对物联网技术的认识与理解

什么是物联网？
物联网指的是全球数十亿的物理设备都连接到了互联网上，都可以进行数据的收集与共享。物联网的终极目标，就是让万物都成为网络的一部分。
将所有这些不同的物体连接起来，并给它们添加传感器，使原本笨笨的设备增加了一个数字智能的层次，使它们能够在不涉及人类的情况下进行实时数据通信。物联网正在让我们周围的世界结构变得更加智能，反应更加灵敏，将数字世界和物理世界融合在一起。
举个物联网的例子

几乎任何物理物体都可以转化为物联网设备，只要把它们连接到互联网上进行控制或通信信息。
一个可以使用智能手机应用程序打开的灯泡就是物联网设备，一个运动传感器或办公室里的智能恒温器也是物联网设备。物联网设备可能像儿童玩具一样毛茸茸，也可能像无人驾驶卡车一样硬核。
一些较大的物体本身可能充满了许多较小的物联网组件，比如现在的喷气式发动机，里面装满了成千上万的传感器，收集并传输数据，以确保其高效运行。在更大的范围内，智慧城市项目正在用传感器填充整个区域，帮助我们理解和控制环境。
物联网这个词主要是指那些通常并不会有互联网连接的设备，而且可以不受人类行动的影响而与网络通信。出于这个原因，电脑一般不被认为是物联网设备，智能手机也不属于物联网设备，尽管后者装满了传感器。不过，智能手表或健身环或其他可穿戴设备可能会被算作物联网设备。

在今天，与其说物联网是网络，还不如说物联网是应用和业务，物联网是互联网的延伸和拓展。那么物联网当前在我们生活中实际应用在那些领域呢？因为物联网已是一个老生常谈的话题，不管是在网络上还是听朋友谈起，物联网似乎是一个很高大上的玩意儿，但我们在实际生活中并未见到这些高大上的智慧连接，所以今天我们就来谈谈物联网在我们实际生活中的应用！

1、第二代身份z

第一代身份z采用聚酯膜塑封，后期使用激光图案防伪。而第二代身份z最大的改革就是它的防伪技术，第二代身份z有定向光变色“长城”图案、光变光存储“中国CHINA”字样、防伪膜、等防伪技术，二代身份z采用的是非接触式IC芯片卡和指纹感应，这是典型的物联网基础应用。

2、中国大部分高校的学生证

说起学生证就自然的想起了校园生活，除了对美好青春的向往与回忆，学生证更是伴随我们走过那段象牙塔时光必不可少的证件，众所周知，在读学生可以拿着学生证享受半价购车票等优惠，但是中国的学校、学生众多，于是相关部门就采用了统一可读写的RFID芯片嵌入在学生卡内，里面存储了该生列车使用次数信息，每使用一次就减少一次，而且很难进行伪造还便于管理。

3、ETC不停车自动收费系统

现在的高速公路收费站，都有一个不停车收费系统，且无人收费。来回的车辆在经过拦车杆时只需要减速行驶就可以完成认证、计费，在很大程度上节省了人力和物力。但是，不仅需要对收费系统进行改造，还需要在车辆上面安装识别芯片，因为很难对所有的车辆进行安装，所以很多地方是采用ETC与人工收费两种系统，但是二者相比较RTC不仅省时省力还高效率。

