物联网网络安全技术论文
物联网网络安全论文
首先介绍物联网的概念,参考EPOSS的《Internet of Things in 2020》;之后看看物联网相关演讲、报告(近来物联网会议较多,讲演资料也较多),总结分析,前期入手尽量少谈物联网关键技术;接着谈谈物联网的应用(参考《物联网“十二五”规划》),最好谈谈物联网的前景及展望。
欧洲委员会[1]提出“物联网是未来因特网的综合部分之一,可以被定义为一个动态的全球网络基础。基于标准的和互操作的通信协议,无论物理的还是虚拟的“物”均有身份、物理属性和虚拟特质,具备自配置能力且使用智能接口,可以无缝地集成到信息网络中去。” 本文认为,物联网实质上是将真实世界映射到虚拟世界的过程:真实世界中的事物,通过传感器采集一定的数据,在虚拟世界中形成与之对应的事物。“相关物体可能在虚拟电子空间中被创造出来,源于物理物体空间,且与物理空间的物体有关联。”[2]传感器采集到数据的详细程度,将影响到该事物在虚拟世界中的抽象程度。在虚拟世界中,对该事物最简单也最重要的描述是物体提供了一个ID用于识别(如使用RFID标签),最详细的描述则是真实世界中该事物的所有属性和状态均可在虚拟世界中被观察到。进一步的,在虚拟世界中对该物体做出控制,则可通过物联网改变真实世界中该物体的状态。对于一个真实的事物,其所需的各种应用与操作,只需在虚拟世界中对与之对应的虚拟事物进行应用和操作,即达到目的。 这样将会对世界带来巨大的改变:实地实时监测和控制一个事物的成本是高昂的,通过物联网,所有事物都将在虚拟世界中被找到,以较低的成本被监测和控制,从而实现4A(anytime, any place, anyone, anything)[3]连接。虚拟世界提供了对所有事物的实时追踪的可能,所有的信息都不是孤立的,这将为各种海量运算和分析提供了最基础和最重要的信息源。真实世界存在于某一时刻,而当物联网发展到能将真实世界中的所有事物都映射到虚拟世界中时,无数个某一时刻的世界汇集起来,在虚拟世界中将形成一个可以追溯的历史,如同过去以纸质保存历史事件的发生,将来将以电子数据对所有事物进行全息描述的形式存储世界的历史。 二、体系架构 目前, 物联网还没有一个广泛认同的体系结构,最具代表性的物联网架构是欧美支持的EPCglobal和日本的UID物联网系统。EPC系统由EPC 编码体系、射频识别系统和信息网络系统3 部分组成。UID 技术体系架构由泛在识别码(uCode)、泛在通信器、信息系统服务器、和ucode 解析服务器等4部分构成。EPCglobal 和UID上只是RFID 标准化的团体,离全面的“物联网”体系架构相去甚远。 美国的IBM公司在2008年提出“智慧的地球”这一与物联网概念相近的概念,并提出通过INSTRUMENTED,INTERCONNECTED和INTELLIGENT这三个层面来实现智慧地球。在文献基础上,本文提出了物联网体系架构。 1、智能物体层:通过传感器捕获和测量物体相关数据,实现对物理世界的感知。同时具备局部的互动性,需要一定的存储和计算能力。 2、数据传输层:以有线或无线的方式实现无缝、透明、安全的接入,提供并实施编码、认知、鉴权、计费等管理。 3、信息关联层:通过云计算实施对海量数据的存储和管理、数据处理与融合,屏蔽其异质性与复杂性,形成一个与真实世界对应的虚拟世界。 4、应用服务层:从虚拟世界中提取信息,提供丰富的面向服务的应用。如智能交通、智能电网、智能医疗等等。 需要指出的是,数据由底部的传感器通过网络到达应用服务层面,而实际上,在服务应用层面,各个中心、用户可以反向的通过网络由执行器对物体进行控制。 在该体系结构中,感知层面的各种传感器、执行器都是具体的,随着技术的发展会不断升级,新设备不断引入物联网。而服务应用层的各种需求也是不断提出的,并不是一层不变的。若是每个具体的服务应用和传感设备都形成一个独立的网络,最后可能形成许多套特殊的网络,这不利于推广和不便于维护。因此这需要物联网的网络层有一定前瞻性,物体设备层可以变化,服务应用层可以变化,但它们都是通过一个普适的网络进行连接,这个网络可以在一定的时间内保持稳定。 三、面临的挑战 1、统一标准 物联网其实就是利用物体上的传感器和嵌入式芯片,将物质的信息传递出去或接收进来,通过传感网络实现本地处理,并联入到互联网中去。由于涉及到不同的传感网络之间的信息解读,所以必需有一套统一的技术协议与标准,而且主要是集中在互联上,而不是传感器本身的技术协议。现在很多所谓的物联网标准,实际上还是将物联网作为一种独立的工业网络来看待的具体技术标准,而应对互联需要的技术协议,才是真正实现物联网的关键。 2、安全、隐私 在物联网中所有“事物”都连接到全球网络,彼此间相互通信,这也带来了新的安全和隐私问题,例如可信度,认证,以及事物所感知或交换到的数据的融合。人和事物的隐私应该得到有效保障,以防止未授权的识别和攻击。安全与隐私这个问题,是人类社会的问题,不论是物联网还是其他技术,都是面临这两个问题。
关于网络联网的论文。物联网大概就是物流的互联网。
浅析物联网在智能家居中的应用摘要:众所周知, 物联网是新一代信息技术的重要组成部分, 在当今社会以及未来社会发挥着巨大的作用,而且其应用方面也越来越广阔。虽然当前的物联网技术还不是很成熟,但是在某些领域方面的研究还是比较靠前的, 比如家居方面。 所以本次选取了物联网在智能家居中的应用这一话题。 在论文中, 会首先介绍物联网的相关内容, 包括对物联网的认识以及物联网的作用, 然后介绍物联网是如何在智能家居中应用的还有目前大家对智能家居的评价,最后我们会展望一下智能家居的未来发展状况以及目前我们可以做的一些相应改变。关键词:物联网、技术框架、智能家居、发展前景一 、 对 物 联 网 的 认 识物联网是新一代信息技术的重要组成部分, 是一个基于互联网、 传统电信网等信息承载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。它具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化 3 个重要特征。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”。这有两层意思:第一,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; 第二,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、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, 物联网分为三层: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, 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(包括人、 组织和其他系统)的接口,它与行业需求结合,实现物联网的智能应用。