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物联网安全论文范文第1篇
1.1系统架构现有“消防安全户籍化管理系统”由云端系统和应用服务构成，是一个典型的基于WEB方式的应用软件系统。“基于物联网技术的消防安全户籍化管理系统”增加了物联网终端系统，形成由智能感知物联网终端系统、云端系统和应用服务的系统架构。
1.2工作原理在社会单位消防设施（或人员）建立“一物（人）一码”RFID标签，在云端系统数据库中“一数一源”（即一个消防设备对应一个数据源）的关联。物联网终端系统通过传感器组、烟感温感实时采集消防设施的运行状态和报警信息、巡检人员通过手持移动终端读取消防设施的RFID数据完成每日巡查、视频摄像头实时采集消防值班室人员的在岗视频，上述信息或数据接入物联网终端系统，物联网终端系统的3G/4G无线传输模块将数据发送到“消防安全户籍化管理系统”数据库中，为系统提供了消防设施运行状态情况、每日防火巡检记录、消防控制室值班记录等信息；消防监管部门的通过客户端电脑或移动APP可实时查询监督各社会单位的消防安全的动态现状，监督社会单位落实消防安全责任，加强自身消防安全管理。
1.3系统工作平台由图2所示，“基于物联网技术的消防安全户籍化管理系统”工作平台由数据采集层、监控层、通讯层和应用层构成。数据采集层：由烟感、温感、压力传感器组、摄像头、RFID等传感知设备组成。监控层：由采集感知设备信号进行逻辑运算和判断嵌入式设备组成。通讯层：按符合国家消防通讯标准的数据通讯协议组成应用层：由基于WEB的“物联网消防安全户籍化管理系统”应用系统组成。
2系统提供的服务
2.1消防设施故障隐患提醒服务消防物联网监控系统实时监测社会单位消防设施的运行情况，当消防设施出现运行异常或发生故障时，实时将异常和故障发送到“户籍化管理系统”中，“户籍化管理系统”将即时向消防责任人或消防监管人员发送消防设施故障提醒短信。
2.2每日防火巡查在线监管服务消防巡检人员利用智能终端按规定的路线进行每日防火巡检，怎能终端实时将防火巡检信息发送到“户籍化管理系统”中。若“户籍化管理系统”每天未接收到智能终端上传的数据，将向消防责任人或消防监管人员发送巡查报警短信。
2.3消防值班人员实时查岗服务由网络摄像机、红外人体探测器实时采集消防值班人员在岗信息，当红外人体探测器探测到消防值班无人值守时，网络摄像机将实时抓拍图片和无人值守信息发送到“户籍化管理系统”中，“户籍化管理系统”主动拨打消防值班室电话，同时向消防责任人或消防监管人员发送无人值守报警短信。
2.4“三色预警”动态监管服务物联网监控系统、智能终端、视频摄像头等感知设备将社会消防设施运行状态情况、每日防火巡检记录、消防控制室值班记录等消防日常监管信息发送到“户籍化管理系统”中，系统将对按社会单位对数据进行分析和判断，最终对社会单位的消防安全工作做出“好(绿色)、一般(黄色)、差(红色)”的三色预警服务。
3结束语
物联网安全论文范文第2篇
关键词：物联网 改革 教学改进 建议
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2016）11-0150-01
物联网是最近才发展起来的一个新型专业方向，由于它相对于传统的互联网而言增加了感知层，因此显得更加神奇。物联网信息安全相对于已经存在的互联网信息安全而言，又多了些新鲜元素的加入，主要是感知层设备和通讯的安全。由于物联网是一门新兴的学科，因此教学体制需要改进。
一、物联网信息安全的教学现状
1.学生对课程的困惑
对于物联网专业的学生而言，物联网和互联网的区别到底在哪里；物联网信息安全和互联网信息安全到底有什么区别。他们往往是非常困惑的，分不清它们的区别，甚至不知道为什么要把它们两者分开来讲。因此，在给学生传授这门课程的开始，就要明确告诉学生两者的区别。从讲课的经验来看，传统的文字表述或者PPT表述都不足以引起学生的兴趣，而以Flas或短片的形式传达效果更佳。
此外，学生对于学习这门课程到底有什么用处也不是很了解，因为从上课情况来看，有相当一部分学生的系统居然没有装安全软件。这部分学生中有人表示从未中过病毒，也未被人攻击过，所以，安全没有必要。
2.教师对知识的全面把握
