[ 摘要 ]

本文從物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)鏈的角度，分析了物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)特點，總結(jié)了適合物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)高職培養(yǎng)層次的職業(yè)技術(shù)技能和工作崗位，從產(chǎn)業(yè)鏈出發(fā)分析了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)產(chǎn)教融合的發(fā)展的有利因素，對物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)進(jìn)行初步分析。

[ 關(guān)鍵詞 ]

物聯(lián)網(wǎng);專業(yè)群;產(chǎn)教融合

中圖分類號：G64

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2022.05.061

物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Thing）是通過射頻識別、紅外傳感器等信息感知設(shè)備，按照通信協(xié)議把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)概念。物聯(lián)網(wǎng)演變的邏輯是從計算機互連，到人與人互連，再到所有物品互聯(lián)互通的“萬物互連”。從“感知中國”物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略部署開始，中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)入快速增長階段，并在NB-IoT 芯片制造和NB-IoT 基站建設(shè)等領(lǐng)域走在了世界前端。近年來在政府的大力支持下，我國物聯(lián)網(wǎng)上下游企業(yè)迅速發(fā)展，我國已經(jīng)基本完成物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)體系的構(gòu)建并具備了一定的技術(shù)和應(yīng)用基礎(chǔ)，產(chǎn)業(yè)鏈涵蓋感知層、傳輸層、平臺層、應(yīng)用層四個層面，每個層面都涉及多個細(xì)分領(lǐng)域。在應(yīng)用層面，農(nóng)業(yè)、電力、交通運輸、倉儲物流等對物聯(lián)網(wǎng)的需求將大規(guī)模增長，有望推動行業(yè)進(jìn)一步大規(guī)模發(fā)展。教育部2010年3月號召211高校申報物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)，隨后高職專科開始創(chuàng)辦該專業(yè)。2019年國務(wù)院發(fā)布《國家職業(yè)教育改革實施方案》，職業(yè)教育進(jìn)入黃金發(fā)展期，專業(yè)建設(shè)和專業(yè)群建設(shè)是每個職業(yè)院校面臨的頭等重要問題。教育部2021年高職專業(yè)目錄中，保留了高職物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)，將其專業(yè)代碼調(diào)整為510102，屬于電子信息類專業(yè)大類。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)是高職?？茖哟挝ㄒ坏奈锫?lián)網(wǎng)類專業(yè)，通常是以計算機類專業(yè)為基礎(chǔ)，包括網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電子技術(shù)、無線射頻技術(shù)、傳感感知、條碼技術(shù)、云計算、人工智能等技術(shù)為一體的綜合性應(yīng)用專業(yè)。經(jīng)過十余年的發(fā)展，高職院校物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)已經(jīng)有了一定的規(guī)模，以產(chǎn)教融合、校企合作、工學(xué)結(jié)合等創(chuàng)新模式提高學(xué)生職業(yè)能力。

1 物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)特點和專業(yè)群

1.1 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)新增職業(yè)簡析

2021年9月人力資源和社會保障部辦公廳、工業(yè)和信息化部辦公廳發(fā)布《物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)人員國家職業(yè)技術(shù)技能標(biāo)準(zhǔn)》，新增了物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)人員。根據(jù)職業(yè)技能考證標(biāo)準(zhǔn)，物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)員主要從事物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)、平臺、芯片、傳感器、智能標(biāo)簽等技術(shù)領(lǐng)域的研究和開發(fā)工作，以及物聯(lián)網(wǎng)工程的設(shè)計、測試、維護(hù)、管理和服務(wù)。新增的第二個新職業(yè)是物聯(lián)網(wǎng)安裝調(diào)試員，是指利用檢測儀器和專用工具，安裝、配置、調(diào)試物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品與設(shè)備的人員，分外初級、中級、高級三個級別。新職業(yè)是由職業(yè)分類專家按照新職業(yè)評審標(biāo)準(zhǔn)和程序評選出來的，并且進(jìn)行了公示和廣泛征求社會意見。物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域一次產(chǎn)生兩個新職業(yè)，意味著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的拓展已經(jīng)深刻影響到社會發(fā)展，新職業(yè)將在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中發(fā)揮重要作用。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)特點和適合高職培養(yǎng)層次的工作崗位