同时我们也应该注意到在物联网应用中有三项关键技术:1、传感器技术,这也是计算机应用中的关键技术。大家都知道,到目前为止绝大部分计算机处理的都是数字信号。 自从有计算机以来就需要传感器把模拟信号转换成数字信号计算机才能处理。2、RFID 标签也是一种传感器技术, RFID 技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术, RFID 在自动识别、物品物流管理有着广阔的应用前景。3、嵌入式系统技术是综合了计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术为一体的复杂技术。 如果把物联网用人体做一个简单比喻, 传感器相当于人的眼睛、 鼻子、皮肤等感官, 网络就是神经系统用来传递信息, 嵌入式系统则是人的大脑, 在接收到信息后要进行分类处理。二 、 物 联 网 的 作 用从上文我们对物联网的认识, 物联网可以实现物物相通。 但是除此之外, 物联网还有其他的作用:1、除了实现人与人之间的相互交换信息和通信之外,还可以实现人与物、物与物之间进行信息交换和通信。当然,这里人还是主体。因为,物与物之间进行信息交换和通信的目的,还是要为人服务、为人所用。2、除了实现信息的交换与通信的目的,还可以通过安装信息传感设备,如射频识别装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等,将所有的物品都与网络连接在一起,方便识别和管理。由以上我们可以总结对物联网的一个大概认识: 物联网是一项利用传感器的连接来实现物物相通的网络, 在这个网络之中可以实现信息的交换与分析; 同时在这个网络中还能实现对物体的智能控制,以此来满足对大众的相应需求。三 、 物 联 网 在 智 能 家 居 中 应 用 情 况 分 析1 对智能家居的相关认识智能家居, 或称智能住宅。首先,它需要在一个家庭中建立一个通讯网络, 为家庭信息提供必要的通路, 在家庭网络操作系统的控制下, 通过相应的硬件和执行机构, 实现对连入家庭网络的所有家电和设备的控制和监测; 其次,它们都要通过一定的媒介, 构成与外界的通讯通道, 以实现与家庭以外的世界沟通信息,满足远程控制、监测和交换信息的需求,其最终目的都是满足人们在家庭中对安全、舒适、方便地工作和生活的需求。2 智能家居的主要功能(1)安全防护及消防报警自动化安全防护及消防报警自动化是智能家居的最基本的一项功能, 由于人们对自身及财产的安全更加重视,选择智能化家居的一个基本出发点是家庭保安和灾害报警自动化。(2)家电设施智能化家电设施智能化是智能家居的一个重要组成部分。 智能家居的一个显著特点就是它能根据住户的要求对家电和家用电气设施灵活方便地实现智能控制, 更大程度地把住户从家务劳动中解放出来。随着社会的发展和技术的进步,家电设施智能化还会出现更多更新的应用。(3)物业管理自动化通过与小区智能系统联网,住户可对用水、用电、用气以及电话、网络等的使用情况进行监视。 一是实现各种费用的自动计量, 减少物业管理工作量; 二是方便用户对费用进行自我控制, 避免费用严重超支; 三是可及时发现并避免电话或其他资源被盗用。 物业管理自动化是小区智能化的一种标志。(4)信息和通讯自动化一般的通讯自动化只是通过电话实现简单的电话自动录音、 传真自动接收或回复; 而通讯智能化可将家中异常情况通过电话自动拨打 110、119 报警电话或主人的办公电话、手机等通讯工具。 智能家居的通讯信息自动化的内容将更加广泛。 如将住户的个人电脑连入局域网、互联网,充分利用计算机网络资源,实现从社区信息服务、物业管理服务、网上资料查询、网上商务等各种互联网功能。在条件具备的情况下,还可实现远程医疗、远程教学、咨询预约等功能。(5)各种设备之间的协同工作智能家居系统可以提供更丰富的系统关联功能。 例如,当您准备看电视时, 客厅灯光自动调到您喜欢的亮度 (通过调光控制模块实现) 、窗帘自动拉上 (通过窗帘控制模块实现) 、电视机打开并调整到您最喜欢的频道,等等。(6)环境与节能智能家居能监视室内的温度、 湿度、 亮度等环境状态值, 并根据住户的习惯进行调节控制,它在一定程度上既能使生活空间更加舒适,又能节约能源。不仅如此, 通过对家电的智能控制还可实现对水、煤气等资源的节约。3 智能家居的组成学术界对智能家居的组成没有定论, 综合各种观点, 一个完整的智能家居系统除了具有各种功能的信息电器外,还必须包括以下几个模块:(1)信息处理模块为了使相互独立的信息家电可以实现信息共享与协同工作, 智能家居系统中必须具有专门的信息处理模块。 它的功能主要是收集家庭中各个家电的工作状态和服务请求, 对各种数据进行实时处理,并将结果送入功能驱动模块。(2)通信模块如果说信息处理模块是智能家居系统的大脑,那么通信模块就是实现信息传导的神经。根据家庭组网的特点,通信模块常利用已有的布线(如电力载波),或者采用无线传输(如蓝牙、 红外)等。 由于不同的信息电器对传输时的带宽要求不同,实际中的通信模块常采用多种方式混合组网。(3)功能驱动模块功能驱动模块是信息流入、 流出各个信息电器的接口。 由于各个电器生产厂商的产品在功能和实现上都有很大的不同, 所以必须通过功能驱动模块将信息处理模块的指令翻译成电器可以执行的电平信号, 以及将电器的各种状态信息转换成信息处理模块可以理解的二进制信息。(4)外界信息接口模块该模块可以看成是一个家庭通向外界(如 Internet)的网关。它在家庭内部各种电器信息共享的基础上,进一步实现了基于 Internet 的资源共享,从而更进一步实现了共享的深度和广度, 也将是未来智能家居系统发展的热点。 由于家庭内部网络通常不使用 TCP/IP 协议,所以外界的信息接口模块中最基本的功能就是从 TCP/IP 协议到各种家庭内部网络协议的转换。四 、 智 能 家 居 的 缺 陷市场经济具有自发性和盲目性, 这两种特性一方面造成了智能家居行业的迅速壮大, 另一方面也为孕育了某此缺陷。 对于新事物而言, 其优势往往显而易见的, 而缺陷则是隐形的。站在行业发展的高度来看,这些隐身在兴盛背后的缺陷将会严重阻碍整个行业的未来发展。目前智能家居行业的缺陷主要可以概括为“弱智”和“复杂”两点。1、所谓的“弱智”是指不够智能。