摘要：該文針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在平頂山特色經(jīng)濟(jì)煤炭、電力和化工中的應(yīng)用，研究這些領(lǐng)域?qū)ξ锫?lián)網(wǎng)專業(yè)人才的技能要求和知識(shí)結(jié)構(gòu)要求，并據(jù)此調(diào)整物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程體系結(jié)構(gòu)，使培養(yǎng)的學(xué)生能更好服務(wù)平頂山地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)工程；課程體系；人才培養(yǎng)

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2013）13-3100-02

1 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程體系結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀

物聯(lián)網(wǎng)（IOT，The Internet of Things）是互聯(lián)網(wǎng)的延伸，是未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)。面對(duì)國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要，為了滿足人才培養(yǎng)的需求，教育部于2010年7月組織相關(guān)專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)的專家審批設(shè)置了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)。但整體而言，目前無(wú)論國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，物聯(lián)網(wǎng)的研究和開(kāi)發(fā)都還處于起步階段，不同領(lǐng)域的專家對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的研究有不同的角度，物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)模型、體系架構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)都還沒(méi)有明確的共識(shí)，而且物聯(lián)網(wǎng)又是一門交叉學(xué)科，涉及到計(jì)算機(jī)、通信、電子、自動(dòng)化等領(lǐng)域，內(nèi)容繁多。因此怎么樣針對(duì)不同學(xué)校的特點(diǎn)建立有特色的物聯(lián)網(wǎng)工程的課程體系結(jié)構(gòu)是普通高校進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)教育的主要問(wèn)題。

本文在分析物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)、知識(shí)體系結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在平頂山區(qū)域特色經(jīng)濟(jì)煤炭、電力、化工領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行深入分析總結(jié)，提煉出技術(shù)應(yīng)用點(diǎn)和相應(yīng)崗位的崗位技能、知識(shí)結(jié)構(gòu)，并據(jù)此調(diào)整物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程體系結(jié)構(gòu)，使之培養(yǎng)學(xué)生能更好服務(wù)平頂山地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)平頂山學(xué)院 “立足平頂山，面向河南，為區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展服務(wù)”的服務(wù)面向定位和“特色名?！钡陌l(fā)展戰(zhàn)略。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在平頂山的特色經(jīng)濟(jì)中應(yīng)用

河南省平頂山市作為中原城市群中心城市之一，經(jīng)過(guò)五十年的發(fā)展，已形成以能源和原材料工業(yè)為主體，以煤炭、電力、鋼鐵、紡織、化工、機(jī)電、建材、食品等八大工業(yè)基地為支撐的新興工業(yè)體系。隨著“十一五”期間我國(guó)向環(huán)保型、節(jié)約型社會(huì)發(fā)展戰(zhàn)略的轉(zhuǎn)變，平頂山面臨著整個(gè)能源和原材料產(chǎn)業(yè)體系的全面升級(jí)。升級(jí)的核心是利用現(xiàn)代信息技術(shù)手段改造傳統(tǒng)的粗放式生產(chǎn)模式，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成為產(chǎn)業(yè)升級(jí)的主要推動(dòng)力之一。但物聯(lián)網(wǎng)人才的嚴(yán)重匱乏成為制約這些產(chǎn)業(yè)升級(jí)的主要瓶頸。河南和平頂山的發(fā)展，需要一大批培養(yǎng)具有較高工程技術(shù)能力和創(chuàng)新精神的高級(jí)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才。

本文恰以此為契機(jī)，面向社會(huì)需求，調(diào)整課程體系，提煉平頂山學(xué)院物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的特色，力求專業(yè)建設(shè)和信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展保持同步，不斷適應(yīng)社會(huì)對(duì)人才需求的變化。

2.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在煤炭領(lǐng)域的應(yīng)用

本文在研究大量的國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)和實(shí)地調(diào)查，發(fā)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在煤炭領(lǐng)域的應(yīng)用體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1） 利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)煤礦井下人員、生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行精確定位、自動(dòng)識(shí)別、智能管理。在傳統(tǒng)生產(chǎn)中，地面人員難以及時(shí)動(dòng)態(tài)掌握井下人員的分布及作業(yè)情況。因此，井下人數(shù)不詳、被困人員位置不清、通信不暢是災(zāi)后應(yīng)急救援急需解決的問(wèn)題[1]。煤炭開(kāi)采面臨的是移動(dòng)的生產(chǎn)環(huán)境，大量的設(shè)備需要跟隨采掘的進(jìn)度搬遷，煤炭企業(yè)的設(shè)備管理與運(yùn)行維護(hù)水平普遍較低，導(dǎo)致效率低下，設(shè)備、材料損耗浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重[2]。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)人員和設(shè)備進(jìn)行準(zhǔn)確定位和智能管理能有效提高煤礦企業(yè)的安全水平和設(shè)備的利用率；

