物聯網專業(yè)課程體系

物聯網專業(yè)課程體系創(chuàng)新專業(yè)課程體系培養(yǎng)價值人才探討大綱三、物聯網專業(yè)人才培養(yǎng)模式二、物聯網專業(yè)課程設置一、物聯網的組成模塊五、物聯網實驗室方案四、物聯網專業(yè)的實踐教學2023/1/313傳感器RFID自動化儀表多媒體信息數據采集短距無線傳輸技術自組織組網技術協(xié)同信息處理傳感器中間件技術傳感器網絡組網和協(xié)同信息處理感知層下一代承載網M2M

無線接入移動通信網互聯網互聯網、移動通信網及其他專網通信層異構網融合資源和存儲管理專用網絡遠程控制應用通信中間件信息開放平臺云計算平臺服務支撐平臺物聯網應用支撐子層環(huán)境監(jiān)測工業(yè)控制智能物流智能電網物聯網應用應用層傳感網與通信網的互通數字城市智能交通智能水利智能樓宇公共技術系統(tǒng)及網絡管理安全技術QoS管理標識管理數據采集數據傳輸數據處理一、物聯網的組成模塊4物聯網的四個組成部分（2）

5物聯網-節(jié)點（1）物聯網（InternetOfThings:IOT）節(jié)點是指RFID標簽、傳感器及各種M2M儀表，負責產生人類感興趣的各種數據IOT節(jié)點所收集的數據包括：RFID編碼、溫度、濕度、氣壓、耗電量、大氣有毒氣體含量及水資源有害成分含量等。6物聯網-節(jié)點（RFID）7物聯網-節(jié)點（RFID）8物聯網-節(jié)點（RFID）國內外物聯網技術進展、技能培養(yǎng)及就業(yè)9物聯網-節(jié)點（傳感器）avionicsfuelflowsensor

Nuclearsensor

Powersensor

Weathersensors

CombustiblegassensorsNetworkCameraNoisesensorIntrusionsensor國內外物聯網技術進展、技能培養(yǎng)及就業(yè)10物聯網-節(jié)點（傳感器）11物聯網-節(jié)點（汽車傳感器）12物聯網-節(jié)點（數字儀表）13物聯網-節(jié)點（智能儀表）14物聯網-節(jié)點（智能設備）15物聯網-網關（1）物聯網（IOT）網關是一個具有多種接口的嵌入式計算機設備，其可以收集并處理來自其所管理的各類節(jié)點的RFID，M2M及傳感器數據。網關將處理后的數據通過其具有的廣域接口（TD-SCDMA、GSM、GPRS、CDMA、WiFi、WiMax、802.3等）傳輸到IOT數據服務中心。16物聯網-網關（嵌入式電腦）17物聯網-網關（平板電腦）18物聯網-網關（智能手機）19物聯網-傳輸網絡（1）物聯網傳輸網絡完成網關與數據服務中心之間的數據傳送。傳輸網絡包括局域傳輸網絡和廣域傳輸網絡。局域傳輸網絡包括有線局域網（802.3以太網）和無線局域網（WiMax\802.11、ZigBee)。廣域傳輸網絡包括廣電網、電信網及互聯網。大多數情況下，數據傳輸網絡的骨干為互聯網。20物聯網-傳輸網絡（有線局域網）21物聯網-傳輸網絡（無線局域網）22物聯網-傳輸網絡（無線局域網）23物聯網-傳輸網絡（無線局域網）24物聯網-傳輸網絡（無線局域網設備）25物聯網-傳輸網絡（無線傳感器件）26物聯網-傳輸網絡（無線傳感網）27物聯網-傳輸網絡（廣域網）28物聯網-傳輸網絡（廣域網）29物聯網-傳輸網絡（移動通信網）30物聯網-數據服務中心（1）數據服務中心負責存儲來自一個或多個網關的實時數據，并對數據進行分析處理、顯示及智能決策。有關人員及部門可通過各種手段（短信、語音、電子郵件及瀏覽器等）隨時隨地從數據服務中心獲得有用信息。數據服務中心還向網關發(fā)出各種指令來管理整個物聯網網絡。在物聯網應用中，數據服務中心面臨著存儲、分析和處理海量數據的巨大任務。最終要為用戶提供的，不是原始數據。而是通過數據處理、數據挖掘、數據優(yōu)化后，做出實時的最優(yōu)方案，輔助決策。為用戶提供最佳的、實時優(yōu)化方案，并專業(yè)化服務和運營。31物聯網-數據服務中心（2）中心涉計大量的服務器、計算機、存儲設備和云計算系統(tǒng)等。將海量數據進行分類、整理、挖掘分析，建立各種算法，優(yōu)化調度。中心可提供數據挖掘服務、專家分析服務、專業(yè)應用服務。應用在各種專業(yè)領域：工業(yè)自動化、交通、物流、農業(yè)、旅游、環(huán)保、軍事等。32二、物聯網專業(yè)課程設置核心能力培養(yǎng)：具有設計、開發(fā)和維護

