引论：我们为您整理了13篇物联网安全论文范文，供您借鉴以丰富您的创作。它们是您写作时的宝贵资源，期望它们能够激发您的创作灵感，让您的文章更具深度。
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1．2信息安全的传统要求
国际标准化组织把信息安全定义为“信息的完整性、可用性、保密性和可靠性”，控制安全则指“身份认证、不可否认性、授权和访问控制”。完整性强调数据的防篡改功能，可用性强调数据能按需使用，保密性强调数据在授权范围内使用，可靠性则强调系统能完成规定功能。在物联网信息处理的各个环节，这些要求应当得到满足。例如，在数据感知技术中普遍采用的RFID，在阅读器和RFID标签之间进行数据传输时，由于标签的运算能力非常弱，且两者之间采用的是无线方式通信，恶意用户通过克隆、重放、中间人攻击等手段，从而达到窃听、修改数据的目的。
2物联网应用对传统的信息安全提出的新要求
通常认为物联网中的实体都部署有具备一定感知能力、计算能力和执行能力的嵌入式芯片和软件，即“智能物体”。终端的智能化，使得物联网中的信息安全面临更多的挑战。下面列举几个实例加以说明。
2．1智能物体更易暴露隐私
近年来屡见不鲜的手机用户信息遭遇泄露，只是隐私权遭到侵害的实例之一。定位技术的日臻成熟，使得诸如智能化手机等智能物体的应用也日趋普及，与之相关的LBS(LocationBasedServices)为生活带来极大便捷。通过LBS，可确定移动终端所在的地理位置，更重要的是能提供与位置相关的信息服务。这些信息服务能够对“什么人”“什么时间”在“什么地点”从事过“什么活动”做出精确描述。如果攻击者通过某种途径获取到信息服务，那么，合法用户的隐私信息必将一览无遗。
2．2设备可靠性要求得到更高保障
传感技术是信息技术的支柱之一。经过VigilNet、智能楼宇等应用的验证，传感器在数据采集方面的功能已毋庸置疑。物联网应用中也普遍采用传感器作为感知层的重要设备。大量部署的无线传感器节点在传统的传感器基础上，集成了智能化的处理单元和无线通信单元，能够分析、处理、传输采集到的数据。无线传感器网络的部署方式影响传感器网络的覆盖质量、网络拓扑结构、网络的连通性和网络的生存时间等性能。受到通信能力和处理资源的限制，在传统的无线传感网络基础上，研究者开发出CSN(认知传感器网络)，即“认知无线电传感器节点的分布式网络”。受传感节点的物理特性、部署环境等制约，且认知无线电所用频谱具有不确定性，CSN的安全问题也面临着更为复杂的挑战。
2．3无线接入增加了数据传输风险
日益成熟的无线通信技术，例如Wifi、3G、4G技术，因其具备的廉价、灵活、高速等特性，在数据传输中具备独到优势，成为物联网主流的接入方式之一。但也面临空间环境对无线信号传输的影响、同频信号之间的相互干扰问题，以及如何应对无线接入的开放性。无线信道的使用方式，决定了信息易被窃听，甚至被假冒、篡改。在物理层和链路层，采取相应的安全措施。
3对物联网信息安全的解决思路
海量终端节点的异构性、多态性，数据传输方式的差异化、立体化，高端应用的多样化、复杂化，涉及感知、存储、传输、处理和应用的每一个细节。完善物联网信息安全，需要从不同层次出发，综合运用多种安全技术。
3．1安全标准
技术意义上的标准就是一种以文件形式的统一协定。如本文前言所述，物联网本身缺乏统一标准，在一定程度上也影响了物联网安全的标准化进程，但是从另一方面，也更加证明了制定统一安全标准的必要性，使其能更加有效地服务于物联网建设。标准化工作的推进，需要有国家法律法规的支持、行业企业的率先垂范，并注重网络用户安全意识的培养。
3．2防护体系
物联网安全防护应考虑数据产生到信息应用的每个阶段，从分层、分级等不同维度，设计安全防护体系。
3．3技术手段与应对方法
不同层次、不同级别采取的安全措施不尽相同，彼此互为补充，形成整合性的安全方案。结合层次特点、级别要求，对关键安全技术做简要说明。
1)各类RFID装置、传感设备、定位系统等，为“物体”标识自身存在、感知外界提供基础保证，也是海量数据产生的源头。无线传感网络的脆弱性、受限的存储能力、频段干扰、RFID标签与阅读器之间的安全与隐私保护，通过采取PKI公钥体系、IDS系统、PUF等技术进行安全保障。
2)IETF小组在设计IPv6时强化了网络层的安全性，要求IPv6实现中必须支持IPSec，使得在IP层上对数据包进行高强度的安全处理，提供数据源地址验证、无连接数据完整性、数据机密性、抗重播和有限业务流加密等安全服务。移动网络通信中使用的UMTS网络基于双向认证，提供对接入链路信令数据的完整性保护，并且密钥的长度增加到128bit。
3)未来的云计算服务将为用户提供“按需服务”，实现个性化的存储计算及应用资源的合理分配，并利用虚拟化实例间的逻辑隔离实现不同用户之间的数据安全。基于云计算的数据中心建设，为数据挖掘等数据的智能处理提供了高效、可靠的物质基础。
4)物联网提供多样化的集成应用，对业务的控制和管理比较突出。建立强大而统一的安全管理平台是实现业务有效管理的一个思路。基于上述安全模型和技术手段，用户、管理者可以从不同层次来开发或使用不同的安全措施。例如针对接入终端的差异性，采取基于身份标识的终端认证。终端认证机制为用户提供物联网终端与网络之间均双向认证。根据设备类型特点，设计终端设备与接入网网关之间的接口协议，并在此基础上根据不同的需求来设计共享密钥或随机密钥。一个直接的例子，是在应用日渐广泛的智能停车系统中，设计车锁与钥匙之间的安全通信。车锁与钥匙可以作为两个对等终端，配备存储器件、无线接口、密码SoC等功能模块，双方通过射频进行通信。密码SoC的安全性将直接影响到产品的功能和质量。
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2.1概念提取安全事件的获取可为系统提供数据支撑，也是确保物联网安全属性概念提取的基本前提。为了对上述提取方法的有效性进行验证，本文进行了相关实验。实验数据选择DARPA的入侵检测数据集来实施试验网络的训练，对于安全事件及日志信息的采集方面，综合运用了多种方法，如文件方式、Syslog及SNMPTrap等。此外，还综合应用了系统运行日志及数据库等，在Matlab程序设计实现方面则选择了数据的概念划分算法。在概念提取方面选择了属性CPU利用率作为案例，其中涵盖了系统运行48过程中产生的2880条数据。图1为CPU利用率频率分布情况，从图中可看出，大多数时间系统的CPU利用率相对较低，但当CPU利用率达到60%以上时，随着CPU利用率的逐渐升高，数据分布也表现出了越来越稀疏的状态，数据分布情况和系统实际运行情况之间保持一致。借助EAQC算法对系统中CPU利用率情况采取概念提取的方式进行评估，为尽可能简化计算，研究中假定梯形云的左右半云熵及超熵相同，借助云变换算法所得到的对应数字特征情况如表1所示。
2.2概念合并根据MAQC算法，对上述9个不确定性概念实施了合并，假设σ=2.5，则再通过两次合并后，就可获得5个不确定性概念，而这几个概念所对应数字特征的具体情况如表2所示。可以看出，在最终得到的5个定性概念能够相对准确地表现出CPU利用率的具体分布情况。同时，这些合并后的概念云中涵盖了原子概念云的取值区间，即使在进行概念提升后的云模型概念集合无法完全客观表现出原始数据的具体分布情况，但这些合并后的云模型概念集合相对更符合人的思维，因此可被接受并加以有效应用。其中属性值借助逆向云发生器的作用，就能有效判断其对概念的隶属度，只需根据极大判别法便可得到属性值所属的概念，在此基础上完成对物联网安全要素数值型数据的有效软化分。
篇3
从国内外研究现状来看，城市生命线工程的研究主要集中在地震震害分析、风险评估、应急管理等方面。1991年美国麻省理工的Kevin教授首次提出物联网（TheInternetofThings）的概念，是指将利用RFID等传感技术随时随地获取物体的信息，然后通过各种网络与互联网的融合，将信息实时准确地传递出去，最后利用云计算、模糊识别等智能计算技术，对海量数据信息进行分析和处理，从而对物体实施智能化控制。近年来，国内外陆续开展了物联网在供热、供气和供水等方面的应用研究，并在此基础上将物联网与GIS相结合，提出基于物联网和GIS的基础设施管理系统。目前关于城市生命线工程方面的研究主要存在以下问题：1）将物联网技术单独应用在某一类生命线工程中，尚无建立统一的运维应急管理框架以及各部门间的协同响应机制；2）物联网与三维GIS的融合从一定程度上解决了运维阶段发生事故时管道线路的定位问题，在利用三维动态模拟不同管线之间以及管线与建筑物之间的具体关系和影响问题时，必须将设计施工等信息录入模型，需大量的手动输入，造成数据信息丢失严重。建筑信息模型（BuildingInformationModeling，BIM）的出现不仅可整合城市生命线工程的图形化及非图形化资料，提供虚拟实境模型，并纳入流程的观念，降低规划、设计、施工、运维各阶段转移工程资料的信息遗漏问题。国际标准组织于2006年提出了CGB（CAD-GIS-BIM）架构，并制定相关技术标准以达到整合宏观与微观空间信息，并进行交换与交互操作，提供城市数字化、救灾等相关应用。事实上，BIM是三维GIS发展的新趋势，是一种应用于工程设计、建造、运行和维护管理的数据化工具，通过参数模型整合各种项目所具有的真实信息，并在项目全生命周期过程中为各方主体提供信息协同、共享和传递，具有可视性、可模拟性等特点。BIM是物联网应用的基础数据模型，而物联网作为互联网的有效延伸，包含并兼容了互联网所有的应用和资源。城市生命线工程运维安全管理以其多领域、多主体、多目标等特征，成为物联网和BIM延伸和应用的最佳平台，是实现智慧城市的重要发展方向，如图1所示。
