浅谈物联网感知安全的关键技术
浅谈物联网感知安全的关键技术
魏秋萍 朱顺兵 杜春泉
(南京工业大学城市建设与安全工程学院,江苏省城市与工业安全重点实验室 南京210009)
摘 要 在认识物联网的特征和层次结构的基础上,介绍了物联网感知安全的应用研究现状,以及物联网感知安全行业所需的技术,着重分析了无线传感器网络技术、识别技术、信息传感核心材料等关键技术的研究内容和目标。运用物联网感知安全技术可以为公共安全和安全生产提供有效的保障。
关键词 物联网 感知安全 无线传感器网络 无线射频识别
Discussion on Internet of Things Perceiving Safety
WEI Qiuping ZHU Shunbing DU Chunquan
(School of U r ban Construction an d Sa fety En gineering,Nan j ing University of Technology,
J iangsu Key Laboratory o f U rban and I n dustria l Sa fety N an jing210009)
Abstract On the basis of understanding the characteristics and hierarchy structure of internet of things,this paper intro-duces the current research on the application of internet of things perceiving safety,as well as technologies applied in inter-net of things perceiving safety field,and especially it is emphatically analyzed the research content and ai m of some key technologies,such as wireless sensor network technology,iden tification technology and information sensing core material. Applying the technology of internet of things perceiving safety can provide effective protection for urban safety and work safe-ty.
Key Words internet of things perceiving safety wireless sensor network RFID-radio frequency identi fication
0 引言
安全事故的发生给国家造成重大的人员伤亡和财产损失,严重阻碍我国的经济增长和社会发展。因此在安全生产领域研究提前感知预警技术,超前防范,做到避免或减少事故的发生是非常必要的。
近年来,物联网技术迅速发展,具有全面感知信息、可靠传递信息和智能处理信息,以实现对物体智能化的控制与管理的功能特征,为安全生产领域做到提前感知预警,超前防范,避免重特大事故的发生提供了有效的保证,这也将是改善安全生产的有效措施。因此,研究物联网在公共安全和安全生产中的应用具有重大的意义和前景。
1 物联网及其层次结构
物联网是通过信息传感设备如无线射频识别(RFID)、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等,按照约定的协议,将物体与互联网相连接,进行信息交换和通讯,来实现智能化的识别、定位、跟踪、监控、管理的一种网络。
物联网主要由感知层、网络层、应用层3个层次组成。
(1)感知层。包括传感器等数据采集设备及数据接入到网关之前的传感网络。物联网的数据采集涉及多种技术,传感器、RFID、二维码、多媒体信息采集和实时定位。对于目前关注和应用较多的RFID网络来说,张贴安装在设备上的RFID标签和用来识别RFID信息的扫描仪、感应器属于物联网的感知层。其结构如图1(a)所示。
传感器网络组网技术可以实现数据采集技术如传感器、RFID等采集到数据的短距离传输、自组织组网。协同信息处理技术可以实现从多个传感器获取数据的协同信息处理过程。即:智能节点感知信息(温度、湿度、图像等),并自行组网传递到上层网关接入点,由网关将收集到的感应信息通过网络层提交到后台处理。其结构如图1(b)所示。
(2)网络层。包括信息存储查询、网络管理等功能,建立在现有的移动通讯网和互联网基础上。物联网通过各种接入设备与移动通讯网和互联网相连接,它能够高可靠性、高安全性、无障碍地传送感知到的信息。
(3)应用层。主要包含应用支撑平台子层和应用服务子层,利用经过分析处理的感知数据,为用户提供如信息协同、共享、互通等跨行业、跨应用、跨系
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Industrial Safety and Environ mental Protection
2012年第38卷第2期
February2012
统的特定功能服务。
图1 物联网感知层结构类型
2 物联网感知安全应用的研究现状
2.1 综合安全监控与电子标签
(1)某公司承建的基于物联网煤矿综合安全监控系统第一期示范工程已实施在夹河煤矿井下,该系统通过感知矿山灾害征兆,可以对各种灾害事故进行预警预报,从而实现主动式安全保障。
(2)山东、上海等省市已采用RFID电子标牌对危险化学品钢瓶、液化气体钢瓶等危险品进行检测,其他的设备如电梯设施、消防安全设备(灭火器,报警装置等)也进行了管理应用。
2.2 火灾科学与消防工程
(1)加利福尼亚大学伯克利分校率先进行了在森林火险监测中应用无线传感器网络的研究,并研制出了FireBug系统。美国华盛顿大学的学者在无线传感器网络中通过使用移动智能体查找火源,并且使得无线传感器网具有了较大的灵活性可以完成其他任务。德国、英国等国家的学者对于无线传感器网络应用在林火监测中也做了许多研究。张军国等研究了基于ZigBee无线传感器网络的森林火灾监测系统。通过测量两个参数 大气相对湿度和空气温度间接反映出可燃物含水率的大小,来作为预报火灾和监测森林发生火灾的依据,设计了网络节点硬件电路[1]。
(2)无锡市部分70岁以上独居老人家中设置了火灾智能救助系统,该市拟将全市设有消防控制室的小区全部接入到城市火灾报警系统,实现消防设施全天候自动监控。
2.3 防灾救灾与应急救援
2003年,由哈尔滨工业大学欧进萍院士领导的课题组开发了一种无线传感器网络,可以用于海洋平台和土木工程结构健康等方面监测。并且,该课题组还开发了一种新型系统可以测试超高层建筑的动态[2],该系统对深圳地王大厦进行了环境噪声测试和加速度响应测试。
张云洲等人将无线传感器网络引入建筑防灾领域,开发了用于大型建筑的突发灾难应急救援系统,以提高在紧急情况时灾难救援系统的可靠性。研究了无线传感器网络在建筑物内的最优覆盖与自组织、传统建筑安全系统与应急救援系统的融合、快速低成本三维定位和灾难趋势预测模型等技术[3]。2.4 定位
快速增加的数据业务和多媒体业务使得定位需求逐日增大,尤其是在复杂的室内环境,一些开放场所如机场大厅、展厅、超市、图书馆、地下停车场,还有不开放的场所如仓库、矿井等环境中,确定移动终端或其持有者显得十分必要,也常常需要确定在室内的设施和物品的位置信息[4]。
