时间：2022-12-23 17:24:02
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇物联网实验室，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
中图分类号：G647 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）10-0014-02
目前，随着高等教育教学改革的深人进行，学校更加注重培养学生的实践能力和创新能力，于是很多院校都相继建立了开放型实验室，这给实验室的管理带来了新问题，实验室的安全管理也面临着重大的挑战。实验室钥匙所有者过多和实验室实行开放管理后，由于进行实验的人员、时间不确定，实验的内容不统一，特别是实验仪器使用的安全性，如学生使用设备电源的安全性，实验室门窗情况的安全性，这都给实验教学管理、安全管理和资产安全管理增加了很大困难，同时也增加了相关人员的值班工作量和工作强度，在某种程度上制约了实验室的建设与发展。因此，提出了基于物联网技术的实验室管理模式，包括对实验室的设备、实验室人员、实验室的用电、实验室的环境等情况管理，实现实验室有序智能的管理。
一、物联网技术及特点
物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“The Internet of things”。由此，顾名思义，“物联网就是物物相连的互联网[1]”。这有两层意思：（1）物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；（2）其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。因此，物联网的定义是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、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，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。所以，运用这种物联网的管理模式，能够有效合理的使实验室各项工作顺利的展开，促进实验室的发展。
二、高校实验室管理的现状
目前各高校的实验管理基本还是采用传统管理方式，设备管理是采用设备卡片或纸制标签，通过手工方式管理。传统的设备标签只能反映设备的名称、型号、规格、购期等信息，而且标签很容易脱落，几乎每年都要重新制作标签。这样会加大设备管理人员的工作量。另外，依靠手工管理，效率低，容易错，设备标签更新困难[2]。每年都需要经过大量的时间进行设备的整理以及盘库。
传统实验室门都是通过钥匙开门，实验管理人员把门开着就基本上不管了，直到实验结束才会关门，故实验室里面可以随意出入不相关的人员，实验室存在安全隐患。
学校的职能管理部门如果想查看实验室的运行情况记录和实验室设备的使用情况等都必需提前通知实验室管理人员，通过整理纸质材料上报职能部门，这样就会需要花大量的时间统计数据。
基于以上种种现状，提出将物联网技术应用于实验室管理的方式，可以有效的降低管理人员的工作量，提高设备的使用寿命，增加实验室的安全性。
三、物联网在实验室管理中的运用
1.门禁系统的运用。进入实验室需要通过信息扫描，了解每个进入实验室人员的具体情况。实验室负责人具有专门的门禁卡，进出实验室都需要刷卡进入。其他人员进入实验室需要向负责人申请卡片，通过这个卡片才能进入实验室，而且通过这个卡片可以知道进入实验室人员具体的运动轨迹，方便了解进入实验室人员在里面的行动情况。这个门禁卡片就是RFID（射频识别技术）标签。当实验室里面的人员使用完实验室后，出来忘记关门，门禁系统会自动设置时间，当天下班时间到了，如果门还未关，门禁系统就会通知中控电脑，通知实验室管理人员，以便实验管理人T了解实验室现状，防止出现门未关等情况。
2.监控系统的运用。通过现有的摄像头以及增加摄像头起到全面监控实验室和实验设备的作用。
（1）要有强大的网络功能，即远程录像、远程监控、远程回放、远程遥控，无论管理者身处何地，出差还是在家，只要使用该系统管理者随时都可以查看现场情况，查看任何时段的录像资料，远程进行操作与控制[3]，方便找出问题所在，这样能够及时解决问题。（2）视频要有一定的清晰度和效果，能够在电脑和电视机或者手机等工具上清楚的显示，这样方便了解具体情况。（3）具备文件备份功能，可以自定义自动备份录像时间，方便以后查询有疑问的事件。（4）维护方便，断电后自动重启功能，以便记录实验室的真实情况以及安全事故等。
3.实验设备使用检测的运用。每台实验设备都配有RFID（射频识别技术）标签读取器，每个设备的数据都会在物联网中控电脑当中。需要使用这台设备的人员，只有使用RFID（射频识别技术）标签，才能启动这台设备，这样就会起到严格的防范作用。还有就是要求对卡进行设置，有些实验人员达到要求可以刷卡开启，有些实验人员没有达到要求刷卡是不能开启的，这个能否开启就是依靠这个实验人员的权限，权限达到就可以控制电源，设备可以运转。在设备的周围装上摄像头，监控该人员的操作过程，防止误操作造成的不必要的损失。同时设备也可以进行远程控制，达到工作人员不在也可以启动设备的效果，减少工作人员的工作量。
如果遇到特殊的设备，只有具有这个使用资格的人才能开启这个设备，所以当其他人员通过RFID（射频识别技术）标签使用设备时，该系统就会报警，并及时通知试验管理人员，防止意外事故的出现。
4.红外感应器的运用。由于实验室的人员复杂，实验室开放之后，可能会导致别人开的窗户后来进来的人员不知道，造成实验室关门时，实验室的窗户还没有关闭的情况。该系统的感应器分别装在窗户和窗户柱子上，主要检测窗户的开关。这个是跟门禁系统联合使用的，当人在里面的时候，窗户未关不会报警的，当你出去并且把实验室门关掉之后，只要窗户未关门禁系统就会报警。
5.统计数据的运用。各个系统的数据通过物联网中央计算机存储，通过管理人员登录，可以检查各项运营情况。（1）通过门禁系统的数据统计，可以知道进入实验室的具体人员，包括实验室管理人员以及实验人员。根据这个数据可以查询该实验室的使用情况。这些数据可以上传给分院管理人员，了解该实验室的使用情况和管理情况，该数据也可以作为对实验管理人员的考核依据。（2）通过实验室设备检测系统的数据统计，可以知道实验室设备的使用率以及维护保养情况。根据这个数据设备采购部门可以知道这个实验设备的使用状况，了解该设备是否满足实验和科研的要求，为下一步的采购计划做准备，有效提高实验室设备的综合使用率。同时也可以根据这个数据来分析实验人员的实验结果。（3）通过红外传感器报警的运用，将窗户未关等报警数据上传到物联网中控主机，及时的通知实验室负责人，这样就不会造成实验室窗户未关的情况，实验室的设备和仪器安全系数就会提高，这个数据也可以为部门考核实验室的安全系数等作参考。（4）通过监控系统的数据统计，可以明确知道实验管理人员和实验人员对实验设备操作的熟悉程度。可以根据这个数据来考核实验人员的实验成绩，也可以根据这个数据知道实验管理人员保养实验设备的情况，这样可以有效的清楚实验设备的状况。最终根据这些数据考核实验室管理人员的工作责任心。通过物联网技术所得数据，可以有效的为实验室的管理提供很好的依据，为基于物联网实验室管理模式作基础。
四、结语
借用物网技术，可以把实验室管理从需要大量的人工，实验室设备检查复杂，实验室标签更换烦琐转化成简单、轻松、有效的智能化管理，降低了工作人员的工作量和工作强度，也提高了工作效率和管理效率。因此，采用物联网技术的实验室管理模式是非常有必要的。
参考文献：
[1]叶晶.信息技术在基于BIM的运维系统中应用的探讨[J].绿色建筑，2014，（3）：67.
[2]袁晓平.基于物联网技术的实验室设备管理系统[D].兰州：西北师范大学，2013：6.
[3]崔升广.基于物联网技术的实验室智能管理系统设计与实现[J].辽宁省交通高等专科学校，2014，（6）：31.
Research Laboratory Management Mode Based on Internet of Things
ZHONG Jian-guo
（Zhejiang University of Water Resources and Electric Power，Hangzhou，Zhejiang 310018，China）
【关键词】物联网高校实验室建设
一、关于物联网实验的建设目标
高校的物联网实验室目前基本上存在以下三个问题：（1）学生亲手实践的空间较小，难以培养自己独特的创新能力；（2）学生易走进物联网认识的误区，因为借助不了实际应用的物联网实验系统；（3）缺乏开放的实验室管理制度。
二、高校物联网实验室的建设构想
在建设高校物联网实验室时从以下三个问题来入手：（1）解决学生亲手实践的空间较小，难以培养自己独特的创新能力的问题。现在在高校普遍存在的问题是，学生的亲手动手实验的条件被大大地限制，一般专业课的实践都是借助实验箱来作为实践平台。这类的傻瓜型实验，学生刚开始时可能会引起一些兴趣，但是这种感觉不会维系很长时间，长久下去学生的创新思维与能力就会被淹没。（2）避免学生因为借助不了实际应用的物联网实验系统，而走进物联网认识的误区。目前，在理想的物联网实验室建设技术上，还没有一套完全健全、成熟的技术方案。比如说像物联网中同步性和安全性问题、寻址问题等都没有得到较好的解决，始终成为了阻碍物联网实验室的开发和设计。（3）建立合理开放的实验室管理制度。高校实验室并不是对学生无条件地开放，一般多为教师所用，这也是教育心理学上的一个弊端。高校安排的实验教师在等级、薪资待遇、升值机会等方面都不如教师，这就导致了实验室工作管理人员不会上心，失去了认真工作的动力。
三、高校物联网实验室的建设内容
3.1构建多层次的实验体系
物联网是一门联系到物理、数学等基础性学科和无线通讯、计算机网络、RFID等专业性学科等诸多知识交织在一起的交叉性的学科。因此要想完全学好或是教好这门学科并不能仅凭单独的一两门课程的知识，在外部条件下必须依赖于设备优良的实验室器材和实验环境。所以建议设计一套科学的课程群实验的新体系，这样便于学生在理解和掌握物联网等理论知识的同时，更好地掌握其技术性的原理以及操作细则，更多那个计划足额生在动手动脑过程中迸发的创新性思维。
3.2科学性的物联网管理和实验系统配置
