发布时间：2023-03-17 18:00:31
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的物联网工程论文样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
关键词：物联网；高职院校；人才培养；思路
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2013）09-0081-02
0 引 言
物联网的英文名称叫“the Internet of things”，就是“物物相连的互联网”。有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物体与物体之间，进行信息交换和通信。
自2009年8月总理在无锡考察期间提出“感知中国”以来，物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一。物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，即把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，然后将物联网与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合。物联网技术将会发展成为一个上万亿元规模的高科技市场。
1 高职院校物联网人才培养之路
科技发展，人才是基石，物联网这个信息化社会发展的重要引擎也需要方方面面的人才去为它创造和服务。2010年年初，教育部下达了高校设置物联网专业申报通知，众多高校争相申报。目前有100多所高校院系获批了包括物联网工程、传感网技术和智能电网三个物联网相关的专业。全国物联网相关人才缺口量在18万以上，所以物联网工程、传感信息工程专业的毕业生就业前景广阔。
1.1 物联网企业人才需求分析
按照图1所示的物联网三层体系结构，可以将感知、传输、应用按物联网产业分为感知产品制造业、传输产品制造业、应用产品制造业和系统集成四大类。
对应的具体企业大致有如下四个子产业：一是传感器与RFID 的生产制造与测试；二是传感器节点与嵌入式软硬件无线网关设计、生产与测试；三是物联网应用软件设计与测试；四是物联网系统集成与网络服务。
图1 物联网的三层体系结构
支撑企业的岗位需求大致有以下五类：
（1）集成电路制造业，包括物联网电子产品集成电路的PCB板的辅助设计、电子产品的生产、工艺、封装、测试与管理和生产设备的管理维护等岗位；
（2）电子产品制造业，包括电子元器件的辅助设计、生产、工艺、封装、测试与管理、贴片机等设备的管理维护；
（3）网络通信产品的生产和服务，包括3G和4G通信服务、无线通信技术服务（WiFi、GPRS、Zigbee等）、有线网络通信服务、GPS或北斗卫星通信服务；
（4）数据库/中间件服务业，包括物联网数据库/中间件的安装、调试、维护与管理工作；
（5）软件服务外包业，包括物联网传输层通信软件开发、物联网应用层软件开发等。
1.2 物联网企业对高职院毕业生的要求
根据无锡职业技术学院周志德教授的物联网企业调研分析数据可以看出，物联网企业在大专高职院校的学生需求主要集中在产品生产、测试、运维、销售和项目管理等岗位。表1所列是物联网企业工作岗位与人才需求分析表。
2 物联网专业群建设
物联网技术不是一个全新的技术，它是计算机、通信和网络技术的综合体。所以物联网技术专业也不是一种专业技术所能覆盖，而必定是一个专业群才能支撑。物联网技术是现有计算机应用技术、应用电子技术、电子信息工程技术、通信技术和软件技术等专业的交叉结合技术。笔者考查了无锡职业技术学院物联网学院的专业建设和机构设置，觉得很有创新价值和指导意义。表2所列是无锡职业技术学院的物联网专业机构设置。
这种设置通过将计算机技术系和电子信息系合并，从而实现了教师、实验实训室的共享，打破了教师资源、硬件资源的分割，解决了硬件资源重复建设的浪费问题。集中力量打造出拿得出、叫得响的拳头专业。
3 以项目为导向、实践为纲的培养模型
高职办学的生命就是职业技能教育，培养物联网技术人才就是要培养为物联网企业和行业服务的技术型或技能型人才。这两样人才的培养需要进行大量的项目实践锻炼，所以高职院校不可能走脱离实际、只讲书本理论的老路，必须在基本理论够用、适用的情况下有大量的实训实践项目做支撑。
以物联网市场需求为导向，因此，实训实践项目的开展就要围绕以下几个方面：
（1）物联网设备安装、调试、维护，工程项目施工管理；
（2）传感器等感知元件辅助设计、生产工艺、封装、测试、维护和管理；
（3）嵌入式应用网关等产品辅助设计、生产制造、封装、测试、维护和管理；
（4）物联网应用软件编写、文档书写、软件测试、软件维护与数据库管理；
（5）智能楼宇弱电项目施工管理，弱电设备与自控设备的安装、调试、检测、验收与维护。
所以，开展的实训可以分为基础模块实训和综合模块实训。基础模块实训如电子工艺实训、PCB实训、电子产品制作实训、物联网项目综合布线实训、传感节点实训、数据通信实训、应用程序实训等。综合模块实训如物联网项目综合实训、物联网项目规划实施实训等。
在基础模块实训注重一步步围绕专业技能打下良好的动手基础，并且进一步巩固所学基础知识点。在综合模块要模拟工厂环境或者研发企业环境，从熟悉工程项目招投标、预决算、设备采购到编制项目实施计划，协调资源并按计划推进项目实施。这些角色由项目经理负责协调指挥。硬件小组负责硬件原理图绘制、PCB图设计、元器件选型、焊接测试。软件小组负责底层开发、应用层开发等。最后，项目所有成员进行统调测试，编写项目技术要求书、需求规格说明书等技术性文档。
4 结 语
在校企合作上，最好是企业能够向学生提供实习岗位，提供企业中的实际问题作为论文研究的题目或设计任务完成毕业论文或设计，教师参与企业的科技攻关项目等。这样，教师通过合作科研、提供咨询、参与产品或解决方案的开发，服务于企业；学生通过实习、实践项目，完成毕业论文。通过多形式、全方位、立体式的校企合作，使物联网这样的朝阳产业在人才培养上不断档、不断层，最终学校和企业都能够良性互动，可持续发展。
参 考 文 献
[1]郑小发. 物联网工程专业中高职院校教学课程实验体系研究[J]. 物联网技术， 2012，2（2）： 83-85.
[2]陈志峰，施连敏. 高职院校物联网技术专业特色资源库建设实践[J] 中国教育信息化，2011（9）：31-33.
[3]程远东 . 物联网发展趋势与高职院校人才培养思考[J]. 物联网技术， 2012，1（2）： 47-49.
一 物联网应用技术专业培养目标
物联网应用技术专业秉承厚基础、重实践、求创新的育人理念，在坚持全面发展的同时兼顾个性发展，培养具有良好的职业道德和敬业精神，掌握物联网应用技术的基本理论知识和基本技能，接受校企合作实践项目训练，具备一定的物联网综合应用能力，能在物联网技术应用的相关行业和领域中从事物联网应用技术建设、管理、维护及方案设计的高素质技能型专门人才。特别是针对物流企业，培养物联网技术与物流企业进行产业对接时，所急需的掌握智能物流等相关专业知识的高级专门技术人才。
二 物联网应用技术专业人才素质和能力要求
物联网应用技术专业毕业生可在各行业、企业从事物联网系统开发、系统集成、测试、销售及物联网产品技术支持等工作。
1.素质要求
第一，思想政治素质。具有正确的世界观、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任感；具有法律意识。
第二，文化技术素质。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。
第三，专业素质。了解物流企业基本的运营知识，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、物联网产品营销与策划等工作所必需的专业知识；具有一定的工程意识和效益意识；具有一定的市场营销能力。
第四，职业素质。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。
第五，身心素质。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节能力。
2.能力要求
第一，职业基础能力。良好的沟通表达能力；无线网络基础知识应用和常见故障的处理能力；单片机基本知识的理解能力；数据库操作系统的基本操作能力；基本的程序设计能力；基本的市场营销和策划能力；常用办公软件、工具软件的使用能力，利用Office进行项目开发文档的整理（Word）、报告的演示（PPT）、表格的绘制与数据的处理（Excel）的能力，利用Visio绘制流程图的能力；阅读并正确理解需求分析报告和项目建设方案的能力；阅读本专业相关英语技术文献、资料的能力；熟练查阅各种资料，并加以整理、分析与处理，进行文档管理的能力；通过系统帮助、网络搜索、专业书籍等途径获取本专业帮助的能力。
