物聯網工程專業

概念

物聯網的作用：

中國物聯網校企聯盟将物聯網定義為當下幾乎所有技術與計算機、互聯網技術的結合，實現物體與物體之間；環境以及狀态信息實時的共享以及智能化的收集、傳遞、處理、執行。廣義上說，當下涉及到信息技術的應用，都可以納入物聯網的範疇。n

物聯網的發展曆程：n

物聯網理念最早可追溯到比爾·蓋茨1995年《未來之路》一書。在《未來之路》中，比爾·蓋茨已經提及物互聯，隻是當時受限于無線網絡、硬件及傳感設備的發展，并未引起重視。1998年，美國麻省理工學院（MIT）創造性地提出了當時被稱作EPC系統的物聯網構想。1999年，建立在物品編碼、RFID技術和互聯網的基礎上，美國Auto-ID中心首先提出物聯網概念。n

物聯網的基本思想出現于20世紀90年代，2005年11月17日，在信息社會世界峰會（WSIS）上，國際電信聯盟（ITU）發布了《ITU互聯網報告2005：物聯網》。報告指出，無所不在的“物聯網”通信時代即将來臨，世界上所有的物體從輪胎到牙刷、從房屋到紙巾都可以通過互聯網主動進行信息交換。射頻識别技術（RFID）、傳感器技術、納米技術、智能嵌入技術将得到更加廣泛的應用。歐洲智能系統集成技術平台（EPoSS）于2008年在《物聯網2020》（《InternetofThingsin2020》）報告中分析預測了未來物聯網的發展階段。

奧巴馬就任美國總統後，于2009年1月28日與美國工商業領袖舉行了一次“圓桌會議”。作為僅有的兩名代表之一，IBM首席執行官彭明盛首次提出“智慧地球”這一概念，建議新政府投資新一代的智慧型基礎設施。奧巴馬對此給予了積極的回應：“經濟刺激資金将會投入到寬帶網絡新興技術中去，毫無疑問，這就是美國在21世紀保持和奪回競争優勢的方式。”此概念一經提出，即得到美國各界的高度關注，甚至有分析認為，IBM公司的這一構想極有可能上升至美國的國家戰略，并在世界範圍内引起轟動。

2009年，歐盟執委會發表題為《InternetofThings-AnactionplanforEurope》的物聯網行動方案，描繪了物聯網技術應用的前景，并提出要加強對物聯網的管理、完善隐私和個人數據保護、提高物聯網的可信度、推廣标準化、建立開放式的創新環境、推廣物聯網應用等行動建議。韓國通信委員會于2009年出台了《物聯網基礎設施構建基本規劃》，該規劃是在韓國政府之前的一系列RFID/USN（傳感器網）相關計劃的基礎上提出的，目标是要在已有的RFID/USN應用和實驗網條件下構建世界最先進的物聯網基礎設施、發展物聯網服務、研發物聯網技術、營造物聯網推廣環境等。

2009年，日本政府IT戰略本部制定了日本新一代的信息化戰略《i-Japan戰略2015》，該戰略旨在到2015年讓數字信息技術如同空氣和水一般融入每一個角落，聚焦電子政務、醫療保健和教育人才三大核心領域，激活産業和地域的活性并培育新産業，以及整頓數字化基礎設施。

我國政府也高度重視物聯網的研究和發展。2009年8月7日，國務院總理溫家寶在無錫視察時發表重要講話，提出“感知中國”的戰略構想，表示中國要抓住機遇，大力發展物聯網技術。

2009年11月3日，溫家寶總理向首都科技界發表了題為《讓科技引領中國可持續發展》的講話，再次強調科學選擇新興戰略性産業非常重要，并指示要着力突破傳感網、物聯網關鍵技術。2010年1月19日，全國人大常委會委員長吳邦國參觀無錫物聯網産業研究院，表示要培育發展物聯網等新興産業，确保我國在新一輪國際經濟競争中立于不敗之地。我國政府高層一系列的重要講話、報告和相關政策措施表明：大力發展物聯網産業将成為今後一項具有國家戰略意義的重要決策。

定義

物聯網還沒有一個精确且公認的定義。這主要歸因于：第一，物聯網的理論體系沒有完全建立，對其認識還不夠深入，還不能透過現象看出本質；第二，由于物聯網與互聯網、移動通信網、傳感網等都有密切關系，不同領域的研究者對物聯網思考所基于的出發點各異，短期内還沒達成共識。通過與傳感網、互聯網、泛在網等相關網絡的比較分析，可以認為：物聯網是一個基于互聯網、傳統電信網等信息承載體，讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現互聯互通的網絡。它具有普通對象設備化、自治終端互聯化和普适服務智能化3個重要特征。