随着信息技术的爆炸式发展，课堂的图景正在不断地发生变化，传统的一支粉笔、一本书，已经远远适应不了孩子们的发展需求。在2014年地平线报告基础教育版、2014上海基础教育信息化进程蓝皮书发布会，都对未来课堂进行了大胆的预测分析，可以想象，云课堂、“创客”、大数据等一系列酷炫的应用，都将在未来5年内进入课堂，真正地颠覆我们传统的观念。也许将来课堂上面，老师、学生有个好的创意，立即就可以通过3D打印机打印出来；也许，现在正在读中小学的孩子，未来可能从事的工作竟有六成都还没有“被发明”；也许当下的成年人帮孩子准备的工作能力，等他们到了25岁时，相匹配的工作可能已消失……
这些正在慢慢成为现实，那么，未来的课堂会是怎么样的？我们大胆设想一下：
图景一自带设备真正实现个性化学习
以前，我们是背着书包上学堂；未来课堂，这样的图景不再，孩子不用背着书包，而是带着酷炫的ipad、移动设备走进课堂。
2014年地平线报告基础教育版预测，自带设备将是1至2年内就将实现的技术。自带设备亦成为自带技术，指人们把自己的笔记本电脑、智能手机、平板电脑、kindle等移动设备带到学习或工作环境的做法。给学生选择自带设备的机会，以节省熟悉新设备所需的时间和精力。学生在设备上可利用和建构个性化的内容，让每位学生都能以自身独特的方式对新学科新知识进行探索。
可以想象，这样对于孩子而言，学习将变得更加自主化。自带设备作为技术手段，将预示出很好地适应个性化学习风格的愿景，让学生具备更强的主人翁意识。
图景二云计算让“学习场”无处不在
iPad上跳出一段清晰的影像:“请问以下哪只不是昆虫？”面对蜘蛛等数十张，学生们像玩游戏一样寻找答案……杨浦区教育局副局长吴巍与来宾分享了二师附小的师生共同演绎的小学科学类探究课《走进昆虫的世界》。这种由云平台、交互教学平台和移动学习平台构成的“创智云课堂”已在杨浦区27所学校试点，实现从预习、互动交流、作业测验、课外阅读的全数字化记录。
云计算构建了一个无处不在的“学习场”。只要有网络，所有学生都可以通过某种终端设备，依靠云计算访问和共享信息、硬件设备和应用程序。云计算也为各种创新的教学模式和方法提供了各种可能。
相比于过去的传统教室授课，如今上海的中小学正为学生打造一个更庞大的“学习场”，而这也是1－2年内越来越多的沪上中小学生将会体验到的新学习方式——利用云计算技术，借助平板电脑等智能设备，以及微课程制作，让开放内容深入到中小学具体的教学环节中，让学生处在一个“无处不在的学习场”，进行随时随地的学习。
图景三“大数据分析”将孩子的思维过程完全呈现出来
过去教师只能通过学生做题结果评判对错，却很难知道他们的思考过程。在未来，大数据以及学习分析技术，将让孩子们的思维呈现出来。
大境中学校长姚晓红透露，该校创新采用了一套“IM－MEX课程”，能通过学生对选择信息的记录描绘出学生在题目信息项之间“游走”的过程，不仅可比较不同学生思维过程的特点，也可比较同一学生思维发展变化，让老师更清晰了解学生“想什么”“怎么做”“问题出在哪里”等。
学习分析在中小学校中已开始逐渐发展。许多利用成熟的网络追踪工具精确地捕捉到学生在学习网络课程时的行为，不仅可以记录简单的变量，如一个主题所花费的时间，还可以记录越来越多的细节信息。
