劉曉華

（武漢工程大學(xué) 湖北武漢 430073）

從物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用分析物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)方向課的設(shè)置

劉曉華

（武漢工程大學(xué) 湖北武漢 430073）

從物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀出發(fā)，結(jié)合目前市場上典型的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，討論物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的課程體系，進(jìn)而對物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)方向課的設(shè)置進(jìn)行詳細(xì)探討。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)應(yīng)用性強，是涉及多專業(yè)學(xué)科的交叉專業(yè)，很難統(tǒng)一課程體系。在教學(xué)中，由應(yīng)用來驅(qū)動教學(xué)，緊跟新技術(shù)發(fā)展，不斷調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，建設(shè)有特色的物聯(lián)網(wǎng)課程體系。

物聯(lián)網(wǎng) 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè) 課程設(shè)置 專業(yè)方向課

繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后，物聯(lián)網(wǎng)引領(lǐng)了信息產(chǎn)業(yè)革命的又一次浪潮。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在物理網(wǎng)絡(luò)的物體上植入各種微型感應(yīng)芯片使其智能化，然后借助無線網(wǎng)絡(luò)，人和物體“對話”，物體和物體之間“交流”。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)作為一個涉及到計算機科學(xué)與技術(shù)、軟件工程、通信工程、電子工程、網(wǎng)絡(luò)工程等多專業(yè)學(xué)科的交叉專業(yè)，畢業(yè)學(xué)生可能從事傳感器制造、網(wǎng)絡(luò)融合、集成應(yīng)用開發(fā)等多領(lǐng)域的工作。一般情況下，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)在計算機學(xué)院開設(shè)，計算機學(xué)院對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層領(lǐng)域已具有很好的研究基礎(chǔ)，對感知層所依賴的軟硬件結(jié)合的嵌入式系統(tǒng)技術(shù)也多有涉及。

一、物聯(lián)網(wǎng)課程設(shè)置探討

從目前高校課程設(shè)置情況來看，物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)課程可以考慮設(shè)置在專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)必修課和專業(yè)選修課中。計算機學(xué)院在專業(yè)基礎(chǔ)課中，開設(shè)了計算機專業(yè)考研涉及的課程。計算機專業(yè)屬于全國統(tǒng)考，其專業(yè)基礎(chǔ)綜合考試涵蓋數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計算機組成原理、操作系統(tǒng)和計算機網(wǎng)絡(luò)等學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)課程。而這些課程又離不開C程序設(shè)計、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計等課程的支撐，而專業(yè)入門課——物聯(lián)網(wǎng)概論，又是必不可少的。要想在專業(yè)基礎(chǔ)課中開設(shè)全面的物聯(lián)網(wǎng)課程，專業(yè)基礎(chǔ)課有限的學(xué)時內(nèi)不太可能實現(xiàn)。大學(xué)里重要的是開拓眼界、培養(yǎng)學(xué)習(xí)方法、培養(yǎng)專業(yè)素養(yǎng)。計算機涉及多學(xué)科，要學(xué)的內(nèi)容很多，因此物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)可在各專業(yè)的主干課程基礎(chǔ)上，在物聯(lián)網(wǎng)方面有所加強即可。物聯(lián)網(wǎng)理論性強的專業(yè)基礎(chǔ)課在原來計算機專業(yè)必修課上進(jìn)行增加和替換，而其他應(yīng)用性強的課程在專業(yè)選修課中設(shè)置。專業(yè)選修課靈活性強，緊跟新技術(shù)的發(fā)展，在學(xué)時有限的情況下，可在專業(yè)選修課上來設(shè)置物聯(lián)網(wǎng)課程，給學(xué)生多種選擇。

二、從物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用分析物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)方向課的設(shè)置

究竟要設(shè)置哪些課程呢？首先我們看看目前物聯(lián)網(wǎng)的主要應(yīng)用在哪些方向。

智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)自動檢測影響農(nóng)作物生長的環(huán)境變量的變化［1］。當(dāng)檢測到環(huán)境變量超過設(shè)定值時會采用報警方式或者自動采取應(yīng)對措施進(jìn)行處理。在智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中可設(shè)置土壤溫濕度、空氣溫濕度、光感、紅外人體感應(yīng)等多種農(nóng)業(yè)傳感器；設(shè)置通風(fēng)風(fēng)扇、加熱器、加濕器、噴頭、燈光等多種控制器；可遠(yuǎn)程帶云臺監(jiān)控視頻。每個傳感或執(zhí)行結(jié)點可提供有線和ZigBee無線兩種通訊方式，并可用PC、Web、移動終端等多種方式訪問，而且支持微信遠(yuǎn)程控制。還可以集合RFID技術(shù)實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品追蹤溯源。

