物联网的技术开发（汇总4篇）
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物联网的技术开发【第一篇】
关键词：物联网；监管安全；电子身份识别卡
于监狱而言，罪犯定位信息管理是监管安全工作中的一大难点。传统的人防要求，需要民警高度的责任心，同时也对监狱管理者提出了诸多难题。物联网技术正蓬勃兴起，借助物联网的有关技术，开发相关管理软件，网格化析分管理区域，可以实现准确、即时、有效的定位管理。该系统的开发对于创新监狱管理机制，提高监狱监管安全管控力度，实现“科技强监”、“科技强警”目标，有着积极的现实意义。
1 项目名称、研发背景及其意义
项目名称：基于物联网技术的罪犯网格化管控系统
所谓“基于物联网技术的罪犯网格化管控系统”，就是应用现代日益成熟的物联网技术，将监狱特定管理区域依照一定的标准划分成为单元网格，通过对单元网格内罪犯主动（被动）[1]携带的电子身份识别标签信息的读取，对该区域的安防信息进行巡查、监督和处置，以实现单元区域之间数据共享、信息共用、资源整合、动态跟踪、全面覆盖的软件系统。
项目研发背景
安全是监狱履行刑罚执行职能的首要前提，加强现场管控力度是实现监狱安全的最基本手段之一。近年来，随着信息化建设步伐的加快，各地监狱都相继建立起安全防范系统，与信息系统进行了关联应用，在一定程度上实现了安防信息化，但对狱内罪犯进行有效的定位和管理的水平还亟待提升。随着物联网技术的日益成熟，当前对罪犯进行定位管理、越界管理、行为识别管理，以及将各个安防系统进行有机整合等已经成为可能。
项目的实施意义
一是有助于提升“四防一体化水平”。该系统借助物联网技术，通过对罪犯的网格化管理，有效提高人员分布情况的自动化和智能化查询、管控水平，减少一线民警的简单重复、机械性劳动，降低民警的工作强度，提高警务效能，有效杜绝脱管失控的隐患和漏洞，将管理方式从被动处置问题向主动发现问题转变，并借助系统及时解决问题，从而促进监狱管理水平进一步提高，最终实现人防、物防、技防和联防“四防一体化”。
二是优化警力资源管理。无疑，借助该系统所构建的管理平台，可以有效减少一部分循环、重复的民警管理岗位设置，比如巡查、督察、零星罪犯的带进带出等，使警力得以投入到更需要的岗位，从而实现对警力资源的有效配置。
三是提升监狱信息化系统的应用水平。当前，各地监狱已基本完成了信息化的基本建设，但各信息系统的信息集成和共享的水平还有待于提高，借助现有的网络、信息数据库等基础系统，积极开发适用、小型、经济的软件系统，丰富系统功能，提升应用水平，有助于体现信息化的效益、秩序原则。
该项目解决的实际问题
当前针对在押犯的管理，普遍存在如下难题和问题：
一是难以准确、实时、动态地掌握罪犯位置和人数。狱内罪犯的流动区域涵盖监舍、教学场所、劳动车间、医院、会见室等多处，根据直接管理的要求，每个区域都需要民警准确掌握其数量、方位以及是否有非法进出特定区域、非法靠近关键设施等行为。当前该项管理工作主要靠民警人工清点，且无法提供历史轨迹情况。
二是对陌生罪犯身份进行即时识别。监狱督察组成员遇有单独活动的罪犯，仅靠罪犯口述及番号牌比对，无法准确验证真伪。对于本监区人员，民警实现全部、准确掌握，也有难度。
三是对临时离群的罪犯的监控难度大、成本高。尤其是在个别罪犯临时离开集中管理场所，如接见、就诊等，都需要民警单独带押，人数变化无法及时准确统计并实现最大范围的周知。
2 项目的基本功能
系统可以实现罪犯的定位管理，借助自动点名、报警管理、轨迹回放和查询统计等辅助功能，改善监狱管理方式，提高民警工作效率，提升安全系数。
自动点名功能
系统定时自动对指定区域内罪犯进行扫描，读取该罪犯所佩带的电子标签身份信息，自动上传至系统后台，与后台数据进行比对，从而实现自动点名及罪犯的区域定位，从而帮助民警即时掌握其管理区域内的人员流动情况。
巡更功能
系统根据监狱实际区域分布，划定单元范围，经民警手持点名机，实现补点名和确保人、卡和座位三者合一。点名时，手持点名机按照路线对3-5米范围内持卡罪犯进行点名扫描，待手持点名机放回终端时，系统对罪犯姓名等基本信息进行自动检索，建立巡更记录，并及时显示漏检、漏巡方位。手持点名机还具备及时提醒民警点名和即时报警、显示人数功能。
人员定位信息功能
系统自动实时、动态显示各指定区域内的罪犯及动态信息。
报警功能
如出现异动情况，如人数无授权异常流动、人数比对不符等情况，系统自动逐级上传报警信息，民警根据分级授权，进行相应处理。
3 项目的系统架构
物联网的技术架构
物联网是一种内容复杂、形式多样的系统技术。根据信息生成、传输、处理和应用的原则，从技术架构上物联网可分为三层：感知识别层、网络层、应用层。其技术架构如图所示：
⑴感知识别层。感知识别是物联网的核心，是联系物理世界和信息世界的纽带。感知识别层既包括射频识别（RFID）、无线传感器、摄像头等信息自动生成设备，也包括各种智能电子产品用来人工生成信息。RFID是能够让物品“开口说话”的技术：RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息，通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统，实现识别和管理。另外，作为一种新兴技术，无线传感器网络主要通过各种类型的传感器对物质性质、环境状态、行为模式等信息开展大规模、长期、实时的获取。
⑵网络层。物联网的网络平台建立在现有的移动通信网、因特网和其他专网的基础上，通过各种接入设备与网联网感知层相连接。物联网接入技术包括有线（双绞线、光纤和同轴电缆等）和无线（2G、3G、卫星通信以及蓝牙、Wi-Fi、ZigBee、WiMax等）接入两大类型。
