基于物联网信息安全感知与交互技术研究

　　物联网是推动信息化时代发展和构成新一代信息技术的重要组件。论文以物联网为研究对象，详细地分析了物联网信息安全感知的技术研究，深入地探讨了物联网络、信息内容和用户三者之间两两交互的技术研究，以期为管理物联网信息的工作者和研究物联网技术的学者们提供相关方面的参考和帮助。

　　1 引言

　　物联网(Internet of Things，简称IoT)是一种建立在互联网基础之上，由物物相连来进行数据交换和信息通讯的新型互联网。而物联网信息的安全感知技术和交互技术是当前中国信息技术研究的一个热点问题，也是世界上各个国家和各个领域高度关注的一个焦点问题。

　　2 物联网信息安全感知技术的分析研究

　　2.1 数据收集技术

　　所谓数据的收集工作，指的是数据的各个感知节点集中到某一个汇聚节点的汇集过程。数据收集技术的关键在于传递数据信息的过程中对数据可靠性和信息安全性的保证，依据应用的不同，数据收集会有不同的制约目标。数据的可靠性和信息的安全性是数据传递过程中的重点，而数据的传输就是为了保障数据信息从感知节点能够一路畅通地安全传递到汇聚节点上。就目前而言，最常用的数据收集技术就是多路径传输和数据重传。在感知节点和汇聚节点之间建立起多条传输路线和传输方式的传输模式就叫做多路径传输，其本质是将感知节点的数据信息同时沿多条路径向汇聚节点传输，从而保障和提高数据信息的可靠性和安全性。

　　数据收集当中重点考虑的问题便是能量均衡以及能耗约束。如图1所示，在物联网的综合安全系统模型中，多路径方法能够同时通过多个路径将数据传送至指定目标，但往往会消耗大量能源。而数据重传则是将全部需要传输的数据流量放置于统一路径之上，不仅影响了网络的能量均衡，并且当传输路径出现问题，技术人员便需对路由进行重建。针对上述问题，物联网研发人员对两种方式进行了改善。以TSMP多路径数据传送方式为例，该方式基于全局时间同步这一条件，将网络视为多途径的时间片阵列，通过调整时间片以避免数据之间产生冲突，使得数据能够有效快速地传输。数据传输是物联网信息安全感知技术中的重要技术之一，对物联网信息安全感知具有积极意义。

　　2.2 数据融合技术

　　数据的融合技术是物联网信息安全感知技术中的核心技术。数据的融合指的是利用飘逸均值滤波法来消除多元异构数据的大量传输及其所导致的噪音数据和冗余数据，将净化和简化过后的数据信息传递到汇聚节点，不仅可以降低数据的传递量和在传递过程中可能发生的数据冲突，还有效提高了多元异构数据的处理效率和连续性数据的传送质量。

　　通常情况下，技术人员在数据层方面可使用概率统计法、卡尔曼滤波以及回归分析法等较为传统数据融合方式，以便消除数据当中的多余信息、异常数据以及去除噪声。技术人员在研究以簇结构为基础的数据融合问题时，可使用Bayes方法进行数据融合，以避免物联网在收集数据的过程中，簇头节点出现数据之间冲突的现象。技术人员使用Bayes方式能够估算物联网传送数据中所包含节点的具体数量。技术人员若要使得Bayes方式的计算效率得到提升，可以应用后验概率的分布式进行计算。使用后验概率分布式计算之前，技术人员需先对物联网初始数据进行回归分析，之后便可利用数量较少的数据获取感知数据全部或局部的数据估计。

　　3 物联网信息交互技术的分析研究

　　3.1 网络和内容之间的信息交互

　　网络和内容之间的信息交互指的是向用户展示需求的信息内容，并在进行交互的过程中对感知到的数据信息进行汇集、分类、组织、融合和储存的处理工作。其中，网络和内容的信息交互主要是指数据信息的组织和储存。由于网络中数据信息的流动量很大，针对数据信息的组织工作和储存工作就会产生各种各样的问题。就目前的问题状况来看，物联网的信息感知和信息交互都将会朝着分布式的数据储存技术改善和发展。

　　物理网络当中能够将数据的存储分为外部存储以及局部存储两种方式。然而两种数据阐述方式都存在一定的弊端。外部数据存储无法承受较大的传输量，而局部数据存储管理方式复杂，用户数据搜索也需要较大的成本，且储存空间有限。技术人员可围绕数据建立储存方式，先建立某一协议，之后按照所制定的协议，将数据分布式存储于网络之中的某部分节点当中。这一方法与无线感知网络所具备的特性相符，故而在无线感知网络数据储存以及管理中广泛应用。不仅使得围绕数据建立的数据储存方式在运行过程中需依照网络分布进行，同时使得数据在搜索以及管理网络内部数据储存规则时更为便利。

　　3.2 内容和用户之间的信息交互

　　内容和用户之间的信息交互也相当关键和重要，具体指的是用户向物联网输入所需内容的一部分关键信息而从随即得出的相关资料中检索到自己想要的数据信息这样一种互动性的信息交互。作为物联网的用户在物联网的信息交换模型中通过在物联网庞大的数据库中输入关键字词来进行相关的查询和模糊性的匹配，以此搜索和获取到自己需要的信息和数据。除了输入关键词以外，还可以利用语音或是其它指令的录入来进行互动，进而获取到用户需要的信息数据内容。

　　内容与用户之间的信息交互包括两方面内容。

　　其一，控制信息的传输。控制信息的传输是向网络中各部分节点输入各类信息的过程，所输入的信息包括收集的数据、网络设置信息、搜索指令等。与数据收集有所不用，控制信息的传输是从一点到多点的数据传送过程。控制信息传输对可靠性有较高的需求，同时，数据收集以及搜索指令还要求物联网达到低延迟这一标准。若物联网覆盖范围较广，技术人员还应考虑能耗问题。就目前来说，大部分用以限制信息传输的协议都是以Adhoc网络的洪泛以及谣传协议作为基础建设而成。

　　其二，信息交互对象的选择。技术人员还应确保网络能够长期保持运行状态。在安装无线无线感知网络时，技术人员实际设置的节点应远远多于网络覆盖所需的节点。使得信息在交互过程当中，部分节点处于非工作状态。当物联网运行到一定状态时，部分节点子集方才开始工作。这样既能保证物联网长期保持在工作状态，同时也降低了能耗，促进了物联网的发展。

　　4 结束语

　　作为建立在互联网的基础之上并且不断向外扩展和延伸的一种信息网络，物联网正在掀开信息技术领域的一页新的篇章。其信息安全感知技术主要是指数据的收集、压缩、融合、清洗和聚集等方面的技术。而信息交互技术则包括网络、用户和信息内容三者之间两两相关的交互关系。

　　作者简介：

　　王为民(1965-)，江西丰城人，学士学位， 广东省高级技工学校，高级讲师;主要研究方向和关注领域：电子技术、通讯方向。