物联网的起源与发展范例6篇

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物联网的起源与发展

物联网的起源与发展范文1

〔关键词〕物联网;高校图书馆;射频识别技术

〔中图分类号〕G25072 〔文献标识码〕A 〔文章编号〕1008-0821(2012)11-0045-03

物联网被称为是继个人计算机、互联网之后科技界的第三次信息革命,也被称为是继互联网之后信息产业的第二个亿万级的产业。目前,物联网已经成为世界各国科技和产业竞相关注的热点。美、日、韩等国都已将物联网提升到战略发展高度,纷纷投入巨资,深入研究物联网。我国也正高度关注、重视物联网技术的研究与应用。高校图书馆在信息时代扮演着重要的角色,研究物联网技术对于高校图书馆的管理与服务升级以及核心竞争力的提升都有着非常重要的现实意义。

1 物联网概述

1.1 物联网概念的出现

1998年,美国麻省理工学院创造性地提出了当时被称为EPC(Electronic Product Code,EPC,电子产品编码)系统的物联网架构。1999年在美国召开的移动计算和网络国际会议上提出了“传感网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”。同年,中科院启动了“传感网”研究,目前已建立了一些实用的传感网。2005年11月17日在突尼斯举行的信息社会世界峰会上,ITU(International Telecommunication Union,国际电信联盟)了《ITU互联网报告2005:物联网》,正式将物联网概念称为The Internet of Things[1]。2008年底IBM提出的智慧地球战略,进一步明确和细化了物联网的概念,对物联网的应用场景、应用潜力进行了描述与分析,物联网正式进入公众的视野。

1.2 物联网的定义

物联网的定义分为广义和狭义两方面。广义来讲,物联网是一个未来发展的愿景,等同于“未来的互联网”或者“泛在网络”,能够实现人在任何时间、地点,使用任何网络与任何人与物的信息交换以及物与物之间的信息交换;狭义来讲,物联网是物品之间通过传感器连起来的局域网,不论接入互联网与否,都属于物联网的范畴。

1.3 物联网的特征

物联网是对物体具有全面感知能力,对信息具有可靠传送和智能处理能力的连接物体与物体的信息网络。它具有技术性、感知性、智能性等基本特征。

1.3.1 技术性

物联网是技术变革的产物,是由多项信息技术融合而成的新型技术体系。通过射频识别技术(RFID)、传感技术、纳米技术和智能嵌入式技术,物联网将世界上的物体从感官上和智能上连接到一起。由此可见,物联网是一个包含众多先进技术、复杂而庞大的系统,而其发展又依赖其众多技术的支撑和保障。

1.3.2 智能性

物联网使得人们所处的物质世界得以最大程度地数字化、网络化,可实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控及管理。通过在物体上植入各种微型感应芯片,借助无线通信网络,就可实现人与物体、物体与物体之间的智能连接、智能识别以及科学管理。

1.3.3 移动性

物联网通过在各种各样的物理实体中植入一种短距离的移动收发器,实现任何时间的连通、任何地点的连通以及任何物体(包括人)之间的连通。可以对任何物体(包括人)实现实时定位、追踪、监控和管理。

物联网的起源与发展范文2

3物联网技术与智能建筑的融合发展意义

3.1强化建筑资源整合

在传统的智能建筑中,存在着资源整合困难的硬伤。智能建筑中使用的各类产品,由于没有一致的标准而难以协调,为后续的维护增加了很大的难度。物联网技术可以解决这一难题,该技术使用统一的接口、数据库以及开放协议,无需事先集成就可以打通各个网络,使得不同的产品可以顺畅的交互。此外,物联网技术的引入,还可以打造形成开发架构平台,并统一编码传感器,实现数据的互通互联,还可以让使用者依据自己的需求定制产品,将智能建筑的资源最大化整合。

3.2推动智慧产业发展

近年来,我国将更多的关注点集中在了科学技术的发展上,智慧产业得到了越来越多的重视,并被列入国家新兴产业之一。智慧产业的战略性地位表明了我国发展壮大智慧产业的决心。在国际竞争的“赛场”上,“智能建筑”已经成为各国展示其技术实力甚至综合国力的关键成果。诸多实践成果表明,物联网技术对于弥补智能建筑的不足、提高智能建筑的价值至关重要。该技术一方面优化了智能建筑的自动化与通信性能,另一方面提升了智能建筑的落地效率。因此,必须要推进物联网技术与智能建筑的融合发展,打造高新智能建筑产品,促使我国在国际赛场上“拔得头筹”。

