涉及的主要技术包括以下几种:
1、传感器网络技术
传感器网络实现了数据的采集、处理和传输三种功能。它与通信技术和计算机技术共同构成信息技术的三大支柱。传感器网络是由各种各样的传感器节点所组成,用以进行信息的收集、传输和处理的网络系统。
作为物联网感知和获取数据信息的重要手段,传感器网络在物联网中发挥着极为重要的作用。无线传感器网络是一项通过无线通信技术把数以万计的传感器节点以自由式进行组织与结合进而形成的网络形式。
无线传感器网络主要由三大部分组成,包括节点、传感网络和用户这3部分。其中,节点一般是通过一定方式将节点覆盖在一定的范围,整个范围按照一定要求能够满足监测的范围;传感网络是最主要的部分,它是将所有的节点信息通过固定的渠道进行收集,然后对这些节点信息进行一定的分析计算,将分析后的结果汇总到一个基站,最后通过卫星通信传输到指定的用户端,从而实现无线传感的要求。
构成传感器节点的单元分别为:数据采集单元、数据传输单元、数据处理单元以及能量供应单元。
(1) 数据采集单元,通常都是采集监测区域内的信息并加以转换,比如温湿度、光照度等;
(2) 数据传输单元则主要以无线通信和交流信息以及发送接收那些采集进来的数据信息为主;
(3) 数据处理单元通常处理的是全部节点的路由协议和管理任务以及定位装置等;能量供应单元为缩减传感器节点占据的面积,会选择微型电池的构成形式。
2、RFID技术
射频识别(Radio Frequency Identification, RFID),是一种利用无线电波进行信息交换与存储的技术,通过无线射频来对电子标签进行读写,以达到自动识别目标以及信息交换目的。
RFID系统通常由读写器、电子标签与数据管理系统组成,其工作原理一般是由读写器在一定范围内发送无线电射频信号,当电子标签接收到读写器所发射的无线电信号时,就会利用感应电流所获得的能量(无源RFID),或者主动发送无线电信号(有源RFID)将标签芯片内所存储的产品信息发送出去,读写器接收到电子标签所发射的信息并解码后,再将这些数据信息反馈至数据管理系统进行数据处理。
RFID系统主要由标签、阅读器和天线三部分组成。一般由阅读器收集到的数据信息传送到后台系统进行处理。
(1)标签:标签由耦合元件及芯片组成,每个电子标签都具有唯一的电子编码,附着在物体上标识目标对象;每个标签都有一个全球唯一的ID号码——UID(用户身份z明),其在制作标签芯片时存放在ROM中,无法修改,其对物联网的发展有着很重要的影响。
(2)阅读器:阅读器是读取或写入标签信息的设备,可设计为手持式或固定式等多种工作方式。对标签进行识别、读取和写入 *** 作,一般情况下会将收集到的数据信息传送到后台系统,由后台系统处理数据信息。
(3)天线:天线是用来在标签和阅读器之间传递射频信号。射频电路中的天线是联系阅读器和电子标签的桥梁,阅读器发送的射频信号能量,通过天线以电磁波的形式辐射到空间,当电子标签的天线进入该空间时,接收电磁波能量,但只能接收其很小的一部分。
3、嵌入式系统技术
嵌入式系统一般是用户针对特殊需求而定制的,能够被内部计算机控制的设备或系统。嵌入式系统往往结合了计算机技术、通信技术以及自动化技术,使得传统的机电产品智能化,并具有故障诊断、自动报警以及信息传输和远程控制等多种功能,用以实现产品使用与管理的信息化、智能化。
由于嵌入式系统体积小、功能强且成本较低等,使其广泛应用于智能家居、车联网等领域。嵌入式系统的核心由一个或多个微处理器或微控制器组成,这些微处理器或微控制器经过预编程以执行一些任务。嵌入式系统上的软件通常是暂时不变的。嵌入式系统需要与应用紧密结合的,它具有很强的专用性,必须结合实际系统需求进行合理的裁减利用。用先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各行业的具体应用相结合的知识集成系统。
从应用角度可分为通用型嵌入式 *** 作系统和专用型嵌入式 *** 作系统。常见的通用型嵌入式 *** 作系统有Linux、VxWorks、Windows >物联网可以是一个“专业”,但不一定是一个“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“物联网专业“的申报,又不是一个明确的学科,难以培养出真正的专业人才,培养出来的人可能是“万精油”,懂得多但是不精,尤其是本科阶段,建议只作为研究生专业,像MBA一样的模式。和目前许多高校设置的“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养出社会需要的专业人才,尤其是跨专业复合型人才,就应该可以设置,不必拘泥于它究竟属于哪个现有的“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 使用电子工业出版社《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,程序设计原理等课程后开设本课程,全面了解物联网之RFID、M2M、传感网、两化融合等技术与应用。
