15个问题”刨根问底”TSN——让你一文看懂工业互联为何需要TSN？

要说现在工业通讯领域最热门的技术，那一定是非TSN莫属。其实，TSN(Time Sensitive Network)时间敏感型网络是一个最新的但却并非陌生的技术，那TSN究竟是什么样的网络呢？为何TSN会被认为是未来工业通讯的统一标准呢？TSN会替代现在的各类实时工业以太网吗？……

面对这些问题，CE China的老石和B&R的老宋开始了一场刨根问底式的对话，希望能让你对TSN有一个全面正确的了解。

1TSN是时间敏感网络的意思，时间敏感是什么意思？其他网络对时间不敏感吗？有衡量指标吗？

答：说实话，最初在2016年贝加莱总部介绍TSN的时候，我觉得这似乎不像是一个工业自动化领域的技术，因为像PROFINET、POWERLINK、EtherCAT等工业网络已经可以达到比较高的实时性指标，而且好像也极少遇到什么当前100μS循环周期搞不定的案子，工业网络讲 “Determistic”，即确定性网络，因为控制是基于“等时同步”的，工业领域早已实现“时间敏感”。因此，就个人而言当时觉得这个词是IT的人不了解工业而开发出来的网络，因为TSN的最初描述是为以太网赋予“确定性”、“实时性”传输能力，这是因为标准以太网是没有这个能力的，但是，实时以太网有这个能力。

那么，问题的关键在哪里？TSN最关键的目的在于“同一”网络的数据传输，即，周期性的控制通信需求和非周期的数据在同一个网络中传输，才是TSN的核心诉求。

因为现在的IT与OT融合过程中会遇到非常大的问题，即，周期性数据和非周期性数据往往需要通过两个网络传输，因此，你会发现控制器各家都是两个网口，一个实时以太网，一个标准以太网，一般实时网络用语机器与系统控制，而标准网络用于管理级信息的传输。

通常，衡量网络的QoS（Qualityof Service）指标包括循环周期、延迟、抖动这几个指标，一般来说，硬实时会在百微秒这个级别的刷新，抖动控制在几十个nS这个级别，延迟在微秒级。没有特别的官方定义实时性，因为，应用场景不同。

2 TSN特点之一是实时性高，我们以往的现场总线、实时以太网不也有这个特点吗？相比这些TSN在实时性方面也有优势吗？

答：尽管TSN的关键诉求在于“同一”网络的传输，但经过研发人员的设计，其调度机制也允许获得较高的实时响应能力，目前贝加莱已经开发的千兆以太网的TSN测试下来抖动在50nS（抖动通常描述的是最差情况），可以达到的最快周期是在10μS级，‍因此，对于现有的工业控制而言，TSN的实时性是完全可以保障的。

和目前主流的实时以太网比TSN显然性能更高，据贝加莱总部的千兆测试数据显示高了18倍的整体性能（其测试是按照节点数、数据负载不断增加然后取性能的均值）。

3 TSN是如何实现时间敏感的呢？它是在标准以太网标准上做了哪些修改吗？

答：TSN本身是一系列的标准，它包含了时钟同步、数据调度与网络配置三个方面的关键标准，TSN仅指数据链路层的标准，这一点必须阐明，它可以采用IEEE8023的以太网或IEEE8023cg的标准网络来实现物理层，而数据链路层采用了桥接网络，以及不同的数据流调度的策略，也就是Shaper-整形器，比如CBS基于信用的整形器、Qbv-时间感知整形器TAS、CQF-周期性排队与转发、ATS-异步传输整形器。想了解这个就得了解以太网本身是怎么传输的，然后就明白TSN主要是在Transmit Selection这个地方进行了策略调度机制的设计。

4TSN这两年在工业界越来越火，这个TSN源自哪里，是咱们工业界独有吗？其他行业也叫TSN吗？全球谁在主导这个标准啊？

答：TSN并非是源自工业界，TSN最早是在音视频传输领域，后来在 汽车 领域于2012年成立IEEE8021Q工作，而到工业已经是2015年的事情了，成立了IEEE8021 TSN工作组。

在 汽车 工业里他们一般称为AVB-Audio Video Bridge，是由IEEE8021Qav、IEEE8021AS和IEEE8021Qat（已经作为IEEE8021Q的基础标准）构成。

在航空航天领域也有大量时间敏感型网络应用，他们可以称为AS6802，而在工业领域，IEC和IEEE合作，成立了IEC60802工作组用于实现TSN网络的互 *** 作性标准制定。

目前TSN的推动组织是Avnu，包括IIC、OPC UA基金会也加入了推动这项技术的工作，他们会和主要的Shaper厂商共同推动TSN技术的发展。

5 TSN今后是要成为标准以太网协议，而且比以前的标准以太网协议先进，那是否意味着今后民用商用工业用的以太网协议都会成为TSN？

答：TSN是一项VLAN技术，即Vitural Local Area Network，这显然定义了它是一个局域网，并且是一个虚拟的局域网，它不必一定成为商用和民用的所有通吃的标准，TSN域和非TSN域的区别在于VLANID，即，进入TSN网络会被交换机给打上VLAN标签，然后借助于TSN机制在该网络中传输，但离开了TSN网络的时候，这个VLAN标签会被去除，它也可以变为一个标准以太网帧被传输。因此，TSN交换机会和普通交换机一起工作没有问题。

因此，商业或民用网络并不是必须要变为TSN网络，这完全取决于应用本身的需求，尤其是经济性指标，因此，如果没有特殊的实时性需求的话，倒没有必要，目前TSN网络看来聚焦在工业级IoT应用比较多。

6 为何这两年突然TSN就受到业界这么多人的关注？它能解决哪些现在解决不了的问题吗？

答：TSN火的原因就是大量的物联网应用需求产生的，因为，你必须考虑周期性和非周期性数据的同一网络传输问题，带宽的需求较之以往更大。

你可以看到这个图中，描述了几个场景：

（1）音视频同步：其实，如果你看中央电视台，你看到播音员的口型和语音会出现不同步—这也属于质量问题，因为音频和视频没有同步，或者像大剧院里的音箱，你想想如果他们不能实现同步，就会出现重复的声音，也属于数据传输质量的问题。

