物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things)這個詞,國內(nèi)外普遍公認的是 MIT Auto-ID 中心Ashton 教授1999年在研究RFID時最早提出來的。在2005年國際電信聯(lián)盟(ITU)發(fā)布的同名報告中,物聯(lián)網(wǎng)的定義和范圍已經(jīng)發(fā)生了變化,覆蓋范圍有了較大的拓展,不再只是指基于RFID技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)。
2005年11月17日,國際電信聯(lián)盟正式提出“物聯(lián)網(wǎng)”(The Internet of things)概念。“物聯(lián)網(wǎng)”顛覆了人類之前物理基礎(chǔ)設(shè)施和IT基礎(chǔ)設(shè)施截然分開的傳統(tǒng)思維,將具有自我標識、感知和智能的物理實體基于通信技術(shù)有效連接在一起,使得政府管理、生產(chǎn)制造、社會管理,以及個人生活實現(xiàn)互聯(lián)互通,被成為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后,世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。 自2009年8月溫家寶總理提出“感知中國”以來,物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一,寫入“政府工作報告”,物聯(lián)網(wǎng)在中國受到了全社會極大的關(guān)注,其受關(guān)注程度是在美國、歐盟、以及其他各國不可比擬的。 物聯(lián)網(wǎng)的概念與其說是一個外來概念,不如說它已經(jīng)是一個“中國制造”的概念,他的覆蓋范圍與時俱進,已經(jīng)超越了1999年Ashton教授和2005年ITU報告所指的范圍,物聯(lián)網(wǎng)已被貼上“中國式”標簽。
“中國式”物聯(lián)網(wǎng)定義
物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things)指的是將無處不在(Ubiquitous)的末端設(shè)備(Devices)和設(shè)施(Facilities),包括具備“內(nèi)在智能”的傳感器、移動終端、工業(yè)系統(tǒng)、樓控系統(tǒng)、家庭智能設(shè)施、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等、和“外在使能”(Enabled)的,如貼上RFID的各種資產(chǎn)(Assets)、攜帶無線終端的個人與車輛等等“智能化物件或動物”或“智能塵埃”(Mote),通過各種無線和/或有線的長距離和/或短距離通訊網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)互聯(lián)互通(M2M[1])、應用大集成(Grand Integration)、以及基于云計算的SaaS營運等模式,在內(nèi)網(wǎng)(Intranet)、專網(wǎng)(Extranet)、和/或互聯(lián)網(wǎng)(Internet)環(huán)境下,采用適當?shù)男畔踩U蠙C制,提供安全可控乃至個性化的實時在線監(jiān)測、定位追溯、報警聯(lián)動、調(diào)度指揮、預案管理、遠程控制、安全防范、遠程維保、在線升級、統(tǒng)計報表、決策支持、領(lǐng)導桌面(集中展示的Cockpit Dashboard)等管理和服務功能,實現(xiàn)對“萬物”的“高效、節(jié)能、安全、環(huán)保”的“管、控、營”一體化。
物聯(lián)網(wǎng)應用從技術(shù)層面講主要涉及三個部分,即對外感知、感知信息傳輸(可能需要節(jié)點利用無線組網(wǎng)實現(xiàn)信息傳輸)、信息處理與回饋控制。智能技術(shù)貫穿整個物聯(lián)網(wǎng)之中,是核心技術(shù)的核心。 感知可以是智能感知,可以是多節(jié)點協(xié)同感知,還可以是智能識別感知系統(tǒng)。
物聯(lián)網(wǎng)是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)和移動通信之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)的革命性發(fā)展。目前物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國家重點發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)具有產(chǎn)業(yè)鏈長、涉及多個產(chǎn)業(yè)群的特點,其應用范圍幾乎覆蓋了各行各業(yè)。
物聯(lián)網(wǎng)主干學科與課程:
信息與通信工程、電子科學技術(shù)、計算機科學與技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)概論、電路分析基礎(chǔ)、信號與系統(tǒng)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電路與邏輯設(shè)計、微機原理與接口技術(shù)、工程電磁場、通信原理、計算機網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)代通信網(wǎng)、傳感器原理、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計、無線通信原理、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、近距無線傳輸技術(shù)、二維條碼技術(shù)、數(shù)據(jù)采集與處理、物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)等。 本科,學制四年,授工學學士學位。
課程設(shè)置選項之一
