物聯網學的技術范例6篇

前言:中文期刊網精心挑選了物聯網學的技術范文供你參考和學習,希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感,歡迎閱讀。

物聯網學的技術

物聯網學的技術范文1

關鍵詞:物聯網;中小學;校園教育;智慧校園

中圖法分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:2095-1302(2014)04-0069-03

0 引 言

近年來,隨著計算機技術、通信技術和無線傳感網技術的飛速發展,代表著互聯網下一步發展方向的物聯網技術,逐步由概念和理論邁向了實際的部署和應用。物聯網有著非常廣泛的用途,遍及智能交通、環境保護、政府工作、公共安全、平安家居、智慧社區、工業監測、環境監測、路燈照明管控、老人護理、個人健康、花卉栽培、水系監測、食品溯源等多個領域。將極大地改變我們的生活、工作和學習方式。目前,物聯網在校園中的研究與應用雖尚處于起步階段,但這一問題的探討將給教育帶來極大的變革。

“百年大計、教育為本”,中小學生的成長和教育問題,是政府、學校、家長以及全社會廣泛關注的問題。如何優化教學配套設施、杜絕校園內的安全隱患,進一步提高教學質量,成為了家長和學校急待解決的問題。聯網技術在這一領域也發揮著十分重要的作用,目前,智慧校園的主戰場在于高校中,而在自制能力比較差、自我保護意識薄弱的中小學生身邊物聯網的應用更加迫切,中小學校園的建設更離不開物聯網技術,以便為中小學生創建一個高質量的學習生活環境。物聯網的發展能夠進一步推動我國現代化教育事業的發展,也能為我國的物聯網行業提供廣闊的發展前景。

1 校園物聯網的架構

物聯網是指通過RFID、紅外感應器、GPS、激光掃描器、氣體感應器等信息傳感設備,實時采集任何需要監控、連接、互動的物體或過程等各種需要的信息,與互聯網結合形成的一個巨大網絡。其目的是實現物與物、物與人,所有的物品與網絡的連接,方便識別、管理和控制。簡單來說,物聯網就是“物物相連的互聯網”,如果把物聯網用人體做一個簡單比喻,傳感器相當于人的眼睛、鼻子、皮膚等感官,網絡就是神經系統用來傳遞信息,最后把感知到的信息送到大腦進行處理。

物聯網作為一個系統網絡,與其他網絡一樣,也有其內部特有的架構。物聯網系統有三個層次。一是感知層,即利用 RFID、二維碼、傳感器等隨時隨地獲取物體的信息;二是網絡層,通過各種電信網絡與互聯網的融合,將物體的信息實時準確地傳遞出去;三是應用層,把感知層的得到的信息結合云計算、數據存儲、平臺服務等技術對獲得的信息進行處理,實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理等實際應用。校園物聯網的架構如圖1所示。

圖1 校園物聯網架構

2 校園物聯網關鍵技術

2.1 傳感器

傳感器是一種檢測裝置,能感受到被測量的信息,并能將檢測感受到的信息,按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出。

傳感器負責物聯網信息的采集,它是實現自動檢測和自動控制的首要環節,是物聯網服務和應用的基礎。如果沒有傳感器對被測信息進行捕獲和轉換,一切準確的測試與控制都將無法實現。隨著技術的發展,傳感器廣泛的應用于工業生產自動化、國防現代化、航空技術、航天技術、能源開發、環境保護與生物科學等領域。

2.2 無線傳感器網絡

無線傳感器網絡(Wireless Sensor Networks, WSN)由部署在監測區域內大量的廉價微型傳感器節點組成,通過無線通信方式形成一個多跳自組織網絡。無線傳感器網絡是一種全新的信息獲取平臺,能夠實時監測和采集網絡分布區域內的各種檢測對象的信息,并將這些信息發送到網關節點。

一個典型的傳感器網絡結構通常由傳感器節點、接收發送器(sink)、Internet或通信衛星、任務管理節點等部分構成。傳感器網絡節點包括傳感單元、處理單元、通信單元以及電源部分。在傳感器網絡中,節點通過自組織方式構成無線網絡,以協作的方式感知、采集和處理網絡覆蓋區域定的信息,以實現對任意地點信息在任意時間的采集、處理和分析。傳感節點之間可通過網關完成和公用Internet網絡的連接,具有快速展開、抗毀性強等特點,在軍事偵察、環境監測、醫療護理、智能家居、工業生產控制以及商業等領域有著廣闊的應用前景。

2.3 智能嵌入式技術

嵌入式技術是在Internet的基礎上產生和發展的,嵌入式系統的Internet接入、Web服務器技術以及嵌入式Internet安全技術,是嵌入式系統Internet技術的關鍵和核心。物聯網技術中所采用的各類高靈敏度識別、專用信號代碼處理等裝置的研發,將進一步推動智能嵌入技術在物聯網中的應用。嵌入式系統以應用為中心,將軟件固化集成到硬件系統中,一般由嵌入式微處理器、硬件設備、嵌入式操作系統以及用戶的應用程序等部分組成。21世紀后,各種家用電器如電冰箱、自動洗衣機、數字電視機、數碼相機等廣泛應用這種技術。

3 物聯網在中小學校園的應用

物聯網技術在中小學校園的建設中也越來越發揮著十分重要的作用。本文以“四個系統·一個平臺”為核心設計理念,構建了一套完整的物聯網智能校園體系。

3.1 校園設施管理系統

隨著學校面積的不斷擴大,多地辦校的情況增加,其設施管理工作的成本及管理難度日益增加,而物聯網技術在這有更大的使用空間。由于校園設施,包括:道路、通訊、電力、環保、水系等領域的基礎設施,都是按照一定的地理空間分布的,因此可以利用GIS技術結合物聯網技術來建立其信息管理系統,該系統將成為校園新的信息源,任何與校園有關的設施信息都將給定位,并與空間數據聯系起來。用戶將可以圖文并茂的查詢校園信息,給學校的設施維修工作帶來了很大方便。

