物联网数据挖掘论文范文第1篇
随着新一代物联网建设理念的推出, 我们研究构筑一个高校范围内物联网平台, 在这个区域内, 把“源信息”、“集成信息”等数据信息有效组合起来, 构成一个物联网区域。这一应用, 使得高校信息化进入主动信息集成阶段, 物联网使得物体自己“说话”, 通过在物体上植入各种微型感应芯片、借助无线通信网络, 与现在的互联网络相互联接, 让其“开口”。所以说, 互联网是连接的虚拟世界网络, 物联网是连接物理的、真实的世界网络。它的建设拓展了原有的管理理念和模式, 顶层设计方法和信息资源规划得到了广泛的发展。
目前“高校物联网区域”[1]的建设, 各应用系统自成体系, 结构各异, 主要表现为:
(1) 系统集成很少考虑数据共享; (2) 应用集成数据交换困难; (3) 信息集成时数据整合扩展性能不佳。我们利用异构数据库开发模式, 统一开发环节中的数据库系统, 提高物联网区域的查询服务效率。通过底层数据库设计和异构数据库同步技术完善高校物联网区域的建设。
2 异构数据库开发模式
2.1 3种异构数据库开发形式
(1) 联邦数据库。对成员数据库进行分布集成, 提供数据共享和透明访问, 具有自主性、分布性和异构性的特征。
(2) 中间件系统。系统通过中间件将各数据源的数据集成起来, 各数据源经过核心转化模块对数据进行转换达成规格模式。如MS sql server, Sybase, Oracle等。其客户端访问接口各不相同。当开发模块需要访问运营模块数据时, 需要和不同的数据库打交道, 数据库访问中间件满足要求。
(3) 数据仓库。客户端和“物联网区域”之间有一个新的功能层, 称为数据仓库。它把多种数据源按照统一结构要求进行转换, 形成统一模式存储。其优点是数据高度集中, 建立客户端较为方便, 能在物联网区域内部高效处理。
2.2 异构数据仓库开发模式
异构数据仓库开发模式基于底层数据库设计模块、物联网数据集成平台以及分布式查询服务。通过这样的开发模式, 可以有效的规范物联网区域建设过程中数据存储结构, 综合查询信息加以分析使用。
2.2.1 底层数据库设计
元数据服务 (metadata service) 提供底层数据库管理系统所具有的信息, 如数据库名字, 数据库内容等, 并负责向虚拟GDS提供不同数据库的视图和模式转换信息。虚拟GDS是一个类似于虚拟数据库系统的数据库访问代理, 能够完成数据库的联合操作。在数据库的应用部分可采用这样的代码:
2.2.2 物联网数据集成平台
异构数据库主要体现在:计算机体系结构的异构, 基础操作系统的异构, DBMS本身的异构。它的具体设计目标如下。
(1) 为各异构数据源提供统一的数据集成接口, 实现异构数据源的即插即用, 同时保证各异构数据源系统的自治性。
(2) 屏蔽数据源的异构性, 为上层应用提供统一的数据访问视图, 使得各个不同部门能够根据授权, 实时的从其他部门获得所需要的数据。
(3) 在保证数据实时性和一致性的前提下, 对应用系统的请求具有较高的执行效率。
(4) 保证上层应用能够根据需要获得实时数据的同时, 也能根据需要利用数据仓库或数据集市对历史数据进行分析和应用。
2.2.3 分布式数据查询服务
异构数据仓库数据查询有2种方式, 一种是增量提取的数据, 即根据配置文件里的上次同步结束时间取出数据库里新增加的数据。第二种是差异更新的数据, 上次同步结束后, 同步表中可能某条记录被更新或者删除, 这些记录的信息由触发器记录到控制表中, 下次同步时, 系统读取控制表中的信息, 查询出相关数据后转化为e xtensible markup language文件。
3 决定性因素模块影响的“物联网区域”系统结构
大量的研究证实存在着一些关键性的领域在数据仓库的实行过程中需要被考虑。在此基础上, 我们给出了这样一个基本的模型。如图所示。这些因素本身就对数据仓库的执行过程具有重要的影响, 它们的引入是我们在数据仓库执行中需要关注的关键性问题[2]。
3.1 最高管理层的委托与支持
软件工程师在开始着手进行一个数据仓库的工程之前, 应当获得最高管理层的支持与委托。我们要决定很多数据仓库技术方面的因素:包括数据仓库的支持系统平台、网络构件的模式等等。我们关注这样一些问题。
(1) 在数据仓库最初设计时, 我们应该论证数据仓库如何解决传统决策支持系统无法解决的问题, 帮助决策系统的使用者理解工程的意义所在。
(2) 对于一些原先已有的决策系统, 所设计的数据仓库应该能够支持先前使用的数据查询和即时的数据决策目标。因此对于原有的系统要进行一定的定性分析, 了解先前的使用习惯与数据结构体系。
(3) 在整个工程中, 我们要意识到数据仓库将可能改变决策者、分析者以及执行者所做的工作, 要全面的统筹兼顾使得各方面都可以接受。
(4) 这个数据仓库的执行过程需要有一个具有组织管理能力的数据仓库工程领导。
(5) 一个较好的决策系统, 它一定要兼顾数据管理者所期望的数据仓库的性能。
(6) 我们需要从高级管理者那里得到最初的委托确认, 理解只有高级管理者意识到数据仓库可以帮助他们使用、了解、分析数据才会对数据仓库产生兴趣。
