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扫地机器人、AI音箱……智能家居离不开这些专业

物联网工程——让万事万物开口“说话”

不知道你是否用过对答小能手天猫精灵和小爱同学,或者见过用手机随时随地控制家里的智能设备……这些,都是已经出现或未来即将出现在我们生活中的智能家居,而在这所有智能家居的背后,都在诉说着一项关键技术的运用——物联网技术。

正是因为物联网技术,才实现了智能家居与互联网的直接通信,究其本质,就是利用了射频自动识别技术,通过计算机互联网实现了物体的自动识别及信息的互联与共享。这种神奇的射频识别技术能够让物品“开口说话”。它借助无线数据通信网络,把存储在物体标签中的有互用性的信息,自动采集到中央信息系统,实现物体的识别,进而通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享,实现对物品的“透明”管理。这样一来,智能家居就能运用互联网这个中介跟我们实现信息的双向交流,并按照我们的指令和意愿干活了。理想化的物联网技术运用是实现万物相连,大到机械设备,小到电子产品,全部与物联网相连,达到万物智联的目标。

看了这些,大家是否对物联网技术有所了解呢?说到物联网技术,自然离不开物联网工程专业。物联网工程专业是什么,学什么?单从专业名称来看,很难窥得一二。实际上,物联网工程专业是一门交叉学科,涉及计算机、通信技术、电子技术、测控技术等专业基础知识,以及管理学、软件开发等多方面知识,它将多学科知识交叉联系在一起,形成了独特的物联网理论知识体系。

那这听起来高深莫测的物联网工程专业到底学什么呢?大部分高校物联网工程专业开设基础课程和专业核心课程两大类,学生主要学习研究信息流、物质流和能量流彼此作用、相互转换的方法和技术。物联网工程专业需要学习包括计算机系列课程、模拟电子技术、物联网技术及应用、物联网安全技术等几十门课程,同时还要打牢坚实的数学和物理基础。另外,优秀的外语能力也是必不可少的,因为目前物联网的研发、应用主要集中在欧美等国家,我们需要不断阅读外文资料汲取经验和方法,同时,这对于以后的研究深造也是极其重要的。

以一个过来人的经验来看,正所谓“苦心人天不负”,虽说物联网工程专业课程听起来晦涩难懂,但只要肯拿出热情和钻研精神,拿下它们还是小菜一碟的。还记得从大一时,我们就开始接触到写满各种符号和定义的课本,按老师的话说:“这些字你们都认识,把他们重新串联一下就什么都不知道了。”在迷迷糊糊的大一生活中,我也曾迷茫过、徘徊过,但是在老师和学长的指引下,加上自己初生牛犊不怕虎的精神,无论是课上还是休息时间,我都争取弄懂每一处存疑的知识点,渐渐地,我仿佛摸到了一扇通往新世界的大门。一路下来,高数、射频与RFID技术、无线传感器网络、信号与系统这些光看名字就让人头大的课程,也被我慢慢攻克下来。(长安大学 王继圆)

特色各异

物联网就是实现物与物、人与物和人与人相联的网络,是大数据、人工智能、云计算、移动互联等新一代信息技术的交叉融合。在人才的培养上,北京邮电大学物联网工程开设在国际学院,结合中英两校在计算机科学与技术方面的实力,注重学生计算机与网络基础技术的培养;天津理工大学则采用与台湾中华大学“3+1”联合培养的模式,共同制定该专业的培养方案,培养具有扎实的物联网理论、方法以及物联网工程技术的专业人才。

就业展望

物联网是21世纪我国战略性新兴产业,有着广阔的应用空间和市场需求,也需要大量的物联网专业技术人员与技术管理人员。那么,学习物联网工程专业,我们未来的方向在何方呢?物联网工程专业就业面较为宽泛,毕业生可以从事智能交通、智能家居、智能农业、智能医疗、环境保护、公共安全、文物保护等领域的工作。其次,物联网工程专业的学生升学率也较高,毕业生可在物联网架构、技术标准、信息安全、数据挖掘等研究方向,或通信工程、网络工程、集成电路设计与微系统等方向继续攻读研究生。虽然发展前景良好,但学习物联网工程专业还要求学生同时掌握计算机科学与技术、电子与通信等学科的知识和技能,相对来说,学习难度较大,考生报考该专业时需要有一定的心理准备。