（2）ADAS，相对于传统的 汽车 而言，ADAS会需要多个激光雷达（比如前后三个），包括安全系统，这些更多的传感器都会带来带宽的需求较之以往更大。

（3）AR/VR、机器视觉：这些技术在工业场景更多的使用都会让带宽的需求变大。

因此，TSN是有实际的需求的，连接变得更为广泛，则需要更大的网络容量传输能力。

7 既然具有时间敏感特点的以太网络有这么多优点，那么为何在早先的标准以太网推出时没有考虑做成时间敏感呢？为何现在就要加上时间敏感？是原先没有想到吗，还是原来的技术实现不了，或者是成本太高等其他原因？，

答： 90年代大众来中国投资建 汽车 厂的时候，中国的高速公路才刚开始，包括现在很多老的小区都没有足够的停车位，谁会料到今天 汽车 如此普及呢？

同样道理，在你不需要这项技术的时候，你是不会真正有动力去开发这样的技术的，因为如果没有人用，这些研发投入就失去意义了，因此，任何技术的流行都会需要时间，而且，就目前而言，TSN都还没有到它真正爆发的时候，因为，对互联的需求也就最近几年才刚开始，大量的工厂实际上还处于单机生产的阶段。因此，TSN现在已经处于未雨绸缪的阶段，因为大数据应用仅在局部开始，而并非进入爆发期。

当然，你说的没错，要实现TSN这样的网络的确需要非常大的技术投入，因为它的复杂性是超过现有的网络的，就像时钟同步就比IEEE1588有可靠性方面的需求，调度机制也更多样灵活，这些都是需要芯片处理包括千兆以太网处理芯片、传输电缆、交换芯片等，这些都是成本，而只有面临巨大的市场机会，芯片厂商才会有动力去投入研发。 现在大量的芯片厂商投入其中也是因为看到其广阔的未来-这些投入会让TSN变得更为易用而低成本--TSN潜在的规模使得它较之以往的网络更具竞争力。

8 截至到目前，关于TSN的相关产品研发、测试床，支持的厂商等最新进展是什么样的？

答：目前TSN有几个重要的测试床推动者，一个是德国的LNI-就是工业40组织的测试床，一个是在IIC的测试床，还有一个就是由华为ECC组织的测试床，贝加莱在三个组织中都积极的参与了Testbed的建设。

目前，主流的自动化厂商都发布了各自的TSN产品或者测试产品，像B&R在2017年SPS发布了TSN产品，而SIEMENS在2018年汉诺威展发布了Profinet over TSN的产品，2019年三菱发布了CC-Link IE TSN产品。华为、TTTech、CISCO、MOXA、赫斯曼等厂商也发布了TSN交换机产品。

9 虽然TSN这两年火热，几乎所有人看好和支持，那为何从实际产品上还并不多见，或者还没有批量生产和销售，正式工业应用几乎没有，主要卡在哪里呢？预计到什么时候，TSN会开始真正落地应用？

答：看来，你比用户更着急，但是，工业产品一般生命周期都比较长，就像CAN总线、Modbus现在还在用一样，实际上，它并没有想你想象那么慢，相对于过去的总线从概念、局部应用、大面积成熟应用的时间而言，TSN的发展算是比较快的，因为你要知道TSN面向工业的工作组2015年底才成立，2016年9月才召开Shaper的启动会议，因此，你能够在2018年看到这么多公司推出产品已经算是非常快的了。

TSN在2019年包括像现在已知的贝加莱、三菱都会有批量化产品推出，工业产品不会像手机那么更新快，华为的P20 Mate Pro我还没买呢，P30就出来了，而工业产品一般生命周期都在15年以上，因为一台机床可能会用20年以上。

因此，其实TSN发展已经非常快了。

10 一个通信网络要实现TSN，需要哪些设备来构成或支持？相比其他网络，TSN实现起来会不会更加昂贵？

答：TSN是一个VLAN，因此它很多实现是在软件的层面的，需要具有处理这种时钟同步和调度机制的交换机，当然对于控制器而言，需要TSN的芯片支撑，具体的芯片成本我倒没有考量过，但是，事物发展的规律是具有共性的，成本一定是一个不断下降的过程，因为大量的采用就可以降低成本。

11 现在看到国外厂商TSN产品陆续发布了，但国内厂商还没有，那要如何才能开发一个TSN的主站或者从站或者I/O呢？成本高吗？

答：这一点倒不完全是这个情况，华为在这方面已经走在前面，他们的TSN交换机也已经开发完成了，不过也似乎尚未进入批量化阶段，因为华为会考虑更多的场景问题，因此，在整形器方面会有一些自己的设计，最近我写了关于TSN的整形器（Shaper），还请教了华为的两位专家，另外，MOXA也有TSN的交换机产品推出，还有一些大学、研究所、企业也推出TSN相关的技术测试产品，目前尚未正式发布。

目前提供TSN技术开发板的包括XILINX，以及TTTech和Intel共同推出的TSN解决方案、芯片厂商NXP、AD等也推出了TSN的开发与测试芯片及测试板。

12 现在实时以太网、现场总线在控制领域、特别是运动控制领域应用广泛，那TSN会取代这些协议吗？TSN和这些实时网络会是什么样的关系？

答：又需要强调一遍，就是TSN是在ISO/OSI架构的第二层，这意味着目前的TSN可以以各种形式出现，其实，以太网本身也是这个发展过程，比如Profinet就是Profibus over Ethernet，POWERLINK就是CANopen over Ethernet，那么，就会出现Profinet over TSN、CC-Link IE over TSN这些场景，这种设计往往是为了保持应用层软件的延续性，以确保现有的设备投资的可用性，而贝加莱则会选择OPC UA over TSN，原有的POWERLINK CANopen应用层会逐渐转向OPC UA，必须保持一个软件应用的延续性，这也是在较长的一段时间里，应用层保持，而数据链路层则逐步转向TSN的过程。从TSN目前所展示的性能而言，应对运动控制的任务也没有丝毫问题，一些厂商宣城将很快推出TSN的运动控制产品，贝加莱2019年推出IO和控制器，并计划在2020年推出基于TSN通信的运动控制产品。