物聯網應用系統(tǒng)的能力物聯網專業(yè)應用能力培養(yǎng)課程配置物聯網節(jié)點能力培養(yǎng)課程物聯網網關能力培養(yǎng)課程物聯網傳輸網絡能力培養(yǎng)課程物聯網數據中心能力培養(yǎng)課程集中體現培養(yǎng)核心能力的主干課程

33物聯網專業(yè)應用能力培養(yǎng)課程配置節(jié)點網關傳輸網絡數據中心電路基礎嵌入式技術基礎數據通信與網絡技術LINUX應用技術傳感器技術物聯網網關設計網絡信息安全技術面向對象程序設計RFID技術傳感網技術M2M技術中間件技術單片機應用智能設備應用開發(fā)網絡操作系統(tǒng)C語言程序設計數據庫原理及應用物聯網上位機開發(fā)物聯網概論、物聯網項目實踐3435三、物聯網專業(yè)人才培養(yǎng)方式教育目標對教師的知識結構要求課程培養(yǎng)體系3.1物聯網教育目標－素質構成具有科學的世界觀、人生觀和價值觀，踐行社會主義榮辱觀；具有愛國主義精神；具有責任心和社會責任感；具有法律意識。具有合理的知識結構和一定的知識儲備；具有不斷更新知識和自我完善的能力；具有持續(xù)學習和終身學習的能力；具有一定的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神及創(chuàng)新能力，具有一定的人文和藝術修養(yǎng)；具有良好的人際溝通能力。掌握從事物聯網產品集成、物聯網平臺運營、物聯網技術支持、物聯網設計與開發(fā)等工作所必須的專業(yè)知識；具有一定的工程意識和效益意識。具有良好的職業(yè)道德與職業(yè)操守；具備較強的組織觀念和團隊意識。具有健康的體魄和良好的身體素質；擁有積極的人生態(tài)度和良好的心理調試能力。3.1物聯網教育目標－知識構成外語、計算機基礎等。政治學、社會學、法學、經濟學、管理學、思想道德、職業(yè)道德等。數學等。程序設計（C語言）、電路基礎、計算機網絡、操作系統(tǒng)。物聯網理論知識，傳感器/RFID等感知設備認知、開發(fā)的核心知識，Zigbee/WIFI/藍牙等無線網絡的配置與維護的核心知識，物聯網應用層軟件開發(fā)的知識、智能設備開發(fā)平臺知識、物聯網產品整合的基本知識。3.1物聯網教育目標－專業(yè)培養(yǎng)目標（1）熟悉RFID、傳感器、傳感網等基礎知識，掌握各種私有網絡、互聯網、有線和無線通信網絡的配置與維護，擁有物聯網產品上位機的開發(fā)與維護的能力；（2）能夠開展物聯網配套設備的挑選和集成、物聯網應用層上位機的開發(fā)與調試、物聯網平臺的維護和信息安全、物聯網產品的售前技術支持和售后維護、物聯網產品的營銷與策劃等工作，在智能家居、溯源等物聯網產品領域從事物聯網產品集成、物聯網平臺運營、物聯網技術支持、物聯網產品營銷等方面工作的有可持續(xù)發(fā)展能力的高素質技能型專門人才。1.物聯網教育目的－專業(yè)培養(yǎng)目標崗位名稱工作任務工作內容物聯網集成工程師讀懂并編寫相關文檔根據需求說明書，按需求需要選擇傳感器設備和網絡層平臺；從事應用層的PC管理程序及智能設備程序開發(fā)；現場調試；編寫相關文檔傳感器選型傳感層數據采集網絡層平臺選擇PC應用層實現智能設備應用層實現物聯網平臺運營工程師物聯網平臺日常管理工作從事物聯網平臺的運營工作，平臺上的應用做日常更新、維護、統(tǒng)計報告；跟客戶溝通，做平臺功能的培訓；物聯網巡檢計劃制訂與實施；物聯網故障診斷與排除；物聯網信息安全的防護物聯網平臺的巡檢物聯網故障處理物聯網信息安全管理物聯網平臺培訓物聯網技術支持工程師制定物聯網技術解決方案與客戶溝通進行需求調研、為客戶推薦優(yōu)質的產品，提供系統(tǒng)解決方案；為項目售前、售后做技術支持；工程進度的監(jiān)控實施，質量評估和控制；項目協(xié)調，進度監(jiān)察；項目驗收、用戶培訓；項目或產品的推廣及售后維護、維修等項目方案設計、招投標等售前技術支持智能設備、物聯網產品等售后技術支持物聯網工程項目監(jiān)理、協(xié)助項目實施、項目驗收受理用戶故障咨詢，提供技術服務1.