物联网安全技术论文范文1
关键词：物联网专业；网络安全；课程建设
作者简介：姚健（1974-），男，安徽合肥人，江南大学物联网工程学院，讲师，江南大学物联网工程学院博士研究生。（江苏 无锡
214122）
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）22-0107-02
随着计算机技术、网络通信技术等信息技术的迅猛发展，物联网时代来临了。物联网是指物品通过各种信息传感设备如射频识别、红外感应器、全球定位系统及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，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。[1]目前世界先进国家都对物联网技术发展高度重视。美国把物联网确立为新一轮国际竞争优势的关键战略。在我国，从2009年到现在，总理多次明确指出物联网发展的重要性和紧迫性。
然而，物联网技术的快速、健康和可持续发展离不开物联网人才的培养。因此结合我国当前社会、经济和物联网发展现状，制定符合中国国情的物联网人才培养战略是当务之急。2011年3月，教育部正式公布了战略性新兴产业相关本科新增专业名单。此次全国高校新设本科专业140个，有30所高校均增设了物联网工程专业。这些专业自2011年开始招生。鉴于物联网是一门集计算机、电子信息、通信、自动化等多学科的交叉新兴学科，很多工科类大学新建立的物联网工程专业都是从现有专业中抽调教师，除了根据专业特点安排一些新课程以外，很多课程都是交叉学科的课程，比如反映物联网安全的信息安全专业的“网络安全”课程。本文就如何上好物联网工程专业中的“网络安全”课程做一些探讨和研究。
物联网可以说是把“双刃剑”，安全可靠的物联网可以帮助人们改变生产生活方式，大幅度提高人们生产生活的效率，反之，如果因为安全问题造成局部或全局系统的瘫痪，也会极大影响人们的正常生产生活。所以，安全问题是物联网中的一个重要问题。“网络安全”课程就是针对物联网中与各种通信网络有关的安全问题所设的一门课程。
“网络安全”课程讲授的是网络安全最基础的原理、技术及方法，知识更新快，交叉学科多，知识面广，难以掌握。这些特点要求“网络安全”课程课时较长，理论教学与动手实践并重，教师的教学手段多样，学生的动手能力较强。
一、树立正确的教学指导思想
“网络安全”作为信息安全专业的一门综合性课程，其前导专业课程较多，涉及的技术、知识面较广，部分内容晦涩难懂，学生普遍反映学习、掌握的难度较大。而物联网工程专业也是一个多学科交叉的专业，学生如果想要达到本专业的培养目标，需要在有限的时间里学量课程。所以，物联网工程专业的“网络安全”课程安排的学时数不可能达到信息安全专业中的水平。另外，物联网的网络是互联网的延展，这也增加了新的学习内容。如何在有限的教学学时内，不但把基本理论、基本知识讲深讲透并且能让学生同时掌握一定的动手能力是任课教师的一项艰巨任务。[2]
要想让物联网工程专业的学生学好“网络安全”课程，首先要树立正确的教学指导思想。
1.理论教学与实践教学并重
这是由“网络安全”课程的特点决定的。“网络安全”课程的理论教学涵盖了网络安全体系结构、网络安全技术和网络安全工程三大部分。
（1）网络安全体系结构描述网络信息体系结构在满足安全需求方面各基本元素之间的关系，反映信息系统安全需求和网络体系结构的共性，并由此派生了相应的网络安全协议、技术和标准。[3]这一部分内容相对枯燥，却是本门课程的基础。可以通过一些软件演示来改善学习效果，比如可以通过sniffer软件来实时演示如何抓包并分析包的协议字段。这些包都是平时学生上网时常见的，由此可以提高学生的学习兴趣。
（2）单一的网络安全技术和网络安全产品不能解决网络安全的全部问题。应综合运用各种网络安全技术，包括防火墙、VPN、IPSec、黑客技术、漏洞扫描、入侵检测、恶意代码和病毒的防治、系统平台安全及应用安全。[3]这是“网络安全”所教授的主要内容，既有基本理论需要掌握，也需要大量的实践来保证教学效果。由于学时有限，可以采用课堂讲授基本理论，课下根据学生的兴趣另外安排实践的方式。
（3）对网络安全进行的综合处理，要从体系结构的角度，用系统工程的方法，贯穿网络安全设计、开放、部署、运行、管理和评估的全过程。[3]这一部分也是既有理论也有实践，但实践的不是具体的技术。需要学生对（1）、（2）部分的掌握比较扎实。这部分可以结合案例来讲授，以提高吸引力。
这里要纠正一种过于偏重实践能力培养的教学倾向。“网络安全”课程有大量的实践内容，但这些实践必须建立在扎实的理论基础之上，教学过程中要纠正学生热衷做试验而忽视理论学习的不良倾向。
2.教学指导与自主学习并重
由于“网络安全”课程的内容涉及面非常广，仅仅课堂学习是远远不够的。所以在教学实践中，既需要任课教师提供及时的理论支持和技术支持，更需要学生进行高效率自主学习，包括课前预习、课后复习，并积极利用学校各种资源如图书馆、互联网、机房等，帮助理解和掌握理论知识，加强发现问题解决问题的能力。任课教师要充分利用网络的便利性，建立课程网站以及能同步或异步互动的论坛，通过与学生的互动，既可以提高学生的学习兴趣，解决课时有限的问题，同时也激励教师不断跟上新技术，改善教师理论较强而相对实践较弱的问题。
二、采用多样化的教学手段
良好的教学手段是提高教学质量的重要环节。教学过程中可以充分利用现代科技提供的各种工具，根据教学内容的不同采用与之相适应的教学方法，既继承了传统方法的优点，又能克服传统方法的缺陷。
1.现代化的教学手段
现代化的教学手段中，以计算机为基础的多媒体教学无疑是最常用的手段。可以通过播放课前制作的动画、剪辑的与安全有关的科幻电影片段等，使抽象的网络安全理论更加生动、形象，既提高了教学效率，也能对重点、难点问题进行较为透彻的讲解。