2010年初教育部下達了高校設(shè)置物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)申報通知,眾多高校爭相申報。由于物聯(lián)網(wǎng)涉及的領(lǐng)域非常廣泛,從技術(shù)角度,主要涉及的現(xiàn)有高校院系與專業(yè)有:計算機科學與工程,電子與電氣工程,電子信息與通訊,自動控制,遙感與遙測,精密儀器,電子商務等等。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)可能會在上述這些院系中開設(shè)。 與物聯(lián)網(wǎng)應用相關(guān)的專業(yè), 如建筑與智能化,土木工程,交通運輸與物流,節(jié)能與環(huán)保等等,可能會考慮開設(shè)選修課或在研究生、博士生階段設(shè)置相關(guān)交叉學科的學位。 物聯(lián)網(wǎng)可以是一個“專業(yè)”,但不一定是一個“學科”。國內(nèi)有些專家反對設(shè)置“物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)”,因為定位不清,一個學校往往有好幾個院系爭奪“物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)“的申報,又不是一個明確的學科,難以培養(yǎng)出真正的專業(yè)人才,培養(yǎng)出來的人可能是“萬精油”,懂得多但是不精,尤其是本科階段,建議只作為研究生專業(yè),像MBA一樣的模式。和目前許多高校設(shè)置的“電子商務”專業(yè)一樣,“電子商務”也有同樣的定位不清問題,只要高校設(shè)置的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)能夠培養(yǎng)出社會需要的專業(yè)人才,尤其是跨專業(yè)復合型人才,就應該可以設(shè)置,不必拘泥于它究竟屬于哪個現(xiàn)有的“學科”。 下表列出了一個高校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程設(shè)置的初步建議,算是拋磚引玉。 課程1、物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)與技術(shù)導論 使用電子工業(yè)出版社《物聯(lián)網(wǎng):技術(shù)、應用、標準和商業(yè)模式》等等教材。 在學完高等數(shù)學,物理,化學,通信原理,數(shù)字電路,計算機原理,程序設(shè)計原理等課程后開設(shè)本課程,全面了解物聯(lián)網(wǎng)之RFID、M2M、傳感網(wǎng)、兩化融合等技術(shù)與應用。 課程2、C語言程序設(shè)計 使用清華大學出版社《C語言程序設(shè)計》等教材。 物聯(lián)網(wǎng)涉及底層編程,C語言為必修課,同時需要了解OSGi,OPC,Silverlight等技術(shù)標準。 課程3、Java程序設(shè)計 ,使用 機械工業(yè)出版社《Java語言程序設(shè)計教程》等教材。 物聯(lián)網(wǎng)應用層,服務器端集成技術(shù),開放Java技術(shù)也是必修課,同時需要了解Eclipse,SWT, Flash, HTML5,SaaS等技術(shù)。 課程4、無線傳感網(wǎng)絡(luò)概論,使用 無線龍通訊科技出版社《現(xiàn)代無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概論》、北京航空航天大學出版社《短距離無線通訊入門與實戰(zhàn)》等教材。 學習各種無線RF通訊技術(shù)與標準,Zigbee, 藍牙,WiFi,GPRS,CDMA,3G,4G,5G等等 。 課程5、 TCP/IP網(wǎng)絡(luò)與協(xié)議 ,《TCP/IP網(wǎng)絡(luò)與協(xié)議》,清華大學出版社,等教材。 TCP/IP以及OSI網(wǎng)絡(luò)分層協(xié)議標準是所有有線和無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的基礎(chǔ),Socket編程技術(shù)也是基礎(chǔ)技能,為必修課。 課程6、嵌入式系統(tǒng)技, 《嵌入式系統(tǒng)技術(shù)教程》,人民郵電出版社等教材。 嵌入式系統(tǒng)(包括TinyOS等IoT系統(tǒng)),是物聯(lián)網(wǎng)感知層和通訊層重要技術(shù), 為必修課。 課程7、傳感器技術(shù)概論, 《傳感器技術(shù)》,中國計量出版社,等教材。 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學生需要對傳感器技術(shù)與發(fā)展,尤其是在應用中如何選用有所了解,但不一定需要了解傳感器的設(shè)計與生產(chǎn),對相關(guān)的材料科學,生物技術(shù)等有深入了解。 課程8、RFID技術(shù)概論,《射頻識別(RFID)技術(shù)原理與應用》,機械工業(yè)出版社,等教材。 RFID作為物聯(lián)網(wǎng)主要技術(shù)之一,需要了解,它本身(與智能卡技術(shù)融合)可以是一個細分專業(yè)或行業(yè),也可以是研究生專業(yè)選題方向。 課程9、工業(yè)信息化及現(xiàn)場總線技術(shù),《現(xiàn)場總線技術(shù)及應用教程》,機械工業(yè)出版社,等教材。 工業(yè)信息化也是物聯(lián)網(wǎng)主要應用領(lǐng)域,需要了解,它本身也可以是一個細分專業(yè)或行業(yè),也可作為研究生專業(yè)選題方向。 課程10、M2M技術(shù)概論 , 《M2M: The Wireless Revolution》,TSTC Publishing,等教材。 本書是美國“Texas State Techinical College”推出的M2M專業(yè)教材,在美國首次提出了M2M專業(yè)教學大綱,M2M也是物聯(lián)網(wǎng)主要領(lǐng)域,需要了解,建議直接用英文授課。 課程11、物聯(lián)網(wǎng)軟件、標準、與中間件技術(shù) ,《中間件技術(shù)原理與應用》,清華大學出版社,《物聯(lián)網(wǎng):技術(shù)、應用、標準和商業(yè)模式》,電子工業(yè)出版社,等教材。 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵在于應用,軟件是靈魂,中間件是產(chǎn)業(yè)化的基石,需要學習和了解,尤其是對畢業(yè)后有志于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的學生。 |