时间：2023-10-13 09:44:41
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇物联网工程的关键技术，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：物联网；课程体系；本科院校
一、引言
自2009年8月同志提出“感知中国”以来，物联网已成为国家战略新兴产业的重要组成内容。2013 年2 月，国务院提出了关于推进物联网有序健康发展的指导意见。物联网是继互联网之后的又一次信息技术浪潮，具有广阔的应用前景和难得的发展机遇。在教育领域，自2010年7月教育部批准30余所高校院系建设物联网工程专业以来，2011年，教育部又批准了27所高等院校设立物联网工程的申请；2013年4月，我校物联网工程专业获得教育部批准。在学科发展方面，中国电子学会物联网专家委员会、教育部电子信息与电气学教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会一直高度关注物联网及相关专业建设。全国高校物联网及相关专业教学指导小组组织高校在物联网专业的知识体系、课程体系、工程实践和人才培养等方面进行了一系列的探索，国内高校也根据自身的情况对物联网工程专业的课程体系进行了探索。作为国家倡导的新兴战略性产业，物联网备受各界重视，并成为就业前景广阔的热门领域，该专业主要就业于与物联网相关的企业、行业，从事物联网的通信架构、网络协议和标准、信息安全等的设计、开发、管理与维护，就业口径广，需求量十分大。但是，在众多高校积极申报的专业的同时也面临一个十分严峻的问题，物联网目前属于新兴产业，中国高校刚刚开始开设物联网工程专业，没有成熟的经验可以借鉴。本文通过分析物联网工程专业的知识体系、主要知识领域，提出了物联网工程专业课程体系的基本思路，以期为兄弟院校物联网相关专业课程规划抛砖引玉。[1]
二、物联网专业涉及的关键技术
物联网是互联网的拓展应用和网络延伸，它利用多种不同的感知技术对现实物理世界进行感知后，通过网络完成对数据的传输，然后进行数据挖掘、分析、决策，最终实现人与人、人与物、物与物之间的信息交流，最终达到对物理世界进行管控、决策的目的。因此，常规意义上物联网可以分为三个层次：感知层、网络层和应用层。[2]
1、感知层关键技术
感知层是物联网发展和应用的基础，RFID技术、传感和控制技术、 短距离无线通讯技术是感知层涉及的主要技术，主要负责物品的标识、信息感知采集。该层的关键技术包括：传感器网络、射频技术、传感器技术。
2、网络层关键技术
网络层将建立在现有的移动通讯网和互联网基础上，其主要功能是直接通过现有的互联网或移动通信网（如GSM、CDMA）、 无线接入网（WiMAX）、无线局域网（WiFi）、卫星网等基础网络设施，负责物联网感知层感知信息的接入、融合、交换与传递，是实现数据交互、物物相连的关键，在物联网三层架构中起到承上启下的作用。物联网最终将实现异质网络互联互通，因此通信技术将是网络层的核心技术，包括蓝牙、ZigBee、WiFi、GSM、CDMA、GPRS 等相关技术。
3、应用层关键技术
应用层对网络层传输过来的信息进行处理，主要由业务支撑平台、服务支撑平台、网络管理和信息处理等平台构成，共同完成对信息的分析、计算、存储、挖掘等处理操作，供决策者使用和决策。应用层核心技术包括中间件技术、云计算、海量数据存储、挖掘、检索以及虚拟技术等。
三、物联网工程专业核心课程构成
物联网是典型的交叉学科，涉及到网络工程、自动化、电子工程、计算机、通信工程、信息安全等多个学科。由于物联网产业涵盖面宽，应用广泛，所以物联网工程专业包含的知识点较多，课程涉及基础课模块、感知类课程模块、网络与通信类课程模块与数据处理与领域应用类课程模块。
基础类课程为：数理类课程，如高等数学、概率论与数理统计、线性代数、离散数学、大学物理等；电路类课程，如数字逻辑、电路与电子技术、高频电子线路等；程序算法类课程，如C语言程序设计、Java语言程序设计、数据结构与算法等。
感知类课程为：RFID原理及应用、传感器原理及应用、模式识别与状态监控、微机原理与接口技术、数据获取与信息处理系统等。
网络与通信类课程为：计算机网络、通信原理、物联网通信技术、无线传感器网络、短距离无线与移动通信网络、物联网数据库技术等。[3]
数据处理与领域应用类课程为：物联网工程导论、操作系统、嵌入式系统设计、物联网信息安全、海量数据存储、物联网工程设计与实施、物联网系统综合设计、移动应用开发、智能物流等。
四、物联网工程专业课程体系构建
物联网工程专业是以应用为驱动的专业，专业人才的培养根据专业共性和我校其他相关优势专业的特点，以达到能服务区域经济发展为目的。因此我校物联网工程专业确立了以智能物流和智能家居两个应用方向，在后期应用类课程突出物联网技术在这两个方向的工程应用，且物联网专业建设要紧密联系社会、学生、专业发展的需求，统筹兼顾其“专业新、对应产业链长、相关技术门类差异大”的特点，深入研究，准确定位，根据计算机类专业工程教育关于课程体系的总体要求和专业的目标定位设置科学的课程体系，注重课程体系的交叉融合。本专业将相关主干学科的核心课程和专业课程统筹结合，与物联网专业知识体系相对应，将专业课程按照以上不同类型进行了梳理，制定出了初步的课程体系，具体层次关系如图1所示。
图1 物联网工程专业课程体系结构图
五、结束语
物联网工程专业是面向国家战略性新兴产业发展的需要而设置的，作为为国家培养人才的高校，应站在国家发展战略的视野来看待专业建设。根据本文提出的物联网的技术体系、培养目标和课程体系，我校在物联网工程专业的建设过程中，高度凝炼专业特色，认真把握本专业综合性强，学科交叉等特点，加强师资队伍和实验室等建设，改革人才培养方案，强化实践教学，以推进物联网工程专业建设与人才培养。
参考文献
[1]吴国民.地方工科院校物联网工程专业人才培养的研究[J].现代计算机.2011（07）：35～37
[2]马忠梅，孙娟，李奇.物联网工程专业课程体系与实践探讨[J].单片机与嵌入式系统应用，2011，（10）：1～4.
[3]熊曙光.物联网工程专业人才培养模式与课程体系研究[J].科教文汇.2012，（11）：45～46.
关键词：物联网；网络；信息；理论；技术
中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 14-0000-01
物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“The Internet of things”，顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。这包含两层意思：（1）物联网的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；（2）其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。
物联网通过智能感知、识别技术与普适计算、泛在网络的融合应用，被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展，与其说物联网是网络，不如说物联网是业务和应用。因此，应用创新是物联网发展的核心，以用户体验为核心的创新2.0（即Innovation 2.0，是面向知识社会的下一代创新）是物联网发展的灵魂。
物联网用途广泛，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、路灯照明管控、景观照明管控、楼宇照明管控、广场照明管控、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。
从中国物联网的市场来看，至2015年，中国物联网整体市场规模将达到7500亿元，年复合增长率超过30.0%。物联网的发展，已经上升到国家战略的高度，必将有大大小小的科技企业受益于国家政策扶持，进入科技产业化的过程中。从行业的角度来看，物联网主要涉及的行业包括电子、软件和通信，通过电子产品标识感知识别相关信息，通过通信设备和服务传导传输信息，最后通过计算机处理存储信息。而这些产业链的任何环节都会开成相应的市场，加总在一起的市场规模就相当大，可以说，物联网产业链的细化将带来市场进一步细分，造就一个庞大的物联网产业市场。所以，想要更好地应用物联网就需要抓好基础理论和关键技术的研究。
一、物联网的基础理论体系研究
物的属性决定了物联网的特性。感知性、智能性、自组织性对于物联网的拓扑结构和网络测量、网络控制影响较大；生态系统特性对物联网的类型、规模和演化方式影响较大；生命周期特性对物联网的健壮性、安全性与可用性影响较大。
物联网是联系自然界和人类社会的复杂网络，普遍存在小世界现象、无标度特性、健壮性、安全性、动态随机性、统计分布性和进化稳定性。有关复杂网络的综述和研究在2005年后不断涌现。研究内容主要包括非线性动态复杂网络系统（物理系统、互联网和相关社会网络）、网络科学理论框架、复杂性与普适性、动力学同步与控制方法等。物联网具有广泛的学科交叉性，研究其规律必然涉及众多学科的背景知识和基础理论。物联网的自反馈特性、“3C”技术特性可以利用现代控制论、现代通信理论、云计算理论进行研究；其复杂网络特性和复合生态系统特性可以利用网络科学、数学物理、系统工程、复合生态系统等理论进行研究。
二、物联网的关键技术研究
物联网涉及的新技术很多.其中的关键技术主要有RFID标签技术、传感器技术、网络通信技术和嵌入式系统技术等。
（一）RFID标签技术。RFID标签技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术，RFID在自动识别、物品物流管理有着广阔的应用前景。
完整的RFID系统由电子标签、读写器和数据处理系统组成。当读写器扫描贴有电子标签的物体时，标签被读写器激活通过无线电波将标签中携带的数据传送到读写器再由读写器传送到数据处理系统，完成数据的自动采集工作。数据处理系统根据需求做出相应的数据控制和处理工作。
（二）传感器技术。传感器技术是计算机应用中的关键技术。众所周知，到目前为止绝大部分计算机处理的都是数字信号。自从有计算机以来就需要传感器把模拟信号转换成数字信号计算机才能处理。作为摄取信息的关键器件，传感器是现代信息系统和各种装备不可缺少的信息采集手段。
如果把计算机看作处理和识别信息的大脑，把通信系统看做是传递信息的“神经”系统的话，则传感器就是感觉器官。所渭传感器，是指那些对被测对象的某一确定的信息具有感受（或响应）与检出功能。并使之按照一定规律转换成与之对应的输出信号的元器件或装置。离开了传感器对被测的原始信息进行准确可靠的捕获和转换，一切准确的测试与控制都将无法实现
（三）网络通讯技术。传感器的网络技术分为两类：近距离通信技术和广域网络通信技术。在广域网路通信方面。互联网、2G/3G移动通信、卫星通信技术等实现了信息的远程传输，特别是以IPv6为核心的下一代互联网的发展，将为每个传感器分配IP地址创造可能，也为物联网的发展创造了良好的网络基础条件。
通信网络技术为物联刚数据提供传送通道，如何在现有网络上进行增强，适应物联网业务的需求（低数据率、低移动性等），是该技术研究的重点。物联网的发展离不开通信网络，更宽、更快、更优的下一代宽带网络将为物联网发展提供更有力的支撑，也将为物联网应用带来更多的可能。
（四）嵌入式系统技术。嵌入式系统技术是综合了计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术为一体的复杂技术。经过几十年的演变，以嵌入式系统为特征的智能终端产品随处可见；小到人们身边的MP3，大到航天航空的卫星系统。嵌入式系统正在改变着人们的生活，推动着工业生产以及国防工业的发展。如果把物联网用人体做一个简单比喻，传感器相当于人的眼睛、鼻子、皮肤等感官，网络就是神经系统用来传递信息，嵌入式系统则是人的大脑，在接收到信息后要进行分类处理。这个例子形象的描述了传感器、嵌入式系统在物联网中的位置与作用。
在信息社会的信息基础之下，物联网为我们国家的信息传播拓展了新的疆界，物联网代表着人们生活方式的转变。根据物联网的内涵可知，要真正实现物联网需要感知、传输、控制及智能等多项技术。物联网的研究将带动整个产业链或者推动产业链的共同发展。RFID标签技术、网络通信技术、传感器技术与嵌入式系统技术的研究与应用，将直接影响物联网的发展与应用，只有综合研究解决了这些关键技术问题，物联网才能得到快速推广，造福于人类社会，实现智慧地球的美好愿望。
参考文献：
[1]王瑞刚.物联网主要特征与基础理论研究[J].计算机科学，2012，S1.
