第一篇：基于W5500的物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)說(shuō)明文檔

基于W5500的物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)說(shuō)明文檔

一、系統(tǒng)適用范圍特點(diǎn)：

隨著科技的發(fā)展，環(huán)境信息采集應(yīng)用的領(lǐng)域也越來(lái)越廣。冷庫(kù)，倉(cāng)庫(kù)，大棚等場(chǎng)所都需要對(duì)其環(huán)境信息進(jìn)行監(jiān)控，以保證食品等貨物的儲(chǔ)存。對(duì)大面積農(nóng)作物的機(jī)械自動(dòng)化管理有著重要的意義。而對(duì)于大面積的自動(dòng)化大棚管理，在缺少技術(shù)人員的情況下，很難對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)有科學(xué)的管理，而且邀請(qǐng)專家進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)會(huì)比較麻煩，人力成本和代價(jià)較高。因此，我們基于W5500模塊，接入溫濕度采集和光照采集模塊，進(jìn)行對(duì)環(huán)境信息的監(jiān)控，并上傳至Yeelink平臺(tái)。專家可以遠(yuǎn)程對(duì)上傳的信息進(jìn)行方便的查看，并給與大棚管理員合適的建議。也可以方便管理員對(duì)倉(cāng)庫(kù)的監(jiān)控和管理。同時(shí)由于上傳的信息公開(kāi)化，因此可以作為交流平臺(tái)，來(lái)對(duì)各個(gè)地方上傳信息的人員相互間交流。

二、系統(tǒng)簡(jiǎn)介：

系統(tǒng)所包含有：W5500EVB（包含有STM32單片機(jī)）、DHT11溫濕度傳感器、GY-30光照傳感器、路由器和Yeelink網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。通過(guò)手機(jī)、PC機(jī)等上網(wǎng)查看。系統(tǒng)的框架圖如下：

如圖所示，STM32作為MCU處理溫濕度和光照傳感器采集到的數(shù)據(jù)信息，并且控制W5500將信息通過(guò)路由器上傳到Y(jié)eelink平臺(tái)上。

三、各器件簡(jiǎn)介：

1、W5500簡(jiǎn)介

W5500 是一款全硬件 TCP/IP 嵌入式以太網(wǎng)控制器，為嵌入式系統(tǒng)提供了更加簡(jiǎn)易的互聯(lián)網(wǎng)連接方案。W5500 集成了 TCP/IP 協(xié)議棧，10/100M 以太網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層（MAC）及物理層（PHY），使得用戶使用單芯片就能夠在他們的應(yīng)用中拓展網(wǎng)絡(luò)連接。

2、DHT11溫濕度采集

DHT11數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器，它應(yīng)用專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性和卓越的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。傳感器包括一個(gè)電阻式感濕元件和一個(gè)NTC測(cè)溫元件，并與一個(gè)高性能8位單片機(jī)相連接。因此該產(chǎn)品具有品質(zhì)卓越、超快響應(yīng)、抗干擾能力強(qiáng)、性價(jià)比極高等優(yōu)點(diǎn)。每個(gè)DHT11傳感器都在極為精確的濕度校驗(yàn)室中進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)系數(shù)以程序的形式存在OTP內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測(cè)型號(hào)的處理過(guò)程中要調(diào)用這些校準(zhǔn)系數(shù)。單線制串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡(jiǎn)易快捷。超小的體積、極低的功耗，使其成為給類應(yīng)用甚至最為苛刻的應(yīng)用場(chǎng)合的最佳選擇。產(chǎn)品為4針單排引腳封裝，連接方便。

3、GY-30光強(qiáng)采集傳感器特點(diǎn)

1)I2C總線接口（f/s模式支持）2)光譜的范圍是人眼相近3)照度數(shù)字轉(zhuǎn)換器

4)寬范圍和高分解.（1-65535勒克斯）5)低電流關(guān)機(jī)功能

6)50Hz/60Hz光噪聲r(shí)eject-function 7)1.8V邏輯輸入接口 8)無(wú)需任何外部零件

9)光源的依賴性不大.（例如白熾燈.熒光燈.鹵素?zé)?白LED.孫光）10)是有可能的選擇2類型的ICslave-address.11)可調(diào)的光學(xué)窗口測(cè)量結(jié)果的影響（它可以探測(cè)分鐘.使用本功能0.11勒克斯，最大.100000勒克斯）

12)小測(cè)變異(+/-20%)13)的紅外線的影響很小

四、基本功能：

? 具有環(huán)境信息采集功能，可以采集環(huán)境的溫度、濕度和光照強(qiáng)度。? 具有聯(lián)網(wǎng)功能，可以將采集到的環(huán)境信息直接上傳到Y(jié)eelink云平臺(tái)上。? 具有網(wǎng)絡(luò)查看功能，可以用任何聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，在互聯(lián)網(wǎng)上查看采集點(diǎn)的信息。

五、核心代碼及程序流程圖：

核心代碼

W5500EVB向Yeelink平臺(tái)發(fā)送的一個(gè)http數(shù)據(jù)包，Yeelink平臺(tái)是非常便捷的一個(gè)平臺(tái)，通過(guò)這個(gè)平臺(tái)，只需要把U-ApiKey內(nèi)容換成自己需要的Apikey，就可以輕松實(shí)現(xiàn)上傳數(shù)據(jù)和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。http數(shù)據(jù)包代碼如下： char postH[]={//提交濕度

“POST /v1.0/device/6857/sensor/10674/datapoints HTTP/1.1rn” “Host: api.yeelink.netrn” “Accept: */*rn” “U-ApiKey: xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxrn” “Content-Length: 12rn” “Content-Type: application/x-www-form-urlencodedrn” “Connection: closern” “rn” “{”value“:xx}rn” };//xx用來(lái)填充數(shù)值

stm32單片機(jī)獲取計(jì)數(shù)器i值狀態(tài)，i值每分鐘增加1，這是通過(guò)stm32的定時(shí)器2中斷設(shè)置的。i=0時(shí)，發(fā)送濕度數(shù)據(jù)；i=1時(shí)，發(fā)送溫度數(shù)據(jù)；i=2時(shí)，發(fā)送光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)。當(dāng)然，W5500都是在socket連接建立的情況下，向Yeelink 服務(wù)器端發(fā)送數(shù)據(jù)。代碼如下： if(i==0||i==1)

{

if(DHT11_GetValue(temp_rh))

{

Buffer[236]=temp_rh[i]/10+0x30;

Buffer[237]=temp_rh[i]%10+0x30;

send(ch,(const uint8 *)Buffer,sizeof(Buffer));

i=i+1;

}

}

else

{

temp=BH1750_Getvalue();

Buffer[236]=temp/10+0x30;

Buffer[237]=temp%10+0x30;

send(ch,(const uint8 *)Buffer,sizeof(Buffer));

i=0;

}

程序流程圖

六、項(xiàng)目總結(jié)：

本次項(xiàng)目完成了基本的環(huán)境信息采集功能，通過(guò)Yeelink平臺(tái)觀察采集到的數(shù)據(jù)，無(wú)論你在網(wǎng)頁(yè)上還是手機(jī)客戶端APP上，都能很好的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，觀察歷史數(shù)據(jù)的走勢(shì)。通過(guò)本次項(xiàng)目，我學(xué)到了很多，W5500提供的全硬件TCP/IP協(xié)議棧實(shí)在是太方便了，你只需要編寫片上處理程序就可以了，tcp/ip需要處理的協(xié)議它已經(jīng)幫助你完成了。剛拿到w5500的開(kāi)發(fā)板時(shí)，試著寫了一些TCP,UDP，Smtp協(xié)議，都通過(guò)W5500EVB很輕松的實(shí)現(xiàn)了，這讓我對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有了一個(gè)更仔細(xì)的認(rèn)識(shí)。然后我就開(kāi)始把自己采集到的數(shù)據(jù)上傳到Y(jié)eelink平臺(tái)上，通過(guò)Wireshark抓包工具分析http報(bào)文，然后編寫報(bào)文，最后終于成功實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的上傳。真心感謝Yeelink平臺(tái)提供的強(qiáng)大功能，讓我們這些愛(ài)好者能夠輕松實(shí)現(xiàn)自己的想法，并分享給他人。

這次比賽比較遺憾的是一直想實(shí)現(xiàn)無(wú)線功能，就是通過(guò)W5500EVB+Zigbee無(wú)線模塊+數(shù)據(jù)傳感器+Yeelink平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)環(huán)境信息的無(wú)線采集。但是由于這學(xué)期學(xué)習(xí)比較緊張，沒(méi)有投入足夠的時(shí)間，所以就沒(méi)在這里實(shí)現(xiàn)。不過(guò)這學(xué)期選的工程教育高級(jí)有這樣的無(wú)線模塊傳輸數(shù)據(jù)的項(xiàng)目，我可以好好研究一下Zigbee模塊，算是彌補(bǔ)了我這次遺憾。

七、心得體會(huì)：

這次比賽基本上都是由我一個(gè)人完成的，工作量還是蠻大的。經(jīng)過(guò)這次比賽，本人有一種想法分享給大家：做項(xiàng)目開(kāi)始時(shí)，要做一個(gè)簡(jiǎn)單的規(guī)劃，當(dāng)然，這要根據(jù)自己的實(shí)際能力。在目標(biāo)確定后，就不要輕言放棄，你只要不放棄，開(kāi)始的方向有沒(méi)有錯(cuò)誤，最后一定會(huì)做出自己想要的結(jié)果的，那是的成就感不是別人能體會(huì)到的。

第二篇：物聯(lián)網(wǎng)冷鏈監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)

物聯(lián)網(wǎng)冷鏈監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)一、冷鏈環(huán)境監(jiān)測(cè)重要性

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，以冷鏈溫度監(jiān)控系統(tǒng)為代表的現(xiàn)代制冷系統(tǒng)的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。冷鏈溫度監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)環(huán)境溫度進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控、記錄、分析、決策，無(wú)線傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，對(duì)環(huán)境溫度實(shí)現(xiàn)智能化管理。冷鏈物流泛指冷藏、冷凍類物品在生產(chǎn)、貯藏運(yùn)輸、銷售，到消費(fèi)前的各個(gè)環(huán)節(jié)中始終處于規(guī)定的低溫環(huán)境下，以保證物品質(zhì)量和性能的一項(xiàng)系統(tǒng)工程。它是隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步、制冷技術(shù)的發(fā)展而建立起來(lái)的，是以冷凍工藝學(xué)為基礎(chǔ)、以制冷技術(shù)為手段的低溫物流過(guò)程。

現(xiàn)代冷鏈物流屬于控溫型物流，為了實(shí)現(xiàn)冷鏈物流的信息處理及時(shí)、配送流程優(yōu)化，以及存取選揀自動(dòng)化、物流管理智能化，冷鏈物流需要信息化技術(shù)作為輔助手段。

目前冷鏈行業(yè)內(nèi)的企業(yè)基本都可以提供倉(cāng)儲(chǔ)、冷鏈運(yùn)輸、市內(nèi)配送等基礎(chǔ)服務(wù);除此之外，一些企業(yè)提供的服務(wù)范圍更加廣泛，諸如配貨、分揀、貼標(biāo)等附加功能;采購(gòu)、庫(kù)存管理、數(shù)據(jù)分析等增值服務(wù)。不斷提供有價(jià)值的增值服務(wù)，將是未來(lái)行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)之一。通過(guò)先進(jìn)的射頻識(shí)別技術(shù)、GPS技術(shù)、無(wú)線通訊技術(shù)及溫度傳感技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，在需要恰當(dāng)?shù)臏囟裙芾韥?lái)保證質(zhì)量的生鮮食品和生產(chǎn)流程管理中，將溫度變化記錄在車載智能終端”上并同時(shí)“實(shí)時(shí)”的通過(guò)“具有GPRS或3g、4g流量通道上傳”到企業(yè)的管理平臺(tái)，對(duì)產(chǎn)品的生鮮度、品質(zhì)進(jìn)行細(xì)致地、實(shí)時(shí)地管理?？梢院?jiǎn)單輕松地解決冷藏貨物在流通過(guò)程中的質(zhì)量監(jiān)控問(wèn)題。