4物联网技术与智能建筑的融合发展方向

4.1基于物联网技术的智能能源管理

在时代飞速发展、人口持续增长的趋势下,可持续发展受到了越来越多的重视,能源危机问题亟待解决。在建筑行业中,节能降耗统计监测至关重要。物联网技术的引入,可以构建智能化的能源管理系统,实时监测建筑中水、电、气等能源的耗费量,进一步方便了物业部门的管理,同时也为政府部门采取相关节能措施提供了有效的数据参考。

4.2基于物联网技术的智能设备管理

现代智能建筑中往往会配置大量的高科技设备,比方说中央空调、给排水以及供电智能化系统等。物联网技术的引入,可以构建建筑设备监控管理系统,通过摄像的方式实时监控各类设备的运转情况,并收集设备的运转参数,为设备维护部门开展保养及维修工作提供可靠的数据参考。另外,设备监控系统还可以记录设备维修次数,并及时发送设备维修信号。

4.3基于物联网技术的智能停车管理

物联网技术中的RFID技术被广泛运用智能建筑停车管理,该技术的引入可以自动完成数据的采集与对比,还能控制闸门,从而可以有效节约人力成本。智能停车管理系统一般包含停车场子系统、出入口管理子系统以及数据采集子系统三部分。其中,停车场子系统主要进行无线感应以及数据传递,该系统在车位中埋设探测器,并利用探测器感应车位的利用情况,并将感应结果传输至停车管理系统;出入口管理系统由RFID读写器、ID卡以及射频天线组成。ID卡安装于车内,并记录车辆的相关信息。RFID读写器设置于停车场出入口部位,可以读取ID卡中的信息,并将读取的信息传输至数据采集子系统。射频天线作为信息传输的媒介;数据采集子系统主要用于判断车辆是否具备出入资格,当车辆具备出入资格时,该系统自动打开道闸、放行车辆;当车辆不具备出入资格时,该系统会发出警报并关闭道闸。

4.4基于物联网技术的智能安全管理

在智能建筑中,安全永远处于首位。智能建筑的安全系统包含信息安全、防盗、医疗救助等子系统。物联网技术的引入,可以将智能建筑中的不安全因素及时识别并传输给公安或消防部门,相关管理部门可以依据信息快速制定应对措施,进一步快速解决建筑中的安全问题,避免安全问题发酵扩大,保护智能建筑使用者的人身及财产安全。

4.5基于物联网技术的智能家居管理

就现阶段来看,物联网技术在智能家居方面的应用与人们的日常生活最为贴近,因而具备较为广泛的群众基础。举例来说,海尔集团在智能家居方面推出了物联网冰箱,这款新型冰箱包含诸多性能,例如放音乐、打电话、看网站等等,有效的将生活与娱乐融为一体,优化了一直以来冰箱单一的使用功能。与此同时,物联网技术在智能家居中的应用可以使得人们通过手机、电脑等远程控制生活中常用的电器及其他设施。总的来说,通过物联网技术可以让人们的生活更加智能、便捷和多元化。

4.6基于物联网技术的智能健康监测

现阶段,一些先进的医院已经利用物联网技术构建了智能健康监测系统。智能健康监测系统一方面可以详细记录患者的基本信息以及身体情况,方便医生以及护士开展治疗,另一方面,当患者转院时,智能健康监测系统还可以及时传递患者信息,使得医疗机构之间可以快速的了解患者的医治情况以及病史,为就诊工作带来了极大的便捷,也在一定程度上提高了人均寿命。除此之外,物联网技术还可以运用在智能住宅中以打造身体监测系统,以方便住户实时了解自身健康情况。身体监测系统主要依托芯片工作,该系统可以定期测量住户的体温、血压、心跳等,并提醒住户按时休息。另外,应对突发疾病,身体监测系统还可以自动与医院联系,防止危机情况的发生。