⑶应用层。应用层主要包含应用支撑平台子层和应用服务子层。其中应用支撑用于支撑跨行业应用、跨系统之间的信息协同、共享、互通功能，包括公共中间件、信息开放与信息交换平台、云计算平台和数据存储、数据处理和智能分析智能决策等服务支撑平台。应用服务子层包括精确农业、智能交通、智能家居和公共安全等行业应用。应用层利用经过分析处理的感知数据为用户提供丰富的特定服务，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。
物联网技术在监狱罪犯网格化管理中的应用
物联网各层之间既相互独立又联系紧密。在应用层以下，同一层次上的不同技术互为补充，适用于不同环境，构成该层次技术的全套应对措施。而不同层次提供各种技术的配置和组合。总而言之，技术的选择应以应用为导向，根据具体的需求和环境，选择合适的感知技术、联网技术和信息处理技术。因此，根据监狱场所的特殊行业要求以及罪犯特殊群体的管理特点，可依托物联网技术建构“监狱罪犯网格化智能管控系统”。该系统的总体架构如下图所示。具体架构相应如下：
⑴感知识别层技术的采用。参照物联网的技术架构，针对监狱工作的实际状况和具体应用需求，结合各种识别与定位技术的研究分析，可选用基于RFID（Radio Frequency Identification）射频识别技术以实现自动身份识别、位置跟踪、预警和自动报警、应急指挥，规范狱内罪犯的行为，使用安全可靠的信息采集方式来监控、追踪、识别罪犯，将信息系统中的个人信息和现实中的个人真正关联起来，实现实时追踪和报警。
⑵网络层技术的选用。各种不同类型的网络适用于不同的环境，合理提供便捷的网络接入，是实现物物互联的重要基础设施。根据当前监狱网络安全需要，一般不采用无线接入技术。
⑶应用层技术的选用。RFID子系统负责采集佩戴在罪犯身上的射频卡或电子腕带中的数据，获取并保存人员的实时位置，将实时报警信息传递给报警管理服务；人员网格化智能管理应用子系统提供对人员位置信息的应用服务与管理，包括人员出入受控区域的监控、自动点名、人员定位、人员动态监控、行动轨迹回放、报警管理服务等。此系统还可以支持继续升级，例如，将来可借助该技术，建立罪犯行为分析系统，通过对罪犯长期行为进行对比分析、关联分析、分类和预测等数据挖掘方法，了解到高危人员的一些违规、危险行为，或者反映特定心理特征的行为，并对这些行为进行监测，及时提出预警，以达到预防和及时处置重大事故发生的目的。
4 项目的关键技术
射频识别技术（RFID技术）
该技术是一种非接触的自动识别技术，其利用了射频信号或空间耦合（电感或电磁耦合）传输特性的基本原理，通过无线射频方式实现非接触双向数据通信，识别并获取目标的相关数据，实时、准确、快速采集与处理目标物品的信息。该技术具有非视觉范围读写、寿命长、信息量大和抗干扰能力强等优点，在交通运输控制管理、商业自动化、防伪、工业自动化和门禁管理等众多领域有广泛应用。该技术涉及到能耗管理技术、射频定位技术、RFID中间件、系统防碰撞和安全防护等相关技术。
基于J2EE架构的面向服务的体系结构SOA技术
Java EE是开发可伸缩的、具有负载平衡能力的多层分布式跨平台应用的理想平台。J2EE技术为平台的可移植性、独立性、安全性提供了保障，并且提供了并发的机制，具有较高的性能。基于J2EE平台，可有效提升系统的可靠性、可复用性和可移植性。Java EE体系内的EJB、Java Servlet、JSP、JDBC、JNDI、JTS/JTA、JMS等技术，为构建基于B/A/S（浏览器/应用服务器/数据库服务器）纯三层架构的应用系统提供了稳定的平台。面向服务的体系结构（SOA）是互相通信（例如从一个服务向另一个服务传递数据或协调一个或多个服务之间的活动）的服务的集合，是一个灵活的体系结构，是在计算环境下设计、开发、应用、管理分散的逻辑（服务）单元的一种规范。该系统将分布在网络中的软件资源看作是各种服务，旨在提供面向技术的解决方案，而不必考虑其后台实现的具体技术、具体运行平台、具体物理位置甚至其内部的通讯协议，从而表现出更好的业务灵活性。J2EE是一套全然不同于传统应用开发的技术架构，包含许多组件，可简化且规范应用系统的开发与部署，进而提高可移植性、安全与再用价值。J2EE核心是一组技术规范与指南，其中所包含的各类组件、服务架构及技术层次，均有共通的标准及规格，让各种依循J2EE架构的不同平台之间，存在良好的兼容性，解决了以往用户后端使用的信息产品所存在的无法兼容的弊端。
服务总线技术
服务总线（Enterprise Service Bus，ESB）是用于将异构应用集成在一起创建业务流程的新的基础设施，它通过将消息、XML、Web服务、数据路由技术来等完成多个应用节点连接，并协调应用间的互动，是一种灵活的、可扩展的分布式计算模型。采用服务总线技术，所有的应用都被作为服务来对待，它们之间通过消息进行交互，应用者不需要知道基础的通信协议或者物理位置，从而更能适应需求的变化。ESB支持多种标准接口，有更好的伸缩性，而不像Web服务那样仅仅利用SOAP/HTTP协议传递服务请求和应答的信息。一方面，它可以用于部门内部应用的集成，如通过JMS、JCA组合已有的J2EE应用，以及通过某些专有的适配器连接专有应用（如SAP），由于无需跨越防火墙，这种集成方式具有较高的效率；另一方面，它也可以用于部门对部门的应用集成，通过包括SOAP在内的各种接口方式连接异构应用，可以跨越部门之间的防火墙，而无需为此编写额外代码，实现多个应用系统之间应用的无缝集成。ESB是从逐步出现的企业通信、互联、转换、面向服务的应用构建、可移植性和安全性等标准中演化而来的，其目标是创建一个真正基于标准的企业级应用骨干网，用来部署业务过程处理系统、协同系统和分布式业务解决方案。ESB是一个实现了通信、互连、转换、可移植性和安全性标准接口的企业基础软件平台。ESB由中间件技术实现并支持SOA的一组基础架构功能，支持异构环境中的服务、消息以及基于事件的交互，并且具有适当的服务级别和可管理性。
Web Service技术
