2024物联网 - 副本.docx

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1、本科物联网专业资料整理一、物联网概述1、物联网概念物联网是在1999年提出的，其英文名称为“TheInternetofThings”,简称：I0T0由该名称可见，物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍旧是互联网，是在互联网基础之上的延长和扩展的一种网络：其次，其用户端延长和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。因此，物联网的定义是通过射频识别(RFID,radiofrequencyidentification)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、

2、跟踪、监控和管理的一种网络。2、物联网4大支撑技术与业务群DRFlD:电子标签属于智能卡的一类，物联网概念是1998年MITAUtOTD中心主任AShton教授提出来的,RFlD技术在物联网中重要起“使能”（EnabIe）作用：物联网4大支撵技术与业务群2）传感网：借助于各种传感器，探测和集成包括温度、湿度、压力、速度等物质现象的网络，也是温总理“感知中国”提法的主要依据之一；3）M2M:这个词国外用得较多，侧重于末端设备的互联和集控管理,X-Internet,中国三大通讯营运商在推M2M这个理念：4）两化融合：工业信息化也是物联网产业主要推动力之一，Fl动化和限制行业是主力，但目前来H这个行

3、业的声音相对较少。二、物联网专业与课程设置2024年初教化部下达了高校设置物联网专业申报通知，众多高校争相申报。由于物联网涉及的领域特别广泛，从技术角度，主要涉及的现有高校院系与专业有：计算机科学与工程，电子与电气工程，电子信息与通讯，自动限制，遥感与遥测，精密仪器，电/商务等等。物联网专业可能会在上述这些院系中开设。与物联网应用相关的专业，如建筑与智能化，土木工程，交通运输与物流，节能与环保等等，可能会考虑开设选修课或在探讨生、博土生阶段设置相关交叉学科的学位。物联网可以是一个“专业”，但不肯定是一个“学科”。国内有些专家反对设置“物联网专业”，因为定位不清，一个学校往往有好几个院系争夺“物

4、联网专业”的中报，又不是一个明确的学科，难以培育出真正的专业人才，培育出来的人可能是“万精油”，懂得多但是不精，尤其是本科阶段，建议只作为探讨生专业，像VBA一样的模式。和目前很多高校设置的“电子商务”专业一样，“电子商务”也有同样的定位不清问题，只要高校设置的物联网专业能够培育出社会须要的专业人才，尤其是跄专业复合型人才，就应当可以设置，不必拘泥于它原委属于哪个现有的“学科”。下表列出了一个高校物联网专业课程设置的初步建议，算是抛砖引玉。课程1、物联网产业与技术导论运用电子工业出版社物联网：技术、应用、标准和商业模式等等教材。在学完高等数学,物理，化学，通信原理，数字电路，计算机原理，程序设

5、计原理等课程后开设本课程，全面了解物联网之RFlD、M2M、传感网、两化融合等技术与应用。课程2、C语言程序设计运用清华高校出版社C语言程序设计等教材。物联网涉及底层编程，C语言为必修课，同时须要了解OSGi,0PC,SiIVerlight等技术标准。课程3、JaVa程序设计，运用机械工业出版社Java语言程序设计教程等教材。物联网应用层，服务器端集成技术，开放JaVa技术也是必修课，同时须要了解ECliPSe,SWT,Flash,HTM1.5,SaaS等技术。课程4、无线传感网络概论，运用无线龙通讯科技出版社现代无线传感器网络概论、北京航空航天高校出版社短距离无线通讯入门与实战等教材。学习各

6、种无线RF通讯技术与标准,Zigbee,蓝牙，WiFi,GPRS,CDMA,3G,4G,5G等等。课程5、TCP/IP网络与协议，TCPP网络与协议，清华高校出版社，等教材。TCP/IP以及OSl网络分层协议标准是全部有线和无线网络协议的基础，Socket编程技术也是基础技能，为必修课。课程6、嵌入式系统技，嵌入式系统技术教程，人民邮电出版社等教材。嵌入式系统（包括TinyOS等IoT系统），是物联网感知层和通讯层重要技术，为必修课。课程7、传感器技术概论，传感器技术，中国计量出版社，等教材。物联网专业学生须要对传感器技术与发展，尤其是在应用中如何选用有所了解，但不肯定须要了解传感器的设计与生

7、产，对相关的材料科学，生物技术等有深化了解.课程8、RFn）技术概论，射频识别（RFID）技术原理与应用，机械工业出版社，等教材。RFID作为物联网主要技术之一，须要了解，它本身（与智能卡技术融合）可以是一个细分专业或行业，也可以是探讨生专业选题方向。课程9、工业信息化及现场总线技术，现场总线技术及应用教程，机械工业出版社，等教材。工业信息化也是物联网主要应用领域，须要了解，它本身也可以是一个细分专业或行业，也可作为探讨生专业选题方向。课程10、M2M技术概论,（M2M:TheWirelessRevolution1,TSTCPublishing,等教材。本书是美国“TexasStateTech

8、inicalCollege推出的M2M专业教材，在美国首次提出了M2M专业教学大纲，M2M也是物联网主要领域，须要了解，建议干脆用英文授课。课程11、物联网软件、标准、与中间件技术，中间件技术原理与应用，清华高校出版社，物联网：技术、应用、标准和商业模式，电子工业出版社，等教材。物联网产业发展的关键在于应用，软件是灵魂，中间件是产业化的基石，须要学习和了解，尤其是对毕业后有志于物联网技术发展的学生。三、高校物联网专业教学支配-企业支配1、培育目标和要求1.1 培育目标物联网专业面对现代信息处理技术,培育从事物联网领域的系统设计、系统分析与科技开发及探讨方面的高等工程技术人才。本学科专业培育的学

