22物联网的知识体系与课程安排
物联网作为战略新兴产业的重要组成部分,它需要宽厚的技术基础,而掌握技术是需要
知识学习作为其支撑的。
22.0物联网的知识体系
在物联网蓬勃发展的同时,相关统一协议的制定工作正在迅速推进,无论是美国、欧盟、
日本、中国等物联网积极推进国,还是国际电信联盟等国际组织,都提出了自己的协议方案,
都力图使其上升为国际标准。但是,目前还没有世界公认的物联网通用规范协议。不可否认
的是,整体上物联网分为软件、硬件两大部分。软件部分即为物联网的应用服务层,包括应
用、支撑两部分。硬件部分分为网络传输层和感知控制层,分别对应传输部分和感知部分。
软件部分大都基于互联网的TCP/IP通信协议,而硬件部分则有GPRS、传感器等通信协议。
通过介绍物联网的主要技术,分析其知识点、知识单元、知识体系,来帮助学生掌握实用的
软件、硬件技术和平台,理解物联网的学科基础,从而真正领悟物联网的本质。
物联网工程是教育部批准新设立的战略性新兴产业相关本科专业,学科基础一般依靠计
算机科学与技术、信息与通信工程、智能科学与技术、控制科学与工程等主干学科。其主要
课程大致如下:计算导论与程序设计、电路与电子学基础、离散数学、数字逻辑与数字系统、
物联网技术导论、信号与系统、算法与数据结构、计算机组成原理、通信原理、操作系统、
计算机网络、现代交换原理、数据库系统原理、计算机系统结构、人工智能、传感器技术与
系统、控制论基础、算法设计与分析、信息与网络安全、无线传感器网络、物联网信息处理
技术、RFID技术、物联网工程实践、云计算、服务计算、多媒体技术、物流工程与系统、
现代通信网等。
按照一般工程专业划分,物联网工程可分为三大知识领域:通识基础类知识领域、综合
管理类知识领域和专业技术类知识领域。
22.1物联网工程知识领域
物联网工程专业涉及以下三个知识领域:
(1)通识基础类知识领域:“非专业、非职业性的教育”,通过这部分知识的学习让同
学们掌握最基本的常识性知识。
(2)综合管理类知识领域:人文环境、法律法规、经济与管理、心理素质、职业修养
及道德教育等。
(3)专业技术类知识领域:凡涉及到学科基础、技术技能及学科发展方向的相关领域。
22.2物联网工程知识模块
物联网工程专业技术类知识领域主要涵盖四个知识模块,包括感知识别、网络构建、管
理服务和创新应用。
上述知识模块中,感知识别、网络构建两个知识模块属于物理基础层次,主要涉及到硬
件,如RFID应答器、阅读器、天线及嵌入式终端等,因此本部分实验、实践较多;管理服
务、创新应用则偏向软件,如中间件框架设计、编程实现等。
22.3物联网工程知识单元
物联网工程专业涵盖的知识单元较多,其中感知识别模块主要包括四个知识单元:
传感网技术、射频识别技术、阅读器技术和智能设备;网络构建知识模块主要包括四个知识
单元:网络技术框架、通信协议、技术标准和信息安全;管理服务知识模块主要包括三个知
识单元:云计算系统、人工智能系统和分布智能系统;创新应用包括四个知识单元:智能电
网、智能交通、智能家居和环境监测。
22.4物联网工程知识点
物联网工程主要有以下关键知识点:EPC编码、标签技术、天线及中间件、传感器技术、
网关协议、时间同步技术、定位技术、组网技术、数据融合及数据库技术、云计算技术、智
能中间件技术等。