高職院校物聯(lián)網(wǎng)應用技術人才培養(yǎng)研究

朱 強 齊 攀 姚樹申

廣東交通職業(yè)技術學院 廣東廣州 510800

1 物聯(lián)網(wǎng)的概念

物聯(lián)網(wǎng)是快速發(fā)展的新一代信息技術的重要組成部分，它的英文名稱是“Internet of Things(IOS)”。顧名思義，“物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”，這句話包含了兩層意思：第一，物聯(lián)網(wǎng)這個新概念的核心和基礎仍然是我們所熟知的互聯(lián)網(wǎng)，它是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎之上經(jīng)過延伸和擴展的一種網(wǎng)絡；第二，它的用戶端從電腦終端延伸和擴展到了許多其他的物品與物品之間，使其進行信息交換和通信。因此，物聯(lián)網(wǎng)有這樣的定義：物聯(lián)網(wǎng)是通過射頻識別設備、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等現(xiàn)代傳感設備，按事先約定的協(xié)議，把物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，從而實現(xiàn)信息交換和通信，以實現(xiàn)對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡[1]。通俗地說，所謂物聯(lián)網(wǎng)，就是把數(shù)字化網(wǎng)絡與物理現(xiàn)實世界相連接，使人與人、人與物、物與物之間能更具靈性，更具智慧的互通。簡而言之，就是“物物相連的，能夠進行智能控制和管理的網(wǎng)絡”。

2 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀

物聯(lián)網(wǎng)這個詞最早出現(xiàn)在1995年，比爾·蓋茨在他的著作《未來之路》中首次提到“物聯(lián)網(wǎng)”，并預測在該領域內(nèi)將誕生新的世界首富。歐美的許多發(fā)達國家也已經(jīng)將物聯(lián)網(wǎng)作為未來國家發(fā)展的重要領域。2009年，奧巴馬就任美國總統(tǒng)后，指出新能源和物聯(lián)網(wǎng)將成為振興美國經(jīng)濟的兩大重要武器，以物聯(lián)網(wǎng)技術應用為核心的“智慧地球”計劃得到了奧巴馬政府的積極回應和支持；2009年6月，歐盟發(fā)布了物聯(lián)網(wǎng)領域的14點行動計劃；日本的U-Japan計劃也將物聯(lián)網(wǎng)作為未來的4項重點戰(zhàn)略領域之一；同時，韓國的IT839戰(zhàn)略將物聯(lián)網(wǎng)作為國家發(fā)展的三大重點基礎建設之一。2009年8月，溫家寶同志在無錫考察時提出了建立“感知中國”的概念，從此，中國物聯(lián)網(wǎng)建設的大幕開啟了，物聯(lián)網(wǎng)在國家的“十二五規(guī)劃”中被列為七大戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)之一，被認為是引領中國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的最主要力量。

我國工業(yè)和信息化部于2011年年底發(fā)布了《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，該規(guī)劃說明：我國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展與全球的幾個主要發(fā)達國家同處于起步階段，已經(jīng)初步具備了一定的技術、有了相關產(chǎn)業(yè)和應用基礎，并且呈現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢，同時也提出了多個物聯(lián)網(wǎng)的多個重點領域應用示范工程(見表1)。

表1 《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》重點領域應用示范工程

從表1中我們可以看出物聯(lián)網(wǎng)在未來可以深入到我們生產(chǎn)生活的各個方面，大大提高我們生活的質(zhì)量，切切實實改變我們的生活方式。