(7) 我们在数据仓库的执行之初应该明白数据仓库有时候需要正确的指导方针、高水平的操作员与组织系统来作为有价值的信息来源。
(8) 同时, 我们要考虑到使用高级的技术进行数据管理系统的最初计划、数据交换。
(9) 当然一个较好的数据仓库能够帮助高级管理者增加需要的基础模块。
3.2 在数据仓库中的完整的有组织表示法
对于最初数据仓库实现的工作来说, 完整的组织表达数据仓库是一个相当重要的方面。软件工程师大量的工作就是确保数据仓库的执行是一个全面的表达过程。数据仓库要将一个真实的事务关系、客观世界的对象表达出来。这个过程要注意的是以下几点。
(1) 由于数据仓库是一个完整的组织, 当我们在清除数据仓库时, 要注意这些数据对原有代码执行所产生的影响。
(2) 我们应当明白数据仓库的执行过程就是对原有数据的不断延伸, 在这之中包含重复使用的数据, 这也就是数据冗余存在的原因。对于数据仓库结构体系的改进将有利于数据查询效率的提高。
(3) 我们所说的数据仓库的完整组织包含一个长期的整体结构。
(4) 为了使新的决策系统更好的使用, 需要培训信息系统人员使得他们理解数据仓库是完全不同于存在的系统的。
(5) 具备一个完整的数据仓库结构:事务对象、信息结构、应用结构、技术结构。
(6) 具备发展的措施能够改变传统的技术发展生命周期。
(7) 一般而言, 数据仓库的处理过程就是数据仓库将大量外部提供的数据变为有使用价值的格式、细致的、正确的数据。
(8) 而这样的工作区别原有的工作在于传统的数据字典仅仅提供一部分的事件工具起到了一小部分数据仓库的作用。
3.3 数据仓库模型的使用
在具体的实施以及发展数据仓库之前, 软件工程师需要长时间的实践数据仓库模型用来决定所选择的技术是否有用。应用一些少量的数据对于数据仓库的重要环节进行测试。
(1) 在数据仓库建立的过程中不断增加原模型的设计认识。
(2) 允许进行测试原型以对数据仓库潜在要求加以认识。
(3) 使用这些原始数据、模拟数据在数据仓库工程的最初阶段想高级管理者演示数据仓库的作用。
(4) 我们可以使用一些模型设计工具。
(5) 在测试的过程中, 让工作人员告诉你他们考虑的过程、想要解决的问题、使用的措施以及这些步骤所要得到的理想数据。
3.4 外部对于数据仓库执行过程的支持
在数据仓库的执行过程, 具有软件工程师背景专家的意见将可以协助数据仓库的执行过程。他们提供经验可以帮助数据仓库的组织。
(1) 聘请顾问支持规范化的模式。
(2) 能够了解这些顾问可以提供重要的信息, 他们具有各种公司管理的经验以及技术。
(3) 这些专家可以引入新的结构技术。
3.5 严格的测试、准备数据仓库的执行
软件工程师在执行数据仓库过程中引入新的技术及方式, 需要进行严格的测试。
(1) 我们必须明白最初的数据仓库的执行需要花费更多的时间, 因为其他工程是以这个为基础而变化。
(2) 其次, 具有一些训练的措施对于数据仓库的发展将更为有利。
(3) 同时, 我们还要意识到最初数据结构的不同将产生不同的数据处理结果。
3.6 完整的广泛规划数据模型
软件工程师们根据决策系统的要求把数据组织起来以数据仓库为基础加以使用, 在这个过程中:
(1) 设置一个规划组来设置数据仓库整体的权限。
(2) 从整体上来解决个别观点无法解决的问题。
(3) 使用用户化的方式制订一种企业标准、接近市场标准。
(4) 使用专门的事件开发工具来增加数据仓库的属性。
(5) 产生一种模拟的训练工具。
3.7 有效重复使用中间数据
软件工程师构造基于物理模型的数据仓库的中间数据模型, 这在银行、保险业系统中标准化的数据相当的多。它可以提高数据的使用有效性。
3.8 认识到潜在的制约对于数据仓库执行的影响
最后, 我们还应该注意的是使用者意识到数据仓库的实现是对他们工作的威胁, 以及数据安全、数据备份增加数据仓库的功能。
4 结语
物联网中非常重要的技术是RFID电子标签技术。以简单RFID系统为基础, 结合已有的网络技术、数据库技术、中间件技术等, 构筑一个由大量联网的阅读器和无数移动的标签组成的, 比Internet更为庞大的物联网成为RFID技术发展的趋势。“高校物联网区域”改变了以往基于事件的工作模式, 利用系统收集工作流程, 并通过分析、归纳, 总结成知识库, 逐步形成基于工作流的工作模式。原有的系统界限和数据库局限被打破, 高校内部的事务, 由网络技术管理员、专业技术人员和终端客户协调完成。集中有限高校资源完善各个环节工作。“高校物联网区域”将成为新一代数字校园的奠基石。
摘要：本文在高校物联网信息平台开发环境中, 提出了基于异构数据库开发模式在物联网区域建设的应用。将八种对于数据仓库执行过程中决定性影响因素与高校物联网信息平台开发结合设计实现。
关键词：物联网,数据仓库,异构数据库
参考文献
[1] 沈培华, 蒋东兴, 等.高校信息化研究与实践[C].高校信息化研究会.全国高校信息化研究会2003学术年会论文集.杭州:高校信息化研究会, 2003:2.
