合理的评价体系，选择正确的评价方式。

（三）在现有的基础上大力开发物联网技术的潜能

虽然，我国对物联网技术的研究开始的比较早，但是还存在很多的不足之处，物联网环境下多维度协同物流管理还存在很多技术难点，相关的研究人员应该加大对物联网技术的研究，逐渐完善物联网环境下物流管理体系。

六、总结

第8篇：物联网技术基础与实践范文

关键词：物联网技术；现状；前景

物联网是一种应用于多种技术领域的新技术，通信技术是物联网技术的关键。对物联网技术的定位：物联网是基于互联网、EPC技术以及无线数据通信技术等构成的全球物品信息实时共享的实物互联网。基于万物互联趋势的发展，物联网技术在智能行业中的应用越来越广泛，物联网技术拥有的商业价值也越来越大，因此研究物联网技术的发展现状及发展趋势对促进我国互联网+战略具有重要的现实意义。

1物联网技术的发展现状

物联网技术是继计算机技术、互联网技术发展之后兴起的第三信息技术，物联网技术最早是由美国麻省理工学院Ashton教授于1999年提出的，经过几十年的发展，物联网技术已经在社会行业中得到广泛的应用，当前我国物流网技术发展呈现出以下特点：一是政府部门高度重视物联网技术。基于物联网技术巨大的商业价值，我国将物联网技术纳入新兴产业发展规划中，并且加大了对物联网技术的研发力度，实现了物联网技术在社会领域的应用；二是高校开设了物联网专业课程，例如我院就针对物联网应用技术专业建立了物联网实训室，其目的就是培养学生掌握物联网技术的实践能力，使其具备物联网组建、管理、维护、应用等能力；三是物联网技术不断创新。NB-IoT技术重大突破，技术标准快速确立，该技术有效解决了物联网技术此前无法进行长距离、大规模广泛部署的技术空白，提高了我国通信技术的发展与应用水平。

2物联网关键技术及发展瓶颈

物联网技术在通信行业中得到广泛的应用。据不完全统计，2015年，全球物联网连接数量约为60亿个，根据这一速度，在2025年前，物联网连网设备数量将达到270亿个，因此发展物联网技术是当前经济发展的重要方向。通过分析当前物联网技术应用的需求，实现物联网技术应用的关键技术为：一是传感控制技术。传感器是物联网技术实现价值的关键部件，传感器能够对数据信息进行实时采集，并且将采集的信息传递给终端处理系统。二是中间件技术。中间件主要承担的是为底层与上层之间的数据传递提供互动平台，实现数据资源的共享，因此该技术的关键是对数据的处理。三是云计算技术。物联网技术依托于互联网技术，实现云计算，因此在智能技术时代背景下，云计算实现了数据的空间转移，提高了智能家居的模式发展。当然，物联网技术在快速发展的同时，实现物联网技术应用价值还存在一些问题：首先是物联网技术的标准规范有待统一。标准统一是物联网产业发展的重要保障，然而目前各国对物联网标准体系的规定还不统一，这影响到物联网产业化、规模化发展。2015年国际标准组织（ISO/IEC）在比利时布鲁塞尔召开物联网标准化（WG10）大会，新成立的WG10物联网标准工作组同步转移原中国主导的物联网体系架构国际标准项目（ISO/IEC30141），并由中国无锡物联网产业研究院专家继续担任该体系架构项目组主编辑，这标志着我国继续拥有国际物联网标准最高话语权。其次信息安全和隐私保护有待解决。物联网技术应用最大的瓶颈就是如何保护信息安全和用户隐私，以智能停车场为例，虽然通过物联网技术实现了自动控制，但是当前市场中存在的仿制门禁卡的现象也影响用户的信息安全，因此如何解决安全问题一直是物联网技术发展所要解决的主要问题。最后物联网技术的终端设备性能、价格等也是影响其发展的瓶颈之一。

