如何学好物联网工程

如何学好物联网工程,第1张

专业培养掌握网络工程的基本理论与方法以及计算机技术和网络技术等方面的知识,能运用所学知识与技能去分析和解决相关的实际问题,可在信息产业以及其他国民经济部门从事各类网络系统和计算机通信系统研究、教学、设计、开发等工作的高级科技人才。计算机网与通信网(包括有线、无线网络)的结合是本专业区别于其他高校网络工程专业的显著特色。
本专业培养的人才具有扎实的自然科学基础、较好的人文社会科学基础和外语综合能力;能系统地掌握计算机网和通信网技术领域的基本理论、基本知识;掌握各类网络系统的组网、规划、设计、评价的理论、方法与技术;获得计算机软硬件和网络与通信系统的设计、开发及应用方面良好的工程实践训练,特别是应获得较大型网络工程开发的初步训练;本专业是专门为网络领域人才市场供不应求的迫切需要而设置的专业。
本专业修业年限四年。学生在修完教学计划所规定的全部课程并考试合格后,将被授予工学学士学位。
本专业主要课程有:高等数学、线性代数、概率论与随机过程、数学建模与模拟、组合数学、运筹学、形式语言与自动机、排队论、电路与电子学基础、数字逻辑与数字系统、离散数学、计算机导论与程序设计、算法与数据结构、计算机组成与系统结构、 *** 作系统、数据库系统原理、软件工程、面向对象分析与设计、接口技术与汇编语言、嵌入式系统、信号与系统、计算机网络、通信导论、通信原理、现代交换原理、现代通信网、网络工程、信息与网络安全、接入网技术、宽带无线通信网络、通信软件设计、Internet技术等。
在理论课学习的同时,非常重视学生实践动手能力的培养,建立了国内一流的实验教学环境,主要专业基础课和专业课都开设了实验课。此外,还有课程设计、大型作业、专业实习、毕业设计等实践教学环节,

2050
年国家路线图。物联
网被列为国家五大新兴战略性之一,要求“着力突破传感网、意味着物联网的发
展不只是行业自我升级的事情,而是上升到了国家发展战略当中。据悉,国家在
将在
2020
年之前投入
386
万亿元资金用于物联网的研发。
3、法律环境分析:对于知识产权的保护,专利权的保护可能加强;
4、职业环境分析:作为国家倡导的新兴战略性产业,物联网备受各界重视,
并成为就业前景广阔的热门领域,
使得物联网成为各家高校争相申请的一个新专
业,主要就业于与物联网相关的企业、行业,从事物联网的通信架构、网络协议
和标准、无线传感器、信息安全等的设计、开发、管理与维护,也可在高校或科
研机构从事科研和教学工作。专业从
2011
年才开始首次招生,目前为止还没有
毕业生,所以,无法从往年的就业率来判断未来的就业情况,但可从行业的整体
发展趋势和人才市场的需求等方面了解该专业未来的就业形势。
物联网行业对于
人才的需求量在逐年上升。
五、角色及其建议
百度
CEO
李彦宏:
1
少许诺,多兑现,做到的永远比豪言壮语更有力量。
2
各种各样性格的人都有可能成功,
只不过是看你有没有利用自己的性格优
势来做事情。
3
每个人应该寻找适合自己的东西,做自己喜欢做的事情;做自己擅长做的
事情。
4
认准了,就去做,不跟风,不动遥
六、目标分解及实现方案
(我理解为阶段性成就的目标)

1、两年后完成本科学业,考取研究生,选择研究方向;
在大二掌握基础知识,学会掌握一门编程语言
c++(Java)
,大三大四学习
专业课,进一步了解物联网专业知识和应用领域,确定未来研究方向;
大三下
开始备战考研,选择目标院校,系统复习,考取研究生。
2、在研究生阶段,争取发表自己关于研究领域的专业论文(几篇)

3、在研究生毕业前确立自己的职业具体定位

4、进入选择的公司,进行市场需求产品研发,成为物联网工程师。
七、差距和缩小差距方案
差距:
基础知识,编程语言的掌握达不到熟知的程度;
-2-
数学不是很好,考研数学方面有压力;
对于物联网的了解少,专业性不强;
方案:
加强对基础知识的学习巩固,夯实基础;
加强编程练习,提高用程序解决事情的能力;
加强对于数学的学习,提高数学能力;
平时多了解物联网,了解专业知识,关注物联网发展动向。
(总结:
经过自己的总结和参考他人的职业规划书,
自己对于职业的认识有了深一
步的了解,
对于自己的职业取向和定位有了初步的规划,但据自己设立的目标还
有不小的差距,
自身的能力也有很