GIS數據庫中存儲所有的校園相關設施,對這些目標都要進行數字化存儲建庫,對于每個設施,都可貼上唯一的電子標簽,而標簽上的編碼也要記錄在每個目標的數據中,從而使得基礎設施空間數據庫中的標簽數據與物聯網中的標簽數據一致。一旦某個設施出現問題,傳感器會將故障部件位置傳送到數據中心,維修人員可持便攜式移動終端前去維修,該部分是集GPS定位和RFID讀寫功能于一體的設備,這時首先依靠GPS進行宏觀定位的。在地下管網維修時,由于缺少GPS信號的支持,借助于物聯網技術,可以利用RFID讀取各個目標的標簽信息,然后通過該標簽信息從GIS數據庫中找到相應的設施目標,從而實現RFID 輔助下的目標精確定位。從而實現對校園設施的快速維護,保證學校的正常運轉。

3.2 校園安防管理系統

校園作為人員相對密集的地方,并且中小學生的安全防范意識薄弱,自救能力差,所以在中小學校園中的安全管理尤為重要,利用門禁、視頻監控、電子圍欄等技術,合理部署多級傳感器全面感知校園的環境、物品及外來入侵人員的變化情況,及時提示或者報警。

(1)門禁。在校園門口安裝射頻閱讀裝置對進出校園的人員信息進行讀取,然后將自動采集的信息傳送到后端系統進行存儲分析,當學生上學、放學在校園門口進出的時候,以及學生乘坐校車上下學時可進行RFID人員檢測,系統自動以短信的形式將學生的出入信息及時通知家長,方便家長隨時了解孩子的動態信息。對于中學的學生宿舍門口也同樣安裝門禁裝置,沒有權限的人員不可以進入宿舍,對外來人員進行拜訪登記,確保學生的安全;

(2)電子圍欄、視頻聯動。學校邊界建設脈沖電子圍欄,學校重點部位部署紅外攝像頭,可以進行人員異常行為分析檢測,實現主動防護,入侵報警,報警視頻聯動等功能,可將企圖入侵者拒之于防區之外,提高學校的安全防范等級。并把入侵信號送至報警主機,以保證值班人員及時了解防區信息并作出快速的處理;

(3)傳感器。通過在教室、走廊、宿舍安裝煙霧、溫度感知裝置,當煙霧濃度和溫度超過危險值時,傳感系統自動啟用滅火裝置進行滅火,同時發出警報將險情傳給安保中心及時處理險情;

(4) 食材溯源。中小學生正處在身體成長發育的重要階段,對食品質量衛生狀況要求較高,基于物聯網的食堂食品安全是校園應用重要的一部分,通過在食堂安裝衛生監控系統進行衛生監測、食材溯源,加強食堂飯菜監管,讓學生健康的成長。

3.3 智能教學系統

學校教室所處的環境中,電子電器設備日益增多,電器的使用對教學的影響是越來越大。尤其中小學生自控能力較差,為中小學生打造一個智能的教學環境對其養成良好的習慣,增加學習興趣有著積極的作用。而傳統的課堂所用管理方法還是人工被動管理,現在我們可以通過物聯網技術在教室中構建成一個物聯網,讓所有的設備通過智能平臺進行智能管理。學生或者老師一旦進入教室,光線識別系統自動判斷是否需要啟動照明,實現對教室光線自動感應,通過實時數據采集與數據,保證教室光線質量,溫度感應系統自動判斷是否需要啟動空調等設備,人像識別系統開始工作,判斷如果是老師則啟動相關多媒體設備,如果是學生則自動簽到,在開始上課前將已簽到的學生信息反饋到教師多媒體設備上面。

3.4 綠色校園系統

建設數字化節約型校園,是共同應對我國資源相對緊缺、生態環境比較脆弱應擔當的國家責任。通過對各數據的智能采集,把學校的電力消耗、水電資源消耗等情況集中到全實時化的監測管理平臺上來,管理人員可隨時隨地感知學校各系統設備的能耗,并可以根據采集的數據建立數學模型,為學校提供指標化管理的具體依據。同時結合傳感器實現對校園的教室及其他重點部位的環境在線監控,主要包括監測點的溫濕度、空氣中的CO、CO2等含量,從而為學校的“減碳排放”和“低碳發展”,提供了技術基礎和平臺支持。

3.5 校園物聯網綜合管理平臺

校園物聯網綜合管理平臺包括:設施管理系統、安防管理系統、智能教學系統、綠色校園系統。整個平臺就是將各種應用系統、數據資源和互聯網資源集成到一個信息管理平臺之上,它把分類系統的不同功能有效地組織起來,為各類用戶提供一個統一的信息服務入口。校園物聯網綜合管理平臺框架如圖2所示。

圖2 校園物聯網綜合管理平臺框架

教育局系統可以用專網接入學校物聯網綜合管理平臺,使教育局可以遠程訪問到本學校的資源,為其更好地規劃調整學校網點布局,管理學?;ā⑿I岷托.a及教育用地提供參考數據,同時對雙方傳送的文件可進行加密處理,防止教育相關機密文件的泄露。

4 結 語

物聯網要在教育領域獲得廣泛的應用,目前仍有許多問題需要解決,如費用問題、信息安全問題等。然而隨著物聯網技術的不斷成熟和發展,其在中小學校園中的智能應用也會進一步深入,最終將提升教育信息化水平,有利于教育質量的提高。本文探討了物聯網在構建校園智能化設施管理、安防管理、教學管理、綠色校園等方面的應用,但物聯網在構建智能校園的作用中遠遠不止這些,在不久的將來,物聯網技術會使我們的校園變得更加美好。

參 考 文 獻

[1]劉嵐,翟鴻雁,陳寧.物聯網技術在中小學校園[J].科技視界,2012(19):175-177.

[2]馬士玲,劉志丹. 物聯網技術在智能校園中的應用[J]. 物聯網技術,2012,2(6):76-77.

[3]王宏岳,張峰國,劉忠武. 基于雙頻RFID的“校園衛士”技防管理系統設計[J]. 物聯網技術,2011,1(10):35-38,43.

