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物联网工程发展方向精选(九篇)

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物联网工程发展方向

第1篇:物联网工程发展方向范文

关键词:物联网;课程体系;实践

一、设置面向机械装备制造业的物联网专业课程体系的必要性

所谓物联网,就是基于物物相连的互联网。物联网具备以下两大特色:一是在物联网中,互联网既是它的基础又是它的核心,物联网是通过互联网生出的新事物,也可以说是互联网的细分;二是物联网的用户端延伸和扩展的深度与范围非常大,可以不夸张地说,它覆盖了所有的物品,任何物品之间都是相互联系的。

当下,机械装备制造业发展快速,技术不断升级,信息化与智能化成为了其显著的特点。物联网技术向工程机械领域逐渐渗透,应用也越来越广泛,使得械装备制造业变得更加智能与节能,基于物联网的机械装备成为机械设备制造业发展的趋势。然而,当前基于机械装备制造业的物联网专业课程教学体系还不成熟,无法满足社会对于该专业人才的需求。因此,加强基于机械装备制造业的物联网专业课程教学体系研究十分重要。

二、物联网工程专业知识体系

物联网工程专业是一门学科交叉度较高的专业,目前由于发展时间尚短,它的理论体系还不成熟。但是市场需求大,要求其尽快建立完善的教学体系。按照正常的工程专业标准对物联网工程专业知识体系开展划分,基本可以将其分成三大领域:通识基础类知识模块、综合管理类知识模块与专业技术类知识领域。随着市场的发展,相关的企业对于物联网专业人才的需求越来越大,学校面对这样的形势,应当根据市场的需求建设物联网教学体系。就当前的市场与技术发展来看,物联网工程专业知识体系应当包括感知识别、网络构建、智能信息处理和创新应用等四个知识模块。其中,感知识别、网络构建知识模块属于物理基础层次,偏重于硬件技术;智能信息处理、创新应用模块则偏重软件技术。

三、物联网专业课程体系建设需考虑的因素

从已出版的物联网工程教学课本来看,当前的课本内容比较高深,其中深奥的算法甚至连硕士和博士研究生都无法读懂。大学课程教学的目标是教学生学会学习,而不是教学生掌握死的知识。如果只是“授之以鱼”,学生虽然学会了却不明白其中的道理,久而久之就会失去学习的兴趣。因此,物联网专业课程体系建设需要简化教学内容。

物联网工程专业要围绕能力培养实施教育教学,专业的课程教学和实践教学应该形成一个完整的体系,需要按照专业基本能力培养的要求组织课程教学和实践教学的内容。探讨如何将专业能力的培养落实到课程教学体系和实践教学体系中,是提高物联网工程专业教育水平的重要方面。

四、面向机械装备制造业的物联网专业课程体系的设置

1.专业基础教育

专业基础教育主要包括计算机基础与专业导论、程序设计基础、C语言程序设计、面向对象程序设计与C++、离散数学、数据结构、模拟与数字电路、Java语言程序设计、Web应用、物联网导论、图论与算法设计、计算机组成原理、信号与系统、专业英语等课程,突出专业定位和特色,拥有一定的广度和深度,多起点同时推进,利于学生在全方位的学习中,找到适合自己的发展方向

建设专业基础课程体系,不能难度过大,过大的难度会降低学生的学习兴趣;设计难度也不宜过于简单,过于简单可能会使一些核心内容无法传授给学生。如果条件允许,课程都应当安排在实验室,这样有利于理论知识与实验实践的有机结合,从而使学生在实验过程中更容易掌握理论知识,提高动手能力。

2.专业课课程结构设置

专业课程包括Web程序设计、Linux程序设计、嵌入式系统原理、数字信号处理、数据库系统原理、操作系统、编译原理、汇编语言、微机系统与接口技术、物联网架构与技术、RFID原理与应用、VHDL设计实践、移动互联网技术、空间信息技术、计算机网络原理、无线传感网与通讯技术、人机交互技术、传感器件与编程技术等科目,学生可根据自己的兴趣与发展方向进行选择学习。

3.实践课程设置

物联网机械制造课程内容繁多,不仅包含计算机、电子、通信、控制等知识,还包括机械的生产、制造、设计知识。对于刚刚接触这一专业的学生而言,如果只从书中汲取知识养分,难以把抽象的书面知识与实际应用联系在一起。所以,教师要重视实践课程的开展,利用实验室、物联网应用样板间、与企业合作等方式使学生接触到真实的物联网技术,明白自己研究的是什么。总之,开展实践与实验室教学可以提升学生的学习兴趣,帮助学生掌握技术发展的最新动态,保证学生在技术层面全面了解物联网,掌握物联网应用技术。

参考文献:

第2篇:物联网工程发展方向范文

关键词:物联网 展望 智能家居 智能农业 可穿戴

随着人类进入信息化社会步伐加快,国家最近几年在很多高校开设物联网工程专业,但是对很多刚进校的新生,对物联网工程专业还不太了解。现就将我在我们学校对物联网工程专业新生专业前景介绍和大家分享。

一、什么是物联网

简单的讲,有两层含义,第一,物联网的核心是互联网;第二,物联网是互联网延伸与发展物物相连的网。

物联网(Internet of Things,缩写IOT)是一个基于联网、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。

物联网一般为无线网,在物联网上,每个人都可以应用电子标签将真实的物体上网联结,在物联网上都可以查找出它们的具置。通过物联网可以用中心计算机对机器、设备、人员进行集中管理、控制,也可以对家庭设备、汽车进行遥控,以及搜寻位置、防止物品被盗等各种应用。

物联网将现实世界数位化,应用范围十分广泛。物联网的应用领域主要包括以下几个方面:运输和物流领域、健康医疗领域、智能环境(家庭、办公、工厂)领域、个人和社会领域等,具有十分广阔的市场和应用前景。

二、挑战和机遇:物联网应用前景和发展展望

物联网的发展代表了整个社会信息化的发展方向。就通信产业来说,长期的发展目标是 实现人与人之间无缝的联系和沟通。这个目标发展到现在,已经基本实现了。那么今后向什么方向发展?2009 年开始,以“物联网”、“智慧地球”为代表的信息化概念在全球范围内出现,为通信产业未来的发展指明了方向。 在全球金融危机后期的大背景下,物联网的本质是行业信息化,各国政府大力推动物联网发展的动力在于寻找新的经济增长点和创造就业。在这样的大背景下,在全球范围内,运营商 成为了物联网的重要推动者。 运营商将在物联网的发展中获得巨大的利益,同时带领整个通信产业,朝一个更深入的方向发展。物联网规模化发展面临3大挑战 从整个物联网的发展情况来看,我们认为物联网仍然处在一个规模成长前夜的阶段。要实现规模化的发展,仍面临着一系列的瓶颈,需要解决一系列的问题。这些问题概括总结起来就是横向欠缺整合,纵向亟待深入。与之相对应的还有第三个问题,就是伴随物联网进一步的发展和规模化,将会对通信网络产生压力,并且产生一系列的新问题,需要对整个基础网络针对物联网进行优化。总的来说,物联网的规模化发展,面临的三大挑战是:第一,需要实现物联网横向的整合,打造社会公共的物联网基础架构。并在标准化、规范化的基础上,形成真正的物联网产业联盟。第二,需要促进物联网在各个行业的纵深发展。应抓住新的关键技术、政府示范项目以 及新的商业模式等契机,实现重点行业的突破,并由点带面,促进整个物联网向各个行业的纵深发展。第三,基础网络优化。通信产业界形成共识,就是物联网的规模化发展,将对基础网络产生一系列优化的需求。比如为了满足庞大的物的数量,要对号码优化;为了满足物的低功耗、低移动的影响,要对无线资源进行优化等。挑战一:横向整合 从横向整合的角度来说,基于物联网这样一个从感知层到网络层,再到应用层的端到端的架构, 应该建立公共的分层的物联网体系架构。 这样一种社会公共的物联网基础架构的优化,有两个节点非常重要:一个是物联网业务支撑平台,或者说物联网中间件平台;另外一个是标准化、规范化的物联网网关产品。物联网应以平台和模组为基础形成一个更加规范化、标准化的物联网基础架构,并以此架构为基础形成整个社会物联网的分工。 在这个过程中,标准化工作是非常重要的任务。 从国际范围来看,整个物联网的规范制订都处于相对滞后的局面。 物联网行业规范的制订是推动物联网的关键, 必须予以充分的重视。物联网规范的制订应以物联网业务支撑平台为核心,重点是在平台与终端的接口、平台与应用的接口的标准化。 在形成一个社会公共的物联网基础架构,以及相应规范制订的基础之上,形成真正价值链分工基础之上的产业联盟。 目前国内物联网的产业联盟存在的一个突出问题,就是布局分散,缺乏基于价值链的分工。虽然大多数厂商宣称提供端到端方案,但大部分规模较小。 挑战二:纵向深入 纵向深入方面,应该抓住一系列的机会推动物联网在各个行业的深化。 首先应该抓住新技术带来的变革契机,物联网技术的发展,正在带来这样的发展契机。 物联网通过对传统产业的变革,在某种程度上,颠覆了传统服务产业链条。新技术变革为运 营商和设备制造商, 占领行业市场提供了良好的契机。这是一个利用新技术所带来的机遇,突破重点行业的范例。第二,应该抓住政府示范项目的机会。在政府示范项目中,政府关注重点在于整个物联 网产业链的发展, 以及社会公共资源在物联网领域最优化的投入。 设备制造商和电信运营商 可以通过在政府示范项目充分的合作,形成合力,实现重点行业的突破。中兴通讯和上海电信合作,在上海提供了车辆监控系统服务世博会,取得了良好的社会效应。此项目最近刚刚获得CDG 颁发的物联网的业务创新大奖。第三,需要在经营模式和商业模式方面实现创新。现在物联网的发展体现出严重的行业 不平衡。 国内发展比较快的几个行业,都是有巨额投资的行业。大多数没有钱的行业怎么办? 未来物联网向更多行业纵深化发展, 需要由创新模式来带动。挑战三:基础网络优化 基础网络的优化,是整个通信业界尚未解决的问题,也是大家非常关心的问题。基础网络优化,前期普遍认为距离实际市场需求较远, 但是从今年下半年起, 在网络已经达到几百万甚至上千万物联网终端在线的情况下,这种需求已经出现了。比如加强网络终端感知能力的需求,为了规避数据安全风险而进行数据分流的需求等。这些都是现实的需求, 并且正在不断地细化。 从长远来看,我们认为物联网必须在横向整合、纵向深入以及基础网络优化三个重要问题上取得突破,才能取得规模化的发展。物联网解决方案,经过前期的巨大努力,我国在物联网领域已经形成了金字塔形的层次结构:处在金字塔顶端的是物联网业务支撑平台产品;处在第二层的是标准化、规范化的物联网通信模块产品;第三层是关键行业应用方案;第四层是物联网的基础网络优化;第五层是技术人才的组织和支持。

