物联网工程的应用模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇物联网工程的应用，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

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关键词：

物联网；工程机械；监控

1物联网

1998年KevinAshton第一次提出物联网这一概念，在2005年信息社会世界峰会正式确定了这一概念，并对这一概念的特征、技术、发展前景等进行了相关阐述，之后欧美各国均提出了本国发展物联网技术的规划，我国物联网技术发展起步与2009年总理提出的“感知中国”。物联网技术是以各种信息传感技术为基础，对需要监控、连接、互动的物体进行信息采集，最终形成一个巨大的网络，实现物与物、人与人、物与人之间的网络连接，极大的方便管理和控制。该技术是对互联网技术和通信网技术的外延，是将多项技术与应用结合的产物。物联网技术具有实现全面感知、信息传送、智能处理的特征。所谓全面感知就是利用各种信息传感器和识别工具对物体进行相关的信息收集；信息传送就是通过互联网和通信网络对信息进行传递和共享；智能处理就是将这些信息进行自动化的分析处理，最终实现智能化的控制和决策。

2工程机械物联网体系与技术

工程机械领域的发展受到各国的重视，因为该领域的发展水平代表着国家制造业的发展水平，尤其是物联网技术提出后对机械智能化的要求越来越高。当前物联网技术已经进行了小范围的应用，例如智能交通、智能家居等。工程机械物联网体系的构建和相关的技术如下。

2.1工程机械物联网体系

构建工程机械物联网体系分为三个层次：感知、传输、应用。感知层是工程机械物联网中网络和现实的枢纽；传输层就是对数据进行传输和交换，使信息能够进行相关的传送和共享；应用是核心，对已经收集和传输的信息进行相应的处理，最终发挥物联网的作用。工程机械物联网有自己的特点，这些特点和工程机械领域的特性有关。工程机械物联网感知层主要有压力传感器、液体传感器、RFID标签与读写设备，运动控制器、IO控制器、工业遥控器等核心驱动部件和负责机械设备定位和数据传输的移动终端，并且需要信息采集、信息融合、短距离传输等核心技术的支撑。传输层不仅包含互联网和通信网结合的长距传输网络，还有包括蓝牙、WiFi等短距传输网络，实现企业内部、企业与客户、客户与客户之间的信息传输。应用层中包含高性能的服务器和处理软件，实现海量信息的处理，为工程机械企业打造智能化的决策处理平台。

2.2工程机械物联网技术

工程机械物联网技术与工程机械物联网体系相关，也是分为三个方面，及感知层、传输层、应用层都有各自需要的技术。感知层需要的技术主要是感知识别技术，工程机械物联网需要通过感知层获取机械设备自身的状态和机械设备工作的环境的信息。要提高工程机械设备的利用率、使用寿命，并对工程机械设备进行有针对性的保养，这些都需要获取精准的工程机械设备的工作环境。工程机械使用的环境差别很大，这也就要求工程机械设备需要更为精确的传感器进行信息的采集。感知层传感器主要分为采集机械设备位移、角度、速度的运动传感器；采集能耗、运行等工作状态的检测传感器；采集机械设备工作位置、环境因素的工作环境类传感器。采用相对灵敏、全面的传感器，才能较好的利用感知设别技术将工程机械物联网所需要的信息进行收集。传输层需要即插即用的标准化通信协议，建立工程机械物联网会涉及到很多的通信网络，同样也会有较多的接入方式，缺少统一的标准化通信协议会导致这些通信网络无法进行交互工作，影响数据信息的传输。因此在传输层需有一个统一的能满足这些通信协议的标准化通信协议。工程机械设备作业时会被较为复杂的因素影响，这就需要机械设备物联网要有即插即用的快速识别和通信协议，便于在复杂条件下进行工程机械设备的准确识别。工程机械物联网在应用方面要有企业控制中心，通过该控制中心对各种工程机械进行监管、故障排除、快速服务。这种控制中心需要有两方面的职能，一种是面向企业研发的，可以通过收集和传输的各种信息对机械设备的设计进行改进，研发更多的新型设备；一种是面向客户服务的，可以建立相应的租赁、故障维修、设备分析等服务。

3物联网在工程机械领域的应用及展望

物联网在工程机械领域的应用主要是通过GPS、GPRS、互联网等技术，将工程机械的工作状态、工作位置、工作环境、运行情况等进行信息的收集，并通过智能处理系统对这些机械设备进行管控和服务、研发。物联网运用于工程机械领域可以实现对工程机械的全寿命周期智能化管控。物联网在工程机械领域的应用及展望如下：

3.1利用物联网进行工程机械远程监测

利用物联网可以对工程机械的工作运行状态进行实时监测，一旦工程机械发生故障还可以进行远程的诊断。对机械进行远程监测需要车载终端、数据传输、远程监控平台三个部分发挥作用。车载终端包括GPS、GPRS、RFID、GPRS，可以完成对机械运行的数据收集和上传。数据传输主要由互联网和GPRS组合而成，将车载终端上传的机械运行数据传送至远程监控平台，同时也可以传输远程监控平台指令。远程监控平台包含地理信息系统、设备信息系统、远程故障诊断和维护保养系统。远程监控平台通过这些信息系统完成对工程机械的运行状态查询、故障预警、故障诊断、故障日志、维修保养日志等内容。如果单纯的通过智能化的物联网系统无法将故障排除，那么远程监控平台还可以推送相关的地理信息使工程技术人员尽快达到。

3.2物联网应用于工程机械租赁

工程机械设备租赁与按揭付款在该市场较为流行，但是资金回收困难、用户骗车逃跑等问题会给承租方带来较大的损失。利用物联网技术可以对工程机械安装相关终端，一旦发生不偿还资金、骗车逃跑等问题，可以直接实现工程机械的定位、锁车等功能。物联网技术应用于机械租赁可以较好的保护承租方的利益。

3.3利用物联网技术建立手机服务平台

目前智能手机的普及率越来越高，利用物联网技术和手机软件开发等手段，开发智能手机客户端，为客户建立手机监控平台。采用这样的方式可以让客户通过手机就能够掌握其机械设备状况，同时也便于机械设备制造商联系用户进行相关服务和技术指导。

3.4大数据利用

通过物联网技术可以搜集大量工程机械相关信息数据，这些基础数据有较大的利用价值。企业通过对这些数据的分析和挖掘有助于找出工程机械的不足加以改进，进而提高工程机械的品质；同时根据机械设备的使用状况制定相应的制造和销售计划，更好的贴合市场；最后可以根据机械设备位置分析，在机械设备集中的区域有针对的设立服务网点。

4结束语

我国的物联网技术和工程机械智能化的起步均较晚，物联网技术在工程机械领域的运用还较少。物联网技术在我国工程机械领域具有非常广阔的应用前景。远程监控、检测和诊断是工程机械走向全面服务型制造的重要一步。

参考文献：

[1]孙其博,刘杰,黎羴,等.物联网:概念、架构与关键技术研究综述[J].北京邮电大学学报,2014,33(3):2-9．

篇2

随着城市经济的迅猛发展，作为重要垂直运输工具的电梯已经广泛应用于住宅楼、办公楼、商场、地铁等场所，是人们日常出行的重要交通运输工具，因此也和人们的关系日益密切。人们不仅希望电梯能够提供舒适、便捷的享受，更要求它能给予人们安全、可靠的保证。但是电梯事故时有发生，不断触动着人们敏感的神经，伤者的痛、死者的血警示着人们和社会，迫切需要我们更多地关注电梯安全，关心生命健康，切实让我们的城市更和谐、更安全。

目前，上海拥有在役电梯总量已达14万余台，成为世界上电梯最多的城市。浦东新区现有在役电梯3.8万余台， 2007—2011年110联动接警统计，电梯故障困人报警就高达1219次。由于电梯涉及城市公共安全、涉及民生，任何电梯故障引起的事故，公众和新闻媒体都会高度关注，政府相关管理部门也会高度重视。韩正市长在今年的政府报告中明确了：“强化高层电梯运行”作为深入推进城市运行安全和生产安全的45项重点工作之一，并指出“进一步完善应急预案体系，提高应急处置能力 ” 。国家质监总局和上海市质监局历来都将电梯的安全监管技术与应用研究列入质检公益性行业科研专项主题研究之一。同时，国家质监总局领导也明确要求“积极探索现场监管方式的改革创新，强化现场安全监察。在工作环节上，要突出抓好动态监管，定期检验；在工作手段上，要积极采用现代信息技术，实现电子政务，加快建设安全监察信息网络，对特种设备安全状态实现动态跟踪监督”。特别是《市质监局2012—2013年科技项目立项指南》将特种设备领域电梯、起重机械在线监测、故障报警、诊断和检测方法的研究列入其中。

因此，如何对电梯实施有效的监控，及时处置电梯突发事件，确保电梯安全运行，已成为各级特种设备监察部门急需解决的重要课题。很多电梯事故案例表明，电梯一旦发生故障，有关方面若能第一时间获得预警信息，第一时间进行应急处置，将能真正做到快速预警与高速处置一体化,将能大大提高电梯事故防范能力，最大限度地降低和减少电梯伤亡事故率。

从我国自身经济发展的需求来看，对电梯设备施行预警应急管理，从宏观上进行系统改造、更新已势在必行；美国、德国、日本在此领域与我国同步，各有长短。从国内技术条件、研发力量来看，我们完全有能力建立不受网内设备数量级限制、地域限制，完全有能力研制更高、更新、符合管理模式的系统控件。我国必须加快建设和完善特种设备动态安全管理体系，超越国外同类项目管理水平，制定相应的管理新模式。从当前对电梯设备进行宏观管理的角度分析，目前国内外还没有符合多重管理需求的系统方案来满足我国庞大的电梯市场。电梯突发事件预警应急管理及相关技术支持系统的研究工作尚处于起步阶段，相关技术标准尚未制定。

已有的远程监控产品部分是有线状态，其最大的局限性是：网内设备受数量级限制（目前最多理论上可运行200多台）、受小区地域限制，附加设备和破路敷设管线费用昂贵，对电梯本身系统要求也高。部分的无线产品其总体架构设计存在较大的局限性，有些仅起到类似“黑匣子”功能；有些仅能服务于某一品牌的电梯，无法解决适用宽泛的接口问题；有些仅局限于产品的单一功能上，未能从宏观管理角度及技术经济发展趋势出发， 无法应对电梯突发事件引发的安全救援保障等一系列系统难题。

我们应从大都市大市场和普及应用电梯预警与应急管理综合保障管理角度出发，运用科学技术加强“基于物联网技术电梯安全监控示范工程应用研究”，提出适合国情的解决方案，来满足公共安全的需求。