3物联网技术应用前景展望

通过实践观察，在大力发展大数据技术的时代背景下，物联网技术已经融入社会的各个领域，家居行业、交通行业、工业生产以及通信行业等等。结合物联网技术的发展趋势，物联网技术应用将朝以下几个领域发展：3.1通信行业目前基于物联网技术的通信技术在全球范围内得以开发与发展，尤其是低功耗广域网通信技术成为最有发展前景的通信网络技术。LoRaWAN的技术是物联网领域最受关注的技术，实现了长期间的运作，并且具有低功耗、远距离传输的特点，大大提高了物联网技术数据传输的速度，进而满足了公共资源数据传递的需要。3.2智慧城市建设当物联网这一新兴的信息技术日益成熟时，智慧城市建设中的技术问题便得到了有效解决。基于物联网蓬勃兴起的业务与应用逐渐成为智慧城市的主流应用，并且物联网能实现产业优化升级，使城市环境完备智能、城市服务高效灵活、城市治理精准高效，使城市更加智慧，使人们的生活更美好，是提升城市竞争力的关键因素。当然物联网技术还应用到智能家居建设中，将实现家居的智能控制。3.3智能工业制造石油天然气与工厂环境工业领域是目前物联网项目最多的应用领域。物联网技术的远程监控和优化重资产的能力，使得很多石油天然气项目的实施和运行得到了技术与效益方面的支持。尤其近年来，国内传感器市场持续增长，年均增长速度超过20%。在智能化电子产品不断涌现、物联网智能终端与整机产品制造市场稳定发展的带动下，传感器产品国产化需求不断加大，为国内企业带来了巨大的发展空间。

参考文献：

[1]赵静.低速率物联网蜂窝通信技术现状及发展趋势[J].移动通信,2016.7.

第9篇：物联网技术基础与实践范文

关键词：物联网；导论；层次结构；教学内容

作者简介：吴治海（1981-），男，安徽亳州人，江南大学物联网工程学院，副教授。（江苏 无锡 214122）

基金项目：本文系江南大学本科教育教学改革研究项目“物联网新专业实验实践性环节设置策略研究”（项目编号：JGB2011057）、“物联网新专业人才培养与产业结合模式研究”（项目编号：JGB2011053）的研究成果。

中图分类号：G642.421 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）31-0070-02

最近几年，物联网（Internet of Things，IOT）概念的提出及其技术的飞速发展引起了世界各国的广泛关注，被称为继计算机与互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。为了能在这一技术领域占据重要位置，许多国家提出了相应的物联网发展战略。如美国的“智慧地球”、日本的“u-Japan”、韩国的“u-Korea”、欧盟的“欧盟物联网行动计划”、中国的“感知中国”等。发展物联网技术的基础与核心是培养物联网方向的专业人才，为此，国内各大高校相继开设了物联网工程专业并开始招收第一届本科生，如哈尔滨工业大学、华中科技大学、西北工业大学、北京科技大学、江南大学、南京邮电大学等。然而，物联网工程的新专业属性，决定其人才培养方案的制订、课程的设置以及教学方法的实施等，目前仍处于“摸着石头过河”的探索性阶段。但是，国内目前已开设物联网工程专业的大部分高校，都将“物联网技术导论”作为本专业的第一门课程，旨在向学生整体介绍物联网的概念、内涵、关键技术、发展现状以及主要应用等，以激发学生的学习兴趣，并使学生树立学习的信心。因此，“物联网技术导论”课程的讲授成功与否关系到物联网人才培养的质量，进而影响到中国物联网技术发展的进程。

一、物联网的概念及内在层次结构

目前，关于物联网的定义有多种，但是被大多数学者认同的一个定义为：物联网，即通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、气体感应器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息的交换与通讯，以实现智能化的识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。简而言之，物联网就是“物物相连的互联网”。使用通俗的语言，可以这样表述物联网的内涵：使用传感器获取物理对象的信息、使用网络传输信息、使用计算机处理信息、使用控制器设计反馈控制策略、利用执行器对物理对象进行控制与管理等各类操作。由此可以绘制出物联网中的信息流（如图1所示）。因此，从控制学科的角度来说，物联网是一个典型的网络化控制系统（Networked Control Systems，NCS）。从物联网的定义以及图1中展示的物联网中的信息流向，可以概括出物联网的层次结构：感知层、网络层、处理层与控制层（如图2所示）。其每层的功能分别为信息的获取、信息的传输、信息的处理与信息的反馈。这四层结构的划分是对传统的物联网三层结构，即感知层、网络层与应用层的进一步细分，本质上是一致的。从这四层结构的划分不难看出，物联网技术涉及信息技术领域的四大一级学科，即电子科学与技术、信息与通信工程、计算机科学与技术以及控制科学与工程。因此物联网是一个多学科交叉的技术，这使得物联网的内容极为丰富。但另一方面，这种交叉性也增加了“物联网技术导论”课程的讲课难度，对教师的专业素质提出了更高的要求。因此，如何选择讲课的重点，既让学生感受到物联网技术的重要性，激发他们的学习兴趣，又使他们面对繁杂的内容而不畏惧，树立学好物联网技术的信心，具有重要的意义。