这项改革主要是将物联网管理分成两大部分，一是由教师们组成的教学团队，二是有由长期从事试验系统配置和设计的工作人员组成的科研团队。让两者分清自己的工作任务，相互之间合作共赢，一起管理和运用好物联网实验室。另外，关于器材的申报任务就叫可科研团队中的有经验的工作人员统一定制，并取得教学团队成员的商量与意见。最后设备的管理和维护还需要所有人共同的努力，学生于老师都有义务保护好自己的实验室，我各自的学习和工作共同营造优质的环境。
3.3努力争取实验室提供开放的机会
实验室内的仪器虽然贵重，但是长期搁置不用也就浪费了大好的资源。传统的实验室开放管理制度明显满足不了学生的需求，所以建议倡开将开放时间定义为是实验时间和实验内容的开放。也就是说当学生未能完成自己的实验任务可以在实验室内继续重做，另外，开放的内容比一定是老师硬性规定的，可以依据各个学生自己的情况，选择自己薄弱的实验课程。
四、高校物联网实验室建设对教学的意义
作为一项开放性实验教学，同时也作为一项新的教学模式，物联网实验室的教学效果还不能够完全体现出来。但是我们相信随着今后教育体制改革的不断深入，像物联网实验室这类的开放式的教学模式一定会成为教学的主流方法。
五、结语
总而言之，想要管理好高校的物联网实验室并非一朝一夕能够完成的。它涵盖了操作人员的综合素质高效管理制度、学科设计等诸多相关的复杂问题。所以，建设完备的高校物联网实验室还需要我们的共同努力，坚持严谨科学的创新精神一定能取得最后的成功。
参考文献
[1]孟力，卢祁.物联网―――战略性新兴产业.中国仪器仪表，2010，10：21-25
关键词：农业院校；物联网；信息平台；实验室建设
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2012）11-0084-03
0 引 言
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[1]。物联网相关专业是以计算机科学与技术、电子科学与技术、通信工程、控制以及软件工程等多个学科相融合的综合性专业学科。各高校在开设物联网专业时，必将结合本校传统优势学科，发展具有自身特色的物联网工程专业，涉及到实践教学改革、课程体系设置、师资队伍建设、实验和实践环境建设、教材建设等多方面的改革和创新[2]。
1 项目建设的背景
随着物联网的迅速发展，社会各行各业对物联网应用的需求越来越明显，作为国家科学技术发展主要力量的高等学校，建设物联网实验室并开展针对性的教学与科研，培养专业技术人才，有利于高校的学科发展和教学科研水平的提升[3]。
为了贯彻落实《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》，促进山东省物联网产业和相关人才教育事业的发展，适应山东省对物联网高端专门人才的迫切需求，充分利用青岛农业大学作为省属农业院校的区域优势和教学资源，扩大青岛农业大学在信息类专业校企合作联合办学的成果，青岛农业大学于2011年在通信工程专业设置了物联网专业方向，并于当年开始招生，这样，学校的物联网实验室建设成为当务之急。
2 物联网信息平台及应用实验室建设目标
随着信息技术和网络技术的迅猛发展，社会对信息类专业人才的需求量越来越大，高校在培养应用型人才的同时，必须注重提升人才的创新精神和实践能力[4]，在物联网实验室建设过程中，结合本校物联网专业人才培养目标进行建设[5]。学校的物联网信息平台及应用实验室建设应本着培养学生具备扎实的电子技术、现代传感器和无线网络技术等基础理论的原则，以掌握物联网系统的传感层、传输层与应用层关键设计等专门知识和技能为目标，兼顾当前流行技术的发展趋势，注重各种技术之间的融合与灵活应用，注重创新实验及项目实践，将物联网技术真正融会贯通到实际应用中，包括物流管理、智能家居、环境监测、设施农业等。开设物联网基础性和专业性实验，从基础到深入、从原理到应用，全面体现物联网的各个环节[6]。
作为一所省属农业院校，青岛农业大学物联网实验室的建设应和农业类专业紧密结合，充分发挥农业院校的农业特色优势，以应用性为主，建立一个物联网信息平台及应用实验室。物联网信息平台及应用实验室除了可以进行各种无线传感器网络、嵌入式系统等教学实验外，还应当可以模拟典型物流、设施农业和环境监测等实际应用。物联网信息平台及应用实验室应当结合物联网传感层、网络层与应用层的特点，进行分层设计、理论联系实际的模块化结构解决方案。
青岛农业大学的物联网专业是和青岛东合信息技术有限公司联合培养的，合作采用121人才培养模式，即将本科四年的学习分为三个阶段：第一阶段以校内开设的公共课、基础课程为主；第二阶段主要以校企联合面向市场需要进行课程改革后的专业基础课和专业课为主，在保证专业基本理论与技能学习的基础上，突出物联网的基本理论与技能的学习；第三阶段以物联网的具体应用实例和要求进行操作、项目实战实训为主，进行技能、能力和创新意识的培养和训练。
关于物联网实验室的建设，目前尚处在探索阶段，如何构建功能、技术完备，符合高校自身特点，有效实现物联网技术的实验实践环节，推动物联网技术的迅速发展，是高校物联网实验室构建的关键[7]。物联网信息平台及应用实验室应针对高校物联网专业实际应用的多种需求来设计与建设，包括物流管理、环境监测、设施农业等。开设物联网基础性公共实验和专业性实验，应当从基础到深入、从原理到应用，全面体现物联网传感层、网络层与应用层的的各个环节[8]。
3 高校物联网信息平台及应用实验室体系结构
物联网分为感知层、网络层和应用层三层体系结构。感知层主要利用射频识别（RFID）、二维码、传感器、传感器网络等感知、捕获技术手段对物体进行信息采集和捕获；网络层主要通过各种通信网络与互联网的融合，将物体通过传感器网络接入互联网，进行信息交互与共享；应用层则利用云计算、模糊识别等各种智能技术，对获取的海量数据和信息进行分析处理，提高对物体、经济和社会各种活动和变化的洞察力，实现智能化的决策与控制[9]。
基于实验需求及物联网专业开设的实际需要，高校的物联网实验室可以分为基础教学和应用实训两部分。图1所示是一个高校物联网信息平台及应用实验室的体系结构。
3.1 物联网基础教学实验室
物联网基础实验室主要用于实现物联网专业中涉及到的嵌入式系统、传感器、计算机网络、单片机、无线通信、移动通信、通信原理等课程的实验操作。青岛农业大学物联网基础实验室是在现有计算机科学与技术、通信工程、电子信息工程等专业的已有部分相关实验室（如单片机、嵌入式系统、通信原理、网络技术等实验室）实验设备的基础上，由青岛东合信息技术有限公司提供基于Sigma86x系列平台的物联网教学实验设备。该平台为海尔软件有限公司中网社区家庭网关产品（Home Box）的教学版实验平台，可实现海尔网络家电控制系统、灯光窗帘控制系统、智能音视频系统、家庭安防系统、远程医疗系统、HOMEBOX媒体中心、中心控制系统（HOMEBOX、PC控制中心）等七大智能家居系统，可实现广域网与家庭网络的无缝接入。
物联网教学实验平台的硬件资源包括电源按钮、复位按钮、通用I/O接口，板上提供稳定的3.3 V、5 V、12 V电压，UART控制器，UART与RS232转换板IDE控制器、PCI总线，两个USB 接口，HDMI，色差及AV接口，以太网10/100控制器，E2PROM，64MB Flash，128MB DDR SDRAM，160GSATA硬盘等。
物联网教学实验平台具有丰富的接口，提供的扩展功能模块包括SD Card接口，可支持2 GB SD卡、USB键盘鼠标、ZigBee无线通讯模块、WIFI网络模块、RF通讯模块，红外接收器等功能。
3.2 物联网应用实训实验室
物联网应用实训实验室是根据学校现有的优势学科，主要建设涉及农业、环境监测、仓储物流、食品追溯，另外还将建设智能家居、智能安防等。现以环境监测为例介绍其功能及实现过程。
环境监测系统主要模拟农村田地环境的监测，以对田地的温度、湿度、气体、光照等各类重要的环境数据信息进行统一监控。通过该系统，学生可以了解现场环境勘测、传感器选型与架设、网络设计、数据传输、通信技术及数据管理系统等多方面的知识，提高实践演练和动手能力。其具体学习和工作过程如下：
（1） 数据采集
通过系统现场设置不同的传感器来分别模拟不同的环境，并通过传感器进行信息采集。传感器采集的信息先传送到附近的无线传感器网络（WSN）节点，再由节点完成数据格式转换后传送出去。
（2） 网络传输
网络交互部分主要由WSN 节点、Wi-Fi 模组及天线端组成。主要负责将无线传感器网络中的信息和Wi-Fi 摄像头信息通过无线交换机送到连接的Internet服务器中。
（3） 数据管理
传感器采集的信息被传送到服务器后，学习利用数据管理系统管理所有的数据，并通过专家决策系统对实际情况做出判断，最终进行决策。
4 结 语
物联网是一种技术，只有和具体的学科、专业相结合，才能充分发挥其优势。每个学校在建设物联网实验室时，都应该充分发挥本校的优势，和学校的优势学科相结合。我国是农业大国，农业作为关系着国计民生的基础产业，其信息化、智慧化的程度尤为重要。物联网技术在农业生产和科研中的引入与应用，是现代农业依托新型信息化应用迈出的一大步，可以改变粗放的农业经营管理方式，引领现代农业的发展。随着科技的迅速发展，物联网在农业上的应用会越来越广泛，一批关键农业信息感知技术和新兴产业培育问题也期待科技突破[10]。作为农业院校，只有充分发挥农业院校的科技与人才优势，才能更好地服务于“三农”。
参考文献
[1] 王良民，熊书明.物联网工程概论[M].北京：清华大学出版社，2011.
[2] 王志良，闫纪铮.普通高等教育物联网工程专业规划用书[M].西安：西安电子科技大学出版社，2011.
[3] 柯强.物联网专业课程建设探讨[J].物联网技术，2012（1）：80-82.
[4] 黄峥，古鹏.物联网实验室建设研究与探讨[J].实验技术与管理，2012，29（2）：191-195.
[5] 林莉，陈丽丽.高校物联网实验室建设规划[J].长春理工大学学报，2012，7（4）：23-24.
[6] 闫春娟.物联网专业实验室的创新建设[J].高校实验室工作研究，2012（2）：89-91.
[7] 付永贵.基于分组教学的高校物联网实验室构建研究[J].中国教育信息化，2011（5）：63-65.
[8] 张凌云，薛飞.物联网技术在农业中的应用[J].广东农业科学，2011（6）：146-149.
