物联网“概念”如火如荼,作为提供产业有生力量的大学自然不甘寂寞,于是乎,各个学校都在筹建、设立物联网专业,可从各方面渠道的信息看,似乎所想传授的知识五花八门,有侧重传感的,有侧重
通讯的,有侧重某项应用领域的,如智能电网、智能交通等,似乎不像以往的专业设置,有相对统一的方向。 出现这个局面,首先就说明一点:物联网不应是一个传统形式本科专业,至少不适合作为一个本科专业而存在! 现实中很多领域都有这个
特征,它有广泛的需求,且孕育着极大的机会,但由于其所涉及的知识属于跨学科的,需要多方面的基础及专业知识作为铺垫,故作为本科专业有些勉为其难。 我很早就听过的一个说法:海洋学院不应该面向高中生招生,应该是从学过相关专业的本科毕业生中选拔,因为海洋研究要用到各方面的专业知识,它属于二级学科,需要一些基础性的专业知识背景,如生物、化学、流体力学等,而这些知识是高中生所不具备的,如果要他们在海洋学院的四年中学会这些,估计和海洋相关的知识几乎没有时间传授了,这样毕业的学生和普通院校有何差别? 对比今天的物联网,似乎也有“海洋学院”的影子。 如果把物联网提升到目前所宣传的那个高度,要培养一个能应对如此“宽泛”领域的人才,似乎也应该是作为一个二级学科而存在。 首先这些人应该在普通本科中学会一些基础性的专业知识,如测量、传感、通讯、大规模计算和统计等,然后再进入物联网专业,结合自己所具备的专业知识背景,侧重研究物联网的某一分支,如侧重于基于联网需求设计测量部分,或基于测量特征设计通讯链路和协议,或基于收集来的巨量信息研究如何用“云”来储存和分析,从而使其成为有效信息而非“字典”。 这些都不是一个高中生所能直接面对的,而把所需的专业知识作为物联网专业的基础知识来传授,时间不够,本来这些就是四年的本科课程,学完这些,留给物联网的相关知识传授时间有限了,只能培养出一个无特色的学生,这和设置此专业的初衷不是相悖吗? 所以,如果要培养一个真正意义上的物联网人才,靠本科四年的学习难以胜任! 所谓真正意义上的“物联网人才”,按我的理解应该是:能将目前的现实需求纳入物联网,从而产生有别于传统解决方案的革命性变化。 听起来有些“玄”,但目前的宣传就是如此,甚至有过之而无不及,腾“云”驾“物”是在媒体上看到的最经典的描述!何时能落地,似乎还欠火候。 那针对目前的物联网热,学校应该如何应对呢? 依本人愚见:暂时不去想培养那些“真正的物联网人才”,那些未来的并非本科教育所能造就,作为大量输送
技术骨干进入社会的工科院校,着眼点应该是如何培养一个能在未来的工作中应对物联网需求的技术人员。 要做到这点,首先应该分析物联网到底衍生出那些新的东西? “物联网”三个字实际上表达了其含义: 第一:“物”,乃所关注的对象 第二:“联”,乃所采取的手段 第三:“网”,乃解决问题的工具 这三个部分中,“物”早已存在,最为悠久,人们对“物”可以说是“关怀备至”了,至今仍在不断深入,并非物联网所带来的新生事物。 而“网”虽较“年轻”,但由于技术手段的进步,人们也已将其功能发挥的“淋漓尽致”,“网”已经给人们生活带来了巨大变化。 唯一属于物联网带来的新生事物就是“联”,即将“物”连接到“网”上! 联网的设备已很多,为何此时将“物”连到网上就成了新东西? 先分析一下以往的联网设备有什么特征。目前联网的设备主要是计算机、手机、电视等,还有一些幕后设备,如交换机、路由器等,究其特征,无一例外是和人交互,或者是服务于与人交互。所以,以往的互联网也可以称之为“人联网”! 而如今“物联网”所指的“物”,多为面向自然界的物,关注的是其生物、理化等特征,是一些不具备智能的物,即便是和人相关,此时所关注的也是人的生物特征而非智能,所以完全区别于现存的“互联网”所承载的内容。目前互联网的绝大多数信息是服务于智能的,属于“上层建筑”,而物联网要关注的则是“经济基础”。 因为这些“物”相对“低能”,以往联网的方式就要做相应改变,以适应其特征,这才是物联网的精髓所在。 “物”有千百种,均有相应的专业在探究,而“网”也有相应的分支在完善,至于数据分析、云计算、分布式运算、并行计算等早已是深入研究的课题。后两者近年来已不断融合、完善,有了长足的进步。