物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學與實踐思考

1、物聯(lián)網(wǎng)教學與實踐中的困惑 物聯(lián)網(wǎng)概念逐漸清晰 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)前景還不明朗，企業(yè)不敢冒進 物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)有待挖掘。 物聯(lián)網(wǎng)的教學應該包含哪些內(nèi)容、如何開展、學生老師要有什么知識結(jié)構(gòu)。 物聯(lián)網(wǎng)實驗還需進一步明確：大綱、計劃、內(nèi)容、目標。 物聯(lián)網(wǎng)科研實踐如何進行：報項目、校企合作。面臨的難題 兩年的教學實踐還是有很多問題：課程大綱、日歷、課程間銜接性； 企業(yè)某個崗位為什么就要物聯(lián)網(wǎng)這個專業(yè)？問題的實質(zhì)是物聯(lián)網(wǎng)特色到底在哪兒？學生就業(yè)時會遇到什么問題？ 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)的外部因素？產(chǎn)業(yè)？ 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教師隊伍的建設？江南大學物聯(lián)網(wǎng)學院建設介紹 成立新學院 院系學科調(diào)整 新專業(yè)申請 與政府合作建立人才高地

2、 與企業(yè)合作建立工程中心、實驗和產(chǎn)業(yè)化平臺 面向本科生建立創(chuàng)新基地和開放課題基金2010年6月10日，全國首家物聯(lián)網(wǎng)工程學院在我校正式揭牌成立。 校長陳堅、無錫市副市長談學明分別代表學校和無錫市政府簽定共建協(xié)議 7月14日校長陳堅、無錫新區(qū)管委會主任嵇克儉分別代表學校與地方簽署了全面合作協(xié)議 ，美新公司董事長趙陽博士等15名新區(qū)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)“530”高級人才同時受聘為江南大學兼職(客座)教授。7月29日，“無線傳感網(wǎng)物流安全應用教育部工程研究中心”建設方案論證會在江南大學物聯(lián)網(wǎng)工程學院召開。教育部科技司婁晶副司長率北京郵電大學方濱興院士、中科院微電子所葉甜春所長等10位物聯(lián)網(wǎng)應用領(lǐng)域內(nèi)的知名專家

3、學者蒞臨江南大學物聯(lián)網(wǎng)工程學院。校黨委書記武貴龍、校長陳堅、副校長紀志成及物聯(lián)網(wǎng)工程學院、科技處的領(lǐng)導和專家也出席了當天的論證會。會議由教育部科技司董維國處長主持。 2009年10月28日 無錫物聯(lián)網(wǎng)工程學院簡介江南大學物聯(lián)網(wǎng)學院由原通信與控制工程學院和信息工程學院合并組建而成，具有信息、電子與電氣類學科交叉的綜合優(yōu)勢，是國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域第一所實體性學院。學院設有控制科學與工程博士后流動站，擁有2個一級學科博士學位授予權(quán)、23個碩士學位授權(quán)點?？刂评碚撆c控制工程學科被評為教育部優(yōu)勢學科平臺、江蘇省重點學科，建有“輕工過程先進控制”教育部重點實驗室、“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用”教育部工程研究中心、“工業(yè)裝備

4、節(jié)能與控制技術(shù)”無錫市重點實驗室。學院設有物聯(lián)網(wǎng)工程、自動化、計算機科學與技術(shù)、電氣工程及其自動化、微電子學、電子信息工程、通信工程、信息安全工程和印刷工程9個本科專業(yè)，其中物聯(lián)網(wǎng)工程、自動化和計算機科學與技術(shù)專業(yè)入選國家特色專業(yè)建設點，電氣工程及其自動化專業(yè)入選江蘇省特色專業(yè)建設點,電子信息工程入選江蘇省品牌專業(yè)建設點。近年來，主持承擔了國家863計劃、國家自然科學基金、國家科技攻關(guān)項目以及省部級以上科研課題100余項，獲省部級以上各類科研獎勵30余項，年科研經(jīng)費5000余萬元，每年發(fā)表三大檢索論文300余篇。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)申報 填寫申報書：完整的知識體系；有實力的教師隊伍；合理的實驗室配置