这一点必须强调，对于任何工业应用而言，保持技术的稳定性、继承性是一种必须的考量，因此，技术的升级必须尽量的平滑过渡，对于用户同样如此，这是投资安全性的保障，因此，TSN短期内当然不会取代现有的网络，但是，在更长的时间里，TSN会成为基础的网络架构。

ISO/OSI模型很有意思，就是它使得各个层可以独立设计，包括物理层，目前的IEEE8023可以继续使用，当然也可以使用诸如PoE(Power onEthernet)、SPE(Single Pair Ethernet-IEEE8023cg)的物理层。

13 现在另外一个通讯技术5G也已经来临，5G也是以低时延、高带宽为最大特点，而且5G要最多的应用可能在工业上，那么TSN和5G会是一个竞争关系吗？

答：5G也有针对ULL(UltraLower Latency)的场景，但是，5G属于无线网络，在工业领域的应用，尤其是类似于运动控制这些应该还不会采用5G，但是，基于IIoT的应用中对网络的确定性评估可以承受的领域5G是可以使用的，另外，TSN也会有针对无线场景的标准。

因此，评估技术的应用前景主要看场景—他们肯定不会是竞争关系，而是相互补充。

14 对于TSN，也有些人认为现在是“雷声大雨点小”，那TSN标准的最新进展是什么样的？还需要解决哪些方面的问题从而来加速推进呢？现在技术发展那么快，TSN会不会中途又被新的通信技术给替代了？

答：其实，任何一项技术的核心驱动力是“经济性”，而技术推动必然有一个接受过程，市场需要培育，因此，TSN显然也不可能短期马上就会大量的应用，想想现场总线从开始到发展到顶峰实际上也经历了30年的时间，如果放眼整个产业的发展，TSN从2015年发展到今天已经算是非常快的速度了。

至于TSN中途会不会被新的通信技术替代，这个问题比较有意思，理论上来说，一切皆有可能，但是，任何技术都是来自于需求的，如果需求没有本质的变化，那么技术也就不会有本质的变化，如果需求就是网络的统一，那么无论是TSN还是说一个新的技术，同样是这个技术实现路径，而且通信技术不可能离开芯片、工业控制独立存在，因此，只会有TSN的升级，而很难有一个独立的技术替代它。

技术的发展有其必然性，既然大家看到了10年后的技术需求而开发TSN，那么它就会在很长一段时间内持续的发展。

至于更久的时间比如30年后会是怎样，我想大部分人都无法关注，因为，这个时候如果你敏锐的观察到30年后的网络的需求，然后研发30年后要用到的技术，你这家公司是活不到那个时候的。

15 如果未来一旦TSN在各个领域都普及了，是不是就是实现了所谓的工业物联网万物互联？

答：这个倒是值得期待，TSN正是致力于此，不过，万物是否一定是被TSN互联，那也未必，因为这个世界有太多的技术，就像刚才提到的5G，人类因为多样性才有意思，也因为有未知才值得 探索 ，TSN能不能实现万物互联并不重要，它只是一个技术，不用赋予它那么重大的意义，就像比尔盖茨所说“我们总是高估在一年或者两年中能够做到的，而低估五年或者十年中能够做到的”—短期看TSN似乎还没有到要广泛应用的阶段，但长期来说，TSN在 汽车 、工业互联网领域将是具有统治性地位的，不过它的最佳搭档是OPC UA，这两者的配合将会让工业有着天下一统的可能。

当然，在工业世界里，价值的创造不仅仅依赖于网络技术，而依赖于对客户价值的追求，包括软件的应用价值、人的创造力，没有这些，TSN发挥不了什么，它只是一个实现我们价值创造过程的工具—对于工业企业而言，价值仍旧来自于为客户解决问题，TSN会帮助我们。

经历了互联网、移动互联网，人类正在迈入万物互联、万物智能的世界。5G、IoT、云计算、人工智能成为 社会 关注的对象，数字经济成为政策宣传的重点，各种概念和解释产生，使得当下有很多话题可以讨论。

数字经济背景下，企业竞争最核心的能力是什么。

不同行业发展数据智能的潜力有何不同？

企业如何高效进行物联网应用开发？

企业对云平台的使用体验如何

对于类似问题，阿里云IoT、ICA联盟一直希望与行业人士进行对话。上周，ICA联盟物联网万亿生态伙伴聚合沙龙在杭州举办，活动以“粘合行业碎片，共创IoT基石”为主题，以阿里云IoT云产品为话题，吸引近200名行业人士到场交流。

4位嘉宾依次上台分享

物联网需要化繁为简

物联网产业链很长，覆盖了感知层、网络层、应用层三大层次。它改变了传统的商业运作方式，让商业 社会 变得更加复杂。

首先，物联网让产品变得复杂。增加了传感器、模块等部件，需要进行更多的开发管理。

其次，物联网让需求变得复杂。企业从生产产品变成了提供个性化的服务。

就是这两个变化，让产业体会到很多新的发展痛点。

1 物联网开发过程链路极长，从获客到交付典型过程常常要经历十几个环节。

2 将软件研发、硬件研发、嵌入式研发，云产品的购买，施工/安装/维修费用计算在内，物联网开发成本极高。

3 调查表示目前78%的用户需求为定制化需求，65%的物联网软件需要定制化开发，这导致软件复用性较低。

4 设备联网、用户交互产生海量数据，众多场景亟需数据实时分析、可视化的能力，提升使用效率及用户体验。

新的形势促进了变化的发生，计算力的进步预示着满足更大的信息处理能力，更强的灵活性。

物联网平台在整个产业链中地位，也从当年行业所关注的“要不要上云”，随着企业自身数据资源日渐丰富，应用数据意愿的显著增强，过渡到了“如何高效地上云”。

物联网云平台，由此更直接地承担起IoT产业“基础设施”的角色，为物联网项目的规模化落地减负降压。

阿里云IoT 产品结构

阿里云 IoT 资深产品专家JASON CHEN从各个原子化产品角度，描绘了阿里云IoT的全局样貌。包含物联网 *** 作系统AliOS Things、边缘计算Link Edge、网络管理平台Link WAN、开发平台IoT Studio、物联网设备接入与管理、物联网数据分析、物联网市场Link Market、物联网安全Link Security等功能在内，展现阿里云为各类IoT场景和行业开发者赋能的能力。

