物联网工程的特点范文
时间：2024-01-02 17:20:37
物联网工程的特点篇1
【关键词】物联网;物联网工程专业;人才培养
物联网的概念最早于1999年由美国麻省理工学院提出，是指依托射频识别技术和设备将所有物品与互联网连接起来，实现智能化识别和管理而形成的网络。[1]物联网是继计算机、互联网、移动通信后的又一次信息化产业浪潮，将催生一个巨大的新兴产业。产业未兴，人才先行。2010年教育部在高校本科教育阶段设立物联网工程专业，以期为重要战略性新兴产业――物联网相关产业培养高素质人才。物联网技术属于“集成创新型”技术，因此物联网工程专业的人才应该属于“工程应用型”人才[3]。如何实现这一目标是各个高校共同探索的话题。作为一名教师，结合自身实际工作经验，对此有以下几点思考。
1.形成以培养目标为导向的特色课程体系
物联网工程是一门覆盖范围很广的综合交叉学科，涉及计算机科学与技术、电子科学与技术、自动化、通信工程、信息安全、智能科学与技术等诸多科学领域[4]，合理的课程设置有助于师生形成清晰完整的知识结构。要制定合理的课程体系，可以从以下三方面着手：
首先要整体把握物联网的体系架构要对物联网的整体框架和关键技术有整体把握。物联网的架构分为三个层次：感知层、网络层、应用层。信息在感知层采集和获取后，经网络层得以共享并实时交互，最终在到达应用层经过分析处理，最终实现决策和控制。课程体系要涵盖这三个层次，各层次间要能顺利连接。同时物联网关键技术如M2M、传感器、云计算等在整个课程体系中有所体现。
其次要明确专业培养目标。物联网企业的人才需求谱系中不仅包含高层次的研发人员，同时也包含大量物联网产品生产制造与物联网系统集成中设备安装、调试、维保等方面的高端技能型专门人才。因此，物联网工程专业的就业岗位可定位为：物联网电子产品的生产与制造、物联网工程系统集成与项目实施与管理、物联网工程项目售前售后服务与运行维护。物联网工程专业的课程设置要有明确的就业指引。根据岗位要求设置合理课程体系，培养学生核心职业能力。
最后要重建核心课程。目前物联网工程专业课程设置没有专业特色，课程设置大多是将各个交叉学科的相关课程直接设置在物联网工程专业的课程体系之中，比如将计算机专业相关的课程、通信专业相关的课程以及电子技术相关专业的课程组合成物联网工程专业课程。这样设置导致课程体系复杂、内容繁多、缺少层次[5]，教师授课以孤立的学科要求为教学目标进行授课，学生因精力有限很难深入，形成的知识结构混乱，很难加以应用。课程的内容方面，大多是在原传统专业的核心要求上略作删减，导致学生无法获取一些非本课程重点而对后续课程极为重要的知识点。比如物联网工程专业的专业基础课电路与电子学，按照传统电子技术相关专业的要求，耦合电路属于选讲甚至阅读内容，不做考核，许多老师在授课时间有限的情况下会选择学生自学或者只做概述，而对于物联网工程专业的学生来说，这部分内容相当重要，是理解其后续专业课射频识别工作原理的重要知识储备。因此，在确立物联网工程专业课程体系的时候，应充分考虑各学科之间的关联，是否符合物联网专业从上至下的知识结构，而不是简单堆砌，更不是简单取舍。在培养目标的引导下，梳理学生能力形成所需掌握的知识点，将传统相关课程进行重组或拆解，并为之确定新的教学大纲，从而形成具有物联网工程专业特色的新课程，以突显符合培养目标的本专业特色。
2.组建有清晰角色定位和分工的教学团队
师资队伍是专业建设与发展的保障。作为一门新兴学科要发展，物联网工程专业急需一支专业的教师队伍。但物联网涉及学科众多，寻求精通多学科教师又不易实现。面对这种困境，物联网工程专业建立之初，可以尝试鼓励教师在各自的领域深入研究，以实际应用为向导或者以项目任务驱动的方式，组织青年教师学习钻研自己所掌握技术在物联网中的应用方式及其接入点，了解与其他领域知识相结合时所需的核心知识点，以达到熟练掌握和应用某一项物联网关键技术的目的，从而在实际教学中将每个人的技术优势发挥到最佳，使学生能取众师之长，实现成为“卓越物联网工程师[6]”的最终目标。
3.转变教学思维，充分发挥学生主体地位作用
基于问题的学习（简称PBL）于1969年由美国神经病学教授Barrows首创，是以学生组成的学习小组围绕系列复杂问题自主分析，找到解决方案，并学习到所需知识的过程。PBL教学法可以帮助学习者构建广博而灵活的知识基础，培养学生自主学习的能力和实践能力，激发学生的学习兴趣。[9]无论从实践还是理论研究上，物联网工程专业目前都还处于探索阶段[8]，涉及学科知识宽广，相关技术甚至重要术语的定义都在持续更新中，“老师讲授―学生被动接受”的传统方式已经不能满足学习的需要，这要求学生有自主获取新知识的能力和热情。实际教学中可以尝试在物联网工程专业的主干课程如物联网导论中引入PBL教学方法，例如在讲解物联网是什么、物联网体系架构、物联网应用等关键问题时，可以给出问题，让学生通过资料查询、文献检索及其他现代信息技术手段获取相关信息，分组讨论、归纳、整理、分析总结，让学生来充当问题的解决者，教师最后归纳补充，进行重难点讲解。
笔者在讲授物联网工程专业课程物联网导论曾尝试采取这种教学方法，让学生参入到教学过程中来，充分发挥学生主体作用，效果明显。物联网工程专业不同于传统成熟专业，存在很多正在发展未有定论的理论，比如物联网的定义是什么，各种组织给出很多不同的解释，但至今为止，还未有统一的权威释义。学生在寻求答案过程中，不同于被动接受单一答案，可以了解不同定义提出的背景和当时物联网发展的现状等等问题，在理解了别人解释之后经过讨论和思考能够形成自己的“定义”。同时，这一系列的过程让学生了解物联网工程专业的特点，也提醒学生要有知识更新的意识，逐渐培养提升学生自主学习的能力。
4.以课程设计方式，逐步培养学生实践能力
物联网工程专业是由战略性新兴产业催生的新专业，相比传统专业更注重专业实践环节。[10]它集成交叉的特点对学生将所学知识综合运用与实践的能力要求很高。学生不仅要对各种信号的采集、处理、交换、传输的理论与技术熟练运用还要具备较强的综合应用无线传感网络及一定的软件开发能力。在课程的设计上，一方面要加大实验课在教学中的比重。针对专业难点和重点内容，通过验证实验的方式组织教学，让学生通过动手获得新感知新体验，帮助理解和掌握本专业的核心专业技术。另一方面要以课程设计逐步培养学生实践能力。物联网系统的构建从硬件模块的搭建到软件平台的设计不但需要理论知识的贮备，更要求学生具有较强的实践能力。传统的完成理论学习进行毕业设计的方式是难以实现的。结合物联网工程专业的这个特点，给物联网工程专业的专业基础课和专业课设置对应课程设计，例如传感器等课程课程设计完成数据采集模块设计，模拟电路、数字电路等课程完成报警电路设计，无线传感网络等课程完成局域网组网设计、C语言程序设计、Java语言程序、数据结构与算法、数据库等课程设计完成应用软件的设计，最后的专业实训课将所有课程设计整合。合理设计实践节点，以课程设计的方式逐步培养学生实践能力。
物联网工程专业是个知识综合性强，实践和创新应用能力要求高的专业。在物联网的全面应用时代到来之前，高校应在实际教育教学中不断思考与改革，形成学科专业优势，培养符合未来社会发展需求的复合型人才。
参考文献
[1]工业和信息化部电信研究院[R].中国物联网白皮书，2011.
[2]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，2010，11.
[3]王志良，等.物联网工程概论[M].机械工业出版社，2011.
[4]刘涛.高校物联网专业人才培养体系的思考[J].物联网技术，2014（1）：76-78.
[5]沈雪珍，等.基于物联网专业教学的几点思考[J].中国电子商情（科技创新），2013（15）：48.
[6]顾卫杰，等.对不同层次教育的物联网专业定位的思考[J].中国电力教育，2011（27）：182-183.
[7]钮旭光，等.将PBL教学模式引入农业微生物学实验课的几点思考[J].四川教育学院学报，2012，28（8）：25-27.
[8]孙涵，等.物联网工程专业建设初探[J].计算机教育，2012（21）：2-4.