二、冷鏈溫度監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用。

1、疫苗冷鏈溫度監(jiān)控系統(tǒng)

疫苗冷鏈監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)所有疫苗冷鏈設(shè)備（包括冷庫(kù)、冰箱、冷藏車）實(shí)施“1個(gè)云平臺(tái)+N個(gè)監(jiān)測(cè)端”的信息化監(jiān)測(cè)模式，即通過(guò)在疫苗冷藏冰箱、冷凍冰箱、冷庫(kù)、冷藏車內(nèi)安裝高精度溫（濕）度探頭，把采集到的數(shù)據(jù)上傳冷鏈監(jiān)測(cè)設(shè)備，冷鏈監(jiān)測(cè)設(shè)備將數(shù)據(jù)直接上傳到冷鏈云端平臺(tái)，出現(xiàn)因斷電、設(shè)備故障等導(dǎo)致的異常情況，系統(tǒng)將通過(guò)短信、聲音、微信等方式及時(shí)報(bào)警。

這個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)替代了以往“冰箱人工監(jiān)測(cè)、疫苗運(yùn)輸溫度事后驗(yàn)證”的落后監(jiān)測(cè)模式，將每天2次手工冰箱測(cè)溫改為24小時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)，極大地解放了人力，最大限度地保證疫苗儲(chǔ)存、運(yùn)輸環(huán)境安全。

2、蔬菜鮮果奶制品冷鏈溫度監(jiān)控系統(tǒng)

蔬菜鮮果奶制品的冷藏，不僅有助于減慢它們的腐壞速度，保持新鮮，而且對(duì)全國(guó)物品的運(yùn)輸和合理配置有極大的影響。選擇GPS冷鏈溫度監(jiān)控食品傳輸過(guò)程讓客戶不再擔(dān)心質(zhì)量問(wèn)題，人們也吃的放心。在多年自主開(kāi)發(fā)GPS物流車輛調(diào)度管理信息系統(tǒng)的成功經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際冷藏物流企業(yè)的業(yè)務(wù)管理流程要求，全方位整合GPS工業(yè)級(jí)調(diào)度監(jiān)控技術(shù)，設(shè)計(jì)出一整套適合冷鏈物流企業(yè)貨運(yùn)管理和一體化服務(wù)信息系統(tǒng)解決方案。

3、冷鏈溫度監(jiān)控系統(tǒng)如何對(duì)車輛衛(wèi)星監(jiān)控管理系統(tǒng)

此GPS監(jiān)控方案根據(jù)自動(dòng)識(shí)別采集技術(shù)、GPS車輛跟蹤技術(shù)，將貨況信息數(shù)據(jù)自動(dòng)識(shí)讀輸入信息平臺(tái)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在運(yùn)送過(guò)程中利用GPS冷鏈溫度監(jiān)控跟蹤技術(shù)方法和手段，可以為企業(yè)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)采集和跟蹤反饋的有效解決手段，在物流企業(yè)的車輛追蹤，所運(yùn)送物品追蹤和供應(yīng)鏈的身份識(shí)別與位置定位等方面都可協(xié)助企業(yè)充分有效地解決目前冷鏈物流企業(yè)中貨況運(yùn)輸管理存在的問(wèn)題。

4、冰箱冷庫(kù)溫度、溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)

本溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)主要提供對(duì)冷藏室、冰箱、冷庫(kù)等環(huán)境空間溫度、濕度的嚴(yán)格監(jiān)控和管理。系統(tǒng)能對(duì)大面積的多點(diǎn)的溫度、濕度進(jìn)行監(jiān)測(cè)記錄，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇C機(jī)上進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與分析，并輸出打印曲線，在設(shè)備異常情況下還以多種形式的報(bào)警通知相應(yīng)人員。A、系統(tǒng)功能：

（1）、可在線實(shí)時(shí)24小時(shí)連續(xù)的采集和記錄監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的溫度、濕度、風(fēng)速、二氧化碳、光照、空氣潔凈度、供電電壓電流等各項(xiàng)參數(shù)情況，以數(shù)字、圖形和圖像等多種方式進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示和記錄存儲(chǔ)監(jiān)測(cè)信息，監(jiān)測(cè)點(diǎn)位可擴(kuò)充多達(dá)上千個(gè)點(diǎn)。

（2）、可設(shè)定各監(jiān)控點(diǎn)位的溫濕度報(bào)警限值，當(dāng)出現(xiàn)被監(jiān)控點(diǎn)位數(shù)據(jù)異常時(shí)可自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，報(bào)警方式包括：現(xiàn)場(chǎng)多媒體聲光報(bào)警、網(wǎng)絡(luò)客戶端報(bào)警、電話語(yǔ)音報(bào)警、手機(jī)短信息報(bào)警等。上傳報(bào)警信息并進(jìn)行本地及遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，系統(tǒng)可在不同的時(shí)刻通知不同的值班人員；（3）、數(shù)據(jù)集中器提供USB接口，在沒(méi)有配監(jiān)控電腦或監(jiān)控電腦損壞、癱瘓，可隨時(shí)用U盤導(dǎo)出將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)至其它電腦。

（4）、數(shù)據(jù)集中器端提供具有信號(hào)輸出協(xié)議的端口，可接通信設(shè)備（GPRS DTU等）進(jìn)行無(wú)線傳輸。

（5）、溫濕度監(jiān)控軟件采用標(biāo)準(zhǔn)windows 98/2000/XP全中文圖形界面，實(shí)時(shí)顯示、記錄各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫濕度值和曲線變化，統(tǒng)計(jì)溫濕度數(shù)據(jù)的歷史數(shù)據(jù)、最大值、最小值及平均值，累積數(shù)據(jù)，報(bào)警畫面。（6）、監(jiān)控主機(jī)端利用監(jiān)控軟件可隨時(shí)打印每時(shí)刻的溫濕度數(shù)據(jù)及運(yùn)行報(bào)告。

（7）、強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理與通訊能力，采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，局域網(wǎng)內(nèi)的任何一臺(tái)電腦都可以訪問(wèn)監(jiān)控電腦，在線查看監(jiān)控點(diǎn)位的溫濕度記錄儀變化情況，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。系統(tǒng)不但能夠在值班室監(jiān)測(cè)，領(lǐng)導(dǎo)在自己辦公室可以非常方便地觀看和監(jiān)控。

（8）、系統(tǒng)可擴(kuò)充多種記錄數(shù)據(jù)分析處理軟件，能進(jìn)行繪制棒圖、餅圖，進(jìn)行曲線擬合等處理，可按TEXT格式輸出，也能進(jìn)入EXCEL電子表格等office的軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

（9）、控制軟件的編制采用軟件工程管理，開(kāi)放性與可擴(kuò)充性極強(qiáng)，由于采用硬件功能的軟件化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想及系統(tǒng)硬件的模塊化、通訊網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)可根據(jù)需要升級(jí)軟件功能與擴(kuò)展硬件種類。（10）、系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)留有接口，可隨時(shí)增加減硬軟件設(shè)備，系統(tǒng)只要做少量的改動(dòng)即可，可以在很短的時(shí)間內(nèi)完成?？筛鶕?jù)政策和法規(guī)的改變隨時(shí)增加新的內(nèi)容。

（11）、設(shè)備改進(jìn)、檢修過(guò)程中及檢修完成后，均不需要停止或重新啟動(dòng)機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)。

（12）、系統(tǒng)都均做可靠行接地，以防靜電。B、溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品其他應(yīng)用場(chǎng)合：

食品、電子生產(chǎn)車間、藥房、冰箱、冷庫(kù)、庫(kù)房、機(jī)房、實(shí)驗(yàn)室、工業(yè)暖通、圖書館、檔案室、博物館、孵房、溫室大棚、煙草、糧庫(kù)、醫(yī)院等其他需要環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域。

三、溫濕度如何布點(diǎn)

GSP認(rèn)證最新規(guī)范規(guī)定:藥品庫(kù)房冰箱、冰柜、冷庫(kù)、冷藏車、倉(cāng)庫(kù)溫濕度應(yīng)該如何布點(diǎn)

常溫庫(kù)、陰涼庫(kù)溫濕度分布點(diǎn)要求（滿足GSP認(rèn)證最新規(guī)范規(guī)定）溫濕度傳感器的布點(diǎn)跟庫(kù)房面積密切相關(guān)，由藥品庫(kù)房的面積來(lái)決定溫濕度傳感器的點(diǎn)數(shù)，一般來(lái)講常溫庫(kù)300㎡安裝一臺(tái)溫濕度監(jiān)測(cè)點(diǎn)；301-600㎡安裝2個(gè)溫濕度監(jiān)測(cè)點(diǎn)，601-900㎡安裝3個(gè)點(diǎn)溫濕度......1501-1800㎡安裝6個(gè)點(diǎn)，以此類推。

如果庫(kù)房隔斷出獨(dú)立小庫(kù)，不論小庫(kù)面積多大，都要安裝一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。如果庫(kù)房為立體庫(kù)或高架庫(kù)要使用雙層布點(diǎn)規(guī)則進(jìn)行溫濕度布點(diǎn)。、冷庫(kù)溫濕度分布點(diǎn)要求（滿足GSP認(rèn)證最新規(guī)范規(guī)定）

冷庫(kù)布點(diǎn)：平面單庫(kù)20㎡一下應(yīng)不少于2個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，20-50㎡不少于3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，50-150㎡應(yīng)不少于4個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)；151-300㎡應(yīng)不少于5個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)、冷柜、冰箱分布點(diǎn)要求（滿足GSP認(rèn)證最新規(guī)范規(guī)定）

如果有單獨(dú)的冷柜，冷柜每柜安裝一個(gè)溫濕度監(jiān)測(cè)點(diǎn)，單獨(dú)小庫(kù)不論面積多小，都應(yīng)安裝一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。、冷藏車

每輛冷藏車安裝不少于2個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)

四、總結(jié)

以上關(guān)于冷鏈溫度監(jiān)控系統(tǒng)在生活生產(chǎn)中的應(yīng)用就為大家講解到這里。冷鏈溫度監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了冷藏貨物的溫度和運(yùn)輸?shù)慕Y(jié)合的全監(jiān)控，冷鏈溫度監(jiān)控系統(tǒng)減少食品損耗，有效保障運(yùn)輸?shù)陌踩?，提升生產(chǎn)效益，是現(xiàn)代生產(chǎn)生活中有效有益的冷鏈溫度監(jiān)控管理。

第三篇：水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)

魚類養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)

魚 類 養(yǎng) 殖 水 質(zhì) 監(jiān) 測(cè) 管 理 系 統(tǒng)

設(shè)計(jì)單位：廣州萊安智能化系統(tǒng)開(kāi)發(fā)有限公司

地址：廣州市天河區(qū)中山大道建中路11號(hào)103

歡迎來(lái)電索取詳細(xì)方案或來(lái)電洽談機(jī)房、機(jī)房監(jiān)控、機(jī)房建設(shè)、樓宇智能化等各類機(jī)房設(shè)備業(yè)務(wù)，免費(fèi)提供設(shè)計(jì)方案，價(jià)格實(shí)惠

目錄：

一、魚類養(yǎng)殖管理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)背景............................4

二、魚類養(yǎng)殖管理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)概述............................4

三、建設(shè)魚類養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)目的........................4

四、魚類養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)構(gòu)成........................5

五、魚類養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)主要功能....................5

六、信息化水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)............................6

七、水產(chǎn)養(yǎng)殖智能檢測(cè)系統(tǒng)................................7

八、魚類養(yǎng)殖中需要監(jiān)測(cè)的幾個(gè)方面.....................10

九、魚類養(yǎng)殖需要的環(huán)境.................................11

一、魚類養(yǎng)殖管理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)背景

由于魚塘的地理位置偏僻，經(jīng)常出現(xiàn)一些偷釣、偷捕的情況，甚至出現(xiàn)了不少魚塘遭到投毒的惡意事件，不僅給魚塘養(yǎng)殖戶帶來(lái)的重大損失，并且對(duì)當(dāng)?shù)刂伟补芾韥?lái)說(shuō)產(chǎn)生了很大影響。

