物联网工程分析篇1
【关键词】物联网关键技术应用分析
中图分类号：S969.1文献标识码：a文章编号：
一．前言
近年来，随着经济的高速发展和人们生活水平的提高，建筑业的进步日新月异。建筑工程项目的投资规模不断扩大，设计结构的复杂性日益提高，各种科学技术大量应用在建筑建设之中，这就对土木工程的科技智能化水平提出了很高的要求。数字化、集成化、可视化与智能化逐渐成为未来土木工程发展的方向和趋势。物联技术具备极强的综合性，在国防建设、医疗科学、建筑工程、艺术设计等众多领域都具有突出的作用，被广泛应用。将物联技术应用于土木工程对于土木学科和整个建筑业的发展都具有重要意义。
二．物联网概述
物联网，泛指物物相联之网，目前一般认可的定义是：通过射频识别标签、二维码标签、红外感应器、全球定位系统等各类传感器、敏感器技术和设备，按约定的协议，将物品与网络连接起来进行信息交换和通信，达到智能识别、定位、监控和管理的网络。
物联网的概念物联网是在互联网概念的基础上,将其用户端延伸和扩展到物品,是物品与物品之间进行信息交换和通信的一种网络概念,
(一)物与物之间的信息。
(二)普适网络
(三)基于云计算的智能处理物联网可以广泛用于交通控制、取暖控制、食品管理、生产进程管理等生产、生活的方方面面,"
目前，物联网在许多行业都有应用，物联网将是信息产业的第三次浪潮。2010年，提出了将物联网升格为国家战略级产业的建议。现在很多地方政府都将物联网作为产业发展重点。物联网概念的引入物联网，指的是将各种信息传感设备，把全球定位系统、激光扫描器等装置与互联网结合起来而形成的一个巨大的网络，其目的是让所有的物品都与网络连接在一起，使系统可以自动、实时地对物体进行识别、定位、追踪、监控并触发相应的事件。物联网技术的基础是RFiD技术，通过带有多种传感器的RFiD电子标签，组成一个巨大的传感网，实现全球物品信息的实时共享。随着科技的不断进步和信息化程度的不断加强，物联网有着十分广阔的发展空间，对实现智能化生产、交通和家庭起居具有重大的现实意义。
三．物联网技术在土木工程施工中的应用及实例分析
1.物联网技术在土木工程施工中的应用
（一）有利于实现施工作业的系统管理。土木工程的产品是固定的，而生产活动是流动的，这就构成了建筑施工中空间布置与时间排列的主要矛盾。
（二）有利于提高施工质量。土建施工规模大、工期长，整体施工质量很难得到保证，一旦出现失误，就会造成重大的经济损失。运用物联网技术能够把各种机械、材料、建筑体通过传感网和局域网进行系统处理和控制，同步监控土建施工的各个分项工程，严格保证了施工质量。物联网技术在土木工程中的应用中,对土建施工质量的意义主要体现在以下几个方面：
（1）精确定位。定位和放线工作是进行施工的首要步骤，其精确程度直接决定了施工质量能否达标。
（2）保证材料质量。材料（包括原材料、成品、半成品、构配件）质量是整个工程质量的保证，只有材料质量达标，工程质量才能符合标准。
（3）环境控制。影响工程质量的环境因素主要有温度、湿度、水文、气象和地质等，各种环境因素会对工程质量产生复杂多变的影响。
（4）对受损构件进行修复补救。在施工时将RFiD标签安装到构件上，可以对各个构件的内部应力、变形、裂缝等变化实时监控。一旦发生异常，可及时进行修复和补救，最大限度地保证施工质量。
（三）有利于保证施工安全。改革开放以来，随着建筑业的高速发展，施工事故也频繁发生,无情地夺去了无数建设者的生命，也给国家和企业造成了重大的经济损失，对土木工程类的可持续发展和社会稳定构成了不小的压力，造成了不良的影响。安全问题贯穿于工程建设的整个过程，影响施工安全的因素错综复杂，管理的不规范和技术的不成熟等问题都有可能导致施工安全问题。
物联网技术在土木工程中的应用,可以减少事故的产生，建筑业作为高风险行业之一，施工现场安全事故的发生对社会经济、人民生活和周边自然环境都会产生负面影响。一般来讲，施工现场可以看作由人、机械设备、材料和半成品等资源组成的，在有一定组织的空间范围内，进行动态作业过程的场地。由于现场存在一定的无序的、条件复杂的动态环境，往往导致这些资源无法妥善管理，就容易发生安全事故。这就需要我们进行现场各种资源的合理安排和协调，监控各种危险源，来降低这类事故的发生,保证施工安全：
（1）生产管理系统化。即通过射频识别技术对人员和车辆的出入进行控制，保证人员和车辆出入的安全。通过对人员和机械的网络管理，使之各就其位、各尽其用，防止安全事故的发生。
（2）安防监控与自动报警。无线传感网络中节点内置的不同传感器，能够对当前状态进行识别，并把非电量信号转变成电信号，向外传递。
（3）设备监控。即把感应器嵌入到塔吊、电梯、脚手架等机械设备中，通过对其内部应力、振动频率、温度、变形等参量变化的测量和传导，从而对设备进行实时监控，以保证操作人员以及其他相关人员的安全。
（四）具有可观的经济效益。当前，建筑市场十分火热，越来越多的企业投入到施工建设行业当中。提高企业的经济效益不仅意味着盈利的增加和企业竞争力的提高，也有利于国民经济和社会的发展。物联网技术在建筑行业的应用，必将大大提高生产效率，进而提高企业的经济效益。物联网技术在土建业的应用，必将大大提高生产效率，进而提高企业的经济效益。
（1）材料成本的降低。材料成本在工程预算中占有很大的比重。
（2）提高效率，节约时间。物联网技术可以实现对人和机械的系统化管理，使得施工过程井井有条，有效地缩短了工期。
（3）及时补救和维护。基于物联网的监控技术，可以从源头上发现建筑构件的错误和缺陷并及时补救，从而避免造成更大的经济损失。
2.物联网技术在土木建筑中应用的几个实例分析
(一)物联网技术在建筑原材料供应当中的应用
物联网技术应用于混凝土车管理，实时监控混凝土车所处位置，运行速度，以及所载混凝土的重量、湿度、温度等，是物联网技术在建筑原材料供应链中的初步应用。2010年，杭州市安监部门率先研究开发了一套混凝土搅拌车超载超速监控管理系统，将混凝土管理站、混凝土管理协会、工程运输企业与交警之间的信息联网，这一系统主要目标是控制混凝土车超载，超速等，避免发生安全事故。调查显示，这套系统有效控制了混凝土搅拌车交通事故起数和死亡人数。物联网技术在建筑原材料供应链中还有非常广阔的应用前景。
(二)物联网在宁波港集装箱海铁联运建设中的应用
近日，国家发改委、财政部等部门联合发文，宁波港集装箱海铁联运物联网应用示范工程被列为国家物联网重大应用示范工程。这一政策以及由此带来的扶持措施将有效推动宁波港集装箱海铁联运发展。
四．结束语
土木工程建设是一个综合的大工程,且对安全性要求高,因为这联系着人们的生命财产安全,因而施工技术至关重要。在土木工程施工过程中,还存在一定的问题,如理论研究不能适应工程建设的需要,缺少验收标准和规范,管理体制问题等。要想解决这些问题,其中一个办法就是发展物联网技术。2010年9月20日，中共宁波市委召开工作会议，作出了建设智慧城市的战略决策。宁波成为国内第一个系统开展智慧城市建设的城市。可以预计，建设智慧城市，物联网技术的发展和创新,及在土木工程领域应用势必将有长足发展。
参考文献:
物联网工程分析篇2
关键词：物联网；课程体系；理论与实践
中图分类号：F253.9文献标识码：a
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。目前，国内大约有20家本科院校开设了物联网专业或物联网工程专业，国内学校开设的物联网专业通常包括传感器原理、近距离无线传输技术、二维条码技术、物联网安全技术和物联网组网技术等相关教学课程。
1物联网专业基础课体系
由于物联网专业是新兴学科，所以各个学校所设置的课程也是千差万别。在经过充分的调研和分析基础上，形成了物联网专业基础课体系。该体系分成两大模块：理论基础、实践基础。其中理论基础模块分成公共基础和学科基础；实践基础模块分成硬件基础和软件基础。
1.1公共基础模块
对于该模块，不同的学校差别不是很大，最主要的分歧是在高等数学和工科数学分析这两门课程的选择上。一般情况下，工科数学分析不仅包含了一般理工科“高等数学”的全部内容，通常还会加强和拓宽微积分的理论基础，注重无穷小分析思想的应用，在数学逻辑性、严谨性及抽象性方面也有一定的要求和训练。各个学校可以根据本校的实际情况进行选择。
由于线性代数在科学研究中的非线性模型通常可以被近似为线性模型，使得线性代数被广泛地应用于自然科学和社会科学中。线性代数一般是理工类专业必学的数学基础课程。概率论与数理统计课程对于无线传感器网络的路由、定位等技术的研究中有很多应用。大学物理课程是大学理工科类的一门基础课程，通过课程的学习为后继专业基础与专业课程的学习及进一步获取有关知识奠定必要的物理基础。该模块的所有课程及课时安排可以用表1来描述。
1.2学科基础模块
对于该模块，不同的学校差别较大，在课程的种类、数量以及相同课程的课时安排上不尽相同。该模块的所有课程及课时安排可以用表2来描述。
物联网专业是基于计算机科学和其它相关学科发展而来，而数据结构课程在计算机科学中是一门综合性的专业基础课，数据结构是介于数学、计算机软件和计算机硬件三者之间的一门核心课程。数据结构这一门课的内容不仅是一般程序设计（特别是非数值性程序设计）的基础，而且是设计和实现编译程序、操作系统、数据库系统及其他系统程序的重要基础。
