物聯網(Internet of Things)這個詞,國內外普遍公認的是 MIT Auto-ID 中心Ashton 教授1999年在研究RFID時最早提出來的。在2005年國際電信聯盟(ITU)發布的同名報告中,物聯網的定義和范圍已經發生了變化,覆蓋范圍有了較大的拓展,不再只是指基于RFID技術的物聯網。
2005年11月17日,國際電信聯盟正式提出“物聯網”(The Internet of things)概念。“物聯網”顛覆了人類之前物理基礎設施和IT基礎設施截然分開的傳統思維,將具有自我標識、感知和智能的物理實體基于通信技術有效連接在一起,使得政府管理、生產制造、社會管理,以及個人生活實現互聯互通,被成為繼計算機、互聯網之后,世界信息產業的第三次浪潮。 自2009年8月溫家寶總理提出“感知中國”以來,物聯網被正式列為國家五大新興戰略性產業之一,寫入“政府工作報告”,物聯網在中國受到了全社會極大的關注,其受關注程度是在美國、歐盟、以及其他各國不可比擬的。 物聯網的概念與其說是一個外來概念,不如說它已經是一個“中國制造”的概念,他的覆蓋范圍與時俱進,已經超越了1999年Ashton教授和2005年ITU報告所指的范圍,物聯網已被貼上“中國式”標簽。
“中國式”物聯網定義
物聯網(Internet of Things)指的是將無處不在(Ubiquitous)的末端設備(Devices)和設施(Facilities),包括具備“內在智能”的傳感器、移動終端、工業系統、樓控系統、家庭智能設施、視頻監控系統等、和“外在使能”(Enabled)的,如貼上RFID的各種資產(Assets)、攜帶無線終端的個人與車輛等等“智能化物件或動物”或“智能塵埃”(Mote),通過各種無線和/或有線的長距離和/或短距離通訊網絡實現互聯互通(M2M[1])、應用大集成(Grand Integration)、以及基于云計算的SaaS營運等模式,在內網(Intranet)、專網(Extranet)、和/或互聯網(Internet)環境下,采用適當的信息安全保障機制,提供安全可控乃至個性化的實時在線監測、定位追溯、報警聯動、調度指揮、預案管理、遠程控制、安全防范、遠程維保、在線升級、統計報表、決策支持、領導桌面(集中展示的Cockpit Dashboard)等管理和服務功能,實現對“萬物”的“高效、節能、安全、環保”的“管、控、營”一體化。
物聯網應用從技術層面講主要涉及三個部分,即對外感知、感知信息傳輸(可能需要節點利用無線組網實現信息傳輸)、信息處理與回饋控制。智能技術貫穿整個物聯網之中,是核心技術的核心。 感知可以是智能感知,可以是多節點協同感知,還可以是智能識別感知系統。
物聯網是繼計算機、互聯網和移動通信之后的又一次信息產業的革命性發展。目前物聯網被正式列為國家重點發展的戰略性新興產業之一。物聯網產業具有產業鏈長、涉及多個產業群的特點,其應用范圍幾乎覆蓋了各行各業。
物聯網主干學科與課程:
信息與通信工程、電子科學技術、計算機科學與技術。物聯網概論、電路分析基礎、信號與系統、模擬電子技術、數字電路與邏輯設計、微機原理與接口技術、工程電磁場、通信原理、計算機網絡、現代通信網、傳感器原理、嵌入式系統設計、無線通信原理、無線傳感器網絡、近距無線傳輸技術、二維條碼技術、數據采集與處理、物聯網安全技術、物聯網組網技術等。 本科,學制四年,授工學學士學位。
課程設置選項之一
