物联网工程专业人才培养体系研究

物联网代表未来网络的发展趋势,物联网技术已成为各国竞争的焦点和制高点。物联网人才对各国综合竞争力的提升起着重要作用。然而目前有关物联网工程专业的知识体系、课程体系、工程实践、师资建设和人才培养等方面都还是一片空白。本文从高校物联网工程专业建设框架和保障措施两方面对物联网专业人才培养体系两方面进行了探索研究。     

物联网工程专业人才培养和专业建设探索

阐述物联网工程专业建设背景,分析物联网工程专业研究内容和方向,结合安徽理工大学物联网工程专业的建设过程及行业特色,对物联网工程专业的培养目标、培养方案、课程设置、人才培养模式和教学资源的建设进行具体分析和讨论。     

物联网专业人才培养实践体系探索与实践

文中以地方高校物联网专业建设为主要目标,探讨该专业在建设过程中实践教学体系建设存在的主要问题和难点。结合本校实际和专业需求,提出了以理论课程实验与开放环节相结合为基础,以课程教学和专业竞赛强化推动为过程,学校理论教学体系与企业实训结合为抓手的专业人才实践体系建设思路。经过几年的摸索和实践,基本建立了一套实践教学体系,取得了一定的成效。     

高职物联网专业人才培养模式的实践研究

以上海高职领域首个物联网专业为研究对象,在充分调研行业岗位人才需求的基础上确定人才培养总目标,结合职业能力要求设置专业核心课程,并围绕人才培养提出教学组织、实施及保障的方法和措施,探讨高职物联网应用技术专业的人才培养模式。     

高校物联网专业人才培养方案的研究

物联网工程专业课程目前已在各大高校渐渐开设,但目前还没有一个统一的国家专业人才培养标准。从专业培养目标、专业课程设置和专业实验室建设三个方面,研究了如何建设完善的高校物联网专业人才培养方案,以期物联网专业人才能够适应就业市场发展。     

工程科技人才培养模式下物联网工程专业实践教学体系探索

在"新工科"建设的背景下,培养物联网工程专业的工程科技人才已成为高校教学改革的方向。根据物联网专业特点和工程科技人才培养需求,紧跟物联网技术发展步伐,开展物联网工程专业实践教学体系革新。通过搭建层级式实验室、推进科教融合力度、强化本科生创新项目、竞赛引导实践、升华和革新校企合作模式等措施实施物联网工程专业教学体系革新实践,为工程科技人才培养模式下的物联网工程专业实践教学体系革新提供了一种思路。     

高职院校物联网应用技术专业人才培养研究与探索

本文在分析了物联网专业开设的背景基础上,结合产业的发展和高职院校的实际,从专业人才培养目标、课程体系、专业应用方向等多方面,阐述了物联网人才培养和专业建设的思路,为特色专业的建设提供参考。     

地方工科院校物联网工程专业人才培养的研究

依据物联网的当前发展形势,论述物联网专业设置的可行性。探讨物联网工程专业的知识体系、培养目标和课程体系结构,并分析该专业人才培养的几个关键问题,以适应战略性新兴产业的发展对人才培养的需要。     

智能时代的物联网工程专业课程体系改革探索

剖析智能物联网新特征和体系架构的基础,从“知识体系更新、课程体系改革、实践能力提升”3个方面阐述专业建设探索过程,提供“知识体系如何保持与时俱进、课程体系如何实现传承发展、实践体系如何助力能力提升”等问题的解决思路。     

高校物联网专业人才培养体系的思考

物联网产业的迅速发展,使得人才短缺成为物联网发展的重大瓶颈,高校仍然处在物联网教育的探索阶段。文章分析了目前高校物联网专业的教育现状和面临的问题,从物联网的专业定位和人才培养目标、课程体系建设、实验室建设、师资力量建设和校企合作培养模式等方面,对物联网人才培养体系进行了思考和探讨。     

软件定义的无线电提供IoT远程联接

如果不联接,物联网(IoT)和工业物联网(IIoT)就会成为数十亿台设备的集合,其功能和用途有限。互联和联接到云的能力使得这些节点成为我们现在家庭、办公室、工厂和公共场所非常依赖的有用设备。虽然使用有线联接,但在许多情况下,无线技术是首选技术,但各种不同的节点类型和应用意味着没有单一的普遍方案.事实上,方案的数量在增加,包括以标准为导向的技术和在许可和无许可证频谱中运行的协议,以及专有技术。即使如此,情况也在发生变化,因为软件无线电(SDR)提供灵活性,而这种灵活性是纯硬件方案不可能做到的。     

物联网设备识别及异常检测研究综述

随着物联网技术的发展,物联网设备广泛应用于生产和生活的各个领域,但也为设备资产管理和安全管理带来了严峻的挑战.首先,由于物联网设备类型和接入方式的多样性,网络管理员通常难以得知网络中的物联网设备类型及运行状态.其次,物联网设备由于其计算、存储资源有限,难以部署传统防御措施,正逐渐成为网络攻击的焦点.因此,通过设备识别了解网络中的物联网设备并基于设备识别结果进行异常检测,以保证其正常运行尤为重要.近几年来,学术界围绕上述问题开展了大量的研究.系统地梳理物联网设备识别和异常检测方面的相关工作.在设备识别方面,根据是否向网络中发送数据包,现有研究可分为被动识别方法和主动识别方法.针对被动识别方法按照识别方法、识别粒度和应用场景进行进一步的调研,针对主动识别方法按照识别方法、识别粒度和探测粒度进行进一步的调研.在异常检测方面,按照基于机器学习算法的检测方法和基于行为规范的规则匹配方法进行梳理.在此基础上,总结物联网设备识别和异常检测领域的研究挑战并展望其未来发展方向.     