关键词：物联网；实训室；人才培养
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2012） 16-0107-01
2010年2月，教育部办公厅向各省、自治区、直辖市教育厅（?教委），部属各高等学校下发了《关于战略性新兴相关专业申报和审批工作的通知》[1]。通知中强调要在现有国情教育中加大物联网人才培养力度，对高校支持并鼓励从课程教学的各个环节中入手包括课堂理论、教学手段、管理方法等去培养战略性人才。我国高职院校的物联网专业目前正处于发展初期。物联网专业课程体系尚不完备，缺少专业的教师。教材的选取更是余地很小。在实验室的建立问题上更是迫在眉睫。基于这样的一系列问题，本文根据笔者作为从事物联网专业教学的教师，对高职院校目前在物联网专业实验室的建设方面进行一些分析。
一、物联网专业在我校的人才培养目标定位
我校是建筑相关专业为主，故此物联网专业范围的定位也以建筑物智能化物联体系为主。培养具有智能楼宇建筑物联网的设计、施工调试、概预算及信息平台的系统集成与管理等方面的知识和能力，能在智能楼宇建筑物联网的建设应用中从事设计、施工调试、概预算、系统维护和信息化管理等方面的工作的岗位负责人和高级技能型技术人才。目前采用工学结合校企合作“2+1”人才培养模式，校内学习两年，最后一年到企业顶岗实习；实行准就业制度，实习企业对综合考核合格的实习学生直接签订就业协议；专业课程设置紧密贴近职业岗位需求，用什么就教什么；教学方法突出对学生职业技能的训练，多采用现场教学，利用真实或仿真的学习环境，培养学生的动手实践能力；具备进行智能建筑物联网系统的设计及设备维护、运行与管理的能力；实行“多证”教学，学生在校期间，通过相关培训和考核，可获得新楼宇管理师、造价员、质检员、安全员、内业资料员等物联网相关职业技能证书。为物联网专业人才奠定的扎实的理论与实践基础。
二、物联网实训室的建立
三、物联网实训室未来发展构想
根据我校现有物联网已有资源及相关专业实训室的共同构成，在今后的发展方向上可以充分发展几个方面。第一，在现有资源的充分利用之上再积极自主研发相关实训设备、节能减排、降低教学成本，为学校减负。第二，引入其他相关专业（比如计算机专业的）教师共同参与软件研发，研制符合我校的教学模式在物联网实训中的软件。第三采用学校主导方向，邀请企业共建的模式全程合作。这样可以在教学中充分共享物联网相关信息技术企业的最新资源，定期邀请企业专家来校辅导讲座；同时还可以为企业订单培养人才，加快物联网专业的发展。
四、结束语
目前各大高校都在积极的探索物联网专业的开展，在我们高职院校中物联网的开展更应该是注重实践，在实训室的建立上更应该是增强学生的动手能力为主。让学生在实践中真正能够得到锻炼。
物联网代表着下一代信息技术发展的方向。随着各方面的共同努力，相信物联网技术会对中国乃至整个世界的经济发展起着积极推动的促进作用。
【关键词】物联网 高校实验室 智慧校园
1 高校实验室管理中存在的问题
1.1 实验室人员队伍和结构建设的速度远远跟不上实验室建设的速度
政府部门或者学校投资方花费大量资金投入了实验室设备，大量的高精尖的设备也进入了高校实验室。比如我校在2013年开始建设实验室，专业的新增导致在校生的规模急剧扩大，专业结构划分越细，实验室的数量种类也在急剧增加，实验人员只限于忙于计划内开设的实验教学内容，导致一些设备资源严重闲置，设备利用率不高。在高校实验队伍得不到应有的重视，很少有外出培训提升的机会，只能靠自己慢慢摸索来提升自己，在职称评定、项目申请、科学研究等很少有C会来提升自己。就目前我校这种模式下实验人员存在学历偏低，职称偏低，缺乏一些高素质人才的加入。
1.2 实验室安全隐患多
随着实验室开课任务的增加，专职实验老师无法应对大量的学生，在实验操作过程中，老师无法顾及到每一个学生，大量的学生没有按照操作流程来进行实验，有部分实验项目对实验室财产和人身安全有一定的危险性。长期的非正规操作，使得很多学生没有养成良好的实验素养，使得仪器的损坏率故障率越来越高。
1.3 实验室管理水平落后
近年来，各高校加大了实验力度的建设，中央与地方共建实验室经费、校企共建实验室经费、“211”工程建设经费、国家重点实验室经费等投入了巨资。实验设备规模在飞速发展，但是大多数高校实验室管理人员还是采用传统的管理方式，陈旧的管理理念，僵化的管理制度，并没有跟随时代的步伐。
2 智慧实验室
智慧实验室必然以信息技术应用为主线，在未来，借助物联网、云计算、大数据、智能化控制和移动互联等信息技术，通过感知、物联、智能化的方式，将高校实验室中的物理基础设施、信息基础设施、学习生活基础设施和科研基础设施连接起来，达到智能自动化管理和监控，保障实验室的安全，创造一个绿色环保、低碳低耗、智能舒适的实验环境。同时，通过这些最新前沿技术的应用，升级现有的校园网络设施，结合一卡通系统，以校园微信公众号和校园门户网站为平台入口，实现与智慧校园的数据融合、服务融合和网络融合。
2.1 物联网技术与智慧实验室
近年来物联网技术已经广泛应用于智慧城市与智慧校园建设，将物联网技术应用于高校实验室管理，可以有效地解决高校实验管理存在的问题，也为全面提升高校信息化管理水平带来了新的机遇，高校实验室的智慧化已经成为未来高校实验室建设的必然趋势。
物联网是通过射频识别（RFID，Radio Frequency Identification）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备。按约定的协议，把物品与网络连接起来进行信息交换和通信，以现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。以物联网技术打造智慧校园建设.为高校智慧学习环境构建带来了诱人的机遇和挑战，智慧教育成为全国教育信息化的发展方向。
2.2 云技术与智慧实验室
云技术是一种虚拟化技术，云技术可以在一些计算机类实验室中发挥出很多优势。虚拟仿真平台的建设也是智慧实验室建设的重要组成部分，虚拟实验平台面向全校，充分考虑多种技术的融合，以实现全校虚拟实验资源的整合。云计算是一种能够通过网络以便利、按需的方式获取计算资源（包括网络、服务器、存储、应用和服务等）并提高其可用性的模式，这些资源来自一个共享的、可配置的资源池，并能够以简便和无人干预的方式获取和释放资源。云平台建设是将实验室的资源虚拟化，使用云终端、云系统、云服务器、云存储。整合机房所有的IT资源，提高利用率；将所有的教学资源都由‘云’来提供，随时随地可以获取；降低硬件的采购；并且可以实现资源共享，比如一些正版的专业实验软件，由于版权等因素只能是一些实验室内部计算机可以使用，使得一些需要学习的人收到了时间和空间的限制，但是使用虚拟云技术，只要在一些终端设备登录云客户端，就可以为学生或者老师提供多样化的学习资源。
3 智慧实验室的管理系统构架
物联网技术是构建智慧校园的关键技术，由于民办高校实验室建设资金有限，智慧实验室的构建要考虑系统的可扩展性，预留智慧实验室的扩建接口。参考物连网的三层体系结构，本文构建了智慧实验的架构模型如图1所示。
3.1 基于RFID的实验室设备资产管理系统
基于RFID系统的管理主要包括有固定资产的管理和低值易耗品的管理，学校对固定资产进行打标，利用RFID技术可以对固定资产进行定位，固定资产的管理包括设备增删、查询、借用、维修、统计、定位等，低值易耗品的管理包括查询、领用、统计等。
3.2 基于ZigBee的智慧实验室的数据监测系统无线传感网络是当今国际前沿研究的热点领域
ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低成本的双向无线通信技术，系统由传感器节点、路由节点、中心节点和上位机监测平台组成。系统主要包括CPU、ZigBee模块、RFID模块、串口、传感器模块和门禁模块等。ZigBee终端节点负责实验室环境现场数据的采集，通过实验室监测系统实现实验室信息管理的智慧化，并对协调器传输的数据进行处理。
3.3 实验室智能视频监控系统
常规的视频监控仅能提供视频的捕获、存储、回放等功能，很难起到预警和报警作用。实验室智能视频监控系统的主要由三部分组成：摄像头，智能检测模块，移动通信模块。智能监管系统主要包括实验室地图、视频监控系统、门禁系统巡视系统、对讲呼叫系统、紧急报警系统，智能预警系统主要包括应急预警、危险实验室预警、门窗预警、实验人员预警、用电预警、安全预警情况查询等功能 。
3.4 开放实验室预约系统
实验室教学通过验证性实验虽然能加深学生对理论知识的掌握和理解，但不能够培养学生的创新思维，而开放式实验室有利于以学生为本，激发学生的学习、动手科研兴趣，主学习，培养出创新型人才和应用型人才。
师生通过网上预约实验。使验员开放实验室非常方便实验安排更加科学合理。开放实验室预约系统包括权限管理、预约管理、查询管理、门禁管理、审批管理等功能，预约管理主要是实现预约申请、预约审核、实验进度等，查询主要是查询实验室类别、实验项目、设备状况、预约状况等。这样实验室人员从传统的“看门人”变成技术管理人，节省出更多的时间来指导学生实验和进行科研，还能把实验室人员从繁琐的事物中解放出来。
3.5 实验室智能水电管理系统
水电管理系统对于院校实现水电管理系统化、智能化、节约化具有非常现实的意义。水电智能管理系统可以通过控制中心的计算机进行软件操作，利用软件控制实验室内的各个水电控制继电器，再由继电器控制水电的通道开关，进而实现由水电智能管理系统控制中心控制所有实验室内的电器开关和水阀开关。利用水电智能管理软件可以对校园内电器及水阀进行智能化管理，譬如：在规定时间内控制给水、控制停水、控制给电、控制停电等，所有操作由系统完成。
3.6 实验教学信息系统
该系统主要面向全院师生，包括学生管理、教师管理、实验课程管理与实验项目管理。比如我校使用的北京邮电大学的虚拟实验系统平台，结合该平台进行二次开发，进行虚实结合，变成一套管理兼教学的综合实验信息系统。实验课教学是由教师对实验项目库进行管理， 通过实验教学流程管理， 从实验项目库中选择不同的实验项目构成各门实验课程 ，并由各课程教师负责网络课堂的管理。学生提交实验方案的设计实验课程， 使用设计实验方案管理模块 。在实验课开始前应用助教申请模块 ，筛选确定各实验课程的助教名单， 在实验课结束后，应用教学评估模块，对教学教师 、助教 、实验室工作人员 、实验课内容、硬件设施等各方面开展评估分析。平时可使用内容管理模块， 展示整个教学单位从教学到管理全方位的信息。
4 结论
基于物联网的智慧实验室的建立，彻底改变了以往实验室粗放的管理模式，实验室的管理观念也得到改变，通过系统的实施，规范了实验教学管理，不仅提高了实验室管理人员的工作效率和服务水平，也提高了实验室设备的利用率和设备维修及耗材资金的使用效益，系统中的原始资料和基础数据也为实验室开展评估提供了重要的依据。
参考文献
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[5]黄凯奇，陈晓棠，康运峰等.智能视频监控技术综述[J].计算机学报，2015（06）：1093-1096.