2003年,南非Willard公司在矿灯上张贴安装了RFID标签,对矿井进行管理。陈荣光等采用RFID 识别技术,开发了用于矿上的国内第一套人员定位系统KJ69,解决了煤矿对下井员工定位监测和自动统计考勤两大问题,现已在全国推广应用数百套[5]。
2.5 周界防入侵系统
上海浦东国际机场为机场打造了一套 三级三维 的立体防入侵系统。该系统采用物联网技术,在机场边界铺设了3万多个传感器节点,建立起了 电子围栏 ,采用多种传感器对信息进行融合。
3 物联网感知安全行业应用的关键技术
物联网有4个关键性应用技术,分别是标识事物的RFID技术,感知事物的传感器技术,思考事物的智能技术和微缩事物的纳米技术。其中标识和感知技术是物联网的基础,实现外部世界信息的感知和识别。
应通过应用牵引和创新驱动,攻克制约物联网感知安全发展和应用推广的核心技术与关键技术,在无线传感器网络、超高频射频标签、光学标签、信息传感核心材料等多个方向开展系统的研究,掌握在国内外有竞争力的前沿技术,加快形成较为完备的物联网技术体系和产业体系。
3.1 无线传感器网络技术
运用多门学科的知识综合和交叉,研究无线传感器网络技术,在微型化、可靠性、只提供有限能量的约束条件下,提出一些关键技术的解决方案,例如
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无线传感器网络组网、信息感知、时空域控制等。运用嵌入式系统技术,研究节点设计技术,研制出关键节点设备能够满足物联网应用要求。
(1)组网技术。考虑到不同物联网应用的特点,物体与物体之间的通信方式、物体的移动性、感知信息频度和时延性能、有无基础设施支持等,研究适用的无线传感器网络组网模式及其性能。为满足低能耗运行的要求,需研究网络拓扑的时间、空间、逻辑控制技术[6-7]。
(2)链路层技术和网络层技术。由复杂环境下短距离无线链路特性,高密度短报文发送应用特征,网络拓扑受控动态变化的特点,研究MAC层协议,它能有效地利用网络容量,降低能耗。运用跨层设计技术、网络编码技术、单跳组播等技术,研究路由协议,它能有效减少转发次数,还能提高网络容量和效率[8-9]。
(3)Q0S保障技术和可靠性技术。研究节点和网络在恶劣环境下长时间工作的可靠性技术,控制节点感知误警概率,研究能有效检测失效节点和降低节点失效导致影响网络的容错技术[10]。
(4)时域和空域控制技术。为了满足实时信息采集的要求,研究时间同步技术,它能支持节点间的对时,并抑制时钟抖动和漂移;研究定位跟踪技术,主要是低能耗的节点自定位技术以及网络域内的目标定位技术[11-12]。
(5)感知信息有效传递技术。由数字信号处理技术提出感知信息压缩技术和本地聚合技术,由信息标度信息类别、重要程度和时空关联等,有效降低传送感知信息的冗余度,减少传感器节点和网络资源的消耗。
(6)节点设计技术。根据只能提供有限能量的嵌入式智能系统的要求,选择适用的硬件、软件平台,研制出关键的节点设备和网关设备,实现感知、计算、通信和安全功能[13]。
3.2 识别技术
识别技术包括物体、位置和地理识别,实现全面感知的基础是对物理世界的识别。物联网标识技术的基础是二维码、RFID标识,物联网的一个重要技术点是对象标识体系。从应用需求的角度,对象的全局标识问题是识别技术中首先要解决的问题,需要研究标准化物体标识体系,需将标准化物体标识体系与现有的各种传感器和标识方法进一步融合及适当兼容,并能够支持当下的和未来的识别方案[14]。
(1)超高频射频标签(UHRFID)系统: 系统实现技术:研究900MHz至2.4GHz频段UHRFID系统各种不同的技术方案,尤其是要不增加读写器的发射功率,研究降低启动标签的功率门限增加工作距离的可行性技术与设计技术; 系统安全技术:研究无源RFID系统的可靠性技术和安全机制,在金属制品和液体干扰条件下提高标签识别的准确率,对数据提供完备保密和抗攻击能力。
(2)光学标签(Optical ID,简称OID)理论与技术: 研究光学条码的增容技术,远距离传感和高灵敏度检测技术; 研究OID系统原理,包括信息记录、读取、调制方法; 研究OID系统技术,包括信道特性、编码解码方式、安全加密技术、标签码数字图像处理与识别、方向传感和空间定位技术。
3.3 信息传感核心材料与关键技术研究
在安全监控、医疗卫生、食品安全和国防科技等领域由物联网的应用需求,针对化学和生物物质开发新型信息传感材料,使其具有高灵敏度、高选择性和快速检测的特性。
(1)设计开发信息传感核心材料。在光电磁色等方面有机半导体材料具有较好的响应特性,通过对材料的结构设计,开发对温度、酸碱度、有毒物、重金属离子、爆炸物等具有高灵敏度和高选择性的化学传感材料;由模拟生物体系多点识别模式,设计开发生物传感材料使其结构多样化、生物功能化,该材料大幅度提高了检测的选择性和专一性。
(2)可芯片化的高效化学生物传感器。利用多个维度、不同材质纳米材料和有机半导体材料的优势特性,在纳米局限空间内完成多个相关反应的耦联,可以实现识别捕获、信号传导、级联放大等功能的集成,获得可芯片化的高效化学生物传感器。
4 结论
(1)在综合安全监控与电子标签、火灾科学与消防工程、防灾救灾与应急救援、定位、周界防入侵等领域,我国开展了物联网感知安全的应用研究,就目前的应用情况,感知安全系统仍需解决很多问题,需完善以便更好地应用。
(2)从感知安全行业应用的角度,需要高度重视标识与感知技术研究,加强无线传感器网络技术、RFID系统、OID、信息传感核心材料、化学生物传感器等关键技术研究。
(3)结合安全生产的需要,考虑物联网应用环境的需求,在公共安全与安全生产领域可以加大低功耗多功能无线探测传感技术研究,综合防治系统设计超前感知安全物联网技术研究,可以建设物联网
(下转第92页)
炉煤气与空气混合达不到燃烧条件,即可能点不着火,直接放散。但此时CO体积分数较低(低于20%),一般难以对周边环境造成威胁。
(4)当转炉煤气中C O体积分数20%~30%期间,煤气放散系统点火装置一旦熄火,转炉煤气直接放散,对周边将造成一定影响。
(5)在回收期,煤气中C O体积分数为30%~ 70%,如果回收系统存在故障,拒绝回收,且点火装置失效点不着火直接放散,肯定会对周边造成较大影响。
现场试验也验证了上述论点。
6 应采取的安全技术及管理措施
(1)安全技术措施: 完善煤气放散点火系统,杜绝熄火现象的发生。应统一对炼钢厂转炉的放散点火系统进行改造:每座放散塔均设常明火及自动点火装置,将现有每座放散塔2个常明火改为3个呈品字型排列的常明火,且日常运行中须保持3支常明火点燃状态;增加红外线火焰温度监测报警,并与自动点火装置联锁,发现熄火后自动点火,保证点火系统的可靠性;焦炉煤气伴烧系统因焦炉煤气中含有焦油及萘等物质,易堵塞管道造成常明火熄火或火焰不稳定,难以点燃放散的转炉煤气,建议将焦炉煤气伴烧改为转炉煤气伴烧(该技术已在武钢高炉煤气放散系统成功应用,不仅降低成本,而且安全可靠)。 完善柜前放散管联锁控制程序,尽可能减少柜前放散。 改善一炼钢厂房的通风条件。针对一炼钢厂房通风较差的现状进行必要的改造,加强该区域通风条件。
(2)安全管理措施: 加强计控仪表的维护; 在风向不利和气象条件恶劣的情况下,加强对放散塔点火系统及煤气燃烧情况的观测及确认; 制订完善的应急预案及联系制度; 加强对职工的煤气知识培训。
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作者简介 雷芳,女,1980年生,中国地质大学安全工程硕士研究生毕业,现工作于武汉钢铁集团开圣科技有限责任公司,安全评价师,工程师职称,主要从事安全评价及安全咨询服务。