物联网城市

在韩国的松岛新城,由美国人投资新建的一座全新的互联网城市,即一座物联网城市物联网如同这座城市的水管那样重要,公共设施都是智能化的。钥匙的概念将消失,因为没有那座房子会忘记自己主人的音容笑貌;人们的习惯:就是咖啡的习惯;窗帘的习惯;音箱的习惯;主人可以用电话远程控制电灯的开关。这座城和我们一样的城,这座楼和我们一样的楼,一旦你步入其中,将超越你的经验。

物联网应用之一智能家居

智能家居是利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、医疗电子技术依照人体工程学原理,融合个性需求,将与家居生活有关的各个子系统如安防、灯光控制、窗帘控制、煤气阀控制、信息家电、场景联动、地板采暖、健康保健、卫生防疫、安防保安等有机地结合在一起,通过网络化综合智能控制和管理,实现“以人为本”的全新家居生活体验。

物联网应用之二智能农业

大家都知道,农业是我国的基础性产业,不仅解决了我们的温饱问题,而且还是我们其它产业的重要支撑。国家对发展农业从来没放松过,特别是科技农业的发展。智慧农业是推动城乡发展一体化的战略引擎。

智能农业(或称工厂化农业),是指在相对可控的环境条件下,采用工业化生产,实现集约高效可持续发展的现代超前农业生产方式,就是农业先进设施与陆地相配套、具有高度的技术规范和高效益的集约化规模经营的生产方式。

可穿戴智能设备

2013年,可穿戴技术的崛起为硬件创新添上了浓墨重彩的一笔。从谷歌眼镜到Eyephone,从Fitbit到inWatch,从美国到加拿大,从以色列到中国,从大众化的应用到特定行业的专业工具.来自全球的硬件创新者正在用他们的才智谱写可穿戴技术的元年。虽然可穿戴技术刚刚起步,完善的产业链远未形成,但可以相信的是:它正在带领我们以全新的方式认识世界,认识自我;它将成为互联网时代硬件创新的重要分水岭

未来世界,我们的手表衣服鞋子袜子,都可以嵌入智能化芯片,多功能和物联网连接。最近,就是在今年的9月9号-11号,英特尔公司领导就是戴着她们公司开发的智能手镯在美国旧金山开会时对她们公司开发的可穿戴智能设备进行宣讲。可穿戴智能设备做为物联网设备中的一类,由世界上很有实力的英特尔公司最新推出,在世界上应该算是新生事物,而且有很强的生命力,很有可能像触屏式苹果手机在世界上流行起来。目前的可穿戴设备的宣讲,可能是我们以后时尚生活的一部分。今天我们对物联网专业的学习,可能对我们以后一生的生活产生影响。现在全球有22亿联网设备,到2020年也就是还有6年,全球联网的物体将猛增到500亿件。以后不连网将是独特,连接将是普遍。

第3篇:物联网工程发展方向范文

关键词:物联网;环保

目前,我国环境保护方面信息化程度仍然比较低,远远的不能适应我国保护环境的需要以及经济发展的脚步,同时各个地方的环保产业缺乏沟通、信息不共享,这造成了环境产业各自为政,一些基础设施重复建设,耗费巨大。因此将环境保护产业向智能化、自动化、网络化的方向发展成为当前环境工程建设当中的重点,环境工程信息化势在必行。将物联网技术应用到环境工程领域当中可以有效的整合基础的环境设施,提高环保产业的设施的利用率,可以说,将物联网技术应用到环境工程当中是环保领域信息话的必然趋势[1]。

1 物联网技术概况

物联网,又叫做传感网,其思想是通过射频识别等信息传感设备将所有的物品和互联网连接起来,从而实现智能化识别和管理。比如,当司机开车操作失误时候,会自动警告。物联网能够全面的感知世界,随时随地的采集各种动态对象信息,并通过以太网、无线网实时的传送感知的信息,最终能够智能化的管理控制物体,真正达到人和物之间的沟通。

物联网包括应用层、网络层、感知层三层体系架构。感知层通过传感器、REID电子标签等感知设备识别和采集各种信息[2]。网络层则通过无线网、移动网等传输网络传输感知层所采集到信息。应用层主要分析处理信息,实现在特定环境下智能化应用和服务任务,分析预测各种可能状况,从而发挥职能作用。

2 面向环境工程的物联网应用

目前,面向环境工程的物联网发展还处于初级阶段,但是已经具备了较好的基础。国内外已经有了很多的面向环境工程的物联网应用的案例。物联网技术在防治污染、保护生态等领域发挥着巨大的作用。随着物联网技术在环境工程当中的大量的实践应用,其各项技术也开始逐步的成熟,同时其他相关技术的发展也为物联网技术的应用奠下良好的基础[3]。目前,物联网技术已经应用到了污染源监控、环境在线监控和环境卫生遥感等领域,丰富了我国环境监测的手段。下面主要介绍下物联网技术在环境工程在线监控当中的应用。

⑴物联网技术在环境在线监控当中的应用。环境在线监控系统设计的关键技术的选取是传感器和服务器等硬件设备之间的相互通信技术以及关于数据库的选取,ZigBee具有复杂度低、功耗小、成本低、操作灵活等特点,在本系统当中,就是采用ZigBee技术来实现传感器和服务器之间相互的通信。选取SQL Server数据库作为系统数据库,SQL Server数据库具有操作简单、扩展性好、良好的交互性特点,同时能够灵活的处理和分析数据的特性,能够对不断变化的复杂的环境系统做出响应。本文中基于物联网的在线监控系统主要包括了感应端和服务端,整体的实现原理图如下图所示:

物联网环境监测系统有机的将空间参数、互联网和用户三者结合起来。感应端主要通过温湿度传感器、光照传感器、酒精传感器等进行数据的采集,然后通过ZigBee协议将采集到的数据传送到协调器,通过有线传输将协调器和IOT_SERVICE联系起来,进一步将数据传送到Tomcat服务器,serlet处理完数据后,上传到远程的某个JSP页面当中,用户可以随时查看。用户可以通过输入正确的网址,在客户端查看所需要的HTML页面,若是想要控制感应端的传感器,只需要在相应的JSP页面发送固定的socket套接字,通过IOT_SERVICE中间件和ZigBee网络,这些套接字供传感器识别,然后执行相应的操作。

⑵物联网产业化发展方向。虽然物联网技术在环境工程当中已经取得了不小的成果,但是在其发展过程当中仍然具有许多的问题。比如,物联网的建设模式、管理等方面还缺乏准确的认识,对于网站也缺乏统一的规划。物联网未来要向深度和广度发展,要继续扩大物联网的应用范围,提高物联网的技术水平。目前我国物联网在环境工程当中的应用主要集中在检测污染物、监测环境质量,随着物联网技术不断成熟,标准的体系也不断的完善,未来的空间环境监测、电磁核辐射监测、固体化学废弃物监测等领域还有待挖掘。

3 结论

物联网在环境工程当中的应用事新时期物联网背景下环境保护领域信息化的必然趋势,现阶段,我国在物联网发展上已经储备了一定的技术,同时也有了相当的应用以及产业化的基础,但是,总体而言,我国的物联网基础在环境工程当中起步阶段。物联网应用到环境工程当中是一个持续长久的工程,同时也是一个利国利民的工程,必须在各方力量坚持不懈的共同努力之下构建起来,使其惠国惠民,让利于民。

[参考文献]

[1]李章林,卢桂章,鞠浩,等.基于RFID的广义物流中的移动智能终端设计[J].自动化与仪表,2007(1):1-9.

