物联网工程的概念精选(九篇)

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第1篇：物联网工程的概念范文

谷歌并不只是用嘴说说，这家公司正在使Android成为物联网的标准操作系统。反观国内，阿里巴巴也已经开始布局物联网，并在操作系统上有所突破。A股市场也随之刮起了一阵物联网风潮。

长电科技（600584.SH） 概念股指数：

公司是中国半导体封装生产基地，是国内知名的三级管制造商，集成电路封装测试龙头企业，国家重点高新技术企业。公司于2015年1月15日消息，公司仅出资2.6亿美元，就有望拿下全球第四大芯片封测厂星科金朋半数股份，从而打造出新的行业巨头。预计公司2015年一季度实现归属于上市公司股东的净利润与上年同期136.27万元相比，将增加3700%-3750%。

英唐智控（300131.SZ） 概念股指数：

公司主要从事智能家居物联网相关产品的研发和销售，其长期战略之一是在持续加大智能家居物联网相关产品及技术的研究开发、持续创新的同时，拓展产业链上下游领域。2015年3月30日，公司公告称，拟以发行股份及支付现金方式，耗资11.45亿元向钟勇斌等9名交易对象收购深圳华商龙100%的股权，拓展电子元器件分销商领域。

汉威电子（300007.SZ） 概念股指数：

公司主营气体传感器、气体检测仪器仪表的研发、生产、销售及自营产品出口。2015年2月12日，公司公告称与浙江风向标科技有限公司（简称风向标）签署战略合作框架协议，双反将在智能家居及家居安全方面开展深度合作。

新大陆（000997.SZ） 概念股指数：

公司是国内电子信息以及税控收款机等多领域的龙头企业，在国内终端厂家中唯一掌握终端核心芯片设计技术。2014年11月7日，公司停牌筹划重大资产重组。公司拟采取非公开发行股份及支付现金相结合的方式向相关交易对方收购优博讯股权，同时拟募集不超过本次交易总金额25%的配套资金。

厦门信达（000701.SZ） 概念股指数：

公司主营网络信息服务及信息产品的开发与生产、商业批发零售、贸易和房地产开发。公司2015年2月3日公告称，将通过全资子公司厦门信达物联科技有限公司，收购国内一体化视讯解决方案供应商深圳市安尼数字技术有限公司控股权，进一步延伸物联网产业布局。安尼数字2015年预计净利润为3000万元，并将在今后数年保持30%左右的高增长，公司称，通过将安尼数字的视频监控以及智能安防核心技术与公司RFID技术进行互补，可以更迅速，全面地为客户提供物联网应用整体解决方案。

宝信软件（600845.SH） 概念股指数：

公司主营计算机、自动化、网络通讯系统及软硬件产品的研究、设计、开发、制造、集成，及相应的外包、维修、咨询等服务。公司2015年1月12日消息称，定增预案拟以11.8亿元“加码”宝之云互联网数据中心（IDC）三期，项目计划在25个月内分三阶段建设完成，同时拟建设9500个机柜的大型互联网数据中心（IDC），提供IT设备托管的IDC外包服务。

长江通信（600345.SH） 概念股指数：

公司是国家光电子信息产业基地“武汉-中国光谷”的骨干企业之一，主要从事通信产品的投资、研发、制造和销售，产品包括光传输设备、接入网设备、光纤光缆、基站射频电缆、数字视频设备等以及相关软件，并从事通信、信息系统的集成和技术服务。公司具有多年与全球优秀通信企业合作的成功经历和经验，积累了较强的科技实力和综合优势。

达华智能（002512.SZ） 概念股指数：

公司是专业生产非接触式智能卡，智能电子标签，高性能无线射频识别（RFID）读卡设备的高新技术企业，是业内应用芯片类型最为全面的生产厂家。公司首创的无开孔一次层合制卡新工艺和芯片创新封装工艺，被国家4部委联合授予“国家重点新产品”称号，产品性能和质量可媲美进口产品。

航天信息（600271.SH） 概念股指数：

公司主营防伪税控系统、IC卡、系统集成业务等，公司拥有遍布全国的服务单位，并设立了信息安全、智能商务、RFID等博士后工作站，具备信息产业部计算机系统集成一级资质，承担了“金税工程”、“金卡工程”、“金盾工程”等国家重点工程，是国家大型信息化工程和电子政务领域的主要参与者。2014年11月27日，公司与苏宁云商在北京签署战略合作协议，正式宣布双方将在电子发票，线下金融收单，供应链金融等领域开展全方位的合作。电子发票业务将是未来双方合作的重点。

第2篇：物联网工程的概念范文

关键词：物联网；多传感器；语义融合；本体

中图分类号：TP202

物联网是计算机科学发展的产物，渗透到各个领域，工业、医疗、军事、家庭等多领域，对各领域的各环节进行信息数据的自动化采集、处理、决策分析、预警等控制活动。负责信息数据采集的设备主要是传感器。传感器节点是信息采集、处理和传输的基础。每个传感器都是一个信息源，对于信息系统来说，数据是海量的，并呈指数级别增长，产生和存储这些数据的软硬件环境有很大的差别，因此采集到的数据内容和格式都不相同，使得数据的利用和共享成为难题，而处理这些数据需要面临的主要技术问题就是异构的数据源问题[1]。因此，设计高质量的传感器数据融合[2-4]方法，是多传感器数据的核心问题。

异构的数据源问题[5]包含四个级别：系统、结构、语法和语义。对于系统和结构上的异构问题，解决方案是使用XML语言消除异构，但是语义上的异构问题，使用本体是最有效的。本文的研究思路是：针对物联网中多传感器采集数据的格式不同问题，提出基于本体进行语义融合的方法，以达到多传感器数据有效利用、决策控制等目的。

1 本体（Ontology）

1.1 本体知识简介

在人工智能界，Neches等人将本体定义为“给出构成相关领域词汇的基本术语和关系，以及利用这些术语和关系构成的规定这些词汇外延的规则的定义”。文献[6]指出：“本体包含有明确定义的词汇表，定义概念间关系，同一个本体的所有使用者都遵循这些定义规则。”因此本体能够在领域内部描述概念和概念间关系，而且具有确定的属性，促进人机交流。

1.2 混合本体

由于本体是可以共享的，首先查找现有本体资源，是否有可直接使用的本体。如果不能直接使用，那么利用混合本体方法[7]，为每个传感器创建本体。常见的基于本体集成模型有单一本体法、多本体法、混合本体法。基于混合本体的信息集成方法，是消除数据结构上异构的有效方法。

1.3 本体开发工具

本文在选择本体创建和实例化的工具是protégé，版本4.1。Protégé也是目前开发人员在创建本体模型与本体化应用程序时使用的一款开源软件。

这款软件主要优点有：

（1）采用图形化界面，对类、属性、类间关系等的编辑非常容易。

（2）protégé软件结构有很好的扩展性。因此，其功能很强大，能够编辑本体，也能将本体信息存入数据库，并能够实现查询推理功能。

2 基于融合规则的语义数据融合方法

2.1 传统的数据融合算法

多传感器数据融合的过程是综合处理信息的过程，提取出多个传感器的数据信息，根据一定的规则重新组合，得到对被测对象的一致性测量结果，融合后的数据更加可靠、准确，是决策分析和预警的重要依据。多传感器数据融合，关键是信息形式更加复杂的异构数据源问题。数据融合的主要算法有：基于权系数的融合方法，基于参数估计的信息融合方法，基于D-S证据理论的融合方法，基于Kalman滤波的融合方法，基于模糊神经网络的融合方法，基于粗糙集理论的融合方法，聚类分析法等多种方法。每种融合算法的依据理论不同，其优劣势也不同，D.S证据推理和表决法的理论还不够成熟，神经网络和模糊逻辑应用难度较高。

2.2 语义数据融合的核心问题描述

语义数据融合方法[8-10]，利用本体在领域内进行概念级建模，促进资源描述、信息共享和整合，有效消除海量异构设备产生的异构数据源问题。本体是针对语义内容，实现语义标注、语义检索等概念匹配的统一数据集。本文使用本体描述领域内多传感器资源，确定资源中概念的定义，消除二义性，便于计算机理解。

语义数据融合的核心问题有：

2.2.1 异构数据间语义冲突。语义冲突的结构包含模式层和数据层的冲突。模式层冲突是不同数据源中对相同概念采用不同逻辑结构造成的冲突。数据层冲突是对相同概念的表示不同造成的冲突。每种型号的传感器产生的数据内容和格式都有区别，数据的精度也不同，这对数据融合造成一定的难度。事实证明，传统的数据融合方法并没有很好地解决这个问题。