智能家居除了设备本身具有计算、判断能力之外,还需要各设备之间的联动来实现智能。 联动性上正是当前智能家居行业的短板, 其原因在于我们智能家居系统的功能不全。 而大部分品牌往往只能实现安防报警、 可视对讲、 智能照明等三、 四个功能,可互相组合派生的功能甚少,更谈不上什么联动了, 因此其智能程度大遭消减。2、复杂主要体现产品布线复杂,配置复杂,操作复杂这三点。现在有许多智能家居系统组网是基于总线技术的, 不可避免的带来了繁复的布线问题, 增加了施工成本。 部分智能家居系统, 缺乏软件支撑,配置起来其过程十分复杂,基本只有专业人员才能完成。操作复杂,主要表现为产品设计不够人性化,界面太多,杂乱无章,甚至没有界面,为用户带来了很大的记忆量。五 、 物 联 网 的 发 展 前 景尽管目前物联网在智能家居行业还有很多需要改进的地方, 但这并不影响我们对物联网的展望,以后的物联网发展趋势应该有以下几点:1、无线控制不断深化:比如在智能家居这一应用方面,业内人士认为,未来, WiFi 无线网络传输技术和 Zigbee 无线技术会在家庭中得到更广泛的应用。 用户通过 Zigbee 遥控器,可以对连接在家庭网络上的家用电器使用状况进行查询, 并对其进行无线遥控。 用户在使用时,不再局限于传统的智能终端设备,家中的电视、电脑、手机等显示设备都可以作为控制终端。因此,在智能家居系统中加入无线和远程控制技术,将更好地发挥智能家居的功能,为用户带来便捷生活体验。 我们相信, 未来的物联网应用方面会通过技术改进, 继续深化无线智能控制技术,以此来满足更多消费者的需求。2、网络功能强势凸显:一直以来,网络化是物联网的主要发展趋势。通过互联网,人们可以将智能家居系统中的视频监控与手机有效结合起来, 一旦有小偷进入家中, 报警信号即可迅速通过网络, 传送到小区安防中心、 地区报警中心及用户手机上。 各报警中心和用户可以立即调入视频图像, 保证在第一时间有效地监看到小偷的面貌, 确保日后调查取证。 同时我们还可以利用智能交通系统将交通中出现的任何相关问题及时反应到交警值班处, 以此来提高办事效率。3、智能控制内容逐步扩大:物联网通过智能化手段,使得人们生活体验变得更加的方便、舒适。 针对目前物联网的一些应用方面的缺陷, 可以想象在未来的社会我们必定要克服当前出现的智能不能完全实现智能、过于复杂等缺陷。总体来说, 物联网是一个新兴的但是却是一个很有用处的行业, 它在当今社会以及未来社会都会对人们的生活带来翻天覆地的改变。 虽说目前的物联网在各个领域都有所运用, 尤其是在智能家居领域已经有了比较好的发展,但是我们也应该看到目前所出现的一些问题,我们只有解决好目前物联网在一些领域的应用中所出现的缺陷, 这样才能让物联网更好的为我们服务,使得我们的生活变得更加方便、舒适。
物联网安全技术论文
关于网络联网的论文。物联网大概就是物流的互联网。
应该从物联网提出,概念化,发展的趋势前景,目前的阶段,重点发展领域等角度分析,这种论文不需要有多少技术层面的知识,应着重理论的描述和发展趋势的判断,可以去天仕物联网看看相关的文章,应该对你有帮助,希望对你有帮助吧
首先论文的格式百度文库里很多,在这里着重聊一下物联网的构建---首先要简要介绍下物联网的概念,然后是详述一下其构成要件---物联网是一个由感知层、传输层、处理层共同构成的一个庞大的社会信息系统工程,拥有涉及国民经济各行各业、社会与生活各个领域的庞大产业链。其中,感知层主要承担物体的标识和信息的采集,传输层承担各类设备的网络接入以及信息的传输,处理层完成信息的分析处理和决策,以及实现或完成特定的智能化应用和服务任务。既然论文的重心是“构建”,你就要想了?那么为何构建?如何构建?---先说为何构建---个人观点这是技术发展到一定阶段后,折射到社会的一种趋势,互联网已经全面普及,物联网说白了根本技术是RFID,那么为什么RFID产生是没有说物联网异或传感网呢?其实看看科技新闻你会发现不是没有,是不多,而且没有上升到这个大的趋势,那么构建物联网可以说是社会趋势,也是物联网概念里说的构建物联网的地球村,这样你明白了吧,为何以前不提出,现在提出,就是因为RFID和互联网已经发展到一个结点,切合地球村的概念提出,物联网兴盛起来~~(纯属个人观点,请勿叉叉)另外你可以结合一些资料把物联网构建的好处列举下。---然后就是如何构建了---因为构建的形式很多,给你选了四个大方向,不同的产业构建举例,你仔细体会下一、 企业物联网的构成及效果 企业物联网有局域网物联和广域网物联两部分。在企业内部运行的,由设备自动化运行管理、企业内部监控管理、厂区安全防范监测监视及其控制管理以及其他和法的有利于企业运行发展的内部监管等都属于企业局域网物联。有了局域网物联,企业管理者就可以在某一范围内,通过电脑有效监视企业生产生活运行状况,自动实时接收非正常事故警报,发出紧急指令,采取紧急控制措施等。例如,为了降低安全隐患和减少能源浪费,对某一大型设备设计了三分钟无人值守运行自动报警,且红色指示灯闪烁等程序。那么,当此设备无人值守状态运行三分钟以上时,监视电脑便会自动发出警报声,同时红色灯在显示屏上闪烁,以提醒管理者注意,以便采取相应措施。又如,在某大型设备监控界面的下方设有紧急制动按钮,当我们通过监视器发现设备正在或者即将进入危险运行(如伤人等)状态时,立即点动屏幕上的紧急制动按钮,停止设备运行。而对于那些操作简单且多变,状态保持运行时间又长的非自动运行设备,我们可以通过远程集中监视控制操作,实现一人多机控制运行。而在医疗护理方面,可以实现病人的多条生理实时信息的集中反馈和医疗护理设备的非现场控制。广域物联网是在局域物联网的基础上,通过有线或者无线的广域网络,来实现远程信息的传递和管理。二、 社会物联网的构成及其效果 社会物联网是指以社区公共区、街道、公共活动场所、公共交通工具、大型贸易市场等各种公开活动场所为单位的社会治安管理网络,以及森林火情、环境污染状况、空气质量状况和其它有利于公众利益的信息的采集、管理和发布。例如犯罪嫌疑人的逃跑路线,肇事车辆的逃逸轨迹以及森林火险的及时发现等。三、 个人物联网的构成及效果 个人物联网是指通过广域无线网络将个人业务(如纳税、物流、通讯、储蓄、货币交易以及家用电器的运行状态控制等)信息交换及其操作过程的链接系统。例如预先设定家用电器的控制手段后,就可以实现在远程监视下实时开启空调、自动淘米做饭、或者通过自动安全入口将预定餐送上餐桌等。四、 行政物联网的构成及其效果 行政物联网是指行政主管部门将下属部门、企业等的办公现场、财务报表、人事报表、质检报告以及其他申请表格,实时集中的监督审查和处理。及时回馈基层信息,下达指令文件,传达上级精神。最后祝论文提交成功