物联网信息安全是一门涉及到密码学、计算机科学、数学、电子通讯等多门学科专业领域的课程，它需要教师自身的专业知识非常广泛，因此，对主讲教师的专业素养要求也非常高。主讲教师必须自己全方面的掌握了这些专业知识，更全更新去了解物联网信息安全动态，才能更好的传达给学生。这就需要教师本身的不断充电、更新已有知识。
3.实验环境的局限性
除了学生的不理解，教师专业功底的自我加强，还有非常重要的一个硬性条件就是：实验室操作环境的局限性。目前，这门课程的实验课基本是在实验室虚拟机上模拟操作，最开始学生还有点兴趣，基本一次课两个小时左右，学生的兴趣就快消失了。
大部分的高校实验现状是关断了实验室外网的，对于一般的编程或课程设计类课程影响不大，但是对于物联网信息安全类课程，没有实际的感知层设备，没有能引起学生兴趣的可供攻击的网站，确实有点纸上谈兵的感觉。
4.学生的主观原因
此外，有一部分学生的前期专业功底没打好，导致非对称密码学这一部分内容听不懂，后面就不愿意听；有些学生沉迷于手机创建的互联网，上理论课不听，上实验课更不主动去动手操作。这些都造成了上好这门课程的难度。
二、物联网信息安全的教纲现状
物联网信息安全这门课程一般是在大三下学期开设，放到这个学期来学习本身是没有问题的，也是合理的。但是，要学好物联网信息安全，首先必须具备一定的数学功底，因为密码学是整个信息安全的核心内容。高等数学、概率论与统计、线性代数这些课程在低年级的时候必须要掌握好。可是，有些高校物联网专业却没有系统学习概率论这些课程，这就给物联网信息安全课程的学习带来了隐患。另外，计算机网络、通讯原理、高级编程语言也必须要掌握，缺一不可；数据库理论和网站的开发也需要了解，因为在攻击网站或数据库时，如果没有专业功底，无法理解其中的原理。
三、教学改进建议
1.传达安全隐患无时不在
在给学生讲授这门课程的开始，一定要让学生明确，网络上安全隐患无时不在，不论是物联网最低层的感知层，还是中间的传输层，或是最高的应用层。小，则信息丢失；大，则经济利益损失惨重。并且，拿出实际的案例让学生清楚的了解到不注意安全带来的严重后果。
2.教师跟上科技的进步
教师首先要全面提高自己的专业素质，从基本的加解密原理，再到网络攻防技术。同时，经常逛逛黑客论坛和贴吧，关注黑客微信群和最新技术。在上课的时候鼓励学生积极主动的去接触与物联网信息安全相关的内容。感兴趣的学生可以加入到中国黑客联盟，进行更深层次的专业知识学习。
时时发生的黑客攻击事件可以传达给学生，让学生了解安全的重要性，激起学生求识的欲望。
此外，与安全相关的法律法规也有必要让学生了解，避免学生走入歧途。
3.教学大纲的改革
学校在编写教学体制大纲时，一定要明确学好这门课程的基础。在低年级学习期间，类似概率论、数据库原理、高级程序设计（任何一种编程语言都可以）、计算机网络、通讯原理等这些基础课程，必须全面系统的学习掌握。
4.实验环境的改善
开放外网是一个必需引起重视的问题。在这个智能手机横行的时代，断开实验室外网的意义真的没有那么大了。相反，如果教师创建几个可供学生实验去攻击的网站，通过外网学生能访问到，并且能对网站的相关漏洞发起攻击，这样能大大激起学生的兴趣。同时，在上实验课时由于学生较多，并且解决单个学生的问题往往耗时较长的情况下，教师未必能及时回答每个学生的问题。开放了外网，学生可以很方便的自己去搜索他们感兴趣的内容。
四、邀请安全有关公司人员介绍实例
在学校允许的情况下，可以充分利用学校教师的人脉资源，邀请与物联网信息安全相关的公司一些了解安全事件实例的专业人员，来给学生讲解系统如何被攻陷，他们又是如何应对的，以及相关公司正在进行的相关产品的研究，充分调动学生的积极性。如果条件允许，可以让学生去参观或者参与有关项目产品的开发。相比于单个教师的讲授，这种形式带来的积极影响是巨大的。
五、课程的应用前景传达
教学过程中发现学生往往不知道学习了这门课程有什么用，也不知道可以从事哪些方面的工作，或者说以后就业可以应聘哪些公司的哪些岗位。因此，上课过程中可以引导性的告诉学生，学习了这门课程可以应对哪些工作，从事哪方面的研究，或者可以去哪些高校继续该领域的深造。这些与学生切身利益相关的问题都能引起学生极大的兴趣，从而让学生更加积极主动的去学习。
参考文献
[1]邓淼磊， 刘宏月. 对物联网安全课程教学内容和方法的探讨[J]. 教育教学论坛， 2014（13）：78-79.
[2]王兴华. 物联网信息安全解决方案[J]. 科技资讯， 2014， 12（16）：12-12.