魚類養(yǎng)殖已經(jīng)是十分普遍的養(yǎng)殖項(xiàng)目，但因其肉類鮮美，營(yíng)養(yǎng)豐富，種類繁多，養(yǎng)魚業(yè)不僅沒(méi)被眾多水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)淘汰，反而呈現(xiàn)出發(fā)展上升的態(tài)勢(shì)。隨著自然環(huán)境的改變，很多珍惜魚類瀕臨滅絕，如：娃娃魚、中華鱘魚……人工養(yǎng)殖漁業(yè)不僅成為滿足市場(chǎng)需求的做法，更是保存物種多樣性的最佳方式。

隨著科技的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)養(yǎng)殖的出現(xiàn)，傳統(tǒng)的養(yǎng)殖模式開(kāi)始向這一新型養(yǎng)殖方式靠攏。物聯(lián)網(wǎng)采用無(wú)線傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)化管理等先進(jìn)管理方法對(duì)養(yǎng)殖環(huán)境、水質(zhì)、魚類生長(zhǎng)狀況、藥物使用、廢水處理等進(jìn)行全方位管理、監(jiān)測(cè)，具有數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集分析、食品溯源、生產(chǎn)基地遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能。在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上大大提高了產(chǎn)量。

中國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量占到了全世界總產(chǎn)量的73%，是名符其實(shí)的水產(chǎn)養(yǎng)殖大國(guó)。隨著物聯(lián)網(wǎng)養(yǎng)殖技術(shù)的出現(xiàn)，傳統(tǒng)的養(yǎng)殖模式開(kāi)始向這一新興養(yǎng)殖模式靠攏。國(guó)家農(nóng)業(yè)智能裝備工程技術(shù)研究中心農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)集成智能水質(zhì)傳感器、無(wú)線傳感網(wǎng)、無(wú)線通信、智能管理系統(tǒng)和視頻監(jiān)控系統(tǒng)等專業(yè)技術(shù)，對(duì)養(yǎng)殖環(huán)境、水質(zhì)、魚類生長(zhǎng)狀況等進(jìn)行全方位監(jiān)測(cè)管理，最終實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗、增產(chǎn)增收的目標(biāo)。

二、魚類養(yǎng)殖管理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)概述

目前國(guó)內(nèi)的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)其水質(zhì)監(jiān)測(cè)基本上仍處于人工取樣、化學(xué)分析的人工監(jiān)測(cè)階段，其耗時(shí)費(fèi)力、精確度不高，并且需要有專業(yè)人員進(jìn)行操作。我們開(kāi)發(fā)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單、數(shù)值輸出快而精確，并且可以實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖全過(guò)程的連續(xù)或適時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)于預(yù)防極端氣候造成極端水質(zhì)物理指標(biāo)及各水環(huán)境因子綜合的病害機(jī)理具有重要意義，可以指導(dǎo)我們的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，帶來(lái)利潤(rùn)。

目前各水產(chǎn)院校、水產(chǎn)研究機(jī)構(gòu)和水產(chǎn)養(yǎng)殖公司除極少數(shù)已配備了水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀以外，一般單位并沒(méi)有采用，其原因多是市場(chǎng)上的水質(zhì)監(jiān)測(cè)（分析）儀器價(jià)格昂貴，在目前人力相對(duì)廉價(jià)的情況下，一般不會(huì)采用這種監(jiān)測(cè)儀器。但是隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，整個(gè)水產(chǎn)行業(yè)在不久的將來(lái)必將發(fā)生經(jīng)營(yíng)觀念上的徹底轉(zhuǎn)變，也必將會(huì)逐步選擇先進(jìn)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)服務(wù)于養(yǎng)殖作業(yè)流程。

三、建設(shè)魚類養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)目的

對(duì)于養(yǎng)殖戶來(lái)說(shuō)，魚塘的安全生產(chǎn)問(wèn)題必須要高度重視和盡快采取有效的方法手段來(lái)解決這一難題。目前養(yǎng)殖戶普遍采取的手段是增加人手進(jìn)行巡邏預(yù)防，然而起到的效果有限。利用現(xiàn)代安防科技及物聯(lián)網(wǎng)，我們可以建立一套安全防范管理及水質(zhì)監(jiān)控系統(tǒng)，結(jié)合人防與技防手段，實(shí)現(xiàn)魚塘的7X24模式實(shí)時(shí)監(jiān)控以達(dá)到安全生產(chǎn)的目的

四、魚類養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)構(gòu)成

魚類養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)利用傳感器測(cè)量出水中相應(yīng)的環(huán)境因子（如ph值，溶解氧，溫度等），然后利用相應(yīng)參數(shù)的在線儀表讀出傳感器傳出的信號(hào)，并可將這些信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)或者模擬電流信號(hào)，傳入現(xiàn)場(chǎng)plc控制系統(tǒng)以及終端，再通過(guò)編制的軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)整理和數(shù)據(jù)分析，并實(shí)施預(yù)警預(yù)報(bào)。

（1）、信息采集系統(tǒng)：溫度傳感器、光照強(qiáng)度傳感器，水體溶解氧、PH值、氨氮含量、亞硝酸鹽含量、水溫探頭。用途：用于監(jiān)測(cè)水域影響魚類生長(zhǎng)的各類信息參數(shù)，及時(shí)消除不利因數(shù)。

（2）、無(wú)線傳輸系統(tǒng)

用途：用于遠(yuǎn)程無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)采集。

（3）、自動(dòng)控制系統(tǒng):水口電磁閥、增氧泵、天窗自動(dòng)開(kāi)啟和關(guān)閉。

（4）、軟件平臺(tái)：遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)查看功能；自動(dòng)化控制功能；各類預(yù)警功能；

五、魚類養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)主要功能 魚類養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)目前已完成和實(shí)現(xiàn)的

（2）主要功能包括作為下位機(jī)的分析儀、現(xiàn)場(chǎng)控制器和作為上位機(jī)的終端電腦應(yīng)用程序的一部分，能監(jiān)測(cè)多種水質(zhì)參數(shù)：水溫、水深、酸度、鹽度、含氧量等。

使用分析儀來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，分析儀的傳感器測(cè)得原始數(shù)據(jù)，通過(guò)信號(hào)分析獲得測(cè)量的參數(shù)值。車間里每個(gè)養(yǎng)殖池可放置一個(gè)或多個(gè)分析儀的傳感器，各分析儀之間利用485網(wǎng)絡(luò)連接，從而可將車間里各養(yǎng)殖池中水環(huán)境的多項(xiàng)參數(shù)連續(xù)不斷的采集起來(lái)。

終端電腦和下位機(jī)的通訊采用的是“主－從”式通訊方式，上位機(jī)通過(guò)rs232接口主動(dòng)發(fā)出命令或數(shù)據(jù)，下位機(jī)被動(dòng)響應(yīng)。

系統(tǒng)對(duì)養(yǎng)殖池分類，分別設(shè)定不同的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，在采集到的魚池5參數(shù)超出標(biāo)準(zhǔn)時(shí)可進(jìn)行報(bào)警，從而實(shí)現(xiàn)水質(zhì)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

終端電腦上的軟件對(duì)連接的養(yǎng)殖池水質(zhì)可進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)和手動(dòng)監(jiān)測(cè)。自動(dòng)監(jiān)測(cè)是對(duì)一組分析儀（也就是多個(gè)養(yǎng)殖池）根據(jù)設(shè)定的時(shí)間間隔，按順序逐一進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，存入數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)和標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，進(jìn)行監(jiān)測(cè)；手動(dòng)監(jiān)測(cè)是根據(jù)設(shè)定的時(shí)間間隔對(duì)一個(gè)指定的分析儀進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

在魚類養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)中還可對(duì)各個(gè)分析儀進(jìn)行參數(shù)校正，以確保采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確有效；可修改分析儀的id號(hào)，位置信息等，方便分析儀和數(shù)據(jù)信息的管理與使用。

六、信息化水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

智能化多參數(shù)養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的成功研發(fā)是電子信息技術(shù)與水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)的完美結(jié)合。該系統(tǒng)的推廣應(yīng)用將成為利用現(xiàn)代電子手段改造傳統(tǒng)行業(yè)的又一成功案例。在水產(chǎn)養(yǎng)殖發(fā)展中，隨著人們消費(fèi)水平和環(huán)保意識(shí)的提高，綠色水產(chǎn)越來(lái)越受到消費(fèi)者的青睞，傳統(tǒng)的養(yǎng)殖模式存在的種種弊端，已經(jīng)難以滿足市場(chǎng)的要求。因此發(fā)展智能化水產(chǎn)養(yǎng)殖，才能真正從根本上解決現(xiàn)在所面臨的問(wèn)題。

七、水產(chǎn)養(yǎng)殖智能檢測(cè)系統(tǒng)：

采用具有自識(shí)別功能的檢測(cè)傳感器，對(duì)水質(zhì)、水環(huán)境信息（溫度、光照、深度、PH值、溶解氧、濁度、鹽度、氨氮含量等）進(jìn)行實(shí)時(shí)采集。

基于現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的水產(chǎn)養(yǎng)殖整體解決方案，主要包括三個(gè)部分：信息采集、自動(dòng)控制和信息發(fā)布與智能決策。

1、魚類養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)：

依據(jù)水產(chǎn)品在各養(yǎng)殖階段的長(zhǎng)度與重量關(guān)系，養(yǎng)殖環(huán)境因素與餌料養(yǎng)分的吸收能力、攝取量的關(guān)系建立數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)行實(shí)施采集。

2、水產(chǎn)養(yǎng)殖視頻監(jiān)控系統(tǒng)：

采用視頻監(jiān)控技術(shù)，能直觀的把養(yǎng)殖基地的現(xiàn)場(chǎng)情況呈現(xiàn)到我們眼前，為遠(yuǎn)程管理提供了直觀的信息。

在水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)域內(nèi)設(shè)置可移動(dòng)監(jiān)控設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)：（1）、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境實(shí)時(shí)查看；（2）、遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控；

（3）、視頻資料可查看、傳輸和存儲(chǔ)，積累養(yǎng)殖經(jīng)驗(yàn)。

3、智能化控制系統(tǒng)：

可實(shí)現(xiàn)換水、增氧、增溫、喂料等功能。由采集器根據(jù)目標(biāo)參數(shù)及與實(shí)際參數(shù)的偏差以及室內(nèi)環(huán)境的變化進(jìn)行計(jì)算，控制增氧泵、燈光、水泵等設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)加氧、補(bǔ)光和換水。（1）、增氧、投飼無(wú)線遠(yuǎn)程控制

采用集散式控制模式，中央控制室和室外分布式網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸，可設(shè)定或采用專家軟件靈活設(shè)定溶氧范圍，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制增氧；通過(guò)控制自動(dòng)投飼機(jī)和增氧機(jī)的啟動(dòng)次數(shù)、啟動(dòng)時(shí)間、運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)短控制投飼量和增氧量，同時(shí)具有遠(yuǎn)程控制，數(shù)據(jù)記錄等功能。

控制方式靈活； 可以采取軟件在電腦或控制柜上直接控制增氧機(jī)和投餌機(jī)，也可以設(shè)定好自動(dòng)投飼機(jī)和增氧機(jī)的啟動(dòng)次數(shù)、啟動(dòng)時(shí)間、運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)短控制投飼量和增氧量，自動(dòng)化程度高；數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸：可進(jìn)行遠(yuǎn)程無(wú)線控制。（2）、智能增氧控制

增氧在線控制：利用水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)溶氧進(jìn)行監(jiān)測(cè)，根據(jù)養(yǎng)殖水體中溶解氧的實(shí)際情況，由中央控制室發(fā)出無(wú)線控制信號(hào)，控制增氧機(jī)開(kāi)關(guān)。通過(guò)控制軟件，可設(shè)定增氧機(jī)開(kāi)關(guān)的上下閾值。

4、環(huán)境采集

通過(guò)采集器和環(huán)境氣象站可以把水產(chǎn)養(yǎng)殖基地水質(zhì)的含氧量、溫度、光照等參數(shù)和現(xiàn)場(chǎng)氣象參數(shù)傳輸?shù)交ヂ?lián)網(wǎng)平臺(tái)，通過(guò)數(shù)據(jù)報(bào)表、變化曲線和實(shí)時(shí)圖像方式顯示。用戶登錄環(huán)境監(jiān)測(cè)管理平臺(tái)就可以查看基地任何時(shí)間段內(nèi)的環(huán)境參數(shù)，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)圖表的分析可以提供生產(chǎn)管理建議。