Web Service不是一种框架，而是一种技术。Web Service是由企业的完成其特定商务需求的在线应用服务，其它公司或应用软件能够通过Internet来访问并使用这项在线服务，它是一种构建应用程序的普通模型，可以在任何支持网络通信的操作系统中实施运行。它是一种新的web应用程序分支，是自包含、自描述、模块化的应用。Web Service是一个应用组件，它逻辑型地为其他应用程序提供数据与服务。各应用程序通过网络协议和规定的一些标准数据格式（HTTP、XML、SOAP）来访问Web Service，通过Web Service内部执行得到所需结果。Web Service可以执行从简单的请求到复杂商务处理的任何功能。一旦部署以后，其它Web Service应用程序可以发现并调用它部署的服务。官方的解释就是：Web Service主要是为了使原来各孤立的站点之间的信息能够相互通信、共享而提出的一种接口。Web Service可以执行从简单请求到复杂业务处理的任何功能。Web Services要使用两种技术：XML和SOAP。XML提供在Web上传送结构化数据的方式，Web Service以一种可靠的自动方式操作数据，XML可以使Web Services十分方便地处理数据，可以使内容与表示方式进行分离；SOAP使用XML消息调用远程方法，这样Web Service可以通过HTTP协议的post和get方法与远程机器交互。
电子地图技术
电子地图是20世纪80年代初利用计算机辅助地图制图技术而形成的地图新品种，又称为数字地图，是地图制作和应用的一个系统，是一种数字化了的地图。其显示的信息量远远大于普通地图。它可以非常方便地对普通地图的内容进行任意形式的要素组合、拼接，形成新的地图；可以与卫星影像、航空照片等其他信息源结合，生成新的图种；可以利用数字地图记录的信息，派生新数据。电子地图技术科学、准确、直观，大大提高地图应用效率。
数据挖掘技术
数据挖掘（Data Mining，DM）是20世纪80年代末期新崛起的一门学科，是目前国际上数据库和信息决策领域最前沿的研究方向之一。数据挖掘是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的实际应用数据中，提取隐含在其中的、人们事先不知道的、但又是潜在有用的信息和知识的过程。数据挖掘技术伴随着数据仓库技术的发展而逐步完善；以数据库、人工智能、数理统计、可视化四大支柱技术为基础；数据挖掘主要涉及三个方面：挖掘对象、挖掘任务、挖掘方法，挖掘对象包括若干种数据库或数据源，例如关系数据库、面向对象数据库、空间数据库、时态数据库、文本数据库、多媒体数据库、历史数据库，以及万维网（WEB）等，挖掘方法可以粗分为：统计方法、机器学习方法、神经网络方法和数据库方法，数据任务是指从数据集合中自动抽取隐藏在数据中有用信息，其表现形式为：规则、概念、规律及模式等。它可帮助决策者分析历史数据及当前数据，并从中发现隐藏的关系和模式，进而预测未来可能发生的行为。数据挖掘的过程也叫知识发现（KDD Knowledge Discovery in Database）的过程，它是一门涉及面很广的交叉性新兴学科，涉及到数据库、人工智能、数理统计、可视化、并行计算等领域。
5 项目的应用前景
一是该项目可集成于监狱安防平台，通过对罪犯的定位管理，强化对其动态控制，突出区域管控，提高监管安全系数，提高民警工作效率，实现“科技强警”目标。
二是该项目可应用于对劳务外协人员及车辆的定位管理。
三是该系统可吸收、集成视频监控、门禁控制、生物识别、智能分析、数据挖掘等新型技术，建立以人员管理为核心的监狱综合管理业务模型。
物联网的技术开发【第二篇】
物联网产业2009年被确定为我国七大战略性产业之一，近几年来风起云涌，成为各行各业关注的热点。据思科最新报告称，未来10年，物联网将带来一个价值万亿美元的巨大市场。产业发展，人才先行，物联网产业发展的同时，全国本科和高职院校也相继开设了物联网专业。
2010年初，教育部下达了高校设置物联网专业申报通知后，众多高校争相申报。2010年，教育部批准37所本科高校开办物联网专业，2011年，全国有江苏、天津、山东、湖南、福建等11个省市在高职院校第一次开设了物联网应用技术专业。随后几年，物联网应用技术专业在全国高职院校陆续开设，截止2015年3月，全国已有264所高职院校开设了物联网应用技术专业。
物联网应用技术专业应以《国家中长期科学和技术发展规划纲要》为指南，以智能化的物联网系统为载体，围绕“物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护”三个主要方向，紧密结合社会发展与经济建设的重大需求与发展战略，整合各校自身及校内外合作团队的优势资源，建立符合各校自身特色的以物联网应用技术专业为核心的专业群，为信息产业的发展做出贡献。因此，很多高职院校在近四年的时间里，在专业建设、人才培养方案制定以及课程体系建设方面做了很多工作，为办好“物联网应用技术”专业打下了良好基础。在此基础上，进行更深层次的探索，有效地将计算机网络技术、软件技术、楼宇智能化、应用电子、机电一体化等专业课程进行融合，有利于更好地培养综合性的技术人才。
二、以物联网应用技术专业为核心的专业群建设现状
专业群主要是指各学校围绕某一技术领域或服务领域，依据自身独特的办学优势与服务面向，以学校优势或特色专业为核心，按行业基础、技术基础相同或相近的原则，充分融合相关专业而形成的专业集合，专业群代表着各学校的专业发展方向。
全国高校物联网及相关专业教学指导委员会组织高校在物联网专业的知识体系、课程体系、应用实践和人才培养等方面进行了一系列的探索，国内高校也根据自身的情况对物联网相关专业的课程体系建设进行了多方面尝试。但物联网目前属于新兴产业，学科领域跨度较大，各高校都是刚刚开始设立物联网相关专业，由于专业定位的差异，各高校物联网专业开设在不同的学院、系部及专业教研室部门。专业建设情况不一，专业方向差别也很大，也没有成熟的经验可以借鉴。
