高校物聯網實驗中心規劃方案

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

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高校物聯網實驗中心規劃方案

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

摘要：本文淺談了高校物聯網實驗中心的建設方案。建立物聯網專業實驗中心，有效劃分試驗區域，成立實驗梯隊，服務高等教育，培養合格人才。使高校在電子信息領域同類院校中脫穎而出，服務地方經濟建設，實現學校整體辦學實力和辦學水平的跨越式發展，組建“雙一流”大學。

關鍵詞：物聯網；實驗教學；建設規劃

0 引言

物聯網是通過射頻識別（RFID）及各種信息傳感設備，按照約定的協議與互聯網連接起來，進行信息交換和通訊，以實現人與人、人與物、物與物全面互聯的網絡。物聯網技術通過射頻識別、傳感器等方式獲取物理世界的各種信息，結合互聯網進行信息傳送與交互，采用智能計算技術對信息進行分析處理，從而提高對物理世界的感知能力，實現智能化識別、監控、決策和控制管理。

1 實驗中心建設背景與意義

物聯網的用途廣泛，遍及工、農、服務業、環保、軍事、交通、現代物流、居家生活等多個領域，社會對物聯網技術方面的人才需求巨大。“卓越工程師教育培養計劃”（CDIO）體現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。建設符合高校人才培養需求的物聯網專業實驗中心，完成“卓越工程師”培養目標，是高校實驗室建設的絕好契機。

物聯網課程體系是一門將無線通訊、RFID技術、傳感器網絡和智能系統等諸多課程綜合在一起的交叉學科,工程性、實踐性很強。依托優良的實驗環境，通過完善的實驗體系，使學生掌握和理解物聯網的基本原理、關鍵技術、協議等理論知識，并能夠進行物聯網的應用、管理、設計和開發。

2 物聯網實驗中心總體設計

2.1 物聯網實驗中心建設需求分析

為了培養能夠系統地掌握物聯網的相關理論、方法和技能，具備通信技術、網絡技術、傳感技術等信息領域寬廣的專業知識的高級工程技術人才，實驗室的相關建設需要配合專業建設、人才培養規范、物聯網核心課程，以學生實訓為目標，滿足以下需求。

(1)滿足高校物聯網專業課程教學需要和專業人才培養規范；

(2)滿足物聯網各個知識點的各種實驗需求并能夠完成一些綜合創新實驗，如智能家居、智能農業、智能安防等綜合實訓。

(3)能夠兼顧物聯網各種競賽以及學校科研工作需要；

(4)對于培養素質較好的學生以及滿足學生物聯網相關競賽提供良好平臺。

2.2 實驗中心設計原則

建設物聯網實驗室，培養學生合理的知識結構、具備扎實的理論基礎，掌握物聯網專門知識和技能，并使學生具備在本領域跟蹤新理論、新知識、新技術的能力以及較強的創新實踐能力。

物聯網實驗室集教學、實訓、創新、演示和研發功能于一體，作為整個學校物聯網的中心，亦可作為多個學科的實訓基地。建設原則如下：

(1)區域規劃：物聯網實驗室建設包含物聯網及RFID射頻識別教學系統、智能家居實訓系統、智能交通實訓系統。

(2)知識完整性：支持智能傳感器、嵌入式系統、RFID技術、無線網絡通信等學科。

(3)多網融合性：能夠多種異構網絡組網技術以及各種異構網絡間的信息融合。

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

(5)設備易操作性：基礎教學設備均采用模塊化設備的方式構建，并配套可視化的軟件，界面友好，操作簡便，易于維護。

2.3 實驗中心區域規劃

通過區域規劃，能將教學與實訓、創新與應用很好地融合在一起，既能方便教師教學，又要有利于學生進行獨立實驗，以及學生、教師的分組創新實驗。

根據物聯網實驗室設計思想，擬將實驗室劃分為基礎教學實驗區、智能家居系統實訓區、智能交通系統實訓區。各區域功能說明如下：

(1)物聯網基礎教學實驗區：該區域由物聯網實驗教學試驗系統設備構成。支持多網融合、無線傳感器網絡、嵌入式系統應用、RFID技術應用、物聯網云計算等相關課程教學。

(2)智能家居系統實訓區：該區域部署一個真實的智能家居應用系統，可對室內光照、溫濕度等室內環境進行智能監控，對火災、入侵等進行智能預警，同時具備窗簾、燈光等主動控制及通過Android智能終端設備進行智能控制。

(3)智能交通系統實訓區：該區域提供物聯網智能交通系統的真實應用模擬，是將信息、數據通訊傳輸等技術實時、準確、高效地集成運用的綜合交通運輸管理系統，模擬真實的交通應用。

2.4 實驗中心人員配備

在建成物聯網實驗中心硬件設施及規劃的基礎上，配備具有深厚理論基礎及豐富實踐經驗的專職及兼職實驗隊伍，發展多層次、強理論、重實踐的教師梯隊。梯隊由專業教學主任牽頭，專業骨干教師、實驗教學人員為主體，學習能力強的學生為輔助，成立實驗教學科研團隊，在完成基本教學任務的基礎上，利用先進實驗設施，開展科研創新活動。

(1)院校領導牽頭，制定課程教學體系，規劃專業教學目標和培養任務，指明創新科研方向。

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

(3)專業教師與實驗教師協調，共同制定實驗教學任務書及科研立項。

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

3 結語

物聯網技術是面向現代信息處理技術，高校物聯網專業的目標是培養從事物聯網領域的系統設計、技術開發、系統實施及科學研究方面的高等工程技術人才。通過建立高水平的物聯網實驗中心，可以培養學生合理的知識結構、讓學生掌握物聯網學科關鍵設計知識和技能，并且具備在本專業領域跟蹤新理論、新知識、新技術的能力以及較強的創新實踐能力，適應社會高速發展的嶄新需求。

參考文獻

[1]胡靜,沈連豐.物聯網技術及其實驗[M].北京：科學出版社,2014.

[2]王仲東,黃俊橋.物聯網的開發與應用實踐[M].北京：機械工業出版社，2014.

[3]孫文景等.高校物聯網實驗室構建方案[Z].2015.6.

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

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

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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