物联网数据挖掘论文范文第2篇
一、大数据中心机房智能管理系统的关键
(1) 需要在中心机房的环境检测、硬件工作状态等多个环节设定相关的预警装置, 一旦中心机房内部发出了故障, 那么环境检测、硬件工作状态等就会和正常工作时不一样, 发出预警信息, 这样中心机房的工作人员就会立刻发现, 并对及时解决故障。
(2) 服务器云操作在整个大数据中心机房中占有着非常重要的作用, 所以应该也对服务器云操作进行相关的预警设置, 使其可以在故障发生时第一时间通知机房的工作人员。
(3) 当故障发生时, 相关的工作人员赶到机房需要一定的时间。所以为了可以在第一时间对故障进行处理, 所以应该在机房内部进行设置, 使其具备任意智能移动终端的使用权。这样它们才可以根据故障信号, 及时对故障进行相关的处理。
二、大数据中心智能管理系统技术框架
(一) 感知层
感知层作为智能管理系统技术框架最前端的部分, 它主要是负责感知各种信号。首先由各种传感器将数据收集回来, 然后这些传感器再借助于ZigBee的作用, 从而在感知层形成一个无线传感器。
(二) 网络传输层
网络传输层会接收到来自感知层的数据信息, 然后在路由器等设备的帮助下, 实现与互联网的对接。再将来自感知层的数据信息等在第一时间送至后台服务器, 最后可以让数据信息和互联网二者之间进行任意的输送。
(三) 应用层
应用层是智能管理系统技术框架中最后的一部分, 它首先是服务器的帮助下, 可以接收到来自感知层和网络传输层两个环节的信息, 并对这些数据信息加以适当的处理后再保存起来。对于客户端来说, 他们可以借助于移动电话、电脑等智能设备在规定的使用权限范围内, 对HTML5设计出来的网页进行相关的操作, 如查询、搜索等, 以此来实现他们的目的。
三、物联网硬件实现
(一) 物联网前端传感器
1. 温湿度传感器
温湿度传感器, 顾名思义, 就是检测中心机房的温度、湿度以及烟雾等, 并将检测到的数据信息发往至相关的服务器。
2. 红外线防盗
在中心机房内部装有红外线防盗装置, 其主要是为了防止外部人员在非正常时间段进入机房而特意设置的一个预警装置, 当感受到外部人员的入侵时, 红外线防盗技术就会发挥作用。
3. 空调传感器
空调传感器的存在就是为了检测中心机房的各项工作是否正常, 是否有存在故障的地方。
4. 电源配电柜传感器
电源配电柜传感器的作用就是为了把中心机房的各种电压、电流的数据信息传送给服务器。
5. 指纹门禁传感器
指纹门禁传感器可以在任何时间内将进出中心机房的人员的指纹记录等数据发送到服务器中。
(二) ZigBee传输节点设计
ZigBee是一种非常可靠的通信科技, 主要由控制芯片、GPRS模块等材料组合而成。它可以应用在高要求的控制领域中, 例如自动控制和远程控制等。ZigBee是数据收集和数据协调的一座桥梁, 起到一个中介的作用。然后再利用GPRS模块连接互联网, 在有线传输的帮助下, 就可以将这些数据信号发送至服务器。而中心机房的工作人员通过Internet、GPRS等就能对机房进行智能控制与管理。
四、基于HTML5智能应用系统实现
(一) 系统框架及技术介绍
1. ASP.NET MVC5
ASP.NET MVC5是系统框架的组成部分之一, 它里面的全部模块以及各项功能都是单独的, 各个模块之间的工作互不影响, 即使其中一个出现了问题, 也不影响其他模块工作, 使得使用者可以用随意的客户端来请求数据服务。
2. JSON
JSON是属于一种数据信息的交换格式, 在数据交换时, 它具有很快的传输速度, 重要的是, 即使承载了大量的信息, 但是它占存的空间也很小。它主要作用是将代码交换成可视性语言, 以供使用者使用。
3. HTML5
HTML5也是系统框架的重要组成部分之一, 利用HTML5设计出来的网页具有强大的作用, 它可以解决以前不能跨越平台使用客户端的问题, 从而可以有效地提高工作效率和质量, 节约资源, 避免资源的浪费。
(二) 服务端功能实现
服务端的功能主要是借助于VS2015来进行开发资源的, 至于数据库则是采用了Sqlserver2012, 而开发资源的框架则是采用了ASP.NET MVC5。因为ASP.NET MVC能够在极端的时间内就可以建立网页服务, 有了网页服务, 就可以为使用者提供网页接口。生成的网页接口即API接口, 这个API接口可以对接收回来的数据以及返回来的数据进行一致的变换, 最终将数据变成JSON字符串。这样才能进一步处理数据, 以及对数据进行相关的验证。
(三) 客户端功能实现
使用者在客服端时, 在客户端上看到的数据信息都是由服务器端的JSON格式数据转换而来的。其中负责将JSON格式数据转换生成显示在HTML5页面主要是由JQuery来完成的。JQuery具有操作简单、方便的特点, 可以快速完成JSON数据的转换和生成。
(四) 系统功能结构
根据大数据中心机房智能管理的各项业务需求, 可以将其的系统功能结构主要分为四大部分:一是环境预警、二是动力预警、三是门禁预警、四是云服务器系统预警。每个大的预警环节下, 都包含着各个组成部分。在环境预警下, 主要有温湿度、空调以及抽风机等预警部分。在动力预警下, 主要有USP预警、配电开关状态、电源配电柜等预警部分。而在门禁预警下, 主要有红外线防盗、指纹门禁等预警部分。至于云服务器系统预警, 主要有微信公众号、VSphere监控等预警部分。
(五) 智能预警管理模块
对于学校来说, 要科学合理地管理学校众多的数据, 确保数据的安全, 就必须要确保大数据中心机房的各项工作正常运行, 这样才能对数据进行智能化管理, 推进学校教学信息的智能化建设。如果大数据中心机房出现了任何故障, 预警中心应该要在第一时间内发出预警信号。当相关的管理人员看到微信公众号的推送消息以及手机短信通知之后, 就会发现大数据中心机房的具体部位出现了故障, 从而可以利用移动设备去进行维修, 以此在最短的时间内维修完毕, 及时恢复大数据中心机房的正常运行。
(六) 智能管理预警系统监控页面
预警系统具有很高的敏感性, 如果当它感受到来自前端传感器的数据信息带有一定的存在问题时。那么预警系统会根据问题的严重情况产生相应的预警值, 紧接着在系统的建模界面上会立马显示出不同的颜色, 不同的颜色代表着不同的预警级别。管理员在接收到预警通知后, 就可以在不同的移动设备上通过查看预警图来得知具体的故障问题以及故障的严重级别。之后管理员可以在移动设备上进行相关的管理和维护, 这样就可以快速地解决问题, 避免问题的扩大, 造成不必要的损失。
五、结束语