3 物聯(lián)網(wǎng)的人才需求

物聯(lián)網(wǎng)技術可以從硬件技術和軟件技術兩方面來分析，硬件技術包括射頻識別技術(RFID)、無線傳感器網(wǎng)絡技術(WSNs)、智能嵌入式技術(Embedded Intelligence)以及納米技術(Nanotechnology)等；軟件技術包括信息處理技術、自組織管理技術、安全技術[2]。物聯(lián)網(wǎng)所包含的技術可以被分解成3個核心模塊：傳感數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)導入傳輸模塊和聯(lián)網(wǎng)信息處理模塊。傳感數(shù)據(jù)采集模塊是指利用射頻識別技術、先進傳感器、二維碼技術等方便地獲取物體的信息；數(shù)據(jù)導入傳輸模塊是指通過各種通信網(wǎng)絡與互聯(lián)網(wǎng)融合，將采集模塊獲取的物體的信息實時準確地傳遞出去；聯(lián)網(wǎng)信息處理模塊是指利用云計算、模糊識別和優(yōu)化算法等各種智能計算技術，對大量的數(shù)據(jù)和信息進行分析和處理，對物體實施智能化的控制。這幾個模塊對應的知識體系相當龐大，也比較復雜，其中涉及的學科有：計算機科學與技術、單片機和嵌入式設計技術、電子科學與技術、高頻微波、通信工程和控制工程與理論等，橫跨計算機、電子、自動化、通信、網(wǎng)絡、軟件、物流等專業(yè)[3]。

從2012年物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展可以看出，物聯(lián)網(wǎng)技術的人才在未來的需求量是非常大的，2011年物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模已超過2 000億元，據(jù)預測，到2015年，物聯(lián)網(wǎng)市場的規(guī)模將達到7 500億元以上，從表1中可以看出，物聯(lián)網(wǎng)的應用領域非常廣泛，其不斷擴大的市場為專業(yè)技術人員提供了廣泛的就業(yè)空間[4,5]。以物聯(lián)網(wǎng)技術應用的重點領域智能交通行業(yè)來看，工業(yè)和信息化部中國電子商會最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，智能交通行業(yè)未來5年至少有20萬的物聯(lián)網(wǎng)人才需求，其崗位能力要求從業(yè)人員具有區(qū)域智能交通組網(wǎng)方案擬訂及車聯(lián)網(wǎng)組建能力，具有網(wǎng)絡互聯(lián)設備的配置與調(diào)試能力、聯(lián)網(wǎng)車輛的控制能力和運營車輛管理能力。其他物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)如智能電網(wǎng)、智能物流、智能家居等也有少則幾十萬，多則上百萬的人才需求缺口。這些人才缺口的絕大部分是可以直接上崗工作的專業(yè)技術人員，這就給培養(yǎng)應用型高技能人才的高職院校提供了很好的發(fā)展機會。

4 高職院校物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)體系

對于大部分高職院校的學生而言，其共性是理論知識比較薄弱，不愿意學習枯燥的概念和數(shù)學公式。但高職學生的思維很活躍，愿意接受新鮮事物，在實踐操作方面具備較強的能力和興趣，物聯(lián)網(wǎng)的廣泛應用能夠為高職院校的學生提供廣闊的就業(yè)空間。因此，能夠抓住機遇，培養(yǎng)出合格的物聯(lián)網(wǎng)技術人才能給高職院校的發(fā)展注入新的活力。通過分析比較物聯(lián)網(wǎng)概念包含的知識和技術，并且充分考慮高職學生學習的特點，給出一個主要面向智能交通和智能物流領域的高職物聯(lián)網(wǎng)應用技術人才課程體系，如圖1所示。

圖1 高職物聯(lián)網(wǎng)應用技術人才課程體系

4.1 培養(yǎng)目標

針對新興的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展以及目前人才緊缺情況，物聯(lián)網(wǎng)應用技術專業(yè)應培養(yǎng)與我國社會主義現(xiàn)代化建設要求相適應的，在德、智、體、美等方面全面發(fā)展的，具有物聯(lián)網(wǎng)技術綜合職業(yè)能力的高素質(zhì)高技能型專門人才。畢業(yè)生應掌握電子、射頻、測控、無線通信、傳感網(wǎng)、智能控制等技術，適應物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要，具備物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應用與維護、“物-物”相連智慧管理、計算機應用等深度信息化方面的能力，能夠從事物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的設計、構(gòu)建、管理和維護工作。