关键词：物联网工程；创新创业能力；创客实验室
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）17-0126-02
一、前言
物联网可以说是当今世界的一个发展潜力巨大的专业，对人类生产生活方式的转变起到了重要的作用。现在市场上我们能够见到各种各样的智能穿戴产品，眼镜、手套、衣服及鞋等这些智能穿戴设备功能齐全，可以不依赖智能手机就能独立进行工作，为人们的生活带来了极大的便利，因此智能穿戴技术在未来具有广阔的发展前景。在物联网工程中，对人才的需求不仅仅是理论方面，对于其实践能力的同样重视，因此在物联网工程专业人才培养的过程中应该着重培养学生的创新创业能力，提高其实践能力。
二、创客实验室
创客一词是源于英文单词“Maker”那种将创意努力转变为现实，但是却不以赢利为目的，来共同分享创意成果的人。创客们是一群具有着创意和实践能力的人才，具有着创客精神，通过成果共享来帮助更多的人。创客实验室是在信息技术时代，通过应用创新和技术进步而产生的共同产物，其具有着自己的工作室和加工车间，具有着极大的开放性，在这里创客可以将自己的创意变为现实，创客实验室的建设为创客们提供了一个新的空间，在这里能够轻松地将自己的创意转变为现实。在物联网工程专业，创客实验室的建立帮助物联网人才提供了更为广阔的平台，这些创客在一起能够相互之间进行创意的交流，对实验室的资源进行共享，同时还会有一些专业的教师进行指导。物联网工程专业创客实验室的建设改变了传统的学习方式，让物联网工程的学生将自己的理论转化为实践，人人都有动手学习的机会，通过自己的创造性思维来解决实际问题。在创客实验室，学生能够对自己的兴趣进行发展，对于应用型人才和复合型人才的培养有着重要的意义。
三、智能穿戴创客实验室建设的必要性
现在高校比较重视对学生创新能力的培养，这种创新教育是我国高等教育的主旋律，这种创新教育对于我国的经济发展有着重要的作用。在近几年，各大高校都在探索创新实验基地的建设，相继地涌现出了一些创新性的综合实验室，这些实验室以项目为载体，利用导师制，来对学生进行创新能力的培养。创客实验室的出现就是具有代表性的。在物联网工程中，建设智能穿戴创客实验室主要是对学生的创新、创业能力进行培养，想要进行创新、创业需要知识、能力以及一些意志品质，而智能穿戴创客实验室的建设就是为物联网工程专业的学生提供创新、创业的环境。物联网工程专业建设智能穿戴创客实验室主要是对教育理念的改变，将一些标准化的教学进行减少，尽量培养学生的个性发展，这是一种新的教学方式，对学生的创新和创造能力进行培养。在智能穿戴创客实验室中，学生作为创客成为实验室的主体，在物联网工程专业中，智能穿戴创客实验室不仅仅是为了培养学生的创新思维和创新意识，更是要培养学生的工程思维，在学习的过程中自己掌握学习的进度，提高自己解决问题的能力，这种实践能力的培养对于物联网工程专业的学生来说是有着极大的意义。这种创客实验室的教育方式已经在美国等发达国家引起了一种新的教育风潮，这也是培养科技创新人才的必须环境，在近几年我国的很多高校都先后建立了这种创客实验室，满足了很多爱好动手的同学，对我国科技创新人才的培养奠定了良好的基础。
四、物联网工程专业智能穿戴创客实验室的建设
针对物联网专业的智能穿戴创客实验室的建设必须结合物联网工程专业的特点来建设，培养的是应用型人才，而创新人才的培养应该放在物联网平台上来进行，在物联网实践教学平台中，利用具体的创客实验室平台建设如下：
1.完善实验室软硬件设施建设。物联网专业实验室的建设是在软硬件设备的基础上进行建设的，尤其是对于智能穿戴创客实验室的建设，更加需要投入资金，来完善一些必要的设备，例如智能穿戴（腕表）开发板、心电开发板、环境/运动感知开发板、蓝牙血压计、蓝牙血氧仪、蓝牙血糖仪、蓝牙体重秤等。这些设备的功能不同，有的是用来医疗保健、智能提醒、防水定位，而有的功能是负责娱乐、健身、信息共享等，想要培养物联网工程专业学生的创新创业能力，这些设备都是最基础的，在完善的软硬件设备的创客实验室中，学生能够自由地发挥自己的才华，将创新的思想转化为现实。
2.建立虚拟公司制度。物联网工程专业的教师可以对一些智能穿戴的企业或公司进行调查研究，根据企业内部的公司规章制度，在创客实验室中建立相应的规章制度体系，这样的模拟公司制度是为了让学生能够更好地适应当前市场发展的行情，对企业的要求更加了解。为了提高学生的创新创业能力，教师完全可以将物联网企业内部的运作流程应用到创客实验室中，同时对学生提出要求，为其提供一个设计方向，从一个物联网创新项目的创建到研发，最后投入运营进行操作，让学生了解物联网企业生命周期中的每一个具体的环节。制度是一个企业生存的原则，在智能穿戴创客实验室中，应该将实验室中的各项规章制度分为入驻、变更、运营、考核与奖励、退出、权力与义务等，如下图所示。
在虚拟公司规章制度下，学生要提高自己的创新创业的能力，利用智能穿戴创客实验室中的资源来进行创新研究，将生活中一些奇思妙想转化为现实，在这一过程中学生能够体验到创新的乐趣，对于其积极性的提高也是大有帮助。
3.校企合作，加强智能穿戴创客实验室建设。学生创新创业能力的提高离不开教师的引导，一些经验丰富的讲师就是学生前行路上的指明灯，学校可以通过与一些物联网企业共同合作的方式来加强智能穿戴创客实验室的建设。在创客实验室中，会有一些优质、成熟的项目，学校可以将这些项目交给物联网企业进行运营，而企业为学校提供一些经验丰富的工作人员，定期为学生进行指导，解答疑问，这些专业化的项目指导、项目推广、融资、投资、培育、孵化等持续性的服务，能够帮助其快速地成长，迈好创业的第一步。在校企合作的模式下，学校还可以为企业提供相应的人才，将一些优秀的学生送到企业的机构中，为企业的发展添油助力，也在一定程度上解决了学生的就业问题，是一种双赢的合作模式。
五、结束语
物联网工程专业智能穿戴创客实验室的建设将创新教育、体验教育等新思想结合在一起，基于学生好奇心和创造力的天性，给予了学生一个能够自由发挥自己的空间，对学生的工程思维也是一种培养，对高校物联网工程专业应用型、复合型人才的培养具有很大的现实意义。
参考文献：
[1]冯云霞.物联网专业实训教学模式探讨――以青岛科技大学物联网专业为例[J].计算机教育，2012，（21）.
关键词：物联网；人才培养；改革创新
中图分类号：G424 文献标识码：A 文章编号：1009-3044(2015)24-0181-03
1人才培养模式改革综述
随着我国科技的快速发展以及智能信息一体化进程的不断推进，物联网行业如雨后春笋，成为新型信息技术行业中的一支主力军，造成物联网工程方向的人才严重缺乏。如今无论是高职院校，还是本科院校，都开设了物联网工程方向的专业，主要为物联网行业培养和输送高素质的技能型人才与应用型人才，为推动科技发展打造物联网精英。然而，就我国目前情况来看，还尚未形成高等院校、企业、毕业生三方共赢的良好局面，具体表现在两个方面：一方面，很多物联网企业通过招聘，但很难招到适合企业岗位需求的毕业生；另一方面，许多高校物联网专业的毕业生没有意识到企业岗位的用人需求，毕业生没有动手能力，也无实践经验，最终导致就业率非常低。那么高校物联网工程方向人才的培养效果，和物联网企业需求之间的差距越来越大，其根本原因就是人才培养模式和培养方法的守旧与落后，缺少专业与课程的改革与创新。如今，大多数高校物联网工程类专业还主要以理论教学和实验室为中心的传统的人才培养模式，这使学生的实践能力和职业技能的培养大大受到限制，最终对该专业人才培养的质量与特色产生很大的影响，无法适合物联网企业的需求。针对物联网企业招人难以及物联网专业毕业生就业难的问题，可以看出很多高校的高等教育与企业实际出现了严重的脱节。鉴于此，本人针对此问题，以我校为例，依托校企合作，进行共建专业，共建实验室，对物联网专业人才培养模式进行创新与改革，培养出“素能本位，理实一体”的专业人才，既有利于为物联网企业培养高素质应用型与技能型人才，也拓宽了物联网专业毕业生的就业渠道。
2物联网专业建设
物联网专业经过多年建设，现已成为我校的品牌专业之一，建有“电工电子实验实训中心”、“现代通信实验实训中心”以及“中央财政支持楼宇智能化专业实训基地”等。另外，学校还拥有多个校内外实习实训基地。其中“现代物联网实验实训中心”和“软件实训中心”是我院与多个物联网设备有限公司合作建成了实验实训中心，并科大讯飞等知名企业签订了合作办学协议。该中心引进了目前社会上先进的物联网设备（福建新大陆产品），及教学用软件（青岛东信科技产品），从而做到了“学生在校所学内容和实践环节与社会使用同步”，开创了教学（理论+实验）—实践（实训+实习）—就业零距离的教学模式。目前物联网技术尤其是互联网+技术已经成为当前物联网技术的主流，物联网技术的应用也在紧锣密鼓地进行。我国发展物联网技术还存在巨大的市场潜力，目前物联网技术企业严重缺乏产品技术支持，产品技术维护维修等一线岗位应用型人才，随着物联网技术的更新发展，网络设备的使用量逐年增多，社会急需大量的网络设备维护人员以及物联网方向的技术人员，这为物联网专业的毕业生提供了更加广阔的就业空间。为适应市场需求，我院抓住此契机，在2011年，物联网专业与多个物联网设备有限公司共同申报并获批专业人才培养计划，2012年开始招生，实现校企合作，共同培养人才，旨在培养物联网应用及其设备维护方向技术人才。
2.1前期调研等情况
我校物联网专业先后派出三批骨干教师赴南京、无锡、北京进行物联网行业情况的学习和调研，并参加中国物联网行业协会举办的会议。并且在2012年12月，由专业带头人带队，先后去无锡贝浮特通信有限公司考察，就无线通信产品的研发等问题达成合作意向，随后赴江苏经贸职业学院和南京邮电大学参观物联网实验室与实训基地的建设，学习并交流经验，为我校与相关物联网设备有限公司合作办学、合作共建实验室打下坚实的基础。
2.2实验室建设
在已建设的实验室中，其中包含网络实验室、软件实验室、物联网实验室、楼宇智能化实验室以及与物联网相关的一些实验室，其中网络实验室能实现网络系统的仿真、设计，为物联网专业学生提供了一个演示平台，提高动手能力与设计能力；软件实验室与物联网实验室为我校与多个物联网设备有限公司合作共建，专为我院开设物联网方向提供服务，学生在此实验室可开展物联网设备的维护及优化实习实训，提高动手实践能力，为学生走上工作岗位实现无缝对接；另外，目前已具备的单片机实验室、PLC实验室等也为现有专业包括后期物联网方向的发展提供了一个平台。学校以中央财政支持专业——楼宇智能化实训基地为平台。2012年以来，经过与多个物联网相关公司的反复沟通和深入交流，现已就共建专业、共建实习实训基地（实验室）、合作就业等达成共识，建立了长期合作关系，签订了框架协议。同时，合作就业工作稳步推进，其中有已有物联网以及相关公司已决定在2015届毕业生中招收学员进行培训，并在我校开始开班授课，对学生进行专业培训，为该公司物联网技术储备人才，并计划在以后每届接收物联网专业毕业生约几十人左右。
2.3师资队伍
