物联网工程 | 新时代科技的弄潮儿

作者介绍:刘同学,本科就读于哈尔滨工业大学物联网工程专业,保研至上海交通大学计算机科学与技术专业,专业方向为城市数据挖掘。

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1 专业基本面介绍

我的本科专业呢,比较小众,物联网工程专业。现在还记得当时选择这个专业的初衷,竟然是受到我高中同桌的“蛊惑”,他深刻给我灌输了“通信工程是第四次产业革命,物联网是第五次产业革命,老哥,你要把握时代发展的动向,成为新时代的人才”。现在回想起来,还是蛮感谢我的老同桌的,让我选到了一门充满活力的专业,带给自己很多的满足和快乐。

1.1 基本信息介绍

其实呢,物联网工程,是一门交叉学科,会涉及计算机、通信、电子等诸多学科。按照百科的定义,物联网是基于互联网,传统电信网等信息承载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。简单的说,物联网是互联网发展的一个子方向,除了传统的电脑、手机、平板实现网络互通,希望身边各种各样的电子设备都能够实现网络的连接,智能感知周边的环境,作出智能调控。具体,可以应用到生活中的各个领域,如智能家庭、农业、交通、电网等。智能家庭中,空调、电灯可以感知家庭的温度和光强,自动调控室内温度和照明;智能农业中,传感器能够感知土壤中的水分和太阳光照,智能灌溉;智能交通中,车辆之间实现网络连接,前方的车辆将路况信息告知后方车辆,辅助后面的驾驶者选择路线,如果通信是实时畅通的,甚至能够实现一定程度的自动驾驶。在不同领域应用的过程中,始终离不开物联网最重要的两个概念,一个是感知,感知周边的环境,收集信息;另一个是控制,将感知的信息处理后进行相应智能控制,作用到周边环境上。

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图1 智能家庭
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图2智能交通

1.2 基本课程介绍

在哈工大四年的学习生活,让我对物联网的这两个概念有了更深的认识。首先,学校的培养计划中,工大的培养更偏向于上层的应用开发,专业最初设立是在软件学院,与软件工程的交叉性较大。目前则整合到计算机学院,培养计划中会增加底层的硬件和电子电气的相关内容。以我本科的经历,课程安排方面如表1所示(后续培养方案也会变动)。基础课程方面,数学课程是重点,对于继续深造的同学,很多研究生方向需要学生具有较好的数学基础。专业课程上,侧重计算机理论、编程能力、工程素养、物联网理论技术四个方面的培养。

(1)计算机理论:物联网的发展离不开计算机基础,理解计算机的组成、操作系统、编译器、数据库,都可以应用到物联网的设计中。

(2)编程能力:动手能力的培养,主流的编程语言都是可以选修的,相应的实验课也会有不少有趣的编程练习。比如JAVA实验课上,不到300行的代码,实现简单的一对一QQ,能够聊天和收发文件;嵌入式课程上,借助传感器感知室内的温度、湿度、光强,分析传感器数据后,通过蜂鸣器或者开关模拟室内电器的智能控制。

(3)工程素养:主要学习软件开发的设计和建模,项目管理的主要流程,软件测试的主要环节,能够将你培养成一个合格的软件开发和管理人才。

(4)物联网理论和技术:在基础知识学习和动手能力培养的基础上,学习物联网的相关理论和主要技术,讲解物联网中常用的感知技术、网络传输方式、数据处理算法,从而搭建完整的物联网应用。记得在无线传感器网络课程上,讲解加州大学伯克利分校的智能尘埃(Smart Dust)项目,当大量的如尘埃大小的传感器应用到军事领域的时候,传感器如何通过协作的方式传输数据,最终将数据汇总到我方基站,达到有效侦查敌情的目的。

