時間:2023-03-17 18:00:38
導語:在物聯網安全論文的撰寫旅程中,學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優秀范文,愿這些內容能夠啟發您的創作靈感,引領您探索更多的創作可能。

1無線網絡可能存在的四種不安全因素
1.1主動搜索查找和訪問網絡有許多可以用來偵測無線網絡信號的軟件,如NetStum?bler。有許多無線網絡沒有使用加密功能,或使用加密功能但處于活動狀態,如果不關閉廣播信息功能無線網絡訪問點廣播的信息中仍然包括許多可以用來推斷出WEP密鑰的明文信息,如SSID(SecureSetIdentifier.安全集標識符)等給蹭網者提供入侵的條件。
1.2網絡被接管與被篡改使用某些欺騙技術可被攻擊者接管并為無線網絡上其他資源提供網絡連接。當攻擊者接管了某個無線網絡節點,所有來自該網絡節點的數據都會被傳到攻擊者的機器上,包括被攻擊者訪問合法網絡時所使用的密碼和其他信息,從而造成網絡擁堵甚至網絡癱瘓以及使被攻擊者蒙受損失。
1.3蹭網并使用網絡資源當前網絡應用范圍越來越廣,能搜索并連接到的可用無線網絡越來越多。許多用戶會經常使用附近的無線網絡連接以達到蹭網的目的,如手機用戶常用的蹭網工具是WiFi萬能鑰匙,其實他們并沒有什么惡意企圖,但可能會占用網絡帶寬,使用網絡中的文件及設備,也可能傳播病毒等,嚴重影響網絡性能。
1.4被監聽和截取即使不對外廣播網絡信息,只要能夠發現任何明文信息攻擊者仍然可以使用網絡嗅探工具來監聽和分析,如MiniSniffer和TCPDump,從而識別出可破解的信息內容。同時,還有其它一些威脅,如端對端的攻擊、干擾、對加密系統的攻擊、錯誤的配置等,這些都是可給無線網絡帶來風險的不安全因素。
2以上安全問題如何解決和避免
2.1時常監視和查看網絡用戶應當開啟網絡設備的日志服務,經常收集有關掃描和訪問企圖的日志;同時查看主機連接信息,及時發現是否有不明入侵者,馬上采取有效的手段制止,避免造成更大損失。
2.2僅使用時打開無線網絡對于大多數用戶來說,可以在使用時才打開無線網絡。如家庭用戶,可以在需要使用時才打開,不需要時關閉;但對于單位是不可能關閉的,甚至需要保證它24小時正常運行。
2.3設置復雜無線路由口令并經常更改不要使用設備原始的默認用戶和口令;更改默認用戶并設置復雜的口令,密碼中包括字母大小寫、數字、字符,長度超過8位,同時經常更改口令;這樣口令就不容易被攻破。
2.4使用加密協議無線加密協議(WEP)是無線網絡上信息加密的一種標準方法?,F在出產的無線路由器幾乎都向用戶提供加密數據的選擇,妥善使用此功能就可以避免自己的銀行賬戶的細節信息(包括口令等)不會被居心叵測的人截獲。不過,需要注意,Wi-Fi保護訪問技術(WPA和WPA2)要比WEP協議更加強健,因此在保障無線通信安全方面作用更大。
2.5開啟MAC地址過濾這項功能是通過比較試圖連接到路由器的設備MAC地址和路由器所保存的設備MAC地址而實現的。因為MAC地址具有全球唯一性。因此,通過啟用這項功能,并且把本單位或家庭中無線設備的MAC地址添加至路由器,這樣就可以防止他人盜用,從而提升安全性。
2.6禁用SSID廣播是無線接入的身份標識符,用戶通過它來建立與無線網絡接入點之間的連接。禁止廣播SSID,用戶連接時需要手動輸入SSID和密碼。非此連接的用戶無法找到該網絡信息,就不會試圖去連接它,除非他知道該無線網絡的SSID。
3安全連接開啟和不開啟的結果對比
安全連接能通過公用密鑰的算法保證傳輸的安全性,但總是用戶最容易忽略的操作之一,其關鍵步驟就包括以上提到的“開啟MAC地址過濾”和“禁用SSID廣播”。通過對200余名學生使用無線網絡情況為期1個月的調查,對設置安全連接與不設置安全連接的安全性進行了對比,得到以下數據:未開啟前用戶都有蹭網與被蹭網的經歷;開啟安全連接后,使用復雜的WiFi密碼,包括字母、數字、特殊符號后,用戶被蹭網的幾率是10%;禁用SSID廣播并開啟MAC地址過濾后,都未被蹭網。顯然,用戶在使用時通過禁用SSID并使用MAC地址過濾能有效地防止自己的網絡被共享,從而有效防止網絡資源和數據被竊取和使用。這正是防止無線網絡安全問題的關鍵。
4結束語
關鍵詞:物聯網,智能家居,控制器,單片機
0.引言
物聯網智能家居系統是通過互聯網,構成集家庭通信、設備自動控制、安全防范等功能于一體的控制系統,即把家庭中各種家用電器、保安裝置和計量設備連接到一起組成家庭內部網絡,由家庭智能控制器(中央控制器)進行統一管理。使用該系統,用戶可通過短信及互聯網等方式實現家居智能無線監控。
1.物聯網簡介
物聯網的英文名稱為'TheInternet of Things” 。由該名稱可見,物聯網就是“物物相連的互聯網”。這有兩層意思:第一,物聯網的核心和基礎仍然是互聯網,是在互聯網基礎之上的延伸和擴展的一種網絡;第二,其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間,進行信息交換和通信。論文參考網。因此,物聯網的定義是通過射頻識別(RFID)裝置、紅外感應器、 全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,把任何物品與互聯網相連接,進行信息交換和通信,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。
這里的“物”要滿足一定條件才能夠被納入“物聯網”的范圍:本方案可以滿足物聯網條件。1、有信號接收器,2、利用GSM無線通信技術。3、CPU自帶存儲功能。4、使用單片機與DSP芯片微控制器。5、操作系統界面是手機或者電腦。6、擁有專門的單片機和DSP應用程序。7、數據發送器是模擬啟動器。8、遵守互聯網協議。9、 唯一編碼就是電子標簽上唯一的代碼,也可以是小型遠程控制器的程序編碼序列。
2.物聯網智能家居系統的工作原理與功能
物聯網智能家居系統有四部分組成,分別是信號接收器、中央控制單元、模擬啟動器和遠程遙控控制器四部分組成,下面分別介紹。
2.1 信號接收器
由單片機控制的軟件程序的單元,用來接收主人發來的指令。
2.2 模擬啟動器
指令的執行者,通過各種智能家居小型遠程遙控器的接口和相關指令來控制各種智能家居的相應功能,類似于電腦中的主板,通過它與各種各樣的智能家居相連。模擬啟動器是執行單元,它需要按不同家電的要求,執行相應的功能。
2.3 小型遠程遙控器
可嵌入手機中的信號收發芯片,通過它將主人的指令發送到信號接收器。
2.4 中央控制器
中央控制器是由單片機和DSP芯片以及其他相關器件組成的控制單元,它內部集成了四大系統:室內環境控制系統、安詳生活系統、夢幻燈光系統和安全家居系統,所有對智能家居的操作指令都是由中央控制器發出的。論文參考網。
具體工作圖原理為:
解釋為:用戶將要所達到的效果以文字的形式發送出去,信號接收器接收到信息后,轉化為可識別的代碼傳送到中央控制器,中央控制器進行必要的處理和分析后,一面將指令傳送到模擬啟動器,一面將指令傳遞到實時顯示模塊進行顯示,模擬啟動器根據指令,分別啟動相關的遠程控制器,從而達到對相應智能家居的控制與操作。完成相應操作后,遠程控制端口會返回一條完成指令,再由中央控制器通過信號接收器反饋給使用者,用戶可根據反饋信息決定下一步操作。
