物联网物联网实验室建设方案-微分电子

微分电子物联网实验室建设方案2015年07月目 录1.物联网实验室需求分析31.1物联网概念31.2物联网发展现状31.3物联网人才需求分析51.4物联网实训室建设需求92.物联网实训室建设总体方案92.1基础教学实验室102.2创新应用实训室122.3样板应用工程1424小时技术服务热线：400-628-1001 第 16 页 共 16 页 网址： 邮箱： 1. 物联网实验室需求分析1.1 物联网概念物联网英文名叫“The Internet of things”，简言之就是“物物相连的互联网”，其中有三层含义：传感层：其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通讯；网络层：其核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；应用层：该网络具有智能属性，可进行智能控制、自动监测与自动操作。严格而言，物联网的定义是：通过信息传感设备，按约定的协议实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络，其主要特征是通过射频识别、传感器技术等方式获取物理世界的各种信息，结合互联网、移动通信网等网络进行信息的传送与交互，采用智能计算技术对信息进行分析处理，从而提高对物质世界的感知能力，实现智能化的决策和控制。 1.2 物联网发展现状 国际发展状况 随着信息采集与智能计算技术的迅速发展和互联网与移动通信网的广泛应用，大规模发展物联网及相关产业的时机日趋成熟，欧美等发达国家将物联网作为未来发展的重要领域。 美国将物联网技术列为在经济繁荣和国防安全两方面至关重要的技术，以物联网应用为核心的“智慧地球”计划得到了奥巴马政府的积极回应和支持。 欧盟 2009 年 6月制定并公布了涵盖标准化、研究项目、试点工程、管理机制和国际对话在内的物联网领域十四点行动计划。据美国权威咨询机构Forrester预测，到2020年世界上物物相联的业务，跟人与人通信的业务相比，将达到30：1。 因此，物联网被称为下一个万亿级的高技术产业，具有广阔的发展前景。 国内发展状况 我国在物联网领域的研究较早，1999 年在中科院就开始了传感网的研究工作，并在传感网的不少领域取得了重要进展；2005 年我国就成立了“电子标签标准工作组”，主要开展电子标签标准的制定与研究工作； 2009年8月，国务院总理温家宝发表重要讲话：提出“在激烈的国际竞争中，迅速建立中国的传感信息中心或感知中国中心”的重要指示；同年11月温家宝总理再次提出“要着力突破传感网、物联网关键技术，及早部署后 IP 时代相关技术研发，使信息网络产业成为推动产业升级、迈向信息社会的发动机”；2010年3月，将“加快物联网的研发应用”纳入战略性新兴产业的发展任务；2010年物联网已被工信部纳入“十二五”专题规划，正式列入国家重点发展的五大战略性新兴产业；2020年之前我国将规划3.86万亿元的资金用于物联网产业化发展。 随着感知中国战略的启动及逐步展开，中国物联网产业发展面临巨大机遇。2012年，我国物联网市场规模达到 3650亿元，较上年增长了38.9%。根据中国物联网研究发展中心预测，到2015末，我国物联网整体市场规模将达到7500亿元，年复合增长率约 30%，市场前景巨大。从目前物联网相关产业发展来看，物联网领域主要环节，如器件设计和制造、短距离无线通信技术、网络架构、软件信息处理系统配套、系统设备制造、网络运营等均已具备一定的产业化能力。目前，北京、济南、上海、无锡、福建、深圳、成都等地先后制定了物联网产业发展规划，出台扶持产业发展的相关优惠政策，在智能交通、智能农业、智能水利、智机场、智能安防、智能物流、公共安全等领域的示范应用已初步展开。“十二五”期间中国物联网将“初步形成产业体系完整、创新能力增强、应用水平提升、网络信息安全的良性发展格局”。 1.3 物联网人才需求分析 物联网人才需求概况 目前物联网概念下的企业数量非常多，社会需求量也大，但是人才供给量很少，远不成比例。且未来几年，物联网技术会在社会各领域中广泛普及，因此这个专业的就业前景非常好。 “十二五”期间物联网产业重点领域包括智能交通、智慧水利、智能农业、智能物流、智能电网、智慧机场、智能医疗、智能工业、环境监控与灾害预警、智能家居、公共安全、社会公共事业、金融与服务业、智慧城市、国防与军事等。 物联网人才的缺乏是当前的人才需求的主要现象，从全国范围内来看，截止2013年6月，中华英才网上与物联网相关的岗位招聘信息有456条，智联招聘上与物联网相关的岗位招聘信息381条，前程无忧51job上与物联网相关的招聘信息1378条。其中存在很多招聘信息挂上去很久无人应聘的现象。 每个领域对物联网人才都有大量的需求。下面列举几个重点的领域未来5年对物联网人才的需求量。智能交通：20万；智能物流：20万；智慧水利：20万；智能电网：100万；智能医疗：100万；智能工业：50万；智能农业：1000万。 物联网人才分类研究型人才养我国现在大力强调自主创新，而自主创新最终要落实在企业身上，尤其是这些研发投入占销售收入15%以上的“研究型企业”，这类企业主要以物联网政策研究、行业标准制定、咨询顾问、规划测评、技术研发等为主。 高等院校或科研院所在物联网研究型人才培养方面，偏重于研究型和创新型，具有跨学科复合型特点，具有创新精神、创造能力和创业才能，具有开放的意识、国际视野以及国际交往能力，具有自主学习及获取信息的能力，具有较完备的知识结构。主要以研究生、本科生为主。 工程应用型人才以系统设计、产品开发、工程项目策划与实施为主的这类企业，在我国数量最为庞大，主要以物联网系统设计、产品开发、物联网项目实施等为主，包括RFID系统设计与开发、嵌入式软件开发、网络安装调试、物联网硬件开发、传感技术开发、市场营销、售前售后技术支持等工作。 在工科类及综合类院校中工程应用型人才培养目标和配套的人才培养方案中，都从工程应用技术性的角度出发，在基础理论知识教育的同时，更加注重学生工程应用技术能力的培养，加强对学生工程实践的实际训练，突出技术应用能力、创新能力培养。主要对应本科生及优质专科生。 技能型人才 物联网服务型企业，如提供物联网业务服务的运营企业，主要需要物联网技能型人才，但是往往需要较强的综合能力，如物联网业务运营管理人才、市场销售人才、业务应用人才、客户服务人才和系统维护人才等。 这对物联网高技能型人才的培养提出了较高要求，即专业办得有特长、就业就有优势，需要掌握物联网基础知识、业务知识，更要培养技术应用能力、沟通交流能力和管理能力。主要对应高职高专等层次。 物联网就业岗位结构分析 面向物联网行业，从事物联网的通信架构、网络协议、信息安全等的设计、开发、管理与维护。主要面向岗位包括：物联网系统设计架构师、物联网系统管理员、网络应用系统管理员、物联网应用系统开发工程师等核心职业岗位以及物联网设备技术支持与营销等相关职业岗位等。 2-8原则: 物联网人才培养高职高专80%就业岗位：安装/施工工程师售后服务工程师；市场/销售工程师TOP 20% 研发：软件/硬件开发工程师；测试工程师 实训思路VS.重点锻炼动手能力；锻炼学生工程项目开发能力，以便从事物联网应用系统研发工作；以一个物联网应用场景为主线，以满足项目开发、施工、运维为主导，以提升开发能力为目的；以工作台为载体，完整真实地呈现整个物联网端到端的应用系统聚焦一个应用，让学生学懂、学透、并能够学以致用、能够开发和运维物联网就业行情 物联网行业为信息化产业，属于IT行业。可参照IT业的工资水平预估物联网行业人才的工资水平。在应用层次的人才方面，预计1年工作经验的人员工资在3000-3500元，2-3年工作经验人员工资在4000-5000元，3-5年工作经验的人员工资在5000-8000元，5 年工以上作经验的人员工资8000-15000元。 国家的利好政策，大量专业技术人才和管理人才需求量的增加，行业客观的工资待遇，这些为高校开设物联网应用技术提供了良好的保障，物联网专业也必将成为未来招生旺就业畅的热点专业。物联网是继计算机、互联网和移动通信之后的又一次信息产业的革命性发展，目前被正式列为国家重点发展的战略性新兴产业之一。物联网产业具有产业链长、涉及多个产业群的特点，其应用范围几乎覆盖了各行各业。据测算，物联网的产业规模比互联网产业大20倍以上，而物联网技术领域需要的人才每年也将在百万人的量级。