目前电子、计算机等专业方向拥有一支专业基础扎实、爱岗敬业、具有丰富实践经验的教师队伍，专兼职教师共五十多人，具有高级职称的教师十几人。物联网技术作为综合型专业方向可整合我系师资资源进行课程教育。2013年，先后派出多批教师去多家物联网设备有限公司参加技术培训与暑期社会实践与企业挂职锻炼，物联网专业教育的核心团队已初步形成。同时，结合物联网工程人才培养计划，利用合作关系，聘请企业技术人员进行物联网一些专业课程教育，这也符合应用型或技能型人才培养的需求。同时，建立“校企互聘互管”的制度，一线专业教师进入企业锻炼，承担企业的项目与产品的研发以及社会服务项目,必须到学校科研处签订相关的协议备案，作为后期晋升高一级职称评审以及评先评优的条件之一。兼职教师的考核管理纳入企业管理机制，完善教师的奖励制度、考核制度与评聘制度等。物联网方向的设立将为地方及周边省市培养高级应用人才。本专业的学生，不仅可以满足合肥市及安徽省物联网人才需求，而且可以覆盖长三角经济圈甚至全国乃至全球。
3物联网专业人才培养模式改革的具体措施
3.1校企深度合作机制的建设
全力发挥物联网行业（中国物联网行业协会）、物联网企业（多家物联网设备有限公司）优势，同时，将学校的人才输出、技能培训、研发、技术服务等功能充分挖掘以满足企业的需求，实现共赢局面，形成行业、企业、学校“三位一体”的合作教学模式，搭建校企合作组织机制，制定并完善校企合作管理制度，建设良好的校企合作运作机制，为物联网专业人才的培养模式的改革与创新打下坚实的基础。
3.2创新人才培养模式
物联网的人才培养模式分为本科四年制和高职三年制两类，三年制是在四年制的基础之上，缩减部分公共课课程与专业选修课程。下面以本科四年制为例，重点讲述人才培养模式的创新之处，四年制采用“3+1”的培养方式，其中3年在校集中学习，主要学习基础科学知识、核心工程基础知识以及专业工程基础知识三方面的知识、锻炼工程技术能力以及培养综合素质。另外，累计1年的时间在企业实习并做毕业设计，重点培养、锻炼和应用个人素质和发展能力、协作能力和在企业与社会环境下的综合工程能力。前四学期“重基础”，完成对学生专业基础知识和基本技能的培养。通过强化数理基础模块和注重专业基础模块教学，促进学生创新思维的形成和创新方法、创新工具的掌握；让学生更早了解工程背景，为专业后续模块学习和工程能力培养打好基础。第五、六学期开始进行“工程应用能力”的培养,即一方面使学生深入学习专业课程、专业方向课程；另一方面加强与企业的合作，通过让学生在企业进行专业课程设计、项目训练、专业实习等环节，将物联网行业所需要的专业能力融入人才培养体系；培养学生综合运用多学科知识、各种专业技能和现代工程工具解决工程实际问题的能力和综合素质；培养学生的自主学习能力、创新意识和探索未知领域的兴趣。第七、八学期“强工程”，学生利用一年时间到企业进行实践实训、毕业实习和做毕业设计（论文），通过上述工程实践环节，强化学生从事工程实践所需的专业技术能力，进一步锻炼学生的工程实践能力和独立工作能力。毕业设计（论文）的选题要求来源于企业。
3.3校企合作，进行项目课程的开发与改革
要想实现人才培养模式的创新，归根结底要在课程中去落实，要在教材中去落实，要在教学过程中去落实。根据我校物联网专业教师于2014年去南京参加全国物联网专业课程体系研究论文发现，很多高校的物联网专业的都没有一个合适的课程体系，体系的建立没有依据；针对这种课程体系建设出现的问题，我校以课程项目开发与改革作为突破口，实施教学内涵的建设。在进行物联网行业市场需求调研时，组织企业的专家、课程专家、专业教师进行多方位的课程项目的开发。以工作就业为主线贯穿整个课程的设置，以职业能力发展、工作任务的完成为出发点编写课程内容，以物联网服务为载体进行教学项目的设计，将理论与实践进行整合，完成理论与实践的一体化教学，体现“理实一体”的教学原则，另外，学生一边完成教学项目一边构建理论知识，以提高学生的学习兴趣以及其职业能力。最后让学生在学校的最后一年，进入相关物联网企业各项目组，进行项目训练，实地锻炼。
3.4校企合作建设实训基地
实践教学可以提高学生的技能水平、实践能力和创新能力，水平和能力的提高在很大程度上要依赖于实训基地。而物联网设备的投入非常大，仅仅依靠学校自身是远远不够的，因此，通过校企合作进行物联网类专业实训基地的建设是一种重要的解决办法。我院物联网专业与广州粤嵌、福建新大陆等多家物联网企业共同建设校内实训基地——物联网实验室，在该实验室，学生可完成初步技能训练、技术理论知识与技术实践知识整合、特殊训练等功能。
3.5通过校企合作打造一支“双师型”师资队伍
学校制定了相关措施，建设“双师型”师资队伍，鼓励专业教师通过企业实践、社会服务、培训考证等相关途径往“双师型”教师转型，提高教学水平与教学效果。物联网方向的师资队伍由本校“双师型”教师与企业聘请的兼职教师组成。另外，学校制定了企业兼职教师管理方法，做到有章可循；制定了企业兼职教师的任职条件、聘用程序、管理要求及教学工作规范等相关文件；并采取相应的激励措施，充分调动了企业兼职教师的积极性，为学校的专业建设与课程建设出谋划策。
4总结
校企合作是人才培养的重要途径，校企合作能否深入、长效的开展，要依据良好的合作机制与科学的管理模式。以各种平台为基础，不断创新，与外部企业搭建各类校企合作平台，引进多家大型物联网企业加入校内实训基地的合作共建，通过学院院长、系主任、教研室主任、企业管理与技术人员等多方共同制订实践教学计划，以企业产品发展设计实训项目，充分显示实训基地的应用功能，积极培养“卓越物联网工程师”，大力发展各项教学的内涵建设，最终打造出以物联网专业为核心的特色办学模式，并向其他专业辐射，实现与物联网企业进行零距离接轨的培养模式。
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Abstract: Recently, Internet of Things is called as the third wave of information industry. In order to seize the opportunity for Internet of Things personnel training, each university should apply for the Internet of Things engineering profession or set the training direction which is relied on other relevant professions. To train competent professional personnel, making personnel training scheme is vital. Under the condition of setting the Internet of Things profession relying on computer science and technology, this paper states the personnel training scheme in the way of objectives, requirements, the formation of course system and so on, expecting to provide others who intend to start the Internet of Things engineering profession with some references.
关键词：物联网；射频识别；人才培养方案
Key words: Internet of Things；RFID；Personnel Training Scheme
中图分类号：G642.0文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2011）24-0236-02
0引言
物联网技术作为第三次信息产业浪潮，近年来已经成为全球科技人员和政府决策部门持续关注的热点，相关产业研讨和学术交流如火如荼，方兴未艾。从“智慧地球”到“感知中国”，各国都在积极布局物联网产业格局，力图抓住物联网带动产业提升的战略机会。自总理09年8月考察无锡提出“感知中国”到2010年政府工作报告中提出加快物联网研发应用，加大相关产业的投入和政策支持，中国的物联网发展进入了一个全新的高速发展时期[1]。
物联网所涉及的关键技术，比如射频技术、分布式计算、传感器、嵌入式智能、无线传输及实时数据交换和互联网都是目前较为成熟的技术，并在相关领域已得到广泛的应用。物联网的新颖之处在于利用这些技术的交叉与融合，建立一个物物相连的网络，从而完成远程实时数据交换与控制，方便人们生产生活。据美国咨询机构Forrester预测[2]，到2020年，物联网将大规模普及，物物互联业务与现有人与人的通信业务比例将达到30：1，物联网被称为是下一个“亿万级”产业。
由于2010年教育部只批准了部分211学校申办物联网工程专业，因此，对于大多数没有获批的学校可以在传统专业下设置物联网培养方向。目前，各高校与IT产业密切相关的专业是：计算机科学与技术、软件工程、网络工程、通信工程、电子信息工程等，比如计算机科学与技术专业设置此培养方向更适合[3]。培养合格的专业人才，制定人才培养方案是关键，由于物联网工程专业（物联网培养方向）各高校都刚涉及，没有一个成熟的培养模式，都处在探索阶段，所以，研究“平台+模块”物联网人才培养方案是非常有必要的。
1培养方案
1.1 培养目标培养学生德、智、体、美全面发展，在宽口径专业基础教学的基础上，使学生在计算机技术、电子技术、通信技术等领域有扎实的理论基础、系统的专业知识和较强的实践技能的复合型技术人才，毕业生可在物联网工程领域从事科学研究、技术开发、产品设计。
1.2 规格和基本要求①具有良好的思想品德、社会公德和职业道德，具有勤奋好学、勇于创新的精神。②具有基本的工程技术基础理论，系统地掌握相关领域技术基础理论知识；具有知识更新能力。③掌握信息获取、处理的基本理论和方法，具有设计、集成、应用及计算机模拟信息系统的基本能力。④具有物联网领域所需要的绘图、运算、实验、测试、表达及工艺设计技能及较强的计算机应用能力和自学能力。
1.3 课程体系建设学科基础平台：高等数学、线性代数、概率论与数理统计、场论与复变函数、电路分析基础、模拟电子技术、数字电子技术、高频电子技术、C语言程序设计。高数和工程数学是后续课程的基础，必须开足，其中，场论与复变函数是为学习电磁场与电磁波、微波技术与天线做铺垫。电路分析及模拟、数字电子技术为电路设计奠定了基础，系统底层设计需要C语言做支撑。