建立课程网站（含论坛）是另一个重要的教学辅助手段。课程网站包含任课教师收集的所有与课程有关的资料，格式包括文本、图形、图像、声音和视频，内容涵盖课程规划、任课教师队伍、教学课件、参考资料、习题与解答、实践等。学生可以各取所需。同时论坛提供了一种教师与学生的互动模式。
本文提出了另一种形式的互动，即建立QQ群。QQ是一种即时通信工具，提供了强大的即时通信功能，而且它有着广泛的应用基础。任课教师以课程为单位建立QQ群，所有“网络安全”课程的任课教师和学生都加入群中，大家可以通过文字、语音、视频等方式共同探讨问题，也可以在群里建立临时或长期讨论组，就某些小群体关心的问题进行讨论。学生可以利用QQ群提供的共享区共享各种资料，还可以利用远程协作功能实时、共同地完成某项任务。
2.案例辅助教学
物联网就在身边，而物联网的安全案例也随时随地可以发现；同时，“网络安全”是一门综合性课程，知识点分散、课程内容更新速度快、实践性强。通过案例教学，让学生应用所学的理论知识分析和认识网络安全事件和解决方案，以提高学生综合运用知识的能力。在教学过程中，可以有针对性选取有代表性、实效性和实战性的案例，教师和学生在案例教学中分别找准自己的定位，教师要扮演帮助者和引导者的角色，而学生要站在网络安全技术人员的角度去发现问题解决问题。教师还要对案例讨论进行总结和评价。[4]
3.成立兴趣小组
网络安全知识点分散，需要较强的实践能力。可以结合学院发起的“大学生创新项目”，学生根据自己的兴趣点，利用所学的知识，针对某个安全问题提出解决方案并最终在指导教师的帮助下完成所申请的创新项目。既锻炼了学生的调研、自学、解决问题的能力，又可以让学生提前进入模拟工作环境，给他们今后走上工作岗位添加自信。
三、建立合理的评价体系
各种教学手段的应用极大地丰富了教学过程，同时也带来如何评价学生成绩的难题。传统“填鸭式”教学很容易给学生的表现打分，但这种打分只停留在学生死记硬背的基础上，最后考试的成绩不能真实地反映学生水平。
1.课堂提问与作业反馈的评价相结合
任课教师可以在课堂上就某个问题对学生提问，然后根据学生的回答给出相应的分数。课后作业一定程度上反映了学生学习的认真程度和对课程知识的理解程度，教师批改后也给予分数，这些分数在最终考评中都占有一定的比例。
2.理论基础与动手能力的评价相结合
这可以通过两种方案来实现。一是在课程考试时采用笔试和机试相结合的方式。笔试主要测试基础知识和理论，机试主要测试学生动手能力；二是在平时阶段性地要求学生完成一些作品，提交结果报告，并打分。期末考试仍然笔试。第一种方案强调分析问题解决问题的能力，第二种方案强调创新和综合运用的能力。任课教师在教学过程中对这两种方案既可以挑一使用，也可以混合使用。
参考文献：
[1]胡向东.物联网研究与发展综述[J].数字通信，2010，（2）：19-23.
[2]张军.非计算机专业“计算机网络”教学改革实践[J].广东工业大学学报，2006，（12）：103-104.
物联网安全技术论文范文2
[关键词]形成期；中部；物联网技术；接受；应用
[中图分类号]F49；F552.7 [文献标识码]A [文章编号]1006-5024（2013）10-0106-05
一、物联网应用概述
物联网是通过射频识别（RFID）、红外感应器、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，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪和管理的一种网络。物联网技术发源于美国，作为一个科技大国，美国十分重视3s技术（RS，GIS，GPS）的发展。同时，物联网在对美国第二产业的改造以及提升第三产业的竞争力方面受益颇丰。国内方面，物联网已经在各个领域被广泛应用并产生了可观效益。不过，物联网大多属于行业应用，而生活应用并不多。中国工程院院士陈俊亮指出，物联网的发展要“用”字当头。一项新技术产生后终究要靠人们接受后大规模的商业应用才能成长乃至成熟。因此，对物联网技术的市场应用进行研究，是发展物联网的一项重要研究课题。应用的基础是该项技术被普通百姓广泛接受。只有人们接受了某项技术才会大规模地应用，大规模应用使得成本下降，规模经济逐渐显现，盈利越来越多。本文意在研究影响形成期中部地区物联网技术接受和应用的因素，从而提出相应的对策。
二、技术接受模型（TAM）及其后续扩展模型
技术接受研究领域最具代表性的理论是F.D.Davis的技术接受模型（Technology AcceptanceModel，TAM），Venkatech and F.D.Davis的技术接受扩展模型（The Extension of the TechnologyAcceptance Model，TAM2），技术接受及使用综合模型（Unified Theory of Acceptance and Use ofTechnology，UTAUT），Venkatesh and Bala的技术接受模型3（TAM3）。而在社会心理学里的计划行为理论（Theory of Planned Behavior，TPB）、社会认知理论（Social Cognitive Theory，SCT），以及创新扩散理论（Innovation Diffusion Theory，IDT）也被借用到技术接受研究领域。而在上述的8个模型中，应用最广、影响最深远的应该是Davis的技术接受模型（TAM）。技术接受模型给出的有关信息技术接受方面的结论是：人们使用信息技术的行为是由使用意向决定的，使用意向由使用的态度和对技术的感知有用性决定，而使用的态度是由对技术的感知有用性和感知易用性决定的，感知易用性还影响感知有用性，而感知有用性和感知易用性是由外部变量决定（见图1）。