5、；有特色的科研應用等外部因素； 學校鼎力支持，并全程跟蹤投入宣傳。物聯(lián)網(wǎng)工程學院專業(yè)系調(diào)整架構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)中的控制技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)中的信息處理技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)中的傳輸技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)中的感知技術(shù)控制理論與控制工程微電子、檢測技術(shù)通信工程計算機與電子信息工程物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)專業(yè)院系學科 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)高校 教學體系結(jié)構(gòu)需要解決教什么？物聯(lián)網(wǎng)初級教育物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論，無線傳感器網(wǎng)基礎RFID技術(shù)基礎教學設備開發(fā)生產(chǎn)企業(yè)提供支撐平臺包括：教學用物聯(lián)網(wǎng)實驗箱，大型物聯(lián)網(wǎng)演示系統(tǒng)，物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)系統(tǒng)，實驗實訓系統(tǒng)和教師培訓，技術(shù)支持物聯(lián)網(wǎng)高級教育體系教育部全國物聯(lián)網(wǎng)人才教育培訓辦公室組織全國高校技術(shù)和教育專家教授編寫系列物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)教材

6、教學大綱、題庫實驗指導書系統(tǒng)庫和考試大綱目前已經(jīng)規(guī)劃專業(yè)課教材12本傳統(tǒng)電子，信息，計算機，通訊，控制課程體系橋接到物聯(lián)網(wǎng)核心課程教材編寫體系高頻電路和微波、衛(wèi)星通訊3G/4G/TD遠程網(wǎng)絡和基站藍牙/WIFI/ZIGBEERFID和EPC無線傳感網(wǎng)和OS廣播電視和光纖網(wǎng)絡車載無線網(wǎng)絡和汽車電子物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程體系 物聯(lián)網(wǎng)工程導論； 物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)； 物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)； 物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)； 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理； 物聯(lián)網(wǎng)信息安全； RFID原理及應用； 傳感網(wǎng)原理與應用； 物聯(lián)網(wǎng)集成控制技術(shù)； 物聯(lián)網(wǎng)應用系統(tǒng)設計； 。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實驗室標準 EPC、RFID物流實驗室（B329）； ZIGBEE無線

7、傳感網(wǎng)實驗室（B328）； WiFi、藍牙、3G實驗室（B306）； DIY自由組網(wǎng)實驗室； 嵌入式系統(tǒng)實驗室； 軟件工程、應用流程建模仿真和工程公共服務平臺； 應用系統(tǒng)集成實戰(zhàn)實驗室； 。物聯(lián)網(wǎng)工程的關(guān)鍵技術(shù) 無線通信、嵌入式、網(wǎng)絡、計算機、控制 各種技術(shù)的協(xié)議、標準； 各種技術(shù)的局限性(效率、功率、成本、可靠性等）； 多種技術(shù)的集成、融合與無縫銜接； 海量數(shù)據(jù)存儲管理（云計算）；物聯(lián)網(wǎng)工程的測試評價 數(shù)據(jù)傳輸?shù)目蛇_性； 感知手段多樣性； 時間特性； 結(jié)構(gòu)合理性； 服務安全性； 信息處理的智能性； 混雜網(wǎng)的柔性培養(yǎng)目標 有較扎實的通信、控制和計算機（3C）專業(yè)基礎知識和基本技能； 具有獨立分

8、析設計物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的能力； 能獨立開展物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)項目的研發(fā)能力。教材和參考書已出版的物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)教材：物聯(lián)網(wǎng)應用基礎（冶金工業(yè)出版社2011）物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論（北航出版社2011）無線傳感器網(wǎng)絡技術(shù)（冶金工業(yè)出版社2011）信息融合關(guān)鍵技術(shù)（冶金工業(yè)出版社2010 ）。專業(yè)特色 應用性強，直接面向工程； 結(jié)合學校輕工、食品、生工、服裝、控制優(yōu)勢特色學科專業(yè)展開研發(fā)； 立足學校工程中心、重點實驗室平臺開展多學科多層次交叉研發(fā)； 利用無錫本地優(yōu)勢，發(fā)揮感知中心、太科園等物聯(lián)網(wǎng)園區(qū)，結(jié)合企業(yè)進行新產(chǎn)品研制和產(chǎn)業(yè)化推廣。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學內(nèi)容中的8大模塊40個知識點 1、單片機和嵌入式知識模塊 知識點包括：從最