物聯網教育目的－專業(yè)培養(yǎng)目標崗位名稱工作任務工作內容物聯網集成工程師讀懂并編寫相關文檔根據需求說明書，按需求需要選擇傳感器設備和網絡層平臺；從事應用層的PC管理程序及智能設備程序開發(fā)；現場調試；編寫相關文檔傳感器選型傳感層數據采集網絡層平臺選擇PC應用層實現智能設備應用層實現物聯網平臺運營工程師物聯網平臺日常管理工作從事物聯網平臺的運營工作，平臺上的應用做日常更新、維護、統(tǒng)計報告；跟客戶溝通，做平臺功能的培訓；物聯網巡檢計劃制訂與實施；物聯網故障診斷與排除；物聯網信息安全的防護物聯網平臺的巡檢物聯網故障處理物聯網信息安全管理物聯網平臺培訓物聯網技術支持工程師制定物聯網技術解決方案與客戶溝通進行需求調研、為客戶推薦優(yōu)質的產品，提供系統(tǒng)解決方案；為項目售前、售后做技術支持；工程進度的監(jiān)控實施，質量評估和控制；項目協(xié)調，進度監(jiān)察；項目驗收、用戶培訓；項目或產品的推廣及售后維護、維修等項目方案設計、招投標等售前技術支持智能設備、物聯網產品等售后技術支持物聯網工程項目監(jiān)理、協(xié)助項目實施、項目驗收受理用戶故障咨詢，提供技術服務2.物聯網專業(yè)課程培養(yǎng)體系通過對工作崗位的分析，建立基于工作過程的行動領域課程體系，使理論知識與實踐技能互相滲透，密切結合，成為統(tǒng)一的課程體系。職業(yè)崗位能力要求課程名稱物聯網集成工程師能夠讀懂系統(tǒng)說明書并編寫相關文檔傳感器技術掌握傳感器的分類及選擇單片機應用掌握感知層的數據采集及控制物聯網網絡技術（無線通訊）掌握無線傳感器網絡的原理及使用掌握PC平臺與傳感網的接入及數據采集處理智能設備應用開發(fā)（基于Android平臺）掌握智能設備的使用及數據采集處理現場調試的能力物聯網上位機開發(fā)物聯網平臺運營工程師物聯網平臺的日常更新、維護、統(tǒng)計報告物聯網概論物聯網巡檢計劃制定與實施ERP運營維護物聯網故障診斷與排除物聯網案例分析智能物流案例分析物聯網信息安全防護平臺功能培訓物聯網信息安全技術2.物聯網專業(yè)課程培養(yǎng)體系職業(yè)崗位能力要求課程名稱物聯網技術支持工程師收集、整理和準備分析用戶的業(yè)務需求，具備與用戶溝通能力，與語言組織分析能力；傳感器技術能根據用戶需求編制合理的技術解決方案；能向客戶提供專業(yè)的技術、方案、產品等資訊；RFID技術應用能為配合銷售人員完成項目方案設計、招投標、產品介紹、銷售策略等售前階段任務；傳感器、RFID等職能感知設備售后技術支持，具備物聯網產品的管理與維護的能力；物聯網產品管理與維護協(xié)助工程實施及售后服務，具備一定的組織協(xié)調能力，工程項目實施和管理能力，良好的溝通能力和服務意識；物聯網項目實踐能協(xié)助并參與完成研發(fā)階段的測試工作；具備物聯網系統(tǒng)信息安全與維護的能力；2.物聯網專業(yè)課程培養(yǎng)體系職業(yè)崗位能力要求課程名稱物聯網產品營銷策劃工程師掌握物聯網產品的應用領域，熟悉產品特性指標；市場營銷與管理（系選課）調查物聯網產品市場信息及動態(tài)，發(fā)現問題及市場商機，收集市場營銷活動，能夠給出高質量的物聯網產品營銷策略方案，并組織展開營銷活動；物聯網信息安全技術根據物聯網產品規(guī)劃，對客戶的需求進行有效的挖掘和準確的把握，能夠很好的將產品轉化成市場所需商品；能夠對物聯網產品相關市場快速做出回應；物聯網網絡技術（無線通訊）能夠完成品牌的規(guī)劃、策劃、管理和推廣；根據客戶的需求，有效整合資源，提供完備的解決方案以及實施方案；無線傳感網組建實訓（生產性實訓）方案執(zhí)行過程有效跟蹤，及時處理項目執(zhí)行中發(fā)現的問題，保證進度，保障質量；感知設備的識別及維護能力；物聯網項目實踐無線連接方式的網絡配置、調試能力；物聯網終端設備的調試能力；類型包含課程公共基礎課程大學英語、體育與健康、思想道德修養(yǎng)與法律基礎、毛澤東思想、中國特色社會主義理論體系概論、形勢與政策、職業(yè)指導與創(chuàng)業(yè)教育、高等數學、辦公應用專業(yè)基礎課程C語言程序設計、單片機應用、電路基礎、計算機專業(yè)英語、數據庫管理專業(yè)核心課程物聯網概論、傳感器技術、物聯網網絡技術（無線通訊）、物聯網上位機開發(fā)、RFID技術應用、物聯網中間件技術、智能設備應用開發(fā)（基于Android平臺）、物聯網產品管理與維護實踐實訓課程入學教育、軍事訓練、物聯網認知實習、感知層組建綜合實訓、物聯網上位機開發(fā)實訓、智能設備應用開發(fā)實訓、無線傳感網組建實訓、物聯網技術綜合實訓、畢業(yè)設計、畢業(yè)教育、頂崗實習2.