3基于物联网和BIM的城市建筑安全生命线运维管控平台设计
3.1设计目标
本系统采用以公共安全科技为核心，以物联网、BIM技术为支撑，以建设规划管理、日常运行管理和应急管理流程为主线，软硬件相结合，通过对城市生命线工程的实时动态监控，旨在突发事件应急管理等提供科学决策的技术平台。生命线工程的各个子系统共用基于BIM的生命线工程动态监控数据库，实现统一化管理，最终为城市应急管理提供科学决策基础和依据，技术体系如图1所示。陈兴海，等•基于物联网和BIM的建筑安全运维管理应用研究本系统按照城市生命线工程建设与运行信息的采集、传输、分析和应用（简称“感、传、知、用”）四个环节展开，以标准规范与运行管理、信息安全为保障，分为感知、网络和应用三个层面，确保各单位相关数据互联互通和资源共享，如图2所示。其中，感知层主要利用射频识别等感知设备，即把传感器分别安装到生命线工程及相邻建筑物的关键部位，实时获取位置距离、力学性能、运行参数等感知信息；网络层主要通过各类相关网络，特别是有线宽带和无线宽带专网的建设和应用，对感知信息进行安全可靠传输；应用层主要是运用云计算、云存储等技术，对获取的物联网信息进行共享整合、智能分析和处理控制，通过有效的运行管理模式，服务城市统一应急管理科学决策。
3.2系统主要功能
模块根据生命线工程监测预警与应急管理系统的特征和目标，并结合供水、供气管道、电力、通讯线路，桥梁结构监测等类型分析，城市生命线工程安全运维管控平台系统应包括工程信息共享平台、监测数据管理、三维模拟与漫游、健康诊断与安全评估与应急预警管理的五大功能模块。
3.3技术架构
3.3.1工程信息共享平台通过制订相关标准，在设计施工阶段形成BIM的基础上，开展城市生命线工程相关各单位物联网感知设备和管理对象的编码服务，收录生命线工程的基本信息，包括工程名称、地理位置、项目规模、建造日期、主要设备材料信息、参建单位相关资料，以及动态监测测点布置、传感器类型、参数设定等内容。3.3.2监测数据管理系统能够通过传感器实时采集工程结构健康安全数据信息，利用网络将获取的信息传输到BIM数据库中进行位置定位，然后存储在云计算网络服务器中，用户可以实时共享查询所需信息。3.3.3三维模拟与漫游系统可以根据用户的选择范围生成三维浏览图，从不同角度观察生命线工程的空间位置、相互关系等信息，通过改变参数来模拟生命线工程综合网络的变化情况.3.3.4健康诊断与安全评估针对不同生命线工程的特点，当监控系统发现监测数据有异常情况时，通过预先设置的阀值来判断生命线工程的安全运行状况，超过设置的安全设计值将会触发调用服务器中的历史数据进行健康诊断与安全评估，并整合各单位工程的相关业务信息，实现智能分析研判，同时将分析结果存入数据库中.3.3.5应急预警管理根据健康诊断与安全评估系统模块的研判，应急预警管理系统具有制定生命线工程的维护管理方案、启动城市联动防灾应急预案，以及提供城市防灾指挥数据支持等功能。基于物联网和BIM的城市生命线工程安全运维管控平台通过上述五大系统功能模块，全面对工程结构和管线安全运维状况开展在线动态实时监测，系统维护人员和各相关部门可以通过平台提供的客户端查询各个系统功能模块的工作状态和监测对象的实时工共享信息，协同对工程出现的异常状态做出及时科学决策。
4结语
随着经济社会的快速发展以及城市化进程的不断推进，城市公共安全风险和隐患逐步增多，作为智慧城市的重要组成部分，基于物联网的城市建筑安全生命线工程运维管理平台在城市管理中的地位也日益凸显，它能发挥不断提高城市安全运行和应急管理能力。通过本文研究，主要得到以下成果：
（1）针对城市生命线工程运维安全管理多领域、多主体、多目标等特征，成为物联网和BIM延伸和应用的最佳平台，是实现智慧城市的重要发展方向；
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1物联网感知层安全
感知层要全面感知外界信息，主要是采集、捕获原始信息和识别物体。感知层设备收集的信息通常具有明确的应用目的，如公路摄像头捕捉的图像信息直接用于交通监控，使用导航仪可以轻松了解当前位置及要去目的地的路线;使用摄像头可以和朋友聊天和在网络上面对面交流;使用RFID技术的汽车无匙系统，可以自由开关门，甚至开车都免去钥匙的麻烦，也可以在上百米内了解汽车的安全状态等。但是，各种方便的感知系统给人们生活带来便利的同时，也存在各种安全和隐私问题。例如，通过摄像头的视频对话或监控在给人们生活提供方便的同时，也会被恶意企图的人控制利用，从而监控个人的生活，泄露个人的隐私。特别是近年来，黑客利用个人计算机连接的摄像头泄露用户的隐私事件层出不穷［1］。另外，在物联网应用中，有时需要同时处理、综合利用多种类型的感知信息，不同的感应信息可能会相互影响。同时，物联网应用强调的是信息共享，因此，相同的信息会被不同的平台应用，如何处理这些感知信息将对信息的有效应用产生直接影响。
1．1感知层的安全挑战
1)感知层的网络节点遭到恶意控制。2)感知节点所获取的信息被非法捕获。3)感知层的普通节点密钥被控制者捕获。4)感知层的普通节点被非法捕获。5)网络DoS的攻击。6)大量感知节点的标识、识别、认证和控制问题。
1．2感知层的安全需求
针对以上感知层的安全挑战，感知层的安全需求可以归纳为:1)保密性:大多数的感知层内部是不需要进行认证和密钥管理的，因此可考虑在整个感知层统一部署一个可共享的密钥。2)节点认证:当数据共享时，考虑到非法节点接入的可能性，个别感知层的节点需要进行认证。3)密钥协商:预先协商会话密钥要在数据传输前进行［2］。4)信誉评估:为降低攻击方入侵后的危害，经常性评估重要感知层可能被攻击方控制的节点行为。5)安全路由:所有感知层内部对安全路由技术有不同的要求。
1．3感知层面临的安全问题
感知层面临的信息安全问题体现在以下几个方面:1)传统的互联网的安全保护能力相对完整，但是当互联网中大量数据同时发送时，可能会使得感知层的节点受到来自于网络的拒绝服务(DoS)攻击。2)感知层的普通节点被敌手捕获或者网关节点被敌手控制，都会为入侵者对物联网发起攻击提供可能性［3］。3)要十分关注每个感知层节点的标识、识别、认证和控制问题。
2物联网网络层安全
通过物联网网络层，可以把感知层所收集到的信息安全可靠地传送到应用层，主要依靠网络基础设施，包括互联网、移动网和一些专用网(如国家电力专用网、广播电视网)等［2］。因此，在信息传输过程中不可避免地会出现跨网络传输，在物联网环境中尤为常见，因此，极有可能产生信息安全隐患。物联网不仅存在移动通信网络和互联网这些传统网络带来的网络安全问题，而且由于在物联网中存在大量缺少有效管控的自动设备，并且终端数量庞大，设备种类和应用场景复杂，这些因素都对物联网网络安全提出了新的挑战。
2．1网络层的安全挑战
1)假冒攻击、中间人攻击等。2)非法接入。3)信息窃取、篡改。4)DoS攻击、DDoS攻击。5)跨异构网络的网络攻击。
2．2网络层的安全需求
在网络层，异构网络的信息交换是需要集中关注的安全重点，尤其是在网络认证方面需要有更好的安全防护措施。信息在网络中传输时，很可能被攻击者非法获取到相关信息，甚至篡改信息，必须采取保密措施进行保密保护。因此，网络层的安全需求可以归纳如下:1)数据保密性:数据传输的内容不能被泄露。2)数据完整性:在传输过程不能出现非法篡改数据的现象。3)数据流保密性:有些应用要求数据流量信息不能被泄露。4)认证与密钥协商机制的一致性或兼容性:需要进行跨域认证和不同无线网络所使用的不同认证，并解决密钥协商机制对跨网认证的不利影响。5)DDoS攻击的检测和预防:这是物联网中最常见的攻击现象，需要采取对脆弱节点的DDoS攻击防护措施［2］。
2．3网络层面临的安全问题
2．3．1来自物联网接入方式的安全问题网络层传输采用各种网络，如移动互联网、有线网、WiFi、WiMAX等各种无线接入技术，于是，保证异构网络间节点漫游和服务的无缝移动成为了重要课题［1］。另外，物联网主要依靠移动通信网络接入，而移动通信网络中移动站与固定网络端之间的所有通信都是通过无线接口来传输的。众所周知，无线接口是开放的，这样就使得任何使用无线设备的个体都可以窃听无线信道，以此窃取其中传输的信息，甚至任意篡改其中传输的信息。因此，移动网络存在的安全因素有无线窃听、身份假冒、数据篡改等。2．3．2来自物联网终端自身的安全问题随着物联网应用的日益丰富，业务终端也日趋智能化，终端的计算和存储能力不断增强，同时也提高了终端感染病毒、木马或恶意代码入侵的几率。一旦终端被入侵成功，之后通过网络传播就变得非常容易。病毒、木马或恶意代码在物联网内具有更大的传播性和更强的破坏性。同时，网络终端自身系统平台的完整性保护和验证机制不健全，在此之上传递的信息很容易被窃取或篡改。如果物联网终端丢失或被盗，那么在终端内存储的私密信息也极有可能泄露。2．3．3来自核心网络的安全未来，物联网网络层的主要载体将会是全IP化移动通信网络和互联网。相对来说，移动通信网络和互联网的核心网络的安全保护能力是比较完整的，但在全IP化开放性网络中，传统的DoS攻击、DDoS攻击、假冒攻击等网络安全问题仍是不可避免的，且由于物联网中，以分布式集群方式存在的终端数量较多，所以在批量数据传输时极有可能使承载网络造成堵塞，产生拒绝服务攻击。
3物联网应用层安全
