物联网专业课程体系

1、1物联网专业课程体系创新专业课程体系创新专业课程体系 培养价值人才培养价值人才2探讨大纲三、物联网专业人才培养模式二、物联网专业课程设置一、物联网的组成模块五、物联网实验室方案四、物联网专业的实践教学传感器传感器RFIDRFID自动化仪表自动化仪表多媒体信息多媒体信息数据采集数据采集短距无线短距无线传输技术传输技术自组织自组织组网技术组网技术协同协同信息处理信息处理传感器传感器中间件技术中间件技术传感器网络组网和协同信息处理传感器网络组网和协同信息处理感知层感知层下一代下一代承载网承载网M2MM2M 无线接入无线接入移动移动通信网通信网互联网互联网互联网、移动通信网及其他专网互联网、移动通信网

2、及其他专网通信层通信层异构网融合异构网融合资源和资源和存储管理存储管理专用网络专用网络远程控制远程控制应用应用通信中间件通信中间件信息信息开放平台开放平台云计算平台云计算平台服务服务支撑平台支撑平台物联网应用支撑子层物联网应用支撑子层环境监测环境监测工业控制工业控制智能物流智能物流智能电网智能电网物联网应用物联网应用应用层应用层传感网与通信网的互通传感网与通信网的互通数字城市数字城市智能交通智能交通智能水利智能水利智能楼宇智能楼宇公公共共技技术术系统及系统及网络管理网络管理安全技术安全技术QoS QoS 管理管理标识管理标识管理数据数据采采集集数据数据传输传输数据数据处理处理一、物联网的组成模

3、块一、物联网的组成模块4物联网的四个组成部分（2） 5物联网-节点（1） 物联网（Internet Of Things:IOT）节点是指RFIDRFID标签标签、传感器传感器及各种M2M 仪表，负责产生人类感兴趣的各种数据 IOT节点所收集的数据包括：RFID 编码、温度、湿度、气压、耗电量、大气有毒气体含量及水资源有害成分含量等。6物联网-节点（RFID）7物联网-节点（RFID）8物联网-节点（RFID）9物联网-节点（传感器）avionics fuel flow sensor Nuclear sensor Power sensor Weather sensors Combustible

4、gas sensorsNetwork CameraNoise sensorIntrusion sensor10物联网-节点（传感器）11物联网-节点（汽车传感器）12物联网-节点（数字仪表）13物联网-节点（智能仪表）14物联网-节点（智能设备）15物联网-网关（1） 物联网（IOT）网关是一个具有多种接口的嵌入式计算机设备，其可以收集并处理来自其所管理的各类节点的RFID，M2M 及传感器数据。 网关将处理后的数据通过其具有的广域接口（TD-SCDMA、GSM、GPRS、CDMA、WiFi、WiMax、802.3 等）传输到IOT 数据服务中心。16物联网-网关（嵌入式电脑）17物联网-网关

5、（平板电脑）18物联网-网关（智能手机）19物联网-传输网络（1） 物联网传输网络完成网关与数据服务中心之间的数据传送。 传输网络包括局域传输网络局域传输网络和广域传输网络广域传输网络。 局域传输网络包括有线局域网（802.3 以太网）和无线局域网（WiMax802.11、ZigBee)。 广域传输网络包括广电网、电信网及互联网。大多数情况下，数据传输网络的骨干为互联网。20物联网-传输网络（有线局域网）21物联网-传输网络（无线局域网）22物联网-传输网络（无线局域网）23物联网-传输网络（无线局域网）24物联网-传输网络（无线局域网设备）25物联网-传输网络（无线传感器件）26物联网-传输

6、网络（无线传感网）27物联网-传输网络（广域网）28物联网-传输网络（广域网）29物联网-传输网络（移动通信网）30物联网-数据服务中心（1）数据服务中心负责存储来自一个或多个网关的实时数据，并对数据进行分析处理、显示及智能决策。有关人员及部门可通过各种手段（短信、语音、电子邮件及浏览器等）随时随地从数据服务中心获得有用信息。数据服务中心还向网关发出各种指令来管理整个物联网网络。在物联网应用中，数据服务中心面临着存储、分析和处理海量数据的巨大任务。最终要为用户提供的，不是原始数据。而是通过数据处理、数据挖掘、数据优化后，做出实时的最优方案，辅助决策。为用户提供最佳的、实时优化方案，并专业化服务

