李佳音,李小慧（.東北大學(xué)秦皇島分校計算機與通信工程學(xué)院，河北秦皇島,066000；.唐山師范學(xué)院計算機科學(xué)系，河北唐山，063000）

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高校物聯(lián)網(wǎng)實驗中心規(guī)劃方案

李佳音1,李小慧2
（1.東北大學(xué)秦皇島分校計算機與通信工程學(xué)院，河北秦皇島,066000；2.唐山師范學(xué)院計算機科學(xué)系，河北唐山，063000）

摘要：本文淺談了高校物聯(lián)網(wǎng)實驗中心的建設(shè)方案。建立物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實驗中心，有效劃分試驗區(qū)域，成立實驗梯隊，服務(wù)高等教育，培養(yǎng)合格人才。使高校在電子信息領(lǐng)域同類院校中脫穎而出，服務(wù)地方經(jīng)濟建設(shè)，實現(xiàn)學(xué)校整體辦學(xué)實力和辦學(xué)水平的跨越式發(fā)展，組建“雙一流”大學(xué)。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；實驗教學(xué)；建設(shè)規(guī)劃

0 引言

物聯(lián)網(wǎng)是通過射頻識別（RFID）及各種信息傳感設(shè)備，按照約定的協(xié)議與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息交換和通訊，以實現(xiàn)人與人、人與物、物與物全面互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過射頻識別、傳感器等方式獲取物理世界的各種信息，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)進行信息傳送與交互，采用智能計算技術(shù)對信息進行分析處理，從而提高對物理世界的感知能力，實現(xiàn)智能化識別、監(jiān)控、決策和控制管理。

1 實驗中心建設(shè)背景與意義

物聯(lián)網(wǎng)的用途廣泛，遍及工、農(nóng)、服務(wù)業(yè)、環(huán)保、軍事、交通、現(xiàn)代物流、居家生活等多個領(lǐng)域，社會對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方面的人才需求巨大?！白吭焦こ處熃逃囵B(yǎng)計劃”（CDIO）體現(xiàn)了國家對工程教育改革的宏觀要求，在當前我國工程教育改革大背景下具有特殊的重要意義。建設(shè)符合高校人才培養(yǎng)需求的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實驗中心，完成“卓越工程師”培養(yǎng)目標，是高校實驗室建設(shè)的絕好契機。

物聯(lián)網(wǎng)課程體系是一門將無線通訊、RFID技術(shù)、傳感器網(wǎng)絡(luò)和智能系統(tǒng)等諸多課程綜合在一起的交叉學(xué)科,工程性、實踐性很強。依托優(yōu)良的實驗環(huán)境，通過完善的實驗體系，使學(xué)生掌握和理解物聯(lián)網(wǎng)的基本原理、關(guān)鍵技術(shù)、協(xié)議等理論知識，并能夠進行物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用、管理、設(shè)計和開發(fā)。

2 物聯(lián)網(wǎng)實驗中心總體設(shè)計

2.1 物聯(lián)網(wǎng)實驗中心建設(shè)需求分析

為了培養(yǎng)能夠系統(tǒng)地掌握物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)理論、方法和技能，具備通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感技術(shù)等信息領(lǐng)域?qū)拸V的專業(yè)知識的高級工程技術(shù)人才，實驗室的相關(guān)建設(shè)需要配合專業(yè)建設(shè)、人才培養(yǎng)規(guī)范、物聯(lián)網(wǎng)核心課程，以學(xué)生實訓(xùn)為目標，滿足以下需求。

(1)滿足高校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程教學(xué)需要和專業(yè)人才培養(yǎng)規(guī)范；

(2)滿足物聯(lián)網(wǎng)各個知識點的各種實驗需求并能夠完成一些綜合創(chuàng)新實驗，如智能家居、智能農(nóng)業(yè)、智能安防等綜合實訓(xùn)。

(3)能夠兼顧物聯(lián)網(wǎng)各種競賽以及學(xué)?？蒲泄ぷ餍枰?；

(4)對于培養(yǎng)素質(zhì)較好的學(xué)生以及滿足學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)競賽提供良好平臺。

2.2 實驗中心設(shè)計原則

建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)實驗室，培養(yǎng)學(xué)生合理的知識結(jié)構(gòu)、具備扎實的理論基礎(chǔ)，掌握物聯(lián)網(wǎng)專門知識和技能，并使學(xué)生具備在本領(lǐng)域跟蹤新理論、新知識、新技術(shù)的能力以及較強的創(chuàng)新實踐能力。

物聯(lián)網(wǎng)實驗室集教學(xué)、實訓(xùn)、創(chuàng)新、演示和研發(fā)功能于一體，作為整個學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)的中心，亦可作為多個學(xué)科的實訓(xùn)基地。建設(shè)原則如下：

(1)區(qū)域規(guī)劃：物聯(lián)網(wǎng)實驗室建設(shè)包含物聯(lián)網(wǎng)及RFID射頻識別教學(xué)系統(tǒng)、智能家居實訓(xùn)系統(tǒng)、智能交通實訓(xùn)系統(tǒng)。

(2)知識完整性：支持智能傳感器、嵌入式系統(tǒng)、RFID技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)通信等學(xué)科。

(3)多網(wǎng)融合性：能夠多種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)技術(shù)以及各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間的信息融合。