物聯網學的技術范文2

關鍵詞: 物聯網;IPv6;ZigBee;無線網絡

中圖分類號:TP393

0 引 言

物聯網(Internet of Things,IoT),顧名思義就是指“物物相連的互聯網”,就是在物理世界的實體中部署具有一定感知能力、計算能力和執行能力的嵌入式芯片和軟件,使之成為“智能物體”,進而通過網絡設施實現信息傳輸、協同和處理,從而實現物與物、物與人之間的通信 。

2009年8月7日,總理在無錫考察時提出要盡快建立中國的傳感信息中心(也稱為“感知中國”中心),標志著我國發展物聯網的信心與決心。事實上,物聯網的概念是在1999年提出的。根據2005年國際電信聯盟(ITU)的定義,物聯網主要解決物到物(Thing to Thing, T2T)、人到物(Human to Thing, H2T)、人到人(Human to Human, H2H)之間的互聯。這一高度交叉的新興前沿領域在國際上備受關注,現在,物聯網已成為我國經濟領域的熱詞,也將成為我國經濟發展的新型發動機。

1 計算機網絡技術在物聯網時展中的作用

物聯網可廣泛應用于社會生產和人們生活的各行各業,從而大大提升整個社會的信息化水平,并在提高效率的同時,實現節能減排。物聯網的魅力來源于三大關鍵特征:第一,全面感知,即利用RFID、二維碼、傳感器等隨時隨地獲取物體的信息;第二,可靠傳遞,即通過各種電信網絡與互聯網的融合,將物體的信息實時準確地傳遞出去;第三,智能處理,即利用云計算、模糊識別等各種智能計算技術,對海量的數據和信息進行分析和處理,對物體實施智能化的控制。在業界,物聯網大致公認為有三個層次,其中底層是用來感知數據的感知層,中間是數據傳輸的網絡層,最上面則是內容信息的應用層。圖1所示是物聯網體系的基本架構。

物聯網技術是在互聯網技術基礎上延伸和擴展的一種網絡技術,其核心和基礎仍然是互聯網技術,其用戶端延伸和擴展到了任何物品和物品之間進行信息交換和通訊。物聯網的網絡層將建立在現有的移動通訊網和互聯網基礎上。物聯網通過各種接入設備與移動通訊網和互聯網相連,網絡層也包括了信息存儲查詢、網絡管理等功能。網絡層中的感知數據管理與處理技術是實現以數據為中心的物聯網的核心技術?,F在,越來越多的高校都開設了計算機網絡技術的相關課程,包括無線傳感網絡概論、TCP/IP網絡與協議等目前物聯網方向專業的主要課程。就不同的行業和應用背景,眾多高校同仁在如何改進計算機網絡技術教學內容方面,提出了諸多有益的理念。隨著信息技術的發展,計算機網絡技術教學過程中的諸多環節,仍然需要進一步的探索和改進。

2 計算機網絡技術課程的改革

2.1 加入IPv6內容

盡管物聯網的互聯對象數不勝數,但卻主要分為兩類:一類是體積小、能量低、存儲容量小、運算能力弱的智能小物體,如傳感器節點;另一類是沒有上述約束的智能終端,如無線POS機、智能家電、視頻監控等。這兩類互聯對象,從終端側向通信網絡提出了特定的需求,而支持巨大的地址空間、網絡可擴展、傳遞可靠等顯然是其共性需求。通信網絡不僅要能提供足夠多的地址空間來滿足互聯對象對地址的需求,而且網絡容量足夠大,能滿足大量智能終端、智能小物體之間的通信需求。值得注意的是,智能小物體在尺寸與復雜度等方面的限制決定了其能量、存儲、計算速度與帶寬也是受限的,因而需要通信網絡能夠提供輕量級的通信協議、可靠的低速率傳輸,同時網絡還要具備自組織能力。

基于以上原因,物聯網對IP地址產生了前所未有的大量需求。而構成現今互聯網技術基石的IPv4,在面臨地址資源枯竭等困境的背景下,顯然已無法為地球上存在的萬事萬物都分配一個IP地址,而這又恰恰是實現物聯網的關鍵。

所以,在現在的計算機網絡技術教學中適當引入IPv6的教學內容,有助于學生了解當前網絡的狀態和物聯網時代的要求。

2.2 加大無線網技術的內容

物聯網技術的應用主要以公眾無線網絡為載體,大多使用2G、3G網絡來實現遠程通信,同時也有部分應用采用固定光纖接入方式。固定光纖接入具有傳輸速率高、傳輸信息量大、可靠穩定、保密性好等特點,因此,應用時需要根據不同的應用場景選擇不同的接入方式。

常用的近距離無線通信技術有802.11b、802.15.4(ZigBee)、Bluetooth、UWB、RFID、IrDA等。其中,ZigBee是一種近距離、低復雜度、低功耗、低數據速率、低成本的雙向無線通信技術,完整的協議棧只有32 KB,可以嵌入到各種設備中,同時支持地理定位功能,因而成為構建近距離無線傳感網的主流技術。

鑒于上述情況,在課程內容中加入物聯網中的無線通信內容,讓學生學習各種無線RF通訊技術與標準,比如ZigBee、藍牙、Wi-Fi、GPRS、CDMA、3G、4G、5G等,使學生能夠適應未來物聯網時代的發展要求。

3 結 語

物聯網是繼計算機、互聯網與移動通信網之后的信息產業的一個新方向。作為培養中、高級應用人才的主力軍,高等學校要掌握時代的脈搏,要通過廣泛的社會調研來跟蹤物聯網發展的趨勢和前沿技術,以此占領人才培養的制高點,促進高等學校計算機專業的改革和發展,從而使所教知識都能轉化為社會生產力。

參 考 文 獻

[1] 馬建.物聯網技術概論[M].北京:機械工業出版社,2011.

[2] 王汝傳,孫力娟秀. 物聯網技術導論[M].北京:清華大學出版社,2011.

[3] Ayesta U, avrachenkov K. The effect of the initial window size and limited transmit algorithm on the transient behavior of TCP transfers[C]. Proc. of The 15th ITC Specialist Seminar on Internet Traffic Engineering and Traffic Management, Wutzburg, Germany, 2002, 7.