4.7基于物联网技术的智能环境监测

自然环境是人类赖以生存的重要物质条件,因此环境质量的管理十分重要。物联网技术的引入,可以构建智能环境监测系统,一方面可以监测环境受污染程度,另一方面可以科学的评价受污染的环境,得出具体的数据和信息,并提出环境改善和保护的建议。值得注意的是,智能环境监测系统监测的对象不仅仅是空气、水等要素,还包含智能建筑中水、电、气、声、光等要素,且监测的范围包含建筑内部以及建筑外部。

4.8基于物联网技术的智能楼控系统

通过物联网技术,可以打造属于智能建筑的独立楼控系统。该系统中包含能耗管理子系统、故障分析子系统以及设备监控子系统等。此外,楼控系统的监理还可以实现一卡通管理,智能化安保管理以及智能照明管理,使得智能建筑的各个系统与整个智能城市相互关联。

物联网的起源与发展范文3

关键词:物联网; 起源和演进;未来之路;自动识别

欧盟认为,物联网的发展应用将为解决现代社会问题作出极大贡献,因此,非常重视物联网战略。1999年,欧盟在里斯本推出了“e-Europe”全民信息社会计划。“i2010”作为里斯本会议后的首项重大举措,旨在提高经济竞争力,并使欧盟民众的生活质量得到提高,减少社会问题,帮助民众建立对未来泛在社会的信任感。

2009年6月18日,欧盟委员会向欧盟议会、理事会、欧洲经济和社会委员会及地区委员会递交了《欧盟物联网行动计划》,希望欧洲在构建新型物联网管制框架的过程中,在世界范围内起主导作用。以下是该《行动计划》的主要内容。

1 物联网:一个新的范例伞

互联网的增长是一个持续的过程,在其发展进程中的重要一步,就是要从连接到互联网上的计算机改变成连接到互联网上的物品,从书本到汽车、电器、食品,从而建立物联网。这些物品有时会拥有自己的IP地址,当置于复杂环境下时,它们就可以使用传感器获得环境的情况(比如食物在供应链全过程的温度记录)并与环境进行互动(比如空调可以根据人是否在场进行反应)。

物联网有三方面特性:第一,不能简单地将物联网看做互联网的延伸,物联网是建立在特有的基础设施基础上的一系列新的独立系统,当然,部分基础设施还是要依靠已有的互联网;第二,物联网将与新的业务共生;第三,物联网包括物与人通信、物与物通信的不同通信模式。

物联网的发展取决于信息和通信发展中的几个重要因素。其“规模”就是其中之一,意思是所连接设备的数量正在增加,而它们的大小超出了人眼的可视程度;“移动”是另一要素,表示对象更多地通过无线连接;“异质性和复杂性”是第三个趋势,因为现在的信息和通信应用已经是数量众多,从而产生了大量的互操作性问题,而物联网将在这种环境下发展。

2 已有的物联网应用

物联网不应该被视为一个乌托邦的概念,事实上,一些物联网的雏形应用已经部署。

现在,消费者越来越多地使用能上网的手机,比如有的手机配置了照相功能,有的配置了近距离通信模块。这些手机可以让用户获得更多的信息。

成员国家越来越多使用(由条形码支持)药品唯一的序列号,使每个产品验证后才让病人使用。这将减少假冒、欺诈和配药错误。对消费类产品进行物品跟踪,将使欧洲更有能力对付假冒和不安全产品。

能源行业也已开始部署智能电力系统,它能向消费者实时提供消费数据,并让电力供应商远程监控电力设备。

在传统行业,例如物流、制造和零售等等,“智能物品”将促进信息交换,加快生产周期的循环。

上述例子采用的RFID、NFC技术、二维条码、无线传感器/执行器、IPv6协议、超高频或3G/4G等技术,都将在未来的大规模应用中发挥重要作用。

3 对物联网的管理

这部分提到了公共管理部门的责任问题,对于政府在信息化过程中的职责,在部分中得到了很好的描述,并提出了一些关键问题,而这些问题都是需要站在政府管理的角度上必须管理的。

为什么需要有一个公共当局的角色?