计算机组成原理课程是计算机专业中必修的一门专业基础课程，本课程系统地介绍计算机的组成结构及各组成部分的工作原理，培养学生硬件分析和设计的基本技能和方法。计算机网络课程对于物联网专业尤为重要，计算机网络是物联网存在和发展的基础，该课程主要介绍计算机网络的基础知识，从计算机网络的基本概念入手，介绍通信的基本原理，计算机网络的基本概念及组成，体系结构，网络设计与组网技术，internet技术及tCp/ip协议，网络操作系统的使用，计算机网络安全及应用等方面的知识。操作系统课程是在物联网中应用非常广泛的嵌入式操作系统的前导课程，操作系统决定着物联网工作的效率。操作系统是用户和计算机的接口，同时也是计算机硬件和其他软件的接口。数字逻辑电路课程是计算机科学与技术专业及相关本科专业必修课程，属于专业基础课。其目的是使学生掌握数字电路与系统的工作原理，学会使用标准的集成电路和高密度可编程逻辑器件，掌握数字逻辑系统的基本分析与设计方法，为进一步学习计算机组成与体系结构原理、嵌入式应用系统开发等课程打下良好基础。电子线路基础课程主要的授课对象是电子信息、通信类及其它相近专业本科生。
1.3硬件基础模块
在现有的高校物联网课程设置中，对于该模块的课程要求是差别最大的。我们是以偏计算机方向为基础进行研究设置的，本模块可用表3来描述。
工科物理实验课程的目的是使学生具有正确处理实验数据的初步能力；了解常用仪器的性能，并学会使用方法。针对物联网专业的特点应在试验中结合计算机技术、光纤技术、传感器技术、光谱技术、扫描隧道显微技术、X射线衍射技术和超声探伤技术等和物联网关联密切的技术。电路分析基础课程是测控、电子、通讯、电气信息类等各专业的一门主干专业基础课。通过本课程学习，使学生掌握电路分析的基本理论和基本分析方法，具备必要的实验技能。嵌入式系统与单片机课程是一门应用设计类课，也是一门工程实践性很强的课；必须设置实验课，加强实践环节。如果有条件的话，可以做到开放实验室，还应做出课程设计，给学生以实际题目让学生完成，从而真正做到学以致用。提高学生的实际设计和动手能力，以满足社会对学生在单片机知识和实际设计能力方面的需求。
数字系统设计与硬件描述语言课程就是介绍如何利用VHDL等硬件描述语言来设计和验证一个复杂的数字系统的方法。C语言是一种计算机程序设计语言。它既有高级语言的特点，又具有汇编语言的特点。它可以作为系统设计语言，编写工作系统应用程序，也可以作为应用程序设计语言，编写不依赖计算机硬件的应用程序。数学实验，就是利用计算机系统作为实验工具，将数学基本理论运用到实际生活中的重要基础课程，对于培养学生的编程能力，提高数学建模水平起着至关重要的作用，可见数学实验课程是非常重要的一门数学应用基础课程。工程制图基础课程的目的是使学生掌握制图的基本原理和方法，培养学生的绘图和读图能力，为进一步学习专业课及毕业后从事专业工作打下必要的基础。
2结束语
本文所探讨的物联网专业基础课程的设置主要是在计算机专业的基础之上结合电子、通信等专业进行的分析；不同的学校可以基于自己不同的专业特点、专业储备来进行调整，在这里希望能起到抛砖引玉的作用。
参考文献：
[1]刘海涛，马建，熊永平.物联网技术应用[m].北京：机械工业出版社，2011.
[2]王汝林，王小宁，陈曙光，等.物联网基础及应用[m].北京：清华大学出版社，2011.
物联网工程分析篇3
关键词：物联网油气生产硬件设施建设
21世纪新时代的到来，新型信息传感设备的出现和互联网的广泛使用，物联网的发展已经成为21世纪新时代的未来发展方向。中国石油集团是率先开展物流网的企业，它紧跟着信息时展的脚步，确立油气生产物联网系统建设是未来发展的重点方向。当前，油气生产过程是一个复杂的过程，但是主要包括：油气升举、油气计量、注入、集输和处理五大部分，这些油气生产环节主要是使用传统工艺技术方式和人工管理，导致油气生产效率低下、稳定性不好、安全系数低。因此，结合现在的油气田的实际情况，迫切需要开发一个统一的、开放式的油气生产管理信息平台。
一、油气生产的研究现状
当前，油气生产过程是一个复杂的过程，但是主要包括：油气升举、油气计量、注入、集输和处理五大部分，这些油气生产环节主要是使用传统工艺技术方式和人工管理，导致油气生产效率低下、稳定性不好、安全系数低，员工劳动强度大，生产效率低。传统的生产工艺没有得到改进和优化，一直依靠员工的责任心与熟练程度，是很难提高劳动生产水平的。
因此，为了能够满足油气生产的需求，建立完善、独立的油气生产现场工况检测、分析和管理视频检测系统是至关重要的。现在各个油田已经逐步建立完成了一部分油气生产物联网系统并且投入使用，但是各个软件在开发环境、系统组态和软件平台的方式上依然存在很大的差异性，没有形成统一的理论系统。针对目前的这个状况，油田物联网的信息化、数字化建设所存在的问题必须要通过一套综合信息平台来解决。而之前那些分散的、多样的尤其建设的信息化、数字化系统就为这个统一的系统奠定了扎实的基础。这套面向生产操作过程的油气生产物联网操作系统，在经过先进的信息技术与工业生产结合后，可以紧紧地围绕生产管理，提升生产操作的自动化程度，确保生产高效、稳定地运行。
二、油气生产物联网系统的结构
油气田的日常生产运行、生产管理、生产监控、设备管理等各方面的都要靠油气生产物联网这个系统来发挥作用。立足于目前油气生产物联网出现的不足和存在的问题，油气生产物联网主要要解决下面几大问题：第一，迅速了解采油气厂生产状况、产量、注水量等的变化情况；第二，提供及时的故障报警并加强解决事故发生的效率；自动生成生产报表；第三，自动控制生产过程，并提高运行的可靠性和稳定性。第四，物联网系统要自动更新检查。第五，在高位环境设定视频监控系统[1]。
本文根据上述所描述的几大要求，构建完善科学的油气生产物联网的总体结构图如图1所示。
图1油气生产物联网结构
通过了解这个图表，油气生产物联网分别对采集与控制、数据传输、分析预测工况物联网网络、生产运行管理这五个小部分进行研究并设计，让总系统具有多元化油气生产动态的实时实地监控录像、生产信息分析记录、生产过程的工况实录、工艺流程中所出现的问题，从而使生产管理更加方便快捷，生产指挥调度更加灵活。
三、油气生产物联网系统的功能
建立油气生产物联网的功能是多方面的，一方面，油气生产物联网可以实时对油井、中转站、联合站、水源等各个管道进行数据和视频图像的采集；一方面，借助有线或者无线的数据传输子系统把数据和视频资料运输到油田强大的内部网站；另外，人们可以通过对这些数据的分类、整合、分析、计算，研究出人们想要的答案。由于油气生产物联网对生产设备有远程监测和控制的作用，为生产部门作出重要决策提供了确切精准的分析资料。油气生产物联网主要是通过三个方面的子系统进行工作，分别是采集与控制子系统、数据传输子系统以及生产现场管理和监控子系统。
采集与控制子系统主要是通过无线传感器、无线传感网、射频识别等设备进行自动化的采集、存储数据的，一般通过摄像头和危害气体检测等装置来自动采集现场的环境信息。采集于控制系统包括四个主要功能：第一，自动采集生产数据；第二，自动监测生产环境；第三，自动控制生产过程；第四，自动监控物联设备状态。
数据传输子系统，主要是通过现场传感器来采集井场、站库生产数据和视频信号的，这种子系统更侧重于将有线数据传输和无线数据传输相结合的方式，可解决很多不必要出现的麻烦。
生产现场监控和管理子系统主要是针对生产现场的情况进行实施采集和勘探并进行管理的系统，这种子系统包括三大功能：第一，优先对工况分析预测的功能；及时对物联网络及设备进行管理的功能；第三，管理生产运行功能[2]。
四、物联网技术与硬件设施建设
虽然物联网技术对我国的油气生产业的发展有着举足轻重的作用，但是建立一个完善、高效、稳定、先进的物联网系统就必须要强大硬件设施的支持。目前建立一个强大的物联网需要设计合作项目模块的电路板和设计合适的通信模（GpRS/CDma/eVDo），另外，还需配备相应规模的测试板和扫描设备。在运用领域，电力、车载多媒体、poS机、3G视频监控、直放式监控、安防监控等设备都是缺一不可的[3]。
目前单井油田中，绝大部分是采用无线温度以及压力传感器，这些设备大都消耗自身所带的电池来维持工作，如果在降低传感器的功耗，延长传感器的使用寿命的话，这将是物联网技术在硬件设施建设方面一个巨大的突破。
五、结束语
本文通过对物联网在油气生产过程中的应用进行细致的阐述，并勾勒了油气生产物联网系统的总体蓝图。油气生产物联网除了可以采集油气生产过程的图片、工况实录、生产数量等之外，还负责传输和处理油气水井、计量间、油气站库和管网这些生产对象的生产数据和视频数据，并且可实行实时监控、实时分析、实时诊断、关键警告集中体现、在线进行生产管理和指挥。在油气生产物联网的帮助下，我国油气生产行业会实现逐步向精细化、管理智能化、生产高效化的一流化企业迈进。
参考文献
[1]贾灵，王薪宇，等.物联网/无线传感网原理与实践[m].北京：北京航空航天大学出版社，2011.