用戶不操作的情況下,中央控制器會自動接受、監控各類傳感器,根據不同的設置要求,實時監控各類環境數據,一旦變化超出設定范圍,中央控制器會自動產生指令,模擬啟動器會控制相應的智能設備進行調節,從而營造安全舒適的家居條件。
3.具體應用
本系統采用的是GSM無線通信技術,將手機或者電腦信號轉換為具體的發送指令,來遠程控制室內的家居,中央控制器則要按照具體的指令來啟動模擬啟動器,讓它在預定的步驟下,準確、及時地控制各種智能家居的工作。在本系統內部集成了四大系統:室內環境控制系統、安詳生活系統、夢幻燈光系統和安全家居系統,以安全居家系統為例說明其應用。
安全家居系統組成:
功能特點:
將系統中的防盜裝置裝在門窗上,當盜賊靠近門窗時,傳感器檢測到人體信號,門窗(窗簾)控制器發出指令,門窗自動關閉,如果盜賊滯留不走或強行突入,智能主控器會發出報警聲阻嚇盜賊并自動循環撥打15組報警電話,通知您和小區報警中心有盜賊入侵,以便及時采取相應措施。
在門上安裝報警器,當主人離家時,在遙控器上啟動設防狀態,如遇盜賊強行撬門,智能主控器便會發出報警聲阻嚇盜賊,同時還會自動循環撥打多組報警電話,通知保安人員或戶主及時應對。
若遭遇壞人入室,可即時發送報警信號,方便求救,也可用于家中老人、小孩意外事故和急病呼救報警。論文參考網。
當遇到大風來臨或雨雪將至,窗門還會自動關閉。窗戶立即自行關閉,令您出門無憂無慮。
當燃氣監測器檢測到煤氣、液化氣.等有害氣體,智能控制器自動發出相應的指令,將窗戶、排氣扇自動開啟,同時發出警聲并將警情傳遞給主人手機或者電腦和保衛處。
一旦有火災發生,傳感器會第一時間檢測到煙霧信號,智能控制器發出指令 ,將門窗打開,同時發出警聲并將警情傳報警中心或給主人手機或者電腦上。
具體執行如下:
4.結束語
當今快速發展的時代,人們對生活快節奏的要求越來越迫切,對生活質量的要求日益提高,尤其在發展比較快的大都市里,人們對時間的利用也越來越合理,而科技在迅猛發展,手機和電腦的普及率又達到了前所未有的水平,這樣就為物聯網的興起創造了先機。所以基于物聯網的智能家居系統,必然會成為現代人生活中不可缺少的一部分。
參考文獻
[1] 艾紅.基于ARM 的嵌入式遠程監控系統[J].工業控制計算機,2008.2l
[2] 王永初著,最佳控制系統設計基礎[M].科學出版社.2000
[3] 韓江洪.智能家居系統與技術[D].合肥工業大學出版社,2005.
[4] 趙繼春.基于GPRS無線智能家居安防系統的研究與實現[D].邯鄲:河北工程大學,2007.
關鍵詞:網絡管理與安全課程群;綜合課程設計;項目角色劃分;協同設計
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1671-0568(2013)29-0094-03
作者簡介:徐慧,女,博士,講師,研究方向為網絡與服務管理;邵雄凱,男,博士,教授,碩士生導師,教學副院長,研究方向為計算機網絡、移動數據庫技術和Web信息服務;陳卓,女,博士,教授,碩士生導師,研究方向為信息安全;阮鷗,男,博士,講師,研究方向為網絡安全。
作為一所地方工科院校,湖北工業大學(以下簡稱“我校”)目前面向本科生穩步推進“721”梯級、分類、多元人才培養模式改革:針對70%左右的本科生,以就業為導向,實施以培養實踐動手能力為主體、創新創業精神為兩翼的高素質應用型人才培養模式;針對20%左右的本科生,培養具有一專多能、湖北工業經濟發展急需的復合型中堅人才;針對10%左右的本科生,扎實推進卓越工程師項目計劃,培養高素質創新型的、未來湖北工業經濟發展的領軍人物。在這一背景下,網絡工程專業與物聯網工程專業在培養方案設置和修訂的過程中,考慮利用科研平臺、培訓、競賽等方式,切實加強實踐環節的設計,進一步推進我?!?21”人才培養模式改革,并以此為契機,進行培養和提高學生的創新精神和實踐動手能力的教學改革與實踐。本文旨在討論網絡工程專業與物聯網工程專業的網絡管理與安全綜合課程設計的改革實踐。
一、網絡管理與安全綜合課程設計的定位
按照“721”梯級、分類、多元人才培養模式改革思路,我校依據學科專業特點探索實施“實驗教學――實習實訓――畢業設計(論文)――創新教育――課外科技活動――社會實踐”六元結合的實踐教學體系。在這一實踐教學體系的規劃下,網絡工程專業與物聯網工程專業的人才培養方案都明確規定六大內容的基本要求和學分,并分為基礎層次(基礎課程實驗、生產勞動、認知實習等)、提高層次(學科基礎實驗、課程設計、專業實習或生產實習、學年論文等)、綜合層次(設計性實驗及科研訓練、學科競賽、畢業實習、畢業設計或論文等)三個層次,從低年級到高年級前后銜接,循序漸進,貫穿整個本科生培養過程,旨在增強本科生的創新意識,提高他們的實踐能力。
面向網絡工程專業本科生的網絡管理與安全課程群,主要包括“信息安全概論”、“應用密碼學”、“計算機網絡管理”、“網絡防御技術”、“網絡性能分析”和“網絡安全編程與實踐”這六門專業課程。在課程安排上,“信息安全概論”課程首先引入信息安全的基本概念和基本原理,包括消息鑒別與數字簽名、身份認證、操作系統安全、數據庫安全技術以及數據的備份與恢復等知識點;而“應用密碼學”課程則介紹密碼學基本概念、基本理論以及主要密碼體制的算法與應用;更進一步,“計算機網絡管理”課程以協議分析為導向講授網絡管理的相關理論,包括功能域、體系結構、協議規范、信息表示等知識點;“網絡防御技術”課程以統一網絡安全管理能力作為培養目標,闡述網絡攻擊的手段和方法以及網絡防御的基本原理;在此基礎上,“網絡性能分析”課程著重討論網絡性能管理的理論與應用;“網絡安全編程與實踐”課程討論網絡安全編程實現的基本技術。值得注意的是,網絡工程專業的網絡管理與安全課程群建設成果,目前正在為面向物聯網工程專業的相關課程體系設置與教學方法改革所借鑒。
網絡管理與安全綜合課程設計介于實踐教學體系中提高層次到綜合層次的過渡階段,作為網絡工程專業與物聯網工程專業本科生第四學年實踐能力培養的一個重要環節,有利于深入培養相關專業本科生的網絡管理與安全綜合實踐能力。
二、基于項目角色劃分的實施方案
為了培養網絡工程專業與物聯網工程專業本科生的工程實踐能力,網絡管理與安全綜合課程設計實施過程的改革思路是:采用自主團隊方式,選擇并完成一個網絡管理與安全項目。對于相關專業本科生而言,因為是自由組成團隊,項目角色劃分顯得尤為重要。在這一背景下,提出基于項目角色劃分的網絡管理與安全綜合課程設計實施方案。
網絡管理與安全綜合課程設計并不是要求本科生在短時間內便可以完成一個很大的網絡管理與安全項目,主要是希望他們能夠利用已有網絡管理與安全課程群的知識基礎,按照軟件工程的思路合作完成一個規模適中的網絡管理與安全項目,提高網絡管理與安全綜合實踐能力?;诓惶蟮捻椖恳幠?,網絡管理與安全綜合課程設計的項目角色劃分與相應職責見表1。
三、網絡工程專業與物聯網工程專業的協同設計