[2]宋合营,赵会群.物联网分布式识读器数据采集方案设计与实现[J].北方工业大学学报,2008,20(I):22-26.

[3]任志宇,任沛然.物联网与EPc/RFID技术[J].森林工程,2006,22(1):67-69.

第4篇:物联网工程发展方向范文

“物物相联并非是新东西”、“单纯的传感器网,物联私网,物联专网都不构成是真正物联网,或不应该是物联网的发展目标”……这些观点与一些流行的物联网观点有些不同。在2012年的一个智慧城市会议中,我国物联网术语的最早翻译者,思科系统公司(简称思科)大中华区副总裁殷康发表了自己对物联网发展的理性思考和看法。为进一步了解殷康对物联网发展及其技术应用的观点,本刊记者对其进行了专访。

我国物联网发展的不足

记者:在2012年中国智慧城市应用需求与产业对接大会中,您作了针对物联网的专题演讲,并对“传感器网络就是物联网”,“物物相连就是物联网”等话题发表了看法,请您做进一步阐述。

殷康:物联网之所以在国内受到各领域的热捧,这与国家在政策、资金等层面给予的前所未有的重视和支持密不可分。作为新一代信息技术产业“十二五”发展规划的重要组成部分,物联网不仅产业链长,且涉及领域较多,应用范围广泛,已成为了全球各国争先发展的新兴领域之一。

物联网通俗定义就是指通过标识技术、传感技术、网络技术和智能计算技术,实现所有物品与网络连接,以便进行更有效的应用和管理。但这个定义太空泛且缺乏严谨。目前,我国物联网产业发展的声势和气氛虽已初步形成,但发展方向和市场环境等方面都比较混乱。这主要源于各行各业对物联网的理解各取所需,演绎其定义零碎而发散,从而把握不住物联网未来要发展的核心和主线。

一个明显的表现是近三四年来,我国各地物联网高峰会议举办得轰轰烈烈,大会多我不太担心,因为说明大家对物联网的话题重视和关注。但随着时间的推移,物联网峰会的论题还是雷同且没有进步,依然在谈论同样的内容或话题。因此,我有一个疑问:为什么我们在原地踏步、缺乏进步?只能说明我们的产业发展缺乏方向,仍然在盲目射箭,却不知道靶心在哪里!

例如,业内有相当一部分人将“传感网络”、“电子标签”或是“物联私网”、“物联专网”等技术直接看作成物联网的靶心,这就偏离物联网的本质内涵。因为“传感器网络”很早就存在,而且技术上一直平稳发展。虽然传感器从几十年前诞生时起就以联网应用的形式存在,而且已应用在不同的行业和领域;但是将传感器网络等同于物联网,不会出现奇迹,更不会突然产生一个万亿级的产业。传感器网络应用行业和领域成千上万,而且因为不同的应用需求和环境,传感器的大小、功能和技术体制都不一样,而最关键是它的联网标准也完全不同,使其技术和应用在大量的不同领域各个分散发展,导致传感器网络技术和商业体制宽泛和散碎,市场和资源难聚集统一,技术和应用专业化,成本昂贵。所以,尽管这个产业已经存在和发展了三十多年,累计产业市场规模不小,但一直难以形成高速度和大规模发展的统一产业,更难以言之为新的技术革命或浪潮。

显然,要形成规模化的新型产业不能仅仅只靠一些局部的物件和物品的联网应用演示或物联样板工程,更不能将以前就有的物品标签化、标签电子化、环境传感化、事件感应化、流程程序化、程序可控化、控制数字化、应用信息化、信息自动化等技术应用,进行简单的堆砌和累加。

物联网的本质不应是巨大而分散的技术和市场的简单集合,却没有内在的灵魂动机,因为这既不符合技术发展、创新和革命的本质特征,也不可能人为地组合出一个新的市场。也就是我们所说的,如果没有颠覆游戏规则(Game-Change)价值的本质特征,单靠市场包装和炒作,难以掀起新的技术革命。

物联网的本质特征

记者:您认为物联网的本质特征应该是什么?

殷康:物联网的本质特征,目前业界泛泛谈论的多,但深入讨论和探索较少。物联网涉及的行业、技术和资源很多,其应用都具有自身的利益及特色,因此每个行业和不同专业领域的人员都会有自己的认识,难以达成统一的看法和观点。

从全球物联网发展的视野和脉络来看,物联网其实是过去30年网络技术的进化和发展的一个必然结果,其本质特征是网络的融合和统一。各行各业的网络应用从分离的、专业的和昂贵的独立发展道路,走向融合而统一的技术架构。网络不仅从单一的、个别的和局部的技术工具发展提升为具备全面、整体和无限能力的基础设施并支持一切应用的创新通用平台,并因此诞生了飞速发展的全新产业和市场。

其中,互联网技术和市场的发展历程见证了这一人类技术和产业文明进步的奇迹。互联网不仅具有数据、信息、语音、视频和移动的综合能力,而且使全球各地的人与人、人与物、物与物,互联为一切应用的平台。这个平台既支持已有的,又不断孕育着创新的和未来未知的一切应用,物联网正是这一技术发展趋势的一个鲜明体现。

所以,物联网本质不是简单信息的收集、传递和处理,而是采用统一的网络语言,融合和统一所有的物联技术,使原来依赖于个体和局部资源的应用和能力,通过整体和智能的网络平台得以提升和放大,并依赖于全面的资源和智慧,从而产生最大和最强的综合能力,带来无尽创新和灵活应用的可能。这就是物联网全新的、从未有过的能力和应用的实质。

记者:您刚才也谈到了物联网未来的一些趋势,未来的物联网将是什么样的?

殷康:刚才谈到未来物联网将会发展成为一个统一融合的网络平台。基于统一的网络语言,这个平台在应用上既可以有独立的物理资源,也很容易跟其它资源相结合,这种资源在某种程度上可以与物理的资源不相关联;而对于单个物联应用而言,网络使一切能力和资源成为用之不尽和无所不在的资源池,网络使得物品和物件的信息在应用中灵活的体现,又能极易地操控,让泛在的资源能够得到更好地调度和管理。

如此一来,物联网就具备了为各种类型应用提供资源、提供可能,带去创新工具和空间,让信息的处理和应用能力变得更强,为人们生活体验和生产力的提升组合出一些新的效益,从而创造出巨大的价值。

例如,物联网应用能够使互联网应用更加丰富多彩,更多的物件和物品互联成为网络资源和网络力量的一部分,同时也驱动整个互联网向更广更深的融合方向发展。物联网不仅牵引着人们融入互联网,物联网也将一切物理环境、生活和工作环境融入互联网,使人们使用、控制甚至于改善环境成为可能。如人们用移动的终端克服时空距离的障碍来改善环境很大的原因是依靠物联网技术,手机可以控制任何周围的物件和物品,在一个环境里任何一个设备都会按照人的意愿提供方便,任何时间为人的需求做好准备,从而极大地改善人们的使用体验,提高生产力。

总之,物联网的重要发展方向不是与互联网人为分割,而是与互联网融合,把互联网的网联DNA能力镶嵌到物件和物品的最末端点,末端能力就可以通过重复利用互联网已有的能力、资源、工具、应用和市场,使应用价值指数上升,从而形成更大更有力量的一个平台。

记者:您一直认为国内的感知,“感”的成分过于多一些,“知”的成分稍微欠缺一些,应该如何加强?

殷康:在物联网的技术架构中,感知是具有特点的重要组成部分。但感知不是物联网的全部和终极。目前,我国逐渐将物联网演绎成了传感网,是在“感”的方面太多太泛的表现,严重到了一叶障目,看不清发展方向的地步,而“知”的方面却不全、不足和不得法。

同时,国内“感知”能力只局限在传感技术,通过传感技术得到的信息只是一个局部的有限信息,产生的也只是有限的“知”的能力。事实上,网络本身的“感知”能力更重要,网络的智能使应用做到具有环境和整体的“知”的能力,这就是我们所谈到的所谓从“感知”到“智慧”的转化和升华。

当然,如果要把感知转换成智慧型的应用,单靠某一个行业或局部的感知,是非常难以发生革命性变化的。物联网的末端感知是重要的基础,但是局部感知在某种程度上有其价值和意义的局限性,很大的原因是要用更大的空间突破它原有的领域或者应用的范围。达到一个自由和无尽能力的层面。

传感技术发展至今,控制使用都非常灵活且体积较小,可镶嵌在所有的地方,还可以按人的意愿和应用需求去生产。虽然在感的层面可以收集到很多信息,但在“知”的层面不能利用网络的智能和资源,智慧性地的关联、分析、处理、使用这些信息是十分短视的。目前,国内做“感”的企业都非常忽视“知”的潜能,甚至发展违背了这个方向,这会成为我国物联网发展多年还原地徘徊最根本的障碍。

之所以强调这一点,实际上如果只围绕某一个行业做,这将与我们所期待的物联网相差甚远,目前很多企业要变成所谓物联网产业的一部分,实际上就是要做“知”的部分。而“知”不仅仅是所看到或感觉到的范围,而是怎么利用已有的技术开发平台,汇集开发人员的资源和聪明才智突破原来的局限,这才有可能产生新的飞跃和创新。

国内做RFID、做某种传感器应用的企业,乃至做矿山某一个信息化或电子化应用的企业都说自己做的是物联网。RFID应用中技术非常传统,感应湖泊的技术和感应矿山的技术是完全不能关联,行业之间的应用没有关联、相互独立的,虽然都是物物相联但却没有形成新的智慧和新的应用、新的创新和新的市场。如果只有“感”的应用,但缺乏广泛的“知”,那么物联网应用的能力和市场都将受局限,“感知”的应用也没有突破的,这样的物联网产业也就是几个产业应用叠加所构成。所以说,认为传感器网络就是物联这显然是不通的。

记者:随着国家相关政策的,物联网未来的发展也越来越清晰,在物联网方面思科将会有哪些布局?