本示范工程的实施可产生较好的经济、社会效益，主要体现在如下方面：经济效益主要体现在：

1、减少电梯事故导致的人员伤亡，降低因此带来的经济损失；

2、电梯物联网系统的工程实施方便，无须敷设管道，节约了因敷设管线而增加的材料成本、劳动力成本；

3、可有效降低政府部门在电梯使用过程进行安全监管的财政投入和人力投入等行政成本，落实使用单位和维护保养单位的主体责任。

对电梯使用单位：在关人故障发生的第一时间得到报警，缩短故障响应时间和处理时间，保障乘客生命和财产安全。实时掌握电梯运行状态、历史故障、维保记录，提升电梯管理效率。

对电梯维保单位：实现维保工作过程管理，提供管理手段。提升服务附加值，增强企业竞争优势。

对电梯监管部门：实现电梯信息化管理，提供全局管理统一管理方案。提升对电梯的监管手段和监管力度，缩短故障响应时间，提升应急救援能力。提高电梯安全运行，保障人民生命和财产安全，促进社会和谐。

特别是本示范工程的成功实施和推广应用，会产生显著的社会效益，一方面可有效促进公共安全的改进和强化，为我国的经济建设、社会的和谐发展和人民的幸福生活创造安全可靠的公共环境；另一方面可有效地消除电梯伤害事故给公众和社会带来的负面影响。

在分析比较目前现有的电梯监控终端技术特点的基础上，拟采用满足无线物联网的电梯安全监控终端来进行电梯主要故障的安全监测和数据传输；研究电梯主要部件的故障模式与表征，确定与安全相关的重点故障并进行安全监控，将电梯监控终端与物联网络进行技术集成，研发相应的软件管理系统平台，实现对监控数据的传输、存储、查询、统计分析与生成报表功能，从而实现基于电梯物联网的安全管理目标和分级应急响应。

本示范工程的技术指标：

①监控终端工作电压范围：9-36v

②监控终端工作温度范围：0-50℃

③监控终端备用电源持续时间： 1.2h（6v）

④电梯物联网数据传输速度：115200bit/s

⑤数据接口兼容RS232、RS485、RS422、CAN总线等

⑥短信报警同时群发16条

⑦语音报警信息：双向通讯

⑧电梯物联网系统容量：10万台。

图1是本示范工程的工作原理图

当电梯发生冲顶、沉底、停电、关人、停机、卡门、坠落等严重故障时，物联终端将采集到传感器的数据。物联终端系统马上做出反应，自动播放安抚音，稳定被困人员情绪，同时通过无线网络(比如CDMA GPRS)传输到互联网上。再由互联网传输到电梯运行管理平台（终端状态监控）。管理平台也马上做出反应 通过互联网和无线网络实现手机报警。也能 让使用单位 维保单位 监察部门从互联网上得到报警信息。

我们开展《基于物联网技术电梯安全监控示范工程应用研究》，旨在创新一种电梯安全管理模式和技术管理手段，利用物联网技术对电梯安全运行状况施行实时动态跟踪监控，提高安全服务效率，加强电梯事故预警与应急救援技术能力，从而提高对突发公共事件快速反应和应急处置能力，为政府强化电梯安全监管和确保城市公共安全运行提供强有力的技术支撑。

参考文献：

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近段时间以来，伴随我国经济、社会的迅猛进步，居民生活品质的提升，施工阶段工程质量的检测以及监督也变得更为关键。当前，在工程质量检测阶段，伴随信息化技术的使用以及普及，工程化效率实现了大幅度的提升。物联网技术是信息技术的分支，其进步快速，在工程质量检测以及监管中的影响不容小觑。

一、 工程质量检测的信息化态势

当今时代是以互联网电脑为主要信息平台的时代。数字化、网络化、信息化、经济一体化是当今时代的特色。伴随信息技术的迅猛进步，经济一体化程度的加深，通过电脑技术、数据通信、网络技术进行工程质量检测是势所必然。尤其是微型电脑技术的诞生，从2005年开始，工程质量检测技术在自动化层面有了明显的改进。工程质量检测的数据是工程结构安全性以及工程效率达标的核心判据，确保其可靠性、精准性、公平性极为关键。

二、 物联网技术在工程质量检测中的运用

物联网在工程质量检测中的运用，就是将感应器镶入检测的对象中，之后对物联网以及互联网进行整合，从而实现精准检测。

（一） 运用物联网获得全面的信息

在工程质量检测阶段，运用物联网通过传感器、电子标签、射频识别等电子设备精准读取物体的信息，当中包括施工的温湿度、建筑物所处方位、建筑物的施工动态等。运用物联网能够让工程质量检测更为系统、精准与可靠。

（二） 在施工质量监督中的应用

施工现场质量标准化管理作业牵涉到工程建设的整个流程，是质量管理的基本工作。完善这部分工作，有助于提升参建单位的管理水准、人员素养以及作业效率，有助于提升工程质量管理水准。

运用物联网的全面感知以及及时传输功能，质量监管部门应构建各项目参与企业的档案，方便及时检索，让监督流程更为公开化、大众化，规避因为人工失误而导致工程建筑效率降低。

（三） 在质量检测流程监督中的运用

运用物联网技术强化工程质量检测中的监督检测以及监督抽测，运用质量检测成果与预计成果实施比对，之后获得结论。依照具体状况对一部分不合格的检测流程进行改善，达标后另行检测。

（四） 在健全检测管理体制方面的运用

运用物联网对结构实施定期检测提示，将每一阶段检测的成果记载在案并保存，进而形成结构的质量安全档案。如此，能够对结构的质量情况形成全面、准确的理解，变更传统检测模式下检测孤立、断续的状况。

通过上文的阐述，笔者的意见是构建工程质量检测一体化管理服务平台。

三、 基于物联网技术的工程质量检测一体化管理服务平台的构建

（一） 概述

工程质量检测一体化平台即是指：在已有检测模式的前提下融合管理模式，利用物联网的信息化特征构建完成的，汇集质量检测、监管与公共服务等多重功能的信息平台。该平台构建的初衷是为了让工程质量的检测以及监督更为科学、可靠。

（二） 功能应用

1. 检测过程管理

过程管理的目标是对检测的过程实施追踪、提示并评价检测成果，完成风险预警等。其是质量检测监督的前提，也是平台的核心构成部分。通常互联网条件下，该流程管理分成三大类：即原始检测数据备份以及处理、检测业务过程追踪、成果评价与风险预警。

2. 项目档案管理

该功能是对每一项目实施信息化管控，其通常包含：项目备案、项目质量追踪与项目质量评估三个环节。相较于检测过程管理，项目档案管理是针对整个工程的管理，当中包含若干个检测流程。

工程备案是对目标项目的基础讯息以及质量历史的备份以及保存；质量追踪是对每一项备案项目的质量情况实施追踪检测。通过预先订立的工程质量定期检测与灾害检测体制，对应用时期的结构实施到期检测提示并记载检测成果，形成该项目的健康记录表；质量评估环节是在检测完毕后，利用物联网技术中的智能处理与专家系统对工程的质量情况实施评估，其是对若干项单项检测结果的整合以及归纳。在此前提下，给出运用建议――比如检修、加固或拆卸等。

3. 单位与人员资料档案管理

该项功能是对各建筑、检测单位与从业人员资质、有关经历与信誉度的管理，方便监管机构对工程质量的把关。其功能通常包含：单位或个人的基本资料采集管控、对有关从业资质的管理、信用评估。

4. 公共服务管理

公共服务管理关键是为民众提供有关项目的质量信息。其包括的功能通常是：质量信息检索以及质量问题申诉等等。

一体化平台功能的运用，还必须让检测人员、设备以及外部网络进行辅助。笔者在下文中将对一体化平台的运转模式实施阐述。

（三） 一体化平台的运转模式

1. 检测人员工地现场作业

检测人员在施工现场运用无损检测装备或传感器等物联网设施对结构或构件实施原位检测，采集检测对象的原始参数并对参数实施初次处理，删除操作失误形成的参数。与普通无损检测的差别是：检测设施能够完成数据保存、处理、短距离传送以及GPS实时定位等作业。检测所获得的参数能够迅速传送到相邻的网关并依靠外网上传至管理平台。监理人员依照现场检测状况，向平台给出监理建议，系统会自动形成检测汇报。

2. 外部通信网络支持

外部通信网络通常是为了检测数据的传送情况，为管理者与客户提供有关服务的网络条件。外部通信网络能够运用已有的互联网以及移动通讯业务，确保参数传送的实效性以及可靠性。而此时，必须与网络服务商制定恰当的网络支持形式。管理者与检测者应通过身份认证方能登入系统，从而发出操作指令。

结束语：

综上所述，将物联网技术运用在工程质量检测中，是明智之举，并且有着强烈的时代烙印。通过构建以物联网为基础的检测一体化平台，能够让工程质量检测与监督的流程更为科学化、实用化、可靠化，提升质量检测的质量。物联网是一类新式的网络技术，其在工程质量检测中的潜力是巨大的；而实现信息化的最佳途径就是用好物联网技术。

参考文献：

[1] 王暄，蒋强，王h等.电光聚合物在全光技术实现THz波产生与检测中的研究进展[J].光谱学与光谱分析，2014，（8）：2053-2059.

[2] 胡静，胡佳佳，沈雯等.同时检测沙门氏菌和炭疽杆菌磁致伸缩生物传感器制备与应用[J].农业工程学报，2016，（5）：297-301.

[3] 周志艳，闫梦璐，陈盛德等.Harris角点自适应检测的水稻低空遥感图像配准与拼接算法[J].农业工程学报，2015，31（14）：186-193.