作為一所地方工科院校,我校自2008年開始面向本科生開設網絡工程專業,并于2012年面向本科生開設物聯網工程專業,同時已獲批“湖北省高等學校戰略性新興(支柱)產業人才培養計劃本科項目”。網絡工程專業與物聯網工程專業雖然是兩個不同的專業,卻具有一定的關聯性,如何保證網絡管理與安全綜合課程設計的實施方案對于這兩個專業的協同設計,是專業改革實踐過程中需要考慮的問題。圖1給出網絡管理與安全綜合課程設計在實施過程中網絡工程專業與物聯網工程專業的協同設計方案:
如圖1所示,網絡工程專業的網絡管理與安全綜合課程設計的選題主要包括四個方向,即“信息安全與密碼學”、“網絡防御技術”、“計算機網絡管理”與“統一網絡安全管理”。其基本的選題思路在于幫助本科生熟悉常用的網絡管理與安全編程開發包,并掌握網絡管理與安全項目實踐的基本技術,為將來從事網絡管理與安全方面的研發工作打下一定的基礎,各方向的參考選題見表2。
更進一步,較之網絡工程專業,物聯網工程專業具有更強的整合性與自身的特色,見圖1,物聯網工程專業的網絡管理與安全綜合課程設計的選題主要包括兩個方向,即“物聯網安全”與“物聯網管理”,各方向的參考選題如表3所示。[1,2]
按照我?!?21”梯級、分類、多元人才培養模式改革思路,作為實踐教學體系中提高層次到綜合層次過渡階段的一個重要環節,網絡管理與安全綜合課程設計在改革實踐過程中,考慮采用基于項目角色劃分的實施方案,并嘗試實現該方案在網絡工程專業與物聯網工程專業的協同設計,同時給出這兩個專業不同方向的參考選題。
參考文獻:
國內外普遍公認的物聯網的概念是麻省理工Ashton 教授于 1999 年在研究 RFID 時提出來的:All things are connected to the Internet via sensingdevices such as radio frequency identification( RFID) to achieve intelligent identification and man-agement[1],即把所有物品通過射頻識別等信息傳感設備與互聯網連接起來,實現智能化識別和管理。在 2005 年國際電信聯盟 ( ITU) 的報告 《ITU 互聯網報告 2005: 物聯網》 中,物聯網的定義和范圍已經發生了變化,覆蓋范圍有了較大的拓展,不再只是指基于 RFID 技術的物聯網[2]。從 “智慧地球”的理念到 “感知中國”的提出,從 “唐芯一號”的研制成功到無錫 “物聯網產業基地”的確立,物聯網技術與應用在政府、企業得到廣泛的認同與重視。在我國物聯網已從概念的炒作,上升到產業規劃與發展高度,在各行業獲得了一定的理論與應用研究。本文在物聯網應用研究文獻綜述的基礎上,辨析物聯網與物流管理的關系,從而為探討物聯網環境下現代物流發展的思路提供參考。
1 物聯網的應用研究現狀
1. 1 物聯網的應用研究
物聯網用途廣泛,遍及智能交通、環境保護、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工業監測、老人護理、個人健康、花卉栽培、水系監測、體育競賽與體育訓練、教育培訓、食品溯源、敵情偵查和情報搜集等多個領域[3]。
1) 物聯網在社會經濟與生活中的應用
楊子江 ( 2010) 提出物聯網對環境保護的推動作用,認為借助物聯網技術可對生產的節能減排進行全程監控。王粉花等 ( 2010) 研究以物聯網中無線通信技術為基礎的人體運動狀態監測系統的設計方案,以滿足老齡人護理需求。朱小妹( 2010) 設計了基于物聯網技術的農業生產智能管理系統,通過在各農作物領域應用傳感器,實現各種數據的自動采集。李盧一 ( 2010) 基于對物聯網研究現狀的把握,探討物聯網在構建智能化教學環境、豐富實驗教學、輔助教學管理、拓展課外教學活動方面的作用。李勝廣 ( 2010) 提出將物聯網技術應用于城市應急預警系統中,實現感知城市的功能。王建冬 ( 2010) 提出物聯網的出現催生了第四代生產業,提出生產業發展的 4 階段模型,其技術維度依次為數字計算機、微機、互聯網與物聯網。物聯網在企業方面的應用研究: 賈凱 ( 2005)搭建了物聯網在醫藥流通中的應用框架。劉建生( 2007) 分析了基于物聯網的藥品流通流程再造措施。溫平 ( 2010) 設計了基于物聯網技術的新型干法水泥生產設備運行狀態監測系統,監測設備的溫度、振幅,實現信息的及時上報與報警。梁正平 ( 2010) 提出基于三維編碼的全流程食品追溯系統,結合物聯網技術,實現信息的采集與查詢和追溯。朱帥 ( 2010) 在 “物聯網對未來零售業的影響”一文中提出 “技術催生革命”、 “信息分析是增值點”、“機遇和挑戰并存”。此外,不少學者也從不同角度就物聯網自身發展進行了研究。焦泉 ( 2010) 闡明物聯網與知識產權的關系,提出加快我國物聯網知識產權保護創新的思路。寧煥生 ( 2010) 提出中國物聯網網絡管理協議結構 ( RFID - MP) ,為中國物聯網的架構、信息服務系統和網絡管理協議的發展和研究提供了參考。顧晶晶 ( 2010) 設計了基于無線傳感器網絡拓撲結構的物聯網定位模型。楊斌( 2010) 提出基于面向服務架構 ( SOA) 的物聯網企業應用基礎框架,該框架利用射頻標識構建的物聯網對企業產品全流程進行監控,通過 SOA 實現海量數據資源共享和高效利用,為企業資源整合提供一種可行的解決方案。張云霞 ( 2010) 對物聯網領域現有商業模式進行分析,指出適合電信運營商的物聯網商業模式。這些研究都為我國當前物聯網產業的發展提供了探索的思路。
2) 物聯網在物流方面的應用
物聯網在物流方面的應用主要集中在物聯網對物流的影響以及物聯網在物流操作、物流信息及供應鏈物流管理等方面的應用。關于物聯網對物流的影響,趙昱 ( 2010) 展望了物聯網對物流活動的影響。王繼祥 ( 2010) 提出物聯網在物流業中的應用,包括: 產品的智能可追溯網絡系統、物流過程的可視化智能管理網絡系統、智能化的企業物流配送中心、企業的智慧供應鏈。沈旭明( 2010) 提出物流屬于物聯網帶動產業,提出智能物流的概念。左斌 ( 2010) 提出物聯網時代物流企業的轉型升級為供應鏈網絡管理組織的主導企業,物聯網催生新的物流運作模式———專業化“物聯網服務商”。戴定一 ( 2010) 認為物聯網時代的 “智能”是基于網絡的,或者說是依托 “基于網絡的集中式數據處理和服務中心的”; 物聯網促進物流智能化; “數據中心”是網絡經濟社會的一個創新的經濟主體,存在 “商務模式”運作等困惑。關于物聯網技術在物流操作中的應用,潘金生 ( 2007) 提出基于物聯網的物流信息增值服務。朱文和 ( 2010) 提出基于物聯網技術實現供應鏈全過程的智能化物流配送服務。李霞 ( 2010) 分析了物流信息技術與物聯網的關系。薛飛 ( 2010)提出把物聯網融入物流園區的建設中,利用物聯網在不同物流園區間搭建一個互通互利的網絡結構。王曉亮 ( 2010) 提出物聯網可用于我國鐵路運輸的客票防偽與識別、站車信息共享、集裝箱追蹤管理與監控及倉庫管理。