第二，专业核心能力。传感器、RFID、二维码等感知设备的识别和集成能力；ZigBee、WiFi、蓝牙等无线网络的配置与维护能力；物联网应用层开发、物联网平台的运营能力；智能物流平台设计与维护能力；智能设备平台的认知与维护能力；物联网-ERP集成技术应用能力。
第三，其他能力。分析问题与解决问题的能力；应用知识能力；创新能力；工程实践能力；人员管理、时间管理、技术管理、流程管理等能力；组织管理能力。
三 物联网课程体系构建
为了强化物联网基础教育，突出物联网应用技术专业实践能力的培养，对应用技术型专业培养模式进行改革和调整，将课程体系分为公共基础课、专业基础课、专业核心课和实践教学课等4个阶段，如下图所示。通过改革和优化培养方案，强化物联网理论教学、网络物联网工程实验教学以及特色网络课教学，建立了适应物联网时代技术发展的整套课程体系。课程设置以能力为本位，依据课程间的关联循序渐进地培养职业能力。
1.主要课程设置
第一，公共基础课程。公共基础类课程是高等学校各专业学生必修的课程，课程体系将公共基础课程划分为三类，其中通识教育类课程包括体育、英语、思想政治概论、大学生素养等课程；公共基础类课程包括计算数学、概率论与数理统计、信息技术基础等课程；职业教育类课程包括入学教育、职业生涯规划、职业道德等。
第二，专业基础课程。本阶段主课程有C语言程序设计、电子技术基础、通讯基础、数据库技术、计算机网络基础等课程。
第三，专业核心课程。根据物联网的三个层次（感知层、传输层、应用层），本阶段主要课程有传感器设计基础、RFID技术及应用、嵌入式系统开发、物联网组网技术、网络设备配置与管理、智能家居应用技术、制造业ERP技术应用、物联网系统集成等课程。
第四，实践教学课程。主要实践教学和主要专业实验为：行业认知实践、职业规划实践、C语言程序设计实验、条码应用实践、数据库设计实验、无线传感器网络设计实验、RFID系统设计实验、嵌入式系统开发实验、C# Windows编程实验、单片机与传感器结点实验、物流与ERP实验、物联网综合应用设计与实现、毕业实践和毕业设计等。
2.主要实践性教学环节
第一，行业认知实践。第1学期安排一周时间开展行业认知实践。学生通过听取物联网技术发展报告，了解行业背景和发展状况；通过走访考察物联网企业，了解岗位职业需求以及岗位技能与素质要求；通过专业教师对本专业课程体系的介绍，明确学习目标及就业取向，增强学生对专业的认同感和使命感。学生参加行业认知实践必须做好相应的记录，写出相应的实践报告，报告应包括行业认知、自我评估和职业定位等。
第三，职业规划实践 。第3学期安排一周时间开展职业规划实践。人才测评专家将学生的职业发展预测、学生的社会活动、学生自我评价、教师对学生评价、职业素质综合评分、专业课成绩、基础课成绩等原始数据与胜任特征模型的动机、特质、自我认识、社会角色、技能、知识等层次进行匹配，给出职业素质评分报告和职业生涯规划建议，学生根据评分报告和建议完成职业规划报告。
四 物联网应用技术专业实践教学设计
1.专项实践设计
第一，程序设计实践。在第1学期的教学周内，单独利用一周时间开设程序设计实践。本设计实践是程序设计基础课程的重要组成部分。通过本设计实践，学生能更进一步理解C语言程序设计方法，在编程实现时要保持良好的程序设计风格，对程序设计风格在软件设计中的重要作用有进一步的认识。根据程序设计实践完成情况进行考核，并结合设计报告对学生进行等级评定。
第二，数据结构实践。在第2学期的教学周内，单独利用一周时间开设数据结构实践。要求学生利用掌握的数据结构知识，对各种典型的算法问题进行编程、调试，并分析其时间复杂度与空间复杂度，理解设计选型对软件性能的重要性，撰写设计报告。
第三，电子技术设计实践。在第3学期的教学周内，单独利用一周时间开设电子技术设计实践。要求学生运用所学的电子技术知识，针对具体的实际问题或任务，全面地分析和设计出解决该问题的实施方案，最后完成电路的制作和测试。根据学生提交的设计报告和图纸进行考核。
第四，设计实践。基于Web的数据库设计实践，在第4学期的教学周内，单独利用一周时间开设基于Web的数据库设计实践。要求学生能够利用服务器端和客户端脚本进行网络数据库编程，掌握利用.Net平台进行网络数据库系统的设计能力。根据学生的完成情况和设计报告进行考核。
第五，无线传感器网络设计实践。利用一周时间开设无线传感器网络设计实践。要求学生运用所学知识，结合C51RF-WSN平台，选择合适的器件与模块来设计常用的无线传感器网络解决方案。根据学生的完成情况和设计报告进行考核。
2.综合系统设计实践
第一，RFID系统设计实践。在第5学期的教学周内，单独利用一周时间开设RFID系统设计实践。要求学生利用所学的RFID技术实现短距离通信，设计具有写卡与读卡功能的单片机、无源应答器和阅读器，完成设计报告。根据学生的完成情况和设计报告进行考核。
第二，小型物联网综合设计与实现。在第6学期的教学周内，单独利用一周时间开设小型物联网综合设计实践。要求学生利用IEEE802.15.4标准和ZigBee协议，将无线传感器网络和RFID技术结合起来组建简单的物联网并实现相关应用，完成设计报告。根据学生的完成情况和设计报告进行考核。
3.毕业实践与毕业设计
第一，毕业实践。第5～6学期安排18周的毕业实践。实践的形式包括企业考察与调研、参与短期项目开发、到企业进行顶岗锻炼等。学生实践结束后，写出实践报告或总结，指导教师根据学生实习情况对实践进行评定。
第二，毕业设计。毕业设计是工程项目和教学紧密结合的实践环节。学生毕业设计题目可以源于教师科研项目、物联网公司、电信运营商的工程项目以及其他来源。学生必须通过论文选题、资料收集、开题答辩、系统设计、论文撰写、论文答辩等环节。
物联网应用技术专业是面向国家战略性新兴产业发展需要而设置的新专业，物联网应用技术专业学生是物联网产业人才的重要来源，核心能力对他们整个职业生涯来说起着至关重要的作用。物联网专业学生核心能力的培养必须以多渠道、多角度渗透式进入所有课程，贯穿于教育教学的全过程，最终培养和训练学生的职业核心能力。物联网课程从根本上强化了网络教学的先进性和实践性，为培养具有网络应用能力、工程实践能力和创新能力的计算机特色人才提供了条件。
参考文献
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[2]孙兴华、梁俊花.基于Android的物联网课程体系探索[J].河北北方学院学报（社会科学版），2013（6）
[3]李佳、胡汉辉、李健.高职物联网专业课程体系建设研究初探[J].湖南工业职业技术学院学报，2013（1）
1 云计算概述
云计算诞生于二零零六年，二零零八年云计算得到大面积推广，云计算的诞生立即引起全球信息行业的广泛关注，云计算的出现给IT行业发展带来了新的改革浪潮，云计算的特征是：按需服务、共享资源、按需付费、网络面广。云计算作为二十一世纪新兴的技术，彻底改变了传统软件工程。云计算现如今已经被应用到了各个领域。云计算的核心技术有海量数据存储与计算、虚拟化技术、分布式存储技术、并行编程模式技术。云计算实现了将庞大数据拆分成若干子程序进行分布处理，处理后发送给服务器群计算，最后将分析处理结果统一融合后回传给用户。狭义上来说云计算是通过计算机和各类用户终端实现信息交互和应用。广义上讲云计算是一种强大的网络服务模式。云计算的虚拟化技术将一台计算机虚拟化成多台计算机，使资源利用率提高，从而降低成本。云计算的分布式计算技术，实现了根据使用需求情况分布资源。另外，云计算相比传统硬件平台相比，维护费用低廉，管理方便易操作，无需大量的资金支持。
2 物联网概念
物联网是互联网的重要组成部分，物联网是物物相联的互联网，物联网的基础仍然是互联网，物联网是以互联网为基础发展和延伸出来的网络。物联网最早提出于一九九零年。一九九一年麻省理工学院开始对物联网进行研究，一九九九年麻省理工学院对物联网做了实验。物联网底层数据的感知是物联网技术的基础，在物联网感知层中，呈现出的特点是数据量大、种类多。物联网感知采用了信息后，通过传输层实现数据与传递。物联网按照功能分为三层：应用服务层、网络传输层、感知控制层。物联网应用十分广泛，现如今几乎已经渗入到人类生活的各个方面。例如：智能交通、智能家居、资源管理、科研实验、医疗领域、军事领域。物联网的发展和推广受到了国家的重视。但就目前来看，物联网技术不论是技术上，还是理论上仍然处于发展阶段，距离物联网普及和大面积应用仍然有着一定的距离。
3 基于云计算的物联网系统架构
从物联网技术的特征来看，未来物联网技术更新和改革离不开对云计算的应用，云计算的优势是物联网技术所需要的，物联网的推广和应用必然不能缺少云计算，物联网数据产生和收集过程具有实时性和不间断性，处理时间的延迟必然会导致数据量的扩大。但由于数据量大、节点有限、存储点等技术限制，必然影响物联网性能。云计算的分布式技术，便可很好的解决这些问题，使物联网实现有效的控制多源、多位置的不同数据处理。云计算和物联网的融合，使物联网获得了强大的计算能力和存储能力，云计算搭建了一个辅助物联网的平台。