7、和运营。31物联网-数据服务中心（2）中心涉计大量的服务器、计算机、存储设备和云计算系统等。将海量数据进行分类、整理、挖掘分析，建立各种算法，优化调度。中心可提供数据挖掘服务、专家分析服务、专业应用服务。应用在各种专业领域：工业自动化、交通、物流、农业、旅游、环保、军事等。32二、物联网专业课程设置 核心能力培养：核心能力培养：具有设计、开发和维护 物联网应用系统的能力33物联网专业应用能力培养课程配置物联网物联网节点节点能力培养课程能力培养课程物联网物联网网关网关能力培养课程能力培养课程物联网物联网传输网络传输网络能力培养课程能力培养课程物联网物联网数据中心数据中心能力培养课程能力培养课程集

8、中体现培养集中体现培养核心能力核心能力的主干课程的主干课程 34物联网专业应用能力培养课程配置节点节点网关网关传输网络传输网络数据中心数据中心电路基础嵌入式技术基础数据通信与网络技术 LINUX应用技术传感器技术物联网网关设计网络信息安全技术面向对象程序设计RFID技术传感网技术M2M技术中间件技术单片机应用智能设备应用开发网络操作系统C语言程序设计数据库原理及应用物联网上位机开发物联网概论、物联网项目实践35三、物联网专业人才培养方式教育目标对教师的知识结构要求课程培养体系3.1 物联网教育目标素质构成具有科学的世界观、人生观和价值观，践行社会主义荣辱观；具有爱国主义精神；具有责任心和社会责

9、任感；具有法律意识。具有合理的知识结构和一定的知识储备；具有不断更新知识和自我完善的能力；具有持续学习和终身学习的能力；具有一定的创新意识、创新精神及创新能力，具有一定的人文和艺术修养；具有良好的人际沟通能力。掌握从事物联网产品集成、物联网平台运营、物联网技术支持、物联网设计与开发等工作所必须的专业知识；具有一定的工程意识和效益意识。具有良好的职业道德与职业操守；具备较强的组织观念和团队意识。具有健康的体魄和良好的身体素质；拥有积极的人生态度和良好的心理调试能力。3.1 物联网教育目标知识构成外语、计算机基础等。政治学、社会学、法学、经济学、管理学、思想道德、职业道德等。数学等。程序设计（C语

10、言）、电路基础、计算机网络、操作系统。物联网理论知识，传感器/RFID等感知设备认知、开发的核心知识，Zigbee/WIFI/蓝牙等无线网络的配置与维护的核心知识，物联网应用层软件开发的知识、智能设备开发平台知识、物联网产品整合的基本知识。3.1 物联网教育目标专业培养目标（1）熟悉RFID、传感器、传感网等基础知识，掌握各种私有网络、互联网、有线和无线通信网络的配置与维护，拥有物联网产品上位机的开发与维护的能力；（2）能够开展物联网配套设备的挑选和集成、物联网应用层上位机的开发与调试、物联网平台的维护和信息安全、物联网产品的售前技术支持和售后维护、物联网产品的营销与策划等工作，在智能家居、溯

11、源等物联网产品领域从事物联网产品集成、物联网平台运营、物联网技术支持、物联网产品营销等方面工作的有可持续发展能力的高素质技能型专门人才。1. 物联网教育目的专业培养目标岗位名称工作任务工作内容物联网集成工程师读懂并编写相关文档根据需求说明书，按需求需要选择传感器设备和网络层平台；从事应用层的PC管理程序及智能设备程序开发；现场调试；编写相关文档传感器选型传感层数据采集网络层平台选择PC应用层实现智能设备应用层实现物联网平台运营工程师物联网平台日常管理工作从事物联网平台的运营工作，平台上的应用做日常更新、维护、统计报告；跟客户沟通，做平台功能的培训；物联网巡检计划制订与实施；物联网故障诊断与排除

12、；物联网信息安全的防护物联网平台的巡检物联网故障处理物联网信息安全管理物联网平台培训物联网技术支持工程师制定物联网技术解决方案与客户沟通进行需求调研、为客户推荐优质的产品，提供系统解决方案；为项目售前、售后做技术支持；工程进度的监控实施，质量评估和控制；项目协调，进度监察；项目验收、用户培训；项目或产品的推广及售后维护、维修等项目方案设计、招投标等售前技术支持智能设备、物联网产品等售后技术支持物联网工程项目监理、协助项目实施、项目验收受理用户故障咨询，提供技术服务1. 物联网教育目的专业培养目标岗位名称工作任务工作内容物联网集成工程师读懂并编写相关文档根据需求说明书，按需求需要选择传感器设备和