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表格1培养计划

1.3 专业前景介绍

如表2所示,毕业去向方面,出国深造、国内求学、直接就业都是不错的选择。

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毕业去向

求学方面,想必不用多说,读研或者直博,国内的C9高校,美国、欧洲都有很多不错的高校,继续物联网或计算机其他方向的深造。国内读研的话,目前还没有专门的物联网研究生方向,多是放在计算机科学与技术里面,作为子研究方向,解决物联网中网络协议、传感器设备、数据处理等各个问题。而对于国外求学和想进一步体验国外生活的学弟学妹,物联网、计算机、软件的相关专业可以说是留在国外就业的王牌专业。

如果直接就业的话,一方面,面向国内的互联网行业,百度、腾讯、阿里、华为这些顶级的互联网企业和小的创业公司,都是不错的选择,本科毕业可以签到20w左右的年薪,研究生20w以上的薪酬。选择大公司,技术储备、公司文化、管理经验,对于刚刚步入社会的学生,都是很好的学习和积累。选择创业公司,依托国内良好的创业氛围,能够更好地去施展你的才华,释放你的抱负和想法。另一方面,面向物联网行业,由于是这两年的新兴行业,而且涉及领域较广,主要是一些中小企业,像是无锡,国内的物联网基地,有很好的发展前景。这两种行业呢,工作氛围都会比较轻松,年轻人是行业的主力。但与此对应的是工作强度很高,加班可能是常事,所谓的“996”(朝九晚九,周六上班)可不是谣言,要做好心理准备。

最后,对比计算机和软件工程专业,从专业优势角度来看,物联网作为国家的战略目标之一,行业发展前景很好,人才缺口很大,我们目前的生活,你也能感受到物联网是未来的必然趋势。而劣势在于,物联网作为新兴学科,人才的培养和课程设置都在探索之中,涉猎的内容太多,反而并不精通,需要学生自我定位方向,有所侧重的课下补充。计算机和软件工程专业的培养体系则比较成熟,面向的行业和深造方向也都比较明朗,计算机软硬兼修,理论培养更为完善,为继续深造打下良好基础,软件工程偏向工程化培养,适合直接就业。

2 求学经历与专业学习

回顾大学四年的生活,真的很充实,很精彩。不同于高中忙碌的学习,在大学,对于无聊的课程,可以尝试洒脱的翘课了;对于漂亮的女孩,可以放手去追了;对于有趣的点子,可以拉上一群小伙伴,去实践了。如果想要大学过的精彩一点,那就一定要敢想敢做,明确自己想要的东西,享受追求的过程。

学业、竞赛、项目构成了我大学生活的主旋律,竞赛和项目可以说是对学业的最佳实践和提升。

学业方面,建议打好基础,积极学习课内的理论,锻炼自己的动手能力。除了课堂上教授的内容,可以尝试课外的MOOC。MOOC上有很多世界一流大学的课程,能够很大程度上扩宽自己的知识面,加深对课内知识的理解。我本科阶段,跟过的MOOC课程大大小小也有十几门课程,涉猎了很多专业内外的内容,甚至上过一些文化、经济学的课程,这些对自身综合素质的培养都很有帮助。

竞赛方面,非常鼓励学弟学妹们去参加。参加竞赛的过程,能够充分锻炼自身的专业技能,也能结识不少的朋友,跟他人思想碰撞的过程,也是自身学习和提高的过程。各个学科和专业都有不少国内、国际的竞赛,可以个人也可以组队参加,竞赛的过程中,你可以实际践行自己的想法,说不定你的一个不经意的小idea,最终就被评委和风投看中,将idea变为现实,这种自豪感应该不言而喻。

项目方面,我本科就进入到学院老师的课题组,跟着导师做课题和项目。我主要接触的还是实际的工程项目,与公司进行合作和对接,参与并完成项目的开发。实际项目主要是对工程能力的培养,一方面,编码能力上的提高,更加规范,考虑更多用户的使用习惯,提高软件的稳定性,让你设计编写的软件真正具有实用性;另一方面,工程素养的提高,学会与组员的沟通合作,学会理解用户的需求,设计符合用户需求的产品。