随着时代的发展, 学校的数据信息会越来越多。对于大量的数据, 必须要借助于信息技术才能对其实行更好地管理。也只有这样, 才能确保学校的教学信息的安全和可靠。因此, 学校在管理教学信息时, 可以将HTML5与物联网技术结合起来, 建立一个大数据中心机房。这不仅是时代发展的要求, 也是学校教学信息管理发展的必然趋势。用大数据中心机房来对学校的教学信息进行智能化管理, 不仅可以有效地提高教学信息管理的质量和效率, 还能在一定程度上节约人力和物力, 避免资源的浪费。
摘要：随着科学技术的发展, 科学技术被广泛地应用到我国的各个生产和生活领域。对于教育领域而言, 也是如此。面对着学校众多的数据信息, 如何才能科学合理地管理这些数据信息, 避免发生数据的混乱呢?在这个情况下, 可以将HTML5与物联网技术有限地结合起来, 形成一个智能大数据中心机房智能管理系统。这样就可以对众多的数据进行一个科学合理的管理, 确保数据的安全运行。这和高校传统的数据管理方式相比而言, 不仅可以实现高效管理, 还能有效地节省人力、物力, 节约资源。因此本文将会对基于HTML5与物联网技术的大数据中心机房智能管理系统进行一个探讨。
关键词：HTML5,物理网技术,大数据,中心机房,智能管理
参考文献
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物联网数据挖掘论文范文第3篇
摘要：物联网具有综合效益好、带动作用大、渗透性强等特点，在其发展过程中，电子信息技术发挥了无法替代的重要作用，包括构建物联网识别体系、优化操作模式等，本文将对物联网中电子信息技术的实际运用进行分析。
关键词：电子信息技术;物联网;运用;现状分析
引言：
在物联网发展过程中，合理运用电子信息技术，促使人们生活模式、社会管理方式朝着网络化、精细化、智能化、高效化发展，强化了产业之间的联系，实现了社会个性化服务。本文将从电子信息技术、物联网基础概念着手，分析电子信息技术在卫星系统、网络订货系统、射频技术、二维码技术等方面的运用，明确物联网中电子信息技术运用现状，并提出针对性对策建议。
一、概述
（一）物联网
智能识别技术和智能感知系统是物联网的核心，通过合理连接人力、物力、计算机网络系统等，实现信息的有效传输，即物联网。总而言之，物联网具备如下特点：一方面，物联网可感知之别外界事物，通过安装传感设备，实现物品之间、人与物品之间的互联互通;另一方面，可将其分为多个层面，包括感知层、传输层和应用层，从而实现感知周围环境、获得数据信息、传输数据信息、综合处理各类数据的作用[1]。
（二）电子信息技术
在人们生产、生活的各个环节，电子信息技术均发挥了重要作用，其主要包括计算机平台、通信导航、网络技术、传感技术等内容，具备信息获取和处理、信息传输和存储等功能。当前，电子信息技术正朝着集成化、微型化的趋势发展，已进入了新的发展阶段，其信息处理速度的加快和运算能力的提升，为人们生产、生活提供了更多的便捷。
二、电子信息技术在物联网中的实际运用
（一）二维码技术
与传统条形码相比，二维码表示的数据类型和存储的信息更多，将其应用于物联网体系中，有助于提升物品-网络互联互通的便捷性，可为信息化、数字化管理平台的搭建奠定技术。通过设置专属二维码，人们可轻松获得各类产品信息，在提升消费体验的同时，快速了解商家信息，实现信息数据的有效共享。不仅如此，对于商家而言，二维码技术的应用能为产品清点工作和快速查找工作提供便利[2]。
（二）衛星定位技术
在日常生活、交通运输等诸多领域，合理利用高空卫星系统，可为用户提供更为精准、高效的服务。例如，应用卫星系统定位产品，能够有效预防产品丢失等状况，实现对产品的实时监控;应用卫星系统观测路况，可对交通路线进行规划和管理，为用户提供个性化的导航服务。卫星定位技术具有精度高、覆盖范围广、终端设备简单等优势。
（三）射频技术
在自动识别技术的基础上，射频技术能够显著提升信息流、数据流的应用效率，形成完善的信号处理模式，从而实现综合管控。该技术将数据内容、物品信息等内容，体现在电子标签中，想要获取信息内容，需凭借手持识别设备及手机终端扫描。射频技术应用范围较广，例如，在能源监测方面，借助该技术可实现燃气资源、电力资源及水资源的合理调度和分配，在满足能耗要求的同时，提升资源利用效率。
（三）电子订货系统
该技术适用于零售商、批发商、企业内部等诸多领域，通过网络下单后，系统将订货信息传输至终端，然后由供货商完成配货、发货等操作，从而为买卖双方提供便利，进一步节约订货、供货过程中财力、物力、人力的支持，建立相应的信息控制机制吗，实现对物流的全程监督管理。将其与物联网紧密融合，能够进一步节约运营成本，提升销售经营效率，打造更为高效、便捷的客户服务模式，为销售方、消费者提供更多便利。
（四）智能运输系统
智能运输系统涉及导航系统、车辆运输系统、道路系统等诸多方面，能够实时查询车辆行驶信息，合理规划车辆路径，确保货物顺利、快速的运输到目的地。在物流和快递行业，借助该系统对产品进行标记处理，远程监控、全面监管产品的运输过程，有助于提升产品运输的安全性以及运输管理的规范性。在此基础上，积极引入人工智能、大数据等新兴技术，打造多元产业链，对运输管理全过程进行综合控制。
三、物联网中电子信息技术运用现状及对策
（一）难以识别物联网处理层
综合性处理数据信息，是物联网处理层的主要作用。但电子信息技术采集到的信息量庞大且复杂，包含垃圾信息、有价值信息、恶意指令信息等多种类型，若未能准确对其进行区分，系统则会出现漏洞，甚至不能正常运行。这就要求技术人员重视物联网处理层的升级优化，在维持物联网处理层正常运行的同时，切实提高其对信息判断、识别的准确性。
（二）外界对射频识别系统的入侵
射频识别技术操作方便，可实现自动信息采集和物体识别，无需人工干预，但也正是因为这一点，外界入侵射频识别系统的难度较低，不法分子通过破解、截获信息，可直接威胁用户财产安全和信息安全。因此，应积极强化该技术的隐私保护功能，通过无线信号主动干扰、静电屏蔽等方法，禁止未经允许的射频阅读器擅自阅读内容[3]。
（三）外界干扰因素的影响
在信息传递过程中，受自然因素、人为因素影响，如未设置保密措施、电磁干扰等，信息丢失事件时有发生，信息丢失不仅可能给用户利益造成损害，还会对物联网系统运行安全和运行效果造成直接影响。因此，应基于物联网特点，积极构建电子信息安全架构，弥补传统信息安全技术存在的不足，充分考虑到运行过程中的风险问题，确保信息传输过程中，不受外界干扰，有效维护信息安全。
四、结束语
综上所述，物联网可切实提高人们生产、生活智能化水平，实现人与物品、物品时间的信息交换。在物联网发展过程中，合理运用卫星定位技术、二维码技术等电子信息技术，有助于提升物联效果，促进电子信息技术及物联网产业的健康、长远、可持续发展。
参考文献：
[1]张哲豪.电子信息技术在物联网中的应用[J].电子技术与软件工程，2021（04）：87-88.