技术接受模型的特点是含义清晰，形式简单，易于验证。因此，应用此模型进行研究比较多。该模型的局限性是：该模型背景是发达国家广泛应用信息技术，成本低但收益显著；相比而言，发展中国家的信息技术应用十分有限。因此，发展中国家的研究不能照搬Davis的技术接受模型。此外，在模型研究对象上，以往的研究对象大多是学生，对象同质性问题突出。而且，对一些复杂信息系统如ERP的研究，Zviran，Pliskin，Levin发现技术接受模型中的影响关系并没有像对简单系统的研究那样显著。Fiona Fui-Hoon Nah等提出，应用技术接受模型进行实证研究的一个前提是：用户对信息系统的使用有一定程度的选择权（即使用意愿）。而对复杂信息系统如ERP的使用，使用者是公司的职员，他们的使用取决于公司推行应用ERP的意志，大多是被动地强制接受，技术接受模型不太适用复杂系统的研究。因此，国内学者针对我国应用信息技术的现状，建议在利用技术接受模型研究或构建技术接受模型时，应关注信息系统的过程性，如对模型的适应范围、适用阶段、应用方法和过程等方面加以考虑，结合信息技术生命周期观点研究或构建模型，以及考虑中国的信息化现状与西方发达国家差距悬殊的特点，建议从信息收益、信息能力、信息分化观点构建适合我国的技术接受模型，特别是针对物联网这一复杂系统，应该结合该技术和产业在我国的具体发展阶段、各个地区经济发展差异状况以及信息化水平的不同，来构建适合我国国情以及各区域省情的物联网技术接受模型。
三、形成期中部地区物联网技术接受模型构建
根据上述中外学者对技术接受模型研究成果和模型构建方面的建议，本研究基于Davis的技术接受模型，以我国信息化地区差距巨大的现状为依据，综合考虑物联网技术的发展阶段及产业的形成阶段，以及我国信息化的信息收益和人们的信息能力，构建适合中部地区信息化具体情形的形成期物联网技术接受模型。
（一）物联网产业处于形成期
产业必须经历起步期、成长期、成熟期和衰退期，而新兴产业主要包括形成、成长和发展三个阶段。前端是新兴技术向新兴产业的过渡期；中间是主导设计确立后，技术快速扩散、市场急剧发展、产业配套逐步形成的成长期；后端是产业走向市场稳定、收益递减和扩散减弱的成熟期。综合新兴产业的上述演化特点，认定我国物联网的发展阶段处于起步期向成长期的过渡期，即产业形成期。
（二）中部地区信息化和信息收益现状
表1是2009年全国及四个类型地区信息化发展指数比较表，中部地区的大部分省份属于第三类地区。表中数据显示，无论是各类分指数还是总指数，中部地区与全国平均水平都相差较大，而与第一类地区则差距更大，很多指数与第四类地区几乎没有区别，中部地区的信息化水平接近全国最低指数，特别是基础设施指数、产业技术指数和发展效果指数与全国平均、第一、第二类地区相差较大，这是物联网产业发展及物联网技术应用不可忽视的现实。由于中部地区的信息化基础较差，利用信息资源获得的收益较少，所以，表1中第三类地区的发展效果指数与第一类地区相差0.512，与全国平均发展效果指数相差0.105。可见，中部地区信息收益之低。加上本来的经济基础不雄厚，发展物联网技术的基础极不扎实。根据赛迪顾问研究公布的中国物联网产业地图，中部地区6省的物联网发展远不及北京、上海、江苏等发达地区，与西部的四川和陕西也具有较大的差距，处于等待发展的状况。
（三）形成期中部地区物联网技术接受模型构建
根据辩证唯物主义“事物的发展是具体的、历史的”观点，结合物联网技术和产业的具体特点、特殊的发展阶段以及中国的物联网产业大多属于政府主导、应用具有偏强制性或较少有选择权的特点，考虑中部地区的信息化相对落后的现状，构建形成期中部物联网技术接受模型（见图2）。
（四）基于形成期中部地区物联网技术接受模型的物联网技术接受与市场应用的影响因素
1 感知安全与感知隐私
感知有用性是指用户主观上认为某一特定系统所提升的工作绩效程度。感知安全是指用户主观上认为使用物联网技术对个人或组织安全的威胁。物联网一般被分为感知层、传输层和应用层。感知层面临的威胁有针对RFID的安全威胁、针对无线传感网的安全威胁和针对移动智能终端的安全威胁；传输层将面临异构网络跨网认证安全问题；应用层面临着未来连接为一个大的网络平台的网络融合问题和安全问题。感知隐私是指用户主观上认为使用物联网技术对个人隐私的威胁或泄露。从人的活动或组织工作的一般规律可知，人或组织对物联网技术的感知安全与感知隐私越强烈，则人或组织越觉得该项技术不可用，感知安全与感知隐私与物联网技术的感知有用性呈负影响关系。据此，应该尽快消除物联网使用的安全与隐私障碍。
2 感知收益与感知成本
感知收益是所获得的利益，感知成本是所付出的代价。消费者感觉到使用物联网技术能获得收益，则越倾向于使用物联网技术。使用物联网技术的成本越高，则越不易于使用物联网技术。
3 感知易用性
感知易用性是用户使用物联网技术所付出努力的程度。消费者或组织越感觉到容易使用物联网技术，则越感觉到物联网技术有用。目前，物联网技术的应用主要是行业应用，消费者或组织较少有选择权。Rawstorne等和Karahanna等提出用象征性接受（symbolic Adoption）来替代技术接受模型（TAM）中的行为意愿。象征性接受是指人们或组织（主要是领导）在思想认识上已经对新技术的接受。目前，物联网的发展主要是由政府推动，因此，本文认为消费者或组织对物联网技术的感知易用性对感知有用性和象征性使用有显著的正向影响，消费者或组织对物联网技术的感知有用性对象征性使用有显著的正向影响。
4 兼容性和便利条件
物联网技术或产品的兼容性是物联网发展的一道障碍。为了降低成本和安全考虑，消费者更倾向于购买兼容性高的产品。同时，针对中部地区的信息化现状，人们更不易于接受和使用物联网，因为该区域的信息化水平和信息能力都较低。信息基础设施的改善和信息人才数量的增加，将改善使用物联网的便利条件，更易于该技术的接受与使用。因此，物联网技术的兼容性和便利条件对象征性使用有显著的正向影响。
5 感知有用性与象征性接受
感知有用性取决于人们对物联网技术的安全感知、隐私感知、收益感知与成本感知。加强使用该技术的安全管理，减少使用成本，增加收益将增加有用性感知，进而增强物联网技术的象征性接受。四、中部地区物联网技术接受与应用建议