浅析物联网在智能家居中的应用摘要:众所周知, 物联网是新一代信息技术的重要组成部分, 在当今社会以及未来社会发挥着巨大的作用,而且其应用方面也越来越广阔。虽然当前的物联网技术还不是很成熟,但是在某些领域方面的研究还是比较靠前的, 比如家居方面。 所以本次选取了物联网在智能家居中的应用这一话题。 在论文中, 会首先介绍物联网的相关内容, 包括对物联网的认识以及物联网的作用, 然后介绍物联网是如何在智能家居中应用的还有目前大家对智能家居的评价,最后我们会展望一下智能家居的未来发展状况以及目前我们可以做的一些相应改变。关键词:物联网、技术框架、智能家居、发展前景一 、 对 物 联 网 的 认 识物联网是新一代信息技术的重要组成部分, 是一个基于互联网、 传统电信网等信息承载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。它具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化 3 个重要特征。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”。这有两层意思:第一,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; 第二,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、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, 物联网分为三层: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, 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(包括人、 组织和其他系统)的接口,它与行业需求结合,实现物联网的智能应用。同时我们也应该注意到在物联网应用中有三项关键技术:1、传感器技术,这也是计算机应用中的关键技术。大家都知道,到目前为止绝大部分计算机处理的都是数字信号。 自从有计算机以来就需要传感器把模拟信号转换成数字信号计算机才能处理。2、RFID 标签也是一种传感器技术, RFID 技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术, RFID 在自动识别、物品物流管理有着广阔的应用前景。3、嵌入式系统技术是综合了计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术为一体的复杂技术。 如果把物联网用人体做一个简单比喻, 传感器相当于人的眼睛、 鼻子、皮肤等感官, 网络就是神经系统用来传递信息, 嵌入式系统则是人的大脑, 在接收到信息后要进行分类处理。二 、 物 联 网 的 作 用从上文我们对物联网的认识, 物联网可以实现物物相通。 但是除此之外, 物联网还有其他的作用:1、除了实现人与人之间的相互交换信息和通信之外,还可以实现人与物、物与物之间进行信息交换和通信。当然,这里人还是主体。因为,物与物之间进行信息交换和通信的目的,还是要为人服务、为人所用。2、除了实现信息的交换与通信的目的,还可以通过安装信息传感设备,如射频识别装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等,将所有的物品都与网络连接在一起,方便识别和管理。由以上我们可以总结对物联网的一个大概认识: 物联网是一项利用传感器的连接来实现物物相通的网络, 在这个网络之中可以实现信息的交换与分析; 同时在这个网络中还能实现对物体的智能控制,以此来满足对大众的相应需求。三 、 物 联 网 在 智 能 家 居 中 应 用 情 况 分 析1 对智能家居的相关认识智能家居, 或称智能住宅。首先,它需要在一个家庭中建立一个通讯网络, 为家庭信息提供必要的通路, 在家庭网络操作系统的控制下, 通过相应的硬件和执行机构, 实现对连入家庭网络的所有家电和设备的控制和监测; 其次,它们都要通过一定的媒介, 构成与外界的通讯通道, 以实现与家庭以外的世界沟通信息,满足远程控制、监测和交换信息的需求,其最终目的都是满足人们在家庭中对安全、舒适、方便地工作和生活的需求。2 智能家居的主要功能(1)安全防护及消防报警自动化安全防护及消防报警自动化是智能家居的最基本的一项功能, 由于人们对自身及财产的安全更加重视,选择智能化家居的一个基本出发点是家庭保安和灾害报警自动化。(2)家电设施智能化家电设施智能化是智能家居的一个重要组成部分。 智能家居的一个显著特点就是它能根据住户的要求对家电和家用电气设施灵活方便地实现智能控制, 更大程度地把住户从家务劳动中解放出来。随着社会的发展和技术的进步,家电设施智能化还会出现更多更新的应用。(3)物业管理自动化通过与小区智能系统联网,住户可对用水、用电、用气以及电话、网络等的使用情况进行监视。 一是实现各种费用的自动计量, 减少物业管理工作量; 二是方便用户对费用进行自我控制, 避免费用严重超支; 三是可及时发现并避免电话或其他资源被盗用。 物业管理自动化是小区智能化的一种标志。(4)信息和通讯自动化一般的通讯自动化只是通过电话实现简单的电话自动录音、 传真自动接收或回复; 而通讯智能化可将家中异常情况通过电话自动拨打 110、119 报警电话或主人的办公电话、手机等通讯工具。 智能家居的通讯信息自动化的内容将更加广泛。 如将住户的个人电脑连入局域网、互联网,充分利用计算机网络资源,实现从社区信息服务、物业管理服务、网上资料查询、网上商务等各种互联网功能。在条件具备的情况下,还可实现远程医疗、远程教学、咨询预约等功能。(5)各种设备之间的协同工作智能家居系统可以提供更丰富的系统关联功能。 例如,当您准备看电视时, 客厅灯光自动调到您喜欢的亮度 (通过调光控制模块实现) 、窗帘自动拉上 (通过窗帘控制模块实现) 、电视机打开并调整到您最喜欢的频道,等等。(6)环境与节能智能家居能监视室内的温度、 湿度、 亮度等环境状态值, 并根据住户的习惯进行调节控制,它在一定程度上既能使生活空间更加舒适,又能节约能源。不仅如此, 通过对家电的智能控制还可实现对水、煤气等资源的节约。3 智能家居的组成学术界对智能家居的组成没有定论, 综合各种观点, 一个完整的智能家居系统除了具有各种功能的信息电器外,还必须包括以下几个模块:(1)信息处理模块为了使相互独立的信息家电可以实现信息共享与协同工作, 智能家居系统中必须具有专门的信息处理模块。 