物联网工程的特点篇2
【关键词】物联网 物联网应用技术 专业建设 课程体系
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674－4810（2013）01－0012－03
一 前言
自2010年7月教育部首次批准多所高校（院系）建设物联网技术专业以来，教育部及相关部门一直高度关注物联网及相关专业建设。全国高校物联网及相关专业教学指导小组组织高校在物联网专业的知识体系、课程体系、应用实践和人才培养等方面进行了一系列的探索，国内高校也根据自身的情况对物联网相关专业的课程体系进行了探索。但物联网目前属于新兴产业，各高校都是刚刚开始设立物联网相关专业，没有成熟的经验可以借鉴。福建信息职业技术学院（以下简称“我院”）成为首批获批物联网应用技术专业的高职院校之一。虽然专业设立起来了，但事实上，对于我院来说，如何建立科学的物联网专业人才培养体系、如何把控物联网人才的培养方向、物联网专业的核心课程如何设计等问题却成为困扰我们的难点。笔者近年来致力于物联网应用技术专业建设，分析物联网应用技术专业的知识体系及核心知识领域，力求归纳物联网应用技术专业建设的专业共性，并结合我院特色，构建了以“三线并重”为核心的物联网应用技术专业课程体系，希望能通过我们的实践，给其他院校一些启发和借鉴，共同推动物联网应用技术专业及课程体系建设的健康发展。
二 物联网应用技术专业设置的必要性和可行性
物联网被公认为是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮，开发应用前景巨大。业内专家认为物联网是通过射频识别（RFID）、红外感应器、无线传感器网络（WSN）、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
《福建省建设海峡西岸经济区纲要（修编）》指出：海西建设的目标之一是“利用现代网络技术，加快宽带通信网、数字电视网和下一代互联网建设，推进‘三网融合’，建设宽带接入网和业务支撑网，统筹3G移动网络建设，积极发展物联网。”
福建的物联网产品在全国城市网络、网格管理、智能监控、食品追溯、水质监测等系统应用较为广泛；与此同时，在电子回执、2.4G射频识别、自助终端、物联网操作系统级中间件平台、智能家居系统等领域的技术研发位居国内领先水平。依托厦门大学、集美大学、福建信息职业技术学院，已经成立了3个RFID应用研究中心，并将技术研发与市场运用紧密地结合在一起。200多亿的销售额使这一产业成为福建新兴产业中的老大，而备受各方的重视。
物联网用途广泛，主要涉及十大重点领域，包括智能电网、智能交通、智能物流、智能家居、环境与安全检测、工业与自动化控制、医疗健康、精细农牧业、金融与服务业、国防军事。未来十年物联网重点应用领域投资可达到4万亿，产出8万亿，形成就业岗位2500万个。产业发展，人才先行，物联网人才需求将急剧增加，需要高校开设并发展物联网相关专业。
作为首批开设物联网应用技术专业的院校之一，我院在近两年的时间里，在专业建设、人才培养方案制定以及课程体系建设方面做了很多工作，为办好“物联网应用技术”新专业打下了良好基础。我们认为新专业将以《国家中长期科学和技术发展规划纲要》为指南，以智能化的物联网系统为载体，围绕“物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护”三个主要方向，紧密结合社会发展与经济建设的重大需求与发展战略，整合我校及校内外合作团队的优势资源，建立符合我院特色的“物联网应用技术”专业，为实现福建省政府颁布的《福建省加快物联网发展行动方案（2010～2012年）》目标，为促进信息产业的发展做出贡献。
三 物联网的技术体系
1．感知层
感知层是物联网的“皮肤和五官”，主要功能是识别物体、采集信息。感知层通过传感器、条码识别、射频识别、无线定位等手段感知与采集物理世界中发生的物理事件和数据，这些数据包括各类物理量、标识、音频、视频数据等；
2．网络层
网络层类似于人体结构中的神经系统，主要承担着把采集和感知到的信息无障碍、高可靠性、高安全性地进行传送，实现更加广泛的互联功能。它主要是建立在现有的通讯网（包括有线和无线通信网）、广播电视网和互联网基础上。物联网感知层通过各种接入设备与上述网络相连，它解决的是感知层所获得的数据在一定范围内，尤其是远距离的传输问题。
3．应用层
应用层位于感知识别和网络传输层之上，是物联网智慧的源泉。人们通常把物联网应用冠以“智能”的名称，如智能电网、智能交通、智能家居等，其中的智能就来自这一层。应用层解决数据如何存储（数据库与海量存储技术）、如何检索（搜索引擎）、如何使用、如何不被滥用（数据安全与隐私保护）以及设备的智能控制等问题。
应用层是物联网发展的目的，通过公共中间件、信息开放平台、云计算平台和服务支撑平台等物联网应用技术，实现跨行业、跨应用、跨系统之间的信息协同、共享、互通的功能，从而支持物联网技术在工业、农业、环保、医疗等行业领域的应用。
物联网各层次间既相对独立又紧密联系。公共技术与物联网技术架构的感知层、网络层和应用层都有关系，其包括标识与解析、安全技术、网络管理和服务质量管理等，不属于物联网技术的某个特定层面。为了实现整体系统的优化功能服务于某一具体应用，各层间资源需要协同分配与共享。以应用需求为导向的系统设计可以是千差万别的，也不一定所有层次的技术都需要采用；即使在同一个层次上，对可供选择的技术方案也可以进行按需配置。
四 物联网应用技术专业知识体系
专业知识体系就是把一个专业领域内的专业知识组织成专业干线清晰、知识点层次分明、结构衔接完整的一个知识框架。在分析物联网技术体系的基础上构建物联网应用技术专业的知识体系，物联网应用技术知识结构中的专业知识部分应能体现物联网整体框架及其关键技术。因此，物联网应用技术专业知识体系应包括感知层、网络层、应用层的知识和系统整体架构与优化的知识。对应的核心知识领域为：对应于感知层为射频识别（RFID）技术、传感器技术与无线传感器网络技术等；对应于网络层为通信与网络技术、网络设备配置与管理等；对应于应用层为数据存储与处理技术、应用系统开发和云计算等；对应于物联网整体的框架为信息管理技术、物联网工程布线技术等。
根据上述分析，物联网应用技术专业的知识体系要能实现这样的培养目标：培养造就具有物联网技术基础理论、计算机网络技术、应用系统开发技术等相关专业知识；主要面向物联网工程建设、物联网应用软件开发、物联网产品制造以及物联网技术应用等方面企事业单位，在生产、服务及管理第一线能从事物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护等岗位的工作；并在创新和创业意识、团队合作与人际沟通以及资料查询与组织能力等方面有良好的素养，能适应国家战略性新兴产业建设需要，具有职业生涯发展基础，德、智、体、美全面发展的高技能应用型人才。
五 物联网应用技术专业课程体系建设基本思路
本专业课程体系建设充分吸收世界先进的CDIO工程教育理念，以物联网工程项目的规划、设计、实施和管理维护生命周期为载体，建立“做中学”的教育模式，研究开发符合本地区特色的物联网应用技术专业课程体系，培养学生具有较强的自学能力、组织沟通能力和协调能力，并能系统地掌握物联网应用技术。
第一，校企深度合作，面向市场需求，培养学生具备“智能家居、智能交通、产品追溯”三个应用领域的基本应用能力。按照学生职业岗位的能力，从初学到熟练的成长过程，以培养职业岗位技能为目标，基于工作过程进行物联网应用技术专业课程体系的建设。
第二，通过充分的社会调研，联合企业，聘请专家，找出上述三个领域中所有的代表性工作任务，选择完整的、对职业成长起关键作用的、有较大开放性和代表性的工作任务，从中提炼出典型的工作任务，再对所需的职业能力进行教学分析，研究提炼出适应“物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护”三个典型工作岗位的课程体系。
第三，通过“校企合作，工学结合”办学模式，进一步了解当前物联网企业的人才需求规格，培养满足企业实际需求的高技能人才，基于“以职业能力为目标、以项目为导向”的人才培养模式；“以服务为宗旨，以就业为导向”的指导思想，建设“教、学、做”三位一体的课程体系。
通过对上述“三个应用领域”、“三个典型工作岗位”及“三位一体的教学模式”的深入研究，结合本地区企业发展方向及学院实际情况，研究建设“三线并重”的物联网应用技术专业课程体系。
物联网应用技术专业课程的设置需要综合考虑相关交叉学科的特点，应尽可能多地覆盖本专业的知识体系，将相关主干学科的核心课程和专业课程进行通盘考虑，打破学科体系的约束，遵循职业教育的特点，根据工作过程和知识结构将上述专业课程分成公共基础课程、职业平台课程、职业能力课程、实验实训课程、能力拓展课程五部分。详细课程分类见附表。
七 结束语
物联网应用技术专业是以应用为驱动的专业，专业人才的培养根据专业共性知识和福建省物联网领域的区域特色，发挥我院在计算机网络技术等学科的传统优势，使学生有兴趣、有目的、有实践地学习专业领域的知识，逐步地、系统地增长应用实践能力和创新能力。在课程设置中，把行业应用特色纳入个性化课程或专业课中，形成理论型和实践型两套既有共性又有个性的课程体系。该课程体系坚持以“物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护”为主导，夯实基础教学，为学生的未来发展创造条件，以方向选修课为平台，拓宽学生的知识和认知视野，妥善化解突出特色和拓宽视野间的矛盾。
参考文献
［1］桂小林.物联网技术专业课程体系探索［J］.计算机教育，2010（16）：1～3
［2］揭秘北京邮电大学物联网工程专业课程体系［EB/OL］. http：//：8080/zgwlcyw/mainnews/szyw_zw.jsp？NewsID=107705&Classid=23
［3］朱金秀、韩光洁、、吴迪.物联网工程专业课程体系的研究与探索［J］.中国电力教育，2012（16）
［4］崔艳荣、陈勇.物联网工程专业课程体系设置探究［J］.长江大学学报（自然科学版），2010（2）
［5］沈苏彬、毛燕琴.物联网概念模型与体系结构［J］.南京邮电大学学报（自然科学版），2010（4）：1～8
物联网工程的特点篇3
《物联网信息安全》教学大纲
课程代码：
0302040508
课程名称：物联网信息安全
学
分：
4
总
学
时：
64
讲课学时：
64
实验学时：
上机学时：
适用对象：物联网工程专业
先修课程：《物联网工程概论》、《通信原
理》、《计算机网络技术》
一、课程的性质与任务
1.