雖然在教育部專業(yè)目錄中物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)屬于電子信息大類，但是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)和計算機類專業(yè)的關(guān)系更為密切。物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)一般可以分為四層，從下往上依次為感知層、傳輸層、平臺層和應(yīng)用層。感知層是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)層，類似于互聯(lián)網(wǎng)的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的功能，通過傳感器、RFID、全球定位系統(tǒng)、二維碼等對物理世界的信息進(jìn)行采集和識別。傳輸層有數(shù)據(jù)傳輸功能，將感知層采集和識別的數(shù)據(jù)傳輸?shù)狡脚_層進(jìn)一步分析處理。傳輸層的網(wǎng)絡(luò)繼承了的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以分為有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)。無線網(wǎng)絡(luò)傳輸可進(jìn)一步分為遠(yuǎn)距和近距離傳輸，根據(jù)傳輸頻帶還可分為授權(quán)頻譜傳輸和非授權(quán)頻譜傳輸。平臺層主要將來自感知層的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總和分析處理，為應(yīng)用層提供加工后的數(shù)據(jù)。按功能分類可分為設(shè)備管理平臺、接入網(wǎng)絡(luò)平臺、應(yīng)用開發(fā)平臺等三個類型，平臺層設(shè)備管理和系統(tǒng)軟件可以提供高職物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)的工作崗位，除云端開發(fā)工程師、系統(tǒng)架構(gòu)師、后端開發(fā)工程師之外，C++和Java開發(fā)工程師 、移動應(yīng)用開發(fā)工程師 、前端開發(fā)工程師 、軟件測試工程技術(shù)師都是高職和應(yīng)用本科的主要工作崗位。

應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)的頂層，類似于互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用層提供人們普遍使用的功能。應(yīng)用層將加工處理后的數(shù)據(jù)應(yīng)用到具體領(lǐng)域，如智能安防、交通物流、工業(yè)制造、智能家居、智慧農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域，應(yīng)用領(lǐng)域還在進(jìn)一步擴(kuò)展。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)體現(xiàn)了很好的開放性和包容性，在應(yīng)用層上有較低的進(jìn)入門檻，適合高職學(xué)生的發(fā)展需求，主要崗位如硬件工程師、射頻工程師、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計師、應(yīng)用開發(fā)工程師、傳感網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)工程師、單片機開發(fā)工程師、測試工程師等。相對而言，系統(tǒng)集成方面的崗位如方案規(guī)劃設(shè)計師、項目經(jīng)理、安裝調(diào)試員、技術(shù)支持工程師 、運維工程師也很符合高職層次的需求。

1.3 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)適合作為專業(yè)群的核心專業(yè)

通過對物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)解析，可以看到物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)類似于互聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)，兩者在一定程度上是技術(shù)重疊的。事實上有不少高職院校的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)就是在原來的計算機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)或者網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)基礎(chǔ)上改制而來的。計算機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)是傳統(tǒng)的高職專業(yè)之一，目前面臨很大的困境，人才培養(yǎng)目標(biāo)的定位模糊，不能滿足企業(yè)現(xiàn)有的崗位要求，課程設(shè)置擺脫不了普通教育的束縛沒有體現(xiàn)職業(yè)教育的特點、畢業(yè)生的就業(yè)率和專業(yè)對口率相對低等重大問題。未來解決這些困境的出路之一就是向物聯(lián)網(wǎng)方向發(fā)展或者組建物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)群。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用專業(yè)是當(dāng)前戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，專業(yè)人才缺口較大，未來可以提供大批的就業(yè)機會。以物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)作為專業(yè)群，專業(yè)群內(nèi)連接計算機應(yīng)用和計算機網(wǎng)絡(luò)等，專業(yè)群專業(yè)基礎(chǔ)相通、技術(shù)領(lǐng)域相近、職業(yè)崗位相關(guān)、應(yīng)用深度融合、教學(xué)資源共享。江蘇省已有高職院校以物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)為龍頭，以物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈為組群紐帶，為接物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈上、中、下游的應(yīng)用開發(fā)、系統(tǒng)集成和管理運維等環(huán)節(jié)建成了專業(yè)群，起到了示范效應(yīng)。