课程2、C语言程序设计 使用清华大学出版社《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,同时需要了解OSGi,OPC,Silverlight等技术标准。
课程3、Java程序设计 ,使用 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,同时需要了解Eclipse,SWT, Flash, HTML5,SaaS等技术。
课程4、无线传感网络概论,使用 无线龙通讯科技出版社《现代无线传感器网络概论》、北京航空航天大学出版社《短距离无线通讯入门与实战》等教材。 学习各种无线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 ,《TCP/IP网络与协议》,清华大学出版社,等教材。 TCP/IP以及OSI网络分层协议标准是所有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。 物联网专业学生需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,但不一定需要了解传感器的设计与生产,对相关的材料科学,生物技术等有深入了解。
课程8、RFID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,需要了解,它本身(与智能卡技术融合)可以是一个细分专业或行业,也可以是研究生专业选题方向。
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,需要了解,它本身也可以是一个细分专业或行业,也可作为研究生专业选题方向。
课程10、M2M技术概论 , 《M2M: The Wireless Revolution》,TSTC Publishing,等教材。 本书是美国“Texas State Techinical College”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,需要了解,建议直接用英文授课。
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》,清华大学出版社,《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,需要学习和了解,尤其是对毕业后有志于物联网技术发展的学生1、物联网应用技术是物联网在大学专科层次的唯一专业,属于计算机系,升本专业为物联网工程。物联网是指射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,通过物联网域名,将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、跟踪、监控和管理的一种网络概念。
2、物联网感知环节的异构特性决定了它的开放、分层和可扩展的网络体系结构。
物联网应用技术专升本可以升电子信息工程、物联网工程、通信工程、计算机科学与技术、软件工程等专业。
物联网应用技术是中国普通高等学校专科专业。物联网应用技术主要研究信息采集、无线传输、信息处理等方面基本知识和技能,进行联网系统设计、项目管理、终端节点的安装与调试、系统集成、施工等。
例如:物流的运输、仓储、包装、装卸搬运、流通加工、配送、信息服务等各个环节的系统感知与信息采集的设备应用,智能电力中配变监控与故障检测等。
《物联网导论》、《电工电路基础》、《计算机网络技术》、《建筑识图》、《布线工程》、《单片机技术及应用》、《数据库原理及应用》、《JAVA程序设计》、《传感器技术及应用》、《嵌入式系统开发》 部分高校按以下专业方向培养:智能建筑。
物联网应用技术就业方向及前景
1、就业方向就业方向主要是在科学研究机构、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、监测与管理等工作。
2、就业前景物联网是目前最火专业之一,薪水的起步是相对比较高。物联网应用覆盖面广,对人才需求量大,学生就业面广。现在很多企业都在招聘大量的物联网研发项目师,就业前景非常好。物联网产业具有产业链长、涉及多个产业群的特点,其应用范围几乎覆盖了各行各业。