一方面是物理世界的聯網需求，另一方面是信息世界的擴展需求。來自上述兩方面的需求催生出了一類新型網絡——物聯網（InternetofThings）。物聯網最初被描述為物品通過射頻識别等信息傳感設備與互聯網連接起來，實現智能化識别和管理。其核心在于物與物之間廣泛而普遍的互聯。上述特點已超越了傳統互聯網應用範疇，呈現了設備多樣、多網融合、感控結合等特征，具備了物聯網的初步形态。物聯網技術通過對物理世界信息化、網絡化，對傳統上分離的物理世界和信息世界實現互聯和整合。

在物聯網時代，每一件物體均可尋址，每一件物體均可通信，每一件物體均可控制。一個物物互聯的世界如下圖所示。國際電信聯盟2005年一份報告曾描繪物聯網時代的圖景：當司機出現操作失誤時汽車會自動報警；公文包會提醒主人忘帶了什麼東西；衣服會“告訴”洗衣機對顔色和水溫的要求等。毫無疑問，物聯網時代的來臨将會使人們的日常生活發生翻天覆地的變化。

也可以說，物聯網（InternetofThings）指的是将無處不在（Ubiquitous）的末端設備（Devices）和設施（Facilities），包括具備“内在智能”的傳感器、移動終端、工業系統、樓控系統、家庭智能設施、視頻監控系統等、和“外在使能”(Enabled)的，如貼上RFID的各種資産（Assets）、攜帶無線終端的個人與車輛等等“智能化物件或動物”或“智能塵埃”（Mote），通過各種無線和/或有線的長距離和/或短距離通訊網絡實現互聯互通（M2M）、應用大集成（GrandIntegration）、以及基于雲計算的SaaS營運等模式，在内網（Intranet）、專網（Extranet）、和/或互聯網（Internet）環境下，采用适當的信息安全保障機制，提供安全可控乃至個性化的實時在線監測、定位追溯、報警聯動、調度指揮、預案管理、遠程控制、安全防範、遠程維保、在線升級、統計報表、決策支持、領導桌面（集中展示的CockpitDashboard）等管理和服務功能。

物聯網工程指的是将無處不在的末端設備和設施，包括具備“内在智能”的傳感器、移動終端、工業系統、樓控系統、

家庭智能設施、視頻監控系統等、和“外在使能”的，如貼上RFID的各種資産、攜帶無線終端的個人與車輛等等“智能化物件或動物”或“智能塵埃”，通過各種無線和/或有線的長距離和/或短距離通訊網絡實現互聯互通應用大集成、以及基于雲計算的SaaS營運等模式，在内網、專網、和/或互聯網環境下，采用适當的信息安全保障機制，提供安全可控乃至個性化的實時在線監測、定位追溯、報警聯動、調度指揮、預案管理、遠程控制、安全防範、遠程維保、在線升級、統計報表、決策支持、領導桌面集中展示的等管理和服務功能，實現對“萬物”的“高效、節能、安全、環保”的“管、控、營”一體化。目前主要是指物聯網工程這個專業。

應用

物聯網應用從技術層面講主要涉及三個部分，即對外感知、感知信息傳輸（可能需要節點利用無線組網實現信息傳輸）、信息處理與回饋控制。智能技術貫穿整個物聯網之中，是核心技術的核心。感知可以是智能感知，可以是多節點協同感知，還可以是智能識别感知系統。未來在在辦公移動管理，室内電器智能化等都将長足發展

意義

物聯網是繼計算機、互聯網和移動通信之後的又一次信息産業的革命性發展。物聯網被正式列為國家重點發展的戰略性新興産業之一。物聯網産業具有産業鍊長、涉及多個産業群的特點，其應用範圍幾乎覆蓋了各行各業。

實踐教學

包括實習、畢業論文設計等。

培養要求

本專業學生要具有較好的數學和物理基礎，掌握物聯網的相關理論和應用設計方法，具有較強的計算機技術和電子信息技術的能力，掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法，能順利地閱讀本專業的外文資料，具有聽、說、讀、寫的能力。

知識技能

1。掌握和計算機科學與技術相關的基本理論知識；2。掌握物聯網工程的分析和設計的基本方法；3。了解文獻檢索、資料查詢的基本方法，具有一定的科學研究和實際工作能力；4。了解與物聯網工程有關的法規；5。能夠運用學習知識和外文閱讀能力查閱外文資料；6。掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法，具有獲取信息的能力。