基于云计算的物联网系统架构主要包括了三个层次：物联网中间件层、物联网基础设施层、物联网应用层。这三层相互协调融合构成了物联网系统，向人们提供服务。
3.1 物联网应用层
物联网应用层是整个物联网系统架构的核心内容，应用层通过应用管理中提供管理工具，其中包括：用户管理、资源管理、安全管理、影像管理。每一个管理工具能够为用户提供不同的服务，用户管理包括：用户账户管理、计费管理等等。安全管理包括：用户身份验证、用户资料保护等等。资源管理包括：资源恢复、故障检测等等。影像管理包括：应用生命周期管理、影像部署等等。
3.2 物联网中间件
物联网中间件层是整个物联网的连接媒介，包含着整个物联网的所有中间件产品。所包括的功能有：感应设备管理、智能终端接入等等，除此之外，还具有面向服务的物联网应用的功能。
3.3 物联网基础设施层
物联网基础设施是物联网系统实现的基础，离开了物联网基础设备，物联网系统无从谈起。物联网基础设备层包含了：虚拟集群、物理硬件及感应终端。虚拟集群是基于云计算的虚拟化技术的基础上实现的，以虚拟化方式为用户提供服务。物理硬件包括：云计算必要的网络设备、存储设备、服务器设备等等。感应终端包括传感器、控制器等智能终端设备。物联网基础设备由物联网中间件负责管理和协调运作。
关键词：无线传感器网络；物联网；研究型教学模式；实验体系设置
DOIDOI：10.11907/rjdk.161787
中图分类号：G434
文献标识码：A文章编号：16727800（2016）010018802
0引言
2009年，南京邮电大学在国内首先兴建了物联网学院。学科成立之初，课程体系建设尚无先例可循。因此，如何建立具有物联网学科特色的课程体系成为了每一个任课教师需要思考的问题。近年来，学界逐步明确了物联网学科的“源科学”是计算机科学[1]。将物联网工程专业的课程建设大致分为两部分：计算机学科的基础课程与体现专业特点的专业课程。专业课程主要包括：介绍物联网基本概念的“物联网导论”、讨论感知层知识与技术的“感知技术及应用”、讨论物联网环境中无线通信技术的“物联网中的无线通信技术”、介绍物联网应用系统设计与规划方法的“物联网应用系统设计技术”和介绍物联网信息安全个性技术的“物联网安全技术”等。
无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是物联网底层重要的感知技术。作为重要的学科专业课程，其知识点从感知层硬件到应用层安全技术，内容多、难度大，体现了物联网学科的交叉特色与前沿性。该课程在传统的通信和自动化控制专业早已形成完善的体系结构，但是随着物联网应用的蓬勃发展，WSN技术发展很快，物联网专业的WSN课程内容要与上述两个传统专业的相关课程相区别，必须讲授最新的热点技术。
1课程现状及存在的问题
（1）有限的课时设置与课程的丰富内容不相匹配。无线传感器网络内容涵盖广泛，涉及计算机、通信、数学、信息、电子等多个学科，同时它也是一门理论与实践紧密结合的课程。从ZigBee、Wifi、蓝牙到6LowPan，各种无线传感器网络的最新技术都能设计相应的实验环节，以加深学生对理论知识的理解。目前受到研究生课时的限制，一般学校该课程课时设置均为32课时，在如此有限的时间内，如何有效讲授知识点、培养研究生的科学思路和研究方法则成为一个值得深入探讨的问题。
（2）课程定位与教学特色问题。物联网专业本科阶段已开设了同名课程，研究生阶段的WSN课程如何与本科生课程相衔接，且在教学中突出物联网交叉学科特色是课程建设中要解决的关键问题。
（3）研究生培养模式和授课方法问题。卢梭说过：“问题不在于告诉他（学生）一个真理，而在于教他（学生）怎样发现真理。”这正是近代研究生教育追求的研究性教学理念。本科阶段学生第一次接触WSN，因而该阶段注重对知识点的讲授。到了研究生阶段，课程应更多地教授学生科学研究的方法，帮助学生发现学科的前沿热点，并指导他们开展深入研究。
综上课程存在的不足，笔者在课程的研究生教学阶段改变了本科以讲授知识点为主要手段的教学模式，而采用以综合性实验设计为贯穿主线的研究型教学模式。通过实验为主导的方式，教师创设一种类似科学研究的情境，指导学生对热点问题进行研究，使学生在独立、主动的探索、思考、实践过程中吸收与应用知识，并解决问题。
2课程建设内容
2.1教材及实验内容选择与设计
课程选用了2本教材[23]，一本实验教程[4]。第一本教材是孙利民老师的经典教材《无线传感器网络》，其内容按网络分层结构讲述了WSN的各个知识点。每章均可视作综述风格的科研论文，逻辑清晰，易于理解，用于培养学生的科研阅读能力，但是缺乏有特色的热点技术；第二本教材是国外的经典教材，其书写逻辑为面向问题的启发式学习，每章讨论一个WSN的支撑技术，如定位技术、同步技术、安全技术等，可用于启发学生的科学思维，学习如何发现一个科学问题以及如何针对该问题进行深入研究。实验教程选用凌阳科技公司开发的最新物联网实验课程，包含最新的WSN技术实验。其内容从芯片基础实验到各种热点技术的实践，包括ZigBee协议栈系统实验、RFID基础实验、IPV6系列实验、嵌入式网关实验和手机控制实验等8大块，但是缺乏综合性实验。为此，学院又联合凌阳科技公司开发了若干综合性实验，包括自习室节能控制系统、智慧安防报警系统、图书管理系统、冷库管理系统和智慧停车系统等。
针对每个知识单元的核心知识点，借助凌阳公司开发的物联网实验箱[2]，参照学校已有的实验建设内容[56]，有针对性地设计了实验体系，如图1所示。共包含14个实验，其中前11个实验都是验证型实验，每学期再根据课程选修人数选择若干综合性的设计型实验。其中，自习室节能控制系统、ZigBee拓扑结构显示系统和图书管理系统3个综合实验贯穿学习始终，其它实验都是由教师演示完成。该实验体系使学生学习完理论知识后可以马上进入实验环节对知识进行巩固。如果某些知识点对应的实验太过复杂，在有限的课程时间内不足以完成，则可设计相应问题，让学生在问题引导下自发进行深入学习。
2.2研究型教学模式与评价方法探索
在课程的具体教学实施上，第一次上课教师即把学生分为小组，每个小组负责一个综合性设计实验。以自习室节能控制系统为例，整个教学模式阐述如下：首先，教师介绍系统功能，将系统分为光照度检测、人员检查、数据处理和灯开关控制4部分。由于实验比较复杂，采用学生分组的形式进行实验。每个部分由若干学生负责，确保每个学生完成其中的某些功能模块，并在之后的教学过程中对每部分进行详细讨论，包括：设计要求、工作原理、需要用到的设备、体现的核心知识点等。因此，每个学生在学习开始都有一个任务和目标，学生之间相互合作，完成实验的组可以获得本次实验的基本得分。之后的每一次课，核心知识点的讲授与相应的验证实验都采用教师导学、学生自主学习的形式完成。考虑到课时有限，实验还需要由小组合作学习等课外学习环节组成。到了一定阶段，每个模块都要完成子模块流程设计，如图2所示的光照度检测子模块流程图。然后进行阶段性学习成果展示和交流，并进行系统联调，形成相关文档。最后进行实验总结，汇报系统设计和实现方案。
每个实验都体现了对WSN知识的综合应用与融汇贯通。在设计型实验中，教师按照软件工程的方法一步步指导学生进行系统概要设计、详细设计直至系统调试完成。学生不但能学习到科学研究的思想和方法，而且具备了开发一个小型项目的经验，提高了动手能力。该方式改变了“教师授课+学生复习”的传授式教学模式，而是采用“教师导学+学生自学+合作研讨”的研究型教学模式，以达到培养应用型人才的目标。
3考核体系
课程考核采用平时成绩和期末考核成绩加权平均的方式。综合实验成绩占70%，期末的理论考核以开放式论文形式进行，让学生根据自己在实验过程中发现的问题，以提出改进方法等为题撰写论文，分数占总成绩的30%。该考核更加偏向于考核学生在学习过程中的参与、实践能力。
实验成绩考核学生平时的学习积极性以及动手能力，紧扣3个综合性实验的各个阶段，取得一个阶段性成果即得到相应分数。在实际实施过程中，师生都觉得该教学方式比传统方式更能激发学生学习兴趣，培养学生的学习能力和实际动手能力。
4结语
本次物联网专业的研究生WSN课程建设围绕核心知识点，设计了相应的实验教学系列。实验围绕一个需要研究解决的特定问题展开，让学生在寻找解决方法的过程中进行知识的学习与应用，而不是对知识的简单套用。强调任务驱动，并注意任务的复杂性与综合化。
应当注意的是，研究性实验教学的设计与实施是一个动态过程，教师应周期性地梳理核心知识点，根据教学内容设计实验，并在实验中根据学生反馈以及实际教学效果，不断调整实验内容、难度以及实验教学方法，促进每一轮教学实践在内容和方法上都不断丰富、改进和完善。
参考文献参考文献：
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[4]物联网多功能一体化教学科研平台实验指导书[EB/OL].[2016515].http：// .
