物联网是我国战略性新兴产业的重要组成部分,《物联网“十二五”发展规划》圈定了10大领域重点示范工程,第一个关键技术创新工程提出“充分发挥企业主体作用,积极利用高校和研究所实验室的现有研究成果,在信息感知和信息处理技术领域追赶国际先进水平,在信息传输技术领域达到国际领先水平,增强信息安全保障能力,力争尽快突破关键核心技术,形成较为完备的物联网技术体系并实现产业化。”,表明传感网技术是构建物联网的基础和核心,处于极为重要的地位,需要作为国家战略方向来发展。《“十四五”规划》 圈定物联网是我国7大数字经济重点产业之一,“将物联网感知设施、通信系统等纳入公共基础设施统一规划建设,推进市政公用设施、建筑等物联网应用和智能化改造。”是建设智慧城市和数字乡村的核心,是“十四五”规划和2035年远景目标之一。据工信部统计,传感网应用开发在其领域五年内需要的人才约为1 000 万。从产业需求看,物联网人才总体可分为研究型人才和工程应用型人才两类。 研究型人才主要为研究生层次或研究型高校所培养的毕业生,是各类“研究型企业”或“高新企业”的研发部、研究院所急需的人才。在高等院校和科研院所物联网研究型人才培养方面,偏重于研究型和创新型,具有跨学科复合型特点。工程应用型人才主要为各类中高职学校或信息类本科学院毕业生,以从事物联网系统设计、产品开发、物联网项目实施等为主,以系统设计、产品开发、工程项目策划与实施为主的企业,更应注重工程应用技术能力的培养,加强工程实践的实际训练,突出技术应用能力、培养创新能力。 随着近几年大量物联网应用系统开发完成,开始转向系统的实施与维护过程,物联网应用型人才的占比已赶上甚至超过了研发型人才需求。巨大的市场潜力,广阔的行业发展前景,急待提高的人员素质,为职业学校办好此朝阳专业建立信心和决心。很多高职院校抓住此良好环境和契机,建设好该新兴专业,传感器应用开发实训室是保障此专业能较好完成教学效果的前提和必要条件。
●传感网技术具有广阔的应用前景,是实现物联网的关键技术之一。建设传感网应用开发实训室,可以培养学生的实际动手能力,使其掌握传感网系统设计、部署和应用开发的全过程。
●目前传感网技术快速发展,但行业应用人才短缺。通过建设实训室,可以为相关行业培养应用型人才,提高学生就业竞争力。
●传感网系统设计和应用开发涉及多学科交叉,如传感器技术、嵌入式系统、网络通信、信号处理等。建立实训室可以形成完整的知识体系。
●实训室可以获得各类传感器、嵌入式平台、网络设备等硬件设备,让学生在真实环境中进行编程和调试,掌握系统集成方法。
●具备一定软件平台,可以进行应用开发和数据分析展示。学生可以在软硬件环境下进行项目设计,培养系统视角。
●实训室建设需要一定投入,但相比于社会培训费用,学校自主建设实训室可以降低学生实习成本。
●实训室的建设可以充分利用学校师资和科研优势,使教学和科研能够有效结合,提高人才培养质量。
实训室建设着眼于培养学生的物联网传感网应用开发技能。在继承传统实验室的数据采集、有线组网、无线通信、低功耗窄带组网通信、通讯协议设计与应用等课程基础上,实训室将强化从数据采集到系统开发的全流程训练,使学生从基础认知到实际项目应用迈进。实训室采购的设备和材料包括:面向传感网应用开发的实训套件、支持物联网全栈开发的智能实训平台、用于单片机应用开发的学习套件,以及电子实验所需的仪器设备、桌椅等。通过构建完整的实训环境,本实训室的建设目标是培养学生掌握物联网系统设计、分析和开发等高端技能。
本文分享一册传感网应用开发实训室建设方案的思维导图。