中国物联网首席科学家王志良教授谈物联网专业课程规划
2012-02-01
作者:凌阳教育
日前,北京科技大学首席教授/博导(享受国务院特殊津贴)、中国物联网产业规划首席科学家、中国电子学会物联网专家委员会委员、教育部“物联网工程专业教学研究专家组”专家王志良教授莅临凌阳教育第14期全国高校教师嵌入式培训暨第二届物联网专业师资培训现场,为全国50多位高校物联网专业教师上了精彩有趣的一课,主要讲座内容为《物联网工程专业知识体系和课程规划》。
王志良教授讲述“物联网工程专业知识体系和课程规划”
王志良教授首先用生动形象的语言解释了什么是物联网,物联网的主要特征是技术高度集成、学科复杂交叉、综合应用广泛,物联网精神应包括开发、包容、探索和创等四要素。
接着,王志良教授从物联网的发展历史、物联网标准体系框架、物联网工程专业知识体系、物联网课程系统结构、物联网的三个层次(应用层、网络层、感知层)等多方面,对物联网进行了全面介绍。
针对高校物联网教师普遍关心的专业知识体系和课程规划问题,王志良教授从研究确立物联网专业知识体系、课程规划编写教材、实践环节教学活动及实验室建设,到参加全国物联网大会交流教学心得,总结经验教训形成共识,清晰地描绘出了一幅物联网学科建设路线图。
王志良教授讲述“物联网学科建设路线”
王志良教授谈高校物联网专业教材建设
王志良教授特别强调,物联网专业的培养特色应该是注重动手能力,创新层次以探索性、设计性实验及工程训练为主,突出学生创新能力和实践能力的培养;培养模式为宽口径、厚基础、重实践、求创新。
王志良教授现场与高校教师互动,对物联网相关知识答疑解惑
凌阳教育作为全国唯一原厂嵌入式培训机构,从2011年初便开始着手规划设计物联网就业实战课程,由于直接面向市场就业岗位,所以对企业技术需要的把握更加明确具体,为高校建设物联网工程专业知识体系和课程提供了来自一线实践前沿的宝贵经验和借鉴参考。凌阳教育的物联网就业实战课程由专业课程(附录一)、实验平台(附录二)、实训系统(附录三)、实训项目(附录四)和职业课程等五部分组成,构成了一整套理论和实践相互支撑的完备体系。
王志良教授的讲座,深入浅出地阐释了物联网的前世今生及未来发展趋势,针对高校物联网专业教学不仅指明了方向,而且提供了具体可行的方案建议,让在座的各位老师收获颇丰,对物联网专业及教学有了更深刻的认识。
附录一:物联网实战就业培训《专业课程》
课程目标
课程目标 |
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通过本课程的内容,可以让学员从理论、实践、应用案例各个层次上了解、熟悉、熟练掌握物联网开发理论及开发技术,包括以下几部分,共70天(四个阶段): 1、熟悉物联网的定义、起源、发展现状及发展趋势 2、熟悉物联网的典型应用案例:智能城市、智慧校园、老年人用物联网信息终端、智能电网、智能家居 3、熟悉物联网的三大层次、八大架构、五大支撑技术 4、熟悉物联网技术中的单片机应用:传感技术、无线识别技术、无线网络组网技术等 5、熟悉物联网技术中的计算机技术:数据库技术、TCP/IP网络传输技术、GUI表现技术、云计算等 |
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第一阶段:物联网概念及技术分析 |
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本期目标: 1、熟悉物联网的概念、起源和物联网的发展现状。 2、熟悉物联网三个层次网络、及物联网的八层架构和物联网用到的各种技术。 3、通过智能家居项目熟悉物联网的各种功能。 |
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序号 |
课程名称 |
课程内容 |
掌握要求 |
1 |
物联网绪论 |
1、物联网定义 2、物联网的起源 3、物联网发展现状 4、物联网的三个层次 (1)互联网 (2)泛在接入网 (3)物物网络 |
熟悉 |
2 |
物联网的八层架构 |
1、传感器/执行器层 2、传感层 3、传感网关层 4、广域网络层 5、应用网关层 6、服务平台层 7、应用层以及分析与优化层 |
熟悉 |
3 |
物联网的五大支撑技术 |
1、射频技术 2、无线传感器网络 3、普适计算技术 4、云计算技术 5、网络技术 |
熟悉 |
4 |
应用实践项目分析 |
智能家居中的物联网应用 |
掌握 |
第二阶段:物联网技术——单片机技术 |
