物联网教育现状和前景

2021-05-19 17:12 331人阅读评论(0)

1、物联网行业现状

1.1 高速发展的物联网行业

物联网（The Internet of Things，简称IoT）是指通过各种传感器技术、射频识别技术（RFID）、全球定位系统（GPS）、激光扫描器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接和互动的物体，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种信息，通过网络连接，实现对物体的智能化感知、识别和管理，从而实现物与物、物与人的信息交换和共享。

物联网的发展：从设备数字化到万物智能化

物联网是继计算机、互联网之后的第三次信息技术发展的浪潮，其核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的更广泛的网络；第二，其将互联网的用户从人与人之间交互信息扩展到了物品与物品之间进行信息交换和通信。

第二点也是物联网与互联网的不同之处，互联网关注的是人与人之间的信息交换和共享；而物联网则是实现了物与物之间、人与物之间的信息交换和共享。

过去20年的互联网，是“ 人联网 ” ，主要做信息化

未来20年的互联网，是“ 物联网 ”，主要做数字化

随着近十年物联网建设速度加快，数以亿计的物联网硬件设备正在被加速部署，以实现万物互联、物理世界数字化的宏大愿景。

根据预测，到2025年，全世界的物联网设备将达到750亿个。依赖于这些智能设备和感知节点，再加上大数据、云计算、人工智能等技术，物理世界的方方面面将实现前所未有的智能化。

1.2、物联网应用场景概览

在当前万物互联的时代，在无意识中，你每天的衣食住行都与物联网息息相关。

接下来我将从我们日常生活中的几个场景进行简单分析。

1.2.1、智能家居

将家庭内的各种单品进行联网，通过手机App或智能音箱语音交互进行实时控制，让家庭生活更加舒适、安全和高效，提高人们的整体生活水平。目前在智能家居场景中实现智能化的设备已经有数百种。

1.2.2、智慧出行

以图像识别为核心技术，对车辆、信号灯及道路进行监控，让人、车、路可以更紧密的配合，改善交通运输环境、保障交通运输的安全及提高车路等资源的利用率。

1.2.3、智能制造

智能制造即工业制造4.0，主要是对传统工厂的智能化和数字化改造，包括对工厂设备和环境的监控。通过在工厂设备加装传感器，可以对设备进行远程升级、故障排查及维护。例如通过智能摄像头可以实现在产品生产全过程的监控把关，并对产品数量进行智能统计；通过机械臂、智能分拣、自动装配系统等可以替代人工作业实现生产过程自动化、智能化和网络化。

智能制造是物联网的一个重要领域，全世界范围内的工厂都在大规模的进行数字化工作，但至今为止还未有一家企业宣称完全实现数字化工厂的建设。行业细分领域，阿里巴巴在2020年7月份发布“犀牛”数字化新制造工厂，犀牛智造是专门为中小企业服务的数字化智能化制造平台，大量应用云计算、IoT、人工智能技术，目前主要探索在服装行业。每件服装的每块面料都有自己的“身份ID”，进厂、裁剪、缝制、出厂可全链路跟踪；产前排位、生产排期、吊挂路线，都由AI机器来做决策。以往须清点物料和检查排期才能确定的工期，在“犀牛工厂”一键即可得到回复。“犀牛工厂”的运转效率，达到行业平均水平的4倍，可实现100件起订，7天交货，比快时尚厂商的平均出货时间要快7天。

1.2.4、智慧农业

智慧农业领域包含智慧农、林、牧、渔等行业。

现代农业中，通过各种传感器收集土壤温湿度、空气温湿度、光照强度及灌溉量等数据，通过无线网络将生产环境数据及农作物状态上传到云端之后对数据进行分析和模型构建，对农作物进行精准管理。

精细化养殖应用在养猪、养牛和养鸡，利用可穿戴设备及摄像头收集畜禽生活环境及体态等特征，对收集到的数据进行人工智能分析便可同时判断畜禽的喂养情况、健康状况及发情期预测。对畜禽出栏健康状态以及提高产量方面有很不错的提升。

此外，在农机自动化、珍稀动物保护、林业安全等方面物联网技术都在越来越多的发挥着重要的作用。

可以看到，从每天待的时间最长的智能家居，到智慧出行，到工作的智慧工厂以及农场，物联网都已经深入到生活的方方面面，带来了极大的便利与效率提升。

除了以上这些，还有如智慧能源、智能物流、智慧医疗、安防、零售等等非常多的方面。整体来说，物联网还在快速发展阶段，数以亿计的物联网硬件设备正在被加速部署，未来物理世界的方方面面将实现前所未有的智能化。