[2]李旭港.物联网的关键技术与应用前景[J].魅力中国，2010，27.
【关键词】智慧城市建设关键技术
智慧城市以物联网技术为支撑，利用更智慧、更全面、更有效、更快捷的应用将人类社会的各个层面进行有机融合，实现城市的智慧化发展。
一、城市智慧建设相关理论研究
1.1智慧城市理论
智慧城市借助计算机技术、互联网技术、移动通信技术、物联网技术，发挥多中基础信息设施的优势，将人类社会生活中产生的庞大信息进行智能处理，形成全新的生活方式、社会管理模式，构建新的城市形态。
1.2全生命周期管理理论
社会发展中各种活动大多以独立项目的方式开展的，在城市智慧建设理论中，其将传统的工程项目的管理扩展到项目全生命周期，从构思开支，知道项目结束。完整的项目全生命周期包含以下几部分：项目的决策、实施以及使用和维护，不同阶段和过程之间均存在千丝万缕的联系，智慧城市建设则是对这些联系进行整理和综合分析，理顺城市发展中各部分之间的关联，满足多层次、多方位的个性化需求。
1.3精益建造理论
该理论的基础是生产管理理论，主要实施对象为城市建设中项目的各个过程，主要目标是在最短工期和最少资源，不牺牲项目质量的前提下实现工程项目的管理和完成。精益建造理论来源于制造业的生产管理、流程管理和价值管理，主要为了解决施工过程中如何提高建造效率、降低生产成本、减少工作时间等问题。
二、智慧城市建设中的关键技术分析
智慧城市建设中所需要使用的技术较为复杂和多样，需要不同技术之间的协同合作才能达到预期效果。
2.1数据获取技术
现代数据处理和数据存储技术为智慧城市的建设提供了数据存储的可能。随着云计算技术的发展，基于云的多种技术被提出和应用到社会生活中，这种信息处理和存储技术突破了传统技术的技术瓶颈，利用云端的高性能和大容量存储设备对城市发展中产生的大数据进行处理和分析。此外云计算相关技术的应用将不同类型、不同环境下的数据信息进行了整合，可以实现跨平台、跨领域的信息处理和存储，解决了智慧城市发展进程中存在的数据共享的问题。
2.2物联网技术
物联网被称为人类的第三次信息技术革命，其可以在虚拟的信息和现实的物质之间建立统一规范的联系。首先物联网技术应用大量的传感器组成传感器网络，该网络主要用于对物体进行感知和信息获取；然后应用多种通信技术，典型的如RFID技术等将传感器采集到的数据信息进行传递；最后对采集到的数据信息进行跨行业、跨领域、跨系统、跨应用的共享和互通。
2.3云计算技术
云计算技术是智慧城市发展的保证。云计算将大量的分布的独立计算机通过一定的方式组建成统一管理的云系统，在该系统环境下，多个硬件设备可以协同工作，按照资源需求对硬件能力进行分配，实现多种传统计算技术所无法实现的功能。应用云计算平台可以对智慧城市发展过程中出现的多种状况、产生的多种信息、要求的多种处理功能进行合理解决和分配，充分满足城市建设的需求。
2.4数据挖掘技术
智慧城市智能化需要利用数据挖掘技术实现。智慧城市建设过程中会产生庞大的数据信息，这些数据信息繁杂没有规律，通常我们对于某一方面的研究只需要从数据池中提取我们感兴趣的数据即可。数据挖掘技术就是一种对大量数据按照个性化需求进行挖掘和分析的技术，这种技术可以从城市建设中产生的大量数据中挖掘出符合城市发展需求的信息机理知识，协助推动城市的智慧化演进。
三、总结
总之，城市的智慧化建设是一个漫长而复杂的过程，需要综合应用多种理论和技术，不仅是对城市产生巨大影响，还会对人类的生活方式产生巨大影响。
参考文献
[1]王要武，吴宇迪.智慧建设理论与关键技术问题研究[J].科技进步与对策，2012，29（18）
[2]张永民.“智慧中国”关键技术的研究（上）[J].中国信息界，2012（1）
关键词：射频识别RFID 教学改革 双创人才无培养
2009年11月3日，向首都科技界发表了题为《让科技引领中国可持续发展》的讲话，强调科学选择新兴战略性产业非常重要，并指示要着力突破传感网、物联网的关键技术。2016年3月，我国出台的“十三五规划”明确指出“推进物联网感知设施规划布局，发展物联网开环应用。推进信息物理系统关键技术研发和应用。”在国家大力提倡“双创”型人才培养的背景下，要改变传统的“重理论，轻实践”的物联网人才培养方式，强调学生的创新能力培养，提高学生就业、创业能力。
一、课程地位
物联网是通过射频识别（RFID）技术、红外线感应器、全球定位系统、扫描等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别，定位，跟踪、监控和管理的一种网络。
RFID简称射频识别技术，又称电子标签，是20世纪90年代开始兴起的一种非接触式的自动识别技术。RFID是一项利用射频信号通过空间耦合（交变磁场和电磁场）实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术，具有精度高、适应环境能力强、抗干扰强、操作快捷等优点。
物联网中非常重要的核心技术就是RFID电子标签技术。RFID是承载物联网应用的一种载体，也是应用最广泛的。RFID具备自动识别的能力，而且能够应用到任何物体上，所以在物联网应用上采用的最多。
2012年西南林业大学正式招收“信息工程”专业学生，培养目标为物联网工程人才。并把“射频识别RFID原理与应用”作为信息工程专业学生的专业核心课程之一。
二、课程建设
本校信息工程专业以培养应用型物联网人才为原则，侧重学生的动手实践能力，从创新、创业的实际应用出发，对学生的系统设计能力要求较高。
（一）课程定位
在物联网工程人才培养目标中，明确“射频识别RFID原理与应用”课程是一门必要的专业核心课程，根据物联网应用创新型人才培养目标确定课程知识体系结构以及实验内容，以及学生的储备知识。
（二）课程设计
本门课程应采用“理论结合实践”的形式进行。开课之前要求学生具有计算机网络、通信原理、电波与天线、信号处理以及面向对象程序设计等课程的储备知识。理论教学部分应主要讲解RFID基本原理（如ISO1443、ISO15693）、系统构建方式以及应用场合，开拓学生的工程应用视野。
实验教学部分以“基础加综合”形式进行。基础部分主要让学生体验在不同频段下射频卡的工作原理与数据采集、写入方式。采用我校购买的RFID实验箱为主。如图1所示。
综合部分主要是让每位学生运用实验箱自行设计一个简单物联网RFID系统。
除此之外，课程最后加入了实践教学环节，学生每3人一组，设计一个复杂RFID应用系统。要求学生自行设计软、硬件，可以通过上位机对RFID系统进行信息的读写操作。
（三）考核方式
本门课程将考核方式分为两大部分四小部分。第一大部分为占总评成绩50%的基础知识考核，主要包含理论知识闭卷考核（20%）以及学生基本操作考核（30%）；要求每个学生独立完成所有考核。
第二大部分为占总评成绩50%的实践能力考核，主要包含软件开发考核（20%）以及硬件设计考核（30%）。要求以小组的形式进行答辩。
三、结语
面向应用的“射频识别RFID”课程改革以专业理论知识为基础，重视学生创新创业能力的培养。从培养应用型创新人才出发，加强实验、实践教学环节，初步探索出一套完备的课程教学体系结构。达到了我校应用型创新人才培养的目标。
参考文献：
[1] 利节，向毅等.物联网专业“RFID技术与应用”课程建设实践.重庆科技学院报，2015，（3）：107-108.