殷康:思科公司的物联网策略非常清晰,我们有四个方面的布局:一是全面推动物件和物品具备互联的网络能力DNA。这包括网络技术的继续扩展和微核化。二是整合和提升网络基础设施的能力和品质,推动一系列基础技术创新,为全环境、全行业、全系统、全流程的物联网应用准备就绪。三是设计和构造充分而全面利用网络智能的“彩云”业务平台。之所以称之为“彩云”业务平台,是因为在未来物联网的时代,多产业全行业全流程的物联网应用将面临“多云”环境,物联网应用将是一个包括数据、信息、语音、音乐、视频、移动等综合能力的全面应用。四是率先建设智慧型应用,推动智慧型应用市场成熟与成长,为全球物联网的发展指明方向。

信息技术近30年的进化和发展,颠覆了许多技术和产业,但是有一个恒定性不变的元素就是网络,而且网络变成信息技术进化和发展的中心,从互联网到物联网,最终发展到联人、联物、联数据、联资源和联流程为完整一体的全联网(Inetrnet of Everything)。

物联网是智慧城市建设的基础

记者:在物联网概念兴起之后,智慧城市在国内也得到迅速发展,您如何理解智慧城市,物联网与智慧城市之间又有什么样的关系?

殷康:智慧城市涉及了城市的资源、规划、管理、组织、活力开发、综合再利用等诸多方面,是一个非常复杂的系统。谈到智慧城市,一些城市都把某一个或几个信息化、数字化、或网络化的项目纳入其中,做一个小的应用演示工程很容易,但是离所谓的智慧城市还有很大的距离,示范工程很多情况下都是一些演示性的孤岛效应,智慧城市不是一个或几个应用场景的演示,应用场景可以做,也有一定的意义,但它不具备一种整体创新性的价值,也难以出现“智慧”型的爆发式效果。

智慧城市的建设还有相当长的过程,需要对城市的发展进行长远地规划,要依赖于城市的基础设施建设,融合和统一的宽带网络基础设施建设和市场发展就是智慧城市的一个基础和前提,一个没有宽带网络基础设施建设规划和市场支持的城市,是不具备物联网或是智慧城市发展条件的,智慧城市也完全是一个平台概念,将城市的资源和管理进行聚合,智能的分析处理分配。如此看来,如没有基础设施建设这个前提新的智慧和能力从何而来,或者新的竞争优势从何而来?

智慧城市的发展除了在国家层面需要较强的指导性政策外,更需要结合各地的城市发展的现代化情况进行建设,如城市基础设施和公共资源。同时智慧城市发展不能拔苗助长,一定要与产业经济的发展和发达程度相结合与连贯。这样智慧城市在中国才能走得更健康。

此外,我国智慧城市的发展还可借鉴发达国家的一些智慧城市建设的经验。虽然中国的城市人口众多,行政管理体系也不一样,但是要知道,发达国家城市管理的高效性,资源有效的调度配置和市场效益,特别是如何利用网络资源,怎么样共享网络资源,都是智慧城市建设中很重要的一部分。例如,城市的物理资源如何跟真正的管理功能的资源逻辑相分离,然后使它更有价值,并能有效地共享。即保证安全,又能使决策机构更好地行使管理决策是我国智慧城市发展的重要课题。

从某种角度而言,城市的物理资源要如同融合网络平台一样,可以与城市的逻辑资源、控制资源相脱离开,因为当城市不同的管理者行使社会的控制管理权时,并不见得要分别霸占各自的所有物理资源,反而是要将所有城市物理资源进行融合。通过物理资源与逻辑的功能的分离,使得城市管理通过融合的网络平台更有效、更灵活,更合理地管理和调度资源。总之,共性的、基础性、规划性的东西和具有指导原则的一些东西在城市宽带基础设施建设中能够通过物联网的项目得到更充分的实现,这是智慧城市健康发展有价值的探讨路途。

记者:智慧城市建设在国内兴起,对缺乏统一的顶层设计及协同标准的质疑也越来越多,您对这一观点有何看法?

殷康:我个人更相信市场机制对智慧城市建设和发展的一种真实效益和推动作用。很多人提出需要顶层设计,且中国政策体系需要这样适当的设计,但同时也要提醒政策的推动和制定者,要想办法尽可能多地依赖于市场和经济自身发展的机制。我国各领域的顶层设计者往往就是政策决策和执行本人,虽然他们的一些城市管理经验非常有价值,但同时也有可能与未来城市发展、市场经济、技术发展有脱节。

无论是产业发展和壮大,还是社会有序管理,市场机制都应起着很大的作用。智慧城市的发展不仅需要国家层面的顶层设计,也更需要市场机制的调节才能使得城市的信息化发展更为均衡。例如,物联网、智慧城市在我国特别受到政府的重视和支持,这是大家都看见的好的一面,但同时因为政府的重视,形成了物联网、智慧城市的建设资金和项目都由政府主导,不仅有可能使整个产业发展的方向和形态超出其市场和经济自身发展的规律,而且对市场发长远发展和竞争也非常不利。物联网、智慧城市的壮大毕竟最终要依赖市场和经济的自身发展。智慧城市的建设需要适可而止的顶层设计,但更需要产业、社会和经济自身发展和平衡。

记者:无论是物联网、智慧城市,还是云计算都需要网络的支撑,2012年国内的假宽带事件在一定程度上也暴露了国内网络运营管理的问题,思科作为与运营商业务息息相关的企业,您对“假宽带”事件怎么看?

第5篇:物联网工程发展方向范文

关键词:课程体系;教学模式;平台建设;分层/分类培养

中图分类号:G642 文献标识码:B 文章编号:2095-1302(2014)01-0077-03

0 引 言

物联网是继计算机、互联网、移动通信网之后的又一次信息产业浪潮。代表了未来网络的发展趋势与方向,政府大力支持物联网的发展,企业和教育界、科技界共同推动,物联网产业已经成为国家战略性新兴产业,需要大量熟悉和精通物联网的专业人才[1,2]。在此背景下,北京联合大学自动化学院对2011版自动化专业培养计划进行了修订,在 “智能测控技术”专业方向的基础上建立了“信息处理与物联网技术”方向[3]。

1 专业现状与背景分析

原“智能测控技术”专业方向以信息的采集和处理为主,课程主要包括检测技术、传感器原理及应用、智能仪器、计算机控制技术以及LabVIEW技术等,是传统的专业方向,课程的覆盖面较窄,偏重于系统前端的硬件采集原理,系统的概念较为薄弱;从人才培养的角度来看,已经满足不了厚基础、宽口径的人才需求,学生掌握知识的集成度不高。为了既保持传统的经典知识内容,又要为课程体系增加新的特色和先进内容,将传统的专业方向赋予时代意义,使学生们真正学以致用,“信息处理与物联网技术”专业方向应运而生。

“智能测控技术”和“信息处理与物联网技术”并不是割裂的,前者是后者的基础,后者是前者的延续和拓展。从技术的角度上讲,物联网分成三个层次[4,5],即感知层、网络层、应用层,形成了物联网的体系架构。物联网的感知层涉及到传感网技术,会有多种传感器应用其中,正是“智能测控技术”方向的核心内容;物联网的应用层是多种信息的智能处理技术,也是“智能测控技术”方向的主要内容,它们被物联网网络层连接,即新的专业方向加入无线传感网等新知识、新技术,形成物联网系统体系的概念。

我们的教学理念在于从一个大系统的角度看待物联网,利用物联网实现系统的集成创新应用和信息化服务。以物联网体系框架为依托,实现信息的采集、传输、有用信息的提取和整理、以及完成相应的控制和信息应用,重点突出无线传感网和应用层设计,及物联网的行业应用和信息化服务。因此本课程体系的设置将突出系统网络架构、选择物联网关键技术,并将物联网技术与经典的检测及控制方法相结合,实现物联网的多领域应用[6,7]。以物联网为载体,培养学生的创新意识,增强学生的实践动手能力,提高学生专业综合素质。