2.2.2 融合后的数据可靠性差。融合后的数据依然存在语义冲突和冗余。不能有效地用于决策分析、决策处理等。

2.3 基于混合本体的语义数据融合方法

本文中混合本体的作用主要表现在两方面：

2.3.1 从全局角度规范化领域内多传感器资源的概念和术语，各传感器本体中的概念参照全局本体，从而使概念具有一致性，有效解决语义冲突问题，为领域内和领域间的实际应用起到共享本体作用。

2.3.2 通过混合本体的分析、处理，既理清了多传感器领域知识的结构，又提高数据的可靠性，分析并提取出不安全数据，从而为后续决策分析、处理和事故预警等问题打好基础。而且多传感器本体可以重用，从而避免重复的多传感器领域知识分析。

本文利用混合本体为每个传感器创建本体，结合一定的算法，将提出一种基于异构多传感器数据的语义数据融合的方法。基于混合本体的数据融合方法不仅从数据的整体层面，也从局部角度处理数据，使处理后的数据更加可靠。具体步骤如下：

（1）收集多传感器数据到网关。收集多传感器数据到网关，本质上是从串口读取、收集、发送数据到网关的过程。通过各传感器收集环境感知的数据，将数据精度处理并保持一致。这部分知识是数据融合过程中已经具备的前提，不多做阐述。

（2）描述异构多传感器数据资源。分析多传感器数据，结合本体知识，描述多传感器资源的本体概念，描述概念属性，和概念间关系。本文涉及的传感器有Arduino传感器和物联网实验室的传感器试验箱，这两种传感器采集到的数据内容和格式都不相同。以温度传感器为例，Arduino传感器采集到的数据是数值，而教学用的传感器试验箱中温度传感器采集到的数据有时间和温度值。传感器资源的描述如下，以温度传感器为例，有传感器数据，温度传感器，采集时间（包含月、日、时、分、秒），采集区域，传感器数值属性。

（3）创建多传感器的混合本体数据模型及其实例化。以混合本体为基础与传感器本体模型相结合，构建基于混合本体的多传感器数据模型。全局本体描述的是传感器的概念集合，局部本体描述的是各传感器数据库中的概念及其具体内容，局部本体中的概念与全局本体中相应的概念之间存在映射关系。传感器本体创建的步骤是：

1）抽取领域词汇。研究领域知识、学习领域资料，定义领域本体的关键概念词汇，以及概念间关系。定义类之间的继承关系，以及概念的属性关系。抽取领域内的核心词汇，需要结合领域和应用实际反复推敲，确定概念间的层次关系，以备用。

2）确定类属性及其属性值的取值范围和类型。根据领域本体词汇，定义本体概念的属性，确定属性取值类型和取值范围。

3）创建类的实例。定义本体资源属性取值后，需要创建本体实例。分析并选择一个类，确定属性的取值。最后确定本体概念、类以及类间关系的一致性，重复检测正确性。

（4）基于混合本体的数据融合算法。传感器类型、采集时间和采集区域属性能够唯一标识传感器，称为传感器的关键属性。基于混合本体的数据融合算法：首先比较传感器的类型属性。如果相等，则继续比较传感器的区域属性。如果不等，则直接向网关输出。再比较传感器区域属性，如果不相同，则根据传感器类型属性进行数据合并后，直接输出，如果相同，则说明是等价实例。继续比较采集时间，采集时间若相同，则需要根据融合规则，进行数据融合。如果采集时间不同，说明采集时间稍早的数据是过时冗余的数据，做删除处理。

（5）基于融合规则输出结果到网关。融合规则包含：

1）平均原则：将多个相同类型传感器的数据进行取均值运算，最终返回均值。

2）加权平均原则：将多个相同类型传感器的数据进行加权均值运算，并返回结果。

3）统计原则：统计数据，将出现频率高的值作为返回结果。

4）最值原则：取数据中的最大值或是最小值作为返回结果。

5）随机原则：在多个相同类型传感器的数据中随机取一个数值作为结果返回。

本文建议：如果有敏感数据产生，即不安全数据，那么基于统计原则必须输出不安全的数据信息，如果采集到的数据在安全范围内，那么以上融合规则都可以使用。

3 结束语

本文基于混合本体提出的语义数据融合方法，基本达到研究的预期目标。基于本体的语义数据融合方法，解决了语义冲突问题，使融合的数据更加可靠。语义数据融合，为自动化分析、处理多传感器数据打下基础，后续研究可以结合jena推理机，书写推理规则，对融合后的传感器数据进行推理，特别是对环境安全的决策分析、控制和预警活动有重要意义。

语义技术应用于物联网领域的数据融合研究，已经具备一定的理论基础。本文提出基于语义的数据融合方法，促进语义在物联网中的应用。

参考文献：

[1]朱敏.基于物联网的异构数据融合算法的研究[J].计算机光盘软件与应用，2014（08）.

[2]严凤斌，高起蛟，杨彭远.基于混合本体的异构数据集成方法研究[J].信息技术，2010（12）.

[3]姜延吉.多传感器数据融合关键技术研究[D].哈尔滨工程大学，2010（04）.

[4]王欣.多传感器数据融合问题的研究[D].吉林大学，2006（04）.

[5]张军艳，罗军，赵应秋.基于本体的语义异构数据集成方法研究[J].信息技术，2012（08）.

[6]赵健.基于领域本体的RDF检索模型研究[D].吉林大学，2009（04）.

[7]严凤斌，高起蛟，杨彭远.基于混合本体的异构数据集成方法研究[J].计算机应用，2010（12）.

[8]房立芳.基于本体的异构数据集成与融合方法研究[D].中国科学技术大学，2010（05）.

[9]李程贵.一种基于语义融合的智能家居系统的研究与实现[D].吉林大学，2012（06）.

[10]刘波，齐德昱，林伟伟.基于本体的语义数据融合方法[J].华南理工大学学报（自然科学版），2009（01）.

[11]黄漫国，樊尚春，郑德智.多传感器数据融合技术研究进展[J].传感器与微系统，2010（03）.

作者简介：孙丽丽（1981-），女，吉林德惠人，物联网与网络工程教研室，研究方向：物联网。

第3篇：物联网工程的概念范文

关键词：物联网传感器

一、物联网概念与定义

物联网(TheInternetofthings)的概念是在1999年提出的，它的定义很简单：把所有物品通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。

现在对物联网的定义至少有几十种，都是不同领域专家从不同领域定义的，我们取几种有代表性的供大家参考：

1.英语中“物联网”一词：InternetofThings，可译成物的互联网。

2.2005年ITU关于物联网的定义：是一个具有可识别，可定位的传感网络。

3.经过与无线网络(也含固定网络)连接，使物体与物体之间实现沟通和对话，人与物体之间实现沟通与对话。能实现上述功能的网称为物联网。

4.作者比较赞成一种基于泛网及其多制式、多系统、多终端等综合的物联网的定义——或称为广义物联网。

二、国内外物联网发展现状

从国际上看，欧盟、美国、日本等国都十分重视物联网的工作，并且已作了大量研究开发和应用工作。如美国把它当成重振经济的法宝，所以非常重视物联网和互联网的发展，它的核心是利用信息通信技术(ICT)来改变美国未来产业发展模式和结构(金融、制造、消费和服务等)，改变政府、企业和人们的交互方式以提高效率、灵活性和响应速度。按欧盟专家讲，欧盟发展物联网先于美国，确实欧盟围绕物联网技术和应用作了不少创新性工作。在北京全球物联网会议上，他们介绍了《欧盟物联网行动计划》(Internetofthings-AnactionplanforEurope)其目的也是企图在“物联网”的发展上引领世界。

我国在“物联网”的启动和发展上与国际相比并不落后，我国中长期规划《新一代宽带移动无线通信网》中有重点专项研究开发“传感器及其网络”，国内不少城市和省份已大量采用传感网解决电力、交通、公安、农渔业中的“M2M”等信息通信技术的服务。

在温总理关于“感知中国”的讲话后我国“物联网”的研究、开发和应用工作进入了，江苏省无锡市一马当先率先提出建立“感知中国”研究中心，中国科学院、运营商、知名大学云集无锡共同协力发展我国的物联网。

三、传感器在物联网中的应用

一说到传感器，可能大家就会往小的方面想，在物联网的大概念下，一个泛在的物联网系统，随着参照物的不同，传感器可以是一个“大”的“智能物件”，它可以是一个机器人、一台机床、一列火车，甚至是一个卫星或太空探测器。物联网关注传感器的实际应用，下面是按应用方式进行的分类。