5、信息管理平臺(tái)：

各省、市相關(guān)單位（水產(chǎn)局、畜牧水產(chǎn)局、水產(chǎn)技術(shù)服務(wù)推廣中心）通過(guò)該信息管理平臺(tái)可科學(xué)化、全方位的進(jìn)行智能部署，有效減輕管理人員工作量，提升監(jiān)管工作的及時(shí)性、準(zhǔn)確性和有效性。

6、、信息發(fā)布

信息發(fā)布系統(tǒng)分為L(zhǎng)ED顯示屏和大屏幕顯示電視墻終端。LED顯示屏用于實(shí)時(shí)顯示養(yǎng)殖基地的環(huán)境測(cè)量值。監(jiān)控中心或者調(diào)度室主要應(yīng)用大屏幕顯示電視終端。

7、智能決策 根據(jù)采集到的環(huán)境參數(shù)通過(guò)智能決策管理系統(tǒng)，可以設(shè)置報(bào)警限值，從而實(shí)現(xiàn)短信報(bào)警、郵件報(bào)警和遠(yuǎn)程控制。

8、短信報(bào)警（可選配置）

當(dāng)養(yǎng)殖水體中的溶解氧達(dá)到臨界值時(shí)，報(bào)警（觸控鍵入設(shè)定每個(gè)測(cè)量單元的最低和最高溶氧值范圍。低于最低值或高于最高值，系統(tǒng)將自動(dòng)報(bào)警）。報(bào)警信息以短信的形式發(fā)送到用戶手機(jī)。短信報(bào)警功能具有價(jià)格低，實(shí)用方便，管理平臺(tái)統(tǒng)一、成熟等優(yōu)點(diǎn)，讓用戶實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖設(shè)備的遠(yuǎn)程管理，使整個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)更加完善。

八、魚類養(yǎng)殖中需要監(jiān)測(cè)的幾個(gè)方面

1、養(yǎng)殖水域環(huán)境監(jiān)測(cè)

（1）溫度監(jiān)測(cè)

溫度是影響水產(chǎn)養(yǎng)殖的重要環(huán)境因素之一，這其中包括進(jìn)水口溫度，池內(nèi)溫度，養(yǎng)殖場(chǎng)空氣溫度等。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，在適合的水溫范圍內(nèi)：1）水溫越高，魚類攝食量越大，更快生長(zhǎng)； 2）水溫越高，孵化時(shí)間越短。計(jì)算好合適的水溫，對(duì)魚的生長(zhǎng)起到重要作用。物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可24小時(shí)全天候監(jiān)測(cè)養(yǎng)殖水域水體溫度，當(dāng)溫度高于或低于設(shè)定范圍時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警，并將現(xiàn)場(chǎng)情況通過(guò)短信發(fā)到用戶手機(jī)上，監(jiān)控界面彈出報(bào)警信息。用戶可通過(guò)重新設(shè)置，自動(dòng)打開(kāi)水溫控制設(shè)備，當(dāng)水溫恢復(fù)正常值時(shí)，系統(tǒng)又會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。

（2）光照檢測(cè)

光照時(shí)間長(zhǎng)短、強(qiáng)弱決定著魚類生長(zhǎng)的繁殖周期和生產(chǎn)品質(zhì)，光照系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)計(jì)算水域養(yǎng)殖時(shí)魚類需要的光照時(shí)間長(zhǎng)短，是否需要開(kāi)關(guān)天窗。

2、養(yǎng)殖水域水質(zhì)監(jiān)測(cè)

（1）PH值監(jiān)測(cè)

PH值過(guò)低，水體呈酸性，會(huì)引起魚類魚鰓病變，氧的利用率降低，照成魚類生病或者水中細(xì)菌大量繁殖。系統(tǒng)安裝PH值測(cè)試探頭，當(dāng)水體PH值超過(guò)正常范圍時(shí)，水口閥門自動(dòng)開(kāi)啟，進(jìn)行換水。

（2）溶解氧監(jiān)測(cè)

溶解氧的含量關(guān)系著魚類食欲、飼料利用率、魚類生長(zhǎng)發(fā)育速度等，當(dāng)水體溶解氧含量降低時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)打開(kāi)增氧泵增氧。

（3）氨氮含量監(jiān)測(cè)

魚池塘中的氨氮來(lái)源于餌料、水生動(dòng)物排泄物、肥料及動(dòng)物尸體分解等，氨氮含量超高，會(huì)影響魚類生長(zhǎng)，過(guò)高則會(huì)造成魚類中毒死亡，給生產(chǎn)帶來(lái)重大損失。系統(tǒng)監(jiān)測(cè)氨氮含量，超出正常值范圍時(shí)，就要對(duì)養(yǎng)殖區(qū)進(jìn)行清潔或換水。

九、傳統(tǒng)的水產(chǎn)養(yǎng)殖與現(xiàn)代化水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)別傳統(tǒng)的水產(chǎn)養(yǎng)殖大量使用人工，浪費(fèi)人力，增加成本?；蛘咭?yàn)樾畔⒉杉患皶r(shí)和殘缺，導(dǎo)致能源使用的浪費(fèi)。而物聯(lián)網(wǎng)智能系統(tǒng)能更好的規(guī)避這些問(wèn)題：

1、根據(jù)水質(zhì)，自動(dòng)開(kāi)啟、關(guān)閉水口電磁閥進(jìn)行換水；

2、自動(dòng)檢測(cè)養(yǎng)殖區(qū)含氧量，無(wú)需24小時(shí)增氧，當(dāng)氧量不足時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)打開(kāi)增氧泵；

3、養(yǎng)殖區(qū)溫度過(guò)高時(shí)，天窗自動(dòng)開(kāi)啟散熱。

九、魚類養(yǎng)殖需要的環(huán)境

漁業(yè)養(yǎng)殖水域是水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物的生活環(huán)境，每一種水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物都需要有適合其生存的水質(zhì)環(huán)境。水質(zhì)環(huán)境若能滿足要求，水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物就能生長(zhǎng)和繁殖，如果水質(zhì)環(huán)境中的水受到某種污染，某些水質(zhì)指標(biāo)超出水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物的適應(yīng)和忍耐范圍，輕者水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物不能正常生長(zhǎng)，重者可能造成水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物大批死亡。

溶解氧是指溶解于水中的分子態(tài)氧，是水中生物和植物生存不可缺少的條件。我國(guó)養(yǎng)殖的幾種主要魚類，在成魚階段可允許的溶氧量為3mg／L以上。當(dāng)溶氧降低到2mg／L以下時(shí)，就會(huì)發(fā)生輕度浮頭；降到0．8—0．6mg／L時(shí)，出現(xiàn)嚴(yán)重浮頭(魚類發(fā)生一次嚴(yán)重浮頭就像生一場(chǎng)大病一樣)；降到0．5—0．3mg／L時(shí)，魚就會(huì)窒息而死[2]。為此能有效地監(jiān)測(cè)和控制水中溶氧量成為水產(chǎn)養(yǎng)殖急需解決的問(wèn)題。魚池水質(zhì)管理，直接影響?zhàn)B魚效益。衡量魚池水質(zhì)好壞的指標(biāo)主要有：池水溫度、酸堿度(PH值)、溶氧值和透明度?，F(xiàn)將其測(cè)試技術(shù)簡(jiǎn)介如下： 1.溫度測(cè)試

不同魚類對(duì)水溫的要求不同。鰱、鳙、草、鯉、團(tuán)頭魴等屬溫水魚類，適宜生活的水溫為20℃～30℃。羅非魚屬熱帶魚類，適宜水溫為25℃～34℃。為了給魚創(chuàng)造最適宜的溫度環(huán)境，就要隨時(shí)掌握池水的溫度變化。監(jiān)測(cè)水溫最常用的是水銀溫度計(jì)，但只能測(cè)得表層水溫。水質(zhì)分析儀和溶氧測(cè)定儀，均有水溫測(cè)試功能，且可測(cè)定不同水層的水溫。2.酸堿度測(cè)試

池水的酸堿度(PH值)既影響魚類的生長(zhǎng)生活，又影響到池水中的營(yíng)養(yǎng)素，因此人們常用石灰來(lái)調(diào)節(jié)魚池水的酸堿度。對(duì)于鰱、鳙、草、鯉、團(tuán)頭魴等溫水魚類，喜偏堿性水，其適宜PH值為7.5～8.5。測(cè)定池水酸堿度最簡(jiǎn)單可靠的方法，是使用石蕊試紙。測(cè)定時(shí)，將一張?jiān)嚰埥胨?～3分鐘后取出，再與酸堿度色譜對(duì)照，找到其中與試紙顏色相同的一段，就能知道池水的酸堿度了。3.溶氧值測(cè)試

一般魚類適宜的溶氧值為3毫克/升以上，當(dāng)水中溶氧值小于3毫克/升時(shí)，魚停止攝食和生長(zhǎng)；溶氧值小于2毫克/升時(shí)，魚就會(huì)浮頭；在0.6～0.8毫克/升時(shí)開(kāi)始死亡。過(guò)去測(cè)試溶氧值大多采用化學(xué)方法，即磺量法，這種方法雖然準(zhǔn)確性較高，但既麻煩難度又大，一般養(yǎng)魚戶難以掌握。近年來(lái)已有不少測(cè)量溶氧值的電子儀器投放市場(chǎng)，如水質(zhì)分析儀、溶氧測(cè)定儀等。這些儀器都有一個(gè)專用探頭，只要把探頭放到水中，將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)撥到測(cè)氧檔，經(jīng)過(guò)大約1～2分鐘，儀表頭上的指針就會(huì)指出水中的溶氧值。4.透明度測(cè)試

所謂透明度，就是陽(yáng)光透入水中的程度。透明度與水色直接相關(guān)，而水色又標(biāo)志著水的肥瘦程度和水中浮游生物的多少。測(cè)定透明度可以自己制作一只黑白盤：用薄鐵皮剪成直徑為20厘米的圓盤，用鐵釘在圓盤中心打一個(gè)小孔，再用黑色和白色油漆把圓盤漆成黑白相間的顏色，在圓盤中心穿一根細(xì)繩，并在繩上劃上升度記號(hào)。將黑白盤浸入魚池水中，至剛好看不見(jiàn)圓盤平面時(shí)為止，這時(shí)繩子在水面處的長(zhǎng)度標(biāo)記值就是池水的透明度。如果透明度大于35厘米，說(shuō)明池水太瘦了，要追肥，可多投飼料；如果透明度小于25厘米，說(shuō)明池水太肥，要少投飼料，并加注新水。

設(shè)計(jì)單位：廣州萊安智能化系統(tǒng)開(kāi)發(fā)有限公司

地址：廣州市天河區(qū)中山大道建中路11號(hào)103

歡迎來(lái)電索取詳細(xì)方案或來(lái)電洽談機(jī)房、機(jī)房監(jiān)控、機(jī)房建設(shè)、樓宇智能化等各類機(jī)房設(shè)備業(yè)務(wù)，免費(fèi)提供設(shè)計(jì)方案，價(jià)格實(shí)惠

第四篇：物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)項(xiàng)目報(bào)告

光伏太陽(yáng)能物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一．項(xiàng)目綜述

基于物聯(lián)網(wǎng)的太陽(yáng)能光伏組件監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是在每個(gè)光伏組件上安裝數(shù)據(jù)采集模塊，單片機(jī)為核心構(gòu)成的數(shù)據(jù)采集板對(duì)太陽(yáng)能電池板運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行采集，并通過(guò)串口將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到GPRS DTU模塊進(jìn)行傳輸，利用組態(tài)王將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，進(jìn)而對(duì)得到的大數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，在應(yīng)用層針對(duì)不同用戶，建立不同的網(wǎng)頁(yè)端和手機(jī)APP端顯示。網(wǎng)頁(yè)端監(jiān)測(cè)和手機(jī)APP端監(jiān)測(cè)可以實(shí)時(shí)的顯示電壓、電流、溫度、光伏強(qiáng)度等參數(shù)，及P-V曲線，并根據(jù)后臺(tái)計(jì)算得出的最佳P-V曲線提醒用戶調(diào)整參數(shù)以得到最大輸出功率，完善用戶體驗(yàn)。針對(duì)不同用戶，如家庭、山村、樓宇、市政投資建設(shè)等，網(wǎng)頁(yè)端監(jiān)測(cè)和手機(jī)APP端還可以提供性能評(píng)價(jià)系統(tǒng)、故障診斷，以及專家系統(tǒng)等不同客戶服務(wù)。