它的功能主要是收集家庭中各个家电的工作状态和服务请求, 对各种数据进行实时处理,并将结果送入功能驱动模块。(2)通信模块如果说信息处理模块是智能家居系统的大脑,那么通信模块就是实现信息传导的神经。根据家庭组网的特点,通信模块常利用已有的布线(如电力载波),或者采用无线传输(如蓝牙、 红外)等。 由于不同的信息电器对传输时的带宽要求不同,实际中的通信模块常采用多种方式混合组网。(3)功能驱动模块功能驱动模块是信息流入、 流出各个信息电器的接口。 由于各个电器生产厂商的产品在功能和实现上都有很大的不同, 所以必须通过功能驱动模块将信息处理模块的指令翻译成电器可以执行的电平信号, 以及将电器的各种状态信息转换成信息处理模块可以理解的二进制信息。(4)外界信息接口模块该模块可以看成是一个家庭通向外界(如 Internet)的网关。它在家庭内部各种电器信息共享的基础上,进一步实现了基于 Internet 的资源共享,从而更进一步实现了共享的深度和广度, 也将是未来智能家居系统发展的热点。 由于家庭内部网络通常不使用 TCP/IP 协议,所以外界的信息接口模块中最基本的功能就是从 TCP/IP 协议到各种家庭内部网络协议的转换。四 、 智 能 家 居 的 缺 陷市场经济具有自发性和盲目性, 这两种特性一方面造成了智能家居行业的迅速壮大, 另一方面也为孕育了某此缺陷。 对于新事物而言, 其优势往往显而易见的, 而缺陷则是隐形的。站在行业发展的高度来看,这些隐身在兴盛背后的缺陷将会严重阻碍整个行业的未来发展。目前智能家居行业的缺陷主要可以概括为“弱智”和“复杂”两点。1、所谓的“弱智”是指不够智能。智能家居除了设备本身具有计算、判断能力之外,还需要各设备之间的联动来实现智能。 联动性上正是当前智能家居行业的短板, 其原因在于我们智能家居系统的功能不全。 而大部分品牌往往只能实现安防报警、 可视对讲、 智能照明等三、 四个功能,可互相组合派生的功能甚少,更谈不上什么联动了, 因此其智能程度大遭消减。2、复杂主要体现产品布线复杂,配置复杂,操作复杂这三点。现在有许多智能家居系统组网是基于总线技术的, 不可避免的带来了繁复的布线问题, 增加了施工成本。 部分智能家居系统, 缺乏软件支撑,配置起来其过程十分复杂,基本只有专业人员才能完成。操作复杂,主要表现为产品设计不够人性化,界面太多,杂乱无章,甚至没有界面,为用户带来了很大的记忆量。五 、 物 联 网 的 发 展 前 景尽管目前物联网在智能家居行业还有很多需要改进的地方, 但这并不影响我们对物联网的展望,以后的物联网发展趋势应该有以下几点:1、无线控制不断深化:比如在智能家居这一应用方面,业内人士认为,未来, WiFi 无线网络传输技术和 Zigbee 无线技术会在家庭中得到更广泛的应用。 用户通过 Zigbee 遥控器,可以对连接在家庭网络上的家用电器使用状况进行查询, 并对其进行无线遥控。 用户在使用时,不再局限于传统的智能终端设备,家中的电视、电脑、手机等显示设备都可以作为控制终端。因此,在智能家居系统中加入无线和远程控制技术,将更好地发挥智能家居的功能,为用户带来便捷生活体验。 我们相信, 未来的物联网应用方面会通过技术改进, 继续深化无线智能控制技术,以此来满足更多消费者的需求。2、网络功能强势凸显:一直以来,网络化是物联网的主要发展趋势。通过互联网,人们可以将智能家居系统中的视频监控与手机有效结合起来, 一旦有小偷进入家中, 报警信号即可迅速通过网络, 传送到小区安防中心、 地区报警中心及用户手机上。 各报警中心和用户可以立即调入视频图像, 保证在第一时间有效地监看到小偷的面貌, 确保日后调查取证。 同时我们还可以利用智能交通系统将交通中出现的任何相关问题及时反应到交警值班处, 以此来提高办事效率。3、智能控制内容逐步扩大:物联网通过智能化手段,使得人们生活体验变得更加的方便、舒适。 针对目前物联网的一些应用方面的缺陷, 可以想象在未来的社会我们必定要克服当前出现的智能不能完全实现智能、过于复杂等缺陷。总体来说, 物联网是一个新兴的但是却是一个很有用处的行业, 它在当今社会以及未来社会都会对人们的生活带来翻天覆地的改变。 虽说目前的物联网在各个领域都有所运用, 尤其是在智能家居领域已经有了比较好的发展,但是我们也应该看到目前所出现的一些问题,我们只有解决好目前物联网在一些领域的应用中所出现的缺陷, 这样才能让物联网更好的为我们服务,使得我们的生活变得更加方便、舒适。
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在信息时代,信息可以帮助团体或个人,使他们受益,同样,信息也可以用来对他们构成威胁,造成破坏。因此网络安全包括组成网络系统的硬件、软件及其在网络上传输信息的安全性,使其不致因偶然的或者恶意的攻击遭到破坏,网络安全既有技术方面的问题,也有治理方面的问题,两方面相互补充,缺一不可。一、计算机网络安全的概念国际标准化组织将“计算机安全”定义为:“为数据处理系统建立和采取的技术和治理的安全保护,保护计算机硬件、软件数据不因偶然和恶意的原因而遭到破坏、更改和泄漏”。上述计算机安全的定义包含物理安全和逻辑安全两方面的内容,其逻辑安全的内容可理解为我们常说的信息安全,是指对信息的保密性、完整性和可用性的保护,而网络安全性的含义是信息安全的引申,即网络安全是对网络信息保密性、完整性和可用性的保护。计算机网络安全的具体含义会随着使用者的变化而变化,使用者不同,对网络安全的熟悉和要求也就不同。从普通使用者的角度来说,可能仅仅希望个人隐私或机密信息在网络上传输时受到保护,避免被窃听、篡改和伪造;而网络提供商除了关心这些网络信息安全外,还要考虑如何应付突发的自然灾难、军事打击等对网络硬件的破坏,以及在网络出现异常时如何恢复网络通信,保持网络通信的连续性。从本质上来讲,网络安全包括组成网络系统的硬件、软件及其在网络上传输信息的安全性,使其不致因偶然的或者恶意的攻击遭到破坏,网络安全既有技术方面的问题,也有治理方面的问题,两方面相互补充,缺一不可。人为的网络入侵和攻击行为使得网络安全面临新的挑战。二、计算机网络安全现状计算机网络安全是指网络系统的硬、软件及系统中的数据受到保护,不受偶然或恶意的原因而遭到破坏、更改、泄露,系统连续、可靠、正常地运行,网络服务不中断。计算机和网络技术具有的复杂性和多样性,使得计算机和网络安全成为一个需要持续更新和提高的领域。目前黑客的攻击方法已超过了计算机病毒的种类,而且许多攻击都是致命的。在Internet网络上,因互联网本身没有时空和地域的限制,每当有一种新的攻击手段产生,就能在一周内传遍全世界,这些攻击手段利用网络和系统漏洞进行攻击从而造成计算机系统及网络瘫痪。