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一、引言

近年来物联网可谓是愈演愈烈，已慢慢渗透到人们生活和工作的方方面面，物联网是继互联网之后的一次技术性革命，能够有效实现物体与物体之间、环境、状态信息实时的共享，并进行智能化的收集、传递、处理、执行等多种指令，给现代生活和工作带来了很大的便利性，得到了社会上下各方人员的关注和重视。我国目前已将物联网上升为国家五大战略性新兴产业中的第二位，可见发展物联网产业意义重大。建筑业是国民经济的重要支柱产业，随着科技进步，建筑结构形式复杂化，高科技含量、高使用要求使得建设工程施工工艺复杂、工序增加，这就要求建设工程不断提高生产效率，实现管理精细化、高效化。传统的工程管理理念和手段已经难以满足人们对建设工程日益增多的要求。基于物联网技术的信息化技术的应用，建设工程管理应寻找新的管理模式，可以很好地处理建设工程中的大量信息、将各施工阶段信息资料联系起来、避免信息孤岛与信息回流现象；也可以很好地解决不同组织、不同专业、不同过程之间的信息壁垒等问题，实现高效管理。

二、物联网技术应用于建设工程管理的系统要素

建设工程管理涉及的信息及相关影响因素量大、面广、琐碎，对建筑材料的全流程检测涉及大量时间与空间信息，对建筑物全寿命检测需要在建筑物每个主要承重构件上布置几个到十几个RFID。因此，在建设工程信息管理中需要大量的传感器和庞大的数据存储与处理系统。云计算的出现使得存储和处理数据的价格大大下降，传感器价格迅速下降，这使得在建设工程中大量使用传感器、实现建设工程管理智能化成为可能。

2.1感知层

感知层是指通过RFID采集信息，使物体携带自身信息并实现流动数据更新累加。在建筑材料全流程监控管理中，感知层采集的信息主要包括：建筑材料的产品信息，运输中形成的物流信息链，经手人员信息等。在建筑物全生命周期检测中感知层主要采集的信息涉及主要承重构件的设计信息、验收情况、使用中检测信息等。

2.2传输层

传输层即网络传输技术，用于解决网络层的网络接入、传输、转化及定位等问题。由于无线局域网具有高移动性、抗干扰、安全性能强、扩展能力强、建网容易、管理方便等诸多优点，而建设工程信息量大、施工环境复杂，考虑到要实现对建筑物全生命周期检测，应尽量采用较为先进的技术手段作为传输层，方便日后系统更新换代。以目前的科技水平看来，可以采用无线局域网作为建设工程管理的传输层平台。

2.3应用层

应用层是展现物联网应用巨大价值的核心架构，它旨在实现信息的分析处理和控制决策以及完成特定的智能化应用和服务的业务，从而实现物与物、人与物之间的感知，发挥智能作用。建设工程中，要求应用层具有海量存储、数据管理与智能分析等功能。因此，应以云计算技术作为应用层集合分散在各地的高性能计算机上，为物联网在建设工程管理中的应用提供服务平台。物联网应用于建设工程管理的构成要素如图1所示。

三、建设工程管理中物联网技术应用分析

3.1建筑材料全流程监控管理

建筑材料全流程监控管理指的是在建筑材料出厂时便在每个单元材料中埋入RFID，记录材料的产品信息。在运输中，以时间和空间信息形成物流信息链，直到建筑材料进场、投入使用。管理人员通过扫描RFID清楚地了解这批建材的全部信息。在进场时接收材料的管理人员要对产品质量进行初步评定，将检查结果录入RFID，进一步保证了进场材料的质量。当某单元建材出现问题时，通过扫描RFID可以明确责任人，减少责任推诿，提高管理人员的管理积极性。具体建筑材料全流程监控管理信息录入如图2所示。其中，使用部位指的是建筑材料具体用于建筑物的哪些部位，旨在方便日后管理。产品信息包括产品属性、质量等级、生产日期、生产厂家等内容。

3.2建筑物全生命周期检测

建设工程全生命周期检测的具体做法是将具有应力感应功能的RFID在不影响构件结构功能的前提下放入主要承重构件中，如框架梁、框架柱等。根据构件的受力要求，RFID应布置在拉、压应力较大处，并且录入其对应的构件基本信息，如设计信息、建设单位信息、施工单位信息等。随着工程的进行，不断录入新信息：验收时录入每个构件的验收情况与验收人员信息，投入使用后实时检测每个构件，记录每个构件的受力情况，消除安全隐患，使建筑寿命合理化。

3.2.1录入基本信息

录入基本信息是为之后验收工作、安全测评工作及建筑物合理寿命鉴定服务的。基本信息主要包括项目建设单位信息、设计信息、施工单位信息。这个环节是实现建筑物全生命周期检测的前提，录入的信息越翔实、越条理，之后的工作就越省力。项目建设单位信息包括项目名称、建设场地地址、建设单位名称等，根据日后需要按需录入。设计信息包括每个主要承重构件的图纸编号、构件编号、混凝土级别、配筋信息、截面尺寸、设计单位、构件受力的设计限值等。施工单位信息主要包括施工单位名称、项目负责人、具体某片区域管理人员等。录入这些信息可以加快施工现场管理人员之间信息流通速度，明确责任人，提高工作效率与工程质量。

3.2.2提高验收效率

工程验收时，监理人员首先在RFID中录入验收日期、验收单位及监理人员个人资料。验收时扫描RFID，将构件设计信息与现场检查结果核对，记录自己对该构件的质量验收结果。这样可节省大量查阅图纸的时间，减少由于管理人员素质等原因造成的质量问题，现场验收结果有据可查，验收质量得到保证。

3.2.3减少使用中的安全隐患

当工程竣工投入使用后，具有应力感应功能的RFID可实现建筑物全生命周期的监测。当构件应力超过允许值时发出警报，这样可以及时发现有问题的构件，尽早做好维护措施，实现基于预防性的、有针对性的维护，在建筑物出现安全问题之前进行加固等措施。而不是浪费大量时间进行常规检修，这就意味着零计划外故障时间，即如果没有突发性事件，建筑物不会出现安全问题。由于有些检测需要局部破坏建筑物，采用RFID避免了原本没有必要的破坏。由于可以及时解决安全隐患，所以采用RFID间接提高了建筑物使用寿命。

3.2.4建筑寿命合理化鉴定

当建筑物达到其设计使用寿命时，进行一次全方位的数据收集，即对建筑物体检，根据RFID收集的检测数据、汇总之前存入RFID的信息，分析该建筑物能否继续使用或者需要何种维修措施，从而合理延长建筑使用寿命。在资源日益紧张的今天，人为规定建筑物使用寿命的做法无疑是一种资源浪费，重复建设造成大量人力物力的浪费。采用RFID可以使建筑寿命合理化，实现建筑物经济效益最大化。

四、结语

物联网作为一种新型技术手段，已经得到越来越广泛的应用，但在建设工程管理中的应用较少。以物联网的感知层、传输层、应用层为平台，初步构思了建筑材料全流程监控管理和建筑物全生命周期检测这两种物联网应用模式，以期将物联网应用于建设工程管理，实现建设工程的智能化管理。

参考文献：

[1]智慧城市的愿景与架构[J]. 许庆瑞，吴志岩，陈力田.管理工程学报. 2015（04）

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随着物联网技术的发展，物联网技术在信息工程安全监理中得到了广泛的应用。与此同时，物联网的安全问题也日益引起有关专家的重视。因为物联网场景中的实体都有一定的计算、反映与执行能力，因此若物联网技术使用不当会影响到国家、社会与个人信息的安全性。

信息工程安全监理的物联网架构

信息工程安全监理是指信息化工程项目建设过程中有关信息安全的监理行为。我国的信息工程安全监理体系是以IT市场为基础的。通过物联网技术将信息工程所出现的安全问题正确地传递给甲方，处理甲方与信息工程承建方的分歧。其主要工作是对出现的信息安全问题做出原因分析，以利于解决问题。采用物联网技术来管理，最终目的是将信息安全问题消灭在萌芽之中。信息工程安全监理的物联网架构分为四个体系，即信息工程安全监理体系、物联网体系架构、中间体系与安全监理的物联网平台。信息工程安全监理的物联网架构是根据信息化安全监理所涉及的领域多、监测范围广、操作不能间隔的特点，采用物联网技术以对信息化工程建设过程中出现的信息安全问题来监理。信息化工程安全监理中需要监测操作者的安全、监测各类操作场景的安全、监测特殊产品的安全、监控人员聚集的地方、监控关键部位以及事故应急处理时对操作者、场景、物品的信息管理等。

物联网技术

物联网技术是使信息工程安全监理达到网络化的关键。物联网与计算机网络有着密切的联系，通过正规的射频识别技术、物品编码技术、无线通信技术等，来完善电子产品代码，做到对单件产品在全球范围内进行核查。信息工程实施过程中的所有设备通过物联网技术配备一个EPC标签，利用无线射频技术，与信息工程有关的信息经由无线射频技术在网络中传播，这样一来监理只需按照食品上的EPC标签，就能够查到此食品在整个过程的相关信息，由此能够对食品加工的全部经过进行监控，便于发现其不安全因素。通过给该系统应用RFID、数据采集、移动计算技术及数据库设计等技术，实现了对在信息工程安全监理中借助移动计算技术、数据采集技术、数据库设计技术来进行数据分析，这些技术对数据的监测能够起到补充和校核的作用。经调查得知，采用神经网络方法对信息工程安全监理系统进行识别是很十分有效的，并且训练速度快。在识别之前，先用仿真实验生成神经网络的原始样本，再按照信息工程的实际情况输入神经网络，同时制定适合的网络结构，经由样本学习产生可数据识别的神经网络模型，然后就可进行安全监理数据的识别。

物联网技术信息交互安全监理

随着物联网技术应用领域的不断增加，感知网络面对的信息逐渐多元化，已经涵盖制造业、军工等较多领域。其在应用中产生的信息安全问题则需要我们及时进行处理。因为网络资源方面的限制，在确定安全监理方案时需考虑其特殊性，以做到使安全监理方案能有效地利用网络资源。目前，有的学者已考虑在安全监理方案中应用数据融合技术、加密技术等，以增加物联网技术的安全性。应用数据加密时，要注意分析网络节点的存储性。密钥管理是数据加密应用技术的重点，其负责着有关密钥的一系列活动，包括更新与保管等任务。在制定适合的应用方案的前提下，我们可按照无线感知技术体系、节点要求以及安全监理规定，确定密钥管理有效措施。

例如应用分散处理措施，即先形成密钥池，将各个节点做为密钥环，完成网络系统的组建之后，成立含有密钥环的安全通道。为进一步发挥物联网技术在信息工程安全监理中的作用，可改进技术方案。增加节点公钥个数，以防止网络受到攻击，进而确保信息安全，利于安全监控。此外，可选择适合的路由，科学应对节点，以使信息数据的输送更加的及时准确。无线感知技术体系具有节点对等以及多跳传输的特点，如果破坏方进行设置恶意节点，便可能篡改路由，产生黑洞以及被病毒感染等问题。所以，信息工程安全监理需按照无线感知计算机体系特征以及物联网技术要求，分析已经确定的安全路由应用协议，以避免网络不良攻击的负作用，增强物联网技术的安全能力。

数据融合是物联网技术的核心手段，如果其中节点受到破坏，便有可能出现融合节点不能分辨正常信息以及恶意数据的现象。为此，物联网数据融合时需分析信息安全应用问题。可制定适合的融合管理办法，加强数据信息的验证措施，使用户在节点受到破坏的情况下，仍能分辨出正常信息以及恶意数据。同时，应完善物联网信息存储机制，通过可信定位使节点获取正确位置信息，以避免不准确定位产生的不好影响，进而提高物联网感知信息安全水平，有利于信息工程安全监理。

结语

综上所述，基于物联网的信息工程安全监理主要分为4部分，即信息工程安全监理体系、物联网体系、中间体系、安全监理的物联网平台。在进行信息工程安全监理时，以安全监理规范为依据，以物联网技术为保障，对整个信息工程过程进行资金、质量、进度管理及合同、信息监理，以使信息安全。通过物联网技术，革新了以往的神经网络，提升了网络的运行效率，从而进一步强化了信息工程安全监理，能更好地监控资金、进度与质量，减少信息安全隐患，确保信息工程项目顺利实施。

参考文献：

[1]李向红、孙宏远.基于物联网的信息安全监理模型研究[J].北京工商大学学报.20l1（05）

[2]刘源志、赵德康.信息化工程监理[M].北京：中国电力出版社.2009.