「只要有人的地方,就有物联网技术。」我不清楚这句话的出处,我只知道有人的地方就有江湖~哈哈。我想说的是,「物联网技术」这个名词是一个很大很泛的概念,我可以说不存在这种技术,我也可以说这技术实际上就是当今电子、通信、计算机三大领域的基础技术。

我在这问题下的回答「物联网和互联网的区别和联系?」简单阐明了物联网和互联网之间的关系。请问,1994年中国接入互联网以来,我们作为互联网原著居民的90后,认为互联网技术又是一种怎样的技术呢?

我就奇了怪了,当初教育局怎么不开一个互联网技术专业?实际上现在也没必要开设互联网专业了,当今大学的计算机系本科所学的大部分内容,就是互联网会用到的技术。其中之一是Web建站技术。

Web 建站技术中,HTML、HTML5、XHTML、CSS、SQL、JavaScript、PHP、ASPNET、Web Services 是什么? - 张秋怡的回答

什么?你们计算机系不是学这些?来来来,我电脑坏了,过来帮我修一下电脑吧~

总之,互联网是一个时代,物联网,也是一个时代。物联网技术是当今电子、通信、计算机、IT行业技术的大融合。如图,物联网技术的技术组成(简单版)。

# 物联网技术之一:单片机/嵌入式开发

智能硬件,哎,不就是单片机吗?说到底就是一个微控制器,现在出现的智能手表,调光LED灯,蓝牙开锁,WiFi插座等等,说到底不就是单片机开发嘛?单片机,电子和通信专业一般都会教51或AVR、计算机系接触不到。现在流行的Arduino也是单片机开发的一种。

但是要做一款智能硬件,技术上只会单片机编程还是不行的。哎呀嘛什么智能硬件,本质上就是一个电子产品!。所以你要开发一款能拿得出手的智能硬件,电子系统设计必须要会的!

电子系统设计(电子系统设计与实践 (豆瓣)),我不是指《电子系统设计》这本书里的内容,而是一个动手实验过程。要做智能硬件,广看书没用,只会单片机编程也不够的!真正有用的是一个实打实的课程设计,或者一个项目经历。一个电子系统设计流程一般是这样的:

硬件设计阶段:

MCU选择

电路设计(电路图)

验证电路(面包板、万用板)

电路板设计(PCB图)

送工厂打板或自己做板

元器件、物料管理(采购等)

拿到电路板后

焊接芯片和元器件

上电测试

烧写最后版本的代码到芯片里

如果你熟悉以上硬件设计阶段,并知道要做什么事情,已经是一个合格的单片机硬件工程师了哈~接下来就是单片机软件工程师的事情了,单片机软件一般都不会太复杂,有的还是不用上 *** 作系统的裸机开发,做过单片机课程设计的学生都懂。

软件设计流程:

确定软件架构(主循环?状态机轮询?)

编写软件

调试代码(开发板或自己搭建好的电路)

烧写最终版本的代码到电路里

这些都不算复杂了,如果你用的芯片高级一点,不是微控制器而是微处理器的话,那么就是嵌入式开发了。

如图是ARM芯片架构系列。

一般网上STM32开发板的芯片是STM32F103,也就是Cortex-M3核,还算是单片机开发,如果外设没有太多功能,单片机想用更小巧一点的,可以选用M0核的芯片,名副其实的微控制器了。如果使用Cortex-A9开发,你这是要开发手机还是机顶盒(黑人问号)?