物联网工程分析篇4
摘要：针对物联网产业的发展现状和趋势，分析了高职院校开设物联网技术专业的必要性和重要性。根据物联网技术的特点，探讨了高职院校物联网技术专业课程的设置问题，在此基础上，详细阐述了高职院校物联网技术专业课程体系的设计和构建。
关键词：高职院校；物联网技术；专业建设；课程体系
作者简介：周亮，男，兰州石化职业技术学院信息处理与控制工程系讲师，硕士研究生，主要研究方向为软件开发技术；张克功，男，兰州石化职业技术学院信息处理与控制工程系讲师，硕士研究生，主要研究方向为信息处理技术；党燕，女，兰州石化职业技术学院信息处理与控制工程系副教授，硕士研究生，主要研究方向为传感器技术。
中图分类号：G712文献标识码：a文章编号：1674-7747（2015）06-0036-04
物联网是基于互联网络、移动通信网络等信息传输载体，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，其英文名称是“theinternetofthings”。和传统的互联网络相比较，物联网是基于各种感知技术的广泛应用，是一种建立在互联网基础之上的泛在网络。
一、物联网技术发展现状及前景
近年来，美日等发达国家和经济体先后提出了智慧地球、智慧城市等概念，带动了物联网产业的迅猛发展。目前，物联网产业资金投入量大，参与建设的大型高科技企业多，预计在2015年前后，物联网产业将进入蓬勃发展的时期。物联网技术的应用一方面可以提高生产效率，另一方面，可以为全球经济的复苏提供一定的技术动力。美国、欧盟等已投入巨资，研究探索物联网技术，我国也在高度关注、重视物联网技术的研究和发展。据美国权威咨询机构FoRReSteR预测，到2020年，世界上物—物互联的业务，与人—人通信的业务相比，将达到30比1。因此，物联网产业被称为下一个万亿级的技术产业，是未来推动世界经济高速发展的重要生产力。［1］
二、高职院校开设物联网技术专业的必要性和重要性
自2009年我国在政府工作报告中提出发展物联网技术和产业以来，物联网已进入快速发展阶段。工信部预测，我国物联网市场规模到2015年将超过5000亿元，2020年时将启动万亿元级别的市场规模。［2］在以往几年多所知名高校相继成立物联网技术专业的基础上，2011年，全国又有一些高校和企业加入了物联网教育和研究行列。基于以上几点，在良好的发展环境和国家政策的大力支持下，高职院校建设物联网技术专业势在必行，并有着较好的发展前景。
物联网技术自1999年提出以来，经过十多年的经验积累和技术研究，已进入蓬勃发展时期，物联网产业相关领域的人才相对匮乏，就业缺口大，各层次的物联网技术教育显得尤为重要。物联网产业的大量人才需求，能够很好地解决目前高职院校招生难就业难的问题。学生就业将更多地走向沿海发达城市，在物流、安防、交通、汽车等多个行业充分发挥技能，施展才华。［3，4］因此，高职院校应积极响应国家产业转型优化升级战略，结合现有专业技术优势资源，将物联网技术作为一个重要的专业方向进行规划和建设，为国家培养适应形势需求的人才，为学生创造更好的就业机会，为学院科研工作提供更好的实验条件。
三、高职院校物联网技术专业课程设置与课程体系构建
（一）物联网行业从业技能分析
物联网技术是计算机、电子、网络、通信及软件工程等多个技术相融合的综合应用技术。从物联网产业链的角度分析，物联网产业可以分为感知控制、数据传输和数据处理三个环节。感知控制环节通过感知设备获取物体的状态信息，这个环节需要从业人员具备电工电子技术以及嵌入式设备设计和调试的能力；当信息被感知后，通过数据传输环节将数据传输至数据处理环节，这个环节通过通信网络传输数据，需要从业人员具备计算机网络和数据通信等技术；数据处理环节主要对接收到的数据进行分析、处理和应用，需要从业人员具备系统设计、系统应用和系统管理的能力。
综上所述，可将物联网技术分为3个层次，分别是感知层、通信层、应用层。感知层技术主要涉及感知终端的设计和应用技术；通信层主要涉及计算机网络和通信技术；应用层主要涉及物联网应用系统软件开发及维护技术，物联网行业从业人员所需技术如表1所示。
（二）培养目标
根据对物联网行业从业技能的分析，物联网技术专业培养目标是德、智、体全面协调发展，掌握物联网的基本理论、基础知识，具备基于计算机技术、自动控制技术、传感信息处理技术和互联网技术进行信息标识、获取、传输、处理、识别和控制的能力，能够进行物联网系统集成、物联网相关产品的开发和应用、物联网工程实践，服务于经济和社会发展需要的高素质复合型应用人才。
（三）专业课程设置
根据物联网行业从业人员所需技术分析，核心课程的设置可分为三个部分，分别是感知层课程、通信层课程和应用层课程。
感知层课程主要涉及感知终端的设计和应用技术，包括各种传感器的设计、调试和应用技术，以及芯片设计和应用技术，如射频标签和嵌入式芯片开发、调试技术等。要求学生通过该层次课程的学习，掌握一定的数字和模拟电子技术、嵌入式开发技术等内容。通信层课程主要涉及数据传输环节的相关技术，要求学生通过该层次课程的学习，掌握计算机网络和通信的相关技术，具备通讯系统的运行维护与管理能力，以及通信设备的安装、调试和故障排除能力。应用层课程主要涉及物联网运行系统的开发和维护技术，要求学生通过该层次课程的学习，具备物联网应用系统的开发和维护能力。
为了能够较好地实现专业培养目标，专业课程设置如表2所示。
（四）专业课程体系构建
各专业课程之间的关系如图1所示。
四、物联网技术专业就业前景
物联网作为国家倡导的新兴战略性产业，受到了社会各界的广泛重视。当前，物联网技术专业已成为就业前景十分广阔的热门专业，有较多的知名企业参与物联网的建设和运营。物联网用途广泛，遍及智能家居、智能交通、现代物流、环境保护、精细农牧业、智能消防、工业监测、政府工作等多个领域。通过物联网技术专业的培养，学生能够了解与物联网产业有关的法规与发展动态；具有设计、构建、调试、维护物联网系统的能力；具有对物联网信息系统进行管理的能力。物联网技术专业的毕业生能够就业于参与物联网相关产业的企业，从事物联网系统设计、开发、管理与维护等工作。
综上所述，物联网产业有着很大的发展空间，将成为我国及世界经济新的增长点。随着我国物联网产业的发展，物联网行业需要大量的高技术、高技能人才，物联网技术专业毕业生所从事行业具有广泛性和灵活性的特点，这无疑为高职院校提供了新的发展契机。
参考文献：
［1］张南.中国移动：物联网是“万亿级”产业［J］.通信世界，2009（36）：i0007.
［2］石军.“感知中国”促进中国物联网加速发展［J］.通信管理与技术，2009（5）：1-3.
［3］徐益清.专业建设新途：“三段阶梯式”和“两个一
半”——以江苏省惠山中专电子与信息技术专业为例［J］.江苏教育，2014（16）：53-54.
物联网工程分析篇5
【关键词】物联网技术在智能家居中的应用;研究分析;技术思想;应用原则
引言：
随着当前社会科学技术不断向前发展，广大群众的生活逐步的迈向现代化和居住环境的舒适化等方向之中，在实践当中，相关物联网技术的发展，也使得广大群众的生活质量水准进一步的提升。在工作的开展过程当中一方面应当明确物联网技术在智能家居中的应用的原则和核心的原理，另外也应当加强技术的创新与发展，逐步的对其中关键性的网络通讯技术、布线技术以及自动控制技术等进行研究，以更好的实现应用水准的增强，为广大群众提供更加舒适的环境和居住氛围。
1.物联网技术在智能家居中的应用的原理和概念分析
明确物联网技术的相关技术原则和技术的核心思想对于保证后期应用的效果和基本的质量有着关键性的意义，所以在实践当中还应当重点的加强对此方面内容的深入分析，以更好的实现相关技术的革新与向前发展。随着当前全球范围之内的科学技术水准不断提升，物联网技术的发展也在呈现出不断改进的趋势，进而出现了一些智能化的相关概念，当前智能化以及自动化技术的不断成熟发展，再加上智能家居建设水准不断增强。
？从技术架构上来看，物联网可分为三层：感知层、网络层和应用层。感知层由各种传感器以及传感器网关构成，其主要功能是识别物体，采集信息。网络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成，相当于人的神经中枢和大脑，负责传递和处理感知层获取的信息。应用层是物联网和用户（包括人、组织和其他系统）的接口，它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。在今后物联网技术在智能家居中的应用和相关的发展也相当关键，在实践当中不仅应当加强对物联网技术在智能家居中的应用价值进行系统性的分析，在工作的开展过程当中应当明确物联网技术在智能家居中的应用的原则和核心的原理，同时还应当加强对设计基本现状的研究，进而使得设计的水准可以得到稳步的增强，为广大群众提供更加舒适的环境和居住氛围。真正意义上实现相关科学技术的稳步向前发展。
2.物联网技术在智能家居中的应用要点
根据上文针对当前物联网技术的基本概念和实际的原则等进行分析可以明确其在实践当中应用的思想环节。下文将针对物联网技术在家居当中的应用基本现状等进行分析，重点的对家庭控制中心、家庭娱乐中心以及数据中心的应用现状等进行研究，旨在更好的促进物联网技术向前发展和创新。
2.1家庭安防中心和数据中心
家庭数据中心，常见的诸如游戏资料、电影资料以及音乐数据等等，均可以通过物联网存储至服务器之中，进而可以帮助居住者可以随时的进行查看，另外，在一些关键的数据中心之中还包含有家庭环境当中的必需品，使得其可以很好的与家庭当中的设备相互连接，彼此之间形成一种相互连接和相互交互的工具，进而使得交互的效应和应用的价值大大增强，更加的进行资料和数据的整合，保证最佳的物联网连接状态，帮助家庭成员之间很好的对相关资料和信息进行分享。
通过物联网技术设计，可以使得物联网技术在智能家居中的应用运作更加稳定和可靠，并且通过相关数据的分析和研究，通过对客观资料的调查，可以初步的确定得出最佳的初始运营方案，进而使得数值的检测以及对物联网技术的分析更加可靠，在实践当中应当加强对物联网技术在智能家居中的应用价值进行系统性的分析，保证反馈的效益和质量，初步的修订得出最佳的设计方案计划，旨在以此为基础更好的实现相关事业的整改和创新。保证控制技术可以得到妥善的发展。
2.2家庭娱乐中心和控制中心
常用的家庭信息，如天气预报、咨询信息等可以通过连接入网的家庭终端设备及时了解到。娱乐的内容也是涵盖影视、音乐、游戏、通讯等众多应用，并且内容的来源需包含来自专业机构制作的、来自亲朋好友分享的、以及自己采集录制的三大部分，有的需付费，有的可分享，甚至还有的可以去收钱。通过物联网与外部的服务连接起来，才能真正实现服务与设备互动。总的来讲加强物联网技术的改革，意义重大。自从进入新时代之后我国飞物联网技术的发展进入到了一个崭新的阶段，并且很好的突破了技术发展过程之中存在的问题。但是需要注意的是，在今后还应当加强相关物联网技术中关键性技术的分析，同时对应用的具体层面和应用过程当中应当掌握的重难点等进行集中性的分析，以更好的促进相关事业迈向成熟的发展局面。
3.结束语
总的来讲加强物联网技术在智能家居中的应用要点和基本思想原则的分析有着重大的意义，正如上文所分析到的，随着当前社会科学技术不断向前发展，广大群众的生活逐步的迈向现代化和居住环境的舒适化等方向之中，综上所述，根据对当前现代化的物联网技术和其在实践当中的广泛应用等进行系统性的分析，从实际的角度着手对今后工作的发展方向和一般性的思想原则等进行分析，旨在更好的实现物联网技术在智能家居中的应用水准和效益的持续增强，为现代化的生活质量改善奠定坚实的基础条件。
参考文献：
[1]葛东，张国海，胡国栋，孙立贤.物联网技术的现状及应用[J].价值工程.2012（12）
[2]陈明阳，宋文广.物联网发展现状分析与新构想[J].科技创新与应用.2012（07）
[3]侯立功.基于物联网技术的智能家居系统构想[J].数字通信.2011（06）
物联网工程分析篇6
【关键词】物联网系统；安全检测；风险评估；安全检查
【中图分类号】tn918
ResearchonSecuritytestandCheckmethodofiotSystem
LiHai-taoLiCheng-yuanFanHong
（theFirstResearchinstituteoftheministryofpublicSecurityBeijing100048）
【abstract】withthewideapplicationontheinternetofthings（iots）technology，theiotsystemsareconfrontedwithvarioussecuritythreats.thereareeagerdemandsonSecuritytestandcheckofiotSystem.inthispaper，wehaveresearchedonSecuritytestandcheckmethodofiotSystemfromsystemsecuritytest，riskassessmentandintegrationsecuritymanagement.