2、物联网教育现状

从第一章中大家可以了解到高速发展的物联网行业，那必定需要大量的人才来建设起这样的行业。那么当前物联网教育的现状又是怎样的呢？

2.1、产业人才缺口较大

高校是培养物联网人才的主力，全国开设物联网专业的院校已经有1000多所，但每年相关专业毕业生规模不足10万人，供不应求态势很明显。有调查显示，未来五年，智联网人才需求量将达到1000万人以上。

人才缺口大，不仅体现在人数上，还存在结构性矛盾，即高端人才和技能型人才两头缺，制约产业发展。熟悉物联网设备安装、维护、项目实施、售后服务的技术型人才更是紧俏。

举个例子：

现在平均每户家庭都能拥有3～5个智能物联网设备，比如智能灯泡、空调、洗衣机等，但是，出了问题，有几个人能进行基础的问题排查，甚至维修呢？

因此，2019年人社部新公布的三个职业：人工智能工程技术人员、物联网工程技术人员、物联网安装调试员。全力加大对物联网设备安装、运维等人才的培养。

2.2、嵌入式 vs 物联网

许多企业反映找不到物联网行业成熟的人才，尤其是在公司的一些研发技术岗位上更是紧缺。所以通常会招一些学习电子工程开发、软件开发的人，但没有工作经验或者没有进入过物联网行业的应聘者，难以适应公司需求。“刚上任的技术人员通常只懂一些开发语言，招聘之后公司需要花费两年时间对其进行培训，让公司的技术团队带领他们进行产品研发和制造。”

与许多高校老师沟通之中，当前高校物联网相关专业，包括许多职业培训机构，当前教授的内容都还是以嵌入式+传感器为主，包括树莓派、Arduino等。

这样培养出来的人才，对于开发嵌入式设备软硬件是极好的。但是物联网是万物互联的，做出嵌入式设备只是其中一个环节。还有物联网平台，远程控制、手机APP等全链路知识。负责主网、物联网等的终极工程师要求比较严格，需要综合培养。合格的物联网工程师首先要能写产品方案，了解各个层面的技术，在自己也懂技术的基础上能够跟技术人员沟通。其次，在做产品方案的时候，也能考虑目前的行业问题，包括用户体验和商业模式等问题，做出真正符合市场需求的产品，这需要丰富的经验。

2.3、日新月异的物联网技术

对于物联网教育来说，还有一个难点，就是物联网技术发展太快，对于高校教学来说，维护成本非常高。以前教C语言，高等数学等等，几十年教材都不用变化，而对于物联网教学，教材可能每一年甚至没几个月就会有变化。

以物联网操作系统为例，每年都会有新版本发布，增加许多新功能以更好的满足物联网场景的需求：

除了操作系统，嵌入式硬件、物联网平台、手机移动端技术等等也是在不断演进，而企业需要的人才要能了解这些前沿的技术，以便于他们能快速开发出满足市场需求的产品。

而这，显然对高校和职业教育来说，提出了非常大的挑战。

3、HaaS助力产学结合物联网教育模式

从前两章的分析不难得出，物联网行业发展非常快，而高校与职业院校对于物联网人才培养面临的挑战也非常大。

物联网头部企业拥有着最前沿的技术，而高校拥有完善的人才培养体系，如果将两者相结合一下，对于未来物联网人才的培养，将起到极大的推动作用，而HaaS就全面的做到了这一点。

接下来就分析一下，HaaS是如何助力产学结合物联网教育新模式的。

HaaS是Hardware as a Service的缩写，在物联网方案多样化与场景碎片化等大背景下，基于阿里云物联网数亿设备落地经验，阿里云物联网团队推出了HaaS这个加速AIoT中小开发者的创新平台。旨在帮助AIoT中小开发者聚焦业务，能做到低门槛快速组装软硬件积木，实现设备安全上云，加速AIoT创新迭代

3.1、开放物联网全链路资源

首先，HaaS推出了云端一体全链路解决方案，从开发板、到AliOS Things系统、到物联网平台示例、到钉钉/支付宝小程序等全面开放，旨在帮助开发者与中小企业加速物联网创新产品打造，聚焦业务，加速AIoT创新迭代。

