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1、微分電子微分電子物聯網實驗室建設方案2015 年 07 月目錄1.物聯網實驗室需求分析 2221.1 物聯網概念 2221.2 物聯網發展現狀 2221.3 物聯網人才需求分析 4441.4 物聯網實訓室建設需求 1010102.物聯網實訓室建設總體方案 1111112.1 基礎教學實驗室 1212122.2 創新應用實訓室 1414142.3 樣板應用工程 1616161/18物聯網實驗室需求分析物聯網概念物聯網英文名叫“The Internet of things”，簡言之就是“物物相連的互聯網”，其中有三層含義：傳感層：其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通訊；網絡層2、：其核心和基礎仍然是互聯網，是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡；應用層：該網絡具有智能屬性，可進行智能控制、自動監測與自動操作。嚴格而言，物聯網的定義是：通過信息傳感設備，按約定的協議實現人與人、人與物、物與物全面互聯的網絡，其主要特征是通過射頻識別、傳感器技術等方式獲取物理世界的各種信息，結合互聯網、移動通信網等網絡進行信息的傳送與交互，采用智能計算技術對信息進行分析處理，從而提高對物質世界的感知能力，實現智能化的決策和控制。物聯網發展現狀國際發展狀況隨著信息采集與智能計算技術的迅速發展和互聯網與移動通信網的廣泛應用，大規模發展物聯網及相關產業的時機日趨成熟，歐美等發達國家將物聯網作為未來發3、展的重要領域。2/18美國將物聯網技術列為在經濟繁榮和國防安全兩方面至關重要的技術，以物聯網應用為核心的“智慧地球”計劃得到了奧巴馬政府的積極回應和支持。歐盟 2009 年 6 月制定并公布了涵蓋標準化、研究項目、試點工程、管理機制和國際對話在內的物聯網領域十四點行動計劃。據美國權威咨詢機構 Forrester 預測，到 2020 年世界上物物相聯的業務，跟人與人通信的業務相比，將達到 30：1。因此，物聯網被稱為下一個萬億級的高技術產業，具有廣闊的發展前景。國內發展狀況我國在物聯網領域的研究較早，1999 年在中科院就開始了傳感網的研究工作，并在傳感網的不少領域取得了重要進展；2005 年我4、國就成立了“電子標簽標準工作組”，主要開展電子標簽標準的制定與研究工作；2009 年 8 月，國務院總理溫家寶發表重要講話：提出“在激烈的國際競爭中，迅速建立中國的傳感信息中心或感知中國中心”的重要指示；同年 11 月溫家寶總理再次提出“要著力突破傳感網、物聯網關鍵技術，及早部署后 IP 時代相關技術研發，使信息網絡產業成為推動產業升級、邁向信息社會的發動機”；2010 年 3 月，將“加快物聯網的研發應用”納入戰略性新興產業的發展任務；2010 年物聯網已被工信部納入“十二五”專題規劃，正式列入國家重點發展的五大戰略性新興產業；2020 年之前我國將規劃 3.86 萬億元的資金用于物聯網產業5、化發展。3/18隨著感知中國戰略的啟動及逐步展開，中國物聯網產業發展面臨巨大機遇。2012 年，我國物聯網市場規模達到 3650 億元，較上年增長了 38.9%。根據中國物聯網研究發展中心預測，到 2015 末，我國物聯網整體市場規模將達到 7500 億元，年復合增長率約 30%，市場前景巨大。從目前物聯網相關產業發展來看，物聯網領域主要環節，如器件設計和制造、短距離無線通信技術、網絡架構、軟件信息處理系統配套、系統設備制造、網絡運營等均已具備一定的產業化能力。目前，北京、濟南、上海、無錫、福建、深圳、成都等地先后制定了物聯網產業發展規劃，出臺扶持產業發展的相關優惠政策，在智能交通、智能農業、6、智能水利、智機場、智能安防、智能物流、公共安全等領域的示范應用已初步展開。“十二五”期間中國物聯網將“初步形成產業體系完整、創新能力增強、應用水平提升、網絡信息安全的良性發展格局”。物聯網人才需求分析物聯網人才需求概況目前物聯網概念下的企業數量非常多，社會需求量也大，但是人才供給量很少，遠不成比例。且未來幾年，物聯網技術會在社會各領域中廣泛普及，因此這個專業的就業前景非常好。4/18“十二五”期間物聯網產業重點領域包括智能交通、智慧水利、智能農業、智能物流、智能電網、智慧機場、智能醫療、智能工業、環境監控與災害預警、智能家居、公共安全、社會公共事業、金融與服務業、智慧城市、國防與軍事等。