蠕虫、后门、Rootkits、dos和Sniffer是大家熟悉的几种黑客攻击手段。但这些攻击手段却都体现了它们惊人的威力,时至今日,有愈演愈烈之势。这几类攻击手段的新变种,与以前出现的攻击方法相比,更加智能化,攻击目标直指互联网基础协议和操作系统层次。从Web程序的控制程序到内核级Rootlets。黑客的攻击手法不断升级翻新,向用户的信息安全防范能力不断发起挑战。三、计算机网络安全的防范措施1、加强内部网络治理人员以及使用人员的安全意识很多计算机系统常用口令来控制对系统资源的访问,这是防病毒进程中,最轻易和最经济的方法之一。网络治理员和终端操作员根据自己的职责权限,选择不同的口令,对应用程序数据进行合法操作,防止用户越权访问数据和使用网络资源。在网络上,软件的安装和治理方式是十分关键的,它不仅关系到网络维护治理的效率和质量,而且涉及到网络的安全性。好的杀毒软件能在几分钟内轻松地安装到组织里的每一个nt服务器上,并可下载和散布到所有的目的机器上,由网络治理员集中设置和治理,它会与操作系统及其它安全措施紧密地结合在一起,成为网络安全治理的一部分,并且自动提供最佳的网络病毒防御措施。当计算机病毒对网上资源的应用程序进行攻击时,这样的病毒存在于信息共享的网络介质上,因此就要在网关上设防,在网络前端进行杀毒。2、网络防火墙技术是一种用来加强网络之间访问控制,防止外部网络用户以非法手段通过外部网络进入内部网络,访问内部网络资源,保护内部网络操作环境的非凡网络互联设备。它对两个或多个网络之间传输的数据包如链接方式按照一定的安全策略来实施检查,以决定网络之间的通信是否被答应,并监视网络运行状态。虽然防火墙是目前保护网络免遭黑客袭击的有效手段,但也有明显不足:无法防范通过防火墙以外的其它途径的攻击,不能防止来自内部变节者和不经心的用户们带来的威胁,也不能完全防止传送已感染病毒的软件或文件,以及无法防范数据驱动型的攻击。3、安全加密技术加密技术的出现为全球电子商务提供了保证,从而使基于Internet上的电子交易系统成为了可能,因此完善的对称加密和非对称加密技术仍是21世纪的主流。对称加密是常规的以口令为基础的技术,加密运算与解密运算使用同样的密钥。不对称加密,即加密密钥不同于解密密钥,加密密钥公之于众,谁都可以用,解密密钥只有解密人自己知道。4、网络主机的操作系统安全和物理安全措施防火墙作为网络的第一道防线并不能完全保护内部网络,必须结合其他措施才能提高系统的安全水平。在防火墙之后是基于网络主机的操作系统安全和物理安全措施。按照级别从低到高,分别是主机系统的物理安全、操作系统的内核安全、系统服务安全、应用服务安全和文件系统安全;同时主机安全检查和漏洞修补以及系统备份安全作为辅助安全措施。这些构成整个网络系统的第二道安全防线,主要防范部分突破防火墙以及从内部发起的攻击。系统备份是网络系统的最后防线,用来遭受攻击之后进行系统恢复。在防火墙和主机安全措施之后,是全局性的由系统安全审计、入侵检测和应急处理机构成的整体安全检查和反应措施。它从网络系统中的防火墙、网络主机甚至直接从网络链路层上提取网络状态信息,作为输人提供给入侵检测子系统。入侵检测子系统根据一定的规则判定是否有入侵事件发生,假如有入侵发生,则启动应急处理措施,并产生警告信息。而且,系统的安全审计还可以作为以后对攻击行为和后果进行处理、对系统安全策略进行改进的信息来源。总之,网络安全是一个综合性的课题,涉及技术、治理、使用等许多方面,既包括信息系统本身的安全问题,也有物理的和逻辑的技术措施,一种技术只能解决一方面的问题,而不是万能的。为此建立有中国特色的网络安全体系,需要国家政策和法规的支持及集团联合研究开发。安全与反安全就像矛盾的两个方面,总是不断地向上攀升,所以安全产业将来也是一个随着新技术发展而不断发展的产业。
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1 绪论随着互联网的飞速发展,网络安全逐渐成为一个潜在的巨大问题。网络安全性是一个涉及面很广泛的问题,其中也会涉及到是否构成犯罪行为的问题。在其最简单的形式中,它主要关心的是确保无关人员不能读取,更不能修改传送给其他接收者的信息。此时,它关心的对象是那些无权使用,但却试图获得远程服务的人。安全性也处理合法消息被截获和重播的问题,以及发送者是否曾发送过该条消息的问题。大多数安全性问题的出现都是由于有恶意的人试图获得某种好处或损害某些人而故意引起的。可以看出保证网络安全不仅仅是使它没有编程错误。它包括要防范那些聪明的,通常也是狡猾的、专业的,并且在时间和金钱上是很充足、富有的人。同时,必须清楚地认识到,能够制止偶然实施破坏行为的敌人的方法对那些惯于作案的老手来说,收效甚微。网络安全性可以被粗略地分为4个相互交织的部分:保密、鉴别、反拒认以及完整性控制。保密是保护信息不被未授权者访问,这是人们提到的网络安全性时最常想到的内容。鉴别主要指在揭示敏感信息或进行事务处理之前先确认对方的身份。反拒认主要与签名有关。保密和完整性通过使用注册过的邮件和文件锁来实现。2 方案目标本方案主要从网络层次考虑,将网络系统设计成一个支持各级别用户或用户群的安全网络,该网在保证系统内部网络安全的同时,还实现与Internet或国内其它网络的安全互连。本方案在保证网络安全可以满足各种用户的需求,比如:可以满足个人的通话保密性,也可以满足企业客户的计算机系统的安全保障,数据库不被非法访问和破坏,系统不被病毒侵犯,同时也可以防止诸如反动淫秽等有害信息在网上传播等。需要明确的是,安全技术并不能杜绝所有的对网络的侵扰和破坏,它的作用仅在于最大限度地防范,以及在受到侵扰的破坏后将损失尽旦降低。具体地说,网络安全技术主要作用有以下几点:1.采用多层防卫手段,将受到侵扰和破坏的概率降到最低;2.提供迅速检测非法使用和非法初始进入点的手段,核查跟踪侵入者的活动;3.提供恢复被破坏的数据和系统的手段,尽量降低损失;4.提供查获侵入者的手段。网络安全技术是实现安全管理的基础,近年来,网络安全技术得到了迅猛发展,已经产生了十分丰富的理论和实际内容。3 安全需求通过对网络系统的风险分析及需要解决的安全问题,我们需要制定合理的安全策略及安全方案来确保网络系统的机密性、完整性、可用性、可控性与可审查性。即,可用性: 授权实体有权访问数据机密性: 信息不暴露给未授权实体或进程完整性: 保证数据不被未授权修改可控性: 控制授权范围内的信息流向及操作方式可审查性:对出现的安全问题提供依据与手段访问控制:需要由防火墙将内部网络与外部不可信任的网络隔离,对与外部网络交换数据的内部网络及其主机、所交换的数据进行严格的访问控制。