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摩佰尔(天津)电子科技有限公司

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物联网实训室建设方案

物联网实训室建设方案
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发布时间:2012-2-29

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高校物联网实训室建设方案
一、高校物联网实训室建设背景
物联网是被视为互联网的应用扩展,应用创新是物联网的发展的核心,以用户体验为核心的创新是物联网发展的灵魂。 通过各种信息传感设备,如传感器、射频识别(RFID)技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术,实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程,采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息,与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人,所有的物品与网络的连接,方便识别、管理和控制。从结构式来看它被分为感知层、网络层和应用层3个层次,具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化3个重要特征。
业内专家认为,物联网一方面可以提高经济效益,大大节约成本;另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。目前,美国、欧盟等都在投入巨资深入研究探索物联网。我国也正在高度关注、重视物联网的研究,工业和信息化部会同有关部门,在新一代信息技术方面正在开展研究,以形成支持新一代信息技术发展的政策措施。
随着国家“十二五”计划的提出物联网市场开始爆发性扩张,预计物联网行业,明年会有10万以上人才缺口,而且未来10年,每年会以20%的缺口递增。因此计算机等专业知识的综合应用,大学本科阶段将重点学习理论知识。需要进一步掌握动手实践能力,才能适应工作需要。高等职业院校开展以实验、项目开发为主的物联网应用实训则是一个极好的人才培养途径。实训环节的教学工作是职业教育教学体系的重要环节,建立符合人才市场需求的实训室也成为专业建设的重要工作。
高校物联网实训室建设构想
根据我公司研究,针对高校物联网实训室建设方案主要在于以下几方面。
1:资源利用
充分利用学院已有教学资源,由计算机网络教研室教师,软件开发教师直接参加项目建设,因专业教师在数据库、可视化程序设计、软件项目管理、嵌入式软件开发、传感器应用等方面有较强的能力,更容易接受这方面的专业知识,通过专业教师的直接参与可以增强教师的实践水平,还可以增强教师对实践教学环节的掌控能力。
2:教学模式
高校物联网实训室应启用校企合作模式,不定期请企业一线工程师来学校授课,支持学校教师参加企业项目合作开发,让教学信息与市场信息同步,可以学以致用,马上实践,在校优异学生亦可参加企业项目的研发作为学校对其的考核资本之一。
3:室内设备环境
该实训室要有先进的设备以及最先进的管理软件,要室内呈现一种现代技术化气息。在建设过程中,企业将全程参与沟通,选择使用率高、起点高、能体现物联网应用前景的项目建立实训环境,建立符合市场需求的物联网应用技术实训室,使学生在学习过程中不知不觉中地积累到最先进的物联网应用技术工程和开发经验。
4:实训项目
高效物联网实训室不仅可以给学生提供综合培训,还可以开展对外技术培训和未来的职业技能鉴定工作培训项目如下:
(1)无线技术基础
(2)无线片上系统
(3)远/近距离读写
(4)高频RFID
(5)超高频RFID
(6)无线网络标准和协调器
(7)物联网网络质量和物联网遥控与监控
(8)无线数字通信信道
(9)物联网9大系统
(10)无线点对点通信技术实现原理和办法
(11)微功耗无线网络结构和拓扑
等等物联网应用技术实训室可开展的职业技能鉴定有:物联网应用工程师等级使学生在学校学习的同时可以获得相关的职业技能证书,为学生的就业提供帮助。
高校物联网实训室总体设计
根据我们以上的构想高校物联网实训室分为以下4个区域
1)教师教学区
该区域供教师进行教学演示使用,每个物联网实训室可以设定一个教师教学区,提供一个大的物联网实训操作台,面向学生摆放,以大屏幕投影的方式,清晰地展现教师教学过程。
能够进行的物联网实训教学演示主要包括:传感器数据采集、Zigbee组网、Zigbee网络监控、蓝牙、WiFi、RFID,以及多种技术的综合应用。
2)学生实验室
该区域为学生提供物联网基础实验平台,同时也可以自由组合多个模块,进行创新实验。
学生实验区可安排30个实验操作台(或根据实训室实际情况增加或减少实验操作台数量),每个学生一个操作台,可完成物联网相关基础实验,也可以多个学生组成小组,完成物联网综合实验。
3)应用演示区
该区域提供物联网实际应用演示系统,以大屏幕交互的方式,实现物联网中心数据的综合演示,直观展示各种物联网应用,使学生直观、直接体会传感网和物联网的应用场景,不只是每一个点,而是可以了解物联网应用的整个系统,激发学生兴趣。
4)产品展示区
产品展示区将围绕“采集、传输、处理、应用”四大核心领域,展示物联网产业链上各个关键环节的新技术、新产品、新装备、新工艺和新的解决方案,展示物联网在工业、电力、物流、交通、安防、环保、医疗、银行、广电、家居等领域的全新应用,让学生了解当前物联网技术、发展趋势,以及相关产品。
四、高校物联网实训室课程体系
建设物联网实训室,拟培养目标:通过教学和实践的结合,使得学生掌握物联网信息技术的基础知识和基本技能,感知体验与动手开发的结合、方案设想与实际验证的结合,提高学生的动手能力,积累实践经验,从而整体上提高教学质量水平,培养基本功扎实、专业知识精通的专业技术人才,能在物联网技术及其应用的各相关领域中从事物联网工程建设、管理和应用的高技能应用型专门人才,以满足日益蓬勃发展的行业人才需求,提升学生在相关行业的竞争力。
物联网的关键技术包括三个方面:
第一,终端数据的采集、处理、传输、终端网络的部署和协同等,以无线传感器网络和RFID技术为代表;
第二,异构的接入网络基础和核心网络,包括基础的NGN核心网络和3G、GPRS、WiFi、蓝牙等接入技术;
第三,由中间件、信息开放平台和服务支撑平台构成的应用支撑子层以及物联网应用领域示范系统等。下图是物联网技术体系结构。

我们的课程设计将以物联网体系结构为核心,从基本的感知层(传感层与物联层),到网络层,到应用层;从物联网的构建,到物联网的管理,到物联网的应用,实现整体的物联网架构与管理。由此,我们构建了物联网实训室课程体系结构,见下图。
五、高校物联网实训室建立的教学意义
物联网是一个广泛的集成技术,不是由一个新的概念新的技术单一构成,因此它涉及的领域很多。而物联网的核心技术是网络通讯技术,但是应用技术的核心确实嵌入式软件开发。物联网人才培养体系应从环境、框架、平台、核心四个方面,推进国家级物联网产业发展和人才战略,高校物联网实训室的建立的教学意义主要体现在四个方面:
1:为以后的市场培养更多的专业人才,推动中国物联网行业的高速发展
2:让在校大学生与社会接轨
3:提高高科技学科的普遍性
4:有利于整个教学体系的教学质量提升
5:有利于理论与实践相结合
6:增加教学工作的科学性
7:有利于创造性思维和能力的培养
8:符合社会前进的步伐
9:让当代大学生可以更好的对口就业

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