课程性质：
本课程是物联网工程专业一门重要的专业课。
课程内容包括物联网安全特
征、物联网安全体系、物联网数据安全、物联网隐私安全、物联网接入安全、物联网系统安
全和物联网无线网络安全等内容。
2.
课程任务：
通过对本课程的学习，
使学生能够对物联网信息安全的内涵、
知识领域和
知识单元进行了科学合理的安排，
目标是提升对物联网信息安全的
“认知”
和“实践”
能力。
二、课程教学的基本要求
1.
知识目标
学习扎实物联网工程基础知识与理论。
2.
技能目标
掌握一定的计算机网络技术应用能力。
3.
能力目标
学会自主学习、独立思考、解决问题、创新实践的能力，为后续专业课程的学习培养兴
趣和奠定坚实的基础。
三、课程教学内容
1.
物联网与信息安全
（
1）教学内容：物联网的概念与特征；物联网的起源与发展；物联网的体系结构；物联网安全问题分析；物联网的安全特征；物联网的安全需求；物联网信息安全。
（
2）教学要求：了解物联网的概念与特征，了解物联网的体系结构，了解物联网的安全特征，了解物联网的安全威胁，熟悉保障物联网安全的主要手段。
（
3）重点与难点：物联网的体系结构，物联网的安全特征；物联网的体系结构，物联网的安全特征；物联网安全的主要手段。
2.
物联网的安全体系
（
1）教学内容：物联网的安全体系结构；物联网感知层安全；物联网网络层安全；物联网应用层安全。
（
2）教学要求：
了解物联网的层次结构及各层安全问题，
掌握物联网的安全体系结构，掌握物联网的感知层安全技术，
了解物联网的网络层安全技术，
了解物联网的应用层安全技术，了解位置服务安全与隐私技术，
了解云安全与隐私保护技术，
了解信息隐藏和版权保护
1
欢。迎下载
精品文档
技术，实践物联网信息安全案例。。
（
3）重点与难点：信息隐藏和版权保护技术，物联网的感知层安全技术，物联网的网络层安全技术，物联网的应用层安全技术。
3.
数据安全
（
1）教学内容：密码学的基本概念，密码模型，经典密码体制，现代密码学。
（
2）教学要求：掌握数据安全的基本概念，了解密码学的发展历史，掌握基于变换或
置换的加密方法，
掌握流密码与分组密码的概念，
掌握
DES算法和
RSA算法，
了解散列函数
与消息摘要原理，
掌握数字签名技术，
掌握文本水印和图像水印的基本概念，
实践
MD5算法
案例，实践数字签名案例。
（
3）重点与难点：数据安全的基本概念，密码学的发展历史；基于变换或置换的加密
方法，流密码与分组密码的概念，
DES算法和
RSA算法；数字签名技术，文本水印和图像水印的基本概念。
4.
隐私安全
（
1）教学内容：隐私定义；隐私度量；隐私威胁；数据库隐私；位置隐私；外包数据
隐私。
（
2）教学要求：掌握隐私安全的概念，了解隐私安全与信息安全的联系与区别，掌握
隐私度量方法，
掌握数据库隐私保护技术，
掌握位置隐私保护技术，
掌握数据共享隐私保护方法，实践外包数据加密计算案例。
（
3）重点与难点：隐私安全的概念，隐私安全与信息安全的联系与区别；隐私度量方法，数据库隐私保护技术，位置隐私保护技术；数据共享隐私保护方法。
5.
系统安全
（
1）教学内容：系统安全的概念；恶意攻击；入侵检测；攻击防护；网络安全通信协
议。
（
2）教学要求：掌握网络与系统安全的概念，了解恶意攻击的概念、原理和方法，掌握入侵检测的概念、原理和方法，掌握攻击防护技术的概念与原理，掌握防火墙原理，掌握病毒查杀原理，了解网络安全通信协议。
（
3）重点与难点：双音多频信号的概念以及双音多频编译码器工作原理；信号编解码器芯片引脚组成与工作原理，信号编解码器芯片的典型应用电路图及软件编程。
6.
无线网络安全
（
1）教学内容：无线网络概述；
无线网络安全威胁；
WiFi
安全技术；
3G安全技术；
ZigBee
安全技术；蓝牙安全技术。
（
2）教学要求：掌握无线网络概念、分类，理解无线网络安全威胁，掌握
WiFi
安全技
术，掌握
3G安全技术，掌握
ZigBee
安全技术，掌握蓝牙安全技术，实践
WiFi
安全配置案
例。
（
3）重点与难点：
无线网络概念、
分类，理解无线网络安全威胁；
WiFi
安全技术，
WiFi
安全配置案例；
3G安全技术，
ZigBee
安全技术，蓝牙安全技术。
2
欢。迎下载
精品文档
四、课程教学时数分配
学时分配
序号
教学内容
学时
讲课
实验
其他
1
物联网与信息安全
8
8
2
物联网的安全体系
12
12
3
数据安全
12
12
4
隐私安全
8
8
5
系统安全
10
10
6
无线网络安全
10
10
7
复
习
4
4
小
计
64
64
五、教学组织与方法
1.
课程具体实施主要采用课堂理论讲授方式，以传统黑板板书的手段进行授课。
2.
在以课堂理论讲授为主的同时，
适当布置课后作业以检验和加强学生对讲授知识的理解和掌握；
适时安排分组讨论课，
鼓励学生自行查找资料设计电路，
并在课堂上发表自己的设计成果。
六、课程考核与成绩评定
1、平时考核：主要对学生的课程作业、课堂笔记、课堂表现进行综合考核。平时考核
的成绩占学期课程考核成绩的
30%。
2、期末考核：是对学生一个学期所学课程内容的综合考核，采用闭卷考试的形式，考
试内容以本学期授课内容为主。考试成绩占学期课程考核成绩的
70%。
七、推荐教材和教学参考书目与文献
推荐教材：《物联网信息安全》
，桂小林主编；机械工业出版社，
2012
年。
参考书目与文献：
《物联网导论》
，刘云浩主编；科学出版社，
2013
年。
《物联网技术与应用导论》
，
暴建民主编；
人民邮电出版社，
2013
年。
《物联网技术及应用》
，
薛燕红主编；清华大学出版社，
2012
年。
大纲制订人：
大纲审定人：
3
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致力为企业和个人提供合同协议，
策划案计划书，
学习资料等等
打造全网一站式需求
4
物联网工程的特点篇4
研究了借助计算思维的定义理念推动物联网工程教育问题。一方面分析了当前国内高校的物联网工程教育现状及原因；另一方面对计算思维的定义进行了分类阐述，认为物联网工程教育要引入计算思维以发挥其指导优势。指出具有计算思维的物联网工程教育的关键是培养基于物理空间与信息空间一体化的“想象力”和“实现能力”。最后，给出了培养物联网工程“实现能力”的方法，具体包括按物联网理论技术体系展开实践教学、设计“思考”型课堂、强化物联网企业的作用。
关键词：
计算思维；物联网工程；教育；实现能力
2005年，国际电信联盟(ITU)了一份题为《TheInternetofthings》的年度报告，将物联网的发展定位为任何时刻、任何地点、任意物体之间互联和无所不在的网络以及无所不在的计算[1]。此后，世界各国先后将物联网作为一项战略性新兴产业大力发展，并将物联网技术的培养需求渗透到高等院校等教育领域。据统计，我国教育部2010年批设的新增高等学校战略新兴产业本科专业中，物联网产业相关专业数量高达37个，占新增设总专业数量的26.4%[2]。物联网工程是我国高校现阶段开设的主要物联网专业之一，覆盖了计算机、通信、电子、控制技术、信息网络等多个学科领域，因其广泛的社会需求和强劲的发展势头受到高校和企业的重点关注[3-5]。计算思维(ComputationalThinking)最早是由美国卡内基•梅隆大学的周以真(JeannetteM.Wing)教授于2006年提出，在国内外引起了强烈反响。不仅催生了美国CPARH计划和CDI计划，也使得国内高等教育界“九校联盟(C9)”倡议在高校计算机基础教学中培养计算思维[6]。在我国，计算思维是当前高校教育界广为关注的热点并正在被推进到多种计算机相关学科的教学活动中。本文认为计算思维应该是高等院校所有课堂教学都应该广泛采用的工具，将计算思维的理念引入物联网工程专业的教学中将具有显著的现实意义。综合社会经济、文化、科技以及国家发展定位，物联网工程专业强调注重工程实践性与应用创新性，计算思维助推物联网工程教育面临着两大挑战：(1)如何把计算思维真正融入物联网教学活动并形成整体，将它作为一个问题解决的有效工具切实发挥作用，指导物联网工程专业的课程内容设置和教学方案设计；(2)如何确定引入计算思维的物联网工程专业的实践教学体系与理论技术体系的关系，在确保物联网工程学科理论体系完整厚实的前提下，探索有效的实践教学途径，以增强物联网学科的工程应用性。本文主要探讨如何利用计算思维来指导物联网工程专业的人才培养教育问题。
一、高校物联网工程教育现状及分析