2 课程体系设置

“信息处理与物联网技术”专业方向设置在自动化学院,因此它的应用特色非常鲜明。课程体系的设置如图1所示,加强了实验/实践环节的内容设置。其中,理论教学是基础,对物联网的体系结构、关键技术和相关领域的典型应用形成完整的阐述,实验教学作为理论课程的延伸,是抽象到具体的过程,试验环节的设置按照物联网的体系结构,完成由下而上的知识获取和验证;物联网作为一种实用技术,让学生去感受、去体验、去亲自动手设计和实现一个系统更是至关重要的。通过实践环节中的认识实践,学生去企业参观感受,体会知识的力量和企业文化,培养对专业的认知和信心;工作实践则更近了一步,利用假期时间到相关企业中从事基础和简单的专业工作,深化所学知识的专业应用技能;请工程师或行业企业从业者走进学校的课堂,结合实际的应用案例,为学生出题和指导,进行专业综合训练,为学生的实际设计能力和实际动手能力培养打造了平台,提供了方向。理论教学、实验教学、案例教学和各个实践环节相结合,增加课程的实用性。为应用型人才的培养奠定了基础。

2.1 理论课程

集成了多种新知识和新技术的应用,涉及的知识点众多,作为系统的学习和设计,理论教学中课程内容的衔接、承上启下的课程安排非常重要;理论课程包括基础课程(也称为学科大类课程)和专业课程[1]。

本专业方向偏重于传感检测、无线网络的设计以及行业应用,尤其是工业物联网的两化(信息化、自动化)融合,因此在限选课中还有相关行业技术应用课程:虚拟仪器技术、现场总线技术等。任选课作为专业限选课的补充,完善物联网的设计和应用。

通过理论课的学习,学生将会对知识融会贯通,对信息处理和物联网的应用体系和架构充分了解,具有物联网系统的理念和基本的组网设计能力。但是在实际应用中,需要将多门课程、甚至多学科的知识融为一体,去设计、安装、调试、运行一套系统。这种灵活运用所学知识于实际系统的能力,是真正的学以致用的体现。因此实验室建设、实验基地建设和实验项目开发,对于学生消化、理解理论知识和培养实际动手能力至关重要。

2.2 实验室建设

图2所示是物联网专业方向的实验室建设框架,实验室建设与课程设置紧密相连,并考虑到学生的分层教学以及科研平台的扩展性。利用已申请的中央财政支持地方高校专项资金,正在筹建支撑“物联网技术及应用”、“无线通信和无线网络基础”及“物联网应用层系统设计”等课程的课内实验平台,包括三个模块:第一是物联网技术基础实验模块; 第二是无线传感网开发设计模块;第三是物联网技术沉浸式体验模块。其中第一和第二模块在教学上采用学生熟悉的C或C++语言实现节点和无线网的设计,网关采用Linux、andor两种操作系统,学生可以根据自己的基础和喜好选择;第三模块是智能家居(体验)实验室,根据家居实景建立的物联网系统,可以实现灯光、安防、烟感、窗帘、空调等家居设备的远程控制。此系统采用最适合无线传感网络的Tiny OS操作系统,可以作为学生初识物联网系统的感性认识体验模块,也可以作为教师、学生进行科研开发的平台。目前在建实验室物流综合实验室和未来超市都是物联网在行业中的具体应用,提供学生进行专业综合训练。

课程的实验内容全部以实际系统为主,综合训练学生的系统设计、软件编程和系统调试能力,包括对传感/变送器的选取、信号的采集与处理方法、无线传感网组网技术、物联网应用层设计、针对不同领域执行器的选择等;并将先进的虚拟仪器技术与物联网应用相结合作为物联网的信息处理方式,培养学生设计智能仪器的开放性创新能力。通过实际项目训练,学生可以完成从了解任务的需求、根据需求制定系统方案、在最佳性价比的基础上选型系统的硬件配置、组网,到应用所学知识编制合理的软件程序,并具有系统调试、通过系统运行结果分析问题、定位问题、以及解决问题的专业核心能力。

2.3 实践基地建设

物联网工程技术是集成的信息/控制服务系统,可以应用于不同的行业和领域。据报道目前物联网专业的人才缺口近20万,因此培养适合于企业的应用型人才就是物联网专业的人才培养目标。产学研的办学模式是企业和学校快速沟通、共建共赢的很好方法。在课程建设、实验室建设的同时,积极与企业联系,建设校外实践教学基地是专业方向建设的重要环节。同时在我们的教学计划中还有工作实践的内容,建设实践基地也为学生的工作实践提供了场所和条件。利用北京市高新企业多,许多区县建立数字北京、智慧北京的物联网项目的机会,与企业和公司合作,进行横向项目的开发和实践基地的建设。选派学生到相应的公司企业进行毕业设计,不但使学生掌握了物联网技术、熟悉了企业的运行模式,还可以为企业提供专业的人才,实现企业与学生的双向选择。

3 教学模式的探索

物联网教学涉及的知识点众多,学生直接进行理论课的学习难免感觉枯燥和凌乱;但物联网的应用可以无所不在、生动有趣,这样的特点决定了我们在教学时可以先引起学生的兴趣,让他们明白所学可以如何用。因此在课程的安排上首先是导论和浸入式体验的认识实践,然后才是相关专业课的学习和实验,并在第六个学期进行工作实践,加深专业知识的应用,第七学期开设专业综合训练,学生进行设计性、应用性训练,形成物联网系统。图3所示是学校物联网方向的教学进程图。

4 结 语

物联网技术的课程设置应当具有以下特色:

第一是先进。课程设置针对目前最热门的集成技术应用—物联网系统的设计及应用,是传感技术、计算机技术、网络技术和信息控制技术的发展方向,体现了先进技术的特质;

其次就是实用。课程设置和内容将重点突出实用性,理论是基础,实用是根本。强调实验环节,以增强学生的实践动手能力和毕业后对岗位的适应能力为宗旨,突出重点,强调实用。

第三是灵活。不但体现在课堂上课程设置的灵活性,也显示了物联网学习的灵活性。以物联网体系框架为依托,重点突出无线传感网和应用层设计及工业物联网的应用。学生可以根据实际系统的需要灵活配置。强调培养学生灵活思维,突出创造性和创新意识,是学生综合素质的体现。

最后是深入。课程的工程性、实用性、设计性很强,也有许多公司会举办大型的物联网设计大赛,因此可以为有兴趣的同学开辟第二课堂,通过指导学生参加相关专业的科技竞赛带动大家的学习热情,深入理解本门课的内容。

参 考 文 献

[1] 王志良,闫纪铮.普通高等学校物联网工程专业知识体系和课程规划[M].西安:西安电子科技大学出版社,2011.

[2] 王志良,石志国.物联网工程导论[M].西安:西安电子科技大学出版社,2011.

[3] 教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导委员会.高等学校物联网工程专业实践教学体系与规范[M].北京:机械工业出版社,2011.

[4] 张光会,余晃晶.试论物联网工程专业的人才素质和培养目标[J].科技信息,20ll(11): 216-217.

[5] 沈苏彬,范曲立,宗平,等.物联网的体系结构与相关技术研究[J].南京邮电大学学报,2009,29(6):1-11.

第6篇:物联网工程发展方向范文

作为提供公共服务的综合部门,如何融入“互联网+”行动之中,记者采访了财政部门一线工作者以及长期从事财政工作研究的学者,看看他们所理解的“互联网+”财政是什么。

增量与变量

在阿里巴巴移动事业群总裁俞永福看来,“互联网+”的两个关键词是增量和变量。所谓增量就是利用互联网尤其是移动互联网创造全新的模式和产品,比如支付宝为代表的第三方支付,它出现后,银行卡和现金消费总量并没有减少,所以带来的是一种增量。而变量则是通过互联网对传统行业的生产方式、商业模式进行改造,“互联网+”带来的最大改变是过去仅仅集中在互联网领域内的创新创业浪潮在未来会扩散到全社会的三百六十行。

“互联网+”同样给财政带来了增量与变量。从增量角度分析,我国中部地区某市财政局一位工作人员表示,财政的本质是国家(政府)集中一部分社会资源,用于为市场提供公共物品和服务,满足社会公共需要。如何有效提供经济社会发展所需的公共产品和服务,也就成为财政的基本理念和发展方向。目前,民众所普遍熟知的电子商务、互联网金融、在线旅游、在线影视、远程医疗服务等行业,作为“互联网+”行动的具体表现,从某种程度上看,它们不仅包含了优化资源配置、维护市场统一的基本要求,也是对财政提供公共物品和服务方式的延展和深化。

从财政自身发展来看,为了完善财政管理手段,提高财政管理水平,我国先后实施了“金税工程”“金财工程”“金关工程”等,这些应该算是“互联网+”行动在财政领域的一种体现。

随着“互联网+”与传统行业和民众日常生活联系愈发密切,公共产品和服务的界定也将更加模糊,这对财政理念而言也是一种挑战,使得财政不能仅限于公共产品和服务本身。从变量的角度来看,该人士表示,在弥补市场缺陷的同时,还可以借助第三方力量来更好地实现其政策目标。