拥有该专业的国家特色专业建设点高校

北京科技大学、北京邮电大学、吉林大学、江南大学、河海大学、合肥工业大学、武汉理工大学、中南大学、西安交通大学。

通讯工程——通以智联,信以安居

古人云“安居乐业”,令人心向往之。在未来几年,家居与日臻成熟的智能科技相碰撞出的火花不期而遇。我们可以设想:日常生活中,智能管家系统根据我们的偏好对家里进行整理、清洁,并通过双向互动监测我们的健康状况;在外忙碌间隙,我们远程与家中的宠物逗趣……这只是未来智能家居的冰山一角。

智能家居是以住宅为平台,联接各种智能设备,利用有线、无线网络技术、人工智能、自动控制等,提升家居安全性、舒适性、艺术性的智能化生态系统。1984年第一幢智能建筑在美国的出现揭开了全世界发展智能家居的序幕,但其发展并不迅速,这是因为智能家居面临许多亟待解决的问题。首先,智能家居作为交互平台,需要借助有线、无线通信技术实现不同子系统间协议、信息的交换。有线通信技术包括电力载波通信、总线方式通信等,无线通信技术包括蓝牙(Bluetooth)、WiFi等。各类通信技术各有优势,但也都存在待弥合的短板。其次,由于智能家居多样性和个性化的特点,技术路线和标准众多,如何建立统一体系,使之协同运行,也是未来需要迎接的挑战。

所以,智能家居是一个任重而道远的命题。那么,什么是完善这一命题的关键钥匙?答案呼之欲出,它就是热度从未衰减的通信工程,“通”是智慧联接的根基,“信”是智能安居的保障。通信工程虽然是基础学科,但却囊括了空、天、地、海间通信的理论内核和技术基础。

成为通信精英人才是我本科刚入学时立下的目标。怀着对遥而可期的目标的崇敬,我不断汲取着专业体系课程的营养。通信工程专业所修课程兼有电子、计算机两类专业的特点,所以需要较好的数学、物理基础以及较强的动手应用能力。

大一的学习偏向基础课程,如高等数学、线性代数、C++程序设计、电路分析基础等;专业基础课是大二的学习重点,如信号与系统、高频电子线路、数字逻辑电路、科学计算语言、电子线路基础、物联网工程导论、概率论等;大三大四开始进入专业课学习和实践的正轨,如学习通信原理、通信网、数字信号处理等,并开始尝试进入实验室,应用自己所学初步开展科研之旅。

通信工程专业非常广博,其中每一个方面都可以是独成一面的“大学问”,虽然是“大学问”,学习难度较大,但只要能找到自己的兴趣点,再难也阻挡不了我们探索的步伐。记得大三时,专业课非常密集,课业压力也很重。一次通信原理课上我正埋头做笔记时,突然听到了“星座图”三个字。教授在投影上示范如何将数字信号在复平面上表示,如何通过简单的距离运算去比较不同调制方式的误码率。至今,我仍记得那张直观又生动的星座图,那堂让我对通信工程兴趣倍增的专业课。从此,我对通信工程专业的崇敬里,添了更多盎然的兴趣。

信息随心至,万物触手及,未来将是人与人、人与机器以及亿万级的万物联接时代。5G翩翩而至,面向下一代无线通信(6G)的智能无线电也并不遥远。从智能家居到万物智能,从有线通信到智能无线电,从初代移动通信到第六代移动通信,挑战与发展一直相伴。未来的通信人,还需要站在前辈的肩膀上,继续深挖艰涩的基础理论,继续进行繁复的实践验证,用时间、精力和心智来探索、发现和创造。(天津大学 赵琛宇)

特色各异

通信的关键在于信息的传输,为了让学生掌握通信技术和信息系统知识,建立系统深入、视野开阔的专业知识体系,各高校都采取了不同的措施。如南开大学通信工程专业重要课程都配备相应实验,并有工程训练,以培养学生的实验能力和工程设计能力;北京交通大学成立了通信工程专业国际化人才培养试点班,采用全英文教学,培养学生的国际视野;重庆大学本专业下设宽带网络和无线通信两个专业方向,培养具有现代通信的基本理论、掌握网络通信、移动通信等现代通信工程技术的专业人才。

就业展望

古代的烽火狼烟、飞鸽传书以及现代的移动通讯、互联网等通过信号、文字、语言等进行信息传递和交流的过程都可以理解为通信。通信工程这个专业虽然看起来比较陌生,但实际上从古至今都在影响着我们的生活。而且随着无线通信、网络通信技术的发展,通信工程的渗透力还在不断增强,该专业也呈现出了不俗的就业和发展前景。

通信工程的就业类型较为广泛,粗浅来分有两大类,分别是技术类和综合类,技术类又分为软件类和硬件类。软件类包括通信协议研究、上层应用软件设计、嵌入式软件开发、系统测试等;硬件类包括模拟、数字电路设计、通信电源设计等。综合类则包括产品运营维护等。各大通信科研院所、国民经济部门和国防工业部门、华为和阿里巴巴等企业集团,对高端通信人才的需求始终处于不满足的状态。

