物联网专业教学与实践思考

1、物联网教学与实践中的困惑 物联网概念逐渐清晰 物联网产业前景还不明朗，企业不敢冒进 物联网的关键技术有待挖掘。 物联网的教学应该包含哪些内容、如何开展、学生老师要有什么知识结构。 物联网实验还需进一步明确：大纲、计划、内容、目标。 物联网科研实践如何进行：报项目、校企合作。面临的难题 两年的教学实践还是有很多问题：课程大纲、日历、课程间衔接性； 企业某个岗位为什么就要物联网这个专业？问题的实质是物联网特色到底在哪儿？学生就业时会遇到什么问题？ 物联网专业人才培养的外部因素？产业？ 物联网专业教师队伍的建设？江南大学物联网学院建设介绍 成立新学院 院系学科调整 新专业申请 与政府合作建立人才高地

2、 与企业合作建立工程中心、实验和产业化平台 面向本科生建立创新基地和开放课题基金2010年6月10日，全国首家物联网工程学院在我校正式揭牌成立。 校长陈坚、无锡市副市长谈学明分别代表学校和无锡市政府签定共建协议 7月14日校长陈坚、无锡新区管委会主任嵇克俭分别代表学校与地方签署了全面合作协议 ，美新公司董事长赵阳博士等15名新区物联网产业“530”高级人才同时受聘为江南大学兼职(客座)教授。7月29日，“无线传感网物流安全应用教育部工程研究中心”建设方案论证会在江南大学物联网工程学院召开。教育部科技司娄晶副司长率北京邮电大学方滨兴院士、中科院微电子所叶甜春所长等10位物联网应用领域内的知名专家

3、学者莅临江南大学物联网工程学院。校党委书记武贵龙、校长陈坚、副校长纪志成及物联网工程学院、科技处的领导和专家也出席了当天的论证会。会议由教育部科技司董维国处长主持。 2009年10月28日 无锡物联网工程学院简介江南大学物联网学院由原通信与控制工程学院和信息工程学院合并组建而成，具有信息、电子与电气类学科交叉的综合优势，是国内物联网领域第一所实体性学院。学院设有控制科学与工程博士后流动站，拥有2个一级学科博士学位授予权、23个硕士学位授权点。控制理论与控制工程学科被评为教育部优势学科平台、江苏省重点学科，建有“轻工过程先进控制”教育部重点实验室、“物联网技术应用”教育部工程研究中心、“工业装备

4、节能与控制技术”无锡市重点实验室。学院设有物联网工程、自动化、计算机科学与技术、电气工程及其自动化、微电子学、电子信息工程、通信工程、信息安全工程和印刷工程9个本科专业，其中物联网工程、自动化和计算机科学与技术专业入选国家特色专业建设点，电气工程及其自动化专业入选江苏省特色专业建设点,电子信息工程入选江苏省品牌专业建设点。近年来，主持承担了国家863计划、国家自然科学基金、国家科技攻关项目以及省部级以上科研课题100余项，获省部级以上各类科研奖励30余项，年科研经费5000余万元，每年发表三大检索论文300余篇。物联网工程专业申报 填写申报书：完整的知识体系；有实力的教师队伍；合理的实验室配置

5、；有特色的科研应用等外部因素； 学校鼎力支持，并全程跟踪投入宣传。物联网工程学院专业系调整架构物联网中的控制技术物联网中的信息处理技术物联网中的传输技术物联网中的感知技术控制理论与控制工程微电子、检测技术通信工程计算机与电子信息工程物联网工程专业专业院系学科 物联网技术高校 教学体系结构需要解决教什么？物联网初级教育物联网技术概论，无线传感器网基础RFID技术基础教学设备开发生产企业提供支撑平台包括：教学用物联网实验箱，大型物联网演示系统，物联网开发系统，实验实训系统和教师培训，技术支持物联网高级教育体系教育部全国物联网人才教育培训办公室组织全国高校技术和教育专家教授编写系列物联网技术专业教材

6、教学大纲、题库实验指导书系统库和考试大纲目前已经规划专业课教材12本传统电子，信息，计算机，通讯，控制课程体系桥接到物联网核心课程教材编写体系高频电路和微波、卫星通讯3G/4G/TD远程网络和基站蓝牙/WIFI/ZIGBEERFID和EPC无线传感网和OS广播电视和光纤网络车载无线网络和汽车电子物联网工程专业课程体系 物联网工程导论； 物联网体系结构； 物联网通信技术； 物联网感知技术； 物联网数据处理； 物联网信息安全； RFID原理及应用； 传感网原理与应用； 物联网集成控制技术； 物联网应用系统设计； 。物联网工程专业实验室标准 EPC、RFID物流实验室（B329）； ZIGBEE无线