根据上述形成期中部地区物联网技术接受模型，可以看到，便利条件和兼容性影响到人们对物联网技术的象征性使用。而感知安全、感知隐私、感知成本和感知收益又影响到人们对物联网技术的有用性感知。因此，应该大力加强物联网基础设施建设，培育更多懂物联网技术和管理的人才，进一步降低物联网的成本、增加使用物联网的收益，以及要对物联网进行大胆又具有前瞻性的管理。
（一）大力降低信息资费，加强信息基础设施建设，缩小中部与发达地区间的“信息鸿沟”
物联网的基础网络包括互联网、移动通讯网和无线传感网（wireless sensor network，WSN）。目前的电信网络是物联网工作的主要通道。大力降低上网资费，使得人人有条件上网，人们就有能力使用层次更高的物联网。同时，通过多种培训方式培养和提高人们获取、使用和鉴别信息的能力，使人们的信息意识提高到新的水平。西方发达国家物联网应用表明，大力降低包括网络通讯费用在内的信息费用，是物联网广泛应用的有力支持之一。国内的入网资费、入网设备的资费等偏高致使使用者较少，进而形成使用成本升高的恶性循环，而政府对物联网软、硬件提供商提供补贴是行之有效的办法，这样人们可以较少的成本使用物联网，而经营者又可以在使用者较少的情况下有盈利，进而继续物联网制造或服务的经营，达到规模经济的效果。
（二）利用已有网络和设备资源，避免重复建设，降低感知成本
目前使用物联网的成本很高，与行业和企业自行研发、自行设计、自成体系、缺乏整体规划等不无关系。这些现状造成物联网产品兼容性差，相应地提高了使用成本，减少了使用收益。在物联网的业务形态上，采用以政府为主导、以系统集成商和电信运营商为核心的业务形态，有利于把握好物联网发展的机遇，整合资源，打造物联网产业高地，从而避免重复建设，降低感知成本，提升感知收益。这个过程中的主要问题是政府的定位、系统集成商和电信运营商的利益分配等。政府在物联网发展初期可以是主导者，但是随着物联网产业的进一步发展，政府应由主导者蜕变为辅导者，让市场去管理市场自己的事。此外，兼容性差使得消费者不敢大胆使用物联网产品，结果是物联网消费者减少，消费者数量减少又提高了物联网成本，与规模经济背道而驰。
（三）培养物联网复合型人才
培养既懂技术、又懂管理和经营的物联网复合型人才，能降低感知安全和感知隐私的负面作用。目前，懂物联网的人不多，对其认识还在概念接受阶段。营造一个人人懂物联网、用物联网的氛围非常重要。目前的高校、科研院所培养物联网人才，懂物联网技术的工科人才较多，而精通物联网管理与应用的人才不多。实际上，由物联网带来的管理问题与挑战远比互联网要多，如使用者的安全管理与隐私的保护等。欧盟在《物联网——欧盟行动计划》中的14项行动计划中就包括管理、隐私及数据保护、“芯片沉默”的权利等内容。欧盟早对物联网安全与隐私等进行研究，希望尽早解决物联网发展的管理障碍。我国高校应尽快培养懂技术、经济与管理的物联网复合型人才。在工科专业学生的课程设置中要有管理、经济、营销、隐私伦理等人文的课程，而在物联网管理等文科专业中应加强物联网技术结构、物联网工作原理等课程的学习，这样可以增加社会对物联网的了解和应用。
（四）增强有用性和易用性感知
物联网安全技术论文范文3
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.
物联网安全技术论文范文4
关键词：物联网；传感网；体系架构；安全威胁；安全架构
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044(2012)36-8805-03
随着高速互联网的逐渐普及，无线传感器网络（WSN, Wireless Sensor Networks）的不断发展，移动互联网的快速成长，以及各国政府、企业、学术界的推动，使得物联网迅速掀起一片关注热潮。物联网（IOT, Internet of Things）就是把传感器网络连接互联网上，实现自动化感知、传输、处理的一种智能网络。物联网其实是互联网的拓展和延续，并最终实现物物相联[1]。
1999年MIT（美国麻省理工学院）Auto-ID Center提及了EPC、RFID、物联网的概念，受到美国各界的高度重视[2]。进入本世纪后，物联网受到世人广泛关注。2005年11月17日，ITU（国际电信联盟）在突尼斯举办的WSIS（信息社会世界峰会）上，了“ITU Internet Reports 2005: The Internet Of Things”，会议报告中正式提出了物联网的概念[3]，在信息产业发展中具有里程碑式的意义，标志着物联网时代的到来。
因为物联网是公共互联网、传感器网络、移动互联网等多网异构的融合网络，所以我们不得不面对复杂多样的安全威胁和隐患。随着国内外高校和科研院所、企业界展开对物联网研究，也取得一些研究成果。文献[4]对物联网的隐私和安全问题进行了概述，讨论了安全性、保密性及安全问题的发展趋势及影响。文献[5]讨论了未来物联网发展过程中可能出现的互联网安全和隐私方面的问题。文献[6]提出了一种新的安全数据交换协议，该协议结合了Hash和流密码加密算法。文献[7]介绍了隐私、信任和互动的物联网。文献[8]着重对基于RFID的物联网系统的隐私、尊重和安全方式进行研究，并给出相应的可靠解决方案。
该文探讨了物联网的体系架构，并对物联网的不同层次的安全威胁给出安全体系架构和安全技术方案。
1）感知层
感知层的主要任务是感知识别，它是物联网的关键技术[9]。感知层通过RFID、二维条形码、传感器、摄像头、智能设备、GPS等采集设备感知并接收数据，并以有线或无线方式传输接收到的数据。RFID技术是物联网感知识别中的一项重要技术。
2）传输层