拥有该专业的国家特色专业建设点高校

北京交通大学、北京航空航天大学、北京邮电大学、哈尔滨工业大学、湖南大学、东南大学、山东大学、武汉大学、华中科技大学、武汉理工大学、电子科技大学、西南交通大学、西安电子科技大学、西北工业大学、天津大学、河海大学、南京邮电大学、南昌大学、桂林电子科技大学、重庆邮电大学、成都信息工程大学、北京联合大学、天津职业技术师范大学、杭州电子科技大学、郑州大学。

智能科学与技术——享科技之光,铸智能之魂

伴随着清脆的闹钟铃声,你缓缓睁开睡眼,厨房里的咖啡机与面包机已经开始工作,为你准备着可口的早餐;早餐过后,当你迈出家门,安防系统悄然启动,与此同时,扫地机器人也自动开始了忙碌的工作……随着科技的发展,智能家居正逐渐走进每家每户,这种看似科幻的描述也正无限接近现实。

智能家居是人工智能、通信网络等多种技术的结合,而这些技术正是以智能科学与技术为基础。曾有人做出这样的诠释:智能科学与技术与微电子结合便是智能芯片的研究方向,与通信网络结合便是智能物联,与计算机科学结合便是智能计算。智能芯片为数据的处理提供了硬件支撑,智能物联使数据共享成为可能,而智能计算则具体实现了如何处理数据及如何反馈的问题。

随着人工智能的兴起,智能计算逐渐受到人们的重视,日益成为人工智能的核心。也许大家会问,为何智能计算如此引人注目?简单来说是因为它教会了机器如何以人的方式与人共处,予人便利。不妨从它的技术分支来分析,计算机视觉教会了机器如何通过“视觉”去辨认这个世界,发现图像中的细节;语音识别与自然语言处理让机器懂得如何与人交流,如何理解人类语言;数据挖掘将人类日常行为产生的数据合理收集并利用,实现个性化推荐……由此看来,智能计算类似于人类的大脑,处理着各种各样的信息。从某种程度上说,当下人们讨论的人工智能便是智能科学与技术中的智能计算,许多高校开设的智能科学与技术专业也都或多或少偏向于人工智能方面的智能计算。

在智能计算领域,首先最重要的是打好数学基础,如高等数学、线性代数和概率论与数理统计等,以及编程方面的C、Python等语言。这些都相当于为后来的算法应用做铺垫。到了大三、大四,学校可能会让同学们根据个人兴趣选择想要学习的人工智能研究方向,如机器学习、深度学习等算法理论方向,又或者是上面提及的计算机视觉、数据挖掘等技术应用方向。同时,智能算法通常会在实际应用中进行学科交叉,如与生物学、心理学等学科融合,产生不同的研究方向,这也是其魅力所在。

不少人可能会趁着人工智能的热度而选择智能科学与技术专业,但要提醒大家的是,要想在这一领域崭露头角,必须付出巨大的努力,所以我希望大家在选择这一专业时不是因为它的热度或者从众心理,而是源于你对人工智能那份忠诚的热爱,正如它的英文缩写一般——因为爱,所以AI。(西安电子科技大学 郑维)

特色各异

智能科学与技术专业是把人工智能技术与信号处理技术有机结合的一种新的人才培养模式。根据各高校的实际情况和优势所在,专业人才的培养模式也有所差异。如北京科技大学在基础理论和技术的学习过程中,注重学生研发能力和创新能力的培养,设置有软件设计、自动控制系统设计与实现、微机原理课程设计等实践课程;河海大学结合学校优势学科,设置了媒体智能计算、智能系统、智慧水利三个重点方向,培养相关领域的专业人才。

就业展望

以智能化为标志的现代信息社会,智能技术及其应用已经日趋成熟与广泛,智能机器人、智能化楼宇、智能化社区、智能化物流等,都体现了智能科学与技术专业对人类生活和工作的重要影响。如果你也想玩转智能技术,不妨一方面坚持对人工智能的热情,一方面做好潜心研究智能计算、数据挖掘与应用的准备。作为新兴产业急需的专业,智能科学与技术专业的毕业生在未来就业时可谓挑战与机遇并存。由于就业竞争日益加剧,不少同学会选择攻读研究生以进一步提高自身的能力,继续学习与研究人工智能;同时也有人抓住机遇,凭借自身实力进入互联网巨头工作,或投身科技互联网领域加入创业大军。

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