虽然物联网将有助于解决某些问题,但是它仍然将迎来挑战,它将直接影响到个人。例如,某些应用可能有密切关联的重要基础设施,如电力供应,而某些应用将涉及个人的隐私。

因为物联网会带来巨大的社会变革,所以,简单地把发展物联网的任务交给私人行业或某些地区的做法是不可取的。欧洲政策制定者和政府当局必须应对物联网带来的这些社会变化,才可以确保物联网技术和应用将刺激经济增长、提高个人福祉和解决当今社会的一些问题。

信息社会世界峰会也承认政府的公共管理责任:公共部门不能推卸其对公民的责任。特别是,在物联网的管理中必须设计与所有有关互联网公共政策管理相一致的方式。

那么,公共管理部门需要管理什么呢?

通常情况下,物品需要分配标识符和名字去连接到其他对象或者网络。物品上的信息通常是有限的,信息的其余部分在网络中的其他地方存放。换句话说:访问一个对象有关的信息,意味着建立一个网络通信。现在出现的问题是:

- 这是如何识别构成的?(对象命名)

- 谁分配的标识符?(权利的分配)

- 如何以及在哪里可以对其他事情的其他信息进行检索,包括它的历史?(寻址机制和信息库)

- 如何确保信息安全?

- 哪些利益相关者为上述每个问题负责,问责机制是什么?

- 哪些伦理和法律框架适用于不同的利益相关者?

一般情况下,物联网没有妥善处理这些问题,就可能会产生严重的负面影响,比如:

- 信息处理不当,可能会显示一个人的个人资料或保密的业务数据。

- 不当分配的权利和私营部门的职责可能会扼杀创新。

- 问责制的缺乏可能危及系统本身的物联网运作。

物联网的起源与发展范文4

如果笔者说这些都不是物联网最关键的技术,恐怕现如今的物联网人士都会群起而攻之。但如果笔者说在与物联网没有关系的领域,这些技术经过十几年乃至数十年的发展已经比较成熟或者相对成熟,可能反对的声音就不会有那么多了。

这些比较成熟的技术应用到物联网后之所以成为关键技术或者说技术难点,主要原因在于物联网特别是无线传感器网络对物理尺寸的敏感。

尺寸决定成败

十多年前,计算机“2000年问题” 令人十分头痛。内存特别是大型机的内存曾经十分昂贵,因此很多商业应用在表达日期时就把19xx年中的19去掉,只留下后两位,从而省去两个字节的长度。然而,这种缺省只是在1个世纪内有效,跨世纪时则会出现大问题。最终,两个字节长度的节省,给全球商业用户带来了大麻烦。

在无线传感器网络的多数应用特别是军事应用中,人们自然希望传感器节点的尺寸越小越好,这样才能做到隐蔽。而这种微型化的需求,将会把原本在工程实现上不成问题的技术变成了技术障碍。

如果不谈尺寸的限制,我们可以说电源技术发展得很快,而一旦以衡量电源性能的主要指标比能量,即单位体积或重量的电源所给出的能量来衡量的话,电源技术的发展可以说是太过缓慢。今年8月9日,盖茨在一次技术趋势研讨会上也对电池的研究进展很不满意:“电池存在很多物理上的限制,要想在这一行业取得新进展是十分困难的。”

无线传感器节点的微型化与电源容量就变成了一对矛盾。受电源容量所限,节点内的处理器的性能非但难以提高,有时甚至必须间歇工作以节省能耗。而计算性能不高,直接影响到信息安全,因为加密算法对计算资源要求很高。总之,电源容量限制带来的影响将会波及到传感器节点的方方面面。现实中,很多应用又要求传感器网络长期工作,这对传感器节点的能量供给来说又是雪上加霜。

集成电路工业的发展为解决传感器节点微型化和功耗问题提供了借鉴。纵观处理器的发展历史,摩尔定律揭示着芯片集成度的持续提高,从而使同等面积的芯片可以容纳更多的功能,或者实现同样的功能所占用的芯片面积越来越小,从而促进了芯片微型化的发展。与此同时,由于芯片制程的提高,缩短了晶体管之间的引线长度,降低了引线电感,从而使得处理器在执行同样任务时,功耗也比上一代处理器有所下降。

得益于集成电路工艺的进步,传感器节点中芯片微型化已经让位于传感器的微型化,由于传感器家族中绝大部分都是非电量传感器,特别是涉及到机械量的传感器,是很难集成到芯片上的,因此,传感器节点的微型化在很大程度上可以说是传感器的微型化。