9、基礎的8051單片機到ARM嵌入式技術(shù)，由淺入深，知識點包括：微機原理，接口技術(shù)，微控制器體系和原理，實時操作系統(tǒng)，C語言編程技術(shù)等等 2、 無線片上系統(tǒng)（SoC)知識模塊 知識點包括：無線單片機通訊接口設計，無線有線收發(fā)器原理和結(jié)構(gòu)，通訊原理和結(jié)構(gòu)，嵌入式軟件基礎等； 3、無線通訊和無線網(wǎng)絡知識模塊 知識點包括：短距離無線數(shù)據(jù)通訊基礎和原理，無線自組網(wǎng)技術(shù)，基本無線網(wǎng)絡拓撲，ZIGBEE無線技術(shù)和802.15,.4無線標準，高級的ZIGBEE技術(shù)。網(wǎng)絡安全和加密技術(shù)，C語言和無線網(wǎng)絡算法高級技術(shù)原理；4、高頻微波知識模塊知識點包括：高頻微波技術(shù)基礎，調(diào)制和解調(diào)技術(shù)，天線原理和設計，阻抗匹配和

10、反射，高頻儀器使用，微波放大器設計，無線單片機高頻測試和調(diào)試方法和原理等；5、RFID知識模塊知識點包括：電磁技術(shù)基礎，RFID標簽防沖突算法，EPC和IS0-180006C通訊協(xié)議和原理；大功率RFID讀卡器原理和設計，RFID和物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)和原理等；6、物聯(lián)網(wǎng)傳輸層知識模塊知識點包括：物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)原理和結(jié)構(gòu)，GSM/GPRS技術(shù)原理，3G技術(shù)原理和結(jié)構(gòu)，M2M 數(shù)據(jù)傳輸和遠程通訊，嵌入式和高級實時操作系統(tǒng)在物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設計技術(shù)等；7、高級無線網(wǎng)絡知識模塊知識點包括：微功耗802.11標準WIFI傳感器網(wǎng)絡原理和結(jié)構(gòu)，內(nèi)置多ARM和WI-FI收發(fā)器的無線單片機，802.15.1 藍牙技術(shù)和低

11、功耗藍牙無線技術(shù)原理；Wi-Fi/藍牙，ZIGBEE PRO 無線通訊協(xié)議棧原理和設計；8、系統(tǒng)集成知識模塊知識點包括：操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)庫技術(shù)，控制技術(shù)，云計算等。卓越工程師計劃 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)方案和教育部大力推廣的卓越工程師計劃高度匹配，可以無縫銜接（強調(diào)工程應用、系統(tǒng)集成、校企結(jié)合、課題項目驅(qū)動等） 無錫政府提出培養(yǎng)政產(chǎn)學研綜合人才，必須要貫通現(xiàn)有學院專業(yè)，即有依賴又要跳出，進行多專業(yè)高效融合，不斷在各專業(yè)中引入物聯(lián)網(wǎng)要素，包括全院入學的概論、大二大三的課程設計、實踐實習乃至大四的畢業(yè)設計，培養(yǎng)學生走卓越工程師的道路一年進企業(yè)（2.5+0.5+0.5+0.5）。搭建校企校內(nèi)項目

12、實踐平臺近兩年學院已經(jīng)和無錫200多個企業(yè)合作申報項目，進行物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)項目開發(fā)：輸液器液位監(jiān)視報警系統(tǒng)；池塘監(jiān)控系統(tǒng)；污水監(jiān)控系統(tǒng)；食品安全可追溯系統(tǒng)；菜場感知系統(tǒng)；感知能耗；感知工業(yè)。加大對實驗設備的投資，對現(xiàn)有設備進行更新、調(diào)整，并依托江蘇省電工電子實驗教學示范中心與江南大學電氣信息類大學生創(chuàng)新實踐基地，采用校企共建模式，建立一個具有交叉性、開放性、研究型的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)本科生創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)實踐平臺，大力推進卓越工程師計劃。針對學生（覆蓋全院50%）開展創(chuàng)新計劃項目（11331111）：1個項目， 1個指導老師，3個學生，3000元啟動經(jīng)費，1個樣機，1篇論文，1個專利，1個軟件著作權(quán)等；學生

13、項目很多：智慧家居；智能交通；智能灌溉。物聯(lián)網(wǎng)是個對政府、對企業(yè)、對學校、對研究所大舞臺，只要你有想法都可以找到落腳點，舞出不一樣的人生。 物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵問題具體表現(xiàn)在五個方面： 1） 無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點系統(tǒng)的理論和技術(shù) 傳感器節(jié)點設計，包括結(jié)構(gòu)、功能等問題；節(jié)點操作系統(tǒng)；節(jié)點數(shù)據(jù)采集與信號處理；節(jié)點能量管理問題等。 2） 無線傳感器網(wǎng)絡的基礎設施的理論和技術(shù) 傳感器網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)；傳感器網(wǎng)絡的部署、建模及性能評價；傳感器網(wǎng)絡覆蓋和拓撲控制；定位與同步；安全與隱私；與互聯(lián)網(wǎng)的接入技術(shù)；傳感器網(wǎng)絡的質(zhì)量服務（QoS）等關(guān)鍵問題。 3） 無線傳感器網(wǎng)絡通信協(xié)議的理論和技術(shù) 底層無線通信技術(shù)；介質(zhì)傳輸控制