物联网应用技术专业在全国高职院校开设已有四年多了，虽然专业设立起来了，但事实上，如何建立科学的物联网专业人才培养体系、如何以物联网专业为核心组建专业群等问题却成为困扰各高职院校专业建设的难点。物联网应用技术专业在全国200多所高职院校开设，专业开设侧重点各不相同，各兄弟院校之间缺少统一的规划。由于物联网专业涉及的专业领域较多，所以各开设物联网专业的学校都面临着物联网课程开设以什么方向为主的思考，以物联网专业为核心的专业群建设也逐渐成为各校探讨的热点问题。
三、物联网专业群建设的目标及方法
根据我国及安徽省物联网新兴产业规划，并结合学院特色，建设和开发物联网应用技术专业为核心的专业群，应围绕“智能家居、智能物流、产品追溯”三个应用领域和“物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护”三个典型工作岗位及“教、学、做”三位一体教学模式进行深入研究，以项目驱动式教学方法为手段，突出已有计算机类、电子类、自动控制类各个专业的专业优势，融合物联网相关专业的知识点。探索总结出一条综合性强、多方向多角度的综合应用为主线的教学思路，为全国高职院校物联网专业构建一个合适的专业群建设平台。
物联网专业群课程体系建设应充分吸收世界先进的CDIO工程教育理念，以物联网工程项目的规划、设计、实施和管理维护生命周期为载体，建立“做中学”的教育模式，研究开发符合本地区特色的物联网专业群的建设路径，培养学生具有较强的自学能力、组织沟通能力和协调能力，并能系统地掌握物联网及其相关专业的知识。主要从以下几个方面来实现物联网专业群建设目标。
第一，面向市场需求，结合计算机网络技术、计算机控制技术、应用电子、软件技术等专业知识，突出各专业的重点课程。培养学生具备“智能家居、智能物流、产品追溯”三个应用领域的基本应用能力。按照学生职业岗位的能力需求，从初学到熟练的成长过程，以培养职业岗位技能为目标，基于工作过程进行物联网为核心的专业群建设。
第二，通过充分的社会调研，联合企业，聘请专家，找出上述三个领域中所有的代表性工作任务，选择完整的、对职业成长起关键作用的、有较大开放性和代表性的工作任务，从中提炼出典型的工作任务，再对所需的职业能力进行教学分析，研究提炼出适应“物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护”三个典型工作岗位的专业群的发展方向，以便在后期突出重点教学内容。
第三，通过“校企合作，工学结合”办学模式，进一步了解当前物联网企业的人才需求规格，培养满足企业实际需求的高技能人才，基于“以职业能力为目标、以项目为导向”的人才培养模式，“以服务为宗旨，以就业为导向”的指导思想，建设“教、学、做”三位一体的专业群的建设。
通过对上述“三个应用领域”、“三个典型工作岗位”及“三位一体”的专业群建设深入研究，结合本地区企业发展方向及学院实际情况，研究以物联网为核心专业的专业群的建设。
四、专业群建设研究的主要内容
1.物联网技术体系研究
目前比较公认的物联网技术体系由三层结构组成，分别为感知层、网络层和应用层。分别实现、全面感知、可靠传递、智能处理的功能。具体功能如图1所示。
图1 物联网技术体系构架
（1）感知层
感知层是物联网的“皮肤和五官”，主要是进行物体识别、信息采集。感知层通过传感器、射频识别、条码识别、无线定位等技术感知和采集现实世界中发生的各种物理事件和数据，这些数据包括各类物理信息量、标识、音频、视频等数据等，然后通过近距离通信网络和智能信息处理技术实现所获取数据的近距离传输以及数据的分布式处理等过程。感知层的关键技术包括：RFID技术、传感器技术、嵌入式技术、短距离无线通讯技术等。
（2）网络层
网络层类似于人体结构中的神经系统，主要负责把感知和采集到的信息无障碍、高可靠性、高安全性地进行传送，实现物联网信息的广泛互联功能。它主要是建立在现有的通信网络（包括有线和无线通信网）、广播电视网和互联网基础上。物联网感知到的信息通过各种接入设备与连接传输到上述网络，网络层解决了感知层所获得的数据在一定范围内、特别是远距离的传输问题。
（3）应用层
应用层位于感知层和网络层之上，是物联网智慧的源泉。人们通常把物联网应用冠以“智能”的名称，如智能电网、智能交通、智能家居等，其中的智能就来自这一层，现在更多地用智慧来进行描述，如智慧城市、智慧农业等。应用层解决数据如何存储（数据库与海量存储技术）、如何检索（搜索引擎）、如何使用、如何不被滥用（数据安全与隐私保护）以及设备的智能控制等问题。应用层是物联网发展的目的，通过公共中间件、信息开放平台、云计算平台和服务支撑平台等物联网应用技术，实现跨行业、跨应用、跨系统之间的信息协同、共享、互通的功能，从而支持物联网技术在工业、农业、环保、医疗等行业领域的应用。
以应用需求为导向的系统设计可以是千差万别的，也不一定所有层次的技术都需要采用，即使在同一个层次上，对可供选择的技术方案也可以进行按需配置。结合各高职院校计算机类计算机网络技术、软件技术、电子信息类电子信息工程技术、应用电子技术、自动控制类计算机控制技术、机电一体化技术等相关专业，将物联网专业与相关的专业融合一体，致力于研究出一套适合高等职业院校物联网专业群的建设方案，将推动物联网应用技术专业及相关专业建设的同步、健康发展。
2.物联网专业群知识体系的研究
专业知识体系就是把一个专业领域内的专业知识组织成专业干线清晰、知识点层次分明、结构衔接完整的一个知识框架。在分析物联网技术体系的基础上，构建物联网应用技术专业群的知识体系，物联网应用技术知识结构中的专业知识部分应能体现物联网整体框架及其关键技术。因此，物联网应用技术专业知识体系应包括感知层、网络层、应用层的知识和系统整体架构与优化的知识。对应的核心知识领域分别是：感知层为射频识别（RFID）技术、传感器技术与无线传感器网络技术等；网络层为网络与通信技术、网络设备安装与配置管理等；应用层为软件设计、数据存储与处理技术、大数据处理技术、云计算技术、应用系统开发等；物联网整体的框架为物联网工程与综合布线、信息管理技术等。