[2] 马荣飞.高职物联网专业“RFID技术应用与实践”课程探究.福建电脑，2014，30（3）：53-56
[3] 张沪寅，黄建忠等.RFID实践教学平台创新建设.计算机教育，2014， （12）：76-80
作者简介：
随着计算机技术、互联网技术、无线通信技术、传感器技术、嵌入式技术等飞速发展，物联网的研究和应用也得到快速发展，并越来越引起各国的高度重视。物联网甚至被称为继计算机和互联网之后的又一次信息产业革命。美国于2008年末由IBM提出“智慧地球”概念后，“智慧地球”框架下多个典型智能解决方案已经在全球推广；欧盟于2009年6月了全球首个国家级物联网发展战略规划；韩国和日本等发达国家也都分别提出了“U-Japan”和“U-Korea”信息化战略，其核心内容都是利用无所不在的泛在网络技术实现人与人、物与物、人与物之间连接，让民众可以随时随地享有科技智慧服务。我国政府于2009年8月提出“感知中国”的战略构想，并由政府、科研院所和企业建立相关研究基地和成立物联网产业联盟。可见物联网技术以及相关产业已经成为各国下一个必争的战略制高点。而任何一个新兴产业和行业的发展，都需要大量的专门技术人才，物联网的发展同样也不例外。目前，我国物联网专业人才还非常紧缺，人才的培养还处于起步阶段，而大批专门人才培养主要依靠高等学校来承担。在这样一个大的环境和背景下，国家教育部于2010年批准在35所高校设立物联网工程和传感网技术本科专业，并于2011年开始招生。另外，全国有将近20所高职高专院校以及独立学院开设了物联网工程专业。物联网工程专业是一个多学科高度交叉的新兴专业，如何培养出合格的、符合市场需求的物联网专业人才是高校面临的一个主要问题。南于物联网本身技术复杂、牵涉面广，涉及多学科的交叉，这就必然对人才的培养和专业建设都需要进行全新的考虑。笔者结合安徽理工大学物联网工程专业建设和实践，对物联网丁程专业人才培养和教学资源建设进行了一些初步的探索，为高校物联网工程专业人才培养和专业建设提供指导和参考
2 物联网工程专业的研究内容
2.1 物联网的体系结构
物联网的概念是1999年美国Auto-ID中心首先提出的，最初的定义是通过射频识别等信息传感设备把所有物品与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。现在普遍认为物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通对象实现互联互通，具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化特征的网络。从物联网的定义可以看出要实现物联网需要具有感知、通信与计算能力的智能信息传感设备等实现全面感知，借助现有的互联网和电信网来进行数据的可靠传输，以及数据的智能处理，进而实现人与人、物与物、人与物之间的互联互通和智能信息服务。物联网的体系结构可以根据信息生成、传输、处理和应用划分为4个层次：感知识别层、网络层、管理服务层和综合应用层。其中感知层是物联网信息的来源，包括各种类型的传感器、RFID标签和读写器、智能手机、智能家电以及智能测控设备等；网络层实现数据的传输，包括有线和无线网络的接人层、会聚层和核心交换层；管理服务层实现数据存储、处理的和智能决策服务等，包括中间件、数据存储与处理、数据挖掘与智能决策等；综合应用层实现不同行业的综合应用，包括智能物流、智能电网、智能交通、智能环保、智能医疗等。物联网4层体系结构如图1所示。
2.2 物联网关键技术和研究内容
由物联网的4层体系结构图可以看出：感知层是物联网应用的基础，位于物联网应用的最底层，也是物联网区别于传统互联网的重要方面之一。感知层主要涉及RFID技术、无线传感器网络和控制技术、短距离无线通讯技术等主要关键技术。物联网的应用层与具体的应用领域不同存在很大的差异，需要根据具体的应用来设计。物联网网络层的数据传输技术、无线通信技术以及管理服务层涉及的数据存储、云计算、数据挖掘等各种支撑技术都是物联网应用和研究过程中涉及的主要技术和内容。
由于物联网的研究内容比较宽泛而且涉及多学科的交叉，开设物联网相关专业的高校现有学科基础、专业设置以及研究内容的侧重点都会有所不同，因此在物联网工程专业的课程设置以及培养方案方面会存在的一定的差异。由物联网的4层体系结构，可以根据实际情况对物联网工程专业设置不同的研究方向，如电子技术和嵌入式技术基础较好的高校可以侧重于感知层设计和应用，计算机技术基础较好的高校可以侧重于物联网应用层和信息服务层，网络技术和通信技术基础较好的高校可以侧重于网络层和管理服务层，还有各相关交叉专业设置较为全面、研究基础较好的高校则可以在物联网的各层都平衡发展。具体设置什么样研究方向和培养方案，各高校需要根据自身的学科专业基础和特点以及高校的行业背景，设置具有自己特色和优势的培养方案和侧重研究方向。安徽理工大学是一所具有煤炭行业背景和医学特色的理工类高校，目前设有相关的专业有：计算机科学与技术、电子技术与仪器、网络信息安全、自动化、电子信息工专业提供论文写作、写作论文的服务，欢迎光临dylw.net程、通信工程、电气工程及其自动化等，具有较好的相关专业建设基础，尤其是面向煤矿自动化和信息化应用领域有着较强的优势。因此，基于学校的行业背景和专业基础现状，物联网工程专业的侧重点是物联网的感知层设计和应用，兼顾管理服务层的相关技术研究，如中间件等。重点应用领域是矿山物联网以及智能移动医疗，结合现有的网络信息安全和计算机科学与技术等相关专业，制定符合学校实际和充分利用现有教学资源的物联网工程专业的培养方案。
3 物联网工程专业培养目标和课程设置
3.1 物联网工程专业培养目标
在高等学校本科人才培养目标的前提下，根据物联网专业的研究内容和市场需求定位，物联网工程专业培养目标是：具有宽厚扎实的基础知识，系统地掌握物联网的相关理论、方法和技能，具备网络技术、传感技术、射频识别技术、嵌入式技术、通信技术以及计算机技术等信息领域宽广的专业知识，具有综合运用所学知识解决物联网中信息获取、传输、处理问题的能力，能够从事物联网的通信架构、网络协议和标准、无线传感器、电子标签射频识别、信息安全等产品及系统的科学研究、工程设计、产品开发、技术管理与设备维护等工 作。
通过相关课程的学习，掌握必需的传感器、电子、通信、单片机、RFID技术等知识和专业技能；掌握基本物联网节点、网关、网络协议栈，有线和无线网络技术原理，无线自组织组网、有线和无线网络拓扑以及网络安全技术等基础理论和关键技术；熟练并系统地掌握物联网应用系统集成、物联网硬件与软件设计、互联网应用等，具有综合应用所学知识解决物联网工程中实际问题的能力，包括：工程设计、设备制造、网络运营和技术管理中的实际问题等能力；掌握基于无线传感器网络的物联网业务的开发、测试、推广等知识，具有较强的综合应用信息网络相关知识解决问题的能力、综合试验能力与工程实践能力；熟悉矿山物联网的架构、应用环境和关键技术，并能够进行系统设计和开发；熟悉物联网在智能医疗领域的应用技术，并在现有医院信息系统的基础上，进行移动医疗的智能终端、医疗传感设备、中间件、数据存储、应用系统的设计和开发等。此外，还应具有较强的创新意识、创造性思维能力，能综合运用多学科知识、技术和现代工程工具，将所学内容应用到其他行业和应用领域。
3.2 物联网工程专业课程设置
由于物联网工程专业是综合多学科的新兴专业，在课程的设置和教学内容的安排上还不够成熟和稳定，还处于探索阶段。需要根据专业培养目标和实际教学情况，不断地调整和优化课程的设置。目前，物联网专业课程设置基本上在现有较成熟的计算机科学技术和电子信息类专业的基础上，增加与物联网相关的核心课程，但侧重点是物联网技术及应用。结合学校相关专业课程设置现状，物联网专业课程分为以下几个主要模块：（1）公共基础模块；（2）专业必修课程模块：（3）专业核心课程模块；（4）专业任选课程模块；（5）跨学科课程模块；（6）实践课程模块；（7）素质拓展模块。各模块包含的主要课程如表1所示。
在课程的设置上既考虑了物联网专业的核心研究内容和专业特色，同时考虑到物联网专业是一门新兴的专业，还没有专门的硕士和博士学位点，目前基本上都是作为计算机或相关学科的一个研究方向，而计算机专业研究生入学考试的专业课实现国家统一命题，因此，在课程的设置上要能够和计算机科学与技术专业核心课程实现无缝对接，使得物联网工程专业培养的学生能够轻松实现进一步深造的愿望。基于这样的一种现状，学校物联网工程专业在必修课程模块和核心课程模块中分别开设了数据结构、计算机组成原理、计算机网络、操作系统等相关的课程，同时开设了物联网导论、无线传感器网络、RFID原理与应用，能够满足学生专业学习和考研深造的需要。为了突出物联网专业知识，在专业任选课程模块中开设了大量与物专业提供论文写作、写作论文的服务，欢迎光临dylw.net联网和计算机相关和当前最为热门的课程，充分体现了该专业方向的知识面宽、技术先进等特点。跨学科课程模块的设置为进一步拓宽学生的知识面，了解煤矿行业的生产背景和主要技术装备，为以后从事煤矿物联网和数字矿山建设打下基础。实践课程模块的设置是培养学生动手能力和学习兴趣的重要教学环节，是达到学以致用的主要途径，是整个教学过程不可缺少的内容。素质拓展模块通过组织多种形式和内容的第二课堂教学活动，以培养学生创新精神和实践能力，促进个性发展，提高综合素质。
4 人才培养和教学资源建设
4.1 物联网工程专业人才培养
高等学校的使命是培养人才，高校需要根据市场的需求和自身优势以及综合其他因素来确定人才的培养模式。因此，对人才培养目标的定位能够全面反映高校对合格人才的理解和时代需求。安徽理工大学是行业特色鲜明、理工类为主的综合型大学，学校人才培养目标是：结合煤炭行业特色，培养“厚基础、高素质、强能力、善创新”的创新型人才和高级专门人才。在人才培养过程中要构建多元化、多目标的培养模式，同时充分考虑学生就业、创业和继续深造等不同要求，努力形成特色鲜明、层次清晰、模式多元、制度配套、保障有力的本科人才培养体系。在学校人才培养目标的指导下，借助现有相关专业的培养模式和经验，并结合物联网工程专业的特点，对物联网工程专业的人才培养采用校企联合培养的模式。
安徽理工大学是第二批“卓越工程师教育培养计划”高校，目前在计算机科学与技术专业以及其他电子信息类专业的卓越工程师培养计划和方案制定过程中积累了一定的经验，其核心培养方式是采取的3+X培养模式，主要措施是其中3年时间在学校进行相关基础课和理论课的学习，至少1年时间采取校企联合培养模式，通过将企业纳入到人才培养主体地位，可以进行订单式培养，大大增强学生对企业需求的了解和实践动手能力。真正体现“卓越计划”的3个特点，即行业企业深度参与培养过程；学校按通用标准和行业标准培养工程人才；强化培养学生的工程能力和创新能力。物联网工程专业主要是培养工程类的专门型应用人才，可以按照“卓越工程师”的培养模式进行培养。一方面是在现有教学资源的基础上，加强物联网专业基础理论和专业核心课程内容的教学，另一方面加强实践教学环节，尤其是引入相关企业的参与。目前，我校已与安徽徽斯顿电子科技有限公司以及安徽科艾网络技术有限公司签订了战略合作协议，联合培养物联网专业人才，由参与的公司提供相关课程的教学和实践环节的平台，并且公司有优先挑选优秀毕业生的权利。另外，安徽理工大学与附属医院安徽淮南东方医院集团也签订了合作协议，共同研究和制订数字移动医疗系统方案。移动数字医疗系统的实施可为学校物联网专业教师和学生提供了参与设计和开发的机会，同时也会为学生的培养提供很好的实习场所和平台。另外，安徽理工大学与两淮煤矿企业都建立了很好的合作关系，有着很好的合作基础，双方都在积极准备联合培养矿山物联网建设人才，进行校企深度合作，为拓展学校物联网专业人才培养提供了很好的实践和就业机会。此外，学校还与一些经济发达地区的相关企业建立实习基地，如上海、深圳、无锡、芜湖等，为学生进入工作岗位前提供深入企业实习机会，为进一步就业打下了坚实的基础。校企合作模式的效果已经在学校的一些专业取得了很好的效果，校企合作是物联网专业人才培养较为理想的模式。
4.2 物联网工程专业教学资源建设
物联网专业人才的培养，除了有定位准确的培养目标和合适的培养模式之外，还需要有配套的软硬件教学资源的支撑，教学资源是培养合格人才的重要保证。一个专业办学水平的高低往往与该专业的师资、实验室、教材、实习场所等建设水平有关。对于物联网专业这样一门新兴专业，面临的专业教学问题更为严重和急迫。学校在物联网专业建设过程中，相应地采取了一些有效措施来保证高水平的教学资源。
（1）物联网专业师资队伍的建设。这是所有教学资源中最为重要的部分，没有好的师资很难想象能够培养出优秀的人才。因此，学校和学院都非常重视教师的培养，培养的方式主要是从学院中挑选出一部分对物联网感兴趣而且嵌入式技术以及软件开发能力过硬的教师组建成物联网科研团队和教学团队，通过申专业提供论文写作、写作论文的服务，欢迎光临dylw.net请物联网相关课题展开物联网理论和应用研究，目前已有2项物联网相关的国家自然科学基金项目，5项省部级物联网应用课题，多项企业物联网应用横向课题，通过科研课题工作的深入展开和研究，大大提高了教师对物联网理论的理解和实践应用水平，对推动物联网专业的教学水平起到明显的促进作用。除此之外，学院利用寒暑假时间组织部分教师到北京、无锡、长沙等地参加“全国高校物联网专业教学和研讨”“高级物联网开发工程师物”等教学和专业技术的培训，通过培训进一步提高教师的物联网教学水平和专业技能，然后再通过校内的研讨和讲座带动更多教师物联网专业水平的提高。
（2）教材建设也是办好专业必不可少的环节。由于物联网专业是新建专业，虽然已经出版了一些不错的物联网方面的图书，但适合作为本科教学的好教材还是凤毛麟角，而且大多是技术类或普及类。因此，在教材的建设方面还有很多的工作需要做。我们根据开设的课程和目前已有教材的现状，挑选出相对较好的基本教材和参考书，通过大家阅读讨论，然后根据制定的教学计划，来确定讲授的内容和学生需要自学的内容，并整理教学讲义和课件，为后续教材建设做好准备。通过这一环节，充分提高了对教学内容细节的掌握和理解，也对物联网技术掌握得更为全面。
（3）实验室建设是实践教学环节的有力保障。为了能够满足物联网实验教学的需求，学院对物联网实验室建设投入了大量的建设经费，实验室采购了北京西普阳光教育科技有限公司的SimpleRFID射频识别实验教学系统，并向安徽福讯信息技术有限公司订制了无线传感网络教学系实验系统。在物联网实验建设过程中，物联网专业教学团队全程参与整个实验室建设过程，对系统的安装、调试、运行都进行全面掌握；专业提供论文写作、写作论文的服务，欢迎光临dylw.net并邀请物联网实验系统开发的T程技术人员给教师做专门的技术培训和讲座，进一步提高了教师的理论水平和实践水平。通过师资、教材和实验窜3个环节的建设，目前学校已经具有较高水平的物联网专业教学团队和完善的教学配套资源，完全能够按照既定的教学目标和计划来进行物联网专业人才的培养。当然，任何一个新的专业的开设，都需要一定时间的建设和完善，在建设的过程中要不断探索和完善，并借鉴其他高校的成功经验，及时修正不合理的方面。
5 结语
物联网工程专业的人才培养和教学资源建设，是所有高校物联网工程专业在办学过程中需要考虑和解决的问题，而特色人才培养模式和高水平教学资源建设是办好物联网专业的前提，因此，各个高校应根据各自不同的办学基础和行业特点，着眼于市场需求和自身的办学优势，在体现物联网工程专业共同特点的基础上，要突出物联网工程专业的行业特色，这样培养出的人才更能满足市场需求和具有更宽的就业面。
参考文献：
[1]吴功宜，吴英.物联网工程导论[M].北京：机械工业出版社，2012：1-5.