只是前者和后两者似乎有些像平行线,暂无交点。 物联网则是要在这两条平行线间架起一座桥,使前者的信息能借助于后者得到升华! 但由于“物”的“低能”和“多样性”特征,使得原有的联网手段不再适合,正是这种缺位才催生了物联网教学的需求! 因此,探究各种“物”所适合的联网手段,应该是培养一个可以应对物联网需求的工程技术人员的重点。 虽说联网应该是通讯的范畴,但以往通讯的关注点是媒介、链路和协议,而作为物联网应用需求,应该是关注各种通讯方式的特征,结合所需联网的“物”之个性,选择合适的通讯方案,侧重点是“选择”。 要做出合适的选择,就要对各类通讯方式的特点予以准确的把握,扬长避短,并合理的加以组合,从而达到最可靠、经济的方案。 不要一提到物联网就是 ZigBee、Wifi,实际上每种通讯方式都有其利弊和适用的环境。智能电网上的检测用 ZigBee 就不一定比“载波”合适;智能家居的很多节点或许用简单的“485总线”集中后再由WiFi 或 ZigBee转接入网更加经济、可靠。 所以,准确地把握对象特征和应用场景,同时熟知各类通讯技术的优势、缺陷,是一个合格的物联网应用技术人员的核心素质。 至于物联网的高层次应用,即那些汇集了巨量数据的“云”该如何处置?如何产生效益?那是少数精英的事,需要大量技术人员的是这个金字塔的塔基。 具体而言,针对物联网应用需求,学习应该关注: 1、 理解最基本的通讯原理,尤其是串行通讯,因为只要距离略远,并行通讯基本无使用可能,而现实中的各类通讯,不论是有线的RS232、485、USB、以太网,还是红外、蓝牙、Wifi,其实质都是串行通讯,区别只在于介质和协议。 2、 通过最简单的UART通讯,理解握手、冲突、争抢、仲裁等通讯中常见的问题,以及丢帧、误码的可靠性问题,理解通讯协议的作用和含义。 3、 通过简单的实际应用,理解各种场景的需求,何时要速度?何时要可靠?何时要响应快?何时要低功耗? 4、 结合所面临的需求,尝试各类通讯,只要会用即可,因为随着MCU的无所不在,各类通讯模块使用越来越简单,看似神秘的3G通讯,也能用和古老的Modem一样的AT命令让其工作。对于多数人而言,只能做到会用即可,设计、生产这类模块的事情交给地球上少数人去 *** 心吧。就像 PC,全世界都在用,但只有Intel和AMD为此劳神,似乎也并未耽误PC的普及和使用啊! 5、 选择一个分支,系统地贯穿一下各个层面,从“物”开始,到“网”结束,无所谓实用,只要涵盖的物联网的要素即可,重要是通过实际的体验,感受将“物”连到“网”上后所遇到的问题。 总之,我觉得,如果是培养一个应用类的技术人员,不需要特别的传授什么“物联网”的专业知识,而是用已有的专业知识,围绕上述重点实践即可,重要的是体验和阅读理解,因为未来的应用是多种多样的,无法预知,所以培养把握对象特征的能力是非常重要的。 最后,推荐一本关于各类通讯的书: 《嵌入式网络通信开发应用》 怯肇乾著北京航空航天大学出版,ISBN978-7-5124-0179-2 面对如此众多的通讯方式,想要全面了解并非易事,很多书都是只描述一部分,此书却全面收集了各种现存的通讯方式,为选择合适的通讯提供了极大的便利。 详细目录见“好书交流”栏目。说到物联网,肯定是要与当今发展迅速的信息技术关联到一块,物联网是新一代信息技术的重要组成部分之一,同时也是当前快速发展的信息化时代的重要发展内容及阶段,它的英文名字是:Internet of things(IoT),解释也可以通俗易懂点,就是物物相连的互联网组成了物联网。物联网凭借着只能感知、部分识别技术、通信感知技术等等技术广泛的应用于各种网络应用中,这样的发展也被称为世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网的核心是应用创新能力。所以把握好了用户的感受,以用户为核心那么物联网技术必定会有非常好的前景。