物联网安全论文范文第3篇
关键词：电力生产安全；物联网；电力；安全
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）28-0279-01
在电力工业大发展的背景下，发电厂及电网的规模都在不断地扩大，支撑了整个社会电能的供给。同时，随着社会的高速发展，人们的生活水平不断提高，电力用户对电能的需求量有了明显的提高，也对电力供电安全、电力使用安全都提出了更高的要求[1]。电力生产安全是供电网络的源头，关乎整个电网运行、使用的安全，不容忽视。
物联网是各种感知技术的广泛应用，具有全面感知、智能处理等特性，能够通过信息网络全面、可靠的感知联网物体所在的状态。利用物联网技术手段，可以提升企业安全生产监督管理的能力[2]，促进企业经济效益的提高。
1 物联网技术介绍
和传统的互联网相比，物联网有其鲜明的特征。由于物联网上部署了大量的传感器，这些传感器都可以实时或定时的获取联网物体的一切信息，收集海量的数据，通过信息互联网传输到处理器中。数据不断更新，也就是联网物体状态的不断更新，以此实现对联网物体状态的实时监控或定时记录。
互联网是物联网技术的重要基础。通过互联网构建的各种信息网络，利用RFID（Radio Frequency Identification，射频自动识别）、无线数据通信等技术，关于物体的实时信息被准确的传递出去。由于信息数量庞大，海量数据的处理成为物联网的重要任务之一。物联网时代，建筑、公路等与电脑、宽带、数据中心紧密结合，整合为统一的基础设施，就像是另一个世界运转其上。
在与互联网深入结合的基础上，物联网还能够实现对联网物体的智能控制，并结合云计算、图片和视频上的人脸识别、三维可视化、 车牌识别、物体检测、人流统计、周界防范等智能技术，扩充应用领域，以适应更广大用户群体的需求。
2 电力生产安全的现状
电力能源作为国家的重要能源之一，电力企业安全生产是国家安全生产建设的一个重要领域。电力企业安全生产与民众的日常生活息息相关，是社会进步、经济持续发展等重要支撑。
国内发电厂的生产方式主要包括火力发电、水力发电、风力发电，以及核电，这些电力生产模式都会存在一些安全隐患，包括机组故障、人为操作失误等。通过继电保护等故障处理措施、应用安全事故防御技术的在线监控系统、采用自动诊断技术的诊断模式、故障处理分析等方式，电力生产安全已经有了较好的保障[3]。目前，电力行业正处于改革时期，全球互联网正在构建，对电力生产安全提出了更高的要求。技术发展带动了电力需求，同时也随着电力生产压力的增加，以及电力生产安全要求的提高，电力生产安全的保护措施需要进一步巩固与发展。
3 利用物联网技术推进电力生成安全的管理应用点
1）利用物联网技术快速定位故障机组
应用物联网技术，建立电力生产机组物联网安全监控系统，由物联网中继、网关设备、基站、普通手机、笔记本、台式PC机、平板等终端构成传感器网络，连接各种安全监测传感器通过信息网络发 送数据到安全监控系统，再由安全监控系统处理数据，以直观的方式呈现给用户。系统用户通过收集、平板、电脑等各种监控渠道实时监控各种安全状况，并能够实时查看细节、及时预警安全问题，从而避免安全事故的发生。
2）物联网技术实现监控各机组产能的实时监控
物联网技术不仅能够将机组所在地点精准的传输到信息网络，还能够将机组设备所在状态相关参数传输出来，用以判断机组设备的生产状态，通过参数控制，避免电力生产设备因过热、过载等原因而导致机组设备故障频发。
3）应用物联网技术严格控制用户操作
电力生产事故中，难以避免的依然存在人员操作失误造成的问题，且此类问题一旦发生，总是会造成很严重的后果。除了通过继电保护等故障处理措施保护电力生产安全，严格控制现场操作人员权限也是一个有效的方式。通过为操作工陪标专用设备，实时记录操作地点、操作步骤，严格控制操作权限。通过专用设备，当员工靠近不同机组设备时，读卡器自动读取信息，传输到信息网络后台验证权限并提示警告。
当今社会，对基础设施的蓄力破坏和未授权访问时有发生。由于访问控制对系统的机密性、完整性起到直接的作用，严格的权限控制机制是保证电力企业安全生产不会被蓄意破坏的最有效的保障。
4）应用物联网技术进行环境监控
在电力生产范围内安装温湿度监控、漏水监控、有毒气体监控、易燃易爆气体监控等，并通过红外设防、视频监控等实时监控电力生产。通过这些感应设备感应当前环境并传输数据到网络，管理员可远程监控现场状态，若数据超出正常范围，提示管理员查看并采取相应措施、查找源头、排除隐患。
进入大数据时代，视频监控技术也取得了大跨步的发展。经过模拟监控、数字监控、网络监控等重要发展阶段，大数据为庞大数据量的视频数据分析提供了途径。由于视频数据具有高并发、容量大的特点，大数据时代，视频资源才开始被计算机有效利用起来。同样，温湿度监控、漏水监控、有毒气体监控、易燃易爆气体监控等措施也可以通过大数据分析技术得到更有效的应用。
4 结论
物联网技术通过快速定位故障机组、监控各机组产能、监控人员操作、进行环境监控等方式应用与电力生产安全中，可对电力安全生产起到很好的促进作用。
参考文献：
[1] 闫涛，吕丽民. 物联网技术在企业安全生产中的应用[J].计算机技术与发展，2012，22（2）：226-228.