关键词：无线传感器网；理论课程教学；自制实验平台；实验项目
Discussion on education of the postgraduate course: wireless sensor networks
Zhang Jianhui, Zeng Hong
Hangzhou dianzi university, Hangzhou, 310018, China
Abstract: This paper analyzed some appearing problems in teaching this course among postgraduate students, and designed a new way in theory teaching by designing and constructing test-bed, by designing and developing experiment items. Our new teaching way could change the unsmooth and bald status quo in unidirectionally teaching theoretical courses, and was a reference to promote the teaching development of postgraduate courses.
Key words: wireless wensor networks; teaching of theoretical course; self-developed test-bed; experiment item
无线传感器网近年来成为IT领域的研究热点[1]。2009年8月，总理提出尽快建立“感知中国”中心，促进我国无线传感器网技术与产业的发展。无线传感器网是物联网的技术核心，2010年7月20日，教育部向社会公布了2011年全国各高校140个本科新专业详细名单，其中“物联网工程”专业占据30个，高居榜首。无线传感器网是物联网专业骨干课程之一，也是一门新课程。我们对该课程的教学方法作了些探索性的改革。
1 目前存在的问题
物联网作为新专业有新的建设和教学思想[2]。而无线传感器网作为新兴行业的新课程，其理论基础要求高，应用性也要强，因而给教学带来新的挑战。存在的主要问题有：
(1)教学内容涉及广与系统性教学的矛盾。无线传感器网是一门应用性和理论基础要求都很强的课程。该课程所讲述的网络是一种集成创新型技术，同时理解和运用好该技术需要一定理论基础。它所涉及的内容广泛，需要多方面计算机基础理论知识，且涵盖面广，包括概率论、图论、高等数学、随机过程等。同时，它涉及单片机编程、电子线路、无线电发射等多方面硬件知识。而这门课程的传授对象是研究生，研究生班的学生往往来自不同专业，读研期间的主修专业也各不相同，而其导师所指导的研究方向更是千差万别。因而，如何系统地讲授这门课，同时又能满足学生不同需求，将成为面临的难题。
(2)理论教学与实验教学的脱节。无线传感器网是门全新课程，问题(1)中所述特点使得在理论与实验教学两个方面的任务既各有特色又繁重，造成这两方面的教学任务难以平衡。由于它是一门新课程，可以借鉴的教学经验并不多。而从横向比较来看，类似应用性很强的课程，其教学方法一般单一地偏向理论教学或实验教学。
(3)传统单向性教学模式的不良影响。多年来，研究生教学模式一般都是单向性的，即教师教、学生学，缺乏真正的互动，难以培养学生的独立思维，更难以激发其主动性和创造性。从学生角度来看，这种教学模式从中学一直延续到研究生阶段，没有让学生充分参与到教学中来，使得学生的学习效果无法保证，学习的兴趣也不高。这种长期的被动式参与教学，使得学生失去了主动性、独立性和主导性，形成了不良的学习和科研习惯，最终导致研究生创造性的缺失[5]。
2 改革方法
我们在Seminar[4]教学方法的基础上，让学生充分参与教学，体会完成科研任务的独立性和自主性。总体改革方法是教师导引，学生参与学、教、实验设计与实现全过程，形成单向教学向理论教学与实验互动、学生参与转变。在设计该方法时，要充分考虑到所在高校的历史与优势，发挥其在电子电路设计、嵌入式编程等方面的坚实基础与专业特色，观察学院近几年在无线传感器网方面的发展速度，针对前一小节所提出的问题，给出相应的教学改革方法。
夯实基础知识，划分学习小组。本课程选择的教材清华大学出版社出版、孙利民等编著的《无线传感器网络》为主教材，以剑桥大学出版社出版的Xiangyang Li的专著"Wireless Ad Hoc and Sensor Networks: Theory and Applications"为辅助教材。在掌握无线传感器网络这门课程的基础知识的同时，根据学生所学专业和研究方向，将他们分为两大组：理论组和应用组(如图1所示)。对于理论组和应用组分别布置不同的课外作业。为此，笔者从计算机网络、体系结构和应用技术领域的一些最新国际顶级会议上，如SigComm，MobiCom，SenSys，InfoCom等，选择理论和应用两类论文。其中，根据每名学生的指导教师对研究方向的要求，对所选论文进行较细致的筛选。在所选出的论文中，学生可以根据自己的兴趣进行再选择。当然，学生也可以从指定的学术会议论文集中选择论文。这是一个有限定的双向选择过程，所选论文包含诸多无线传感器网络应用案例和科研实例。这些论文作为课外作业让学生自己去研读，而教师会从两个组中分别随机抽取部分学生，分两个阶段，即理论阶段和应用阶段，让其上讲台宣讲其所读的论文。在宣讲过程中，大家可以自由提问和讨论，学生由此可以充分参与到教和学的两个环节。课堂的自由讨论，使得学生从传统课程授课模式中的被动听课变为主动参与，提高了学生对该课程的学习和参与兴趣。为保证效率，教师对宣讲和讨论的时间做了限定，在讨论的过程中也会做一些导引。
在两个阶段(理论阶段和应用阶段)开始之前，教师分别讲授两个阶段的基础知识，即理论基础知识和应用基础知识。由于所涉及的内容非常广泛，讲授一些入门知识，而对学生所要宣讲论文的相关基础知识要深入地讲解。另外一个重要的组成部分是给学生讲授获取相关知识的技巧与途径，例如如何使用图书馆资源及学术网站，如Google scholar，Citeseer等。
图1 教学步骤图
在上述过程中，理论组的学生偏重理解算法的原理，应用组的学生偏重算法实现所需的硬件运行原理和编程实现。笔者所在实验室的主要研究方向之一是无线传感器网络，依托这个实验室特点，在指导学生时采用TelosB传感器节点，在TinyOS平台上开发算法实现程序。
统分兼顾，学生自主。如图1所示，在“理论(应用)基础知识”阶段中，通过让学生自己阅读学术论文，让两个组的学生分别对某一方面的理论知识有了具体了解，对无线传感器网络中的硬件原理也有了初步认识。在紧接着的“理论(应用)案例”阶段中，从学生宣读过的学术论文中挑选出几篇经典的论文，它们有算法设计及其性能的理论分析，又有实验设计与验证。为此，根据先前的理论组和应用组划分，以及所选经典论文，进一步将学生交叉分队。一个分队一般由5名学生组成：一名学生负责算法原理的解释，两名负责TinyOS编程和调试，一名负责数据采集与硬件平台搭建，最后一名负责协调分队整体工作并撰写最终实验报告。实际教学过程中，每队学生人数和任务分配可以视情况做适当调整，例如，当理论组学生人数较多时，在每队中负责算法原理解释的学生可以适当增多。当分队组建好以后，分给每名学生的任务以课外作业的形式完成。每个分队的进度情况由该队负责人以实验报告的形式按阶段提交给教师。同时，在协调学生完成作业的过程中，教师应逐个分析案例，这些案例中有涉及路由设计的，有涉及面向实际应用数据采集的，也有涉及网络时延分析的，案例涵盖面广，以解决课程内容涉及广的问题。
案例分析结束以后，进入实验验证或者仿真分析。在这个过程中，主要分以下几个阶段：实验平台的构建、实验设计、实验验证及其实验报告的撰写。在这些过程中，学生不仅充分参与，而且在有些过程中，学生还起到主导的作用。实验平台的构建需要一定的科研经费支持，制作过程复杂，将在下文中阐述。在无线传感器网络的教学中，由于实验条件限制，不一定都能搭建硬件平台。另外，在教学中还发现，一个实验平台不能同时满足多个分队使用，而有些分队的任务也不一定要在实验平台上进行。为此，让部分有一定C/C++语言编程基础的学生使用一个专门的网络仿真平台―OMNeT++[3]。
