淺談物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)學(xué)研平臺的建設

 
一、整體方案概述
1. 行業(yè)發(fā)展概況
物聯(lián)網(wǎng)（The Internet of Things ，IOT），運用無(wú)線(xiàn)射頻識別系統（RFID）、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按照約定的協(xié)議，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)把任何人、物、空間相互連接起來(lái)，進(jìn)行信息交換和信息共享，以實(shí)現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理。
早在2005年，國際電信聯(lián)盟（ITU）就發(fā)布了一篇報告《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005：物聯(lián)網(wǎng)》，報告里ITU指出：“無(wú)所不在的物聯(lián)網(wǎng)通信時(shí)代即將來(lái)臨，人類(lèi)在信息與通信世界里將獲得一個(gè)新的溝通維度，從任何時(shí)間、任何地點(diǎn)的人與人之間的溝通連接擴展到人與物、物與物之間的溝通連接”，對物聯(lián)網(wǎng)賦予了極大的意義。2009年1月，美國總統奧巴馬剛上任不久，就開(kāi)始關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)的建設和發(fā)展，提出了“智慧地球”的戰略口號，這一舉措被美國人認為是振興國家經(jīng)濟、確立全球優(yōu)勢的關(guān)鍵。同年8月份，中國國務(wù)院前任總理溫家寶視察了中科院無(wú)錫微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心，也提出盡快建立中國的傳感信息中心，并形象地稱(chēng)之為“感知中國”中心。緊接著(zhù)，歐盟、日本、新加坡、韓國等世界主流國家紛紛制定物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰略，并投入巨資探索、研發(fā)和建設，物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)始受到人們的熱烈關(guān)注。
 
物聯(lián)網(wǎng)是連接現實(shí)物理世界和虛擬數字世界的橋梁，它通過(guò)信息傳感設備采集現實(shí)物理世界的數據信息，讓人們對世界達到“可知”；通過(guò)網(wǎng)絡(luò )將數據信息上傳至信息管理中心進(jìn)行分析和處理，達到對世界的“可思”；在“可知”和“可思”的基礎上，根據人們的意愿改變生活、改造世界，從而實(shí)現對世界的“可控”。物聯(lián)網(wǎng)除了連接現實(shí)物理世界和虛擬數字世界之外，也在信息技術(shù)和通訊技術(shù)（ICT）的世界加入了新的維度：從過(guò)去任何人之間在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)的信息交換，到現在任何物體、任何人之間的信息交換。物聯(lián)網(wǎng)將會(huì )在改變人們通信模式的同時(shí)，為人們帶來(lái)巨大的前景和希望，幫助人們建設更加美好的生活和未來(lái)。
 
“互聯(lián)網(wǎng)+”是創(chuàng )新2.0下的互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的新業(yè)態(tài)，是知識社會(huì )創(chuàng )新2.0推動(dòng)下的互聯(lián)網(wǎng)形態(tài)演進(jìn)及其催生的經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展新形態(tài)?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”是互聯(lián)網(wǎng)思維的進(jìn)一步實(shí)踐成果，它代表一種先進(jìn)的生產(chǎn)力，推動(dòng)經(jīng)濟形態(tài)不斷的發(fā)生演變。從而帶動(dòng)社會(huì )經(jīng)濟實(shí)體的生命力，為改革、創(chuàng )新、發(fā)展提供廣闊的網(wǎng)絡(luò )平臺。
PC互聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的1.0時(shí)代，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的2.0時(shí)代（強化了人與互聯(lián)網(wǎng)的連接），萬(wàn)物互聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的3.0時(shí)代（拓展了物與互聯(lián)網(wǎng)的連接），“互聯(lián)網(wǎng)+”是物聯(lián)網(wǎng)的延續和升級，是互聯(lián)網(wǎng)的4.0時(shí)代，利用互聯(lián)網(wǎng)這種萬(wàn)事萬(wàn)物的連接，對現有行業(yè)進(jìn)行的改造。
“互聯(lián)網(wǎng)+”就是各行各業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)一起發(fā)生的一場(chǎng)化學(xué)反應?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”不是傳統行業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)的簡(jiǎn)單結合，而是利用互聯(lián)網(wǎng)對所有行業(yè)的再造，產(chǎn)生新的商業(yè)模式。比如互聯(lián)網(wǎng)+銀行、基金產(chǎn)生了互聯(lián)網(wǎng)金融；互聯(lián)網(wǎng)+零售產(chǎn)生了電子商務(wù)；互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)產(chǎn)生了工業(yè)4.0。在應用上，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)并且更加滲透到生活以及行業(yè)應用的方方面面，任何目前還沒(méi)有被互聯(lián)網(wǎng)顛覆的行業(yè)或者顛覆的不夠徹底的行業(yè)都將被互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)一步顛覆，我們在應用上的創(chuàng )新也要圍繞著(zhù)這一點(diǎn)，用互聯(lián)網(wǎng)的思維考慮行業(yè)應用。
2. 崗位群分析
通過(guò)企業(yè)調研，分析當前物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展及人才需求特點(diǎn)，總結出物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)培養面向的崗位群有如下表所示三方面，并針對崗位職能要求，規劃開(kāi)設相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)核心課程。