物联网安全论文范文第4篇
（一）建设背景
为了突显网络工程专业特色，加大与其它计算机相关专业的区分度，网络工程专业在保持原有网络工程专业特色的基础上，重点突出物联网和网络安全管理两个专业方向，进一步明确定位学校网络工程专业的人才培养目标。网络工程专业是一门实践性非常强的专业。因此，要实现培养目标，除了需要调整改革现有的专业课程体系外，还必须建立相应的实践教学体系和配套的实践教学环境。为此，网络工程专业以中央支持地方高校发展专项资金的实验室建设为契机，在网络工程管理和网络协议分析两个现有实验室的基础上，新建物联网、信息安全、网络攻防、网络测试等专业实验室。这些实验室建成后，网络工程专业实验室支撑的实践教学内容将基本上涵盖物联网、网络安全管理、网络工程设计三大方向的典型实验、课程设计，乃至实习实训、毕业设计等实践环节。届时，网络工程专业将具备实验设施齐全、内容涵盖面广的专业实验环境。这为构建特色鲜明、层次合理的实践教学体系提供良好的实践条件支持。
（二）体系结构
网络工程专业在保持网络工程设计特色的基础上，重点突出物联网和网络安全管理方向。围绕这三大专业方向，以现有的网络工程基础专业实验室和正在建设的物联网和网络安全方向专业实验室为依托，构建出专业特色鲜明的多层次实践教学体系，网络工程专业实践教学体系学科与专业竞赛、自主创新研究等多种形式，并分布在专业基础实践、专业核心实践、专业方向实践、专业综合实践四个教学层次上。从教学层次的角度看，网络工程专业的实践教学环节包括下列内容。专业基础实践主要指电子技术基础、计算技术基础、软件系统基础三方面的实践教学，主要形式是课程实验、课程设计和实习。专业核心实践主要指网络工程专业核心课程的实践教学，主要形式是课程实验和课程设计。专业方向实践主要指物联网、网络安全管理、网络工程设计三大专业方向的实践教学，主要形式是课程实验和课程设计。专业综合实践主要指学生根据自己选择的专业方向而开展的专业综合实践教学，主要形式包括学科与专业竞赛、自主创新研究、实训与实习、毕业设计（论文）等。
二、实践教学内容
以上述实践教学体系为依据，从四个专业实践层次分别阐述网络工程专业的实践教学内容。
（一）专业基础实践
网络工程专业基础实践环节可分为电子技术基础、计算技术基础、软件系统基础三方面的实践教学内容。电子技术基础实践教学内容包括模拟电路实验、数字电路实验、计算机组成原理实验、硬件工艺实习。模拟电路实验是让学生了解放大电路的原理，并能理解相应的实验现象。数字电路实验是加强学生对数字逻辑的理解能力和数字电路的设计能力。计算机组成原理实验是让学生理解计算机硬件结构的实现原理和方法。硬件工艺实习是让学生综合运用数字电路和模拟电路的相关理论知识，使用电路设计软件设计并利用实际电路元器件实现一个具有实际生产意义的电子电路系统。计算技术基础实践教学内容包括程序设计实验、数据结构实验、算法分析与设计实验、程序设计应用课程设计等。程序设计实验是让学生能够运用所学的程序设计语言编写并调试程序，培养学生的程序设计能力和程序调试能力。数据结构实验是让学生运用理论原理知识编程实现线性表、队列、堆栈、二叉树、图等基本数据结构及其访问操作方法，以及常用的排序和查找算法，进而能够解决相关的实际问题。算法分析与设计实验是让学生掌握分治法、动态规划法、贪心法、回溯法、分支界定法等常用经典算法，从而更好地解决实际问题。程序设计应用课程设计是综合运用程序设计语言、数据结构、算法分析与设计，设计并实现一个具有实际生活意义的程序系统。软件系统基础实践教学内容包括操作系统实验、数据库原理实验、软件工程实验、软件系统开发课程设计。操作系统实验是让学生系统地掌握处理机管理、进程管理、存储管理、文件管理和设备管理五大功能的工作原理与实现方法，进而能够模拟实现操作系统部分功能。数据库原理实验是让学生熟练掌握SQL语言的数据定义、数据操纵、完整性控制等功能，基本掌握数据库的设计方法和数据库应用系统的开发方法。软件工程实验是加深学生对软件开发方法的理解，掌握统一建模语言UML和可视化建模工具RationalRose的基本用法。软件系统开发课程设计是让学生在掌握程序设计技术的基础上，综合运用操作系统、数据库原理、软件工程的理论知识与开发技术，设计并实现一个具有实际应用价值的软件系统。
（二）专业核心实践
网络工程专业核心实践环节主要包括计算机网络、网络编程、无线网络、Linux编程等专业核心课程的实践教学内容。计算机网络实验是让学生学习利用Sniffer和Wireshark等常用网络嗅探工具验证TCP/IP协议报文格式和协议交互过程，从而加强学生对网络协议及其工作原理的理解，加深对计算机网络体系结构的认识。网络编程实验是以套接字编程为基础编写TCP/UDP协议通信程序以及数据包捕获程序，编写SMTP/POP3邮件客户端、FTP客户端、Web网站程序等经典网络应用程序。无线网络实验是让学生掌握各种无线网络设备的安装和配置方法，学会无线局域网的规划设计、安装配置与故障排除。Linux编程是让学生掌握LINUX环境下C语言应用程序开发的基本过程，熟悉基本库函数的使用，具有初步的应用程序设计能力。
