第一篇：物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

通院10班

文馨賢

學(xué)號(hào)B13011002

目錄

無(wú)線射頻技術(shù) 云計(jì)算 二維碼

感知無(wú)線電

無(wú)線射頻技術(shù) RFID基礎(chǔ)知識(shí) 1．什么是RFID RFID是Radio Frequency Identification的縮寫(xiě)，即射頻識(shí)別。常稱(chēng)為感應(yīng)式電子晶片或近接卡、感應(yīng)卡、非接觸卡、電子標(biāo)簽、電子條碼，等等。

一套完整 RFID系統(tǒng)由 Reader 與 Transponder 兩部份組成 ,其動(dòng)作原理為由 Reader 發(fā)射一特定頻率之無(wú)限電波能量給Transponder,用以驅(qū)動(dòng)Transponder電路將內(nèi)部之ID Code送出，此時(shí)Reader便接收此ID Code。Transponder的特殊在于免用電池、免接觸、免刷卡故不怕臟污，且晶片密碼為世界唯一無(wú)法復(fù)制，安全性高、長(zhǎng)壽命。

RFID的應(yīng)用非常廣泛，目前典型應(yīng)用有動(dòng)物晶片、汽車(chē)晶片防盜器、門(mén)禁管制、停車(chē)場(chǎng)管制、生產(chǎn)線自動(dòng)化、物料管理。RFID標(biāo)簽有兩種：有源標(biāo)簽和無(wú)源標(biāo)簽。以下是電子標(biāo)簽內(nèi)部結(jié)構(gòu):芯片+天線與RFID系統(tǒng)組成示意圖 2．什么是電子標(biāo)簽

電子標(biāo)簽即為 RFID 有的稱(chēng)射頻標(biāo)簽、射頻識(shí)別。它是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，通過(guò)射頻信號(hào)識(shí)別目標(biāo)

對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無(wú)須人工干預(yù)，作為條形碼的無(wú)線版本，RFID技術(shù)具有條形碼所不具備的防水、防磁、耐高溫、使用壽命長(zhǎng)、讀取距離大、標(biāo)簽上數(shù)據(jù)可以加密、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)容量更大、存儲(chǔ)信息更改自如等優(yōu)點(diǎn)。2． 什么是RFID技術(shù)？

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)，識(shí)別工作無(wú)須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)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，操作快捷方便。短距離射頻產(chǎn)品不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環(huán)境，可在這樣的環(huán)境中替代條碼，例如用在工廠的流水線上跟蹤物體。長(zhǎng)距射頻產(chǎn)品多用于交通上，識(shí)別距離可達(dá)幾十米，如自動(dòng)收費(fèi)或識(shí)別車(chē)輛身份等。

8.RFID無(wú)線識(shí)別電子標(biāo)簽基礎(chǔ)介紹：

無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)（Radio Frequency Idenfication，RFID）是一種非接觸的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，其基本原理是利用射頻信號(hào)和空間耦合（電感或電磁耦合）或雷達(dá)反射的傳輸特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)被識(shí)別物體的自動(dòng)識(shí)別。

RFID系統(tǒng)至少包含電子標(biāo)簽和閱讀器兩部分。電子標(biāo)簽是射頻識(shí)別系統(tǒng)的數(shù)據(jù)載體，電子標(biāo)簽由標(biāo)簽天線和標(biāo)簽專(zhuān)用芯片組成。依據(jù)電子標(biāo)簽供電方式的不同，電子標(biāo)簽可以分為有源電子標(biāo)簽(Active tag)、無(wú)源電子標(biāo)簽(Passive tag)和半無(wú)源電子標(biāo)簽(Semi—passive tag)。有源電子標(biāo)簽內(nèi)裝有電池，無(wú)源射頻標(biāo)簽沒(méi)有內(nèi)裝電池，半無(wú)源電子標(biāo)簽(Semi—passive tag)部分依靠電池工作。

電子標(biāo)簽依據(jù)頻率的不同可分為低頻電子標(biāo)簽、高頻電子標(biāo)簽、超高頻電子標(biāo)簽和微波電子標(biāo)簽。依據(jù)封裝形式的不同可分為信用卡標(biāo)簽、線形標(biāo)簽、紙狀標(biāo)簽、玻璃管標(biāo)簽、圓形標(biāo)簽及特殊用途的異形標(biāo)簽等。

RFID閱讀器（讀寫(xiě)器）通過(guò)天線與RFID電子標(biāo)簽進(jìn)行無(wú)線通信，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)簽識(shí)別碼和內(nèi)存數(shù)據(jù)的讀出或?qū)懭氩僮?。典型的閱讀器包含有高頻模塊(發(fā)送器和接收器)、控制單元以及閱讀器天線

2．RFID的工作原理

射頻識(shí)別系統(tǒng)的基本模型如圖8—1所示。其中，電子標(biāo)簽又稱(chēng)為射頻標(biāo)簽、應(yīng)答器、數(shù)據(jù)載體；閱讀器又稱(chēng)為讀出裝置，掃描器、通訊器、讀寫(xiě)器(取決于電子標(biāo)簽是否可以無(wú)線改寫(xiě)數(shù)據(jù))。電子標(biāo)簽與閱讀器之間通過(guò)耦合元件實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的空間(無(wú)接觸)耦合、在耦合通道內(nèi)，根據(jù)時(shí)序關(guān)系，實(shí)現(xiàn)能量的傳遞、數(shù)據(jù)的交換。發(fā)生在閱讀器和電子標(biāo)簽之間的射頻信號(hào)的耦合類(lèi)型有兩種。

(1)電感耦合。變壓器模型，通過(guò)空間高頻交變磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)耦合，依據(jù)的是電磁感應(yīng)定 律，如右圖所示。(2)電磁反向散射耦合：雷達(dá)原理模型，發(fā)射出去的電磁波，碰到目標(biāo)后反射，同時(shí)攜帶回目標(biāo)信息，依據(jù)的是電磁波的空間傳播規(guī)律

電感耦合方式一般適合于中、低頻工作的近距離射頻識(shí)別系統(tǒng)。典型的工作頻率有：125kHz、225kHz和13．56MHz。識(shí)別作用距離小于1m，典型作用距離為10～20cra。

電磁反向散射耦合方式一般適合于高頻、微波工作的遠(yuǎn)距離射頻識(shí)別系統(tǒng)。典型的工作頻率有：433MHz，915MHz，2．45GHz，5．8GHz。識(shí)別作用距離大于1m，典型作用距離為3—l0m。