Cortex-A系列芯片的开发,或者说这类产品,一般一个人不可能独立完成所有工作,这种嵌入式开发的技术最少分为四个层次:硬件层、驱动层、系统层和应用层。每一层次都需要有人去设计。驱动和系统可以移植,硬件电路板肯定要专门的硬件工程师去做的,应用层可以交给应用工程师,只要上了Linux系统,不也就是Linux应用开发嘛?如果去网上买回来的嵌入式开发板,能拿得出手的项目只能应用层开发,比如什么「数码相框系统」、「视频点播系统」。别告诉我学会移植uboot或Linux就可以找工作了。

# 物联网技术之二:网络通信协议

智能硬件与传统的电子产品最大的差别,就是智能硬件连上了网络。要连上网络,就需要用到网络通信模块及学习网络通信协议——TCP/IP。

TCP/IP是一个技术的总称,里面包含两种协议TCP、UDP,位于网络通信分层模型的传输层,同时也是由 *** 作系统管理。而>

为了让电子产品有联网的能力,只要在电路设计上给主控芯片连接一个通信模块,写好收发网络指令的代码,剩下的就是电子产品设计了。

到这里,基本是一个物联网产品的雏形了,以上也是物联网中基本会用到的电子和通信技术。

# 物联网技术之三:服务端开发框架

Client/Server架构,即客户端/服务器架构。智能硬件连上后台服务器后,其就是一个客户端,一个终端。由于单片机中资源受限,实际上是不太可能用>

服务端开发就比较复杂了。单片机/嵌入式软件开发还好,只要学习好C语言即可打遍天下无敌手,而服务端开发,用Java呢还是Python还是PHP?反正Java和Python选一个就好了,嵌入式出身的工程师,一般都会学Python。

Python服务器端的开发框架种类繁多,Web开发的有Django、Flask、Tornado Web Server,TCP服务器可以用Twisted,等等。MQTT有已经做好的服务器,像这样的服务器不用自己开发,直接部署即可。

如图,这是我开发一个智能硬件的服务器端的框架图。使用Redis作为>

在这个项目开发中,最少需要开发用户端的>

到了这里,服务端开发和前面两个技术可以作为一个分层,前面的单片机/嵌入式和网络通信的开发可以算作是一个电子设备的开发,后台工程师只要拿到了这个电子设备,知道这个设备提供了哪些接口(API),就可以进行后台开发了——把设备连上网络,分配给它一个IP或者什么的,配置好接口及相关 *** 作,剩下的事情就交给前端了。

## 关于前端技术

关于前端技术,我这里不好单独写一个主题,其一,我对前端技术没有那么熟悉,还处于前端技术=HTML+JavaScript+CCS的概念,以及手机端的APP开发;其二,前端技术与电子硬件技术间隔相差太远,前端更多的是和美工沟通,和后台协调,和设计师交流,甚至可能还需要有一定的美感;其三,大部分项目的最重要的是实现设备的稳定性、联网、数据的获取和控制。如果设备不稳定,数据出现差错,没法控制,再漂亮的前端页面也没用。其四,如果是做智能家居,做消费电子领域的项目,针对广大普通消费者,比如WiFi插座,一个漂亮的界面是很重要,但是大多数的物联网项目,只需要一个后台管理界面就行了。

所以,没有前端的设计,界面都是很丑咯!

# 物联网技术之四:无线自组网

无线自组网,或称无线传感网络,这肯定是物联网专业的学生要学的一门学科,属于通信领域,电子、计算机出身的人对这没有太多的概念。无线自组网最典型的技术之一是,ZigBee。

什么是自组网?做个对比,比如我们的WiFi,我们要用手机去连一个SSID,输入密码才能连上WiFi,而且你的手机,一般来说也不可能再发射Wifi出去让其他手机连接,WiFi网络拓扑成星型网。


而自组网不一样,不需要用户输入用户名和密码,直接连到最近的一个自组网设备,最后自组网设备也可以作为一个中间节点,让下一级的设备连接进来,网络拓扑可以成星型网、簇型网和网型网。那么无线自组网的数据怎么流动呢?流去哪?无线自组网一般都会有一个数据汇聚的地方,这个地方就是网关。

但是ZigBee并没有连上互联网啊,它最多只是一个局域网!——这还不简单?这是就是网关要处理的事情了。而且,ZigBee协议栈Z-Stack是有Linux网关版本的。

Z-Stack - ZigBee 协议栈

不过呢,由于各种原因,ZigBee开始走下坡路了,最新的6LoWPAN会逐渐替代。6LoWPAN,是一种低功耗的无线网状网络,其中每个节点都有自己的 IPv6 地址,允许其使用开放标准直接连接到互联网。Zigbee使用网内专用地址,互联网主机无法访问。集成 Ipv6/6LoWPAN 堆栈的开源 *** 作系统Contiki也会逐步取代Z-Stack。