（三）专业方向实践
网络工程专业方向实践环节可分为物联网、网络安全管理、网络工程设计三个专业方向的实践教学内容。物联网方向实践教学内容包括射频识别实验、无线传感网实验、物联网开发实验、以及物联网方向课程设计。射频识别实验是让学生掌握射频识别技术的读写卡、多卡读、编码调制、防碰撞算法、通信协议、保密通信等基本原理，能够编写相关应用案例程序。无线传感网实验是让学生能够对温度、湿度、光照、压力、红外等典型传感器节点进行数据采集，并利用Zigbee、蓝牙、WIFI等通信模块，开发无线传感器网络应用程序。物联网开发实验是让学生在掌握嵌入式编程的基础上，结合射频识别和无线传感技术，开发物联网应用中的核心功能模块或简单应用程序。物联网方向课程设计是综合运用物联网方向课程的理论知识与开发技术，设计并实现一个具有一定实用价值的物联网应用系统。网络安全管理方向实践教学内容包括网络安全实验、网络管理实验、网络攻防实验、以及网络安全管理方向课程设计。
网络安全实验是让学生掌握网络嗅探器和端口扫描工具的工作原理和实现方法，理解包过滤、网络地址转换等网络安全策略，掌握防火墙和入侵检测系统的安装、配置和使用方法。网络管理实验是让学生理解SNMP网络管理协议的原理和工作过程，掌握SNMP程序的设计与开发方法。网络攻防实验是让学生熟悉网络探测、缓冲区溢出、网络欺骗、拒绝服务、SQL注入等主流攻击技术的实现方法，从而预防和阻止网络攻击。网络安全管理方向课程设计是综合运用网络安全管理方向课程的理论知识与开发技术，设计并实现一个具有某种安全管理功能的实用网络软件或系统。网络工程设计方向实践教学内容包括网络互联技术实验、网络规划与设计实验、网络故障诊断与排除实验、以及网络工程设计方向课程设计。网络互联技术实验是让学生学会网线制作、VLAN配置、交换机配置、静态路由配置、动态路由配置、ACL配置、NAT配置等，为实际网络部署提供基础。网络故障诊断与测试实验是让学生掌握网络故障诊断与测试工具的使用方法，能够对物理层、数据链路层、网络层、以太网、广域网、TCP/IP、服务器等的故障进行诊断与排除。网络规划与设计实验是让学生学会网络规划工具、需求分析、技术选择、网络拓扑设计、网络编址与命名、路由设计、网络性能保障、安全管理设计等各环节技能。网络工程设计方向课程设计是综合运用网络工程设计方向课程的理论知识与开发技术，针对某个实际应用场景，规划并设计一个具有实用价值的网络工程方案。
（四）专业综合实践
专业综合实践主要指学生根据自己选择的专业方向而开展的专业综合实践教学，主要形式包括学科与专业竞赛、自主创新研究、实训与实习、毕业设计（论文）等。学科与专业竞赛是鼓励学生在老师的指导下，利用课余时间和假期，参与学校、企业、省、教育部、乃至全球等各种级别的大学生学科或专业竞赛，以扩大学生的知识面，培养学生理论联系实际和动手操作的能力。目前适合网络工程专业学生参加的竞赛主要有全国大学生数据建模竞赛、全国大学生电子设计竞赛、ACM大学生程序设计竞赛、“挑战杯”大学生系列科技作品竞赛、全国大学生信息安全竞赛。自主创新研究可分为课内自主研究学习和课外科技创新活动。课内自主研究学习是在部分专业课程内，安排学生开展研究性学习与创新环节，激发学生主动学习的积极性，培养学生的自学能力和自主学习研究能力。课外科技创新活动是学生根据自身兴趣和专业特长组成小组，自主选择研究课题，确定研究目标、技术路线和研究计划，利用课余时间和寒暑假在老师的指导下自主开展科技创新活动，以提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，培养学生的创新意识和创业精神。实训和实习是让学生熟悉或掌握网络相关行业或领域中可能遇到的常用技能，以缩短第一任职岗前培训的时间。该类实践教学内容包括见习环节、实训环节、实习环节等。见习环节是参观一个网络行业相关的企事业单位或部门，见识各类产品和系统的研发过程或应用情况，以增强学生对专业的兴趣和自豪感。实训环节是在校内实验与实训基地，通过与企事业单位的合作，提炼网络设备产品与网络应用系统的典型功能模块，进而设计出一组项目供学生实习训练。
实习环节是与校外企业或培训基地合作，让学生参与到实际的项目研发与实施工作中，从而使学生接触社会，体验未来就业单位的工作环境和实际的项目开发过程。毕业设计（论文）是大学生四年专业知识学习后的一次综合性专业技术实践锻炼机会。毕业设计的周期为14周，主要包括选题、开题、课题研究与指导、撰写毕业论文、毕业论文答辩等环节。毕业设计课题可以由指导老师根据自己的项目课题、研究方向或兴趣好确定，也可以根据学生就业单位的实际工作需要确定。
三、结论
物联网安全论文范文第5篇