【Keywords】internetofthingssystem；securitytest；riskassessment；securitycheck
1引言
目前在全球市场的数据统计分析上看，物联网成为未来10年发展迅猛的行业。据美国市场研究公司Forester预测，到2020年，世界上“物物互连”的应用业务，跟人与人之间通信的业务相比，前者是后者的30倍，仅在智能电网和机场入侵检测系统方面的市场就有上千亿美元。因此“物联网”必将成为下一个万亿美元级的信息技术产业。
从经济发展角度看，各国齐头并进，相继推出物联网区域战略规划。当前，世界各国的物联网基本都处于技术研究与试验阶段，美、日、韩、欧盟等都正投入巨资深入研究探索物联网关键技术。
物联网是互联网在现实世界的延伸。随着应用的不断扩展，物联网一旦发生安全问题，极有可能在现实世界造成电力中断、金融瘫痪、社会混乱等严重危害公共安全的事件，甚至将危及国家安全。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，由此引发众物联网特有的安全问题。
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。目前物联网安全技术和安全状况缺乏有效的检测和评价手段，已有的物联网应用急需对其安全性能的检测和技术支持。所以，对物联网安全检测与检查方法的研究是解决物联网安全问题必不可少的关键工作。
2物联网系统面临的安全威胁
从安全测评的角度来看，物联网系统的结构可以分为三层，即智能感知层、接入传输层和业务应用层。物联网面临的安全威胁也来自这三个层次。
由于网络环境的不确定性，感知节点面临着多方面的威胁，感知节点本身就是用于监测和控制各种感知设备。节点对各种检测对象进行监测，从而提供感知设备传输的数据信息来监控网络系统的运行情况。这些智能传感器节点是暴露在攻击者面前的，最容易被攻击。因此，与传统的ip网络比较，所有的监控措施、安全防范策略不仅面临着更复杂的网络环境，而且还有更高的实时性要求。物联网系统面临的主要威胁有几个方面。
（1）安全隐私射频识别技术被广泛用于物联网系统中，RFiD标签可能被嵌入到任何物体中，例如人们的生活和生产用品。但是这些物品的拥有者不一定能够了解相关情况，会导致该对象的拥有者被随意地扫描、定位和追踪。
（2）伪造攻击与传统ip网络相比，传感设备和电子标签都是在攻击者面前的。与此同时，接入传输网络中有一部分是无线网络，窜扰问题在传感网络和无线网络中是普遍存在的，而无线安全研究方面也显得非常棘手。因此，在网络中这些方面面临的伪造节点攻击很大程度上威胁着传感器节点的安全，从而影响整个物联网安全。
（3）恶意代码攻击恶意代码在接入传输层和传感层中都可以找到很多可以攻击的突破口。对攻击者而言只要进入到网络，通过传输网络进行病毒传播就变得轻车熟路，而且具有较强的隐蔽性，这一点与有线网络相比就更加难以防御。例如类似蠕虫这样的恶意代码，本身又不需要寄生文件，在这种环境中检测发现和清除恶意代码的难度是非常大的。
（4）拒绝服务攻击这种被熟悉的攻击方式，一般发生在感知层与接入传输层衔接位置的概率是非常大的。由于物联网中感知节点数量庞大，而且多数是以集群的方式存在，因此信息在网络中传输时，海量的感知节点信息传递转发请求会导致网络拥塞，产生拒绝服务攻击的效果。
（5）信息安全感知节点一般都具有功能单一、信息处理能力低的特点。因此，感知节点不可能具有高强度的安全防范措施。同时因为感知层节点的多样化，采集的数据、传输的信息也就不会有统一的格式，所以提供统一的安全防范策略和安全体系架构是很难做到的。
（6）接入传输层和业务应用层的安全隐患在物联网系统的接入传输层和业务应用层除了面临传统有线网络的所有安全威胁的同时，还因为物联网在感知层所采集数据格式的不统一，来自不同类型感知节点的数据信息是无法想象的、并且是多源异构数据，所以接入层和业务应用层的安全问题也就更加繁杂。
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能的检测和技术支持需求十分迫切，例如移动系统与行业网的接入安全性评估和检测、社会公共安全的视频采集系统的接入安全检测、基于RFiD和车牌识别的智能车辆管控系统安全性评估等检测业务都是亟待解决的问题。由此看出，物联网安全检测和检查方法研究需求迫切。
为了把物联网系统安全风险降到最低，应该做到系统建设与检测检查同步进行，且检测检查过程中要技术与管理并重。本文将从物联网系统安全检测、物联网系统风险评估和物联网集成化安全管理三个方面进行检测、检查的方法研究。
3物联网系统安全检测
安全检测是以系统检测方式对物联网系统三层架构的各个层面进行安全符合性和有效性检测。
（1）智能感知层应该对访问控制策略配置、身份认证策略配置、数据完整性保护策略配置、数据保密性保护策略配置、感知节点抗攻击性、安全审计策略配置和物理安全进行符合性测试。
（2）接入传输层检测应该对aKa机制的一致性或兼容性、跨域认证和跨网络认证、视频传输协议转换前后的安全性；传统认证和数据交换安全、无线认证网关安全、无线传输协议、身份认证安全等进行符合性和有效性检测。
（3）业务应用层应该对数据库安全、应用系统和网站安全、应用系统稳定性、业务连续性以及应用模拟等进行符合性和有效性检测。
下面从物联网系统检测规则和检测工具两个方面研究物联网系统安全检测方法。
物联网系统检测规则由三个部分组成分别是智能感知层规则、接入传输层规则和业务应用层规则。
（1）智能感知层规则主要包括访问控制、身份认证、数据完整性保护、数据保密性保护、抗攻击、安全审计以及物理安全等安全规则。
（2）接入传输层规则包括数字接入系统中接入业务可管理性、可控性、信息保密性、完整性和可用性的规则要求，视频接入系统实现外部视频资源单向传输至内网，视频控制信令和数据的会话终止于应用服务区，包含对视频信令格式进行检查及内容过滤、合法的协议和数据通过、视频数据和视频控制信令安全传输等方面的规则，无线接入系统接入内网，需要与内网的各种信息系统交互信息，包含敏感信息、数据完整性保护、数据保密性保护、抗攻击、安全审计以及物理安全等方面的规则。
（3）业务应用层规则一般包括访问控制、用户身份鉴别、资源控制、安全漏洞、安全审计以及数据备份等安全规则。
检测工具是包含物联网系统安全检测中所有测试工具、测试样本数据的集合。检测工具根据其应用范围可以划分为三类。
（1）智能感知层检测工具：主要包括对感知操作安全项目进行检测所用到的软硬件工具和测试样本数据；感知数据处理安全检测工具包括对感知数据处理安全项目进行检测所用到的工具；感知数据存储安全检测工具主要包括感知数据存储安全项目进行检测所用到的工具和测试样本数据；感知节点设备安全检测工具主要包括漏洞扫描工具、自动化攻击工具以及自身所建立的漏洞补丁知识库，根据被测设备的操作系统、功能组件，查询漏洞补丁知识库，可以发现漏洞扫描类工具无法直接探测的隐藏漏洞。
（2）接入传输层检测工具：主要包括脆弱性扫描与管理工具、网络协议分析工具、主机配置检测工具、网络边界检测工具等。
（3）业务应用层检测工具：主要包括web应用系统及网站安全检测工具、数据库脆弱性检测工具和网络终端安全检测工具等。
4物联网系统风险评估
物联网系统风险评估主要针对物联网智能感知层、接入传输层和业务应用层中所包含的各个组成部分。开展物联网系统风险评估工作，需要构建物联网系统风险评估平台，对物联网可能遭受到的威胁和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。
下面从物联网系统风险评估知识库和风险评估工具两方面来研究物联网系统风险评估方法。
风险评估知识库应该包含威胁库、脆弱性库、风险分析方法和评估案例等。物联网系统风险评估服务威胁库包括智能感知层威胁库、接入传输层威胁库和业务应用层威胁库：智能感知层威胁有RFiD安全隐私、RFiD标签复制、传感网安全路由、感知节点逐跳加密安全等；接入传输层威胁有海量数据融合信息窃取、海量数据传输安全、三网融合面临的新威胁等；业务应用层威胁有位置信息泄露、数据融合后机密信息泄露、应用系统漏洞等。脆弱性库，脆弱性识别时的数据应来自于资产的所有者、使用者，以及相关业务领域和软硬件方面的专业人员等。风险分析方法主要包括系统层次分析方法、基于概率论和数理统计的方法、模糊数学方法，这些方法或是在识别风险的基础上，进一步分析已识别风险，提高风险结果可信度，或是融入风险评估过程中，使评估过程更科学、更合理。
如果物联网系统风险评估案例库建立实际风险评估案例，能够给出风险分析方法、风险分析过程。系统整体风险评估结果就能一目了然，也为物联网系统风险评估工作提供参考案例。
根据在风险评估过程中的主要任务和作用原理的不同，风险评估工具可以分成风险评估与管理工具、系统基础平台风险评估工具和风险评估辅助工具三类。
（1）风险评估与管理工具应该是一套集成风险评估各类知识和判定依据的管理信息系统，以规范风险评估的过程和操作方法，或者用于收集评估所需要的数据和资料，基于专家总结的经验，对输人输出进行自动化的模型分析。
（2）系统基础平台风险评估工具主要用于对信息系统的主要部件（如操作系统、数据库系统、网络设备等）的脆弱性进行分析，或实施基于脆弱性的攻击。
（3）风险评估辅助工具则实现对数据的采集、现状分析和趋势分析等单项功能，为风险评估各要素的赋值、定级提供依据。
5物联网集成化安全管理检查
目前监管体系对不同的物联网系统的防护管理要求存在没有差异和缺乏针对性等问题。因此，物联网集成化安全管理势在必行。根据物联网的技术特点，针对物联网面临的安全威胁，应该构建和完善物联网的监管体系，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，对物联网系统感知层、接入传输层和业务应用层进行安全防护管理。
（1）防范阻止主要指物联网系统应该具有安全防护和阻止信息安全威胁影响的措施，从而有效防范本文中提到的安全威胁。从物联网的体系结构而言，物联网除了面对tCp/ip网络、无线网络和移动通信网络等传统网络安全问题之外，还存在着大量自身的特殊安全问题。因此数据完整性和保密性保护、身份认证、访问控制、安全审计等方面的安全措施必不可少。
