1 物联网综述

 

　　1．1 物联网概念自从1999年Kevin Ashton首次提出“Internet ofThings(物联网)”的说法¨ ，2005年国际电信联盟(ITU)在突尼斯举行的信息社会世界峰会(WSIS)上正式规范了“物联网”的概念，并随后发布了《ITUInternet reports 2005—— 一the Internet of things)．直到今天，物联网的说法可谓家喻户晓，物联网技术也已逐步应用于物流管理、智能交通、远程医疗等众多领域。

 

　　然而关于物联网的确切定义，国际上并没有统一的标准。这里引用2010年ITU—T工作组的建议《Recommendation ITU—T Y．2060，Overview of theInternet of Things)) 中对“物联网”的定义如下：从技术层面讲，物联网可视为一种全球化基础设施，基于现有的以及进一步发展的可互操作的信息与通信技术(ICT)使(实际的和虚拟的)物体互联，为信息社会提供更先进的服务。

 

　　ITU—T Y．2060建议 指出物联网其实是各种先进技术的高度融合，包括先进的M2M通信、自组网技术、数据挖掘与决策支持，安全性与隐私保护，云计算，以及先进的感知与执行技术等等。如下图1所示，在早期信息与通信技术(ICT)提出的“任何时间”和“任何地点”的通信互联基础上，物联网又增加了一个新的维度即“任何物体”之间通信互联。

 

　　1．2 物联网应用物联网的潜在应用领域极其广泛，如图2所示 ，当前只是应用在极小部分现实生活中。物联网并不是自成一体的新事物，而是涵盖了一系列持续不断发展的技术、系统和应用的总称 。物联网的广泛应用有助于解决当前面临的多项社会挑战，有助于提升居民生活质量，也为社会带来更多商机。

 

　　1．3 各国研究现状及发展趋势近年来，全球主要发达国家和地区都在加紧部署物联网发展战略。2006年6月，新加坡公布了“智慧国2015”大蓝图。2008年底IBM向美国政府提出的“智慧地球”战略。2009年6月欧盟启动“物联网行动计划”。2009年8月，日本提出“智慧泛在”构想，将物联网列为国家重点战略之一，致力于构建个性化的物联网智能服务体系。2009年10月，韩国颁布《物联网基础设施构建基本规划》，将物联网市场确定为新的增长动力，并提出到2012年实现“通过构建世界最先进的物联网基础设施，打造未来超一流信息通信技术强国的目标 。

 

　　2009年8月，温家宝总理视察无锡时提出“感知中国”理念，2010年3月召开的全国两会上，政府工作报告中明确指出利用物联网技术推动经济发展方式的转变，物联网成为国家经济技术发展的战略支柱之一? 。

 

　　2008年欧洲委员会／EPoSS专家组在关于RFID／IoT的研讨会报告《Internet of Things in 2020：

 

　　Roadmap for the Future)>中分析预测 ，未来物联网的发展将经历四个阶段：2010年之前低成本低功耗的RFID标签被广泛应用，2010～2015年基于电子标签与传感器网络的泛在传感网形成，对象互联，2015～2020年物联网初步形成，智能体互联，2020年之后全面进入物联网时代，人、电脑、物体随时随地互联。工信部电信研究院2011年发布的《物联网白皮书》指出 ，物联网相关产业从产业结构上主要包括服务业和制造业两大范畴。物联网制造业以感知端设备制造业为主。物联网服务业主要包括物联网网络服务业、物联网应用基础设施服务业、物联网软件开发与应用集成服务业以及物联网应用服务业四大类。尽管这些产业大部分立足于现有信息产业，人才储备在技术水平与数量上基本满足当前市场需求。但是随着物联网技术的发展，物联网将拓展新的应用领域，逐步形成规模化应用，这些都将对人才提出更高要求。正如(2011～2012年中国物联网发展年度报告》所说，未来十年物联网将实现大规模应用，预计到2015年全球物联网整体市场规模将接近3500亿美元，年增长率达25％ 。面对如此庞大的市场需求，如何培养物联网产业各层次人才，是高校及企业共同面临的问题。2 物联网人才需求物联网涉及电子、计算机、测控、通信、自动化和管理等多个学科，面向应用更是遍及生活方方面面，如物流管理、智能交通、环境工程、智能家居、工业监测、智能医疗、公共安全等多个领域。在高校人才培养过程中，不可能培养熟悉各学科知识、既懂技术又懂管理的全才。即使专门成立物联网院系物联网专业，也不可能按照传统学科专业建设模式培养具有物联网体系全部基础知识并具备一定系统开发能力的人才。

