物联网知识体系与学科建设_王志良教授（PPT98页)

物联网技术体系和学科建设演讲者介绍北京科技大学计算机与通讯学院物联网与电子工程系主任，国家二级教授,国务院特殊津贴专家北京市物联网产业规划首席科学家国家重大专项物联网课题总体组专家教育部视频精品公开课《物联网与科技强国》主讲教师中国电子商务物联网技术产品应用专业委员会常务理事、专家组成员全国物联网人才产学研发展教育联盟（筹备）召集人。王志良，王粉花，《物联网工程概论》（高校教材），机械工业出版社，2011年4月王志良，闫纪铮，《普通高等学校物联网工程专业知识体系和课程规划》，西安电子科技大学出版社，2011年8月演讲大纲1、物联网技术2、物联网知识体系与课程规划3、我们的一些实践4、总结物联网技术（见另页）《物联网工程》专业之教育发展2010年，教育部批准40所高校办学2011年初，第二批批准27所高校2012年2月，教育部批准80所高校办学目前，共有147所学校开办物联网工程专业，还有在其他专业下开设（物联网方向）的办学模式，约200所高职高专办《物联网应用技术》专业估计近500所高校已办或准备开办物联网专业北京科技大学物联网工程专业我校是教育部批准的首批物联网工程本科专业的28所学校之一，2011年又被批准为首批国家级高等学校(物联网工程)特色专业建设的6所学校之一。我校进行《物联网工程》专业的教学工作起步较早，2012年9月已有物联网专业的四年级本科学生，教材建设王志良、王粉花、石志国、王新平等一批老师积极探索，已出版：《物联网：现在与未来》---机械工业出版社《物联网工程概论》---机械工业出版社《物联网工程实训教程》（与《概论》配套）《物联网知识体系与课程规划》-------西安电子科技大学出版社物联网工程导论》（16学时）-新生教育用出版著作王志良教授主编的“物联网现在与未来”一书是全国物联网技术蓬勃发展中呈现出来的一颗灿烂的明珠。它反映了当代物联网技术发展的趋势，包括物联网的支撑技术协议及标准，科学以及物联网的应用，甚至为我们描绘了物联网的“未来与挑战”。该书是到目前为止我国物联网技术方面较为全面、深刻的一本书籍，该书已得到同行的赞许及好评，其将为我国物联网技术的发展起到重要的作用。我本人拿到该书已阅全文，认为该书十分难得可贵。望王志良教授再接再厉为我国物联网技术的发展发挥重大的作用。普通高等教育物联网工程专业规划教材购书联系人：西安电子科技大学出版社毛红兵，[e-mail]；13759968632郭建明(029-8820294513310985809QQ：805599738)一、《物联网工程专业知识体系与课程规划》，西安电子科技大学出版社出版，购书联系人：毛红兵，[e-mail]；罗立峰这本书附录有22所首批开办物联网专业的高校的教学大纲，此书主要讲述如何编写物联网专业的教学大纲和课程规划。二、《物联网工程导论》，西安电子科技大学出版社出版，这本书主要面向物联网工程专业一年级新生，为导入型的入门教学课程。建议授课学时为16学时，可作为物联网工程专业低年级本科教材使用。三、《物联网工程概论》，机械工业出版社出版，购书联系人：李红勇，13520220347,010-88379766，[e-mail]这本书主要面向物联网工程专业大三学生，主要讲述RFID、WSN、M2M等物联网主要技术内容。四、《物联网工程实训教程》，机械工业出版社出版，这本书主要面向物联网工程专业大三学生，与《物联网工程概论》配套使用，主要讲授教学实验、教学实训与习题解答。