MEMS:微观世界的加工技术

微电子机械系统(Micro-Electro Mechanical Systems,MEMS)是解决传感器微型化的关键手段,MEMS对于物联网的重要性,与集成电路技术之于IT产业的重要性是一样的。

MEMS的起源可以追溯到半个世纪之前一位名叫理查德•费曼的美国物理学家。看过《别闹了,费曼教授》一书的人都会感叹于科学顽童和诺贝尔奖得主这两种身份在他身上的和谐统一。1959年年底,费曼在加州理工学院物理年会上做了题为《在底部还有很大的空间》(There's Plenty of Room at the Bottom)的著名演讲。不仅MEMS的源头在此,而且,纳米技术的历史也是从这里开始的。如今,费曼有关纳米技术的预言大都实现了,费曼也因此次演讲而被人们尊为纳米之父,尽管他的获得诺贝尔奖的研究与之并无直接关系。

但MEMS真正快速地发展还是在20世纪70年代引入了集成电路的加工方式之后的事情。MEMS的制造技术分为两类:“自底向上”法和“自顶向下”法,前者指的是用原子或者分子来搭建传感器,这事儿至少现在听起来还比较玄乎。后者就是费曼教授在演讲中提及的方法,即用较大尺度的工具去构建(加工)较小尺度的产品。

物联网的起源与发展范文5

《物联网信息安全》教学大纲

课程代码:

0302040508

课程名称:物联网信息安全

分:

4

时:

64

讲课学时:

64

实验学时:

上机学时:

适用对象:物联网工程专业

先修课程:《物联网工程概论》、《通信原

理》、《计算机网络技术》

一、课程的性质与任务

1.

课程性质:

本课程是物联网工程专业一门重要的专业课。

课程内容包括物联网安全特

征、物联网安全体系、物联网数据安全、物联网隐私安全、物联网接入安全、物联网系统安

全和物联网无线网络安全等内容。

2.

课程任务:

通过对本课程的学习,

使学生能够对物联网信息安全的内涵、

知识领域和

知识单元进行了科学合理的安排,

目标是提升对物联网信息安全的

“认知”

和“实践”

能力。

二、课程教学的基本要求

1.

知识目标

学习扎实物联网工程基础知识与理论。

2.

技能目标

掌握一定的计算机网络技术应用能力。

3.

能力目标

学会自主学习、独立思考、解决问题、创新实践的能力,为后续专业课程的学习培养兴

趣和奠定坚实的基础。

三、课程教学内容

1.

物联网与信息安全

1)教学内容:物联网的概念与特征;物联网的起源与发展;物联网的体系结构;物联网安全问题分析;物联网的安全特征;物联网的安全需求;物联网信息安全。

2)教学要求:了解物联网的概念与特征,了解物联网的体系结构,了解物联网的安全特征,了解物联网的安全威胁,熟悉保障物联网安全的主要手段。

3)重点与难点:物联网的体系结构,物联网的安全特征;物联网的体系结构,物联网的安全特征;物联网安全的主要手段。

2.

物联网的安全体系

1)教学内容:物联网的安全体系结构;物联网感知层安全;物联网网络层安全;物联网应用层安全。

2)教学要求:

了解物联网的层次结构及各层安全问题,

掌握物联网的安全体系结构,掌握物联网的感知层安全技术,

了解物联网的网络层安全技术,

了解物联网的应用层安全技术,了解位置服务安全与隐私技术,

了解云安全与隐私保护技术,

了解信息隐藏和版权保护

1

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技术,实践物联网信息安全案例。。

3)重点与难点:信息隐藏和版权保护技术,物联网的感知层安全技术,物联网的网络层安全技术,物联网的应用层安全技术。

3.

数据安全

1)教学内容:密码学的基本概念,密码模型,经典密码体制,现代密码学。

2)教学要求:掌握数据安全的基本概念,了解密码学的发展历史,掌握基于变换或

置换的加密方法,

掌握流密码与分组密码的概念,

掌握

DES算法和

RSA算法,

了解散列函数

与消息摘要原理,

掌握数字签名技术,

掌握文本水印和图像水印的基本概念,

实践

MD5算法

案例,实践数字签名案例。

3)重点与难点:数据安全的基本概念,密码学的发展历史;基于变换或置换的加密

方法,流密码与分组密码的概念,

DES算法和

RSA算法;数字签名技术,文本水印和图像水印的基本概念。

4.