[2]刘云浩.物联网导论[M].北京：科学出版社，2011：3-6.
[3]吴功宜.对物联网工程专业教学体系建设的思考[J].计算机教育，2010（21）：26-29.
一、充分认识推进物联网产业发展的重要意义
物联网是指将物体通过多种信息传感设备、按约定的协议实现人与人、人与物、物与物全面互联，可进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。其主要特征是，通过射频识别、传感器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。随着物联网技术和产业的发展，必将引发新一轮信息技术革命和产业革命，对经济发展和社会生活都将产生深远影响。
物联网产业是国家确定的战略性新兴产业之一，加快发展物联网产业，对于促进产业转型升级具有重要意义。一是迅速提升信息产业整体创新能力，促进创新型城市建设；二是加速推进工业化与信息化融合，促进经济发展方式转变；三是强力带动其他特色新兴产业发展，促进经济全面发展；四是有利于改善民生，提高市民生活质量，构建和谐社会。各级各部门一定要充分认识推进物联网产业发展的重要意义，采取有力措施，加大工作力度，不断扩大物联网研发应用范围，为建设繁华舒适、现代一流的省会城市奠定坚实基础。
二、总体思路和发展目标
（一）总体思路。充分发挥毗邻区位优势、省会政治经济文化中心优势、雄厚的产业基础优势和科技资源优势，以转变经济发展方式、调整优化产业结构、服务民生为目标，以政府为主导、企业为主体、示范工程为牵引、社会参与为基础，采取需求拉动和技术推动的互动发展模式，努力把物联网产业培育成为新的经济增长点，推动经济社会加快发展。
（二）发展目标。到年，物联网产业销售收入达到亿元以上，重点示范行业效果明显，重点示范区特色鲜明，城市民生智能化水平显著提高，成为重要战略性新兴产业。重点建设4个物联网技术创新平台，培育个龙头带动企业，扶持个特色鲜明的创新型企业，推动个物联网产业基地建设，实施三类应用示范工程。力争在物联网关键技术方面形成有效技术支撑，在通信设备、卫星导航、行业应用、物联网服务等领域形成产业规模。
三、重点任务
（一）规划整合物联网产业链
加快物联网产业布局规划，引导产学研金介积极参与，推进产业技术创新联盟，促进RFID、传感器、二维条码、短距无线通信、IPV6、云计算等一批关键技术及自主创新产品的研发和成果产业化，形成物联网产业聚集效应。推进物联网产业链整合，集中精力打造从传感器、芯片、软件、终端、整机、网络到业务应用的完整产业链，形成优势互补、协同发展、相对完善的产业体系。
（二）加快建设物联网技术创新平台
1科技集团物联网研发中心。坚持“需求拉动、技术推动”原则，以中国电子科技集团第所、第所为核心，联合物联网相关企业、科研院所，建设国内一流水准的物联网产业研究机构。整合多方优势资源，加快网络与宽带接入、基础材料与芯片、传感器网络、无线通信、卫星导航、信息安全等物联网关键核心技术的研发、生产和应用，积极参加标准制定，推进技术产业化以及重大试点示范项目建设，支撑全市物联网产业发展。
2信息物联网应用工程中心。依托信息股份有限公司联合建设物联网应用工程中心，加强射频识别、物联网信息安全等领域的重大技术研究，推动科技成果转化和集成创新，加快物联网应用技术发展。
3市物联网共性支撑技术研究中心。依托驻石高校，大力研发适用于物联网的可编程技术、测试技术、情境感知和环境建模技术等共性技术。加强现代信息通讯技术、计算机及网络技术、先进微电子技术、新材料、新能源等基础支撑技术的研究与应用。面向生产制造、社会管理和公共服务，提供物联网应用解决方案、计算处理、信息交换、数据存储和资源互调共享等共性技术服务。
4市物联网软件及系统集成技术研究中心。依托软件产业基地和软件高新技术企业，针对多网融合需求，加大应用管理和服务软件，以及信息服务平台技术的开发力度；重点发展物联网信息安全软件、产品和专业化服务；重点发展物联网系统集成和运行维护服务，支持企业面向行业应用开展物联网技术服务，以推动物联网应用的快速发展。
（三）培育扶持物联网产业龙头企业
加大政策、资源投入，重点培育与扶持具有整体设计与制造能力的企业以及将物质、能源和信息三大资源进行系统集成的企业，加大物联网关键核心技术与产品的研发力度，使其发展成为物联网产业的龙头企业，进而带动物联网产业的发展。
（四）积极推动物联网产业基地建设
依托现有产业基础，重点规划布局，以物联网产业龙头企业为核心，吸引相关企业，加快成果转化和产业聚集，发挥核心带动作用。重点推动建设三个物联网产业基地，一是以中电科集团第所和所为依托，打造物联网产业元器件生产制造及系统集成基地；二是以软件园为依托，打造物联网产业软件开发基地；三是以东部产业新城和正定新区建设为契机，以行业应用为突破，打造华北地区物联网行业应用示范基地。
（五）组织实施物联网产业示范工程
1重点产业示范工程。以提高重点产业的资源利用率和运营效率为目标，将物联网技术逐步渗透融入到工业、农业、电力等重点产业运营管理的各个环节，加快两化融合，抓紧实施智能生产、运营、管理源等示范工程。
——生物医药产业。利用电子标签技术、温湿度传感器以及各类监控设备，开发和实施生物医药产业在生产、流通、库存、消费等环节的智能监管和安全溯源系统，实现对在产、在库、在途、在用、在售、在监管“六在环节”的可视全程追踪溯源。
——智能商贸流通。利用射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、地理信息系统、激光扫描器等设备，开发和实施商贸流通产业在物品流转、库存管理、消防管理、停车诱导等方面的应用系统，打造智能商贸流通业综合信息平台，实现智能化管理，提高运营效率，树立全新商贸流通品牌。
——智能物流。通过RFID技术在多式联运、大型物流园区、城市配送、冷链物流等方面的应用，探索利用物联网技术对物流环节的全流程管理；开发面向物流行业的公共信息服务平台，开发适用于各种物流环境的特种电子标签、物流装备、读写器、中间件、管理系统等产品。
——智能旅游。结合旅游现状，将传感器技术、射频识别技术、定位技术等物联网技术运用到旅游景点信息管理、商场酒店信息管理、智能导游、电子地图以及特色名优产品防伪等领域，为消费者提供更为便捷安全的服务，优化商务旅游环境，进一步提升旅游形象。
2公共安全示范工程。围绕公共安全的监测、保护和预防，将无线传感器网络技术、地理信息技术等运用到生态环境监测、公共安防监控等领域。在无人维护、条件恶劣生态环境监测中，无需人工干预的条件下实现生态监测、数据存储与交互，提高生态监测实时性、可靠性。
——食品安全溯源。将物联网技术与食品生产企业原有的生产管理系统、供应链管理系统相融合，开发涵盖生产、加工、存储和运输全过程的食品溯源系统，快速、自动、准确地采集各个环节的信息，实现对食品生产、流通、消费的全程监控。
——城市水环境监控。运用无线传感器网络技术，对重点水源保护区域进行实时在线监测和动态跟踪保护，进一步减少和遏制水体污染事故发生。
——大气环境监控。将传感技术、无线通信技术与大气监测仪器设备相融合，实现对大气的连续监测和远程监控，及时掌握监测区域的气象状况，预警、预报重大大气污染事故，定点监测污染区域的发展态势。
——地下管网监控。将传感器（压力传感器、加速度传感器、气体传感器和温度传感器）、定位技术、地理信息技术等相结合，实现对自来水、天然气等地下管网的在线实时监测，有效破解地下管网监测难题，及时、精确发现施工破坏、泄漏等不安全因素，提高地下管网运行的安全性，降低维护成本。
——公共安防监控。将智能传感设备、无线通信技术等运用到公共安防监控领域，在机场、学校、商场、重点商贸市场等公共场所以及突发事件中运用物联网技术与系统，实现实时监控监测、人员定位、智能分析判断、防火防盗防恶性事件等功能，提升公共安全监控系统的数字化、网络化、智能化水平，保障城市安全。
3公共服务示范工程。围绕改善生活、方便百姓的目标，推动物联网技术融入百姓日常生活的多个领域。优先选择智能交通、智能社区、智能医疗保健等领域开展试点示范工程。
——智能交通。利用传感技术、电子结算技术以及各类监控设备、显示设备，开发和实施智能交通指挥系统、停车诱导系统、智能车库系统，打造智能交通信息平台，实现智能化采集、实时交互路况信息以及车辆管理信息，提高交通运行效率，缓解城市交通压力。加紧实施基于物联网的泛在交通智能感知和调度系统项目、道路停车自动收费项目、公交二维码系统，积极联合相关企业、研究单位，开发全面智能交通解决方案。
——智能社区。通过传感技术、射频识别技术、定位技术、地理信息技术与互联网、电信网以及广播电视网相融合，整合运用到小区周界安防、车辆出入与停放管理以及社区医院、超市等领域，实现社区内不同服务体系之间的互联互通，打造便捷、舒适及安全的生活居住环境。
——智能医疗保健。推进物联网技术在电子病历、健康检测与实时监护等领域的运用，重点推进小区健康信息化平台建设，切实增强对特定人群生理特征的全天候监测和与医院的实时交互能力，不断提高远程医疗能力，提升医疗卫生系统的运行效率，减轻病人负担。
（六）突出带动电子信息产业发展
加快物联网新技术推广应用、新产品产业化步伐，整合本地区现有资源，积极引进大公司、大集团，加大与的区域合作力度，促进成果在的应用推广。
四、保障措施
（一）成立组织机构，加强组织领导
1成立物联网产业发展协调领导小组。由市政府主要领导挂帅，常务副市长为副组长，有关部门领导为成员，负责指导物联网产业发展规划工作，研究制定相关政策措施，调动各方积极性推动产业发展，协调解决产业发展及技术应用等方面的重大问题。领导小组办公室设在市发展改革委。
2成立物联网专家咨询委员会。聘请覆盖技术、经济、公共管理等领域的国内外物联网知名专家，负责研究提出物联网产业发展中重大问题的建议，研究论证有关前瞻性的技术应用问题，为物联网产业发展提供理论和智力支撑。
（二）拓宽资金来源，加大资金扶持
1设立市物联网产业发展专项资金。从市现代产业发展资金中设立万元物联网产业专项资金，重点支持物联网产业示范工程、关键技术攻关项目和公共服务平台项目建设。以专项资金为引导，吸引金融资本、产业资本和社会资本向物联网企业倾斜，资助物联网企业进行技术创新、技术改造、人才引进与培养等。
2积极争取国家专项资金支持。鼓励物联网企业积极申报或与高校、科研院所联合申报国家高技术产业化项目、重大技术装备研制和重大产业技术开发项目、产业技术创新能力建设项目、自主创新成果产业化专项、中小企业专项资金及技术创新基金等各类国家专项，以及省高新技术产业发展项目和重大科技专项，对申报成功并获得国家、省专项资金的项目，给予的市级配套资金。