物聯網在物流信息系統中的應用,一方面表現為 RFID 技術在物流中的應用,另一方面為基于物聯網的物流信息系統的設計。羅秋科 ( 2007)提出 EPC ( Electronic Product Code,產品電子代碼) 系統及其在現代物流中的應用。余雷 ( 2006)提出基于 RFID 電子標簽的物聯網物流管理系統。王德玉 ( 2007) 提出 RFID 技術在軍事物流領域的應用研究。Christian Decker ( 2008) 設計了 SmartItems ( 智能物料項目) 應用于供應鏈管理。Vin-cent ( 2009) 研究了 RFID 與物聯網的關系,提出二者有助于救市。金鑫 ( 2010) 提出 RFID 發揮優勢物聯網助力春運,實現車票實名制管理。王燁( 2010) 提出基于 RFID 技術的物聯網在物流安全領域的應用。荊心 ( 2010) 研究基于物聯網的物流信息系統體系結構。俞靈 ( 2010) 提出港口口岸物聯網體系結構規劃設想。Antonio J 設計了基于物聯網的醫院智能信息系統,用于檢測過敏及副作用。Reiner Jedermann 提出基于智能嵌入式標簽物流中泛在計算的應用。在供應鏈物流管理方面,樊世清 ( 2010) 討論物聯網對供應鏈管理的影響。李旸 ( 2010) 提出物聯網對商業銀行供應鏈金融產品的影響。畢明光 ( 2010) 提出基于物聯網技術的物流供應鏈研究。張佶 ( 2010) 提出物聯網提升紡織供應鏈管理水平。周受欽 ( 2010) 提出 “物流裝備物聯網”的概念,即物流裝備智能化加上傳輸網絡及管理系統與運營系統。
1. 2 我國物聯網應用研究現狀評述
我國對物聯網的發展與應用的研究非常多,這些研究豐富了物聯網的理論研究領域,對我國物聯網的理論體系完善起到添磚加瓦的作用,滿足了當前我國物聯網發展的特定需求。
1) 上述文獻中提出的主要觀點
本文僅對物聯網應用方面的文獻作梳理,未涉及大量關于物聯網技術的文章。上述文獻從物聯網應用的各個角度展開,形成一些明確的、共識性的觀點: ①物聯網的廣泛應用將是繼計算機、互聯網與移動通信網之后的又一次信息革命,或稱為信息產業革命的第三次浪潮; ②互聯網與物聯網的整合,改變了人類的生產和生活,實現全球 “智慧”狀態; ③物聯網帶來了新的產業革命,可利用物聯網信息通信技術改變未來產業發展模式和結構; ④作為信息技術與網絡技術,物聯網可廣泛應用于各行各業,實現信息的共享、反饋;⑤物聯網將是一個新興產業,物聯網產業是具有萬億元級規模的產業; ⑥當前我國物聯網發展的障礙集中于安全、成本、效率、標準化、整體規劃等方面。總體而言,文獻較客觀地描述了我國當前物聯網的發展現狀,闡述了發展物聯網的益處,對我國未來物聯網產業的發展前景進行預測,同時探討了物聯網在各行業、各領域的應用方向。此外,關于物聯網的應用研究角度非常豐富,研究人員眾多,不僅限于高校、企業,還包括政府人員; 同時研究視角奇特,既包括新興低碳經濟與物聯網的關聯,也包括傳統的科學發展觀、與物聯網的關系分析。
2) 研究可能存在的不足
物聯網畢竟是新興事物,因此,不可否認當前物聯網理論與應用研究的作用與貢獻。但是也應看到上述研究的不足,總體表現為研究內容較空、雷同,學術界對此的討論非常熱烈,但是多浮于表面,實踐應用不足。部分研究仍然僅著眼于物聯網的基本概念和細微的應用點,研究內容也不夠深入,僅是對物聯網技術的套用。部分文章文不對題,對物聯網的分析、應用有些牽強附會。應用研究性的文章“為應用而應用”,缺乏應用的基礎分析,提出的措施空泛。物聯網應用性文章研究從點著手,但是也僅限于點,而非線、面。例如研究主題為“物聯網應用于物流管理”的多數論文僅是對采購、生產、配送、銷售、回收 ( 召回) 等供應鏈過程各個環節的監測,缺少全過程的協作,同時側重于信息的共享,缺失物聯網產業鏈各主題對實物智能管理的協作。研究物聯網技術應用于監測,而無后續支持: 僅是安全防范,未能做到控制處理。多數論文均將物聯網作為信息技術和網絡技術進行分析,對物聯網商業模式與產業運營的研究較少、較淺。關于物聯網產業鏈中物流配套支持的理論研究較少。
>> 老年人的移動互聯網 互聯網時代的圖書館老年人服務研究 互聯網“極化現象”研究綜述 能源互聯網綜述研究 移動互聯網研究綜述 盛小寧 互聯網金融的發展與研究綜述 互聯網金融的風險及監管研究綜述 互聯網安全問題研究綜述 移動互聯網用戶繼續使用意愿研究 農村互聯網使用的調查研究 人聯網/物聯網/互聯網 國外老年人信息行為研究綜述 老年人臨終關懷研究綜述 互聯網時代老年大學發展研究 “互聯網+”視閾下老年教育推進策略研究 “人聯網”:互聯網新概念 互聯網使用促進防癌行為 越南青年人的互聯網使用情況 老年人網絡使用行為探析 老年人如何合理使用中藥 常見問題解答 當前所在位置:l
[3][5]張碩:《中國城市老年人電腦/互聯網使用影響因素研究:基于北京市朝陽區的調查》,《國際新聞界》2013年第7期
[4]張碩:《讓老年人從互聯網使用中獲益》,《中國社會科學報》2013年12月25日
[6]Cutler,N.E.(1997)TheFalseAlarm andBlaringSirensofFinancialLiteracy:Mid
dleAgersKnowledgeofRetirement.Generations21(2):34一41
[7]王兵兵,宮軍:《老年人對互聯網的需求及應用研究》,《科教文匯(上旬刊)》2009年第12期
[8]《老年人市場將成移動互聯網創業的金礦》,《中國老年報》2015年1月19日
[9]杜麗娟,路紫,李彥麗,吳士鋒,喬麗杰:《我國老年人應用互聯網的態度與相關行為決策的調查――以信息查詢與電郵收發為例》,《地理與地理信息科學》2007年第4期
關鍵詞:Zigbee;組網結構;物聯網
中圖分類號:TN915.65 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2012)04-0213-02
通信技術、嵌入式技術、信息家電的飛速發展,使智能家居網絡的構建成為可能。ZigBee是一種短距離、低速率的無線網絡技術,而與物聯網的結合更加突出了ZigBee的技術。ZigBee一般采用IEEE802.15.4收發器與ZigBee協議棧的組合,在數千個微小的節點之間相互協調實現通信。這些節點只需要很少的能量,以接力的方式通過無線電波將數據從一個傳感器傳到另一個節點,所以它們的通信效率非常高。因此,ZigBee在傳感器網絡、智能家居、工業自動化等領域有廣泛的應用。在這樣的背景之下,很多公司都開始了ZigBee產業化的道路。智能家居是未來家居的發展方向,它利用先進的物聯網技術將家居生活有關的各種子系統有機地結合在一起,通過統籌管理,為人們提供智能、舒適的居住環境。ZigBee技術是一種家電智能控制無線系統,是近幾年發展起來的一種短距離的無線通信技術,具有短距離、低功耗、低數據率、低成本、安全可靠等優點,而物聯網使用的無線技術,實現物物相連,給人們的生活帶來重大改變。家庭內部地理范圍小,非常適合ZigBee技術對其進行聯網,而ZigBee的最初切入點也正是家庭自動化。采用ZigBee技術組建智能家居內部通信網,其網絡采用網絡拓撲結構,實現簡單,并且具備自組網功能,新傳感器節點入網無需人工配置,考慮了系統異常的情況。每一個Zigbee網絡節點(FFD)還可在自己信號覆蓋的范圍內,和多個不承擔網絡信息中轉任務的孤立的子節點(RFD)無線連接。ZigBee技術會因室內環境影響做出相應的改善,采用了多工作模式(如休眠模式)降低了傳感器節點的功耗,延長了節點的使用壽命。智能家電控制系統實現了傳感器的通用接入,組建了基于ZigBee技術的自組織網絡,系統安裝方便,擴展性好,具有很好的實用價值??傊?,智能家電控制系統已把人們從日?,嵤轮薪夥帕顺鰜恚瑢崿F了智能化家居。