[4] Manish Jain, Ravi S. Prasad, Constantinos Dovrolis. The TCP Bandwidth-Delay Product revisited: network buffering cross traffic, and socket buffer auto-sizing[R]. Technical Report GIT-CERCS-03-02, College of Computling, Georgia Tech, 2003.

物聯網學的技術范文3

高校是較早利用物聯網技術的陣地之一。憑借在紅外激光、無線通信、自動識別、傳感射頻、認證編址等高新技術方面的優勢,尤其是RFID技術的廣泛使用,如校園卡、門禁卡等,許多高校已經初步實現了物聯網技術在校園內的大規模集成化應用,而且具備信息化、網絡化、智能化、可視化等先進技術特征。中國電信、中國移動等通訊部門與部分高校簽署的校園信息化建設協議為校園電子設施的改造提供了技術保證。當前,學生可以通過射頻卡(校園卡)或手機卡在學籍管理工作中進行快捷注冊,在公寓門禁管理、圖書借閱等方面進行自主識別,在就餐消費、電費、網費繳納等領域實現便捷支付。在安全系統領域,如對學生進行識別、定位、查詢、管理等方面,也開始有了初步探索。

二、高校學生管理應用物聯網的必要性

進入21世紀以來,伴隨著我國逐步進入高等教育大眾化階段,高等學校的在校總人數達到2700余萬人。高校的規模、結構、體制等方面也隨之發生了巨大變化,隨著大學新校區建設、后勤管理社會化以及高等教育管理體制改革等的逐漸推進,高校學生管理工作也逐漸規范化、獨立化,迫切需要進行管理機制的創新。近年來,由于國內外政局不斷變化、經濟全球化進程加快、國內改革不斷擴大與深化引發就業方式多樣化、社會矛盾頻發,涉及高校學生學習、生活、就業等方面的環境因素已經發生了重大變化,影響高校學生管理工作的不確定因素明顯增加,高校學生管理工作的復雜性與日俱增。隨著現代信息技術的發展,作為主要傳播媒介的互聯網正全方位融入生活的各個角落。高校學生的思想意識形態已經被互聯網傳播的多元化價值觀念影響,高校學生正遭受著各種意識形態和社會價值取向史無前例的猛烈沖擊。尤其是進入“微”時代后,手機客戶終端的無限延伸已經使得互聯網發展成為一個沒有邊際的世界。不同的思想文化、價值觀念交織碰撞,思想尚未成熟的大學生普遍存在政治信仰迷茫、理想信念缺失、價值取向扭曲、誠信意識淡薄、社會責任喪失、團結協作理念淡化、心理素質欠佳等問題。高校頻發的自殺、校園暴力、偷盜、網絡犯罪等惡性極端事件,對高校管理工作也是一個嚴峻的挑戰。作為高校學生管理工作直接參與者的輔導員,鑒于當下“兩眼一睜,忙到熄燈”工作狀態和“干最累的活,拿最少的錢”的收入狀況,無法調動自身積極向上的工作情緒。部分高校存在輔導員配備不足、工作繁雜、職責不明等問題,輔導員參與學生管理工作力不從心,效率不高。加之輔導員在高校日常管理工作中幾乎要面向學校的各個職能部門,大量時間都要用在執行各部門布置的任務上,學生的全面細致管理受到極大影響。將物聯網與高校學生管理工作進行有效接軌,把物聯網與學生安全管理、學風建設、心理健康管理、貧困生資助管理、課外活動監控等結合起來,實現“感知管理”,從而把握主動權,可以有效預防各種危機并改變工作滯后的局面。

三、利用物聯網技術實現高校學生管理工作的創新

目前,高校學生管理工作者“抓兩頭、略中間”的管理模式存在許多管理漏洞,問題頻發。利用網絡信息傳遞的多向性優勢,學生管理工作者可以改變以往工作對象受限的現狀,全面發現、掌握和解決更多學生在學習、生活和思想上的深層次問題,使更多學生同時接受全方位管理成為可能,也使得學生管理工作從平面走向立體,從被動變為主動,從現實時空走向網絡時空,從而實現學生管理在工作形式與工作內容上的創新。學校將RFID識別標簽嵌入校園卡、學生證、門禁卡或手機卡中,在校園全覆蓋范圍內可以實現對學生的實時監控。網絡控制系統可以自動、實時地對學生進行識別、定位、追蹤、監控。通過這種工作模式,可以突破以往校園區域范圍內的信息層層傳遞煩瑣和管理應急反應慢的局限,使學生的各類信息能夠第一時間傳達至校園網絡系統,第一時間做出事態分類甄別。

1.實時考勤反饋促學風

良好的學習風氣是學生思想品德、學習精神與綜合素質的重要體現,是促進學生成長成才的基礎。由于部分學生進入大學以后受到目標缺失、生活散漫、社會工作與學習安排不當、網絡成癮、戀愛等諸多因素的影響,出現了“每天睡到日三桿,上課時間不到班,上課懶把課本翻,整堂只把手機玩”的現狀,學習風氣令人擔憂,嚴重影響人才培養質量。教務部門可通過嵌在學生校園卡、手機卡中的電子標簽發送信號,由各個教室設置電子監控感應器(攝像頭、感應器等)進行接收,網絡自動進行到課學生信息核對,統計缺勤學生信息并傳遞給輔導員或學生本人,督促學生出勤。為杜絕學生在課堂上玩手機的現象,電子感應設備感受到嵌在手機卡內的電子標簽所發出的信號后,可以通過網絡自主進行判斷、定位,提示上課教師及時制止,或者自行將手機鎖屏,讓學生在課堂內無法正常使用手機。