RFID知識(shí)進(jìn)階 1.工作方式

射頻識(shí)別系統(tǒng)的基本工作方式分為全雙工（Full Duplex）和半雙工（Half Duplex）系統(tǒng)以及時(shí)序（SEQ）系統(tǒng)。全雙工表示射頻標(biāo)簽與讀寫(xiě)器之間可在同一時(shí)刻互相傳送信息。半雙工表示射頻標(biāo)簽與讀寫(xiě)器之間可以雙向傳送信息，但在同一時(shí)刻只能向一個(gè)方向傳送信息。在全雙工和半雙工系統(tǒng)中，射頻標(biāo)簽的響應(yīng)是在讀寫(xiě)器發(fā)出的電磁場(chǎng)或電磁波的情況下發(fā)送出去的。因?yàn)榕c閱讀器本身的信號(hào)相比，射頻標(biāo)簽的信號(hào)在接收天線上是很弱的，所以必須使用合適的傳輸方法，以便把射頻標(biāo)簽的信號(hào)與閱讀器的信號(hào)區(qū)別開(kāi)來(lái)。在實(shí)踐中，人們對(duì)從射頻標(biāo)簽到閱讀器的數(shù)據(jù)傳輸一般采用負(fù)載反射調(diào)制技術(shù)將射頻標(biāo)簽數(shù)據(jù)加載到反射回波上（尤其是針對(duì)無(wú)源射頻標(biāo)簽系統(tǒng)）。時(shí)序方法則與之相反，閱讀器的輻射出的電磁場(chǎng)短時(shí)間周期性地?cái)嚅_(kāi)。這些間隔被射頻標(biāo)簽識(shí)別出來(lái)，并被用于從射頻標(biāo)簽到閱讀器的數(shù)據(jù)傳輸。其實(shí)，這是一種典型的雷達(dá)工作方式。時(shí)序方法的缺點(diǎn)是：在閱讀器發(fā)送間歇時(shí)，射頻標(biāo)簽的能量供應(yīng)中斷，這就必須通過(guò)裝入足夠大的輔助電容器或輔助電池進(jìn)行補(bǔ)償。2． 數(shù)據(jù)量

射頻識(shí)別射頻標(biāo)簽的數(shù)據(jù)量通常在幾個(gè)字節(jié)到幾千個(gè)字節(jié)之間。但是，有一個(gè)例外，這就是1比特射頻標(biāo)簽。它有1比特的數(shù)據(jù)量就足夠了，使閱讀器能夠作出以下兩種狀態(tài)的判斷：“在電磁場(chǎng)中有射頻標(biāo)簽”或“在電磁場(chǎng)中無(wú)射頻標(biāo)簽”。這種要求對(duì)于實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的監(jiān)控或信號(hào)發(fā)送功能是完全足夠的。因?yàn)?比特的射頻標(biāo)簽不需要電子芯片，所以射頻標(biāo)簽的成本可以做得很低。由于這個(gè)原因，大量的1比特射頻標(biāo)簽在百貨商場(chǎng)和商店中用于商品防盜系統(tǒng)（EAS）。當(dāng)帶著沒(méi)有付款的商品離開(kāi)百貨商場(chǎng)時(shí)，安裝在出口的讀寫(xiě)器就能識(shí)別出“在電磁場(chǎng)中有射頻標(biāo)簽”的狀況，并引起相應(yīng)的反應(yīng)。對(duì)按規(guī)定已付款的商品來(lái)說(shuō)，1比特射頻標(biāo)簽在付款處被除掉或者去活化。3． 可編程

能否給射頻標(biāo)簽寫(xiě)入數(shù)據(jù)是區(qū)分射頻識(shí)別系統(tǒng)的另外一個(gè)因素。對(duì)簡(jiǎn)單的射頻識(shí)別系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，射頻標(biāo)簽的數(shù)據(jù)大多是簡(jiǎn)單的（序列）號(hào)碼，可在加工芯片時(shí)集成進(jìn)去，以后不能再變。與此相反，可寫(xiě)入的射頻標(biāo)簽通過(guò)讀寫(xiě)器或?qū)Ｓ玫木幊淘O(shè)備寫(xiě)入數(shù)據(jù)。射頻標(biāo)簽的數(shù)據(jù)寫(xiě)入一般分為無(wú)線寫(xiě)入與有線寫(xiě)入兩種形式。目前鐵路應(yīng)用的機(jī)車(chē)、貨車(chē)射頻標(biāo)簽均采用有線寫(xiě)入的工作方式。4． 數(shù)據(jù)載體

為了存貯數(shù)據(jù)，主要使用三種方法：EEPROM、FRAM、SRAM。對(duì)一般的射頻識(shí)別系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，使用電可擦可編程只讀存貯器（EEPROM）是主要方法。然而，使用這種方法的缺點(diǎn)是：寫(xiě)入過(guò)程中的功率消耗很大，使用壽命一般為寫(xiě)入100,000次。最近，也有個(gè)別廠家使用所謂的鐵電隨機(jī)存取存貯器（FRAM）。與電可擦可編程只讀存貯器相比，鐵電隨機(jī)存取存貯器的寫(xiě)入功率消耗減少100倍，寫(xiě)入時(shí)間甚至減少1000倍。然而，鐵電隨機(jī)存取存貯器由于生產(chǎn)中的問(wèn)題至今未獲得廣泛應(yīng)用。FRAM屬于非易失類(lèi)存貯器。對(duì)微波系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，還使用靜態(tài)隨機(jī)存取存貯器（SRAM），存貯器能很快寫(xiě)入數(shù)據(jù)。為了永久保存數(shù)據(jù)，需要用輔助電池作不中斷的供電。

5． 狀態(tài)模式

對(duì)可編程射頻標(biāo)簽來(lái)說(shuō)，必須由數(shù)據(jù)載體的“內(nèi)部邏輯”控制對(duì)標(biāo)簽存貯器的寫(xiě)/讀操作以及對(duì)寫(xiě)/讀授權(quán)的請(qǐng)求。在最簡(jiǎn)單的情況下，可由一臺(tái)狀態(tài)機(jī)來(lái)完成。使用狀態(tài)機(jī)，可以完成很復(fù)雜的過(guò)程。然而，狀態(tài)機(jī)的缺點(diǎn)是：對(duì)修改編程的功能缺乏靈活性，這意味著要設(shè)計(jì)新的芯片，由于這些變化需要修改硅芯片上的電路，設(shè)計(jì)更改實(shí)現(xiàn)所要的花費(fèi)很大。

微處理器的使用明顯地改善了這種情況。在芯片生產(chǎn)時(shí)，將用于管理應(yīng)用數(shù)據(jù)的操作系統(tǒng)，通過(guò)掩膜方式集成到微處理器中，這種修改花費(fèi)不多。此外，軟件還能調(diào)整以適合各種專(zhuān)門(mén)應(yīng)用。此外，還有利用各種物理效應(yīng)存貯數(shù)據(jù)的射頻標(biāo)簽，其中包括只讀的表面波（SAW）射頻標(biāo)簽和通常能去活化（寫(xiě)入“0”）以及極少的可以重新活化（寫(xiě)入“1”）的1比特射頻標(biāo)簽。

6． 能量供應(yīng)

射頻識(shí)別系統(tǒng)的一個(gè)重要的特征是射頻標(biāo)簽的供電。無(wú)源的射頻標(biāo)簽自已沒(méi)有電源。因此，無(wú)源的射頻標(biāo)簽工作用的所有能量必須從閱讀器發(fā)出的電磁場(chǎng)中取得。與此相反，有源的射頻標(biāo)簽包含一個(gè)電池，為微型芯片的工作提供全部或部分（“輔助電池”）能量。7． 頻率范圍