(收稿日期:2011-08-03)
(上接第88页)
感知安全技术示范工程,如矿山重大灾害监测、危险化学品重大事故监控预警与事故应急救援等示范工程建设。
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作者简介 魏秋萍,女,1987年生,江苏靖江人,南京工业大学城市建设与安全工程学院安全工程专业硕士研究生。主要研究方向是安全监测监控,火灾科学与消防安全。
(收稿日期:2010-12-30)
物联网感知层
物联网感知层 一、概述 物联网是“传感网”在国际上的通称，是传感网在概念上的一次拓展。通俗地讲，物联网就是万物都接入到互联网，物体通过装入射频识别设备、红外感应器、GPS或其他方式进行连接，然后通过移动通信网络或其他方式接入到互联网，最终形成智能网络，通过电脑或手机实现对物体的智能化管理和信息采集分析。 物联网应该具备三个特征，一是全面感知，即利用RFID传感器、二维码 等随时随地获取物体的信息；二是可靠传递，通过各种电信网络与互联网的融合，将物体的信息实时准确地传递出去；三是智能处理，利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术，对海量数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制。 在业界，物联网大致被公认为有三个层次，底层是用来感知数据的感知层，第二层是数据传输的网络层，最上面则是内容应用层。其中感知层由各种具有感知能力的设备组成，主要用于感知和采集物理世界中发生的物理事件和数据。感 知层至关重要，是物物相连的基础，是实现物联网的最底层技术。物联网感知层是物联网络建立的基础，深入的了解物联网感知层的网络层部分为建立低成本、高效、灵敏的物联网络提供一定的一局。感知层的作用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等神经末梢，它是物联网获识别物体，采集信息的来源，其主要功能是识别物体，采集信息。物联网与传统网络的主要区别在于，物联网扩大了传统网络的通信范围，即物联网不仅仅局限于人与人之间的通信，还扩展到人与物、物与物之间的通信。 作为下一代信息浪潮的新热点，国内外政府公司和研究机构对物联网投入了极大的关注，IBM公司提出“智慧地球”，日本和韩国分别提出了“ U-japan ” 和“ U-Korea ”战略，这都是从国家工业角度提出的重大信息发展战略。中国针对物联网到来的信息浪潮，提出了“感知中国”的发展战略。 二、感知层技术 1 .传感器技术 人是通过视觉、嗅觉、听觉及触觉等感觉来感知外界的信息，感知的信息输入大脑进行分析判断和处理，大脑再指挥人做出相应的动作，这是人类认识世界和改造世界具有的最基本的能力。但是通过人的五官感知外界的信息非常有限，例如，人无法利用触觉来感知超过几十甚至上千度的温度，而且也不可能辨别温度的微小变化，这就需要电子设备的帮助。同样，利用电子仪器特别像计算机控制的自动化装置来代替人的劳动时，计算机类似于人的大脑，而仅有大脑而没有感知外界信息的“五官”显然是不够的，计算机也还需要它们的“五官”一传感器。 传感器是一种检测装置，能感受到被测的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处 理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。 在物联网系统中，对各种参量进行信息采集和简单加工处理的设备，被称为物联网传感器。传感器可以独立存在，也可以与其他设备以一体方式呈现，但无论哪种方式，它都是物联网中的感知和输入部分。在未来的物联网中，传感器及其组成的传感器网络将在
物联网安全问题及其对策
物联网安全问题及其对策 中国软件评测中心 随着物联网取得了广泛的应用，其安全可靠性问题成为关注的焦点。物联网是一种虚拟网络与现实世界实时交互的新型系统，其特点是无处不在的数据感知、以无线为主的信息传输、智能化的信息处理。物联网技术的推广和运用，将对国家和企业、公民的信息安全和隐私保护问题提出严峻的挑战。 一、物联网技术体系的安全问题 从物联网的信息处理过程来看, 感知信息经过采集、汇聚、融合、传输、决策与控制等过程, 整个信息处理的过程体现了物联网安全的特征与要求和传统网络安全关注的重点存在着巨大的差异。 1、感知层安全问题 感知节点呈现多源异构性, 感知节点通常情况下功能简单(如自动温度计)、 携带能量少(使用电池) , 使得它们无法拥有复杂的安全保护能力, 而感知网络多 种多样, 从温度测量到水文监控, 从道路导航到自动控制, 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、传输层安全问题 核心网络具有相对完整的安全保护能力，但是物联网中节点数量庞大，且以集群方式存在, 因此会导致在数据传播时，由于大量数据发送使网络拥塞，易产生拒绝服务攻击。此外, 现有通信网络的安全架构都是以人通信的角度设计的, 对以物为主体的物联网, 要建立适合于感知信息传输与应用的安全架构。 3、应用层安全问题 支撑物联网业务的平台有着不同的安全策略, 如云计算、分布式系统、海量
信息处理等, 这些支撑平台要为上层服务管理和大规模行业应用建立起一个高效、可靠和可信的系统, 而大规模、多平台、多业务类型使物联网业务层次的安全面临新的挑战, 是针对不同的行业应用建立相应的安全策略, 还是建立一个相对独立的安全架构。 因此，物联网的安全特征体现了感知信息的多样性、网络环境的多样性和应用需求的多样性, 呈现出网络的规模和数据的处理量大, 决策控制复杂等特点, 给安全研究提出了新的挑战。 二、物联网安全问题的对策 根据物联网在信息安全方面的特点及面临的威胁，采取适当的技术防范措施是必然的。解决物联网的信息安全问题不仅需要技术手段，还需要完善物联网信息安全方面的法律法规及其安全管理机制。 物联网的安全管理涉及到规划、管理、协调等，还涉及标准和安全保护等方面的问题。这需要一系列相应的配套政策和规范的制定和完善。组织和管理体系是构建物联网信息安全保障体系的重要载体，由政府和行业主管部门为主体，以具备公立性、专业性、权威性的第三方测试机构为参与单位。组织和管理体系的主要职责是在物联网示范工程的规划、验证、监理、验收、运维全生命周期推行安全风险与系统可靠性评估。 运用技术手段解决物联网安全问题 在感知层，加强对感知设备的物理安全防护与节点自身的安全防护能力。在物联网内部，需要建立有效的密钥管理机制，保证物联网内部通信的安全。通信的机密性和认证性是最重要的，机密性需要在通话时临时建立一个会话密钥，认证性可以通过对称密码或者非对称密码方式解决。 在网络层，涉及异构网络、互联网、移动网络等通信网络。网络中的安全机制有节点认证、数据机密性、完整性、数据流机密性、DOS攻击的检测与预防;移动网中AKA机制的一致性或兼容性、跨域认证和跨网络认证；相应密码技术：
物联网感知层试题及答案