2.智能校園監控保安全

近年來,高校校園內火災、偷盜、斗毆、死亡事件頻發,讓高校學生工作管理者猝不及防。高校管理人員對各類事件、隱患不能提前預判,應對起來相當被動。大多數高校為了擴招,校園面積增大,建筑增多,師生人數上升,管理難度隨之加大,師生的人身財產安全難以保證。物聯網技術可以對高校校園的安全管理進行智能化、實時化監控,突破時間、空間的限制,實現全時段、全方位智能監管。高校一般都能將分散在校園各處獨立的監控錄像進行聯網,對校園安全情況進行錄像、監管。但這種形式相對單一,人員缺崗時不能及時反饋,存在一定缺陷。為改善現有的監控設備監測單一的局面,高??稍谛@的危險區域或監控盲區,如池塘、頂樓、施工場所、治安死角等場所設置RFID電子標簽,當學生進入這些區域的識別范圍時,由網絡上傳信息進行身份自動識別,并發出語音警示提醒學生注意安全或離開危險區域。同時,校方安保人員可在第一時間接到警報進行現場處理。為防止校外人員進入校園影響正常的教學秩序,進行偷盜、聚集等行為,高??稍诮虒W區、生活區等限制校外人員進出的區域安裝監控攝像頭和電子報警器,當發現可疑人員進入學生宿舍時,或者當公共場所發生斗毆或聚集事件時,監控錄像會自動采集圖像信息進行上傳,進行甄別、預警,電子報警器則會通知安保人員及時到達現場進行事件處理;在學校門口、公寓樓門口安裝電磁開關和讀卡機等進出控制系統,對通行位置、通行人員身份、通行時間等信息進行實時監控,如發生學生在非正常時間離校出走事件時,可立即顯示、打印和報警,提示輔導員或保衛部門及時做出反應。

3.遠程診療心理問題學生

高校學生在人際關系處理困難、過分依賴網絡、角色轉換與適應慢以及學習生活壓力大等各種因素的影響下,心理狀況令人擔憂。目前,高校已成為心理弱勢群體的聚集地,心理不健康狀態或亞健康狀態的學生約占總人數的一半左右。部分心理有問題的學生出現自卑、抑郁、偏執、焦慮、強迫、精神分裂等癥狀。雖然高校設立了專門的心理自助中心,并配備專門的心理輔導老師進行干預治療,但部分學生不能主動意識到自身的心理問題,不愿進行心理輔導。高校每學期進行心理測評,雖然可以有目的地關注部分問題學生,但“踏著鈴聲進課堂,宿舍內外無聲響,互聯網絡訴衷腸”的生活模式,也讓高校輔導員無法及時關注學生心理狀態,甚至出現學生離校出走、自殺后不能及時得知信息的局面。因此,高??梢詾閷W生配發簡易的醫療傳感設備,對在校學生的生理指標進行實時監測,學生的生理指標數據通過無線通信網絡傳送到心理自助中心,讓輔導員和心理咨詢師有的放矢地進行關注和心理輔導,及早介入,有效防止意外事件的發生。

4.校園文體活動自主選擇

除去正常的課堂學習之外,高校學生的自由時間比較多。由于每個學生的個性不同、興趣愛好不同,課余時間所參與的活動也不盡相同。將所有學生聚集到一起開展文體活動的傳統方式既費時費力,又讓學生感覺是被強迫參與。所以,學生參與課外活動的興趣不濃,積極性不高,活動效果不盡如人意。通過物聯網的使用,學校有關部門可以根據學生在入校之初填寫的個人興趣愛好,建立檔案信息,進行分類整理、匯總,每天可通過微信平臺、QQ、電子郵件等形式將即將舉辦的各種活動信息分類別、有針對性地推送給對應的學生,讓學生可根據時間自行參與自己感興趣的活動,并實時反饋參與情況,進行總結評估。

5.智能服務學生生活

物聯網技術在服務學生生活方面也可以大有作為。以購買火車票為例,傳統的車站售票、代售點售票雖然是學生群體的慣性購票方式,但較浪費時間。網絡時代,通過互聯網電子支付平臺預訂車票的方式越來越受到大學生的青睞。學校后勤部門可以利用物聯網為學生購買往返車票提供便利。在開學或者放假前夕,物聯網絡可根據已統計匯總的各個學生的乘車區間信息,自動將票務信息推送至各手機終端或者個人認證平臺上,并鏈接網絡購票系統、個人銀行卡、電子支付認證系統。學生只需用手機或者認證平臺選擇所乘車次,點擊確認,無須其他操作則可由系統自動完成購票。通過這樣的方式,可以為許多學生解決“買票難”、“忘買票”等問題。物聯網技術還可以利用在對高校貧困學生的資助、獎貸工作中。物聯網可以將建立貧困檔案學生的消費信息向財務系統進行實時反饋,實現資助資金的自主發放和使用管理。

四、結語

物聯網學的技術范文4

【關鍵詞】物聯網 安防系統 傳感器 監控

校園安防系統是基于保護校園宿舍安全、重點實驗室的相關設備和信息以及相關重要辦公場所信息安全所進行設計的。使用安全生產產品和系統以及相關產品來構成一定的警報系統,包括:視頻安防監控系統、出入口控制系統等的系統;或是由這些系統為子系統組合,或集成的中子系統組成網絡,這都是為有效的保護校園的安全而采用的系統和模式。在當前社會信息系統技術不斷發展的情況下,實現校園安防系統的整合與發展,實現資料和數據的共享,都能夠在互動的關系中形成有效的安防系統的。因此,需要根據學校的需求,進行重組與發展,建立有效的安防體系是極為必要的。

1 相關技術介紹

1.1 物聯網技術

物聯網技術涵蓋多方面的內容:網絡通信技術、情景感知技術、信息處理技術。在情景感知技術方面有一些相對較為成熟的技術支撐:RFID(Radio Frequency Identification. 無線射頻識別)技術,WSN(Wireless Sensor Network, 無線傳感器網絡),紅外感知技術,全球定位系統等等。這些技術為情景感知提供了充足的技術保證。在通信方面,傳統的移動通信網絡或者Internet都為通信的實現提供保證。在信息處理方面,基于各種智能終端技術的發展,以及各種嵌入式智能系統的開發都為信息處理提供了充分的支撐??梢哉f,物聯網概念的誕生是各類技術手段發展的必然結果。基于各種信息應用產品的開發,是物聯網技術的主要應用場景。