 

　　因此，无论新成立的物联网院系物联网专业，还是已有的计算机专业、电子信息工程等专业，都需要认真分析物联网体系特征、产业链结构及各环节对人才需求特点，选取某一方向作为本专业培养目标，并设计相应的课程体系与实验实训环节。

 

　　3 高职计算机专业应对措施物联网的快速发展和庞大需求创造了大量就业岗位，物联网系统复杂性及其技术特征也对高校培养合适人才带来巨大挑战。下面以高职计算机专业为例说明如何应对这一机遇与挑战，如何改造现有专业以适应新形势的市场需求。

 

　　3．1 培养目标设置高职高专院校办学宗旨为立足区域经济，培养为区域经济服务的适应企业用人需求的应用型人才。这就需要高职高专院校及时跟踪区域经济发展策略，及时调整专业，挖掘新的可能发展的就业空间。

 

　　物联网是我国软件和信息技术服务的重要领域，加快打造物联网软件产业链是我国软件服务业发展的重要战略任务 。其中理论体系研究、支撑软件、应用平台等关键技术有待重点院校及科研机构、大公司研发中心去解决，而高职计算机专业可面向物联网软件产业链中广泛的应用软件开发、系统集成及系统运维服务培养合适的人才。

 

　　3．2 课程设置物联网涉及多学科领域，单一专业人才培养模式已经不适合物联网发展的需要。另外物联网应用遍布各大行业，单纯从计算机专业角度开设课程如不涉及应用背景，也不足以使学生了解理论知识与技术实现、工程应用相结合的思想。因此高职计算机专业可以分析学校所在地区物联网发展应用热点，选择某一个或一组应用领域作为本专业学生主要就业倾向，针对这些领域岗位技能与素质要求，制定本专业人才培养方案与教学计划。

 

　　明确了专业定位后，课程设置部分基础知识、基本技能训练依然保留计算机专业的常规课程，适当引入物联网应用某行业领域的背景知识，让学生了解该领域大致业务流程、系统需求，同时增加一些如传感器检测与应用、射频识别(RFID)技术、传感器网络技术等与物联网设备层相关的课程。综合技能训练部分则尽量选择与物联网技术在该行业领域应用相关的项目作为教学案例，将前期所学知识综合应用于系统设计项目，有助于学生将理论知识与实际应用相融合，为今后走入工作岗位奠定良好基础。

 

　　各专业课程教师在教学过程中要有意识地引导学生了解物联网架构体系、发展趋势、应用领域、岗位需求等等，帮助学生了解本课程在整个课程体系中的定位和作用，使之明确学习目标和方向。

 

　　3．3 完善实践环节高职计算机专业要培养适应物联网时代岗位需求的技术人才，最重要是通过各种实践环节培养学生既掌握一定的IT技术，也熟悉物联网应用在某些领域的行业背景。

 

　　(1)校内实验。目前高职计算机专业课程都采用案例驱动教学模式，不过基本偏重于纯软件类系统设计。而物联网应用项目除了信息处理部分，还包括和硬件密切相关的信息采集环节。因此在今后的校内实验中，需要适当引入关于传感器、RFID标签信号采集等内容。

 

　　此外，为由浅人深引导学生掌握物联网系统基本设计流程，实验内容可分为这样几个层次：

 