一、Zigbee無線組網技術及其協議
家電智能控制無線自組網絡系統采用ZigBee技術,對于一種近距離、低復雜度、低功耗、低數據速率、低成本的雙向無線通信技術,它符合IEEE802.15.4協議。在網絡組建上,它選用的是“星狀組網”方案,因為星形結構適合于實時性要求高,數據量比較大的場合。以下是家庭網絡的總體結構。
IEEE 802.15.4標準是針對于低速無線個人區域網,把低能量消耗、低速率傳輸、低成本作為重點目標,旨在為個人或者家庭范圍內不同設備之間低速互連提供統一的標準?;赯igBee的無線傳感器網絡具有備成本低、傳輸速率低、設備體積小、省電、網絡自愈等特點,ZigBee可以廣泛應用在家庭自動化。
二、Zigbee技術家電智能硬件設計
在硬件設計上,家電智能控制系統的硬件設計,主要有射頻數據模塊、微控制器和設備組成。微處理器選用Freescale公司推出的超低功耗MC9S08GT60,無線收發器選用Freescale公司推出的一種短距離、低功耗,工作在2.4Ghz的MC13192。
三、Zigbee技術家電智能軟件設計
在軟件設計上,家電智能系統的軟件設計分為三層:系統平臺層、協議層和應用層。系統平臺層通過API應用程序接口來給協議層提供服務;協議層則實現了基于802.15.4的物理層和鏈路層以及基于ZigBee的網絡層協議;應用層通過API來調用協議層提供的服務,實現網絡的管理和數據傳輸等任務。
Zigbee技術的協議層結構簡單,不同于藍牙和其他網絡結構,這些網絡結構通常為7層,而Zigbee技術僅為3層。在Zigbee技術中,PHY層和MAC層采用lEEE802.15.4協議標準,其中,PHY提供了兩種類型的服務:通過物理層管理實體接口(PLME)對PHY層數據和PHY層管理提供服務。
四、結束語
通過項目組全體成員和指導老師的努力,經過了一年左右的時間,我們終于完成了本次項目的論文。從開始申請這個項目時的茫然到這個項目論文文章的完成,每一個階段對于我們來說都是一次新的嘗試和挑戰。在這段時間里,我們學到了很多知識也感受了很多,因為這不是一個人獨立完成的而是以小組形式,分工合作來完成的。明確目標很重要,小組成員之間的相互協調更是不可或缺,這些都體現出了團隊合作的重要性。雖然本次項目不是很完善,還有很多不足之處,但是小組全體成員和指導老師的努力大家是有目共睹的,這些對于我們來說就是莫大的欣慰和成就感,我們相信其中的酸甜苦辣終究會化成美味的甘泉。這次論文的經歷讓我們受益匪淺,從中我們知道論文是要用心去寫,是真正學習和研究的過程,沒有學習就不可能有研究能力,沒有研究就不會有所突破。希望這次的經歷能讓我們大家在以后的學習和工作中更加努力,激勵著我們繼續進步。
參考文獻:
[1]李文仲.CC1110/CC2510無線單片機和無線自組織網絡入門與世界[M].北京:北京航空航天大學出版社,2008.
[2]
關鍵詞: 物聯網 人才培養模式 創新
一、研究背景
物聯網的概念最早由美國麻省理工學院的Kevin Ash-ton教授在1991年首次提出,1999年美國麻省理工學院建立“自動識別中心”,提出“萬物皆可通過網絡互聯”,闡明物聯網的基本含義。2005年國際電信聯盟(ITU)對物聯網做了如下定義:通過二維碼識讀設備、射頻識別(RFID) 裝置、紅外感應器、全球定位系統和激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,把任何物品與互聯網相連接,進行信息交換和通信,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。隨著物聯網技術的不斷發展和應用創新的突破,物聯網的概念在變化與發展。
2009年,提出“感知中國”,物聯網在我國獲得了前所未有的重視,物聯網被列入我國戰略性新興產業之一。2011年11月28日,工業和信息化部印發《物聯網“十二五”發展規劃》,巨大的市場需求將為物聯網帶來難得的發展機遇和廣闊的發展空間。2009年7月,北京理工大學、北京科技大學、哈爾濱工業大學等30所高校成為首批獲準開設物聯網工程專業的高校,部分高校于2011年首次招生。2012年2月,教育部下發通知,批準北京交通大學、西安電子科技大學、暨南大學等80所高校開設物聯網工程專業,部分高校已開始招生。至此,我國已有100多所高校設置了物聯網專業。物聯網專業是教育部允許高校增設新專業后,高校申請最多的學校,這說明了國家對物聯網經濟的重視和人才培養的迫切性。
工業和信息化部印發的《物聯網“十二五”發展規劃》中指出:物聯網是我國新一代信息技術自主創新突破的重點方向,蘊含著巨大的創新空間,物聯網在各行各業的應用不斷深化,將催生大量的新技術、新產品、新應用、新模式。規劃中多處提到創新,創新是物聯網發展的驅動。物聯網自身孕育了重大科技創新,而且催生新的產業科技創新,這必然要求物聯網專業培養出來的合格學生具備較強的創新精神和創新能力。
二、創新型物聯網工程專業人才培養方案
南京郵電大學物聯網學院于2009年9月成立,2010年獲批開設物聯網工程專業,2011年9月首次招收物聯網工程專業本科生。
作為一個處于摸索階段的新興專業,各所院校都結合自身特色制訂了物聯網專業人才培養方案。物聯網學院也為物聯網工程專業制定了初步的培養方案。
1.培養目標。
南京郵電大學物聯網工程專業培養適應國家戰略性新興產業發展需要,德智體美全面發展,基礎扎實,知識面寬,實踐能力強,具有較高的思想道德,良好的科學文化素質、敬業精神、社會責任感與創新意識,掌握物聯網基礎理論知識和專業技術方法,在電子信息領域從事物聯網應用系統開發的專業技術人才。
2.培養規格。
(1)專業能力
具有從事信息網絡領域內工程開發和設計所需要的數學、物理等自然科學的基礎知識,可以應用數學、物理等理論解決工程中遇到的實際問題的能力;系統地掌握計算機科學與技術領域的基本理論和基礎知識,掌握計算機軟硬件系統的分析與設計基本方法,具有集成和應用通信系統的能力,并將所學的基本理論、基礎知識、基本技能和方法應用于實踐;接受科學思維與科學實驗方面的訓練,具有綜合相關理論、知識與方法進行物聯網應用系統開發的能力。
(2)綜合素質