从我国国家发展战略看,实现工业化和现代化,在提高生产力同时,需要调整生产结构、转变发展方式。《中国制造2025》提出,加快推动新一代信息技术与制造技术融合发展,把智能制造作为两化深度融合的主攻方向。“互联网+”简单地说是“互联网+行业”,但其实质是利用信息通信技术以及互联网平台,让互联网与某一行业进行深度融合,创造新的发展生态。“互联网+”不仅代表一种先进的生产力,也代表了一种新的社会形态,即充分发挥互联网在社会资源配置中的优化和集成作用,将互联网的创新成果深度融合于经济、社会各领域之中,提升全社会的创新力和生产力。因此,“互联网+”的深入发展,也需要财政制定出相应的政策措施,以适应这种生产方式转变并促进先进生产力发展。

政策配合

考虑到“互联网+”的特点,它不仅仅是信息技术本身,还有其后面连带着的各行各业,为了更好地推进“互联网+”行动,财政需要调整产业发展支持理念。在具体做法上,上述人士建议,首先要准确分析和合理把握“互联网+”发展的共性,制定相应的政策措施,重点完善财政资金支持方式,逐步从“补建设”向“补运营”转变,提高财政资金使用效益;深化科技计划(专项、基金等)管理改革,支持“互联网+”重点领域科技研发和示范应用,促进“互联网+”技术创新、转型升级和结构布局调整。其次,针对“互联网+”所结合行业的具体特点和发展方向,灵活运用支持创新的政府采购政策,推动相关行业创新产品的研发和规模化应用;实施有利于传统行业转型升级的税收政策;运用PPP模式,引导社会资本参与相关行业重大项目建设、技术改造和关键基础设施建设。

他表示,《国务院关于深化预算管理制度改革的决定》(国发〔2014〕45号)明确提出,收入预算从约束性转向预期性,根据经济形势和政策调整等因素科学预测。为了实现这一转变,财税部门首先要全面、准确了解经济运行状况和发展形势,而这必然要对相关行业和产业发展动态有一个比较全面准确的了解。“互联网+”在与行业深度融合的同时,其行业发展信息和动向也就易于集中体现和准确把握,对财政而言将有助于改进预算管理和控制方式,这也促进不少地方力推财税信息共享平台建设,实现财政、税务、金融、企业等部门之间开展“互联网+”行动。

此外,在财政管理中,除了合理集中资源外,更重要的是将集中的资源有效用于提供促进社会经济发展需要的公共产品和服务,因此,加强财政支出管理,提高财政资金使用效益也就是财政管理永恒的主题。目前,财政中实施的国库集中支付系统、政府采购平台、财政项目库、财政绩效评价系统,以及财政部最近力推的PPP大数据平台等,都离不开现代信息技术和手段的发展。这些信息系统和管理平台,大多属于相互独立、分开运行状态,虽然体现了简捷高效和技术安全等要求,但同时也影响到信息交流和综合利用效率。“互联网+”的全面深化,将对财政发展带来新的影响,促使财政信息交流平台更加完善和相对集中,促进财政部门更加趋向于通过信息交流、共享、反馈等,实现财政管理手段的创新。

互联以及无边界

第7篇:物联网工程发展方向范文

【 关键词 】 物联网;信息安全;检测体系

1 引言

随着国家信息网络基础设施基本完成,信息化应用全面展开,物联网广泛应用于公共事业/服务、交通运输、个人用户、批发零售、工业、制造业、商业、服务业、农业、建筑业、金融业等。目前来看,物联网虽然给人们带来便利,但物联网在信息安全方面还存在一定的局限性。一是存在信号受到干扰的可能。如果安置在物品上的传感设备信号受到恶意干扰,很容易造成重要物品损失以及重要信息被篡改、丢失的隐患。二是恶意入侵的隐患。如果病毒、黑客、恶意软件绕过了相关安全技术的防范,对物联网的授权管理进行恶意操作,掌控他人的物品,就会造成对用户隐私权的侵犯。如果爆炸物、枪支等危险物品被其它人掌控,后果会十分严重。因此,物联网安全问题如果得不到有效解决,将严重阻碍物联网产业发展。由于物联网感知节点和传输设备具有能量低、计算能力差、运行环境恶劣、通信协议庞杂等特点,使得传统安全技术无法直接应用于物联网,由此引发物联网特有的安全问题,而物联网安全技术和安全状况缺乏有效的检测和评价手段。

我国政策环境较好,物联网已成为国家发展战略,初步明确了未来发展方向和重点领域。国家高度重视物联网安全建设。2013年初,国务院了《关于推进物联网有序健康发展的指导意见》(国发[2013]7号)中明确提出以工业和信息化部、发展改革委、公安部牵头承担物联网安全保障专项行动计划:提高物联网信息安全管理与数据保护水平,建立健全监督、检查和安全评估机制。加强物联网重要应用和系统的安全测评、风险评估和安全防护工作。加快物联网相关标准、检测、认证等公共服务建设,完善支撑服务体系,有效保障物联网信息采集、传输、处理、应用等各环节的安全可控。

2 物联网一体化安全检测体系

各类物联网示范工程进行大规模应用之前,应充分考虑和评测其安全性,从源头保证物联网安全措施有效性、功能符合性、安全管理的全面性以及给出安全防护评估。在建设实施阶段,将所有的安全功能模块(产品)集成为一个完整的系统后,需要检查集成出的系统是否符合要求,测试并评估安全措施在整个系统中实施的有效性,跟踪安全保障机制并发现漏洞,完成系统的运行程序和全生命期安的安全风险评估报告。在运行维护阶段,要定期进行安全性检测和风险评估以保证系统的安全水平在运行期间不会下降,包括检查产品的升级和系统打补丁情况,检测系统的安全性能,检测新安全攻击、新威胁以及其它与安全风险有关的因素,评估系统改动对安全系统造成的影响。

物联网关键安全问题:一是感知设备安全;二是物联网系统安全和风险评估,重点是接入问题;三是业务应用安全。目前,各行业均提出了相应的安全防护体系,如智能电网系统、工业控制系统等。本文依据相关的安全防护体系提出物联网一体化安全检测体系,即“一中心、两库、五平台”,如图1所示。即开放式场景检测支撑平台、感知设备安全检测服务平台、物联网系统安全检测服务平台、物联网系统风险评估服务平台、物联网集成化安全管理检查服务平台、物联网安全检测标准及指标库、物联网信息安全漏洞与补丁库以及一体化安全检测管理中心。在此基础上,结合物联网具体业务需求,进行物联网安全检测方法、规范、指标体系、专业化检测技术研究与积累。同时,形成一支服务于物联网安全检测的多层次、复合型、专业化人才队伍,全面保障物联网系统安全稳定运行。

3 “五平台”

“五平台”提供检测、检查和评估三类专业化服务,其中物联网集成化安全管理检查服务平台可作为独立平台对外提供检查服务;开放式场景检测支撑平台为感知设备安全检测服务平台与物联网系统安全检测服务平台提供安全符合性检测环境,此三个平台提供技术检测服务;物联网系统风险评估服务平台在前述四个平台基础上,关联外在威胁,分析自身脆弱性,提供风险评估服务。“五平台”结构关系如图2所示,“五平台”既可独立提供检测服务,也可互为补充,为用户提供定制化的检测服务,形成开放式检测服务体系架构。

3.1 开放式场景检测支撑平台

开放式场景检测支撑平台实现物联网感知设备、接入系统、业务应用三层检测环境,如图3所示。通过多部件的灵活组建,实现其感、传、知、用的安全功能检测,灵活支持用户个性化的检测需求。

3.2 感知设备安全检测服务平台

感知设备安全检测服务平台实现一个通用的感知设备安全检测系统,由开放式场景检测支撑平台为被测设备提供运行检测环境,其从感知操作安全、感知数据处理安全、感知数据存储安全和感知节点设备安全、感知节点通信安全等五方面检测安全功能和性能,其检测框架如图4所示。

3.3 物联网系统安全检测服务平台

物联网系统安全检测服务平台以系统、整体的视角对智能感知层访问控制、身份认证等策略配置进行符合性测试;对接入传输层的AKA机制的一致性或兼容性、跨域认证和跨网络认证等进行检测;对业务应用层数据库安全、应用系统和网站安全、应用系统稳定性、业务连续性等进行符合性和有效性检测。检测框架如图5所示。

3.4 物联网系统风险评估服务平台

物联网系统风险评估服务平台对可能遭受到的威胁和自身脆弱性进行安全分析,然后根据安全事件的可能性以及安全事件造成的损失计算出风险值、对安全事件进行风险等级定级,最后结合安全事件所涉及的资产价值来判断安全事件一旦发生对物联网系统造成的影响。风险评估框架如图6所示。

3.5 集成化安全管理检查服务平台

集成化安全管理检查服务基于物联网多类型终端、多网融合、海量数据处理和全面感知等特点。从防范阻止、检测发现、应急处置、审计追查和集中管控五个方面,对物联网系统智能感知层、接入传输层和业务应用层的安全管理情况进行检查,其安全管理检查框架如图7所示。

4 “两库”