根据上述分析，物联网专业群的建设，要能实现这样的培养目标：培养造就具有物联网技术基础理论、计算机网络技术、应用系统软件开发、智能安防技术等相关专业知识；主要面向物联网工程建设、物联网应用软件开发、物联网产品制造以及物联网技术应用等方面企事业单位，在生产、服务及管理第一线能从事物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护等岗位的工作；并在创新和创业意识、团队合作与人际沟通以及资料查询与组织能力等方面有良好的素养，能适应国家战略性新兴产业建设需要，具有职业生涯发展基础，德、智、体、美全面发展的高技能应用型人才。
3.以物联网为核心的课程群建设
围绕物联网工程中的应用技术领域对物联网应用技术专业职业岗位群进行整体分析，结合各学校计算机类计算机网络、软件技术、电子信息类电子信息工程、应用电子自动控制类机电一体化等已有专业，找出专业群课程相关技术领域中具有代表性的工作任务，选择完整的、对职业成长起关键作用的、完成任务的方式有较大开放性和代表性的工作任务，从中提炼出典型的工作任务，再对典型的工作任务及完成典型工作任务所需的职业能力进行教学分析，分解出“两个平台、三个方向”（即公共基础平台、专业基础平台；物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护）的专业群的课程体系。
物联网专业群体系的课程设置需要综合考虑专业群中各个专业的学科特点，应尽可能多地覆盖本专业的知识体系，将相关主干学科的核心课程和专业课程进行通盘考虑，打破学科体系的约束，遵循职业教育的特点，根据工作过程和知识结构将上述专业课程分成公共基础课程、职业平台课程、职业能力课程、实验实训课程、能力拓展课程五部分。详细课程分类及专业归属见表1。
表1 物联网应用技术专业课程设置
五、物联网专业群建设需要解决的问题及指导意义
物联网专业群建设是一个不断探索的过程，在教学改革和探索中主要须解决以下问题，并体现出专业群建设的意义。
1.物联网专业群建设是以应用为驱动的专业，专业群人才的培养根据专业共性知识和各地区物联网领域的区域特色，发挥相关学科的传统优势，使学生有兴趣、有目的、有实践地学习专业领域的知识，逐步地、系统地增长应用实践能力和创新能力。
2.在课程设置中，把行业应用特色纳入个性化课程或专业课中，形成理论型和实践型两套既有共性又有个性的人才培养方案和课程体系。
3.该专业群培养方案和课程体系坚持以“物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护”为主导，夯实基础教学，为学生的未来发展创造条件，以方向选修课为平台，拓宽学生的认知视野，妥善化解突出特色和拓宽视野间的矛盾。
4.物联网专业群建设的重点是应用实践，教学应由应用来驱动，作为新一代信息技术主要代表之一的物联网技术日新月异，我们应了解新技术的发展，根据市场需要，调整教学内容。课程设置及内容应重视特色，在实施过程中，应高度重视专业特色建设工作，大力加强课程体系和教材建设，改革人才培养方案，强化实践教学，加强教师队伍建设，紧密结合国家经济社会发展需要，推进专业建设与人才培养，切实为同类高校相关专业建设和改革起到示范和带动作用。
5.物联网应用技术专业涉及的“三个应用领域”、“三个典型工作岗位”及“三位一体”的教学模式”的深入研究，推动物联网专业群结合地方企业发展方向及学院实际情况，以服务地方新兴产业发展和学院已有优势专业特长为特色，完善符合社会需要的物联网专业群人才培养方案。
6.有利于学院根据自身行业和地方经济发展需求明确学校重点服务域，优化布局，错位发展，突出优势，彰显特色，逐步解决专业设置“同质化”问题；有利于促进教育资源的优化整合与共享，发挥优势专业的引领、辐射作用，促进相关专业提升；有利于专业间形成全力，发挥专业群的优势，提升服务产业能力，促进校企合作深入发展。
物联网的技术开发【第三篇】
关键词：高职；物联网；专业群建设
一、高职物联网专业发展状况
物联网产业2009年被确定为我国七大战略性产业之一，近几年来风起云涌，成为各行各业关注的热点。据思科最新报告称，未来10年，物联网将带来一个价值万亿美元的巨大市场。产业发展，人才先行，物联网产业发展的同时，全国本科和高职院校也相继开设了物联网专业。
2010年初，教育部下达了高校设置物联网专业申报通知后，众多高校争相申报。2010年，教育部批准37所本科高校开办物联网专业，2011年，全国有江苏、天津、山东、湖南、福建等11个省市在高职院校第一次开设了物联网应用技术专业。随后几年，物联网应用技术专业在全国高职院校陆续开设，截止2015年3月，全国已有264所高职院校开设了物联网应用技术专业。
物联网应用技术专业应以《国家中长期科学和技术发展规划纲要》为指南，以智能化的物联网系统为载体，围绕“物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护”三个主要方向，紧密结合社会发展与经济建设的重大需求与发展战略，整合各校自身及校内外合作团队的优势资源，建立符合各校自身特色的以物联网应用技术专业为核心的专业群，为信息产业的发展做出贡献。因此，很多高职院校在近四年的时间里，在专业建设、人才培养方案制定以及课程体系建设方面做了很多工作，为办好“物联网应用技术”专业打下了良好基础。在此基础上，进行更深层次的探索，有效地将计算机网络技术、软件技术、楼宇智能化、应用电子、机电一体化等专业课程进行融合，有利于更好地培养综合性的技术人才。
二、以物联网应用技术专业为核心的专业群建设现状