篇6

1.引言

物联网是在计算机互联网的基础上，利用RFID无线通信、传感器与接口技术等把物品接入互联网的网络。1995年，比尔盖茨在未来之路中提出了物联网的雏形，2002年，麻省理工学院成立了Auto-ID Labs，联合世界著名大学共同研究了RFID的关键技术，2005年，国际电信联盟ITU正式提出了物联网的概念，2009年，国家在无锡成立了物联网的国家级基地，2010年，工信部和发展改革委员会出台了一系列政策支持物联网的发展。2011年，工信部了物联网的十二五发展规划。在此背景下，无论是珠三角地区还是长三角地区，都出台了相应的政策支持物联网的发展。

随着新一代信息技术的发展，除了传统的互联网之外，移动互联网逐步与物联网融合，为地区实现产业转型升级战略提供了活力。与此相对应的是，随着物联网产业的逐步发展壮大，对物联网工程的应用型本科人才培养提出了新的要求。在人才培养方面，人才的应用能力培养能否适应服务经济转型和信息技术的融合与升级换代成为本科院校教学和实践能力培养的挑战。

2.人才培养目标

物联网工程是一门交叉学科，内容广泛，覆盖了电子、通信、计算机等多个学科，物联网专业人才培养体系的建设，需要多学科相互合作，合理配置教学资源，组建多学科复合型的师资团队，从产学研各个方面合作，共同制定物联网工程的人才培养目标。在制定人才培养目标方面，坚持从工程中来、到工程中去的原则，人才培养与企业密切配合。深圳市三木通信技术有限公司是一家以研发和销售新一代移动通信设备的企业，研发的项目是把新一代移动通信技术、RFID，物联网有机结合在一起。在硬件方面，传统的3G通信手机结合RFID通信技术从而构成移动互联网与物联网的有机结合。在软件方面，则有RFID中间件，信息的获取与编码，信号传输与接收等方面，在更高层次上，则需要云计算技术，并且保证数据安全性。企业的这些项目主要运用于RFID手机钱包和物流管理，为高校的人才培养提供了实践基础。

物联网工程人才培养目标要结合企业的用人标准，并与国内的产业结构相适应。因此，物联网专门技术人才的培养目标为：掌握物联网的基础知识，熟悉各类物联网专用的传感器，掌握无线和有限传感技术，熟悉电子技术，信息与网络通信技术和计算机技术。具备物联网的相关产品开发技术能力，具备构建物联网子网络与应用平台的开发维护能力和应用推广能力，具备物联网技术支持和云计算技术的维护能力，具备物联网平台运营能力。

3.物联网工程人才培养

物联网的技术体系结构可以分为感知层、网络层和应用层三大层次。其中，感知层的硬件可以分为各类传感器、RFID技术、条码和摄像头等动作执行部件，并且包括数据采集和执行器控制等功能，在通信方式上，可以采用红外、蓝牙、WiFi、Zigbee及其他无线通信方式等短距离无线通信。在网络层，采用PSTN、2G/3G移动网络、互联网、广电网络、专网等广域网通信方式。在应用层，主要采用云计算、数据挖掘、数据安全等数据分析处理技术；在具体应用上，可以应用在移动支付的手机钱包、智能物流管理、智能医疗、智能农业、智能家居、智能电网、工业监控、城市管理、环境监测等方面。

通过对物联网技术体系结构的分析，从这三个层次需要的核心能力是有所不同的。感知层偏重于硬件研发与设计，网络层偏重于通信技术，而应用层则偏重于应用和运营维护。从学科来说，物联网工程专业覆盖了电子科学与技术、通信工程、计算机工程等学科，专业学科多，知识面广，一方面反映了物联网工程这个专业是一个多学科交叉融合的专业，另一方面，反映培养人才面临门类太多的困难。通常情况下，由于科研基础的不同和研发投入与力量的不同，研究型大学偏重于解决物联网中的关键技术，应用型本科院校偏重于具体技术的研发和设计，高职类院校偏重于物联网应用和运营维护。

结合应用型本科院校的实际情况，在人才培养方面，理论教学和实践能力培养需要做到科学合理，突出口径宽和有侧重点的原则。专业基础课程教学方面，除了传统的包含电子技术基础、信号与系统等电类通识的课程之外，突出物联网基础、传感器与检测技术、RFID技术和嵌入系系统等课程，重点讲授物联网的硬件基础和软件基础，是物联网工程人才具备物联网感知层的设计开发和应用实践能力。在专业课程方面，主要开设物联网应用软件技术、短距离无线通信技术、计算机网络技术和现代通信网络技术等课程，重点培养物联网应用层的设计开发和应用实践能力。在选修课方面，主要开设嵌入式操作系统、移动终端开发、IPv6、数据安全、云计算技术等课程，并开设物联网项目工程管理等管理维护课程，拓宽知识面，培养物联网的应用管理能力。在实践能力培养方面，主要开设电子技术、嵌入式系统、RFID技术等与物联网相关的实训项目，突出学以致用的动手能力。在感性认识方面，开设RFID具体应用如HFRFID的门禁管理系统、UHFRFID的物流管理系统等课程实践项目，加强对RFID和物联网的感性认识。在校企结合方面，通过校企联盟，参与RFID手机钱包和3G移动物联网的物流园建设等项目，更加贴近工程实际项目，提高物联网工程人才能力培养的针对性。

通过以上课程设置与能力培养，应用型本科院校培养的人才既有开发设计能力，又有物联网工程应用能力，能够满足地区物联网基础发展的需要。

4.结语

物联网是一个新兴的产业，有着良好的市场前景，对人才的需求非常迫切。物联网本身是一个多学科交叉的产业，在人才培养方面，应用型本科院校需要结合实际情况，不可能做到面面俱到，应有所侧重，着重于有一定研究开发能力并有工程应用能力的人才培养。

参考文献：

[1]刘海涛.物联网技术应用[M].北京：机械工业出版社，2011.

[2]张荣.基于产业对接背景下的高职物联网专业开发与实践[J].中国职业技术教育，2013（10）：53-54.

[3]余姜德，冷令.珠三角地区高职院校物联网专业人才培养实践探索与反思[J].2014（7）：286-288.

[4]李可学.物联网应用专业建设对接新兴产业发展浅探[J].微型机与应用，2014（14）：58-59.

[5]韩宝成.RFID在物流信息系统中的研究与应用[J].现代物流，2010，7：52-53.

篇7

【中图分类号】 TU753.4 【文献标识码】 A 【文章编号】 1727-5123（2012）06-002-02

PCMW工法，是一种新型深基坑支护方法，就是通过多轴深层搅拌机钻头将土体切散至设计深度，同时自钻头前端将水泥浆注入土体并与土体反复搅拌混合，为了使水泥土拌合更加均匀液化还在钻头处加以高压气流扫射土层。在制成的水泥土尚未硬化前插入预应力管桩，如此就形成了连排桩式地下桩墙，这充分发挥了水泥土搅拌的止水优点，管桩挡土的作用，最终构成深基坑侧向支护体新结构。

1 工程地质、水文概况

南京邮电大学物联网科技综合楼，位于南京市新模范马路北侧，其主楼高28层，裙楼4层，地下室2层，框架-剪力墙结构。基础埋深10米，设计±0.00标高暂定为11.00米。

根据野外钻探、原位测试及室内土工试验资料，勘探揭示的基坑开挖影响深度范围内的岩土层性状描述如下：

1层杂填土：杂色，松散，主要由建筑垃圾和粘性土组成，含碎砖、碎石等硬杂质10～40左右，填龄一般大于5年。场区普遍分布，厚度：0.80～3.30m，平均2.22m；层顶标高：10.50～11.35m，平均10.81m。

2-1层粉质粘土：灰黄色，软塑，低塑性，稍有光泽，中等干强度，中等韧性，无摇震反应。场区普遍分布，百度：0.40～3.90m，平均2.20m；层底标高：7.35～9.95m，平均8.43m；层底埋深：0.80～3.60m，平均2.37m。

2-2层粉土夹粉砂：灰色，或灰黄色，中密，局部稍密，很湿，摇震反应迅速，无光泽反应，低干强度，夹稍密粉砂。场区普遍分布，厚度：3.10～10.40m，平均6.62m；层顶标高：4.70～7.11m，平均6.21m；层顶埋深：3.60～5.80m，平均4.59m。

2-2A层粉质粘土夹粉砂：灰色，软塑，稍有光泽，中等干强度，中等韧性，无摇震反应，夹稍密状粉砂，局部呈互层状。场区局部分布，厚度：0.70～7.00m，平均3.42m；层顶标高：-2.09～3.50m，平均0.00m；层顶埋深：7.00～13.00m，平均10.77m。

3-1层粉砂：青灰色，中密，饱和，颗粒成分主要为长石、石英、云母，级配一般，局部夹薄层软塑粉质粘土。场区普遍分布，厚度：7.20～12.60m，平均8.97m；层顶标高：-5.03～-0.89m，平均-3.26m；层顶埋深：11.50～16.00m，平均14.05m。

3-2层粉细砂：青灰色，密实，饱和，颗粒成分主要为长石、石英、云母，级配一般。场区普遍分布，厚度：10.60～15.50m，平均13.15m；层顶标高：-14.45～-10.95m，平均-12.23m；层顶埋深：21.70～25.20m，平均23.03m。

3-3层粉质粘土：灰色，可塑，局部硬塑，稍有光泽，中等干强度，中等韧性，无摇震反应，局部含少量卵砾石。场区普遍分成，厚度：1.80～8.70m，平均5.65m；层顶标高：-27.30～-23.65m，平均-25.24m；层顶埋深：34.30～38.30m，平均36.01m。