13、网络层平台；从事应用层的PC管理程序及智能设备程序开发；现场调试；编写相关文档传感器选型传感层数据采集网络层平台选择PC应用层实现智能设备应用层实现物联网平台运营工程师物联网平台日常管理工作从事物联网平台的运营工作，平台上的应用做日常更新、维护、统计报告；跟客户沟通，做平台功能的培训；物联网巡检计划制订与实施；物联网故障诊断与排除；物联网信息安全的防护物联网平台的巡检物联网故障处理物联网信息安全管理物联网平台培训物联网技术支持工程师制定物联网技术解决方案与客户沟通进行需求调研、为客户推荐优质的产品，提供系统解决方案；为项目售前、售后做技术支持；工程进度的监控实施，质量评估和控制；项目协调，进度

14、监察；项目验收、用户培训；项目或产品的推广及售后维护、维修等项目方案设计、招投标等售前技术支持智能设备、物联网产品等售后技术支持物联网工程项目监理、协助项目实施、项目验收受理用户故障咨询，提供技术服务2. 物联网专业课程培养体系 通过对工作岗位的分析，建立基于工作过程的行动领域课程体系，使理论知识与实践技能互相渗透，密切结合，成为统一的课程体系。职业岗位职业岗位能力要求能力要求课程名称课程名称物联网集成工程师l 能够读懂系统说明书并编写相关文档传感器技术l 掌握传感器的分类及选择 单片机应用l 掌握感知层的数据采集及控制物联网网络技术（无线通讯）l 掌握无线传感器网络的原理及使用l 掌握PC平

15、台与传感网的接入及数据采集处理智能设备应用开发（基于Android平台）l 掌握智能设备的使用及数据采集处理l 现场调试的能力物联网上位机开发物联网平台运营工程师l 物联网平台的日常更新、维护、统计报告物联网概论l 物联网巡检计划制定与实施ERP运营维护l 物联网故障诊断与排除l 物联网案例分析智能物流案例分析l 物联网信息安全防护l 平台功能培训物联网信息安全技术2. 物联网专业课程培养体系职业岗位职业岗位能力要求能力要求课程名称课程名称物联网技术支持工程师l 收集、整理和准备分析用户的业务需求，具备与用户沟通能力，与语言组织分析能力；传感器技术l 能根据用户需求编制合理的技术解决方案；l

16、能向客户提供专业的技术、方案、产品等资讯；RFID技术应用l 能为配合销售人员完成项目方案设计、招投标、产品介绍、销售策略等售前阶段任务；l 传感器、RFID等职能感知设备售后技术支持，具备物联网产品的管理与维护的能力；物联网产品管理与维护l 协助工程实施及售后服务，具备一定的组织协调能力，工程项目实施和管理能力，良好的沟通能力和服务意识；物联网项目实践l 能协助并参与完成研发阶段的测试工作；l 具备物联网系统信息安全与维护的能力；2. 物联网专业课程培养体系职业岗位职业岗位能力要求能力要求课程名称课程名称物联网产品营销策划工程师l 掌握物联网产品的应用领域，熟悉产品特性指标；市场营销与管理（

17、系选课）l 调查物联网产品市场信息及动态，发现问题及市场商机，收集市场营销活动，能够给出高质量的物联网产品营销策略方案，并组织展开营销活动；物联网信息安全技术l 根据物联网产品规划，对客户的需求进行有效的挖掘和准确的把握，能够很好的将产品转化成市场所需商品；l 能够对物联网产品相关市场快速做出回应；物联网网络技术（无线通讯）l 能够完成品牌的规划、策划、管理和推广；l 根据客户的需求，有效整合资源，提供完备的解决方案以及实施方案；无线传感网组建实训（生产性实训）l 方案执行过程有效跟踪，及时处理项目执行中发现的问题，保证进度，保障质量；l 感知设备的识别及维护能力；物联网项目实践l 无线连接方