物聯網7、人才的缺乏是當前的人才需求的主要現象，從全國范圍內來看，截止 2013 年 6 月，中華英才網上與物聯網相關的崗位招聘信息有 456 條，智聯招聘上與物聯網相關的崗位招聘信息 381 條，前程無憂 51job 上與物聯網相關的招聘信息 1378 條。其中存在很多招聘信息掛上去很久無人應聘的現象。每個領域對物聯網人才都有大量的需求。下面列舉幾個重點的領域未來 5 年對物聯網人才的需求量。智能交通：20 萬；智能物流：20 萬；智慧水利：20 萬；智能電網：100 萬；智能醫療：100萬；智能工業：50 萬；智能農業：1000 萬。5/18物聯網人才分類研究型人才養我國現在大力強調自主創新，而自主8、創新最終要落實在企業身上，尤其是這些研發投入占銷售收入 15%以上的“研究型企業”，這類企業主要以物聯網政策研究、行業標準制定、咨詢顧問、規劃測評、技術研發等為主。高等院校或科研院所在物聯網研究型人才培養方面，偏重于研究型和創新型，具有跨學科復合型特點，具有創新精神、創造能力和創業才能，具有開放的意識、國際視野以及國際交往能力，具有自主學習及獲取信息的能力，具有較完備的知識結構。主要以研究生、本科生為主。工程應用型人才以系統設計、產品開發、工程項目策劃與實施為主的這類企業，在我國數量最為龐大，主要以物聯網系統設計、產品開發、物聯網項目實施等為主，包括 RFID 系統設計與開發、嵌入式軟件開發、9、6/18網絡安裝調試、物聯網硬件開發、傳感技術開發、市場營銷、售前售后技術支持等工作。在工科類及綜合類院校中工程應用型人才培養目標和配套的人才培養方案中，都從工程應用技術性的角度出發，在基礎理論知識教育的同時，更加注重學生工程應用技術能力的培養，加強對學生工程實踐的實際訓練，突出技術應用能力、創新能力培養。主要對應本科生及優質專科生。技能型人才物聯網服務型企業，如提供物聯網業務服務的運營企業，主要需要物聯網技能型人才，但是往往需要較強的綜合能力，如物聯網業務運營管理人才、市場銷售人才、業務應用人才、客戶服務人才和系統維護人才等。這對物聯網高技能型人才的培養提出了較高要求，即專業辦得有特長、就業10、就有優勢，需要掌握物聯網基礎知識、業務知識，更要培養技術應用能力、溝通交流能力和管理能力。主要對應高職高專等層次。物聯網就業崗位結構分析面向物聯網行業，從事物聯網的通信架構、網絡協議、信息安全等的設計、開發、管理與維護。主要面向崗位包括：物聯網系統設計架構師、物聯網系統管理員、網絡應用系統管理員、物聯網應用系統開發工程師等核心職業崗位以及物聯網設備技術支持與營銷等相關職業崗位等。7/188/18物聯網人才培養2-8 原則:VS.高職高專 80%就業崗位：安裝/施工工程師售后服務工程師；市場/銷售工程師TOP 20%研發：軟件/硬件開發工程師；測試工程師物聯網就業行情實訓思路重點鍛煉動手能力；鍛11、煉學生工程項目開發能力，以便從事物聯網應用系統研發工作；以一個物聯網應用場景為主線，以滿足項目開發、施工、運維為主導，以提升開發能力為目的；以工作臺為載體，完整真實地呈現整個物聯網端到端的應用系統聚焦一個應用，讓學生學懂、學透、并能夠學以致用、能夠開發和運維9/18物聯網行業為信息化產業，屬于 IT 行業。可參照 IT 業的工資水平預估物聯網行業人才的工資水平。在應用層次的人才方面，預計 1 年工作經驗的人員工資在 3000-3500 元，2-3 年工作經驗人員工資在 4000-5000 元，3-5 年工作經驗的人員工資在 5000-8000 元，5 年工以上作經驗的人員工資 8000-15012、00 元。國家的利好政策，大量專業技術人才和管理人才需求量的增加，行業客觀的工資待遇，這些為高校開設物聯網應用技術提供了良好的保障，物聯網專業也必將成為未來招生旺就業暢的熱點專業。物聯網是繼計算機、互聯網和移動通信之后的又一次信息產業的革命性發展，目前被正式列為國家重點發展的戰略性新興產業之一。物聯網產業具有產業鏈長、涉及多個產業群的特點，其應用范圍幾乎覆蓋了各行各業。據測算，物聯網的產業規模比互聯網產業大 20 倍以上，而物聯網技術領域需要的人才每年也將在百萬人的量級。物聯網實訓室建設需求本實訓室建設滿足院校如下 3 個方面的需求，達到“一室多用”的目的。（1）滿足學生物聯網方向實訓為就業技13、能打好基礎滿足物聯網專業實踐實訓，提供物聯網應用系統研發開發環境，以便就業和順利適應崗位需求。物聯網專業的培養目標就是培養符10/18合物聯網產業和企業所需要的上述崗位物聯網應用型人才，畢業后可以從事物聯網研發、市場、咨詢設計、運行維護等相關工作。