1.4 物联网实训室建设需求本实训室建设满足院校如下3个方面的需求，达到“一室多用”的目的。（1）满足学生物联网方向实训为就业技能打好基础满足物联网专业实践实训，提供物联网应用系统研发开发环境，以便就业和顺利适应岗位需求。物联网专业的培养目标就是培养符合物联网产业和企业所需要的上述岗位物联网应用型人才，毕业后可以从事物联网研发、市场、咨询设计、运行维护等相关工作。为其他专业提供支撑，为计算机应用和计算机网络提供WSN网络管理与维护实训、为电子信息提供传感器和传感网PCB绘制与硬件维护、为软件技术提供应用层开发等；（2）参加物联网大赛和创新比赛提升参加物联网应用设计大赛是锻炼学生实践能力的重要方法和手段，通过比赛提高学生对物联网的兴趣和竞技能力，丰富教学内容，活跃教学气氛；通过设计和开发不同的物联网应用系统，学生自主学习，动手实践，锻炼学生的物联网应用的工程实践能力，以便培养出更高水平的物联网专业学生。（3）满足学校教师物联网科研需求科研能力也是衡量一个专业建设的重要指标。目前，工信部每年就有上百亿的物联网专项，到各省的科技的重大专项、市科技局的自主创新计划等等，若干的物联网科研项目科研项目。提升教师的科研能力，为申报其他科研奠定试验条件和申报基础，而我院在此方面已有一些基础，可在此基础上进一步加强科研实力，为后续申报相关科研项目奠定基础。2. 物联网实训室建设总体方案微分电子根据物联网岗位人才需求、结合各大高校对物联网教学的建议，同时按照教学形式、内容将物联网实验室建设方案分为基础教学类实验室、应用实训实验室、样板工程实验室。学校可根据自身实际情况将以下三种实验室结合使用。2.1 基础教学实验室满足物联网架构认知、物联网基础知识学习、物联网基础应用设计等需要。从传感层、网络层、应用层三个层次提供了软硬件的实训设备及环境，老师和学生可以通过参考实验指导手册及例程完成从传感器、数据采集、数据传输、数据处理、数据应用等原理的认知和模拟，通过实际操作学会传感网组网、传感器原理和上层的数据应用。构建了一个完整的物联网理论知识教学实验体系，侧重于从“点”上着手和深入将“点”讲透、学透，适合于物联网知识点的全面教学和学习，旨在学生物联网相关知识点的教学、基础能力的培养，设备主要为实验箱和实验台。特点如下l 全面性：微分电子的实验箱和实验台基本涵盖了物联网教学方面的所有重要的知识点，满足了各大院校对于物联网专业教学、实验、实训的基本需求；l 教学性：微分电子实验箱和实验台提供将相关的知识点铺陈开，并辅于循序渐进的实验教程，教师可以直接展开教学实验；l 演示性：实验台具有直观的感受，加上微分电子特定的软件，具有很好的演示性；l 科研性：实验台提供了相应的开放接口，提供了相关行业的科研平台，另外，还支持部分安全算法的研究。l 可扩展性：试验箱将所有的软硬件接口以最方便使用的方式暴露出来，并预留了很多扩展接口，因此学生可以在此基础上进行创新性的软硬件开发，可以利用实验箱进行课题研究。拓扑架构图实训室效果图实训室效果图2.2 创新应用实训室以创新性、综合性、工程性实训系统为核心，将物联网的知识点集合成知识面，从面上着手教学，让学生实现知识的融会贯通、综合运用，适合于项目式教学，微分电子可根据学校需求，订制不同样式的智能家居实训系统、智能交通实训系统、智慧农业实训系统、智能货架实训系统等等。每个系统有实训场景、系统应用软件以及响应的开发套件、实训手册例程等。通过这些系统学生可以以室内仿真的方式帮助学生理解场景要素以及物联网的实际用途，通过应用软件感知场景的动态操作以及效果，通过提供的手册和例程，可以学习动手编写相关实验软件进行场景控制，达到形象易懂、直观感受的实验效果，同样系统提供了从各个层面进行控制的切入口，保障了学生模拟实操的完整性。特点如下：l 综合性：每一个实训系统涉及面都比较广，从底层的无线传感网到网络层的网络通信最后到应用层的开发，关键知识点基本涉较全，将一些分散的知识点综合运用起来，实现知识点由点到面的过渡。l 贴近实际：每一个实训系统均以实际应用为原型。智能家居实训室智能交通实训沙盘智能农业实训沙盘2.3 样板应用工程样板工程实验室则侧重于培养学生系统设计能力、工程实践能力，是学生实现知识