3. 方案整體架構
物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)學(xué)研平臺解決方案依據當前物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)公認的三層架構進(jìn)行設計和規劃的，整體架構上分為感知層、傳輸層、應用層三個(gè)層次。
感知層主要是利用傳感器、攝像頭、RFID讀寫(xiě)器等信息節點(diǎn)獲取信息，并采用ZigBee、IPv6、BT、WiFi等短距離無(wú)線(xiàn)通信方式與物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行信息交互后，通過(guò)繼電器、紅外收發(fā)、步進(jìn)電機、電控鎖等控制節點(diǎn)對可控設備進(jìn)行操控。
傳輸層主要是通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)對各種異構網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行協(xié)議轉換后，可利用3G/LTE、WLAN、以太網(wǎng)等現有或自研通信網(wǎng)絡(luò )將物聯(lián)網(wǎng)信息實(shí)時(shí)準確地傳遞，作為物聯(lián)網(wǎng)感知層和應用層中間數據交互的傳輸管道。
應用層主要是基于物聯(lián)網(wǎng)云開(kāi)發(fā)平臺部署智能家居、未來(lái)超市、智能交通、智能農業(yè)、移動(dòng)支付、手機門(mén)禁、手機考勤等行業(yè)典型應用，學(xué)生將獨立擁有自己的物聯(lián)網(wǎng)云資源池，可隨時(shí)隨地可持續地開(kāi)展物聯(lián)網(wǎng)應用的學(xué)習與開(kāi)發(fā)。
4. 人才培養思路
物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)學(xué)研平臺解決方案通過(guò)分析行業(yè)發(fā)展熱點(diǎn)和對物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)人才的需求，根據學(xué)生學(xué)習物聯(lián)網(wǎng)應用技術(shù)階段的不同，將物聯(lián)網(wǎng)培養體系分為基礎教學(xué)、綜合實(shí)踐和創(chuàng )新應用三個(gè)層次。
（1）基礎教學(xué)：主要用于學(xué)生基礎理論知識學(xué)習階段，結合《無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)技術(shù)》、《RFID及條碼應用技術(shù)》等物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)核心課程，以WSN/RFID/移動(dòng)互聯(lián)基礎實(shí)驗室為承載用于學(xué)生對物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的理論學(xué)習，幫助學(xué)生構建完整的物聯(lián)網(wǎng)基礎理論知識體系。
（2）綜合實(shí)踐：主要用于學(xué)生課程設計、專(zhuān)業(yè)實(shí)習階段，以智能家居/智能交通/智能農業(yè)/未來(lái)超市綜合實(shí)訓室物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應用場(chǎng)景及實(shí)訓套件為載體，將基礎實(shí)驗中零散的物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)融合一起，分組開(kāi)展項目式工程實(shí)踐，真正實(shí)現教學(xué)與行業(yè)，理論與實(shí)踐的結合。
（3）創(chuàng )新開(kāi)發(fā)：主要用于學(xué)生畢業(yè)設計、項目科研階段，師生基于云開(kāi)發(fā)平臺將獨立擁有專(zhuān)屬的物聯(lián)網(wǎng)云資源，通過(guò)對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合、轉化及創(chuàng )新，可持續開(kāi)展物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應用開(kāi)發(fā)，開(kāi)拓師生的創(chuàng )新思維。