二．項(xiàng)目背景

1.光伏太陽(yáng)能

目前，在可再生能源方面，許多發(fā)達(dá)國(guó)家正在積極研究開(kāi)發(fā)光伏發(fā)電系統(tǒng)，并制定計(jì)劃等來(lái)推動(dòng)其發(fā)展。日本在光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展，研究和規(guī)模等方面都處于世界前列，其在2010年光伏發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到5GW，宣布了太陽(yáng)光能源計(jì)劃并著手實(shí)施，包過(guò)光伏、太陽(yáng)熱等。歐盟國(guó)家制定的可再生能源白皮書是歐洲光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的標(biāo)志性宣言，其要求在2010年完成總?cè)萘窟_(dá)到4GW光伏發(fā)電裝置系統(tǒng)，另外許多歐盟內(nèi)部國(guó)家也建立了自己的光伏電站，如希臘與美國(guó)在Crete島上合建世界上最大的光伏電站-50MW光伏電站；美國(guó)在2010年光伏發(fā)電機(jī)總量達(dá)到4.9GW并制訂了國(guó)家光伏發(fā)電的長(zhǎng)期計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)美國(guó)對(duì)新可再生能源研究、開(kāi)發(fā)及應(yīng)用等領(lǐng)域的快速發(fā)展。發(fā)展中國(guó)家也推出發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)的計(jì)劃和泰國(guó)、印度等國(guó)家為了扶持可再生能源的發(fā)展，政府出臺(tái)了許多優(yōu)惠政策。中國(guó)推出“金太陽(yáng)工程”和“光伏屋頂”計(jì)劃等，并推出光伏發(fā)電的財(cái)政補(bǔ)貼政策，并促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

國(guó)外對(duì)光伏電站監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究趨于成熟，比較典型而具有代表性的研究如下： 90年代美國(guó)電子電力研究院對(duì)7個(gè)光伏電站進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測(cè)，對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析，并計(jì)算監(jiān)測(cè)的費(fèi)用及實(shí)施方案的評(píng)估。在并網(wǎng)電站系統(tǒng)研究方面，美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室在1995年對(duì)兩座6KW并網(wǎng)型光伏電站進(jìn)行監(jiān)測(cè)研究，包括數(shù)據(jù)采集和分析，以及研究光伏發(fā)電系統(tǒng)參數(shù)與環(huán)境的關(guān)系，并對(duì)發(fā)電效率進(jìn)行相應(yīng)的評(píng)估等。1995年，IEA-PVPS（International Energy Agency Photo voltaic Power Systems）也對(duì)光伏電站進(jìn)行了監(jiān)測(cè)研究，建立了大型的光伏電站系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，然后研究分析光伏系統(tǒng)的運(yùn)行性能、狀態(tài)的影響因素、運(yùn)行的可靠性、建設(shè)成本等。

國(guó)內(nèi)的一些研究機(jī)構(gòu)也有對(duì)光伏系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究。如中國(guó)科學(xué)院電工研究所、國(guó)家能源太陽(yáng)能發(fā)電研發(fā)（實(shí)驗(yàn)）中心、上海交通大學(xué)太陽(yáng)能研究所、合肥陽(yáng)光電源等，它們?cè)谔?yáng)能應(yīng)用、光伏建筑一體化、大型并網(wǎng)光伏電站設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)行等方面積累了豐富的產(chǎn)品經(jīng)驗(yàn)和建設(shè)經(jīng)驗(yàn)。

中國(guó)科學(xué)院電工研究所與日本在無(wú)電網(wǎng)學(xué)校地區(qū)合作建成了總?cè)萘繛?28KW的16座太陽(yáng)能光伏電站，每個(gè)電站都配有數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在IC卡上，可以定期更換。在所內(nèi)的2KW風(fēng)/光互補(bǔ)電站的基礎(chǔ)上，采用Labview技術(shù)自主開(kāi)發(fā)出一套基于PC機(jī)的風(fēng)/光互補(bǔ)電站實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)軟件，并且先后建成了西藏雙湖25KW、安多100KW，班戈70KW、和尼瑪40KW光伏電站、30KW風(fēng)-光互補(bǔ)聯(lián)合電站和集中遠(yuǎn)程對(duì)光伏電站數(shù)應(yīng)據(jù)采集、傳輸及監(jiān)控系統(tǒng)等，均成功地用于工業(yè)界，獲多項(xiàng)中科院科技進(jìn)步獎(jiǎng)。在獨(dú)立運(yùn)行及并網(wǎng)光伏電站的研究開(kāi)發(fā)、獨(dú)立風(fēng)電系統(tǒng)和風(fēng)-光互補(bǔ)系統(tǒng)的研究及工程師范方面為國(guó)家做出了重要貢獻(xiàn)，處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位。

依托國(guó)網(wǎng)電科院建設(shè)的國(guó)家能源太陽(yáng)能發(fā)電研發(fā)（實(shí)驗(yàn)）中心于2010年6月底揭牌投運(yùn)，并同時(shí)建成金太陽(yáng)遠(yuǎn)程監(jiān)控中心。根據(jù)國(guó)家能源局的總體部署和規(guī)劃，監(jiān)控中心主站建設(shè)在國(guó)網(wǎng)電科院，中心依托光伏電站數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，通過(guò)配置數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和遠(yuǎn)程通訊系統(tǒng)，將“金太陽(yáng)示范工程”支持建設(shè)的光伏電站納入集中、實(shí)時(shí)監(jiān)控、對(duì)光伏發(fā)電項(xiàng)目進(jìn)行全過(guò)程數(shù)字化監(jiān)管，為我國(guó)光伏電站建設(shè)開(kāi)發(fā)、產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)提供數(shù)據(jù)支撐。

2011年6月20日，上海交通大學(xué)太陽(yáng)能研究所與蘇州中來(lái)光伏新材股份有限公司合作項(xiàng)目太陽(yáng)電池背膜試驗(yàn)項(xiàng)目之離網(wǎng)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)在上海交通大學(xué)閔行校區(qū)物理樓頂正式安裝完畢并試運(yùn)行。該項(xiàng)目總裝機(jī)容量為2.64KWp，系統(tǒng)采用小型模組，易于增加或減少組件。該項(xiàng)目系統(tǒng)不僅能夠?qū)γ繅K組件功率、電流、電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，還采用多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對(duì)每個(gè)組件的不同位置和環(huán)境溫度、光照、電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，還采用多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對(duì)每個(gè)組件的不同位置和環(huán)境的溫度、光照、風(fēng)向風(fēng)速、光譜輻照數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。上海交通大學(xué)太陽(yáng)能研究所長(zhǎng)期跟蹤記錄項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并進(jìn)行研究，為開(kāi)發(fā)新一代高性能太陽(yáng)電池背膜及光伏電站數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)研究提供基礎(chǔ)。

2011年7月18日下午5點(diǎn)15分，隨著監(jiān)控中心主站與現(xiàn)場(chǎng)光伏電站通訊信息表逐點(diǎn)調(diào)試完畢，合肥陽(yáng)光電源500KW屋頂光伏電站氣象信息、發(fā)電量、發(fā)電功率、逆變器信息、匯流箱信息等數(shù)據(jù)順利接入，金太陽(yáng)遠(yuǎn)程監(jiān)控中心首次實(shí)現(xiàn)了對(duì)異地金太陽(yáng)光伏電站的監(jiān)控。

2.物聯(lián)網(wǎng)

1、國(guó)外發(fā)展?fàn)顩r ①日本

2000年到2009年日本先后提出了E-Japan（electronic），U-Japan（Ubiquitous）,I-Japan（integrated）。其發(fā)展線路是從互聯(lián)網(wǎng)的普及到創(chuàng)造更好的上網(wǎng)環(huán)境，使人們能在任何地方都能上網(wǎng)；再到最后的將網(wǎng)絡(luò)融入到政府、個(gè)人信息、醫(yī)療、教育等各個(gè)方面，創(chuàng)造一個(gè)智慧城市。中日互聯(lián)網(wǎng)普及率對(duì)比

②韓國(guó)

自1997年起，韓國(guó)政府出臺(tái)了一系列推動(dòng)國(guó)家信息化建設(shè)的產(chǎn)業(yè)政策。

RFID/USN（傳感器網(wǎng)）是其中重要的一環(huán)。其中，韓國(guó)的RFID發(fā)展已經(jīng)從先到應(yīng)用開(kāi)始全面推廣，而USN也進(jìn)入實(shí)驗(yàn)性應(yīng)用階段。

③歐盟

2009年，歐盟執(zhí)委會(huì)發(fā)表了題為“Internet of Things – An action plan for Europe”的物聯(lián)網(wǎng)行動(dòng)方案。其主要的政策建議有：加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)管理；完善隱私和個(gè)人數(shù)據(jù)保護(hù)；提高物聯(lián)網(wǎng)可信度、接受度、安全性；推廣標(biāo)準(zhǔn)化；加強(qiáng)相關(guān)研發(fā)；建立開(kāi)放式的創(chuàng)新環(huán)境；增強(qiáng)機(jī)構(gòu)間協(xié)調(diào)；加強(qiáng)國(guó)際對(duì)話；加強(qiáng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的監(jiān)測(cè)和統(tǒng)計(jì)。

④美國(guó)

2009年，IBM與美國(guó)智庫(kù)機(jī)構(gòu)信息技術(shù)與創(chuàng)新基金會(huì)（ITIF）共同向奧巴馬政府提交了“The Digital Road to Recover: A Stimulus Plan to Create Jobs, Boost Productivity and Revitalize America”,提出通過(guò)信息通信技術(shù)（ICT）投資可以短期內(nèi)創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)。ICT包括智能電網(wǎng)、智能醫(yī)療、寬帶網(wǎng)絡(luò)三個(gè)領(lǐng)域。

2020年國(guó)際物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研發(fā)重點(diǎn)

2、國(guó)內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r

國(guó)內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，從傳感器需求的量的增長(zhǎng)可見(jiàn)一斑。

由柱狀圖可知，我國(guó)的RFID產(chǎn)業(yè)正呈穩(wěn)步上升趨勢(shì)。其背后，顯現(xiàn)了我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)。

從國(guó)家政策上，2011年，工信部制定了《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，重點(diǎn)培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)10個(gè)聚集區(qū)和100個(gè)骨干企業(yè)。因而我國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)有了大踏步的提升。

3、總結(jié)

物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展是計(jì)算機(jī)發(fā)展進(jìn)程中的一個(gè)里程碑。其發(fā)展勢(shì)必在今后會(huì)影響每一個(gè)人的生活方式。

每個(gè)國(guó)家的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展都有其自己的設(shè)想。但發(fā)展的本質(zhì)是不變的，那就是讓網(wǎng)絡(luò)更大程度上的融入人們的生活當(dāng)中，創(chuàng)造一個(gè)智慧的城市。