1.液位传感器：利用流体静力学原理测量液位，是压力传感器的一项重要应用，适用于石油化工、冶金、电力、制药、供排水、环保等系统和行业的各种介质的液位测量。

2.速度传感器：是一种将非电量(如速度、压力)的变化转变为电量变化的传感器，适应于速度监测。

3.加速度传感器：是一种能够测量加速力的电子设备，可应用在控制、手柄振动和摇晃、仪器仪表、汽车制动启动检测、地震检测、报警系统、玩具、结构物、环境监视、工程测振、地质勘探、铁路、桥梁、大坝的振动测试与分析，以及鼠标，高层建筑结构动态特性和安全保卫振动侦察上。

4.湿度传感器：分为电阻式和电容式两种，产品的基本形式都为在基片涂覆感湿材料形成感湿膜。空气中的水蒸汽吸附于感湿材料后，元件的阻抗、介质常数发生很大的变化，从而制成湿敏元件，适用于湿度监测。

5.气敏传感器：是一种检测特定气体的传感器，适用于一氧化碳气体、瓦斯气体、煤气、氟利昂(R11、R12)、呼气中乙醇、人体口腔口臭的检测等。

6.压力传感器：是工业实践中最为常用的一种传感器，广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。

7.激光传感器：利用激光技术进行测量的传感器，广泛应用于国防、生产、医学和非电测量等。

8.MEMS传感器：包含硅压阻式压力传感器和硅电容式压力传感器，两者都是在硅片上生成的微机械电子传感器，广泛应用于国防、生产、医学和非电测量等。

9.红外线传感器：利用红外线的物理性质来进行测量的传感器，常用于无接触温度测量、气体成分分析和无损探伤，应用在医学、军事、空间技术和环境工程等。

10.超声波传感器：是利用超声波的特性研制而成的传感器，广泛应用在工业、国防、生物医学等。

11.遥感传感器：是测量和记录被探测物体的电磁波特性的工具，用在地表物质探测、遥感飞机上或是人造卫星上。

12.视觉传感器：能从一整幅图像捕获光线数以千计的像素，工业应用包括检验、计量、测量、定向、瑕疵检测和分捡。

虽然，物联网的产业供应链包括传感器和芯片供应商、应用设备提供商、网络运营及服务提供商、软件与应用开发商和系统集成商。但是，作为“金字塔”的塔座，传感器将会是整个链条需求总量最大和最基础的环节。“传感器是物联网技术的支撑、应用的支撑和未来泛在网的支撑，传感器感知了物体的信息，RFID赋予它电子编码，传感网到物联网的演变是信息技术发展的阶段表征。”

参考文献：

[1]张应福.物联网技术与应用[J].通信与信息技术，2010，(1).

[2]张群.对物联网的深度剖析[J].通信企业管理，2010，(1).

[3]孔晓波.物联网概念与演进路径[J].电信工程技术与标准化，2009，(12).

[4]王保云.物联网技术研究综述[J].电子测量与仪器学报，2009，(12).

[5]赵茂泰.智能仪器原理及应用[J].北京：电子工业出版社.

[6]陈艾.敏感材料与传感器[M].北京：高等教育出版社.

第4篇：物联网工程的概念范文

摘要：针对物联网工程专业计算机组成原理课程在教学中面临的新问题，分析物联网工程专业的人才培养目标及物联网行业的特点，阐述面向物联网工程专业的计算机组成原理课程教学改革方法，提出基于分流培养模式的层次化教学内容设置方案。

关键词：物联网；计算机组成原理；分流培养；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）50-0103-02

一、引言

计算机组成原理课程是计算机类专业本科阶段最重要的核心基础课之一，在整个计算机类专业教学中起着重要的承上启下的作用。该课程对于学生完整地理解计算机系统的层次结构，系统地建立计算机整机的概念，培养学生对计算机系统分析、应用、设计及开发的能力，都具有非常重要的作用。目前，国内重点高校的计算机组成原理课程主要是面向计算机科学与技术、软件工程和网络工程等专业的学生，相关教学改革研究也主要是针对上述计算机类专业展开的，很少针对物联网工程专业展开计算机组成原理课程教学改革研究。然而，教育部自2010年批准设置物联网工程专业以来，国内很多高校陆续开设了物联网工程专业，我校于2014年也开设物联网工程专业。针对新开设的物联网工程专业的培养方案、人才培养目标及物联网行业的特点，有必要对计算机组成原理课程的教学改革展开新的研究，以使本课程更好地为物联网工程专业学生后m课程的学习打下坚实的基础。本文针对物联网工程专业的人才培养方案与人才培养目标，基于物联网行业的整体发展趋势和人才市场的需求，通过分析当前物联网工程专业的专业特点，并总结目前物联网工程专业在教学过程中存在的问题，构建适用于物联网工程专业的计算机组成原理课程的教学内容。在设置教学内容时把握内容的基础性和新颖性，既注重基础的、核心教学内容的完整性，又要考虑物联网工程专业的特点。同时，又要跟上现代计算技术的发展水平和实际情况，增加新进而实用的相关知识点。既要考虑教学内容的完整性，又要考虑到教学学时的有限性，设计部分培养和训练学生自主学习的内容，从而构建课堂学习与自主学习相融合的教学内容，最终形成一套基于分流培养模式的层次化教学内容。

二、物联网工程专业计算机组成原理课程面临的新问题

物联网工程专业以培养能够系统地掌握物联网的相关理论、方法和技能，具备通信技术、网络技术、传感技术等信息领域宽广的专业知识的高级工程技术人才。物联网涵盖了传感器技术、射频识别技术、嵌入式系统技术、数据库技术、通信技术、互联网技术以及云计算技术等，是一门具有涉及领域广、学科交叉性强和工程实践性强等特点的学科，物联网系统更是新一代信息技术的高度集成和综合运用。因此，面向物联网工程专业，本课程的授课内容还需要考虑以下二个方面的问题。

1.物联网工程专业对嵌入式相关内容有较高要求。英特尔构架事业部副总裁兼嵌入式与通信事业部总经理唐迪曼指出“物联网的核心基础：嵌入式”。指出物联网是嵌入式计算系统一种新的应用，比较传统的嵌入式系统应用，物联网应用的层次更加丰富和复杂，既有表现在传感层上的实时应用，还有在计算和网络应用层上的海量的数据处理和分析工作。物联网作为新一代信息技术的重要组成部分，是互联网与嵌入式计算系统发展到高级阶段的融合。嵌入式计算技术已经成为物联网行业的关键技术。然而，传统面向计算机科学与技术专业和软件工程专业的计算机组成原理的大部分内容是面向复杂指令系统计算机类而设置的，而面向嵌入式类的，如面向精简指令系统计算机类的授课内容几乎没有涉及。而我校物联网工程专业在本课程的后续课程中有很多与嵌入式相关的课程。

2.物联网工程专业的培养方案及前后课程设置与其他计算机类专业不同。随着半导体工艺技术的飞速进步和体系结构的不断发展，多核/众核处理机硬件日趋普及，使得昔日高端的并行计算机呈现出普适化的发展趋势，并行计算系统已成为各类计算系统的基础。然而，我校物联网工程专业的培养方案与计算机科学与技术专业的培养方案不同，在本课程之前并未设置汇编语言与接口技术课程，本课程之后也没有计算机系统结构、编译原理等课程。因此，需要结合物联网工程专业培养方案的实际情况，根据前后课程的设置来构建本课程的授课内容。例如，原先在计算机系统结构课程中介绍的新进技术，如多处理器、多核、流水线技术等有必要有取舍地引入到本课程中来。因此，我们有必要结合物联网工程专业的培养方案、人才培养目标和物联网的行业特点，对本课程的教学内容的设置进行进一步深入研究。

三、基于分流培养模式的层次化教学内容设置

在我校原有课程内容的基础上，我们借鉴了南京大学计算机系统基础课程的部分授课内容，同时结合物联网工程专业的人才培养目标和我校物联网工程专业培养方案，采用了“计算机组成与设计：硬件/软件接口”一书的部分内容，将本课程由原来的9个部分优化为7个部分，去除了原有课程中外部设备部分内容。并将原先第2部分（计算机中数据信息的表示）和第3部分（运算方法和运算器）的内容进行合并，弱化了运算部件设计部分的内容，此部分内容可在实验课程或后续计算机组成与设计课程中重点讲解。同时，将系统总线和输入输出系统进行了合并，并增加了异常控制流部分内容。优化后的授课内容如下：第1部分是计算机系统概述，第2和第3部分分别介绍高级语言程序中的数据和语句所对应的底层机器级表示，展示的是高级语言程序到机器级语言程序的对应转换关系，即数据的机器级表示与处理和指令系统；第4部分和第5部分着重介绍与程序的运行密切相关的硬件部分―中央处理器和存储器的组织，即中央处理器和层次结构存储系统；第6部分介绍打断程序正常运行的事件机制―异常控制流；第7部分主要介绍程序中I/O操作的实现机制。其中，每个部分又包含了3个层次：基础与核心、专业特色和新进技术和知识点强化。