随着计算机技术、互联网技术、无线通信技术、传感器技术、嵌入式技术等飞速发展，物联网的研究和应用也得到快速发展，并越来越引起各国的高度重视。物联网甚至被称为继计算机和互联网之后的又一次信息产业革命。美国于2008年末由IBM提出 智慧地球 概念后， 智慧地球 框架下多个典型智能解决方案已经在全球推广；欧盟于2009年6月了全球首个部级物联网发展战略规划；韩国和日本等发达国家也都分别提出了 U-Japan 和 U-Korea 信息化战略，其核心内容都是利用无所不在的泛在网络技术实现人与人、物与物、人与物之间连接，让民众可以随时随地享有科技智慧服务。我国政府于2009年8月提出 感知中国 的战略构想，并由政府、科研院所和企业建立相关研究基地和成立物联网产业联盟。可见物联网技术以及相关产业已经成为各国下一个必争的战略制高点。而任何一个新兴产业和行业的发展，都需要大量的专门技术人才，物联网的发展同样也不例外。目前，我国物联网专业人才还非常紧缺，人才的培养还处于起步阶段，而大批专门人才培养主要依靠高等学校来承担。在这样一个大的环境和背景下，国家教育部于2010年批准在35所高校设立物联网工程和传感网技术本科专业，并于2011年开始招生。另外，全国有将近20所高职高专院校以及独立学院开设了物联网工程专业。物联网工程专业是一个多学科高度交叉的新兴专业，如何培养出合格的、符合市场需求的物联网专业人才是高校面临的一个主要问题。南于物联网本身技术复杂、牵涉面广，涉及多学科的交叉，这就必然对人才的培养和专业建设都需要进行全新的考虑。笔者结合安徽理工大学物联网工程专业建设和实践，对物联网丁程专业人才培养和教学资源建设进行了一些初步的探索，为高校物联网工程专业人才培养和专业建设提供指导和参考
2 物联网工程专业的研究内容
2.1 物联网的体系结构
物联网的概念是1999年美国Auto-ID中心首先提出的，最初的定义是通过射频识别等信息传感设备把所有物品与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。现在普遍认为物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通对象实现互联互通，具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化特征的网络。从物联网的定义可以看出要实现物联网需要具有感知、通信与计算能力的智能信息传感设备等实现全面感知，借助现有的互联网和电信网来进行数据的可靠传输，以及数据的智能处理，进而实现人与人、物与物、人与物之间的互联互通和智能信息服务。物联网的体系结构可以根据信息生成、传输、处理和应用划分为4个层次：感知识别层、网络层、管理服务层和综合应用层。其中感知层是物联网信息的来源，包括各种类型的传感器、RFID标签和读写器、智能手机、智能家电以及智能测控设备等；网络层实现数据的传输，包括有线和无线网络的接人层、会聚层和核心交换层；管理服务层实现数据存储、处理的和智能决策服务等，包括中间件、数据存储与处理、数据挖掘与智能决策等；综合应用层实现不同行业的综合应用，包括智能物流、智能电网、智能交通、智能环保、智能医疗等。物联网4层体系结构如图1所示。
2.2 物联网关键技术和研究内容
由物联网的4层体系结构图可以看出：感知层是物联网应用的基础，位于物联网应用的最底层，也是物联网区别于传统互联网的重要方面之一。感知层主要涉及RFID技术、无线传感器网络和控制技术、短距离无线通讯技术等主要关键技术。物联网的应用层与具体的应用领域不同存在很大的差异，需要根据具体的应用来设计。物联网网络层的数据传输技术、无线通信技术以及管理服务层涉及的数据存储、云计算、数据挖掘等各种支撑技术都是物联网应用和研究过程中涉及的主要技术和内容。
由于物联网的研究内容比较宽泛而且涉及多学科的交叉，开设物联网相关专业的高校现有学科基础、专业设置以及研究内容的侧重点都会有所不同，因此在物联网工程专业的课程设置以及培养方案方面会存在的一定的差异。由物联网的4层体系结构，可以根据实际情况对物联网工程专业设置不同的研究方向，如电子技术和嵌入式技术基础较好的高校可以侧重于感知层设计和应用，计算机技术基础较好的高校可以侧重于物联网应用层和信息服务层，网络技术和通信技术基础较好的高校可以侧重于网络层和管理服务层，还有各相关交叉专业设置较为全面、研究基础较好的高校则可以在物联网的各层都平衡发展。具体设置什么样研究方向和培养方案，各高校需要根据自身的学科专业基础和特点以及高校的行业背景，设置具有自己特色和优势的培养方案和侧重研究方向。安徽理工大学是一所具有煤炭行业背景和医学特色的理工类高校，目前设有相关的专业有：计算机科学与技术、电子技术与仪器、网络信息安全、自动化、电子信息工专业提供论文写作、写作论文的服务，欢迎光临dylw.net程、通信工程、电气工程及其自动化等，具有较好的相关专业建设基础，尤其是面向煤矿自动化和信息化应用领域有着较强的优势。因此，基于学校的行业背景和专业基础现状，物联网工程专业的侧重点是物联网的感知层设计和应用，兼顾管理服务层的相关技术研究，如中间件等。重点应用领域是矿山物联网以及智能移动医疗，结合现有的网络信息安全和计算机科学与技术等相关专业，制定符合学校实际和充分利用现有教学资源的物联网工程专业的培养方案。
3 物联网工程专业培养目标和课程设置
3.1 物联网工程专业培养目标