第五篇：物聯(lián)網(wǎng)的信息安全問(wèn)題

物聯(lián)網(wǎng)的安全問(wèn)題

摘要：物聯(lián)網(wǎng)，通俗的來(lái)說(shuō)就利用傳感器、射頻識(shí)別技術(shù)、二維碼等作為感知元器件，通過(guò)一些基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)（互聯(lián)網(wǎng)、個(gè)人區(qū)域網(wǎng)、無(wú)線傳感網(wǎng)等）來(lái)實(shí)現(xiàn)物與物、人與物、人與人的互聯(lián)溝通，進(jìn)而形成一種“物物相連的網(wǎng)絡(luò)”。“物聯(lián)網(wǎng)”的誕生也為人們的生活帶來(lái)了很大的方便，但是科技的發(fā)展總是會(huì)出現(xiàn)更多需要解決的難題，在物聯(lián)網(wǎng)中，一個(gè)最大的、最困難、最艱巨的問(wèn)題就是如何更好的解決物聯(lián)網(wǎng)的安全問(wèn)題，如何給人們帶來(lái)方便的同時(shí)給人們一個(gè)更可靠、更安全、更有保障的服務(wù)[1]。本文分析了物聯(lián)網(wǎng)所面臨的安全問(wèn)題，討論了物聯(lián)網(wǎng)安全問(wèn)題所涉及的六大關(guān)系，分析物聯(lián)網(wǎng)安全中的重要技術(shù)，最后提出了物聯(lián)網(wǎng)的安全機(jī)制，以期對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)發(fā)展起到積極的建言作用。關(guān)鍵字 物聯(lián)網(wǎng)、安全性、可靠性、引言

1999年美國(guó)麻省理工學(xué)院（MIT）成立了自動(dòng)識(shí)別技術(shù)中心，構(gòu)想了基于REID的物聯(lián)網(wǎng)的概念, 提出了產(chǎn)品電子碼（EPC）概念。在我國(guó)，自2009年8月溫家寶總理提出“感知中國(guó)”戰(zhàn)略后“物聯(lián)網(wǎng)”一時(shí)成為國(guó)內(nèi)熱點(diǎn)，迅速得到了政府、企業(yè)和學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。在“物聯(lián)網(wǎng)”時(shí)代，道路、房屋、車輛、家用電器等各類物品，甚至是動(dòng)物、人類，將與芯片、寬帶等連接起來(lái)，這個(gè)巨大的網(wǎng)絡(luò)不僅可以實(shí)現(xiàn)人與物的通信和感知，而且還可以實(shí)現(xiàn)物與物之間的感知、通信和相互控制。由于在物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)當(dāng)中，設(shè)計(jì)到未來(lái)網(wǎng)絡(luò)和信息資源的掌控與利用，并且建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)還能夠帶動(dòng)我國(guó)一系列相關(guān)產(chǎn)業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力和自主創(chuàng)新能力的提高，所以加快物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)，促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)張，已經(jīng)成為我國(guó)戰(zhàn)略發(fā)展的需求。

從技術(shù)的角度來(lái)看，物聯(lián)網(wǎng)是以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)建立起來(lái)的，所以互聯(lián)網(wǎng)所遇到的信息安全問(wèn)題，在物聯(lián)網(wǎng)中都會(huì)存在，只是在危害程度和表現(xiàn)形式上有些不同。從應(yīng)用的角度來(lái)看，物聯(lián)網(wǎng)上傳輸?shù)氖谴罅坑嘘P(guān)企業(yè)經(jīng)營(yíng)的金融、生產(chǎn)、物流、銷售數(shù)據(jù)，我們保護(hù)這些有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的數(shù)據(jù)的安全比保護(hù)互聯(lián)網(wǎng)上視屏、游戲數(shù)據(jù)的安全要重要的多，困難的多。從構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)的端系統(tǒng)的角度來(lái)看，大量的數(shù)據(jù)是由RFID與無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的傳感器產(chǎn)生的，并且通過(guò)無(wú)線的信道進(jìn)行傳輸，然而無(wú)線信道比較容易受到外部惡意節(jié)點(diǎn)的攻擊。從信息與網(wǎng)絡(luò)安全的角度來(lái)看，物聯(lián)網(wǎng)作為一個(gè)多網(wǎng)的異構(gòu)融合網(wǎng)絡(luò)，不僅僅存在與傳感網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)和因特網(wǎng)同樣的安全問(wèn)題，同時(shí)還有其特殊性，如隱私保護(hù)問(wèn)題、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)證與訪問(wèn)控制問(wèn)題、信息的存儲(chǔ)與管理等。文獻(xiàn)[3]認(rèn)為數(shù)據(jù)與隱私保護(hù)是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用過(guò)程中的挑戰(zhàn)之一。因此，物聯(lián)網(wǎng)所遇到的信息安全問(wèn)題會(huì)比互聯(lián)網(wǎng)更多，我們必須在研究物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的同時(shí)，從道德教育、技術(shù)保障和法制環(huán)境三個(gè)角度出發(fā)，為我們的物聯(lián)網(wǎng)健康的發(fā)展創(chuàng)造一個(gè)良好的環(huán)境。

1.物聯(lián)網(wǎng)的安全問(wèn)題

物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用給人們的生活帶來(lái)了很大的方便，比如我們不在需要裝著大量的現(xiàn)金去購(gòu)物，我們可以通過(guò)一個(gè)很小的射頻芯片就能夠感知我們身體體征狀況，我們還可以使用終端設(shè)備控制家中的家用電器，讓我們的生活變得更加人性化、智能化、合理化。如果在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用中，網(wǎng)絡(luò)安全無(wú)法保障，那么個(gè)人隱私、物品信息等隨時(shí)都可能被泄露。而且如果網(wǎng)絡(luò)不安全，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用為黑客提供了遠(yuǎn)程控制他人物品、甚至操縱一個(gè)企業(yè)的管理系統(tǒng)，一個(gè)城市的供電系統(tǒng)，奪取一個(gè)軍事基地的管理系統(tǒng)的可能性。我們不能否認(rèn)，物聯(lián)網(wǎng)在信息安全方面存在許多的問(wèn)題，這些安全問(wèn)題主要體現(xiàn)在一下幾個(gè)方面。1.1 感知節(jié)點(diǎn)和感知網(wǎng)絡(luò)的安全問(wèn)題

在無(wú)線傳感網(wǎng)中，通常是將大量的傳感器節(jié)點(diǎn)投放在人跡罕至或者環(huán)境比較惡劣的環(huán)境下，感知節(jié)點(diǎn)不僅僅數(shù)目龐大而且分布的范圍也很大，攻擊者可以輕易的接觸到這些設(shè)備，從而對(duì)它們?cè)斐善茐?，甚至通過(guò)本地操作更換機(jī)器的軟硬件。通常情況下，傳感器節(jié)點(diǎn)所有的操作都依靠自身所帶的電池供電，它的計(jì)算能力、存儲(chǔ)能力、通信能力受到結(jié)點(diǎn)自身所帶能源的限制，無(wú)法設(shè)計(jì)復(fù)雜的安全協(xié)議，因而也就無(wú)法擁有復(fù)雜的安全保護(hù)能力。而感知結(jié)點(diǎn)不僅要進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，而且還要進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、融合和協(xié)同工作。同時(shí)，感知網(wǎng)絡(luò)多種多樣，從溫度測(cè)量到水文監(jiān)控，從道路導(dǎo)航到自動(dòng)控制，它們的數(shù)據(jù)傳輸和消息也沒(méi)有特定的標(biāo)準(zhǔn)，所以沒(méi)法提供統(tǒng)一的安全保護(hù)體系[2]。1.2 自組網(wǎng)的安全問(wèn)題

自組網(wǎng)作為物聯(lián)網(wǎng)的末梢網(wǎng)，由于它拓?fù)涞膭?dòng)態(tài)變化會(huì)導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)間信任關(guān)系的不斷變化，這給密鑰管理帶來(lái)很大的困難。同時(shí)，由于節(jié)點(diǎn)可以自由漫游，與鄰近節(jié)點(diǎn)通信的關(guān)系在不斷地改變，節(jié)點(diǎn)加入或離開(kāi)無(wú)需任何聲明，這樣就很難為節(jié)點(diǎn)建立信任關(guān)系，以保證兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的路徑上不存在想要破壞網(wǎng)絡(luò)的惡意節(jié)點(diǎn)。路由協(xié)議中的現(xiàn)有機(jī)制還不能處理這種惡意行為的破壞。1.3核心網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題

物聯(lián)網(wǎng)的核心網(wǎng)絡(luò)應(yīng)當(dāng)具備有相對(duì)完整的保護(hù)能力，只有這樣才能夠使物聯(lián)網(wǎng)具備有更高的安全性和可靠性，但是在物聯(lián)網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)的數(shù)目十分的龐大，而且以集群方式存在，因此會(huì)導(dǎo)致在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，由于大量機(jī)器的數(shù)據(jù)發(fā)送而造成網(wǎng)絡(luò)擁塞。而且，現(xiàn)有通行網(wǎng)絡(luò)是面向連接的工作方式，而物聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用必須解決地址空間空缺和網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn)等問(wèn)題，從目前的現(xiàn)狀看物聯(lián)網(wǎng)對(duì)其核心網(wǎng)絡(luò)的要求，特別是在可信、可知、可管和可控等方面，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于目前的IP網(wǎng)所提供的能力，因此認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)必定會(huì)為其核心網(wǎng)絡(luò)采用數(shù)據(jù)分組技術(shù)。此外，現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)的安全架構(gòu)均是從人的通信角度設(shè)計(jì)的，并不完全適用于機(jī)器間的通信，使用現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)安全機(jī)制會(huì)割裂物聯(lián)網(wǎng)機(jī)器間的邏輯關(guān)系。1.4物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的安全問(wèn)題

通常在物聯(lián)網(wǎng)形成網(wǎng)絡(luò)時(shí)，是將現(xiàn)有的設(shè)備先部署后連接網(wǎng)絡(luò)，然而這些聯(lián)網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)沒(méi)有人來(lái)看守，所以如何對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程簽約信息和業(yè)務(wù)信息配置就成了難題。另外，物聯(lián)網(wǎng)的平臺(tái)通常是很龐大的，要對(duì)這個(gè)龐大的平臺(tái)進(jìn)行管理我們必須需要一個(gè)更為強(qiáng)大的安全管理系統(tǒng)，否則獨(dú)立的平臺(tái)會(huì)被各式各樣的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用所淹沒(méi)，但如此一來(lái)，如何對(duì)物聯(lián)網(wǎng)機(jī)器的日志等安全信息進(jìn)行管理成為新的問(wèn)題，并且可能割裂網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)平臺(tái)之間的信任關(guān)系，導(dǎo)致新一輪安全問(wèn)題的產(chǎn)生。1.5 RFID系統(tǒng)安全問(wèn)題

RFID射頻識(shí)別是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽，識(shí)別工作無(wú)需人工干預(yù)，操作也非常方便。RFID系統(tǒng)同傳統(tǒng)的Internet一樣，容易受到各種攻擊，這主要是由于標(biāo)簽和讀寫器之間的通信是通過(guò)電磁波的形式實(shí)現(xiàn)的，其過(guò)程中沒(méi)有任何物理或者可視的接觸，這種非接觸和無(wú)線通信存在嚴(yán)重安全隱患。RFID 的安全缺陷主要表現(xiàn)在以下三方面：

（1）RFID標(biāo)識(shí)自身訪問(wèn)的安全性問(wèn)題。由于RFID標(biāo)識(shí)本身的成本所限，使之很難具備足以自身保證安全的能力。這樣，就面臨很大的問(wèn)題。非法用戶可以利用合法的讀寫器或者自制的一個(gè)讀寫器，直接與 RFID 標(biāo)識(shí)進(jìn)行通信。這樣，就可以很容易地獲取RFID標(biāo)識(shí)中的數(shù)據(jù)，并且還能夠修改RFID 標(biāo)識(shí)中的數(shù)據(jù)；

（2）通信信道的安全性問(wèn)題。RFID使用的是無(wú)線通信信道，這就給非法用戶的攻擊帶來(lái)了方便。攻擊者可以非法截取通信數(shù)據(jù)；可以通過(guò)發(fā)射干擾信號(hào)來(lái)堵塞通信鏈路，使得讀寫器過(guò)載，無(wú)法接收正常的標(biāo)簽數(shù)據(jù)，制造拒絕服務(wù)攻擊；可以冒名頂替向RFID發(fā)送數(shù)據(jù)，篡改或偽造數(shù)據(jù)；

（3）RFID讀寫器的安全性問(wèn)題。RFID讀寫器自身可以被偽造；RFID讀寫器與主機(jī)之間的通信可以采用傳統(tǒng)的攻擊方法截獲。所以，RFID讀寫器自然也是攻擊者要攻擊的對(duì)象。由此可見(jiàn)，RFID所遇到的安全問(wèn)題要比通常的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題要復(fù)雜得多。物聯(lián)網(wǎng)安全架構(gòu)