《全国高校物联网知识体系与课程规划研讨会》在北京科大召开(2011年6月12日)全国物联网专业教学与专业建设高级研讨会议（7月22-25，北京科技大学）发言专家：天津大学、北京科大、北邮、山东大学、四川大学、武汉大学、西南交大、青岛科大、天津中德职业技术学院、微软中国、ARM中国、研华中国、国家传感器工程中心、大唐移动、天津物联网产业研究院、神州泰岳等物联网产学研领域的院士与专家会议内容：1如何申报物联网专业；2、知识体系与课程规划；3、课堂授课与教学实践；4、行业需求与学生就业；5、实验内容与实训平台建设；6、如何申报物联网项目；筹备成立《全国物联网人才产学研发展教育联盟》（欢迎参加，担任职务）问题的提出大潮当前，大家需要有一个办学的参考，有一个“砖”可以引“玉”（教学计划，培养方案）首先分析物联网的特征、特性总结物联网知识体系归纳物联网课程体系学习“卓越工程师计划”，贯彻CDIO,思考办学特色，提倡物联网精神。中国的工程专业教育改革之路注重（物联网工程师）职业道德培养物联网教育-----任重道远如何进行教学----不清楚何时能有一个教育界的共识？教学活动从哪里开始？切入点是什么？如何进行创新性教学？我们所依据的出发点在哪里？物联网学科建设路线图研究确立知识体系（1-2年）课程规划研究(1-2年)编写教材（1---？年）实践环节研研究（1-4年）实验室建设教学活动（至2015年）全国大会，大家交流教学心得总结经验教训，形成共识4-5年为一个较完整的初级阶段物联网精神—开放、包容、探索、创新要敢于要探索、创新，敢于抛砖引玉，不怕失败要交流，研讨，打算每年开一次全国教学心得交流会议，共同进步要把物联网教育引向深入（大学，高职高专不同层次的教学内容研究）物联网知识体系与课程规划研究见另页第一章物联网发展背景及概况第二章工程专业教育知识领域方向课程主干课程基础课程知识点知识单元知识模块第三章知识体系第四章课程体系职业道德教育内容与要求实践环节能力培养基本定位感知与控制方向软件与服务方向传输与网络方向虚拟--知识技能实体--教学课程本书编写架构图第一章绪论物联网发展背景历史背景社会背景技术背景经济与社会效益物联网发展概况阶段浪潮大致时间经济现代化社会现代化第一次现代化第一次1763~1870第一次产业革命、机械化城市化、社会分化流动第二次1870~1945第二次产业革命、电气化电器化、普及义务教育第三次1946~1970第三次产业革命、自动化福利化、普及中等教育第二次现代化第四次1970~2020第四次产业革命、信息化网络化、普及高等教育第五次2020~2050新生物学革命、新生效应仿生化、创生再生永生第六次2050~2100新物理学革命、新物效应体验化、新时空新能源世界现代化历程中的两个阶段和六次浪潮中国信息科技发展规划第一章绪论物联网工程的定义与界定专业特色与学科基础专业人才培养目标如何使用此书物联网精神-----开放，包容，探索，创新物联网特征-----技术高度集成，学科复杂交叉，综合应用广泛培养特色-----动手能力极强，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----宽口径、厚基础、重实践、求创新第二章工程专业教育与知识体系专业教育内容与要求专业教育的基本定位专业教育的能力培养基本学科能力培养系统能力培养创新能力培养可持续发展能力培养专业教育中的实践环节第二章工程专业教育与知识体系专业教育中的知识体系知识体系框架知识领域知识模块知识单元知识点知识领域知识单元知识单元知识模块知识模块知识点知识点知识点知识点知识单元知识体系结构图第三章物联网知识体系物联网定义、框架技术标准关键技术和难点物联网工程专业知识体系知识领域知识模块知识单元知识点知识体系与课程体系的关系应用服务层感知控制层网络传输层感知识别层网络构建层管理服务层创新应用层传感器/执行器层传感网层传感网关层广域网络层应用网关层服务平台层应用层分析与优化层物联网中任何一个物体都要通过感知设备获取相关信息以及传递感应到的信息给所有需要的设备或系统。传感器除了传统的传感功能外，还要具备一些基本的本地处理能力，使得所传递的信息是系统最需要的，从而使传递网络的使用更加优化这是传感器之间形成的网络。