在高等学校本科人才培养目标的前提下，根据物联网专业的研究内容和市场需求定位，物联网工程专业培养目标是：具有宽厚扎实的基础知识，系统地掌握物联网的相关理论、方法和技能，具备网络技术、传感技术、射频识别技术、嵌入式技术、通信技术以及计算机技术等信息领域宽广的专业知识，具有综合运用所学知识解决物联网中信息获取、传输、处理问题的能力，能够从事物联网的通信架构、网络协议和标准、无线传感器、电子标签射频识别、信息安全等产品及系统的科学研究、工程设计、产品开发、技术管理与设备维护等工 作。
通过相关课程的学习，掌握必需的传感器、电子、通信、单片机、RFID技术等知识和专业技能；掌握基本物联网节点、网关、网络协议栈，有线和无线网络技术原理，无线自组织组网、有线和无线网络拓扑以及网络安全技术等基础理论和关键技术；熟练并系统地掌握物联网应用系统集成、物联网硬件与软件设计、互联网应用等，具有综合应用所学知识解决物联网工程中实际问题的能力，包括：工程设计、设备制造、网络运营和技术管理中的实际问题等能力；掌握基于无线传感器网络的物联网业务的开发、测试、推广等知识，具有较强的综合应用信息网络相关知识解决问题的能力、综合试验能力与工程实践能力；熟悉矿山物联网的架构、应用环境和关键技术，并能够进行系统设计和开发；熟悉物联网在智能医疗领域的应用技术，并在现有医院信息系统的基础上，进行移动医疗的智能终端、医疗传感设备、中间件、数据存储、应用系统的设计和开发等。此外，还应具有较强的创新意识、创造性思维能力，能综合运用多学科知识、技术和现代工程工具，将所学内容应用到其他行业和应用领域。
3.2 物联网工程专业课程设置
由于物联网工程专业是综合多学科的新兴专业，在课程的设置和教学内容的安排上还不够成熟和稳定，还处于探索阶段。需要根据专业培养目标和实际教学情况，不断地调整和优化课程的设置。目前，物联网专业课程设置基本上在现有较成熟的计算机科学技术和电子信息类专业的基础上，增加与物联网相关的核心课程，但侧重点是物联网技术及应用。结合学校相关专业课程设置现状，物联网专业课程分为以下几个主要模块：（1）公共基础模块；（2）专业必修课程模块：（3）专业核心课程模块；（4）专业任选课程模块；（5）跨学科课程模块；（6）实践课程模块；（7）素质拓展模块。各模块包含的主要课程如表1所示。
在课程的设置上既考虑了物联网专业的核心研究内容和专业特色，同时考虑到物联网专业是一门新兴的专业，还没有专门的硕士和博士学位点，目前基本上都是作为计算机或相关学科的一个研究方向，而计算机专业研究生入学考试的专业课实现国家统一命题，因此，在课程的设置上要能够和计算机科学与技术专业核心课程实现无缝对接，使得物联网工程专业培养的学生能够轻松实现进一步深造的愿望。基于这样的一种现状，学校物联网工程专业在必修课程模块和核心课程模块中分别开设了数据结构、计算机组成原理、计算机网络、操作系统等相关的课程，同时开设了物联网导论、无线传感器网络、RFID原理与应用，能够满足学生专业学习和考研深造的需要。为了突出物联网专业知识，在专业任选课程模块中开设了大量与物专业提供论文写作、写作论文的服务，欢迎光临dylw.net联网和计算机相关和当前最为热门的课程，充分体现了该专业方向的知识面宽、技术先进等特点。跨学科课程模块的设置为进一步拓宽学生的知识面，了解煤矿行业的生产背景和主要技术装备，为以后从事煤矿物联网和数字矿山建设打下基础。实践课程模块的设置是培养学生动手能力和学习兴趣的重要教学环节，是达到学以致用的主要途径，是整个教学过程不可缺少的内容。素质拓展模块通过组织多种形式和内容的第二课堂教学活动，以培养学生创新精神和实践能力，促进个性发展，提高综合素质。
4 人才培养和教学资源建设
4.1 物联网工程专业人才培养
高等学校的使命是培养人才，高校需要根据市场的需求和自身优势以及综合其他因素来确定人才的培养模式。因此，对人才培养目标的定位能够全面反映高校对合格人才的理解和时代需求。安徽理工大学是行业特色鲜明、理工类为主的综合型大学，学校人才培养目标是：结合煤炭行业特色，培养 厚基础、高素质、强能力、善创新 的创新型人才和高级专门人才。在人才培养过程中要构建多元化、多目标的培养模式，同时充分考虑学生就业、创业和继续深造等不同要求，努力形成特色鲜明、层次清晰、模式多元、制度配套、保障有力的本科人才培养体系。在学校人才培养目标的指导下，借助现有相关专业的培养模式和经验，并结合物联网工程专业的特点，对物联网工程专业的人才培养采用校企联合培养的模式。