射頻識(shí)別系統(tǒng)的另一個(gè)重要特征是系統(tǒng)的工作頻率和閱讀距離?？梢哉f(shuō)工作頻率與閱讀距離是密切相關(guān)的，這是由電磁波的傳播特性所決定的。通常把射頻識(shí)別系統(tǒng)的工作頻率定義為閱讀器讀射頻標(biāo)簽時(shí)發(fā)送射頻信號(hào)所使用的頻率。在大多數(shù)情況下，把它叫做閱讀器發(fā)送頻率（負(fù)載調(diào)制、反向散射）。不管在何種情況下，射頻標(biāo)簽的“發(fā)射功率”要比閱讀器發(fā)射功率低很多。射頻識(shí)別系統(tǒng)閱讀器發(fā)送的頻率基本上劃歸三個(gè)范圍：（1）低頻（30kHz ~ 300kHz）；（2）中高頻（3MHz ~ 30MHz）；（3）超高頻（300MHz ~ 3GHz）或微波（>3GHz）。根據(jù)作用距離，射頻識(shí)別系統(tǒng)的附加分類(lèi)是： 密耦合（0 ~ 1cm）、遙耦合（0 ~ 1m）和 遠(yuǎn)距離系統(tǒng)（>1m）。8． 射頻標(biāo)簽→讀寫(xiě)器數(shù)據(jù)傳輸

射頻標(biāo)簽回送到閱讀器的數(shù)據(jù)傳輸方式多種多樣，可歸結(jié)為三類(lèi)：

（1）利用負(fù)載調(diào)制的反射或反向散射方式（反射波的頻率與閱讀器的發(fā)送頻率一致）；（2）利用閱讀器發(fā)送頻率的次諧波傳送標(biāo)簽信息（標(biāo)簽反射波與閱讀器的發(fā)送頻率不同，為其高次諧波（n倍）或分諧波（1/n倍））；（3）其他形式。RFID工作頻率的分類(lèi) 1.概要

從應(yīng)用概念來(lái)說(shuō)，射頻標(biāo)簽的工作頻率也就是射頻識(shí)別系統(tǒng)的工作頻率，是其最重要的特點(diǎn)之一。毫無(wú)疑問(wèn)，射頻標(biāo)簽的工作頻率是其最重要的特點(diǎn)之一。射頻標(biāo)簽的工作頻率不僅決定著射頻識(shí)別系統(tǒng)工作原理（電感耦合還是電磁耦合）、識(shí)別距離，還決定著射頻標(biāo)簽及讀寫(xiě)器實(shí)現(xiàn)的難易程度和設(shè)備的成本。

工作在不同頻段或頻點(diǎn)上的射頻標(biāo)簽具有不同的特點(diǎn)。射頻識(shí)別應(yīng)用占據(jù)的頻段或頻點(diǎn)在國(guó)際上有公認(rèn)的劃分，即位于ISM波段之中。典型的工作頻率有：125kHz，133kHz，13.56MHz，27.12MHz，433MHz，902~928MHz，2.45GHz，5.8GHz等。

從應(yīng)用概念來(lái)說(shuō)，射頻標(biāo)簽的工作頻率也就是射頻識(shí)別系統(tǒng)的工作頻率。2． 低頻段射頻標(biāo)簽

低頻段射頻標(biāo)簽，簡(jiǎn)稱(chēng)為低頻標(biāo)簽，其工作頻率范圍為30kHz ~ 300kHz。典型工作頻率有：125KHz，133KHz。低頻標(biāo)簽一般為無(wú)源標(biāo)簽，其工作能量通過(guò)電感耦合方式從閱讀器耦合線圈的輻射近場(chǎng)中獲得。低頻標(biāo)簽與閱讀器之間傳送數(shù)據(jù)時(shí)，低頻標(biāo)簽需位于閱讀器天線輻射的近場(chǎng)區(qū)內(nèi)。低頻標(biāo)簽的閱讀距離一般情況下小于1米。

低頻標(biāo)簽的典型應(yīng)用有：動(dòng)物識(shí)別、容器識(shí)別、工具識(shí)別、電子閉鎖防盜（帶有內(nèi)置應(yīng)答器的汽車(chē)鑰匙）等。與低頻標(biāo)簽相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)有：ISO11784/11785（用于動(dòng)物識(shí)別）、ISO18000-2（125-135 kHz）。低頻標(biāo)簽有多種外觀形式，應(yīng)用于動(dòng)物識(shí)別的低頻標(biāo)簽外觀有：項(xiàng)圈式、耳牌式、注射式、藥丸式等。典型應(yīng)用的動(dòng)物有牛、云計(jì)算

云計(jì)算定義

云是由一系列相互聯(lián)系并且虛擬化的計(jì)算機(jī)組成的并行和分布式系統(tǒng)模式。這些虛擬化的計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)地提供一種或多種統(tǒng)一化的計(jì)算和存儲(chǔ)資源。這些資源通過(guò)服務(wù)提供者和服務(wù)消費(fèi)者之間的協(xié)商來(lái)流通?；谶@樣云的計(jì)算稱(chēng)為云計(jì)算。簡(jiǎn)單地說(shuō)，云計(jì)算就是指基于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的超級(jí)計(jì)算模式。即把存儲(chǔ)于個(gè)人電腦、服務(wù)器和其他設(shè)備上的大量存儲(chǔ)器容量和處理器資源集中在一起，統(tǒng)一管理并且協(xié)同工作。云計(jì)算服務(wù)體系

我們將云計(jì)算看成是一個(gè)組合的服務(wù)。我們通過(guò)云層次棧將云的三種模型：PaaS，IaaS和SaaS三種服務(wù)歸屬于云系統(tǒng)不同軟件架構(gòu)層。

用戶(hù)通過(guò)應(yīng)用層提供的Web門(mén)戶(hù)訪問(wèn)服務(wù)。一般來(lái)說(shuō)，該服務(wù)是收費(fèi)項(xiàng)目。但是這種商業(yè)模式得到大多數(shù)用戶(hù)的青睞，因?yàn)樗鼫p少對(duì)軟件維護(hù)的壓力 和操作 支持的費(fèi)用。另外，用戶(hù)從用戶(hù)終端導(dǎo)入到數(shù)據(jù)中心，大大降低用戶(hù)對(duì)硬件需求。云軟件環(huán)境層也就是軟件平臺(tái)(PaaS)。該層用戶(hù)是云平臺(tái)開(kāi)發(fā)者，他們將應(yīng) 用部署在云平臺(tái)上。

云軟件基礎(chǔ)設(shè)施層(IaaS)該層為高層提供基礎(chǔ)性資源，可以組成新的云軟件環(huán)境或者應(yīng)用。提供云服務(wù)分為三類(lèi)：計(jì)算資源、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和通信設(shè)施。計(jì)算資源：給云用戶(hù)提供虛擬機(jī)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：允許用戶(hù)在遠(yuǎn)程硬盤(pán)上存儲(chǔ)數(shù)據(jù)并在任何時(shí)候訪問(wèn)數(shù)據(jù)，它有效的擴(kuò)大云用戶(hù)群。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)一般要滿足維護(hù)用戶(hù)數(shù)據(jù)的諸多要求包括可用性、安全性、備份與數(shù)據(jù)一致等等

通信設(shè)施：云服務(wù)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量有著較高的要求，是的網(wǎng)絡(luò)通信成為云系統(tǒng)中一個(gè)至關(guān)重要的基礎(chǔ)設(shè)施組件。云系統(tǒng)提供的通信能力：面向服務(wù)、結(jié)構(gòu)化、可預(yù)測(cè)和可靠性。軟件內(nèi)核：該層次負(fù)責(zé)管理云的物理服務(wù)器基礎(chǔ)軟件管理。軟件內(nèi)核可以看做是操作系統(tǒng)內(nèi)核。網(wǎng)格計(jì)算部署和運(yùn)行在該層集群上，但是有網(wǎng)格缺乏虛擬化抽象，任務(wù)與真實(shí)的硬件基礎(chǔ)設(shè)施有著密切的聯(lián)系。固件和硬件：形成云的硬件骨架和交換機(jī)。