OMNeT++是一个面向对象的离散时间模拟器，由土耳其布达佩斯技术大学的Andras Varga等人设计。其内核源代码完全开放，采用标准C++语言编写，可以运行于Linux，Windows等几乎所有支持标准C++的系统平台上。它采用了一种搭积木式的建模方式，可以应用于任何离散事件系统的计算机模拟和仿真，包括模拟通信网络的业务流，模拟通信协议的模型，排队网络，模拟多处理器和其他分布式系统。对于教学比较有利的是OMNeT++完全免费，有很多现成的模块、框架和范例，相关资源可从其官方网站[3]免费下载。在教学过程中，部分学生使用该仿真软件，完成了一些无线传感器网络中的案例，如消息洪泛案例仿真(如图2所示)，目标追踪案例仿真(如图3所示)。在图2，3中，灰色点和白色点表示传感器节点，灰点表示已经接受到消息的节点；图中间较大的点表示Sink节点；图3左上角的黑色点表示目标。
图2 消息洪泛仿真截图 图3 目标追踪仿真截图
自制实验平台，自己设计完成实验，学生充分参与。需要实验平台验证的分队参与设计与构建了一个无线传感器网络平台(如图6所示)。该平台高2米，宽4米，由200个自制TelosB节点(如图4所示)、50个多接口Hub(如图5所示)和一台台式机组成。2009和2010级部分研究生参与了该实验平台的设计与搭建。在该实验平台上验证理论或应用案例的每个分队，都自行设计、开发、调试实验和相应的TinyOS程序。根据无线传感器网络这门课程教学的需要，以及学生科研和兴趣的选择，先后设计了6个实验：时间同步、路由树构建、基于非时间同步的通信时间调度、消息洪泛、主被动式追踪、人物辨别。
图4 自制TelosB传感器节点 图5 多接口Hub
图6 200个节点组成的测试平台
3 结束语
在整个教学过程中，总体教学思路是：从课程基础知识开始，将学生分成两类(理论类和应用类)；根据学生的兴趣和科研需要，有重点地讲解具体的理论和应用基础知识；而后以国际顶级会议论文为素材，从具体案例着手，通过让学生充分参与的方式诱导学生理解理论知识(如图论、概率论、随机过程等)是如何在无线传感器网络这个应用性技术中应用的，也让他们体验无线传感器网络中的算法是如何在实际实验平台上实现的。整个过程从基础理论知识细化到具体理论知识，再到具体案例分析，循序渐进，有重点、系统性地讲授了这门知识涉及面广、结构较为庞杂的应用性课程。同时，在整个教学中，学生也从逐渐参与、充分参与到教和学中，到最后甚至在某些方面起到主导作用。新教学方法使得学生在研究生阶段能够体会从被动地学到主动地、独立地完成一个完整的科研任务的转变。这种转变中蕴含着主动创新的种子，在长期的科研锻炼中将会发芽结果。
参考文献
[1] 李建中.无线传感器网络专刊前言[J].软件学报,2007,18(05):1077-1079.
[2] 吴功宜.对物联网工程专业教学体系建设的思考[J].计算机教育,2010,21:26-28.
[3] OMNeT++ [N/OL].省略/.
1962年――1992年，在中国科学院国家天文台主要从事天体物理设备研制。如天体物理探测设备的研制，如天文电子照相机的研制、军用微光探测系统的研制、天文CCD系统、天体物理光导纤维系统的研制、光电成像器件的研制、高真空及超高真空系统的研制、光导纤维及光导纤维传像束的研制、工程测绘及桥梁、筑路工程等。自1985开始，主持我国最大的2.16米天文望远镜终端探测系统，即光纤与CCD课题的研究工作。1986年赴英国Durham 大学工作，1987年获中国科学院高级研究职称，1989年赴美国国立光学天文台（NOAO）工作，均从事天文纤维光学系统的研制工作；1991年赴澳大利亚悉尼参加世界天文纤维光学应用研究的进展会议，在会上报告了我国在这个领域内的研究成就，受到国际、国内同行专家的赞扬和好评。发表研究论文20多篇，获得光导纤维应用与研制系统国家专利1项。
1993年直今，从事信息技术（IT行业）工程规划、设计、实施工作，亲自主持规划、设计、实施的工程多项，并撰写了《体育场馆智能化系统建设导论》专著，发表了《中国智能交通信息系统大集成方案总体框架》、《信息在智能建筑及其他领域的内涵》等论文。一句话，总结我一生整整50年的科技工作，均没有离开《信息》，只不过工作在不同领域的信息和不同的信息环节上，所以至今《信息论导论》论文的发表，是水到渠成的结果。现任同方数字城市产业本部顾问。
【摘 要】本文回答了信息的简明广义定义；解释了信息在在自然界与人类社会中的地位与其他要素的关系；提出了信息的6+1理论；分析了智能化、信息化，以及它们之间的关系；明确了智慧型地球、智慧型国家、智能城市、智能社区、智能建筑、智能交通、智能安防等的判别标准及其内涵，例举了轨道交通建筑、轨道交通系统智能化/信息化的规划与实施工程图解；指出了目前最热门的与信息化有关的物联网的实质，及与互联网的关系，以及它在信息论中的地位等问题。
【关键词】 信息 信息化 智能化 医院装备
[Abstract]This article give the brief definition of the word "information" and explain the important connection that being built between Nature and human being. Bring up the "six plus one" theory, analysis the definition of intelligentization、infomationization and the connection between them. What's more，this article also give the specific standard in Intellectual Earth，Intellectual city, Intellectual community，Intellectual architecture， Intellectual transportation，Intellectual security. Giving the examples in the blue print of Track traffic construction and the Informatization that used on Internet . The last but not the least, it brings up the problems exist in internet.
[Key words]information; Informatization; Intelligentization; hospital equipment
引言
在我国“2006-2020国家信息化发展战略”中明确提出，“信息化是当今世界发展的大趋势，是推动经济社会变革的重要力量”，在十二五规划中指出要：“全面提高信息化水平”……“ 推动经济社会各领域信息化”。“7.23”浙江勇温线铁路动车追尾特别重大事故的发生，就其原因而言，从已报道的资料看，恰巧问题就出在信息设施（硬件）与信息管理平台（软件及活件）上，这里指的活件就是操作硬件设备和管理软件的人。教训是深刻的，这让我们又一次认识到深刻理解和掌握信息论的精髓之重要！说信息是轨道交通和一切交通系统的灵魂完全不为夸张！
信息化是智慧型地球、智慧型国家、智能城市、智慧型社区、智能建筑、智能交通、智能城管、智能安防等等领域追求的目标，或是目的，总而言之，信息化是目前人类社会走向智慧型生活的先导、灵魂，这个论断的重要性和迫切性已经是无可置疑的了。但更为理性地认识智能化/信息化的理论方面，还有待进一步地探讨这个当今世界人们都甚为关注的问题。本文既然定名为“信息论导论”，自然就不是针对其细节进行讨论，而是试图在这方面给出一个相对较为全面的，但又是十分明确概括地来描述信息论中所涉及的各个环节之间的关系问题，从而可以给业内人士在规划自己本部门，或自己工作方面的信息化工作时，有一个明确的目标和途径，不为当前一些商业炒作而夸大某些还不够实际的东西而迷惑，是本文的目的。
信 息 的 定 义
谈到信息，当今社会人们无处不把信息这个词挂在嘴边，但到底什么是信息，其定义是什么，恐怕并不是很多人能够简单明了地回答出来。这是一个哲学名词，到目前为止，信息这个名词还没有一个权威的准确的定义，这当中最具代表性的就是所谓“香农”理论，这个理论说，信息就是“确定性的增加”，这个定义是使人费解的，至少说不够通俗、不够全面和不够广义，是狭义的，这个定义是香农在贝尔研究所任职时针对通信行业而下的定义。