物聯網專業(yè)課程培養(yǎng)體系－課程設置（參考）3.對教師的知識結構要求－知識要求（1）熟悉物聯網的基本理論、技術基礎，熟悉物聯網在重點生產與生活領域中的應用狀況；（2）掌握無線通信的基本原理、系統(tǒng)結構及組網技術，了解GSM、GPRS及CDMA系統(tǒng)的技術原理；（3）熟悉傳感器的基礎知識、傳感器的構成、傳感器工作的有關定律、傳感器的作用、傳感器和現代檢測技術發(fā)展的趨勢，掌握利用現代電子技術、傳感器技術和計算機技術解決生產實際中信息采集與處理問題的技術；（4）熟悉單片機開發(fā)環(huán)境、匯編語言、C語言程序設計方法，以及單片機常用接口電路設計，掌握物聯網數據采集端開發(fā)工具和方法；（5）熟悉RFID的用途、使用環(huán)境，掌握RFID終端的調試、維護技術；（6）熟悉數據庫應用技術、軟件分析與設計以及軟件測試技術，掌握物聯網管理信息系統(tǒng)開發(fā)技術；（7）熟悉基于Android平臺的應用程序組件及機制剖析、網絡通信（SSL、WebKit）與無線通信（短信、藍牙和Wi—Fi）等技術，掌握Android操作系統(tǒng)以及基于Android平臺的智能設備開發(fā)技術；（8）熟悉計算機網絡安全理論、網絡攻防工具和信息安全相關標準及法規(guī)，掌握通過網絡安全攻防體系，熟悉網絡安全與防護的主流技術。3.對教師的知識結構要求－能力要求（1）能夠利用現代電子技術、傳感器技術和計算機技術解決生產實際中信息采集與處理問題；（2）能夠在單片機上用C語言進行物聯網數據采集端開發(fā)；（3）能夠對RFID終端的調試、維護，進行RFID產品推廣以及從事相關的技術服務；（4）能夠運用軟件工程、軟件測試、數據庫以及流行開發(fā)工具進行物聯網管理信息系統(tǒng)開發(fā)；（5）能夠基于Android平臺利用網絡通信（SSL、WebKit）與無線通信（短信、藍牙和Wi—Fi）等技術，進行智能設備應用軟件開發(fā)；（6）能夠利用信息安全技術，進行物聯網集成系統(tǒng)的安全防御部署。47四、物聯網專業(yè)的實踐教學教學環(huán)節(jié)應用領域教學實訓室布置圖覆蓋低、高年級的實踐教學環(huán)節(jié)物聯網“認知教學”物聯網“技能教學”物聯網“應用教學”低年級高年級什么是物聯網它的實體表現是什么樣的在產業(yè)中是如何應用的具備哪些典型功能明確物聯網技術學習的目的與目標物聯網傳感技術物聯網接入技術物聯網網絡技術物聯網安全技術物聯網應用技術農業(yè)生產實訓系統(tǒng)設計與實現食品加工實訓系統(tǒng)設計與實現冷鏈物流實訓系統(tǒng)設計與實現食品零售實訓系統(tǒng)設計與實現智能遙控實訓系統(tǒng)設計與實現遠程監(jiān)控實訓系統(tǒng)設計與實現智能綜合實訓設計與實現食品溯源系統(tǒng)（認知部分）物聯網實踐教學環(huán)節(jié)物聯網實踐教學內容新大陸綜合解決方案物聯網傳感技術實驗教學系統(tǒng)物聯網接入技術實驗教學系統(tǒng)物聯網網絡技術實驗教學系統(tǒng)物聯網安全技術實驗教學系統(tǒng)物聯網應用技術實驗教學系統(tǒng)食品溯源系統(tǒng)（設計部分）實訓室布置圖物聯網技術應用領域教學1、物聯網傳感技術2、物聯網接入技術3、物聯網網絡技術5、物聯網安全技術4、物聯網應用技術物聯網關鍵性技術教學1、物聯網傳感技術教學傳感器技術實驗－核心思想物聯網傳感技術可細分為傳感器技術和傳感網技術。提供一套可以更換CPU核心板的、能夠接入多種傳感器的實踐教學裝置和教學資源，目的是讓學生學習傳感器的應用，包括接口電路設計、傳感器信息采集、傳感器信號分析。傳感器技術實驗－教學重點【1】、能夠使用不同類型CPU實現傳感器信息采集與處理?！?】、多種傳感器應用，包括溫度、濕度、氣體、紅外、光照、機械動作等多種感知信號的應用?！?】、多樣的傳感器接口（包括模擬接口、數字接口和開關量接口）的應用設計。傳感器技術實驗－培養(yǎng)定位物聯網開發(fā)工程師、應用工程師。實驗方向實驗內容基本配置試驗實驗一溫濕度傳感器應用實驗實驗二人體傳感器應用實驗實驗三