基于物联网区块链的轻量级共识算法研究

面对规模庞大的物联网数据,高效的共识算法是区块链技术与物联网应用相结合的关键。为解决大规模物联网区块链系统中传统共识算法通信开销大、扩展性低、共识机制复杂度高的问题,基于Hyperledger Fabric搭建一个物联网区块链框架,并设计基于投票和交易证明的轻量级共识算法PoVT。在链码验证交易后,根据节点之间发起和收到的交易,选择交易的源节点和目标节点作为代表参与共识。在共识阶段通过设计新的投票方式简化共识流程,仅需一次全节点广播即可生成新的区块。以优先收集到一定投票数的节点作为主节点进行投票广播,在所有节点收到足够多投票消息的同时进行上一轮交易区块确认。对安全性、出块时间和带宽需求进行分析,结果表明,PoVT算法在网络中存在拜占庭节点的情况下能够以较短的时间验证交易和区块,在每秒交易数量相同时,该算法生成区块的时间为PBFT算法的1/3,网络带宽占用也能减少30%,证明所提物联网区块链框架在不同应用场景中具有较高的可扩展性。     

基于区块链的物联网可伸缩管理机制

为了解决大规模物联网（IoT）设备集中式管理的安全性和可伸缩性问题,提出一种基于区块链技术的轻量级物联网设备可伸缩管理框架。该框架采用区块链网络,在网络中部署智能合约为设备管理提供操作接口,利用设备管理器将轻量级物联网设备独立于区块链网络之外,并改进了区块链中拜占庭容错算法（PBFT）的一致性协议,增加了动态选举机制。仿真实验分别对改进共识算法的性能和机制的可伸缩性进行验证,结果表明,该机制具有良好的伸缩性,设备管理器每秒能响应约1 000次的请求。与传统PBFT算法相比,改进算法提高了交易吞吐量,缩短了交易延时,并减少了通信开销。     

不同物联网架构的分层标准的研究

试图比较不同的国际标准组织的物联网架构标准间的异同来探讨整合标准的途径,以期实现全球的物联网架构标准的统一。对于ITU、ETSI和ISO/IEC的不同标准的平台、工具、调用构件等的设计要求进行了分析,并将它们的分层标准和对应的国标YD/T 2437-2012之间的关系进行了比较。结果表明,ITU、ETSI和ISO/IEC等的物联网架构标准存在与国标YD/T 2437-2012相对应的层次标准,从它们的架构中能衍生出国标的三层框架。这样一来,它们的互联与融合,既可以引导未来的物联网系统在统一架构标准下开发,又可以在一定的统一性的基础上满足不同系统的各自需求。     

物联网网关中轻量化规则引擎的设计与实现

针对物联网网关不适用于多个应用场景的问题,提出了在网关上实现规则引擎的方法。该方法通过"关联事实"属性和 "议程推理"机制,解决了传统规则引擎如JRules等无法应用于轻量级网关设备并且运行时间和响应时间较长的问题。添加"关联事实"属性能减小匹配规则集的大小,"议程推理"机制能避免匹配过程中不必要的等待时间。基于上述方法,在物联网网关上设计并实现了一种快速轻量化规则引擎(FLRE),并用规模不等的数据集测试。实验结果表明,添加"关联事实"属性能将规则引擎的运行速度提高8%~30%,"议程推理"机制能将规则引擎的响应速度提高7%~35%,使规则引擎能够高效地应用于物联网网关上。     

基于免疫进化的物联网系统架构优化

随着众多的智能设备成为物联网系统的构件,其系统架构形式和规模呈现出多样化、巨大化的特点.物联网系统的性能取决于其本身的组织架构.因此,物联网系统组织架构方式的优化尤为重要.由于系统架构本质为系统节点的排列组合问题,将系统架构问题转换为系统效能值的优化问题,提出了一种基于免疫进化的求解算法.该算法采用层次编码方式,将系统组织架构转换为整数编码形式,设计了自适应层级交叉算子、小扰动变异算子,并采用个体激励度来引导算法的搜索方向,搜索出满足性能要求的物联网系统结构.实验结果表明:该算法可获得具有高效能值的系统组织架构,在成功率、相对错误率和收敛速度上的表现较优.     

基于区块链的物联网设备自主管控方案

传统物联网设备管理系统可能存在隐私数据易泄露、设备运行情况难掌握、异常事件难追溯等痛点, 给个人、企业乃至社会层面都带来了不利影响. 针对以上问题, 本文设计了一种基于区块链的物联网设备自主管控及管控行为审计方案, 通过区块链存证技术将接入系统的设备信息锚定至区块链, 对设备全生命周期进行管理; 基于智能合约技术实现对物联网设备的数据采集、分析及远程管控的一体化自主管控流程; 最后, 结合区块链不可篡改和可追溯的特性对用户行为进行安全审计. 分析结果表明, 本方案具备安全性高、扩展性强等特点, 为构建物联网系统安全管理架构提供了思路.     

基于消息中间件及MongoDB的物联网应用服务平台

物联网正广泛应用于各行各业.将现实世界参数化并结合感知设备、网络通信技术、数据技术等诸多手段实现物联网数据对于用户的直接可用便是物联网技术的中心思想.本文依托于智能燃气数据管理系统,针对其物联网平台架构中应用服务平台在大规模设备接入场景下的性能瓶颈,提出一种结合消息中间件Kafka与NoSQL数据库MongoDB的混合方案.根据燃气公司和设备厂商的应用背景实现该方案,完成应用服务平台并发性能和数据持久化效率的提高.