2） 利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)加強(qiáng)煤礦防爆電氣設(shè)備等安全標(biāo)志產(chǎn)品管理（傳感器，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)），實(shí)現(xiàn)煤礦防爆電氣設(shè)備等礦用安全標(biāo)志準(zhǔn)用產(chǎn)品生產(chǎn)、運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)、使用、維護(hù)等全程管控，可以有效地防止假冒偽劣產(chǎn)品用于煤礦井下[3]；

3） 采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)瓦斯多級(jí)監(jiān)管； 即使煤礦沒(méi)能及時(shí)實(shí)現(xiàn)瓦斯風(fēng)電閉鎖，沒(méi)能將相關(guān)區(qū)域作業(yè)人員全部撤至地面或全風(fēng)壓進(jìn)風(fēng)流處； 上級(jí)主管部門也能及時(shí)發(fā)現(xiàn)事故隱患，指導(dǎo)煤礦采取相應(yīng)的防范措施[3]；

4） 煤炭產(chǎn)量遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)嵌入式控制器為重點(diǎn)，可通過(guò)煤炭產(chǎn)量遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用于安全生產(chǎn)領(lǐng)域，使煤炭生產(chǎn)全過(guò)程置于嚴(yán)密監(jiān)控之下[4]。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力領(lǐng)域的應(yīng)用

智能電網(wǎng)是與物聯(lián)網(wǎng)最為密切的一個(gè)行業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于智能電網(wǎng)是信息通信技術(shù)發(fā)展到一定階段的必然結(jié)果，未來(lái)智能電網(wǎng)的建設(shè)必然產(chǎn)生世界上最大、最為智能、信息感知最為全面的物聯(lián)網(wǎng)。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將能有效整合電力系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施資源，提高電力系統(tǒng)信息化水平，改善現(xiàn)有電力系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施的利用效率。

在研究大量的國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)和實(shí)地調(diào)查的基礎(chǔ)上，該文總結(jié)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力領(lǐng)域的應(yīng)用的幾個(gè)重要方面：

實(shí)現(xiàn)按需發(fā)電，避免電力浪費(fèi)。感知中心就是一個(gè)面向智能電網(wǎng)的傳感器網(wǎng)絡(luò)中樞，通過(guò)搜集家家戶戶的電表信息，可以計(jì)算出一定時(shí)間段的生活用電動(dòng)態(tài)需求量，再將這一信息及時(shí)反饋到發(fā)電企業(yè)，按需發(fā)電，避免無(wú)效發(fā)電的成本浪費(fèi)；在用電環(huán)節(jié)中，智能管理，節(jié)約用電。智能交互終端是實(shí)現(xiàn)家庭智能用戶服務(wù)的關(guān)鍵設(shè)備。它通過(guò)近距離無(wú)線傳輸和GPRS等通信技術(shù)，對(duì)家庭用電設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控與管理，指導(dǎo)用戶合理用電，調(diào)節(jié)電網(wǎng)峰谷負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與用戶之間智能用電 [5]；

此外，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)公共設(shè)施用電進(jìn)行智能控制。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以解決傳統(tǒng)控制方法中存在的問(wèn)題，使得路燈監(jiān)控脫離了人工干預(yù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制[6]；并且基于在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)的狀態(tài)檢修可通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)獲得的實(shí)時(shí)可靠地在線數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)和信息分析與管理并制定檢修計(jì)劃[7]；

2.3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在化工領(lǐng)域的應(yīng)用

傳統(tǒng)的化工在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推動(dòng)下，也會(huì)出現(xiàn)新的局面。在進(jìn)行大量研究的基礎(chǔ)上，我們發(fā)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)未來(lái)在化工領(lǐng)域的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1） 制造業(yè)供應(yīng)鏈管理。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于企業(yè)原材料采購(gòu)、庫(kù)存、銷售等領(lǐng)域， 通過(guò)完善和優(yōu)化供應(yīng)鏈管理體系， 提高供應(yīng)鏈效率， 降低成本；

2） 生產(chǎn)過(guò)程工藝優(yōu)化。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用提高了生產(chǎn)線過(guò)程檢測(cè)、實(shí)時(shí)參數(shù)采集、生產(chǎn)設(shè)備監(jiān)控、材料消耗監(jiān)測(cè)的能力和水平[8]；