一氧化碳傳感器應用實驗實驗四環(huán)境光傳感器應用實驗實驗五稱重傳感器應用實驗組合實驗實驗一超聲波測距溫度校正實驗實驗二聲光同時檢測實驗實驗三溫度和光同時檢測實驗物聯網關鍵性技術教學提供一套有線和無線相互結合的帶多個移動終端的傳感網絡實驗教學裝置和教學資源。目的是讓學生學習傳感網絡相關知識，包括傳感器信息的采集、通信網絡拓撲結構、組網模式、通信幀結構設計、通信協(xié)議層次分析和簡單的通信協(xié)議設計?！?】、學習標準協(xié)議和自主設計通信幀結構、自定義通信協(xié)議?！?】、能夠設計點對點無線通信、點對多點無線通信協(xié)議（輪詢方式通信），能讓學生學習簡單的通信協(xié)議的實際應用?！?】、貼近實際應用系統(tǒng)，便于學生參照實驗系統(tǒng)的模式進行應用系統(tǒng)設計。物聯網開發(fā)工程師、應用工程師。實驗方向實驗內容ZigBee無線傳感網實驗實驗一ZigBee網絡頻段選擇和ZigBee組網實驗實驗二ZigBee綁定和命令實驗實驗三接收功率測試實驗實驗四網絡拓撲監(jiān)測實驗實驗五ZigBee網絡節(jié)點吞吐量測量實驗實驗六采集傳感器數據實驗實驗七ZigBee網絡傳送傳感器數據實驗實驗八ZigBee網絡綜合實驗物聯網關鍵性技術教學提供一套實驗裝置，不僅能完成多種無線網絡管理，傳感器和射頻識別信息處理，而且可以通過不同無線和有線網絡路徑，將數據傳輸到物聯網網絡中心服務器數據庫和互聯網。目的是讓學生掌握WiFi、GPRS、3G網絡組成，信息傳輸過程中的關鍵性參數配置，傳輸性能分析等內容。物聯網通信工程師。教學方向教學內容基礎實驗實驗一