物聯(lián)網(wǎng)安全結(jié)構(gòu)架構(gòu)也就是采集到的數(shù)據(jù)如何在層次架構(gòu)的各個(gè)層之間進(jìn)行傳輸?shù)?，在各個(gè)層次中安全和管理貫穿于其中，圖1顯示了物聯(lián)網(wǎng)的層次架構(gòu)。

應(yīng)用層支撐層傳輸層感知層智能電網(wǎng)、智能家居、環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)挖掘、智能計(jì)算、并行計(jì)算、云計(jì)算GMS、3G通信網(wǎng)、衛(wèi)星網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)RFID、二維碼、傳感器紅外感應(yīng)圖1物聯(lián)網(wǎng)的層次結(jié)構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)管理與安全 感知層通過(guò)各種傳感器節(jié)點(diǎn)獲取各類數(shù)據(jù)，包括物體屬性、環(huán)境狀態(tài)、行為狀態(tài)等動(dòng)態(tài)和靜態(tài)信息，通過(guò)傳感器網(wǎng)絡(luò)或射頻閱讀器等網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在感知層的匯聚和傳輸；傳輸層主要通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)、衛(wèi)星網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)實(shí)施，實(shí)現(xiàn)對(duì)感知層信息的接入和傳輸；支撐層是為上層應(yīng)用服務(wù)建立起一個(gè)高效可靠的支撐技術(shù)平臺(tái)，通過(guò)并行數(shù)據(jù)挖掘處理等過(guò)程，為應(yīng)用提供服務(wù)，屏蔽底層的網(wǎng)絡(luò)、信息的異構(gòu)性；應(yīng)用層是根據(jù)用戶的需求，建立相應(yīng)的業(yè)務(wù)模型，運(yùn)行相應(yīng)的應(yīng)用系統(tǒng)。

在每個(gè)層之間我們究竟該采取哪些安全措施呢？如圖2所示為物聯(lián)網(wǎng)在不同層次采取的安全。

應(yīng)用環(huán)境安全技術(shù)可信終端、身份認(rèn)證、訪問(wèn)控制、安全審計(jì)等網(wǎng)絡(luò)安全環(huán)境技術(shù)無(wú)線網(wǎng)安全、虛擬專用網(wǎng)、傳輸安全、安全路由、防火墻、安全審計(jì)等信息安全防御關(guān)鍵技術(shù)攻擊監(jiān)測(cè)、病毒防治、訪問(wèn)控制、內(nèi)容分析、應(yīng)急反應(yīng)。戰(zhàn)略預(yù)警等信息安全基礎(chǔ)核心技術(shù)密碼技術(shù)、高速芯片密碼、公鑰基礎(chǔ)設(shè)施、信息系統(tǒng)平臺(tái)安全等

圖2物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)架構(gòu)

圖2中所示以密碼技術(shù)為核心的基礎(chǔ)信息安全平臺(tái)及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是物聯(lián)網(wǎng)安全，特別是數(shù)據(jù)隱私保護(hù)的基礎(chǔ)，安全平臺(tái)同時(shí)包括安全事件應(yīng)急響應(yīng)中心、數(shù)據(jù)備份和災(zāi)難恢復(fù)設(shè)施、安全管理等。安全防御技術(shù)主要是為了保證信息的安全而采用的一些方法，在網(wǎng)絡(luò)和通信傳輸安全方面，主要針對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的安全技術(shù)，如VPN、路由等，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連過(guò)程的安全，旨在確保通信的機(jī)密性、完整性和可用性。而應(yīng)用環(huán)境主要針對(duì)用戶的訪問(wèn)控制與審計(jì)，以及應(yīng)用系統(tǒng)在執(zhí)行過(guò)程中產(chǎn)生的安全問(wèn)題[3]。

3物聯(lián)網(wǎng)中安全的關(guān)鍵技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)中涉及安全的關(guān)鍵技術(shù)主要有一下幾點(diǎn)：（1）密鑰管理機(jī)制

密匙作為物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)的基礎(chǔ)，它就像一把大門的鑰匙一樣，在網(wǎng)絡(luò)安全中起著決定性作用。對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)由于不存在計(jì)算機(jī)資源的限制，非對(duì)稱和對(duì)稱密鑰系統(tǒng)都可以適用，移動(dòng)通信網(wǎng)是一種相對(duì)集中式管理的網(wǎng)絡(luò)，而無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)和感知節(jié)點(diǎn)由于計(jì)算資源的限制，對(duì)密鑰系統(tǒng)提出了更多的要求，因此，物聯(lián)網(wǎng)密鑰管理系統(tǒng)面臨兩個(gè)主要問(wèn)題：一是如何構(gòu)建一個(gè)貫穿多個(gè)網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一密鑰管理系統(tǒng)，并與物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)相適應(yīng)；二是如何解決WSN中的密鑰管理問(wèn)題，如密鑰的分配、更新、組播等問(wèn)題。

實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的密匙管理系統(tǒng)可以采用兩種方法：一種是以互聯(lián)網(wǎng)為中心的集中式管理方法，另外一種是以各自網(wǎng)絡(luò)為中心的分布式管理方法。在此模式下，互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通訊網(wǎng)比較容易實(shí)現(xiàn)對(duì)密匙進(jìn)行管理，但是在WSN環(huán)境中對(duì)匯聚點(diǎn)的要求就比較高了，盡管我們可以在WSN中采用簇頭選擇方法，推選簇頭，形成層次式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)與相應(yīng)的簇頭通信，簇頭間以及簇頭與匯聚節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行密鑰的協(xié)商，但對(duì)多跳通信的邊緣節(jié)點(diǎn)、以及由于簇頭選擇算法和簇頭本身的能量消耗，使WSN的密鑰管理成為解決問(wèn)題的關(guān)鍵。

（2）安全路由協(xié)議

物聯(lián)網(wǎng)安全路由協(xié)議中我們要至少解決兩個(gè)問(wèn)題，一是多網(wǎng)融合的路由問(wèn)題；二是傳感網(wǎng)的路由問(wèn)題。前者可以考慮將身份標(biāo)識(shí)映射成類似的IP地址，實(shí)現(xiàn)基于地址的統(tǒng)一路由體系；后者是由于WSN的計(jì)算資源的局限性和易受到攻擊的特點(diǎn)，要設(shè)計(jì)抗攻擊的安全路由算法。

WSN中路由協(xié)議常受到的攻擊主要有以下幾類：虛假路由信息攻擊、選擇性轉(zhuǎn)發(fā)攻擊、污水池攻擊、女巫攻擊、蟲洞攻擊、Hello洪泛攻擊、確認(rèn)攻擊等。表1列出了一些針對(duì)路由的常見(jiàn)攻擊，表2為抗擊這些攻擊可以采用的方法。

表1常見(jiàn)的路由攻擊

路由協(xié)議

TinyOS信標(biāo) 定向擴(kuò)算 地理位置路由 最低成本轉(zhuǎn)發(fā) 謠傳路由

能量節(jié)約的拓?fù)渚S護(hù) 聚簇路由協(xié)議

表2路由攻擊的應(yīng)對(duì)方法

攻擊類型

外部攻擊和鏈路層安全 女巫攻擊

HELLO泛洪攻擊 蟲洞和污水池 選擇性轉(zhuǎn)發(fā)攻擊 認(rèn)證廣播和泛洪

解決方法

鏈路層加密和認(rèn)證 身份認(rèn)證 雙向鏈路認(rèn)證

很難防御，必須在設(shè)計(jì)路由協(xié)議時(shí)考慮，如基于地理位置路由 多徑路由技術(shù) 廣播認(rèn)證

安全威脅

虛假路由信息、選擇性轉(zhuǎn)發(fā)、女巫、蟲洞、HELLO泛洪、污水池

虛假路由信息、選擇性轉(zhuǎn)發(fā)、女巫、蟲洞、HELLO泛洪、污水池

虛假路由信息、選擇性轉(zhuǎn)發(fā)、女巫

虛假路由信息、選擇性轉(zhuǎn)發(fā)、女巫、蟲洞、HELLO泛洪、污水池

虛假路由信息、選擇性轉(zhuǎn)發(fā)、女巫、蟲洞、污水池

虛假路由信息、女巫、HELLO泛洪 選擇性轉(zhuǎn)發(fā)、HELLO泛洪

針對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳送的特點(diǎn)，目前已提出許多較為有效的路由技術(shù)。按路由算法的實(shí)現(xiàn)方法劃分，有洪泛式路由，如Gossiping等；以數(shù)據(jù)為中心的路由，如DirectedDiffusion、SPIN等：層次式路由，如LEACH(low energy adaptive clust eringhierarchy)、TEEN等；基于位置信息的路由，如GPSR、GEAR等[3]。

（1）認(rèn)證與訪問(wèn)控制

對(duì)用戶訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)資源的權(quán)限進(jìn)行嚴(yán)格的多等級(jí)認(rèn)證和訪問(wèn)控制，進(jìn)行用戶身份認(rèn)證，對(duì)口令加密、更新和鑒別，設(shè)置用戶訪問(wèn)目錄和文件的權(quán)限，控制網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置的權(quán)限等。例如，可以在通信前進(jìn)行節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)的身份認(rèn)證；設(shè)計(jì)新的密鑰協(xié)商方案，使得即使有一小部分節(jié)點(diǎn)被操縱后，攻擊者也不能或很難從獲取的節(jié)點(diǎn)信息推導(dǎo)出其他節(jié)點(diǎn)的密鑰信息。另外，還可以通過(guò)對(duì)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的合法性進(jìn)行認(rèn)證等措施來(lái)提高感知終端本身的安全性能。

（2）數(shù)據(jù)處理與隱私性

物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)要經(jīng)過(guò)信息感知、獲取、匯聚、融合、傳輸、存儲(chǔ)、挖掘、決策和控制等處理流程，而末端的感知網(wǎng)絡(luò)幾乎要涉及上述信息處理的全過(guò)程，只是由于傳感節(jié)點(diǎn)與匯聚點(diǎn)的資源限制，在信息的挖掘和決策方面不占居主要的位置。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用不僅面臨信息采集的安全性，也要考慮到信息傳送的私密性，要求信息不能被篡改和非授權(quán)用戶使用，同時(shí)，還要考慮到網(wǎng)絡(luò)的可靠、可信和安全。物聯(lián)網(wǎng)能否大規(guī)模推廣應(yīng)用，很大程度上取決于其是否能夠保障用戶數(shù)據(jù)和隱私的安全。

就傳感網(wǎng)而言，在信息的感知采集階段就要進(jìn)行相關(guān)的安全處理，如對(duì)RFID采集的信息進(jìn)行輕量級(jí)的加密處理后，再傳送到匯聚節(jié)點(diǎn)。這里要關(guān)注的是對(duì)光學(xué)標(biāo)簽的信息采集處理與安全，作為感知端的物體身份標(biāo)識(shí)，光學(xué)標(biāo)簽顯示了獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，而虛擬光學(xué)的加密解密技術(shù)為基于光學(xué)標(biāo)簽的身份標(biāo)識(shí)提供了手段，基于軟件的虛擬光學(xué)密碼系統(tǒng)由于可以在光波的多個(gè)維度進(jìn)行信息的加密處理，具有比一般傳統(tǒng)的對(duì)稱加密系統(tǒng)有更高的安全性，數(shù)學(xué)模型的建立和軟件技術(shù)的發(fā)展極大地推動(dòng)了該領(lǐng)域的研究和應(yīng)用推廣。

（3）入侵檢測(cè)和容侵容錯(cuò)技術(shù)