开展物联网系统的具体业务是物联网应用层设计的主要目的，它所涉及的信息安全问题是直接面向物联网用户群的，与物联网的其他层次有着明显的区别。物联网应用范围较广，因此，对广域范围的海量数据信息处理和业务控制策略提出了很大的安全挑战，尤以业务控制和管理、隐私保护等安全问题更为突出。此外，物联网应用层的信息安全还涉及信任安全、位置安全、云安全以及知识产权保护等。
3．1应用层的安全挑战
应用层的安全挑战大致可归纳为以下几点:1)大量终端的数据识别和处理;2)智能变成低能;3)应急控制和恢复;4)内部攻击;5)设备(尤其是移动设备)的丢失。
3．2应用层的安全需求
在物联网中，信息是海量的，平台是分布式的。当不同的数据通过一个平台处理时，首先应该解决数据分配的问题，因此要先进行数据分类。还有，许多数据都是加密数据，如何快速有效地处理海量加密数据是这一阶段要考虑的主要问题。应用层的安全需求可以从以下几个方面的问题加以考虑:1)使隐私保护和认证不冲突;2)追踪已泄露的信息;3)销毁计算机数据;4)进行计算机取证;5)保护电子产品和软件的知识产权;6)根据不同的访问权限筛选同一数据库中的内容［4］。
3．3应用层面临的安全问题
1)业务控制和管理:首先要解决对物联网设备远程签约，以及对业务信息进行配置的问题。其次，物联网需要一个统一全面的安全管理平台。最后，还需要在不割裂网络与业务之间信任关系的前提下，解决对物联网机器的日志等安全信息进行管理的问题。2)隐私保护:涉及个体隐私的数据在物联网中是非常多的，如个人位置信息、个人健康数据、个人出行路线、企业产品信息等，因此，隐私保护技术将成为物联网安全技术研究的热点问题。
4结束语
针对各个层次的独立安全问题，已经有一些信息安全解决措施。但对于一个物联网应用整体来讲，各个层次的独立安全措施简单叠加并不能达到一加一等于二甚至大于二的效果，也就是说，要对物联网提供可靠的安全保障，单纯依靠每个层次的独立安全措施是行不通的。一方面，已有的对感知层、网络层的部分安全解决方案在物联网环境中可以使用，另外一部分在物联网环境中不能适用。第一，物联网中的传感器数量和终端数量很多，这些都是单个传感网所不具备的;第二，物联网所连接的终端处理能力相差很大，它们之间相互作用，信任关系复杂;第三，与传统的互联网和移动网相比，物联网所处理的数据量要大得多。另一方面，物联网各个层次的安全并不代表整个物联网的安全。原因如下:1)物联网是一个大系统，它融合多个逻辑层于一体，而往往很多安全问题都来自于系统融合;2)数据共享是物联网区别于传感网的最大特点之一，因此，物联网对安全性的要求更高;3)物联网的应用领域非常广泛，渗透到现实生活中的各行各业，所以，在物联网应用中，除了传统网络的安全需求外，如认证、授权、审计等，还包括物联网应用数据的隐私安全需求、服务质量需求和应用部署安全需求等，对安全提出了更多的要求。因此，对物联网的发展而言，需要在现有信息安全体系之上，构建全面、可靠传输、智能处理并可持续发展的安全架构。
参考文献
［1］桂小林，张学军，赵建强．物联网信息安全［M］．北京:机械工业出版社，2014:1－53．
［2］武传坤．物联网安全架构初探［J］．中国科学院院刊，2010(4):411－419．
［3］张横云．物联网感知层的信息安全防护研究［J］．电脑知识与技术，2011，7(19):73－74．
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二、 毕业论文写作与指导的具体安排
论文辅导时间：2020年10月1日至2021年4月1日
具体安排：
工作安排
具体内容
具体要求
截止时间
选题
确定论文题目
根据自己的专业、结合实习情况，以项目为基础选择论文题目，并经指导教师审核通过。
2021年1月1日
提纲
构思论文结构、拟订论文提纲
结合企业实践内容确定论文结构列出提纲。
2021年2月1日
写作与批改
初稿
按照论文提纲撰写初稿，主动与论文指导老师联系审核与批改。
2021年3月1日
二稿
按照论文指导老师的要求反复修改、完善、补充。
2021年4月1日
定稿
达到论文基本要求，定稿电子版发给论文指导老师。
2021年4月10日
交稿
打印提交
双面打印，毕业返校时以班级为单位提交。
2021年6月
三、 指导教师联系方式
姓名
职称
邮箱
电话
方党生
副教授
2541790217@qq.com
2541790217
15136166829
杨冬梅
讲师
339097597@qq.com
339097597
18625779090
李春花
讲师
19772728@qq.com
19772728
18638793098
魏瑶
讲师
43665723@qq.com
43665723
15838313791
马杰
高级讲师
Hnhymj@126.com
13838067063
杜旭阳
助理讲师
604696049@qq.com
604696049
17396370961
高艳云
副教授
37742562@qq.com
37742562
13939020929
钱钰
讲师
397019111@qq.com
397019111
15093132377
梁慧丹
助理讲师
1620280267@qq.com
1620280267
15188395423
秦航琪
助理讲师
1191084277@qq.com
1191084277
15670930099
范迪
助理讲师
1261810070@qq.com
1261810070
18339270887
四、毕业论文参考题目
大数据技术及应用专业
1) 大数据时代下的网络信息安全
2) 大数据对市场调查技术与研究方法的影响
3) 大数据环境下社会舆情分析方法研究
4) 大数据在房屋租赁的应用
5) 大数据在互联网金融领域的应用
6) 大数据在电子商务下的应用
7) 大数据时代下线上餐饮变革
8) 大数据在养殖业中的应用
9) 大数据对商业模式影响
10) 大数据在智能交通中的应用
11) 基于大数据小微金融
12) 大数据在农副产品中的应用
13) 大数据在用户行为分析中的应用
14) 基于大数据的会员价值分析
15) 大数据对教育模式的影响
物联网应用技术专业
1）物联网技术在蔬菜大棚中的应用
2）物联网技术对智能家居的应用
3) 物联网技术对智能物流监管的应用
4) 物联网技术在企业的应用
5) 计算机物联网技术带来的影响
6) 物联网技术在校园安全的应用
7) 浅谈物联网技术的应用与发展
8) 物联网技术在企业的应用
9) 计算机物联网技术在各个行业的应用
10) 物联网技术在食品安全追溯方面的应用
11)物联网技术在楼宇智能化系统的应用
12)物联网技术在智能停车场系统的应用
13)物联网技术在安保行业的应用
14)物联网技术在智能交通行业的应用
15)基于物联网技术的校园宿舍安防系统的设计与实现
信息统计与分析专业
1) 某企业竞争力调查分析
2) 浅谈企业统计数据质量
3) 人口素质与经济增长的关系研究
4) 地区竞争力初步分析
5) 农业结构调整与粮食安全保证问题研究
6) 我国中小企业发展现状与对策
7) 对某市房地产开发的市场分析
8) 消费者购买动机调查分析
9) 某产品市场需求调查
10) 某产品销售预测
11) 某产品销售统计分析
12) 某产品竞争力分析
13) 产业结构变动分析
14) 大数据发展对统计工作的影响分析
15) 郑州租房状况分析
五、毕业论文（设计）格式规范要求（详见附件2）
六、毕业论文（设计）格式模板（详见附件3）
附件1：2021届毕业论文指导教师分配表
附件2
河南信息统计职业学院
毕业论文格式及规范要求
河南信息统计职业学院毕业论文（设计）统一的规格要求如下：
（一）开本
A4白纸（210mm×297mm）
（二）装订
长边左侧装订
（三）全文编置
1．页码
全文页码自正文起编列，正文与附录可连续编码。页码以阿拉伯数字左右加圆点标示，置页边下脚中间。
2．边距
正文至附录的文字版面规范为：天头25mm；地脚25mm；左边距30mm；右边距25mm。上述边距的允许误差均为±1mm。
3．行字间距
正文至附录的行字间距按5mm设置；字间距为1mm，或由Word自动默认。
（四）编排构成
1．前置部分
（1）封面设置
第一排：“河南信息统计职业学院”，华文行楷一号字，居中排列，第一排前空两行（三号字）；
第二排：“毕业论文（设计）”，黑体一号字，居中排列；
第三排：“ 级 专业 班”， 黑体三号字，居中排列，横线空格处填写相应内容，填写内容使用宋体三号字，与第二排空二行（三号字）；
第四排：“题目 ” 黑体三号字，居中排列，“题目”两字中间留两个汉字的空位，横线空格处填写相应内容，填写内容使用宋体三号字，与第三排空六行（三号字）；
第五排：“姓名 学号 ”， 黑体三号字，居中排列，“姓名“两字中间留两个汉字的空位，横线空格处填写相应内容，填写内容使用宋体三号字；
第六排：“指导教师 职称 ”， 黑体三号字，居中排列，横线空格处填写相应内容，填写内容使用宋体三号字；
第七排：“系别 ” 黑体三号字，居中排列，横线空格处填写相应内容，填写内容使用宋体三号字，与第六排空两行（三号字）。
第八排：“ 年 月 日” 黑体三号字，居中排列，横线空格处填写相应内容，填写内容使用宋体三号字，与第七排空两行（三号字）。
（2）声明
本人必须声明所呈交的论文是学生本人在导师的指导下独立完成的。除了文别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果。要求学生本人签名。
（3）内容提要
第二页为内容提要。内容提要是对全文基本观点的集中提炼和说明。提要中应阐明本论文（设计）要解决的主要问题及其依据，并指出创新之处。内容提要以300-500字为宜。其中“内容提要”为黑体三号字，每字间空一格，居中排列。“内容提要”下空一行编排具体内容，具体内容按照中文文章格式排列，使用宋体四号字。
