物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展新趨勢(shì)對(duì)高職院校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)的啟示

李向文

摘要：物聯(lián)網(wǎng)作為當(dāng)今世界新一代信息技術(shù)的重要組成部分，是我國(guó)“中國(guó)制造2025”戰(zhàn)略的重要支柱產(chǎn)業(yè)之一，在國(guó)家的重點(diǎn)扶持下，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也得到了突飛猛進(jìn)的進(jìn)展，新技術(shù)層出不窮。在新技術(shù)的推動(dòng)下，現(xiàn)有的高職物聯(lián)網(wǎng)課程體系已不能滿足新時(shí)期對(duì)人才的需求，需要做出相應(yīng)變更以順應(yīng)其發(fā)展。文章分析了當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)新的支撐技術(shù)，并以其為核心，對(duì)現(xiàn)有的課程體系做出了新的設(shè)想。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);發(fā)展趨勢(shì);高職院校;課程建設(shè)分析

中圖分類號(hào)：G712? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號(hào)：1674-9324（2019）37-0007-02

一、“中國(guó)制造2025”背景下物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展形勢(shì)

我國(guó)在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的布局較早，中科院在1999年開始對(duì)傳感網(wǎng)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了研究，2010年全國(guó)兩會(huì)工作報(bào)告中明確指出利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變，物聯(lián)網(wǎng)成為國(guó)家經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展的戰(zhàn)略支柱之一，其后各省也采取各類措施推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，李克強(qiáng)總理在2017年人大會(huì)議上的政府工作報(bào)告中提出，加快大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。在2017年的世界物聯(lián)網(wǎng)博覽會(huì)上，NB-IoT成為使能技術(shù)，對(duì)多種智能應(yīng)用提供了強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)通信支撐，中國(guó)電信、中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)移動(dòng)、Arm、華為等公司都推出了基于NB-IoT技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)開放平臺(tái)，已廣泛應(yīng)用于多種商業(yè)領(lǐng)域。

二、物聯(lián)網(wǎng)的新興技術(shù)要點(diǎn)分析

近年來，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)本身的革新主要在于通信技術(shù)和傳感器技術(shù)的革新。ZigBee技術(shù)趨于淘汰，在低功耗廣域網(wǎng)領(lǐng)域，NB-IoT和LoRa是最為熱門的兩種技術(shù)。2017年工信部發(fā)布《關(guān)于全面推進(jìn)移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)（NB-IoT）建設(shè)發(fā)展的通知》（以下簡(jiǎn)稱《通知》），《通知》要求，到2020年，NB-IoT網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)全國(guó)普遍覆蓋，面向室內(nèi)、交通路網(wǎng)、地下管網(wǎng)等應(yīng)用場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)深度覆蓋，基站規(guī)模達(dá)到150萬個(gè)。從目前的發(fā)展趨勢(shì)來看，NB-IoT技術(shù)發(fā)展更好，由于核心技術(shù)由華為掌握，占據(jù)技術(shù)和政治上的天然優(yōu)勢(shì)。但LoRa也存在自己的優(yōu)勢(shì)，因NB-IoT只能由運(yùn)營(yíng)商提供，運(yùn)營(yíng)商不會(huì)為某個(gè)企業(yè)或行業(yè)單獨(dú)建網(wǎng)，且NB-IoT的數(shù)據(jù)一定是進(jìn)入公網(wǎng)，對(duì)于安全性要求極高的場(chǎng)景，必然帶來一定程度的顧慮。LoRa可以由企業(yè)建私網(wǎng)，或由第三方公司建立某個(gè)行業(yè)的專用網(wǎng)，LoRa的數(shù)據(jù)可以進(jìn)入公網(wǎng)，也可以僅停留在企業(yè)局域網(wǎng)內(nèi)。因此，在不適合NB-IoT的場(chǎng)景下，LoRa仍有發(fā)展空間，在未來的較長(zhǎng)一段時(shí)間，很可能是兩種技術(shù)共存并相互補(bǔ)充，共同組成一個(gè)綜合物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的場(chǎng)景。

三、加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)與通信類相關(guān)課程的建設(shè)

如前文所述，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，很大程度上基于通信技術(shù)的發(fā)展，從發(fā)展趨勢(shì)來看，NB-IoT和LoRa技術(shù)在未來的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)中將扮演重要的角色，故對(duì)這兩者的學(xué)習(xí)必不可少。現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)課程體系，大多注重學(xué)生軟件編程能力或硬件設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，如各類編程語言的學(xué)習(xí)，而對(duì)物聯(lián)網(wǎng)核心通信技術(shù)的涉及相對(duì)較少，這樣不利于對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用形成宏觀認(rèn)識(shí)，需要對(duì)其做出適當(dāng)調(diào)整。

從高職的層面出發(fā)，學(xué)生對(duì)NB-IoT和LoRa技術(shù)的掌握要達(dá)到能應(yīng)用的程度，故在課程設(shè)計(jì)中，應(yīng)了解NB-IoT和LoRa的基本原理，學(xué)習(xí)其工作模式，具備能夠設(shè)計(jì)基于NB-IoT和LoRa的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的能力。在課程中要體現(xiàn)出兩種通信技術(shù)之間的聯(lián)系與差別，區(qū)分兩者之間的應(yīng)用場(chǎng)景，同時(shí)，需要學(xué)生有一定的數(shù)據(jù)通信類課程的基礎(chǔ)，以便于對(duì)新通信技術(shù)理解透徹。