（2）检测发现主要是指物联网系统应该能够检测发现物联网系统存在安全隐患，其中包括感知层检测、接入传输层检测和业务应用层检测，在感知层应能检测发现感知设备伪造攻击。由于感知设备是“”在攻击者面前的，那么攻击者就可以轻易地接触到这些设备，从而对它们造成破坏，甚至通过本地操作更换机器的软硬件。接入传输层应包括边界接入系统、视频接入系统和无线接入系统三类接入传输系统的安全管理要求。业务应用层应能检测发现业务应用中的安全隐患，因为tCp/ip网络的所有安全隐患都同样适用于物联网。同时应能针对物联网感知层、接入传输层、业务应用层三个层次进行风险威胁分析，形成反映物联网系统安全态势的总体视图。因为安全系统从隐患到影响是一个态势变化的过程，因此对物联网系统态势的分析与威胁防范同样重要。
（3）应急处置主要是指应该能够具有高效指导系统维护人员开展应急处置工作的措施，应制定物联网信息安全应急预案，并结合实际工作情况，对物联网信息安全应急预案做出相应修订。应明确现场总指挥、副总指挥、应急指挥中心以及各应急行动小组在应急救援整个过程中所担负的职责。应明确完成应急救援任务应该包含的所有应急程序，以及对各应急程序能否安全可靠地完成对应的某项应急救援任务进行确认。应急预案应具备实用性、可操作性、完整性和可读性的特点。
（4）审计追查主要是指应该能够为安全管理人员提供物联网系统安全事件倒查的措施，包括日志采集、查询、分析和追查。其中采集应能对分布在感知层、接入传输层和业务应用层各个部分的用户和管理员操作日志进行采集。查询应能对物联网信息系统日志进行查询，包括常规查询、条件查询和权限控制查询。分析应能根据统计需求，对物联网信息系统日志进行统计分析。追查应能根据追查安全事件需求，为安全管理人员提供安全事（案）件的倒查手段。
（5）集中管控主要是指应该能够为物联网系统自身安全管理和控制提供技术手段。它们包括集中监控、策略管理、运行监控、异常和用户监控，其中集中监控应能通过监控中心对物联网系统进行集中管控，包括系统安全管理和监控。策略管理应能对感知层、接入传输层和业务应用层的安全策略进行集中管理，支持管理感知节点的备份与恢复。运行管控应能对感知层终端运行情况进行监控，对物联网系统运行情况进行监控。异常和用户监控应能对业务应用层异常进行监控，能对系统用户的操作进行监控。
6结束语
随着物联网产业的迅猛发展，信息安全问题也面临着新的挑战，所以安全作为物联网领域的核心问题，没有完善的安全保护和测评措施，物联网就无法被广泛地应用，这就会对物联网优势的发挥产生严重的影响。
本文在分析了物联网系统面临安全威胁的基础上。根据物联网技术特点，针对面临的安全威胁，从物联网系统安全检测、物联网系统风险评估和物联网集成化安全管理三个方面进行检测和检查的研究。从而进一步明确在物联网的建设中，物联网应用不仅要投入巨资深入研究系统构建技术，还需要做到安全保障与物联网建设齐头并进，避免先应用后安全的被动局面，增强物联网主动保障能力，提高物联网安全检测能力，扩大安全检测和检查应用范围，为推进我国物联网安全检测标准化进程提供保障，使得物联网安全检测工作更加专业化、规范化和常态化。
参考文献
[1]丁超，杨立君，吴蒙.iot/CpS的安全体系结构及关键技术.中兴通讯技术，2011，01（17）.
[2]李向军.物联网安全及解决措施.农业网络信息，2010，12.
[3]戴铁君.物联网安全问题与其解决措施.科技风，2011，02.
[4]汪金鹏，胡国华.物联网安全性能分析与应用.科技信息，2010，33.
[5]姚远.基于中间件的物联网安全模型.电脑知识与技术，2011，01（07）.
[6]肖毅.物联网安全管理技术研究.通信技术.2011，01（44）.
[7]蒲石，陈周国祝世雄.震网病毒分析与防范[J].信息网络安全，2012，（02）：40-43.
[8]武鸿浩.CUDa并行计算技术在情报信息研判中的应用[J].信息网络安全，2012，（02）：58-59.
[9]王勇.随机函数及其在密码学中的应用研究[J].信息网络安全，2012，（03）：17-18.
[10]丁丽萍.android操作系统的安全性分析[J].信息网络安全，2012，（03）：23-26.
物联网工程分析篇7
关键词：物联网；课程体系；本科院校
一、引言
自2009年8月同志提出“感知中国”以来，物联网已成为国家战略新兴产业的重要组成内容。2013年2月，国务院提出了关于推进物联网有序健康发展的指导意见。物联网是继互联网之后的又一次信息技术浪潮，具有广阔的应用前景和难得的发展机遇。在教育领域，自2010年7月教育部批准30余所高校院系建设物联网工程专业以来，2011年，教育部又批准了27所高等院校设立物联网工程的申请；2013年4月，我校物联网工程专业获得教育部批准。在学科发展方面，中国电子学会物联网专家委员会、教育部电子信息与电气学教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会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、工程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工程专业的课程体系进行了探索。作为国家倡导的新兴战略性产业，物联网备受各界重视，并成为就业前景广阔的热门领域，该专业主要就业于与物联网相关的企业、行业，从事物联网的通信架构、网络协议和标准、信息安全等的设计、开发、管理与维护，就业口径广，需求量十分大。但是，在众多高校积极申报的专业的同时也面临一个十分严峻的问题，物联网目前属于新兴产业，中国高校刚刚开始开设物联网工程专业，没有成熟的经验可以借鉴。本文通过分析物联网工程专业的知识体系、主要知识领域，提出了物联网工程专业课程体系的基本思路，以期为兄弟院校物联网相关专业课程规划抛砖引玉。[1]
二、物联网专业涉及的关键技术
物联网是互联网的拓展应用和网络延伸，它利用多种不同的感知技术对现实物理世界进行感知后，通过网络完成对数据的传输，然后进行数据挖掘、分析、决策，最终实现人与人、人与物、物与物之间的信息交流，最终达到对物理世界进行管控、决策的目的。因此，常规意义上物联网可以分为三个层次：感知层、网络层和应用层。[2]
1、感知层关键技术
感知层是物联网发展和应用的基础，RFiD技术、传感和控制技术、短距离无线通讯技术是感知层涉及的主要技术，主要负责物品的标识、信息感知采集。该层的关键技术包括：传感器网络、射频技术、传感器技术。
2、网络层关键技术
网络层将建立在现有的移动通讯网和互联网基础上，其主要功能是直接通过现有的互联网或移动通信网（如GSm、CDma）、无线接入网（wimaX）、无线局域网（wiFi）、卫星网等基础网络设施，负责物联网感知层感知信息的接入、融合、交换与传递，是实现数据交互、物物相连的关键，在物联网三层架构中起到承上启下的作用。物联网最终将实现异质网络互联互通，因此通信技术将是网络层的核心技术，包括蓝牙、ZigBee、wiFi、GSm、CDma、GpRS等相关技术。
3、应用层关键技术
应用层对网络层传输过来的信息进行处理，主要由业务支撑平台、服务支撑平台、网络管理和信息处理等平台构成，共同完成对信息的分析、计算、存储、挖掘等处理操作，供决策者使用和决策。应用层核心技术包括中间件技术、云计算、海量数据存储、挖掘、检索以及虚拟技术等。
三、物联网工程专业核心课程构成
物联网是典型的交叉学科，涉及到网络工程、自动化、电子工程、计算机、通信工程、信息安全等多个学科。由于物联网产业涵盖面宽，应用广泛，所以物联网工程专业包含的知识点较多，课程涉及基础课模块、感知类课程模块、网络与通信类课程模块与数据处理与领域应用类课程模块。
基础类课程为：数理类课程，如高等数学、概率论与数理统计、线性代数、离散数学、大学物理等；电路类课程，如数字逻辑、电路与电子技术、高频电子线路等；程序算法类课程，如C语言程序设计、Java语言程序设计、数据结构与算法等。
感知类课程为：RFiD原理及应用、传感器原理及应用、模式识别与状态监控、微机原理与接口技术、数据获取与信息处理系统等。
网络与通信类课程为：计算机网络、通信原理、物联网通信技术、无线传感器网络、短距离无线与移动通信网络、物联网数据库技术等。[3]
数据处理与领域应用类课程为：物联网工程导论、操作系统、嵌入式系统设计、物联网信息安全、海量数据存储、物联网工程设计与实施、物联网系统综合设计、移动应用开发、智能物流等。
四、物联网工程专业课程体系构建
物联网工程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和我校其他相关优势专业的特点，以达到能服务区域经济发展为目的。因此我校物联网工程专业确立了以智能物流和智能家居两个应用方向，在后期应用类课程突出物联网技术在这两个方向的工程应用，且物联网专业建设要紧密联系社会、学生、专业发展的需求，统筹兼顾其“专业新、对应产业链长、相关技术门类差异大”的特点，深入研究，准确定位，根据计算机类专业工程教育关于课程体系的总体要求和专业的目标定位设置科学的课程体系，注重课程体系的交叉融合。本专业将相关主干学科的核心课程和专业课程统筹结合，与物联网专业知识体系相对应，将专业课程按照以上不同类型进行了梳理，制定出了初步的课程体系，具体层次关系如图1所示。
图1物联网工程专业课程体系结构图
五、结束语
物联网工程专业是面向国家战略性新兴产业发展的需要而设置的，作为为国家培养人才的高校，应站在国家发展战略的视野来看待专业建设。根据本文提出的物联网的技术体系、培养目标和课程体系，我校在物联网工程专业的建设过程中，高度凝炼专业特色，认真把握本专业综合性强，学科交叉等特点，加强师资队伍和实验室等建设，改革人才培养方案，强化实践教学，以推进物联网工程专业建设与人才培养。
参考文献
[1]吴国民.地方工科院校物联网工程专业人才培养的研究[J].现代计算机.2011（07）：35～37
[2]马忠梅，孙娟，李奇.物联网工程专业课程体系与实践探讨[J].单片机与嵌入式系统应用，2011，（10）：1～4.