物联网工程专业是计算机科学与技术、网络工程、电子技术、信息工程、通信工程及其它边缘科学交叉渗透、相互融合的基础上发展起来的一门新型应用型学科。相对于一些传统的工程学科专业，高校对于新增设的物联网工程专业在教育培养方面存在很多的不足，具体表现在课程体系不够健全、师资力量比较匮乏、实验条件建设不完善，各项教育尚处于探索阶段，并因此导致物联网工程的毕业生实践动手能力弱、行业应用背景知识缺乏、工程能力不够、项目经验不足等问题，严重地制约了我国高等院校的物联网专业的建设发展。经过调查统计，现阶段高等院校物联网工程专业的教育问题集中体现在以下几点：(1)物联网属于跨专业学科，知识体系边界难以界定，课程主要教学内容是物联网交叉学科知识的一个“压缩饼干”，大量教材基本上是有关领域的浓缩版；(2)缺乏科学的思维方式作指导，对于物联网工程专业的课程总体定位和教学方法设计不甚明确，盲目开展教学活动；(3)实践环节过多地强调工具的使用，导致“狭义工具论”。过分依赖现有的教学实验平台和教学实践体系，缺乏跨学科、融合性的实践教学方案。针对上述存在的问题，本文将其原因概括为以下几个方面：(1)高等院校长期积淀的传统教育理念和教育体制；(2)课程内容的总体设计和教学方案设计缺乏针对性；(3)工程应用背景知识和行业项目知识匮乏；(4)教学实践环节以及实训平台建设相对薄弱等等。其根本原因是教育定位及教学设计出现了偏差，缺乏类似“计算思维”等先进理念的指导。本文认为，我国高等院校在开展物联网工程教育的同时，要深入理解并贯彻计算思维的理念，充分发挥它科学指导工程教育的思维优势，培育具有扎实的理论知识、过硬的工程技术的高信息素养型的物联网专业人才。
二、计算思维
国际上广泛认同的计算思维定义来自周以真教授：“计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计，以及人类行为理解的涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动[7]”。抽象和自动化是计算思维的本质内容，这一观点与当前国际上物联网工程的教育特点是一致的。因此本文认为，面向国内高校的物联网工程专业教育尤为需要引入计算思维这一科学思维理念来指导教学。计算思维包含“建模方法”、“关注点分离方(SeparationofConcerns,SoC)法”、“递归方法”、“启发式推理”等多种内容，它能够以“发现问题、寻求解决问题的思路、分析比较不同方案到最后验证方案”的主线方式，让学生主动地、实践地去学习物联网工程的理论、技术和经验，培养学生的问题求解能力。在文献[8]的基础上，本文将计算思维的定义进行了分析并加以归纳总结。
三、计算思维与物联网工程教育
将计算思维融入物联网工程教育旨在助力我国高等院校物联网专业的建设，并有望解决当前物联网专业教学活动中存在的问题，因此探索建立有效的基于计算思维的物联网工程专业人才培养教育策略意义重大。本文从物联网工程专业“计算思维能力”的特色需求着手，研究以计算思维理念为指导的物联网工程教育的培养关键。
（一）有物联网工程专业“计算思维能力”的特色需求
依托计算机科学与技术学科建设物联网工程专业，物联网工程专业人才应该具备《高等学校计算机科学与技术专业人才专业能力构成与培养》[9]定义的计算机专业人才的专业基本能力，同时还应该从物联网工程专业的特色出发，深刻认识计算思维能力、算法设计与分析能力、程序设计与实现能力以及系统能力在本专业的特色需求。物联网计算模式的变革在于物理空间与信息空间的一体化，物理世界与信息世界的整合统一。从计算思维培养的角色要求物联网工程专业人才的教育过程中应该注意使学生充分理解物理空间与信息空间的一体化，并在利用这样的无缝连接方面具有足够的“想象力”与“实现能力”。
（二）培养物联网工程“实现能力”的方法
(1)专业理论与技术体系
物联网工程教育在引入计算思维理念后，应该在物联网工程课程原有的培养目标上增加两个方面的内容：一是培养学生计算思维的意识与能力；二是掌握计算思维解决问题的一般步骤和方法。所以物联网工程专业的教育在传统定位的基础上要进一步扩展，不仅要让学生掌握相关的学科知识和专业理论，还要强调培养学生具有一定的专业领域跟踪新理论、新知识、新技术的能力以及较强的工程应用和创新实践能力。CDIO(ConceiveDesignImplementOperate)工程教育模式[10]是近年来国际工程教育改革的最新成果，它涵盖了从研发到运行的整个产品生命周期，是一种主动的、实践的、课程之间有机联系的工程学习方式。本文认为，计算思维驱动的高校物联网工程专业建设应该结合CDIO教育理念，综合考虑物联网工程专业所涉及的学科领域和知识范围，设置该专业的理论与技术体系。与物联网各层理论与技术对应，物联网工程专业的实践教学体系设计也应该配合加强学生对于感知层、传输层、数据处理层和应用层理论和技术的认识、理解和应用。
(2)设计“思考”型课堂
计算思维强调问题求解能力。根据计算思维求解角度的定义[11]，物联网工程的学习、规划和调度问题可以利用启发式推理方法寻求解答。设计具有启发性和探索性的教学课堂是计算思维对于当前物联网工程教育的新要求。本文提倡在高等院校的日常教学活动中，摒弃传统老套的知识讲述方法，尝试融入新的理论讲授形式，如利用思维导图对知识进行归纳和演绎、利用框架流程图对知识进行总结和概括，尤其要突显出对于计算思维能力的引导。善于采用启发诱导式教学方式培养学生的主动思考能力和扩散思维能力。例如验证码的教学，课堂可以设计为：Yahoo公司免费邮箱面临的垃圾邮件问题→人机辨识问题→学生讨论解决方法→解决方案：验证码(CAPTCHA)→LuisVonAhn设计思想→问题延伸：未来的验证码和发展趋势。这种基于计算思维的引导教学方法不仅适用于理论课程的课堂教学，也可以设计用于实验教学之中。以基于FPGA的嵌入式设计实验为例，学生首先要在PC机上利用可编程芯片设计工具EDA进行功能仿真，然后利用物理芯片进行功能测试。这类实验设计过程可以完整地体现芯片的设计、制造、调试、运行以及维护的全部工程流程。因此，物联网工程的教学设计要充分体现理论联系应用的“思考”型课堂，进一步激发学生的兴趣和主动性，培养具有良好问题求解能力的物联网人才。
(3)强化物联网企业的作用
物联网工程专业的工程教育环境需要采用新的视角加以构建。在传统教育策略，如加大实验室经费投入、强化教师实践考核指标的基础上，现今高等院校要寻求依托企业搭建物联网工程专业的教育环境。一条完整的物联网产业链条包括：感知和控制器件(如RFID、各类传感器、执行器等)提供商，感知层末端设备(传感节点、网关等底层组网/自组网设备)提供商，网络(固网和移动网等通信网、互联网、广电网、PLC等电力通信网、专网等)提供商，软件与系统解决方案(包括从底层微操作系统、微中间件和处理层的操作系统、数据库、中间件以及应用软件)提供商，系统集成商以及专业运营和服务提供商。可以通过吸引和鼓励上述各种类型的物联网企业参与到物联网实践教学体系建设过程，高校可以与企业合作，共同构建物联网CDIO实验培训基地，签单定点培养并输送优秀毕业生进企业，切实在物联网工程专业人才培养和物联网产业人才需求之间搭建桥梁。
四、结束语
计算思维是目前国际教育界广为关注的热点，已经被推进到许多计算学科的教学过程中。物联网工程专业是近年来国内高校新增设的本科专业，其人才培养教育体系尚未健全。为此，本文研究了借助计算思维的定义理念推动物联网工程教育问题。通过分析计算思维的定义和特点，提出引入计算思维的物联网工程教育关键在于提高学生关于物理空间与信息空间一体化的“想象力”和“实现能力”。最后具体阐述了如何强化物联网工程“实现能力”的几点方法。
作者：蔡婷 陈昌志 单位：重庆邮电大学移通学院计算机系 重庆邮电大学软件学院
参考文献
[2] 王杨,殷晓斌,陈付龙,等.面向高师院校物联网工程专业的实验教学策略研究[J].大学教育,2014(8):132-134.
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[6] 董荣胜.《九校联盟(c9)计算机基础教学发展战略联合声明》呼唤教育的转型[J].中国大学教学,2010(10):14-15.
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[10] 林艺真.CDIO高等工程教育模式探析[J].哈尔滨学院学报,2008,4(4):137-140.
[11] 董荣胜.计算思维与大学计算机基础教育[J].中国大学教学,2011,(1):7-11.