专业基础平台：数据结构、微机原理与接口技术、计算机网络、Java程序设计、操作系统、信号与系统、数字信号处理、通信原理，这些课程是计算机和通信专业的核心课程。例如计算机专业考研的专业统考科目就有数据结构、操作系统和计算机网络，Java程序设计则是当前流行的面向对象网络编程语言。信号与系统、数字信号处理、通信原理也是部分学校的考研初试或复试科目，由此可以看出这些课程的地位。
方向模块：电磁场与电磁波、微波技术与天线、传感器技术、RFID系统应用、嵌入式系统。以上课程为实现射频识别系统即设计电子标签、读写器及天线打下良好的基础。事实上，从70年代末，国外已开始从事RFID系统应用研究，主要应用予自动车辆管理系统、公路收费系统、码头车站集装箱管理系统、防盗系统和门禁系统等，到90年代此项技术已很成熟，国内相关企业可以生产和销售全部国产化的射频识别技术产品（读写器、电子标签）。今年年初，笔者到台湾几所高校做学术交流访问，从这些学校的资讯科技系、电脑与通信工程和电子工程系的人才培养方案中可以看到，都开设有RFID系统概论、RFID系统应用、RFID天线设计等课程，说明境外学校也很注重培养射频识别技术应用人才。
专业选修课：DSP原理及应用、专用集成电路设计初步、FPGA设计技术与应用、oracle数据库、网络安全、工程制图与计算机绘图、物联网技术、现代物流概论等。这些课程是为进一步拓宽电子技术和计算机学科及物联网工程应用而设置的。
1.4 实践体系建设在集中实践环节中，包含电子工艺实习、生产实习、工程设计（第二课堂）、硬件课程设计、软件课程设计、毕业设计等内容。此外，要保证相关课的实验要求，需要建立电路实验室、电子技术实验室、高频电子技术实验室、微机原理与接口技术实验室、计算机网络实验室、ARM实验室、通信原理实验室、电磁场与微波实验室、传感器技术实验室、EDA实验室、FPGA实验室、DSP实验室等。当然，如果一次性建设这么多实验室，投资是很大的，实际上没有必要重复建设，因为各理工科高校大都有计算机科学与技术、电子信息工程和通信工程等专业，其实验室资源可以共享。
2师资建设
2.1 大力引进人才需要加大人才引进力度，由于物联网是一个多学科领域，除需要计算机学科外还需要引进通信工程、电子科学与技术、电子信息工程等专业具有高职称或高学历的人才，同时在企业聘请具有丰富项目开发和管理经验的工程师参与教学与实训工作，打造一支专兼结合的教师队伍，形成企业和相关产业领域专家到高校和高校教师到企业的双向互动的机制和模式。
2.2 整合现有人才资源将计算机科学与技术、电子信息工程和通信工程等专业的现有教师资源整合起来，实现软件资源共享。
2.3 走出去进修或请进来培训对于有些未开过的课程，可以选派教师到国内外相关机构进修，或外请教师对校内教师进行培训的方式，提高师资水平。
3探索实践
我院现有计算机科学与技术、电子信息工程和自动化等专业，其中计算机科学与技术专业其“应用型软件服务外包人才培养模式创新实验区”，2009年被陕西省教育厅批准为省级人才培养模式创新实验区，2010年该专业又被批准为省级特色专业建设点。2010年及2011年教育部先后批准西安交通大学、西北工业大学、西北大学及西安理工大学开办“物联网工程”专业，同时陕西省成立了由多个高校及企业参加的“物联网产业联盟”，这是陕西省大力扶持物联网产业的又一重要举措，有利于整合资源优势，提升陕西省物联网产业的知名度和竞争力。在这些外部有利的环境下，我院以计算机科学与技术专业为依托，修订该专业的人才培养方案，增设一个“物联网工程”专业方向，并计划在2011年招生中实施修订后的人才培养方案，为培养物联网人才做有益的探索。
4结束语
物联网涉及的领域非常广泛，从技术角度看，在计算机科学与技术专业的人才培养方案中设置物联网工程专业方向，通过广泛的调研，制定尽可能合理的人才培养方案，并整合其他相关专业的软硬件资源，为社会培养物联网复合型人才是可行的。
参考文献：
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【关键词】物联网技术；电子物证检验鉴定实验室；应用
物联网技术是建立在互联网之上的，相比互联网，物联网具有更加广泛的意义。其中，传感器、射频识别（RFID）、无线传感网络(WSN)、Wi-Fi、GPS、云计算、IPV6等都是物联网的核心技术。随着物联网技术的发展和进步，越来越多的领域都应用到了物联网技术，尤其是在电子物证检验鉴定实验室的应用，通过物联网技术，可以对电子物证检验鉴定实验室的各个方面进行全面的感知，有效地提高了电子物证检验鉴定实验室的管理和工作水平。
1.电子物证的检验技术
1.1传统技术
传统的技术没有应用到物联网技术，而是直接将文件进行读取，然后对读取的文件进行筛选，最终将文件恢复。所谓的读取文件就是在和显示软件、硬件以及电子信息的形成相同的环境下进行读取。文件的筛选是通过程序，并根据案件的性质和情况，从大量的文件中将相关的文件筛选出来。文件的恢复就是采用专门的软件把删除的文件恢复到之前的样子。这种传统的检验技术，使得工作量加大，而且不容易找到所需的电子证据。
1.2自动识别技术
所谓的自动识别技术就是通过互联网技术，不用通过接触就能识别的技术，每一个特定的物品都会带有RFID的标签，当这个带有RFID标签的物品通过信息读写器时，其上面的标签就会被激活，物品上所携带的信息首先会送到信息读写器，然后通过信息读写器把物品的信息送到信息处理系统，进而得到物品的所有信息。现在所用的门禁系统就是利用RFID技术来实现的，每一个工作人员都会佩戴一个携带自己信息的RFID证件，当工作人员通过入口时，门上的阅读器就会对证件上的信息进行阅读，由于之前在阅读器里面已经对工作人员的信息进行了保存，并设置了权限，如果工作人员的信息与之前的信息相匹配，工作人员就会获得进出门的权限，与此同时，阅读器还会对工作人员进出门的次数和时间进行记录[3]。由此看来，自动识别技术具有很大的优势，首先就是具有很高的认证级别，通过各种信息指令流将个人的有关信息写到电子标签中，针对一些权限特别高的证件，可以采集更加详细的信息，如指纹和掌纹等，以此作为密钥，获得更高的认证级别。其次就是智能度高，工作人员如果有需要时，可以通过自己的RFID证件和实验室内的任何已经具有RFID证件的物品取得通信，实现了取证过程的自动化，而且方便快捷。还有就是具有高的加密度和安全性，在自动识别技术中用到的算法是国家密码，国家密码具有很强的加密度，被破解的可能性很小。另外，读写器和标签都要加密，具有极其高的安全性。通过以上对传统检验技术和自动识别技术的分析，我们发现自动识别技术通过使用物联网技术，使得工作过程变得简单、快捷。因此，在日常的检验工作中，经常会采用自动识别技术对电子物证进行检验。
2.电子物证检验的特点分析
电子物证的检验是必须要遵守基本的步骤和原则的，电子物证的检验所采用的方法都是国家认可的、具有科学依据的方法，每一个检验的技术方法都有自己标准化的操作流程，只有按着这个流程进行检验才会获得真实、可靠的检验结果。另外就是所用的检验方法不能使即将检验的物证的原有的信息和内容发生改变。最重要的就是，参与电子物证检验的工作人员必须是经过专业培训的。只有符合以上的几个特点，才会保证检验结果的准确性。
3.物联网技术在电子物证管理中的应用
RFID标签载体、现场快速读写设备、室内阅读设备、管理系统等模块组成了电子物证管理的系统，通过电子物证管理系统，可以节约时间，提高工作效率，提高工作的精度和准确度。
3.1电子物证的应用
首先，就是取证识别电子物证的提取，保存和识别都是电子物证的工作，其中电子物证的取证识别是在两个不同的方面开展的。第一，就是硬件，包含电子信息；第二就是识别电子信息。这两个过程中，比较容易的就是硬件的识别过程，相对于硬件识别过程来说，电子信息的识别是比较复杂的，因为在识别电子信息的时候，首先要了解案件的性质，其次就是要熟悉管理系统，只有这样才会保证电子信息的识别过程顺利进行[1]。进行取证的时候，要求相关的工作人员去案发地现场进行取证，工作人员通过物证进行识别，对案发地的位置和有关案件的照片及相关的电子数据进行整理和分类，然后将相关信息标识到物证的包装袋上。此外，除了这些案发现场的物证之外，工作人员还应该将自己的信息和取证的时间、地点等标识到物证的包装袋上，这样做的目的就是保证信息的完整性，使标识的内容不会被别人修改。其次，就是追踪电子物证工作人员在完成取证之后，把获得的物证送到电子物证检验鉴定实验室，然后将数据人工录入，从而对物证的数据进行记录。另外，还要求工作人员对物证处理和数据输入的时间进行详细地记录，保证工作的精确性。目前，在电子物证检验鉴定实验室里面的每个地方和取证设备上都装有RFID阅读器，因为每个电子物证上都有RFID标签，所以物证进入电子物证检验鉴定实验室之后，这个物证的运动轨迹以及过程都会被记录下来，当生成报告之后，对物证的各方面的信息了解都非常方便、快捷。最后，就是实验室工作人员在完成对电子物证的追踪工作之后，会将电子物证放到电子物证检验鉴定实验室，当破案人员需要电子物证的时候，需要对电子物证检验鉴定实验室内的电子物证进行查找，当然一个一个的查找是相当困难的，如果在查找的过程中采用RFID标签，就变得非常简单和轻松，工作人员只需通过阅读器就可以找到破案人员需要的电子物证，在找的时候通过阅读器靠近物证，如果是破案人员所需要的电子物证，阅读器就会发出声音，阅读器越靠近物证，其发出的声音就会越响，最终帮助工作人员找到破案人员需要的电子物证，使得电子物证的查找过程简单化，既提高了工作效率，又节约了时间。
3.2监测和提醒应用
第一，就是监测取证设备的状态。目前，电子物证检验鉴定实验室在公安部门肩负着取证勘验的艰巨任务，然而对于一些经常使用的取证设备，难免会发生故障。为了保证这些取证设备正常工作，就应该通过物联网技术对这些取证设备进行实时的监测，当取证设备出现问题时及时进行维修，保证设备的正常运行，避免耽误破案工作。第二，就是提醒取证关键步骤。电子物证是破案人员破案的证据，对案件的发展进程具有极其重要的意义，因此说，电子物证是至关重要的，法律也对电子物证的勘验具有严格的要求。在操作的过程中，如果不严格遵守操作流程，取证的结果就会发生不可预设的变化，进而影响案件的发展进程和审理过程，从而对整个案件的处理造成严重的影响[2]。因此这就要求在取证的关键步骤进行提醒，通过RFID技术就可以完成这项功能，通过RFID技术，在一些取证的设备上装上感应设备，这个感应设备会在工作人员进行取证工作时发出警告，进而提醒工作人员注意取证的步骤，避免操作步骤错误而导致严重的后果。
4.总结
把物联网技术运用到电子物证检验鉴定实验室中，可以加快破案的速度，与此同时，还将电子物证的作用和检验能力发挥到最大极限，使得取证的过程更加方便，快捷，在提高了工作人员的工作效率的同时，还节约了时间，保证破案的过程顺利进行。总之，在电子物证检验鉴定实验室应用物联网技术，对案件的处理具有非同一般的意义。
参考文献
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[2]戴士剑,刘品新.磁盘阵列的电子物证检验研究[J].信息网络安全,2011,(1):46-49.