2 基坑支护设计

本工程基坑深度11.1～11.6m，属于一级深基坑，要求基坑支护安全可靠。基坑支护采用三轴深层搅拌桩（ф850×23700@1200）内插预应力管桩（GZH-800Ⅲ-160@1200～19000）的复合挡土与止水支护方式，基坑设二道钢筋混凝土支撑（900×800、800×700），基坑内设疏干排水井。

3 三轴水泥搅拌桩施工

管桩主要施工工艺为：场地平整、测量放线、挖掘导槽、管桩插前定位、桩机就位、浆液制备、注浆搅拌、管桩吊装、插管桩。

套接一孔法施工工艺：为了保证搅拌均匀、桩孔垂直、搭接有效，三轴搅拌桩采用套接一孔法施工工艺，即沿挡墙方向间隔一孔搅拌施工第一遍（俗称“大幅”）后，回头套接“大幅“一孔施工间隔空位部分（俗称“小幅”），在套接孔内插入预应力管桩。

3.1 场地平整。①三轴搅拌机施工前，必须先平整场地，软弱或沟塘区域用建筑垃圾回填碾压，确保接地耐压力不小于100KPa；②现场施工区域内浅层埋设地下管线时，应做好标记，上铺设走道板及钢板后方可行走，如管线比较敏感，则应合理迁移；③场地平整的基本要求是在走道箱板或钢板铺垫条件下满足大型机械（搅拌桩机与70吨吊机）带负荷行走。

3.2 测量放线。①为防止支护桩侵入基坑内边线，管桩中心线可向外偏差100mm，沟槽宽度1200mm；②在沟槽外侧1.5m设置桩位相对控制线（点），以便控制搅拌桩与管桩桩位的准确与便利定位。

3.3 挖掘导槽，清理障碍。①用挖土机开挖沟槽，沟槽宽度1.2M，深度至少2.0M；②发现有地下障碍物时，应挖除干净，如果需要开挖较深与较阔时，要用素土回填至地面，碾压结实后再重新开槽；③开挖沟槽时如遇地下管线，应插旗警示，合理安排桩位，管线位置作为缝处理。

3.4 管桩插前定位。平行沟槽方向并在沟槽的外侧放置定位H型钢，规格为700×300×13×24，然后在H型钢上刻画出，再在平行管桩的中心线，侧定出H型钢的标高。定位型钢必须放置牢靠，必要时用电焊进行相互连接固定；预应力管桩定位采用专用定位装置。

3.5 桩机就位。①搅拌桩机应平稳地就位，履带平行沟槽方向，搅拌护筒三点与桩位相对控制线（点）对齐，调整桩架垂直度；②正式搅拌前，施工质检人员用卷尺检查钻头底心与桩位相对控制线点的距离，偏差值应小于2cm

3.6 浆液制备。实际操作过程中采用专用搅拌桶制备水泥浆液，搅拌桶内设制水容量控制装置，先定量控制每桶用水量（设备每桶额定水量1000kg），然后根据水灰比，计算并螺旋管称量相应每桶水泥用量（水灰比1.5时，每桶水泥量625kg），则每桶制浆量1160L，将搅拌桶的水泥浆储存到储浆池内，由注浆泵泵至搅拌桩内。

3.7 注浆搅拌。搅拌参数包括标准幅面积、水泥掺入量、大幅与小幅用浆量、水灰比、下沉搅拌速度、上提搅拌速度、注浆排量。

第一，搅拌与注浆施工时，应保证前台（搅拌）与后台（供浆）的密切配合，禁止断浆；第二，开始搅拌时，先喷浆，再搅拌钻进。如因故停浆，应在恢复压浆前将三轴搅拌机上抬0.5m后再注浆搅拌施工，以保证搅拌桩的连续性；第三，因故搁置超过2h以上的拌制浆液，应作为废浆处理，严禁再用；第四，三轴水泥搅拌桩在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液，同时严格控制下沉和提升速度。下沉速度0.6～0.8m/min，提升速度0.8～1.0m/min，在桩底部分适当持续搅拌注浆，开挖面以上适当控制下沉速度及提升速度，做好每次成桩的原始记录；第五，搅拌桩施工时应严格控制搅拌桩架垂直度，以保证搅拌桩体的垂直度，要求垂直度控制在1%内。

4 内插管桩的施工

4.1 管桩插入的工艺流程。管桩的插入是在三轴搅拌桩采用套接一孔法插桩法的施工工艺，即沿挡墙方向间隔一孔搅拌施工第一遍（俗称“大幅”）后，回头套接“大幅”一孔施工间隔空位部分（俗称“小幅”），在套接孔内插入预应力管桩。

4.2 管桩沉桩、送桩方法。平行沟槽方向并在沟槽的外侧放置定位H型钢，规格为700×300×13×24，然后在H型钢上刻画出，再在平行管桩的中心线，侧定出H型钢的标高。定位型钢必须放置牢靠，必要时用电焊进行相互连接固定；预应力管桩定位采用专用定位装置，如图2所示。

依靠管桩的自重在搅拌孔内缓慢自沉，基本可以到达设计标高。

如果由于搅拌沉淀影响，尚有1-2m未自沉插入，则采用DZ90振动器液压钳夹紧送桩器，依靠强迫共振沉桩，实践证明效果很好。

4.3 管桩桩顶标高控制措施。一般情况下管桩可以靠自重下沉到设计标高，少部分高出或低于设计标高，对于此部分的管桩采取以下措施控制：①当管桩桩顶标高高于设计桩顶标高2m以内时，采用振动器助沉的方法；②当管桩桩顶标高高于设计桩顶标高大于2m时，原则上不采用震动助沉的方法，而是将管桩拔出，重新施工深搅桩后插入管桩；③对于桩顶标高低于设计标高时，此部分只有极少部分，采用以后圈梁施工时用钢筋混凝土接桩的措施；④当管桩采用助沉后仍然无法到达设计标高时，如可以拔出管桩，采用再次搅拌的方法；如管桩无法拔出，根据现场实际情况采取补桩措施，高出部分管桩用切割工具割除。

4.4 管桩垂直度控制措施。管桩的垂直度控制主要靠三轴深搅的垂直度控制、孔口定位控制和沉桩垂直度控制联合保证，其中三轴深搅的垂直度控制非常重要。

篇8

作者简介：朱金秀（1972-），女，江苏常州人，河海大学计算机与信息学院（常州），副教授；韩光洁（1972-），男，黑龙江伊春人，河海大学计算机与信息学院（常州），副教授。（江苏常州213022）

基金项目：本文系国家“物联网工程”特色专业建设项目、江苏省高等教育学会“十二五”高等教育科学研究规划课题“‘卓越计划’课堂有效教学方法”（KT2011174）的研究成果。

中图分类号：G642.0     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）16-0067-02

物联网（Internet of things，IOT）的概念是在1999年提出的，根据2005年国际电信联盟（ITU）的定义，[1]物联网主要解决物到物（Thing to Thing，T2T）、人到物（Human to Thing，H2T）、人到人（Human to Human，H2H）之间的互联。这一高度交叉的新兴前沿领域在国际上备受关注，美国IBM公司基于物联网提出“智慧的地球”概念；中国科学院早在物联网概念诞生之初就启动了传感网研究。2009年，无锡物联网产业研究院成立，总理考察时提出“感知中国”的概念。2010 年3 月9 日教育部网站发出通知：我国拟针对互联网、绿色经济、低碳经济、环保技术、生物医药等国家决定大力发展的重要战略性新兴产业，在高校本科教育阶段设立相关专业。这其中就包括增设物联网专业，以期为重要战略性新兴产业——物联网相关产业培养高素质人才。

自2010年7月教育部批准30余所高校院系建设物联网工程专业以来，中国电子学会物联网专家委员会、教育部电子信息与电气学科教学指导委员会、教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会一直高度关注物联网及相关专业建设。全国高校物联网及相关专业教学指导小组组织高校在物联网专业的知识体系、课程体系、工程实践和人才培养等方面进行了一系列的探索，国内高校也根据自身的情况对物联网工程专业的课程体系进行了探索。[2-4]2010年7月，河海大学（以下简称“我校”）成为首批获批物联网工程专业的30所大学之一；2011年3月，我校物联网工程专业成为第七批国家特色专业。物联网目前属于新兴产业，中国高校刚刚开始开设物联网工程专业，没有成熟的经验可以借鉴。笔者近年来致力于物联网工程专业建设，分析物联网工程专业的知识体系及核心知识领域，力求归纳物联网工程专业建设的专业共性基础，并结合我校特色，构建了物联网工程专业的课程体系，以期为兄弟高校物联网相关专业课程规划抛砖引玉。

一、物联网的技术体系分析

在业界，物联网大致被公认为有三个层次，[1，5-7]底层是用来感知数据的感知层，第二层是数据传输的网络层，最上面则是内容应用层。

感知层包括传感器等数据采集设备，包括数据接入到网关之前传感器网络。感知层是物联网发展和应用的基础，RFID技术、传感和控制技术、短距离无线通讯技术是感知层涉及的主要技术。

网络层将建立在现有的移动通讯网和互联网基础上，其主要功能是直接通过现有的互联网或移动通信网（如GSM、TD-SCDMA）、无线接入网（WiMAX）、无线局域网（Wi-Fi）、卫星网等基础网络设施，对来自感知层的信息进行接入和传输。网络层中的感知数据管理与处理技术是实现以数据为中心的物联网的核心技术。感知数据管理与处理技术包括传感网数据的存储、查询、分析、挖掘、理解以及基于感知数据决策和行为的理论和技术。

物联网应用层利用经过分析处理的感知数据，为用户提供丰富的特定服务。云计算平台作为海量感知数据的存储、分析平台，将是物联网网络层的重要组成部分，也是应用层众多应用的基础。

物联网各层次间既相对独立又紧密联系。为了实现整体系统的优化功能服务于某一具体应用，各层间资源需要协同分配与共享。以应用需求为导向的系统设计可以是千差万别的，也不一定所有层次的技术都需要采用；即使在同一个层次上，对可供选择的技术方案也可以进行按需配置。

二、物联网工程专业知识体系分析

所谓专业体系就是把一个专业领域内的专业知识组织成专业干线清晰、知识点层次分明、结构衔接完整的一个知识框架。在分析物联网技术体系的基础上构建物联网工程专业的知识体系，“物联网工程”知识结构中的专业知识部分应能够构成物联网整体的框架并体现其关键技术。因此物联网工程专业知识体系应包括感知层、网络层和应用层的知识和系统整体架构与优化的知识。对应的核心知识领域为：对应于感知层为射频识别技术与无线传感器网络的技术；对应于网络层为通信与网络技术、异构网络互联与协同技术；对应于应用层为数据处理技术和信息安全技术；对应于物联网整体的框架为物联网应用系统设计和物联网工程规划与设计。