专业群主要是指各学校围绕某一技术领域或服务领域，依据自身独特的办学优势与服务面向，以学校优势或特色专业为核心，按行业基础、技术基础相同或相近的原则，充分融合相关专业而形成的专业集合，专业群代表着各学校的专业发展方向。
全国高校物联网及相关专业教学指导委员会组织高校在物联网专业的知识体系、课程体系、应用实践和人才培养等方面进行了一系列的探索，国内高校也根据自身的情况对物联网相关专业的课程体系建设进行了多方面尝试。但物联网目前属于新兴产业，学科领域跨度较大，各高校都是刚刚开始设立物联网相关专业，由于专业定位的差异，各高校物联网专业开设在不同的学院、系部及专业教研室部门。专业建设情况不一，专业方向差别也很大，也没有成熟的经验可以借鉴。
物联网应用技术专业在全国高职院校开设已有四年多了，虽然专业设立起来了，但事实上，如何建立科学的物联网专业人才培养体系、如何以物联网专业为核心组建专业群等问题却成为困扰各高职院校专业建设的难点。物联网应用技术专业在全国200多所高职院校开设，专业开设侧重点各不相同，各兄弟院校之间缺少统一的规划。由于物联网专业涉及的专业领域较多，所以各开设物联网专业的学校都面临着物联网课程开设以什么方向为主的思考，以物联网专业为核心的专业群建设也逐渐成为各校探讨的热点问题。
三、物联网专业群建设的目标及方法
根据我国及安徽省物联网新兴产业规划，并结合学院特色，建设和开发物联网应用技术专业为核心的专业群，应围绕“智能家居、智能物流、产品追溯”三个应用领域和“物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护”三个典型工作岗位及“教、学、做”三位一体教学模式进行深入研究，以项目驱动式教学方法为手段，突出已有计算机类、电子类、自动控制类各个专业的专业优势，融合物联网相关专业的知识点。探索总结出一条综合性强、多方向多角度的综合应用为主线的教学思路，为全国高职院校物联网专业构建一个合适的专业群建设平台。
物联网专业群课程体系建设应充分吸收世界先进的CDIO工程教育理念，以物联网工程项目的规划、设计、实施和管理维护生命周期为载体，建立“做中学”的教育模式，研究开发符合本地区特色的物联网专业群的建设路径，培养学生具有较强的自学能力、组织沟通能力和协调能力，并能系统地掌握物联网及其相关专业的知识。主要从以下几个方面来实现物联网专业群建设目标。
第一，面向市场需求，结合计算机网络技术、计算机控制技术、应用电子、软件技术等专业知识，突出各专业的重点课程。培养学生具备“智能家居、智能物流、产品追溯”三个应用领域的基本应用能力。按照学生职业岗位的能力需求，从初学到熟练的成长过程，以培养职业岗位技能为目标，基于工作过程进行物联网为核心的专业群建设。
第二，通过充分的社会调研，联合企业，聘请专家，找出上述三个领域中所有的代表性工作任务，选择完整的、对职业成长起关键作用的、有较大开放性和代表性的工作任务，从中提炼出典型的工作任务，再对所需的职业能力进行教学分析，研究提炼出适应“物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护”三个典型工作岗位的专业群的发展方向，以便在后期突出重点教学内容。
第三，通过“校企合作，工学结合”办学模式，进一步了解当前物联网企业的人才需求规格，培养满足企业实际需求的高技能人才，基于“以职业能力为目标、以项目为导向”的人才培养模式，“以服务为宗旨，以就业为导向”的指导思想，建设“教、学、做”三位一体的专业群的建设。
通过对上述“三个应用领域”、“三个典型工作岗位”及“三位一体”的专业群建设深入研究，结合本地区企业发展方向及学院实际情况，研究以物联网为核心专业的专业群的建设。
四、专业群建设研究的主要内容
1.物联网技术体系研究
目前比较公认的物联网技术体系由三层结构组成，分别为感知层、网络层和应用层。分别实现、全面感知、可靠传递、智能处理的功能。具体功能如图1所示。
图1 物联网技术体系构架
（1）感知层
感知层是物联网的“皮肤和五官”，主要是进行物体识别、信息采集。感知层通过传感器、射频识别、条码识别、无线定位等技术感知和采集现实世界中发生的各种物理事件和数据，这些数据包括各类物理信息量、标识、音频、视频等数据等，然后通过近距离通信网络和智能信息处理技术实现所获取数据的近距离传输以及数据的分布式处理等过程。感知层的关键技术包括：RFID技术、传感器技术、嵌入式技术、短距离无线通讯技术等。
（2）网络层
网络层类似于人体结构中的神经系统，主要负责把感知和采集到的信息无障碍、高可靠性、高安全性地进行传送，实现物联网信息的广泛互联功能。它主要是建立在现有的通信网络（包括有线和无线通信网）、广播电视网和互联网基础上。物联网感知到的信息通过各种接入设备与连接传输到上述网络，网络层解决了感知层所获得的数据在一定范围内、特别是远距离的传输问题。
（3）应用层
应用层位于感知层和网络层之上，是物联网智慧的源泉。人们通常把物联网应用冠以“智能”的名称，如智能电网、智能交通、智能家居等，其中的智能就来自这一层，现在更多地用智慧来进行描述，如智慧城市、智慧农业等。应用层解决数据如何存储（数据库与海量存储技术）、如何检索（搜索引擎）、如何使用、如何不被滥用（数据安全与隐私保护）以及设备的智能控制等问题。应用层是物联网发展的目的，通过公共中间件、信息开放平台、云计算平台和服务支撑平台等物联网应用技术，实现跨行业、跨应用、跨系统之间的信息协同、共享、互通的功能，从而支持物联网技术在工业、农业、环保、医疗等行业领域的应用。
以应用需求为导向的系统设计可以是千差万别的，也不一定所有层次的技术都需要采用，即使在同一个层次上，对可供选择的技术方案也可以进行按需配置。结合各高职院校计算机类计算机网络技术、软件技术、电子信息类电子信息工程技术、应用电子技术、自动控制类计算机控制技术、机电一体化技术等相关专业，将物联网专业与相关的专业融合一体，致力于研究出一套适合高等职业院校物联网专业群的建设方案，将推动物联网应用技术专业及相关专业建设的同步、健康发展。