传输层主要是将感知层所采集到的数据上传到互联网，为应用层服务。传输层主要依靠互联网和NGI（下一代互联网）平台，支持IPV4及IPV6互联网协议[10]，通过各种有线或无线接入方式（GSM、3G、4G、WiMAX、WiFi、卫星等）连入互联网，达到数据流量实时传送的要求。核心网络平台要具备高性能、鲁棒性且支持异构融合、可扩展的特点。传输层主要技术有：数据安全传输技术（IPsec）、异构网络接入和管理技术、长距离网络数据通信协议、信息安全和隐私保护技术等。
3）应用层
应用层主要实现对数据的处理和应用，最终为用户服务。应用层对数据的存储和处理，并为智能决策支持提供依据[11]。核心技术有：数据存储技术、数据挖掘、中间件、运筹学、云计算等技术。物联网在智能交通、物流监测、医疗、铁路、电网、公路、建筑、桥梁、煤矿、隧道等领域有着广泛的应用。
2 物联网的安全威胁分析
按照物联网的体系结构，可以根据如下三个层面来分析联网的安全威胁。
2.1 感知层的安全威胁
1）恶意窃取、篡改并盗用感知数据
通过对无线传感网中感知设备的非法窃听来取得数据，进而篡改并盗用有效数据，以达到非法的目的。一般无线传感网都处于自管理、自控制、自恢复的状态，一般不需人为干预，攻击者会非法盗用无线信号来干扰感知设备，进而达到完全控制智能感知设备（节点设备处于失效状态），并获取合法数据为其所用。在M2M网络中，攻击者通过非法侦听无线传感网和互联网上的数据链，窃取到用户密码、加、解密密钥及控制信息，从而以合法身份非法访问，造成严重的安全隐患[12]。
2.2 传输层的安全威胁
1）骨干网络的安全隐患
在各感知节点把采集的海量数据上传过程中，对骨干网络的性能和安全有更高的需求。由于物联网的感知节点数量规模庞大，会产生海量的感知数据，加上各种管理、监测、分析等大数据要及时传送，会使骨干网络报错丢包或拥塞瘫痪，导致不能及时提供服务。
2）多网异构融合的安全隐患
物联网和当前的许多不同架构的网络存在着互相连接、互相通信的问题，以及由此带来的安全隐患。特别是异构的多种网络需要深度融合的时候，就涉及到相互通信、认证授权、密钥协商、身份验证等问题，加上传统互联网的体系架构存在着先天的安全性不足的问题，会给攻击者发起各种攻击（拒绝服务攻击、中间人攻击、假冒攻击等）提供机会。
2.3 应用层的安全威胁
1）数据和软件系统的安全隐患
信息是物联网的重要组成部分，海量数据信息构成的数据库系统更是智能计算、挖掘和决策的依据[14]。物联网会把海量数据智能处理的结果转化为对实体的智能控制，所以安全性贯穿于数据链始终。在数据智能处理过程中需要涉及到并行计算、数据融合、语义分析、数据挖掘、云计算等核心技术，其中云计算尤为重要，云计算承担着海量数据的高效存储及智能计算的任务。这些新兴技术的使用会给攻击者提供截取、篡改数据的机会，同时会利用软件系统的漏洞、缺陷，并对密钥进行破解，达到非法访问数据库系统的目的，造成重大损失。
2）隐私的问题
由于物联网应用中会涉及到大量的个人隐私，特别是定位技术的出现，使得公众的隐私安全性显得尤为突出。攻击者会利用窃取通信数据来收集相关个人隐私信息（位置、出行、消费、通信等），给公众带来个人安全和财产损失的隐患。攻击者还可能会篡改、伪造信息，以合法身份进行不法行为。
设备安全是感知层安全的重要方面。感知层中主要分为感知安全和识别安全两方面，其中关键技术有传感器技术、RFID技术等技术。传感器网络需要保证信息安全和各传感节点的安全，要求有高安全的加密算法和密钥管理系统，确保数据的保密性、完整性、准确性和不可否认性。还要设计高安全性的数据传输体系，以免被攻击者非法获取。RFID安全除无线安全和标签安全外，还需要设计防冲突算法，如时分多址（TDMA）就是一种高效的防冲突算法，确保阅读器有序地读取标签信息。
传输层安全主要包括网络通信和网络安全[15]。在网络通信中数据加、解密算法必不可少，再加上安全的密钥分发机制，保证各节点数据能安全传送。物联网主要有传感器网络、无线网络、移动网络三种接入方式，导致安全技术比较复杂，可采用不同的安全机制来满足多网异构融合的安全需求。在多网异构需要深度融合的时候，需要采用身份验证授权机制，阻止非法访问。路由安全有互联网协议体系安全，无线网和移动网络需要设计路由算法，以达到最优化、高效可靠的安全路由选择目的。物联网要有网络入侵的判断检测机制，并根据入侵的不同情况进行针对性的处理，容错性是设计时的主要指标。另外还要依靠流量控制、网络隔离等手段对网络进行安全保护。防火墙能制定安全的访问控制策略，隔离不同类型的网络，从而保证网络安全。
应用层安全融合了多层级的安全[16]，除感知层和传输层的安全体系外，也有本层的自身安全特点。信息处理安全和数据安全，以及不同应用领域的安全因素，构成了应用层安全。访问控制和安全审计是安全策略的常用手段，对访问者的身份进行确认并分级，根据不同的权限允许不同的操作，并记录以备查。应用层需要建立一套安全预警、检测、评估和处理的管理平台，以应对复杂多变的安全隐患。
4 结束语
随着世界各国对物联网研究的不断深入，各类应用与人们的工作、生活紧密结合的时候，物联网安全将变得越来越重要。当然物联网的安全体系架构是项整体工程，并不仅仅依靠安全协议算法和技术，而是按照物联网的安全需求，做好顶层设计，考虑整个系统的高安全性和成本因素。而且随着物联网的逐步发展，必将出现新的安全威胁，个人安全隐私也变得日益重要，需要所有关心物联网安全领域的科技人员一起深入研究。
参考文献：
[1] 刘云浩.物联网导论[M].北京:科学出版社,2010.
[2] Floerkemeier C, Langheinrich M, Fleisch E, et al. The Internet of Things[C]//Proceedings of the First International C on ferencef or Industry and Academia. Zurich，Switzerlan d: Springer, 2008: 49-52.