有关“信息”的定义，不下N种，太多版本了，这种局面，本身就反映了人们在认识“信息”概念方面的不确定性，不够有把握，不能一针见血地说清楚，才造成各种解释都有！有点象在天文学中出现的宇宙是怎么形成的？人类有史以来有各种版本的宇宙起源学说，如亚里士多德的“地心说”、哥白尼的“日心说”、到今天的“大爆炸说”等等,这些学说，不断被天文学家用新的观测事实所否定，然后又出现新的理论来解释宇宙的起源，即使今天的“大爆炸理论”，仍然还有解释上的矛盾之处，需要科学家继续去进一步地探索之；“癌症是怎么产生的？自癌症这个词出现以来，也有各种解释癌症产生的原因的版本，但都还未见到权威性解释的报道，所以才出现人们对癌症恐慌症，才在人们中流传着这也致癌，那也致癌，其实可能就是还没有找到真正的致癌病因，才会出现这种局面；“光的本质是什么？人们开始认识光的时候，只知道光是直线传播的，产生了基于光是直线传播的几何光学理论，但随着不断地发现新的实验和观测事实，又才明白，光还具有波动性，和衍射性”等等，这样的例子，举不胜举。其实这些重大的科学问题，人们认识它，的确有一个认识过程，要求从一开始就有一个确切无误的定义，那是脱离人类认识自然规律的，只有当人类累计了大量的观测事实和实验事实之后，不断地从认识，到否定，再认识，再否定，直到得到一个比较接近于真实的那样一个定义或解释，才是比较全面而肯定的结果。
尽管如此，到目前为止，作者比较赞同较为靠谱的简单而明了的信息定义是：信息就是可被主体感知的附着于各种客体（载体）上的自然界物质或能量存在的一种形式及其运动变化呈现出的状态，例如通过感觉通道（如人或动物、植物的眼、耳、口、鼻、肢体）的神经系统能感知的某种物质或能量存在的形式或其运动变化呈现出的状态，我们称这种“存在形式或状态”就是一种信息。
信 息 的 6+1 理 论
信息论要研究的内容就是这些可被感知的物质或能量存在的形式及其变化状态的产生、采集、传输、处理、存储、、利用等环节的一切手段和范畴。如图1所示：
智能化是现代人类对任何物质或能量的存在形式及其变化状态的前6个环节（侧重技术层面）在实现数字化、网络化和集成化层面在规模上做到了最大化，也可以这样认为，智能化就是这6个环节的最优的技术状态，所以说智能化是信息化的技术基础，技术支撑，就是这个意思；而信息化则是现代人类对任何物质或能量的存在形式及其变化状态在数字化、网络化和集成化层面在利用上实现了最优的状态。从这个意义上讲，智能化与信息化的辩证关系就十分清楚了。它们两者是同一事物在“信息”这个概念之下的前后不同环节而已，我们称之为信息的6+1理论！
物质、能量、信息是组成自然界的三大要素。物质是什么，物质就是人类能够感知的实体东西（小到组成物质的分子；大到组成宇宙的星球、星云、星系等）；而能量则是使物质产生运动的原因，是力的一种表现形式，是人类能够感知但不是实体的东西；信息既不是物质，又不是能量，而是反应这两者的存在形式和它们发生变化的状态。这三者不是一个概念，但又是有内在联系的组成自然界的三大基本要素。
当了解了信息的意义及其重要性之后，我们才能谈得上去利用它。利用信息是人类的目的，是根本。但为了利用信息的目的，则首先要做好信息的产生、采集、传输、处理、存储、等6个技术环节。所以我们可以总结为1个使用目的和实现该目的的6个技术环节。根据信息的6+1理论，智能化是为信息化服务的，那么如果智能化系统做得很好，而由于利用它的人为因素，我们可以称之为“活件”，如政治原因、人的操作技术水平、组织管理水平等原因，使得智能化所具备的优异功能没有得到应有的充分发挥，打了折扣，我们就可以认为信息化不尽人意，这是“利用”环节出现了问题，是“活件”出了毛病。例如一个建筑智能化工程做得很好的小区，小区的中心控制机房，即智能化的集成中心，它的技术含量是相对比较高的，但由于使用它的人――“活件”是一些技术水平较低的保安人员来操作管理，其结果是事过不久，由于操作不当，造成软件的丢失，硬件的损坏，致使其功能不能做到应有的发挥，这种例子在许多智能建筑领域，不在少数；“7.23”勇温线特大轨道交通事故，恐怕在一定程度上也是“活件”出了问题；反过来，如果“利用”信息的需求，即信息化的需求来势凶猛，要求甚为迫切，在资金和人力都具备良好的条件下，那么也将是推动智能化发展的积极动力。
各行各业都有自己的信息6+1理论，但其中传输、处理、存储、等4个环节在当今技术水平下有大致的共同点，做法差异也不大，所以撰写成书本或教材，有一定的共同性，因而在目前出版的一些《信息论》的专著或教材中，多以此4个环节来描述，很少提及信息的产生、采集、利用这三个环节的内容，其原因就在于此。当然在同一个行业或领域的《信息化》专著中，会将信息论的7个环节都要涉及到，才能成为一本实用的著作。然而对于信息的产生、采集和利用，在人类社会的各行各业中的差异就太大了！内容也太多了！可以说，对于人类社会的每一个行业来说，这三个环节，都可以写一套专著，成为一个领域！就以信息采集这个环节举例而言，天体物理研究中，我国1991年落成了直径为2.16米的光学望远镜，配备了自制的光导纤维分光系统来收集来自天体的光谱信息，以供进一步处理来解密天体演化的本质；2010年又建成了世界最大的以光导纤维为引导的6米级的大天区多目标光谱施米特望远镜；目前世界多个国家（包括中国、美国、日本、欧共体等）正在讨论将联合建造一台直径30米的巨型光学望远镜、等值口径约1公里的射电天文望远镜等，用来探索来自宇宙的更多信息的秘密；而在医学领域，用1mm左右直径的纤维透镜和5-10微米直径的相关光导纤维束作成的多种内窥镜（如胃镜、肠镜、腹腔镜等）被广泛用来采集人体内不同器官的各种医学上所需要的信息、还广泛采用各种各样的显微镜来采集人体内部导致疾病的微生物或病菌的信息；高倍显微技术用于科研等等领域的例子，也是举不胜举；人类在智能建筑领域，楼宇自控系统中安装在楼宇机电设备上的各种传感器被广泛用来采集智能建筑内部各种机电设备的工作信息，以保证其安全正常地运行；在平安城市领域，在城市的各个角落安装了几万台甚至几十万台监控摄像机采集安全图象信息，传至公安部门的各级指挥中心，用以保证整个城市的安全；在新闻领域，各电视台、广播电台的记者到世界各地发生新闻的现场，用摄像机、拾音设备采集各种新闻信息发回自己的电视台或广播电台，进行报道；在自然界和人类社会的各个方面、领域，均已产生或正在产生着各种不同的信息，从宏观世界到微观世界，都需要我们去采集，就这一个信息环节，就可以写成一部百科全书；还有信息的产生和利用这两个环节，也如同采集环节一样的，其内容之多之广，不计其数。真是太丰富了，内容太多了！
因此在已发表的有关《信息论》专著或教材中，很少去触动这三个环节（信息产生、采集、利用）的大内容，过去那些《信息论》专著也好，还是教材也好，都具有很大的狭义性和局限性！
智 能 化 / 信 息 化 的 判 断 标 准 和 内 涵
智慧型地球、智慧型国家、智能城市、智能社区、智能建筑、智能交通、智能安防、电子政务等的判断标准和内涵是什么？其实对于上述这些智能/信息化领域，简单明了地可以用10个字就能完全给它们定义其判断标准，即只要做到安全、舒适、高效、节能、环保这10字标准就可以全盘满足这些智能化/信息化的要求，用这10字标准可以解释一切智能领域的功能要求，这10字标准本来是起源于给智能建筑定的标准，可是仔细想一想，它又何尝不是其他智能/信息化领域的判断标准呢！标准定了，那么用什么技术手段（即内涵）来保证这些标准的的实现呢，那就是在智能建筑中我们最开始提及的只要我们设计的系统，在软、硬件的配置上能保证在该智能领域，实现了设备自动化、办公自动化、通信自动化（BA、OA、CA）等功能，就谈得上实现10字标准了。如图2所示：
这10字标准里，我们把“安全”放在第一位，是有其特殊而深刻含义的，只有在一切为了安全的前提下，才谈得上后面的8字标准，如果人都没了，大楼被烧了，铁路火车撞车了，城市被炸了，还谈什么高效、舒适、节能、环保！？。“7.23”浙江勇温线铁路动车追尾重大事故，车毁人亡，再一次给人们说明了这一道理的正确性。最近铁道部颁发的动车降速措施，就是以人的安全为本，在重视安全的前提下，脚踏实地地发展我国干线轨道交通的正确举措。
为了保证这些内涵功能的实现，我们举几个实例参考说明一下：