同样,对内部网络,由于不同的应用业务以及不同的安全级别,也需要使用防火墙将不同的LAN或网段进行隔离,并实现相互的访问控制。数据加密:数据加密是在数据传输、存储过程中防止非法窃取、篡改信息的有效手段。安全审计: 是识别与防止网络攻击行为、追查网络泄密行为的重要措施之一。具体包括两方面的内容,一是采用网络监控与入侵防范系统,识别网络各种违规操作与攻击行为,即时响应(如报警)并进行阻断;二是对信息内容的审计,可以防止内部机密或敏感信息的非法泄漏4 风险分析网络安全是网络正常运行的前提。网络安全不单是单点的安全,而是整个信息网的安全,需要从物理、网络、系统、应用和管理方面进行立体的防护。要知道如何防护,首先需要了解安全风险来自于何处。网络安全系统必须包括技术和管理两方面,涵盖物理层、系统层、网络层、应用层和管理层各个层面上的诸多风险类。无论哪个层面上的安全措施不到位,都会存在很大的安全隐患,都有可能造成网络的中断。根据国内网络系统的网络结构和应用情况,应当从网络安全、系统安全、应用安全及管理安全等方面进行全面地分析。风险分析是网络安全技术需要提供的一个重要功能。它要连续不断地对网络中的消息和事件进行检测,对系统受到侵扰和破坏的风险进行分析。风险分析必须包括网络中所有有关的成分。5 解决方案1 设计原则 针对网络系统实际情况,解决网络的安全保密问题是当务之急,考虑技术难度及经费等因素,设计时应遵循如下思想:1.大幅度地提高系统
物联网信息安全技术论文
欧洲委员会[1]提出“物联网是未来因特网的综合部分之一,可以被定义为一个动态的全球网络基础。基于标准的和互操作的通信协议,无论物理的还是虚拟的“物”均有身份、物理属性和虚拟特质,具备自配置能力且使用智能接口,可以无缝地集成到信息网络中去。” 本文认为,物联网实质上是将真实世界映射到虚拟世界的过程:真实世界中的事物,通过传感器采集一定的数据,在虚拟世界中形成与之对应的事物。“相关物体可能在虚拟电子空间中被创造出来,源于物理物体空间,且与物理空间的物体有关联。”[2]传感器采集到数据的详细程度,将影响到该事物在虚拟世界中的抽象程度。在虚拟世界中,对该事物最简单也最重要的描述是物体提供了一个ID用于识别(如使用RFID标签),最详细的描述则是真实世界中该事物的所有属性和状态均可在虚拟世界中被观察到。进一步的,在虚拟世界中对该物体做出控制,则可通过物联网改变真实世界中该物体的状态。对于一个真实的事物,其所需的各种应用与操作,只需在虚拟世界中对与之对应的虚拟事物进行应用和操作,即达到目的。 这样将会对世界带来巨大的改变:实地实时监测和控制一个事物的成本是高昂的,通过物联网,所有事物都将在虚拟世界中被找到,以较低的成本被监测和控制,从而实现4A(anytime, any place, anyone, anything)[3]连接。虚拟世界提供了对所有事物的实时追踪的可能,所有的信息都不是孤立的,这将为各种海量运算和分析提供了最基础和最重要的信息源。真实世界存在于某一时刻,而当物联网发展到能将真实世界中的所有事物都映射到虚拟世界中时,无数个某一时刻的世界汇集起来,在虚拟世界中将形成一个可以追溯的历史,如同过去以纸质保存历史事件的发生,将来将以电子数据对所有事物进行全息描述的形式存储世界的历史。 二、体系架构 目前, 物联网还没有一个广泛认同的体系结构,最具代表性的物联网架构是欧美支持的EPCglobal和日本的UID物联网系统。EPC系统由EPC 编码体系、射频识别系统和信息网络系统3 部分组成。UID 技术体系架构由泛在识别码(uCode)、泛在通信器、信息系统服务器、和ucode 解析服务器等4部分构成。EPCglobal 和UID上只是RFID 标准化的团体,离全面的“物联网”体系架构相去甚远。 美国的IBM公司在2008年提出“智慧的地球”这一与物联网概念相近的概念,并提出通过INSTRUMENTED,INTERCONNECTED和INTELLIGENT这三个层面来实现智慧地球。在文献基础上,本文提出了物联网体系架构。 1、智能物体层:通过传感器捕获和测量物体相关数据,实现对物理世界的感知。同时具备局部的互动性,需要一定的存储和计算能力。 2、数据传输层:以有线或无线的方式实现无缝、透明、安全的接入,提供并实施编码、认知、鉴权、计费等管理。 3、信息关联层:通过云计算实施对海量数据的存储和管理、数据处理与融合,屏蔽其异质性与复杂性,形成一个与真实世界对应的虚拟世界。 4、应用服务层:从虚拟世界中提取信息,提供丰富的面向服务的应用。如智能交通、智能电网、智能医疗等等。 需要指出的是,数据由底部的传感器通过网络到达应用服务层面,而实际上,在服务应用层面,各个中心、用户可以反向的通过网络由执行器对物体进行控制。 在该体系结构中,感知层面的各种传感器、执行器都是具体的,随着技术的发展会不断升级,新设备不断引入物联网。而服务应用层的各种需求也是不断提出的,并不是一层不变的。若是每个具体的服务应用和传感设备都形成一个独立的网络,最后可能形成许多套特殊的网络,这不利于推广和不便于维护。因此这需要物联网的网络层有一定前瞻性,物体设备层可以变化,服务应用层可以变化,但它们都是通过一个普适的网络进行连接,这个网络可以在一定的时间内保持稳定。 三、面临的挑战 1、统一标准 物联网其实就是利用物体上的传感器和嵌入式芯片,将物质的信息传递出去或接收进来,通过传感网络实现本地处理,并联入到互联网中去。由于涉及到不同的传感网络之间的信息解读,所以必需有一套统一的技术协议与标准,而且主要是集中在互联上,而不是传感器本身的技术协议。现在很多所谓的物联网标准,实际上还是将物联网作为一种独立的工业网络来看待的具体技术标准,而应对互联需要的技术协议,才是真正实现物联网的关键。 2、安全、隐私 在物联网中所有“事物”都连接到全球网络,彼此间相互通信,这也带来了新的安全和隐私问题,例如可信度,认证,以及事物所感知或交换到的数据的融合。人和事物的隐私应该得到有效保障,以防止未授权的识别和攻击。安全与隐私这个问题,是人类社会的问题,不论是物联网还是其他技术,都是面临这两个问题。
联网技术在智能物流中的应用确这个内容怎么说
物联网安全技术及应用论文