通常在網(wǎng)絡(luò)中存在惡意入侵的節(jié)點(diǎn)，在這種情況下，網(wǎng)絡(luò)仍然能夠正常的進(jìn)行工作，這就是所謂的容侵。WSN的安全隱患在于網(wǎng)絡(luò)部署區(qū)域的開(kāi)放性以及無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)的廣播特性，攻擊者往往利用這兩個(gè)特性，通過(guò)阻礙網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的正常工作，進(jìn)而破壞整個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行，降低網(wǎng)絡(luò)的可用性。在惡劣的環(huán)境中或者是人跡罕至的地區(qū)，這里通常是無(wú)人值守的，這就導(dǎo)致WSN缺少傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的物理上的安全，傳感器節(jié)點(diǎn)很容易被攻擊者俘獲、毀壞或妥協(xié)?，F(xiàn)階段無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的容侵技術(shù)主要集中于網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)淙萸?、安全路由容侵以及?shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的容侵機(jī)制。我們就結(jié)合一種WSN中的容侵框架，進(jìn)行探討WSN中是如何對(duì)網(wǎng)絡(luò)的安全做維護(hù)。容侵框架包括三個(gè)部分：

判定惡意節(jié)點(diǎn)：主要任務(wù)是要找出網(wǎng)絡(luò)中的攻擊節(jié)點(diǎn)或被妥協(xié)的節(jié)點(diǎn)?；倦S機(jī)發(fā)送一個(gè)通過(guò)公鑰加密的報(bào)文給節(jié)點(diǎn)，為了回應(yīng)這個(gè)報(bào)文，節(jié)點(diǎn)必須能夠利用其私鑰對(duì)報(bào)文進(jìn)行解密并回送給基站，如果基站長(zhǎng)時(shí)間接收不到節(jié)點(diǎn)的回應(yīng)報(bào)文，則認(rèn)為該節(jié)點(diǎn)可能遭受到入侵。另一種判定機(jī)制是利用鄰居節(jié)點(diǎn)的簽名。如果節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)包給基站，需要獲得一定數(shù)量的鄰居節(jié)點(diǎn)對(duì)該數(shù)據(jù)包的簽名。當(dāng)數(shù)據(jù)包和簽名到達(dá)基站后，基站通過(guò)驗(yàn)證簽名的合法性來(lái)判定數(shù)據(jù)包的合法性，進(jìn)而判定節(jié)點(diǎn)為惡意節(jié)點(diǎn)的可能性。

發(fā)現(xiàn)惡意節(jié)點(diǎn)后啟動(dòng)容侵機(jī)制：當(dāng)基站發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的可能存在的惡意節(jié)點(diǎn)后，則發(fā)送一個(gè)信息包告知惡意節(jié)點(diǎn)周圍的鄰居節(jié)點(diǎn)可能的入侵情況。因?yàn)檫€不能確定節(jié)點(diǎn)是惡意節(jié)點(diǎn)，鄰居節(jié)點(diǎn)只是將該節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)修改為容侵，即節(jié)點(diǎn)仍然能夠在鄰居節(jié)點(diǎn)的控制下進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)。

通過(guò)節(jié)點(diǎn)之間的協(xié)作，對(duì)惡意節(jié)點(diǎn)做出處理決定(排除或是恢復(fù))：一定數(shù)量的鄰居節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生編造的報(bào)警報(bào)文，并對(duì)報(bào)警報(bào)文進(jìn)行正確的簽名，然后將報(bào)警報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)給惡意節(jié)點(diǎn)。鄰居節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)惡意節(jié)點(diǎn)對(duì)報(bào)警報(bào)文的處理情況。正常節(jié)點(diǎn)在接收到報(bào)警報(bào)文后，會(huì)產(chǎn)生正確的簽名，而惡意節(jié)點(diǎn)則可能產(chǎn)生無(wú)效的簽名。鄰居節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收到的惡意節(jié)點(diǎn)的無(wú)效簽名的數(shù)量來(lái)確定節(jié)點(diǎn)是惡意節(jié)點(diǎn)的可能性。通過(guò)各個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)對(duì)節(jié)點(diǎn)是惡意節(jié)點(diǎn)性測(cè)時(shí)信息的判斷，選擇攻擊或放棄。

4在物聯(lián)網(wǎng)安全問(wèn)題中的六大關(guān)系

（1）物聯(lián)網(wǎng)安全與現(xiàn)實(shí)社會(huì)的關(guān)系

我們知道，是生活在現(xiàn)實(shí)社會(huì)的人類創(chuàng)造了網(wǎng)絡(luò)虛擬社會(huì)的繁榮，同時(shí)也是人類制造了網(wǎng)絡(luò)虛擬社會(huì)的麻煩?，F(xiàn)實(shí)世界中真善美的東西，網(wǎng)絡(luò)的虛擬社會(huì)都會(huì)有。同樣，現(xiàn)實(shí)社會(huì)中丑陋的東西，網(wǎng)絡(luò)的虛擬社會(huì)一般也會(huì)有，只是表現(xiàn)形式不一樣?；ヂ?lián)網(wǎng)上如此之多的信息安全問(wèn)題是人類自身制造的。同樣，物聯(lián)網(wǎng)的安全也是現(xiàn)實(shí)社會(huì)安全問(wèn)題的反映。因此，我們?cè)诮ㄔO(shè)物聯(lián)網(wǎng)的同時(shí)，需要拿出更大的精力去應(yīng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)所面臨的更加復(fù)雜的信息安全問(wèn)題。物聯(lián)網(wǎng)安全是一個(gè)系統(tǒng)的社會(huì)工程，光靠技術(shù)來(lái)解決物聯(lián)網(wǎng)安全問(wèn)題是不可能的，它必然要涉及技術(shù)、政策、道德與法律規(guī)范。（2）物聯(lián)網(wǎng)安全與計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的關(guān)系

所有的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)都是建立在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境之中的，因此，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的安全都是建立在互聯(lián)網(wǎng)安全的基礎(chǔ)之上的?；ヂ?lián)網(wǎng)包括端系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)核心交換兩個(gè)部分。端系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)硬件、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)等，而運(yùn)行物聯(lián)網(wǎng)信息系統(tǒng)的大型服務(wù)器或服務(wù)器集群，及用戶的個(gè)人計(jì)算機(jī)都是以固定或移動(dòng)方式接入到互聯(lián)網(wǎng)中的，它們是保證物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)。任何一種物聯(lián)網(wǎng)功能和服務(wù)的實(shí)現(xiàn)都需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)核心交換在不同的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。病毒、木馬、蠕蟲、腳本攻擊代碼等惡意代碼可以利用 E-mail、FTP與 Web 系統(tǒng)進(jìn)行傳播，網(wǎng)絡(luò)攻擊、網(wǎng)絡(luò)誘騙、信息竊取可以在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中進(jìn)行。那么，它們同樣會(huì)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)成威脅。如果互聯(lián)網(wǎng)核心交換部分不安全了，那么物聯(lián)網(wǎng)信息安全的問(wèn)題就無(wú)從談起。因此，保證網(wǎng)絡(luò)核心交換部分的安全，以及保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安全是保障物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)安全的基礎(chǔ)[4]。

（3）物聯(lián)網(wǎng)安全與密碼學(xué)的關(guān)系

密碼學(xué)是信息安全研究的重要工具，在網(wǎng)絡(luò)安全中有很多重要的應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)在用戶身份認(rèn)證、敏感數(shù)據(jù)傳輸?shù)募用苌隙紩?huì)使用到密碼技術(shù)[4]。但是物聯(lián)網(wǎng)安全涵蓋的問(wèn)題遠(yuǎn)不止密碼學(xué)涉及的范圍。密碼學(xué)是數(shù)學(xué)的一個(gè)分支，它涉及數(shù)字、公式與邏輯。數(shù)學(xué)是精確的和遵循邏輯規(guī)律的，而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的安全涉及的是人所知道的事、人與人之間的關(guān)系、人和物之間的關(guān)系，以及物與物之間的關(guān)系。物是有價(jià)值的，人是有欲望的，是不穩(wěn)定的，甚至是難于理解的。因此，密碼學(xué)是研究網(wǎng)絡(luò)安全所必需的一個(gè)重要的工具與方法，但是物聯(lián)網(wǎng)安全研究所涉及的問(wèn)題要廣泛得多。

（4）物聯(lián)網(wǎng)安全與國(guó)家信息安全戰(zhàn)略的關(guān)系

物聯(lián)網(wǎng)在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展了人與物、物與物之間的交互，它將越來(lái)越多地應(yīng)用于現(xiàn)代社會(huì)的政治、經(jīng)濟(jì)、文化、教育、科學(xué)研究與社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)安全必然會(huì)成為影響社會(huì)穩(wěn)定、國(guó)家安全的重要因素之一。因此，網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題已成為信息化社會(huì)的一個(gè)焦點(diǎn)問(wèn)題。每個(gè)國(guó)家只有立足于本國(guó)，研究網(wǎng)絡(luò)安全體系，培養(yǎng)專門人才，發(fā)展網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)業(yè)，才能構(gòu)筑本國(guó)的網(wǎng)絡(luò)與信息安全防范體系。如果哪個(gè)國(guó)家不重視網(wǎng)絡(luò)與信息安全，那么他們必將在未來(lái)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中處于被動(dòng)和危險(xiǎn)的境地。（5）物聯(lián)網(wǎng)安全與信息安全共性技術(shù)的關(guān)系

對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)安全來(lái)說(shuō)，它既包括互聯(lián)網(wǎng)中存在的安全問(wèn)題（即傳統(tǒng)意義上的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中信息安全共性技術(shù)），也有它自身特有的安全問(wèn)題（即物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中信息安全的個(gè)性技術(shù)）[4]。物聯(lián)網(wǎng)信息安全的個(gè)性化問(wèn)題主要包括無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全性與 RFID 安全性問(wèn)題。

（6）物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)與安全系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)系

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不是在真空之中，物聯(lián)網(wǎng)是要提供給全世界的用戶使用的，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員在研究和開(kāi)發(fā)一種新的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)與系統(tǒng)時(shí)，必須面對(duì)一個(gè)復(fù)雜的局面。成功的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)與成功的應(yīng)用系統(tǒng)的標(biāo)志是功能性與安全性的統(tǒng)一。不應(yīng)該簡(jiǎn)單地把物聯(lián)網(wǎng)安全問(wèn)題看做是從事物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)工程師的事，而是每位信息技術(shù)領(lǐng)域的工程師與管理人員共同面對(duì)的問(wèn)題。在規(guī)劃一種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，除了要規(guī)劃出建設(shè)系統(tǒng)所需要的資金，還需要考慮拿出一定比例的經(jīng)費(fèi)用于安全系統(tǒng)的建設(shè)。這是一個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案成熟度的標(biāo)志[3]。物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)涉及更為廣闊的領(lǐng)域，因此物聯(lián)網(wǎng)的安全問(wèn)題應(yīng)該引起我們更加高度的重視。

4．結(jié)束語(yǔ)

目前物聯(lián)網(wǎng)的研究與應(yīng)用剛剛開(kāi)始，我們?nèi)狈ψ銐虻墓芾斫?jīng)驗(yàn)，更談不上保護(hù)物聯(lián)網(wǎng)安全運(yùn)行的法律規(guī)范。如果我們?cè)陂_(kāi)始研究技術(shù)及應(yīng)用的同時(shí)，不能夠組織力量同步研究物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的道德與法律問(wèn)題，我們就不可能保證物聯(lián)網(wǎng)的健康發(fā)展。所以物聯(lián)網(wǎng)的安全研究任重而道遠(yuǎn)。

在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全方面，人們就密鑰管理、安全路由、認(rèn)證與訪問(wèn)控制、數(shù)據(jù)隱私保護(hù)、入侵檢測(cè)與容錯(cuò)容侵、以及安全決策與控制等方面進(jìn)行了相關(guān)研究，密鑰管理作為多個(gè)安全機(jī)制的基礎(chǔ)一直是研究的熱點(diǎn)，但并沒(méi)有找到理想的解決方案，要么尋求更輕量級(jí)的加密算法，要么提高傳感器節(jié)點(diǎn)的性能，目前的方法距實(shí)際應(yīng)用還有一定的距離，特別是至今為止，真正的大規(guī)模的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際應(yīng)用仍然太少，多跳自組織網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的大規(guī)模數(shù)據(jù)處理（如路由和數(shù)據(jù)融合）使很多理論上的小規(guī)模仿真失去意義，而在這種環(huán)境下的安全問(wèn)題才是傳感網(wǎng)安全的難點(diǎn)所在。

參考文獻(xiàn)

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