基于以上讨论，物联网工程专业的知识体系要能实现这样的培养目标：培养造就具有物联网技术基础理论、物理信息系统标识与感知、计算机网络理论与技术和数据分析与信息处理技术等相关专业知识；具有物联网及其相关领域的系统、网络、终端、协议等方面的研究、设计、开发能力以及组织和实施物联网应用项目的能力；并在创新和创业意识、竞争和团队精神以及外语运用能力等方面有良好的素养，能适应国家现代化与信息化建设需要，为我国工业化和信息化融合、为信息产业服务的高层次、高素质的复合型和创新型高等工程技术与管理人才。

三、物联网工程专业核心课程构成

物联网工程专业课程体系应尽可能多地覆盖本专业的知识体系。围绕物联网工程专业涉及的学科知识领域和知识点，该专业知识部分由四个部分组成：基础类、感知类、网络与通信类、数据处理与领域应用类。

基础类课程为：数理类课程，例如高等数学或离散数学、线性代数、概率与统计、物理等；电路类课程，例如电路、模拟电子技术、数字逻辑与系统、高频电子电路等；程序类课程，例如程序设计语言C、数据结构与算法、Java语言程序设计等。感知类课程为：射频技术（RFID原理及应用）、传感器技术（与设计）、微机原理与接口、模式识别与状态监控、物联网定位技术、数据获取与信息处理系统等。网络与通信类类课程为：计算机网络、射频技术与无线通信、通信原理、无线传感器网络原理、短距离无线与移动通信网络、物联网数据库技术等。数据处理与领域应用类课程为：物联网工程导论、信号与系统、数字信号处理、嵌入式系统设计、云计算与云存储、定位应用开发技术、物联网工程规划与设计、物联网系统综合设计、移动开发等。

四、物联网工程专业课程体系构建探索

物联网工程专业是以应用为驱动的专业，专业人才的培养根据专业共性基础和我校在物联网方面的领域区域特色。因此我校培养模式坚持以水利特色为主导，发挥水利学科的传统优势；整合优化专业课程体系设计包括学科基础课程群、物联网工程专题课程群，使学生有兴趣、有研究、有实践地学习专业领域的知识，逐步地、系统地增长工程实践能力、创新能力与科学研究能力。

学科基础课程群：按基础类、感知类、网络类、应用类将相关课程分为四大课程群，有效克服每门课程各自为阵造成的“内容重复、衔接不紧”等弊端。物联网工程专题课程群：根据专业共性基础和我校在物联网方面的领域区域特色，重点建立无线传感网技术、物联网应用开发两个方向，明确制定各方向的课程体系，为学生提供充分的选课空间和时间，使学生的个性得到充分发挥。

1.无线传感器网络

该方向侧重无线传感器网络与应用的研究，强调物联网传输与网络层的开发与实践。通过课堂教学与实践、毕业实习以及前沿技术讲座等多种形式，学生将掌握扎实的无线传感网络的基础理论，具有无线传感网络及应用软件的开发和研究，方向重点是物联网网络层和感知层的研究与设计。

2.物联网应用开发

该方向侧重物联网应用技术的研究，强调物联网应用层的开发与实践。通过课堂教学与实践、毕业实习以及前沿技术讲座等多种形式，学生将掌握扎实的物联网技术的基础理论，系统掌握物联网基础及应用软件的开发方法和开发工具，方向重点是物联网网络层和应用层的研究与设计。并增加水声通信技术、水联网及水环境检测应用作为我校的行业特色。

综上所述，我校的物联网专业课程体系结构如图1所示。

在课程设置中，把行业应用特色纳入个性化课程、专业课模块，形成学术型和技术型两套既有共性、又有个性的课程体系。该课程体系坚持以水利特色为主导，夯实基础教学，为学生未来发展创造条件，以方向选修课为平台，拓宽学生的知识和认识视野，妥善化解突出特色和拓宽视野间的矛盾。

五、结束语

物联网工程专业不是以理论为主导，重点是工程应用，教学应该由应用来驱动，时刻做好准备，不断调整教学内容。课程设置及内容应重在特色，在实施过程中，将高度重视特色专业点建设工作，大力加强课程体系和教材建设，改革人才培养方案，强化实践教学，加强教师队伍建设，紧密结合国家经济社会发展需要，推进专业建设与人才培养，切实为同类高校相关专业建设和改革起到示范和带动作用。

参考文献：

篇9

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2016）10-67-03

Probe on the training mode of Internet of Things engineering specialty applied talent

Kong Rui， Zhang Bing

（College of Electrical and Information， Jinan University， Zhuhai， Guangdong 519070， China）

Abstract： The training of application oriented personnel of Internet of Things engineering specialty is studied； the training program and training mode are expounded and used in the construction of the Internet of Things engineering specialty of the school， to have obtained a better training result. This study can provide a reference for the construction of other engineering specialty.

Key words： Internet of Things； application oriented personnel； talent training mode； specialty construction

0 引言

物联网被称为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮[1-2]。“物联网工程”是一个围绕“战略新兴产业”设立的新专业，2010年开始教育部进行了物联网相关专业审批，截至2015年6月，国内已经有近250个高校开设了“物联网工程”专业。“物联网工程”专业具有鲜明的特点：综合性、交叉性、应用性[3]，涉及电子、计算机、通信等多领域相关专业知识。“物联网工程”专业培养的人才，不仅要掌握传感器、微处理器、嵌入式理论和相应的应用软件技术，还要掌握通信原理、计算机网络、无线传感网络以及3G/4G无线网络等新技术[4-5]。“物联网工程”专业应用的多样性，要求我们必须培养宽口径人才，既要重视基础训练，更要培养应用系统综合开发能力。“物联网工程”是应用性非常强的学科，仅传授理论知识是不够的，一定要立足实践，从应用入手。

1 社会对“物联网工程”专业人才的需求

党的十做出了坚持走中国特色新型工业化、信息化道路，推动信息化和工业化深度融合等一系列战略部署；我国已把物联网列入《国家中长期科学技术发展规划（2006-2020年）》和2050年国家产业路线图；至2015年底，中国物联网整体市场规模达到7500亿元，预计未来几年我国物联网行业将持续快速发展，年均增长率30%左右，到2018年，物联网行业市场规模将超过1.5万亿元，物联网在制造、物流、交通、电力、安防、医疗、环保等领域得到了广泛的应用。

《广东省关于贯彻落实国务院部署加快培育和发展战略性新兴产业的意见》将“物联网列为重点发展领域”；《珠江三角洲地区改革发展规划纲要》指出“建设南方现代物流公共信息平台”，率先发展“物联网”；广东省先后组织了“粤港RFID产业联盟”、“广州电子行业协会RFID专业委员会”、“RFID技术支持中心”等机构来推动本地区的相关物联网技术的应用和发展。物联网的产业规模比互联网产业大20倍以上，而物联网技术领域需要的人才每年也将在百万人的量级。物联网产业的发展，将会拉动各国经济的发展，物联网的广阔发展前景已经引起了产业链上各行业的青睐。物联网的产业链条涉及传感器、芯片、设备制造及软件应用等行业，作为新一轮的信息技术革命，物联网已经上升为国家战略，高校作为培养高层次人才的“主战场”，应针对性地设置“物联网工程”相关专业，有目标地培养“物联网工程”专门人才。

目前，我国已有近250多所高校设置了本科“物联网工程”专业，有些学校的“物联网工程”专业已招收了4届本科生，物联网发展的战略需求及人才培养需求，使得专业应用型培养模式设计非常必要。物联网技术构成主要由三层[3-5]：感知控制层、网络传输层、应用服务层。涉及到的关键技术有传感器技术、传感网技术、移动通信技术、嵌入式技术、信息安全技术等。社会对“物联网工程”专门人才的要求是：具备在物联网工程领域跟踪新理论、新知识、新技术的能力，具备一定的物联网系统综合设计能力，掌握信息获取（传感器和信号检测相关知识）、信息传输（通信、计算机网络）、信息处理（数据融合、云计算等知识）、应用层（应用软件开发、嵌入式系统开发）相关知识，能从事物联网工程领域的科学研究和应用技术开发工作。

2 “物联网工程”专业应用型人才培养模式探索

目前，物联网技术还属于一个新兴技术，正在快速发展，物联网在世界范围内兴起仅仅有十多年时间，真正引起重视并快速发展是在近几年，国内高校开始建设“物联网工程”专业的时间更短。“物联网工程”是一个属于战略新兴产业的新专业，是一个与产业启动和发展同步建设的新专业，这就决定了物联网工程专业建设没有成熟的、体系化的理论和经验可以借鉴，专业建设具有探索性和不确定性，学习与掌握物联网的技术理论，发展方向及其行业应用是目前高等教育的核心目标。物联网专业人才的需求量将非常大，为了顺应国家对物联网专业人才需求，暨南大学于2010年就启动了“物联网工程”的筹备与建设工作，并于2012年经教育部批准建立了“物联网工程”专业，作为全国领先、广东省首批开设该专业的高等院校，我们在专业建设的过程中，遇到了很多问题，积累了一定的经验和教学成果。在已有“物联网工程”专业的课程体系基础上[6-8]，我们进行了一系列的改革，希望能培养出“物联网工程”专业的应用型人才。

2.1 应用型人才培养思路

物联网工程专业具有鲜明的综合性、交叉性、应用性特点，以夯实学科基础，注重专业交叉，强化工程实践，培养创新能力为思路，以培养学生工程实践能力、创新能力和综合素质为核心，以理论教学和工程实践为两条主线，注重对学生进行综合素质、综合利用理论知识和解决工程问题能力和工程创新能力的培养。“物联网工程”专业是电子、通信、计算机等学科交叉融合、相互渗透的基础上，发展起来的一门新兴应用型学科， 针对该专业培养高层次、应用型人才的目标要求，我们在培养方式上以合作的企业为实践基地，以粤港澳区位优势为立足点，以项目教学为途径，以职业素养和实践动手能力为目标，兼顾学生创新能力，强调多层次协同培养，利用校企合作，交叉培养学生的实际工作能力。