将各个基础产品分别阐述，体现出阿里云IoT强化基础设施角色，希望阿里云的产品技术变成合作伙伴解决方案一部分的心态。再次印证阿里云智能总裁张建锋在3月阿里云峰会上所提出的“被集成”口号，阿里云的重要转变已经发生。

以下，我们就将重新认识阿里云IoT云产品。

物模型

阿里云 IoT 技术运营专家薛圆在交流中表示，ICA联盟推出物模型，定义物联网设备模型与属性。通过对任意物联网设备建模，合作伙伴共创设备数据标准模型，确保数据标准的准确性、合理性，实现设备间的互联互通互懂。

类似将拼图碎片整理成更完整的拼图模块，物模型将实现碎片数据结构化、差异模型统一化、烟囱场景联动化、软硬一体标准化的目标，帮助用户缩短开发时间、标准化开发工具。

物联网数据分析

在任何商业活动中，数据都是一种资本，数据分析是可以产生创新收益的手段。

阿里云 IoT 高级产品经理腾春艳在对物联网数据分析产品介绍时表示，阿里云为物联网开发者提供数据分析服务，覆盖了数据存储、清洗、分析及可视化等环节，有效降低数据分析门槛，助力物联网开发。

在空间数据可视化方面，阿里云IoT提供二维、三维空间数据的可视化功能，致力用数据连接真实世界。比如对智能停车场的车场现状、排队数据、收入进行分析；比如定义电子围栏，当物品超出围栏范围时，配置报警；比如在物流追踪、设备管理等物联网低频定位场景下，展示设备轨迹；比如在三维空间可视化需求下，基于阿里云物联网平台构建监控、展示、控制为重点的BIM可视化系统，实现园区、建筑、楼层、房间、设备的逐级可视化。

图：阿里云IoT数据分析产品架构

IoT Studio 物联网应用开发

如前文所述，物联网产业的痛点很多都落在了开发上。阿里云 IoT 产品专家曲文政在演讲中再次阐明IoT Studio作为物联网开发者生产力工具的产品定位与功能。

1 一站式完成云端SaaS 搭建 ：用户可以通过IoT Studio轻松搭建出简单IoT SaaS系统，或构建出部分功能集成在原有的SaaS系统中

2 可视化搭建，降低定制化成本 ：通过可视化搭建、服务编排的方式让一般嵌入式开发者经过简单培训也可以快速搭建出各种物联网应用；

3 提供AI 等高阶能力： 将高阶能力输出给开发者，增加营收，扩展业务边界；

4 后续提供更多解决方案模版： 通过模版的方式给用户提供即刻可用的IoT SaaS解决方案（包含硬件、嵌入式代码、页面/APP、服务）。

整体而言，IoT Studio作为开发工具，向上承接业务需求帮助用户快速搭建SaaS，向下汇聚能力将阿里体系的能力更快更好地输出给用户，是阿里云IoT产品中承上启下的关键一环。

图：IoT Studio 产品架构

结语

在 汽车 行业，定制化需求增多，产品的敏捷规划、全生命周期运维是厂商的关注焦点；在零售行业，企业追求着精准化营销的目标；在农业，看天吃饭需要向精准化种植转变……

未来的各行各业，在面对各种不确定的因素之时，都希望用数据说话，用数据管理、用数据决策。

在这样的产业愿景之中，阿里云IoT将继续践行技术和商业基础设施的角色，覆盖物联网云管边端开发环节，提供满足各类开发者需要的基础产品，助力合作伙伴创新模式，发展商机。