硬件連接實驗實驗二

安裝虛擬機實驗實驗三

Linux常見命令實驗實驗四

超級終端實驗實驗五

NFS配置及使用實驗實驗六

建立交叉編譯環(huán)境實驗實驗七

編譯bootloader和Linux內核實驗實驗八

串口與pc機通信實驗3G技術實驗一3G無線網絡組成實驗二查找PC機本地IP實驗三路由器設置實驗四配置3G參數實驗五3G曲線顯示實驗六3G設置與測試WI-FI技術實驗一Wi-Fi演示實驗實驗二無線路由器設置物聯網關鍵性技術教學提供一套能夠涵蓋了物聯網網絡層關鍵性技術，即軟交換和IPv6技術的實踐教學裝置和教學資源。目的是讓學生能夠掌握主流的網絡信息交換技術?！?】、實驗體系圍繞“下一代網絡”概念進行設計?！?】、提供實現軟交換（三網融合的核心技術）、IPv6的真實網絡通信環(huán)境?！?】、網絡協(xié)議編程分析直觀化，提供可編程接口和業(yè)務控制點。物聯網通信工程師、應用工程師。教學方向教學內容實驗1IPv6的實現技術練習一

IPv6協(xié)議棧的安裝及常用命令的使用練習二幾種單播地址的使用實驗2IPv6鄰居發(fā)現技術練習一地址解析練習二重復地址檢測練習三路由器發(fā)現練習四重定向實驗3IPv6地址自動配置技術練習一IPv6無狀態(tài)地址自動配置練習二無狀態(tài)地址自動配置的安全問題實驗4IPv6路由技術練習一IPv6數據包的跨路由傳輸練習二RIPng路由協(xié)議練習三OSPFv3路由協(xié)議實驗5IPv6DNS查詢技術練習一DNS正向查詢練習二

DNS反向查詢實驗6IPv6安全技術練習一傳輸方式下使用