3） 利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)全程監(jiān)控危險(xiǎn)品供應(yīng)鏈，在提高危險(xiǎn)品供應(yīng)鏈效率的同時(shí)，有效改善了危險(xiǎn)品供應(yīng)鏈的安全性能[9]。

3課程體系結(jié)構(gòu)的借鑒和調(diào)整

在上面的論述中可以發(fā)現(xiàn)，定位技術(shù)、遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)、無(wú)線傳感網(wǎng)技術(shù)和遠(yuǎn)距離信息傳輸技術(shù)在在平頂山特色經(jīng)濟(jì)煤炭、電力和化工中應(yīng)用尤其廣泛。根據(jù)這些應(yīng)用點(diǎn)，可以準(zhǔn)確把握這些領(lǐng)域?qū)ξ磥?lái)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的崗位的能力要求和知識(shí)結(jié)構(gòu)要求，從而調(diào)整物聯(lián)網(wǎng)課程體系結(jié)構(gòu)，體現(xiàn)專業(yè)特色。

針對(duì)平頂山學(xué)院應(yīng)用型本科教育的特點(diǎn)，我們制定物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的專業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)為系統(tǒng)地掌握物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)理論、方法和技能，具備基于計(jì)算機(jī)技術(shù)，通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感技術(shù)進(jìn)行信息標(biāo)識(shí)、獲取、傳輸、處理、識(shí)別和控制的能力，能在物聯(lián)網(wǎng)的感知、接入、網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用等不同層次進(jìn)行嵌入式應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)的高級(jí)應(yīng)用型人才。

為了實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)，學(xué)生的專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)為掌握與物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)相關(guān)的計(jì)算機(jī)、電子與通信學(xué)的知識(shí)，物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的基本理論、基本知識(shí)；掌握物聯(lián)網(wǎng)各個(gè)層次的嵌入式應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、應(yīng)用和維護(hù)；

為了提煉專業(yè)特色，項(xiàng)目人員加大學(xué)生對(duì)掌握遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)，定位技術(shù)、無(wú)線傳感網(wǎng)技術(shù)和遠(yuǎn)距離信息傳輸技術(shù)的工程應(yīng)用的教學(xué)力度，并采用多種校企合作的模式，把企業(yè)生產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)題引入課堂，提高學(xué)生利用專業(yè)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文討論了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程體系結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀和研究意義，提煉出物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在平頂山特色經(jīng)濟(jì)煤炭、電力和化工中的應(yīng)用點(diǎn)和相應(yīng)崗位的崗位技能、知識(shí)結(jié)構(gòu)，并據(jù)此調(diào)整物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)體系結(jié)構(gòu)，加大遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)，定位技術(shù)、無(wú)線傳感網(wǎng)技術(shù)和遠(yuǎn)距離信息傳輸技術(shù)的工程應(yīng)用課程，使學(xué)生能更好服務(wù)平頂山地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉延齡. 基于物聯(lián)網(wǎng)的煤礦人員定位系統(tǒng)解決方案[J].煤礦機(jī)械， 2011，32（5）：222-223.

[2]孫繼平. 煤礦物聯(lián)網(wǎng)特點(diǎn)與關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 煤炭學(xué)報(bào)，2011，36（1）：167-170.

[3] 孫繼平. 基于物聯(lián)網(wǎng)的煤礦瓦斯爆炸事故防范措施及典型事故分析[J]. 煤炭學(xué)報(bào)，2011，36（7）：1172-1175.

[4] 張劍勇，陳澤亮，趙娜. 基于物聯(lián)網(wǎng)的煤炭產(chǎn)量遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J]. 科技風(fēng)向標(biāo)，2011（3）：44-46.

[5] 劉克恒. 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在電力監(jiān)控中的應(yīng)用研究[D]. 重慶大學(xué)，2011：36-37.

[6] 平青. 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的城市照明控制系統(tǒng)[D].蘇州大學(xué)，2010：22-24.

[7] 趙強(qiáng). 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的電力設(shè)備狀態(tài)檢修[D].華北電力大學(xué)，2011：35-37.

[8] 侯智，喬麗坤. 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展及對(duì)化工新材料產(chǎn)業(yè)的影響[J].化工新型材料，2010，38（10）：28-29.

[9] 梁睿. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在危險(xiǎn)品供應(yīng)鏈中的應(yīng)用[D].北京交通大，2011：10-12.