中关村学院（北京市海淀区职工大学）是政府举办并管理，集学历教育、社区教育和各种教育培训于一体的综合性高等教育学校，是公办学校，招生代码006。
2004年工业和信息化部教育与考试中心为适应产业发展的需要，启动了《全国信息技术人才培养工程》。
为了进一步贯彻《国务院关于大力推进职业教育改革与发展的决定》和《全国信息技术人才培养实施意见》精神，推进全国信息技术人才培养工程工作进程，促进学历教育与就业市场的衔接，实现从“书桌”到“工作台”的无缝连接，工信部教育与考试中心制订了以提高专业技术人员职业素质与实践经验为培养目标的系列化职业教育方案。
硬件工程师高级职业教育项目组（Hardware Engineer Advanced Career Education）就是在这种大环境下，在整合项目组多年在硬件教育行业的经验和资源的前提下成立。项目组以“做硬件教育引领者”为己任，搭建开放的网络平台，为全国的教育机构和大专院校提供统一的教育培训方案，提供统一的职业发展服务，满足日益发展的职业市场需求，建立权威的培育培训品牌，为社会培养合格的既有理论又有实战经验的高级技术人才，推进中国硬件教育的建设进程。
Introduction 简介
课程背景 嵌入式应用系统已经在国民经济的各行业得到充分的应用，单片机是进入嵌入式行业最初的门槛。在生活中，几乎每一件电子产品上都会集成有单片机，目前，一个学习与应用单片机的高潮正在企业、大中专院校直至中学大规模地兴起。过去习惯于传统电子领域的工程师，随着物联网、传感网、3G通信等新的技术的快速发展也面临全新的挑战，只有迅速将单片机设计技术融会贯通，才能跟上时代的步伐。
项目介绍
为了帮助从事或有兴趣从事嵌入式行业的人员，更加深入的了解单片机技术，掌握单片机设计的方法和手段，满足社会对嵌入式工程师的人才需求，精心设计了这个课程，着重介绍单片机技术基础和单片机的系统设计，以满足市场对单片机人才的需求。
培训对象
培训目标
教学材料
有意向进入单片机相关行业，就读于大中专院校与软硬件相关的计算机、自动化、电子信息、通信、网络等专业的学生或求职者。
目前从事计算机、电子相关行业，需要更新知识或转行从事技术工作的人士。
对单片机的开发、应用有着浓厚兴趣的人士。
能够根据用户的需求写出小型的单片机项目的总体设计和软硬件功能设计；
掌握原理图的设计方法，熟练使用Protel软件进行PCB板设计，了解PCB板生产的过程；
掌握常用的检测仪器的使用，熟练掌握焊接技术，能够进行元器件的焊接和调试；
根据元器件列表做出元器件采购计划和元器件的购买；
搭建软件编程和调试环境，使用C语言编制应用程序、调试直至正常运行。
开发板和元器件
单片机教辅材料均由项目组编辑出版。
单片机设计标准教程；
PCB设计标准教程；
嵌入式设计案例教程。
培训教师
培训周期 课程设置
第一部分 单片机开发基础：常用数字电路、模拟电路设计案例讲解和设计思路
第二部分 单片机设计：流行单片机51、AVR等MCU的功能和选型，单片机内核资源、外围电路（矩阵键盘、数码管、液晶、AD/DA、PWM）等常见电路的分析和设计；232、485、I2C、SPI通信协议的实现。
第三部分 扩展知识：FPGA/CPLD、ARM/Linux、物联网的功能和应用。
第四部分 PCB设计和制作：原理图设计、Protel软件的使用、PCB图、元器件的封装，电磁兼容性和信号完整性设计。
第五部分 项目开发：单片机C语言、汇编语言，开发板的使用，开发环境的搭建。
第六部分 项目开发：项目开发流程，文档规范。
项目实训 需求分析→总体设计→原理图→PCB设计→PROTEL制版→元器件采购→电路板焊接调试→软件编程→软硬件联调→产品化过程。
名师授课，讲师由精通单片机设计的讲师团队全程保障教学质量，讲师团队都是外企中有丰富的实际项目经验的人员组成；
真实理论与实践结合的教学，学员一边学习一边做项目；
单片机项目实训采用一对一的辅导，帮助学员完成项目实践。
2个月
学习特色
质量保障
就业岗位
结业水平
理论为辅，注重动手实训；
适时考核，注重教学效果；
丰富内容，拓展课余知识。
如果对于单片机设计的相关课程不能完全掌握，一年之内可以申请复听一次；
对完成课程学习的学员提供技术支持。
入学签订就业协议。
通过学习达到单片机工程师水准，精通硬件和软件，适用岗位众多，企业需求多，升值空间大，同时可以自我创业。
通过考试的学员可获得工业和信息化部教育与考试中心颁发的职业技术证书。
学员经过培训后具有相关的单片机经验，具有单片机工程师水平，能够轻松适应单片机相关工作，并且能够独立完成项目。
课程结束，经考试合格者，由国家工业和信息化部教育与考试中心颁发权威证书；其资料纳入国家工业和信息化部人才资源数据库中。
学员结束培训学习，和公司签订项目协议后，项目成果可自己带走。
Introduction 简介
课程背景 嵌入式应用系统已经在国民经济的各行业得到充分的应用，开放的Linux受到广泛的欢迎，得到越来越多公司的支持，行业的前景乐观，是国家重点投资和支持的行业。但是Linux的广泛应用却受到嵌入式高端人才缺乏的制约，Linux源代码中85%是设备驱动，驱动程序对嵌入式系统的开发就显得尤为重要。只有了解ARM、懂得嵌入式开发的高端人才，才能满足这个巨大的市场需求，才能在嵌入式行业中开创属于自己的事业。
项目介绍
嵌入式工程师培训项目以应用为主，从实际出发，培养尖端人才，响应全国信息技术人才培养工程的规划，推出一整套嵌入式系统开发工程师培训认证课程，使学员通过一定时间的集中训练，全面掌握嵌入式知识体系，具备嵌入式实际开发的能力。
培训对象
培训目标
培训教师
培训周期
有意向进入嵌入式行业，从事软硬件相关的计算机、自动化、电子信息、通信、网络等专业的学生或求职者。
目前从事计算机、网络、电子等行业，需要更新知识或有兴趣从事嵌入式相关技术工作的人员。