3鼓励企业上市融资。建立物联网领域拟上市企业库，积极帮助拟上市企业做好上市融资工作，切实推动物联网企业到国内主板、中小板、创业板上市融资；鼓励有条件企业积极到海外市场上市融资；推荐和协助有条件的物联网企业申请发行企业债券，募集发展资金。
（三）推进联盟合作，整合多方资源
筹建物联网产业技术创新战略联盟。由政府推动、核心企业牵头，组建由政府、产业链上下游相关企业、科研院所、网络运营商、中介组织以及产业用户等多方参与的物联网产业技术创新战略联盟。通过联盟，发挥政府的政策引导和资源整合作用、产业链上下游企业的产业化推进主体作用、科研院所的技术创新源头作用、应用部门的市场牵引作用，以及网络运营商的网络支撑作用，相互支撑、有机结合，推动共性及关键技术研发、技术标准制定，推动产业链上下游共同发展，提升物联网项目系统集成能力；通过联盟，加强与全国各地物联网产业联盟、协会组织的交流与合作，切实推进物联网技术产业化应用、技术标准体系完善与统一工作。
（四）突出政策扶持，优化发展环境
1适时出台扶持政策。启动物联网产业发展政策的研究制定，明确细化扶持重点、扶持资金和具体措施，扎实推进物联网产业有序发展。各县（市）、区依照全市物联网产业发展规划，结合本地产业发展实际，制定相应措施，积极帮助和指导本地物联网产业发展，确保规划的顺利推进和严格实施。
2营造良好政策环境。加大土地支持力度，在符合用地标准和要求的前提下，优先安排物联网工程项目用地；加强知识产权保护与奖励，充分调动和吸引社会各界的积极性和创新性，保障物联网产业的高水平发展。
（五）培育高端人才，提升创新能力
加大物联网人才培养力度，大力培养和引进物联网技术领军人才和高端人才，加强物联网产业专业人才培训，制定物联网产业人才培养计划。重点支持驻石高校建设物联网产业相关的专业和学科体系，使之能够培养引领物联网产业与技术升级的高素质人才，为加快物联网产业发展奠定人才基础。
（六）建立行业统计，提供咨询服务
物联网是我国的一个战略性新兴产业，为了促进物联网产业的良性发展，我国大力培养战略性新兴产业人才，鼓励和支持高校改革和创新战略性新兴产业相关专业的运行机制、管理体制、教学方法、课程体系和教学内容，满足战略性新兴产业对专业人才的需求。因此建设物联网实验教学中心势在必行，其有利于提高高校物联网专业的教学水平和教学质量，提高物联网专业学生的实践能力，推动我国物联网专业的可持续发展。
1 建设物联网实验教学中心的必要性
为了使国家战略性新兴产业发展的人才需求得到满足，2010年教育部办公厅鼓励有条件的高校积极成立相关专业，并提高相应的办学水平。在此背景下，一批高校开始成立物联网学院，以及测绘工程和物联网工程专业。
物联网专业涉及到的学科包括电子、计算机、通信等等，是一门典型的交叉学科，具有很强的应用性，以工程应用学科为基础，对现有的信息技术进行了综合化集成。物联网依托计算机关键技术、感知关键技术、互联网关键技术等技术的信息传感设备，以互联网设施为依据来实现信息的处理、协同和传输，能够在大范围或广域内实现物与物和物与人之间的信息交换。物联网产业是一门新兴产业，也是一门交叉学科，当前各高校都根据自身的行业应用背景优势，积极建设物联网工程专业应用方向的实训和课程。
在培养物联网专业人才时不仅要传授相应的理论知识，更重要的是提高物联网专业人才的工程技能，加强实验教学。物联网专业要求相关人才要能够掌握系统工程、计算机技术、信息处理、无线网络通信理论方面的理论知识，同时具备物联网系统的应用层、感知层的关键涉及技能。因此高校积极建设物联网实验教学中心是非常有必要的，其可以使物联网专业的科学研究和实验教学的需要得到满足，切实提高高校物联网专业的办学质量，积极推进物联网专业的校企合作和科研工作。
2 物联网实验教学中心的建设规划
为了顺应国家战略性新兴产业的发展要求，2014年7月电子与信息工程学院成立了物联网工程系，并对其进行重点扶持，将打造完备的人才培养体系，物联网专业的培养目标是培养应用型专业技术人才，应用型专业技术人才必须具备一定的分析问题和解决问题的能力、创业创新能力。物联网的实验教学中心应该成为物联网专业的技能培训、产品测试、科研、创业训练、学生创新能力培养、实验教学改革的基地，同时支持校企合作开发、科学研究和实验教学[1]。
物联网实验教学中心的建设应该满足物联网工程的人才培养和发展的需求，在满足电子与工程学院相关专业研究生和本科生的实验教学需要的基础上，还能够为师生科研项目、研究生科研创新、大学生创新提供相应的平台。以此为基础确定本校物联网实验教学中心的建设思路：将培养和提高学生的科研创新能力和实践能力作为建设目标，在科学布局和合理规划的前提下，兼顾技术应用和科技创新，侧重于实验教学。有步骤、有顺序的建设高内涵、多层次的创新实训平台和实验教学平台，包括应用示范、研究实验、综合实验和基础实验。基础实验平台主要用于开放性实验、验证性实验和专业基础实验等，综合实验平台主要用于大学生科技创新、毕业设计、课程设计、综合设计性实验等，研究实验平台主要用于社会服务、校企合作、大学生科技创新、科研项目支撑等，应用示范平台主要用于社会服务、校企合作、成果转化、应用示范等[2]。
业务联网的实验教学大纲和培养大纲为基础，优先满足实验教学的需求，进而再建设相关应用构成、相关技术和相关学科的专业实验室、应用示范系统、实验教学中心，打造综合型物联网实验教学中心。
3 建设物联网实验教学中心的具体实践
根据物联网实验教学中心的建设思路，物联网实验教学中心的建设过程中应该整合各方面的资源，并其申请当地和中央的专项基金项目，获得财政支持。
3.1物联网实验教学中心的内涵建设
内涵建设是物联网实验教学中心的建设重点，关系到物联网实验教学中心是否能够实现可持续发展。以后勤管理处、实验室建设与设备管理的安排部署为依据，将全校统一的大型设备仪器监管与共享系统、固定资产管理平台建立起来，并申请规划，实验室建设项目和实验室信息统计项目，开展全校性的软环境建设、实验室建设项目检查、实验仪器设备使用效益统计、实验室绩效考评等工作。全面审查实验室建设项目，以实验室建设制度和实验室设备购置制度为依据，定期召开会议，讨论全校实验室管理和建设工作。特别是要对全校各实验教学中心进行对比和考评，从而加强对物联网实验教学中心的内涵建设，这样也可以保障各类型科研项目、设备管理项目和实验室建设的顺利进行[3]。
3.2多层次完备的实验平台的建设
以物联网学院的教学与发展需要为根据，在当前的建设思路基础上，积极申报各类实验室的建设项目，有步骤的对多层次完备的实验平台进行建设。物联网实验教学中心前期的建设工作主要是建设基础实验平台，经费来源为中央与地方共建高等学校专项基金项目的划拨。物联网技术基础实验平台应该囊括物联网专业基础课的各类课程，包括电信业务开发、网络管理、嵌入式系统开发、无线传感器网络、ZigBee、RFID等。
与此同时，物联网实验教学中心不仅要满足基本的实验教学需求，还应该参照我国对物联网行业发展的具体规划，积极推进物联网技术应用示范、物联网技术研究、物联网技术综合平台。为了满足物联网实验教学中心的建设需要，保障充分的资金来源，应该积极申请中央财政支持地方高校发展专项基金，并与中国电信公司开展校企合作，共建实验室的仪器工程项目[4]。
3.3建设高素质的实验室技术队伍
为了保障物联网实验教学中心的良性发展，高校在建设物联网实验教学中心的过程中还应该积极建设一支素质高、稳定性强的实验室技术队伍，保障物联网实验教学中心建成之后能够实现正常的实验教学。根据学校和学院的统筹安排，在物联网实验教学中心建设的过程中，要组织实验室技术人员和任课教师参加实验仪器设备厂商组织的相关培训，使其掌握实验室仪器设备的基本操作技术。同时学校也要积极申报大学生科技创新训练计划STITP项目、实验室开放项目、实验室建设项目等等。为了进一步激发实验室技术人员的工作积极性，应该定期针对全校实验室技术人员、实验室管理人员和实验教师开展相应的评比活动，对于，表现优秀的人员给予相应的奖励。学校要加强对全校实验室技术人员、实验室管理人员和实验教师开展相应的综合培训和技术考核，要求实验室技术人员、实验室管理人员和实验教师能够掌握基本的，物联网实验式设备使用规则，能够科学地开展物联网各项相关实验和教学活动[5]。
4 物联网实验教学中心的建设成果
本校物联网实验教学中心的建设共经历了将近一年的时间，虽然还处在建设的初级阶段，但也取得了良好的建设效果，为嵌入式系统开发实验提供了较好的平台。当前本校物联网实验教学中心已经初具规模，具备了一定的社会影响力和教学成效。为促进建设广东省高水平理工科大学，省市两级政府大力支持佛山科学技术学院的发展，使物联网实验室建设获得了比较充足的建设经费支持，保障了物联网实验教学中心建设工作顺利进行。在物联网实验室建设期间，实验室主管领导带领实验人员参观了佛山职业技术学院的物联网实验中心，认真汲取了物联网建设的宝贵经验，提高了本校实验人员的业务水平，为建设较高层次的物联网实验室打下了良好的基础。使本校不同层次的学生和教师对物联网，专业的科研需求和实验教学需求基本能够得到满足。
关键词：物联网；应用型人才；物联网综合实验室
中图分类号：F494 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）14-0154-02
1概述
1.1物联网的背景
物联网（The Internet of Things-IOT）的概念在1999年提出，它的定义是通过射频识别（RFID）定位系统、扫描器等传感设备，按约定的协议，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，并实现对物体的智能化识别、监控和管理的一种网络。物联网的核心技术，其实是无线通讯和无线网络技术，特别是传感技术和嵌入式技术。
美国在2009年提出了“智慧地球”战略，投资建设新一代的智慧型基础设施，并且将物联网和新能源列为振兴经济的两大武器。物联网掀起了继计算机、互联网和移动通信网之后的又一次世界信息产业的新浪潮。它将成为未来经济发展、社会进步最重要的基础设施。
温总理2009年提出“感知中国”战略以来，物联网被正式列为我国五大新兴战略性产业之一，并写入政府工作报告，物联网在我国受到了极大的关注。在2010年3月教育部发出通知：在高校本科阶段设立物联网专业，为物联网相关产业培养高素质人才。目前对于精通物联网相关技术的人才在我国十分稀缺，因此物联网专业的就业前景被一致看好。