2.2 校企合作，培养社会需要人才

校企合作是工学学科人才培养模式的关键，我们在“物联网工程”专业的培养环节，强调企业直接参与学生人才培养方案的制订工作，由于企业对市场的了解，企业向学校提供人才的需求计划、职业能力要求以及技术发展情况等信息。学校根据这些信息，通过优化整合，使得人才培养方案更加符合市场的需要、社会的需要，适应培养目标的需求。学校在相关企业建立校外实践基地，企业通过一定方式为学校提供技术、资金、场地等方面的支持，共同建立校内、外实践基地，这对学校培养学生的应用技术能力提供了基础保障，同时也节约了学校的办学成本，关键的是为企业培养了一批技术能手。校企合作，可以让学生深入到生产第一线，使他们在学习和工作两种环境中成长，有计划地使他们的事业心、责任感、专业技能、团队意识、人际关系、协作精神、组织纪律及创新能力等方面得到培养，综合素质得以提高，个人全面发展。最后，校企合作解决了毕业生就业问题，实行校企合作，学校有针对性地为企业培养合格的人才；学生也通过到企业实习，培养自己的职业兴趣，学生毕业后。就能较快地找到合适的岗位。

2.3 创新人才培养方式，推动物联网技术的产学研结合

“物联网工程”作为一门应用性极强的科学、作为一门实践性极强的产业、作为理论性极强的学科，离不开产学研的结合。我们将科研与教学相结合，把研究的成果用于企业，在教学中注重实践教学，紧密围绕物联网产业发展需要，校企合作进行技术研发，制定与培养目标相匹配的教学计划，使学生能较早接触和熟悉工程技术科学的基础知识和工程环境；结合物联网工程专业的具体特点，改革现有的人才培养模式（四年在校教育），制定有效、务实的应用型人才培养模式，实行“3+1”的人才培养模式（注：“3+1”是三年在学校，1年在企业），并开展教学实践。建立人才培养、引进、激励机制，校企教师“互兼互聘、互培共育”，优化“物联网工程”专业教学过程，学生总共有一年时间在企业学习，理论性强的课程在学校学习，实践性强的课程在企业学习。我校的“物联网工程”专业的培养方案除了公共课、基础课、专业课之外，还包括三个课程模块（以下简称：学程）：RFID原理与应用课程模块、智能家居课程模块、智能制造与智能物流课程模块，不同的学程包含不同的课程，前两年“物联网工程”专业的课程设置全部一样，可以参考文献[6]和文献[7]，从三年级开始，学生可以根据自己的兴趣，选择不同的学程，这些学程包括了该研究方向必须选修的一些专业课程，每个学程约15-20学分不等；实训课程一般都是放到企业进行授课，授课老师可以是企业工程师或学校有工程实践能力的教师，实训课程考核基本都是以课程设计形式进行。我校“物联网工程”专业开设的三个学程如表1。

2.4 项目式教学，培养学生创新能力和实践能力

构建“项目主导、模块递进”的专业课程体系，与企业工程师合作，引入实际项目，以项目为主导，按基本能力、专业能力、综合能力三个依次递进的模块建立课程体系。加强专业教学设施建设，建好物联网实验室和实训基地，为培养物联网工程技术型、应用型人才开辟良好的实践环境。在校企合作模式下的实践教学，可以将校内实验、企业实习、创新项目、学科竞赛等多种形式相结合，能很好地培养和训练学生的工程实践能力，满足物联网工程实用人才培养要求的“立体化培养、个性化拓展”的工学人才培养模式。我校2012级“物联网工程”专业的学生共30人，学生实际选择了前面两个学程。这30个学生，从大三开始就分成三个不同研究方向，分别到三个不同企业中。每个研究方向分几个研究小组，每个研究小组由3人构成，接受企业给予的实训指导和分配的任务，在校期间继续理论课学习，课后完成项目组任务，根据完成任务情况，由企业工程师和负责老师共同给予评分。同时，我们要求所有学生在四年学习中，每人至少参与一个大创项目或学科竞赛，经过四年的学习，学生的实践和创新能力得到大幅提升。

3 结束语

物联网的发展方兴未艾，在发展过程中会不断出现新的技术和需求，因此，“物联网工程”专业人才的培养方案和培养模式也必须与时俱进。近年来，我们在“物联网工程”专业建设方面已经积累了一定的经验，取得了一些研究成果，已经与珠三角地区物联网企业建立了紧密的合作关系，并建立了教学实践基地，通过“走出去，请进来”的方法加强实践教学。我们已经与地方六家物联网企业签订了实习和实训基地协议，合作编写了人才培养方案；我们秉承教学为企业服务、为珠三角和地方经济发展服务，积极与政府管理部门、行业协会、学术团体、高校和各类企业的建立学术和业务关系，得到各方面的热情支持，截止今年5月，我们培养的第一届“物联网工程”专业学生的就业情况非常好，今年毕业生除去读研学生，全部就业，用人单位非常满意。这证明了我们的应用型“物联网工程”专业人才培养模式的有效性，今后，我们会继续研究和探索，希望能为社会培养出更多、更好的应用型“物联网工程”专业人才。

参考文献（References）：

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[2] 王良民，熊书明.“物联网工程概论”[M].清华大学出版社，

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课程规划”[M].西安电子科技大学出版社，2011.

[4] 徐鹏，王玉珏，李健.“物联网技术综述”[J].软件导报，2011.10

（5）：50-52

[5] 孙其博，刘杰，黎等.“物联网：概念、架构与关键技术研究综

述”[J].北京邮电大学学报，2010.33（3）：1-9

[6] 孔锐，张冰等.“物联网工程”专业课程设置研究[J].暨南高教

研究，2012.1：66-69

[7] 孔锐，张冰等.物联网工程专业实验课程设置探索[J].实验技

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1 背景

随着计算机技术、互联网技术、无线通信技术、传感器技术、嵌入式技术等飞速发展，物联网的研究和应用也得到快速发展，并越来越引起各国的高度重视。物联网甚至被称为继计算机和互联网之后的又一次信息产业革命。美国于2008年末由IBM提出“智慧地球”概念后，“智慧地球”框架下多个典型智能解决方案已经在全球推广；欧盟于2009年6月了全球首个国家级物联网发展战略规划；韩国和日本等发达国家也都分别提出了“U-Japan”和“U-Korea”信息化战略，其核心内容都是利用无所不在的泛在网络技术实现人与人、物与物、人与物之间连接，让民众可以随时随地享有科技智慧服务。我国政府于2009年8月提出“感知中国”的战略构想，并由政府、科研院所和企业建立相关研究基地和成立物联网产业联盟。可见物联网技术以及相关产业已经成为各国下一个必争的战略制高点。而任何一个新兴产业和行业的发展，都需要大量的专门技术人才，物联网的发展同样也不例外。目前，我国物联网专业人才还非常紧缺，人才的培养还处于起步阶段，而大批专门人才培养主要依靠高等学校来承担。在这样一个大的环境和背景下，国家教育部于2010年批准在35所高校设立物联网工程和传感网技术本科专业，并于2011年开始招生。另外，全国有将近20所高职高专院校以及独立学院开设了物联网工程专业。物联网工程专业是一个多学科高度交叉的新兴专业，如何培养出合格的、符合市场需求的物联网专业人才是高校面临的一个主要问题。南于物联网本身技术复杂、牵涉面广，涉及多学科的交叉，这就必然对人才的培养和专业建设都需要进行全新的考虑。笔者结合安徽理工大学物联网工程专业建设和实践，对物联网丁程专业人才培养和教学资源建设进行了一些初步的探索，为高校物联网工程专业人才培养和专业建设提供指导和参考

2 物联网工程专业的研究内容

2.1 物联网的体系结构

物联网的概念是1999年美国Auto-ID中心首先提出的，最初的定义是通过射频识别等信息传感设备把所有物品与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。现在普遍认为物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通对象实现互联互通，具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化特征的网络。从物联网的定义可以看出要实现物联网需要具有感知、通信与计算能力的智能信息传感设备等实现全面感知，借助现有的互联网和电信网来进行数据的可靠传输，以及数据的智能处理，进而实现人与人、物与物、人与物之间的互联互通和智能信息服务。物联网的体系结构可以根据信息生成、传输、处理和应用划分为4个层次：感知识别层、网络层、管理服务层和综合应用层。其中感知层是物联网信息的来源，包括各种类型的传感器、RFID标签和读写器、智能手机、智能家电以及智能测控设备等；网络层实现数据的传输，包括有线和无线网络的接人层、会聚层和核心交换层；管理服务层实现数据存储、处理的和智能决策服务等，包括中间件、数据存储与处理、数据挖掘与智能决策等；综合应用层实现不同行业的综合应用，包括智能物流、智能电网、智能交通、智能环保、智能医疗等。物联网4层体系结构如图1所示。

2.2 物联网关键技术和研究内容

由物联网的4层体系结构图可以看出：感知层是物联网应用的基础，位于物联网应用的最底层，也是物联网区别于传统互联网的重要方面之一。感知层主要涉及RFID技术、无线传感器网络和控制技术、短距离无线通讯技术等主要关键技术。物联网的应用层与具体的应用领域不同存在很大的差异，需要根据具体的应用来设计。物联网网络层的数据传输技术、无线通信技术以及管理服务层涉及的数据存储、云计算、数据挖掘等各种支撑技术都是物联网应用和研究过程中涉及的主要技术和内容。

由于物联网的研究内容比较宽泛而且涉及多学科的交叉，开设物联网相关专业的高校现有学科基础、专业设置以及研究内容的侧重点都会有所不同，因此在物联网工程专业的课程设置以及培养方案方面会存在的一定的差异。由物联网的4层体系结构，可以根据实际情况对物联网工程专业设置不同的研究方向，如电子技术和嵌入式技术基础较好的高校可以侧重于感知层设计和应用，计算机技术基础较好的高校可以侧重于物联网应用层和信息服务层，网络技术和通信技术基础较好的高校可以侧重于网络层和管理服务层，还有各相关交叉专业设置较为全面、研究基础较好的高校则可以在物联网的各层都平衡发展。具体设置什么样研究方向和培养方案，各高校需要根据自身的学科专业基础和特点以及高校的行业背景，设置具有自己特色和优势的培养方案和侧重研究方向。安徽理工大学是一所具有煤炭行业背景和医学特色的理工类高校，目前设有相关的专业有：计算机科学与技术、电子技术与仪器、网络信息安全、自动化、电子信息工程、通信工程、电气工程及其自动化等，具有较好的相关专业建设基础，尤其是面向煤矿自动化和信息化应用领域有着较强的优势。因此，基于学校的行业背景和专业基础现状，物联网工程专业的侧重点是物联网的感知层设计和应用，兼顾管理服务层的相关技术研究，如中间件等。重点应用领域是矿山物联网以及智能移动医疗，结合现有的网络信息安全和计算机科学与技术等相关专业，制定符合学校实际和充分利用现有教学资源的物联网工程专业的培养方案。