二、方案優(yōu)勢特色
1. 體系完善，逐步提升學(xué)生創(chuàng )新實(shí)踐能力
物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)體系根據學(xué)生學(xué)習物聯(lián)網(wǎng)階段的不同，分為基礎教學(xué)、綜合實(shí)踐、創(chuàng )新應用三個(gè)層次?；A實(shí)驗用于課程理論學(xué)習，綜合實(shí)訓用于項目工程實(shí)踐，創(chuàng )新應用用于創(chuàng )客科研開(kāi)發(fā)，一步步提升學(xué)生的知識運用能力和創(chuàng )新實(shí)踐能力。
2. 產(chǎn)教結合，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)與教育有效融合
作為一家以產(chǎn)業(yè)為依托服務(wù)于教學(xué)的企業(yè)，一直致力于為行業(yè)與高校之間搭建一座教育的橋梁。一方面將先進(jìn)的商用技術(shù)、理念、設備引入高校教學(xué)，委派企業(yè)工程師進(jìn)駐高校協(xié)助開(kāi)展物聯(lián)網(wǎng)人才培養；另一方面高校師生可進(jìn)入企業(yè)實(shí)踐，承擔企業(yè)項目開(kāi)發(fā)調試，在實(shí)戰中提升師生的創(chuàng )新實(shí)踐能力，實(shí)現產(chǎn)教融合。
3. 創(chuàng )新模式，實(shí)現工程項目/案例式教學(xué)實(shí)踐
物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)驗實(shí)訓采用項目式實(shí)踐的方式進(jìn)行，將一個(gè)大型、完整的物聯(lián)網(wǎng)應用/系統分解為多個(gè)小型的階段或任務(wù)，學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)踐活動(dòng)，組員之間協(xié)同合作完成共同的實(shí)踐目標，結合多樣化的物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應用場(chǎng)景與實(shí)訓設備開(kāi)展物聯(lián)網(wǎng)認知體驗、業(yè)務(wù)部署、安裝調試、應用開(kāi)發(fā)、系統設計等實(shí)訓項目，為專(zhuān)業(yè)培養物聯(lián)網(wǎng)應用型人才量身打造，在實(shí)戰中提升學(xué)生的創(chuàng )新實(shí)踐能力和分工協(xié)調能力，實(shí)訓即上崗。
 
DBLY-86 物聯(lián)網(wǎng)工程綜合應用實(shí)訓裝置

物聯(lián)網(wǎng)工程綜合應用實(shí)訓裝置是針對物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗室建設需求設計的覆蓋物聯(lián)網(wǎng)基礎教學(xué)、智能家居、智慧農業(yè)等實(shí)際應用的綜合實(shí)訓系統，它綜合運用傳感器技術(shù)、RFID技術(shù)、無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、嵌入式技術(shù)、Zigbee/Wi-Fi等通信組網(wǎng)技術(shù)等，依托部署在操作臺上的無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)節點(diǎn)、執行器節點(diǎn)、嵌入式智能網(wǎng)關(guān)等，實(shí)現智能家居門(mén)禁安防監控、智能家居環(huán)境監測、家居設備智能控制、農業(yè)環(huán)境智能檢測等功能，可激發(fā)學(xué)生對物聯(lián)網(wǎng)學(xué)習的興趣，具有較高的性?xún)r(jià)比，能夠滿(mǎn)足物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)、基礎實(shí)驗教學(xué)、應用創(chuàng )新等多層次需求。