物联网 (Internet of Things IOT)在大数据 (Big Data) 之后顺理成章的响应起来, 比起较为看不见的大数据,物联网看得见摸得着,而且也是人类从19世纪第一次工业革命之后,第一次考虑地球永续的产业升级。为什么是物联网? 因为大数据。首先,包含这三个阶段才称得上大数据: 统计分析 预测和推荐 智能优化。统计分析是目前为止普罗大众对于大数据的理解(或说是误解),而后两者需要大量且不间断的数据搜集和分类,才能够帮助操作人员/管理人员提供有效的预测或推荐,再基于3-5年的预测推荐实施结果,不停的搜集案例,最终提供自动优化和分配资源的能力。越细的资料反馈就会让分析统计的精准度越高。 大数据现在就像是张有残缺的乐谱,中间丢失很多细节,而物联网可以帮助把乐谱丢失的细节补完。因为现在人类所拥有的情报并不足以支撑大数据变成有力的辅助工具,所以让所有的产业内的人,以及物理资产的零部件都能帮助提供数据,则成为大数据打底的基础工作。基于不同国家有不同的优势和战略,物联网革命也在不同的国家有不同的应用。例如最早感知到并且开始启动的是德国, 政府称之为工业0,从去年就为其拟定了白皮书,目标是智能的工厂产线;在美国更着重在智慧交通和智能电网,中国则把目标放在智慧城市。第一次工业革命是蒸汽机的发明;第二次工业革命是机械的使用,帮助产线劳动力解放,以及劳工分级;第三次工业革命是开始使用电力和机器人帮助大量自动化生产;第四次工业革命,则是希望利用无数的传感器,帮助遍布在全球的协作工厂去预测并优化生产,避免匮乏与过量。这就是为什么物联网被放在下一轮各个国家重要的战略方针内,物联网的将建立所有物理资产零组件的联网沟通能力,物联网和互连网虽然相辅相成,但在规模上远远不同。首先物理资产上亿乃至数十亿, 控管和数据吞吐处理能力将成为一大考验,更别提上下游各层人员的需求分析。举例以某省想实施智能电网来说,目前该省已经部属大量的智能电表到各个家户中,但其电厂能够处理的智能电表只能一次取回数十万个电表数据,并且一小时才能取一次,利用率可说凄惨。因此,部属物联网世界不只是硬件工程产业的工作,同时也需要软件解决方案和体验设计专业人员一同共同打造。
欧洲委员会[1]提出“物联网是未来因特网的综合部分之一,可以被定义为一个动态的全球网络基础。基于标准的和互操作的通信协议,无论物理的还是虚拟的“物”均有身份、物理属性和虚拟特质,具备自配置能力且使用智能接口,可以无缝地集成到信息网络中去。” 本文认为,物联网实质上是将真实世界映射到虚拟世界的过程:真实世界中的事物,通过传感器采集一定的数据,在虚拟世界中形成与之对应的事物。“相关物体可能在虚拟电子空间中被创造出来,源于物理物体空间,且与物理空间的物体有关联。”[2]传感器采集到数据的详细程度,将影响到该事物在虚拟世界中的抽象程度。在虚拟世界中,对该事物最简单也最重要的描述是物体提供了一个ID用于识别(如使用RFID标签),最详细的描述则是真实世界中该事物的所有属性和状态均可在虚拟世界中被观察到。进一步的,在虚拟世界中对该物体做出控制,则可通过物联网改变真实世界中该物体的状态。对于一个真实的事物,其所需的各种应用与操作,只需在虚拟世界中对与之对应的虚拟事物进行应用和操作,即达到目的。 这样将会对世界带来巨大的改变:实地实时监测和控制一个事物的成本是高昂的,通过物联网,所有事物都将在虚拟世界中被找到,以较低的成本被监测和控制,从而实现4A(anytime, any place, anyone, anything)[3]连接。虚拟世界提供了对所有事物的实时追踪的可能,所有的信息都不是孤立的,这将为各种海量运算和分析提供了最基础和最重要的信息源。真实世界存在于某一时刻,而当物联网发展到能将真实世界中的所有事物都映射到虚拟世界中时,无数个某一时刻的世界汇集起来,在虚拟世界中将形成一个可以追溯的历史,如同过去以纸质保存历史事件的发生,将来将以电子数据对所有事物进行全息描述的形式存储世界的历史。 二、体系架构 目前, 物联网还没有一个广泛认同的体系结构,最具代表性的物联网架构是欧美支持的EPCglobal和日本的UID物联网系统。EPC系统由EPC 编码体系、射频识别系统和信息网络系统3 部分组成。UID 技术体系架构由泛在识别码(uCode)、泛在通信器、信息系统服务器、和ucode 解析服务器等4部分构成。EPCglobal 和UID上只是RFID 标准化的团体,离全面的“物联网”体系架构相去甚远。 美国的IBM公司在2008年提出“智慧的地球”这一与物联网概念相近的概念,并提出通过INSTRUMENTED,INTERCONNECTED和INTELLIGENT这三个层面来实现智慧地球。在文献基础上,本文提出了物联网体系架构。 1、智能物体层:通过传感器捕获和测量物体相关数据,实现对物理世界的感知。同时具备局部的互动性,需要一定的存储和计算能力。 2、数据传输层:以有线或无线的方式实现无缝、透明、安全的接入,提供并实施编码、认知、鉴权、计费等管理。 3、信息关联层:通过云计算实施对海量数据的存储和管理、数据处理与融合,屏蔽其异质性与复杂性,形成一个与真实世界对应的虚拟世界。 4、应用服务层:从虚拟世界中提取信息,提供丰富的面向服务的应用。如智能交通、智能电网、智能医疗等等。 需要指出的是,数据由底部的传感器通过网络到达应用服务层面,而实际上,在服务应用层面,各个中心、用户可以反向的通过网络由执行器对物体进行控制。 在该体系结构中,感知层面的各种传感器、执行器都是具体的,随着技术的发展会不断升级,新设备不断引入物联网。而服务应用层的各种需求也是不断提出的,并不是一层不变的。若是每个具体的服务应用和传感设备都形成一个独立的网络,最后可能形成许多套特殊的网络,这不利于推广和不便于维护。因此这需要物联网的网络层有一定前瞻性,物体设备层可以变化,服务应用层可以变化,但它们都是通过一个普适的网络进行连接,这个网络可以在一定的时间内保持稳定。 三、面临的挑战 1、统一标准 物联网其实就是利用物体上的传感器和嵌入式芯片,将物质的信息传递出去或接收进来,通过传感网络实现本地处理,并联入到互联网中去。由于涉及到不同的传感网络之间的信息解读,所以必需有一套统一的技术协议与标准,而且主要是集中在互联上,而不是传感器本身的技术协议。现在很多所谓的物联网标准,实际上还是将物联网作为一种独立的工业网络来看待的具体技术标准,而应对互联需要的技术协议,才是真正实现物联网的关键。 2、安全、隐私 在物联网中所有“事物”都连接到全球网络,彼此间相互通信,这也带来了新的安全和隐私问题,例如可信度,认证,以及事物所感知或交换到的数据的融合。人和事物的隐私应该得到有效保障,以防止未授权的识别和攻击。安全与隐私这个问题,是人类社会的问题,不论是物联网还是其他技术,都是面临这两个问题。
关于网络联网的论文。物联网大概就是物流的互联网。
首先介绍物联网的概念,参考EPOSS的《Internet of Things in 2020》;之后看看物联网相关演讲、报告(近来物联网会议较多,讲演资料也较多),总结分析,前期入手尽量少谈物联网关键技术;接着谈谈物联网的应用(参考《物联网“十二五”规划》),最好谈谈物联网的前景及展望。