3 物联网工程专业培养目标和课程设置

3.1 物联网工程专业培养目标

在高等学校本科人才培养目标的前提下，根据物联网专业的研究内容和市场需求定位，物联网工程专业培养目标是：具有宽厚扎实的基础知识，系统地掌握物联网的相关理论、方法和技能，具备网络技术、传感技术、射频识别技术、嵌入式技术、通信技术以及计算机技术等信息领域宽广的专业知识，具有综合运用所学知识解决物联网中信息获取、传输、处理问题的能力，能够从事物联网的通信架构、网络协议和标准、无线传感器、电子标签射频识别、信息安全等产品及系统的科学研究、工程设计、产品开发、技术管理与设备维护等工作。

通过相关课程的学习，掌握必需的传感器、电子、通信、单片机、RFID技术等知识和专业技能；掌握基本物联网节点、网关、网络协议栈，有线和无线网络技术原理，无线自组织组网、有线和无线网络拓扑以及网络安全技术等基础理论和关键技术；熟练并系统地掌握物联网应用系统集成、物联网硬件与软件设计、互联网应用等，具有综合应用所学知识解决物联网工程中实际问题的能力，包括：工程设计、设备制造、网络运营和技术管理中的实际问题等能力；掌握基于无线传感器网络的物联网业务的开发、测试、推广等知识，具有较强的综合应用信息网络相关知识解决问题的能力、综合试验能力与工程实践能力；熟悉矿山物联网的架构、应用环境和关键技术，并能够进行系统设计和开发；熟悉物联网在智能医疗领域的应用技术，并在现有医院信息系统的基础上，进行移动医疗的智能终端、医疗传感设备、中间件、数据存储、应用系统的设计和开发等。此外，还应具有较强的创新意识、创造性思维能力，能综合运用多学科知识、技术和现代工程工具，将所学内容应用到其他行业和应用领域。

3.2 物联网工程专业课程设置

由于物联网工程专业是综合多学科的新兴专业，在课程的设置和教学内容的安排上还不够成熟和稳定，还处于探索阶段。需要根据专业培养目标和实际教学情况，不断地调整和优化课程的设置。目前，物联网专业课程设置基本上在现有较成熟的计算机科学技术和电子信息类专业的基础上，增加与物联网相关的核心课程，但侧重点是物联网技术及应用。结合学校相关专业课程设置现状，物联网专业课程分为以下几个主要模块：（1）公共基础模块；（2）专业必修课程模块：（3）专业核心课程模块；（4）专业任选课程模块；（5）跨学科课程模块；（6）实践课程模块；（7）素质拓展模块。各模块包含的主要课程如表1所示。

在课程的设置上既考虑了物联网专业的核心研究内容和专业特色，同时考虑到物联网专业是一门新兴的专业，还没有专门的硕士和博士学位点，目前基本上都是作为计算机或相关学科的一个研究方向，而计算机专业研究生入学考试的专业课实现国家统一命题，因此，在课程的设置上要能够和计算机科学与技术专业核心课程实现无缝对接，使得物联网工程专业培养的学生能够轻松实现进一步深造的愿望。基于这样的一种现状，学校物联网工程专业在必修课程模块和核心课程模块中分别开设了数据结构、计算机组成原理、计算机网络、操作系统等相关的课程，同时开设了物联网导论、无线传感器网络、RFID原理与应用，能够满足学生专业学习和考研深造的需要。为了突出物联网专业知识，在专业任选课程模块中开设了大量与物联网和计算机相关和当前最为热门的课程，充分体现了该专业方向的知识面宽、技术先进等特点。跨学科课程模块的设置为进一步拓宽学生的知识面，了解煤矿行业的生产背景和主要技术装备，为以后从事煤矿物联网和数字矿山建设打下基础。实践课程模块的设置是培养学生动手能力和学习兴趣的重要教学环节，是达到学以致用的主要途径，是整个教学过程不可缺少的内容。素质拓展模块通过组织多种形式和内容的第二课堂教学活动，以培养学生创新精神和实践能力，促进个性发展，提高综合素质。

4 人才培养和教学资源建设

4.1 物联网工程专业人才培养

高等学校的使命是培养人才，高校需要根据市场的需求和自身优势以及综合其他因素来确定人才的培养模式。因此，对人才培养目标的定位能够全面反映高校对合格人才的理解和时代需求。安徽理工大学是行业特色鲜明、理工类为主的综合型大学，学校人才培养目标是：结合煤炭行业特色，培养“厚基础、高素质、强能力、善创新”的创新型人才和高级专门人才。在人才培养过程中要构建多元化、多目标的培养模式，同时充分考虑学生就业、创业和继续深造等不同要求，努力形成特色鲜明、层次清晰、模式多元、制度配套、保障有力的本科人才培养体系。在学校人才培养目标的指导下，借助现有相关专业的培养模式和经验，并结合物联网工程专业的特点，对物联网工程专业的人才培养采用校企联合培养的模式。

安徽理工大学是第二批“卓越工程师教育培养计划”高校，目前在计算机科学与技术专业以及其他电子信息类专业的卓越工程师培养计划和方案制定过程中积累了一定的经验，其核心培养方式是采取的3+X培养模式，主要措施是其中3年时间在学校进行相关基础课和理论课的学习，至少1年时间采取校企联合培养模式，通过将企业纳入到人才培养主体地位，可以进行订单式培养，大大增强学生对企业需求的了解和实践动手能力。真正体现“卓越计划”的3个特点，即行业企业深度参与培养过程；学校按通用标准和行业标准培养工程人才；强化培养学生的工程能力和创新能力。物联网工程专业主要是培养工程类的专门型应用人才，可以按照“卓越工程师”的培养模式进行培养。一方面是在现有教学资源的基础上，加强物联网专业基础理论和专业核心课程内容的教学，另一方面加强实践教学环节，尤其是引入相关企业的参与。目前，我校已与安徽徽斯顿电子科技有限公司以及安徽科艾网络技术有限公司签订了战略合作协议，联合培养物联网专业人才，由参与的公司提供相关课程的教学和实践环节的平台，并且公司有优先挑选优秀毕业生的权利。另外，安徽理工大学与附属医院安徽淮南东方医院集团也签订了合作协议，共同研究和制订数字移动医疗系统方案。移动数字医疗系统的实施可为学校物联网专业教师和学生提供了参与设计和开发的机会，同时也会为学生的培养提供很好的实习场所和平台。另外，安徽理工大学与两淮煤矿企业都建立了很好的合作关系，有着很好的合作基础，双方都在积极准备联合培养矿山物联网建设人才，进行校企深度合作，为拓展学校物联网专业人才培养提供了很好的实践和就业机会。此外，学校还与一些经济发达地区的相关企业建立实习基地，如上海、深圳、无锡、芜湖等，为学生进入工作岗位前提供深入企业实习机会，为进一步就业打下了坚实的基础。校企合作模式的效果已经在学校的一些专业取得了很好的效果，校企合作是物联网专业人才培养较为理想的模式。

4.2 物联网工程专业教学资源建设

物联网专业人才的培养，除了有定位准确的培养目标和合适的培养模式之外，还需要有配套的软硬件教学资源的支撑，教学资源是培养合格人才的重要保证。一个专业办学水平的高低往往与该专业的师资、实验室、教材、实习场所等建设水平有关。对于物联网专业这样一门新兴专业，面临的专业教学问题更为严重和急迫。学校在物联网专业建设过程中，相应地采取了一些有效措施来保证高水平的教学资源。

（1）物联网专业师资队伍的建设。这是所有教学资源中最为重要的部分，没有好的师资很难想象能够培养出优秀的人才。因此，学校和学院都非常重视教师的培养，培养的方式主要是从学院中挑选出一部分对物联网感兴趣而且嵌入式技术以及软件开发能力过硬的教师组建成物联网科研团队和教学团队，通过申请物联网相关课题展开物联网理论和应用研究，目前已有2项物联网相关的国家自然科学基金项目，5项省部级物联网应用课题，多项企业物联网应用横向课题，通过科研课题工作的深入展开和研究，大大提高了教师对物联网理论的理解和实践应用水平，对推动物联网专业的教学水平起到明显的促进作用。除此之外，学院利用寒暑假时间组织部分教师到北京、无锡、长沙等地参加“全国高校物联网专业教学和研讨”“高级物联网开发工程师物”等教学和专业技术的培训，通过培训进一步提高教师的物联网教学水平和专业技能，然后再通过校内的研讨和讲座带动更多教师物联网专业水平的提高。

（2）教材建设也是办好专业必不可少的环节。由于物联网专业是新建专业，虽然已经出版了一些不错的物联网方面的图书，但适合作为本科教学的好教材还是凤毛麟角，而且大多是技术类或普及类。因此，在教材的建设方面还有很多的工作需要做。我们根据开设的课程和目前已有教材的现状，挑选出相对较好的基本教材和参考书，通过大家阅读讨论，然后根据制定的教学计划，来确定讲授的内容和学生需要自学的内容，并整理教学讲义和课件，为后续教材建设做好准备。通过这一环节，充分提高了对教学内容细节的掌握和理解，也对物联网技术掌握得更为全面。

（3）实验室建设是实践教学环节的有力保障。为了能够满足物联网实验教学的需求，学院对物联网实验室建设投入了大量的建设经费，实验室采购了北京西普阳光教育科技有限公司的SimpleRFID射频识别实验教学系统，并向安徽福讯信息技术有限公司订制了无线传感网络教学系实验系统。在物联网实验建设过程中，物联网专业教学团队全程参与整个实验室建设过程，对系统的安装、调试、运行都进行全面掌握；并邀请物联网实验系统开发的T程技术人员给教师做专门的技术培训和讲座，进一步提高了教师的理论水平和实践水平。通过师资、教材和实验窜3个环节的建设，目前学校已经具有较高水平的物联网专业教学团队和完善的教学配套资源，完全能够按照既定的教学目标和计划来进行物联网专业人才的培养。当然，任何一个新的专业的开设，都需要一定时间的建设和完善，在建设的过程中要不断探索和完善，并借鉴其他高校的成功经验，及时修正不合理的方面。

5 结语

物联网工程专业的人才培养和教学资源建设，是所有高校物联网工程专业在办学过程中需要考虑和解决的问题，而特色人才培养模式和高水平教学资源建设是办好物联网专业的前提，因此，各个高校应根据各自不同的办学基础和行业特点，着眼于市场需求和自身的办学优势，在体现物联网工程专业共同特点的基础上，要突出物联网工程专业的行业特色，这样培养出的人才更能满足市场需求和具有更宽的就业面。

参考文献：

[1]吴功宜，吴英.物联网工程导论[M].北京：机械工业出版社，2012：1-5.

[2]刘云浩.物联网导论[M].北京：科学出版社，2011：3-6.