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本期目标: 1、掌握STM32 单片机知识。 2、掌握物联网感知末梢---传感器技术(各种传感器)。 3、熟悉zigbee网络概念,掌握zigbee 网络分层结构。掌握zigbee组网,掌握结点之间的通信。 4、掌握RFID无线射频技术概念,常用的几种RFID射频技术,硬件原理,RFID射频卡的操作。 5、熟悉RFID典型案例如RFID车辆管理系统智能图书馆等。 |
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序号 |
课程名称 |
课程内容 |
掌握要求 |
5 |
STM32综合技术 |
1、STM32系列微控制器简介 2、STM32系列微控制器存储器与外设 (1)存储器和总线的结构 (2)电源控制,复位和时钟控制 (3)通用I/O和复用I/O(GPIO和AFIO) (4)中断和事件,看门狗 (5:控制器局域网(bxCAN) (6)内部集成电路(I2C)接口 (7)串行外设接FI(SPI) (8)通用同步异步收发机(USART) (9)模/数转换器(ADC) 3、STM32系列微控制器开发工具与应用 |
掌握 |
6 |
传感器技术 |
传感器的概念与发展: 1、传感器基本概念 2、传感器构成与分类 3、传感器技术的发展趋势 4、传感器的特性与指标 |
掌握 |
传感器应用: 1、阻抗式结构型传感器 2、电容式传感器 3、电感式传感器 4、微机械传感器 |
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7 |
ZigBee无线技术 |
1、ZigBee网络概述: (1)无处不在的无线网络 (2)ZigBee网络概述 (3)几种常见的短距离无线通信技术 2、ZigBee网络结构: 物理层、MAC层、 网络层、应用层 概述原理 |
掌握 |
ZigBee程序设计: 1、zigbee协议基础实验 2、zigbee组网实验 (1)广播通信 (2)星状网络 (3)树状网络 (4)网状网络 |
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8 |
RFID射频识别技术 |
RFID概论: 1、RFID应用领域及前景 2、RFID技术基础 |
掌握 |
RFID硬件原理: 1、RFID编码、载波 2、RFID信号调制、解调 3、RFID天线 |
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RFID典型应用案例: 1、物联网RFID车辆管理系统 2、RFID校讯通考勤定位系统 3、RFID智能图书馆 |
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第三阶段:物联网技术——计算机技术 |
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本期目标: 1、熟悉linux操作系统开发环境,掌握Linux常用命令。 2、Linux多任务编程技术,及多任务间的通信方法,同步机制。 3、熟悉常见的网络概念,熟悉网络分层结构,及各分层中的网络协议。socket编程概念,TCP、UDP编程。 4、熟悉数据库概念,掌握数据库SQL语言。SQLITE数据库编程。 5、掌握嵌入式平台搭建。 6、掌握简单字符驱动程序编写,熟悉块设备驱动原理。 7、掌握c++编程及QT 图形化编程。 8、熟悉WIFI无线传输技术、熟悉Wince、android嵌入式操作系统原理,熟悉云计算功能。 |
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序号 |
课程名称 |
课程内容 |
掌握要求 |
9 |
嵌入式linux系统技术 |
Linux 基础: 1、Linux操作系统概念、安装及常用命令 2、Linux桌面简介 3、Linux目录结构介绍 4、交叉编译环境熟悉 5、GCC,GDB,GNU make |
掌握 |
Linux系统高级程序设计: 1、多进程程序设计 2、进程间通信 (1)无名管道 (2)有名管道 (3)信号 (4)消息队列等...... 3、线程 (1)多线程程序设计 (2)线程间的同步与互斥 4、Linux 设备程序设计 (1)串口编程 (2)gpio编程 (3)nrf2401 无线传输编程 |