云計(jì)算與IDC相比，對(duì)于資源利用率也有很大的不同。IDC一般采用服務(wù)器托管和虛擬主機(jī)方式對(duì)網(wǎng)站提供服務(wù)。每個(gè)IDC組所獲得的網(wǎng)絡(luò)帶寬、處理 能力和存儲(chǔ)空間都是固定的。然而，大部分網(wǎng)站之間的資源其實(shí)是不均衡的。因此，IDC無(wú)法面對(duì)突發(fā)流量所帶來(lái)的影響，會(huì)造成資源的癱瘓與浪費(fèi)。

云計(jì)算的特點(diǎn) 2.1超大規(guī)模

“云”具有相當(dāng)?shù)囊?guī)模，Google云計(jì)算已經(jīng)擁有100多萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器，Amazon、IBM、微軟、Yahoo等的“云”均擁有幾十萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器。企業(yè)私有云一般擁有數(shù)百上千臺(tái)服務(wù)器?！霸啤蹦苜x予用戶(hù)前所未有的計(jì)算能力。2.2 虛擬化

云計(jì)算支持用戶(hù)在任意位置、使用各種終端獲取應(yīng)用服務(wù)。所請(qǐng)求的資源來(lái)自“云”，而不是固定的有形的實(shí)體。應(yīng)用在“云”中某處運(yùn)行，但實(shí)際上用戶(hù)無(wú)需了解、也不用擔(dān)心應(yīng)用運(yùn)行的具體位置。只需要一臺(tái)筆記本或者一個(gè)手機(jī)，就可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)我們需要的一切，甚至包括超級(jí)計(jì)算這樣的任務(wù)。2.3 高可靠性

“云”使用了數(shù)據(jù)多副本容錯(cuò)、計(jì)算節(jié)點(diǎn)同構(gòu)可互換等措施來(lái)保障服務(wù)的高可靠性，使用云計(jì)算比使用本地計(jì)算機(jī)可靠。2.4 通用性

云計(jì)算不針對(duì)特定的應(yīng)用，在“云”的支撐下可以構(gòu)造出千變?nèi)f化的應(yīng)用，同一個(gè)“云”可以同時(shí)支撐不同的應(yīng)用運(yùn)行。2.5 高可擴(kuò)展性

“云”的規(guī)?？梢詣?dòng)態(tài)伸縮，滿足應(yīng)用和用戶(hù)規(guī)模增長(zhǎng)的需要。2.6 按需服務(wù)

“云”是一個(gè)龐大的資源池，你按需購(gòu)買(mǎi)；云可以象自來(lái)水，電，煤氣那樣計(jì)費(fèi)。2.7 極其廉價(jià)

由于“云”的特殊容錯(cuò)措施可以采用極其廉價(jià)的節(jié)點(diǎn)來(lái)構(gòu)成云，“云”的自動(dòng)化集中式管理使大量企業(yè)無(wú)需負(fù)擔(dān)日益高昂的數(shù)據(jù)中心管理成本，“云”的通用性使資源的利用率較之傳統(tǒng)系統(tǒng)大幅提升，因此用戶(hù)可以充分享受“云”的低成本優(yōu)勢(shì)，經(jīng)常只要花費(fèi)幾百美元、幾天時(shí)間就能完成以前需要數(shù)萬(wàn)美元、數(shù)月時(shí)間才能完成的任務(wù)。3.云計(jì)算的由來(lái) 云計(jì)算(Cloud Computing)是一種新興的商業(yè)計(jì)算模型。它將計(jì)算任務(wù)分布在大量計(jì)算機(jī)構(gòu)成的資源池上，使各種應(yīng)用系統(tǒng)能夠根據(jù)需要獲取計(jì)算力、存儲(chǔ)空間和各種軟件服務(wù)。這種資源池稱(chēng)為“云”。“云”是一些可以自我維護(hù)和管理的虛擬計(jì)算資源，通常為一些大型服務(wù)器集群，包括計(jì)算服務(wù)器、存儲(chǔ)服務(wù)器、寬帶資源等等。云計(jì)算將所有的計(jì)算資源集中起來(lái)，并由軟件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)管理，無(wú)需人為參與。這使得應(yīng)用提供者無(wú)需為繁瑣的細(xì)節(jié)而煩惱，能夠更加專(zhuān)注于自己的業(yè)務(wù)，有利于創(chuàng)新和降低成本。之所以稱(chēng)為“云”，是因?yàn)樗谀承┓矫婢哂鞋F(xiàn)實(shí)中云的特征：云一般都較大；云的規(guī)?？梢詣?dòng)態(tài)伸縮，它的邊界是模糊的；云在空中飄忽不定，你無(wú)法也無(wú)需確定它的具體位置，但它確實(shí)存在于某處。之所以稱(chēng)為“云”，還因?yàn)樵朴?jì)算的鼻祖之一亞瑪遜公司將曾經(jīng)大家稱(chēng)作為網(wǎng)格計(jì)算的東西，取了一個(gè)新名稱(chēng)“彈性計(jì)算云”(EC2)，并取得了商業(yè)上的成功。云計(jì)算被它的吹捧者視為“革命性的計(jì)算模型”，因?yàn)樗沟贸?jí)計(jì)算能力通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)自由流通成為了可能。企業(yè)與個(gè)人用戶(hù)無(wú)需再投入昂貴的硬件購(gòu)置成本，只需要通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)購(gòu)買(mǎi)租賃計(jì)算力，“把你的計(jì)算機(jī)當(dāng)做接入口，一切都交給互聯(lián)網(wǎng)吧”。用戶(hù)只需要640K的內(nèi)存就足夠了?！北葼枴どw茨1989年在談?wù)摗坝?jì)算機(jī)科學(xué)的過(guò)去現(xiàn)在與未來(lái)時(shí)”時(shí)如是說(shuō)。那時(shí)，所有的程序都很省很小，100MB的硬盤(pán)簡(jiǎn)直用不完?；ヂ?lián)網(wǎng)還在實(shí)驗(yàn)室被開(kāi)發(fā)著，超文本協(xié)議剛剛被提出。它們的廣泛應(yīng)用，將在6年之后開(kāi)始。目前（2008年），在提供裝機(jī)服務(wù)的網(wǎng)站上可以檢索到這樣的信息，一個(gè)普通白領(lǐng)上班所需的電腦標(biāo)配是：低端酷睿雙核/1GB內(nèi)存/100GB硬盤(pán)，很快，兆級(jí)的硬盤(pán)就將進(jìn)入家庭機(jī)使用范圍。硬件配置飛速飚高的背后，是互聯(lián)網(wǎng)上數(shù)據(jù)飛速的的增長(zhǎng)——這簡(jiǎn)直在挑戰(zhàn)人類(lèi)想象力的極限，海量數(shù)據(jù)作為一個(gè)概念被提出時(shí)，單位以GB計(jì)。而現(xiàn)在這只是一個(gè)小網(wǎng)站的數(shù)據(jù)量單位。4．云計(jì)算基本原理 云計(jì)算的基本原理是，通過(guò)使計(jì)算分布在大量的分布式計(jì)算機(jī)上，而非本地計(jì)算機(jī)或遠(yuǎn)程服務(wù)器中，企業(yè)數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行將更與互聯(lián)網(wǎng)相似。這使得企業(yè)能夠?qū)①Y源切換到需要的應(yīng)用上，根據(jù)需求訪問(wèn)計(jì)算機(jī)和存儲(chǔ)系統(tǒng)。這可是一種革命性的舉措，打個(gè)比方，這就好比是從古老的單臺(tái)發(fā)電機(jī)模式轉(zhuǎn)向了電廠集中供電的模式。它意味著計(jì)算能力也可以作為一種商品進(jìn)行流通，就像煤氣、水電一樣，取用方便，費(fèi)用低廉。最大的不同在于，它是通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行傳輸?shù)?。云?jì)算的藍(lán)圖已經(jīng)呼之欲出：在未來(lái)，只需要一臺(tái)筆記本或者一個(gè)手機(jī)，就可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)我們需要的一切，甚至包括超級(jí)計(jì)算這樣的任務(wù)。從這個(gè)角度而言，最終用戶(hù)才是云計(jì)算的真正擁有者。云計(jì)算的應(yīng)用包含這樣的一種思想，把力量聯(lián)合起來(lái)，給其中的每一個(gè)成員使用。從最根本的意義來(lái)說(shuō)，云計(jì)算就是利用互聯(lián)網(wǎng)上的軟件和數(shù)據(jù)的能力。對(duì)于云計(jì)算，李開(kāi)復(fù)（Google全球副總裁、中國(guó)區(qū)總裁）打了一個(gè)形象的比喻：錢(qián)莊。最早人們只是把錢(qián)放在枕頭底下，后來(lái)有了錢(qián)莊，很安全，不過(guò)兌現(xiàn)起來(lái)比較麻煩?，F(xiàn)在發(fā)展到銀行可以到任何一個(gè)網(wǎng)點(diǎn)取錢(qián)，甚至通過(guò)ATM，或者國(guó)外的渠道。就像用電不需要家家裝備發(fā)電機(jī)，直接從電力公司購(gòu)買(mǎi)一樣?！霸朴?jì)算”帶來(lái)的就是這樣一種變革——由谷歌、IBM這樣的專(zhuān)業(yè)網(wǎng)絡(luò)公司來(lái)搭建計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)、運(yùn)算中心，用戶(hù)通過(guò)一根網(wǎng)線借助瀏覽器就可以很方便的訪問(wèn)，把“云”做為資料存儲(chǔ)以及應(yīng)用服務(wù)的中心。云計(jì)算目前已經(jīng)發(fā)展出了云安全和云存儲(chǔ)兩大領(lǐng)域。如國(guó)內(nèi)的瑞星和趨勢(shì)科技就已開(kāi)始提供云安全的產(chǎn)品；而微軟、谷歌等國(guó)際頭更多的是涉足云存儲(chǔ)領(lǐng)域