要求具備良好的職業道德素養、具有良好的生活理念及進行個人職業規劃的能力,善于與他人合作,具有良好的書面和口頭表達能力,以及基本的與人交流的能力;掌握一定的工程管理、社會學、情報交流、環境等人文知識,具備工程應用開發中所需的管理能力,具有一定的創新思維能力和對新知識、新技術的敏銳性;熟練掌握一門外語,具有聽、說、譯、寫的能力,能較熟練地閱讀外文專業文獻;掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法,具有一定的科技論文寫作能力;具備健全的心理和健康的體魄,具有一定的美育素養,能夠履行建設祖國的神圣義務。
(3)專業知識體系構架
物聯網工程專業課程分為通識教育、專業教育、實踐教育和創新拓展(自主學習)四大類模塊。
按照全面素質教育的理念,通識教育類模塊主要由公共基礎課程、自然科學基礎課程、綜合素質課程組成,著眼于增加學生知識的廣度與深度,使學生兼備人文素養與科學素養。
專業教育類課程體系分成三個層次:第一層次專業課程包括:高級語言程序設計、面向對象程序設計及C++、數字電路與邏輯設計、概率統計與隨機過程、數據結構與算法、物聯網架構和技術、電工電子技術基礎和電工電子技術實驗;第二層次專業課程包括:微型計算機接口技術、計算機網絡、操作系統原理、數據庫系統原理、嵌入式系統原理與應用、軟件工程(雙語)、通信原理和計算機組成原理等;第三層按物聯網體系劃分,物聯網感知和網絡層課程包括物聯網感知技術及其應用、IP網絡技術與應用(雙語)、無線傳感器網絡、物聯網安全技術。數據管理分析及應用層包括:云計算、數據挖掘、信息融合技術基礎、Web技術等課程。
實踐教育模塊包括通識教育實踐、工程訓練、專業課程實踐、校外實踐、畢業設計(論文)等。在培養過程中,特別強調通過加強實踐環節提高學生的動手能力和創新意識。實踐教學體系包括軟件開發能力培養、硬件基本能力培養和軟硬件協同設計能力培養。軟件開發能力培養的實踐課程包括:程序設計語言、數據結構與算法、操作系統原理、數據庫系統原理、軟件工程等課內實驗及程序設計(上機)、算法與數據結構課程設計、云計算課內實驗。硬件基本能力培養的實踐課程包括:數字電路與邏輯設計課內實驗、電工電子基礎實驗、計算機組成原理課內實驗、微型計算機原理與接口技術課內實驗和電子電路課程設計。軟硬件協同設計能力培養的實踐課程包括:物聯網基礎實驗、嵌入式系統原理與應用、物聯網感知技術及其應用、無線傳感器網絡(雙語)等課程課內實驗和兩門專業課程設計。專業課程設計I可在嵌入式系統原理與應用、數據庫系統原理、物聯網感知技術及其應用中選擇;專業課程設計II在無線傳感器網絡、軟件工程、通信軟件設計基礎上選擇。
創新拓展模塊是體現以學生為本的教育觀念、實現共性培養平臺上發揮個性化、挖掘學生潛力和特長,培養高素質人才的重要環節。創新拓展模塊要求各專業學生通過各類競賽、科技成果與授權專利、科技創新活動(STITP、開放實驗等)、、證書認證、創新研修課程等。
三、創新型物聯網工程人才培養策略
在不斷修訂完善專業人才培養方案的同時,南京郵電大學也在不斷創新舉措以適應物聯網產業的發展及創新型人才的培養需求。
1.不斷優化課程設置,動態更新課程。
創新能力來源于寬厚的基礎知識和良好的基本素質,加強學生專業基礎教育的內涵更新和外延拓展及構建合理的課程體系非常重要。一方面,優化課程結構,按照“少而精”的原則設置必修課,確保學生具備較為扎實的基礎知識。另一方面,增加選修課比重,后期可以動態地更新和優化教學內容,使學生有機會接觸各學科發展前沿,了解科技發展的趨勢,掌握未來變化的規律。突出系統觀教育理念,以“強化基礎、注重實踐、彰顯特色”為原則,打破與相關專業課程間的壁壘,加強課程與課程體系間在邏輯和結構上的聯系與綜合,在課程教學大綱、實驗大綱、教學課件、教材建設、題庫建設等方面進行全方位的更新,逐步形成特色鮮明的專業課程群。允許并鼓勵學生在修滿規定的核心課程的基礎上,選修自己感興趣的課程,給予學生較大的自主選擇空間。根據物聯網行業的最新發展形勢,不斷更新公共平臺課程并增設應用型課程。
2.完善實驗實踐教學模式,探索開放式實驗教學體系。
充分利用實驗實踐教學平臺,不斷完善基礎實踐教學、專業實踐教學、綜合實踐教學三層次有機結合并輔之以各類課外實踐活動的實踐教學體系。創新實踐教學管理,加強實習基地建設,加大實踐教學投入力度,改善實踐教學條件,充分調動教師開展實踐教學的積極性,著力推進實踐教學內容、方法與模式的改革,提高學生的創新實踐能力。改革和完善實驗課程成績的科學評價體系,改革實驗室管理運行機制,探索開放實驗室的管理方式和體制,完善實驗儀器設備、實驗經費和實驗耗材的實驗室管理體制。
積極拓寬實踐教學渠道,通過深化校企合作,加強實訓實習基地建設,使學生實訓實習形式多樣化,在實習基地保證有固定的老師指導學生實習,聘請實習單位經驗豐富的工程師為學生作現身說法,現場講授、現場演示。與校外企業建立合作關系,培養“雙師型”教師,開展產學研用一體化的教學形式。
3.改革和完善評價體系,建立完善的創新激勵機制。
評價是教育管理中實施控制的特殊手段,是教育管理的重要環節。傳統培養體系不利于培養創新人才的弊病反映在評價體系上采用簡單劃一的方式,未能反映出學生的真實全面的水平和能力。對學生的評價不僅要重視知識的全面性考查,更要重視能力(尤其是創新能力)的考查。考試方式多樣化,考試時間自主化,或采用非考評學,通過寫專題報告、撰寫學術論文、參與科研項目等多種形式評學。同時建立對學生的創新意識、創新能力、創新成果積極的激勵機制。
4.推進教學方法改革,加強個性化教學指導方式。
加強個性化教學方式,強調啟發式與互動式、面向問題求解的教學方式;實施探究式、研究性教學,鼓勵學生的個性化發展,建立個性化的獎勵機制:通過課程大作業、課程設計等方式,為學生提供內容豐富的綜合設計題目,使學生可以根據自己的興趣和愛好選擇題目進行學習。
5.打造物聯網典型示范應用項目,構建多維創新教學平臺。
打造物聯網典型示范應用項目,加深學生對物聯網的理解感知。從科研和競賽等方面展開物聯網技術相關導向的教學實踐,在專業創新訓練中繼續實施“導師制”,引導學生在教師指導下進行科研訓練;鼓勵學生參加教師的科研課題,與教師合作進行科學研究。發揮科研項目尤其是STITP項目的人才培養作用,在項目設計與項目管理中采取措施,積極鼓勵和支持大學生參與科技創新,為學生提供多維創新教學平臺是對理論課程教學體系的擴展延伸,有利于激發學生的創新意識與學習熱情。
6.深化與物聯網科技園合作,協同創新發展。
與物聯網科技園緊密合作,充分利用南京郵電大學物聯網科技園大學生創新苗圃項目,一方面可以與園內企業進行項目對接合作,另一方面加強對學生園內自主創業的支持。鼓勵更多學生參加3S杯全國大學生物聯網技術與應用“三創”大賽等相關學科競賽,培養學生的工程化意識、創新意識、團隊合作精神和團隊領導能力,充分利用我校物聯網技術與應用協同創新中心相關優勢。
隨著物聯網研究的不斷深入,社會對物聯網專業技術人才的需求也會出現變化,因此物聯網專業的人才培養模式也是動態發展的過程。只有不斷探索培養高素質創新型人才的途徑和方法,不斷更新改革物聯網專業的教學內容、課程體系、教學方法和管理體制與運行機制,才能為國家為地方輸送物聯網產業發展所需的高素質創新型人才。
參考文獻:
[1]薛建彬,馬維俊,等.基于創新的物聯網人才培養模式[J].計算機教育,2011,11(21):26-28.