1.基础与核心：本部分内容主要包括计算机系统最基础与最核心的内容，是本门课程重点讲授的内容，与原有课程的教学内容基本上相同，但结合物联网工程专业的培养需求，做了部分优化。

2.专业特色与新进技术：本部分内容结合物联网工程的专业特色，考虑了嵌入式计算系统在物联网应用系统中核心与基础地位，设置了部分以ARM和MIPS为实例的内容。同时，考虑到并行计算系统的重要性及我校物联网工程专业后续课程中没有计算机系统结构课程，引入了部分新进技术，如流水线方式下指令的执行和并行与存储器层次结构。

3.知识点强化：本部分内容贯穿整个教学内容，是训练和强化学生建立整机概念的重要环节。拟以高级语言程序的开发和运行过程为主线，将该过程中每个环节所涉及的硬件和软件的基本概念P联起来，以使学生建立起一个完整的计算机系统层次结构及其相互转换关系，并建立起整个专业课程之间的相互关系。同时，对指令在硬件上的执行过程和指令的底层硬件执行机制有一定的认识和理解，从而增强学生在程序的调试、性能优化、移植和健壮性保证等方面的系统能力，并为后续的相关课程打下基础。最后，考虑到课时的限制，我们设置了部分培养和训练学生自主学习能力的内容，主要包括数字逻辑电路、汇编语言、基于FPGA的数字系统开发基础等内容。

四、结束语

计算机组成原理课程的地位决定了合理设置本课程教学内容的重要性。在面向新开设的物联网工程专业时，需要考虑新专业的培养方案、人才培养目标以及物联网行业的特点，同时要考虑新技术的发展，并结合物联网专业学生的实际情况来设置合理有效的教学内容。

参考文献：

[1]袁春风，张泽生，蔡晓燕，等.计算机组成原理课程实践教学探索[J].计算机教育，2011，（17）：110-114.

[2]刘卫东，张悠慧，向勇，等.面向系统能力培养的计算机专业课程体系建设实践[J].中国大学教学，2014，（8）：48-52.

[3]高小鹏.计算机专业系统能力培养的技术途径[J].中国大学教学，2014，（8）：53-57.

[4]蒋永国，洪锋，董军宇.面向系统能力培养的计算机组成原理核心课程建设[J].计算机教育，2015，（21）：3-6.

第5篇：物联网工程的概念范文

关键词：物联网；计算机网络；课程群；教学改革

1 计算机网络技术课程群在物联网工程专业中的重要地位

物联网是继计算机、互联网之后信息产业的第三次革命性浪潮。它融合了智能感知、识别技术、传感器网络以及普适计算等技术，按照约定的协议，实现无处不在的物与物、物与人、人与人之间的互联，其应用领域包括医疗监测、智能交通、政府工作、智能消防、环境监测、情报搜集等。物联网公认有3个层次，其中底层是感知数据的感知层，中间是传输数据的网络层，上层是内容信息处理的应用层。

由物联网技术层次结构可以看出，物联网是三网融合的延伸和扩展，技术的核心和基础仍然是互联网。它以IP协议为基础，采用类似互联网TCP/IP协议的分层网络通信协议为上层的各种应用提供服务[1]。

从物联网技术核心需求的角度来看，计算机网络基础知识在整个物联网的课程知识体系中尤为重要。在专业建设过程中，应以互联网为核心和基础，以计算机网络课程为中心，充分考虑物联网工程专业对计算机网络知识的需求，围绕课程选取与阶梯式课程群设置、教学内容安排与衔接、教学方法与改革、实践课程体系设置等方面展开改革和探索，培养学生扎实的网络知识，为后续物联网相关课程打好基础[2]。

2 课程选取与阶梯式课程群的课程设置

课程群的课程设置不是简单的课程组合，需要对课程体系统筹规划。计算机网络技术作为一个重要的知识模块，涵盖了从计算机网络的理论基础到实践操作，再到综合应用的全部内容，是一个内涵丰富的课程体系。

湖北工业大学的物联网工程专业依托原有的网络工程专业，课程体系设置在网络工程专业的基础上进行了大幅度的修改，网络工程专业计算机网络技术课程群的主要课程见图1。

可以看出，原有计算机网络技术课程群的课程主要基于IPV4，偏重于互联网理论基础、层次模型、有线网络结构及组建、网络管理与分析等方面，并不能体现现代物联网的架构和特点。

因此，在进行物联网工程专业的计算机网络技术课程群设置过程中，笔者充分考虑物联网工程专业的需求和特点，经过大量调研和反复思考，整体改造原课程群，加入了无线网络、嵌入式、传感等知识模块，形成一条层次分明且知识体系完整而独立的课程链，主要专业核心课程有计算机网络、TCP/IP协议原理、网络互联技术、物联网技术概论、无线传感器网络、RFID原理及应用、物联网安全技术、网络编程与系统开发。物联网工程专业阶梯式计算机网络技术课程群具体课程设置见图2。

由图2可以看出，经过精心设置的物联网工程专业计算机网络技术课程群的各门课程并非简单的、平面式的结构，而是5个阶段的课程群[3]，分别为网络基础理论模块、网络基础应用模块、物联网基础模块、物联网应用与安全模块、物联网综合应用与实践模块，具有良好的课程递进层次关系。

3 课程群具体的教学内容设置

计算机网络课程群主要培养物联网工程系本科生的互联网与物联网理论基础和实践能力，要求学生掌握互联网和物联网的基本理论知识与关键技术，能够理解网络体系结构与物联网总体构架，并具备网络管理与配置、网络应用与创新的能力。计算机网络课程群的建设不仅是选取内容纵向有传承关系、横向有内在联系的几门课程，还要梳理和整合课程教学内容，打破课程间的壁垒，减少重复内容并保证内容的连贯性与完整性[4]。因此，在进行课程群建设时，笔者充分考虑了课程群内诸课程在结构、内容、侧重点、时间分配等方面的相互关系。经过几年的教学实践与探索，笔者在教学内容的安排和设置方面做了如下安排和改革，见表1。

从第三学期开始，每学期逐渐增加网络方向的课程，这学期开设的计算机网络主要以培养学习兴趣和奠定网络基础为主。从最熟悉的互联网应用入手，首先阐述计算机网络的起源与发展、网络的基本概念以及网络协议与体系结构分层模型，使学生对网络整体架构有清晰的了解；然后以自底至上的顺序详细讲解网络各层次的协议内容与工作原理，并在实验环节使用抓包软件进行协议分析和观察，以验证性和演示性实验为主，使学生通过实验过程了解网络相关知识；在计算机网络课程的后期，加入对未来网络展望的内容，包括下一代因特网、物联网等知识，一方面扩展传统计算机网络授课的范畴，增加课程的广度和深度，另一方面旨在提高学生的学习兴趣，为后续课程打好基础。

第四学期的教学内容主要在第三学期课程的基础上进行扩充和深入，开设网络互联技术与TCP/IP协议原理课程。通过学习网络互联技术课程，学生将掌握交换与路由的基本知识与基本原理，培B学生对中小型园区网的组网与管理能力，能对具体的网络应用给出合理的规划和可行的解决方案，并具备解决网络中常见问题的基本技能，将理论知识付诸于应用。TCP/IP协议原理课程是计算机网络课程的延续和深化，通过课程学习，学生将深入掌握TCP/IP原理，在理论学习的基础上用程序设计语言实现，从而提高网络应用程序开发能力，夯实网络管理基础，提高网络安全意识，增强网络分析能力。

在前面两个学期学习互联网技术的基础上，第五学期的教学内容开始体现物联网特色，开设的物联网技术概论、无线传感器网络以及RFID原理及应用3门课程都是物联网专业的核心课程。物联网技术概论是学生认识物联网的起点，通过课程学习，学生能了解物联网的起源和典型应用，理解物联网的概念与内涵，并对物联网的体系架构和核心技术有充分的认识，这是一门重要的物联网技术启蒙课程。无线传感器网络和RFID原理及应用这两门课，是深入学习和研究物联网技术的核心专业课程。通过学习，学生应掌握无线传感器平台和网络架构、射频识别技术的基本概念与原理方法，为后续的综合实践环节打好理论基础。