电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、微机原理与接口技术、电子设计自动化、C语言程序设计、平板电视技术、单片机原理及应用、传感器原理及应用、CPLD/FPGA可编程器件的设计与应用、数字处理DSP芯片原理及应用、ARM嵌入式系统设计、电磁兼容技术、MP3数码产品的设计、电子测量及自动检测技术、毕业设计等。信号与系统、高频电路、电子测量技术、微机原理及接口技术、单片机技术、视频技术、通信原理、EDA技术、传感器技术应用、智能仪器、移动通信技术、程控交换技术、模拟电子、数字电子、电路分析、C语言、DSP原理、电声技术、PLC技术等。物联网应用技术专业主要学物联网工程导论、电工电子技术、 计算机 网络技术应用、程序设计基础、数据库技术及应用、单片机技术、传感器应用技术、无线传输技术、自动识别应用技术、物联网嵌入式技术等课程,以下是相关介绍,供大家参考。
1、专业课程
专业基础课程:物联网工程导论、电工电子技术、计算机网络技术应用、程序设计基础、数据库技术及应用、单片机技术。
专业核心课程:传感器应用技术、无线传输技术、自动识别应用技术、物联网嵌入式技术、物联网设备装调与维护、物联网系统部署与运维、物联网应用开发、物联网工程设计与管理。
2、培养目标
本专业培养德智体美劳全面发展,掌握扎实的科学文化基础和感知识别技术、无线传输技术、嵌入式技术、物联网云平台应用等知识,具备物联网设备选型、物联网应用开发、物联网项目规划和管理、物联网云平台数据存储和管理等能力,具有工匠精神和信息素养,能够从事物联网设备安装配置和调试、物联网系统运行管理和维护、物联网系统应用开发、物联网项目规划和管理等 工作 的高素质技术技能人才。
3、 就业方向
面向物联网安装调试员、物联网工程技术人员、计算机网络工程技术人员、计算机硬件工程技术人员、嵌入式系统设计工程技术人员等职业,物联网设备安装配置和调试、物联网系统运行管理和维护、物联网系统应用开发、物联网项目规划和管理等岗位(群)。区别还是比较大的。
物联网技术中的编程主要是和物品传递过程中的信息流和机械设备控制有关,比如RFID的控制和信息交换、一维码二维码设备的控制和信息交换等等,重点在无线通信技术、工业控制技术、传感器技术等等。
软件开发专业的重点在于软件工程理论、数据结构算法理论、程序设计的有效性、信息安全、数据交换理论等等,所学的知识100%是给写程序的人准备的。
可以这么说,学物联网技术的肯定会编程,但是没有学软件开发的会的精。我们曾招聘了个物流专业的毕业生,他绝对会编程,写的程序也能运行,但是很多地方不符合软件开发的规范,代码杂乱且效率也比较低,因为他没学过编码规范,也不知道怎么优化代码。
另外,学物联网技术的和学软件开发技术的比起来,会的编程语言比较少。物联网技术主要跟硬件打交道,用到的编程语言也就是汇编、C、PLC等等,也许还会加上C#、VB或Java等用来写界面程序。但是职业程序员每个人都会好几种编程语言,用在不同的场景。比如桌面程序或开发CS模式的程序用C#、Java,服务器端开发用JSP、ASP、PHP,工程计算用Python,浏览器端开发用HTML/CSS
/Javascript,数据交换使用XML/XPATH/XSLT/JSON等,人工智能方面用逻辑编程语言Prolog,工程控制用PLC编程语言或TCL/TK脚本语言等等。
因此,学物联网技术的人,不建议向软件开发方向发展,应向工业控制工程师方向发展。
虽然这几个专业在学习方向上有所不同,但是在基础课程部分还是基本一致的,主要涉及到数学、物理、模拟电路、数字电路、 *** 作系统、编程语言、计算机网络、数据库、算法设计、数据结构、编译原理等,这些课程通常是这三个专业都要重点学习的。
软件工程的重点内容在于软件产品的研发,培养目标是具有初级研发能力的应用型开发人才。在课程设置上会构建一个比较健全的软件开发的知识结构,涉及到多种编程语言的学习、数据库、软件开发体系结构、项目管理等内容,结合不同的细分方向,还需要学习相应的知识,比如大数据开发方向还需要学习大数据平台的相关内容。软件工程专业毕业生的动手能力通常比较强,由于软件开发的就业面比较广,所以软件工程专业的就业情况一直比较不错。
网络工程专业的重点在于网络数据通信及相关产品的研发,培养目标是专业的网络工程设计、开发人才。网络工程专业的知识结构紧紧围绕计算机网络展开,包括通信原理、交换原理、通信协议、网络编程、网络 *** 作系统、网络安全等内容。学习网络工程专业需要较强的动手实践能力,通常需要学的知识也比较多和杂。目前IT行业内网络工程的专业人才也具有较大的缺口,所以就业还是相对比较容易的,通常的就业渠道包括网络设备生产商、销售商、网络服务商等。
在5G通信以及工业互联网的推动下,未来物联网的发展前景还是非常广阔的,物联网与云计算、大数据、人工智能也都有紧密的联系,所以物联网专业的知识结构也相对比较丰富。物联网的知识集中在三个方面,分别是设备、网络和物联网平台,其中涉及到嵌入式编程、网络编程以及数据库编程等内容。对于物理基础比较扎实,同时学习能力比较强的学生来说,选择物联网工程专业是不错的选择。
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