　　① 基本技能实验—— 单一模块功能设计与调试；② 最小系统设计—— 包括信息采集、信息传输、信息处理等环节的综合应用设计与调试；③ 综合项目开发—— 模拟物联网应用系统或简化物联网项目的设计与实施。

 

　　(2)校外实习基地。正如中国工程院院士、中国电子学会物联网专家委员会主任委员邬贺铨指出，当前既懂行业应用又懂IT技术的人才缺口很大，但这样的人才仅靠学校培养较为困难。尤其物联网作为新兴产业，关联到多个学科、众多行业应用领域，没有合适的教材，也缺少合适的实验设备，缺少项目积累，单靠学校力量培养物联网人才就更不现实。因此最有效的途径是开展校企合作，建立校外实习实训基地，既能为学生提供实践机会，也为教师参与企业项目研发提供合作机会。

 

　　当然，教师参与企业项目研发，也是为企业补充研发力量。毕竟很多专业教师在各自领域已经有较好的理论基础和实践经验，学习新技术能力较强，而现在市场上各种物联网应用项目繁多，很多企业也是探索中进行物联网项目的研发，也需要补充技术人才。

 

　　(3)项目团队。虽然高校很多专业都形成了以学生为主体的课外兴趣小组，不过由于高职高专学校学生在校时间较短，而计算机专业技术性较强，学生真正能在校期间参与项目开发的机会非常有限，因此高职计算机专业学生课外兴趣小组实质性活动并不多。

 

　　物联网时代来临，给计算机和通信技术带来了广阔的应用前景，各企业纷纷上马相关项目，而物联网技术人才缺乏，高校教师有更多机会参与企业项目开发或承接相关项目。因此不妨以教师所负责的项目或曾经开发的项目作为研究案例，建立以教师为项目主管，以专业能力较强的大二和大三学生为主要成员的项目团队，同时也可吸收部分有兴趣的大一学生参与外围工作，比如帮助搜集资料、整理技术文档等。

 

　　项目团队模拟企业项目组工作方式，有分工、有计划，定期讨论、汇报工作进度。这些都将有助于培养学生团队合作精神，提升实践动手能力。当然教师还可指导团队中有实力的同学参与各类相关竞赛。

 

　　3．4 师资队伍建设为培养学生进行物联网项目应用开发、工程实施等方面技能，除了相应的实验室设备配置，还要求有一支教学经验丰富、专业水平高的师资队伍。讲授相关课程的教师既有较扎实计算机软硬技术、通信技术基础，还要掌握较为丰富的物联网应用技术研究及工程实施经验。目前高校专业教师参与物联网项目开发及实施的人数非常有限，远远不能满足教学所需。因此，如何配置师资队伍、如何有效提升教师业务水平就显得尤为重要。

 

　　(1)师资队伍结构。一方面可以从企业引入具有物联网项目开发和工程实施经验的工程师作为专职或兼职教师，另一方面也可以适当招聘参与此类项目开发和工程实施的应届高水平研究生。

 

　　(2)校企合作。积极与专业的物联网项目开发和工程实施企业建立校企合作基地，选派骨干教师定期到企业进行技术培训，鼓励教师参与企业物联网项目研发与部署，使教师在掌握最前沿的技术、积累物联网项目开发经验的同时，了解社会对物联网人才的具体需求。

 

　　(3)科研项目。鼓励和支持教师从事物联网相关的科研课题，一方面有助于教师提升科研水平，另一方面也有适当的经费用于改善实验环境。同时定期开展教研活动，加强教师间科研成果和教学经验的交流，以提高师资队伍的整体水平。

 

　　4 小结全球主要发达国家和地区都在加紧部署物联网发展战略。借助于信息化时代的优势，美国和欧盟在物联网部分核心技术研究方面及应用领域取得了一定的领先地位。我国具有最庞大的应用市场，如果能在核心技术研究方面获得突破、在标准化制定。

 

　　本文是由学术期刊吧整理发布的教育论文，感谢你的阅读！