（3）关键词
关键词是揭示文献主体信息的词汇。关键词在内容提要之后空一行设置。其中“关键词”三字用黑体三号字与“内容提要”对应居中排列，而后另起行设置关键词3-5个，用宋体四号字。各词汇间不用标点符号分隔，空一格汉字字符。
（4）目录页
“目录”二字用三号加黑宋居中排列，字间空三格；“目录”下空一行排全文的主要标题，用四号仿宋体。对目录中的每一个标题都要标注页码。
2．正文部分
一部完整的毕业论文（设计）正文部分一般应由以下要素构成：论文正文文字；结论；注释；参考文献。
（1）正文文字
论文（设计）的正文文字在署名后空一行排列，用四号仿宋字体打印。
（2）结论
毕业设计的体会和总结；该设计的结论、优点及有待探讨的问题。
（3）注释
注释是用于对文内某一特定内容作必要的解释或文字说明。注释的内容置于与当前页主题文字的分线以下，以带圆圈的阿拉伯数字标示，左空二格排列，用小五号宋体字。
（4）参考文献
参考文献是作者著文时研究和参阅的相关资料。“参考文献”四个字用三号黑体字左顶格标示。参考文献的内容置于主体文字之后空一行排列，其顺序与主体文字中的序号编排相对应，以带方括号的阿拉伯数字左顶格用五号宋体字排出全部内容。参考文献要列出书名，作者姓名、出版社及出版日期、并标明序号。在论文中引用所列的参考文献时，只要在方括号内注明所列文献的序号即可。
（5）毕业论文（设计）正文部分3000～5000字。
附件3
河南信息统计职业学院
毕业论文（设计）
级 专业 班
题 目
姓 名 学号
指导教师 职称
系 别
20 年 月 日
声 明
本人郑重声明所呈交的论文（设计）是我个人在导师的指导下独立完成的。除了文别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果。
论文作者签名：
20 年 月
日
内 容 提 要
××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××
关键词 ：××××× ××××× ××××× ×××××
目 录 1 前言 1
1.1 1
1.2 1
1.3 4
1.4 4
2 5
2.1 5
2.2 5
2.2.1 5
2.2.2 6
2.3 7
3 8
3.1 9
3.2 10
4 11
4.1 12
4.1.1 13
4.1.2 14
4.1.3 15
4.1.4 18
4.1.5 20
5 结论 22
5.1 结论 23
5.2 问题与不足 26
5.3 未来展望 27
参考文献 28
1 ×××××××××××××××× 1.1 ×××××××××× ××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××
1.2 ×××××××××××××××× 1.2.1 ×××××××× ××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××
参考文献 [1] 江正荣编.地基与基础施工手册.北京：中国建筑工业出版社，1997
[2] 高大钊主编.土力学与基础工程.北京：中国建筑工业出版社，1998
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
[8] 赵玉良.房屋地基基础变形事故原因分析及处理.河北建筑工程学院学报，2007，25（2）
[9] 袁迎曙，贾福萍，蔡跃. 锈蚀钢筋混凝土梁的结构性能退化模型[J].土木工程学报，2001，(3)
[10] A. Castel, R. Francois, G.Arliguie. Mechanical Behavior of Reinforced Concrete Beams－Part 2: Bond andNotch Effects[J]. Materials and Structures. 2000, (3)
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
[12] 中华人民共和国国家标准.建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）
[13] 中华人民共和国国家标准.建筑边坡工程技术规范（GB50330-2002）.
论文（设计）指导评语
建议论文成绩 指导教师
20 年 月 日
论文（设计）答辩评语
论文成绩 答辩组组长
20 年 月 日
答 辩 组 成 员
姓 名
性别
年龄
职称
工作单位
篇6
信息网络产业是世界经济复苏的主要动力，未来最具战略意义的当属物联网。物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后世界信息产业的第三次浪潮，目前已被我国正式列为国家五大新兴战略性产业之一。物联网是在计算机互联网的基础上，利用RFID和互联网等技术，构造一个实现全球物品信息实时共享的“Internet of Thing”。
2010年，我国的政府工作报告所附的注释中指出：物联网是通过传感设备按照约定的协议，把各种网络连接起来，进行此那次交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
随着全球及国际以替换进程的快速发展和电子技术书、网络技术的快速发展，目前，建立符合我国国情的自主知识产权和标准化体系的物联网系统迫在眉睫。2011年5月，国家工业和信息化部电信研究院发表《物联网白皮书》，力图对国内外的物联网发展进行全面深入的梳理和分析，以作为各界发展和应用物联网的参考；并指出：随着技术和应用的发展,物联网内涵不断扩展，现代意义的物联网可以实现对物的感知识别控制、网络化互联和智能处理 有机统一,从而形成高智能决策[1]。
另一方面，企业一直在寻找能够持续提高利润、降低成本、提高客户满意度和忠诚度的创造性方法，而面对日益激烈的竞争环境，以及继续增长的成本和不断提高的客户期望，用物联网技术来辅助上述目标的实现成为一个重要话题[2]。因此，将物联网和计算机技术应用于销售信息平台建设，具有重大现实意义和推广价值[3]。
1.平台建设的需求分析
按软件工程的需求分析理论，需求工程中需求获取和分析，为后续的系统设计提供依据[4]。该销售信息平台要有以下几个特点：
（1）平台能使用阅读器甚至手机为终端设备，输入和读取前端销售数据并与后端的计算机系统实时进行信息交互。
（2）平台前端收集和处理的信息量大，要求在无线网络环境下能有较高的响应速度和处理能力。
（3）平台提供的信息实时性强，这要求系统能实时收集、处理和发送前后端交互的信息。
（4）平台稳定性强、性能可靠、操作界面友好。
1.1平台的用例（功能）分析
将产品销售管理模式进行抽象，可以得到三层的结构：企业总部的销售经理为高层，各销售片区经理为中层，产品销售代表为基层，各层的物流、信息流和资金流的整体流程图如下图1所示。
在企业的销售数据采集与信息传递应用中，如何抽取业务并形成清晰的功能模型，是应用平台需求的一个主要问题。最终将确定移动功能模型的工作分为了三个阶段[5]，它们分别是：
（1）将之前已识别出的抽象的流程界定为具体的过程或功能。
（2）将功能进行分类，定义移动应用的多种形态。
（3）定义移动应用的信息结构。
平台建设目标通常就是其高层面的业务需求，一方面，企业日常销售信息和销售业务流程能通过移动终端进行准确和实时的收集与处理。另一方面，企业主管能更有效地进行动态查询和统计各项销售综合数据，从而提高销售业务的整体管理水平。将平台日常性销售业务进行总结和概括，可得到相应的用例图，如图2所示。
1.2平台安全性分析
销售管理平台属于典型的企业应用软件，它的非功能性需求包括系统安全性、可互操作性、可靠性、易用性、可维护性、可移植性[6]。结合前端移动设备在屏幕大小、运行处理能力、存储空间上的限制，确定了销售管理系统的后台将作为传统信息系统的延伸和补充。安全性是最主要的非功能性需求。
应用平台安全是由多个层面组成的，程序内部要解决的安全包括应用程序的系统级安全、功能级安全、数据域安全。而程序资源访问控制是相对独立的，在访问目标资源时，数据服务端进行权限判断，在移动终端体现为界面视图。在技术上，通过以下几种方法来保障移动销售管理平台的安全性：
（1）移动信息传输和应用访问中，利用可靠的密码技术。
（2）使用日志和阅文记录来掌握特定的记录或历史数据集。
（3）给不同的用户分配不同角色，对应于不同的授权。
（4）后台的核心模块用防病毒系统抵御非法入侵。
使用本平台主要角色有前端移动用户、销售代表、销售主管和系统管理员等等。
2.平台功能架构与模块
从平台的功能架构分析，可以分成三个部分，即RFID识别模块、销售业务管理及审批、数据分析与处理（OLTP和数据挖掘等），其中，RFID识别模块指通过标签和阅读器读取和识别销售区域和实体。如商品进入销售环节时，系统自动扫描RFID标签，进行身份验证，确认为合法标签后与订货单核对；否则反馈信息并拒绝其入库；搬运员用手持设备读取在RFID标签中的商品信息，在收到这些实时数据后，根据已有的知识库确定存放地点，得到销售的一手数据及基础报表。而销售业务管理及审批指日常的销售业务管理，如订单、发货、开票等业务。基于数据仓库上的数据分析技术主要包括：OLAP技术和数据挖掘技术。
篇7
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
篇8
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.