4.2 基本專業(yè)技能

(1)熟悉模擬電路和數(shù)字電路設計技術，能進行簡單電路分析與故障處理，能使用CAD軟件進行電路圖繪制、測試和PCB制作。

(2)掌握計算機原理和單片機開發(fā)技術，了解處理器的內(nèi)部構(gòu)造與接口技術，掌握C語言程序設計知識，熟悉數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概念，能夠利用單片機進行程序開發(fā)。

(3)熟悉傳感器等常用的數(shù)據(jù)采集器件，了解TCP/IP，WIFI，GPRS，ZigBee等數(shù)據(jù)通信協(xié)議，能夠選擇相關網(wǎng)絡器件與設備搭建小型有線和無線網(wǎng)絡。

(4)掌握RFID射頻識別技術、二維碼技術、交通控制技術，具備進入交通和物流行業(yè)進行物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的施工、維護和二次開發(fā)的能力。

4.3 主要就業(yè)領域

4.3.1 智能交通

智能交通系統(tǒng)(Intelligent Transportation System)是將先進的計算機技術、信息技術、控制技術、通訊技術以及傳感技術等有效地集成運用于整個交通運輸管理體系，從而建立起的一種在全方位、大范圍內(nèi)發(fā)揮作用的，準確、實時、高效的綜合運輸和管理系統(tǒng)。它包括車站、機場客流疏導系統(tǒng)，高速公路智能調(diào)度系統(tǒng)，城市交通智能調(diào)度系統(tǒng)，機動車自動控制系統(tǒng)，運營車輛調(diào)度管理系統(tǒng)等[6]。該系統(tǒng)通過人、車、路的和諧調(diào)度，密切配合提高交通運輸效率，能夠緩解交通阻塞，減少交通事故，提高道路通行能力，降低能源消耗，減輕環(huán)境污染等。

4.3.2 智能物流

智能物流系統(tǒng)(Smart Logistics)是集成了射頻識別、傳感器、光、聲、機、電、移動計算等先進技術，建立的全自動化的物流配送中心。借助配送中心的自動化操作和智能控制的網(wǎng)絡，可以實現(xiàn)信息流、資金流、物流、商流的全面協(xié)同。例如，該系統(tǒng)能實現(xiàn)機器人堆碼垛、無人搬運車搬運物料、自動分揀、計算機控制堆垛機自動完成出入庫等，從而使整個物流作業(yè)都實現(xiàn)自動化、網(wǎng)絡化與智能化。

5 結(jié)束語

物聯(lián)網(wǎng)把傳統(tǒng)的信息通信網(wǎng)絡延伸到了更為廣泛的物理世界，改變了人、物、服務的信息傳遞模式，全新的功能體驗將給用戶帶來高效、便利和安全的生活方式。物聯(lián)網(wǎng)將帶來信息產(chǎn)業(yè)新一輪的發(fā)展浪潮，必將對經(jīng)濟發(fā)展和社會生活產(chǎn)生深遠影響。物聯(lián)網(wǎng)應用人才的培養(yǎng)也要緊跟時代潮流。

[1] 百度百科[EB/OL].http∶//baike.baidu.com/view/1136308.htm.

[2] 錢志鴻,王義君.物聯(lián)網(wǎng)技術與應用研究[J].電子學報,2012(5)∶1023-1029.

[3] 江昆.高職院校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設方向與定位探析[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè),2011(3)∶223-224.

[4] 郭麗.高職院校物聯(lián)網(wǎng)應用技術方向課程體系的探索與構(gòu)建[J].安徽電子信息職業(yè)技術學院學報,2011(4)∶34-36.

[5] 程遠東.物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢與高職院校人才培養(yǎng)思考[J].物聯(lián)網(wǎng)技術,2011(4)∶41-43.

[6] 王國鋒,宋鵬飛,張?zhí)N靈.智能交通系統(tǒng)發(fā)展與展望[J].公路,2012(5)∶217-222.