[2]徐小龍,魯蔚鋒,楊庚.物聯網專業人才培養策略研究[J].南京郵電大學學報(社會科學版),2012,3(1):119-124.
[3]李婭娜,王東升.創新型人才培養模式研究[J].山東社會科學,2010(4):176-176.
該論文通過對云計算、物聯網的概念與原理進行了分析,提出了作為物聯網中重要組成部分的公交車聯網中的一些問題,并分析了如何通過云計算的應用來解決這些存在的問題的方法。
【關鍵詞】物聯網 公交車聯網 云計算 信息安全
隨著網絡技術的飛速發展,無論是從網絡速度與接入方式上都有了很大的變化,使得我們在日常生活中使用的網絡速度更快,接入更方便、靈活。同時,云計算與物聯網這兩種基于互聯網的應用也速度發展起來,也會給人們的生活帶來更多的便利。
1 車聯網
1.1 物聯網
物聯網定義,簡單的歸納為:物聯網的定義是,通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等,信息傳感設備,按照約定的協議,把物品與互聯網連接起來,進行信息交換和通信,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。
物聯網“The Internet of Things”即“物物相連的智能互聯網”。這有三意思:第一,物聯網的核心仍然是互聯網,物聯網中的信息是通過互聯網進行傳遞與交換;第二,其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間,第三,該網絡具有智能屬性,可進行智能控制、自動監測與自動操作。
1.2 車聯網
車聯網是以車內網、車際網和車載移動互聯網為基礎,按照約定的通信協議和數據交互標準,在車與車、車與路邊單元、車與互聯網之間進行無線通信和信息交換,以實現智能交通管理控制、車輛智能化控制和智能動態信息服務的一體化網絡,是物聯網技術在智能交通系統領域的延伸。公交車聯網作為物聯網的一個分支,其主要是面向公路交通、為車與車之間協同控制、為交通參與者提供信息服務。公交車聯網在系統上具備物聯網的物理結構,在功能上可滿足智能交通對安全、環保和效率的要求。
公交車聯網通過裝載在車輛上的電子標簽以及道路兩旁的無線射頻識別技術(RFID)將車輛的基礎信息與控制信息通過中間件傳遞到中心控制部分,讓車與車、車與道路、車與人,以及車與城市網絡互相聯結,從而實現實時智能的控制,以提供車輛安全、交通控制、信息服務和Internet接入等應用。公交車聯網系統主要由四個部分構成,電子標簽、射頻識別系統、中間件、中心控制部分。
2 云計算的概念
云計算并沒有統一的規范定義。通??梢哉J為,云計算是分布式處理、并行處理和網格計算的發展,或者說是這些計算機科學概念的商業實現。它是一種服務的交付和使用模式,通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需的服務。
云計算的“云”就是存在于互聯網上的服務器集群上的資源,它包括硬件資源(服務器、存儲器、CPU等)和軟件資源(應用軟件、集成開發環境等),終端設備只需要發送請求,云系統便可以整合互聯網上的資源為其提供相應的服務并把最終結果返回到終端,這樣,終端設備可以得到遠超過自身的運算能力,而作為公交車聯網終端的車輛更會因為云計算的幫助獲得遠大于自身的運算能力,從而做為更多、更好的信息處理與控制能力。
3 公交車聯網存在的問題
3.1 車輛的信息
作為公交車聯網中關鍵的一個部分,車輛的實時狀態包括車輛的運行狀況、車輛的本身的狀態(車輛中的溫度、濕度、車輛的汽油量等)、位置、車上人員的情況、路面狀況等,通過這些數據的獲取和處理可以為我們提供車輛的運行狀態,同時為乘車者提供車輛在路面的實時信息方便乘客選擇何時、何地等車、乘車,并且通過獲取的路面信息的處理也可以為駕駛員提供較好的路線參考,同時也為交管部門提供了更準確的違章情況與車輛阻塞情況等路面信息。這些信息是大量要處理的實時信息,需要設備具有很強的計算能力與網絡通信能力,而車輛上的聯網設備一般是很難滿足這些要求。
3.2 信息的安全
車輛的各種狀況信息、還有各種控制信息是需要保密的,不能被他人獲取,同時這些信息的準確性與可靠性也要加以保證,這就需要將信息進行有效的處理,而目前的公交車的設備要進行大量的數據的加密、解密比較困難。
4 基于云計算的解決方案
4.1 車輛信息的解決方案
車輛信息的有效處理實際上是需要設備有很強的實時處理能力,而云計算技術通過互聯網為服務請求者提供強大的數據處理能力。因此,公交車聯網即可以將車輛的相關信息通過互聯網傳遞給“云”由其完成實時地數據處理,然后將信息送回車輛控制車輛的運行。因此,車輛相關數據通過網絡以一個唯一的身份一般為電子標簽的編碼信息傳遞到中間件中,通過中間件轉換成相應的靜態IP地址,當然是IPV6,這樣車輛的信息就可以通過互聯網有效的傳遞到“云”依靠其強大計算與處理能力完成數據的加工,并將結果準確的傳送回指定車輛與相應的終端實時顯示出車輛的各種狀況與行進情況,由此可見,通過云計算能夠有效的解決車聯網中車輛的信息實時處理與存儲的問題。
4.2 信息安全的解決方案
公交車聯網中的數據可以在公交車上進行一定程度上的加密,在被RFID獲取后,進行更復雜的二次加密以提高其保密性,同時從遠端傳遞到公交車聯網中的數據可以在云端完成病毒等對公交車聯網具有破壞性的程序的檢查,然后以加密的方式傳遞到車輛中,而解密只需要密鑰并進行比較簡單的計算就可以完成,此外為了防止數據被非法截獲和欺騙信息,可以采用身份認證的方式,保證只有通過身份認證的信息才能在車輛與云之間傳遞,從而提高公交車聯網信息的安全性與可靠性。
5 結語
云計算提供了海量、高速的存儲與運算能力,而公交車聯網由于其本身的硬件條件決定其不可能將所有計算與存儲工作都放在本身設備上來完成。通過本文的分析可以看到對于公交車聯網提供的一些服務與公交車聯網本身運行需要的信息都需要大量的運算與分析處理,因此將公交車聯網與云計算相結合,通過網絡將車輛或其它信息傳遞到云端,通過云的強大的計算能力將信息進行有效地處理并將結果反饋到車輛與其它應用設備中,從而為用戶提供更好的服務與更迅速的數據反饋。
參考文獻
[1]黃玉蘭.物聯網射頻識別(RFID)核心技術詳解[M].北京:人民出版社,2010.
[2]吳同.淺析物聯網的安全問題[J].網絡安全技術與應用,2010.
[3]孫小紅.車聯網的關鍵技術及應用研究[J].通信技術,2013.