篇9
一、智能家居的概念
智能家居别称智能住宅，英文名称为“Smart Home”。其是一个以住宅为平台，兼备建筑、自动化，智能化于一体的高效、舒适、安全、便利，安装有智能家居系统的居住环境。智能家居集成是利用网络通信技术、综合布线技术、安全防范技术、音视频技术、自动控制技术将家居生活有关的设备产品集成。它的目标是通过互联网等信息通信技术手段，通过远程控制终端来实现对家居电器等的智能控制，使其能够按照人们的意愿设定工作运行，而不论距离的存在。智能化是智能家居的两大特点之一，其另一大特点就是远程控制。随着互联网技术的快速发展，特别是无线网络技术的发展，互联网智能家居系统可提供遥控、家电控制、防盗报警、电话远程控制、计算机控制等多种功能和手段，让生活变得更加舒适、简单和安全。
智能家居因为受产品生产商的限制。使其短时间内无法实现统一的标准协议，所以一般都是一个商家单独做系统研发方案的。其中比较具有影响力的一次是2007年微软推出的“未来之屋”的一个方案，是物联网技术应用于日常家居生活的一个典型案例。当人们进人房屋时，安全系统会对进入者的面部进行扫描，确认身份后才会打开房门。冰箱的液晶显示器能够智能的列出保存的食物清单，厨房水槽可以能够根据使用者身高不同而调节高度，而排风机可以检测油烟浓度，已作出是否需要开启的决定。除了这些，每个房间的装修风格墙、壁颜色和温度，都可以根据使用者的喜好自由更换。
二、国内外智能家居发展状况
智能家居起源于20世纪80年代初，随着大量电子家用电器的面市，家居生活电子化开始实现；80年代中期，通过把家用电器、安全防范设备与通信设备各部分独立的功能用途整合成一体，形成了家居生活自动化的概念；到80年代末，随着通信信息技术的快速发展，出现了利用总线技术把家居生活中各种家电、通信、安防设备进行管理与监控的商用系统，其在当时被美国称为Smart Home，也就是现在智能家居的雏形。智能家居进入21世纪后，其发展是多样化的，技术实现的方式也更加丰富了。总的来讲，智能家居发展过程大概包括四个阶段。第一阶段主要是利用两芯线、同轴线进行家庭组网，实现了窗帘、灯光控制等功能。第二阶段主要利用RS-485线、部分利用IP技术进行组网，实现安防、可视对讲等功能。第三阶段实现了家庭智能控制的系统化，控制主机产生，功能包括控制、安防等业务。第四阶段全部利用IP技术，末端设备利用zigbee等技术，智能家居功能提供采用“云”技术，达到了可以根据用户需求实现个性化，以及定制。近年来，物联网成为了全世界关注的热点话题，全球公认为其是继互联网之后最有价值的科技创新。物联网通过射频识别（RFID）、全球定位系统、红外感应器等信息传感设备，按制定的协议把所有物品与互联网连接起来进行信息通讯以及交换，来实现智能化跟踪、管理、识别、监控和定位。物联网的科技创新也为智能家居引入了新的定义，也扩大了其展领域。
在国内开发智能家居的公司中，其家庭内部组网中多采用有线方武（如X-10），但是利用无线通信的。 大多是自己制定简单的协议，并没有使用比较成熟的比较适用于智能家居的协议。国内早期典型的智能家具系统有：海信的智能家居控制系统、科龙集团研制的智能网络家居系统等。他们的产品因为带有不同的标准，为产品的相互兼容带来无法避免问题。2005年6月，以海尔为首的 “e家佳”和联想牵头的“闪联”同时被信息产业部确定为推荐性标准，从而拉开了数字家庭竞争的序幕。到目前为止，智能家居系统的发展有了很大的进展，其功能也越来越多样化，其产品的兼容性问题也得到了很大的改善。
三、智能家居的特点
1、节约能源：在不需要时，能源系统可以自动关闭，这样可以减少能源的浪费，减低使用能源的费用。
2、操作方便：智能家居系统提供远程遥控接口。智能家居系统还可以把重复的工智能化。在您外出时，还可以控制家电。
3、安全性高：智能家居系统在紧急情况下可以防御坏人或报警。您可以在任何地方可以监控家里的安全状态，这样可以保证您住宅的安全。
4、改变生活方式：您可以在家办公，进行远程会议，孩子在家里上课，主妇在网上逛街等。生活中的大部分都可以利用互联网在家进行，不受时间地域的限制。智能化的生活工作方式与以往的生活工作方式有了很大区别。智能家居可以给人们带来更为简单快捷的生活，在现在这个生活、工作节奏越来越快的社会，智能家居也可以为人们减少繁琐家务、节约时间，让人们有时间去休息，去教育子女，去锻炼身体和进修，使人们的生活工作质量有了很大的提高。
四、智能家居的控制
智能家居应该不需要依赖复杂的集成和布线，而是能够感知环境、感知人，并且随着互联网和物联网的发展，人与物、物与物的沟通将变得不再困难。手机不应该是控制器，而应该只是这些“管家们”和人沟通的一个管道。智能家居控制系统是由各个子系统通过网络通信系统组合而成的，要根据需要，减少或者增加子系统，以满足需求。另外，可以设置各种控制模式，如离家模式，回家模式，下雨模式，生日模式，宴会模式，节能模式等，极大满足生活品质需求，即插即用，特别用无线的方式，可以快速部署系统。
通过上述内容简要介绍了智能家居设计的内容，分析了其在国内外发展的现状，详细指出了其特点与有效控制形式，希望通过本论文能推动智能家居的发展。
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（二）体系结构
网络工程专业在保持网络工程设计特色的基础上，重点突出物联网和网络安全管理方向。围绕这三大专业方向，以现有的网络工程基础专业实验室和正在建设的物联网和网络安全方向专业实验室为依托，构建出专业特色鲜明的多层次实践教学体系，网络工程专业实践教学体系学科与专业竞赛、自主创新研究等多种形式，并分布在专业基础实践、专业核心实践、专业方向实践、专业综合实践四个教学层次上。从教学层次的角度看，网络工程专业的实践教学环节包括下列内容。专业基础实践主要指电子技术基础、计算技术基础、软件系统基础三方面的实践教学，主要形式是课程实验、课程设计和实习。专业核心实践主要指网络工程专业核心课程的实践教学，主要形式是课程实验和课程设计。专业方向实践主要指物联网、网络安全管理、网络工程设计三大专业方向的实践教学，主要形式是课程实验和课程设计。专业综合实践主要指学生根据自己选择的专业方向而开展的专业综合实践教学，主要形式包括学科与专业竞赛、自主创新研究、实训与实习、毕业设计（论文）等。
二、实践教学内容
以上述实践教学体系为依据，从四个专业实践层次分别阐述网络工程专业的实践教学内容。
（一）专业基础实践
网络工程专业基础实践环节可分为电子技术基础、计算技术基础、软件系统基础三方面的实践教学内容。电子技术基础实践教学内容包括模拟电路实验、数字电路实验、计算机组成原理实验、硬件工艺实习。模拟电路实验是让学生了解放大电路的原理，并能理解相应的实验现象。数字电路实验是加强学生对数字逻辑的理解能力和数字电路的设计能力。计算机组成原理实验是让学生理解计算机硬件结构的实现原理和方法。硬件工艺实习是让学生综合运用数字电路和模拟电路的相关理论知识，使用电路设计软件设计并利用实际电路元器件实现一个具有实际生产意义的电子电路系统。计算技术基础实践教学内容包括程序设计实验、数据结构实验、算法分析与设计实验、程序设计应用课程设计等。程序设计实验是让学生能够运用所学的程序设计语言编写并调试程序，培养学生的程序设计能力和程序调试能力。数据结构实验是让学生运用理论原理知识编程实现线性表、队列、堆栈、二叉树、图等基本数据结构及其访问操作方法，以及常用的排序和查找算法，进而能够解决相关的实际问题。算法分析与设计实验是让学生掌握分治法、动态规划法、贪心法、回溯法、分支界定法等常用经典算法，从而更好地解决实际问题。程序设计应用课程设计是综合运用程序设计语言、数据结构、算法分析与设计，设计并实现一个具有实际生活意义的程序系统。软件系统基础实践教学内容包括操作系统实验、数据库原理实验、软件工程实验、软件系统开发课程设计。操作系统实验是让学生系统地掌握处理机管理、进程管理、存储管理、文件管理和设备管理五大功能的工作原理与实现方法，进而能够模拟实现操作系统部分功能。数据库原理实验是让学生熟练掌握SQL语言的数据定义、数据操纵、完整性控制等功能，基本掌握数据库的设计方法和数据库应用系统的开发方法。软件工程实验是加深学生对软件开发方法的理解，掌握统一建模语言UML和可视化建模工具RationalRose的基本用法。软件系统开发课程设计是让学生在掌握程序设计技术的基础上，综合运用操作系统、数据库原理、软件工程的理论知识与开发技术，设计并实现一个具有实际应用价值的软件系统。
（二）专业核心实践
网络工程专业核心实践环节主要包括计算机网络、网络编程、无线网络、Linux编程等专业核心课程的实践教学内容。计算机网络实验是让学生学习利用Sniffer和Wireshark等常用网络嗅探工具验证TCP/IP协议报文格式和协议交互过程，从而加强学生对网络协议及其工作原理的理解，加深对计算机网络体系结构的认识。网络编程实验是以套接字编程为基础编写TCP/UDP协议通信程序以及数据包捕获程序，编写SMTP/POP3邮件客户端、FTP客户端、Web网站程序等经典网络应用程序。无线网络实验是让学生掌握各种无线网络设备的安装和配置方法，学会无线局域网的规划设计、安装配置与故障排除。Linux编程是让学生掌握LINUX环境下C语言应用程序开发的基本过程，熟悉基本库函数的使用，具有初步的应用程序设计能力。