1、（ A祥云工程）实施方案拟定了在未来几年将北京建设成为中国云计算研究产业基地的发展思路和路径。 2、智能农业在（ A智能温室）领域的应用，避免了自然环境和气候的影响，减少了病虫危害，实现了作物的优质、高产和无公害生产。 3、安防和可视对讲集成管理：通过与可视对讲和安防系统的集成，将进行（ C家居控制和遥感遥控）完美结合，通过一块触摸屏即可实现对智能家居系统设备进行控制。 4、从供应链的上游至下游，跟随一个特定的单元或一批产品运行路径的能力，属于可追溯性的哪个方面？（ A跟踪） 5、出租车智能调度系统要解决的实质问题是（C日益增长的用户需求给出租车公交系统带来的沉重压力）。 6、智能建筑管理系统必须以系统一体化、功能一体化、（D网络一体化）、和软件界面一体化等多种集 成技术为基础。 7、以下哪一项用于存储被识别物体的标识信息？（B电子标签） 8、云计算的核心就是以虚拟化的方式把产品包装成服务，（DSaaS ）模式是实现虚拟化服务的关键。 9、可以分析处理空间数据变化的系统是（ B GIS ）。 10、下列哪种通信技术不属于低功率短距离的无线通信技术？（A广播） 11、下列四项中，哪一项不是传感器节点内数据处理技术（D传感器节点信息传输技术）。 12、在环境监测系统中一般不常用到的传感器类型有（ B速度传感器）。 13、节点节省能量的最主要方式是（ A休眠机制）。 14、现有的各种无线通信技术，（ D ZigBee ）是最低功耗和成本的技术。 15、实施农产品的跟踪与追朔，需要在农产品供应链的各个环节上对农产品信息进行标识、采集、传递和 关联管理。其实质就是要形成一条完整的（C信息链），使得农产品的信息流、物流联系起来，根据农 产品的信息追查农产品的实体。 16、智能建筑的四个基本要素是（ B结构、系统、服务和管理）。 17、云计算与物联网的结合方式为（ D以上三个选项都对）。 18、下列哪些攻击可以实现对射频识别手机支付的攻击？（ C发动大量无效射频信号） 19、传感器节点采集数据中不可缺少的部分是什么？（D位置信息） 20、20XX年联合国维和部队进入伊拉克时，运用到了下列哪项技术，对伊拉克的空气、水和土壤进行连续监测，来确定其是否有违反国际公约的核武器和生化武器？（ A无线传感网络技术） 21、感知延伸层技术是保证物联网络感知和获取物理世界信息的首要环节，并将现有网络接入能力向物进 行延伸。（正确） 22、传感器不是感知延伸层获取数据的一种设备。（错） 23、无线传输用于补充和延伸接入网络，使得网络能够把各种物体接入到网络，主要包括各种短距离无线 通信技术。（正确）
分析物联网安全问题与解决对策的研究
分析物联网安全问题与解决对策的研究 随着互联网技术、网络通信技术、RFID(射频识别)技术的不断发展,物联网的应用范围和相关研究得到了不断的拓展,在很大程度上促进了物联网技术的不断发展。物联网的概念起源于1999年的麻省理工学院(MIT)的Auto-ID实验室,并在2005年的国际电信联盟会议上正式提出了物联网的概念。由于物联网具有可靠传输、全面感知、智能处理等重要特征,因此被誉为继计算机、互联网、移动通信网之后的又一次信息产业浪潮,但在物联网快速发展的同时,物联网的安全问题却带来了越来越多的挑战,目前已经成为制约物联网发展的核心问题之一。 1 物联网的概念与安全需求 物联网是指借助红外感应器、激光扫描器、RFID(射频识别)、GPS(全球定位系统)、传感器节点等信息传感设备,按照约定的协议,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、监控和管理等功能的一种网络。目前,在全球范围内都兴起了物联网建设的浪潮,中国也适时的提出了物联网建设的战略规划,并将其上升到国家战略层面,将其确定为国家“十二五”规划中七大战略新兴产业之一,并加以重点推进。 对于现代信息技术的发展,只有在能够保证隐私信息不被泄露,并且能够提供完善的安全保护措施前提时,才能被广大用户接受和使用。物联网技术的发展和广泛应用,同样需要有完善的安全管理策略作为保障,因此安全问题已经成为制约物联网发展的关键问题。 由物联网的概念我们可以认识到,物联网作为一个新型的系统,能够实现现实世界与虚拟世界的实时交互,但它仍旧同互联网保持着十分紧密的联系,可以是在互联网基础上更加深入的发展,具有信息处理的智能化、信息传输的无线化和数据感知的随时性等特征,物联网的用户端在任何物品与物品之间得可以实现有效的应用,进行相关信息的传递等服务。众所周知,互联网环境下本身就存在着大量的安全隐患,而物联网又是以无线网络和传感网为核心技术的,这就给物联网的应用和发展带来了更多的安全隐患,使物联网所面临的安全问题更加严峻。 从整体上,随着移动互联网技术的发展,其安全维护措施也在不断完善当中,因此为物联 网的安全管理奠定了一定的基础,但是不同于传统的网络,物联网的安全问题在很大程度上是由于感知网络和应用平台在集成时形成的。要想真正解决物联网的安全问题,不仅要对移动网络中的各种安全问题采取相应的应对措施,还需要针对物联网在发展中出现的新问题、新情况,增强特殊安全问题解决的针对性。尤其是随着物联网应用范围的越来越广泛,物联网的安全管理水平,与整个国家的经济和安全都息息相关,技术人员不断加大科研的投入力度,深入研究和探讨物联网在应用过程中可能面临的各种安全问题,对物联网的安全管理体
障碍物联网发展的安全隐患及其解决措施
障碍物联网发展的安全隐患及其解决措施 障碍物联网发展的安全隐患及其解决措施 物联网被称为继计算机、Internet之后，世界信息产业的第三次浪潮。在高歌猛进的 同时，物联网背后隐藏的安全危机正日渐显现。同TCP/IP网络一样,物联网同样面临网络的可管、可控以及服务质量等一系列问题，并且有过之而无不及。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。因为网络是存在安全隐患的，更何况分布随机的传感网络、无处不在的无线网络，更是为各种网络攻击提供了广阔的土壤，安全隐患更加严峻，如果处理不好，整个国家的经济和安全都将面临威胁。 物联网的“网” 物联网是TCP/IP网络的延续和扩展，将网络的用户端延伸和扩展到任何物与物之间，是一种新型的信息传输和交换形态，物联网时代又称为后IP时代。目前，学术界公认“物联网是一个由感知层、网络层和应用层共同构成的大规模信息系统”，其核心结构主要包括：感知层，如智能卡、RFID电子标签、传感器网络等，其主要作用是采集各种信息；网络层，如三网融合的计算机、Internet、无线网络、固网等,其主要作用是负责信息交换和通信；应用层，主要负责信息的分析处理、控制决策，以便实现用户定制的智能化应用和服务，从而最 终实现物与物、人与物的相联，构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of things”。 物联网感知层的关键技术包括RFID技术、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、传感网技术等，这些技术是智能信息传感设备的技术基础。网络及管理层的关键技术包括云计算、4G技术、SOA等。安置在动物、植物、机器和物品上的电子智能介质产生的数字信号可随时随地通过无线网络传送信息，云计算技术的运用，使数以亿计的各类物品的实时动态管理成为可能。从物联网的体系结构而言，物联网体现的是融合，而不论它的基础架构是采用无线传感网络还是什么别的网络基础设施。 物联网的真正价值在于网，而不在于物。因为在于网，所以复杂。目前物联网感知层的技术相对比较成熟，在各行各业已有比较成功的应用，但是如果感知的信息没有一个庞大的网络体系对它们进行管理和整合，就谈不上深入的应用，这样的网络就没有意义。要构建一个这样的堪称复杂巨系统的网络平台，实现业务的综合管理、信息的融合析取及分门别类、数据的有指导性的传输和交互等等，它的复杂性、艰难性是可想而知的。 物联网的安全威胁 物联网面临哪些重要的安全威胁？与传统互联网面临的安全威胁有哪些不同？对这个问题的讨论，我们以感知层是传感网、RFID为例进行展开。 首先，传感网络是一个存在严重不确定性因素的环境。广泛存在的传感智能节点本质上就是监测和控制网络上的各种设备，它们监测网络的不同内容、提供各种不同格式的事件数据来表征网络系统当前的状态。然而，这些传感智能节点又是一个外来入侵的最佳场所。从这个角度而言，物联网感知层的数据非常复杂，数据间存在着频繁的冲突与合作，具有很强的冗余性和互补性，且是海量数据。它具有很强的实时性特征,同时又是多源异构型数据。因此，相对于传统的TCP/IP 网络技术而言，所有的网络监控措施、防御技术不仅面临更复杂结构的网络数据，同时又有更高的实时性要求，在网络技术、网络安全和其他相关学科领域面前都将是一个新的课题、新的挑战。 其次，当物联网感知层主要采用RFID技术时，嵌入了RFID芯片的物品不仅能方便地被物品主人所感知，同时其他人也能进行感知。特别是当这种被感知的信息通过无线网络平台进行传输时，信息的安全性相当脆弱。如何在感知、传输、应用过程中提供一套强大的安全体系作保障，是一个难题。