如果大学开设了无线自组网的课程,不是学习ZigBee的Z-Stack就是Contiki。使用无线自组网也并不是一个单独的开发过程,其技术需要结合单片机/嵌入式开发。

## 电源问题

是的,如果要用无线自组网,电池续航的能力是一个问题。如果是类似与WiFi插座、智能饮水机、智能风扇等等,接上市电就能用,这些电源都不是问题。而对于无线自组网,往大的方向说就是所有的便携式智能设备,都受限于电池续航能力,比如智能手表,运动手环。不过呢,突破电池技术并不是物联网开发者所需要做的工作,我们能做的,只能是挑选更低功耗的芯片,设计电路功耗更低一点,让单片机休眠并使用中断唤醒机制。

图,用水果电池供电的某430单片机系统。

# 物联网技术之五:RFID

仔细观察上面那张无线技术的图,最右边,NFC/RFID。嗯,对,RFID,非接触射频识别,也是物联网技术重中之重的技术,很多物联网书籍都会介绍RFID,搞得很多人以为RFID就是物联网。

介绍RFID前先简单说一下条形码。去超市购物的时候,收银员把扫描q对准上面的条形码扫一扫,商品信息和价格就录入到电脑里了。条形码替代了收银员手动输入数据,工作效率提高了几倍。

可是,进入21世纪后,条形码已经不能满足人们的需求,存储能力小、工作距离近、穿透能力弱、不能写 *** 作等等都是条形码的缺点。这个时候就出现了RFID技术。典型应用如下图:

(。。。好像没有什么奇怪的啊?)


一二线城市早已实现了的公交卡,以及校园一卡通,用的就是RFID技术。RFID可读可写,所以公交卡、校园卡的钱能存在卡里面。

NFC,也是RFID的技术一种,目前大部分手机都支持的NFC功能,手机取代公交卡真的是迟早的事。要是手机没有NFC功能,也可以这么装逼:

上班,在地铁里碰到同事。
我看他用手机刷卡出入站挺方便,就问他怎么弄的,是不是要下载什么软件。
他告诉我:“这个很简单,只要把公交卡藏在手机套里就行了。”

同样,RFID开发也是离不开单片机开发,网上也有相关的RFID开发套件出售。

# 结语

当然,物联网技术绝对不止以上五种,物联网本身就是所有技术的大融合,做电子产品的还要考虑产品外壳,不过这是结构工程师的事情;做服务器后台的还要考虑用户帐号数据库读写等,前端也要考虑如何把设备数据和 *** 作方式优雅的展现给用户看,这些是IT程序员的事情;电池技术也需要单方面突破,超小体积、超大容量,这个还得等待多时。

与其说物联网是一种技术吧,不如说它是一个时代,物联网通过对相关技术进行整合,形成一个时代的概念,是一个建立在技术基础之上的时代。

主要学科有:
“主要学物联网概论、物联网硬件基础、无线传感网应用技术、RFID应用技术、M2M应用技术、物联网应用软件开发、Android移动开发等。物联网应用技术培养具有从事WSN、RFID系统、局域网、安防监控系统等工程设计、施工、安装、调试、维护等工作能力的高端技能型人才。”

课程名称
使用教材
备注
物联网产业与技术导论
《物联网:技术、应用、标准与商业模式》,电子工业出版社,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。
C语言程序设计
《C语言程序设计》,清华大学出版社,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
Java程序设计
《Java语言程序设计教程》,机械工业出版社,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
无线传感网络概论
《无线传感器网络理论、技术与实现》,国防工业出版社,《短距离无线通讯入门与实战》北京航空航天大学出版社,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,Mote等等
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
嵌入式系统
《嵌入式系统技术教程》,人民邮电出版社等教材。
嵌入式系统是物联网感知层和通讯层重要技术,了解TinyOS等,为必修课
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
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。
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。
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。
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、标准与商业模式》,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走向工业和企业界的学生。