（三）专业方向实践
网络工程专业方向实践环节可分为物联网、网络安全管理、网络工程设计三个专业方向的实践教学内容。物联网方向实践教学内容包括射频识别实验、无线传感网实验、物联网开发实验、以及物联网方向课程设计。射频识别实验是让学生掌握射频识别技术的读写卡、多卡读、编码调制、防碰撞算法、通信协议、保密通信等基本原理，能够编写相关应用案例程序。无线传感网实验是让学生能够对温度、湿度、光照、压力、红外等典型传感器节点进行数据采集，并利用Zigbee、蓝牙、WIFI等通信模块，开发无线传感器网络应用程序。物联网开发实验是让学生在掌握嵌入式编程的基础上，结合射频识别和无线传感技术，开发物联网应用中的核心功能模块或简单应用程序。物联网方向课程设计是综合运用物联网方向课程的理论知识与开发技术，设计并实现一个具有一定实用价值的物联网应用系统。网络安全管理方向实践教学内容包括网络安全实验、网络管理实验、网络攻防实验、以及网络安全管理方向课程设计。
网络安全实验是让学生掌握网络嗅探器和端口扫描工具的工作原理和实现方法，理解包过滤、网络地址转换等网络安全策略，掌握防火墙和入侵检测系统的安装、配置和使用方法。网络管理实验是让学生理解SNMP网络管理协议的原理和工作过程，掌握SNMP程序的设计与开发方法。网络攻防实验是让学生熟悉网络探测、缓冲区溢出、网络欺骗、拒绝服务、SQL注入等主流攻击技术的实现方法，从而预防和阻止网络攻击。网络安全管理方向课程设计是综合运用网络安全管理方向课程的理论知识与开发技术，设计并实现一个具有某种安全管理功能的实用网络软件或系统。网络工程设计方向实践教学内容包括网络互联技术实验、网络规划与设计实验、网络故障诊断与排除实验、以及网络工程设计方向课程设计。网络互联技术实验是让学生学会网线制作、VLAN配置、交换机配置、静态路由配置、动态路由配置、ACL配置、NAT配置等，为实际网络部署提供基础。网络故障诊断与测试实验是让学生掌握网络故障诊断与测试工具的使用方法，能够对物理层、数据链路层、网络层、以太网、广域网、TCP/IP、服务器等的故障进行诊断与排除。网络规划与设计实验是让学生学会网络规划工具、需求分析、技术选择、网络拓扑设计、网络编址与命名、路由设计、网络性能保障、安全管理设计等各环节技能。网络工程设计方向课程设计是综合运用网络工程设计方向课程的理论知识与开发技术，针对某个实际应用场景，规划并设计一个具有实用价值的网络工程方案。
（四）专业综合实践
专业综合实践主要指学生根据自己选择的专业方向而开展的专业综合实践教学，主要形式包括学科与专业竞赛、自主创新研究、实训与实习、毕业设计（论文）等。学科与专业竞赛是鼓励学生在老师的指导下，利用课余时间和假期，参与学校、企业、省、教育部、乃至全球等各种级别的大学生学科或专业竞赛，以扩大学生的知识面，培养学生理论联系实际和动手操作的能力。目前适合网络工程专业学生参加的竞赛主要有全国大学生数据建模竞赛、全国大学生电子设计竞赛、ACM大学生程序设计竞赛、“挑战杯”大学生系列科技作品竞赛、全国大学生信息安全竞赛。自主创新研究可分为课内自主研究学习和课外科技创新活动。课内自主研究学习是在部分专业课程内，安排学生开展研究性学习与创新环节，激发学生主动学习的积极性，培养学生的自学能力和自主学习研究能力。课外科技创新活动是学生根据自身兴趣和专业特长组成小组，自主选择研究课题，确定研究目标、技术路线和研究计划，利用课余时间和寒暑假在老师的指导下自主开展科技创新活动，以提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，培养学生的创新意识和创业精神。实训和实习是让学生熟悉或掌握网络相关行业或领域中可能遇到的常用技能，以缩短第一任职岗前培训的时间。该类实践教学内容包括见习环节、实训环节、实习环节等。见习环节是参观一个网络行业相关的企事业单位或部门，见识各类产品和系统的研发过程或应用情况，以增强学生对专业的兴趣和自豪感。实训环节是在校内实验与实训基地，通过与企事业单位的合作，提炼网络设备产品与网络应用系统的典型功能模块，进而设计出一组项目供学生实习训练。
实习环节是与校外企业或培训基地合作，让学生参与到实际的项目研发与实施工作中，从而使学生接触社会，体验未来就业单位的工作环境和实际的项目开发过程。毕业设计（论文）是大学生四年专业知识学习后的一次综合性专业技术实践锻炼机会。毕业设计的周期为14周，主要包括选题、开题、课题研究与指导、撰写毕业论文、毕业论文答辩等环节。毕业设计课题可以由指导老师根据自己的项目课题、研究方向或兴趣好确定，也可以根据学生就业单位的实际工作需要确定。
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2.1传统IP网络的入侵检测技术“入侵检测技术”这门课程主要涉及到的重要知识点包括：入侵检测的基本概念、入侵方法与手段、入侵检测系统数据源、基于主机的入侵检测系统、基于网络的入侵检测系统、检测引擎、告警与响应、入侵检测系统的评估、入侵检测系统的应用等。其中原理性、理论性的内容主要体现在入侵检测的原理、检测算法、评估的指标体系等。图1是标准化组织提出的IDS的总体框架，该图分三个检测阶段（检测前、检测中、检测后），囊括了上述所有重要的知识点。（1）入侵前涉及入侵检测的基本概念、入侵方法与手段、入侵检测系统数据源等知识点。重点讲授基于网络的入侵检测的数据采集技术，引入实验1——网络数据包的捕获及协议的简单分析。（2）入侵中知识点涉及IDS的各种检测原理与方法。检测方法分为误用检测、异常检测和其它检测方法。重点讲授滥用检测普遍采用的利用特征串匹配的方法、各种异常检测模型也是很重要的辅助检测方法，比如数学模型（方差模型、均方差模型、）马尔科夫链和模糊逻辑。检测又分为基于主机的检测、基于网络的检测和分布式检测。为了呈现不同原理、不同检测方法的效果，设计了实验2——审计日志的获取和简单分析，对比实验1有利于学生体会基于主机的检测方法和基于网络的检测方法的不同。（3）入侵后涉及IDS的警报响应、警报冗余消除、警报后处理技术和意图识别技术等知识点。重点讲授对于几种典型攻击，IDS的攻击报警信息和警报后处理技术，让学生认识警报含义、不同的报警格式和方式。至此，学生应该对IDS的整个工作流程有了全面的认识。为了让学生融会贯通所有知识点，设计了实验3——Snort开源IDS的构建和使用。让学生在指定的实验室环境下安装，使用IDS，老师在实验室局域网与公网断开时，运行若干典型的攻击脚本，确保Snort能抓取到攻击实例，让学生利用所学的安全知识，模拟安全管理员分析攻击态势。对于传统IP网络上的入侵检测技术的教授，可以让学生牢记图1，有助于理清各阶段的重要知识点，在相关实验中体会攻击理论性知识的应用，是这门课程获得良好教学效果的关键。
2.2物联网安全技术物联网涵盖内容非常宽泛。实际上目前物联网的构成除了传统IP网络外，各式各样的无线传感器网络WirelessSensorNetwork（WSN）构成了物联网的主体。与传统IP网络不同，WSN因其特点导致其相同的安全需求有着完全不通的安全技术。重点知识点按WSN的分层协议体系结构讲授每一层上存在的安全问题以及典型攻击。比如，物理层：各种物理破坏以及导致的信息泄露和各种拥塞攻击；数据链路层：各种耗尽攻击和碰撞攻击；网络层：各种路由攻击、泛洪攻击、女巫攻击；应用层：污水池攻击、蠕虫洞攻击等。为了使学生了解和掌握不同的攻击的原理、攻击过程和方式，设计了实验4——WSN上的各种攻击实验演示。
2.3物联网互通产生的安全问题和安全技术由于此部分内容还属于当前研究热点，在课程中将作为物联网的全新内容介绍。重点抓住一些典型攻击案例讲述互联互通中产生的安全问题及解决方法。为此设计了实验5作为典型案例。实验5——跨网络的DDoS攻击，展示了在IP网络中已经克服的DDoS攻击，互通后的残余DDos攻击流量仍然超出WSN能够承受的范围，会导致WSN网络服务质量下降，甚至耗尽WSN宝贵的能量和带宽资源。
3.实验内容设计(1)设计型实验实验1——网络数据包的捕获及协议的简单分析。网络数据包是基于网络的入侵检测系统的重要数据源，网络数据包的捕获是基于网络的入侵检测系统实现的第一步。通过该实验，使学生了解和掌握基于Socket和libpcap的网络数据包的捕获方法，理解和掌握基于网络入侵检测系统的源数据的捕获、协议分析的基本原理和实现方法。同时使学生熟悉在Linux下的C语言开发技能。实验2——主机审计日志的获取和简单分析。主机审计日志数据是基于主机入侵检测系统的重要数据源，审计数据获取的质量和数量，决定了入侵检测的有效程度。通过该实验使学生了解Linux系统的日志系统和基于主机的入侵检测系统的原理。(2)综合型实验实验3——Snort开源IDS的构建和使用。让学生根据校园网实验室环境下的需求搭建，利用Snort及第三方软件搭建一个真实的入侵检测系统。根据需求选择已有的预处理插件、检测规则，最后有针对性地完成几个相应规则的编写，并进行正确性测试。断网后在运行几个典型攻击脚本，让学生分析Snort抓获的攻击警报，做出安全态势汇报。(3)验证型实验实验4——WSN上的各种攻击实验。学生利用一些攻击类软件工具和硬件设施完成一些可能的攻击。攻击的罗列使学生了解和掌握不同的攻击的原理、攻击过程和方式，加深对入侵检测的必要性的理解；实验5——跨网络的DDoS攻击。将传统IP网络通过特定网关与实验室特定的无线传感器网络相连，在IP网络中发起DDoS攻击，将目标锁定在传感器网络内。在IP网络上安装流量观测器，让学生直观地看到攻击流量的路径。然后在网关上启动DDoS攻击检测，过滤掉98%的攻击流量，让学生观察此时无线传感器网络的性能情况，比较两种情况，得出实验结论。