高職信息安全與管理專業(yè)已經(jīng)有了一定的發(fā)展基礎(chǔ)，屬于較早開辦的計算機類高職專業(yè)，在2021年新版的專業(yè)目錄中更名為信息安全技術(shù)應(yīng)用專業(yè)。高職信息安全專業(yè)目前面臨招生規(guī)模下降的問題，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)可以帶動信息安全專業(yè)發(fā)展，作為信息安全專業(yè)發(fā)展的一個方向。物聯(lián)網(wǎng)信息來源領(lǐng)域廣闊，感知層感知設(shè)備種類繁多，網(wǎng)絡(luò)層通信技術(shù)和協(xié)議幾乎覆蓋了目前所有無線和有線網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)用層服務(wù)范圍遍布各大行業(yè)，對物聯(lián)網(wǎng)信息數(shù)據(jù)安全保護(hù)顯得越來越緊迫。據(jù)CEDA預(yù)測，2020年我國物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模有望達(dá)到18 300億元，年復(fù)合增速高達(dá)25 %。事實上，根據(jù)世界芯片巨頭高通公司2021年報告，高通物聯(lián)網(wǎng)部門2021年第三季度業(yè)務(wù)同比增長了83 %，芯科科技（Silicon Labs）的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)在同一時期同比增長了39 %，可以預(yù)知2022年物聯(lián)網(wǎng)的普及速度正在加快。物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)安全防護(hù)能力薄弱，信息安全問題突出。在物聯(lián)網(wǎng)感知層，傳感器在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、安防等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，傳感器采集到的數(shù)據(jù)容易被攻擊者非法獲取，另外，感知層設(shè)備因資源限制，只能進(jìn)行簡單的計算任務(wù)，缺乏加密保護(hù)措施，硬件架構(gòu)的限制也使得訪問限制、病毒查殺等系統(tǒng)防護(hù)技術(shù)無法在感知層實現(xiàn)。在傳輸層，由于物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，在局域網(wǎng)范圍內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)的傳輸技術(shù)種類較多，網(wǎng)絡(luò)安全問題較多，例如LORA技術(shù)的安全漏洞。物聯(lián)網(wǎng)的平臺層網(wǎng)絡(luò)DDOS 攻擊事件時有發(fā)生，應(yīng)用層應(yīng)用服務(wù)設(shè)備被惡意侵入會使用戶隱私數(shù)據(jù)泄露。綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)的安全是一個全方位的網(wǎng)絡(luò)安全事件，可以和高職信息安全技術(shù)專業(yè)建立連接，同時也可以作為信息安全專業(yè)發(fā)展的方向之一。

2 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈有利于產(chǎn)教融合發(fā)展

2.1 物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈特點

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用高職教育人才培養(yǎng)方案一般遵循學(xué)科三段式方案，課程體系有專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)核心課、專業(yè)方向課或?qū)I(yè)實訓(xùn)課三個層次。產(chǎn)教融合的課程結(jié)構(gòu)有別于早期的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用專業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈有感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺層、應(yīng)用層等四層，涵蓋芯片、傳感器、無線模組、網(wǎng)絡(luò)運營、平臺服務(wù)、系統(tǒng)軟件硬件、系統(tǒng)集成、應(yīng)用服務(wù)八個環(huán)節(jié)，為構(gòu)建職業(yè)教育面向崗位群培養(yǎng)要求的課程體系提供了基礎(chǔ)。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈上游主要是基礎(chǔ)硬件供應(yīng)商、基礎(chǔ)軟件供應(yīng)商、感知設(shè)備供應(yīng)商、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商，中游主要是平臺服務(wù)商、應(yīng)用服務(wù)商、邊緣計算服務(wù)商，下游就是個人家庭用戶、企業(yè)用戶、政府用戶等。上游的基礎(chǔ)硬件供應(yīng)商為物聯(lián)網(wǎng)四個層次架構(gòu)提供芯片、無線模組等硬件設(shè)備，基礎(chǔ)軟件提供商為物聯(lián)網(wǎng)各個架構(gòu)層提供系統(tǒng)軟件、控制軟件，而感知設(shè)備供應(yīng)商主要為物聯(lián)網(wǎng)的感知層提供感知設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)運營商主要是以電信運營商為主的廣域網(wǎng)傳輸和局域網(wǎng)如WiFi、ZigBee、LORA等傳輸服務(wù)。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)無線模組行業(yè)是產(chǎn)教融合的突破口

我國華為海思、中興微電子等產(chǎn)品在NB-IoT（窄帶物聯(lián)網(wǎng)）芯片領(lǐng)域占有先機，但在物聯(lián)網(wǎng)芯片整體產(chǎn)業(yè)體系中，仍以高通、三星、英特爾等海外巨頭為主要供應(yīng)廠商，這些供應(yīng)商中芯片領(lǐng)域技術(shù)壁壘較高，顯然高職院校很難在上游的這些產(chǎn)業(yè)中融合發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)的無線模組市場的中國廠商發(fā)展迅速，目前行業(yè)集中度不高，國內(nèi)主要模組廠商就有多家，領(lǐng)先的規(guī)模企業(yè)如移遠(yuǎn)通信、日海智能、廣和通、有方科技、中興物聯(lián)等。無線模組領(lǐng)域創(chuàng)業(yè)企業(yè)云集，高職物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)可以在這些領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)發(fā)展，依托產(chǎn)教融合機制，將職業(yè)崗位、項目課程、資格證書、技能競賽相互融通，形成崗課融合、課證融合、課賽融課的四點融通課程體系。