4.1 标准及指标库

基础库“标准及指标库”通过构建物联网安全检测标准子库与指标子库为“五平台”提供支撑。标准子库建设来源:一是从物联网国际标准组织IEEE、ISO、ETSI、ITU-T、3GPP、3GPP2了解国际最新标准,研究制订适合国情的物联网标准;二是从国内标准组织:WGSN、CCSA和RFID标准工作组获取最新标准;三是随着业务开展,编制了物联网安全标准。物联网一体化安全检测标准体系框架,按照标准服务性质的区分,分为物联网产品安全检测标准、物联网系统安全检测标准、物联网风险评估标准以及集成化安全管理检查标准。其框架如图8所示。

指标库为各种类型的被测设备和系统提供相应的检测指标项目,同时支持用户自定义新的检测指标。指标库依据各服务平台检测内容划分四类,即物联网产品检测指标、物联网系统安全检测指标、物联网风险评估指标以及集成化管理检查指标。其涵盖功能检测、性能检测、抗毁性检测、符合性检测、有效性检测和可用性检测等指标。

4.2 漏洞与补丁库

漏洞与补丁库采用云存储方式,包括海量数据融合漏洞,TinyOS操作系统漏洞,异构网络认证协议漏洞,感知信息传输协议漏洞等。 漏洞与补丁库一方面为产品、系统检测,风险评估、安全检查提供支撑服务,另一方面对外提供咨询服务,网上漏洞信息,定制客户漏洞处理方案,提供漏洞补丁和专用杀毒工具下载等。

5 “一中心”

一体化安全检测管理中心完成上述“二库、五平台”的互联互通和信息共享,实现检测项目统一管理,检测数据统一汇总,检测结果统一判定,形成感知设备检测报告、物联网系统检测报告、物联网系统风险评估报告以及集成化安全管理检查报告等。

一体化安全检测管理中心由项目管理、场景管理、感知设备检测、系统检测、风险评估、集成化安全管理检查、工具集、基础库管理八个核心模块组成,整个平台由项目库、标准及指标库、方法库、漏洞与补丁库四个数据库支撑,管理中心框架设计如图9所示。

6 技术特点

(1)提供开放式检测环境

物联网应用的广泛性和复杂性,仅依赖单一场景无法满足客户的多层次需求,通过开放式检测环境,可实现感知设备、接入方式、业务应用的检测环境,使得检测手段更丰富、更精准。

(2)提供多类型、多元化的检测

一体化安全检测体系通过感知设备检测、系统检测、风险评估、管理检查的一体化检测服务,提品检测和系统检测、实验室检测和现场检测服务,满足物联网复杂多变的检测需求,使得安全检测更全面性,帮助客户准确评估物联网安全性。

(3)提供技术与管理全方位检测

物联网安全包含技术与管理两方面,技术与管理并重,本体系通过“五平台”实现产品、系统技术类检测/风险评估与安全管理检查,全方位、整体评估物联网安全性。

(4)提供技术符合性和关联外在风险评估相支撑的检测

物联网安全问题是动态发展的,在安全技术符合性检测的基础上,提供适用于动态评估物联网工程的风险评估服务。风险评估旨在通过关联外在风险,结合自身脆弱性评估系统和工程的安全性,与技术符合性检测相支撑。

(5)提供一体化服务模式

提供一个灵活、规范的信息组织管理平台和全网范围的网络协作环境,实现集成的信息采集、内容管理、信息搜索,能够直接组织各类共享信息和内部业务基础信息,实现信息整合应用,同时也提供管理中心支撑下的统一项目管理、统一数据汇总、统一结果判定的一体化服务系统。

7 结束语

目前,我国政策环境好,物联网已成为国家发展战略,初步明确了未来发展方向和重点领域,但产业和行业标准正在建立,是机遇也是挑战。经济环境上,中国企业正在随着国家的快速发展,持续提升竞争力和国际影响力,对物联网安全性的需求逐步增强,企业对物联网安全问题的认知提高,经济支付能力也在增强。通过对各行业物联网建设方面的调查发现,当前已有的物联网应用对其安全性的检测和技术支持需求十分迫切,物联网安全检测产业市场前景乐观。

上述“一中心、二库、五平台”形成专业的平台,加上精专的人才、全面的服务内容和敏捷的反应,构建物联网一体化安全检测专业化服务体系架构。从而提升价值、方便客户、节约成本、提高效率,满足物联网安全检测集成化、规模化的需求。

参考文献

[1] T Grobler, Prof B Louwrens. New Information Security Architecture[J]. 2005, University of Johannesburg.

[2] 范红, 邵华等. 物联网安全技术体系研究[J].第26次全国计算机安全学术交流会,2011(09),5-8.

[3] 谭建平, 柔卫国等. 基于物联网的一体化安全防范技术体系研究[J].湖南理工学院学报, 2011,第24卷 第4期 46-51.

[4] Jackie Rees, Subhajyoti Bandyopadhyay etc. a policy framework for information security. Communication of the ACM, Volume 46 Issue7, 2003, P101-106.

[5] 郎为民,杨德鹏,李虎生.智能电网WCSN安全体系架构研究[J].信息网络安全,2012,(04):19-22.

[6] 余勇,林为民.工业控制SCADA系统的信息安全防护体系研究[J].信息网络安全,2012,(05):74-77.

基金项目:

国家863高技术研究发展计划资助项目(2009AA01Z437)和国家863高技术研究发展计划资助项目(2009AA01Z439)。

第8篇:物联网工程发展方向范文

1.1输变电设备在线监测技术

输变电设备在线监测技术主要分为变电站、输电线路以及近年来不断发展的换流站电气设备的在线监测技术,在线监测技术是智能优化管理的重要途径。

1.2变电站电气设备在线监测技术

在输变电工程中,变电站设备监测的对象以及参数主要包括有变压器、互感器、高压断路器和氧化锌避雷器以及高压母线等。变电器绝缘安全检测技术方面一直都是研究的重点,变压器、断路器、互感器等特征信息的提取也是当今的研究热点。

1.3输变电设备综合评估技术

输变电建设设备的综合评估工作主要包括故障诊断、状态评估、故障预测、事故预警、状态检修等几个环节,主要采用换流站电气设备综合评估技术,但该技术正处于起步阶段,有待于进一步完善。

1.4输变电设备全寿命周期管理技术

建立输变电设备全寿命周期管理系统,对降低整个电力项目的投资具有非常重要的意义。美国最先将全寿命周期成本管理的方法应用于核电站,并且已经逐步应用于发电机、大型变压器、励磁机、低压输配电系统、仪用空气系统等。

2物联网在电力系统中的应用

物联网在输变电设备中的应用,能够极大提高输变电设备的自动化和智能化程度。物联网技术在电力系统中的应用结构主要分为三层:感知层、网络层以及应用层。物联网在电力系统感知层中的应用,主要包括二维码标签、传感器技术等。感知层分为两个层次:通信延伸子层,通过通信网络把物理实体同虚拟网络中的网络层和应用层的终端连接到一起;感知控制子层,通过传感器技术来感知物理世界。而智能电力系统是通过感知控制子层对电网中各状态参数进行收集和整理,同时通过通信延伸子层把数据记录到物联网中。物联网在网络层中的应用,实现的主要功能是网络层和应用层之间的信息转换,分为接入网络和核心网络两种。物联网在应用层中的应用,主要作用是以电力系统的需求作为记忆,为电网提供合理的处理措施。物联网平台把信息技术和智能电力系统有效地融合到一起,这对提高电力系统智能化水平有着非常重要的作用。

3物联网在输变电设备管理中的应用

3.1物联网在输电设备管理中的应用

物联网通过在杆塔或电缆上装置的功能强大的传感器,实现对输电设备的实时监控,并把收集到的数据通过通信网络发送到数据中心。监控内容包括:线路故障及监测、覆冰监测、舞动监测、电缆温度的监测、振动监测、气象监测、弧垂监测等。各种类型的监测系统对收集到的各种数据进行分析和处理,获得监测结果。输电设备状态检测过程中的难题是供电,目前通常采用太阳能供电,研究的方向是利用综合储能、创新发电的方式,以尽可能提高输电设备的供电能力。

3.2物联网在变电设备管理中的应用

在变电设备的实时监控应用中,物联网必须要满足变电站向着智能化方向发展的基本需要。

4输变电设备物联网关键技术

4.1一体化智能监测装置

检测技术的应用对于检测设备运行情况、实时监督其运行状态作用明显,便于及时发现设备故障,确保抢修及时。尽管如此,检测技术的应用仍然有一些不尽如人意的地方,例如监测信息交互度较低,对于复杂故障的综合性判断有所不足;监测信息庞大,但实际上的监测系统很难从整体上对这些复杂的信息进行驾驭等。为此,需建立监测体系,以实现监测工作的统一规范化,一方面需规范检测参数,使其符合指标标准;另一方面需提高监测装置适用性,保证其通用度,体满足IEC概念及标准。我国国家电网公司对监测装置的概念及技术规范重新进行了拟定,提出“智能组件”的概念。在未来,监测装置的一体化建设将会成为输变电监测工作的发展方向,其对监测体系规范化的形成将起到推进作用。