图3A、3B是实现医疗系统智能化/信息化功能的姊妹图，是互为补充的图解。从图3A看到，这是所述领域智能化/信息化的总体规划图，对于不同的智能化/信息化领域，图中综合电子信息系统（CEIS）的内容是有所差别的；而图3B则是前者的细化内容，一目了然！以此类推，任何智能化/信息化系统均可按此方式进行规划，和细化，只不过改变其中的专业设施和应用信息软件系统就可以了。这一对姊妹图的图解格式，高度总结和概括了业内智能化/信息化各领域内，各系统之间的关系和功能定位，具有很强的普遍性和实用性，是业内可以为之借鉴参考的实用图解格式。
1、医院是人类社会保障生命安全的救护、医治、保健的场所，随着信息科技的发展，使得医院的装备更加现代化，这些装备可以使得医务人员能够从人类身体上采集到各种健康的、病理的信息，为医生提供准确的治疗方案；时间就是生命，远程视频会诊，使得更多的患者能够不出远门，就地享受到众多国际、国内著名医学专家的会诊，得到更好的正确的治疗措施；网上预约挂号、中国人口重多的庞大医疗保障体系的管理等，均需要具有智能化/信息化的医疗管理平台，所有这些涉及与人类生命、健康的问题，无不与医院智能化/信息化有关。
2、在智能建筑中，体育场馆的智能/信息化系统建设是甚为复杂的，我们以它为例，看看怎么来实施，下面图4A、4B是一对实现体育场馆智能/信息化系统的姊妹图，是互为补充的图解：
轨道交通系统是智能交通系统中的一个非常重要的子系统，图6B是更加细化了的轨道交通系统的可能工程内容。图6C和图6D是一个轨道交通枢纽系统的宏伟概念图和一个真实的指挥调度中心实例图（北京城市轨道交通指挥调度中心）。
物 联 网 的 实 质 及 在 信 息 论 中 的 地 位
当今的物联网把信息的产生和采集这两个环节发挥到了极值。物联网（The Internet of Things）是什么，其实就是互联网的延伸，它的核心内涵（与互联网的区别）就是采用了所谓RFID（射频认证）的芯片感知技术和无线网络技术，使得任何事物的信息都可以被感知，也就是任何事物的信息的产生和采集，均可通过RFID感知芯片和无线（或有线）网络技术得到，余下的环节就可以交给互联网来承担了，所以说它是互联网的延伸，互联网是它的基础，它离不开互联网。为了实现RFID芯片产生的无限多个信息的认证和处理，随之而来的就是要发展IPV6的无限网络认证技术和超大规模的云计算处理、存储技术。这是物联网时代交给互联网需要解决的重大技术问题。物联网是我们人类在信息技术方面的又一次革命，但要清醒地认识到，它的特点也仅仅是前面所提及的6个信息环节中的头两个，即在信息的产生和采集上与互联网相比，有着更大的规模罢了！物联网不是我们的目的，而是我们人类在实现信息化过程中使用的更为广泛、更大规模的信息产生和采集技术手段罢了！但是商家看好这个环节，做了比较大的商业炒作，人们应该脚踏实地地去促进这个领域的健康发展，防止一哄而上形成的泡沫经济。
【参考文献】
【1】王顺德 《信息在智能建筑及其他领域中的内涵》 2011年 第8期 P83-88 中国科学院国家天文台、同方数字城市工程公司
【2】王顺德 《体育场馆智能化系统建设导论》 2007年 同方数字城市工程公司 内部专著
【3】王顺德 “智能交通信息系统大集成方案总体框架” 《智能交通》 2010年 第09期 P86-88 同方数字城市工程公司
【4】王顺德 “光纤技术及其天文应用现状” 天文学进展 第4卷 第二期 1986（4-6） P136 中国科学院国家天文台
【5】王顺德 “Fiber Optics Feed At Beijing Astronomy Observatory (BAO)”A.S.P. Conf.Ser.Vol.3 1988 P183 中国科学院国家天文台；
【6】王顺德 “Working System in Fiber Optics on The BAO 2.16m Telescope”A.S.P. Conf.Ser.Vol.37 1991 P119中国科学院国家天文台
【7】王顺德 “我国2.16米望远镜的光纤耦合分光系统” 自然杂志 1992 第15卷 第7期 P500-504 中国科学院国家天文台
关键词：物联网；智能家居；课程建设；项目式教学
中图分类号：g712文献标识码：a文章编号：1672-5727（2014）07-0107-03
“智能家居”的概念自20世纪80年代被提出后，进入21世纪才引起社会的广泛关注。随着智能家居技术的不断成熟、产品不断完善、市场不断发展，人们对它由陌生变熟悉，逐渐地由“远观”到真正应用于家庭生活。正是因此，以往对智能家居的定义已经不够准确而详尽，现在非常有必要重新审视智能家居的定义，以适应智能家居行业的新发展。特别是“物联网”概念提出以后，学术界开始大量探讨与物联网智能家居相关的概念、技术及标准，产业界也开始在多个领域加强对智能家居技术的应用，数百所高等院校相关专业都开设了“智能家居”课程。
目前物联网的现状与当初的互联网非常相似，今天的互联网已经形成了巨大的产业规模并衍生出很多行业。作为物联网最主要、最重要的组成部分，物联网智能家居也将经历这样一次升级。家用电器的数量远远超过电脑、手机的总和，如果再加上各种诸如智能眼镜和智能手表之类的无线传感器、控制器，数量上就会是传统电脑及手机的几十倍甚至上百倍，可以说，单单一个物联网智能家居的市场可能就是传统互联网及移动互联网总和的几十倍以上。从某种程度上来讲，离开了智能家居，智慧城市或者智慧地球就失去了存在的基础，可以说智能家居将成为物联网最主流的应用市场。
课程开发
为了体现工学结合的办学特色，我院在开设“物联网应用技术专业”之初，就坚持以职业岗位能力为核心的人才培养模式，开发了体现工学结合的课程体系，并根据技术领域和职业岗位的人才需求，突出专业技能的培养，形成了“理论与实践相融合，以职业岗位作业流程为导向”的模块化课程体系。通过开设一体化的专业实践技能课程，将理论与实践相结合，加强学生的综合技能训练；推进课程与企业岗位技能需求相互融合，与就业岗位相互衔接，突出培养学生的实际操作经验；将职业资格、职业技能教育与院校日常教学相结合，大力推进实务专题、顶岗实习，培养学生专业岗位的实践能力。
物联网的行业应用包括智能交通、智能大棚、智能电网、智能家居、智能医疗等等，对于具有交通行业背景的院校而言，一般要开设“智能交通”课程；对于农业类院校而言，一般应开设“智能农业大棚”课程；对于电力行业院校而言，可能就要开设“智能电网”课程。而我院是信息类院校，没有专门的行业背景，所以根据福建省产业发展特点及我院的实际情况，并征求企业专家和专业教师的意见，制定了专业培养方案和课程体系，其中包括“智能家居”课程。
课程建设
物联网智能家居的内涵究竟是什么？哪些技术是核心技术？哪些产业或产值才真正属于“智能家居”？这些问题看似简单，但又难以回答。当前，从技术发展、产业规模、行业标准等方面还不能明确回答上述疑问。也正是因此，市场上关于“智能家居”的技术及应用各不相同，能够作为高职院校教学材料的资料、书籍及实验设备就更加少之又少。只有从务实的角度考虑，将智能家居引向以“实际应用”为目标的发展思路上，夯实智能家居的核心技术，抛开概念，注重应用，智能家居才能成为独立的学科专业，具有明确的科研方向，为物联网新兴产业服务。
因此，我院成立了“智能家居”课程建设小组，明确责任，分工合作，从案例资料收集、企业调研、教材编写、实验室建设等多方面推进课程的建设。截至目前，已完成课程标准（教学大纲）的制定、校本教材的编写及实验室的建设，圆满完成了课程建设任务。
课程设计
本课程依据企业对物联网智能家居系统工程实施过程中的技能要求，以项目为单位组织教学，将智能家居各子系统的相关知识点和技能要素直接融入项目教学和实验实训的各个环节中，让学生在技能训练过程中加深对专业知识和技能的理解与应用，培养学生的关键能力，满足学生职业生涯发展的需要。
学习情境设计根据智能家居系统的实际工作岗位需求，以培养学生职业能力为重点，引入具有一定代表性的行业应用项目案例，从中分解知识点作为子项目，从简单到复杂，将该学习领域课程划分为5个学习情境，各学习情境的教学过程以行动为导向，以学生为主体，基于工作过程加以完成，如表1所示。
教学设计以智能家居的相应子系统为项目，采用一体化教学模式，边学边做。以实际工程建设过程为切入点，选取典型工作情境，分组实施。按照情境导入、项目分析、方案制定、项目实施、小结评价5个教学环节进行教学设计。以视频监控项目为例进行的教学过程设计，如图1所示。当然，项目的选取要根据各院校的实际情况（包括实验实训设备、专业教师能力以及合作企业等）而定。