為其他專業提供支撐，為計算機應用和計算機網絡提供 WSN 網絡管理與維護實訓、為電子信息提供傳感器和傳感網 PCB 繪制與硬件維護、為軟件技術提供應用層開發等；（2）參加物聯網大賽和創新比賽提升參加物聯網應用設計大賽是鍛煉學生實踐能力的重要方法和手段，通過比賽提高學生對物聯網的興趣和競技能力，豐富教學內容，活躍教學氣氛；通過設計和開發不同的物聯網應用14、系統，學生自主學習，動手實踐，鍛煉學生的物聯網應用的工程實踐能力，以便培養出更高水平的物聯網專業學生。（3）滿足學校教師物聯網科研需求科研能力也是衡量一個專業建設的重要指標。目前，工信部每年就有上百億的物聯網專項，到各省的科技的重大專項、市科技局的自主創新計劃等等，若干的物聯網科研項目科研項目。提升教師的科研能力，為申報其他科研奠定試驗條件和申報基礎，而我院在此方面已有一些基礎，可在此基礎上進一步加強科研實力，為后續申報相關科研項目奠定基礎。物聯網實訓室建設總體方案微分電子根據物聯網崗位人才需求、結合各大高校對物聯網教學的建議，同時按照教學形式、內容將物聯網實驗室建設方案分為11/18基礎教學15、類實驗室、應用實訓實驗室、樣板工程實驗室。學校可根據自身實際情況將以下三種實驗室結合使用。基礎教學實驗室滿足物聯網架構認知、物聯網基礎知識學習、物聯網基礎應用設計等需要。從傳感層、網絡層、應用層三個層次提供了軟硬件的實訓設備及環境，老師和學生可以通過參考實驗指導手冊及例程完成從傳感器、數據采集、數據傳輸、數據處理、數據應用等原理的認知和模擬，通過實際操作學會傳感網組網、傳感器原理和上層的數據應用。構建了一個完整的物聯網理論知識教學實驗體系，側重于從“點”上著手和深入將“點”講透、學透，適合于物聯網知識點的全面教學和學習，旨在學生物聯網相關知識點的教學、基礎能力的培養，設備主要為實驗箱和實驗臺。16、特點如下 全面性：微分電子的實驗箱和實驗臺基本涵蓋了物聯網教學方面的所有重要的知識點，滿足了各大院校對于物聯網專業教學、實驗、實訓的基本需求；教學性：微分電子實驗箱和實驗臺提供將相關的知識點鋪陳開，并輔于循序漸進的實驗教程，教師可以直接展開教學實驗；演示性：實驗臺具有直觀的感受，加上微分電子特定的軟件，12/18具有很好的演示性；科研性：實驗臺提供了相應的開放接口，提供了相關行業的科研平臺，另外，還支持部分安全算法的研究。可擴展性：試驗箱將所有的軟硬件接口以最方便使用的方式暴露出來，并預留了很多擴展接口，因此學生可以在此基礎上進行創新性的軟硬件開發，可以利用實驗箱進行課題研究。拓撲架構圖13/17、18實訓室效果圖實訓室效果圖創新應用實訓室以創新性、綜合性、工程性實訓系統為核心，將物聯網的知識點集合成知識面，從面上著手教學，讓學生實現知識的融會貫通、綜合運用，適合于項目式教學，微分電子可根據學校需求，訂制不同樣式的智能家居實訓系統、智能交通實訓系統、智慧農業實訓系統、智能貨架實訓系統等等。14/18每個系統有實訓場景、系統應用軟件以及響應的開發套件、實訓手冊例程等。通過這些系統學生可以以室內仿真的方式幫助學生理解場景要素以及物聯網的實際用途，通過應用軟件感知場景的動態操作以及效果，通過提供的手冊和例程，可以學習動手編寫相關實驗軟件進行場景控制，達到形象易懂、直觀感受的實驗效果，同樣系統提18、供了從各個層面進行控制的切入口，保障了學生模擬實操的完整性。特點如下：綜合性：每一個實訓系統涉及面都比較廣，從底層的無線傳感網到網絡層的網絡通信最后到應用層的開發，關鍵知識點基本涉較全，將一些分散的知識點綜合運用起來，實現知識點由點到面的過渡。貼近實際：每一個實訓系統均以實際應用為原型。智能家居實訓室15/18智能交通實訓沙盤智能農業實訓沙盤樣板應用工程樣板工程實驗室則側重于培養學生系統設計能力、工程實踐能力，是學生實現知識到技術的升華，旨在培養學生項目上的工程素養。樣板工程實驗室打破了實訓室的限制，把場景搬到實際的環境中，真實地反映了實際物聯網的效果及影響。微分電子可提供智能農業、智慧水利、智慧校園、食品溯源、環境監測等樣板工程，具體布設可根據學校需求進行調整。16/18食品溯源應用系統通過對豬肉流通的溯源管理，叫學生了解食品安全流通領域的控制方式，及檢測規則。過程中用到各種 RFID 技術，從低頻、高頻到超高頻讓學生了解各種 RFID 技術的應用特點及幫助學生開發新的應用項目。食品溯源系統智慧水利水文監測站企業自備井數據采集自來水余氯檢測17/18校園環境監測站18/18智慧草坪智能路燈管理