1.2物联网的关键技术
物联网的技术根据不同功能，可分为三类：
第一类是传感技术，通过多种传感器、RFID、二维码、定位等数据采集技术，实现对外部信息的感知和识别。
第二类是网络技术，通过互联功能，实现对各种感知信息的传送，包括各种有线和无线传输技术、交换技术、组网技术等。
第三类是应用技术，通过各种应用程序提供信息的分析处理，包括数据存储、并行计算、数据挖掘、平台服务、信息交互等。
基于以上技术，物联网不仅仅提供了传感器的连接，实现物物相连，其本身也具有了智能处理的能力，能够对物体进行智能控制和信息分析。
2高校物联网综合实验室建设的重要性
如今工信部已将物联网纳入“十二五”规划，物联网产业在全国多个城市呈现高速发展的态势。各地陆续物联网的发展规划，江苏拟在2015年全省物联网产业销售收入超4000亿元。浙江要在2015年物联网产值达到1000亿元。广东提出2年内物联网产值超2000亿元。山东提出2015年物联网产值突破2000亿元。各地政府对物联网产业的大力支持揭示了该产业在未来的发展潜力巨大。
然而，随着物联网市场的不断扩张，全国物联网相关技术人才紧缺，缺口量在18万以上。所以物联网工程专业的就业前景非常广阔。
物联网工程专业的开发应用涉及多个专业的综合应用，实操性要求非常强。高等院校在人才培养方面应以物联网各种应用的实验、项目开发为主，重点提高学生实践能力。而项目驱动的教学模式则需要配有符合要求的综合性的物联网专业实验室。因此，建立符合人才市场需求的专业实验室是物联网专业建设的重要工作之一。
3高校物联网综合实验室的建设方案
3.1物联网综合实验室建设的总体方案
基于当前物联网的形势，高校物联网综合实验室的建设应符合如下特点：有利于理论知识学习，并提高学生实践应用和创新能力；让学生在实验室这个开放的平台上尽可能多的接触到更多技术和实际产品，激发学生的学习热情和兴趣。并达到以下的建设目标：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、传感技术等领域的工程技术应用型人才。
本文提出的物联网综合实验室的建设方案是：基于无线局域网和光纤通信技术的光载无线交换机，并以此为基础结合嵌入式M2M终端设备组建的物联网综合信息网络系统。该实验室把无线通信、嵌入式设备、各种传感器以及射频识别等技术融为一体，它不仅能提供基础性的物联网实验，还配置了各式的实际应用设备并展示了相关产品模型，使得在有限的实验环境内尽可能地模拟真实环境且功能完备。学生除了进行一些验证性实验，还可以进行硬件接口设计、软件编程设计和实际的物联网综合应用设计。
3.2物联网综合实验室硬件配置
该实验室主要的设备包括：光载交换机、光载无线天线盒、WIFI考勤机、指纹门禁机、WIFI摄像机、温湿度传感器、烟雾传感器、仓储物资读卡机、直流电机、智能家居模型、交通灯模型、龙门吊模型、GPGS模块、WIFI设备服务器、路由器、交换机、装有无线网卡的电脑、物联网实验箱、条码扫描器、PDA、单片机等。
3.省略 2008、IAR、JDK1.6、protel、Keil、WirelessMon、ComMaster、ChipconFlashProgrammer、PLC、NetIQ Chariot、定位监控软件。
3.4物联网综合实验室专业实验课程的设置
该实验室支持三大类物联网专业实验。
3.4.1传感层实验
传感层器件（射频识别、传感器、嵌入式机器）的网络化处理，包括硬件设计、协议通信，实现数据采集。
3.4.2网络层实验
光载无线通信技术和光载无线交换机的安装、配置与调试，有线、无线局域网组建等，实现数据以不同的方式传输。
3.4.3应用层实验
各种应用平台的设计，对采集到的数据进行分析和处理，包括视频监控、温湿度传感、人员考勤管理等平台。
除了基本的课程实验外，还可开设一些面向物联网综合性应用的实践项目，例如：智能家居系统、智能超市系统、物流仓管系统等，使得课程实验内容由验证型向综合型、设计开发型逐步推进。采用工程案例化教学，人才培养以适应社会需求为目标，提高学生的理论应用和实践能力，为社会培养出技能型、应用型的人才。
4结语
在当前物联网高速发展的形势下，高校应结合实际，培养出适合社会需求的物联网技术人才。为了让学生适应物联网实际的开发需求，熟悉未来的工作环境，物联网综合实验室应建成一个仿真的应用环境，强调关键技术的应用，并构建团队开发环境，培养学生的团队精神、软件架构开发等能力。最终学生才能充分体会到实际工程案例式教学的作用，把理论应用于实践。
参考文献
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[3]黄征宇．物联网“云卷”未来[J]．中国信息化，2012，（1）．
[4]付永贵．基于分组教学的高校物联网实验室构建研究
一、请介绍一下《指导意见》出台的背景。为什么要提有序健康发展？
制定和出台《指导意见》，充分考虑了物联网发展的国际、国内形势。
在全球范围看，物联网正处于起步发展阶段，并在部分领域取得了显著进展，从技术发展到产业应用已显现了广阔的前景。物联网作为新一代信息技术的高度集成和综合运用，其渗透性强、带动作用大、综合效益好的特点日益突出。抓住机遇推进物联网的应用和发展，对促进生产生活和社会管理方式向智能化、精细化、网络化方向转变，提高经济和社会信息化水平，提升社会管理和公共服务水平，带动相关学科发展和技术创新能力增强，推动产业结构调整和发展方式转变均具有十分重要的意义。
我国在物联网技术研发、标准研制、产业培育和行业应用等方面已初步具备一定基础。但关键核心技术有待突破、产业基础薄弱、网络信息安全存在潜在隐患等问题仍较突出，解决不好这些问题，就不能把握物联网发展的主动权。同时，在当前我国物联网发展过程中，确实还在一些地方或机构出现了超能力布局和贪大求全，盲目炒作概念、圈钱圈地和发展主题房地产等现象。为此，急需加强政策引导和规范，充分认识把握物联网的科学发展规律，推动物联网的应用和产业的健康发展。
国务院领导高度重视物联网的发展，近几年来就推动物联网有序健康发展做出了一系列指示，要求国家发展改革委、工业和信息化部等部门，研究提出有针对性和操作性的意见和措施。
二、《指导意见》确定的推动我国物联网发展的总体思路是什么？
为推动我国物联网有序健康发展，《指导意见》根据对我国物联网发展状况和国际发展形势的分析判断，以“十二五”期间为重点，针对当前物联网发展面临的突出问题，以及长远发展的需要，从全局性和顶层设计的角度进行了系统考虑，提出了推动我国物联网有序健康发展的总体思路，即：“以市场为导向，以企业为主体，以突破关键技术为核心，以推动需求应用为抓手，以培育产业为重点，以保障安全为前提，营造发展环境，创新服务模式，强化标准规范，合理规划布局，加强资源共享，深化军民融合，打造具有国际竞争力的物联网产业体系”。同时，《指导意见》提出重点要从四个方面统筹好物联网发展：
一是统筹物联网各关键环节的协同发展，实现应用示范推广、技术研发攻关、标准体系建设、产业链构建、基础设施建设与信息安全保障环节的相互支撑和相互促进，形成协同效应。二是统筹物联网发展与安全的关系，将保障安全明确作为物联网发展的基本要求，强调安全可控。同时，对涉及国家公共安全和基础设施的重要物联网应用提出了自主可控的要求。三是统筹物联网的区域发展定位，根据区域条件差异提出了不同地区的发展重点。强调引导和督促地方根据自身条件合理确定物联网发展定位，因地制宜，有序推进物联网发展，信息化和信息产业基础较好的地区要强化物联网技术研发、产业化及示范应用，信息化和信息产业基础较弱的地区侧重推广成熟的物联网应用。四是统筹资源协同共享，提出了相关的要求，强调应用效能。从而避免形成信息孤岛、避免重复建设、避免不合理投资。
三、《指导意见》确定的我国物联网发展目标是什么？
《指导意见》提出了我国物联网发展的总体目标，即：“实现物联网在经济社会各领域的广泛应用，掌握物联网关键核心技术，基本形成安全可控、具有国际竞争力的物联网产业体系，成为推动经济社会智能化和可持续发展的重要力量”。同时，针对“十二五”时期发展，提出到2015年，要实现物联网在经济社会重要领域的规模示范应用，突破一批核心技术，初步形成物联网产业体系，安全保障能力明显提高。具体包括：一是在协同创新方面，要使物联网技术研发水平和创新能力显著提高，感知领域突破核心技术瓶颈，明显缩小与发达国家的差距，网络通信领域与国际先进水平保持同步，信息处理领域的关键技术初步达到国际先进水平。实现技术创新、管理创新和商业模式创新的协同发展。创新资源和要素得到有效汇聚和深度合作。二是在示范应用方面，要在工业、农业、节能环保、商贸流通、交通能源、公共安全、社会事业、城市管理、安全生产、国防建设等领域实现物联网试点示范应用，部分领域的规模化应用水平显著提升，培育一批物联网应用服务优势企业。三是在产业发展方面，要发展壮大一批骨干企业，培育一批“专、精、特、新”的创新型中小企业，形成一批各具特色的产业集群，打造较完善的物联网产业链，物联网产业体系初步形成。四是在标准体系方面，要制定一批物联网发展所急需的基础共性标准、关键技术标准和重点应用标准，初步形成满足物联网规模应用和产业化需求的标准体系。五是在安全保障方面，要完善安全等级保护制度，建立健全物联网安全测评、风险评估、安全防范、应急处置等机制，增强物联网基础设施、重大系统、重要信息等的安全保障能力，形成系统安全可用、数据安全可信的物联网应用系统。
四、为什么要把技术研发和应用作为当前我国物联网发展的中心任务，《指导意见》在哪些方面体现了这个任务的中心地位？
《指导意见》将研发和应用作为物联网发展的中心任务，主要基于如下考虑：一方面，从全球来看，物联网大规模应用的技术条件尚未完全具备，许多领域亟待突破，我国面临着发展和赶超的重要机遇。同时，在已有的技术基础方面，部分领域我国与发达国家差距还较大，产业技术能力薄弱，必须将研发攻关放在优先位置。另一方面，物联网的发展根本上依赖应用需求的牵引，而当前物联网应用规模较小、需求尚需激发培育、应用模式尚需探索，做好应用示范和推广工作，特别是发挥好应用的先导作用是物联网发展的关键。国务院领导同志曾就物联网发展专门指出：“要加强我国物联网产业发展的设计、规划、指导和支持，关键是技术研发和应用”。《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》也曾明确提出“推动物联网关键技术研发和在重点领域的应用示范”。因此，《指导意见》在指导思想、基本原则、发展方向、重点任务、保障措施中，均突出体现了技术研发和应用的优先性。