教学方法与手段“智能家居”课程是一门理论性与实践性相结合的课程，有些学生在此之前可能对“智能家居”知之甚少，因此授课过程中应以实际应用为主，以理论讲授为辅，灵活运用多种教学模式，充分发挥传统教学与现代教学的优势。（1）课堂讲授。要将原理和概念深入浅出地讲清、讲透，并引导学生逐步理解课程的重点和难点，让学生掌握基本概念、基本理论和基本技术，但不能讲得太深，够用即可。（2）实际工程项目参观。在课程讲授过程中，可安排并带领学生参观相关企业的建设项目和样板演示，目的是使学生对智能家居有感性认识。（3）实际练习。充分利用本校实验环境，在任务驱动课程设计理念的指导下，根据实际案例，按照工作过程步骤连贯进行，使理论与实践的结合更紧密。（4）相互评估。在学生完成相关任务后，采用小组成员间和小组间相互检查、测试、评分的方法，让学生了解自己的不足，相互学习，取长补短，共同进步。（5）课外阅读指导。目前物联网智能家居技术及应用多样化，但标准不统一，所以要鼓励学生查阅相关的网络资源和辅助文献，以进一步拓展学生的知识面。
教学成效
从理论到实践，变被动为主动培养高技能应用型人才，需要加强学生实践操作、团队合作等关键能力的培养，特别是对于一些课程的学习，许多学生只有在理解课程与未来工作的相关性之后，才能够有目的、有意识地积极学习。因此，针对“智能家居”课程，应采取以实践教学为主、以理论教学为辅的教学方式，体现“做中学、学中做”的思想，激发学生的学习热情，使学生从传统的“要我学”转变为“我要学”，从而变被动教为主动学。
形式多样、思想开放结合每节课学习的实践和理论知识，课后组织讨论，师生座谈，积极阅读物联网和智能家居方面的资料书刊，结合学生的兴趣，在课程组教师的带领下或自发地成立智能家居相关子系统的项目小组，如“视频监控小组”、“门禁系统小组”、“环境监测小组”、“智能窗帘小组”等，对智能家居进行多角度的深入探讨。
校企合作、提高能力在“智能家居”课程教学过程中要加强对学生实践能力的培养，通过到企业参观、到工程现场实践、请企业管理人员介绍系统建设经验及存在问题与原因分析等方式，培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，其效果主要体现在两个方面：其一，使学生明确自己的兴趣取向及理论知识的掌握情况，为学生选择毕业论文题目及就业方向打下良好的基础；其二，通过参加课外参观实践活动，增加学生关于智能家居工程项目建设的经验。
存在问题
第一，本课程采用分组项目教学，学生需要通过团队协作完成相关任务，因此出现一些学生依赖小组其他成员完成任务的情况，需要在教学过程中加强引导。
第二，项目式教学需要更好的场地和设备，因此要完善实训教学条件，加强互动教学模式建设，不断改进校企合作模式。
第三，项目式教学需要更多的现场指导和手把手的示范，教师的工作量增加，由一个任课教师讲授、指导，难免顾此失彼，因此可组织课程教学团队，由几个教师共同完成同一教学任务，同时引入企业人员参与部分教学，教学效果更佳。
第四，本课程涉及的知识面广、技能复杂，如何协调好有限的教学课时与多而广的教学内容之间的矛盾，进行适当的内容增减，是今后教学中需要不断探讨的
问题。
第五，目前关于智能家居的相关教材资料很少，能够适合项目式教学需要的教材更是少之又少。因此编写高职院校学生适用的“智能家居”教材非常必要，任务紧迫，与智能家居相关的技术及国家标准也在不断改进和完善过程中，所以教材及课程内容要实时跟踪、不断改进。
“十二五”期间，由于物联网起步伊始，智能家居行业方兴未艾，而我国真正从事该行业的人才极其匮乏，智能家居行业不仅是我国物联网产业的重要组成部分，也是未来社会发展的必然趋势。可以断定，物联网技术必将不断升级，发展成为“国家战略性新兴产业”，国家对物联网行业的推动及智能家居行业本身巨大的市场需求和广阔的发展空间，必将产生对该行业人才的巨大需求。
参考文献：
[1]于军琪，孙继武，等.智能建筑课程设计与项目实例[m].北京：中国电力出版社，2010.
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[3]黎连业，王超成，苏畅.智能建筑弱电工程设计与实施[m].北京：中国电力出版社，2006.
[4]吴秀华.远程智能化家庭安防系统的设计与实现[d].厦门：厦门大学，2006.
[5]朱金秀，韩光洁，，吴迪.物联网工程专业课程体系的研究与探索[j].中国电力教育，2012（16）.
[6]崔艳荣，陈勇.物联网工程专业课程体系设置探究[j].长江大学学报（自然科学版），2010，7（2）.
[7]桂小林.物联网技术专业课程体系探索[j].计算机教育，2010（16）.
关键词：物联网技术；邮政物流；商业模式
1概述
物联网是使用各种信息传感识别设备和信息处理设备形成一个广泛的网络实体[1]。在物联网和互联网的连接下，它可以促使人和人的连接，人和物体的连接，物体和物体的连接。它有广阔的发展前景，物联网能够渗透到社会生活的每个角落，改变产业结构。在它的影响下，内部产业的渗透和集成将继续出现。然而这个行业仍处于早期开发阶段、缺乏规模经济,这将阻碍快速传播和大规模的商业发展[2]。
2在邮政物流领域内物联网的应用
物联网技术可以实现在不同地方的实时跟踪和无纸化交易。邮政物流信息系统可以在重点公路上的货物集装箱及航空公司等安装电子标签，当集装箱及航空公司接收到电子标签信号,再由GPS和GIS发送给物流信息系统,信息数据,实现实时跟踪过程中货物订购,运输、储存和交付[3]。我们可以预见到,物联网很明显将成为一个改变邮政物流领域伟大的的操作方式,可以实现更好的跟踪、管理和调整货物集装箱、行李和表达等等提高工作效率和服务水平。相比传统的物流公司,物联网的优势:增加邮政物流交付中心的吞吐量,降低设备运行费用,减少浪费客户商品和不合逻辑的费用以提高公司的利益；缩短收发转换,和交付存储的过程、修改检查质量,并保存人力资源实现自动工作；实现灌装无纸化形式,因此,它可以从提高填充效率,从人类的错误中减少错误。
3在邮政物流领域内物联网对商业模式的建设和影响
邮政物流需要新的商业模式，此时沟通运营商将发挥关键作用，通信运营商有一个巨大的用户资源和网络基础,他们可以提供无所不在的网络和服务网络支持物联网的发展。从而先进的通信网络和成功的运行经验会为邮政物流领域的物联网技术提供一个坚实的基础。在这个新的商业模式中,通信运营商和系统集成商将发挥优势和相互合作。系统集成商负责邮政物流的发展信息平台硬件和软件的支持,而通信运营商负责邮政物流信息平台建设,网络操作和维护、业务推广、账单费用。这个模型允许企业之间最大化的整体效率,实现企业的资源共享、利润增加、成本降低、服务水平,大大增强企业的竞争力。它还为邮政物流提供高质量的服务,它是下游产业链的企业客户群体,同时间接地提高了自己的行业竞争力。物联网技术用通信运营商和系统集成商转变成邮政物流企业业务流程以实现合理的组合和高效的生产使用因素,减少运营成本,产生巨大直接经济效益。与此同时,物联网技术仍处于发展阶段,成本太高将阻碍一些公司的发展。因此,作为邮政物流,它可以制定合适的价格策略。邮政物流领域关于物联网应用的工业供应链有两个流向:一个是物流,从芯片商开始,以结束用户。这是一个单向流动,追求快速度,短距离、低成本;另一种是支付流程,这是货币流通的流动形成。支付流动是单向流动从最终用户到芯片商人,目标是精度,快速和无对手的[4]。物联网技术应用有效地解决了邮政逻辑系统系统整合的问题,提高公司工作效率,对商业模式产生了深刻的影响。
4结论
作为一种新技术,物联网目前在中国处于初始发展阶段。为了达到人与人、人与对象、对象和人、对象和对象之间的互操作,,我们必须建立一个基于需求和对各方相关产业链都有好处的合理的业务模型。本文集中于邮政物流领域的物联网商业模式创新是先进技术和邮政物流行业充分整合的结果。开放和合作是提升物联网的基础,所以我们要在政府的大力支持下在邮政物流供应链领域里需要物联网技术的那部分共同促进物联网的快速发展。并建立一个共赢的商业模式,所以这个新兴产业才能在世界上处于真正的领先地位,并发挥中国信息工业建设的重要作用。
参考文献
[1]庞娟.无线电频率识别的应用(RFID)技术在中国邮政物流(中文).[D].北京：北京邮电大学,2008.
[2]郑春平.射频识别技术的集成与物流系统(中文)[J].物流技术,2008,38-40.
[3]孙广福.RFID在物流中的应用和分布(中文)[D].武汉：华中科技大学,2005.