[3] International Telecommunication Union, Internet Reports 2005: The Internet of things[R]. Geneva: ITU，2005.
[4] Medaglia C M, Serbanati A. An Overview of Privacy and Security Issues in the Internet of Things [C]. Proceedings of 20th Tyrrhenian International Workshop on Digital Communications, New York: Springer-Verlag, 2010, 389-395.（下转第8824页）
（上接第8807页）
[5] Schmidt J M. Secure Implementations for the Internet of Things [C]. InfoSecHiComNet 2011, Berlin: Springer-Verlag, 2011, 2.
[6] Zhang Y P, Bo L N, Ma Q. A Secure Data Exchange Protocol for the Internet of Things [C]. iCETS 2012, Berlin: Springer-Verlag, 2012, 224-231.
[7] Schrammel J,?Hochleitner C,?Tscheligi M. Privacy, Trust and Interaction in the Internet of Things [C]. AmI 2011 Workshops, Berlin: Springer-Verlag, 2012, 264-266.
[8] Gudymenko I,?Borcea-Pfitzmann K, Tietze K. Privacy, Privacy Implications of the Internet of Things [C]. AmI 2011 Workshops, Berlin: Springer-Verlag, 2012, 280-286.
[9] 吴功宜.智慧的物联网[M].北京:机械工业出版社,2010.
[10] 朱洪波,杨龙祥,于全.物联网的技术思想与应用策略研究[J].通信学报,2010,31(11):2-9.
[11] 刘强,崔莉,陈海明.物联网关键技术与应用[J].计算机科学,2010,37(6):1-4.
[12] 杨庚,许建,陈伟,等.物联网安全特征与关键技术[J].南京邮电大学学报,2010,30(4):20-29.
[13] 刘件,侯毅.物联网时代的信息安全防护研究[J].微计算机应用,2011,32(1):15-19.
[14] 杨光,耿贵宁,都婧,等.物联网安全威胁与措施[J]. 清华大学学报,2011,51(10):1335-1340.
物联网安全技术论文范文5
【关键词】物联网 课程 教学实践 应用能力
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1006－9682（2012）06－0063－02
一、引 言
物联网（Internet of Things，IOT）又称传感网，指的是将无处不在的末端设备和设施，包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、视频监控系统和“外在使能”的各种资产、携带智能终端的个人与车辆等，通过各种无线或有线的通讯网络实现互联互通，从而提供安全可控乃至个性化的实时监控、定位溯源、报警联动、远程控制、安全防范等管理和服务功能，实现任何智能物体间的“管、控、营”一体化。物联网是继计算机、互联网和移动通信之后的又一次信息产业的革命性发展。目前物联网被正式列为国家重点发展的战略性新兴产业之一。物联网产业具有产业链长、涉及多个产业群的特点，其应用范围几乎覆盖了各行各业。并且随着科学技术的不断发展，物联网技术将催生新的产业，形成新的经济增长点，其发展前景十分可观。鉴于此，2010年8月，教育部审批通过了35所高校获批开设物联网相关专业，新设专业将自2011年开始招生。在2011年，又有27所高校设置的“物联网”专业通过了教育部的审批。
二、教学实践与教学方法的初步探索
笔者所在的大学还未申报物联网专业，但与物联网技术相关的支撑专业门类比较齐全，如信息与通信工程、电子科学技术、计算机科学与技术、控制工程及测控技术及仪器等专业。基于此，笔者在2011年连续两个学期开设了物联网技术导论的公选课，学生选课非常踊跃，170人的选课规模每次都爆满，从这可以看出当前本科生对物联网等新生技术具有非常强的学习欲望。针对物联网技术的特点，在现有教学技术的基础上，对教学方案进行了初步探索。
1．合理选择教材
笔者结合选课学生的特点：不仅有理工科学生，还有社会科学类学生，选择了周洪波博士所编写的《物联网技术、应用、标准和商业模式》一书。此书以通俗易懂的方式，指导学生了解物联网世界，且不需要较强的专业背景，适应不同专业的学生。
2．严格修订教学大纲，合理安排教学内容。
教学大纲不仅是进行教学内容及进度的依据，也是考试考查的依据，更是教学质量评估的依据。一个好的教学大纲，非常有利于教学质量的提高。在教学内容上，首先讲述物联网产业的发展与机遇，让同学们明白物联网技术无论是在经济、生活以及国家战略上都有非常重要的前景。让同学们掌握互联网、物联网以及它们的区别与联系，并了解基于四大技术的物联网支柱产业群，分别为RFID从业人员、传感网从业人员、M2M人群以及工业信息化人群；其次，着重讲述物联网产业链，即Device、Connect以及Manage（DCM）三层系统，或者也可称之为感知层、网络层和应用层。让学生了解物联网的通讯与连接，包括短距离无线通讯技术、长距离无线通讯技术、短距离有线通讯技术和长距离有线通讯技术。在物联网应用方面，通过物联网在城市市政管理、农业园林、医疗保健、智能楼宇和交通运输等方面和同学们进行交流和探讨。并通过介绍各种传感器的原理与技术，让同学们对整个物联网系统有更进一步的了解。
3．教学方法和教学互动
物联网是个实用性很强、发展前景很广的技术。将来物联网会发展到什么程度，对人类的科技和生活会产生什么影响，都是一个未知数。因而在教学过程中，笔者非常注意和学生互动，让同学们发挥自己的想象力，尽量去描绘50年，甚至100年后因物联网的存在，人们的生活所发生的翻天覆地的变化。在上课过程中，笔者既有讲述的环节，有和学生互动的环节，更有让学生分组讨论的环节。笔者希望此课程是个开放的课程，学生不仅能学到知识，更能发挥自己的主观能动性。同时，通过运用多媒体等途径来呈现物联网所存在的问题和发展前景，请同学们利用已有知识，并发挥自己的想象尝试提出解决方案，设置悬念，然后抓住重点、热点作深入分析，最后上升为理论知识。从而使课程生动形象，对错分明，环环相扣，印象深刻，气氛活跃。当然，这种讲课方式有一个前提，那就是建立在师生间平等、相互理解的基础上。这种授课方式，就是师生间的相互沟通，实现这种沟通，理解是基础，也即心灵交融，才能实现交往、沟通。