4.考核体系该课程的考核采用平时成绩和期末考核成绩加权平均的方式。考虑到课程的宗旨在于加强学生动手能力，同时为了减轻学生的学习负担，平时成绩强调考核动手能力，平时作业紧扣五个实用性实验，均为实验为铺垫和准备，实际上5个综合实验成绩占50%，期末的理论考核以开放式论文形式让学生根据自己对IDS的了解和兴趣选择和IDS相关的题目撰写论文，占50%。
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随着计算机信息技术的发展，我国传统农业正在加快向现代农业转型，而智慧农业将成为现代农业未来发展的趋势。智慧农业将农业看成一个有机联系的系统，依托嵌入式技术、感知技术、互联互通技术、智能化技术等综合、全面、系统地应用到农业系统的各个环节，使得农业系统的运转智能化、多功能，大力推进农业科技创新。
智慧农业所涉及的关键技术包括嵌入式技术、检测技术、通信技术等。嵌入式是当前发展最快、应用最广、最有发展前景的信息技术应用领域之一。目前，许多高等院校的计算机、电子、软件等专业针对市场需求，开设了嵌入式系统相关课程，也在逐步完善适应社会需求的嵌入式系统的教学体系。本文基于智慧农业背景，结合都市型现代农业开设嵌入式课程的经验，对农林院校嵌入式课程教学改革进行了探讨。
1 智慧农业物联网嵌入式系统
智慧农业是最近兴起的一个概念，出现的时间很短，目前还没有一个公认的定义。中国农业大学李道亮教授认为： 智慧农业是以最高效率地利用各种农业资源，最大限度地降低农业成本和能耗、减少农业生态环境破坏以及实现农业系统的整体最优为目标，以农业全产业、全过程智能化的泛在化为特征，以全面感知、可靠传输和智能处理等物联网技术为支撑和手段，以自动化生产、最优化控制、智能化管理、系统化物流和电子化交易为主要生产方式的高产、高效、低耗、优质、生态和安全的一种现代农业发展模式与形态。
要建设智慧农业，就要依托物联网等先进的科学技术。物联网（The Internet of Things，简称IOT）的概念是在1999年提出的，2005年国际电信联盟（ITU）的ITU互联网报告，对物联网做了如下定义：通过二维码识读设备、射频识别（RFID）装置、红外感应器、全球定位系统和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。
智慧农业物联网唯一的物联源头是嵌入式系统。随着嵌入式系统的各个领域应用需求的多样化，嵌入式技术已成为当今电子技术发展的主流。
本文基于嵌入式技术，针对农林院校计算机专业嵌入式系统方向课程体系的特点， 通过一系列教学尝试，对计算机专业嵌入式系统方向的课程体系建设进行了一些探索，使学生在保证专业原有课程的基础上，根据专业方向的不同，侧重点有所差别，将智慧农业贯彻课程体系始终，使学生在软件和硬件设计方面都得到很好的锻炼，最终为都市型现代农业培养全方位的信息技术人才。
2 嵌入式课程体系建设
（1）我校计算机专业嵌入式系统方向培养和教学目标。
我校计算机专业嵌入式系统方向培养目标培养侧重嵌入式软件设计开发的嵌入式系统开发人员。根据学生的接受能力，嵌入式系统的学习体现层次性、渐进性、注重实践性，尤其侧重培养在农业领域中的嵌入式系统应用能力。（图1）
嵌入式系统课程体系的设置体现“注重工程能力培养的嵌入式系统人才知识体系”，学习侧重嵌入式软件设计部分。嵌入式系统教学体系教学目标是掌握四个“1”，即“一种主流嵌入式微处理器、一门开发语言、一种嵌入式操作系统、一套开发工具”，嵌入式开发语言主要有汇编语言、C和C++语言、Java语言等；嵌入式操作系统主要有Windows CE、Linux等；集成开发工具主要有Windows CE开发工具、ADS等。
（2）嵌入式系统课程体系。
北京农学院计算机与信息工程学院自2011年设置了计算机专业嵌入式系统方向，根据自由选择的原则在大学三年级实施特定方向培养，同期购买了30套嵌入式开发实验平台设备，可实现每人一台的教学环境。
嵌入式系统课程体系大致可分为：基础课程、专业基础课以及专业课。
基础课程在大学一、二年级开设，主要学习理工科的一些基础课程，如高等数学等。
专业基础以及专业课的开设时间以及内容如表1所示。需要特别说明的是根据我校“3+1”本科人才培养模式，大学前六个学期完成的是课内学习，旨在掌握较宽厚的基础知识和扎实的专业知识，最后一学年有计划地到校内外实调基地进行为期一年的实践和实训，所以第七学期和第八学期是专业实习和毕业设计实习环节。
嵌入式导论课程：介绍嵌入式的主要应用领域、嵌入式软件开发的基本概念、嵌入式软件开发的基本流程和基本方法、嵌入式系统的特点。
嵌入式操作系统课程：介绍嵌入式系统基本知识，嵌入式操作系统与通用操作系统的差别。结合典型的嵌入式操作系统对操作系统的基本构成、工作机制、系统移植剪裁和实时任务调度等内容进行介绍。我校根据具体情况选择、Linux、WinCE等嵌入式操作系统进行教学。
嵌入式程序设计基础：介绍嵌入式系统体系结构、嵌入式系统设计的基本方法、软件编程及设备接口和驱动等。通过该课程的学习，学生了解和掌握必要的嵌入式系统设计方法学的概念、方法和工具嵌入式程序设计基础，掌握嵌入式系统的基本原理与设计开发思想，学生能完成简单的嵌入式系统的软硬件设计。
JAVA开发语言：介绍Java语言的体系结构、Java语言的基本概念和程序设计的基础知识、面向对象的程序设计的思路和方法。培养学生的编程能力，使学生能够运用Java语言作为完成应用程序设计。
嵌入式接口技术：介绍键盘接口、LED显示器接口、触摸屏、通信接口、中断接口、A/D和D/A转换、ARM的JTAG接口。
嵌入式高级编程：介绍Android嵌入式开发环境搭建的方法，项目结构；Android的体系结构，嵌入式软件开发流程；嵌入式特性开发，多媒体开发，数据存储开发，联网开发等开发方法，学生通过实践能达到独立完成开发单机、网络嵌入式软件的能力。
3 嵌入式课程实践教学
（1）层次化实验实践教学。
实验室选用UP-Magic6410嵌入式实验开发平台，着重培养学生在该平台下进行嵌入式Linux程序开发的相关环境搭建与软件设计方法的能力。针对各模块以及嵌入式系统的应用背景，按照由浅入深，不同课程层次对应不同实验项目等原则，组织设计了三个层次的实验，循序渐进，逐步提高，以满足不同阶段的实验和实践需求，分别为涉及嵌入式导论的基础性实验、涉及嵌入式程序设计基础的实操性实验、设计嵌入式高级编程的提高性实验。基础性实验多以理论验证为主，在于学习方法；综合性实验和提高性实验则多以应用为主，在于提高能力。三个层次的实验教学内容，为学生提高了动手能力，进一步的实践开发和毕业设计打下了良好的基础。
（2）通过项目案例，强化实践教学。
首先，依托教师实际的科研或工程项目，教师在实验课程实施时，可以按照模块化将案例的分解到各个部分，鼓励学生对实例所采用的技术和方案进行不同角度的评价，变被动知识灌输为主动探索思考，使教学理论知识与科研实践有机地结合在一起。
其次，在设计综合课程设计等综合性实验时，结合教师实际的科研或工程项目，在强调基础性知识掌握的同时，鼓励学生创新的综合设计。使得学生既掌握了一些具体的通用的嵌入式系统的开发方法，也能发挥主观能动性，独立设计并实现较完整的嵌入式系统，激发学习、创造热情。在课程设计综合实验中，考虑到学生水平差异，按照“自由组合、自主选题”的原则，要求学生课外查找资料进一步地学习，引导学生进行主动性学习，对某些问题进行深入的分析研究，进而提出自己的设计思想，此环节中设计思想的原创性也将作为课程考核的重要内容。
（3）鼓励学生参与科研项目，注重培养创新能力。
通过项目实践来锻炼和提高学生动手能力是非常重要的。我校实行导师制指导学生，在参与教师科研项目的过程中，本科生导师负责学生在整个科研期间从理论到具体操作的各个环节的指导工作，加强了指导力度。
学生在家禽食品安全追溯系统的嵌入式系统应用项目中，教师组织学有余力的同学成立兴趣小组，直接参与到前沿的课题和项目中去，将食品安全追溯系统按照生产链的六个环节分解成若干子题目，交由各兴趣小组，模拟项目的形式实践开发，真正做到“在学中做，在做中学”，以务实的项目培养学生的实践科研能力。
（4）鼓励学生积极参与课外科技活动。
近年来，高等院校加大了学生的课外科技活动开展的力度，笔者指导的学生参与了北京市大学生科研计划，利用嵌入式平台，对温室环境等参数检测，进而对温室大棚实现智能化控制，学生在该课题中，运用所学理论知识，系统的完成了整个项目，获得了北京市大学生科研计划成果二等奖，尤其值得一提的是，毕业的学生在担任京郊村官期间，将课题成果应用于所服务的村镇，取得了良好的效果。实践证明，鼓励学生参与课外科技活动，将会拓展学生的知识体系，并学以致用，对进一步提高学习兴趣以及培养合作精神发挥了至关重要的作用。
（5）做好毕业设计及毕业实习