这些网络有可能根据公开协议，比如IP地址，也有可能基于一些私有协议。而目的就是为了使传感器之间可以互联互通以及传递感应信息由于物联网世界里的对象是实体，因此感知到的信息量将会是巨大的，各式各样的，通过某种程度的网关将信息进行过滤，协议转换，信息压缩加密等，使得信息更优化和安全的在公共网络上传递在这一层中主要是为了将感知层的信息传递到需要信息处理或者业务应用的系统中。可以采用IPv4或者IPv6的协议在传输过程中为了更好地利用网络资源以及优化信息处理过程，设置局部或者区域性的应用网关,一是信息汇总与分发；二是进行一些简单信息处理与业务应用的执行，最大限度的利用IT与通讯资源，提高信息的传输和处理能力，提高可靠性和持续性服务平台层是为了使不同的服务提供模式得以实施，同时把物联网世界中的信息处理方面的共性功能集中优化的进行，使应用系统无需因为物联网的出现而作大的修改，能够更充分的利用已有业务应用系统，支持物联网的应用应用层包括各种不同业务或服务所需要的应用处理系统。这些系统利用传感的信息进行处理、分析、执行不同的业务，并把处理的信息再反馈给传感器进行更新，使得整个物联网的每个环节都更加连续和智能物联网世界中，信息来源广阔，是海量的，基于传统的商业智能和数据分析是远远不够的，因此需要更智能化的分析能力，基于数学和统计学的模型进行分析、模拟和预测物联网框架模型总体标准共性支撑标准创新应用层标准管理服务层标准网络构建层标准感知控制层标准数据采集共性技术行业应用业务中间件协同信息处理和服务支持短距离传输和自组织组网传感器数据采集接口二维条码射频识别网关接入自组织组网和路由中速短距离传输低速短距离传输支持服务接口服务支持节点中间件协同信息处理智能计算数据挖掘海量存储承载网术语和需求分析体系结构和参考模型终端管理计费管理认证授权用户管理环境监测网络管理服务管理QoS管理安全技术标识管理智能家居工业监控智能交通智能电力通用系统体系结构通用数据资源规划数据体系结构设计技术参考模型业务模式分析元数据注册标准需求分析物联网术语M2M无线接入异构网融合移动通信网互联网基础标准质量测评建设和工程实施支撑技术存储服务质量网络存储磁盘阵列运营服务标准聚类分析和分类数据关联分析仓库中的数据提取存储容灾预测与偏差分析物联网标准体系物联网标准体系框架综合管理类知识领域专业技术类知识领域通识基础类知识领域创新应用感知识别网络构建管理服务智能电网……工业物联网智能交通智能物流智能家居云计算系统技术框架分布智能系统人工智能系统信息安全智能设备阅读器技术通信协议射频识别技术传感网技术网络技术标准云计算技术组网技术数据融合技术数据库技术网关协议EPC编码标签技术定位技术天线及中间件传感器技术时间同步技术智能中间件技术物联网工程专业知识体系第四章物联网课程体系总体培养目标学制与学位课程分类课程设置总体框架具体课程说明课程体系物联网工程专业通识课程实践实习学科课程思想政治和国防军事教育等体育、英语、哲学等专业基础主干课程专业选修课程专业必修课程毕业设计、实习课外实践等专题实验社会责任和职业素养等职业道德教育公共基础课物理、数学等基础课程计算机、程序设计语言等课程物联网专业课程体系结构创新应用层感知识别层网络构建层管理服务层人工智能、中间件技术以及智能电网、车联网、石油物联网、健康物联网等行业应用课程数据结构、操作系统、计算机组成原理、云计算、数据库系统原理、软件工程、应用软件系统设计与案例、高级编程技术等课程现代传感器技术、嵌入式系统与单片机、模电数电及电路分析与实验、DSP处理器及应用、无线定位导航原理及技术等课程计算机网络、现代通信技术、信号与系统、无线传感器网络、数据通信网及交换技术、通信网基础与安全、移动通信等课程物联网工程导论物联网工程概论物联网技术及应用物联网安全技术物联网体系结构与模型物联网控制基础物联网行业综合应用与实践物联网结构模型物联网课程参照物联网工程课程参照物联网基础课