培養目标

本專業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。

(1)自主創新能力明顯增強，攻克一批核心關鍵技術，在國際标準制定中掌握重要話語權，初步實現“兩端趕超、中間突破”即在高端傳感、新型RFID、智能儀表、嵌入式智能操作系統、核心芯片等感知識别領域和高端應用軟件與中間件、基礎架構、雲計算、高端信息處理等應用技術領域實現自主研發，技術掌控力顯著提升;在M2M通信、近距離無線傳輸等物聯網網絡通信領域取得實質性技術突破，跻身世界先進行列。

(2)具有國際競争力的産業體系初步形成。在傳感器與傳感器網絡、RFID、智能儀器儀表、智能終端、網絡通信設備、等物聯網制造産業，通信服務、雲計算服務、軟件、高端集成與應用等物聯網服務業，以及嵌入式系統、芯片與微納器件等物聯網關鍵支撐産業等領域培育一批領軍企業，初步形成從芯片、軟件、終端整機、網絡、應用到測試儀器儀表的完整産業鍊，初步實現創新性産業集聚、門類齊全、協同發展的産業鍊及空間布局。

(3)物聯網應用水平顯著提升。建成一批物聯網示範應用重大工程，在國民經濟和民生服務等重點領域物聯網先導應用全面開展;國家戰略性基礎設施的智能化升級全面啟動，寬帶、融合、安全的下一代信息網絡基礎設施初步形成。

要求

具有較好的數學和物理基礎，掌握物聯網的相關理論和應用設計方法，具有較強的計算機技術和電子信息技術的能力，掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法，能順利地閱讀本專業的外文資料，具有聽、說、讀、寫的能力。

學科

物聯網工程專業屬于典型的交叉學科，涉及到計算機、電子、測控、通信、軟件等多個專業的知識。

信息與通信工程、電子科學技術、計算機科學與技術。物聯網導論、電路分析基礎、信号與系統、模拟電子技術、數字電路與邏輯設計、微機原理與接口技術、工程電磁場、通信原理、計算機網絡、現代通信網、傳感器原理、嵌入式系統設計、無線通信原理、無線傳感器網絡、近距無線傳輸技術、二維條碼技術、數據采集與處理、物聯網安全技術、物聯網組網技術、計算機科學與技術及軟件工程專業部分基礎課，服務學概論、物聯網概論、現代通信網、傳感器原理、嵌入式系統設計、無線通信原理、無線傳感器網絡、物聯網安全技術、物聯網組網技術等。

本科，學制四年，授工學學士學位。

課程設置選項之一

2010年初教育部下達了高校設置物聯網專業申報通知，衆多高校争相申報。由于物聯網涉及的領域非常廣泛，從技術角度，主要涉及的現有高校院系與專業有：計算機科學與工程，電子與電氣工程，電子信息與通訊，自動控制，遙感與遙測，精密儀器，電子商務等等。物聯網專業可能會在上述這些院系中開設。與物聯網應用相關的專業，如建築與智能化，土木工程，交通運輸與物流，節能與環保等等，可能會考慮開設選修課或在研究生、博士生階段設置相關交叉學科的學位。

物聯網可以是一個“專業”，但不一定是一個“學科”。國内有些專家反對設置“物聯網專業”，因為定位不清，一個學校往往有好幾個院系争奪“物聯網專業“的申報，又不是一個明确的學科，難以培養出真正的專業人才，培養出來的人可能是“萬精油”，懂得多但是不精，尤其是本科階段，建議隻作為研究生專業，像MBA一樣的模式。和許多高校設置的“電子商務”專業一樣，“電子商務”也有同樣的定位不清問題，隻要高校設置的物聯網專業能夠培養出社會需要的專業人才，尤其是跨專業複合型人才，就應該可以設置，不必拘泥于它究竟屬于哪個現有的“學科”。下表列出了一個高校物聯網專業課程設置的初步建議，算是抛磚引玉。

課程1物聯網導論推薦使用科學出版社出版的《物聯網導論》（國際著名物聯網專家、ACM中國副主席、

清華大學教授劉雲浩編著）等教材。全面了解物聯網的3個重要特征，并且需要大概了解物聯網的感知識别、網絡構建、管理服務等技術及其行業綜合應用。

課程2C語言程序設計推薦使用清華大學出版社出版的《C語言程序設計》（譚浩強教授的經典著作）、機械工業出版社出版的《C程序設計語言(第2版新版)》（國際經典教材）等教材。物聯網涉及底層編程，C語言為必修課，同時需要了解OSGi，OPC，Silverlight等技術标準。