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10 |
嵌入式linux 网络技术 |
1、网络基本概念,socket编程概述,socket API介绍 2、TCP server及client的实现 3、HTTP协议 4、UDP协议编程 5、TFTP协议 |
掌握 |
11 |
数据库技术 |
1、SQLite数据介绍 2、数据库定义语言(DDL) 3、数据操作语言(DML) 4、数据查询语言(DQL) 5、数据控制语言(DCL) 6、常用图形化数据库管理软件 |
掌握 |
12 |
嵌入式平台技术 |
1、嵌入式系统开发概述 2、嵌入式平台编译与搭建 3、Linux内核概述 4、Linux内核配置机制 5、根文件系统基本概念与制作 |
掌握 |
13 |
嵌入式设备驱动技术 |
1、字符设备驱动概述及模块编程 2、Linux GPIO设备驱动 3、触模屏校准原理 |
掌握 |
14 |
基于QT的GUI技术 |
1、GUI简介及QT入门 2、常用QT部件及布局管理 3、QT信号与槽及对话框 4、QT事件处理及文件处理 5、QT项目整体架构介绍及功能模块划分 |
掌握 |
15 |
嵌入式系统、WIFI技术及云计算 |
WIFI无线传输技术 |
掌握 |
WinCE技术在物联网系统中的应用 |
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Android技术在物联网系统中的应用 |
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云计算在嵌入式技术中的应用 |
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第四阶段:物联网技术综合应用案例 |
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本期目标: 通过本阶段项目训练,巩固嵌入式物联网知识,掌握嵌入式开发流程,提高嵌入式编程水平。 |
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序号 |
课程名称 |
课程内容 |
掌握要求 |
16 |
智能城市 |
1、智能交通 (1)智能交通概念及特点 (2)智能交通发展历程 2、智能小区 (1)智能小区特点发展概况 (2)智能小区实现方案 |
掌握 |
智慧校园 |
1、智能校园考勤系统: (1)考勤系统概述 (2)考勤系统实现方案 2、智能实验室: (1)智能实验室概述 (2)智能实验室实现方案 |
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老年人用物联网信息终端 |
1、智能手机: (1)智能手机特点 (2)智能手机功能 2、智能手表: (1)智能手表特点 (2)智能手表功能 |
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智能电网 |
1、智能电网概述 2、智能电网特点 3、智能电网对通信网络的需求 4、智能电网IT系统发展方向 |
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智能家居 |
1、智能家居概述 2、智能家居解决方案: (1)智能控制系统 (2)智能照明系统 (3)智能安防系统 |
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智能车辆管理系统 |
1、智能车辆管理系统概述 2、智能车辆管理系统设计: (1)出入空控制中心设计 (2)嵌入式控制中心设计 (3)用户体验控制中心设计 (4)嵌入式自动循迹车辆设计 |
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温室大棚 |
1、智能温室控制实训系统概述 2、智能温室控制系统工作原理 (1)智能温室控制系统功能详述 (2)无线传感器网络 (3)网关 |
附录二:物联网实战就业培训《实验平台》
物联网实战就业培训《实验平台》
附录三:物联网实战就业培训《实训系统:智能家居创新实践平台》
物联网实战就业培训《实训系统:智能家居创新实践平台》
凌阳教育“物联网智能家居展示模型”
附录四:物联网实战就业培训《实训项目》
物联网实战就业班《实训项目1:RFID智能车辆管理系统》
物联网实战就业班《实训项目2:智能温室控制实训系统》