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物联网数据挖掘论文范文第4篇
[关键词] 物联网;物联网架构;油气生产
doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 04. 028
1 物联网概念及技术架构
物联网是新一代信息技术的重要组成部分。它有两层意思：①物联网的核心和基础是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;②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。
从技术架构上来看，物联网可分为3层：感知层、网络层和应用层。感知层由各种传感器以及传感器网关构成，它的作用相当于人的神经末梢，它是物联网识别物体、采集信息的来源，其主要功能是识别物体，采集信息。 网络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成，相当于人的神经中枢和大脑，负责传递和处理感知层获取的信息。应用层是物联网和用户的接口，它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。
2 物联网发展
物联网的概念最初来自“传感网”，是作为重大IT技术提出来的。1999年，在美国召开的移动计算和网络国际会议提出，传感网是22世纪人类面临的又一个发展机遇。2003年，美国《技术评论》杂志提出传感网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之首。到了2005年，在突尼斯举行的信息社会世界峰会上，国际电信联盟(ITU)发布了《互联网报告2005：物联网》一文，正式提出了“物联网”的概念。射频识别技术(RFID)、传感器技术将是其中的关键技术，2009年，美国工商业领袖的一次会议上，首次提出“智慧地球”的概念。从此物联网的概念进入了国家的战略层，发达国家也纷纷效仿，提出相应的战略对策。
2009年8月7日，国务院总理温家宝发表重要讲话，指出“在传感网发展中，要早一点谋划未来，早一点攻破核心技术”;“在国家重大科技专项中，加快推进传感网发展”;“尽快建立中国的传感信息中心，或者叫‘感知中国’中心”。近年来，北京、上海、广州等城市都加快了物联网发展的布局。在各个行业，如石油工业、绿色农业、公共安全、城市管理、远程医疗、智能家居、智能交通和环境监测等各个行业均有物联网应用的尝试。
3 油气生产物联网
根据中石油集团公司“十二五”总体规划以及油气田生产实际要求，急需加快面向生产操作过程的信息系统建设，通过信息技术与工业生产的融合，提高生产操作的自动化程度，保证生产持续、安全、稳定、高效的运行，为优化生产管理流程，实施精细化管理创造条件。
油气生产物联网系统就是利用物联网技术，实现油气田井区、计量间、集输站、联合站、处理厂生产数据、设备状态信息在作业区生产指挥中心及生产控制中心集中管理和控制。搭建油气田场站规范、统一的数据管理平台，支持油气生产过程管理，进一步提高油气田生产决策的及时性和准确性。
油气生产物联网包括3个子系统(图1)，以下对此3个子系统进行分析。
3.1 数据采集与控制子系统
采集与控制子系统主要是利用传感、射频等技术，感知油气生产信息，建立覆盖油气全过程准确、可靠的自动化采集与控制子系统。实现采集数据完善准确，过程控制精确到位，安全管理及时有效，系统控制稳定可靠。
数据采集与控制子系统包含4个主要功能：生产数据自动采集，生产环境自动监测，生产过程自动控制，物联设备状态监控。
采集子系统中，通过准确的数据采集才能真实地反映油气井数据的变化，指导油气井管理。应当考虑到以下问题：
3.1.1 传感器精度
数据采集所使用的传感器需要考虑精度等级;针对现场不同情况选择精度等级不同的传感器。
3.1.2 环境条件
使用设备要考虑地区环境条件，如北方地区需要考虑耐严寒、抗风沙，南方地区因环境湿度大，需要考虑防水等。
3.1.3 仪表可管理性
主要体现在仪表采用合适的通讯协议，远端实现仪表工作状态、生产日期、编号等的查询，使仪表校验等可控。
在控制子系统建设中，设计理念上应当体现远端控制和就地控制相结合的理念。具体来说，就是不能完全依靠远端控制信号进行控制，本地控制器一定要具有基本的逻辑处理能力，用于防止由于通讯链路故障或拥塞造成的部分控制信号不能及时到达而产生的危害因素，另一方面还要防止现场出现紧急情况后远端不能及时发出控制指令而造成的现场生产失控。
3.2 数据传输子系统
数据传输子系统主要是利用数据通信技术，实现生产数据和视频图像的实时传输，满足整个系统对数据的安全性、实时性、稳定性等要求。此系统可以实现井站的实时数据，指令的数据传输，以及图像的传输。