安徽理工大学是第二批 卓越工程师教育培养计划 高校，目前在计算机科学与技术专业以及其他电子信息类专业的卓越工程师培养计划和方案制定过程中积累了一定的经验，其核心培养方式是采取的3+X培养模式，主要措施是其中3年时间在学校进行相关基础课和理论课的学习，至少1年时间采取校企联合培养模式，通过将企业纳入到人才培养主体地位，可以进行订单式培养，大大增强学生对企业需求的了解和实践动手能力。真正体现 卓越计划 的3个特点，即行业企业深度参与培养过程；学校按通用标准和行业标准培养工程人才；强化培养学生的工程能力和创新能力。物联网工程专业主要是培养工程类的专门型应用人才，可以按照 卓越工程师 的培养模式进行培养。一方面是在现有教学资源的基础上，加强物联网专业基础理论和专业核心课程内容的教学，另一方面加强实践教学环节，尤其是引入相关企业的参与。目前，我校已与安徽徽斯顿电子科技有限公司以及安徽科艾网络技术有限公司签订了战略合作协议，联合培养物联网专业人才，由参与的公司提供相关课程的教学和实践环节的平台，并且公司有优先挑选优秀毕业生的权利。另外，安徽理工大学与附属医院安徽淮南东方医院集团也签订了合作协议，共同研究和制订数字移动医疗系统方案。移动数字医疗系统的实施可为学校物联网专业教师和学生提供了参与设计和开发的机会，同时也会为学生的培养提供很好的实习场所和平台。另外，安徽理工大学与两淮煤矿企业都建立了很好的合作关系，有着很好的合作基础，双方都在积极准备联合培养矿山物联网建设人才，进行校企深度合作，为拓展学校物联网专业人才培养提供了很好的实践和就业机会。此外，学校还与一些经济发达地区的相关企业建立实习基地，如上海、深圳、无锡、芜湖等，为学生进入工作岗位前提供深入企业实习机会，为进一步就业打下了坚实的基础。校企合作模式的效果已经在学校的一些专业取得了很好的效果，校企合作是物联网专业人才培养较为理想的模式。
4.2 物联网工程专业教学资源建设
物联网专业人才的培养，除了有定位准确的培养目标和合适的培养模式之外，还需要有配套的软硬件教学资源的支撑，教学资源是培养合格人才的重要保证。一个专业办学水平的高低往往与该专业的师资、实验室、教材、实习场所等建设水平有关。对于物联网专业这样一门新兴专业，面临的专业教学问题更为严重和急迫。学校在物联网专业建设过程中，相应地采取了一些有效措施来保证高水平的教学资源。
（1）物联网专业师资队伍的建设。这是所有教学资源中最为重要的部分，没有好的师资很难想象能够培养出优秀的人才。因此，学校和学院都非常重视教师的培养，培养的方式主要是从学院中挑选出一部分对物联网感兴趣而且嵌入式技术以及软件开发能力过硬的教师组建成物联网科研团队和教学团队，通过申专业提供论文写作、写作论文的服务，欢迎光临dylw.net请物联网相关课题展开物联网理论和应用研究，目前已有2项物联网相关的国家自然科学基金项目，5项省部级物联网应用课题，多项企业物联网应用横向课题，通过科研课题工作的深入展开和研究，大大提高了教师对物联网理论的理解和实践应用水平，对推动物联网专业的教学水平起到明显的促进作用。除此之外，学院利用寒暑假时间组织部分教师到北京、无锡、长沙等地参加 全国高校物联网专业教学和研讨 高级物联网开发工程师物 等教学和专业技术的培训，通过培训进一步提高教师的物联网教学水平和专业技能，然后再通过校内的研讨和讲座带动更多教师物联网专业水平的提高。
（2）教材建设也是办好专业必不可少的环节。由于物联网专业是新建专业，虽然已经出版了一些不错的物联网方面的图书，但适合作为本科教学的好教材还是凤毛麟角，而且大多是技术类或普及类。因此，在教材的建设方面还有很多的工作需要做。我们根据开设的课程和目前已有教材的现状，挑选出相对较好的基本教材和参考书，通过大家阅读讨论，然后根据制定的教学计划，来确定讲授的内容和学生需要自学的内容，并整理教学讲义和课件，为后续教材建设做好准备。通过这一环节，充分提高了对教学内容细节的掌握和理解，也对物联网技术掌握得更为全面。
（3）实验室建设是实践教学环节的有力保障。为了能够满足物联网实验教学的需求，学院对物联网实验室建设投入了大量的建设经费，实验室采购了北京西普阳光教育科技有限公司的SimpleRFID射频识别实验教学系统，并向安徽福讯信息技术有限公司订制了无线传感网络教学系实验系统。在物联网实验建设过程中，物联网专业教学团队全程参与整个实验室建设过程，对系统的安装、调试、运行都进行全面掌握；专业提供论文写作、写作论文的服务，欢迎光临dylw.net并邀请物联网实验系统开发的T程技术人员给教师做专门的技术培训和讲座，进一步提高了教师的理论水平和实践水平。通过师资、教材和实验窜3个环节的建设，目前学校已经具有较高水平的物联网专业教学团队和完善的教学配套资源，完全能够按照既定的教学目标和计划来进行物联网专业人才的培养。当然，任何一个新的专业的开设，都需要一定时间的建设和完善，在建设的过程中要不断探索和完善，并借鉴其他高校的成功经验，及时修正不合理的方面。
5 结语
物联网工程专业的人才培养和教学资源建设，是所有高校物联网工程专业在办学过程中需要考虑和解决的问题，而特色人才培养模式和高水平教学资源建设是办好物联网专业的前提，因此，各个高校应根据各自不同的办学基础和行业特点，着眼于市场需求和自身的办学优势，在体现物联网工程专业共同特点的基础上，要突出物联网工程专业的行业特色，这样培养出的人才更能满足市场需求和具有更宽的就业面。
参考文献：
[1]吴功宜，吴英.物联网工程导论[M].北京：机械工业出版社，2012：1-5.
[2]刘云浩.物联网导论[M].北京：科学出版社，2011：3-6.
[3]吴功宜.对物联网工程专业教学体系建设的思考[J].计算机教育，2010（21）：26-29.