[12] 史文崇.思维的计算特征与计算的思维属性[J].计算机科学,2014,41(2):11-13.
[14] 朱亚宗.论计算思维——计算思维的科学定位、基本原理及创新路径[J].计算机科学,2209,12(4):53-56.
物联网工程的特点篇5
关键词：天津市经济需求；物联网工程；培养方案
物联网技术是推动当今世界科技和经济快速发展的关键技术之一，根据物联网产业特征优化产业结构，可以提高天津市的整体技术水平和经济实力，而培养具有高水平专业技术的物联网人才正是整个战略的基础和关键。
一、天津市经济产业现状调查和物联网人才需求分析
（一）天津市经济产业与物联网产业现状分析
天津是我国老工业基地，自滨海新区开发开放以来，在巩固和提升传统和支柱产业的同时，发展了以航空航天为代表的新型支柱产业。物联网提供的集硬件、网络、平台、应用、流程耦合为一体的高端综合集成服务能力具有重大的应用潜力。
针对物联网的研究和应用起步在天津是比较早的。在计算机、传感器、应用集成和信息安全等领域初步形成了完整的产业链，将发展物联网产业、推广物联网应用、搭建物联网平台、突破物联网技术作为四大重点任务，积极推进物联网产业在天津市社会经济中的发展。
（二）企业物联网技术人员情况分析
目前，社会企业中缺少真正能将物联技术与跨行业产业紧密结合的专业技术人才。造成这一现象的根本原因在于物联网是互联网到物的感知与控制的延伸，计算机与通信专业的人才对传感和控制不熟悉，而电子电气和自动化等专业的人才对通信网络不熟悉。物联网应用向新兴产业发展的趋势越来越明朗，因此需要大量具有计算机、通信网络、传感、控制等专业知识的多学科复合型物联网技术人员。
二、天津市物联网专业人才培养情况分析
天津市高等院校中，天津大学于2010年获得教育部批准开设物联网工程专业，天津理工大学和天津工业大学也于2012年获批开设物联网工程专业，南开大学和天津科技大学于2013年获批开设物联网工程专业。由于物联网的相关研究处于起步阶段，且具有交叉学科的特征，物联网工程专业在不同的学校办学学院也不同，如天津大学该专业在电子信息学院，而我校则隶属于计算机与通信工程学院，因此，天津市物联网专业人才培养的主要问题就在于针对不同学校的情况及特点，建设有各自特色的物联网工程专业。
三、物联网工程专业人才培养方案的设计
（一）专业定位和培养目标
物联网工程专业属于综合性专业，融合了计算机、网络、通讯、控制等不同专业领域，其理论体系覆盖了信息感知、传输、处理及应用等方面。我校的物联网工程本科专业依托计算机与通信工程学院已有的扎实理论基础和领域应用经验，秉承“为天津市社会经济发展服务”的人才培养理念，既重视人文素养和职业素质，同时关注专业理论知识和特色技术专长。
（二）培养模式
我校物联网工程专业学生采用3+1联合培养模式，即大学一、二、四年级在天津理工大学培养，主要负责专业基础课和实践环节的教学培养工作；大学三年级在中华大学培养，负责物联网专业课的教学与学生培养工作；最后成绩合格的学生颁发天津理工大学毕业证、学位证，该模式自2013级开始实施。
（三）教学计划主体框架
根据本专业总体培养目标，在社会、企业、高校等各方面进行了深入调研，充分了解物联网工程专业国内外教育发展现状，依托我校计算机、通信工程、物流等专业优势与特色，构建了一种模式、二个方面、四种能力、六个模块和八个课程群的“分层次、互动式、工程化”培养方案。即确立了一种“与台湾中华大学3+1的联合办学”模式；从“强化理论教学和实践教学”两个方面；围绕着“具备并能应用与本专业相关的科学、数学、工程技术基础知识能力、具有本专业分析问题与解决问题的个人能力和专业能力、能在实际多学科合作团队里工作并进行有效交流能力、具备一定的企业和社会环境下的综合工程实践经验构建能力”四种能力；搭建了包括“数理课模块、人文管理模块、学科基础课模块、专业基础课模块、专业课模块和集中实践课模块”六个模块；“数理基础课程群、学科基础课程群、应用层课程群、传输层课程群、信息处理课程群、感知层课程群、集中实践课程群、人文社科学基础知识课程群”课程群的“分层次、互动式、工程化”的培养方案。
（四）课程设置
1.课程体系与课程群设计。我们首先把专业课程划分为四个知识模块，然后将其分为若干个课程群，按照课程群组织教学和进行课程建设（如图1）。其中感知层课程群包括传感器原理、单片机原理及接口技术、数字信号处理、Linux操作系统、物联网控制技术、嵌入式系统和数字图像处理；信息处理层课程群包括人工智能、JAVA程序设计、定位技术与应用、数据库课程设计、辨识技术概论、物联网信息处理技术、云计算平台技术和物联网软件开发设计；传输层课程群包括物联网通信技术、基于IPV6的网络、物联网控制技术、无线Ad hoc网络技术、网络与协议、物联网安全与验证技术和模式识别与状态监控；应用层课程群包括物联网中间件技术、智能物流信息系统与设计、物流与供应链管理和物联网应用系统综合设计。
2.实践教学体系设计。物联网工程专业强调工程应用，培养过程中的实践教学至关重要。我校的物联网工程专业以学生为主体，理论教学以问题驱动模式组织。实践教学从具体实验开始，经过课程设计、综合设计、竞赛和毕业设计等，培养学生逐步具备基础能力、综合能力、应用能力和创新能力，辅助不同层次的评价机制，力求培养适应物联网产业需求的工程应用人才（如图2）。
四、结语
物联网工程专业在21世纪的工业革命潮流中属于新兴学科，市场需要大量优质的物联网人才，如何培养出满足社会需求、真正服务社会的物联网特色人才是目前亟须解决的问题。各个高校基础不同，地方人才需求层次方面也不尽相同，只有着眼自身条件，发挥自身优势，充分调研市场需求，有的放矢地进行物联网教学内容优化，才能在物联网专业发展大潮中找到自身的定位与价值。
参考文献：
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[3]王晓喃，钟珊，严海英.物联网工程专业人才培养的思考与探讨[J].常熟理工学院学报，2011（12）：21-23.
物联网工程的特点篇6
物联网作为继计算机、互联网之后，世界信息化发展的第三次浪潮，已成为国家科技发展战略的重要组成部分，是未来战略性新兴产业的主导力量之一。物联网是指通过信息传感设备（包括射频识别、红外感应、卫星定位、激光扫描和视频监控等），按照约定的协议，把物品与网络连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络，可以应用在城市应急管理信息的采集、传输、分析和应用等环节，在城市应急管理领域具有良好的发展前景。
北京市委、市政府高度重视物联网产业发展和应用建设，提出要发展物联网产业，优先应用于城市安全运行和应急管理，进一步提升政府管理和服务水平，为此制定了《北京市城市安全运行和应急管理领域物联网应用建设总体方案》，根据应急管理体系和应急指挥技术支撑系统现状，结合数据实时获取、预测预警、智能研判、信息共享、应急联动和辅助决策等需求，提出北京市安全运行和应急管理领域物联网应用“1+1+N”的总体框架，即：一个市应急指挥平台、一个市物联网应用支撑平台、多个由部门和区县建设的物联网应用管理系统和平台，规范物联网应用建设，实现城市日常管理与应急管理的有机结合。其中，北京市应急指挥平台作为全市城市安全运行和应急管理的综合指挥平台，接入城市安全运行和应急管理物联网信息，进行汇总和综合展示，为领导全面掌控城市安全运行和应急管理情况提供服务，为开展科学决策提供辅助支撑；物联网应用支撑平台是北京市应急指挥平台获取各单位物联网信息的总渠道，也是城市安全运行和应急管理部门开展信息共享交换的总枢纽，实现各类物联网信息的规范接入、有效整合，支撑跨部门、跨区域的资源共享；各部门、各区县建设物联网应用管理系统和平台，应用物联网技术，通过各类感知设备，实时获取物联网管理对象的感知信息，进行实时化、精细化、智能化管理。
一、物联网技术在应急管理中的应用
2011年3月，《北京市人民政府办公厅关于印发北京市城市安全运行和应急管理领域物联网应用建设总体方案的通知》（京政办发【2011】14号），正式开始建设城市安全运行和应急管理领域的物联网应用示范工程，包括城市安全运行和应急管理物联网应用辅助决策系统工程、物联网应用支撑平台工程、春节期间烟花爆竹综合管理物联网应用示范工程、“城市生命线”实时监测物联网应用示范工程、安全生产物联网应用示范工程、“政治中心区”综合管理物联网应用示范工程、轨道交通安全防范物联网应用示范工程、极端天气条件下保持道路交通畅通物联网应用示范工程、城市运行保障和应急抢险车辆卫星定位管理物联网应用示范工程、区县和社区综合监管物联网应用示范工程等。