7、传感网实验室（B328）； WiFi、蓝牙、3G实验室（B306）； DIY自由组网实验室； 嵌入式系统实验室； 软件工程、应用流程建模仿真和工程公共服务平台； 应用系统集成实战实验室； 。物联网工程的关键技术 无线通信、嵌入式、网络、计算机、控制 各种技术的协议、标准； 各种技术的局限性(效率、功率、成本、可靠性等）； 多种技术的集成、融合与无缝衔接； 海量数据存储管理（云计算）；物联网工程的测试评价 数据传输的可达性； 感知手段多样性； 时间特性； 结构合理性； 服务安全性； 信息处理的智能性； 混杂网的柔性培养目标 有较扎实的通信、控制和计算机（3C）专业基础知识和基本技能； 具有独立分

8、析设计物联网系统的能力； 能独立开展物联网相关项目的研发能力。教材和参考书已出版的物联网相关教材：物联网应用基础（冶金工业出版社2011）物联网技术概论（北航出版社2011）无线传感器网络技术（冶金工业出版社2011）信息融合关键技术（冶金工业出版社2010 ）。专业特色 应用性强，直接面向工程； 结合学校轻工、食品、生工、服装、控制优势特色学科专业展开研发； 立足学校工程中心、重点实验室平台开展多学科多层次交叉研发； 利用无锡本地优势，发挥感知中心、太科园等物联网园区，结合企业进行新产品研制和产业化推广。物联网专业教学内容中的8大模块40个知识点 1、单片机和嵌入式知识模块 知识点包括：从最

9、基础的8051单片机到ARM嵌入式技术，由浅入深，知识点包括：微机原理，接口技术，微控制器体系和原理，实时操作系统，C语言编程技术等等 2、 无线片上系统（SoC)知识模块 知识点包括：无线单片机通讯接口设计，无线有线收发器原理和结构，通讯原理和结构，嵌入式软件基础等； 3、无线通讯和无线网络知识模块 知识点包括：短距离无线数据通讯基础和原理，无线自组网技术，基本无线网络拓扑，ZIGBEE无线技术和802.15,.4无线标准，高级的ZIGBEE技术。网络安全和加密技术，C语言和无线网络算法高级技术原理；4、高频微波知识模块知识点包括：高频微波技术基础，调制和解调技术，天线原理和设计，阻抗匹配和

10、反射，高频仪器使用，微波放大器设计，无线单片机高频测试和调试方法和原理等；5、RFID知识模块知识点包括：电磁技术基础，RFID标签防冲突算法，EPC和IS0-180006C通讯协议和原理；大功率RFID读卡器原理和设计，RFID和物联网数据库结构和原理等；6、物联网传输层知识模块知识点包括：物联网网关原理和结构，GSM/GPRS技术原理，3G技术原理和结构，M2M 数据传输和远程通讯，嵌入式和高级实时操作系统在物联网网关设计技术等；7、高级无线网络知识模块知识点包括：微功耗802.11标准WIFI传感器网络原理和结构，内置多ARM和WI-FI收发器的无线单片机，802.15.1 蓝牙技术和低

11、功耗蓝牙无线技术原理；Wi-Fi/蓝牙，ZIGBEE PRO 无线通讯协议栈原理和设计；8、系统集成知识模块知识点包括：操作系统，数据结构，数据库技术，控制技术，云计算等。卓越工程师计划 物联网工程专业培养方案和教育部大力推广的卓越工程师计划高度匹配，可以无缝衔接（强调工程应用、系统集成、校企结合、课题项目驱动等） 无锡政府提出培养政产学研综合人才，必须要贯通现有学院专业，即有依赖又要跳出，进行多专业高效融合，不断在各专业中引入物联网要素，包括全院入学的概论、大二大三的课程设计、实践实习乃至大四的毕业设计，培养学生走卓越工程师的道路一年进企业（2.5+0.5+0.5+0.5）。搭建校企校内项目