数据传输子系统采用有线和无线技术相结合的方式，将井场、站库生产数据及视频信号高效、安全、稳定地传输到油气田监控指挥中心。距站较近的井场、站站之间通过有线网络相连，以光缆传输为主;井场和边远站库数据通过无线异构网络传输，包括多载波无线信息本地环路(McWiLL)、全球微波互联接入(WiMAX)、通用分组无线服务(GPRS)、数传电台等无线传输技术。
3.2.1 以太网和宽带网
以太网和宽带网是互联网的主要接入形式，也是物联网传输的主要通讯载体。在物联网网络中，有以太网或宽带接入条件的固定终端应用时，可以通过终端上的以太网接口接入到网络，这种接入方式，继承了以太网和宽带的大数据量和低延迟的特点，可以用于传输大数据量的文件信息和流媒体信息。但受限于应用网络，比如在新疆油田公司各作业区，各类站库、油井、水井位置大多处于沙漠、戈壁地区，使用受到限制。
3.2.2 GPRS/CDMA/3G无线网络
移动无线网络，GPRS/CDMA/3G等将成为未来物联网中主要的移动通讯载体，因其具有无布线、易布置、流动工作的特点，将被大量应用在需要移动传输数据和不利于布线布网的野外场合。但这种网络由于无线交换的特点，具有一定的时延，且带宽有限，一般用来做实时性要求不高和数据量不大的场合，而且使用存在向电信运行商付费问题。
3.2.3 WLAN无线网络
WLAN无线网络是以太网、宽带网的末端延伸，属于区域内的无线网络，兼有以太网、宽带网的优点，又具备GPRS/CDMA/3G等网络的部分无线功能，在无线联网中发挥重要作用。但WLAN无线网络应用的范围，既受限于无线路由的信号范围，又受限于以太网、宽带网的接入，因此，一般应用在宽带接入的末端不适合布线的场合，并作为以太网、宽带网的重要补充。
将物联网技术应用于视频监控系统通过录像机、矩阵、云台摄像机实现视频监控系统的图像切换、录像资料调用。把录像机、矩阵、云台控制指令进行存储，可以实现对各种监控系统的控制，当接收到传感器发出的感知信号，就可以联动视频监控系统，调用多个视频监控图像，从不同角度监看目标的局部细节和周边区域的图像。
通过物联网技术的应用，油田视频监控系统，不仅可以使防盗报警、门禁控制、消防火灾报警、视频监控系统联动，还可以实现感知信息与视频监控系统联动，可使物品获取视频感知信息，使现有的视频监控系统发挥最大的应用价值。
在建设过程中，对不同井、站视频的监控，需要针对不同场地视频监控提出适当的带宽要求，需要制定视频传输带宽占用标准，不能无限制扩大，必要时可多种数据传输网共同采用。
3.3 生产现场监控与管理子系统
生产现场监控与管理子系统主要是利用实时采集的生产信息，建立覆盖油气生产、处理全过程的生产管理、预测预警系统。实现生产过程实时预警，控制参数实时调整，数据信息实时发布，管理决策及时到位。此系统可以实现生产的实时检测、生产动态设备分析，设备管理等功能。
油气生产现场监控与管理子系统主要包含以下功能：油气水井生产监控、远程自动计量、油气集输生产监控、生产环境监控、气体监测、防盗防泄漏监控、生产动态实时监控、故障预警、系统管理、数据管理、物联设备管理。
由于物联网由大量的机器、设备构成，缺少人对设备的有效监控，并且数量庞大，设备集群等相关特点造成的，安全问题主要有以下几个方面：
(1)设备本地安全问题。由感知节点多数部署在无人监控的场景中，存在人为破坏的隐患，它们的数据传输和消息也没有特定的标准，所以没法提供统一的安全保护体系。
(2)核心网络的传输与信息安全问题。核心网络具有相对完整的安全保护能力，但是由于物联网中节点数量庞大，且以集群方式存在，对于单一的油气井或计量站来说，数据量不大，但是对于上千口油井来说，数据量是比较大的，因此会导致在数据传播时，由于大量机器的数据发送使网络拥塞，产生拒绝服务攻击。同时由于要兼顾控制的及时性，有必要建立分布式数据库服务器和分布式应用服务器。
(3)物联网业务的安全问题。随着物联网的发展，传感器的数目将呈几何级数的发展，对物联网机器的安全信息进行管理成为新的问题，需要建设统一的安全管理平台，增强系统的安全性、保障各类业务的应用。
4 总 结
近年来，对于油田作业区而言，井场、站库等油气田生产现场的数据采集、过程控制、参数优化、管理决策等凸现重要，将自动化技术、通信技术、信息技术融合的油气生产物联网系统在智能识别、数据融合、数据应用等方面发挥越来越大的作用，油气生产物联网是油气田信息化建设发展的必然趋势。
主要参考文献
[1]油气生产物联网系统可行性研究报告[R].2011.
[2]李文清，郭宗良.物联网的成长与发展综述[J].网络与信息，2010(2)：27.
[3]沈苏彬.物联网概念模型与体系结构[J].南京邮电大学学报：自然科学版，2010，30(4).
[4]武传坤.物联网安全架构初探[J].中国科学院院刊，2010，25(4).
[5]曾韬.物联网在数字油田的应用[J].电信科学，2010(4)：25-32.