图景四游戏化技术，让孩子学习更加轻松
“学习就像玩游戏一样！”在未来的3－4年内，家长可能会越来越多听到孩子发出这样的感慨。专家透露，未来3－4年将会有越来越多的教育游戏和学习游戏出现，学生们通过游戏进行学习的比重将会比现在多得多。
美国心理协会在2013年的一项研究中强调了视频游戏在认知、动机、情感以及社交方面对人类行为的影响。一些教育公司为学校提供了基于游戏的教学方法，帮助儿童提高他们眼手协调性、短期记忆力、注意力集中性、服从指挥以及解决问题的能力。
将游戏的元素应用于教与学领域，将教与学游戏化。而游戏元素（艺术性、社交性、可合作性）如：炫酷的界面、角色扮演、任务、闯关升级、经验值、生命值、奖章等，这些都是值得借鉴于教育的。
图景五“创客”式自主学习形态出现
5年内的课堂会是什么样子？专家给出的方向是——“创客”(努力把创意变成现实的人)。互联网让鼓励协作、创造和积极参与的“创客”运动得以发展，3D打印机的出现，将让学生“还没有足够的力气使用打磨工具的时候，就已经可以创造出各种各样的实体物品了”。“创客”式学习形态正在不断传播普及，学生即将经历作为消费者到创造者的转变。
世界外国语小学校长张悦颖介绍，该校通过一年多来在3D打印课上的实践和探索，学生们对小车动力学研究、船体浮力与结构研究等专题进行科学探究，培养了自我学习、群体合作、专项探究的创客能力。闸北区和田路小学则尝试通过3D设计课，让学生用3D设计软件将想法变成设计图。
同时，随着语音识别等技术的发展，已开始出现人与机器直接交流的学习方式，在互联网学习中，机器还采取潜在同伴的方式，诊断出学习者在该领域内所处的学习水平，以同伴的身份促进学生的个性化发展。这种技术将可能在未来5年内得到进一步更新与普及。
图景六物联网和可穿戴技术进入课堂
未来5年，在教育领域，物联网技术和可穿戴技术也可能进入课堂。想象一下，孩子带着智能手环参加各种体育锻炼，能够更好地了解自己身体的状况；想象一下，物联网将孩子介入到互联网中，让年轻的爸爸妈妈再也不用担心孩子的安全啦。这些都可能是未来5年，物联网和可穿戴技术带给教育的巨大变化。
目前，易于预见的物联网技术是当学生登录校园网时就能及时被系统识别，开展科学实验的设备和实验箱也能够根据自身的规范和需求进行自动校准。此外，物联网的诞生，让我们对教学环境的研究有了新的思路，我们可以更细致的了解到学生学习环境的变化，与及这种变化对学生学习的影响。
至于可穿戴技术的应用，那就更加广泛了。想象一下现在的触屏技术，让大部分人可以非常轻松地 *** 控设备。比起以前还需要一定阶段学习才能够掌握如何使用台式计算的时代，如今，平板电脑、智能手机更加直观地让大部分能够轻松驾驭。不仅如此，随着手势控制，体感触控的不断升级，直觉技术范畴内的技术正在不断地得到应用。在地平线报告里介绍了其中一种较为典型的技术。
“其中，一项技术叫电震动。电震动是一项更为真实的体验式学习技术。它是指当手指滑过一个带静电的、绝缘表面时，产生静电力而导致有d力、黏性、颠簸或振动感的过程。这项技术能使学生在观看内容或媒介时产生触摸实物的感觉。同时，它还能够满足身体或智力残疾者的需要，为他们获取学习内容提供便利，这些都使它成为特殊教育中一项令人极其兴奋的技术。”