[3]熊曙光.物联网工程专业人才培养模式与课程体系研究[J].科教文汇.2012，（11）：45～46.
物联网工程分析篇8
关键词：物联网；管理信息系统；实践教学；实验项目；课程设计
中图分类号：G434文献标识码：a论文编号：1674-2117（2016）13/14-0138-04
“管理信息系统”课程是一门综合性、交叉性课程。内容涉及信息技术、系统工程、管理学、行为科学等诸多学科。其中信息技术是管理信息系统设计和实施过程中的重要影响因素。物联网是信息技术发展的新浪潮和未来趋势。物联网技术将会成为管理信息系统开发的重要技术基础。李瑶、陈磊等探讨了物联网在物流管理信息系统开发中的应用。[1-4]物联网在信息系统方向相关课程的实践教学改革也得到了较多的关注，常杰提出了基于物联网的物流实训中心的构建方案[5]，赵婉鹛以“智慧物流”的实验构建为实例，提出将物联网引入高效商科类实验的基本思路、方法和途径[6]，赵刚探讨了面向物流工程专业的物联网实验系统的建设。[7]但以物联网技术为主题的“管理信息系统”实践在教学研究中尚不多见。在“管理信息系统”课程中如何有效融入物联网技术是一个值得探究的课题。
问题描述
当前，在管理科学与工程类专业开设的“管理信息系统”课程中，教师讲授与信息技术有关的内容存在如下问题。
1.知识点分散
“管理信息系统”课程中关于信息技术基础部分的介绍，主要包含数据库技术、网络技术、条码技术、eDi技术、RFiD技术、GpS/GiS技术等。由于课程性质和课时的限制，教师在介绍上述内容时，既难以对每块技术内容进行全面深入的介绍，也缺乏对这些技术内容之间的关系的有效梳理。新的信息技术，如云计算、移动互联网、大数据、人工智能等知识大都以专题的形式介绍给学生，知识点繁杂，又缺乏一个基本的知识框架进行整合，导致所学习的知识片段不容易联接成一个整体。
2.理论和实践部分联系不够紧密
“管理信息系统”课程教学内容主要偏重于理论内容的讲授和学习，由于学生缺乏实践经验，对内容的理解不够全面，达不到应有的深度。通过学习，学生没有形成足够的信息素养和信息意识，也不具备足够的信息技能，在具体的业务领域面临问题时难以系统、高效地利用现代信息技术和先进的管理思想和管理方法构建合适的信息系统解决方案，造成院校培养的学生的能力水平与社会需求的期望值之间存在一定的差距。
研究思路
1.加强实践环节
借助现代信息技术条件和手段开展的专业实验教学，成为高校专业课程教学的重要和必要的补充，增加实验学时比例，用实验教学带动理论教学符合管理科学与工程学科中专业教学的发展趋势。[8-9]在“管理信息系统”课程教学中增加实验和实践教学环节，在实践中应用理论，用理论指导实践，使学生深刻理解专业理论知识的同时，提高其专业实践技能。
2.以物联网技术框架整合信息系统技术基础知识点
在管理信息系统的技术基础中，包含网络技术、数据库技术和程序设计语言等内容，完成数据的采集、传输、存储、处理和应用。但在传统的管理信息系统中，数据的采集环节主要由人工完成，使用者利用设备把获取的现实物理世界中的数据输入到系统中，并对数据进行处理转换成为信息支持组织中的计划、组织、领导和控制等管理职能；物联网技术融入到管理信息系统中，传感器、条码、RFiD等技术自动采集数据，将会降低管理人员，特别是基层管理人员的工作强度，减少人工干预，提高数据采集的效率，也为管理人员的决策提供及时全面的信息。
开发和实施基于物联网的管理信息系统，开发人员需要了解诸如传感器、条码、网络、移动通信、数据库、数据挖掘、程序设计等诸多技术内容。
在“管理信息系统”课程的技术基础部分，教师将分散的技术知识点放入物联网技术框架中，有助于学生认识各种技术的作用及其之间的关系。物联网具有全面感知、可靠传输和智能处理等特点，物联网技术框架包括感知层技术、网络层技术、应用层技术和公共技术。[10]表1中列出了各种信息技术在物联网技术框架中的位置。
3.基于信息流程设计的物联网实验系列
为了综合利用物联网技术，笔者设计了一个信息处理流程：传感器从现实世界自动采集数据，经过上位机的处理，进入传统的信息系统工作层，管理人员通过固定或移动终端使用传感器数据完成管理工作（如图1）。
该信息流程包含信息的采集、传输、存储、处理和使用等功能。信息的采集主要通过传感器、RFiD、摄像头等感知智能设备完成；信息的传输主要采用ZigBee短程无线传输技术、GpRS远程无线传输技术以及有线网络传输技术等；信息的存储主要通过使用SQLServer、oracle、access等数据库管理系统实现；信息的使用既可以在本地显示，如在窗体中以图表的形式呈现，也可以通过远程网络实现，如网页、短信、微博等，还可以通过数据的深度处理，产生新的信息，如产生报警信息等。
传感器数据的采集和传输在iaR环境中用编程来实现，上位机对传感器数据的处理和存储功能通过VisualStudio编程环境来实现，数据的远程应用可以在Dreamweaver环境中用编程来实现。为了完成该信息流程，笔者设计了六个单项实验，每一个实验可以完成数个信息处理环节。
4.综合课程设计项目设计
六个分项实验主要从技术的角度了解物联网在信息系统中的作用。在管理信息系统的构建和实施中，使用者不仅要考虑技术因素，更要利用信息技术解决现实业务领域中存在的问题。技术内容与具体的业务结合起来，才能提高管理人员的管理水平，为全面理解物联网技术在管理信息系统中开发、实施的作用，还需要通过课程设计环节、学生分组、协作分工，以某个业务领域为背景，综合运用管理知识、业务流程重组理论和方法以及信息技术知识选择一种信息系统开发方法，按照系统分析、系统设计和系统实施的工作阶段完成系统的开发，以解决管理业务中面临的问题。[11-12]
实验项目简介
本文设计的六个分项实验可以逐步完成从数据自动采集、数据传输和存储到使用数据的信息流程，并且涉及物联网技术框架中各部分的内容。各实验的内容、类型和课时分配如表2所示。
在六个实验中共使用了iaR、SQLSeRVeR、Visual、Dreamweaver四个软件开发平台，以及串口调试助手和远程短信软件（remoteSmS）两款工具软件。实验者可以通过iaR软件和串口调试助手完成传感器数据采集和传输实验；通过SQLServer完成数据库的建立和使用；通过Visual集成开发平台使用语言开发窗体应用程序来完成对数据的存储、显示和调用，建立传感器采集模块与数据库之间的联系，并利用RemoteSmS软件进行短信报警；通过Dreamweaver网站编辑软件完成动态网页设计实验。
综合课程设计示例
在单项实验的基础上，笔者通过完成一个综合型的课程设计项目，综合利用掌握的物联网技术解决现实中的某个问题；在选题上一方面提供数个备选题，另一方面也鼓励学生自行选题。下面笔者以物流领域中的仓储环境管理系统的开发为例介绍基于物联网的信息系统的开发。
1.管理业务需求分析
某仓储中心仓储环境监测的手段和监测数据处理方法存在数据处理不及时、监测手段落后、无法远程监控等问题。结合物联网技术特征，笔者对管理活动做了如下改进：及时采集传感器数据并存放到数据库中，以便进行数据的分析和处理；设置临界值，预警处理；使用短信远程获取预警信息。
2.系统目标
本系统的设计目标为分析和设计仓储环境监测系统软件及数据统计分析，从而对仓库的温度和湿度进行监控，免去耗时耗力的人工监控，使管理人员能够随时掌握仓储现场环境，以便进行合理的管理。
3.基于物联网的仓储环境监测信息系统的体系结构
系统分为上位机系统和管理平台两个子系统。上位机系统获取、保存和传输传感器数据；管理平台负责在监测服务器上接收所有上位机上传的数据，分析处理数据，并将处理的结果以不同方式展现给监测人员（如图2）。
4.系统主要实现功能
本系统利用物联网技术实现采集监测点的数据，并将数据上传至管理平台。管理平台分析处理上传的数据后，判断数据是否超标，如果超标，则进行预警或报警，同时通过短信通知监测人员，以达到对突发事件及时、有效的处理。系统主要实现功能是：①上位机实时监控监测点，接收传感器传输的数据，并将数据通过网络传输给管理平台；②管理平台具有数据存储，数据库管理和对数据进行处理的功能；③管理平台能够有效地管理和共享监测数据，使监测人员能够方便、快速地可视化各种数据信息，包括信息查询、信息修改等。
结语
本次教学实践关注物联网的技术框架，以传感器采集数据、网络传输数据和管理人员使用数据的信息流程为指引，设计了分项实验项目，并结合专业领域的业务知识进行课程设计。笔者通过引导学生掌握物联网关键技术，提高他们的信息素养，利用最新的信息技术构造信息系统解决现实中面临的管理问题。本实践在物流工程专业硕士“高级物流信息系统”教学中已实施了两届，取得了较好的教学效果，理论和实践的有效结合有助于学生把握物流系统的信息化和智能化的发展趋势，紧跟时代潮流，在科研学术活动中融入更多的物联网元素。
在教学过程中，笔者也发现了一些不足，如传感器实验平台稳定性不够，由于经费限制无法购买多套设备且无法及时升级等。随着移动互联技术的成熟与普及，教师可以使用智能手机代替实验传感器实验平台，使用4G技术或即将商用的5G技术，连接云计算平台，不仅可以在传统的internet网络环境下使用数据库，也可以在云端进行数据存储和数据处理。新的技术方法和手段的运用将会帮助学生掌握最新的理论知识，激发他们的学习兴趣，构建其与时俱进的知识结构。
参考文献：
[1]李瑶.基于物联网的物流信息系统的设计与实现[D].吉林：吉林大学，2015.