18、式的网络配置、调试能力；l 物联网终端设备的调试能力；类型包含课程公共基础课程大学英语、体育与健康、思想道德修养与法律基础、毛泽东思想、中国特色社会主义理论体系概论、形势与政策、职业指导与创业教育、高等数学、办公应用专业基础课程C语言程序设计、单片机应用、电路基础、计算机专业英语、数据库管理专业核心课程物联网概论、传感器技术、物联网网络技术（无线通讯）、物联网上位机开发、RFID技术应用、物联网中间件技术、智能设备应用开发（基于Android平台）、物联网产品管理与维护实践实训课程入学教育、军事训练、物联网认知实习、感知层组建综合实训、物联网上位机开发实训、智能设备应用开发实训、无线传感网组建

19、实训、物联网技术综合实训、毕业设计、毕业教育、顶岗实习2. 物联网专业课程培养体系课程设置（参考）3. 对教师的知识结构要求知识要求（1）熟悉物联网的基本理论、技术基础，熟悉物联网在重点生产与生活领域中的应用状况；（2）掌握无线通信的基本原理、系统结构及组网技术，了解GSM、GPRS及CDMA系统的技术原理；（3）熟悉传感器的基础知识、传感器的构成、传感器工作的有关定律、传感器的作用、传感器和现代检测技术发展的趋势，掌握利用现代电子技术、传感器技术和计算机技术解决生产实际中信息采集与处理问题的技术；（4）熟悉单片机开发环境、汇编语言、C语言程序设计方法，以及单片机常用接口电路设计，掌握物联网数

20、据采集端开发工具和方法；（5）熟悉RFID的用途、使用环境，掌握RFID终端的调试、维护技术；（6）熟悉数据库应用技术、软件分析与设计以及软件测试技术，掌握物联网管理信息系统开发技术；（7）熟悉基于Android平台的应用程序组件及机制剖析、网络通信（SSL、WebKit）与无线通信（短信、蓝牙和WiFi）等技术，掌握Android操作系统以及基于Android平台的智能设备开发技术；（8）熟悉计算机网络安全理论、网络攻防工具和信息安全相关标准及法规，掌握通过网络安全攻防体系，熟悉网络安全与防护的主流技术。3. 对教师的知识结构要求能力要求（1）能够利用现代电子技术、传感器技术和计算机技术解决

21、生产实际中信息采集与处理问题；（2）能够在单片机上用C语言进行物联网数据采集端开发；（3）能够对RFID终端的调试、维护，进行RFID产品推广以及从事相关的技术服务；（4）能够运用软件工程、软件测试、数据库以及流行开发工具进行物联网管理信息系统开发；（5）能够基于Android平台利用网络通信（SSL、WebKit）与无线通信（短信、蓝牙和WiFi）等技术，进行智能设备应用软件开发；（6）能够利用信息安全技术，进行物联网集成系统的安全防御部署。47四、物联网专业的实践教学教学环节教学环节应用领域教学实训室布置图48覆盖低、高年级的实践教学环节覆盖低、高年级的实践教学环节物联网“认知教学”物联网

22、“技能教学”物联网“应用教学”低年级低年级高年级高年级什么是物联网它的实体表现是什么样的在产业中是如何应用的具备哪些典型功能明确物联网技术学习的目的与目标物联网传感技术物联网接入技术物联网网络技术物联网安全技术物联网应用技术农业生产实训系统设计与实现食品加工实训系统设计与实现冷链物流实训系统设计与实现食品零售实训系统设计与实现智能遥控实训系统设计与实现远程监控实训系统设计与实现智能综合实训设计与实现食品溯源系统（认知部分）物联网实践教学环节物联网实践教学环节物联网实践教学内容物联网实践教学内容新大陆综合解决方案新大陆综合解决方案物联网传感技术实验教学系统物联网接入技术实验教学系统物联网网络技术

23、实验教学系统物联网安全技术实验教学系统物联网应用技术实验教学系统食品溯源系统（设计部分）49实训室布置图50物联网技术应用领域教学1、物联网传感技术2、物联网接入技术3、物联网网络技术5、物联网安全技术4、物联网应用技术51物联网关键性技术教学1 1、物联网传感技术教学、物联网传感技术教学传感器技术实验核心思想传感器技术实验核心思想物联网传感技术可细分为物联网传感技术可细分为传感器技术传感器技术和和传感网技术传感网技术。提供一套可以更换提供一套可以更换CPU核心板的、能够接入多种传感器的实践教学装置和教学资源，目的核心板的、能够接入多种传感器的实践教学装置和教学资源，目的是让学生学习传感器的应