(4)可擴展性和靈活性：采用模塊化設(shè)計，各模塊間提供可融合的開放接口。靈活組合，滿足獨特的設(shè)計及應(yīng)用需求。

(5)設(shè)備易操作性：基礎(chǔ)教學(xué)設(shè)備均采用模塊化設(shè)備的方式構(gòu)建，并配套可視化的軟件，界面友好，操作簡便，易于維護。

2.3 實驗中心區(qū)域規(guī)劃

通過區(qū)域規(guī)劃，能將教學(xué)與實訓(xùn)、創(chuàng)新與應(yīng)用很好地融合在一起，既能方便教師教學(xué)，又要有利于學(xué)生進行獨立實驗，以及學(xué)生、教師的分組創(chuàng)新實驗。

根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)實驗室設(shè)計思想，擬將實驗室劃分為基礎(chǔ)教學(xué)實驗區(qū)、智能家居系統(tǒng)實訓(xùn)區(qū)、智能交通系統(tǒng)實訓(xùn)區(qū)。各區(qū)域功能說明如下：

(1)物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)教學(xué)實驗區(qū)：該區(qū)域由物聯(lián)網(wǎng)實驗教學(xué)試驗系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)成。支持多網(wǎng)融合、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用、RFID技術(shù)應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)云計算等相關(guān)課程教學(xué)。

(2)智能家居系統(tǒng)實訓(xùn)區(qū)：該區(qū)域部署一個真實的智能家居應(yīng)用系統(tǒng)，可對室內(nèi)光照、溫濕度等室內(nèi)環(huán)境進行智能監(jiān)控，對火災(zāi)、入侵等進行智能預(yù)警，同時具備窗簾、燈光等主動控制及通過Android智能終端設(shè)備進行智能控制。

(3)智能交通系統(tǒng)實訓(xùn)區(qū)：該區(qū)域提供物聯(lián)網(wǎng)智能交通系統(tǒng)的真實應(yīng)用模擬，是將信息、數(shù)據(jù)通訊傳輸?shù)燃夹g(shù)實時、準確、高效地集成運用的綜合交通運輸管理系統(tǒng)，模擬真實的交通應(yīng)用。

2.4 實驗中心人員配備

在建成物聯(lián)網(wǎng)實驗中心硬件設(shè)施及規(guī)劃的基礎(chǔ)上，配備具有深厚理論基礎(chǔ)及豐富實踐經(jīng)驗的專職及兼職實驗隊伍，發(fā)展多層次、強理論、重實踐的教師梯隊。梯隊由專業(yè)教學(xué)主任牽頭，專業(yè)骨干教師、實驗教學(xué)人員為主體，學(xué)習(xí)能力強的學(xué)生為輔助，成立實驗教學(xué)科研團隊，在完成基本教學(xué)任務(wù)的基礎(chǔ)上，利用先進實驗設(shè)施，開展科研創(chuàng)新活動。

(1)院校領(lǐng)導(dǎo)牽頭，制定課程教學(xué)體系，規(guī)劃專業(yè)教學(xué)目標和培養(yǎng)任務(wù)，指明創(chuàng)新科研方向。

(2)教研室主任綜合教師及學(xué)生建議，安排教學(xué)和實驗任務(wù)大綱，在科研規(guī)劃框架下，確立科研目標。

(3)專業(yè)教師與實驗教師協(xié)調(diào)，共同制定實驗教學(xué)任務(wù)書及科研立項。

(4)以學(xué)生為主體，進行實驗教學(xué)及科研創(chuàng)新活動。同時組織學(xué)生參與課程體系討論，進一步完善課程教學(xué)及科研體系。

3 結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是面向現(xiàn)代信息處理技術(shù)，高校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的目標是培養(yǎng)從事物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的系統(tǒng)設(shè)計、技術(shù)開發(fā)、系統(tǒng)實施及科學(xué)研究方面的高等工程技術(shù)人才。通過建立高水平的物聯(lián)網(wǎng)實驗中心，可以培養(yǎng)學(xué)生合理的知識結(jié)構(gòu)、讓學(xué)生掌握物聯(lián)網(wǎng)學(xué)科關(guān)鍵設(shè)計知識和技能，并且具備在本專業(yè)領(lǐng)域跟蹤新理論、新知識、新技術(shù)的能力以及較強的創(chuàng)新實踐能力，適應(yīng)社會高速發(fā)展的嶄新需求。

參考文獻

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[3]孫文景等.高校物聯(lián)網(wǎng)實驗室構(gòu)建方案[Z].2015.6.

李佳音（1977-），女，漢族，河北秦皇島市人，東北大學(xué)秦皇島分校計算機與通信工程學(xué)院講師，碩士，主要從事計算機軟件及網(wǎng)絡(luò)研究。

李小慧（1976-），女，漢族，河北唐山市人，唐山師范學(xué)院計算機科學(xué)系講師，大學(xué)本科，主要從事計算機軟件技術(shù)研究。

The planning scheme of the collage experiment center of the Internet of things

Li Jiayin1，Li Xiaohu2
（1.Northeast University at Qinhuangdao The Department of Computer and Communication Engineering，Hebei Qinhuangdao，066000；
2.Tangshan Teachers College The Department of Computer Science，Hebei Tangshan， 063000）

Abstract：This paper discusses the construction scheme of IOT experiment center.The establishment of professional networking experiment center,effective division of test area,the establishment of the service tier,higher education,training of qualified personnel.Make the leap development of universities the whole school education strength and educational level of the local economic construction,to format the"double first class" university.

Keywords：Internet of things;Experimental teaching;construction planning

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