高校物联网实验中心规划方案

李佳音,李小慧（.东北大学秦皇岛分校计算机与通信工程学院，河北秦皇岛,066000；.唐山师范学院计算机科学系，河北唐山，063000）



高校物联网实验中心规划方案

李佳音1,李小慧2
（1.东北大学秦皇岛分校计算机与通信工程学院，河北秦皇岛,066000；2.唐山师范学院计算机科学系，河北唐山，063000）

摘要：本文浅谈了高校物联网实验中心的建设方案。建立物联网专业实验中心，有效划分试验区域，成立实验梯队，服务高等教育，培养合格人才。使高校在电子信息领域同类院校中脱颖而出，服务地方经济建设，实现学校整体办学实力和办学水平的跨越式发展，组建“双一流”大学。

关键词：物联网；实验教学；建设规划

0 引言

物联网是通过射频识别（RFID）及各种信息传感设备，按照约定的协议与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络。物联网技术通过射频识别、传感器等方式获取物理世界的各种信息，结合互联网进行信息传送与交互，采用智能计算技术对信息进行分析处理，从而提高对物理世界的感知能力，实现智能化识别、监控、决策和控制管理。

1 实验中心建设背景与意义

物联网的用途广泛，遍及工、农、服务业、环保、军事、交通、现代物流、居家生活等多个领域，社会对物联网技术方面的人才需求巨大。“卓越工程师教育培养计划”（CDIO）体现了国家对工程教育改革的宏观要求，在当前我国工程教育改革大背景下具有特殊的重要意义。建设符合高校人才培养需求的物联网专业实验中心，完成“卓越工程师”培养目标，是高校实验室建设的绝好契机。

物联网课程体系是一门将无线通讯、RFID技术、传感器网络和智能系统等诸多课程综合在一起的交叉学科,工程性、实践性很强。依托优良的实验环境，通过完善的实验体系，使学生掌握和理解物联网的基本原理、关键技术、协议等理论知识，并能够进行物联网的应用、管理、设计和开发。

2 物联网实验中心总体设计

2.1 物联网实验中心建设需求分析

为了培养能够系统地掌握物联网的相关理论、方法和技能，具备通信技术、网络技术、传感技术等信息领域宽广的专业知识的高级工程技术人才，实验室的相关建设需要配合专业建设、人才培养规范、物联网核心课程，以学生实训为目标，满足以下需求。

(1)满足高校物联网专业课程教学需要和专业人才培养规范；

(2)满足物联网各个知识点的各种实验需求并能够完成一些综合创新实验，如智能家居、智能农业、智能安防等综合实训。

(3)能够兼顾物联网各种竞赛以及学校科研工作需要；

(4)对于培养素质较好的学生以及满足学生物联网相关竞赛提供良好平台。

2.2 实验中心设计原则

建设物联网实验室，培养学生合理的知识结构、具备扎实的理论基础，掌握物联网专门知识和技能，并使学生具备在本领域跟踪新理论、新知识、新技术的能力以及较强的创新实践能力。

物联网实验室集教学、实训、创新、演示和研发功能于一体，作为整个学校物联网的中心，亦可作为多个学科的实训基地。建设原则如下：

(1)区域规划：物联网实验室建设包含物联网及RFID射频识别教学系统、智能家居实训系统、智能交通实训系统。

(2)知识完整性：支持智能传感器、嵌入式系统、RFID技术、无线网络通信等学科。

(3)多网融合性：能够多种异构网络组网技术以及各种异构网络间的信息融合。

(4)可扩展性和灵活性：采用模块化设计，各模块间提供可融合的开放接口。灵活组合，满足独特的设计及应用需求。

(5)设备易操作性：基础教学设备均采用模块化设备的方式构建，并配套可视化的软件，界面友好，操作简便，易于维护。

2.3 实验中心区域规划

通过区域规划，能将教学与实训、创新与应用很好地融合在一起，既能方便教师教学，又要有利于学生进行独立实验，以及学生、教师的分组创新实验。

根据物联网实验室设计思想，拟将实验室划分为基础教学实验区、智能家居系统实训区、智能交通系统实训区。各区域功能说明如下：

(1)物联网基础教学实验区：该区域由物联网实验教学试验系统设备构成。支持多网融合、无线传感器网络、嵌入式系统应用、RFID技术应用、物联网云计算等相关课程教学。

(2)智能家居系统实训区：该区域部署一个真实的智能家居应用系统，可对室内光照、温湿度等室内环境进行智能监控，对火灾、入侵等进行智能预警，同时具备窗帘、灯光等主动控制及通过Android智能终端设备进行智能控制。

(3)智能交通系统实训区：该区域提供物联网智能交通系统的真实应用模拟，是将信息、数据通讯传输等技术实时、准确、高效地集成运用的综合交通运输管理系统，模拟真实的交通应用。

2.4 实验中心人员配备

在建成物联网实验中心硬件设施及规划的基础上，配备具有深厚理论基础及丰富实践经验的专职及兼职实验队伍，发展多层次、强理论、重实践的教师梯队。梯队由专业教学主任牵头，专业骨干教师、实验教学人员为主体，学习能力强的学生为辅助，成立实验教学科研团队，在完成基本教学任务的基础上，利用先进实验设施，开展科研创新活动。

(1)院校领导牵头，制定课程教学体系，规划专业教学目标和培养任务，指明创新科研方向。

(2)教研室主任综合教师及学生建议，安排教学和实验任务大纲，在科研规划框架下，确立科研目标。

(3)专业教师与实验教师协调，共同制定实验教学任务书及科研立项。

(4)以学生为主体，进行实验教学及科研创新活动。同时组织学生参与课程体系讨论，进一步完善课程教学及科研体系。

3 结语

物联网技术是面向现代信息处理技术，高校物联网专业的目标是培养从事物联网领域的系统设计、技术开发、系统实施及科学研究方面的高等工程技术人才。通过建立高水平的物联网实验中心，可以培养学生合理的知识结构、让学生掌握物联网学科关键设计知识和技能，并且具备在本专业领域跟踪新理论、新知识、新技术的能力以及较强的创新实践能力，适应社会高速发展的崭新需求。

参考文献

[1]胡静,沈连丰.物联网技术及其实验[M].北京：科学出版社,2014.

[2]王仲东,黄俊桥.物联网的开发与应用实践[M].北京：机械工业出版社，2014.

[3]孙文景等.高校物联网实验室构建方案[Z].2015.6.

李佳音（1977-），女，汉族，河北秦皇岛市人，东北大学秦皇岛分校计算机与通信工程学院讲师，硕士，主要从事计算机软件及网络研究。

李小慧（1976-），女，汉族，河北唐山市人，唐山师范学院计算机科学系讲师，大学本科，主要从事计算机软件技术研究。

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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