4．考核方式
为了适应物联网技术应用型人才培养目标的要求，笔者在考核方式上突出强调学生对物联网技术的基本概念掌握和发展前景设想，同时考查学生的论文写作能力，从而实现对学习过程的督促与考核，客观完整地评价学生的学习效果。在考核的评价标准上学生的成绩由学生上课过程中的讨论报告、出勤率和最终课程论文三个部分组成。其中讨论报告占20%，出勤率占20%，最终课程论文占60%。这种考核方式既能让学生进一步了解物联网技术，又能发挥学生的想象力和主动性，并能让学生初步掌握科技论文的写作格式和写作方法。
三、结束语
物联网是一个新兴的产业和技术，笔者依据物联网专业的特点，结合我校应用型人才的培养目标，从物联网专业设置的现状、教学内容、教学方法和考核方式等方面进行了初步的探讨。经过几个学期的教学探索，摸清了教学规律，优化了教学过程，改进了教学方法，使学生具有合理的知识结构，理论与实践相结合，从而具有解决实际问题的能力、开放的思维和协作能力，能够畅想未来，把握经济、社会和科学发展的大趋势，以适应社会经济和本科生教育信息化发展的需要，成为能够适应21世纪新挑战的复合型高端人才。
参考文献
1 周洪波.物联网技术、应用、标准和商业模式［M］.北京：电子工业出版社，2010
2 康晓慧、罗霄凤、张梅等.植物病理学方向研究生教学改革与探索［J］.安徽农业科学，2012（2）：1225～1227
3 张玉梅.物联网在高校中的应用前景分析［J］.学术研究，2011（10）：82～83
物联网安全技术论文范文6
Abstract: The internet of things is coming. This paper introduces the research of internet of things in the world and the theory of internet of things and the application in many industries. Research the problems in current internet of things application and give some methods to these problems. Finally combining the advantages of the internet,it shows its broad prospect in the future.
关键词: 物联网;信息;传感器
Key words: internet of things;information;sensor
中图分类号:TP2 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)08-0126-02
1物联网的定义
物联网(The Internet of Things):通过射频识别(RFID)、红外感应器、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相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网与互联网相对,但不同于互联网,物联网是物物相连的互联网,用于实现智能化识别和管理,首先,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;其次,物联网的用户端基于任何物品与物品之间,进行信息交换和通讯。
2物联网的起源及背景
物联网的概念早在1999年就被麻省理工学院的教授提出。2003年,美国《技术评论》提到物联网将是改变人类生活的首要技术。2005的信息社会世界峰会(WSIS)上,国际电信联盟(ITU)了《ITU互联网报告2005:物联网》,正式提出了“物联网”的概念。报告描绘了物联网广阔的市场潜力,在社会发展、人类日常生活方面产生巨大影响。人们可以借助集成化信息处理,在日常生活用品、交通运输工具、没提播放器等嵌入传感信息收发器,人们就可以在信息世界中获得新的沟通维度,无论在何时何地都能建立人与物以及物与物之间的联系。物联网能帮人们远程感知并控制所有的物品,使物品拟人化。纳米技术、传感器技术、射频识别技术、智能嵌入技术将到更加广泛的应用。2008年在纽约召开的外国关系理事会上,IBM董事长兼CEO彭明盛发表了《智慧的地球:下一代领导人议程》,提出“智慧地球”的概念。IBM大中华区首席执行官钱大群在2009IBM论坛上公布了名为“智慧的地球”的最新策略。IBM全球副总裁Matt Wang博士在“2009中国IT产品创新与技术趋势”大会上将阐述了“智慧地球”的概念。
物联网被公认为是继计算机、互联网和移动通信网之后的世界信息产业的第三次浪潮。相关专家人士认为,物联网一方面可以提高经济效益,大大节约成本;另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。目前,欧美地区都投入巨资积极研究物联网[1]。物联网是世界经济的新引擎,我国政府领导也正在高度关注、大力支持物联网的发展,相关产业部门在新的信息技术发展上大力实践探索,以形成支持新一代信息技术发展的政策措施。
总理在无锡视察中科院物联网技术研发中心时指出,对于物联网应用也提出了一些看法和要求,总理强调,要尽快突破核心技术要把传感技术和TD的发展结合起来。
3物联网的原理和应用前景
3.1 物联网的原理物联网是将各种信息传感设备与互联网结合起来而形成的巨大网络(图一)。物联网是在互联网的基础上,利用射频识别、无线数据通信等技术,将所有物品链接起来。在这个网络中,物品(商品)能够彼此进行“交流”,而无需人的干预。其实质是利用射频自动识别(RFID)技术,通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享[2]。而 RFID,正是能够让物品“开口说话”的一种技术。在“物联网”的构想中,RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息,通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统,实现物品(商品)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。
物联网运行过程可以分为三步:
(1)对物体属性进行标识,属性包括静态和动态的属性,静态属性可以直接存储在标签中,动态属性需要先由传感器实时探测;
(2)需要识别设备完成对物体属性的读取,并将信息转换为适合网络传输的数据格式;
(3)将物体的信息通过网络传输到信息处理中心(处理中心可能是分布式的,如家里的电脑或者手机,也可能是集中式的,如中国移动的IDC),由处理中心完成物体通信的相关计算[3]。