12、实践平台近两年学院已经和无锡200多个企业合作申报项目，进行物联网相关项目开发：输液器液位监视报警系统；池塘监控系统；污水监控系统；食品安全可追溯系统；菜场感知系统；感知能耗；感知工业。加大对实验设备的投资，对现有设备进行更新、调整，并依托江苏省电工电子实验教学示范中心与江南大学电气信息类大学生创新实践基地，采用校企共建模式，建立一个具有交叉性、开放性、研究型的物联网工程专业本科生创新、创业实践平台，大力推进卓越工程师计划。针对学生（覆盖全院50%）开展创新计划项目（11331111）：1个项目， 1个指导老师，3个学生，3000元启动经费，1个样机，1篇论文，1个专利，1个软件著作权等；学生

13、项目很多：智慧家居；智能交通；智能灌溉。物联网是个对政府、对企业、对学校、对研究所大舞台，只要你有想法都可以找到落脚点，舞出不一样的人生。 物联网关键问题具体表现在五个方面： 1） 无线传感器网络节点系统的理论和技术 传感器节点设计，包括结构、功能等问题；节点操作系统；节点数据采集与信号处理；节点能量管理问题等。 2） 无线传感器网络的基础设施的理论和技术 传感器网络体系结构；传感器网络的部署、建模及性能评价；传感器网络覆盖和拓扑控制；定位与同步；安全与隐私；与互联网的接入技术；传感器网络的质量服务（QoS）等关键问题。 3） 无线传感器网络通信协议的理论和技术 底层无线通信技术；介质传输控制

14、（MAC）层通信协议；路由层通信协议；传输层通信协议；移动传感器网络通信协议等。4） 无线传感器网络数据管理和中间件的理论和技术数据模型和查询语言；数据的分布式存储方法；分布式数据操作算法；查询处理技术；数据挖掘与分析技术；数据融合技术；中间件技术等关键技术。5） 无线传感器网络软件开发、测试与调试工具以及模拟环境传感器网络性能的评价模型；传感器网络的测试技术及工具；传感器网络的调试技术及工具；传感器网络的仿真模型与系统；传感器网络的软件开发技术； 传感器网络的跨层设计等。 物联网技术几乎具有涵盖上述研究内容的所有学科领域如通信、控制、计算机、电信等，是目前集成度最大、产业链最长、覆盖面最广、

15、智能性最高的技术。可以把人力、物力、财力聚焦，为多方位大规模有目标地创新项目协同研究发展提供舞台。 2012全国高校物联网教学论坛全国高校物联网教学论坛 谢谢！面临的难题 两年的教学实践还是有很多问题：课程大纲、日历、课程间衔接性； 企业某个岗位为什么就要物联网这个专业？问题的实质是物联网特色到底在哪儿？学生就业时会遇到什么问题？ 物联网专业人才培养的外部因素？产业？ 物联网专业教师队伍的建设？7月14日校长陈坚、无锡新区管委会主任嵇克俭分别代表学校与地方签署了全面合作协议 ，美新公司董事长赵阳博士等15名新区物联网产业“530”高级人才同时受聘为江南大学兼职(客座)教授。 2009年10月2

16、8日 无锡培养目标 有较扎实的通信、控制和计算机（3C）专业基础知识和基本技能； 具有独立分析设计物联网系统的能力； 能独立开展物联网相关项目的研发能力。4、高频微波知识模块知识点包括：高频微波技术基础，调制和解调技术，天线原理和设计，阻抗匹配和反射，高频仪器使用，微波放大器设计，无线单片机高频测试和调试方法和原理等；5、RFID知识模块知识点包括：电磁技术基础，RFID标签防冲突算法，EPC和IS0-180006C通讯协议和原理；大功率RFID读卡器原理和设计，RFID和物联网数据库结构和原理等；6、物联网传输层知识模块知识点包括：物联网网关原理和结构，GSM/GPRS技术原理，3G技术原理和结构，M2M 数据传输和远程通讯，嵌入式和高级实时操作系统在物联网网关设计技术等；7、高级无线网络知识模块知识点包括：微功耗802.11标准WIFI传感器网络原理和结构，内置多ARM和WI-FI收发器的无线单片机，802.15.1 蓝牙技术和低功耗蓝牙无线技术原理；Wi-Fi/蓝牙，ZIGBEE PRO 无线通讯协议栈原理和设计；8、系统集成知识模块知识点包括：操作系统，数据结构，数据库技术，控制技术，云计算等。4） 无线传感器网络数据管理和中间件的理论和技术数据模型和查询语言；数据的分布式存储方法