通过上述示范工程建设，完善应急指挥平台，针对应急管理重点领域开展物联网技术应用，进一步提高监测管理水平和应急处置能力，为深化物联网技术应用、创新管理模式奠定基础，实现城市安全运行和应急管理物联网信息的接入、汇总和综合展示，为全面掌控城市安全运行和应急管理情况提供服务，为开展科学决策提供辅助支撑。
北京东方正通科技有限公司是北京市政府参与投资的物联网应急领域高科技企业，在2012年中标承担“北京市城市安全运行和应急管理领域的物联网应用示范工程”的安全生产物联网应用示范工程、轨道交通安全防范物联网应用示范工程。
“安全生产物联网应用示范工程”在高危行业和领域开展示范建设应用，实时监测重大危险源和其他高风险场所、装置的各类实时监测信息，进行综合加工并开展智能分析，建立生产安全事故风险源动态监控系统，提高安全监管部门和相关单位的安全生产日常监管、风险管理、预测预警和应急处置能力，有效降低安全生产事故率。在支撑安全监管业务的同时，通过市物联网应用支撑平台，以系统接入和数据共享的方式接入市应急指挥平台，为市领导和相关单位提供信息服务，并为市领导掌控本市安全生产总体情况提供服务。
具体做法是，在煤矿加装气体浓度、定位、压力等传感器和数字摄像头，实时监控井下环境参数、人员位置和设备运行状态信息，进行窒息、机械伤害和冒顶等事故的预测预警。在金属非金属矿山和尾矿库加装位移、水位等传感器和数字摄像头，实时监控环境状态参数和关键设备工作参数，进行边坡坍塌、透水、冒顶等事故的预测预警。在危险化学品生产企业、加油站和油库等单位内部及周边加装液位、气体浓度和温湿度等传感器和数字摄像头，实时监控危险源状态参数和风险点图像信息，进行爆炸、气体扩散等事故的预测预警。在冶金、建材、食品等重点工业企业重要生产装置及周边加装气体浓度、温度等传感器，监测生产运行参数和环境状态参数，进行爆炸、气体扩散等事故的预测预警。在支撑安全监管业务的同时，通过市物联网应用支撑平台，以系统接入和数据共享的方式接入市应急指挥平台，为市政府和相关单位提供信息服务。
“轨道交通安全防范物联网应用示范工程”重点针对轨道交通运行中的大客流冲击、极端天气和治安防范等事件开展，建设物联网监测系统，接入各类感知信息，开发轨道交通安全保障综合分析系统，及时掌握部分地铁车站的站前广场、主要地下换乘站和重点区域车站的实时信息，加强与地面交通和公众的信息互动，为相关部门及时准确掌握本市轨道交通运行情况提供服务，提高地面交通与轨道交通的协调联动水平，降低大客流冲击造成的影响，增强突发事件的应对能力。并通过市物联网应用支撑平台，以系统接入和数据共享的方式接入市应急指挥平台。
具体做法是，在试点的轨道交通大客流冲击严重的车站、重点换乘通道和换乘站，增设数字摄像头，智能监控人流密度、人流量和人员非法越界等异常行为，并实现智能分析与预测预警功能。在试点站增设核辐射、烟气、温度等传感器，获取烟气、温度、有毒有害气体、核辐射等感知信息，对危险品违法携带等行为进行智能识别和分析，并开发治安防控预警系统。在重点车站安装可变情报板等设备，及时向公众轨道交通运营状况信息。
通过上述示范工程建设，针对应急管理重点领域开展物联网技术应用，完善了应急指挥平台，进一步提高了监测管理水平和应急处置能力，为深化物联网技术应用、创新管理模式奠定了基础。
二、物联网技术在应用示范工程中的特点与创新
在物联网应用示范工程的设计和建设中，充分体现了物联网的技术特点，采用灵活的平台架构，实现海量物联网数据接入能力，实现各类用户数据共享。利用实时数据处理技术，实现监测数据的自动实时采集汇聚，通过前端感知设备和高效的实时数据库，实现各类传感监测数据、视频数据的自动采集、汇聚。借助多种智能化分析工具实现监测数据的多维度分析与动态展现，物联数据的多时态、多维度的动态展现。为应急管理提供全面、准确、及时的数据分析和展现。利用专业分析模型实现预测预警和后果评估，提供以智能化监测预警为核心的预警调度应用，为安全生产监管和轨道交通安全防范提供智能化分析手段。
物联网应用示范工程实现了物联网数据在应急领域的应用创新，将物联网技术与应急管理业务相结合，在监测预警、应急准备、应急管理、事故调查等各个应急管理环节，实现了物联网数据与业务流程关联应用，解决了以前无法解决的问题，为管理部门提供了实时、先进、直观的技术手段。例如，在安全生产管理方面，通过示范工程建设，预警系统可以根据采集气象信息，当预计出现大风、暴雨、雷电天气时，自动向高空作业等特种作业人员发出预警信息，提示停止作业。将来特种作业人员配置定位侦测系统后，可以对特种作业人员的位置和状态进行自动检测，发现仍在作业的人员，向管理部门做出提示。在轨道交通监测管理方面，通过示范工程建设，对地铁的大客流监测从以往人工经验推断，升级到精准判断、智能预警。通过分布在地铁出入口、站台、换乘通道的客流感知设备和视频图像智能分析系统，实现客流密度实时监测，结合专业客流分析模型，可以提前15分钟测算出会出现大客流的车站，并向管理部门做出预警提示。
三、物联网技术前景展望
作为沟通客观物理世界和主观感知世界的载体与桥梁，物联网最大的优势在于，通过广泛分布的传感监测系统，以更直接、更精确的方式对环境信息进行全面监测，进而实现对复杂环境或复杂事件的精确感知。在应急平台中，构建基于物联网的信息采集、分析和预警系统，一方面可以实现对突发灾难性环境（如环境污染、危化品安全、地铁、广场等人群密集区域的火险及地震等灾难事件）的精确监测；另一方面，可利用网络中具有定位和通信模块的多模移动信息采集终端，提供设备和救援人员的实时定位跟踪；结合电子地图，将现场动态信息与应急平台综合数据库和模型库的各类信息融合，依据事件专业分析模型，形成较为完备的事件态势图，对突发性公共安全事件的蔓延方向、蔓延速率、危险区域、发展趋势等进行动态预测，进而为辅助决策提供科学依据。
伴随着物联网的广泛应用，应急平台连接的设备单元和子系统的数量会越来越大，各子系统之间或者单元之间的交互作用非常复杂，而且还有人与机、机与机、人与人的联系，充分地体现了开放的复杂巨系统的概念。因此，针对此类复杂巨系统的设计和建设，应该遵循系统工程理论，以辩证唯物主义为指导，立足于对现代科学技术体系的整体把握，使用以信息技术为核心的高新技术，通过从定性到定量综合集成研讨厅体系的组织形式，集信息与知识、理论与经验、定性知识与定量知识、人脑智能与电脑智能之大成，获得解决复杂问题所需的方法。
物联网工程的特点篇7
一、充分认识推进物联网产业发展的重要意义
物联网是指将物体通过多种信息传感设备、按约定的协议实现人与人、人与物、物与物全面互联，可进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。其主要特征是，通过射频识别、传感器等方式获取物理世界的各种信息，结合互联网、移动通信网等网络进行信息的传送与交互，采用智能计算技术对信息进行分析处理，从而提高对物质世界的感知能力，实现智能化的决策和控制。随着物联网技术和产业的发展，必将引发新一轮信息技术革命和产业革命，对经济发展和社会生活都将产生深远影响。
物联网产业是国家确定的战略性新兴产业之一，加快发展物联网产业，对于促进产业转型升级具有重要意义。一是迅速提升信息产业整体创新能力，促进创新型城市建设；二是加速推进工业化与信息化融合，促进经济发展方式转变；三是强力带动其他特色新兴产业发展，促进经济全面发展；四是有利于改善民生，提高市民生活质量，构建和谐社会。各级各部门一定要充分认识推进物联网产业发展的重要意义，采取有力措施，加大工作力度，不断扩大物联网研发应用范围，为建设繁华舒适、现代一流的省会城市奠定坚实基础。
二、总体思路和发展目标
（一）总体思路。充分发挥毗邻区位优势、省会政治经济文化中心优势、雄厚的产业基础优势和科技资源优势，以转变经济发展方式、调整优化产业结构、服务民生为目标，以政府为主导、企业为主体、示范工程为牵引、社会参与为基础，采取需求拉动和技术推动的互动发展模式，努力把物联网产业培育成为新的经济增长点，推动经济社会加快发展。
（二）发展目标。到年，物联网产业销售收入达到亿元以上，重点示范行业效果明显，重点示范区特色鲜明，城市民生智能化水平显著提高，成为重要战略性新兴产业。重点建设4个物联网技术创新平台，培育个龙头带动企业，扶持个特色鲜明的创新型企业，推动个物联网产业基地建设，实施三类应用示范工程。力争在物联网关键技术方面形成有效技术支撑，在通信设备、卫星导航、行业应用、物联网服务等领域形成产业规模。
三、重点任务
（一）规划整合物联网产业链
加快物联网产业布局规划，引导产学研金介积极参与，推进产业技术创新联盟，促进RFID、传感器、二维条码、短距无线通信、IPV6、云计算等一批关键技术及自主创新产品的研发和成果产业化，形成物联网产业聚集效应。推进物联网产业链整合，集中精力打造从传感器、芯片、软件、终端、整机、网络到业务应用的完整产业链，形成优势互补、协同发展、相对完善的产业体系。