物联网充分将新一代IT技术运用在各行各业之中,把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,然后将“物联网”与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合,在这个整合的网络当中,存在能力超级强大的中心计算机群,能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制,在此基础上,人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,达到“智慧”状态,提高资源利用率和生产力水平,改善人与自然间的关系。
3.2 物联网的应用前景“物联网”概念的问世,打破了之前的传统思维。过去的思路一直是将物理基础设施和IT基础设施分开:一方面是机场、公路、建筑物,而另一方面是数据中心,个人电脑、宽带等。而在“物联网”时代,钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施,在此意义上,基础设施更像是一块新的地球工地,世界的运转就在它上面进行,其中包括经济管理、生产运行、社会管理乃至个人生活。
物联网可以提高经济,大大降低成本,物联网将广泛用于智能交通、地防入侵、环境保护、政府工作、公共安全、智能电网、智能家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康等多个领域。预计物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮。有专家预测10年内物联网就可能大规模普及,这一技术将会发展成为一个上万亿元规模的高科技市场。
北京着手规划物联网用于公共安全、食品安全等领域。政府将围绕公共安全、城市交通、生态环境,对物、事、资源、人等对象进行信息采集、传输、处理、分析,实现全时段、全方位覆盖的可控运行管理。同时,还会在医疗卫生、教育文化、水电气热等公共服务领域和社区农村基层服务领域,开展智能医疗、电子交费、智能校园、智能社区、智能家居等建设,实行个性化服务。
中国移动总裁王建宙多次提及,物联网将会成为中国移动未来的发展重点。在中国通信业发展高层论坛上,王建宙表示:物联网商机无限,中国移动将以开发的姿态与各方竭诚合作。《国家中长期科学与技术发展规划(2006-2020年)》和“新一代宽带移动无线通信网”重大专项中均将物联网列入重点研究领域。
业内预测物联网终端用户将为手机等移动通信终端用户数量的10倍,终端企业市场潜力巨大。不过,也有观点认为,物联网迅速普及的可能性有多大,尚难以轻言判定。毕竟RFID早已为市场所熟知,对物联网的普及速度存在着较大的分歧。但可以肯定的是,在国家大力推动工业化与信息化两化融合的大背景下,物联网会是工业乃至更多行业信息化过程中一个比较现实的突破口。而且,RFID技术在多个领域多个行业可进行一些闭环应用。在这些先行的成功案例中,物品的信息已经被自动采集并上网,管理效率大幅提升,有些物联网的梦想已经部分实现了。所以,物联网的雏形就像互联网早期的形态局域网一样,虽然发挥的作用有限,但昭示着远大前景已不容置疑。我国的物联网技术已逐步从实验室理论研究基础阶段迈入实践生活的应用,在国家电网、环境监测等领域已出现物联网身影,海尔集团目前也将其所有生产的家电产品安装传感器,成都无线龙环境监测系统采用了无限网络传感技术。
物联网在中国如此迅速崛起得益于我国在物联网方面的几大优势。首先,我国在1999年就已经开始对物联网核心传感网技术方面进行研究,研发水平居世界前列;其次,我国走在在世界传感网领域的前列,与德国、美国、英国等一起成为物联网国际标准制定的主导国[4],专利拥有量高,是目前能够实现物联网完整产业链的国家之一;再次,政府领导指示要抓好物联网发展的机遇,提供战略上对新兴产业的扶持,去年,物联网技术发展已被列入中国部级重大科技专项,我国经济实力也已十分雄厚,无线通信和宽带网络覆盖率比较高,政策和经济基础设施上的双重有利条件为物联网事业的发展提供强有力的保障。
4物联网存在的不足及应对方法
4.1 物联网概念股过热。物联网概念一度被挖掘为中国A股市场营造了极佳的氛围,业内人士认为其有可能反复活跃。远望谷、新大陆、厦门信达等位代表的物联网概念股也曾涨停过一段时间,甚至有部分企业已RFID概念冒充物联网概念,欺骗外行,造成中国A股物联网的泡沫现象。我们需要对物联网技术有正确合适的认识,摩托罗拉工程师认为物联网技术现在处于论证阶段,下一步是标准提出,然后才是产品研发,最后产品上市并投入广泛应用。中国真正步入物联网时代还至少需要五年。
4.2 物联网的发展网络框架及标准体系不够完善。政府要尽快制定物联网相关的框架标准体系,坚持国际标准和国内标准同步,统一技术和接口的标准,明确物联网的涵盖范畴和定位,出台物联网关键的发展技术和相关产业的配套扶持政策,确认业务的投资方、承包方与服务方,通过示范单位工程,带动物联网的市场需求[5]。统一技术标准和相关的评价体系,构建全网统一的运营平台,形成规模化、标准化经济。
4.3 物联网相应的法律法规制度有待进一步制定和确认。政府必须要通过专业人士与专业机构对物联网研究,全面考虑纵向的深化与横向涉及的其他各行业,制定出相应的、行之有效法律制定,为物联网的深化发展提供保障和指导扶持。
4.4 安全和伦理道德问题。物联网基于信息技术,在信息的识别中需要确保国家机密、商业机密的安全,防范黑客的攻击和病毒的侵入。在射频识别系统中,标签可能被预先嵌入到物品中(如床具),在标签被扫描、定位时会不可避免的涉及隐私。所以必须充分考虑物联网所带来的安全与道德问题,可以通过加密、防盗等技术以及制定法律等建立全面完善的安全体系,保护国家机密和个人隐私。
4.5 物联网的关键性技术不够成熟。物联网现阶段的主要表现形式是M2M,这也是物联网的突破点。运营商要建立基于WMMP的M2M业务开放式产业链,完善和继续投资3G网络,深化对物联网的四大关键性技术RFID、传感器、智能技术、纳米技术的研究开发。在技术研究的基础上,通过各行业共同参与努力,探索物联网在社会生活中的实践和应用。
5结束语
物联网是最新的网络,是一场新的划时代的科技革命。物联网深受国内外各界关注,在各行各业中的前景不可估量,拥有无与伦比的优势,我国工业化与信息化两化融合为物联网的发展提供了广阔的空间。随着物联网的逐步应用,众多行业的运作模式和人类生活方式都将发生翻天覆地的变化。虽然物联网大规模的推广普及还处于初步阶段,但不难想象,物联网时代将要到来。
参考文献:
[1]孔宁.物联网资源寻址关键技术研究[M].北京:中国科学院研究生院,2008.
[2]谢勇,王红卫.基于物联网的自动入库系统及其应用研究[J],物流技术,2007.
[3]邵伟,李奇.基于条码技术的库存管理算法及系统实现[J].工业控制计算机,2005.