物联网在智能监测环境中的应用
物联网在智能监测环境中的应用 发表时间：2017-03-27T17:20:18.940Z 来源：《北方建筑》2016年12月第35期作者：汪春燕 [导读] 感知层指物联网系统中的传感设备，包含 RFID 标签、摄像头、GPS、传感器、识读器、终端等。 重庆能源职业学院重庆市 402260 摘要：物联网技术的应用及发展，大大推进了环保监测信息化的进程。物联网作为一种相对新兴的技术，是符合社会发展的潮流的，在环境监测中具有其它事物不可替代的作用，应该大力支持物联网技术在环保行业的技术发展，并加大投资力度，推动环保行业朝向高度信息化、网络化、智能化的方向迈进。 关键词：物联网技术；环境监测；应用分析 1物联网的概念 物联网（The Internet of things，简称 IOT），顾名思义，为“物物相连的互联网”。物联网是在互联网基础上的发展与延伸。物联网的定义早在 1999 年由美国麻省理工学院的一位专家提出，定义为：通过射频识别（RFID）、红外感应器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。换言之，物联网就是通过信息传感系统（如 RFID、传感器等）将各种物体与互联网建立连接，从而达到智能化识别和管理的目的，实现人类生产、生活与网络的结合，使人类生产、生活更高效化、智能化、网络化，可充分利用资源，提高劳动生产率。 物联网系统分为三层：感知层、网络层及应用层。感知层指物联网系统中的传感设备，包含 RFID 标签、摄像头、GPS、传感器、识读器、终端等，作用类似于人体的表层皮肤和五官，收集身体感受到的信号，感知层主要是感知并识别物体、采集物理信息。网络层指物联网系统中的通信信号及网络中心，包括信息处理中心、智能控制中心等，其作用类似于人体的神经中枢和大脑，对信息进行传递、处理以及判断。应用层指的是物联网的实际运用方向，相当于人类社会的各行各业的分工，目前物联网被广泛应用于各行各业，通过与行业特点相结合，实现了行业网络化、智能化。 2 物联网在环境监测中的应用 物联网技术可应用于监测环境中的有毒、有害物质的浓度、排放速度以及排放量等，为环境监测部门、环境管理部门提供了动态实时信息，可做到及时发现污染并采取相应措施，使污染情况在短时间内得到有效控制。物联网技术在环境监测中的应用，前景十分广阔。 物联网技术在我国环保行业中已开始初步推行。1999年，原国家环保总局第一次在全国开始推广环境在线监控系统是物联网的最早探索和实践；2008 年开始在全国 31个省、自治区、直辖市，6 个环保督查中心和 333 个地级市部署了国控污染源在线监控系统，该系统是物联网在环保领域的规模建设和行业级实践。近年来，由国家财政投资，全国约 7000 多个重点污染企业安装了自动监测设备，通过互联网建成全国重点污染源监控系统。目前，物联网已被应用于大气监测、水质监测、生态监测、海洋监测等多个方面。 2.1 大气监测 大气常用监测方法主要有固定在线监测和流动监测，其中在线监测因其具有同步实现监测和预报的功能使其可能成为未来大气监测的主要方式。固定在线监测是在污染源排放口处安装固定在线监测设备，在监控范围内按网格形式布置特定污染物传感器。我国多个城市已建成环境空气自动监测系统，对环境空气常规监测指标进行实时监测。以武汉为例，近年来，武汉市在全市建立了 8 个监测子站，通过各种传感设备对大气环境中的二氧化硫、氮氧化合物、可吸入颗粒物等因子进行数据采集，并通过网络将实时数据传输到监控中心，实现环境空气自动监测。 2.2 水质监测 水质在线监测的种类主要有饮用水监测和水质污染监测两种。在线监测在在两种监测中的方法类似，主要是在监测目的地布置各种传感器、视频监视等传感设备，形成感知层，然后经过网络层将数据传输至应用层，应用层根据传感器的位置、数据采集时间等信息综合分析监测数据组成监测体系，从而实现对于水质、水污染源的监测和综合监管。杨宏伟等人采用物联网技术，建立了基于三层网络传输结构的监测体系，在原有的中程无线传感网络技术和藻类水华预测预警模型基础上进行了改进，开发了太湖蓝藻预测预警平台，实现了蓝藻水华 3 天平均预测精度80%以上，并确保了数据的时间连续性。 2.3 生态监测 生态在线监测技术主要是将监测区域分为若干个不同的分簇，每个分簇可根据监测需要设定如噪声、湿度、温度等不同类型的传感器来采集、搜集各种类型的监测数据；搜集采集到的数据发给控制中心。该技术不仅实现对环境监测远程数据采集和传输的实时性和可靠性，且在监测区域内设置移动 Agent 节点，根据网络能耗建立实时二维定位表，选择最优路径传输数据，使得网络整体能耗较低。 2.4 海洋监测 海洋监测主要是将传感网与互联网综合运用到海洋环境监测中，通过在监测海域搭建无线传感器，利用传感器节点监测并采集营养盐、重金属有机污染物、化学耗氧量、有机磷农药等多种海洋环境参数，经无线发射装置实时传输采集数据，在数据接收端完成数据的接收与处理，从而构建一种基于物联网的海洋环境智能监测系统。每一个节点可以连接不同的传感器，而且传感器安装位置可以水下水上调整，以适应不同监测点的要求。 2.5 对重金属等污染的监控 随着各国工业化进程的加快，重金属污染也更加突出的摆在人们的面前，这种污染一般造成的影响具有持久性，不容易被消除。对它更应该实行实时的监控，由物联网发现问题或者是造成重大污染的时候可以发出预警，相关部门与工作人员可以在预警机制的提醒下进行样本的采集与整理研究，一旦发现问题应立即采取措施对重金属进行清理，并对已经造成的污染采取一定的补救措施。 3 存在问题及发展趋势 现阶段，物联网技术应用尚存在一些问题。首先，传感器、云技术等存在的技术问题。传感性的灵敏度及稳定性导致数据失实，传感器的速率低造成信息延后等，云计算技术也限制了物联网的发展。其次，技术标准统一化问题。目前，物联网三个基本层次感知层、网络
物联网发展的瓶颈：感知层的关键技术
供稿：5联网(https://www.360docs.net/doc/3517453333.html,/) 物联网（Internet of Things）1999年由MIT提出。2005年11月国际电信联盟ITU 发布了《国际电信联盟互联网报告2005：物联网》，开始聚焦这个词。它是指：把任何物品通过信息传感设备（如RFID）与互联网连接起来，进行信息交换和通信，可实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。 物联网本身的结构复杂，主要包括三大部分：首先是感知层，承担信息的采集，可以应用的技术包括智能卡、RFID电子标签、识别码、传感器等；其次是网络层，承担信息的传输，借用现有的无线网、移动网、固联网、互联网、广电网等即可实现；第三是应用层，实现物与物之间，人与物之间的识别与感知，发挥智能作用。 具体的核心，是感知层中的技术，从现在阶段来看，物联网发展的瓶颈就在感知层。国际电信联盟（ITU）将传感器技术、射频技术（RFID）、微机电系统（MEMS）、智能嵌入技术列为物联网关键技术。 1、传感器技术 传感技术同计算机技术与通信技术一起被称为信息技术的三大支柱。从仿生学观点，如果把计算机看成处理和识别信息的“大脑”，把通信系统看成传递信息的“神经系统”的话，那么传感器就是“感觉器官”。 传感技术主要研究关于从自然信源获取信息，并对之进行处理（变换）和识别的一门多学科交叉的现代科学与工程技术，它涉及传感器（又称换能器）、信息处理和识别的规划设计、开发、制／建造、测试、应用及评价改进等活动。传感技术的核心即传感器，它是负责