通过从硬件设计到软件开发、调试和应用等的系统培训，进行开发板实际上机 *** 作，使参加培训的学员能够全面的了解ARM的开发，懂得C/C++的编程语言，熟悉ADS开发工具的使用系统移植的方法、掌握嵌入式系统开发的流程以及系统移植的方法，理解Bootloader的原理，具备编写Linux环境下的应用程序的能力。通过本课程的学习，使学员能够从事嵌入式系统相关项目的开发。
名师授课，讲师由精通嵌入式设计的讲师团队全程保障教学质量，讲师团队都是外企中有丰富的实际项目经验的人员组成；
真实理论与实践结合的教学，学员一边学习一边做项目；
嵌入式项目实训由指导讲师进行一对一辅导，帮助学生完成项目内容，紧跟团队步伐。
3个月
课程设置
第一讲 嵌入式系统的概念、组成、特点，ARM体系结构及编程模型，ARM指令分类与寻址方式
第二讲 Cortex-M3内核体系结构及Thumb2指令集，嵌入式Cortex-M3的软件编程
第三讲 开发工具RealView MDK介绍，ARM ADS开发工具的使用方法和技巧
第四讲 ARM启动代码工作原理，ARM存储系统及异常中断处理
第五讲 开发环境介绍，C/C++ 编译器提示和技巧，嵌入式ARM汇编语言程序设计
第六讲 嵌入式系统移植，Bootloader的开发与移植，嵌入式 *** 作系统的结构及启动流程
第七讲 Linux *** 作系统具体 *** 作，嵌入式Linux简介与发展，Linux系统开发的整体流程简介
第八讲 Linux内核介绍说明，Linux内核的特点与结构，Linux内核的编写
第九讲 Linux内核的交叉编译，内核移植介绍说明，Linux内核源代码的修改
第十讲 嵌入式Linux内核的调试，内核的启动错误的解决方法
第十一讲 嵌入式Linux开发环境的搭建，开发工具的使用，Linux下的程序调试技巧
第十二讲 Linux系统中的进程的原理和实现以及编写方式
第十三讲 嵌入式Linux下的网络基础，UDP和TCP的解析
第十四讲 嵌入式Linux下的图形系统的架构与开发，QT熟练使用
第十五讲 Linux设备驱动程序基础，Linux字符设备驱动基础，典型的驱动分析
第十六讲 嵌入式Linux块设备及其驱动的特点，典型块设备驱动分析与开发
第十七讲 Linux网络设备驱动程序开发，USB数据格式分析，Linux下USB驱动程序的编写与开发
第十八讲 图形显示驱动程序的实现与开发，触摸屏的工作原理与开发
项目实训 一个月的项目实训，亲自动手完成设计项目
学习特色
质量保障
就业岗位
结业水平
理论为辅，注重动手实训；
适时考核，注重教学效果；
丰富内容，拓展课余知识。
如果对于嵌入式设计的相关课程不能完全掌握，一年之内可以申请复听一次；
对完成课程学习的学员提供技术支持。
入学签订就业协议。可以从事平台下的嵌入式Linux系统移植、驱动开发、应用开发，月收入4000-8000；
考试通过的学员可获得工业和信息化部教育考试中心颁发的职业技术证书。
可就业的职位包括嵌入式系统开发工程师、嵌入式系统设计工程师、系统测试工程师等。
学员经过培训后具有嵌入式系统项目开发的相关经验。毕业学员具有嵌入式系统开发工程师的水平，能够独立完成项目，且对每个学员都具有后期的技术支持。
课程结束，经考试合格者，由工业和信息化部教育与考试中心颁发权威证书；其资料纳入国家工业和信息化部人才资源数据库中。
学员结束培训学习，和公司签订项目协议后，项目成果可自己带走。
Introduction 简介
课程背景
由于数据海量式的增长，人们对于信息系统以及电脑数据依赖性加剧，特别是当数据丢失的灾难发生时，各类机要部门、电子政务和电子商务业务单位的信息系统，苦于没有可以信赖的国家认可的正规服务机构、专业技术人员，提供及时、可靠、规范的数据恢复服务，造成重要数据信息面临永久性损失的危险，或者送到不恰当的地方去修理，又更增加了重要信息泄密、信息失窃的潜在危胁。因此IT职场对于专业数据恢复工程师的需求十分迫切。
项目介绍
培训对象
为了培养更多的数据恢复技术人员，更是为了应对数据恢复市场人才的缺口，数据恢复工程师培训旨在培养专业的数据恢复人才，使学员能够深入了解数据恢复的原理及恢复的具体方法，能够绝大多数的丢失数据进行独立恢复，使之成为一名合格的专业数据恢复工程师。
计算机、电子相关专业中专及以上在校生；
欲从事数据恢复，计算机软、硬件维修，计算机客服或技术支持等相关工作的人员；
企、事业单位的网络管理员和技术人员；
计算机软、硬件公司的客户服务及技术支持人员以及对计算机爱好的人员。
培训平台
培训周期
课程设置
第一讲 数据恢复基础：数据的记录方式和读取方式，存储介质的分类，硬盘的物理结构及逻辑结构，硬盘接口及性能指标
第二讲 Windows *** 作系统和Linux *** 作系统下的逻辑恢复：文件误删除、误格式化、误分区后的内容回复，Windows文件损坏的内容恢复、Windows系统分区的恢复（MBR磁盘分区、动态磁盘卷、GPT磁盘分区），Linux系统分区的恢复，Windows系统和Linux系统的文件系统的恢复
第三讲 硬盘和U盘物理故障的数据恢复：硬盘物理故障的判定，开盘 *** 作的方法，硬盘各部件物理故障的修复（主板故障、磁头故障、盘片故障、电机故障、固件故障），U盘物理故障的修复
第四讲 RAID磁盘阵列的数据恢复：RAID技术详解，主流RAID磁盘阵列组成原理，硬RAID和软RAID，动态硬盘原理，RAID-5服务器磁盘阵列恢复方法
第五讲 固态存储介质数据的逻辑恢复：U盘、固态硬盘、存储卡的数据恢复方法
第六讲 数据恢复工具PC-3000和HRT的使用、恢复技巧及案例讲解
《数据恢复工程师标准教程》
PC-3000数据恢复扩展卡
可以进行开盘实验的无尘空间
40学时
Introduction 简介
课程背景 Android平台是Google公司开发的基于Linux平台的开源手机 *** 作系统平台，是一个开放性移动设备综合平台，它包括移动电话工作所需的全部软件。随着智能手机和平板电脑的迅速普及，作为全球最受欢迎的 *** 作平台，Android正在逐渐影响着我们的生活，被越来越多的人群所接受。因此，了解Android，拥有开发Android平台的相关技术，就等于拥有了良好的就业前景。
