物联网工程论文范文

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1)教学以项目管理要求和项目实战形式开展，训练学生掌握中小型企业网络工程设计实施流程规范；通过项目虚实结合仿真实战，训练学生掌握网络设备的配置方法；2)教学以核心项目案例整体流程，让学生切实体会了解企业项目的实施流程；3)通过中小型企业的实际设计项目分析，训练学生项目需求分析、设计、实施、测试等各方面能力，提高学生设备配置的熟练程度，提高学生处理问题的实际能力；4)按照企业管理的要求，让学生熟悉团队成员在项目中的角色分工及沟通协作，体会企业中的团队合作规范，培养团队协同工作的能力。

1.2教学内容

课程教学内容设计以工程项目为主线，模拟实训项目为载体，以工程项目实施过程作为教学流程参考，逐步分解项目实施过程设置教学情境单元，以项目组织管理过程为项目教学推进的参考点，设计过程性的教学情境推动教学环节的执行。

2课程实践教学设计

2.1核心项目案例设计

项目案例以中小企业网络为背景，企业分总公司和分公司两部分，防火墙保护服务器群和内部用户，公司设计两条ISP链路，一条用来与分公司数据交换，另一条用来访问Internet。在外出差或者家庭办公的用户可以通过VPN虚拟专用网接入内网OA平台。在总公司内部部署了数字监控系统和智能家居系统。

2.2虚实结合景实训环境搭建

要完成整个网络工程项目需要强大的实践环境，大多数的院校在硬件上只能提供部分设备，大部分院校不能满足多组教学的需求，在这种情况下可以借助仿真软件来解决学校设备资源不足，重要的是同时也满足课程内容设计的要求，实现学生人人参与，人人实践，同样可以达到课程学习的目标要求。我们在物联网分层的基础上利用现有设备和仿真软件搭建虚实结合的核心实训项目实训环境：1)在应用层平台上借助虚拟机VMware（VirtualPc）安装Windowsserver2008（ubuntu）操作系统，在服务器操作系统上部署WEB\DNS\DHCP\FTP\EMAIL\OA等企业内网应用服务，在服务器上部署数字监控管理系统和智能家居管理系统。2)在网络层平台上借助PacketTracer、GNS3、IOU、OPENET、NS2实现模拟仿真核心计算机网络，PacketTracer主要用于简单网络搭建测试，好处在于可以借助该软件的活动向导功能设计测试系统模拟考核；GNS3主要模拟网络的交换和防火墙部分；IOU主要模拟网络的路由部分；VMware主要模拟客户端和服务器部分；NS2和OPENET实现对网络模型的规划、分析、测试、优化；模拟器中仿真网络设备可以实现与真实PC以及系统中运行的各虚拟机之间的通信，这样就可以部署多种网络运用。3)在感知层平台上，可以结合网络中免费的物联网平台（例如乐联网），在实训室中布置一些无线传感点，连入到免费的物联网平台进行数据分析管理。在条件充足的情况可以自行开发管理平台布置在应用层的服务器上。4)在模拟仿真的基础上利用现有设备搭建一组实际操作的环境，供学生实践练习。

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二、运行维护是保障机电工程顺利运行的主要因素

机电工程全寿命周期管理的最终目标是项目的正常运行，而运行维护是保障运行阶段能顺利运行、延长有价值运行时间的主要因素。机电安装企业必须在机电安装施工后继续从事项目的运营维护，才能真正体会到施工前期和施工阶段工程质量的重要性。根据国外经验，机电安装企业在机电安装施工后继续从事项目的运营维护，是今后机电安装行业发展的必然规律。机电安装行业必须向两端发展，即前端向产品、施工技术研发、技术设计、工艺设计、深化设计方向发展，后端向服务、运行维护和保障方向发展，而向后端的服务、运行维护保障方向发展，应逐步向运行、经营方向发展，从单一的运行维护向全方位管理方向发展，最终使安装企业成为名副其实的机电管家。