課程3Java程序設計推薦使用機械工業出版社出版的《Java語言程序設計教程》等教材。物聯網應用層，服務器端集成技術，開放Java技術也是必修課，同時需要了解Eclipse，SWT，Flash，HTML5，SaaS等技術。

課程4無線傳感網絡推薦使用清華出版社出版的《無線傳感器網絡》（中科院軟件所研究員孫利民、哈工大教授李建中等編著）、北京航空航天大學出版社《短距離無線通訊入門與實戰》等教材。學習各種無線RF通信技術與标準，Zigbee，藍牙，紅外，WiFi，GPRS，CDMA，3G，4G，5G等。

課程5TCP/IP網絡協議推薦使用電子工業出版社出版的《用TCP/IP進行網際互連(第1卷):原理、協議與結構(第5版)》等教材。TCP/IP協議标準是所有有線和無線網絡協議的基礎，Socket編程技術也是基礎技能，為必修課。

課程6嵌入式系統技術推薦使用人民郵電出版社出版的《嵌入式系統技術教程》等教材。嵌入式系統（包括TinyOS等IoT操作系統），是物聯網感知層和通訊層重要技術，為必修課。

課程7傳感器技術推薦使用中國計量出版社出版的《傳感器技術》等教材。物聯網專業學生需要對傳感器技術與發展，尤其是在應用中如何選用有所了解，但不一定需要了解傳感器的設計與生産，對相關的材料科學，生物技術等有深入了解。

課程8RFID技術推薦使用電子工業出版社2013年出版的《物聯網RFID原理與技術》，機械工業出版社出版的《射頻識别（RFID）技術原理與應用》等教材。RFID作為物聯網主要技術之一，需要了解，它本身（與智能卡技術融合）可以是一個細分專業或行業，也可以是研究生專業選題方向。

課程9工業信息化及現場總線技術推薦使用機械工業出版社出版的《現場總線技術及應用教程》等教材。工業信息化也是物聯網主要應用領域，需要了解，它本身也可以是一個細分專業或行業，也可作為研究生專業選題方向。

課程10M2M技術推薦使用TSTCPublishing出版的《M2M:TheWirelessRevolution》等教材。本書是美國“TexasStateTechinicalCollege”推出的M2M專業教材，在美國首次提出了M2M專業教學大綱，M2M也是物聯網主要領域，需要了解，建議直接用英文授課。

課程11物聯網軟件、标準、與中間件技術推薦使用清華大學出版社出版的《中間件技術原理與應用》、電子工業出版社出版的《物聯網：技術、應用、标準和商業模式》等教材。物聯網産業發展的關鍵在于應用，軟件是靈魂，中間件是産業化的基石，需要學習和了解，尤其是對畢業後有志于物聯網技術發展的學生。

就業

院校

開設物聯網專業的首批批準的前32所大學：其中武漢大學、哈工大、華中科技大學、西安交大均開設物聯網工程專業，為信息産業培養頂尖的工程師。

截止2012年6月，國家一共審批了物聯網專業院校138所院校，包括專科學校。物聯網工程專業的物聯網學校查詢系統，專為物聯網工程專業學生服務，方便大家查詢開設物聯網工程專業院校。

物聯網工程碩士招生

物聯網領域工程碩士專業方向

中科院物聯網領域工程碩士入學考試為“GCT聯考+專業綜合考試”。GCT全國聯考包括語文、數學、邏輯、英語四方面内容，主要考察考生的知識的綜合運用能力，三個小時考完，考試時間在10月底；專業綜合考試在12月初進行，由中科院研究生院組織命題。

深造

通信與信息系統、信号與信息處理、電路與系統、計算機應用。

2010年教育部公布了通過審批的140個高等學校戰略性新興産業相關本科新專業，“物聯網”成為最大熱門，

各高校紛紛開設相關專業。在新增本科專業名單中，約一半的高校新專業都與物聯網有關。據了解，物聯網的英文名稱為“TheInternetofThings”，簡稱：IOT。物聯網通過傳感器、射頻識别技術、全球定位系統等技術，實時采集任何需要監控、連接、互動的物體或過程，采集其聲、光、熱、電、力學、化學、生物、位置等各種需要的信息，通過各類網絡接入，實現物與物、物與人的鍊接，實現對物品和過程的智能化感知、識别和管理。