对于传统的嵌入式开发，HaaS从一开始就是针对物联网全栈式开发，对于物联网人才的培养是全方位立体式的。

对于广大嵌入式开发者来说，对于开发板可能都很熟悉了，原来针对不同的开发板，要学习不同的系统，现在HaaS统一收敛到一个系统之上，大大降低了学习门槛。小至一个智能灯泡，大到带屏天猫精灵等复杂智能设备，AliOS Things都有量产并大量出货，是市场上大量产品化采用的操作系统。

而赠送的物联网平台资源包，对于嵌入式开发者的我来说，就真的是非常用心了。作为智能硬件开发者，花个几百块买个开发板心里有底，但是云资源看不见摸不着，动辄好几百上千，确实是嵌入式开发者的一道门槛，而HaaS直接免费提供出来了一年的，对于物联网学习来说，真是太棒了。

小程序也是，一次开发、在iOS、Android上都能通用，也是当前非常实用的技术，示例代码都开源出来了。

3.2、共建物联网培养体系

除了对所有开发者开放出来的 HaaS云端一体资源，HaaS还精心设计打造了物联网教育知识体系，全面赋能给广大高校和职业教育机构，致力于为物联网教育添砖加瓦。

基于精心打造的物联网教育套件箱，HaaS全面推出了：

1、物联网基础（基于K1的传感器与智能硬件入门） -

2、Wi-Fi/蓝牙物联网技术（部署、诊断与开发）

3、物联网操作系统（系统进阶、夯实基础）

4、物联网平台（云端一体、物联网全链路）

5、IoT Studio拖拽式低代码开发

6、HaaS轻应用物联网快速开发

等相关课程，而，更好的是，这些课程会以每年/每季度更新的模式，推出给广大高校和教育机构，确保学生所学知识是前沿的，最新的，都是能学以致用的技术。

3.3、全面打造产学研结合实验室

有了好的课程体系，如果能再加上一些有体感的真实实践环境，实际操作并加深对知识的理解，做到融会贯通，那培养出来就真是企业直接需要的人才了。为此，HaaS也结合了多年的行业落地经验，从实际落地场景中打造出了场景实训的系列课程

比如，淘工厂的智能化改造实验室

通过，摄像头接入，视频流获取，边缘计算配置部署、小程序开发实战等等，全面学习到典型的物联网相关技术，能进行工厂的智能化升级改造了。

还有社区安防、智慧康养等系列场景实训课程。

4、给物联网学习者的几点建议

4.1、学习路径选择

对于初涉物联网的学习者，首先需要全面构建物联网全链路的概念。可以基于HaaS EDU K1物联网教育开发板进行系统性学习。

HaaS EDU K1是HaaS Education Kit1的缩写，是基于四核高性能MCU-HaaS1000芯片打造的、集颜值和内涵于一身的物联网教育开发板。作为云端钉一体全链路解决方案的软硬件积木平台，深度集成了AliOS Things物联网操作系统、HaaS轻应用、小程序和阿里云物联网平台等技术和服务，让开发者可以轻松的学习和开发云端钉全链路实战项目，解决实际场景或孵化创新应用。

4.2、兴趣是最好的老师

物联网的场景非常多，找到自己的兴趣点，钻研下去，全面跑通一个感兴趣的案例，那么离做好物联网开发就不远了。

以Wi-Fi 配网为例：

大家基本上都用过Wi-Fi，知道要在手机上选择一个SSID（Wi-Fi 热点名字），输入Wi-Fi 密码，就连上了。

那么，对于Wi-Fi智能灯泡这种设备，没有键盘鼠标，没有触摸屏，如何将你家里的Wi-Fi 名字和密码配置到灯泡里面呢？

如果能深度搞清楚这一个问题，那么，你已经能比较系统的了解物联网开发了。

4.3、融入社群、共同进步

物联网技术发展非常快，快速获取最新最前沿技术最好的方式之一就是通过社群，比如HaaS技术社群，里面就有很多的知识分享，技术文章，专业答疑等。在社群里，还能发布你的需求，遇到许多志同道合的朋友等等。

4.4、积极贡献、打造个人影响力

作为物联网开发者，非常鼓励大家积极参与开源社区，大赛，以及一些开源项目等。无论是贡献一篇文章，还是在操作系统中提交一个patch，还是参加大赛留下你的名字。对于你的个人名片和影响力提升都将起到非常大的作用。

5、后记

物联网、人工智能、工业互联网、中国制造2025 等等，作为国家和行业重点发力的方向，随着万物互联到万物智能的到来，未来物联网将更为高速的发展，物联网教育必将将拥有更为广阔的空间。

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