物联网数据挖掘论文范文第5篇
关键词：物联网;实践教学;教学体系
引 言
教育部于2010年下发了《关于战略性新兴产业相关专业申报和审批工作的通知》，广东省人民政府粤府办(2012)15号文件印发了广东省战略性新兴产业发展“十二五”规划的通知，我们根据国家战略性新兴产业的发展需要，于2012年获批“物联网工程”专业，旨在培养物联网产业急需的专业人才，满足产业迫切需求。
物联网以感知为目的，全面实现人与人、人与物、物与物互联。物联网技术结合了传感技术、自动识别技术、网络通信、移动计算、系统工程等方面技术，涉及网络结构与通信协议、软件体系结构与中间件、计算平台、应用与服务的设计与开发，是集计算机专业、通信专业、自动化专业为一体的交叉学科，是一个典型的基于工程应用的学科。因此，专业实践教学体系设计与实践关乎能否培养产业需要的人才 。
1 物联网工程专业实践教学体系设计的原则
强调工程能力、注重实践，是物联网工程专业人才培养的特点。无论偏软还是偏硬，都需要有支撑整个专业培养的实践教学体系。在体系设计之前，需要了解物联网工程专业人才的能力日标。物联网工程专业人才应该从专业特色出发，深刻认识这些能力在本专业的特色需求。
1.1 物联网工程专业计算思维能力
计算思维的核心是基于计算机考虑问题求解。物联网的计算模式就是要实现物理空间和信空间的整合统一。因此，培养学生理解物理空间和信息空间，使其具有足够的想象能力和实现能力。
1.2 物联网工程专业算法设计分析能力
算法比感应器更加重要.现阶段物联网领域的焦点集中在感知技术。随着RFID、传感器技术不断发展和成熟，商业应用的快速发展，大数据上的分析、处理、挖掘、决策、应用开发将成为物联网系统发展的根本。因此，算法设计分析能力将是物联网产业未来发展的关键。
1.3 物联网工程专业程序设计与实现能力
系统设计是物联网最终应用实现的重要手段，基于物联网的计算模式将改变传统的开发模式。传统的C/S模式下的设计模式在互联网时代被网络浏览器架构所改变，物联网时代的程序设计和实现模式也将发生改变。
1.4 物联网工程专业系统能力
系统能力可以细化为认知、设计、开发与应用等方面的能力。物联网工程专业要求学生具备物联网应用系统设计与实施能力，能够进行在物联网商业模式基础上的设计与实现。
1.5 物联网工程专业就业能力
智慧城市、智能交通、智能医疗、智能家居等正在改变我们的生活，实现即时即地享受服务。技术的应用和发展需要一大批从事物联网基础装备生产、系统支撑平台与中间件开发、应用开发以及服务的企业，最终形成物联网产业。学生具备有系统维护、工程设计、软件开发、产业应用技能，都将进入物联网产业领域。
2 物联网工程专业实践教学体系设计
围绕专业能力的培养，设计物联网工程专业实践教学体系;根据专业规范和理论技术体系，引领实践教学体系;利用校企协同合作、产学研用合作，共同研究实践教学体系 。
物联网工程专业实践教学环节主要分成4个重要环节——核心课程实验、综合课程设计、专业实习、毕业设计。从培养学生创新意识、工程意识、工程兴趣、工程能力出发，对各实践环节进行整体设计和优化，物联网工程专业实践体系如图1所示。
3 物联网工程专业实验教学实施途径
设计好实践教学体系，需要将各环节紧密结合，用传感器、网络、控制系统、应用系统模拟真实的物联网应用环境，物联网工程专业核心课程实验详见表1。在具体的实验教学体系中，将课程实验分层次教学，将实验分成基本验证型实验、综合型实验、设计型实验。从最基本的“感知”特征开始，加深对课堂知识点、概念的理解和掌握;通过综合型实验，要求学生运用多个知识点，加深对知识体系的理解;通过设计性实验，要求学生对几门相关课程的知识进行分析和设计实验;通过研究创新性实验，让一部分优秀学生通过大学生创新实践项目或教师研究课题，融会贯通各课程的知识，有创新研究性思维。
3.1 建立物联网工程专业实践教学平台
重视实践教学，面向学科竞赛、面向科学研究，培养具有创新精神和实践能力的物联网专业人才，将基础性实验和工程性实践相结合，推进实验项目和实验模式的变革和创新，组织学生积极申报大学生创新实验项目、大学生创新研究项目，与企业、行业、社会共同建设专业实验室、实践教学基地，建立如图2所示的物联网实践教学平台。
3.2 校企协同共建专业实验室
企业内部接近生产实际和市场。因此，应重视企业在校企协同合作中的作用，引导企业参与共建专业实验室，共享实验室，共享人才。我们通过校企合作，聘请企业高技能人才参与教学，联合培养高技能讲师，不断提高师资队伍技能层次，培养双师型应用型教师队伍。
通过和企业联合共建专业实验室，不断满足物联网工程专业课程建设需要，比如物联网感知技术基础实验、嵌入式系统原理实验、无线自组织网络实验等，学生能更好地感知物联网，增强学习兴趣。与此同时，可以与相关行业以学科研究和行业背景为基础，建设面向行业特色的综合实验平台，具体包括面向以航天嵌入式技术为代表的可信物联网节点技术综合实验平台 。
3.3 与大学生信息技术竞赛相结合
以信息技术大赛为抓手，引导学生积极参与专业课程实验学习，不断提高技能水平。我们通过全国大学生信息技术大赛、嵌入式系统开发大赛、物联网技术大赛、ACM程序设计大赛等，使学生不断地通过竞赛，走进实验室，组织创新团队，整合技术资源，形成技能小组，不断形成良好地学习氛围。
4 结语
物联网工程专业作为一个新专业，物联网产业作为一个新兴战略产业，需要我们不断地探究，不断地实践、总结、再实践。因其技术涉及多个学科，偏向什么学科，以什么学科为主，这些问题还需要我们不断总结，不断从市场反馈的信息中更新我们的实践体系。韶关学院计算机科学学院不断探寻创新人才培养方案，通过加强企业、行业合作，为学生提供更好地训练工程能力的机会，学生的动手能力稳步提升，不断为市场所认可。我们将不断总结积累经验，发展和完善物联网工程人才培养实践教学体系，根据业界及时调整教学和实践内容，争取取得更多成果。
物联网数据挖掘论文范文第6篇
关键词：电力物联网;信息安全;信息技术;电力企业;研究分析
0 引言
近年来，随着社会经济的不断发展，网络信息科学技术的不断进步，社会各行各业对互联网技术的应用愈来愈广泛。在这样的大环境背景趋势下，各行各业对电力能源的消耗愈来愈大，这些具体的现状都不利于电力行业的稳定、顺利、持续发展。现如今，国内电力物联网的应用发展，确实还存在着诸多的安全风险因素。比如说：感知层面的风险、网络技术层面的风险、实际应用层面的风险等。针对这些电力物联网应用过程中的具体风险，需要电力企业根据实际情况，有针对性地制定科学、合理、有效的信息安全防护措施，最大限度地保证电力物联网的信息安全，如此一来，在激烈的市场竞争下，电力企业才能够更好、更持续、更健康、更有序的运行发展。