【关键词】智慧校园；物联网；应用；手机RFID-SIM
随着互联网的飞速发展，校园信息化建设也在逐日推进。例如校园一卡通的使用给教师和学生校内消费、图书借阅等带来了便捷；校园各大应用系统的使用提高了校园管理人员的工作效率。然而校园信息化建设仍存在着不足，包括网络基础设施的接入手段单一；信息化保障机制不够健全，缺乏统一的信息编码标准；安全保障体系不够完善，存在各种安全问题；信息资源内容不够丰富、信息资源采集与更新不方便；校园各部门信息共享与交流自动化程度低，整个校园存在严重的信息孤岛问题；重建设、轻应用，应用平台和应用资源的建设得不到应有的重视。
随着互联网技术和移动通信网络技术的不断发展，物联网诞生了。利用物联网技术可很好地解决传统互联网不能解决的与物件互联问题。将物联网技术引入校园将为校园信息化建设中所存在的以上问题提供解决的可能，有力地推动“智慧校园”的发展，为师生员工提供学习、生活和工作上的便利。
1.智慧校园概念的提出
到目前为止，学术界对智慧校园还没有一个统一的标准概念，本文提出一个基于自己见解的智慧校园概念。
智慧校园=校园+物联网+云计算+智慧化设备，智慧校园通过物联网实现人与人之间、人与物之间、物与物之间、人与信息资源之间以及信息资源与信息资源之间的通信。它的最高阶段就是校园服务和管理各部分都是由物与物之间智慧化地完成，无需人工干预，从而达到“智慧”状态，向广大师生提供更加人性化的服务。
基于物联网的智慧校园是全方位开放式的校园，是综合教育资源信息服务中心，是高效便捷和节能的智慧中心，具备沟通智慧化、设备智慧化和服务智慧化三个特点。
2.物联网技术在智慧校园中的应用
物联网技术在智慧校园中的应用主要体现在六个方面，分别是用户身份管理、图书馆管理、校园公用设施管理、校内消费管理、校园安保和校园手机短信息通知服务。
2.1用户身份管理
用户身份管理是基于物联网的智慧校园各个应用的基础，主要包括以下几点具体功能：
（1）手机RFID-SIM卡管理
①手机RFID-SIM卡注册
师生在入学或入职时，学校手机SIM卡管理部门师生的个人信息以RFID电子标签的形式写入其手机SIM卡中。这样，普通的手机SIM卡就可以变成存储了用户身份基本信息、可用于身份自动识别的RFID-SIM卡，从而代替数字化校园时代广大师生用户使用的一卡通。
②手机RFID-SIM卡注销
在教职工离职或学生离校时，向学校手机RFID-SIM卡管理部门申请删除手机RFID-SIM卡个人身份信息，这样， RFID-SIM卡就失去自动身份识别功能变成一张普通的手机SIM卡。
（2）用户身份信息管理
系统管理员可以登录RFID-SIM卡信息管理系统对师生用户身份信息进行更新、添加和删除等操作，对挂失的RFID-SIM卡用户进行冻结，以免师生个人财产的损失。
（3）登录记录查询
师生用户可以通过登录记录信息查询系统查询自己使用校园图书馆、多媒体教室、各公共实验室、各专业类实验室等校园公共设施的详细记录。
（4）用户身份自动识别
该功能主要用于师生用户进行校内选课、课程成绩查询、图书馆、多媒体教室、各公共实验室和各专业类实验室等进入、校内消费、图书借阅等场合的用户身份自动识别。
（5）RFID-SIM卡跟踪定位
该功能主要用于帮助师生用户寻找已丢失的手机RFID-SIM卡。其原理是根据用户最近一次使用手机RFID-SIM卡进行用户身份自动识别时的电子标签阅读器或手机最近一次的移动通信服务站的位置来定位手机最可能丢失的位置，从而为师生用户找回丢失的手机和RFID-SIM卡提供有效的参考信息。
2.2图书馆管理
将物联网技术引入图书馆管理中可以大大地提高其自动化程度和降低其人力和财力的投入。将手机RFID-SIM卡电子标签阅读器安置于图书馆门禁处。这样，当师生进入图书馆到达门禁处，对于其合法用户，图书馆门禁将自动打开。当师生离开图书馆到达门禁处时，图书馆门禁会自动同时读取用户的身份信息和其所携带的图书的信息，以防不法用户携带未经借阅的图书离开图书馆。
当用户需要进行图书借阅或归还时，用户只需同时将自己的手机和所借阅的图书放置于图书借阅自助服务台的电子标签扫描处即可完成图书的自动借阅和归还。同时，师生用户所借阅的图书信息将会以手机短信的方式发送至用户手机上，以便师生用户及时核对。能实现图书的感知和定位来完成馆藏图书的查找、统计和归架。能实现对图书馆内各自动化系统的智慧化的程序控制和综合管理。例如：空调及通风系统能够对图书馆室内的空气颗粒度、温度、湿度等环境参数进行自动检测和调节，从而确保馆内资源和人员的安全和健康；灯光控制系统能进根据对读者位置信息的感知而实现灯光亮度和场景的智慧化调节，从而既节能环保，又实现人性化的贴身服务。
2.3校园公用设施管理
为教室、实验室及校园中的各种设备安装或嵌入传感器，通过网络将采集到的数据或设备发生故障情况实时传送到校园的监控管理中心，使各相关管理部门能够随时了解设备的使用情况。
通过在多媒体教室的多媒体控制台上安装电子标签阅读器，教师可以使用自己的手机对多媒体设备进行智能控制，如开启多媒体教室控制台，并且实时记录多媒体使用信息（包括使用对象、使用人、使用时间、持续使用时间等信息）；同时对上课学生身上携带的手机RFID-SIM卡进行自动数据采集，对学生上课情况进行实时统计。
在实验室内部安装温度、湿度、空气颗粒度、光亮度、气体浓度等传感器，对实验室内部的环境进行感知，并通过统一中央控制台以“一键感知”的形式对实验室内部情景进行切换，从而对实验室内灯光、窗帘、实验台、防火装置、电源插座等设备进行实时智能控制。
2.4校内消费管理
校内消费是广大师生日常生活学习的重要组成部分，基于物联网的智慧校园校内消费管理将采用便捷、安全的基于手机RFID-SIM卡自动身份识别的校内消费模式。
师生用户可随时查看手机RFID-SIM卡内的账户余额、在校园内的各种消费记录和实现银行账户向手机RFID-SIM卡账户转账等功能。能利用手机RFID-SIM卡账户完成宿舍自来水费、宿舍热水费、公共浴室水费、洗衣费、电费等费用的支付。在校内超市购物、食堂就餐等消费时，便可利用手机RFID-SIM卡支付，代替原有的现金支付。
2.5校园安保
在校门、教学楼、办公楼、实验楼、多媒体教室楼、宿舍楼、图书馆等重要区域安装电子门禁系统，记录出入者相关的身份信息和进出信息。
在学校校门、校内主要道路口、教学楼、宿舍过道、食堂、停车场、实验室等学生易聚集的重点区域安装视频监控系统，实时记录其情况。视频监控系统提供视频实时监控、视频捕捉、图像抓拍和视频实时录像等功能，并通过光纤与学校保卫处或所辖派出所110指挥中心相联网。
在校园内重点实验室、多媒体室、图书馆、教室、办公室、宿舍、危险品仓库、重要展品存放点等主要场所安装温度、气体浓度等检测传感器装置，并与学校火灾预警中心联网，实现安全信息的采集、分析与火灾报警等功能。
引入“校园管理最小责任单元”理念，利用物联网技术将整个校园划分成若干个无缝连接区域，当学生在校园内发生危险情况时，学生可通过手中的手机以电话或短信的方式及时向校园保卫科报警，学院安保人员在接到报警后可根据报警控制台平台显示的方位信息迅速赶往案发地点进行险情的处理。
2.6校园手机短信通知服务
通过校园手机短信息管理平台实现会议通知、放假通知、成绩公告、学生就业信息等校园通知以手机短信的方式及时下发给广大师生，从而解决传统方式下校园通知严重滞后、通知不到位的问题。
根据短信息接收方数量的不同，我们将其分为以下两种模式：
（1）点到点短消息服务
所谓点到点短消息服务是指短信息接收方为某一个特定的个体。例如：学院向每一个尚未交清学费的学生下发“学费催交通知”。
（2）小区广播短消息服务
所谓小区广播短信息服务是指短信息接收方为若干个体。例如：学校向各部门负责人发送会议通知。
3.结束语
“智慧校园”部分源于“数字校园”，但不完全等同于“数字校园”，智慧校园更多的是强调按需服务、快速反应、主动应对等，更多地体现智能、聪慧的特点。
参考文献：
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[3]王延炯.物联网若干安全问题研究与应用[D].北京邮电大学，2011.
[4]鲍娟 喻焰.基于物联网技术的智慧校园应用研究[J].中国西部科技，2013（03）：18.