实现物联网中物、物与人信息交互的必要组成部分。获取信息靠各类传感器，它们有各种物理量、化学量或生物量的传感器。按照信息论的凸性定理，传感器的功能与品质决定了传感系统获取自然信息的信息量和信息质量，是高品质传感技术系统的构造第一个关键。信息处理包括信号的预处理、后置处理、特征提取与选择等。识别的主要任务是对经过处理信息进行辨识与分类。它利用被识别（或诊断）对象与特征信息间的关联关系模型对输入的特征信息集进行辨识、比较、分类和判断。因此，传感技术是遵循信息论和系统论的。它包含了众多的高新技术、被众多的产业广泛采用。它也是现代科学技术发展的基础条件，应该受到足够地重视。 微型无线传感技术以及以此组件的传感网是物联网感知层的重要技术手段。 2、射频识别（radio frequency identification，RFID）技术 射频识别技术是20世纪90年代开始兴起的一种非接触式自动识别技术，该技术的商用促进了物联网的发展。它通过射频信号等一些先进手段自动识别目标对象并获取相关数据，有利于人们在不同状态下对各类物体进行识别与管理。 射频识别系统通常由电子标签和阅读器组成。电子标签内存有一定格式的标识物体信息的电子数据，是未来几年代替条形码走进物联网时代的关键技术之一。该技术具有一定的优势：能够轻易嵌入或附着，并对所附着的物体进行追踪定位；读取距离更远，存取数据时间更短；标签的数据存取有密码保护，安全性更高。RFID目前有很多频段，集中在13.56MHz 频段和900MHz频段的无源射频识别标签应用最为常见。短距离应用方面通常采用 13.56MHz HF频段；而900MHz频段多用于远距离识别，如车辆管理、产品防伪等领域。阅读器与电子标签可按通信协议互传信息，即阅读器向电子标签发送命令，电子标签根据命令将内存的标识性数据回传给阅读器。 RFID技术与互联网、通讯等技术相结合，可实现全球范围内物品跟踪与信息共享。但
物联网感知层中RFID的信息安全对策研究
第32卷 第20期 2010年10月武 汉 理 工 大 学 学 报JOURNAL OF WUHAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Vo l.32 N o.20 Oct.2010DOI:10.3963/j.issn.1671 4431.2010.20.017 物联网感知层中RFID 的信息安全对策研究 刘利民,肖德宝,李 琳,水海红 (华中师范大学计算机科学系,武汉430079) 摘 要: 物联网是在计算机互联网的基础上,利用射频识别(RF ID)、二维码、无线数据通信等技术,构造一个覆盖世界上万事万物的 Internet of T hings 。物联网由感知层、网络层和应用层组成,其中感知层是物联网的核心。主要由RF ID 系统组成,感知层的信息安全问题是物联网普及和发展所面临的首要问题。感知层主要由无线通讯网络来实现,这必然会造成信息的被干扰和信息的被窃取。另外物联网的普及,RF ID 标签的广泛应用会造成用户隐私的泄露。解决物联网感知层的安全问题迫在眉睫,主要从隐私和安全两方面来进行分析和研究。安全等级的划分是从实际出发解决感知层安全问题的基本方法。 关键词: 物联网; 信息安全; RFI D 中图分类号: T P 393.08文献标识码: A 文章编号:1671 4431(2010)20 0079 03 Information Security and Its Countermeasu res of RFID System of Internet of Things Sensing Layer LI U Li m in ,X IAO De bao,LI L in ,SH UI Hai hong (Department of Computer Science,Huazhong No rmal U niversity,Wuhan 430079,China) Abstract: Internet of T hing s is on the basis of the Internet,using radio frequency identification (RFID),two-dimensio nal co de,w ireless data communications technology ,to construct a Internet of T hing s ,which is co ver ed everyt hing in the w orld.Internet of things is consist of the sensing layer,networ k layer and applicatio n layer,and the sensing is the core lay er percep tion.It mainly composed by the RFI D system,and its information security is the most important issue,which is Inter net of thing s universal and dev elopment facing.T he sensing lay er is made up of wir eless communication networks to achieve,so this will definitely lead to information interfer ences and information t heft.While the popularity of networ ked objects and RF ID tags widely used lead to leakage of user priv acy.T he security issues of sensing layer are urgent to solv e.I t is the basic method to solv e security problems in the sensing layer. Key words: inter net of things; information secur ity; R FID 收稿日期:2010 06 20. 作者简介:刘利民(1982 ),男,硕士,助教.E mail:liulimin4504@https://www.360docs.net/doc/3517453333.html, 1 物联网简介 物联网是在计算机互联网的基础上,利用射频识别(RFID)、二维码、无线数据通信等技术,构造一个覆盖世界上万事万物的 Internet of Things 。在这个网络中,物品能够彼此进行 交流 ,而无需人的干预。其
物联网感知层试题及答案