只推三本的话
人人都是产品经理---针对产品经理的工作职责,内容,有个大概了解和脉络,知道自己要干;
用户体验的要素--专业学习用户体验之道
掌握需求过程--专业学习怎么掌握、获得、分析、挖掘用户;
三本书互补,对岗位的各个技能的都有了解和学习。
一、产品市场
《引爆点》——产品市场与运营推广
《长尾理论》——产品市场
《魔鬼经济学》——产品市场
《影响力》——产品市场
《怪诞行为学》——产品市场与用户行为必读
二、产品设计
《用户体验的要素》——你们都懂的
《就这么简单》——用户体验科普
《锦绣蓝图》——Web信息架构必读
《Web信息架构》——Web信息架构必读
《创造突破性产品》——PM启蒙读物
《写给大家看的设计书》——UI设计必读
《应需而变,设计的力量》——培养同理心
《简单法则》——设计思想
三、团队合作
《决策与判断》——换位思考
《只有偏执狂才能生存》——情商
《演说之禅》——气场与感染力
《启示录》——团队
补充:
移动端的PM在产品设计部分关注的知识及书籍略有不同,
《移动设备交互设计》——移动交互入门
《移动应用的设计与开发》——移动产品入门
《Tapworthy(触动人心)》——IOS设计
《App Savvy》
《Mobile Design Pattern Gallery》
《简约至上》
另外目前国内的产品经理定位很多偏重于产品体验和需求把控,还有一些产品经理其实带的是项目或者产品团队,因此推荐以下几本书:
《项目管理之美》:偏重于项目管理
《掌握需求过程》:偏重于需求挖掘
《流程管理》 :偏重于项目型团队产品经理
《网站设计解构》:偏重于Web产品经理
《瞬间之美》 :同上
《用户体验的要素》:同上
《GUI设计禁忌》 :偏重于客户端产品经理
《About Face 3交互设计精髓》:偏重于客户端产品经理
《用户体验度量》:有一定用户群产品的产品经理可以看
《胜于言传:网站内容制胜宝典》:资讯类网站产品经理最好看一看
《Web导航设计》:虽然偏重Web,但个人认为客户端产品经理也可以看。
书海无止尽,开卷总有益。
然而每个人负责的产品不一样,所以从需求到设计再到团队构成,知识结构是非常复杂的,大家还是需要多从实际出发来选择适合自己的书籍。

了解: 想要就读于物联网专业,首先要较深入的了解一下物联网究竟是什么呢? 物联网是基于互联网、广播电视网、传统电信网等信息承载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络又称为物联网域名。涉及领域也是有很多种的。在我的学校,物联网专业是一个很大的专业群体,每个年纪人数足足有200余人,而我的学院也是以物联网专业来命名:物联网工程学院。下面就是我开学时学院新生典礼的照片(当年可也是怀了满满的憧憬与希冀呀):

如果真的对它有兴趣,打算就读的话,那么就请往下看咯,我就来讲一讲大学四年究竟学了些什么,有了什么心得体会呢?

基础课程:首先呢,物联网专业大一大二的时候都是学习的很基础的课程,先是高等数学,概率论、大学物理,c语言,电路原理,模拟电路,数字电路这类的工科基础课程,可以培养数学物理编程等基础工科能力。

入门课程:还有一些入门课程,比如说物联网工程概论、物联网通信技术、物联网技术应用等。如果想要提前做了解的话,将这些书翻看翻看提前了解一下,这也是很有必要的呀。到时候学习起来会比别人更容易上手,也更轻松。在我们学院的话很多物联网基础课程是全院都需要学的,比如下面这本基础课程:

专业课程:还有很多专业课的学习,物联网学习的内容是比较宽泛的,无论物联网方向、通信方向还是计算机和自动化方向,我们物联网专业都是有所涉猎的,比如说自动化专业方向的自动控制原理、电路原理、模电和数电等,通信专业方向的天线技术、通信原理和感测技术与无线传感技术等,还有就是计算机方向的计算机网络、数据结构等。大家常说自动化专业是万金油专业,而物联网专业又何尝不是呢,将物联网专业学习好的话,也是走遍天下都不怕了,哈哈。

 实践:在基础课和专业课都有些了解的情况下,我们来看看物联网专业平时的实验课程和接触到的实际应用,如下图:

经过上面的简略介绍,希望对想要就读物联网专业的学弟学妹们有帮助呀~


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