我校实行的是采取“3+1”人才培养模式。以往学生在第八学期进行毕业论文和实习，部分学生在校内机房根据教师给出的题目完成毕业实习和设计论文，学生如果不走出去。就无法完成理论与实践的有机结合，部分同学虽然通过实习单位的学习完成毕业论文，但是毕业设计和论文的时间和质量也难以保证。因此，我们将毕业论文提前到第七学期安排任务，进行设计、论文的前期准备及调试工作，既可以保证充分的毕业设计时间又可以提高学生专业课的学习兴趣和主动性，做到有的放矢.提高设计.论文和专业课的学习质量。
针对在校学生缺少行业背景知识这一缺点，在教学中大力开展了与企业的合作，直接把学生派到相关企业进行实习和毕业设计，使得培养的嵌入式人才能够适应企业的需要，目前我院已经建立了中软、中国农业科学院信息所等校外实习基地，并签订了相关的实习协议。一方面学生在实践工程项目中完成毕业设计和论文，综合能力得到极大的提升，另一方面用人单位在与学校合作办学的过程中也为自己培养了急需的技术人才，实行了定单式培养，最终构筑高校.学生和企业获利的共赢平台，从而实现人才培养和社会需求的无缝对接。从以往经验来看，选择嵌入式系统开发课题并能按时保质保量完成课题的的学生知识面更广，就业面更宽，既可以从事软件开发，也可以适应硬件的开发工作。
4 结语
嵌入式系统作为应用性极强的课程，其教学体系建设是一项复杂而艰巨的任务，包括完整的课程设置体系结构、不断的丰富实践教学内容，获取更多的实践项目等内容。随着嵌入式在现代农业应用的迅猛发展，如何真正立足于农业院校发展特色，培养高素质嵌入式系统农业信息化人才，将是我们今后教学的方向和努力目标。
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中图分类号：G434
文献标识码：A文章编号：16727800（2016）010018802
0引言
2009年，南京邮电大学在国内首先兴建了物联网学院。学科成立之初，课程体系建设尚无先例可循。因此，如何建立具有物联网学科特色的课程体系成为了每一个任课教师需要思考的问题。近年来，学界逐步明确了物联网学科的“源科学”是计算机科学[1]。将物联网工程专业的课程建设大致分为两部分：计算机学科的基础课程与体现专业特点的专业课程。专业课程主要包括：介绍物联网基本概念的“物联网导论”、讨论感知层知识与技术的“感知技术及应用”、讨论物联网环境中无线通信技术的“物联网中的无线通信技术”、介绍物联网应用系统设计与规划方法的“物联网应用系统设计技术”和介绍物联网信息安全个性技术的“物联网安全技术”等。
无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是物联网底层重要的感知技术。作为重要的学科专业课程，其知识点从感知层硬件到应用层安全技术，内容多、难度大，体现了物联网学科的交叉特色与前沿性。该课程在传统的通信和自动化控制专业早已形成完善的体系结构，但是随着物联网应用的蓬勃发展，WSN技术发展很快，物联网专业的WSN课程内容要与上述两个传统专业的相关课程相区别，必须讲授最新的热点技术。
1课程现状及存在的问题
（1）有限的课时设置与课程的丰富内容不相匹配。无线传感器网络内容涵盖广泛，涉及计算机、通信、数学、信息、电子等多个学科，同时它也是一门理论与实践紧密结合的课程。从ZigBee、Wifi、蓝牙到6LowPan，各种无线传感器网络的最新技术都能设计相应的实验环节，以加深学生对理论知识的理解。目前受到研究生课时的限制，一般学校该课程课时设置均为32课时，在如此有限的时间内，如何有效讲授知识点、培养研究生的科学思路和研究方法则成为一个值得深入探讨的问题。
（2）课程定位与教学特色问题。物联网专业本科阶段已开设了同名课程，研究生阶段的WSN课程如何与本科生课程相衔接，且在教学中突出物联网交叉学科特色是课程建设中要解决的关键问题。
（3）研究生培养模式和授课方法问题。卢梭说过：“问题不在于告诉他（学生）一个真理，而在于教他（学生）怎样发现真理。”这正是近代研究生教育追求的研究性教学理念。本科阶段学生第一次接触WSN，因而该阶段注重对知识点的讲授。到了研究生阶段，课程应更多地教授学生科学研究的方法，帮助学生发现学科的前沿热点，并指导他们开展深入研究。
综上课程存在的不足，笔者在课程的研究生教学阶段改变了本科以讲授知识点为主要手段的教学模式，而采用以综合性实验设计为贯穿主线的研究型教学模式。通过实验为主导的方式，教师创设一种类似科学研究的情境，指导学生对热点问题进行研究，使学生在独立、主动的探索、思考、实践过程中吸收与应用知识，并解决问题。
2课程建设内容
2.1教材及实验内容选择与设计
课程选用了2本教材[23]，一本实验教程[4]。第一本教材是孙利民老师的经典教材《无线传感器网络》，其内容按网络分层结构讲述了WSN的各个知识点。每章均可视作综述风格的科研论文，逻辑清晰，易于理解，用于培养学生的科研阅读能力，但是缺乏有特色的热点技术；第二本教材是国外的经典教材，其书写逻辑为面向问题的启发式学习，每章讨论一个WSN的支撑技术，如定位技术、同步技术、安全技术等，可用于启发学生的科学思维，学习如何发现一个科学问题以及如何针对该问题进行深入研究。实验教程选用凌阳科技公司开发的最新物联网实验课程，包含最新的WSN技术实验。其内容从芯片基础实验到各种热点技术的实践，包括ZigBee协议栈系统实验、RFID基础实验、IPV6系列实验、嵌入式网关实验和手机控制实验等8大块，但是缺乏综合性实验。为此，学院又联合凌阳科技公司开发了若干综合性实验，包括自习室节能控制系统、智慧安防报警系统、图书管理系统、冷库管理系统和智慧停车系统等。
针对每个知识单元的核心知识点，借助凌阳公司开发的物联网实验箱[2]，参照学校已有的实验建设内容[56]，有针对性地设计了实验体系，如图1所示。共包含14个实验，其中前11个实验都是验证型实验，每学期再根据课程选修人数选择若干综合性的设计型实验。其中，自习室节能控制系统、ZigBee拓扑结构显示系统和图书管理系统3个综合实验贯穿学习始终，其它实验都是由教师演示完成。该实验体系使学生学习完理论知识后可以马上进入实验环节对知识进行巩固。如果某些知识点对应的实验太过复杂，在有限的课程时间内不足以完成，则可设计相应问题，让学生在问题引导下自发进行深入学习。
2.2研究型教学模式与评价方法探索
在课程的具体教学实施上，第一次上课教师即把学生分为小组，每个小组负责一个综合性设计实验。以自习室节能控制系统为例，整个教学模式阐述如下：首先，教师介绍系统功能，将系统分为光照度检测、人员检查、数据处理和灯开关控制4部分。由于实验比较复杂，采用学生分组的形式进行实验。每个部分由若干学生负责，确保每个学生完成其中的某些功能模块，并在之后的教学过程中对每部分进行详细讨论，包括：设计要求、工作原理、需要用到的设备、体现的核心知识点等。因此，每个学生在学习开始都有一个任务和目标，学生之间相互合作，完成实验的组可以获得本次实验的基本得分。之后的每一次课，核心知识点的讲授与相应的验证实验都采用教师导学、学生自主学习的形式完成。考虑到课时有限，实验还需要由小组合作学习等课外学习环节组成。到了一定阶段，每个模块都要完成子模块流程设计，如图2所示的光照度检测子模块流程图。然后进行阶段性学习成果展示和交流，并进行系统联调，形成相关文档。最后进行实验总结，汇报系统设计和实现方案。
每个实验都体现了对WSN知识的综合应用与融汇贯通。在设计型实验中，教师按照软件工程的方法一步步指导学生进行系统概要设计、详细设计直至系统调试完成。学生不但能学习到科学研究的思想和方法，而且具备了开发一个小型项目的经验，提高了动手能力。该方式改变了“教师授课+学生复习”的传授式教学模式，而是采用“教师导学+学生自学+合作研讨”的研究型教学模式，以达到培养应用型人才的目标。
3考核体系
课程考核采用平时成绩和期末考核成绩加权平均的方式。综合实验成绩占70%，期末的理论考核以开放式论文形式进行，让学生根据自己在实验过程中发现的问题，以提出改进方法等为题撰写论文，分数占总成绩的30%。该考核更加偏向于考核学生在学习过程中的参与、实践能力。
实验成绩考核学生平时的学习积极性以及动手能力，紧扣3个综合性实验的各个阶段，取得一个阶段性成果即得到相应分数。在实际实施过程中，师生都觉得该教学方式比传统方式更能激发学生学习兴趣，培养学生的学习能力和实际动手能力。
4结语
本次物联网专业的研究生WSN课程建设围绕核心知识点，设计了相应的实验教学系列。实验围绕一个需要研究解决的特定问题展开，让学生在寻找解决方法的过程中进行知识的学习与应用，而不是对知识的简单套用。强调任务驱动，并注意任务的复杂性与综合化。
应当注意的是，研究性实验教学的设计与实施是一个动态过程，教师应周期性地梳理核心知识点，根据教学内容设计实验，并在实验中根据学生反馈以及实际教学效果，不断调整实验内容、难度以及实验教学方法，促进每一轮教学实践在内容和方法上都不断丰富、改进和完善。
参考文献参考文献：
[1]吴功宜.对物联网工程专业教学体系的思考[J].计算机教育，2010（21）：2629.
[2]孙利民，李建中，陈渝，等.无线传感器网络[M].北京：清华大学出版社，2005.
[3]HOLGER KARL，ANDREAS WILLIG.Protocols and architectures for wireless sensor networks[M].Wiley，2005.
