对于联网运用型物联网人才实践课程系统构建

论文导读：
摘要：本文从物联网应用领域出发，以电子商务B2C仓储物流应用项目为典型案例，分析了应用项目功能和技术构成，导出了涵盖物联网核心技术的实验项目，进而提出应用型物联网实践课程体系的构建方案。本文提出的实践课程体系对应用型物联网人才培养方案的规划和设计具有借鉴意义。
关键词：物联网；B2C；RFID；人才培养
1007-9599 （2012） 21-0000-02
物联网产业是一项新兴信息产业，是国家“十二五”规划的重点产业。十二五期间物联网产业重点领域包括智能交通、智能物流、智能电网、智能医疗、智能工业、智能农业、环境监控与灾害预警、智能家居、智慧城市、国防与军事等等。随着产业的迅猛发展，相关技术人才需求迅猛增加，各层次大专院校争相开设物联网相关专业，由此，各个院校构建符合产业实际培养方案就显的尤为重要，而培养方案中的实践教学课程体系设计则是判断人才培养是否顺应产业需求并与行业紧密接轨的关键。
1 物联网应用典型项目案例分析
应用型人才的培养方案的制定应该来自于行业应用实际，最后通过掌握实际工作所需知识和能力的毕业生回到行业应用实践，因此，对行业应用项目案例的分析无疑是指定人才培养方案中实践课程体系的重要途径。
这里以B2C电子商务智能仓储为例，分析一下物联网应用项目的主要技术构成。B2C电子商务智能仓储应用的业务描述如下：
（1）向货物RFID标签中写入货物基本信息；（2）将贴有标签的货物集中放在RFID读写天线托盘上，一次性读取所有入库的商品的信息，登记到库存管理系统中；（3）智能货架实时读取货架商品的数量，同步到网络商店前台；（4）网购订单确认后，仓储区打印机自动打印订单，等待拣货。（5）拣货时条码扫描订单条码，拣货商品仓位指示灯亮起，显示需要在该仓位拣货的数量；（6）订单及货物送达时，用数码笔进行订单签收，数码笔的蓝牙传送签收信息到智能手机，再通过2G/3G网络传送到服务器上；（7）通过无线网络摄像头对仓储环境内的视频信号进行监控，通过温湿度传感器对仓储的基本环境进行监控。
在应用案例中，所涉及的技术归纳如下：（1）射频识别及条码技术；（2）无线传感网络技术；（3）计算机网络技术；（4）无线通信技术及协议（Zigbee通信技术）；（5）软件开发技术；（6）嵌入式系统应用开发技术。
这些技术的学习与实际验证都需要通过一系列课程来支撑，这些技术也自然就成为这些课程的实验项目的主要内容。本课题组成员已经给出了应用型物联网人才培养方案，这里给出对应的实践课程体系。根据目前绝大多数应用型高校的教学模式，实验实训一般包括两部分，课程实验和综合实训，这里也给出两部分设计，分别为：课程实验项目设计和综合实训项目设计。
2 物联网核心课程及实验项目设计
由于计算机组网技术、软件开发技术、嵌入式应用开发技术的实践项目在计算机相关专业培养方案中已经非常成熟，不再赘述。这里只给出物联网技术实验相关的课程简介及核心实验项目：
（1）物联网系统概论。本课程全面地介绍物联网的基本理论、技术基础、EPC电子编码体系，以及物联网在智能农业、食品卫生、社会治安、智能楼宇、感知城市、智能交通、节能环保、旅游观光、生产监控、新型商务和医疗护理等众多重点生产与生活领域中的应用。
实验项目：参观和操作体验智能家居物联网系统。
实验内容：智能家居摘自：毕业论文小结www.7ctime.com
对码过程实验；通过互联网控制房中各种家用电器；通过遥控器控制家中各种家用电器；通过手机控制家中各种家用电器；手机一键布防实验。
实验目的：理解物联网系统的原理、结构和技术构成，对物联网应用系统具有宏观的认识。
（2）RFID原理与应用。本课程系统地介绍物联网与射频识别（RFID）技术的基本概念、基本原理、关键技术和应用实例。让学生掌握射频识别技术（RFID）的工作原理，设备构成，并了解RFID在交通、安全防伪、供应链管理、公共管理等领域的应用。
实验项目：写卡实验；读卡实验。
实验内容：实现RFID射频卡信息写入；实现RFID射频卡信息识别。