此外,建议大家本科阶段多跟大学老师接触,能让自己的学习和提升过程少走许多弯路,老师会为你分析当下的行业趋势、研究热点、以及应该储备的技能,可谓是职业生涯的引路人。而且,高校的老师一般都很和蔼,很快能成为你的良师益友,平时蹭蹭老师的饭,听听老师当年的传奇经历,是件非常有意思的事情。

当然,大学里面,也有其他的精彩生活。社团、学生会,建议学弟学妹们在大一的时候多多参加,能够结识很多其他专业的新朋友,一起策划、宣传和组织活动,不时来个聚餐,都是非常有趣的经历。同时做交换生,无论是国内还是国外高校的交换,都建议去参加,体验不同的环境,结识不同的人,扩展自己的眼界,对自身的提高都非常大。

3 未来展望

物联网是一个日益复杂的生态系统。生活中下一代自动化或者新技术都会使物联网的实现变得更加容易和便捷,对应的,我们在家中、工作中和生活中的方方面面都会得到改善。从冰箱到停车场再到智能房屋,物联网将会给我们数字化生活带来更多内容,在不久的将来,物联网将会成为一个数万亿美元的产业。从目前来看,全球物联网发展有以下几个趋势:

物联网设备的多样化

不仅仅是传感器设备,更多的移动设备涌现,比如智能手机和手环,收集我们日常的生活数据和各个行业的生产数据,智能感知、处理和控制。

物联网与人工智能

随着计算机设备计算能力的提高,海量数据的处理和分析成为了可能,人工智能的大量应用,让我们见证了智能语音的早已普及、阿法狗的惊人战绩、无人驾驶的即将到来等。物联网中采集设备收集的数据量更是远超现有互联网产生的数据,结合人工智能,必将产生巨大的价值。

物联网连接技术

Wi-Fi,蓝牙,低功率Wi-Fi,Wi-Max,以太网,LTE和最近兴起的技术Li-Fi都将应用在物联网的不同领域。不断探索低能耗、高稳定性的连接技术,能够不断扩展物联网的应用。

物联网垂直领域化

物联网的发展,需要进一步的垂直化和领域化,深入到医疗、工业、交通、家具生活等各个领域,针对不同的领域,设计不同的网络协议和智能设备,从而革新我们生活的各个领域。

物联网安全

随着物联网的发展,物联网安全应得到更多的重视。由于海量的物联网设备接入网络,每一台设备都可以成为被攻击的对象,对我们的人身和财产安全都会造成威胁;

在这样的趋势下,物联网发展存在非常非常多的可能。如果你真的感兴趣的话,创造下一个可能的人就是你。科技的发展也是一次又一次的浪潮,把握时代的脉搏才能够成为弄潮儿。所以建议有志学习物联网工程专业的学弟学妹们,多一些耐心,可能不同高校的培养方案会让你有所茫然,会让你觉得领域太过空泛。但后续的研究生和博士生涯,会让你真正聚焦物联网领域一个个实际问题,毕竟“学海无涯苦作舟”,做一流学问也要耐得住寂寞,吃的了苦。如果你真的喜欢,付出你的青春就是值得的,享受过程,做令自己最自豪和骄傲的事吧。

4 后记

目前,本科毕业的我,也选择了继续深造的道路,聚焦在轨迹数据挖掘一点上,可以说是跟智能交通比较相关吧,主要是对城市交通产生的轨迹数据进行处理,学习城市交通中的用户模式,为城市交通的建设和调度提供建议。

对于物联网工程专业,还是需要一点耐心,毕竟是一门新兴专业,人才的培养,课程的设计也都在探索阶段,不同高校对于物联网工程学生的培养也都有不同的倾向。像是清北浙交,没有在本科开设物联网工程专业,而是在研究生和博士阶段开设物联网的专业方向,将物联网领域的各个问题进一步细化,在研究生和博士阶段进行培养。

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