（二）加快建设物联网技术创新平台
1科技集团物联网研发中心。坚持“需求拉动、技术推动”原则，以中国电子科技集团第所、第所为核心，联合物联网相关企业、科研院所，建设国内一流水准的物联网产业研究机构。整合多方优势资源，加快网络与宽带接入、基础材料与芯片、传感器网络、无线通信、卫星导航、信息安全等物联网关键核心技术的研发、生产和应用，积极参加标准制定，推进技术产业化以及重大试点示范项目建设，支撑全市物联网产业发展。
2信息物联网应用工程中心。依托信息股份有限公司联合建设物联网应用工程中心，加强射频识别、物联网信息安全等领域的重大技术研究，推动科技成果转化和集成创新，加快物联网应用技术发展。
3市物联网共性支撑技术研究中心。依托驻石高校，大力研发适用于物联网的可编程技术、测试技术、情境感知和环境建模技术等共性技术。加强现代信息通讯技术、计算机及网络技术、先进微电子技术、新材料、新能源等基础支撑技术的研究与应用。面向生产制造、社会管理和公共服务，提供物联网应用解决方案、计算处理、信息交换、数据存储和资源互调共享等共性技术服务。
4市物联网软件及系统集成技术研究中心。依托软件产业基地和软件高新技术企业，针对多网融合需求，加大应用管理和服务软件，以及信息服务平台技术的开发力度；重点发展物联网信息安全软件、产品和专业化服务；重点发展物联网系统集成和运行维护服务，支持企业面向行业应用开展物联网技术服务，以推动物联网应用的快速发展。
（三）培育扶持物联网产业龙头企业
加大政策、资源投入，重点培育与扶持具有整体设计与制造能力的企业以及将物质、能源和信息三大资源进行系统集成的企业，加大物联网关键核心技术与产品的研发力度，使其发展成为物联网产业的龙头企业，进而带动物联网产业的发展。
（四）积极推动物联网产业基地建设
依托现有产业基础，重点规划布局，以物联网产业龙头企业为核心，吸引相关企业，加快成果转化和产业聚集，发挥核心带动作用。重点推动建设三个物联网产业基地，一是以中电科集团第所和所为依托，打造物联网产业元器件生产制造及系统集成基地；二是以软件园为依托，打造物联网产业软件开发基地；三是以东部产业新城和正定新区建设为契机，以行业应用为突破，打造华北地区物联网行业应用示范基地。
（五）组织实施物联网产业示范工程
1重点产业示范工程。以提高重点产业的资源利用率和运营效率为目标，将物联网技术逐步渗透融入到工业、农业、电力等重点产业运营管理的各个环节，加快两化融合，抓紧实施智能生产、运营、管理源等示范工程。
——生物医药产业。利用电子标签技术、温湿度传感器以及各类监控设备，开发和实施生物医药产业在生产、流通、库存、消费等环节的智能监管和安全溯源系统，实现对在产、在库、在途、在用、在售、在监管“六在环节”的可视全程追踪溯源。
——智能商贸流通。利用射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、地理信息系统、激光扫描器等设备，开发和实施商贸流通产业在物品流转、库存管理、消防管理、停车诱导等方面的应用系统，打造智能商贸流通业综合信息平台，实现智能化管理，提高运营效率，树立全新商贸流通品牌。
——智能物流。通过RFID技术在多式联运、大型物流园区、城市配送、冷链物流等方面的应用，探索利用物联网技术对物流环节的全流程管理；开发面向物流行业的公共信息服务平台，开发适用于各种物流环境的特种电子标签、物流装备、读写器、中间件、管理系统等产品。
——智能旅游。结合旅游现状，将传感器技术、射频识别技术、定位技术等物联网技术运用到旅游景点信息管理、商场酒店信息管理、智能导游、电子地图以及特色名优产品防伪等领域，为消费者提供更为便捷安全的服务，优化商务旅游环境，进一步提升旅游形象。
2公共安全示范工程。围绕公共安全的监测、保护和预防，将无线传感器网络技术、地理信息技术等运用到生态环境监测、公共安防监控等领域。在无人维护、条件恶劣生态环境监测中，无需人工干预的条件下实现生态监测、数据存储与交互，提高生态监测实时性、可靠性。
——食品安全溯源。将物联网技术与食品生产企业原有的生产管理系统、供应链管理系统相融合，开发涵盖生产、加工、存储和运输全过程的食品溯源系统，快速、自动、准确地采集各个环节的信息，实现对食品生产、流通、消费的全程监控。
——城市水环境监控。运用无线传感器网络技术，对重点水源保护区域进行实时在线监测和动态跟踪保护，进一步减少和遏制水体污染事故发生。
——大气环境监控。将传感技术、无线通信技术与大气监测仪器设备相融合，实现对大气的连续监测和远程监控，及时掌握监测区域的气象状况，预警、预报重大大气污染事故，定点监测污染区域的发展态势。
——地下管网监控。将传感器（压力传感器、加速度传感器、气体传感器和温度传感器）、定位技术、地理信息技术等相结合，实现对自来水、天然气等地下管网的在线实时监测，有效破解地下管网监测难题，及时、精确发现施工破坏、泄漏等不安全因素，提高地下管网运行的安全性，降低维护成本。
——公共安防监控。将智能传感设备、无线通信技术等运用到公共安防监控领域，在机场、学校、商场、重点商贸市场等公共场所以及突发事件中运用物联网技术与系统，实现实时监控监测、人员定位、智能分析判断、防火防盗防恶性事件等功能，提升公共安全监控系统的数字化、网络化、智能化水平，保障城市安全。
3公共服务示范工程。围绕改善生活、方便百姓的目标，推动物联网技术融入百姓日常生活的多个领域。优先选择智能交通、智能社区、智能医疗保健等领域开展试点示范工程。
——智能交通。利用传感技术、电子结算技术以及各类监控设备、显示设备，开发和实施智能交通指挥系统、停车诱导系统、智能车库系统，打造智能交通信息平台，实现智能化采集、实时交互路况信息以及车辆管理信息，提高交通运行效率，缓解城市交通压力。加紧实施基于物联网的泛在交通智能感知和调度系统项目、道路停车自动收费项目、公交二维码系统，积极联合相关企业、研究单位，开发全面智能交通解决方案。
——智能社区。通过传感技术、射频识别技术、定位技术、地理信息技术与互联网、电信网以及广播电视网相融合，整合运用到小区周界安防、车辆出入与停放管理以及社区医院、超市等领域，实现社区内不同服务体系之间的互联互通，打造便捷、舒适及安全的生活居住环境。
——智能医疗保健。推进物联网技术在电子病历、健康检测与实时监护等领域的运用，重点推进小区健康信息化平台建设，切实增强对特定人群生理特征的全天候监测和与医院的实时交互能力，不断提高远程医疗能力，提升医疗卫生系统的运行效率，减轻病人负担。
（六）突出带动电子信息产业发展
加快物联网新技术推广应用、新产品产业化步伐，整合本地区现有资源，积极引进大公司、大集团，加大与的区域合作力度，促进成果在的应用推广。
四、保障措施
（一）成立组织机构，加强组织领导
1成立物联网产业发展协调领导小组。由市政府主要领导挂帅，常务副市长为副组长，有关部门领导为成员，负责指导物联网产业发展规划工作，研究制定相关政策措施，调动各方积极性推动产业发展，协调解决产业发展及技术应用等方面的重大问题。领导小组办公室设在市发展改革委。
2成立物联网专家咨询委员会。聘请覆盖技术、经济、公共管理等领域的国内外物联网知名专家，负责研究提出物联网产业发展中重大问题的建议，研究论证有关前瞻性的技术应用问题，为物联网产业发展提供理论和智力支撑。
（二）拓宽资金来源，加大资金扶持
1设立市物联网产业发展专项资金。从市现代产业发展资金中设立万元物联网产业专项资金，重点支持物联网产业示范工程、关键技术攻关项目和公共服务平台项目建设。以专项资金为引导，吸引金融资本、产业资本和社会资本向物联网企业倾斜，资助物联网企业进行技术创新、技术改造、人才引进与培养等。
2积极争取国家专项资金支持。鼓励物联网企业积极申报或与高校、科研院所联合申报国家高技术产业化项目、重大技术装备研制和重大产业技术开发项目、产业技术创新能力建设项目、自主创新成果产业化专项、中小企业专项资金及技术创新基金等各类国家专项，以及省高新技术产业发展项目和重大科技专项，对申报成功并获得国家、省专项资金的项目，给予的市级配套资金。
3鼓励企业上市融资。建立物联网领域拟上市企业库，积极帮助拟上市企业做好上市融资工作，切实推动物联网企业到国内主板、中小板、创业板上市融资；鼓励有条件企业积极到海外市场上市融资；推荐和协助有条件的物联网企业申请发行企业债券，募集发展资金。
（三）推进联盟合作，整合多方资源