隐私安全

1)教学内容:隐私定义;隐私度量;隐私威胁;数据库隐私;位置隐私;外包数据

隐私。

2)教学要求:掌握隐私安全的概念,了解隐私安全与信息安全的联系与区别,掌握

隐私度量方法,

掌握数据库隐私保护技术,

掌握位置隐私保护技术,

掌握数据共享隐私保护方法,实践外包数据加密计算案例。

3)重点与难点:隐私安全的概念,隐私安全与信息安全的联系与区别;隐私度量方法,数据库隐私保护技术,位置隐私保护技术;数据共享隐私保护方法。

5.

系统安全

1)教学内容:系统安全的概念;恶意攻击;入侵检测;攻击防护;网络安全通信协

议。

2)教学要求:掌握网络与系统安全的概念,了解恶意攻击的概念、原理和方法,掌握入侵检测的概念、原理和方法,掌握攻击防护技术的概念与原理,掌握防火墙原理,掌握病毒查杀原理,了解网络安全通信协议。

3)重点与难点:双音多频信号的概念以及双音多频编译码器工作原理;信号编解码器芯片引脚组成与工作原理,信号编解码器芯片的典型应用电路图及软件编程。

6.

无线网络安全

1)教学内容:无线网络概述;

无线网络安全威胁;

WiFi

安全技术;

3G安全技术;

ZigBee

安全技术;蓝牙安全技术。

2)教学要求:掌握无线网络概念、分类,理解无线网络安全威胁,掌握

WiFi

安全技

术,掌握

3G安全技术,掌握

ZigBee

安全技术,掌握蓝牙安全技术,实践

WiFi

安全配置案

例。

3)重点与难点:

无线网络概念、

分类,理解无线网络安全威胁;

WiFi

安全技术,

WiFi

安全配置案例;

3G安全技术,

ZigBee

安全技术,蓝牙安全技术。

2

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四、课程教学时数分配

学时分配

序号

教学内容

学时

讲课

实验

其他

1

物联网与信息安全

8

8

2

物联网的安全体系

12

12

3

数据安全

12

12

4

隐私安全

8

8

5

系统安全

10

10

6

无线网络安全

10

10

7

4

4

64

64

五、教学组织与方法

1.

课程具体实施主要采用课堂理论讲授方式,以传统黑板板书的手段进行授课。

2.

在以课堂理论讲授为主的同时,

适当布置课后作业以检验和加强学生对讲授知识的理解和掌握;

适时安排分组讨论课,

鼓励学生自行查找资料设计电路,

并在课堂上发表自己的设计成果。

六、课程考核与成绩评定

1、平时考核:主要对学生的课程作业、课堂笔记、课堂表现进行综合考核。平时考核

的成绩占学期课程考核成绩的

30%。

2、期末考核:是对学生一个学期所学课程内容的综合考核,采用闭卷考试的形式,考

试内容以本学期授课内容为主。考试成绩占学期课程考核成绩的

70%。

七、推荐教材和教学参考书目与文献

推荐教材:《物联网信息安全》

,桂小林主编;机械工业出版社,

2012

年。

参考书目与文献:

《物联网导论》

,刘云浩主编;科学出版社,

2013

年。

《物联网技术与应用导论》

暴建民主编;

人民邮电出版社,

2013

年。

《物联网技术及应用》

薛燕红主编;清华大学出版社,

2012

年。

大纲制订人:

大纲审定人:

3

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物联网的起源与发展范文6

关键词 物联网;安全问题;解决对策

中图分类号TP39 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)83-0200-02

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系进行不断的完善和发展,这已经成为当前一项十分紧迫的任务。

2 物联网中的安全问题分析

物联网具有三大特征:全面感知、可靠传递和智能处理。利用RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息,实现全面感知;通过无线网络与互联网的融合,将物体的信息实时准确地可靠地传递给用户;利用云计算、数据挖掘以及模糊识别等人工智能技术,对海量的数据和信息进行分析和处理,对物体实施智能化的控制。但就在物联网不断发展的背后,不可忽略其在安全管理中面对的各种问题和挑战,信息安全和网络安全已经成为物联网发展过程中必须考虑的核心问题。