關鍵詞:物聯網名詞解釋;物聯網用途;智慧礦山;自動化技術
現代社會是一個快速發展的社會,各種行業百花齊放,各種技術也應社會的需求而生成出來。而物聯網是新一代信息技術中的一種新型的技術,自從這項技術發展起來之后,它被運用于各種現實生活之中。其英文名稱是"The Internet of things"。顧名思義,"物聯網就是物與物相關連的互聯技術"。第一,物聯網的技術是在互聯網高速運營下發展出來的高科技技術,核心仍然不脫離互聯網,是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡;第二,是其用戶端和出品公司之間的一種交流的延伸和擴展,他們從事的交易是物品與物品之間的交易,進行信息交換和通信。物聯網能夠通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,把任何物品與互聯網相連接,以實現對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理,再進行信息交換和通信的一種網絡。
1.煤礦安全概述
(1)煤炭是我國重要能源儲備,既是國家能源的主要支柱,同時也是我國工礦企業中的高危行業。我國的煤礦95%左右都是井工煤礦進行開采的,井工礦煤炭埋藏深、環境差,存在水、火、瓦斯、煤塵、頂板、沖擊地壓導致坍塌等危險,露天煤礦存在著滑坡危險,困擾著煤礦工人和煤炭工業的健康發展。
(2)煤礦井下的空間相當狹窄、環境惡劣,集中了各種重型的機電設備。如采煤系統、掘進系統、機電系統、運輸系統、通風系統、排水系統,缺乏可靠的定位與管理系統。
(3)露天煤礦生產使用大量的卡車來運行,以800M無線通信方式為主。在定位系統方面沒有達到世界先進技術的水平,這就產生了技術、成本、現場環境方面的限制。導致只能在道岔、裝車站等局部地方實現定位,而在卡車運行途中不能實現全方位的精確定位;同樣井工煤礦礦井上、下也缺乏可靠的定位與管理系統。
(4)對于露天煤礦的開采,往往要借助于大量炸藥爆破來完成土方剝離,但是這樣會存在一個嚴重的危害--爆破后可能造成露天礦坑邊坡不穩定,發生滑坡造成人員傷亡及設備損失,怎樣安全的爆破及進行邊坡穩定預警都應采用相應的高技術手段。
(5)我國將在全國井工煤礦建立完善監測監控、人員定位、緊急避險、壓風自救、供水施救和通信聯絡等井下安全避險六大系統,在現有通信設備的環境中,煤礦井下通信系統需要更高的要求。
(6)煤礦工人要嚴格遵守安全規章制度,設備和人一定要嚴格按照規定的流程進行操作,而目前煤礦在這方面實行的措施遠遠不夠,光靠人的自覺性,沒有可靠的高科技監控手段肯定是不夠的。
(7)根據前階段新聞報道,國內發生了多起井下事故,多起人員傷亡,資產損失慘重,國家重視程度很高。煤礦事故的發生有很多種因素構成:安全預警措施不夠、人員的分布和作業的情況不明確。一旦在煤礦事故發生的時候,處理突況的及時性就會大大降低,搜救的效果也會降低。
2.物聯網在煤礦行業起到的作用
(1)2008年后,為了在找到一個新的技術點,也便于產生新的經濟增長點,人們便把眼光投向了物聯網的行業中來。物聯網在技術上有著革命性的創新,將各種技術的整合提升到了一個新的高度。物聯網是對各種物與物之間的聯接,對煤礦行業也產生了巨大的作用。
(2)自從有了物聯網技術后,這種技術就在煤礦業中廣泛的被應用了。"智慧礦山"由此而生,"智慧礦山"是指在采礦企業的發展中,運用一些高科技的信息通信技術,主要運用于煤礦的建設、生產、經營、安全管理方面,創造安全、高效的礦山。"智慧礦山"由幾方面的核心系統組成的:智能生產、智能安全、智能物流。智能生產在原有的基礎上提高了速度,將企業生產與自動化技術與計算機信息化技術相結合的模式來完成任務。主要是以自動化技術、計算機信息與網絡技術的方式為主;智能安全方面就是對企業內部的安全檢測與安全治理,以射頻傳感技術為主;智能物流是包含了人員的定位與物的定位與整個流向的管理,主要是采用定位技術和識別技術。以露天礦為例:GPS車輛智能調度系統,是通過采用先進的電子技術、信息技術、通信技術、計算機技術、優化技術等高新技術,對傳統的人工調度系統及管理體制進行改造,通過采集生產設備動態信息,實時監控和優化調度卡車、電鏟等設備的運行,從而形成一種信息化、智能化的新型現代調度控制系統和全方位的采礦生產管理控制自動化決策平臺。露天礦卡車防撞預警系統,綜合采用GPS定位,藍牙、射頻無線通訊,電子羅盤和語音報警技術,在礦區生產和輔助車輛中加裝了輔以車輛預警算法的車載終端,消除了重型卡車駕駛盲區和障礙物的影響,從而提高卡車平均運行速度和出動率,保障運輸安全,降低成本,提高生產效率?;吕走_監測預警系統,將步進頻率連續波技術、差分相位干涉測量技術、合成孔徑雷達技術和永久散射體技術等四項國際領先的技術相結合,用于礦山邊坡、礦區山體、地表以及礦區建筑等微小位移變化的監測,實現邊坡滑移預報,為安全生產提供了保障。
(3)物聯網不僅有著上面的功能,它還能將有線/無線一體化靈活的調度。通信系統是 "智慧礦山"中一項重要的功能,也是實現其重要保障的手段。無線/有線一體化的調度通信已經成為今后的發展趨勢。例如:井下人員定位系統采用無線射頻技術,在煤礦井下各個人員出入井口、重點區域出/入口、限制區域等地點設置分站,監測井下人員位置,具有對攜卡人員出/入井時刻、重點區域出/入時刻、限制區域出/入時刻、工作時間、井下和重點區域人員數量、井下人員活動路線等監測、顯示、打印、儲存、查詢、報警、管理等功能,實現煤礦入井人員的可視化管理,提高安全生產技術水平、保證安全生產。
(4)智慧礦山"的好處。"智慧"是以系統的協調、合作、相通的方式進行相互式的鏈接的,目的是為了相互之間的促進,相互之間的保障,高效率的促進煤礦執行力與高效性的達成,將高效煤礦達到一個新的高度。每一種技術的背后都有好多種子技術支持。而"智慧礦山"的技術則是由計算機方面的功能與信息處理的功能、云計算算法、物聯網技術、通信與工業自動化技 術相結合而生的。
物聯網技術上新型的突破對煤礦業有著不可忽視的影響。它打破了原有的系統、技術和一些傳統性中已經生成的看法,讓煤礦工業在技術的革新上產生了跳躍性的飛躍,質的提高也使煤礦工業取得了一個新的高度。中國是一個產煤大國,行業健康的發展至關重要,在安全生產方面一定要達到行業規定的標準。"智慧礦山"是一個重大且很好的技術高峰,它的理念的提出是將幾方面的技術結合起來的:智能生產、智能安全、智能物流三方面。將人力、機械設備與自然環境相互融合在一起,將煤礦里面的一些主管單位相融合,將煤礦企業與城市相互融合在一起。用來創造出一個安全、高效、智慧的礦山,讓整個礦山都采用自動化技術,減輕煤礦中存在的誤區與不足。也希望通過本文拋磚引玉,引發更多關于物聯網 "智慧礦山"的探索,再有新的突破。
參考文獻:
[1] 邢玉忠;張四偉;邢存恩;;礦井可視化及其信息集成與傳輸系統的研究[J];太原理工大學學報;2006年03期
[2] 張夏林;吳沖龍;翁正平;田宜平;劉剛;何珍文;綦廣;李章林;孫卡;陳國旭;;數字礦山軟件架構與關鍵技術研究[A];第八屆全國采礦學術會議論文集[C];2009年
[3] 陳國旭;吳沖龍;張夏林;;計算機輔助礦產資源儲量動態估算與管理模型[J];吉林大學學報(地球科學版);2010年06期