第六学期开设的网络管理与安全和物联网安全两门课程是进阶课程，通过这两门课程的学习，学生应在掌握互联网与物联网基本原理的基础上，了解网络管理和网络安全知识模块，包括密码理论、无线传感器网络安全概述、密钥管理、安全路由、物联网中的抗干扰、射频识别的隐私与安全、物联网嵌入式系统的安全设计等基础知识，达到从理论到应用、从架构到安全的全方位提升。

第七学期设置的物联网应用综合设计及创业实践环节，旨在提高学生的综合应用和动手能力。通过为期一个月的实践学习，学生能够设计一个物联网综合应用系统，能够从系统的角度看待物联网的应用问题，并能综合利用几年来所学的互联网及物联网知识解决网络通信及应用的相关问题。

综上所述，本课程群的课程内容在设置上是完整的、连续的、突出重点的，涵盖了从基础的互联网到物联网的基本原理、体系架构、网络应用、关键技术与安全的内容，并遵循从易到难、从浅到深、从原理到应用、从互联网到物联网、从系统到安全的原则来设置教学内容。课程分布于第三学期到第六学期之间，内容在时间的安排上符合学习的一般规律，并注重理论与实践相结合的原则，具有科学性和可实施性。

4 计算机网络课程群教学方法改革

物联网技术属于集成创新型技术，培养的人才不仅要具备扎实的理论基础，还应具备很强的工程实践与应用能力。因此，在计算机网络课程群的教学中，笔者坚持“课程精、实践强”的原则，强调理论与实践相结合的教学方法，不断改革理论教学，引入MOOCs、混合教学、开放课堂、对分课堂等形式，强化实践教学，深入开展校企合作模式，形成了工程训练、专业认证、创新培养并举的特色教育理念。鉴于在实践教学和创新能力培养方面的有力措施和突出成绩，笔者在2012年获得了湖北工业大学优秀教学成果一等奖。

4.1 根据不同课程探寻多种教学模式，提高教学效果

近年来，以MOOCs为代表的新型教学模式不断涌现，大多依托网络教学资源，秉承自由学习的理念，旨在调动学生的学习积极性和创造性，为传统课堂注入了新的活力。笔者在计算机网络课程群的建设中，结合各门课程的优势和特点，进行了多种课程教学模式的改革和尝试，力求获得更好的教学效果。

以计算机网络课程教学模式改革为例，该课程作为课程群的第一门专业基础课，其教学效果对整个专业的后续学习至关重要。考虑到这门课程的网络资源比较丰富，且大部分内容难度不大，笔者采取了传统教学与网络教学相结合的混合教学模式。这种模式由课前预习、面对面授课（face-to-face）、在线学习（On-line）、实践训练4个过程组成。此学习模式整合了各种教学资源和多样化的学习形式，如课堂学习、自主学习、分组讨论、任务驱动、协作项目实践活动、实践训练等[5]。混合教学模式既保持了传统课程教W的优势，又在课前和课后引导学生自主学习，学生能通过各种学习方式保持学习兴趣并取得良好的学习效果。

在物联网技术概论课程教学模式改革中，针对该课程内容繁而细、知识更新快、实践性强的特点，笔者提出了物联网导论的开放式教学法，主要途径有开放教学过程、开放教学内容、开放教学考核与开放教学环境等。在教学过程中，以学生为主体开展教学活动，课堂上有分组讨论、头脑风暴、及时答疑、小组展示等各种环节。在注重师生关系平等的基础上，尽量与学生进行课堂互动，引导学生积极思考并大胆表达自己的观点。在教学内容上以新技术和实例教学为主，每学期的课件和内容都要及时更新和补充，并将教学内容融入实际案例。比如在介绍常用传感器及其典型应用的时候，会联系生活中的小米手环、智能医疗、智能家居应用等，既提高了学生的学习兴趣，也扩充了学生的视野。在教学环境上，以开放的网络教学平台作为课堂的补充，并以开放的形式进行考核，注重对学生分析能力和创新能力的考核。

实践证明，依据不同课程的特点和性质，在课程群中开展适合不同课程的多种教学模式探索，能大大增加课程的吸引力并降低学习的难度，学生不仅能学到知识，更能提高学习的兴趣，并锻炼自学能力和创新能力。

4.2 重视实践教学环节，提高学生工程实践能力

为了保证实践教学环节的教学质量和教学效果，笔者多次对物联网工程专业实践教学计划进行深入的研究和有针对性的修订，包括增加实践教学环节的学时、提高综合性与设计性实验比例、增加物联网应用综合设计及创业实践环节、强化实习环节和毕业设计环节，并加强对实践教学体系各环节的规范化管理。

1）调整实验学时，改革实验教学方式，提高综合性与设计性实验比例。

计算机网络课程群中的每门课程都配备了实验教学环节。对于一些实践性较强的课程，如网络互联技术课程，根据其课程特点，改革性地将理论课堂搬到实验室。为保证课堂效果和实验过程完整性，采用4节连上的方式，并将对分课堂和任务驱动的教学理念引入课堂，用一节课讲解核心的理论和实验内容，余下3节课全部进行实验、调试和答疑。每节课以一个实践小项目为驱动，学生通过分组合作的方式进行，以实践项目完成效果为考核的标准。学生普遍反映这种实践教学效果良好，可以及时消化和理解理论知识，避免理论与实践的脱节，并锻炼了协作与学习能力。

为了弥补大多数课程中以验证性实验为主的局限性，课程在每门课程的实验教学大纲中都加入了一个综合性的实验内容，并在高年级增加了物联网应用综合设计及创业实践环节，主要提供一些平台和一段时间给学生进行知识的梳理和总结，鼓励学生进行创业计划实现自己的想法，把学生的兴趣、爱好、学习、创新融为一体，这也是实践环节的主要目标。

第6篇：物联网工程的概念范文

关键词：物联网技术；校园网；应用研究

近几年来，物联网技术的发展十分迅速，物联网不仅可以降低成本，增加贸易机会，而且简化贸易流通过程和提高生产力，改善物流和金流、商品流、信息流的环境与系统。物联网发展势头很强，而且所占整个贸易额的比例很好。同时，物联网在校园网构建中也发挥了重要的作用，把他其与互联网相结合在一起，在互联网的基础上进一步的提高，使其作用更好的得以利用。这样不仅仅能够快速的利用网络化的时代，也能够使我们在实用的途径中收到更大的启发，研发更多的成果，供人类的生产需求，也为所有在校生提供了更好的发展平台，使他们更能很好的接触到网络的科学技术，学到更多的知识。

1 物联网技术在校园网应用的发展史

物联网这个概念最早由麻省理工的Auto-ID中心在1999年提出，其基本想法是将RFID和其他传感器相互连接，形成RFID架构的分布式网络。在2005年国际电信联盟的同名报告中，物联网的定义和范围已经发生了变化，覆盖范围有了较大的拓展，不再只是RFID技术的物联网。自2009年明总理提出“感知中国”以来，物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一，写入“政府工作报告”，物联网在中国受到了全社会极大的关注，其受关注程度是在美国、欧盟、以及其他各国不可比拟的。

“The Internet of things”是物联网的英文名称。在中国把物联网称之为“传感网”。中科院早在1999年，就启动了传感网的研究，并已建立了一些实用的传感网。与其它国家相比，我国技术研发水平处于世界前列，具有同发优势和重大的影响力。2005年，11月27日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会上，国际电信联盟了《ITU互联网报告2005：物联网》的报告，正式提出了物联网的概念。IBM大中华区首席执行官钱大群在2009IBM论坛上公布了名为“智能的地球”的最新策略，这次革命成为一次巨大的飞跃。现在随着科学技术的不断发展，物联网的运用不再仅仅局限于科学研究领域中，而且也都遍布世界中的各种网络技术当中。随着校园网络的广泛运用，物联网也涉足于校园文化中。

2 物联网技术在校园网构建的应用方法

2.1 在图书馆中的应用

物联网技术利用其自身具有的无线传输能力和大容量的数据储存，可以极大地提高图书馆管理的效率。具体表现为：

①简化借还书服务工作：以前图书馆的借还书采用刷条形码的方式，这种方式还需要充磁等繁琐的步骤，带来了许多不便，现在如果利用物联网技术就不用一本书一本书的用扫描仪扫描条形码，这样既减少读者的等待时间，也可以提高管理人员的工作效率。