在技术研发方面，《指导意见》提出将突破关键技术作为物联网发展的核心，从物联网感知、网络通信、信息处理三大关键环节提出相应目标，明确了研发攻关的主要任务。
在应用方面，《指导意见》提出将深化应用作为物联网发展的抓手，从促进经济社会发展和维护国家安全的重大需求出发选择了工业、农业、节能环保、商贸流通、交通能源、公共安全、社会事业、城市管理、安全生产、国防建设等领域作为应用试点示范的重点，通过示范在部分领域实现规模化应用，培育一批物联网应用服务优势企业。
五、如何发挥好政府和市场的作用，建立物联网发展的长效促进机制？
党的十报告指出：“经济体制改革的核心问题是处理好政府和市场的关系，必须更加尊重市场规律，更好发挥政府作用”。物联网发展涉及到国民经济和社会发展的各个领域，产业链长，涵盖面广，处理好政府与市场的关系，明确各自的职责尤为关键。一方面，在当前物联网起步发展阶段，政府在统筹规划、规范引导、营造环境等方面起着不可替代的作用，应将建立应用示范、组织关键核心技术研发、推进产业链协同发展作为当前工作重点。为此，《指导意见》明确提出了相关要求。另一方面，从长效机制来看，物联网的持续健康发展根本上还是要依靠市场的力量，《指导意见》也多次予以强调：
一是坚持市场化导向作为基本的指导思想，明确提出物联网发展要以市场为导向，以企业为主体，增强物联网发展的内生动力。考虑到物联网应用领域的复杂性和多样性，特别强调在竞争性的应用领域，要始终坚持应用推广的市场化。在社会管理和公共服务等政府作用相对较大的领域，也要积极引入市场化机制。
二是坚持通过市场的办法解决物联网发展的问题，提出将需求牵引作为物联网发展的重要原则，以重大示范应用为先导，统筹部署、循序渐进，带动关键技术突破和产业规模化发展。
三是将商业模式创新作为物联网创新发展的重要原则和重要任务，提出加大物联网建设模式、运营模式、应用推广模式的探索，通过商业模式创新形成可持续的机制，培育发展物联网新兴服务业。
六、通过什么样的机制和政策保障物联网健康发展？
关键词 物联网；结构框架；概述
中图分类号TP39 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2015）135-0088-01
1 物联网概念的提出与发展现状
把用以表达连接互联网与信息传感设备以实现智能化地识别与管理的概念称之为物联网（The Internet of Things，简称IoT），此概念最初由美国麻省理工学院（MIT）的自动识别中心（Auto-ID Labs）于1999年首次提出。物联网的提出受到了世界各国广泛的关注和研究，经过十几年的发展已经成为当前信息领域的重要组成成分，是信息技术的一次重大发展和变革，是最为关注的热点之一。物联网的提出和建设对解决现代社会问题作出了巨大的贡献。用射频识别技术替代条形码识别技术，实现了物流管理的智能化、系统化。
“物联网”概念的初步确立是在2005年11月举行的信息社会世界峰会（WSIS）上提出的，该峰会由国际电信联盟（ITU）主办，并且了一份关于物联网的报告――《ITU互联网报告2005：物联网》，该报告描绘了物联网运用的新模式，确立了物联网的概念，并指出即将来临的物联网通信时代无所不在，世界上所有人或物体都能通过因特网实现人与人、人与物、物于物的连接[1]。在这个过程中，推动了射频技识别技术、纳米技术等高科技技术广泛的使用，同时物联网如雨后春笋般不断兴起。
2006年3月，在欧盟举行了名为“From RFID to the Internet of Things”会议，该会议对物联网的概念和发展方向进一步做了描述，并且还制定了未来物联网研究策略路线图。
2009年1月，美国总统奥巴马积极回应了IBM 首席执行官Samuel J.Palmisano提出的“智慧地球（Smarter Planet）”的概念，并提出把各种类型和功能的传感器嵌入装备到像铁路建设、公路建设、桥梁工程、隧道工程、建筑工程、电网建设、大坝工程、供水系统、石油管道等各类与人民现实生产生活相关的各种建设应用中，使得管理智能化系统化，成为美国在21世纪保持竞争优势的方式。
2009年8月，国务院总理在江苏无锡考察时，参观了该地区的微纳物联网工程技术研发中心，当时曾提出建设“感知中国”的物联网发展理念，并指出发展物联网要把传感系统和3G系统相结合建立传感信息中心，开始了我国物联网发展战略。
由此可知，物联网是在互联网技术的基础上建立起来的人与物相结合的泛在网络，在人与人的基础上扩展延伸到了物与物、人与物的信息通信和交流。所以，可以把物联网具体定义为：通过射频识别（RFID）、全球定位系统（GPS）、红外传感器、激光扫描器等信息传感设备，按照约定的协议，把所有物体与互联网相连接，进行信息通信和交换，从而实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理等为一体的网络[1]。如图1为物联网的概念模型图。
由该图可以看出物联网通过二维码，传感设备，激光扫描，GPS系统等设备或系统，并通过物联网实现人与物的信息交流沟通。
2 物联网结构框架
从结构框架上看，物联网可以分为三个层次，即感知层、网络层和应用层。如图2所示。
感知层的主要功能是全面感知、识别物体和采集数据，即通过各种种类的传感器针对周围的物体、环境、状态等静态或动态的信息进行多角度、多方面、大规模、分布式的采集和辨别，然后将获得的信息转化为数据，并通过传感网设备将所采集的数据信息上传到网络层。就相当于人的耳鼻喉眼等感官器官和神经末梢，可以从获得外界物体的各种属性一样。由此可知，感知层是由各种传感器网关构成的，包括RFID标签、二维码标签、GPS、温度传感器、红外传感器、湿度传感器、重力传感器、压力传感器、磁敏传感器、声敏传感器等类似触觉、味觉和嗅觉的感知终端。
网络层的主要功能是通过各种私有网络、移动通信网、互联网、无线接入网、有线通信网、网络管理系统、卫星网等网络设备平台，实现感知数据和控制指令信息的双向交流，笼统的说就是网络层主要对感知层获得的信息进行实时传递、存储和处理。如，手机内置的RFID设备可以识别图书的二维码，通过识别采集图书的书名、编号、书架号等信息保存在手机中，方便学生查找图书。因此，网络层相当于人体的神经系统。
应用层就是用户和物联网进行信息交换的借口，构建各行业的实际需求应用，如地震监测、车辆监控、物流运输等，实现物联网的智能应用，用户可以利用物联网提供经过分析的感知数据来享受特定的服务。由此可知，应用层是物联网发展的目的。
3 结论
本文只是简要的叙述了物联网概念的提出，发展现状以及对物联网的技术结构，但真正的物联网结构要更加的复杂，而且其结构的设计和应用的方式需要与实际情况相结合，根据不同的情况选择适合的应用方式。
参考文献
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关键词:电力自动化非线性最优控制;智能技术;应用
随着IT技术应用快速发展,在电力系统自动化最优控制系统是在先进的自组织模糊自动识别技术与计算机技术、计算机传感器网络通讯技术、软件工程技术、自组织人工神经传感器网络关键技术、自动化最优控制、微机继电保护技术快速发展与应用,为用户提供现代化的设备监视控制管理和远程监测,确保电力系统稳定可靠供应的系统结构,在电力系统自动化非线性最优控制中的引入运用,解决了传统方法难以解决的复杂系统的非线性最优控制问题,从而有效提高电力系统自动化非线性最优控制的适应性,降低非线性最优控制系统的造价成本。
1 基于电力系统自动化目标描述
为确保电力系统安全、平稳、健康的运行,对电力系统的各个元件、局部、全系统,采用具有自动检测、决策和非线性最优控制功能的装置,通过信号和数据传输的系统,就地或远距离进行自动监视、调节和非线性最优控制等,从而达到合格的电能质量。在一般的情况下,电力系统自动化系统主要构成有,调度自动化、变电站自动化和配电网自动化。
2 基于大规模电力系统自动化自组织控制中的新型智能技术方法研究
2.1 基于大规模物联网关键技术与智能电网融合应用研究
大规模智能电网是物联网关键技术,物联网也是智能电网的核心关键技术。物联网关键技术应用于智能电网,可实现将先进可靠、接入灵活、标准统一的通信信息进行感知和接入,实现分布式的智能信息传输、计算和控制。智能感应器把各种设备、设施连接到一起,从而形成一个统一信息的服务总线,不但可对信息进行整合分析,还可以此来降低成本,并使电网运行和管理达到最优。物联网的三层参考体系即感知层、传感器网络层、应用层,在智能电网中应用,转变为智能电网感知层、智能电网传感器网络层、智能电网应用层。智能电网中物联网由无线传感器网络构成的感知层。智能电网传感器网络层主要有光缆、光端机组成,采用分级控制,网调、省调、地调、变电站或集控站可以调用和获取自己所需的信息,并会根据责任的不同处理不同的信息。在智能电网的应用层,根据智能电网的实际需要,运用物联网关键技术能够实现电网智能化和信息关键技术与智能电网关键技术的彻底融合,以实现智能电网精确供电、保障用电、互补供电及保障用电安全和提高能源的利用效率。
2.2 基于专家系统非线性最优控制技术研究
专家系统应用于电力系统是一种基于组织感知知识的系统,用于智能协调融合、组织和决策,激励相应的非线性最优控制器完成非线性最优控制规律的实现。主要针对各种非结构化问题,处理定性的、启发式或不确定的知识信息。如:电力系统恢复非线性最优控制、故障点的隔离、电力系统调度员培训、处于警告或紧急状态的辨识、配电系统自动化等。以智能技术方式求得受控系统尽可能地优化和实用化,并经过各种推理过程达到系统的任务目标。虽然取得到广泛应用,但存在如难以模仿电力专家的创造性等局限性。
2.3 基于自组织模糊神经传感器网络逻辑非线性最优控制技术研究
基于自组织模糊神经传感器网络方法是一种对系统宏观的非线性最优控制系统工程,十分简单而易于掌握,为随机、非线性和不确定性系统的非线性最优控制,提供了良好的最优路径。将人的操作经验用自组织模糊神经传感器网络关系来表示,通过自组织模糊神经传感器网络推理和决策方法,来对复杂过程对象进行有效非线性最优控制。自组织模糊神经传感器网络非线性最优控制技术的应用非常广泛,与常规非线性最优控制相比,自组织模糊神经传感器网络非线性最优控制技术在提高自组织模糊神经传感器网络非线性最优控制的非线性最优控制品质,如:稳态误差、超调等问题,自身的学习能力还不完善,要求系统具有完备的知识,这对工业智能系统的设计是困难的。如自组织模糊神经传感器网络变结构非线性最优控制,自适应或自组织自组织模糊神经传感器网络非线性最优控制,自适应自组织人工神经传感器网络非线性最优控制,自组织人工神经传感器网络变结构非线性最优控制等。另一方面包含了各种智能非线性最优控制方法之间的交叉结合,对电力系统这样一个复杂的大系统来讲,综合智能非线性最优控制更有巨大的应用潜力。现在,在电力系统中研究得较多的有自组织人工神经传感器网络与专家系统的结合,专家系统与自组织模糊神经传感器网络非线性最优控制的结合,自组织人工神经传感器网络与自组织模糊神经传感器网络非线性最优控制的结合,自组织人工神经传感器网络、自组织模糊神经传感器网络非线性最优控制与自适应非线性最优控制的结合等方面应用。