三、基于物联网技术的远程信息管理系统是有效进行运行维护的关键

在国外同行中，对于机电设备的运行维护管理已有一整套的远程信息管理系统，首先通过物联网技术对所有的运行设备（包括配电、变电、机电、给排水、空调等）进行运行管理，可以及时发现不正常运行状态，及时处理运行过程中出现的故障，实现远程故障保护功能。其次系统可以承担自动化信息管理任务，对运行设备的运行信息、故障信息、能源效率信息和设备管理信息进行综合管理，自动形成各类管理数据，并根据管理权限进行有效管理。同时，系统能够形成能源管理网络，实时监测各项耗能数据，在确保功能需要的前提下，以能耗管理（成本管理）为中心，采用节能降本措施，提高能源运行效率。目前国内的大多数机电安装企业，已经逐步在承担机电工程安装任务的同时，承担变电所、隧道设备、中央空调等较复杂、技术含量较高系统的运行、维护等工作。但由于维护设备的分布比较分散，各个设备的运行维护点都需要派员二十四小时三班运转值守，增加了大量维保人员和运行费用，也不方便运行维护监督管理，往往造成运行维护不及时、不到位；而人工费的不断上升，运行维护成本增大，使运行维护无法独立生存。所以开发机电设备的运行维护管理系统：“基于物联网技术的远程信息管理系统”，成为机电安装企业能否有效进行运行维护的关键。基于物联网技术的远程信息管理系统，是以用于机电设备运行维护保养管理和监督管理综合信息采集、分析、传输一体化的模块化设备，以及后台的一体化集合式数据中心为基础，并将物联网技术运用到机电设备的运行维护管理中，是一个全新概念的设备和系统。它是一个设备运行管理、能耗监测和系统设备信息化管理的综合系统，它融合了BIM技术、物联网技术、能源检测技术、自动运行管理技术、设备信息化管理技术、远程通讯管理技术和计算机技术等多方面的技术要素，形成一个以物联网技术为依托、计算机技术为基础、信息化技术为核心，自动化技术为手段、以快速响应和节能降本为目标的综合性运行管理系统。通过基于物联网技术的远程信息管理系统及前、后台设备，可以实现对运行设备（包括配电、变电、机电、空调等）进行运行管理，及时发现不正常运行状态，处理运行过程中出现的故障，实现远程故障保护功能。系统还可以承担自动化信息管理任务，对运行信息、故障信息、能源效率信息、设备维护保养信息、设备管理信息进行综合管理，自动形成各类管理报表，并根据管理权限进行有效管理。系统能够形成能源管理网络，实时监测各项耗能数据，在确保功能需要的前提下，以远程信息管理（成本管理）为中心，采用节能降本措施，提高能源运行效率。

四、基于物联网技术的远程信息管理系统研究和运用

1.基于物联网技术的远程信息管理系统主要研发的方向

1）研究物联网运用于机电设备运行维护管理的理论和发展趋势，研究BIM技术应用于机电设备运行维护管理的可能性，以及推广的可行性。研究与其相关的技术、工艺和设施。

2）研究开发：变配电远程监测监控系统模块、给排水远程监测监控系统模块、空调远程监测监控系统模块、消防远程监测监控系统模块、安防远程监测监控系统模块、机电设备远程监测监控系统模块。

3）研究远程信息管理系统的基础数据采集和控制指令转换层、数据传输层、数据处理层、数据应用层。研究适用于机电设备、设施运行管理和运行维护保养的远程信息管理及监督管理系统的综合信息采集、分析、传输一体化设备；研究后台一体化集合式数据中心。