②可以有效快速地查找到需要的书籍：利用物联网中RFID无线电波感应技术，可以快速的查找到所要的书籍，这样也提高了管理员的办事效率；

③使图书的管理工作更加有效快速：以前学校对图书的管理需要相关的人员进行依次整理和清点，而利用物联网无线电波传送信息的功能，能够一次性扫描出资料，简化了盘点工作；

④读者自助借还书：图书馆利用物联网技术提供自助借还书设备，则读者可以自行办理图书的借还，就不用亲自去图书馆进行办理。

2.2 与学校部分专业的结合应用

现在物联网技术运用到学校开设专业各个领域，起到了不可忽视的作用。从技术角度，主要涉及的现有高校院系与专业有：计算机科学与工程，电子与电气工程，电子信息与通讯，自动控制，遥感与遥测，精密仪器，电子商务，建筑与智能化，土木工程，交通运输与物流，节能与环保等等，以下是我了解到的一些专业中的运用。

2.2.1 在医学方面的应用

利用物联网的各种独特的技术运用在校园网中的有关医学方面的设备。如在医学学院教师可以通过各种媒体设备进行教学模拟、学生模拟实验的设备的监控、还有就是对学生实验过程中追踪管理等等。这些都是把物联网的技术应用在医学设施上，通过这些先进的技术，大大增强了学校的医学设施，提高了同学的学习效率，也促进了学校的进步。

第7篇：物联网工程的概念范文

物联网是我国信息产业的革命性发展。2009年，我国的RFID产值就达到了85亿元，居全球第三位，仅次于英国和美国。我国将打造全球产业高地。

告诉一个你不知道的“物联网”时代：当司机出现操作失误时汽车会自动报警；公文包会提醒主人忘带了什么东西；衣服会“告诉”洗衣机对颜色和水温的要求；货车超重时，汽车会自动告诉你超载了多少，轻重货怎样搭配；卸货时，一包货物可能会大叫“你扔疼我了”“亲爱的，请你不要太野蛮，可以吗？”司机开车闲扯时，货车会装作老板的声音怒吼“笨蛋，该发车了！”……

什么是物联网？

物联网这个概念，早在1999年就提出来了，当时叫传感网。它是一种网络概念，就是按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。

物联网是什么？我们经常会说RFID，这只是感知。物联网的价值在于网，而不在于物。如果没有一个庞大的网络体系，不能进行管理和整合，那网络就没有意义。所以，物联网就是“物物相连的互联网”。

1.很多人把传感网、RFID网等技术视为物联网。事实上，所有能够实现自动识别与物物通信的技术，如传感技术、RFID技术、GPS、视频识别、红外、激光、扫描等，都是物联网的某一种应用。

2.很多人把物联网当成互联网的无边无际的无限延伸。实际上，互联网也有广域网和局域网之分，物联网绝不这么简单。

它既可以是互联网向物的延伸，也可以是局域网、专业网。今后的物联网与互联网会有很大不同。它最大的应用空间是：专业网，如智慧物流、智能交通、智能电网等；局域网，如智能小区等。

3.很多人认为物联网是空中楼阁，是目前很难实现的技术。事实上，物联网是实实在在的，很多初级的物联网应用早就在为我们服务。

它用途广泛：遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、环境监测、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域。

物联网的“国际履历”

1990年，施乐公司的网络可乐贩售机，揭开了物联网的神秘面纱。

1999年，物联网的概念形成。

2003年，物联网被誉为“未来改变人们生活的十大技术之首”，国际上掀起第一轮物联网热潮。

2005年，物联网不再只是基于RFID技术的物联网。

2008年，各国政府将目光放在了物联网上。

2009年，奥巴马接受“智慧地球”的概念，将物联网列为振兴经济的重点。

2009年，物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一，写入“政府工作报告”。

现状及物联网之最

中国物联网产业仍处于概念导入期,清华大学技术创新研究中心一份调查报告预计，到2020年，中国物联网市场规模将超过1万亿元。

物联网市场前景广阔已成共识，但我国尚处于发展初期，应用水平较低，产业规模小，缺乏龙头骨干企业。国内研究机构数量众多，但达到应用水平的还不多，重复性工作居多。物联网产业仍处于概念导入期和产业链的初步形成阶段。

物联网产业链现雏形。目前，我国物联网需要的上游技术和产业都已成熟或基本成熟，如自动控制、信息传感、射频识别等技术，下游的应用也已广泛存在。同时，产业呈现各环节迅速聚合联动之势，如电信运营商、高校、科研机构、传感器企业、系统集成、应用软件开发等。

物联网时代即将来临。未来十年，重点应用领域投资可达4万亿元，产出8万亿元。

2010年9月，《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》中确定了七大战略性新兴产业，明确将物联网作为新一代信息战略性产业。工信部主办的“2010中国通信产业十大关键词”评选活动中，“物联网”继2009年后,再次入选，名列十大关键词第2位,彰显出其重要的战略地位。

2011年上半年，物联网开始步入政策资金扶持阶段。5月，5亿元的专项基金主要用于物联网技术研发和产业化、标准研究与制订、应用示范与推广、公共服务平台等方面的项目支持。6月，财政部增加了为服务外包、物联网企业提供场所服务的贴息。

技术理论家指出，我国物联网现存在五大问题，短期内，物联网技术不能带来产出的快速增长。这些挑战和制约因素包括：标准规范、核心技术、统筹规划、商业模式、规模应用。

物联网之最――

1.国际标准制定的主导国之一。我国的无线通信网络已经覆盖了城乡，这是实现“物联网”的基础设施。在世界传感网领域，中国与德国、美国、韩国一起，具有国际话语权。

2.国内研究物联网的核心单位：中科院无锡微纳传感网工程技术研发中心。

3. 国内最早的物联网学院：物联网与传感网研究院、物联网学院。2009年成立。

4.我国第一家高校物联网工程学院――物联网工程学院，于2010年成立。

5.首个全国性物联网产业社团组织――物专委，于2010年成立。

6.最大的政策性投入：物联网“十二五”规划出台，产业规模超5000亿元。财政部50亿元物联网专项资金支持，预计5年内发放完毕，共有600多家企业申报。预计到2015年，产业规模将达2000亿元。形成万亿级规模的时间节点预计在“十三五”后期。

7.十大物联网应用重点领域：智能电网、智能交通、智能物流、智能家居、环境与安全检测、工业与自动化控制、医疗健康、精细农牧业、金融与服务业、国防军事；建成50个面向物联网应用的示范工程，5到10个示范城市。

8.主流媒体：《物联网技术》月刊、《物联网世界》杂志、物联网世界――行业门户网站、物联中国、国脉物联网。

问题

1.规模化行业应用不足。国内物联网产业链较为零散，缺乏主导力量，尚未找到清晰的商业模式。物联网的许多相关技术仍在开发测试阶段，离不同系统之间融合、物与物之间普遍链接的远期目标还存在一定差距。

物联网的市场潜力巨大，产业链的任何一个环节都举足轻重。目前，我国物联网产业下游的通信运营商和中游的系统设备商都已是世界级水平，但是，其他环节相对欠缺，初期成本居高不下，产业链的不完善在一定程度上制约了物联网产业的发展。

2.商业模式缺失。我国物联网技术在很多领域开始应用，如铁路、交通、电力、治安、石化、卫生医疗、城市管理……但应用的层次还比较低，多为项目试点、片段应用。同时，这些平行的“行业”信息分散，各自为政，急待形成有效的资源共享。

所谓的商业模式，包括：

客户全部自建模式：典型的代表有电力行业的电力远程监控、水利行业的水文监控、环保行业的污染源监控等。

平台租赁运营模式：GPS车辆定位、视频监控在这个模式下使用得最多，当然也包括通信运营商搭建的公共平台。

广告模式：广告商通过广告收入来支付物联网平台运营费用。由于物联网的物品管理可以做到精细化，因此也越来越成为广告商看好的一个渠道，像出租车、公交车的移动LED(电视)，楼宇、营业厅的移动广告机等。

政府BOT模式：通过政府公共收费系统，实现项目的运营收入来支付相关费用。比较典型的例子就像公共停车位的收费管理，通信运营商搭建停车场管理的平台等。

移动支付模式：客户自建平台，租赁网络，通过现金的佣金补贴相关费用。如银行的移动POS应用，移动支付和一卡通的应用等。

3.地方盲目投资。我国各地政府机构积极开展物联网相关产业发展工作，90%以上的省份都把物联网作为支柱产业，几乎所有一二线城市都在建设或筹建物联网产业园、产业联盟。到2015年，广州、重庆、浙江、江苏等地的物联网产业规模分别将达1000亿元、1000亿元、2000亿元和4000亿元。福建省则提出到2012年实现物联网相关产业产值300亿元。