[2]陈磊.基于物联网的物流管理信息系统优化研究[J].价格月刊，2014（08）：76-79.
[3]卓志宏.基于物联网技术推进现代企业物流信息系统运作研究[J].物流技术，2013（17）：438-440.
[4]王燕.基于物联网的现代企业物流信息系统的设计与应用[J].软件导刊，2012（8）.
[5]常杰.基于物联网技术的高等院校物流实训中心建设研究[D].山东：山东大学，2012.
[6]赵婉鹛，李医群，章学拯.物联网相关技术与应用引入商科类实验的构想[J].实验室研究与探索，2013（06）：394-397
[7]赵刚.面向物流工程专业的“物联网概论”实验系统建设探讨[J].中国电力教育，2014（08）：168-169.
[8]方兴林，余萍.管理信息系统课程实验项目的构建与设计[J].实验技术与管理，2012（06）：178-183.
[9]邓文华.管理信息系统课程实验与课程设计改革研究[J].教育教学论坛，2013（08）：97-99.
[10]王志良，王粉花.物联网工程概论[m].北京：机械工业出版社，2011.
[11]郭宁，郑小玲.管理信息系统[m].北京：人民邮电出版社，2010.
物联网工程分析篇9
3、物联网在冶金行业应用模式创新
（1）冶金物联就是在这样一个大的思路下产生的全产业链的平台式运作的物联网创新的商业模式。
工信部的《“十二五”物联网发展规划》（简称“规划”），明确到2015年初步完成产业体系构建，形成较为完善的物联网产业链。《规划》明确提出了到2015年，物联网行业将在核心技术研发与产业化、关键标准研究与制定、产业链条建立与完善、重大应用示范与推广等方面取得显著成效，大力发展“智能化工业、农业、物流、交通、电网、环保、安防、医疗、家居”9大重点领域应用示范工程。其中冶金物联就是智能化工业重要的组成部分，同时也是涵盖了生产，物流，能源，安防等物联网重点领域在其中的一个综合物联网发展领域。
钢铁的生产过程是所有工业行业中生产过程最复杂的，国内目前大部分的钢铁冶金企业都已经实施了eRp系统选型及建设，内容覆盖过程控制系统（pCS）、制造执行系统（meS）、企业资源计划（eRp）等。企业通过实施信息化构筑了较为完整的企业管理信息化平台，建立了企业可持续发展的系统应用架构。
然而，由于在信息采集、数据分析、流程优化等方面仍然需要较多人工干预、操作，以及由于我国国情的使然，结合钢铁行业情况和企业实际情况，在信息化建设中遇到了种种阻力和困难，实施效果并不如预期的那样理想。所以很难真正发挥eRp的信息化功能，这些主要表现在管理层软件和企业基础物流信息采集脱节，致使企业信息化过程中无法建立集成统一的试用与本企业的信息化应用平台，只有部分模块在局部得到了切实的应用。物联网浪潮的到来，给钢铁冶金企业创造了一个“后eRp”的时代，因为物联网技术可以有效地解决诸如信息采集、流程管理和生产过程工艺优化等问题，由eRp系统的闭环应用和RFiD系统的开环应用进行有效的系统整合，最终实现两化融合的目标。越来越多的钢铁企业加快了RFiD自动化、智能化建设的应用步伐，积极应用eRp、RFiD系统建设“智慧工厂”。
我们知道，中国钢铁业已进入微利时代，中国钢铁业的整体利润率低下，从信息化角度看，造成当前状况的主要原因有以下3个方面。
1）市场信息不对称：供需信息不对称，市场的盲目生产造成巨大浪费；
2）信息平台不健全：产品的生产与流通的数据得不到准确分析，形成
各环节协调困难；
3）缺乏产品追溯管理：钢铁市场没有统一化、信息化对产品进行管理。
在这样的环境下，企业要想实现盈利，必须从两方面入手：走出国门，扩大市场；降低成本，提高管理服务质量。想“走出去”必然要兼容国际统一物品的编码标准，方便流通。降低原材料的附加成本，就是降低原材料在开采的分类管理，运输，搬运，存放等过程中所有的成本浪费。利用RFiD，条码，识读器等搭建物流运输体系；同时建立国内统一的服务平台，以及物联网系统，平衡国内市场供求关系，帮助实施宏观调控，真正实现工业信息化建设。在转变经济增长方式背景下中国钢铁业急需转型，物联网平台的建设势在必行，同时也起到举足轻重的作用。
（2）冶金物联网应用模式是在物联网通用层次划分基础上重新细化为六层结构。
冶金物联网的六层细化结构如表1所示：
物联网工程分析篇10
关键词：物联网；差异体系结构；设备调度；主管理模块
中图分类号：tn915?34；tp31文献标识码：a文章编号：1004?373X（2016）24?0141?04
Designandimplementationofequipmentschedulingplatformunderinternetofthingsdifferencearchitecture
XiaJing
（electronicinformationSchool，HuanggangpolytechnicCollege，Huanggang438002，China）
abstract：thereisisomerismintheaspectsofequipmentoperationperformanceandcommunicationprotocolundertheiotdifferencearchitecture，sothenetworkresourcesarelimited，whichmakestheschedulingqualityoftraditionalequipmentschedulingmethodreducedintheinternetofthings，andhighhystereticnatureoccurred.thearchitectureofiotgatewaysystemwasdesigned，andtheseamlessconnectionandplugandplayofequipmentsundertheiotdifferencearchitecturewererealized，whichenhancedtheequipmentschedulingquality.theseamlessconnectionofdifferenttypesofequipmentswasrealizedbythewirelesscommunicationmethodofgatewaywithinputendfusionmode.themainmanagementmodule，cachemanagementmoduleandschedulingmoduleweredesignedtocontrolthegatewayscheduling，andensurethereasonableschedulingmanagementofequipmentsintheiotdifferencearchitecturewithlimitedresources.theexperimentalresultsshowthattheaverageschedulingwaitingtimeofeachequipmentis4.5sandtheplatformcankeepthestableoperationconditionwhenthegatewayoftheschedulingplatformreachesupto4000concurrency，andtheplatformentersintothestablestage.