院校专业：

基本学制：四年 | 招生对象： | 学历：中专 | 专业代码：080905

培养目标

培养目标

培养目标：本专业培养德、智、体等方面全面发展，掌握数学和其他相关的自然科学基础知识 以及和物联网相关的计算机、通信和传感的基本理论、基本知识、基本技能和基本方法，具有较强 的专业能力和良好外语运用能力，能胜任物联网相关技术的研发及物联网应用系统规划、分析、 设计、开发、部署、运行维护等工作的高级工程技术人才。

培养要求：

1．掌握马列主义、毛泽东思想与中国特色社会主义基本理论，具有良好的人文社会科学素 养、职业道德和心理素质，社会责任感强；

2．掌握从事本专业工作所需的数学等相关的自然科学知识以及一定的经济学、管理学和工 程科学知识；

3．系统掌握物联网专业基础理论知识和专业知识，理解基本概念、知识结构、典型方法，理 解物理世界与数字世界的关联，具有感知、传输、处理一体化的核心专业意识；

4．掌握物联网技术的基本思维方法和研究方法，具有良好的科学素养和一定的工程意识， 并具备综合运用掌握的知识、方法和技术解决实际问题的能力；

5．具有终身学习意识以及运用现代信息技术获取相关信息和新技术、新知识的能力；

6．了解物联网的发展现状和趋势，具有技术创新和产品创新的初步能力；

7．了解与本专业相关的职业和行业的重要法律法规及方针政策，理解工程技术伦理的基本 要求；

8．具有一定的组织管理能力、表达能力、独立工作能力、人际交往能力和团队合作能力；

9．具有初步的外语应用能力，能阅读本专业的外文材料，具有一定的国际视野和跨文化交 流、竞争与合作能力；

10掌握体育运动的一般知识和基本方法，形成良好的体育锻炼习惯。

主干学科：计算机科学与技术、电子科学与技术、通信工程。

核心知识领域：物联网技术体系、标识与感知、物联网通信、物联网数据处理、物联网控制、物 联网信息安全、物联网工程设计与实施等。

核心课程示例（括号内理论学时+实验或习题课学时）：

示例一：物联网工程导论（18学时）、物联网通信技术（45 +18学时）、RFID原理及应用(45+ 18学时)、传感器原理及应用（45 +18学时）、传感网原理及应用（45 +18学时）、物联网软件设计 （27 +18学时）、物联网数据处理（54学时）、物联网中间件设计（27 +18学时）、物联网应用系统 设计（54学时）、嵌入式系统与设计（45 +18学时）、传感器微 *** 作系统原理与设计（36+36学 时）、物联网控制原理与技术（45 +18学时）、物联网定位技术（45 +18学时）、物联网信息安全 （45 +18学时）、物联网工程规划与设计（36学时）、计算机网络（54学时）。

示例二：物联网工程概论（30学时）、物联网算法基础（60 +15学时）、物联网硬件基础(60+ 15学时)、传感网与微 *** 作系统（45 +15学时）、物联网安全与隐私（30学时）、无线单片机与协议 开发（60+15学时）、JAVA语言程序设计（30 +15学时）、物联网移动应用开发（20 +10学时）、物 流管理信息系统（30+15学时）、RFID系统（30学时）、物联网嵌入式系统开发（20 +10学时）、多 传感器数据融合技术（60学时）、云计算（30学时）、物联网与智慧思维（30学时）、移动人机交互 技术（30学时）、社会计算（30学时）。

示例三：物联网工程导论（18学时）、物联网体系结构（40学时）、传感器原理及应用( 36+10 学时)、物联网数据处理（40+10学时）、嵌入式系统原理（40 +12学时）、物联网工程规划与设计 （40+10学时）、物联网应用系统设计（50学时）、物联网通信技术（40 +14学时）、RFID与智能卡 技术（40+10学时）、物联网控制技术与应用（40+14学时）、物联网信息安全（40 +14学时）、传感 器网络及应用（40 +14学时）、网络规划与设计（40 +14学时）、数据仓库与数据挖掘（40+10学 时）、信息系统分析与集成（40+14学时）、软件集成与服务计算（40+10学时）。

主要实践性教学环节：课程实验、课程设计、专业实习、毕业设计（论文）。

主要专业实验：传感器实验、传感网实验、物联网通信实验、物联网数据处理实验、物联网工 程规划与设计实验。

修业年限：四年。

授予学位：工学学士。

职业能力要求

职业能力要求

专业教学主要内容

专业教学主要内容

《嵌入式原理及应用》、《无线传感器网络》、《汇编语言与微机原理》、《传感器微 *** 作系统原理与设计》、《应用密码学》、《光电子物理基础》、《模拟电子技术》、《数字建模》、《微处理器系统设计》、《物联网信息处理技术》 部分高校按以下专业方向培养：电商物联网、移动嵌入式、智能机器人、物联网大数据采集与分析。

专业（技能）方向

专业（技能）方向

IT类企业：物联网工程、物联网系统设计架构、物联网应用系统开发、物理网系统管理、网络应用系统管理、物联网设备技术支持、云计算。

职业资格证书举例

职业资格证书举例

继续学习专业举例

就业方向

就业方向

物联网专业就业前景

目前，教育部审批设置的高等学校战略性新兴产业本科专业中有“物联网工程”、“传感网技术”和“智能电网信息工程”三个与物联网技术相关的专业。此三个专业从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。

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。未来的物联网技术要得到发展，需要在信息收集、改进、芯片推广、程序算法设计等方面有所突破，而做到这些的关键是如何培养人才。柏斯维也指出，从整体来看，物联网行业是非常需要人才。

对应职业（岗位）

对应职业（岗位）

其他信息：

国家对于物联网专业的人才需求还是比较大的，但是因为物联网的范围实在是太广了，而且也是一个新兴专业，当然不可否认物联网处在飞速发展的时期。所以，总体来看，物联网专业就是现在发展阶段很一般，但是潜力是非常巨大的。 物联网专业的学生在毕业后，可以选择去政府管理部门、科学研究机构、或是一些产品制造生产等企业工作，主要还是在新能源、互联网、计算机软件等行业中工作。因为物联网的应用范围广，几乎是覆盖了各行各业。所以对于学习物联网专业的学生来说，就业方向还是非常广的。

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