次年2月，教育部再次公布從2011年起高校招生将新增140個新專業，全部為國家确定的戰略性新興産業相關本科專業。其中江蘇共有13所高校新增22個專業。22個專業中，“物聯網”這個概念點擊率最高，如雨後春筍般在全國範圍31所院校“生根發芽”，光江蘇就有6所高校新設與物聯網相關專業。

物聯網擁有如此龐大的市場需要也刺激了我國廣大高校對物聯網專業的增設。作為國家倡導的新興戰略性産業，物聯網備受各界重視，并成為就業前景廣闊的熱門領域，該專業主要就業于與物聯網相關的企業、行業，從事物聯網的通信架構、網絡協議和标準、信息安全等的設計、開發、管理與維護，就業口徑廣，需求量十分大。

一、新媒體與信息網絡

新媒體的出現，不僅改變了過去的信息生産機制，同時也引起了新聞傳播教育的革命。開設新媒體專業的高校，不再把培養記者作為新聞傳播專業的主要方向，而是培養一種泛媒體人才，寬口徑、複合型新聞傳播人才成為教學改革的主攻方向。

【就業前景】本專業培養适應傳統媒體機構、政府機關、事業單位、公司等團體組織急需的寬口徑、複合型信息傳播人才。本專業既能從事信息傳播時代内容方面的深度、綜合、跨學科的信息傳播工作，同時也能在新聞傳播技術方面從事設計、制作等方面的傳播技術類工作。

二、建築節能技術工程

建築節能是我國重點提倡的，節能工作作為利國利民，減少能源消耗、增加能源利用率的重要問題，在國外已經嚴格實施了相關規定，所以節能技術與工程在今後的發展中會占到一個很重要的比重。

本專業培養具備建築節能基礎理論、建築物理環境、建築環境工程等方面的知識，具有建築節能設計、舒适性建築環境工程設計、建築能效評價等能力的高端綜合人才。

【就業前景】本專業能在政府管理部門、科學研究機構、設計院、咨詢公司、建築工程公司、物業及能源管理、建築節能設備及産品制造生産企業等單位從事建築節能的研究、設計、施工、運行、監測與管理工作。

三、納米材料與技術

納米技術、信息技術及生物技術将成為世紀社會經濟發展的三大支柱。納米科技的興起，對我國提出了嚴峻的挑戰，

同時也為我國實現跨越式發展提供了難得的機遇。

納米材料是納米科技的基礎，功能納米材料是納米材料科學中最富有活力的領域，它對信息、生物、能源、環境、宇航等高科技領域，将産生深遠的影響并具有廣闊的應用前景。

【就業前景】随着納米材料和納米技術基礎研究的深入和實用化進程的發展，特别是納米技術與環境保護和環境治理進一步有機結合，許多環保難将會得到解決。在充分享受納米技術給人類帶來的潔淨環境外，這個技術也将成為

四、傳感網技術

傳感網技術，主要由傳感器、通訊網絡和信息處理系統三部分構成，具有實時數據采集、監督控制等功能。憑借這種技術，通過網絡實時監控各種環境、設施及内部運行機理等成為可能。

舉個例子：手機、電腦等設備可以通過網絡查詢地圖、天氣等資料，前提是這些資料必須已經存在于你所訪問的服務器上。而傳感網不同，如果你身處火災現場，傳感技術會通過周圍已經布好的傳感器，根據現場實際情況為你制定出一條最佳逃生路線。借助傳感技術，消防員也不必挨個房間尋找被困的人，從而能更高效地滅火。

【就業前景】傳感網涉及城市公共安全、公共衛生、安全生産、智能交通、智能家居、環境監控等領域。截止2012年國内從事傳感網應用的大企業為數不多，小企業則呈現出蓬勃發展的勢頭。

4G物聯網

專業定位為物聯網系統集成方向，該專業核心技術涉及傳感與檢測技術、RFID技術、無線組網、嵌入式技術、

計算機網絡、通信技術、物聯網系統集成等。随着物聯網産業的發展，越來越多的物聯網企業需要與之相關的工程技術人才。培養适應戰略新興産業發展所需要的，掌握物聯網的基本理論、基礎知識，具備基于計算機技術、自動控制技術、傳感信息處理技術和互聯網技術進行信息标識、獲取、傳輸、處理、識别和控制的能力，能進行系統集成及相關技術與産品的開發和應用推廣，具有物聯網工程實踐能力，成為服務于經濟和社會發展需要的高素質應用性、職業型人才。