智能家居系統(tǒng)將與居家生活相關(guān)的設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)有機地組合在一起進(jìn)行綜合管理，智能家居中的各種設(shè)備相互間可以通訊，不需要用戶干預(yù)能根據(jù)不同的狀態(tài)互動運行［2］。智能家居根據(jù)應(yīng)用的場景不用，開發(fā)時側(cè)重點不一樣。比如在智能家居安防這一塊，就可以包含煙霧、溫度、濕度、光照、燃?xì)獾葌鞲衅魈綔y，門禁、燈光、報警器、風(fēng)扇、窗簾、電視等控制系統(tǒng)，可以實現(xiàn)本地、遠(yuǎn)程信息采集、控制及圖像采集等。

智能物流倉儲系統(tǒng)功能可包含低頻、高頻、超高頻等多種RFID 技術(shù)產(chǎn)品，可實現(xiàn)對貨物生產(chǎn)過程、運輸過程、倉儲過程的智能管理。

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在各個行業(yè)中，總體來說采用的技術(shù)有類似之處。在對物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用研究中，發(fā)現(xiàn)采用了無線、有線等多種組網(wǎng)方式，采用了智能云、微信等多種遠(yuǎn)程監(jiān)控方案。涉及到了嵌入式Linux、Android應(yīng)用開發(fā)、Java編程、ARM開發(fā)、RFID技術(shù)、ZigBee協(xié)議、傳感器與無線傳感網(wǎng)絡(luò)、低功耗WiFi網(wǎng)絡(luò)開發(fā)、藍(lán)牙技術(shù)等。在目前的學(xué)時數(shù)制約下，開設(shè)所有的課程存在困難。因此，我們在專業(yè)必修課中增加了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)課程，教學(xué)大綱的內(nèi)容涵蓋ZigBee、藍(lán)牙、WiFi、GPRS等技術(shù)，為物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)打好理論基礎(chǔ)。專業(yè)必修課中其他課程減不下來，而這些課又要開上去，那就在四門專業(yè)選修課中開設(shè)。按規(guī)定開設(shè)四門專業(yè)選修課，學(xué)生必須選擇兩門。經(jīng)過討論，嵌入式Linux、Android應(yīng)用開發(fā)、ARM體系架構(gòu)及編程、RFID技術(shù)設(shè)置在專業(yè)選修課中。在安排專業(yè)選修課時，盡量錯開時間，學(xué)生在時間不沖突的情況下可根據(jù)興趣、愛好上完所有課程也可以主攻兩門課程。而Java編程，因為在前期的課程中開設(shè)了C程序設(shè)計、面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計，學(xué)生對開發(fā)語言有了一定的了解，而且綜合設(shè)計、課程設(shè)計等實踐教學(xué)中，老師也允許學(xué)生自主選擇開發(fā)語言，學(xué)生有能力、有機會來自學(xué)Java并在實踐中得以應(yīng)用，因此在專業(yè)選修課中可以暫不考慮。經(jīng)過以上課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅可以進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的開發(fā)，也可以選擇在嵌入式Linux方向、Android開發(fā)方向就業(yè)，給學(xué)生未來的選擇提供了廣闊的空間。［2］

結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)涉及面廣，很難制定統(tǒng)一的課程體系。在對計算機學(xué)院開設(shè)的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程探討時，充分考慮了目前已開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)必修課，考慮了學(xué)生的考研課程、調(diào)查了學(xué)生的就業(yè)方向。在專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)必修課實在無法做出更多更改的情況，在專業(yè)選修課中設(shè)置。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)應(yīng)用性強，緊密結(jié)合實際。在我們教學(xué)中，緊跟就業(yè)市場變化，由應(yīng)用來驅(qū)動教學(xué)，緊跟新技術(shù)、新應(yīng)用的發(fā)展，不斷調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，建設(shè)有特色的物聯(lián)網(wǎng)課程體系。

［1］ 王冬.基于物聯(lián)網(wǎng)的智能農(nóng)業(yè)監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)［D］ .大連理工大學(xué)， 2013.

［2］蘇李果，朱燕.基于ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的智能家居系統(tǒng)［J］.計算機系統(tǒng)應(yīng)用，2015，24（6）：66-70.

劉曉華，女，1974年生于湖北省荊門市。現(xiàn)任武漢工程大學(xué)計算機科學(xué)與工程學(xué)院網(wǎng)絡(luò)工程教研室老師，副教授，研究方向：計算機網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