Keywords：internetofthings；differencearchitecture；equipmentscheduling；mainmanagementmodule
0引言
随着物联网技术的发展，其中的设备硬件异构性调度问题受关注的程度不断提升，需要实现统一的管理体系，完成设备的高效调度[1?3]。当前的物联网具有智能性和可扩展性，在人们的生产和生活中拥有广泛的价值。物联网对设备的处理能力具有较高的要求，要求不同处理能力的设备采用不同的手段驱动。物联网差异体系结构下的设备操作性能和通信协议等方面存在异构性，网络资源受限，使得传统设备调度方法的设备调度质量降低，存在较高的滞后性[4?6]。相关研究也提出了一定的方法。
文献[7]采用信息分析技术，检测物联网中的设备，实现联网设备的有效调度，同时提高设备间的协同性，但是该方法的耗能较高。文献[8]提出了基于物联网和云计算的设备调度系统，可实时反馈设备信息，该方法的调度效率较低。文献[9]通过设备管理技术将RFiD与物联网融合，采用传感器节点采集被监测设备的信息，用户通过网络采集设备信息，实现设备的远程调度，该方法适用于小范围物联网设备管理，局限性较高。文献[10]分析了依据物联网和3G技术的智能设备调度方法，但是该方法无法完全满足特定应用场景下的设备调度需求，并且容易受到载荷和能耗等因素的干扰，使得设备调度质量大大降低。
面对传统调度方法存在的各种问题，设计物联网网关系统架构时，需要实现物联网差异体系结构下设备的无缝连接和即插即用，增强设备调度质量。网关通过输入端实现设备的有线输出和无线输出，完成设备同传感器的无缝连接。采用网关的主管理模块、缓存管理模块以及调度模块控制网关的调度，确保在资源有限的物联网差异体系结构中，对设备进行合理调度管理。
1设备调度平台设计与实现
针对物联网差异体系结构下的设备多样性以及网关独立特征，提出支持即插即用的物联网网关架构，通过网关技术对设备进行无缝管理。网关通过主管理、缓存管理、调度管理以及安全监测实现设备的高效调度。
1.1调度网关整体架构的设计
物联网差异体系结构下的设备集成过程中，要求设备在任意时刻任意地点具有即插即用性。因此，需要设计物联网网关系统架构，实现设备的即插即用。网关总体架构如图1所示。网关通过输入端的融合模式无线通信方法，实现设备的有线输出和无线输出，完成设备同传感器的无缝连接。网关的主要软件架构是网关主控制和安全监测。网关主控制通过网关主管理模块、缓存管理模块以及调度管理模块对网关功能进行控制。安全监测对网关的安全以及运行过程进行监控。输出端通过规范的通信端口将设备同物联网相连。
1.2网关融合无缝接入设备的设计
在网关的整体架构中，不同类型设备同网关间的通信占据重要地位。设备通信方式以及协议具有多样性，在物联网差异体系结构下的设备调度平台中，设备的种类各异、通信协议和数据传递格式存在较大的差异，迫使网关提升兼容性，确保设备能够同物联网进行无缝接入。因此，设计了融合模式的无线通信方法，该方法可在物联网差异体系结构中的有限i/o资源下增强网关的可用性，确保不同类型设备的无缝接入。设备通信的网关融合模式如图2所示。
无线融合适配器（wFa）能够确保传感器工作在433mHz，915mHz以及2.4GHz频段下，扩宽了物联网运行的范围。wFa同Com以及USB等规范的有线i/o协同运行，实现不同类型设备同物联网的无缝连接，确保物联网差异体系结构下设备的顺利通信。
1.3缓存管理与调度模块的设计
物联网环境下可能有大量的设备要求连接到终端。因此，设备类型通信协议和业务模型具有多样性。设计了设备缓存管理模块对设备的能耗进行合理控制，提高网关运行效率，确保网络中设备的顺利运行。其中的缓存是当前网关中的某项存储部件：
设置n个对象，其中的驱动程序可描述成[D={di（ci，ri，wi（t））i=1，2，…，n}]，[ci]为调度设备需消耗的内存大小，[ri∈（0，1]]为设备的优先级权重，[wi（t）]为网关在t时刻的期望工作状态。缓存管理模块通过有效的调度过程[si（t）]满足[wi（t）]的工作状态，详细的调度过程设计如图3所示。
进行调度的过程设计
若[t1]时刻，设备对象[di]传递出向内存加载的申请，在[t1]时刻[wi（t）]波形从0变换成1，设备驱动程序的下载过程需要耗费时间，[si（t）]无法迅速从0变为1，因此设备调度时间存在一定的滞后，滞后时间为[t2-t1]。[t1]～[t2]时间内还未产生设备调度行为，直至下载完成。分析图3可得，如果设备达到期望的工作状态，则传递数据，但是该段时间中的设备驱动程序还未下载完，如果不进行i/o缓冲，此时设备传递的数据将被抛弃。因为网关存储资源有限，如果下载的设备驱动程序消耗掉全部的存储资源，则新设备发出申请后，应将未运行的设备驱动从缓存中过滤掉，该过滤过程需要消耗相应的时间，则产生了[t3]到[t4]间的斜坡。
1.4任务调度模型的设计
设计任务调度模型监督管理网关中的设备调度过程。对于设备的实时调度过程，设计周期性的任务调度模型。由于物联网差异体系结构下的设备调度平台CpU和内存资源是有限的，因此，设计设备任务调度模块，对应用程序的申请和资源的有效划分进行快速响应管理，提高设备调度任务的执行效率，降低能耗。任务调度模型的具体设置过程为：
设置n个待调度的设备对象[D=][{di（Ri，ri，wi（t））i=1，2，…，n}]，其中，[Ri，ri，wi（t）]分别用于描述资源、价值度和设备[di]的期望工作情况。资源向量[Ri=（ui，ci，bii，boi）]指的是CpU资源[（ui）]、内存资源[（ci）]、输入带宽[（bii）]以及输出带宽[（boi）]。物联网差异体系结构下的设备调度优化问题如式（1）所示：
2网关实现设备调度的软件流程设计
2.1支持设备即插即用的网关软件流程设计
设计的物联网中支持设备的即插即用的网关软件流程图，如图4所示。
分析图4可得，流程图的为设备和物联网。网关主管理程序分析物联网中是否有设备申请，如果无线融合网关包含区域中存在设备，则辨识设备并获取iD。此时主管程序将设备调度申请命令反馈给设备调度模块，调度模块检索缓存中是否有桥接驱动以及应用程序，若有，则采用调度改进算法向内存存储相关的程序；否则，向缓存关联模块反馈申请，促使该模块对设备调度的驱动以及应用进行加载，并向驱动控制模块传递下载申请。安全监测模块检测对应用程序的状态进行分析，确保设备调度平台具备较高的安全性。
2.2缓存和调度过程的软件设计思路
网关实现过程也就是设备对象被调度平台缓存和调度的工作模型设计过程，如图5所示。
设备调度工作模型包括周期性工作模型、设备对象被调度的工作模型和设备对象缓存模型。图5中显示了0?1规划求解的周期模型，通过混合波形模型对应用程序进行调度。若应用程序在[t1]时刻通过事件传递出设备调度申请，则[w（t）]的工作状态值为1，此时规则波形开始运行，若不存在其他事件，则[w（t）]波形依据规则波形进行[tw]的波动，直至[t2]时刻出现“睡眠”过程。若网关包含的区域中不存在设备，则终止数据的传递等工作，应用进入“睡眠”状态，直至[t3]时刻发出设备调度申请，并进行周期性的运行，与此同时，缓存中应用程序的期望运行状态与事件的波动一致。设备调度平台对设备进行缓存和调度的过程中，若运行周期[tp]>0，在依据周期性方式运行调度过程；若[tp]=0，则每次设备调度申请到达过程中就求解一次0?1规划，最终对设备进行高质量调度。
3实验分析
实验依据模拟方法检测本文设计的设备调度平台的性能优劣，并采用Java语言设计网关控制程序。均匀分布模拟“睡眠”事件，意味着每个设备断开网关连接的机会是均等的。实验融合千兆以太网和网关，通过多线程手段模拟设备的调度申请，测试本文设计的设备调度平台的吞吐量与性能。
3.1实验参数
实验采用6台具有相同CpU和内存配置的虚拟机模拟网关，在限定的时间内分析所设计调度平台的性能，需要调控缓存和调度的目标函数，定义如式（2）所示。其用于描述设备每分钟的等待时间。
[?=1n?ti=1m0triwi（t）[1-si（t）]dt]（2）
实验中所用到的参数如表1所示。
3.2实验结果分析
从调度影响因素中选择一组参数，分析本文调度平台的设备调度实时性能，结果如图6所示。实时目标函数值进行积分的结果。图6是填充阶段和稳定阶段设备调度平台轻负载的示例，图中的方形线描述缓存和调度的总等待时间，菱形曲线描述设备调度的等待时间。调度在填充阶段和稳定阶段的等待时间非常短。如果设备调度平台中存在m种类型设备需要在物联网中进行注册，假设调度实验3%设备，确保在模拟实验中存在4000设备并发。分析图6中的实验结果能够看出，在缓存性能分析时，在填充阶段及稳定阶段，调度等待时间一直趋于稳定，而总的等待时间只有在稳定阶段趋于稳定，在实时性能分析过程中，调度等待时间存在波动较小，稳定性较强，但总等待时间出现了较大波动，稳定性较差。设置本文设计的设备调度平台[rc]的资源容量是80KB和150KB时，获取的最佳实验数值为[tp=40ms]，[tw=60s]，[rc=150KB]，再将各数值代入式（2）中可以得到，当调度平台中存在4000个并发设备时，调度平台处于稳定过程中设备保存4.5s的平均等待时间。图7为本文调度平台的调度性能实时曲线。
分析图7可以看出，在本文调度平台开始调度的过程中，设备处于填充阶段，其中的设备主要使用网关资源。若调度平台的网关为4000并发数，则平台不再接收新设备申请需要继续工作5.5h，说明本文设计的设备调度平台达到了稳定状态。
4结论
本文设计物联网网关系统架构，实现物联网差异体系结构下设备的无缝连接和即插即用，增强设备调度质量。网关通过输入端实现设备的有线输出和无线输出，完成设备同传感器的无缝连接。采用网关的主管理模块、缓存管理模块以及调度模块控制网关的调度，确保在资源有限的物联网差异体系结构中，对设备进行合理调度管理。通过安全监测对网关的安全和运行情况进行监控，提高设备调度质量。实验结果说明，当调度平台的网关达到4000并发数时，平台进入稳定阶段后各设备平均等待时间为4.5s，平台可保持稳定运行状态，所设计的设备调度平台的调度性能较高。
参考文献
[1]米晓萍，李雪梅.物联网任务调度优化建模与仿真研究[J].计算机仿真，2015，32（3）：327?330.
[2]刘明利，刘洋.关于物联网环境下能量损耗优化调度建模仿真[J].计算机仿真，2015，32（12）：276?279.
[3]李世银，徐若锋，宋金玲，等.基于物联网的综采面智能化资源调度系统解决方案研究[J].煤炭经济研究，2014（7）：5?7.
[4]马龙飞.基于无线传感网的物联网应用平台的设计与实现[D].北京：北京邮电大学，2014.
[5]王少林，王越，申斌.基于Soa的建筑设备物联网体系架构研究[J].计算机技术与发展，2014（1）：196?199.
[6]方灿娟，薛建彬，章合簦等.基于物联网的车间工作流管理系统研究[J].机械与电子，2014（12）：35?39.
[7]柯鹏，李文翔，胡威.基于物联网的包装生产辅助系统关键调度方法设计[J].现代计算机（普及版），2015（2）：21?25.
[8]于福奎.建筑用电设备物联网的实时数据库应用研究[D].济南：山东建筑大学，2014.