綜上，需要調(diào)高數(shù)據(jù)通信類課程在現(xiàn)有課程體系中的比重，尤其是開設(shè)數(shù)據(jù)通信類基礎(chǔ)課程，要在打下一定基礎(chǔ)后，再進(jìn)行NB-IoT和LoRa通信技術(shù)的學(xué)習(xí)。基礎(chǔ)類課程必不可少，通過對(duì)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)一方面能夠加深對(duì)通信過程的認(rèn)識(shí)，另一方面若通信技術(shù)再次革新，學(xué)生也能較快地掌握新技術(shù)。

四、加強(qiáng)綜合應(yīng)用類課程建設(shè)

如前文所述，物聯(lián)網(wǎng)是一門綜合性較強(qiáng)的學(xué)科，新技術(shù)形勢(shì)下，更需要工程師對(duì)整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用有一個(gè)較宏觀的理解，才能把握，這就需要高校培養(yǎng)出能力更加全面的復(fù)合型人才。物聯(lián)網(wǎng)的三層架構(gòu)分別為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層，若要學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)的整個(gè)系統(tǒng)，則需要分別對(duì)每一層都有一定的了解。

通過調(diào)研，目前湖北省高職院校在課程設(shè)置上主要存在兩類問題：（1）課程設(shè)置不完善。部分院校只開設(shè)了感知層與網(wǎng)絡(luò)層面的課程，如C語言、單片機(jī)、傳感器與監(jiān)測(cè)技術(shù)、無線傳感網(wǎng)等，只關(guān)注硬件層面的學(xué)習(xí)，缺乏應(yīng)用層面的課程，導(dǎo)致學(xué)生無法從物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的角度來理解物聯(lián)網(wǎng);部分院校只開始了應(yīng)用層面的課程，如Android程序設(shè)計(jì)、桌面應(yīng)用程序設(shè)計(jì)等軟件技術(shù)相關(guān)課程，但又缺乏感知層和網(wǎng)絡(luò)層的學(xué)習(xí)，學(xué)生缺乏對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用基礎(chǔ)的了解，同樣不利于對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的理解。（2）少部分師資條件較好的院校，有能力開設(shè)三個(gè)層面的所有課程，但基本都存在三個(gè)層面的課程相分離的情況，即硬件層面和軟件層面各自學(xué)習(xí)，而缺乏一門課程將各層面的程序設(shè)計(jì)串聯(lián)起來，形成一個(gè)綜合物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，學(xué)生無法將所學(xué)融會(huì)貫通，知識(shí)點(diǎn)過于碎片化，仍缺乏系統(tǒng)的理解。故高職院校在課程設(shè)置方面，首先應(yīng)完善三個(gè)層面相關(guān)基礎(chǔ)課程的建設(shè)，在基礎(chǔ)類課程建設(shè)完善后，應(yīng)著重建設(shè)綜合應(yīng)用類課程。智慧城市、智慧交通、智慧農(nóng)業(yè)、智慧工業(yè)等都是物聯(lián)網(wǎng)的典型應(yīng)用場(chǎng)景，那么綜合應(yīng)用類課程應(yīng)選擇至少一個(gè)典型場(chǎng)景，將三個(gè)層面的知識(shí)點(diǎn)貫通起來，并結(jié)合大數(shù)據(jù)與云計(jì)算相關(guān)技術(shù)，開發(fā)完成一套簡(jiǎn)單的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，幫助學(xué)生將知識(shí)點(diǎn)形成體系，成為復(fù)合型人才。

五、總結(jié)

物聯(lián)網(wǎng)作為一種發(fā)展較快的新興技術(shù)，總是不斷地會(huì)有新的技術(shù)要點(diǎn)引入其中。高校在對(duì)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)進(jìn)行建設(shè)時(shí)，需要實(shí)時(shí)跟上時(shí)代和技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。要淘汰落后的舊課程，對(duì)新技術(shù)要及時(shí)設(shè)置相關(guān)基礎(chǔ)課程，確保課程設(shè)置順應(yīng)時(shí)代的潮流。

參考文獻(xiàn)：

[1]中國(guó)信息通信研究院.新理念新模式新動(dòng)能——新型智慧城市發(fā)展與實(shí)踐研究報(bào)告[R].2018.

[2]羅松，賈雪琴，續(xù)合元，等.全球物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展態(tài)勢(shì)及我國(guó)推進(jìn)建議[J].物聯(lián)網(wǎng)學(xué)報(bào)，2017，（1）：1-2.

[3]葉甜春，陳大鵬，王何軼，等.物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化新進(jìn)展[J].科技中國(guó)，2017，（4）：41-44.

[4]吳斌，倪衛(wèi)紅，錢存華.“中國(guó)制造2025”背景下工業(yè)工程專業(yè)課程體系建設(shè)研究[J].科教文匯，2017，（2）：61-62，65.

[5]米沃奇.NB-IoT為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展開辟新道路[J].電腦知識(shí)與技術(shù)：經(jīng)驗(yàn)技巧，2016，（6）：114-115.

[6]萬芬.淺談LoRa物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用[J].通訊世界，2017，（2）：91-92.

The Enlightenment of the New Development Trend of Iot Technology to the Construction of Iot Major in Higher Vocational Colleges

LI Xiang-wen1，2

（1.Wuhan Vocational College of Software and Engineering，Wuhan，Hubei 430205，China;

2.Wuhan University of Science and Technology，Wuhan，Hubei 430081，China）

Abstract：As an important part of the new generation of information technology in today's world，the Internet of things is one of the important pillar industries of China's "made in China 2025" strategy.With the state's key supporting，iot technology has also made great progress，with new technologies emerging one after another.Driven by new technologies，the current course system of iot in higher vocational colleges can no longer meet the demand for talents in the new era，and it needs to be changed accordingly to adapt to its development.This paper analyzes the new supporting technologies of the Internet of things，and takes them as the core to make new ideas for the existing curriculum system.

Key words：Internet of things;development trend;higher vocational colleges;analysis of course construction