4）研究开发远程监测监控系统的界面显示功能。

5）研究利用远程信息管理系统对所有设备进行运行管理，并实现远程故障保护功能。

6）研究远程信息管理系统的自动化信息管理功能。

7）研究利用远程信息管理系统节能降本，提高能源运行效率的措施。

8）研究各类传感器和变送器，以及执行器的选用、集成、使用和安装技术。

2．已研发的无锡公路隧道基于物联网技术的远程信息管理系统

无锡公路隧道控制中心将蠡湖隧道、惠山隧道、青祁隧道、金城隧道、太湖大道隧道、隐秀路隧道等七条机动车通行隧道，以及三个下穿及七条地下人行通道一并集成管理，以政府监管，专业分包的形式，通过招标分别委托本地区相关行业内的专业性强的企业负责隧道内的专项维护。无锡工业设备安装有限公司对隧道管辖范围内所涉及的机电及土建设施进行日常运营管理、定期保养维护以及各类突发应急事件的处理。具体有：变配电设备、照明系统设备、空调、送排风设备、给排水系统设备、隧道内消防设施，隧道主体结构、装饰、地面、墙体、墙面及通道门。隧道内各类主要由设备引起的突发应急事件及时发现、及时处理如：隧道防洪排涝、火灾、防火板脱落等。通过多年的运行、维护，公司决定在机电管养服务平台基础上设计一套基于物联网技术的远程信息管理系统，来达到远程信息化管理目的，以此提高机电系统养护管理水准、减少值班人员、降低运行成本、提升工作效率以适应市场化发展的需要。公司对以下几个方面实施了信息化管理：一是实现对管理人员日常工作的管理以提高工作效率；二是对仓库物品进行管理，及时反馈仓库信息；三是加强对巡检车辆的管理，在巡检车辆上安装GPS定位系统，进行对车辆的即时监控；四是对管养现场的设备运行状况以及人员行为的远程管理和数据的传输处理，包括对变电所、水泵房、射流风机、照明设施等的运行状态远程通讯连接，五是加强对巡检人员的工作情况及相关记录和数据的了解。采集现场运行数据及视频信号，通过本地服务器和数据转发服务器用以太网线式光纤将信号传输到公司信息中心的服务器，完成视频信号和各主要机电设备运行参数和状态整合，并在公司总值班室大屏幕上实时显示。公司技术人员也能通过远程信息管理系统，监控、指导现场维修人员正确操作。采用远程信息管理系统，能够有效帮助企业提升管理水平，根据不同时期的需求进行灵活调整，大量减少企业成本支出等优点。公路隧道基于物联网技术的远程信息管理系统将分两期实施，目前已结合公司管理系统后台的建设，开始进行远程信息管理系统的第一期实施。

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1、主要实践性教学环节：课程实验、课程设计、专业实习、毕业设计（论文）。

2、主要专业实验：传感器实验、传感网实验、物联网通信实验、物联网数据处理实验、物联网工 程规划与设计实验。

3、物联网工程专业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。

4、就业前景，本专业培养适应传统媒体机构、政府机关、事业单位、公司等团体组织急需的宽口径、复合型信息传播人才。本专业既能从事信息传播时代内容方面的深度、综合、跨学科的信息传播工作,同时也能在新闻传播技术方面从事设计、制作等方面的传播技术类工作。

（来源：文章屋网 ）

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【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1006－9682（2012）06－0063－02

一、引 言

物联网（Internet of Things，IOT）又称传感网，指的是将无处不在的末端设备和设施，包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、视频监控系统和“外在使能”的各种资产、携带智能终端的个人与车辆等，通过各种无线或有线的通讯网络实现互联互通，从而提供安全可控乃至个性化的实时监控、定位溯源、报警联动、远程控制、安全防范等管理和服务功能，实现任何智能物体间的“管、控、营”一体化。物联网是继计算机、互联网和移动通信之后的又一次信息产业的革命性发展。目前物联网被正式列为国家重点发展的战略性新兴产业之一。物联网产业具有产业链长、涉及多个产业群的特点，其应用范围几乎覆盖了各行各业。并且随着科学技术的不断发展，物联网技术将催生新的产业，形成新的经济增长点，其发展前景十分可观。鉴于此，2010年8月，教育部审批通过了35所高校获批开设物联网相关专业，新设专业将自2011年开始招生。在2011年，又有27所高校设置的“物联网”专业通过了教育部的审批。

二、教学实践与教学方法的初步探索

笔者所在的大学还未申报物联网专业，但与物联网技术相关的支撑专业门类比较齐全，如信息与通信工程、电子科学技术、计算机科学与技术、控制工程及测控技术及仪器等专业。基于此，笔者在2011年连续两个学期开设了物联网技术导论的公选课，学生选课非常踊跃，170人的选课规模每次都爆满，从这可以看出当前本科生对物联网等新生技术具有非常强的学习欲望。针对物联网技术的特点，在现有教学技术的基础上，对教学方案进行了初步探索。