精选文档 1、（ A 祥云工程）实施方案拟定了在未来几年将北京建设成为中国云计算研究产业基地的发展思路和路径。 2、智能农业在（ A 智能温室）领域的应用，避免了自然环境和气候的影响，减少了病虫危害，实现了作物的优质、高产和无公害生产。 3、安防和可视对讲集成管理：通过与可视对讲和安防系统的集成，将进行（ C 家居控制和遥感遥控）完美结合，通过一块触摸屏即可实现对智能家居系统设备进行控制。 4、从供应链的上游至下游，跟随一个特定的单元或一批产品运行路径的能力，属于可追溯性的哪个方面？（ A 跟踪） 5、出租车智能调度系统要解决的实质问题是（ C 日益增长的用户需求给出租车公交系统带来的沉重压力） 6、智能建筑管理系统必须以系统一体化、功能一体化、（ D 网络一体化）、和软件界面一体化等多种集成技术为基础。 7、以下哪一项用于存储被识别物体的标识信息？（ B 电子标签） 8、云计算的核心就是以虚拟化的方式把产品包装成服务，（ DSaaS ）模式是实现虚拟化服务的关键。 9、可以分析处理空间数据变化的系统是（ B GIS ）。 10 、下列哪种通信技术不属于低功率短距离的无线通信技术？（ A 广播） 11 、下列四项中，哪一项不是传感器节点内数据处理技术（ D 传感器节点信息传输技术）。 12、在环境监测系统中一般不常用到的传感器类型有（ B 速度传感器）。 13 、节点节省能量的最主要方式是（ A 休眠机制）。 14、现有的各种无线通信技术，（ D ZigBee ）是最低功耗和成本的技术。 15、实施农产品的跟踪与追朔，需要在农产品供应链的各个环节上对农产品信息进行标识、采集、传递和关联管理。其实质就是要形成一条完整的（ C 信息链），使得农产品的信息流、物流联系起来，根据农产品的信息追查农产品的实体。 16 、智能建筑的四个基本要素是（ B 结构、系统、服务和管理）。 17 、云计算与物联网的结合方式为（ D 以上三个选项都对）。 18、下列哪些攻击可以实现对射频识别手机支付的攻击？（ C 发动大量无效射频信号） 19 、传感器节点采集数据中不可缺少的部分是什么？（ D 位置信息） 20、 2003 年联合国维和部队进入伊拉克时，运用到了下列哪项技术，对伊拉克的空气、水和土壤进行连续监测，来确定其是否有违反国际公约的核武器和生化武器？（ A 无线传感网络技术） 21、感知延伸层技术是保证物联网络感知和获取物理世界信息的首要环节，并将现有网络接入能力向物进行延伸。 （正确） 22 、传感器不是感知延伸层获取数据的一种设备。（错） 23、无线传输用于补充和延伸接入网络，使得网络能够把各种物体接入到网络，主要包括各种短距离无线通信技术。 （正确） 精选文档
基于物联网智能感知平台博物馆解决方案
基于物联网智能感知平台博物馆解决 方案
基于物联网感知综合平台智能博物馆 解 决 方 案 感知物联集团 无锡物联网产业研究院 目录 第一章背景与需求 (3) 1.1项目背景 (3) 1.2需求分析 (4) 第二章物联网智能感知综合平台 + 应用子系统 (5)
2.1 物联网智能感知综合平台 (5) 2.2 环境监测应用子系统 (7) 2.2.1 简介 (7) 2.3.2 监测智能区域定位、报警,智能处理方法示例 (8) 2.3 物联网智能感知安防子系统 (9) 2.3.1 电子巡更 (9) 2.3.2 遗址外围智能感知防入侵系统 (9) 2.3.3 物联网智能感知安防子系统的整体实现 (12) 2.4博物馆文物管理子系统 (15) 2.4.1展品环境实时监测 (15) 2.4.2文件管理 (16) 2.4.3人员门禁感知自动录入 (18) 2.4.4文物移动智能感知识别 (18) 2.4.5实时监控智能感知识别 (19) 2.4.6文物出入库智能感知清点 (20) 2.4.7文物管理智能感知子系统后台安全 (20) 2.5博物馆智能电子导览子系统 (22) 2.5.1 IPAD智能化定制服务 (22) 2.5.2 门票管理 (24) 2.5.3 游客进出博物馆流量统计 (25) 第三章未来发展及规划 (26)
第一章:背景与需求 1.1项目背景 鸿山墓群是春秋战国时期长江下游吴越地区的墓葬群,入选”全国十大考古新发现”、第六批全国重点文物保护单位和”十一五”期间100处国家重点保护大遗址,具有重要的文物、考古、历史和社会价值。 在国家文物局的关心和支持下,无锡市委、市政府本着”坚持科学发展观、谋求多方共赢”的创新理念,迅速启动鸿山墓群保护工作,先后编制了<鸿山墓群保护总体规划>、<鸿山遗址博物馆建筑设计方案>、<鸿山国家考古遗址公园总体规划>和<鸿山遗址保护考古工作计划>,全面启动了鸿山墓群的保护工作,开展了鸿山国家考古遗址公园建设。自奠基以来,先后完成鸿山遗址博物馆、邱承墩本体保护展示、农业生态展示区、生态湿地展示区等文化、生态保护展示项目,并陆续对社会开放,形成了集历史文化遗产、湿地生态景观、农家乐趣体验为一体、独具特色的文化生态旅游风景线。 10月,国家文物局正式确定了第一批国家考古遗址公园名单和立项名单,鸿山墓群由地方性考古遗址公园正式升级成
物联网中应用的感知技术
物联网中应用的感知技术 【摘要】国家传感网标准工作组给出的物联网的定义：就是指在物理世界的实体中部署具有一定感知能力、计算能力的各种信息传感设备，通过网络设施实现信息获取、传输和处理，从而实现广域或大范围的人与人、人与物、物与物之间信息交换需求的互联。本文通过分析比较自动识别技术、传感技术等感知技术特性，探讨融合多种感知技术的物联网应用。 【关键词】物联网，感知技术 1、感知技术分析 物联网的架构分为感知层、网络层和应用层，本文将感知层涉及的相关技术统称为感知技术。感知技术是物联网的基础，它跟现在的一些基础网络设施结合能够为未来人类社会提供无所不在、全面的感知服务，真正实现所谓的物理世界无所不在，物联网联接的对象包括智能装置及通过传感器感知的整个物理世界。物联网感知层涉及的技术众多，这里对自动识别技术、传感技术、定位技术、传感网标准作简要分析。 1.1自动识别技术。自动识别技术是以计算机技术和通信技术为基础的一门综合性科学技术，是数据编码、数据标识、数据采集、数据管理、数据传输的标准化手段。包括条码识别技术、射频识别技术、语音识别技术、生物特征识别技术、图象识别技术、OCR、磁识别技术等。自动识别技术要素是标识与识读，物联网中用标识代表连接对象，具有唯一数字编码或可辨特征，识别分别是数据采集技术和特征提取技术，标识编码和特征的唯一性、统一性对物联网应用至关重要。每一种自动识别技术的固有特性都使应用具有优势和限制，许多情况下必须多种技术、多种手段并用，来满足实际应用需要，如：条码和RFID就经常联合采用。 1.2传感技术。传感器将物理世界中的物理量、化学量、生物量转化成供处理的数字信号，从而为感知物理世界提供最初的信息来源。感知的对象包括温度、压力、流量、位移、速度等。物联网感知层除了有传感器，还有执行器和控制器，通过通信模块与网关互联或先行组网与网关互联，包括传感网、工业总线等。IEEE 1451传感器接口标准规定了智能传感器的通用接口命令和操合，一定程度上解决了当前工业总线标准不统一问题，降低了传感网应用集成开发的难度。目前市场上智能化、网络化的传感器种类和功能都有成长，随着技术进步体积和成本呈下降趋势。 1.3定位技术。可应用于物联网的定位技术分为卫星定位、无线电波定位、传感定位等。卫星定位技术有GPS、GLONASS、北斗等。美国GPS技术比较成熟，且广泛应用。我国的北斗卫星导航定位系统也已经取得较大进展，中国北斗导航定位系统预计2020年前后覆盖全球，但目前北斗系统的并发容量、定位精度和终端成本还有待进一步发展。俄罗斯的GLONASS也在从新布网，但竞争