1.2 MVC架構

MVC框架是軟件系統的模塊化、層次化處理的一種典型理念。對于MVC這樣的分布式的有鮮明結構的三層體系結構,頂層為視圖層,是直接面對用戶的內容,視圖層負責將系統傳遞過來的數據信息進行可視化的顯示,包括各種圖形化顯示以及文本顯示等;與視圖層進行知己聯系的是為他提供各種數據的業務邏輯層,業務邏輯層根據用戶在頁面的操作觸發各種事件,然后針對事件的對應內容,發送各種請求到服務器端,并等待服務器的相應,在收到服務器的相應之后,業務邏輯層同樣負責將這些內容進行解析并傳送給視圖層;最底層的是數據邏輯層,系統提供的數據訪問方法是有限的,業務邏輯層想要獲取某方面的數據,可以調用數據邏輯層提供的一個或者多個方法來進行實現,數據邏輯層的功能就是直接與系統數據庫進行數據交換。

2 總體架構設計

為了保證本安防管理系統能夠良好的運行,根據系統的各種性能與安全性需求考慮,同時考慮到系統后期的擴展工作,系統需要采用MVC三層架構方式實現,通過獨立的MVC架構模式,可以有效的提高系統的各方面性能。對于采用C#系語言實現的系統,該MVC架構主要包括:數據層、業務層、展示層,具體MVC架構的體系設計如圖1所示。

本系統在實現上采用C/S與B/S混合的方式,通過混合的服務模式,可以既滿足在線查詢方式又可以提供智能終端的查詢途徑,同時對于宿舍和重要辦公場所不同的監控片區,采用局域網連接模式可以有效的提高信息的安全性,同時對于頻繁使用的終端,采用局域網的方式可以減少系統的維護工作量,各個片區信息辦公處構成本地的局域網環境,數據采集以后后臺傳送到系統服務器上,保證總服務器數據隨時更新。本地服務提供采用局域網的C/S方式實現,提高系統的安全性。用戶對個人數據的訪問通過終端或者瀏覽器進行,由于用戶個人僅僅局限于查詢個人的相關信息,通過互聯網開放相關的API可以有效的提高系統數據的安全性。

3 功能模塊設計

根據前面的描述,本系統主要包括6個不同的功能塊:基本信息管理、用戶管理、門禁管理、監控管理、消防管理以及固定資產防盜管理。

3.1 基本信息管理模塊

基本信息管理模塊主要負責對與系統安全性、可靠性以及用戶有關的數據信息進行管理,其功能包括登錄管理、密碼設置、數據備份和數據還原等。

3.2 用戶管理模塊

用戶管理模塊主要是由注冊用戶、信息修改、權限設置以及信息審核這樣四個部分組成的,直接關系到系統的安全。

3.3 視頻監控管理模塊

視頻監控管理模塊是采用圖像處理、模式識別和計算機視覺技術,通過在監控系統中增加智能視頻分析模塊,借助計算機強大的數據處理能力過濾掉視頻畫面無用的或干擾信息、自動識別不同物體,分析抽取視頻源中關鍵有用信息,快速準確的定位事故現場,判斷監控畫面中的異常情況,并以最快和最佳的方式發出警報或觸發其它動作,從而有效進行事前預警,事中處理,事后及時取證的全自動、全天候、實時監控的智能系統。智能監控系統解決傳統監控系統中的“防”的問題。視頻監控管理由視頻采集攝像機、智能視頻服務器、報警控制單元及報警探測器、視頻墻、遠程控制中心組成。從而對校園宿舍以及相關重要場所進行24小時不間斷的監控。

3.4 門禁管理模塊

門禁管理主要有前端的數據采集系統和后端的權限管理系統兩部分組成:前端的數據采集系統用于對操作門禁的人員信息進行采集,包括操作門禁人員所持有的RFID電子標簽信息、用戶輸入的密碼信息、用戶所錄制的音頻信息、系統拍攝到的用戶的圖像和視頻信息等;后端的權限管理系統通過驗證前端數據采集系統采集到的數據,鑒別相關用戶是否可以打開某一個特定的門。本文關于門禁系統的討論,僅包含基于這2種硬件實現的門禁管理系統,門禁管理的一般流程為:通過RFID識別器識別用戶說持有的RFID設備是否為系統授權的設備,如果是,則通過控制各種電磁閥等控制閘門的開關,密碼鎖的操作過程與此相類似。

3.5 消防監控管理模塊

消防監控管理對其監控的宿舍區域和重要辦公區域的消防狀態進行實時監控和險情發生時候的及時反饋。針對不同的應用場景,為方便監控子系統的部署、降低各個監控節點的監控成本,主要采用物聯網領域中無線傳感網(WSN)技術對消防監控子系統進行設計與部署。整個無線傳感網主要用于對監控區域環境信息進行數據采集、數據處理匯聚,然后通過互聯網、移動通信、串口線等方式將數據傳遞至監控中心,從而使無線傳感網的使用者可以遠距離了解被監控區域的物理狀態和環境狀態等實時狀況,并及時作出處理。

3.6 固定資產防盜管理模塊

固定資產防盜管理模塊作為學校安防系統的一個重要組成部分,可以用來對學校的重要固定資產進行實時監控,防止固定資產被盜竊等情況的發生。

本文討論的固定資產管理系統的設計主要是基于GPS模塊來實現,具體的管理機制為:每一個欲進行登記管理的固定資產,都備有一個GPS模塊,在正常的情況下,該GPS模塊處于休眠狀態;對于每一個設備,都定義一個合理的活動范圍,如果在該范圍內活動,則視為正常的活動,如果一旦有設備被帶離制定的活動范圍,會觸發一個觸發信號發送的管理系統,管理系統一旦收到該信號,則會觸發這個設備上的GPS模塊,GPS模塊一旦被激活,就會以固定的頻率進行定位信息的返回,一次來實現對固定資產的管理。

4 數據庫設計

由前面的模塊設計階段,可以對系統的實體進行提取,進而建立系統的關系數據庫模型。數據庫的設計主要需要考慮系統實際使用中不同的實體,以及對系統的實體的屬性的提取。本系統的數據庫的設計主要是考慮系統用戶群體的區分以及系統分析內容的存放等。

根據系統的實體屬性,系統共需要11個不同的信息表,分別有工作人員信息表,與用戶對應包括角色內容以及對應的權限信息。其他所有為學校的各種資產信息,包括設備ID以及硬件設備信息等,具體的系統E-R圖的設計如圖2所示。

5 結束語

物聯網技術的出現大大的提升了安防系統的防護能力,給學校安防系統帶來了質的變化?;谖锫摼W的物流安防系統把物聯網的RFID、傳感器等技術合理的運用到學校宿舍或重要辦公場所的門禁系統、安全監控系統等系統中,解決了傳統安防系統中許多問題。隨著物聯網技術的成熟發展,學校安防系統也必將完善,從而能較好的解決校園安全問題。

(通訊作者:羅揚)

參考文獻

[1]吳偉.基于GPRS無線智能家居安防系統的研究與實現[D].河北工程大學,2009.