项目介绍
培训对象
培训教师
为了培养最新的Android开发人才，针对应用程序发展迅速、智能手机飞速普及、Android系统开发需求增大的情况，通过着重介绍Android技术基础以及开发原理，全面了解Android的管理开发流程，特拟定这个为期八天的Android开发培训课程，以满足市场对Android开发人才的急迫需求。同时为学员了解Android开发平台提供了一个机会。
有意向进入3G相关行业，从事相关专业的学生或求职者；
目前从事相关行业需要更新知识或转行从事技术工作的学员；对手机软件开发有浓厚兴趣的人士。
讲师由精通Android的讲师团队全程保障教学质量，讲师团队都是外企中有丰富的实际项目经验的人员组成；
真实理论与实践结合的教学，学员一边学习一边做项目。
培训课时
课程设置
第一讲 Android *** 作系统概述：Android简介、系统特点以及应用前景分析
第二讲 Java语言基础：Java概述、基本语法和基本数据类型，JDK的使用，Java程序流程控制与异常处理，Java重要的class的介绍与应用，Java中面向对象的实现
第三讲 Android SDK及其开发环境搭建：Android SDK的版本演进，Eclipse ADT插件与SDK版本的对应关系，ADT插件的安装和更新，通过Eclipse创建一个Hello Word简单的项目，通过Eclipse导入一个RssReader开源项目
第四讲 Android项目结构分析：资源管理Resources分析，应用构成中的四个主干组件Activity，Intent，Service，Content简单分析
第五讲 Activity：Activity的生命周期，Activity有四种本质区别的状态，保存持久状态，权限许可，进程的生命周期，继承Activity类应该注意的问题
第六讲 Intent Receiver：Intent的作用和目的，action、data、category、type、component、extras的属性讲解，Android如何定义以及如何解析Intent，直接Intent和间接Intent，AndroidManifestxml深入分析
第七讲 Service：Service的定义和使用，Service的生命周期，BroadcastReceiver的使用
第八讲 Content Provider：SQLite介绍，创建Content Providers，使用Content Providers
第九讲 高级应用开发：访问本地通讯录，网络连接处理以及浏览器控件的使用方法，本地文件浏览管理，音视频播放处理
第十讲 调试、打包发布工具使用：Android 调试桥，启用logcat日志调试，模拟器上安装删除软件，打包、签名和安装软件到设备，如何将软件上传到google Maket中
64课时
Introduction 简介
课程背景
软件测试作为软件质量把关的重要环节，网络测试是网站正常运行的保障，测试的重要性已经被更多的企业所关注，测试人才的需求攀升，但由于企业对于测试技术在整个软件和网络行业中的重要作用认识较晚，人才供需之间的缺口非常大。IT人才是目前企业需求量最大的人群，随着测试工程师重要性的提升，凭借其庞大的人才需求和广阔的职场发展前景，日渐成为IT职场就业的热门。
项目介绍
培训对象
培训教师
为了培养更多的测试工程师人才，随着IT行业的迅速发展，测试工程师需求增大的情况，测试工程师培训旨在培养专门的测试人才，使学员掌握功能测试技术、性能测试技术，并能够独立的对各领域的软件和网络进行测试，成为优质的测试工程师，特拟定这个测试工程师培训课程，以满足相应的人才需求。
有意向进入IT行业，就读于大中专院校与软硬件相关的计算机、自动化、电子信息、通信、网络等专业的学生和求职者。
目前从事测试相关工作的人士，或是有志于从事测试相关工作，期望从事IT行业的各界人士。
本课程的讲师均来自大型机构或企业的资深测试工程师与测试管理者，不仅拥有先进的软件与网络测试理论，而且拥有丰富的测试经验；
真实理论与实践结合的教学，学员一边学习一边测试项目。
课程设置
培训课时
课程设置
第一讲 测试工程师基础：软件测试的类型、流程、质量评估；网络协议、网络安全与无线网络，网络测试的标准与流程
第二讲 功能测试技术：软件功能测试的种类、测试需求的获取与分析、测试用例设计、举例、自动化功能测试（QTP的熟练使用）
第三讲 性能测试技术：性能测试的策略与指标，性能测试环境准备、脚本录制、场景设计、结果分析，故障诊断与调优，开发过程模拟环境测试、上线前生产环境测试，性能测试工具LoadRunner、Performasure的熟练使用
第四讲 白盒测试技术：白盒测试方法，逻辑覆盖、路径覆盖与测试用例设计，测试完成标准，静态结构分析，代码质量度量分析，代码检查分析，功能与接口分析，函数执行性能分析，动态内存管理分析，白盒测试工具Logiscope、Numega的熟练使用
第五讲 网络测试技术与方法：防火墙、、IDS/IPS的测试，交换机、路由器的测试，网络测试工具（Smartbits、Avalanche、IXIA CASE），网络测试的方法与实践（拓扑验证、链路测试、设备测试、网络应用测试）
第六讲 软件质量与测试管理：软件测试模型、测试标准，建立软件测试质量体系，测试需求覆盖与用例深度，测试流程管理工具QC的熟练使用与配置管理工具VSS、ClearCase的使用
实训 项目实训：每个测试技术模块都有1-2个单一项目案例来供学员演练，此外还有大型项目案例来作为学员实训使用。在培训结束后，讲师不仅可以帮助学员在自己的机器上搭建测试环境，而且可以提供标准文本、项目案例等资料，以利于学员进一步练习使用。
48学时