1．合理选择教材

笔者结合选课学生的特点：不仅有理工科学生，还有社会科学类学生，选择了周洪波博士所编写的《物联网技术、应用、标准和商业模式》一书。此书以通俗易懂的方式，指导学生了解物联网世界，且不需要较强的专业背景，适应不同专业的学生。

2．严格修订教学大纲，合理安排教学内容。

教学大纲不仅是进行教学内容及进度的依据，也是考试考查的依据，更是教学质量评估的依据。一个好的教学大纲，非常有利于教学质量的提高。在教学内容上，首先讲述物联网产业的发展与机遇，让同学们明白物联网技术无论是在经济、生活以及国家战略上都有非常重要的前景。让同学们掌握互联网、物联网以及它们的区别与联系，并了解基于四大技术的物联网支柱产业群，分别为RFID从业人员、传感网从业人员、M2M人群以及工业信息化人群；其次，着重讲述物联网产业链，即Device、Connect以及Manage（DCM）三层系统，或者也可称之为感知层、网络层和应用层。让学生了解物联网的通讯与连接，包括短距离无线通讯技术、长距离无线通讯技术、短距离有线通讯技术和长距离有线通讯技术。在物联网应用方面，通过物联网在城市市政管理、农业园林、医疗保健、智能楼宇和交通运输等方面和同学们进行交流和探讨。并通过介绍各种传感器的原理与技术，让同学们对整个物联网系统有更进一步的了解。

3．教学方法和教学互动

物联网是个实用性很强、发展前景很广的技术。将来物联网会发展到什么程度，对人类的科技和生活会产生什么影响，都是一个未知数。因而在教学过程中，笔者非常注意和学生互动，让同学们发挥自己的想象力，尽量去描绘50年，甚至100年后因物联网的存在，人们的生活所发生的翻天覆地的变化。在上课过程中，笔者既有讲述的环节，有和学生互动的环节，更有让学生分组讨论的环节。笔者希望此课程是个开放的课程，学生不仅能学到知识，更能发挥自己的主观能动性。同时，通过运用多媒体等途径来呈现物联网所存在的问题和发展前景，请同学们利用已有知识，并发挥自己的想象尝试提出解决方案，设置悬念，然后抓住重点、热点作深入分析，最后上升为理论知识。从而使课程生动形象，对错分明，环环相扣，印象深刻，气氛活跃。当然，这种讲课方式有一个前提，那就是建立在师生间平等、相互理解的基础上。这种授课方式，就是师生间的相互沟通，实现这种沟通，理解是基础，也即心灵交融，才能实现交往、沟通。

4．考核方式

为了适应物联网技术应用型人才培养目标的要求，笔者在考核方式上突出强调学生对物联网技术的基本概念掌握和发展前景设想，同时考查学生的论文写作能力，从而实现对学习过程的督促与考核，客观完整地评价学生的学习效果。在考核的评价标准上学生的成绩由学生上课过程中的讨论报告、出勤率和最终课程论文三个部分组成。其中讨论报告占20%，出勤率占20%，最终课程论文占60%。这种考核方式既能让学生进一步了解物联网技术，又能发挥学生的想象力和主动性，并能让学生初步掌握科技论文的写作格式和写作方法。

三、结束语

物联网是一个新兴的产业和技术，笔者依据物联网专业的特点，结合我校应用型人才的培养目标，从物联网专业设置的现状、教学内容、教学方法和考核方式等方面进行了初步的探讨。经过几个学期的教学探索，摸清了教学规律，优化了教学过程，改进了教学方法，使学生具有合理的知识结构，理论与实践相结合，从而具有解决实际问题的能力、开放的思维和协作能力，能够畅想未来，把握经济、社会和科学发展的大趋势，以适应社会经济和本科生教育信息化发展的需要，成为能够适应21世纪新挑战的复合型高端人才。

参考文献

1 周洪波.物联网技术、应用、标准和商业模式［M］.北京：电子工业出版社，2010

2 康晓慧、罗霄凤、张梅等.植物病理学方向研究生教学改革与探索［J］.安徽农业科学，2012（2）：1225～1227