二、“物联网技术导论” 教学内容选择

目前国内已出版发行的“物联网技术导论”教材有十多本。[1-12]通过浏览这些教材的目录，不难发现物联网内容极其庞杂，主要涉及传感器技术、无线传感器网络、射频识别技术、短距离无线通信技术、远程通信技术、无线单片机、嵌入式系统、云计算技术、机器学习、模式识别、数据挖掘、智能信息处理技术、物联网控制技术、物联网安全技术、物联网技术标准、物联网应用等。依据物联网的四层结构，可以将上述内容进行如下层次归类：感知层包括传感器技术、无线传感器网络与射频识别技术；网络层包括短距离无线通信技术与远程通信技术；处理层包括云计算技术、机器学习、模式识别与数据挖掘；控制层包括物联网控制技术；物联网安全技术、物联网技术标准与物联网应用横跨物联网的四层结构。但另一方面，作为一门导论课，一般来说讲课时间会限制在20课时以内。试图在较短的时间内把上述内容完全彻底讲一遍是不现实的，因此需要选择重点内容进行讲解，目标是让学生对物联网的整体架构、关键技术有一个整体上的清晰认识。那么如何选择主要内容呢？以江南大学已经实施两年的“物联网技术导论”课程教学方案为例，结合物联网的四层结构，来分配每讲的主要内容。目前江南大学“物联网技术导论”课为16课时，除去最后一次考核占用的2课时，还有7讲14课时。下面，结合物联网的四层内在结构，详细叙述每讲的主要内容。

第一讲——绪论。介绍物联网的基本定义、内在结构、研究现状、发展动态、主要应用领域。重点讲解物联网的基本定义与内在结构，讲解时应播放一段物联网应用案例的视频，增加学生对物联网内在结构的整体认识。

第二讲——感知层技术一。介绍智能传感器技术，包括传感器技术、微控制器接口、无线单片机、嵌入式系统。重点介绍传感器工作原理、比较CC2430和CC2530功能差异、嵌入式智能传感器的一般结构、标准接口与串行接口。

第三讲——感知层技术二。介绍无线传感器网络。由于无线传感器网络具备了一个简单的物联网系统的架构，对本讲内容的讲解可以大大提高学生对物联网内在结构的认识。主要讲授无线传感器网络的定义、体系结构、特征、协议栈结构、主要支撑技术，如定位技术、时间同步、数据融合、安全技术等。可以结合无线传感器网络在智能农业当中的应用来讲解本部分内容。

第四讲——感知层技术三。介绍射频识别技术。由于射频识别技术也具备了一个简单的物联网系统的架构，所以对本章内容的讲解可以进一步增强学生对物联网内在结构的认识。主要讲解射频识别的组成、分类、工作原理、技术标准、与传统自动识别技术的区别以及安全问题。可以结合射频识别技术在门禁系统当中的应用来讲解本部分内容。

第五讲——网络层技术。介绍短距离无线通信技术和远程通信技术。重点介绍Zigbee技术、WiFi技术、蓝牙技术、超宽带技术和3G无线远程通信技术，简单介绍多路访问技术和多路复用技术。应结合具体的应用来讲解Zigbee技术、WiFi技术和蓝牙技术。

第六讲——处理层技术。主要介绍云计算技术、机器学习、模式识别与数据挖掘。重点介绍它们的含义、基本结构和主要方法。在介绍基本结构时应画出结构方图，使其技术原理清晰明了。

第七讲——控制层技术。重点介绍控制的思想，即反馈。可以结合具体的例子来讲解，如倒立摆的控制，让学生主观感受反馈的作用，但要避免复杂的数学公式。也可以适当介绍控制学科的前言问题，如网络化控制系统与多智能体系统，让学生深刻感受到控制技术在物联网技术当中的地位。

以上七讲基本包含了物联网技术的主要内容。通过这七讲的学习，学生基本上对物联网架构和关键技术有了一个整体上的认识。由于不同高校开设物联网工程专业的院系有所不同，教师的专业背景也有所不同。但是，确保学生正确认识物联网技术的一个基本要求是教师向学生完整地介绍物联网的四层结构。任何一层的缺失都将导致学生对物联网概念和内涵认识的不准确，影响其以后的学习效果。

三、结语

本文在阐述物联网内在层次结构的基础上，结合“物联网技术导论”课程课时短、内容多的特点，详细介绍了如何在有限的课时内分配主要的物联网技术的知识点。由于“物联网技术导论”是一门新的课程，目前还没有成熟的课程教学方案，因此，本专业的高校教师要善于结合自己的专业知识和教学经验，编写符合中国国情的“物联网技术导论”教材，探寻一条符合中国学生的“物联网技术导论”课程教学方法，进而培养出基础扎实、技术熟练的物联网专业人才，推动“感知中国”战略的进程。

参考文献：

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[4]张翼英，杨巨成，李晓卉.物联网导论[M].北京：中国水利水电出版社，2012.

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[11]暴建民.物联网技术与应用导论[M].北京：人民邮电出版社，