[2]馬川鑫.高校校園綜合安防系統的設計與研究[D].西安建筑科技大學,2010.

物聯網學的技術范文5

《物聯網信息安全》教學大綱

課程代碼:

0302040508

課程名稱:物聯網信息安全

分:

4

時:

64

講課學時:

64

實驗學時:

上機學時:

適用對象:物聯網工程專業

先修課程:《物聯網工程概論》、《通信原

理》、《計算機網絡技術》

一、課程的性質與任務

1.

課程性質:

本課程是物聯網工程專業一門重要的專業課。

課程內容包括物聯網安全特

征、物聯網安全體系、物聯網數據安全、物聯網隱私安全、物聯網接入安全、物聯網系統安

全和物聯網無線網絡安全等內容。

2.

課程任務:

通過對本課程的學習,

使學生能夠對物聯網信息安全的內涵、

知識領域和

知識單元進行了科學合理的安排,

目標是提升對物聯網信息安全的

“認知”

和“實踐”

能力。

二、課程教學的基本要求

1.

知識目標

學習扎實物聯網工程基礎知識與理論。

2.

技能目標

掌握一定的計算機網絡技術應用能力。

3.

能力目標

學會自主學習、獨立思考、解決問題、創新實踐的能力,為后續專業課程的學習培養興

趣和奠定堅實的基礎。

三、課程教學內容

1.

物聯網與信息安全

1)教學內容:物聯網的概念與特征;物聯網的起源與發展;物聯網的體系結構;物聯網安全問題分析;物聯網的安全特征;物聯網的安全需求;物聯網信息安全。

2)教學要求:了解物聯網的概念與特征,了解物聯網的體系結構,了解物聯網的安全特征,了解物聯網的安全威脅,熟悉保障物聯網安全的主要手段。

3)重點與難點:物聯網的體系結構,物聯網的安全特征;物聯網的體系結構,物聯網的安全特征;物聯網安全的主要手段。

2.

物聯網的安全體系

1)教學內容:物聯網的安全體系結構;物聯網感知層安全;物聯網網絡層安全;物聯網應用層安全。

2)教學要求:

了解物聯網的層次結構及各層安全問題,

掌握物聯網的安全體系結構,掌握物聯網的感知層安全技術,

了解物聯網的網絡層安全技術,

了解物聯網的應用層安全技術,了解位置服務安全與隱私技術,

了解云安全與隱私保護技術,

了解信息隱藏和版權保護

1

歡。迎下載

精品文檔

技術,實踐物聯網信息安全案例。。

3)重點與難點:信息隱藏和版權保護技術,物聯網的感知層安全技術,物聯網的網絡層安全技術,物聯網的應用層安全技術。

3.

數據安全

1)教學內容:密碼學的基本概念,密碼模型,經典密碼體制,現代密碼學。

2)教學要求:掌握數據安全的基本概念,了解密碼學的發展歷史,掌握基于變換或

置換的加密方法,

掌握流密碼與分組密碼的概念,

掌握

DES算法和

RSA算法,

了解散列函數

與消息摘要原理,

掌握數字簽名技術,

掌握文本水印和圖像水印的基本概念,

實踐

MD5算法

案例,實踐數字簽名案例。

3)重點與難點:數據安全的基本概念,密碼學的發展歷史;基于變換或置換的加密

方法,流密碼與分組密碼的概念,

DES算法和

RSA算法;數字簽名技術,文本水印和圖像水印的基本概念。

4.

隱私安全

1)教學內容:隱私定義;隱私度量;隱私威脅;數據庫隱私;位置隱私;外包數據

隱私。

2)教學要求:掌握隱私安全的概念,了解隱私安全與信息安全的聯系與區別,掌握

隱私度量方法,

掌握數據庫隱私保護技術,

掌握位置隱私保護技術,

掌握數據共享隱私保護方法,實踐外包數據加密計算案例。

3)重點與難點:隱私安全的概念,隱私安全與信息安全的聯系與區別;隱私度量方法,數據庫隱私保護技術,位置隱私保護技術;數據共享隱私保護方法。

5.

系統安全

1)教學內容:系統安全的概念;惡意攻擊;入侵檢測;攻擊防護;網絡安全通信協

議。

2)教學要求:掌握網絡與系統安全的概念,了解惡意攻擊的概念、原理和方法,掌握入侵檢測的概念、原理和方法,掌握攻擊防護技術的概念與原理,掌握防火墻原理,掌握病毒查殺原理,了解網絡安全通信協議。

3)重點與難點:雙音多頻信號的概念以及雙音多頻編譯碼器工作原理;信號編解碼器芯片引腳組成與工作原理,信號編解碼器芯片的典型應用電路圖及軟件編程。

6.

無線網絡安全

1)教學內容:無線網絡概述;

無線網絡安全威脅;

WiFi

安全技術;

3G安全技術;

ZigBee

安全技術;藍牙安全技術。

2)教學要求:掌握無線網絡概念、分類,理解無線網絡安全威脅,掌握

WiFi

安全技

術,掌握

3G安全技術,掌握

ZigBee

安全技術,掌握藍牙安全技術,實踐

WiFi

安全配置案

例。

3)重點與難點:

無線網絡概念、

分類,理解無線網絡安全威脅;

WiFi

安全技術,

WiFi

安全配置案例;

3G安全技術,

ZigBee

安全技術,藍牙安全技術。

2

歡。迎下載

精品文檔

四、課程教學時數分配

學時分配

序號

教學內容

學時

講課

實驗

其他

1

物聯網與信息安全

8

8

2

物聯網的安全體系

12

12

3

數據安全

12

12

4

隱私安全

8

8

5

系統安全

10

10

6

無線網絡安全

10

10

7

4

4

64

64

五、教學組織與方法

1.