2.1 感知层中的安全问题

物联网感知层中的任务是全面感知外界信息,通过各类传感器、RFID装置、全球定位系统、扫描仪、摄像头等设备对各种原始信息进行收集,其中可能存在的安全问题主要有:1)由于物联网中的信息经常是通过无线网络的平台进行传输的,因此信息可能存在被截获或破解的安全风险问题;2)传感智能节点容易受多侵袭;3)传感网的节点可能受到来自于网络的DOS攻击,严重时甚至会造成传感网系统的严重破坏。

2.2 传输层中的安全问题

物联网传输层的主要职能是要把在感知层中收集到的各种信息可靠、安全地传输到物联网的信息处理层,并对信息进行相应的处理,但由于信息在传输过程中,可能需要通过一个乃至多个不同架构的网络才能实现信息的交接,这时就难免就会存在一定的安全隐患,可以说,互联网中存在的安全问题都有可能传导至物联网传输层,并造成更严重的安全隐患。例如,跨异构网络的网络攻击、DOS攻击、DDOS攻击、假冒攻击、中间人攻击等。

2.3 处理层中的安全问题

物联网的处理层需要对接收到的信息进行处理,判断各类信息的真实性、安全性和意图。在信息的处理过程中,既有操作性的指令数据,也有一般性的数据,需要尤为注意的是那些恶意指令和错误指令,那有可能是攻击者的破坏行为。因此,在信息的处理过程中不可避免的会面对以下安全问题:终端数量多,提供的信息量大,来不及对信息进行判别;设备从网络中逻辑丢失;智能设备出现故障,导致工作效率下降;非法入侵者的人为破坏;无法实现灾难控制并从灾难中恢复等。

3 物联网安全问题的解决对策

3.1 技术性措施

3.1.1 节点安全措施

为了保证物联网设备在遭受破坏的情况下而不至于使系统遭受致命性的打击,可以采取以下几点有针对性的安全措施:1)在物联网网络的关键位置配备冗余传感器,这样可以实现特殊情况下的网络自愈;2)限制网络的发包速度和同一数据包的重传次数;3)在通信前对节点与节点之间进行身份认证。

3.1.2 传输安全措施

在物联网内部,为了保障内部通信的安全,应当使用密钥管理机制。一方面,在通信时可以建立一个临时会话密钥,而认证性使用对称密码的认证方案需要预置节点间的共享密钥;另一方面,应当建立端到端密钥协商机制、密钥管理机制、端到端认证机制和机密性算法选取机制等。

3.1.3 其他技术措施

在技术上,除了要采取节点安全和传输安全措施外,还应当重点考虑以下措施:1)对传输层的恶意指令进行分析,采取预防措施,建立灾难恢复机制;2)做好病毒的检测和网络入侵的防控工作;3)秘密文件和移动设备文件应当采取备份措施;4)密文查询、挖掘与安全相关的数据、安全多方计算、安全云计算技术等;

3.2 非技术措施

在对物联网中的安全问题进行解决和维护时,除了要结合物联网的特征和存在问题的类型采取一系列的技术性措施外,还应当从管理、教育、安全风险评估等角度采取一系列的非技术措施,对物联网中可能出现的安全问题做好预防工作,提高用户的安全意识。首先,物联网的相关部门要制定严格的管理制度,明确物联网安全管理中的职责和权利,规范相关人员的工作行为,避免安全管理工作上的失误和疏漏;其次,应当有针对性的对用户进行安全培训,让用户充分认识到物联网信息安全的重要性,懂得如何对各种安全问题进行预防和解决;再次,要懂得对物联网的安全风险进行评估和态势分析,定量和定性的评价网络运行状态,进行实时监测和预警。

4 结论

综上所述,随着物联网的深入发展,必将会给我们的生活、学习和工作带来极大的便利,促进社会经济的更好发展,但是物联网技术的应用同样存在着安全性的问题,如果处理不好可能会造成很多不必要的损失。由于物联网所具有的分布广泛性、节点移动性、网络异构性、业务应用复杂性等特征,物联网安全问题的解决也变得相对复杂,我们在力发展物联网的同时,只有对其安全问题与解决对策的给予更够的重视,加大相关研究的力度,才能确保物联网的健康、可持续发展。

参考文献

[1]彭勇,谢丰,郭晓静,等.物联网安全问题对策研究[J].信息网络安全,2011(10):4-6.

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