4.2编码和标识体系

电力行业编码大体可分为物资编码和设备编码。目前该领域存在着编码不统一的问题,应用角度的不同导致编码误差的情况也时有发生。另外,设备存储仓库所用条形码等编码由于识别距离局限性很容易在使用过程中受到影响,进而无法实现设备在使用寿命内的管理,在一定程度上制约着设备信息交流与共享。

4.3通信技术

在物联网中,“物-物”、“物-人”是其最典型的两种通信方式,为联动保护设备创造了条件。以台主变压器为例,当其油温异常升高时,作为其控制器的断路器会根据实际升温情况进行自动化控制,进而报警,主变保护设备也具备这一功能,除报警外还能控制系统由台主变压器切换到备用变压器。

5结语

第9篇:物联网工程发展方向范文

关键词:5G移动通信;通信工程;创新发展

回顾移动通信技术的发展历程,1G技术解决了人们通信难问题,2G在此基础上扩大了覆盖面积,3G则是一次巨大的突破实现了图片视频等无界限传输,4G催生了微信、移动支付等新兴软件加速网络平台的发展,5G总结以往通信技术中的优势与劣势,作为崭新的技术出现带给未来无限可能。5G技术应用于通信工程中,一方面能够提高通信工程信息传输的质量,另一方面加快图片、视频等传送下载的速度,本文对5G技术在通信工程应用进行分析,力求加快通信工程的创新升级。

15G移动通信技术

5G通信技术事实上就是第五代移动通信技术,5G通信技术并不是凭空产生的而是依托于4G基础上。根据相关数据统计,5G网速传送最快时是4G的100倍,这说明在5G通信技术下,网速将有大幅度的提高,通信质量也会有所改善。从标准技术参数中可以看出,5G移动通信标准频谱集中在3.3-39GHz,说明其在中高频段比较集中,相比之前的技术,5G通信传输速度更快,但是覆盖成本也随之提升。此外按照5G通信传输标准,采用毫米波的频率较宽,但是由于绕射与衍射能够不足,所以需要额外引入MIMO提高天线增益,拓宽网络覆盖面。由此我们不难发现5G在给人们带来更加方便快捷的上网体验同时需要通信技术也越来高,灵活性科技性更强,只有充分满足5G技术要求才能够给用户带来更好的使用体验。

25G技术相比于4G技术的优势

2.1多天线

与4G技术相比,5G技术具有很强的优势,作为当前最新的移动通信手段,以安全性高、覆盖性强、灵敏度高特点运用多天线的方式达到精准传输信号的效果。传统通信技术弊端在于不能很好的给予多天线支撑,必须依赖于毫米波这种全新的技术才能够实现精准传输。由此可见5G通信技术的升级不仅加快信息传播速度,更实现了新兴资源的实际应用。

2.2小基站

除了以上信息传输速度优势外,多天线的尺寸不断缩小,这就意味着可以摆脱以往大基站的困扰,从此部署小基站。首先小基站覆盖范围更加广泛,5G可以覆盖4G所不能的末梢通信中;其次依赖小基站的优势,可以根据实际情况灵活的选择距离,介于体积上优势使得运营商可以自如的在每个城市中建立上千个甚至更多的小基站,这样排列下来形成一个密集强大的信息网络群;再次每个基站都可以接受并传送信号,这大大提高了信号的强度,提升信息传输的速度;最后由于小基站的功耗要远远小于大基站,所以即使建立多个小基站总体看来成本还是小于大基站。

2.3MassiveMIMO

从天线的数量分析5G基站支持天线数量是4G基站的十几倍,这些天线可以通过MassiveMIMO技术形成强大的天线矩阵,极大提高了基站接收信号的容纳量,意味着能够同时接收更多用户的信息,与MIMO的多输入、多输出含义相互吻合。从理论上讲,这种技术并不是新发现而是在4G基站中已经获得了实验。迄今为止,进行的程度仅仅停留在测试层面上,宏观上为5G基站技术提供一个大致的方向,还需要通过5G移动技术完成。当不同用户之间进行资源共享时5G基站能够将MassiveMIMO导入空间域满足大量不同用户信息传输的需求。

2.4波束成形

波束成形的原理是聚集有限的能量,使其在特定的方向上进行传输,减少能量在过程中的损耗,形成一个很窄的波束,避免其他信号的干扰最大程度上增加传输的距离。此外这一技术还可以提高频谱利用率,通过信号的处理算法确定其最佳路径,规定出通信工程中起始阶段到终端的路线,避免信号被障碍物阻挡远距离传送中信号衰减的风险。

2.5其他技术

(1)全频段技术4G网络条件下频段资源问题日益突出,成为目前困扰人们的主要问题之一,一般情况下4G频段能够基本满足人们正常生活的需要,但是往往在使用人数过多,线上压力增加出现频段资源严重匮乏的现象,影响线上用户的体验。所以想要解决这类问题,应该充分利用5G通信技术中的全频段功能,灵活解决频段资源不足问题。事实上,5G通信技术仍然在试验初期很多方面还在完善中,想要进一步提升网络速率保证传输稳定性,可以结合全频段技术减小通信设备的体积,可以在一定程度上提升网络速率。(2)SDN/NFV技术NFV与SDV分别是指网络功能的虚拟化以及软件定义网络,这两项技术是构成5G通信技术的基础。在此基础上云服务又为5G技术发展提供技术支持,有利于技术功能拓展,按照预期计划进行,此外在通信工程中SDN/NFV技术不可缺少,很多程序智能化操控也是依托于这两项技术的支持,5G移动信息技术的加入能够在生活中辅助人们进行生产活动,节省资源,满足各行业不同的网络需求。

35G移动通信技术在通信工程中的应用

社会生活中通信工程应用无处不在,拉动了社会的进步,为人们生活带来了便利。但是随着生活水平不断提高,人们不再满足于“能通信”,而是提出了“通信优”高质量的网络通信要求。5G移动通信技术的问世能够极大提升用户通信满意度,所以将5G通信技术应用于通信工程中势在必行,具有突出的现实意义。3.1在通信工程建设中的应用通过5G移动试点城市的数据显示可知,未来在通信工程中的应用具有很强的紧迫性,能够扩大网络覆盖面积,提升用户的满意度。目前无线通信技术需要以基站为中心,建立星型网络结构,这种方式过于耗费人力物力,与此同时在拓扑结构限制下,工程通信的容量有限,覆盖面积比较小,最终仍然不能达到实时通信的目的。5G通信技术能够端端相连直接通信的方式,一方面满足数据近距离传输,提升数据传输的完整性与准确性;另一方面取消中间节点的干扰,终端用户可以实时通信提升通信的速度,减少时间的浪费。最重要的是以往通信工程中运营商需要依靠网络组建及配置进行信息工程建设,造成许多资源的损耗。但是5G技术帮助避免此类问题发生,在降低成本的同时提升网络通信质量缩短通信时间,形成自由配置、多结构、多渠道的复合型通信网络群,发挥网络联动机制,推动互联网行业创新发展。

3.2在智能通信领域的应用

5G技术以其智能性超越原有的4G技术,所以将5G技术应用于通信工程中也应该优先考虑“智能化”特征,毕竟现代化社会为5G移动通信技术提供发展的平台。在通信工程中5G技术的引入能够大幅度提升网络传输效率,顺应智能化、信息化的社会需要从生活角度出发,5G除了在移动端手机等电子设备中的应用外,还可以灵活地将物联网与人们生活高度结合,比如对路灯、电子显示牌等基础公共设施的智能化管理,实现人性化、信息化城市建设向智能化城市方向进军。在信息传输方面5G技术更快、高准、更稳定,能够实现信息展示与下载同步进行。此外智能城市是通信工程中目前最重要建设项目之一,5G技术在通信工程中的应用可以实现无人机控制与汽车行驶智能化的梦想,其中涉及物联网技术、大数据云平台、地理空间信息、人文资源等多种信息集成。建设智能城市首先应该清楚其构架,从主观角度来看分为:城市感知层、基础服务层,从客观角度来看分为:数据统计层、传输通信层、智能应用层,为了达到网络全面化的目的,需要利用5G技术进行全市、全省以及全国的覆盖,不断保证信息传输安全性及可靠性。因此无论是基于“智能城市”未来展望还是“绿色可持续发展”社会的要求,5G技术在智能通信领域的应用具有重要的意义,能够保证信息稳定传输,推动城市化信息化建设。

3.3在物联网通信技术应用

虽然4G技术已经成为移动通信的里程碑,但是通信网络传输的稳定性还需要进一步加强,所以提高通信速率,就要从根本上提高管理系统的灵敏度。在具体应用过程中,5G移动通信技术可以根据网络信息中的需要,有针对性的解决其中的问题,促进各个行业信息化的发展。随着网络平台的不断兴起,物联网接入设备种类不断增多,行业服务背景下,时代对于物联网信息传递提出了更高的要求,移动通信技术和物联网平台并不是互相独立的两个个体,而是相辅相成的关系,对打造通信工程中万物联网具有重要的意义。目前我国已经实现智能物联网平台的打造力求万物联网,实现网络泛在化。

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