1 电力物联网信息安全风险概述
1.1 感知层面的风险分析
首先，电力物联网感知设备终端攻击阐述的风险。智能终端、感知设备这些功能相对来说比较简单，缺少丰富的资源，一般来说开发环境较为恶劣的状况下，或者说没有人工监控的状况下，就会有很大的概率直接遭受到攻击者带来的物理层面的攻击，造成很大程度的破坏，比如说，电力网络远端的控制、物理层面的破坏等。其次，当地的无线通信也会遭受到攻击。实际上，近距离无线通信的应用在社会各行各业的应用愈来愈普遍，通常來说，感知设备可以利用无线网络的途径来收集、汇总、整理信息。无线通信具有显著的开放性，攻击者可以利用各种各样的方式，令无线网络直接遭到破坏，比如说，篡改数据库、非法介入等。最后，指令控制方面的物理攻击。利用对控制指令的感知设备，展开伪造，或者是篡改，令终端的设备直接遭到不法的攻击。由于智能终端、感知设备的结构并不是很复杂，所以花费的成本也不会很大，再加之资源欠缺、能力不足，通常情况下，是无法对恶意的篡改、伪造做出科学、合理的判断的[1]。
1.2 网络层面的风险分析
通过电力物联网络感知收集信息的过程，通过对应用层传输来的数据进行有效的处理的过程，都需要科学、合理的防护系统中收集的各项数据信息。对于电力系统中一般通用的物联网来说，电力物联网可以将光纤的专用网线当作数据信息输送的通道，对其他的方式也可以进行严密地整合，包括无线的公共网络、专用网络等等。
(1)路由攻击。由于电力物联网中所有分布的节点，都具备了较强的组织性、随机性，再加之受到各方面的因素的影响制约。在传输的过程中，攻击者会比较容易将假的、不真实的路由信息传输进来，导致内部节点资源的浪费，日常收集的信息也不能够正常地集中起来。
(2)直接盗取已经注册成功的SIM卡，对其进行克隆，或者是俘虏，并且利用其他违法的方式来对服务器的终端进行直接地攻击。
(3)篡改、窃听相应的数据信息。通信网络技术由于其具体的作用是承载电力的日常业务，如果说在实际传输的过程中，出现不安全的放线，就会直接导致各种攻击的出现，比如说非法的供给，或是数据信息窃听等行为，这种攻击的可操作性比其他的攻击更加强烈，尤其是一些还在开发、研究阶段的无线通信网络方式，受到的攻击类型会更加多样化。
1.3 应用层面的风险分析
通常来说，电力物联网的应用层面的风险有以下几类：(1)云计算方面的安全问题。从某种程度上来说，云计算是各种网络技术的整合，比如网格计算技术、虚拟化技术等等，在实际使用的过程中，就会存在诸多方面的安全风险隐患。例如，API调用就存在着泄露信息的风险。云计算技术是一种新型的汇集型的技术，会存在数据权限访问安全风险、应用分布安全风险等。(2)大数据方面的安全问题。大数据能够为社会各行各业的发展提供实际、移动的资源共享服务，也能够为用户的安全隐私提供必要的载体。但是很多时候，攻击者可以利用这种载体，通过一些违法行为去获取一些隐含的信息。(3)DOS攻击。利用IP的途径，输送很多的数据包，将缓冲区域占满，很多时候攻击者采用的都是拒绝服务的方式[2]。
2 电力物联网信息安全防护概述
2.1 信息安全防护目标
电力物联网信息安全在实际应用过程中的主要目标，就是最大限度地保证产生、收集到的信息技术的保密性、真实性、完整性，电力物联网安全的目标一定要基于信息安全的目标，尽可能地避免在电力运行的过程中，出现部分或者是全部的网络系统瘫痪，诸如恶意攻击、业务信息数据丢失等现象。
2.2 信息安全体系架构
与普通的网络安全架构相一致，电力物联网技术的体系，涉及了方方面面，比如说，应急处理、安全管理、通信安全等。安全管理就是为了最大限度地保证电力企业的资产与日常运行的安全，避免受到外部的网络攻击、病毒入侵等等安全事故的发生，需要有针对性地制定相关的法律法规体系制度。
电力物联网信息安全就是以管理为主要内容，以防护技术为辅助内容，所以说，安全管理的重要性不言而喻。对于电力网络通信安全来说，最重要的是通信软件、硬件、网络设施的防护，为其提供较强的稳定性、安全性。在电力物联网的信息安全中，基础条件就是物理安全，也就是对内部所有的物联网通信设备、硬件、软件进行根本性的保护，避免受到人为破坏、自然破坏，在电力物联网信息安全体系的架构中，还需要充分地考虑到诸如环境、场地等各个因素。
2.3 电力物联网信息安全防护技术
REID是一种无线通信技术，这项技术主要利用的是无线信号对特定的目标进行精准地分辨，并且可以直接操作相关的数据信息;认证技术，是指在电力物联网的实际运作中，对信息资源的申请人进行审核的一个过程，也是进一步控制资源外泄的强有力的措施，也是推广内部分级管理的重要手段。由于各种技术设备的不同，所以在实际应用的过程中，的确也会导致电力物联网存在很多的安全风险，这些同样是电力企业在未来发展中需要重点关注的问题[3]。
3 结语
总的来说，随着社会经济的不断发展，社会各行各业应用物联网技术，都为该行业未来的产业改革发展奠定了坚实的基础。电力行业是国家社会的重要组成部分，近年来，电力行业应用物联网技术也愈来愈普遍，需要注意的是，电力企业不仅需要对物联网技术的优势进行充分地利用，还需要意识到其中存在的风险，及时有效地采取相应的信息安全防护措施，为电力企业的可持续发展保驾护航。
[参考文献]
[1]陈晓彤.基于电力物联网的安全防护管理应用[J].集成电路应用，2020(8)：108-109.
[2]刘铭，刘念，韩晓艺.一种基于射频指纹的电力物联网设备身份识别方法[J].中国电力，2020(9)：175-176.
[3]徐斌.物联网安全问题的分析及应对措施[J].電脑编程技巧与维护，2018(2)：157-158，165.
(编辑 何 琳)
Research on information security of power Internet of Things
Gao Yutong
(Shaanxi Institute of Garment Engineering， Xianyang 712046， China)
Key words：power Internet of Things; information security; information technology; power enterprises; research analysis
作者简介：高雨桐(1999— )，男，陕西榆林人，本科;研究方向：物联网工程。