二維碼

二維條碼/二維碼（dimensional barcode）是用某種特定的幾何圖形按一定規(guī)律在平面（二維方向上）分布的黑白相間的圖形記錄數(shù)據(jù)符號(hào)信息的；在代碼編制上巧妙地利用構(gòu)成計(jì)算機(jī)內(nèi)部邏輯基礎(chǔ) 二維碼：QR碼的“0”、“1”比特流的概念，使用若干個(gè)與二進(jìn)制相對(duì)應(yīng)的幾何形體來(lái)表示文字?jǐn)?shù)值信息，通過(guò)圖象輸入設(shè)備或光電掃描設(shè)備自動(dòng)識(shí)讀以實(shí)現(xiàn)信息自動(dòng)處理：它具有條碼技術(shù)的一些共性：每種碼制有其特定的字符集；每個(gè)字符占有一定的寬度；具有一定的校驗(yàn)功能等。同時(shí)還具有對(duì)不同行的信息自動(dòng)識(shí)別功能、及處理圖形旋轉(zhuǎn)變化等特點(diǎn)。在許多種類(lèi)的二維條碼中，常用的碼制有：Data Matrix, Maxi Code, Aztec, QR Code, Vericode, PDF417, Ultracode, Code 49, Code 16K 等，QR碼是1994年由日本Denso-Wave公司發(fā)明。QR來(lái)自英文「Quick Response」的縮寫(xiě)，即快速反應(yīng)的意思，源自發(fā)明者希望QR碼可讓其內(nèi)容快速被解碼。QR碼最常見(jiàn)于日本、韓國(guó)；并為目前日本最流行的二維空間條碼。二維碼的編碼技術(shù)原理

二維碼可以分為堆疊式/行排式二維碼和矩陣式二維碼。堆疊式/行排式二維碼形態(tài)上是由多行短截的一維碼堆疊而成；矩陣式二維碼以矩陣的形式組成，在矩陣相應(yīng)元素位置上用“點(diǎn)”表示二進(jìn)制“1”，用“空”表示二進(jìn)制“0”，由“點(diǎn)”和“空”的排列組成代碼。

（一）堆疊式/行排式二維碼

行排式二維碼(又稱(chēng)：堆積式二維碼或?qū)优攀蕉S碼)，其編碼原理是建立在一維碼基礎(chǔ)之上，按需要堆積成二行或多行。它在編碼設(shè)計(jì)、校驗(yàn)原理、識(shí)讀方式等方面繼承了一維碼的一些特點(diǎn)，識(shí)讀設(shè)備與條碼印刷與一維碼技術(shù)兼容。但由于行數(shù)的增加，需要對(duì)行進(jìn)行判定、其譯碼算法與軟件也不完全相同于一維碼。有代表性的行排式二維碼有CODE49、CODE 16K、PDF417等。其中的CODE49,是1987年由 David Allair 博士研制，Intermec 公司推出的第一個(gè)二維碼。

Code 49條碼 Code 49是一種多層、連續(xù)型、可變長(zhǎng)度的條碼符號(hào)，它可以表示全部的128個(gè)ASCII字符。每個(gè)Code 49條碼符號(hào)由2到8層組成，每層有18個(gè)條和17個(gè)空。層與層之間由一個(gè)層分隔條分開(kāi)。每層包含一個(gè)層標(biāo)識(shí)符，最后一層包含表示符號(hào)層數(shù)的信息。

Code 16K碼 Code 16K條碼是一種多層、連續(xù)型可變長(zhǎng)度的條碼符號(hào)，可以表示全ASCII字符集的128個(gè)字符及擴(kuò)展ASCII字符。它采用UPC及Code128字符。一個(gè)16層的Code 16K符號(hào)，可以表示77個(gè)ASCII字符或154個(gè)數(shù)字字符。Code 16K通過(guò)唯一的起始符/終止符標(biāo)識(shí)層號(hào)，通過(guò)字符自校驗(yàn)及兩個(gè)模107的校驗(yàn)字符進(jìn)行錯(cuò)誤校驗(yàn)。二）矩陣式二維碼

短陣式二維碼（又稱(chēng)棋盤(pán)式二維碼）它是在一個(gè)矩形空間通過(guò)黑、白像素在矩陣中的不同分布進(jìn)行編碼。在矩陣相應(yīng)元素位置上，用點(diǎn)（方點(diǎn)、圓點(diǎn)或其他形狀）的出現(xiàn)表示二進(jìn)制“1”，點(diǎn)的不出現(xiàn)表示二進(jìn)制的“0”，點(diǎn)的排列組合確定了矩陣式二維碼所代表的意義。矩陣式二維碼是建立在計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)、組合編碼原理等基礎(chǔ)上的一種新型圖形符號(hào)自動(dòng)識(shí)讀處理碼制。具有代表性的矩陣式二維碼有：Code One、Maxi Code、QR Code、Data Matrix等。在目前幾十種二維要碼中，常用的碼制有：PDF417二維碼，Datamatrix二維碼，Maxicode二維碼，QR Code，Code 49，Code 16K，Code one等，除了這些常見(jiàn)的二維碼之外，還有Vericode條碼、CP條碼、Codablock F條碼、田字碼、Ultracode條碼，Aztec條碼。