課程具體實施主要采用課堂理論講授方式,以傳統黑板板書的手段進行授課。

2.

在以課堂理論講授為主的同時,

適當布置課后作業以檢驗和加強學生對講授知識的理解和掌握;

適時安排分組討論課,

鼓勵學生自行查找資料設計電路,

并在課堂上發表自己的設計成果。

六、課程考核與成績評定

1、平時考核:主要對學生的課程作業、課堂筆記、課堂表現進行綜合考核。平時考核

的成績占學期課程考核成績的

30%。

2、期末考核:是對學生一個學期所學課程內容的綜合考核,采用閉卷考試的形式,考

試內容以本學期授課內容為主??荚嚦煽冋紝W期課程考核成績的

70%。

七、推薦教材和教學參考書目與文獻

推薦教材:《物聯網信息安全》

,桂小林主編;機械工業出版社,

2012

年。

參考書目與文獻:

《物聯網導論》

,劉云浩主編;科學出版社,

2013

年。

《物聯網技術與應用導論》

,

暴建民主編;

人民郵電出版社,

2013

年。

《物聯網技術及應用》

,

薛燕紅主編;清華大學出版社,

2012

年。

大綱制訂人:

大綱審定人:

3

歡。迎下載

精品文檔

歡迎您的下載,

資料僅供參考!

致力為企業和個人提供合同協議,

策劃案計劃書,

學習資料等等

打造全網一站式需求

物聯網學的技術范文6

【關鍵詞】物聯網高校實驗室建設

一、關于物聯網實驗的建設目標

高校的物聯網實驗室目前基本上存在以下三個問題:(1)學生親手實踐的空間較小,難以培養自己獨特的創新能力;(2)學生易走進物聯網認識的誤區,因為借助不了實際應用的物聯網實驗系統;(3)缺乏開放的實驗室管理制度。

二、高校物聯網實驗室的建設構想

在建設高校物聯網實驗室時從以下三個問題來入手:(1)解決學生親手實踐的空間較小,難以培養自己獨特的創新能力的問題?,F在在高校普遍存在的問題是,學生的親手動手實驗的條件被大大地限制,一般專業課的實踐都是借助實驗箱來作為實踐平臺。這類的傻瓜型實驗,學生剛開始時可能會引起一些興趣,但是這種感覺不會維系很長時間,長久下去學生的創新思維與能力就會被淹沒。(2)避免學生因為借助不了實際應用的物聯網實驗系統,而走進物聯網認識的誤區。目前,在理想的物聯網實驗室建設技術上,還沒有一套完全健全、成熟的技術方案。比如說像物聯網中同步性和安全性問題、尋址問題等都沒有得到較好的解決,始終成為了阻礙物聯網實驗室的開發和設計。(3)建立合理開放的實驗室管理制度。高校實驗室并不是對學生無條件地開放,一般多為教師所用,這也是教育心理學上的一個弊端。高校安排的實驗教師在等級、薪資待遇、升值機會等方面都不如教師,這就導致了實驗室工作管理人員不會上心,失去了認真工作的動力。

三、高校物聯網實驗室的建設內容

3.1構建多層次的實驗體系

物聯網是一門聯系到物理、數學等基礎性學科和無線通訊、計算機網絡、RFID等專業性學科等諸多知識交織在一起的交叉性的學科。因此要想完全學好或是教好這門學科并不能僅憑單獨的一兩門課程的知識,在外部條件下必須依賴于設備優良的實驗室器材和實驗環境。所以建議設計一套科學的課程群實驗的新體系,這樣便于學生在理解和掌握物聯網等理論知識的同時,更好地掌握其技術性的原理以及操作細則,更多那個計劃足額生在動手動腦過程中迸發的創新性思維。

3.2科學性的物聯網管理和實驗系統配置

這項改革主要是將物聯網管理分成兩大部分,一是由教師們組成的教學團隊,二是有由長期從事試驗系統配置和設計的工作人員組成的科研團隊。讓兩者分清自己的工作任務,相互之間合作共贏,一起管理和運用好物聯網實驗室。另外,關于器材的申報任務就叫可科研團隊中的有經驗的工作人員統一定制,并取得教學團隊成員的商量與意見。最后設備的管理和維護還需要所有人共同的努力,學生于老師都有義務保護好自己的實驗室,我各自的學習和工作共同營造優質的環境。

3.3努力爭取實驗室提供開放的機會

實驗室內的儀器雖然貴重,但是長期擱置不用也就浪費了大好的資源。傳統的實驗室開放管理制度明顯滿足不了學生的需求,所以建議倡開將開放時間定義為是實驗時間和實驗內容的開放。也就是說當學生未能完成自己的實驗任務可以在實驗室內繼續重做,另外,開放的內容比一定是老師硬性規定的,可以依據各個學生自己的情況,選擇自己薄弱的實驗課程。

四、高校物聯網實驗室建設對教學的意義

作為一項開放性實驗教學,同時也作為一項新的教學模式,物聯網實驗室的教學效果還不能夠完全體現出來。但是我們相信隨著今后教育體制改革的不斷深入,像物聯網實驗室這類的開放式的教學模式一定會成為教學的主流方法。

五、結語

總而言之,想要管理好高校的物聯網實驗室并非一朝一夕能夠完成的。它涵蓋了操作人員的綜合素質高效管理制度、學科設計等諸多相關的復雜問題。所以,建設完備的高校物聯網實驗室還需要我們的共同努力,堅持嚴謹科學的創新精神一定能取得最后的成功。

參考文獻

[1]孟力,盧祁.物聯網―――戰略性新興產業.中國儀器儀表,2010,10:21-25

亚洲精品一二三区-久久