2.物联网专业群知识体系的研究
专业知识体系就是把一个专业领域内的专业知识组织成专业干线清晰、知识点层次分明、结构衔接完整的一个知识框架。在分析物联网技术体系的基础上，构建物联网应用技术专业群的知识体系，物联网应用技术知识结构中的专业知识部分应能体现物联网整体框架及其关键技术。因此，物联网应用技术专业知识体系应包括感知层、网络层、应用层的知识和系统整体架构与优化的知识。对应的核心知识领域分别是：感知层为射频识别（RFID）技术、传感器技术与无线传感器网络技术等；网络层为网络与通信技术、网络设备安装与配置管理等；应用层为软件设计、数据存储与处理技术、大数据处理技术、云计算技术、应用系统开发等；物联网整体的框架为物联网工程与综合布线、信息管理技术等。
根据上述分析，物联网专业群的建设，要能实现这样的培养目标：培养造就具有物联网技术基础理论、计算机网络技术、应用系统软件开发、智能安防技术等相关专业知识；主要面向物联网工程建设、物联网应用软件开发、物联网产品制造以及物联网技术应用等方面企事业单位，在生产、服务及管理第一线能从事物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护等岗位的工作；并在创新和创业意识、团队合作与人际沟通以及资料查询与组织能力等方面有良好的素养，能适应国家战略性新兴产业建设需要，具有职业生涯发展基础，德、智、体、美全面发展的高技能应用型人才。
3.以物联网为核心的课程群建设
围绕物联网工程中的应用技术领域对物联网应用技术专业职业岗位群进行整体分析，结合各学校计算机类计算机网络、软件技术、电子信息类电子信息工程、应用电子自动控制类机电一体化等已有专业，找出专业群课程相关技术领域中具有代表性的工作任务，选择完整的、对职业成长起关键作用的、完成任务的方式有较大开放性和代表性的工作任务，从中提炼出典型的工作任务，再对典型的工作任务及完成典型工作任务所需的职业能力进行教学分析，分解出“两个平台、三个方向”（即公共基础平台、专业基础平台；物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护）的专业群的课程体系。
物联网专业群体系的课程设置需要综合考虑专业群中各个专业的学科特点，应尽可能多地覆盖本专业的知识体系，将相关主干学科的核心课程和专业课程进行通盘考虑，打破学科体系的约束，遵循职业教育的特点，根据工作过程和知识结构将上述专业课程分成公共基础课程、职业平台课程、职业能力课程、实验实训课程、能力拓展课程五部分。详细课程分类及专业归属见表1。
表1 物联网应用技术专业课程设置
五、物联网专业群建设需要解决的问题及指导意义
物联网专业群建设是一个不断探索的过程，在教学改革和探索中主要须解决以下问题，并体现出专业群建设的意义。
1.物联网专业群建设是以应用为驱动的专业，专业群人才的培养根据专业共性知识和各地区物联网领域的区域特色，发挥相关学科的传统优势，使学生有兴趣、有目的、有实践地学习专业领域的知识，逐步地、系统地增长应用实践能力和创新能力。
2.在课程设置中，把行业应用特色纳入个性化课程或专业课中，形成理论型和实践型两套既有共性又有个性的人才培养方案和课程体系。
3.该专业群培养方案和课程体系坚持以“物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护”为主导，夯实基础教学，为学生的未来发展创造条件，以方向选修课为平台，拓宽学生的认知视野，妥善化解突出特色和拓宽视野间的矛盾。
4.物联网专业群建设的重点是应用实践，教学应由应用来驱动，作为新一代信息技术主要代表之一的物联网技术日新月异，我们应了解新技术的发展，根据市场需要，调整教学内容。课程设置及内容应重视特色，在实施过程中，应高度重视专业特色建设工作，大力加强课程体系和教材建设，改革人才培养方案，强化实践教学，加强教师队伍建设，紧密结合国家经济社会发展需要，推进专业建设与人才培养，切实为同类高校相关专业建设和改革起到示范和带动作用。
5.物联网应用技术专业涉及的“三个应用领域”、“三个典型工作岗位”及“三位一体”的教学模式”的深入研究，推动物联网专业群结合地方企业发展方向及学院实际情况，以服务地方新兴产业发展和学院已有优势专业特长为特色，完善符合社会需要的物联网专业群人才培养方案。
6.有利于学院根据自身行业和地方经济发展需求明确学校重点服务域，优化布局，错位发展，突出优势，彰显特色，逐步解决专业设置“同质化”问题；有利于促进教育资源的优化整合与共享，发挥优势专业的引领、辐射作用，促进相关专业提升；有利于专业间形成全力，发挥专业群的优势，提升服务产业能力，促进校企合作深入发展。
六、结 论
物联网专业群建设主要是根据各校计算机、电子、通信、自动控制等专业建设的状况，形成的一个适应新兴产业需求的交叉专业，通过物联网专业群的建设带动相关专业共同发展，对专业群内各专业的部分课程建设能够起到示范作用，同时也促进了专业群各专业更好地适应市场变化，积极培育了新兴专业，强化了物联网专业群各专业与战略性新兴产业产教融合问题，从而使专业布局紧跟当地经济产业发展。
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收稿日期：2015-03-20
基金项目：安徽省教育教学研究项目（2014tszy082，2014jxtd110，2014sjjd078，2013zy147）;安徽工商职业学院校级教
学研究项目“基于‘三线并重’的物联网应用技术专业课程体系建设研究”
物联网的技术开发【第四篇】
关键词：物联网；高职；专业建设
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）33-7637-02
1 发展物联网技术的背景
