物联网应用技术专业知识单元

8.1　物联网的知识体系

在物联网蓬勃发展的同时，相关统一协议的制定正在迅速推进，无论是美国、欧盟、日本、中国等物联网积极推进国，还是国际电信联盟等国际组织都提出了自己的协议方案，都力图使其上升为国际标准，但是目前还没有世界公认的物联网通用规范协议。不可否认的是，整体上，物联网分为软件、硬件两大部分。软件部分即为物联网的应用服务层，包括应用、支撑两部分。硬件部分分为网络传输层和感知控制层，分别对应传输部分、感知部分；软件部分大都基于互联网的TCP／IP通信协议，而硬件部分则有GPRS、传感器等通信协议。通过介绍物联网的主要技术，分析其知识点、知识单元、知识体系，掌握实用的软件、硬件技术和平台，理解物联网的学科基础，从而达到真正领悟物联网本质的要求，如表8.1所示。

表8.1　物联网体系框架

8.1.1　物联网应用技术专业知识体系

物联网应用技术专业是教育部批准新设立的战略性新兴产业相关高职高专专业，学科基础一般依靠计算机技术、信息与通信技术、智能技术、控制技术等主干学科，其主要课程如下：计算机基础与程序设计、电工电子技术、离散数学、数字逻辑技术、物联网技术概论、信号与系统、算法与数据结构、计算机组成原理、现代通信技术、操作系统、无线数据通信技术、计算机网络、现代交换技术、数据库系统及应用、计算机系统结构、人工智能、传感器技术、嵌入式系统基础及应用、控制论基础、算法设计与分析、信息与网络安全技术、无线传感网技术、物联网信息处理技术、RFID技术、物联网应用实践、云计算、服务计算、多媒体技术等。

按照一般技术专业划分，物联网技术分为三大知识领域：通识基础类知识领域、综合管理类知识领域和专业技术类知识领域，本节重点讨论物联网应用技术专业技术类知识领域。

物联网应用技术专业知识体系如图8.1所示。

图8.1　物联网应用技术专业知识体系

8.1.2　物联网应用技术专业知识领域

物联网应用技术专业涉及三个知识领域。

①通识基础类知识领域：“非专业、非职业性的教育”，通过这部分知识的学习让学生掌握最基本的常识性知识。

②综合管理类知识领域：人文环境、法律法规、经济与管理、心理素质、职业修养及道德教育等。

③专业技术类知识领域：涉及学科基础、技术技能及学科发展方向的相关领域。

3个知识领域的名称和内容如表8.2所示。

表8.2　物联网技术专业知识领域

8.1.3　物联网应用技术专业知识模块

物联网应用技术专业技术类知识领域主要涵盖4个知识模块，包括感知识别、网络构建、管理服务、应用创新。具体内容如表8.3所示。

表8.3　专业知识模块

上述知识模块中，感知识别、网络构建两个知识模块属于物理基础层次，主要涉及硬件，例如，RFID应答器、阅读器、天线及嵌入式终端等，因此本部分实验、实训较多；管理服务、创新应用则偏向软件，例如中间件框架设计、编程实现等；各职业技术学院可以依据本校学科基础和特色技术优势，自组选择侧重点。

8.1.4　物联网应用技术专业知识单元

物联网应用技术专业知识单元涵盖的内容较多，其中感知识别模块主要包括4个知识单元：传感网技术、射频识别技术、阅读器技术和智能设备；网络构建知识模块主要包括4个知识单元：网络技术框架、通信协议、技术标准、信息安全；管理服务知识模块主要包括3个知识单元：云计算系统、人工智能系统、分布智能系统；应用服务包括智能电网、智能交通、智能家居、环境监测等。

物联网应用技术专业主要知识单元如表8.4所示。

表8.4　专业知识单元

8.1.5　物联网应用技术专业知识点

物联网应用技术主要有以下关键知识点：EPC编码、标签技术、天线及中间件、传感器技术、网关协议、时间同步技术、定位技术、组网技术、数据融合及数据库技术、云计算技术、智能中间件技术等，如表8.5所示。

表8.5　专业知识点