物联网感知层和传输层的安全问题
物联网感知层和传输层的安全问题 物联网作为一个多网的异构融合网络，不仅存在与传感器网络、移动通信网络和因特网同样的安全问题[4]，同时在隐私保护问题、异构网络的认证与访问控制问题、信息的安全存储与管理等问题上还有其自身的安全特点。物联网相较于传统网络，其感知层的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，并且由于物联网是在现有的网络基础上扩展了感知网络和应用平台，物联网应用比一般的网络系统更易受侵扰，传统网络安全措施不足以提供可靠的安全保障，从而使得物联网的安全问题具有特殊性，其安全问题更复杂。如Skimming问题[5]：在末端设备或RFID持卡人不知情的情况下，信息被读取；Eavesdropping问题：在一个通道的中间，信息被中途截取；Spoofing问题：伪造复制设备数据，冒名输入到系统中；Cloning问题：克隆末端设备，冒名顶替；Killing问题：损坏或盗走末端设备；Jamming问题：伪造数据造成设备阻塞不可用；Shielding问题：用机械手段屏蔽电信号，让末端无法连接等。所以在解决物联网安全问题时候，必须根据物联网本身的特点研究设计相应的安全机制。以下分析物联网感知层和传输层的安全问题。 1.1 物联网感知层的安全问题 物联网感知层主要解决对物理世界的数据获取的问题，以达到对数据全面感知的目的。目前研究有小范围示范应用的是基于RFID的物联网和基于WSN（无线传感器网络）的物联网。 （1）基于RFID的物联网感知层的安全威胁 RFID是物联网感知层常用的技术之一，针对RFID的安全威胁主要有： 1）物理攻击：主要针对节点本身进行物理上的破坏行为，导致信息泄露、恶意追踪等； 2）信道阻塞：攻击者通过长时间占据信道导致合法通信无法传输； 3）伪造攻击：伪造电子标签产生系统认可的合法用户标签； 4）假冒攻击：在射频通信网络中，攻击者截获一个合法用户的身份信息后，利用这个身份信息来假冒该合法用户的身份入网； 5）复制攻击：通过复制他人的电子标签信息，多次顶替别人使用；
物联网感知层结构研究 毕业论文
本论文只提供格式上的参考,内容上请勿信学号：2008011276 家里蹲大学 学士学位论文 题目：物联网感知层结构研究 学生：丹丹 指导教师：东哥讲师 年级：2008级 专业：计算机工程与应用 系别：信息工程系 学院：计算机科学与信息工程学院
学士学位论文 题目：物联网感知层结构研究 学生：丹丹 指导教师：东哥讲师 年级：2008级 专业：计算机工程与应用 系别：信息工程系 学院：计算机科学与信息工程学院 家里蹲大学 2012年5月
摘要：物联网是现今整个信息化产业的新宠和发展方向，是“智慧地球”实现的技术关键。我国提出了“感知中国”的国家战略计划，将物联网作为新的科技革命以推进社会变革,，使其成为创新型经济的巨大推动力。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，在其发展的同时还将带动传感器、微电子、视频识别等一系列产业的同步发展，带来巨大的产业集群生产效益。 物联网分为感知层、网络层和应用层，感知层由各种具有感知能力的设备组成，主要用于感知和采集物理世界中发生的物理事件和数据。感知层至关重要, 是物物相连的基础, 是实现物联网的最底层技术。物联网感知层是物联网络建立的基础，深入的了解物联网感知层的网络层部分为建立低成本、高效、灵敏的物联网络提供一定的一局。因此，这片论文将针对于物联网的感知层结构，以及感知层中网络层的相关探讨研究。将网络看成是双子代数下的线性DEDS系统，研究了双子代数尤其是极大代数理论在计算机网络建模与性能分析中的应用。采用极大代数分析了令牌桶的输入输出特性，得到了( b，ρ)令牌桶在极大代数下的状态空间方程组与传输矩阵；提出了基于极大代数的网络演算，定义了极大到达曲线与极大服务曲线，利用这两个概念得出了极大代数下有关延迟以及输出流突发性的定理。最后采用基于极大代数的网络演算对非抢占优先级多路复用以及保证速率服务器两个模型进行了分析，得出了两种模型各自在极大代数网络演算下的服务曲线。本文还把基于极大代数的网络分析方法与基于极小代数的分析方法进行了比较，阐明了基于极大代数方法的优点与适用场合。 关键词：物联网；感知层；双子代数；线性DEDS系统
物联网中的智能感知
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/3517453333.html, 物联网中的智能感知 作者：李中伟朱永涛 来源：《价值工程》2011年第20期 Intellisense in the Internet of Things Li Zhongwei；Zhu Yongtao （Xinxiang Medical University，Xinxiang 453003，China） 摘要：物联网近来成为了学术界与业界关注与讨论的热点，业界对的联网寄予了极大的 期望，相信它将成为全球下一个新兴的产业。本文研究了物联网的构建与相关应用，并深入研究了实现物联网中的基础信息采集层即：感知层。 Abstract： The Internet of Things has become hot topic that is concerned and discussed by academic circles and industrial community in recent years. The industrial community has great expectations to the Internet of Things, and believes it will become the next global burgeoning industry. The construction and related applications of the Internet of Things are studied, and the achievement of basic information acquisition layer, namely perception layer is deeply studied in this thesis. 关键词：物联网 RFID 传感器网络感知层 Key words： the Internet of Things；RFID；sensor networks；perception layer 中图分类号：TP39文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）20-0124-02 0引言 最近物联网成为了学术界与产业界关注与讨论的热点，业界都对物联网寄予了极大的期望，相信它将成为全球下一个新兴的产业。比如IBM提出的“智慧地球”战略，对此美国总统 奥巴马作出了积极的回应；2010年10月3日，国务院总理温家宝发表了题为《让科技引领中国可持续发展》的讲话，在此次讲话中强调了“要着力突破传感网、物联网关键技术”等，表现了我国对物联网的重示；欧盟、日本、韩国也都相应的提出了自己的物联网计划。由此可以看出物联网将会像互联网一样，将带来全球的一次变革。 1物联网的定义和原理 物联网（Internet of Things）[1]，指的是将各种信息传感设备，如射频识别（Radio Frequency Identification，RFID），红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，