24、用，包括接口电路设计、传感器信息采集、传感器信号分析。是让学生学习传感器的应用，包括接口电路设计、传感器信息采集、传感器信号分析。传感器技术实验教学重点传感器技术实验教学重点【1】、能够使用不同类型能够使用不同类型CPUCPU实现传感器信息采集与处理。实现传感器信息采集与处理。【2】、多种传感器应用，包括温度、湿度、气体、红外、光照、机械动作等多种感知信号多种传感器应用，包括温度、湿度、气体、红外、光照、机械动作等多种感知信号的应用的应用 。【3】、多样的传感器接口（包括模拟接口、数字接口和开关量接口）的应用设计。多样的传感器接口（包括模拟接口、数字接口和开关量接口）的应用设计。传感器技术实验

25、培养定位传感器技术实验培养定位物联网开发工程师、应用工程师。物联网开发工程师、应用工程师。52实验方向实验方向实验内容实验内容基本配置试验实验一 温湿度传感器应用实验实验二 人体传感器应用实验实验三 一氧化碳传感器应用实验实验四 环境光传感器应用实验实验五 称重传感器应用实验组合实验实验一 超声波测距温度校正实验实验二 声光同时检测实验实验三 温度和光同时检测实验53提供一套有线和无线相互结合的带多个移动终端的传感网络实验教学装置和教学资源。目的是让学生学习传感网络相关知识，包括传感器信息的采集、通信网络拓扑结构、组网模式、通信帧结构设计、通信协议层次分析和简单的通信协议设计。【1】、学习标准

26、协议和自主设计通信帧结构、自定义通信协议。 【2】、能够设计点对点无线通信、点对多点无线通信协议（轮询方式通信），能让学生学习简单的通信协议的实际应用。【3】、贴近实际应用系统，便于学生参照实验系统的模式进行应用系统设计。物联网开发工程师、应用工程师。物联网开发工程师、应用工程师。54实验方向实验方向实验内容实验内容ZigBee 无线传感网实验实验一 ZigBee网络频段选择和ZigBee组网实验实验二 ZigBee绑定和命令实验实验三 接收功率测试实验实验四 网络拓扑监测实验实验五 ZigBee网络节点吞吐量测量实验实验六 采集传感器数据实验实验七 ZigBee网络传送传感器数据实验实验八

27、ZigBee网络综合实验55 提供一套实验装置，不仅能完成多种无线网络管理，传感器和射频识别信息处理，而且可以通过不同无线和有线网络路径，将数据传输到物联网网络中心服务器数据库和互联网。目的是让学生掌握 WiFi、GPRS、3G网络组成，信息传输过程中的关键性参数配置，传输性能分析等内容。物联网通信工程师。56教学方向教学方向教学内容教学内容基础实验实验一 硬件连接实验实验二 安装虚拟机实验实验三 Linux常见命令实验实验四 超级终端实验实验五 NFS配置及使用实验实验六 建立交叉编译环境实验实验七 编译bootloader和Linux内核实验实验八 串口与pc机通信实验3G技术实验一 3G

28、无线网络组成实验二 查找PC机本地IP实验三 路由器设置实验四 配置3G参数实验五 3G曲线显示实验六 3G设置与测试WI-FI技术实验一 Wi-Fi演示实验实验二 无线路由器设置57提供一套能够涵盖了物联网网络层关键性技术，即软交换和IPv6技术的实践教学装置和教学资源。目的是让学生能够掌握主流的网络信息交换技术。【1】、实验体系围绕“下一代网络”概念进行设计。【2】、提供实现软交换（三网融合的核心技术）、IPv6的真实网络通信环境。【3】、网络协议编程分析直观化，提供可编程接口和业务控制点。物联网通信工程师、应用工程师。58教学方向教学方向教学内容教学内容实验1 IPv6的实现技术练习一 IPv6协议栈的安装及常用命令的使用练习二 几种单播地址的使用实验2 IPv6邻居发现技术练习一 地址解析练习二 重复地址检测练习三 路由器发现练习四 重定向实验3 IPv6地址自动配置技术练习一 IPv6无状态地址自动配置练习二 无状态地址自动配置的安全问题实验4 IPv6路由技术练习一 IPv6数据包的跨路由传输练习二 RIPng路由协议练习三 OSPFv3路由协议实验5 IPv6 DNS查询技术练习一 DNS正向查询练习二 DNS反向查询实验6 IPv6安全技术练习一 传输方式