但是，很多地方将物联网视为短平快项目，着眼于短期拉动GDP增长，热衷于引进组装或简单的集成。还有不少地方盲目投资引进国外系统和设备，一哄而上，学费。在全国范围内，尚未进行统筹规划，各部门之间、地区之间、行业之间的分割情况较为普遍。所以，总的来说，各地政府发展物联网的积极性高涨，但虚火过旺。

尽管很多企业打出物联网概念，但实际上并不具备行业应用前景，这些公司在申请专项补贴时，也会遇到困难。

物联网不是一个小产品，也不是一个小企业可以做出来，它不仅需要技术，更牵涉到各个行业、产业，需要多种力量的整合。因此对于复杂的物联网，国家的产业政策和立法上要走在前面，要制定出适合这个行业发展的政策和法规，政府必须要有专人和专门的机构来研究和协调，才能有真正意义的发展。

4.企业参与热情不高。厦门信达汇聪科技有限公司市场总监温国平说：“物联网行业市场准入门槛较高，目前没有统一标准和实施规范，规模不大的企业技术导入较难，有实力的企业只是在试水阶段，没有形成产业链。”

企业不热情的原因很简单：物联网尚处在孕育发展阶段，往往投入大、风险高、周期长，缺乏用户需求的持久动力，产业化应用成熟度较低。

此外，物联网的兴起，还会引发国家安全、个人隐私、政策法规、技术标准等诸多问题。

应用案例：

1.上海浦东国际机场投入1500万元，率先使用物联网传感器。由于效率高于美国和以色列的防入侵产品，国家民航总局正式发文要求，全国民用机场都要采用国产传感网防入侵系统。至2009年8月，仅浦东机场直接采购传感网产品金额为4000多万元，加上配件共5000万元。若全国近200家民用机场都加装防入侵系统，将产生上百亿的市场规模。

2.济南园博园点亮无线路路灯控制系统。

3.多个城市使用智能交通系统。

4.苏州投用首家高铁物联网应用技术。高铁物联网作为物联网产业中投资规模最大、市场前景最好的产业之一，刷卡购票、手机购票、电话购票等新技术，让旅客轻松进入快速通道。

5.国家电网首座220千伏智能变电站，实现“无人值守和巡检”。

6.广州出现首家手机物联网。预计至2015年，手机物联网市场规模达6847亿元。

发展趋势

1.实际应用。物联网的价值不在于是一个可传感的网络，而在于各个行业参与进来进行应用。不同行业，会有不同的应用，也会有各自不同的要求，这些必须进行深入的研究和有价值的开发。

这些应用开发不能依靠运营商、物联网企业。这是非常难的一步，需要等待时间来解决。等到企业看清楚物联网带来的商业价值，就会主动研发和应用了。

2.宏观效益。物联网一方面可以提高经济效益，大大节约成本；另一方面可以促进全球的经济复苏。目前，美国、欧盟等都在投入巨资，深入研究探索物联网。我国也正在高度关注、重视物联网的研究，工信部正在开展研究，以形成支持物联网发展的政策措施。

“物联网”普及后，将会成为推进经济发展的驱动器，为产业开拓又一个潜力无穷的发展机会，同时，增加大量的就业机会。

3.发展方向。很多行业，未来的发展重点都是物联网，如中国移动等。目前，上海移动已将10万余个芯片装载在出租车、公交车上，形式多样的物联网应用，在各行各业大显神通，确保城市的有序运作。在上海世博会期间，“车务通”全面运用于上海公共交通系统，以最先进的技术保障世博园区周边大流量交通的顺畅；面向物流企业运输管理的“e物流”，将为用户提供实时准确的货况信息、车辆跟踪定位、运输路径选择、物流网络设计与优化等服务，大大提升物流企业综合竞争能力。

4.物联网的两个重要因素。一是规模性，只有具备了规模，才能使物品的智能发挥作用。例如，一个城市有100万辆汽车，如果我们只在1万辆汽车上装上智能系统，就不可能形成一个智能交通系统；二是流动性，物品通常都不是静止的，而是处于运动的状态，必须保持物品在运动状态，甚至高速运动状态下都能随时实现对话。

第8篇：物联网工程的概念范文

关键词：案例教学法；ZigBee技术；应用型本科；情境教学

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）29-0153-03

1概述

2010年以物联网为代表的信息网络成为我国五大新兴战略性产业之一，万物互联、物联网平台是2016年的世界十大战略科技趋势，培养创新技术人才的各大高校积极响应，近5年先后有上百所学校开设了物联网工程专业。

物联网交叉了多种学科，聚合集成了各类信息技术，是计算机、通信、电子信息、测量控制等多学科技术的融合创新应用，社会需要从事物联网领域的设计、综合分析及系统开发方面的专业技术人才，作为培养物联网工程师的应用型地方本科院校，如何在课程教学中培养学生的工程实践能力是一个永远的课题。

“ZigBee网络原理与应用开发”是物联网工程的专业核心课程之一，学习无线传感网的基本概念、组成原理、网络结构和开发方法，实践各种自然信息的感知、处理到传输、反馈控制等构成无线传感网系统工程的设计方法，课程不但具有高度的抽象性，并具有很强的实践性。本文结合自己的教学经验，就应用型本科“ZigBee网络原理与应用开发”课程的教学改革与实践提出一些自己的想法。

2提高教师专业素养

师者，传道、授业、解惑也。教师是教学活动的直接实施者，优秀的教师专业素养是提高教学质量的必要条件。高校教师的教学具有专业化、个性化、领域化的特点，教师首先要对本学科领域的知识有全面的了解，熟练掌握本专业的知识，了解教学课程涉及的前导课程和知识基础，同时不断学习更新知识，接受新的专业前沿。

“ZigBee网络原理与应用开发”是无线传感网中的一种短距离通信，学科知识包括通信原理、无线传感网原理、传感器技术、程序设计和物联网工程规划，课程开设的基础课程是“C程序设计”、“传感器技术”、“单片机技术及应用”和“通信原理”，教师应该对ZigBee网络原理课程所涉及的学科知识有较好的掌握，对涉及的知识及相互关系能融会贯通，对本课程与基础课程之间的知识衔接、课程在物联网专业中的地位、学生的培养目标有深刻的理解。同时课程的应用性实践性要求教师有一定的科研能力，有一定的物联网工程实践经历和经验，有无线传感网的设计能力和开发能力，这些能力的培养和具备将有效的帮助教师对课程相关知识的理解和应用，在授课中能有理有据，更好的提升教师的授课水平和能力。

3重组课程教学内容

教学的目的是培养学生的认知能力、融合不同课程和专业知识的连接能力、将知识应用在各种社会需求的创新实践能力，能力的培养来自课堂教师的潜移默化。教师授课不是专业知识简单的展现，不是书本知识的重复播放。

“ZigBee网络原理应用开发”课程选用了清华大学的“Zig-Bee技术原理与实战”，教学内容主要包括无线传感网基本工作原理、zigBee无线传感网络通信标准、ZigBee常用射频芯片应用、ZigBee技术软硬件开发环境平台、Z-Stack 2007协议栈架构及应用实践、ZigBee技术的应用实例，书本内容理论结构严谨丰富，实践应用相对介绍的较简洁。对于地方性应用型本科高校，要注重学生实践能力，学校的培养目标是培养基础知识全面、实践操作能力强、专业技能优秀、应变能力和适应能力强，能够满足社会对于物联网工作岗位实际需求的实用性专业人才，对于这种应用型人才的培养教学应有别于研究型人才的教学，教学内容应在理解理论的基础上更偏重于应用实践，因此课程内容的学时分配做出相应调整。课程教学学时数为48课时，42个理论课时，6个实验课时。理课时分配为无线传感网基本工作原理3课时，主要讲授无线传感网的组成、关键技术、ZigBee技术的基本理论和概念；zigBee无线传感网络通信标准安排11课时，主要讲授IEEE的802.15.4标准和ZigBee协议的网络应用层规范，理清协议各层的功能、结构、信息传输的运行机理等基本原理内容，对于具体的各种原语应用做了较大的删减；将教学重点放到了ZigBee常用射频芯片应用、ZigBee技术软硬件开发环境平台、Z-Stack 2007协议栈架构的应用实践、ZigBee技术的应用实例等这部分内容的教学中，加强了作业、课后实践项目、阶段性考核（占20%）、课内实验、期末考核，课内实验考核实验的准备和资料查阅、实验的操作和编程应用、问题回答和实验报告的撰写三部分，占20%，期末考核采用开卷考试，考核内容以应用为主，合理安排各部分的分值比例，期末考试只占总成绩的30%，避免“一考定输赢”的情况。这种考核方式使得每一部分都很重要，考核内容全面综合，改变了学生到期末才学习的恶习，也使得考核更趋合理，学生可以了解自己的学习状况，并有督促学生学习的作用。