2.3 感知層是專創(chuàng)融合的重點方向

要想提高物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)質(zhì)量，創(chuàng)業(yè)是一個有效的方法。專創(chuàng)融合發(fā)展就是說創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)不再與專業(yè)脫離，可將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)融入崗位模塊課，在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈中實現(xiàn)崗位創(chuàng)新，不排除實現(xiàn)行業(yè)應(yīng)用的創(chuàng)新。物聯(lián)網(wǎng)感知層需要通過大量的感知設(shè)備對所聯(lián)網(wǎng)的事物進(jìn)行身份識別和數(shù)據(jù)采集，包括傳感器、識別技術(shù)設(shè)備、定位系統(tǒng)等。識別技術(shù)可分為RFID、生物識別、語音識別等。RFID 作為傳統(tǒng)的識別技術(shù)比較成熟，目前廣泛應(yīng)用在金融支付、門禁安防、交通管理、倉儲物流等領(lǐng)域，我國領(lǐng)先的企業(yè)有遠(yuǎn)望谷、信達(dá)物聯(lián)等。生物識別、語音識別作為新興自動識別技術(shù)發(fā)展迅速，應(yīng)用領(lǐng)域也在逐步擴(kuò)展，科大訊飛借助語音識別成為明星企業(yè)。

傳感器是最復(fù)雜的一個領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)無線傳感器主要有震動傳感器、應(yīng)變傳感器、扭矩傳感器。在全球傳感器市場中，美國、日本等發(fā)達(dá)國家占據(jù)主導(dǎo)地位，我國該領(lǐng)域尚處于初級發(fā)展階段。這一領(lǐng)域誕生了很多的中小微企業(yè)，創(chuàng)業(yè)門檻相對較低，高職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)可以依托中小企業(yè)進(jìn)行孵化創(chuàng)業(yè)園建設(shè)，創(chuàng)業(yè)項目可以和日常學(xué)習(xí)環(huán)境結(jié)合，例如在學(xué)校教學(xué)評價體系中，構(gòu)建一個舒適的學(xué)習(xí)環(huán)境，創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊可以使用幕布傳感器、燈光控制器、電流控制插座等布置教室或?qū)嵱?xùn)室。

2.4 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域便于融合地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展

中游的平臺服務(wù)商主要在物聯(lián)網(wǎng)的平臺層提供平臺服務(wù)，中游的應(yīng)用服務(wù)商主要在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用層提供具體應(yīng)用場景服務(wù)，這個層面是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)融合地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重點切入點。目前，物聯(lián)網(wǎng)已廣泛應(yīng)用到安防、交通、物流、工業(yè)制造、倉儲、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域，應(yīng)用范圍還在進(jìn)一步擴(kuò)展。在這個層面上，無論任何省份都有上述領(lǐng)域的規(guī)模企業(yè)，高職院校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)可以很好地融合地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展，服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展。具體方法是圍繞地方優(yōu)勢行業(yè)的人才需求確定專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，對照重點規(guī)模企業(yè)需求明確職業(yè)崗位要求及能力，圍繞職業(yè)崗位要求構(gòu)建課程體系設(shè)定教學(xué)內(nèi)容。這是專業(yè)融合地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)前提，根據(jù)課程設(shè)置進(jìn)行具體的教學(xué)實訓(xùn)改革才能有的放矢。

3 結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)屬于新興的朝陽產(chǎn)業(yè)，和互聯(lián)網(wǎng)相比物聯(lián)網(wǎng)的終端數(shù)量更加龐大，據(jù)研究機構(gòu)預(yù)測，物聯(lián)網(wǎng)所帶來的產(chǎn)業(yè)要比互聯(lián)網(wǎng)大三十倍，將會形成下一個萬億級別的產(chǎn)業(yè)。在萬物互聯(lián)的前景之下，目前產(chǎn)業(yè)鏈的四層八環(huán)節(jié)已經(jīng)產(chǎn)生大量的就業(yè)機會，以物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)為核心，連接計算機應(yīng)用、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息安全等專業(yè)的專業(yè)群建設(shè)是高職物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)高質(zhì)量發(fā)展的必然之路。

參考文獻(xiàn)

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[ 作者簡介 ]

李文強，男，甘肅隴南人，甘肅財貿(mào)職業(yè)學(xué)院，教授，本科，研究方向：計算機應(yīng)用技術(shù)。

[ 項目名稱 ]

2020年度甘肅省職業(yè)教育教學(xué)改革研究項目，項目編號：2020gszyjy-53，項目名稱：物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)融合甘肅地區(qū)儲糧行業(yè)的實踐研究。