“国家经济和社会发展第十二个五年规划”中明确提出，要大力推进物联网的应用，并将把物联网部署在在智能电网、智能交通、智能物流、智能家居、环境与安全检测等领域。
“湖北省经济和社会发展第十二个五年规划”中也提到，要加强“三网融合”的研发和下一代互联网的发展。对物联网的核心关键技术要进一步突破，扩大物联网的推广应用和相关产业发展。
“武汉市经济和社会发展第十二个五年规划”指出，培育物联网、云计算、三网融合、网络增值服务等新型产业。到2015年，新一代信息技术产业产值要达到1600亿元。使用物联网、云计算等信息技术，来实施智能交通、智能电网、智能安防设施、智能环境监测、数字化医疗等物联网示范工程。实现车联网全覆盖。
“孝感市信息化‘十二五’发展规划”中关于“物联网”推进工程规划如下：推进以二维条码和RFID技术应用为主要特征的“物联网”发展。大力推进二维条码和RFID技术在工业生产和物流各个环节的融合渗透。把握二维条码、RFID技术、全球卫星定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）。在国家和省有关部门支持下，建设区域性现代物流公共信息中心和公共信息服务平台，形成“物联网”的基础。
武汉城市圈中的黄冈市、咸宁市进入了住房和城乡建设部2013年度国家智慧城市试点名单，智慧城市是通过利用物联网、云计算等新一代信息技术来促进城市的信息化和智能化。
因此，从国家到湖北省，再到武汉城市圈的成员城市，都在积极的推进物联网产业的发展，产业的发展则引发人才紧缺的问题，而这正是高校要完成的重要任务，特别是作为直接服务于市场经济的高职院校，更是首当其冲。
2 武汉城市圈高职院校开设物联网专业的基础
通过对物联网技术的分析，我们知道其实物联网并不是一个全新的技术，它所覆盖的很多技术，比如传感器技术、RFID技术、无线技术等经过多年的发展已经有了一定基础，而它所对应的专业为计算机网络技术、电子技术、计算机应用技术、软件技术等，通过调查，武汉城市圈共有46所高职院校，其中开设有应用电子技术、计算机网络技术、计算机应用技术和软件技术的学校有42所。可以看出，绝大多数的高职院校都开有物联网相关的专业，在这42所学校中开设1个相近专业的有10所学校，开设2个相近专业的有12所学校，开设有3个相近专业的有13所学校，开设4个相近专业的有7所学校，也就是说在至少有20所院校开设有3个物联网相关专业，因此武汉城市圈有开设物联网专业的基础，并且有很多物联网相近专业也经过了很多年的建设和发展，有着丰富的专业建设基础。
专业建设离不开高质量的师资队伍，师资问题可以通过二个办法来解决，一是引入外援，新招收高质量的物联网专业人才；二是内部转换，从已有前面所提到这些物联网相近专业中选取部分教师转入本专业来，因为这部分教师都具备自己专业的知识和技能，稍加培训就能转入物联网专业的教学中来。在实践实训条件建设方面，也可从以上其他专业借用，比如像网络工程实训室、无线传感实训室、电子实训室等，等专业建设起步后再建设自己的物联网专业实训室。
3 物联网产业人才需求
物联网是由感知层、网络层和应用层三个层次组成，其中涉及到应用层的技术包括信息管理、业务分析管理等系统；网络层则包括各种网关和接入网络以及不同架构网的融合、云计算等；感知层的技术有传感器、二维码、RFID、多媒体设备等数据的采集和自构网络系统。因此，物联网的产业主要围绕系统集成、硬件和软件三个领域。现在的物联网企业也大多集中在传感节点、操作系统、数据库软件、中间件、应用软件和系统集成方面，特别是面向这些方面的研发、生产、服务等领域。
我们对相关企业进行了调研，主要涉及到的是从事系统集成，网络，智能控制系统及设备等研发、生产、服务的等企业。通过调研我们了解到，目前物联网产业初步形成，缺乏各层次的人才，而面向高职层次的需求是：物联网系统集成、安装调试、技术支持和营销人才。在未来的几年中，国家推动物联网的力量会越来越大，物联网的应用会被人们日益了解，这样会需要更多的物联网管理与维护、物联网应用系统的管理维护人才。
湖北省电子信息产业的高速、大规模发展造成了对相关人才的极大需求，尤其是高职高专层次的人才。在调查了物联网相关企业，了解到市场对物联网人才有着旺盛的需求，未来5年湖北省各行业对物联网人才主要集中在系统开发、集成、 RFID技术研发、嵌入式系统研发、网络技术，预计湖北未来5年每年需要2万以上，其中对高职人才需求量达到每年1万以上。
4 物联网专业人才培养目标
培养目标
面向各级医院及医疗机构与社区医院，培养具有扎实的专业理论基础知识、较强的实践能力，掌握智能医疗基本知识和基本原理，具有可持续发展能力与创新精神，具备智能医疗网组建与管理，智能医疗网络设备的售前与售后等能力的高素质技能型人才。
专业核心能力
具备维护数字化医院智能门诊系统，能对电子病历和电子处方等系统的运行进行管理，具备智能医疗网的组建和维护能力，能实现“区域医疗信息网络”和“医疗协作平台”智能化，将医疗服务进行延伸。
主要实践环节
公共卫生综合实训；网络管理与维护实训；网络设备配置实训；物联网组网实训；智能医疗应用实训。
就业方向
主要面向各级医院及医疗机构与社区医院、乡镇医院（卫生院）和智能医疗设备企业。
主干课程
公共卫生应急管理、医疗物联网平台、智能门诊管理、卫材与药品管理、智能医护管理（住院与病床管理）、病人随访与远程医疗、电子病历与动态健康档案管理
核心课程
M2M技术应用、RFID技术与高频技术、传感器与无线传感器网络技术、GPS定位技术、网络设备配置调试与管理、云语言信息技术、短距离无线通信技术、3G移动通信技术
5 总结
物联网是一个战略性新兴产业，高职院校作为培养较高素质劳动者的大本营， 应当建设好具有区域特色的物联网专业， 为整个物联网产业转入更多合格的人才。
参考文献：
[1] 宁焕生，张彦。RFID 与物联网射频、中间件、解析与服务[M].北京： 电子工业出版社，2008.