筹建物联网产业技术创新战略联盟。由政府推动、核心企业牵头，组建由政府、产业链上下游相关企业、科研院所、网络运营商、中介组织以及产业用户等多方参与的物联网产业技术创新战略联盟。通过联盟，发挥政府的政策引导和资源整合作用、产业链上下游企业的产业化推进主体作用、科研院所的技术创新源头作用、应用部门的市场牵引作用，以及网络运营商的网络支撑作用，相互支撑、有机结合，推动共性及关键技术研发、技术标准制定，推动产业链上下游共同发展，提升物联网项目系统集成能力；通过联盟，加强与全国各地物联网产业联盟、协会组织的交流与合作，切实推进物联网技术产业化应用、技术标准体系完善与统一工作。
（四）突出政策扶持，优化发展环境
1适时出台扶持政策。启动物联网产业发展政策的研究制定，明确细化扶持重点、扶持资金和具体措施，扎实推进物联网产业有序发展。各县（市）、区依照全市物联网产业发展规划，结合本地产业发展实际，制定相应措施，积极帮助和指导本地物联网产业发展，确保规划的顺利推进和严格实施。
2营造良好政策环境。加大土地支持力度，在符合用地标准和要求的前提下，优先安排物联网工程项目用地；加强知识产权保护与奖励，充分调动和吸引社会各界的积极性和创新性，保障物联网产业的高水平发展。
（五）培育高端人才，提升创新能力
加大物联网人才培养力度，大力培养和引进物联网技术领军人才和高端人才，加强物联网产业专业人才培训，制定物联网产业人才培养计划。重点支持驻石高校建设物联网产业相关的专业和学科体系，使之能够培养引领物联网产业与技术升级的高素质人才，为加快物联网产业发展奠定人才基础。
（六）建立行业统计，提供咨询服务
明确物联网行业统计范围，建立并完善行业统计制度，加强行业统计调查和分析，定期全市物联网产业发展报告，并建立物联网企业信息库，系统、准确、及时地反映企业的生产、经营管理和发展情况，为企业和政府部门宏观决策提供及时、准确、全面的行业信息服务。
物联网工程的特点篇8
关键词 物联网 安全 标准体系
中图分类号：TP393 文献标识码：A
物联网被称为继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮，将给IT和通信带来广阔的新市场。目前，各国都在投入巨资深入研究探索物联网。我国也正高度关注、重视物联网的研究。
1 标准化组织概述
物联网应用所涉及的技术保罗万象，整合了近年来各个计算机以及通信领域的前沿科技，例如标示技术、信息存储、信息处理、无线通信、信息安全等。在每一项技术领域都有相应的标准化组织在推进发展着该领域的标准文件。如国际标准化组织最大的推动者ISO，国际物品编码协会GSI，美国电气与电子工程师协会IEEE等。物联网的发展与大力推广需要得到标准化组织的支持，标准制定与推广直接关系到物联网应用的范围、领域以及普及程度。
2 国内外标准化组织的研究方向与路线
国际电报联盟（International Telegraph Union，ITU）是联合国的一个专门机构，它由电信标准化部门（ITU—T）、无线通信部门（ITU—R）和电信发展部门（ITU—D）组成。ITU开展的与物联网相关的工作包括：标签，网络架构与需求以及传感器网络安全等。
ITU—T_SG17是专门研究泛在网安全问题的小组。针对泛在网总体框架方面进行系统研究的国际标准组织比较有代表性的就是国际电信联盟ITU—T。欧洲电信标准化协会是由欧盟批准建立的，其标准化领域主要是电信业。在物联网领域的研究方向是M2M的应用需求、架构，以及设备标识、寻址、安全隐私、计费等。
第三代合作伙伴计划包含了欧洲的ETSI、日本的ARIB、日本的TTC、韩国的TTA、美国的TI和中国通信标准化协议六个组织。其物联网领域的研究方向有移动终端、无线接入、业务架构和安全等。3GPP首先对以移动通信网络为基础发展M2M通信进行了可行性研究，然后重点研究支持MTC对移动通信网络的增强要求，包括对GSM、UTRAN、EUTRAN的增强要求，以及对GPRS，EPC等核心网络的增强要求。在安全方面，3GPP首先研究与物联网安全相关的业务需求，并对M2M设备的远程签约信息的管理进行研究，包括远程签约的可信任模式、安全要求以及对应的解决方案等。在已有工作的基础上，3GPP研究支持MTC对移动网络的安全特征和要求。
Internet工程任务组是一个由为互联网技术发展做出贡献的专家自发参与和管理的国际民间机构。致力于互联网技术与运行研究，对互联网协议标准及用途进行解释与建议。在物联网领域，其正在推广的应用于低功耗，短距离通信的轻量级IPV6协议栈得到业界学者的重视与认可。
中国通信标准化协会是国内企业、事业单位联合组织的。CCSA主要致力于推动国内通信业的标准化进程，其在物联网领域内的标准化工作主要包括网络融合、机器类通信、感知延伸等方向的标准化制定。CCSA的物联网技术路线是以规模化应用为目标，分阶段实现移动通信网络与传感网络的融合，最终实现物联网的可运营、可管理和产业化。
3 标准化成果与进展
3.1 ITU—T
IUT—T近年来在物联网安全方面主要成果表现在生物测定安全以及提供安全通信服务的内容上。生物测定安全即在通信业务中，利用用户的生物特征作为认证工具是通信安全的一种有前景的技术手段。生物测定安全的过程分为：生物特征获取过程—提取过程—匹配过程—存储过程—判断过程—应用过程。将生物测定系统扩展到公众网络一直是ITU—T_SG17小组努力的目标，由于生物特征数据相当敏感，当数据在公网中传输时，需要有相应的安全解决方案。
ITU—T_SG17规定安全通信服务研究领域包括：家庭网络安全、移动安全、基于应用层安全协议以及网页服务安全。如基于证书的家庭网络安全研究，移动通信认证架构研究，移动通信增值服务安全研究以及反垃圾信息研究等。在基于证书的家庭网络安全方面主要工作是为家庭网络应用建立证书管理体系，通过适当简化x.509证书属性内容，应用在家庭网络中。
3.2 ETSI
ETSI详细说明了M2M系统相关的安全需求，在机密性、完整性、身份认证以及授权批准这些基本需求上进行详述并且提供了系统需要防范的潜在威胁的特例。此外，ETSI还对M2M系统的功能架构进行了阐述，提出了高层的架构方案，并对架构中各部分涉及安全的模块进行了分析。
3.3 3GPP
3GPP描述了智能交通、智能读表、智能售货机和财产/货物跟踪四个用例，提出了与物联网安全相关的若干业务需求：Dos攻击防范需求、终端安全需求和远程签约信息的配置和更改需求等。3GPP为了解决远程签约信息的配置和更改的问题，提出了三种解决方案，并对各种方案细节做了分析。
3.4 IETF
IETF总结了6Lowpan 网络中存在的安全挑战，主要包括要求是资源消耗最小化影协将安全性能最大化；6Lowpan的部署使得安全包含被动加密到主动干涉；网络处理过程包含端到端信息传输网的中间节点等。同时，该组织提出了6Lowpan网络的安全需求，包括：数据机密性、数据认证、完整性、新鲜指数、有效性、鲁棒性、能量使用效率等。大多数6Lowpan中对用户数据安全的攻击或威胁，看似可信的，其实后果很糟糕，这主要是因为6Lowpan是通过无线方式接入英特网。对6Lowpan安全的研究从研究网络各层中的各种各样的威胁开始，分为：物理攻击、DOS攻击、网络层攻击、传输层攻击。
3.5 CCSA
CCSA 泛在网工作组成立较晚，目前各项标准正在紧锣密鼓的研究中，尚未取得明显工作成果，且多数标准文稿暂时都是保密的。在物联网安全方面，CCSA的无线通信技术委员会（TC5）制定的《M2M业务研究报告》中，针对M2M 应用，对涉及的安全问题进行了阐述。
4 分析与讨论
物联网安全研究是各大标准化组织的研究重点之一，ETSI在完成安全需求阶段工作基础上，第二阶段网络架构也已经获得初步成果。3GPP的研究重点在于移动网络优化技术对安全的影响和设备接入安全问题，目前已经有了阶段性的研究成果；3GPP研究了多种行业应用需求，其中包括安全需求，成果向应用的移植过程比较平稳，同时这两个标准化组织注意保持两个研究体系间的协同和兼容。ITU主要研究了泛在网中的安全问题，涵盖面比较广泛，任何与安全有关的话题都可以进行讨论。IETF主要在6Lowpan网络上讨论了安全威胁与应对措施，并未形成工作组正式草稿。国际各大组织对物联网纷纷启动标准研究工作，虽取得一定进展和成果，但物联网关键技术和协议尚未统一。
国内的标准化组织虽然起步晚，但对物联网标准化的形成工作仍紧锣密鼓地进行，并取得了一定的进展。但从本文对国内外物联网安全标准化体系的研究与分析可以看出，国内标准化进程还存在一定的问题。本文提出三点建议。首先，需要加快标准化研究，建立物联网产业技术同盟，建立跨行业、跨领域的标准化协作机制，积极参与制订我国物联网安全的相关技术规范。其次，确定核心研究方向，尽快形成统一标准。最后，攻破核心物联网安全技术，掌握标准制定主动权。
参考文献
[1] ITU Internet Reports 2005： The Internet of Things[Z].International Telecommunication Union，2005.