其实物联网技术不是对现在的技术加以翻新革命,而是通过对现有相关技术的综合运用,目前有很多大学已经开设了物联网相关专业,其实物联网专业是一个比较混杂的学科,涉及到计算机课程、通信技术课程、电子技术课程、测控技术课程等专业性较强的专业基础知识,可能有的学校会开设一些管理学和软件开发等方面的课程知识。相关专业也开设了有6-7年左右了,很多学校也专门制定了物联网人才培养方案,学生需要学习包括基础课程、计算机系列课程、信息与通信技术、数模电技术、物联网技术及应用、物联网安全、嵌入式等等相关技术,另外做物联网开发、IT开发的人员,都需要对外语能力有一定要求,因为很多产品芯片资料都是外文的,需要保证可以读得懂才行。另外,因为物联网专业是们交叉学科,涉及到的技术非常多,所以在本科阶段如果想深入学习这些知识的话难度很大,所以面对找工作来说不仅要求学历,而且技术深度专业方向、应用能力都是企业用人的标准。
物联网将是下一个推动世界高速发展的“重要生产力”,是继通信网之后的另一个万亿级市场。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。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。
随着物联网技术的不断发展和市场规模的不断扩大,其已经成为全球各国的技术及产业创新的重要战略。美国提出“智慧地球”概念,引发全球物联网关注热潮,将物联网上升为国家创新战略的重点之一。先进的硬件设计制造技术,已经趋于完善的通信互联网络均为物联网的发展创造了良好的条件。目前,美国已经开始在工业、农业、军事、医疗、环境监测、建筑、空间和海洋探索等领域开展物联网应用积累。
我国就物联网发展也做出了多项国家政策及规划,推进物联网产业体系不断完善。《物联网“十二五”发展规划》、《关于推进物联网有序健康发展的指导意见》、《关于物联网发展的十个专项行动计划》,以及近期颁发的《中国制造2025》等多项政策不断出台,并指出“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。”在物联网发展热潮以及相关政策的推动下,我国物联网产业将持续保持高速增长态势,虽然增长率近年略有下降,但仍保持在23%以上的增长速度,到2015年,我国物联网产业规模已经超过7500亿元。预计未来几年,我国物联网产业将呈加速增长态势,预计到2020年,我国物联网产业规模超过15000亿元。
我国目前在物联网应用中的工业、医疗、交通、金融以及安防等方面都得到了相应的发展。当今很多的产品其实都离不开物联网技术,比如我们身边的共享单车、进出地铁站需要刷卡的射频技术、手机移动端的考勤管理软件、小米的智能家居产品等等都是物联网技术的产品。物联网产品就在我们身边,未来只要有人生存的地方就必定会有嵌入式产品、物联网产品存在,这些产品与人类是脱离不了的。
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物联网工程所学内容包括:信息与通信工程、电子科学与技术、计算机科学与技术。物联网导论、电路分析基础、信号与系统、模拟电子技术、数字电路与逻辑设计、微机原理与接口技术、工程电磁场、通信原理、计算机网络。
物联网基本上是分成三个层次的。第一层,就是利用传感器感受外界的环境信息,我们称之为感知层。感知层,除了各种传感器应用比较广泛之外,还有各种射频标签以及二维码、GPS和摄像头等终端感知。
第二层,就是把收集的数据传输到数据中心,我们称之为传输层。传输层除了三大网络运营商提供的服务之外,还有各种近距离的传输方式,比如广泛应用于移动支付的NFC技术。都为物联网的数据传输提供了技术保证。
第三层,是对收到的数据进行分析,并对物体实行智能控制,我们称之为智能处理层。
物联网工程专业就业前景
物联网工程的市场庞大,因此就业前景也非常好。毕业生可从事信息传播时代内容方面的深度、综合、跨学科的信息传播工作,同时也能在新闻传播技术方面从事设计、制作等方面的传播技术类工作或者在政府管理部门。
科学研究机构、设计院、咨询公司、建筑工程公司、物业及能源管理、建筑节能设备及产品制造生产企业等单位从事建筑节能的研究、设计、施工、运行、监测与管理工作等等。
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