感知無(wú)線電關(guān)鍵技術(shù)

感知無(wú)線電的整個(gè)過(guò)程可以通過(guò)“偵聽(tīng)—感知—自適應(yīng)”的循環(huán)來(lái)表示。其中關(guān)鍵技術(shù)有以下幾項(xiàng)：

1、頻譜偵測(cè) 感知無(wú)線電技術(shù)要能夠?qū)崟r(shí)偵聽(tīng)較寬的頻譜，以發(fā)現(xiàn)“頻譜空洞”(即該頻段內(nèi)主用戶(hù)未占用的頻譜)。同時(shí)為了不對(duì)主用戶(hù)造成有害干擾，感知用戶(hù)在通信過(guò)程中，需能夠快速檢測(cè)到主用戶(hù)的再次出現(xiàn)，以便及時(shí)騰出帶寬給主用戶(hù)使用。這就需要物理層具有一種新的功能——頻譜偵測(cè)功能。

2、動(dòng)態(tài)頻譜分配

目前對(duì)感知無(wú)線電的頻譜共享技術(shù)的研究主要是基于頻譜池(SpectrumPooling)的策略。頻譜池策略的思想是將一部分分配給不同業(yè)務(wù)的頻譜合并成一個(gè)公共的頻譜池，頻譜池中的頻譜可以是不連續(xù)的，整個(gè)頻譜池又可劃分為若干個(gè)子信道。感知用戶(hù)可臨時(shí)占用頻譜池里的空閑信道。動(dòng)態(tài)頻譜分配要能協(xié)調(diào)和管理主用戶(hù)和感知用戶(hù)之間的信道接入。主要有兩種策略：一種是只要頻譜池有空閑的子信道，主用戶(hù)就可以選擇空閑信道而不中斷感知用戶(hù)的通信；另一種是主用戶(hù)并不考慮感知用戶(hù)是否占用信道，只要需要就占用信道，而感知用戶(hù)必須切換到其他信道。

3、抗干擾技術(shù)

采用感知無(wú)線電技術(shù)實(shí)現(xiàn)頻譜共享的前提是必須保證對(duì)主用戶(hù)不造成干擾。感知無(wú)線電里的抗干擾技術(shù)主要有干擾估測(cè)和功率控制技術(shù)。在感知無(wú)線電系統(tǒng)中，引入了干擾溫度這一度量標(biāo)準(zhǔn)來(lái)估測(cè)干擾的大小。在CR系統(tǒng)中，發(fā)射功率受到給定干擾溫度和可用頻譜空洞數(shù)這兩種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)資源的限制。到目前為止，一般采用信息論和對(duì)策論來(lái)解決功率控制的難題。

新的MAC層協(xié)議感知用戶(hù)間需要交換一些控制和感知信息。為了滿足感知用戶(hù)之間的通信，需要一種新的公共控制信道來(lái)完成信令信息的傳輸，CR系統(tǒng)中的MAC協(xié)議設(shè)計(jì)就要考慮特定的控制信道的需求。

無(wú)線局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了許多認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)，并且能夠利用感知無(wú)線電來(lái)增強(qiáng)其安全和網(wǎng)絡(luò)性能；基于MIMO-OFDM的CR系統(tǒng)也在研究當(dāng)中。感知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將成為具備極高頻譜使用效率的未來(lái)新發(fā)展

四、感知無(wú)線電在WLAN中的應(yīng)用

感知無(wú)線電已成為一個(gè)廣泛用來(lái)描述許多不同功能與應(yīng)用的名詞。這其中包括可提供靈活的功能性以模仿各種無(wú)線電算法與雷達(dá)隱身技術(shù)的軟件無(wú)線電，它在無(wú)線電中嵌入智能來(lái)避開(kāi)已被占用的頻譜，并由此讓另外的頻譜開(kāi)放給沒(méi)有獲得授權(quán)的應(yīng)用。最近，感知無(wú)線電還被應(yīng)用到WLAN中，以提供對(duì)WLAN所工作的RF環(huán)境的全面可視性和了解。

1、干擾探測(cè)與識(shí)別

基于IEEE 802.11的WLAN工作在2.4GHz(802.11b與802.11g)開(kāi)放頻段和5GHz(802.11a)頻段。諸如藍(lán)牙和HomeRF等其它無(wú)線連接標(biāo)準(zhǔn)也工作在同樣的開(kāi)放頻段上，這將產(chǎn)生潛在的干擾。而像微波爐或某些工業(yè)設(shè)備等隨時(shí)啟用的設(shè)備，也可在這些頻段上產(chǎn)生噪聲。在WLAN所工作的特定頻率上有過(guò)多RF噪聲，將降低WLAN的有效數(shù)據(jù)吞吐量與性能?？衫酶兄獰o(wú)線電對(duì)兩個(gè)WLAN頻帶內(nèi)的RF環(huán)境進(jìn)行連續(xù)掃描，以確定哪些頻率信道上的噪聲最小。有了這種信息，網(wǎng)絡(luò)管理者就能改變AP的信道設(shè)置并改善網(wǎng)絡(luò)性能。RF環(huán)境具有動(dòng)態(tài)變化的特性，會(huì)隨著更多新802.11設(shè)備和非 802.11設(shè)備的加入而不斷改變，因此需對(duì)RF環(huán)境進(jìn)行連續(xù)掃描。

通過(guò)采用集成于AP芯片組內(nèi)的頻譜分析器(通常為FFT)進(jìn)行頻域分析，AP可利用感知無(wú)線電探測(cè)并識(shí)別干擾。然后將結(jié)果與預(yù)定義模板進(jìn)行比較，如果兩者相匹配，則識(shí)別信息將被發(fā)送給IT管理者作為通知，并用于位置識(shí)別等其它功能。

2、自動(dòng)配置

自動(dòng)配置屬于一個(gè)很廣的功能范疇，它描述了AP自動(dòng)確定最佳設(shè)置以使WLAN網(wǎng)絡(luò)性能最大化的能力。盡管一般情況下發(fā)射功率和信道選擇這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)最為常見(jiàn)，但自動(dòng)配置可優(yōu)化任何一組網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。常見(jiàn)的優(yōu)化目的是提高網(wǎng)絡(luò)到客戶(hù)機(jī)之間的吞吐量、增加可靠性、減小干擾和延時(shí)，或者是它們的組合以及其它網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)。感知無(wú)線電提供RF環(huán)境的最新詳細(xì)情況，這樣便能根據(jù)初始WLAN部署實(shí)現(xiàn)最優(yōu)自動(dòng)配置以及動(dòng)態(tài)和自動(dòng)重配置，以適應(yīng)未來(lái)WLAN的擴(kuò)展與RF環(huán)境改變。

3、對(duì)非法AP和入侵者的探測(cè)