网络层。根据查询知到题库得知，3g技术主要应用于物联网系统的网络层，也就是数据链路层的上一层。3G即第三代移动通信技术，3G规范是由国际电信联盟（ITU）所制定的IMT-2000规范的最终发展结果，其代表特征是提供高速数据业务，速率在几百kbps以上。

物联网涉及的公共技术：物联网应用涉及国民经济和人类社会生活的方方面面，因此，“物联网”被称为是继计算机和互联网之 后的第三次信息技术革命。信息时代，物联网无处不在。由于物联网具有实时性和交互性的特点，因此 ，物联网的应用领域主要有如下。
1、城市管理
（1）智能交通（公路、桥梁、公交、停车场等）物联网技术可以自动检测并报告公路、桥梁的“健康状 况”，还可以避免过载的车辆经过桥梁，也能够根据光线强度对路灯进行自动开关控制。
在交通控制方面，可以通过检测设备，在道路拥堵或特殊情况时，系统自动调配红绿灯，并可以向车主 预告拥堵路段、推荐行驶最佳路线。
在公交方面，物联网技术构建的智能公交系统通过综合运用网络通信、GIS地理信息、GPs定位及电子控 制等手段，集智能运营调度、电子站牌发布、IC卡收费、ERP（快速公交系统）管理等于一体。通过该系 统可以详细掌握每辆公交车每天的运行状况。另外，在公交候车站台上通过定位系统可以准确显示下一 趟公交车需要等候的时间；还可以通过公交查询系统，查询最佳的公交换乘方案。
停车难的问题在现代城市中已经引发社会各界的热烈关注。通过应用物联网技术可以帮助人们更好地找 到车位。智能化的停车场通过采用超声波传感器、摄像感应、地感性传感器、太阳能供电等技术，第一 时间感应到车辆停入，然后立即反馈到公共停车智能管理平台，显示当前的停车位数量。同时将周边地 段的停车场信息整合在一起，作为市民的停车向导，这样能够大大缩短找车位的时间。
（2）智能建筑（绿色照明、安全检测等）
通过感应技术，建筑物内照明灯能自动调节光亮度，实现节能环保，建筑物的运作状况也能通过物联网 及时发送给管理者。同时，建筑物与GPs系统实时相连接，在电子地图上准确、及时反映出建筑物空间地 理位置、安全状况、人流量等信息。
（3）文物保护和数字博物馆
数字博物馆采用物联网技术，通过对文物保存环境的温度、湿度、光照、降尘和有害气体等进行长期监 测和控制，建立长期的藏品环境参数数据库，研究文物藏品与环境影响因素之间的关系，创造最佳的文 物保存环境，实现对文物蜕变损坏的有效控制。
（4）古迹、古树实时监测
通过物联网采集古迹、古树的年龄、气候、损毁等状态信息。及时作出数据分析和保护措施。
在古迹保护上实时监测能有选择地将有代表性的景点图像传递到互联网上，让景区对全世界做现场直播 ，达到扩大知名度和广泛吸引游客的目的。另外，还可以实时建立景区内部的电子导游系统。
（5）数字图书馆和数字档案馆
使用RFID设备的图书馆／档案馆，从文献的采访、分编、加工到流通、典藏和读者证卡，RFD标签和阅读 器已经完全取代了原有的条码、磁条等传统设备。将RFID技术与图书馆数字化系统相结合，实现架位标 识、文献定位导航、智能分拣等。
应用物联网技术的自助图书馆，借书和还书都是自助的。借书时只要把身份z或借书卡插进渎卡器 里，再把要借的书在扫描器上放一下就可以了。还书过程更简单，只要把书投进还书口，传送设备就自 动把书送到书库。同样通过扫描装置，工作人员也能迅速知遭书的类别和位置以进行分拣。
2、数字家庭
如果简单地将家庭里的消费电子产品连接起来，那么只是—个多功能遥控器控制所有终端，仅仅实现了 电视与电脑、手机的连接，这不是发展数字家庭产业的初衷。只有在连接家庭设备的同时，通过物联网 与外部的服务连接起来，才能真正实现服务与设备互动。有了物联网，就可以在办公室指挥家庭电器的 *** 作运行，在下班回家的途中，家里的饭菜已经煮熟，洗澡的热水已经烧好，个性化电视节目将会准点 播放；家庭设施能够自动报修；冰箱里的食物能够自动补货。
3、定位导航
物联网与卫星定位技术、GSM／GPRS／CDMA移动通讯技术、GIS地理信息系统相结合，能够在互联网和移 动通信网络覆盖范围内使用GPs技术，使用和维护成本大大降低，并能实现端到端的多向互动。
4、现代物流管理
通过在物流商品中植入传感芯片（节点），供应链上的购买、生产制造、包装／装卸、堆栈、运输、配 送／分销、出售、服务每—个环节都能无误地被感知和掌握。这些感知信息与后台的GIS／GPS数据库无 缝结合，成为强大的物流信息嘲络。
5、食品安全控制
食品安全是国计民生的重中之重。通过标签识别和物联网技术，可以随时随地对食品生产过程进行实时 监控，对食品质量进行联动跟踪，对食品安全事故进行有效预防，极大地提高食品安全的管理水平。
6、零售
RFID取代零售业的传统条码系统（Barcode），使物品识别的穿透性（主要指穿透金属和液体）、远距离 以及商品的防盗和跟踪有了极大改进。
7、数字医疗
以RFID为代表的自动识别技术可以帮助医院实现对病人不问断地监控、会诊和共享医疗记录，以及对医 疗器械的追踪等。而物联网将这种服务扩展至全世界范围。RFID技术与医院信息系统（HIS）及药品物流系统的融合，是医疗信息化的必然趋势。
8、防入侵系统
通过成千上万个覆盖地面、栅栏和低空探测的传感节点，防止入侵者的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性 入侵。上海机场和上海世界博览会已成功采用了该技术。

南昌航空大学科技学院的科研机构主要有计算机视觉研究所，物联网与大数据研究所以及无人机所，因为学校只是普通本科，所以并没有太多的科研机构。

计算机视觉研究所

昌航科院计算机视觉研究所建立于2010年，是一个二级科研机构。研究所拥有图像处理软件和虚拟现实软件等工具软件以及三维立体系统，力学反馈系统等等实验设备。研究方向主要有内容图像检索，移动目标检测与跟踪，大规模自然场景建模等等。申请发明的专利共有6项。

物联网与大数据研究所

昌航科院物联网与大数据研究所建立于2010年，由无线传感器网络实验室发展而成。研究所早在2003年就着手研究了物联网的关键技术:无线传感器网络技术。主要研究方向有:网络拓扑与结构，网络链路层质量检测，物联网数据压缩感知等。申请发明专利共有10项。

无人机所

昌航科院无人机所建立于2010年，主要负责从事无人机及相关领域工程项目研发工作的科研机构。研究所主要的研究方向是低成本中，小型无人机的研发，逐步形成无人机系统总体设计，飞行器设计等。为无人机技术的产业化、标准化提供了行业性的技术服务平台和合作交流的沟通平台。

以上就是昌航科院的所有科研机构了，希望可以帮到你。

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