2010年初教育部下達了高校設置物聯網專業申報通知,眾多高校爭相申報。由于物聯網涉及的領域非常廣泛,從技術角度,主要涉及的現有高校院系與專業有:計算機科學與工程,電子與電氣工程,電子信息與通訊,自動控制,遙感與遙測,精密儀器,電子商務等等。物聯網專業可能會在上述這些院系中開設。 與物聯網應用相關的專業, 如建筑與智能化,土木工程,交通運輸與物流,節能與環保等等,可能會考慮開設選修課或在研究生、博士生階段設置相關交叉學科的學位。 物聯網可以是一個“專業”,但不一定是一個“學科”。國內有些專家反對設置“物聯網專業”,因為定位不清,一個學校往往有好幾個院系爭奪“物聯網專業“的申報,又不是一個明確的學科,難以培養出真正的專業人才,培養出來的人可能是“萬精油”,懂得多但是不精,尤其是本科階段,建議只作為研究生專業,像MBA一樣的模式。和目前許多高校設置的“電子商務”專業一樣,“電子商務”也有同樣的定位不清問題,只要高校設置的物聯網專業能夠培養出社會需要的專業人才,尤其是跨專業復合型人才,就應該可以設置,不必拘泥于它究竟屬于哪個現有的“學科”。 下表列出了一個高校物聯網專業課程設置的初步建議,算是拋磚引玉。 課程1、物聯網產業與技術導論 使用電子工業出版社《物聯網:技術、應用、標準和商業模式》等等教材。 在學完高等數學,物理,化學,通信原理,數字電路,計算機原理,程序設計原理等課程后開設本課程,全面了解物聯網之RFID、M2M、傳感網、兩化融合等技術與應用。 課程2、C語言程序設計 使用清華大學出版社《C語言程序設計》等教材。 物聯網涉及底層編程,C語言為必修課,同時需要了解OSGi,OPC,Silverlight等技術標準。 課程3、Java程序設計 ,使用 機械工業出版社《Java語言程序設計教程》等教材。 物聯網應用層,服務器端集成技術,開放Java技術也是必修課,同時需要了解Eclipse,SWT, Flash, HTML5,SaaS等技術。 課程4、無線傳感網絡概論,使用 無線龍通訊科技出版社《現代無線傳感器網絡概論》、北京航空航天大學出版社《短距離無線通訊入門與實戰》等教材。 學習各種無線RF通訊技術與標準,Zigbee, 藍牙,WiFi,GPRS,CDMA,3G,4G,5G等等 。 課程5、 TCP/IP網絡與協議 ,《TCP/IP網絡與協議》,清華大學出版社,等教材。 TCP/IP以及OSI網絡分層協議標準是所有有線和無線網絡協議的基礎,Socket編程技術也是基礎技能,為必修課。 課程6、嵌入式系統技, 《嵌入式系統技術教程》,人民郵電出版社等教材。 嵌入式系統(包括TinyOS等IoT系統),是物聯網感知層和通訊層重要技術, 為必修課。 課程7、傳感器技術概論, 《傳感器技術》,中國計量出版社,等教材。 物聯網專業學生需要對傳感器技術與發展,尤其是在應用中如何選用有所了解,但不一定需要了解傳感器的設計與生產,對相關的材料科學,生物技術等有深入了解。 課程8、RFID技術概論,《射頻識別(RFID)技術原理與應用》,機械工業出版社,等教材。 RFID作為物聯網主要技術之一,需要了解,它本身(與智能卡技術融合)可以是一個細分專業或行業,也可以是研究生專業選題方向。 課程9、工業信息化及現場總線技術,《現場總線技術及應用教程》,機械工業出版社,等教材。 工業信息化也是物聯網主要應用領域,需要了解,它本身也可以是一個細分專業或行業,也可作為研究生專業選題方向。 課程10、M2M技術概論 , 《M2M: The Wireless Revolution》,TSTC Publishing,等教材。 本書是美國“Texas State Techinical College”推出的M2M專業教材,在美國首次提出了M2M專業教學大綱,M2M也是物聯網主要領域,需要了解,建議直接用英文授課。 課程11、物聯網軟件、標準、與中間件技術 ,《中間件技術原理與應用》,清華大學出版社,《物聯網:技術、應用、標準和商業模式》,電子工業出版社,等教材。 物聯網產業發展的關鍵在于應用,軟件是靈魂,中間件是產業化的基石,需要學習和了解,尤其是對畢業后有志于物聯網技術發展的學生。 |