利用感知無(wú)線電連續(xù)掃描兩個(gè)頻帶還具有另外一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)，即：可對(duì)非法AP與入侵者進(jìn)行探測(cè)。非法AP是連接到企業(yè)LAN的非受控AP，將產(chǎn)生不安全的網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)。對(duì)非法AP與入侵者進(jìn)行探測(cè)并定位對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全來(lái)說(shuō)非常必要，因此可以采取措施堵住安全漏洞。

4、位置識(shí)別

位置識(shí)別用來(lái)確定非法設(shè)備與干擾的位置、跟蹤資產(chǎn)，并在未來(lái)用于某些緊急服務(wù)。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)利用接收信號(hào)強(qiáng)度指示(RSSI)和三角測(cè)量來(lái)估計(jì)位置，這種信息通常由支持網(wǎng)絡(luò)流量的AP來(lái)收集。但不幸的是，只有為感興趣的設(shè)備所在信道服務(wù)的AP，才能在不中斷數(shù)據(jù)與語(yǔ)音業(yè)務(wù)的情況下被使用。這限制了可用來(lái)進(jìn)行三角測(cè)量的抽樣數(shù)量，從而降低測(cè)量精度。將專(zhuān)用感知無(wú)線電集成到每一個(gè)AP中，可顯著提高定位精度，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)AP現(xiàn)在都可被用來(lái)對(duì)位置進(jìn)行三角測(cè)量而無(wú)需中斷網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。此外，這種集成還可消除對(duì)安裝及管理覆蓋網(wǎng)絡(luò)的需求，從而大大減少資金投入與運(yùn)營(yíng)成本。

第二篇：物聯(lián)網(wǎng)安全特征與關(guān)鍵技術(shù)報(bào)告

物聯(lián)網(wǎng)安全特征與關(guān)鍵技術(shù)報(bào)告

信息安全0801 0705080105 臧緣 首先介紹一下，什么是物聯(lián)網(wǎng)：物聯(lián)網(wǎng)是通過(guò)射頻識(shí)別(RFID)裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器、傳感器節(jié)點(diǎn)等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理等功能的一種網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)的核心是完成物體信息的可感、可知、可傳和可控。物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分。物聯(lián)網(wǎng)的英文名稱(chēng)叫“The Internet of things”。顧名思義，物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層意思：第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)；第二，其用戶(hù)端延伸和擴(kuò)展到了任何物體與物體之間，進(jìn)行信息交換和通信。因此，物聯(lián)網(wǎng)的定義是：通過(guò)射頻識(shí)別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物體與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。

關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的概念是眾所周知的。

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)，不僅存在與傳感器網(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。物聯(lián)網(wǎng)安全特征

一、感知網(wǎng)絡(luò)的信息采集、傳輸與信息安全問(wèn)題

感知節(jié)點(diǎn)呈現(xiàn)多源異構(gòu)性 感知節(jié)點(diǎn)功能簡(jiǎn)單、攜帶能量少 感知網(wǎng)絡(luò)多種多樣

二、核心網(wǎng)絡(luò)的傳輸與信息安全問(wèn)題

物聯(lián)網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)數(shù)量龐大

現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)的安全架構(gòu)是從人通信的角度進(jìn)行設(shè)計(jì)

三、物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的安全問(wèn)題

支撐物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的平臺(tái)有著不同的安全策略大規(guī)模、多平臺(tái)、多業(yè)務(wù)類(lèi)型使物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)層次的安全面臨新的挑戰(zhàn)

也可以從安全的機(jī)密性、完整性和可用性來(lái)分析物聯(lián)網(wǎng)的安全需求 信息隱私是物聯(lián)網(wǎng)信息機(jī)密性的直接體現(xiàn) 信息的加密是實(shí)現(xiàn)機(jī)密性的重要手段

物聯(lián)網(wǎng)的信息完整性和可用性貫穿物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)流的全過(guò)程 物聯(lián)網(wǎng)的感知互動(dòng)過(guò)程也要求網(wǎng)絡(luò)具有高度的穩(wěn)定性和可靠性 物聯(lián)網(wǎng)安全關(guān)鍵技術(shù) 1.密鑰管理機(jī)制

物聯(lián)網(wǎng)密鑰管理系統(tǒng)面臨兩個(gè)主要問(wèn)題：

一、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、如何解決傳感網(wǎng)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)一的密鑰管理系統(tǒng)可以采用兩種方式：

一、以互聯(lián)網(wǎng)為中心的集中式管理方式

一旦傳感器網(wǎng)絡(luò)接入互聯(lián)網(wǎng)，通過(guò)密鑰中心與傳感器網(wǎng)絡(luò)匯聚點(diǎn)進(jìn)行交互，實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的密鑰管理

二、以各自網(wǎng)絡(luò)為中心的分布式管理方式

互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通信網(wǎng)比較容易解決，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，使傳感網(wǎng)的密鑰管理成為解決問(wèn)題的關(guān)鍵。

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的密鑰管理系統(tǒng)的安全需求：(1).密鑰生成或更新算法的安全性(2).前向私密性

(3).后向私密性和可擴(kuò)展性(4).抗同謀攻擊(5).源端認(rèn)證性和新鮮性

根據(jù)這些要求，在密鑰管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法中，提出了基于對(duì)稱(chēng)密鑰系統(tǒng)的方法和基于非對(duì)稱(chēng)密鑰系統(tǒng)的方法。

在基于對(duì)稱(chēng)密鑰的管理系統(tǒng)方面，從分配方式上也可分為以下三類(lèi)： 基于密鑰分配中心方式 預(yù)分配方式 基于分組分簇方式 典型的解決方法有SPINS協(xié)議、基于密鑰池預(yù)分配方式的E-G方法和q-Composite方法、單密鑰空間隨機(jī)密鑰預(yù)分配方法、多密鑰空間隨機(jī)密鑰預(yù)分配方法、對(duì)稱(chēng)多項(xiàng)式隨機(jī)密鑰預(yù)分配方法、基于地理信息或部署信息的隨機(jī)密鑰預(yù)分配方法、低能耗的密鑰管理方法等。2 數(shù)據(jù)處理與隱私性

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(hù)使用，同時(shí)，還要考慮到網(wǎng)絡(luò)的可靠、可信和安全。

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。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)，關(guān)注對(duì)光學(xué)標(biāo)簽的信息采集處理與安全虛擬光學(xué)的加密解密技術(shù)： 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(chēng)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。數(shù)據(jù)處理過(guò)程中涉及到基于位置的服務(wù)與在信息處理過(guò)程中的隱私保護(hù)問(wèn)題。

基于位置的服務(wù)是物聯(lián)網(wǎng)提供的基本功能，是定位、電子地圖?；谖恢玫臄?shù)據(jù)挖掘和發(fā)現(xiàn)、自適應(yīng)表達(dá)等技術(shù)的融合?；谖恢梅?wù)中的隱私內(nèi)容涉及兩個(gè)方面：

一、位置隱私

二、查詢(xún)隱私

面臨一個(gè)困難的選擇，一方面希望提供盡可能精確的位置服務(wù)，另一方面又希望個(gè)人的隱私得到保護(hù)。3安全路由協(xié)議

物聯(lián)網(wǎng)的路由要跨越多類(lèi)網(wǎng)絡(luò)，有基于IP地址的互聯(lián)網(wǎng)路由協(xié)議、有基于標(biāo)識(shí)的移動(dòng)通信網(wǎng)和傳感網(wǎng)的路由算法，因此我們要至少解決兩個(gè)問(wèn)題