14、（MAC）層通信協(xié)議；路由層通信協(xié)議；傳輸層通信協(xié)議；移動傳感器網(wǎng)絡通信協(xié)議等。4） 無線傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)管理和中間件的理論和技術(shù)數(shù)據(jù)模型和查詢語言；數(shù)據(jù)的分布式存儲方法；分布式數(shù)據(jù)操作算法；查詢處理技術(shù)；數(shù)據(jù)挖掘與分析技術(shù)；數(shù)據(jù)融合技術(shù)；中間件技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)。5） 無線傳感器網(wǎng)絡軟件開發(fā)、測試與調(diào)試工具以及模擬環(huán)境傳感器網(wǎng)絡性能的評價模型；傳感器網(wǎng)絡的測試技術(shù)及工具；傳感器網(wǎng)絡的調(diào)試技術(shù)及工具；傳感器網(wǎng)絡的仿真模型與系統(tǒng)；傳感器網(wǎng)絡的軟件開發(fā)技術(shù)； 傳感器網(wǎng)絡的跨層設計等。 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)幾乎具有涵蓋上述研究內(nèi)容的所有學科領(lǐng)域如通信、控制、計算機、電信等，是目前集成度最大、產(chǎn)業(yè)鏈最長、覆蓋面最廣、

15、智能性最高的技術(shù)。可以把人力、物力、財力聚焦，為多方位大規(guī)模有目標地創(chuàng)新項目協(xié)同研究發(fā)展提供舞臺。 2012全國高校物聯(lián)網(wǎng)教學論壇全國高校物聯(lián)網(wǎng)教學論壇 謝謝！面臨的難題 兩年的教學實踐還是有很多問題：課程大綱、日歷、課程間銜接性； 企業(yè)某個崗位為什么就要物聯(lián)網(wǎng)這個專業(yè)？問題的實質(zhì)是物聯(lián)網(wǎng)特色到底在哪兒？學生就業(yè)時會遇到什么問題？ 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)的外部因素？產(chǎn)業(yè)？ 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教師隊伍的建設？7月14日校長陳堅、無錫新區(qū)管委會主任嵇克儉分別代表學校與地方簽署了全面合作協(xié)議 ，美新公司董事長趙陽博士等15名新區(qū)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)“530”高級人才同時受聘為江南大學兼職(客座)教授。 2009年10月2

16、8日 無錫培養(yǎng)目標 有較扎實的通信、控制和計算機（3C）專業(yè)基礎知識和基本技能； 具有獨立分析設計物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的能力； 能獨立開展物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)項目的研發(fā)能力。4、高頻微波知識模塊知識點包括：高頻微波技術(shù)基礎，調(diào)制和解調(diào)技術(shù)，天線原理和設計，阻抗匹配和反射，高頻儀器使用，微波放大器設計，無線單片機高頻測試和調(diào)試方法和原理等；5、RFID知識模塊知識點包括：電磁技術(shù)基礎，RFID標簽防沖突算法，EPC和IS0-180006C通訊協(xié)議和原理；大功率RFID讀卡器原理和設計，RFID和物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)和原理等；6、物聯(lián)網(wǎng)傳輸層知識模塊知識點包括：物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)原理和結(jié)構(gòu)，GSM/GPRS技術(shù)原理，3G技術(shù)原理和結(jié)構(gòu)，M2M 數(shù)據(jù)傳輸和遠程通訊，嵌入式和高級實時操作系統(tǒng)在物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設計技術(shù)等；7、高級無線網(wǎng)絡知識模塊知識點包括：微功耗802.11標準WIFI傳感器網(wǎng)絡原理和結(jié)構(gòu)，內(nèi)置多ARM和WI-FI收發(fā)器的無線單片機，802.15.1 藍牙技術(shù)和低功耗藍牙無線技術(shù)原理；Wi-Fi/藍牙，ZIGBEE PRO 無線通訊協(xié)議棧原理和設計；8、系統(tǒng)集成知識模塊知識點包括：操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)庫技術(shù)，控制技術(shù)，云計算等。4） 無線傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)管理和中間件的理論和技術(shù)數(shù)據(jù)模型和查詢語言；數(shù)據(jù)的分布式存儲方法