2.4 基于自组织人工神经传感器网络非线性最优控制技术研究
自组织人工神经传感器网络是一种介于符号推理与数值计算之间,适合用作智能非线性最优控制的数学工具。自组织人工神经传感器网络从m维空间到n维空间,复杂的非线性映射、学习能力为解决复杂的非线性系统非线性最优控制问题,提供了有效的途径。在自组织人工神经传感器网络中,知识是通过学习例子分布存储,当个别处理单元损坏时,不会影响整个系统的正常工作,是对非线性系统具有最好的非线性最优控制性能。
2.5 基于综合智能非线性最优控制技术研究
综合智能非线性最优控制重要的技术发展方向是智能集成化。一方面,可将多项智能技术相互结合于一体,不在单独运用,各取优势。如自组织模糊神经传感器网络技术和自组织人工神经传感器网络的结合,自组织人工神经传感器网络与自组织模糊神经传感器网络非线性最优控制的结合,自组织人工神经传感器网络与专家系统的结合等,这些都在电力系统自动化非线性最优控制中研究的较多,如可用自组织人工神经传感器网络与自组织模糊神经传感器网络逻辑良好结合的技术基础,去处理同一系统内的问题,自组织人工神经传感器网络处理非结构化信息,自组织模糊神经传感器网络系统处理结构化的知识等。另一方面,自动化非线性最优控制智能技术与传统的自适应非线性最优控制的结合,如:自组织模糊神经传感器网络非线性最优控制与自适应非线性最优控制的结合等。目前,国内已有非线性最优控制专家已着手发展研究,既能有效处理自组织模糊神经传感器网络知识又能有效学习的自组织模糊神经传感器网络与自组织人工神经传感器网络集成技术,这必将为电力系统智能非线性最优控制的发展提供新的途径。
3、结束语
随着IT技术快速发展,智能电网中的电力系统是复杂的不确定性工业工程,对其有效非线性最优控制,关键在于自动化非线性最优控制智能技术应具有较强的知识处理能力,包含知识学习和利用,推理和决策等方面。在未来电力系统的发展进程中,非线性最优控制技术的深入研究,自动化非线性最优控制智能技术将朝着全面智能化的方向发展。从而实现智能性工作环境,同时,也有效的促进与提高电力系统平稳、安全和经济的运行。
参考文献:
[1]沈君奕.电气自动化非线性最优控制中自组织人工智能的探讨分析[J].科技资讯,2009.
关键词：物联网 感知层 压电陶瓷 传感器 微米级
中图分类号：G718.5 文献标识码：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.22.111
1 物联网感知层技术的研究现状
1.1 物联网概述
物联网（Internet of Things）是指，把任何物品通过信息传感设备（如RFID）与互联网连接起来，进行信息交换和通信，可实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。
物联网本身的结构复杂，主要包括三大部分：首先是感知层，承担信息的采集，可以应用的技术包括智能卡、RFID电子标签、识别码、传感器等；其次是网络层，承担信息的传输，借用现有的无线网、移动网、固联网、互联网、广电网等即可实现；第三是应用层，实现物与物之间，人与物之间的识别与感知，发挥智能作用。
1.2 感知层关键技术
物联网的核心是感知层中的技术，从现在阶段来看，物联网发展的瓶颈就在感知层。国际电信联盟（ITU）将射频技术（RFID）、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术列为物联网关键技术，本论文将就“传感器技术”这一常用的关键技术展开探讨。
传感技术同计算机技术与通信技术一起被称为信息技术的三大支柱。传感技术主要研究关于从自然信源获取信息，并对之进行处理（变换）和识别的一门多学科交叉的现代科学与工程技术。传感技术的核心即传感器，它是负责实现物联网中物与人信息交互的必要组成部分。
2 压电陶瓷传感器
2.1 国内外相关技术的研究、开发现状
压电陶瓷是一种重要的功能材料，具有压电、介电和光电等特性，被广泛运用于电子、航空、军事等领域。近年来随着物联网的发展，该类产品的研发和运用出现了爆发式的增长。当前，各国都在积极研究和开发新的压电功能陶瓷，随着对材料的组成、制备工艺及结构的不断深入研究，更加新颖的压电器件将不断涌现出来。
目前国际上该项目几乎由BOSCH，Delphi几个巨头垄断，我国在该领域尚处于起步阶段，高端需求严重依赖进口，国产化缺口巨大，传感器进口占比80%，传感器芯片进口占比达90%。传感器技术是物联网信息采集基础，处于产业链上游，在物联网发展之初受益较深；同时传感器又处在物联网金字塔的塔座，将是整个物联网产业中需求量最大和最基础 的环节。当前，汽车、物流、煤矿安监、安防、RFID标签卡领域的传感器市场增长较快：仅汽车传感器市场潜在规模达57亿只，是目前的需求量14倍以上。我国亟待在该领域加强技术创新，掌握核心技术。
2.2 技术原理
压电陶瓷的压电原理：在对压电陶瓷元件外施压力（拉力）时，压电陶瓷收缩（伸长）变形，瓷体两端产生电荷，由“压”产生“电”的效应为正压电效应（图1）；在对压电陶瓷元件施加与极化方向相同（相反）的电场时，极化强度增大（减小），压电陶瓷沿极化方向伸长（收缩），由“电”产生“伸缩”的效应为逆压电效应（图2）。
利用压电陶瓷的逆压电效应，在压电陶瓷元件两端间断的施加脉冲，激励压电陶瓷元件不断作伸长-收缩的机械振动，扰动传播媒介的质点，使其在各自的平衡位置附近作往返运动，将扰动以波动的形式传播到更远的媒质中，形成声波。当振动频率高于20千赫兹（kHz）时为超声波。
超声波遇到障碍物反射，声压作用于压电陶瓷元件，由于压电陶瓷元件的压电效应，其两端会产生电荷，计算脉冲发射与声波接收的时间差Δt，得到声波发射点与障碍物的距离S（图3）。
2.3 主要技术性能指标
该项目产品的性能指标如下：
频率：200±10KHz
灵敏度：≥1.8V（200Vp-p，200KHz）
传感器电容：900pF±25% （频率1KHz，环境温度25℃±5℃）
指向性： 7o±2o
防护等级：IP65
工作温度范围：-20℃～85℃
3 微米级压电陶瓷传感器的开发及相关研究
3.1 微米级压电陶瓷传感器的开发
在为期半年多的校企合作过程中，与常州波速传感器有限公司技术人员通过对压电陶瓷频率的确定，从而确定测试精度，根据S=V/F 对产品的测试精度进行设计；根据陶瓷片设计振动模式Np=fsD，设计出压电陶瓷的外形尺寸，通过对机械品质因数，机械能量转换效率等电性能参数设计（如下图4），获得高的可靠性和能量储备。
通过对压电陶瓷流延技术工艺设计，确定每一层陶瓷的厚度，通过层压与等静压技术，设计陶瓷片耐高温、高压特性。
3.2 压电陶瓷匹配层技术研究
为了使压电芯片所产生的超声波机械振动有效传输到空气中，首先考虑声阻抗匹配，材料的声阻抗Z由声速与密度定义：Z=pxc.
压电材料与空气的声阻抗相差甚远，若压电陶瓷元件所产生的振动超声波直接向空气中辐射，由于两种媒介的阻抗失配，阻抗的差异会降低界面透射系数，严重影响传感器的发射强度与接收灵敏度，因此需要在压电陶瓷元件与空气之间增加一种材料，使其声阻抗实现过渡或者匹配。此材料声阻抗需满足： [Z0ZL][Z=]，从而得出材料阻抗指标，根据阻抗指标对材料进行设计。
3.3 产品综合性能研究
进一步完善产业化过程中出现的设备问题和制备技术问题，主要有环境温度对陶瓷浆料的流变性能影响；有机溶剂的挥发；工作电压变化导致基板走带速度变化对产品流延厚度的影响，工业生产中优化排胶时间和温度，缩短工艺流程时间，提高工作效率，研究产品性能厚度控制的一致性，成品率等问题，在超声波低密度，多孔高透声匹配层方面，通过控制复合材料的颗粒度、有机粘合剂、分散剂的比例，以及固化温度和固化时间，重点解决陶瓷的收缩率与超声波匹配复合材料的内部孔状排列情况，研究获得高灵敏度低衰减信号的高频率超声波传感器。
3.4 具体关键指标如下
频率：200±10KHz
灵敏度：≥1.8V（200Vp-p，200KHz）
传感器电容：900pF±25% （频率1KHz，环境温度25℃±5℃）
指向性： 7o±2o
防护等级：IP65
工作温度范围：-20℃～85℃
目前材料压电常数d33已达到600以上，在同行业中居于领先地位，而目前处于研发阶段，对于材料组装成传感器装配工艺以及材料应用的拓展尚需进一步研究解决。
4 结论
本项目采用微米级的技术，其精度高出国内行业一个数量级，同时改变了国内传统的轧膜工艺技术所不能达到的产品小型化微型化方向发展的局面，在国内处于领先地位，并且达到国外BOSCH，VALEO，APPLE等顶级电子产品的标准要求；在选材方面，我们采用长期在高温高压工作的压电材料配方技术，使得具有较高的压电性能；在工艺控制方面，公司采用国际最先进的流延技术，在使陶瓷片达到微米级的同时，为确保在生产过程中压电陶瓷一致性，陶瓷成型中采用六个方向等静压工艺，保证压电陶瓷片内部晶元的排列更为紧密，提高陶瓷片的压电性与产品的一致性；采用电脑编程自动控制对压电陶瓷片进行烧结，保证压电材料进行良好的高温化学反应与晶相结构组合，使产品灵敏度高出常规产品的1倍，同时获得较好的稳定性。
当前，传感器技术是物联网信息采集基础，处于产业链上游，在物联网发展之初受益较深；同时传感器又处在物联网金字塔的塔座，将是整个物联网产业中需求量最大和最基础的环节。当前，汽车、物流、煤矿安监、安防、RFID标签卡领域的传感器市场增长较快：传感器市场潜在规模达57亿只，是目前的14倍以上，而本项目符合中《华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》构建下一代信息基础设施，《物联网“十二五”发展规划》提升感知技术水平。
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