物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)教學(xué)探究
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎上延伸和擴展的一種網(wǎng)絡(luò )技術(shù),其核心和基礎仍然是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),其用戶(hù)端延伸和擴展到了任何物品和物品之問(wèn)進(jìn)行信息交換和通訊。物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò )層將建立在現有的移動(dòng)通訊網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)基礎上。物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)各種接入設備與移動(dòng)通訊網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)相連,網(wǎng)絡(luò )層也包括了信息存儲查詢(xún)、網(wǎng)絡(luò )管理等功能。網(wǎng)絡(luò )層中的感知數據管理與處理技術(shù)是實(shí)現以數據為中心的物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)?,F在,越來(lái)越多的高校都開(kāi)設了計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的相關(guān)課程,包括無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò )概論、TCP/IP網(wǎng)絡(luò )與協(xié)議等目前物聯(lián)網(wǎng)方向專(zhuān)業(yè)的主要課程。就不同的行業(yè)和應用背景,眾多高校同仁在如何改進(jìn)計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)教學(xué)內容方面,提出了諸多有益的理念。隨著(zhù)信息技術(shù)的發(fā)展,計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)教學(xué)過(guò)程中的諸多環(huán)節,仍然需要進(jìn)一步的探索和改進(jìn)。
2 計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)課程的改革
2.1 加入IPv6內容
盡管物聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)對象數不勝數,但卻主要分為兩類(lèi):一類(lèi)是體積小、能量低、存儲容量小、運算能力弱的智能小物體,如傳感器節點(diǎn);另一類(lèi)是沒(méi)有上述約束的智能終端,如無(wú)線(xiàn)POS機、智能家電、視頻監控等。這兩類(lèi)互聯(lián)對象,從終端側向通信網(wǎng)絡(luò )提出了特定的需求,而支持巨大的地址空間、網(wǎng)絡(luò )可擴展、傳遞可靠等顯然是其共性需求。通信網(wǎng)絡(luò )不僅要能提供足夠多的地址空間來(lái)滿(mǎn)足互聯(lián)對象對地址的需求,而且網(wǎng)絡(luò )容量足夠大,能滿(mǎn)足大量智能終端、智能小物體之間的通信需求。值得注意的是,智能小物體在尺寸與復雜度等方面的限制決定了其能量、存儲、計算速度與帶寬也是受限的,因而需要通信網(wǎng)絡(luò )能夠提供輕量級的通信協(xié)議、可靠的低速率傳輸,同時(shí)網(wǎng)絡(luò )還要具備自組織能力。
基于以上原因,物聯(lián)網(wǎng)對IP地址產(chǎn)生了前所未有的大量需求。而構成現今互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基石的IPv4,在面臨地址資源枯竭等困境的背景下,顯然已無(wú)法為地球上存在的萬(wàn)事萬(wàn)物都分配一個(gè)IP地址,而這又恰恰是實(shí)現物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵。
所以,在現在的計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)教學(xué)中適當引入IPv6的教學(xué)內容,有助于學(xué)生了解當前網(wǎng)絡(luò )的狀態(tài)和物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的要求。
2.2 加大無(wú)線(xiàn)網(wǎng)技術(shù)的內容
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用主要以公眾無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )為載體,大多使用2G、3G網(wǎng)絡(luò )來(lái)實(shí)現遠程通信,同時(shí)也有部分應用采用固定光纖接入方式。固定光纖接入具有傳輸速率高、傳輸信息量大、可靠穩定、保密性好等特點(diǎn),因此,應用時(shí)需要根據不同的應用場(chǎng)景選擇不同的接入方式。
常用的近距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)有802.11b、802.15.4(ZigBee)、Bluetooth、UWB、RFID、IrDA等。其中,ZigBee是一種近距離、低復雜度、低功耗、低數據速率、低成本的雙向無(wú)線(xiàn)通信技術(shù),完整的協(xié)議棧只有32 KB,可以嵌入到各種設備中,同時(shí)支持地理定位功能,因而成為構建近距離無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)的主流技術(shù)。
鑒于上述情況,在課程內容中加入物聯(lián)網(wǎng)中的無(wú)線(xiàn)通信內容,讓學(xué)生學(xué)習各種無(wú)線(xiàn)RF通訊技術(shù)與標準,比如ZigBee、藍牙、Wi-Fi、GPR S、CDMA、3G、4G、5G等,使學(xué)生能夠適應未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的發(fā)展要求。
3 結語(yǔ)
物聯(lián)網(wǎng)是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)之后的信息產(chǎn)業(yè)的一個(gè)新方向。作為培養中、高級應用人才的主力軍,高等學(xué)校要掌握時(shí)代的脈搏,要通過(guò)廣泛的社會(huì )調研來(lái)跟蹤物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的趨勢和前沿技術(shù),以此占領(lǐng)人才培養的制高點(diǎn),促進(jìn)高等學(xué)校計算機專(zhuān)業(yè)的改革和發(fā)展,從而使所教知識都能轉化為社會(huì )生產(chǎn)力。本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/154165.htm
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