作者简介：
帆：（1982―）女，讲师，现任教于衡阳财经工业职业技术学院，研究方向：计算机应用。
关键词： 物联网；信息安全；金奥博；网络密码
北京金奥博数码信息技术有限责任公司在计算机及网络技术方面不断创新和提高，特别是在互联网安全领域具有较为丰富的积累。金奥博是北京市密码产品定点生产和销售单位，他们研制的多项安全产品通过了国密办的安全鉴定。公司日前组建的网络密码认证实验室也被认证为北京市重点实验室，承担物联网安全方面的研究工作。
为了更加深入地了解和探讨物联网的安全问题，《物联网技术》杂志记者日前对北京金奥博数码信息技术有限责任公司信息安全部技术总监、网络密码认证技术北京重点实验室副主任、北京市科技新星李瑛女士就物联网的安全问题进行了专访。
本刊记者：我们了解的北京金奥博数码信息技术有限责任公司在互联网安全领域有较为丰富的积累。新一代信息技术革命又让我们进入了物联网时代。请您谈谈物联网的安全和互联网的安全有什么不同，贵公司觉得物联网安全研究的现状是怎样的？
李瑛女士：物联网的推广使用能够给人们的生活带来便利，可以提高工作效率，同时推动国民经济的发展，但是也必须注意到物联网的大范围普及会存在巨大的安全隐患。信息化与网络化带来的风险问题，在物联网中会变得更加迫切与复杂。由于物联网连接和处理的对象主要是机器和物，以及相关的数据，其感知节点大都部署在无人监控的环境，具有能力脆弱、资源受限等特点，其“所有权”特性导致物联网对信息安全的要求比以处理文本为主的互联网更高，对保护隐私权和保障可信度的要求也更高。在物联网发展的高级阶段，由于物联网场景中的实体均具有一定的感知、计算和执行能力，广泛存在的这些感知设备对国家基础设施、社会和个人信息安全存在新的安全隐患。
我们都知道物联网目前存在安全问题，如果这些问题不能得到很好的解决，或者说没有很好的解决办法，将会在很大程度上制约物联网的进一步发展。我们在强调标准、技术、应用方案以及人才的同时，也不能忽视物联网安全的重要性。
根据物联网的特点，2009年欧盟物联网项目研究组制定的《未来物联网战略》中明确指出：物联网在安全和隐私方面的研究以节能高效的安全算法和低成本、安全、高效的安全认证设备为研究方向。国内对物联网安全技术的研究以安全框架和探索研究居多，具体安全技术的研究较少。我们的物联网密码认证系统是不是行业唯一的物联网安全系统，我不能肯定，但是我确实没有听到有类似的产品。在今年4月份北京召开的中国（北京）国际物联网博览会和8月份深圳召开的中国（深圳）国际物联网技术与应用博览会上，物联网安全系统方面的参展商只有北京金奥博数码信息技术有限责任公司一家。
本刊记者：请您简单介绍一下金奥博，贵公司是一个什么样的公司，公司在安全系统研究方面有什么积累或优势，最初又是怎样想到要做“物联网安全系统”的？
李瑛女士：北京金奥博数码信息技术有限责任公司是北京市科学技术情报研究所下属的、具有独立法人资格的股份制高新技术企业。金奥博是遵照科技部的有关科研机构改制要求，以北京市科技情报研究所的计算机部为基础，为更好地适应社会发展，转变经营管理模式而成立的具有独立法人资格的股份制高新技术企业。金奥博继承了以往服务政府和社会的优良传统，坚持为政府及广大企事业单位提供信息技术的研究与开发服务。近年来，金奥博在计算机及网络技术方面不断创新和提高，特别是在互联网安全领域有较为丰富的积累。公司目前是北京市密码产品定点生产和销售单位，所研制的多项安全产品都通过了国密办的安全鉴定。最近，北京金奥博数码信息技术有限责任公司组建的网络密码认证实验室也被认证为北京市重点实验室，承担物联网安全方面的研究工作。
在物联网概念兴起时，我们发现，物联网和互联网其实是密不可分的。现有网络安全体系中的大部分机制仍然可以适用于物联网，并能够提供一定的安全性，如认证机制、加密机制等，但是还需要根据物联网的特征对安全机制进行调整和补充。所以我们开始将多年积累的安全技术以及对数据安全的理解应用到物联网中来，并开始研究与物联网特征对应的安全机制。目前，国内都在谈物联网产业发展存在的问题，但很少有企业站出来表示能解决物联网的安全问题或者愿意着手解决这些安全问题。考虑到物联网对中国未来经济的重要性、国家安全的重要性，必须要有中国自己的企业来承担这一神圣使命。北京金奥博数码信息技术有限责任公司是为数不多的愿意承担这一使命的企业，也是为数不多的明确从事物联网安全研发且又有实际产品的企业。希望北京金奥博数码信息技术有限责任公司能为中国物联网的网络信息安全做出自己的贡献。
关键词：物联网；J2EE；RFID技术；B/S
中图分类号：TP389.1 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2017）01-00-03
0 引 言
如何保障食品安全，让消费者了解食品来源与加工程序并买到放心的食品，已成为当代社会的重要话题。在当今信息化飞速发展的时代，我们把先进的物联网技术、网络技术和移动互联网技术运用到食品安全检测系统中，实现食品安全检测的智能化和透明化。利用先进的RFID技术让消费者能够对食品生产信息及检测结果进行查询。食品安全监督管理部门可以通过RFID码查到产品的自检信息，同时食品安全监督管理部门使用B/S模式的食品安全检测实验室管理系统实现仪器管理、文件管理、人员管理和资源管理，极大程度地提高了食品安全检测相关机构的工作效率。
1 系统总体设计与结构
基于物联网食品安全检测系统的总体设计，不仅要节省人力，提高系统自动化程度，还要做到检测过程效率高、检测结果透明化。基于物联网食品安全检测系统的功能模块如图1所示。根据功能划分，将该系统分为仪器自动化数据采集系统、实验室管理系统和溯源管理系统三大块。生产企业把食品送到食品安全监管机构进行检测，仪器自动化数据采集系统把检测的相关数据自动上传至监管平台。实验室管理系统主要负责质检部门的工作流程、任务分配和最终报告归档，避免使用纸质文档，同时提高了工作人员的工作效率。溯源管理系统采用了RFID和传感器技术让检测结果透明化，同时设计开放的公众监管平台让检测数据在Web端也能被公众看到。
2 系统详细设计与技术
2.1 ARM嵌入式食品安全快速检测装置
仪器自动化数据采集系统包括传统的检测仪器与新型的快速检测装置。这种食品安全快检仪能大概检测出食品中某一项指标的含量，并对比标准值是否超标。例如果蔬中的农药残留、海带中的二氧化硫含量等。食品安全快检装置内置蓝牙通讯模块，检测数据可实时上传至公众监管平台。
2.2 仪器数据自动采集系统
大部分检测任务由食品安全监督管理部门通过精密的仪器设备进行定量检测。实验室仪器数据的自动采集是实验室自动化的关键内容。仪器连接到实验室管理系统，分析仪器将分析结果自动传送到管理系统，提高了数据传输的效率和正确性。数据自动采集仪器的接口分为两大类，分别为图2所示的带有计算机作为数据工作站的仪器接口和图3所示的没有数据工作站但可通过RS 232 串口输出数据的仪器接口。
带有数据处理工作站的仪器设备检测完结果后可配置自动导出文件到指定目录下，导入工作站后可直接展示在工作站，并进行后续检测结果的数据填入，便于批量操作，无误后发送到网络上。管理系统读取此文件的内容，按照既定规则读出所需数据并写入数据库的检测结果字段。
没有数据工作站的仪器有一个共同点――没有相应的仪器操作软件。通常这类仪器通过RS 232 与外部通讯。为了能将仪器统一管理，可以通过转换器将仪器接口转化成以太网接口，通过以太网协议与管理系统连接。
2.3 实验室管理系统
2.3.1 实验室管理系统架构
实验室管理系统对人员、机器、原料、方法、环境五大影响实验室检测结果的因素进行严格管理。该实验室管理系统采用浏览器/服务器模式由J2EE平台开发而成。按逻辑并使用SpringMVC架构划分为表现层（UI）、业务层（BLL）和数据层三层（DAL）。三层结构之间的关系如图4所示。
（1） 表现层
表现层是客户层和Web层的统一。表现层通俗的讲就是为用户提供一个界面，实现人机交互。表现层采用Html5+JSP /Servlet生成动态页面，客户在浏览器进行操作后，Ajax将请求信息打包后发送给业务层的Javabean进行处理，并将响应数据返回给表现层。
（2） 业务层
业务逻辑层是表示层和数据访问层之间沟通的桥梁，主要负责数据的传递和处理。业务层由Controller接收由浏览器发出的Ajax请求，使用Javabean对数据进行逻辑处理，并将处理结果交给数据层存储。
（3） 数据层
数据层直接访问数据库，主要实现对数据的读取、保存、删除、更新等操作。该层使用基于映射语言XML面向对象思维编写的mybatis轻量级框架对数据层进行操作。
（4） 数据库
数据层对数据进行操作，发送请求到数据库DataBase，数据库用于存κ据，并对数据层的请求做出响应，处理完数据后返回数据层。
2.3.2 实验室管理系统设计
实验室管理系统按功能模块划分可分为人员管理、检测标准管理、检测工作管理、检测任务管理、实验室仪器管理和检测结果归档管理等模块。
系统可以分配管理员或检测人员的权限给不同用户。检测人员同样可以分配不同的权限，例如室主任可以给检测科员分配检测任务并审核其完成情况。上级制定实验计划并给下级分配检测任务，下级可以根据实际情况选择接受或退回。每个检测项目流程已经预先在系统中编写好，如果下级接受检测任务，则填写原始记录并提交。上级审核下级提交的原始记录，可通过或退回。若通过，则根据检测结果编写最终报告并提交。上级审核下级提交的最终报告，若通过则归档。
2.4 物联网技术
物联网技术是把传感器、RFID技术、GPS定位系统、激光扫描等信息传感设备按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。本系统主要采用RFID无线频射识别技术，RFID技术是一种无线通信技术，它通过无线电信号自动识别目标对象并能够自动获取目标对象的相关数据。
2.5 溯源管理系统设计
溯源管理系统功能模块如图5所示。RFID标签可以存储食品从原料、加工到成品运输和检测结果等过程的全透明追溯，实现全过程严格控制。通过RFID读写器可以读取食品相关内部数据。同样我们也可以对RFID标签中的数据实时更新。由于RFID标签通过无线电收发信号，所以数据的安全性比较高。读取到食品从生产到流通市场的所有数据后，我们把所有数据上传至Web端公众监管平台。公众监管平台的核心技术和实验室管理系统类似，该平台是一个全开放的系统，消费者可以在此查询相应的食品安全溯源信息，也可以通过调用实验室管理系统的接口下载检测报告。为了方便消费者查询食品安全信息，我们也设计了移动端App，消费者在超市购买食品时，只需用手机扫描食品包装袋上的二维码即可追溯食品安全信息，让消费者放心购买。若发现食品安全问题或有疑问，可进行质量投诉或咨询。
3 结 语
本文O计的系统利用物联网技术结合网络技术和计算机技术设计了一个从食品生产到食品检测再到消费者购买的较为严密和可靠的食品安全检测系统。该系统在很大程度上从根源保证了食品安全，解决了我国食品安全的大问题。同时解决了传统的检测实验室数据量大、任务逻辑复杂、检测效率低下、检测结果错误率偏高等问题。但目前系统面临的问题是必须获得食品生产、加工企业的支持，只有企业愿意跟我们合作，我们才能利用好数据，让食品安全检测信息被消费者看到。但是我们相信，食品安全检测系统一定是未来食品安全发展的大方向，在大数据时代，只要朝着这个方向努力，未来的食品安全会越来越让消费者放心。
参考文献
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