9、生德智体全面发展、学问结构合理、具备扎实的电/技术、现代传感器和无线网络技术、物联网相关高频和微波技术，有线和无线网络通信理论、信息处理、计算机技术、系统工程等基础理论，驾驭物联网系统的传感层，传输层与应用层关键设计等特地学问和技能，并且具备在本专业领域跟踪新理论、新学问、新技术的实力以及较强的创新实践实力。1.2 基本要求物联网方向毕业生应具备以卜学问和实力：（1）素养要求1）酷爱物联网专业，对物联网学科的性质和发展具有正确的认知和责任感，初步形成正确的专业价值观和科研工程献身精神。2）具有高尚的道德和职业精神,具有一心一意为社会服务的精神。3）具有创新精神，树立终身学习的观念，具有主动获得

10、新学问，不断进行自我完善和推动物联网发展的看法。4）具有良好的合作和团队精神。（2）实力要求1）具备良好的表达实力，能精确传递物联网学问等信息的实力。2）具有娴熟地运用多学科学问和评估技能，制定系统支配并对不同应用时象实施整体规划维护的基本实力3）驾驭基础物联网关键技术、了物联网主要技术标准，高频微波技术，嵌入式无线和有线系统设计技术、无线通信组网技术等，为用户对象供应符合质量要求的服务。4）具有物联网应用方案设计实力。5）具有自主学习、自我发展的基本实力，能够适应不断改变的将来物联网发展的需求。6）驾驭文献检索、资料收集的基本方法，有效获得、评价和利用物物相连信息的基本技能，具有较强物联网科

11、研的基本实力。（3）学问结构要求1）驾驭与物联网科相关的理工学问和基本理论和方法。2）驾驭物联网基本学问和基本技能，了解物联网科技发展动态。3）熟识国际国家关于物联网标准。4）驾驭必需的传感器、电子、通信、单片机，高频微波，RFlD技术等学问和专业技能。5）驾驭基本物联网节点，网关，网络协议栈制，主要无线有.线网络技术原理，自组织组网措施和主要无线有线网络拓扑和网络平安技术基础理论和关键技术。6）驾驭信息采集、处理和融合、通讯传输等基本理论和方法。7）驾驭物联网工程应用和科学探讨方法和管理方面的基本学问。1.3修业年限与授予学位标准学制：四年授予学位：工学学士14主要涉及学科高频微波，通信工程

12、、电子科学与技术、计算机科学与技术、检测技术，有线和无线网络技术，单片机和嵌入式设计技术；1.5教学方案组成和优点物联网专业教学方案由教学大纲，物联网技术课程规划，基础理论教材和试验实训设备组成，构成一套完整的物联网专业教学方案：这套教学方案具有如下特点：1、囊括了当今世界物联网主流技术和最新核心技术和理论,2、相关学问支撑体系和教材支撑体系兼顾基础，兼顾探讨,便利试验和实训，涵盖主流物联网，传感网主要国际标准和产业标准;3、平滑连接原来的嵌入式，单片机，自动限制，计算机软件等专业基础课程；4、简单升级和便利跟踪物联网/传感网最新技术进展和进行高级探讨开发；2、物联网专业（4年制）教学大纲物联

13、网专业教学大纲根据物联网三层结构规划了培育目标：传感层：无线节点硬件和核心协议栈软件设计，RFlD无源有源标签设计技术驾驭，低功耗无线设计，基础无线网络技术驾驭，平安和加密原理和设计：网络层：多种网络网关设计,HF,UHF-RFlD读卡器设计，驾驭主流无线和无线网络标准，主要路由算法驾驭，网络监视和数据库设计；应用层：驾驭应用系统设计技术关键，物联网应用软件开发：应用数据结构，数据流设计；能够独立设计不同须要的物联网应用系统目前物联网技术发展很快，涉及到多种网络技术，不同网络各有特点，适用于不同的应用环境，所以，教学大纲要求驾驭多种网络技术（3G、GPRS/蓝牙，WI-FI,ZIGBEE,专用

14、网络等）和网络问路由和数据处理，无线有线网关设计等新技术；物联网专业教学大纲由7个主要的学问模块组成：1、单片机和嵌入式学问模块学问点包括：从最基础的8051单片机到ARM嵌入式技术，由浅入深，学问点包括：微机原理，接口技术，微限制器体系和原理，实时操作系统，C语言编程技术等等2、无线片上系统（SoC）学问模块学问点包括：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学问模块学问点包括：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。网络平安和加

15、密技术，C语言和无线网络算法高级技术原理；4、高频微波学问模块学问点包括：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，高频仪器运用，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、RFn）学问模块学问点包括：电磁技术基础，RFID标签防冲突算法，EPC和IS0T8000-6C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、物联网传输层学问模块学问点包括：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、高级无线网络学问模块学问点

16、包括：微功耗802.11标准WlFl传感器网络原理和结构，内置多ARM和WI多I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，ZIGBEEPRO无线通讯协议栈原理和设计：七个学问模块，以无线SOC和无线单片机为中心进行串联，结合400多学时的试验和实训，让学生充分动手，接触各种无线有线通讯技术和实际训练，并且运用无线单片机设计微功耗无线网络节点，各种网络路由器，无线有线网关；最终达到能够独立运用无线单片机，构架设计各种物联网应用系统；物联网的核心技术是嵌入式软件技术,教学大纲强调嵌入式软件开发设计实力的重要性，。具有较强的软件设计实力，对于驾驭物联网网络