第9篇：物联网工程的概念范文

关键词：物联网工程；网络性能分析；问题驱动式教学方法

中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2014）02-0042-02

收稿日期：2013-07-10

作者简介：徐慧（1983―），女，湖北武汉人，湖北工业大学计算机学院讲师，主要从事网络与服务管理研究。

基金项目：湖北省高等学校省级教学改革研究项目“面向物联网工程专业的网络管理与安全课程群建设”（2012273）；湖北省自然科学基金面上项目“基于P2P技术的网络安全协同管理机制研究”（2012FFB00601）

《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》针对新一代信息技术产业的重点领域，提出“促进物联网、云计算的研发和示范应用”[1]。“网络性能分析”课程作为物联网工程专业网络管理与安全课程群中的一门重要课程，其教学方法是一个急需解决和值得探讨的问题。本文结合湖北工业大学网络工程专业“网络性能分析”课程的教学经验展开讨论，提出问题驱动式教学方法，阐述网络性能分析核心问题驱动的教学模式，并思考问题驱动式教学方法在物联网工程专业应用时需要注意的内容。

一、运用问题驱动式教学方法的意义

目前，网络工程专业网络性能分析方面的本科教材比较少，而面向物联网工程专业的网络性能分析方面的本科教材就更加有限。尽管“网络性能分析”课程是物联网工程专业网络管理与安全课程群中的一门重要课程，但是教材的局限性给课程教学的具体实施带来了不少的困难。

相对于其他知识体系比较成熟的课程，“网络性能分析”课程仍缺乏相对固定的知识体系结构。在网络工程专业“网络性能分析”课程的教学过程中，我们发现这种教材局限性带来困难的同时也为课程教学带来了新的机遇。在这一背景下，我们提出问题驱动式教学方法，在教学过程中通过引入网络性能分析的核心问题，激发学生寻求解决方案的兴趣，进而指导学生开放思想，不断地帮助学生建立并完善网络性能分析的知识体系结构。

二、网络性能分析核心问题驱动教学模式的构建

对于网络性能分析而言，为了给学生一个较为清晰的概念，课程教学过程中我们首先提出第一个核心问题，并围绕该问题，引导学生建立网络性能的初步概念。

（一）量度网络性能的重要性

“网络性能分析”课程的相关先修课程已从一些角度考虑过网络性能问题，在此基础上，指导学生思考仅仅停留在定性描述（如从速度的角度分为高速和低速等）的层面上能否确切地比较两个网络的特征。

在引导学生思考核心问题的过程中，帮助学生整理已有知识，并希望学生通过经验逐步意识到，这种定性方法不足以确切地比较两个网络的特征，而需要使用定量的量度来精确地描述网络的性能。

（二）网络性能的度量指标

通过这一核心问题的提出，指导学生结合真实的网络服务体验，如即时聊天工具和IPTV业务等，逐步了解网络性能的度量指标，并结合实际为学生解释延迟、吞吐量、丢包率等主要的网络性能度量指标。

更进一步，引导学生思考这些网络性能度量指标是否具有一定的相关性。例如，可以通过道路交通堵塞的例子说明吞吐量与延迟之间不是独立无关的，即将吞吐量类比为道路车辆，将延迟类比为车辆拥塞情况，这样学生可以通过实例了解吞吐量与延迟之间存在一定的关联：吞吐量的增加将导致延迟随之增加，以及当吞吐量接近网络容量的100%时，延迟急剧上升等事实。按照这一思路，继续引导学生思考如何测量在某一时刻网络正在传输中的数据量，学生这时则比较容易得到采用吞吐量与延迟的乘积这种方式。

（三）网络性能指标的测量

关于网络性能指标的测量问题，首先引导学生通过常用的网络抓包工具观测网络流量，监视网络性能。这一解决方案在相关先修课程中都有所涉及，并且具有一定的通用性，可以帮助学生对网络性能指标测量问题形成一个比较容易掌握的解决方案。在实际教学过程中，还需要从多视角引导学生思考这一核心问题。

一方面，指导学生尝试将网络测试方法学应用于网络性能分析中。网络测试方法学相关的标准RFC文档详细介绍了按照网络体系结构逐层的主要技术指标[2]。由于暂时没有网络测试设备的支持，可以通过常用的网络测试命令测量网络性能指标，依据现有的实验条件，也可以考虑从软件开发的角度实现网络性能指标的测量。

另一方面，鉴于先修的网络管理相关课程已经帮助学生掌握网络管理事实上的协议标准――简单网络管理协议（Simple Network Management Protocol，SNMP）的理论体系，引导学生相互间讨论网络管理理论在网络性能指标测量方面应用的可行性，并尝试应用基于SNMP标准的网络管理应用开发方法实现网络性能管理功能。

从多视角思考“如何测量网络性能指标”这一核心问题将有助于学生在不同场景下选择合适的方案实现网络性能指标的测量。当然，这同时又需要研究测量结果的可信度问题。

（四）网络性能指标测量结果的可信度

考虑到网络性能指标的测量结果，指导学生讨论其可信度问题。

通过提问的方式引导学生意识到，无论是采用网络抓包工具、网络测试命令，还是网络管理方法，发送用来测量网络性能的通信量本身有可能又会影响网络的性能，进而导致测量结果的不可信。

另外，从精确测量的角度，引导学生思考网络条件的不断变化、网络业务的突发行为等对网络性能指标测量结果的影响。

三、应用问题驱动式教学法需要注意的问题

考虑到物联网工程专业人才的培养问题，目前存在缺乏学科交叉培养、人才专业知识结构单一等问题，而物联网工程教育与物联网技术又存在着一定程度的脱节。采用提出的这种问题驱动式教学方法在物联网工程专业应用时需要注意的内容是值得我们深入探讨的。

在面向物联网工程专业的“网络性能分析”课程教学过程中，应用问题驱动式教学方法，在此基础上需要进一步考虑在物联网工程专业应用问题驱动式教学方法时需要注意的问题。

（一）引进CDIO工程教育模式，提高学生的实践能力

在面向物联网工程专业的“网络性能分析”课程教学改革过程中，引进国际先进的CDIO（Conceive构思、Design设计、Implement实现和Operate运行）工程教育模式。

作为近年来国际工程教育改革的最新成果，CDIO 工程教学模式以工程实践为载体， 培养学生掌握基础工程技术知识，加强动手操作能力，这将有利于推进问题驱动式教学方法在物联网工程专业“网络性能分析”课程教学中的具体实施。

在将问题驱动式教学方法应用于面向物联网工程专业的“网络性能分析”课程教学时，考虑按照CDIO工程教育理念培养学生系统地掌握物联网性能相关理论、技术和方法，建立网络性能分析知识体系，最终具备网络性能分析的实践技能，能够参与物联网性能相关研究、开发与应用，承担一定的创新性工作。

（二）利用多层次实践平台，激发学生的创新能力

从课程实践的角度，湖北工业大学全天（包括晚上与周末）对所有本科生开放计算机网络实验室、计算机硬件实验室等专业实验室，为学生提高网络性能分析实践能力提供了较好的条件。我们通过引导学生思考网络性能分析核心问题的解决方案，加强实践教学的指导和管理，合理安排实践教学内容。

近年来，湖北工业大学投入大量经费建设物联网大学生创新实验室。2010年，湖北工业大学与武汉奋进电力技术有限公司和武汉思美特科技公司联合建立物联网实验室和科研基地。2011年，湖北工业大学与台湾晶心宏科技有限公司确定合作关系，作为一家集成电路企业，台湾晶心宏科技有限公司捐赠相关设备用于建立联合实验室，并请来企业资深培训师通过直接上机实践操作指导学生嵌入式开发。

所有这些实践平台从多层次为面向物联网工程专业的“网络性能分析”课程实践提供了开放场地与各种硬件设备的支持，有利于应用问题驱动式教学方法指导学生通过实践思考物联网环境下的网络性能分析的新问题，并通过创新性实验寻求解决方案。

考虑到“网络性能分析”课程是湖北工业大学物联网工程专业网络管理与安全课程群中的一门重要课程，本文旨在探索面向物联网工程专业的“网络性能分析”课程教学方法。我们提出问题驱动式教学方法，并将网络性能分析核心问题驱动的这种教学模式应用于网络工程专业的教学过程中，教学效果良好。当采用这种问题驱动式方法在物联网工程专业应用时，我们积极探索从网络工程专业过渡到物联网工程专业需要注意的内容，最终为物联网工程专业的网络管理与安全课程群建设奠定基础。

参考文献：

[1]国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定

[R].2010.