物聯(lián)網(wǎng)時代的計算機網(wǎng)絡技術教學探究
物聯(lián)網(wǎng)技術是在互聯(lián)網(wǎng)技術基礎上延伸和擴展的一種網(wǎng)絡技術,其核心和基礎仍然是互聯(lián)網(wǎng)技術,其用戶端延伸和擴展到了任何物品和物品之問進行信息交換和通訊。物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡層將建立在現(xiàn)有的移動通訊網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)基礎上。物聯(lián)網(wǎng)通過各種接入設備與移動通訊網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)相連,網(wǎng)絡層也包括了信息存儲查詢、網(wǎng)絡管理等功能。網(wǎng)絡層中的感知數(shù)據(jù)管理與處理技術是實現(xiàn)以數(shù)據(jù)為中心的物聯(lián)網(wǎng)的核心技術。現(xiàn)在,越來越多的高校都開設了計算機網(wǎng)絡技術的相關課程,包括無線傳感網(wǎng)絡概論、TCP/IP網(wǎng)絡與協(xié)議等目前物聯(lián)網(wǎng)方向?qū)I(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計算機網(wǎng)絡技術教學內(nèi)容方面,提出了諸多有益的理念。隨著信息技術的發(fā)展,計算機網(wǎng)絡技術教學過程中的諸多環(huán)節(jié),仍然需要進一步的探索和改進。
2 計算機網(wǎng)絡技術課程的改革
2.1 加入IPv6內(nèi)容
盡管物聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)對象數(shù)不勝數(shù),但卻主要分為兩類:一類是體積小、能量低、存儲容量小、運算能力弱的智能小物體,如傳感器節(jié)點;另一類是沒有上述約束的智能終端,如無線POS機、智能家電、視頻監(jiān)控等。這兩類互聯(lián)對象,從終端側(cè)向通信網(wǎng)絡提出了特定的需求,而支持巨大的地址空間、網(wǎng)絡可擴展、傳遞可靠等顯然是其共性需求。通信網(wǎng)絡不僅要能提供足夠多的地址空間來滿足互聯(lián)對象對地址的需求,而且網(wǎng)絡容量足夠大,能滿足大量智能終端、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)絡能夠提供輕量級的通信協(xié)議、可靠的低速率傳輸,同時網(wǎng)絡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(xiàn)今互聯(lián)網(wǎng)技術基石的IPv4,在面臨地址資源枯竭等困境的背景下,顯然已無法為地球上存在的萬事萬物都分配一個IP地址,而這又恰恰是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的關鍵。
所以,在現(xiàn)在的計算機網(wǎng)絡技術教學中適當引入IPv6的教學內(nèi)容,有助于學生了解當前網(wǎng)絡的狀態(tài)和物聯(lián)網(wǎng)時代的要求。
2.2 加大無線網(wǎng)技術的內(nèi)容
物聯(lián)網(wǎng)技術的應用主要以公眾無線網(wǎng)絡為載體,大多使用2G、3G網(wǎng)絡來實現(xiàn)遠程通信,同時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(wěn)定、保密性好等特點,因此,應用時需要根據(jù)不同的應用場景選擇不同的接入方式。
常用的近距離無線通信技術有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(shù)據(jù)速率、低成本的雙向無線通信技術,完整的協(xié)議棧只有32 KB,可以嵌入到各種設備中,同時支持地理定位功能,因而成為構建近距離無線傳感網(wǎng)的主流技術。
鑒于上述情況,在課程內(nèi)容中加入物聯(lián)網(wǎng)中的無線通信內(nèi)容,讓學生學習各種無線RF通訊技術與標準,比如ZigBee、藍牙、Wi-Fi、GPR S、CDMA、3G、4G、5G等,使學生能夠適應未來物聯(lián)網(wǎng)時代的發(fā)展要求。
3 結語
物聯(lián)網(wǎng)是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)與移動通信網(wǎng)之后的信息產(chǎn)業(yè)的一個新方向。作為培養(yǎng)中、高級應用人才的主力軍,高等學校要掌握時代的脈搏,要通過廣泛的社會調(diào)研來跟蹤物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的趨勢和前沿技術,以此占領人才培養(yǎng)的制高點,促進高等學校計算機專業(yè)的改革和發(fā)展,從而使所教知識都能轉(zhuǎn)化為社會生產(chǎn)力。本文引用地址:http://2s4d.com/article/154165.htm
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