实验目的：掌握读卡器与网关的连接，熟悉无源标签（也称无源卡片、无源卡）的读、写操作。
（3）无线传感器网络原理与应用。本课程涉及无线传感器网络（论文导读：
Wireless SensorNetwork，WSN）的理论和应用两个方面，让学生掌握无线传感器网络的基本概念、体系结构、关键技术，了解软硬件开发平台和仿真环境。通过一个无线传感器网络的典型应用实例让学生了解无线传感网的具体应用。
实验项目：无线传感网组网实验项目；无线传感网络监控实验项目（温度、湿度、光照等状态监控）；Zigbee无线网络通信实验。
实验内容：使用Zigbee无线网络和相应设备设计和组建无线传感网络；通过Zigbee通信协议的无线传感网实现对诸如温度、湿度、光照、噪音等远程状态的监控。
实验目的：掌握无线传感网的技术组成和设备结构，能设计典型联网方案，并能通过无线传感网获取远程状态数据。
（4）3G数据传输技术及移动开发技术。课程对第三代移动通信的高速数据无线传输技术EV-DO技术与HSPA的技术进行了全面而深入的介绍。介绍基于移动手持终端（Android或IOS系统）的软件开发技术。
实验项目：3G模块HSPA联网数据传输实验；Android和IOS系统平台下数据处理、传输软件开发实验。
实验内容：在特定开发板上接入3G模块实现3G高速网络连接；在Android或IOS系统平台下开发客户端软件，实现与服务器软件平台数据通信，从而实现远程状态监控。3 综合实训项目设计
综合项目实训一般在学期末或在最后学年离校实习之前开设综合性实训课程，时间一般为半个月以上，要求在实训项目中要综合运用所学专业知识，完成一个综合性应用项目。本题组设计并选用了五个典型案例项目作为综合实训项目，这里仅给出一个典型案例的描述。
实训系统简介：本实训方案采用沙盘进行智能交通部分应用的模拟展示。沙盘分为城市交通和公共交通两部分。沙盘以模型地形地貌、模型植被、模型建筑、模型轨道为基础，配以相应的动态模拟控制系统，实现城市交通和公共交通系统的功能，体现了城市交通智能化和公共交通智能化建设的情况。
实训系统功能：（1）城市交通模拟功能：有车辆闯红灯时，LED灯闪亮模学位论文www.7ctime.com
拟车辆拍摄；车到十字路口，遇到红灯时，应停到停止线后。（2）流量统计功能：通过RFID读写器，监控每条道路通过的车辆数，从而可统计每条道路的流量。（3）快速公交交通模拟功能：Led屏显示车辆与站牌之间的距离和到站时间；到站后系统能展示LED屏与语音广播的联动功能（即LED屏显示的内容与语音广播一致）；体现安全门开关与车辆进出站的联动功能，车辆到站后，安全门自动开启，车辆在站台前逗留多少时间，安全门就一直开着直到车辆驶离站台；自动报站功能，车辆距离站点还有几十厘米距离时，车辆能够语音播报车辆到站信息；站节牌采用LED屏显示，主要显示车辆距离站点的距离和时间。（4）停车场车位监控模拟功能：设置6个车位，每个车位安装地感线圈。系统可对车位进行监控。控制台上可显示当前的车位空闲情况。（5）车辆定位功能：为每辆车贴上一张电子标签，沙盘上有20个RFID读写器，通过射频技术对车辆进行定位，并将定位信息实时显示到控制台上。标签中存储车辆的信息，可在定位到车辆后，显示出该车辆的属性信息。
实验内容：（1）熟悉沙盘构造及操作；（2）RFID接口协议实验；（3）智能交通控制软件模块开发；（4）车辆订位软件模块开发；（5）停车场车位监控软件模块开发。
4 结束语
实践教学课程体系的构建应该来自于行业，回归到行业，从行业应用案例出发构建应用型物联网人才培养实践课程体系具有很强的针对性，并能够与产业发展紧密接轨，本文提出的实践课程体系来自于行业实践，对应用型物联网人才实践课程体系的设计和实施具有借鉴意义。
参考文献：
胡向东.物联网工程专业应用创新型人才培养体系探究[J].教育教学论坛，2012，35.
本论文为黑龙江省教育厅教育教学改革工程项目2011年度重点课题《应用型物联网人才培养规格及方案的研究》的阶段成果。