一、多網(wǎng)融合的路由問(wèn)題；

二、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(lèi)似的IP地址，實(shí)現(xiàn)基于地址的統(tǒng)一路由體系；后者是由于傳感網(wǎng)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。4認(rèn)證與訪問(wèn)控制

認(rèn)證指使用者采用某種方式來(lái)“證明”自己確實(shí)是自己宣稱(chēng)的某人，網(wǎng)絡(luò)中的認(rèn)證主要包括身份認(rèn)證和消息認(rèn)證、身份認(rèn)證可以使通信雙方確信對(duì)方的身份并交換會(huì)話密鑰。認(rèn)證的密鑰交換中兩個(gè)重要的問(wèn)題： 保密性 及時(shí)性

消息認(rèn)證中主要是接收方希望能夠保證其接收的消息確實(shí)來(lái)自真正的發(fā)送方。

廣播認(rèn)證是一種特殊的消息認(rèn)證形式，在廣播認(rèn)證中一方廣播的消息被多方認(rèn)證。傳統(tǒng)的認(rèn)證是區(qū)分不同層次的，網(wǎng)絡(luò)層的認(rèn)證就負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)層的身份鑒別，業(yè)務(wù)層的認(rèn)證就負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)層的身份鑒別，兩者獨(dú)立存在。

新的訪問(wèn)控制機(jī)制是物聯(lián)網(wǎng)、也是互聯(lián)網(wǎng)值得研究的問(wèn)題，基于屬性的訪問(wèn)控制(attribute-based access control，ABAC)是近幾年研究的熱點(diǎn)，目前有兩個(gè)發(fā)展方向： 基于密鑰策略 基于密文策略

目標(biāo)是改善基于屬性的加密算法的性能。5 入侵檢測(cè)與容侵容錯(cuò)技術(shù)

容侵就是指在網(wǎng)絡(luò)中存在惡意入侵的情況下，網(wǎng)絡(luò)仍然能夠正常地運(yùn)行現(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)淙萸职踩酚扇萸謹(jǐn)?shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的容侵機(jī)制。

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)可用性的另一個(gè)要求是網(wǎng)絡(luò)的容錯(cuò)性，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的容錯(cuò)性指的是當(dāng)部分節(jié)點(diǎn)或鏈路失效后，網(wǎng)絡(luò)能夠進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)的恢復(fù)或者網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)自愈，從而盡可能減小節(jié)點(diǎn)或鏈路失效對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)功能的影響。6決策與控制安全

物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)是一個(gè)雙向流動(dòng)的信息流，一是從感知端采集物理世界的各種信息，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)的處理，存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)庫(kù)中；二是根據(jù)用戶(hù)的需求，進(jìn)行數(shù)據(jù)的挖掘、決策和控制，實(shí)現(xiàn)與物理世界中任何互連物體的互動(dòng)。

數(shù)據(jù)采集處理--隱私性等安全問(wèn)題

決策控制--涉及到另一個(gè)安全問(wèn)題，如可靠性等 傳統(tǒng)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)中--側(cè)重對(duì)感知端的信息獲取，對(duì)決策控制的安全考慮不多?；ヂ?lián)網(wǎng)的應(yīng)用--側(cè)重與信息的獲取與挖掘，較少應(yīng)用對(duì)第三方的控制而物聯(lián)網(wǎng)中對(duì)物體的控制將是重要的組成部分，需要進(jìn)一步更深入的研究。前景展望

“物聯(lián)網(wǎng)前景非常廣闊，它將極大地改變我們目前的生活方式。”南京航空航天大學(xué)國(guó)家電工電子示范中心主任趙國(guó)安說(shuō)。業(yè)內(nèi)專(zhuān)家表示，物聯(lián)網(wǎng)把我們的生活擬人化了，萬(wàn)物成了人的同類(lèi)。在這個(gè)物物相聯(lián)的世界中，物品（商品）能夠彼此進(jìn)行“交流”，而無(wú)需人的干預(yù)。物聯(lián)網(wǎng)利用射頻自動(dòng)識(shí)別（ＲＦＩＤ）技術(shù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)物品（商品）的自動(dòng)識(shí)別和信息的互聯(lián)與共享。可以說(shuō)，物聯(lián)網(wǎng)描繪的是充滿智能化的世界。在物聯(lián)網(wǎng)的世界里，物物相連、天羅地網(wǎng)。

談及的未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)的四個(gè)特征：未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施將需要不同的架構(gòu)，依靠物聯(lián)網(wǎng)的新Web服務(wù)經(jīng)濟(jì)將會(huì)融合數(shù)字和物理世界從而帶來(lái)產(chǎn)生價(jià)值的新途徑，未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)將會(huì)包括物品，技術(shù)空間和監(jiān)管空間將會(huì)分離。涉及物聯(lián)網(wǎng)的就有兩項(xiàng)。作者認(rèn)為，當(dāng)務(wù)之急是：擺脫現(xiàn)有技術(shù)的束縛，價(jià)值化頻譜，信任和安全至關(guān)重要，用戶(hù)驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新帶來(lái)社會(huì)變化，鼓勵(lì)新的商業(yè)模式。

出于這種高速發(fā)展的社會(huì)，物物相連是必然的趨勢(shì)，這也是方便人們生活的有效途徑，現(xiàn)在研究的物聯(lián)網(wǎng)，將會(huì)給生活帶來(lái)更大的便捷，世界將更加一體化。1問(wèn)題：為什么要研究信息安全？

關(guān)于這個(gè)問(wèn)題，首先應(yīng)該要知道什么是信息安全。信息安全本身包括的范圍很大，大到國(guó)家軍事政治等機(jī)密安全，小到如防范商業(yè)企業(yè)機(jī)密泄露、防范青少年對(duì)不良信息的瀏覽、個(gè)人信息的泄露等。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的信息安全體系是保證信息安全的關(guān)鍵，包括計(jì)算機(jī)安全操作系統(tǒng)、各種安全協(xié)議、安全機(jī)制（數(shù)字簽名、信息認(rèn)證、數(shù)據(jù)加密等），直至安全系統(tǒng)，其中任何一個(gè)安全漏洞便可以威脅全局安全。信息安全服務(wù)至少應(yīng)該包括支持信息網(wǎng)絡(luò)安全服務(wù)的基本理論，以及基于新一代信息網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)安全服務(wù)體系結(jié)構(gòu)。我們研究信息安全，在了解信息安全的基礎(chǔ)上研究怎樣保證信息安全。信息安全的實(shí)質(zhì)就是要保護(hù)信息系統(tǒng)或信息網(wǎng)絡(luò)中的信息資源免受各種類(lèi)型的威脅、干擾和破壞，即保證信息的安全性。2問(wèn)題：信息安全的目標(biāo)是什么？

◆ 真實(shí)性：對(duì)信息的來(lái)源進(jìn)行判斷，能對(duì)偽造來(lái)源的信息予以鑒別。

◆ 保密性：保證機(jī)密信息不被竊聽(tīng)，或竊聽(tīng)者不能了解信息的真實(shí)含義。

◆ 完整性：保證數(shù)據(jù)的一致性，防止數(shù)據(jù)被非法用戶(hù)篡改。◆ 可用性：保證合法用戶(hù)對(duì)信息和資源的使用不會(huì)被不正當(dāng)?shù)鼐芙^。

◆ 不可抵賴(lài)性：建立有效的責(zé)任機(jī)制，防止用戶(hù)否認(rèn)其行為，這一點(diǎn)在電子商務(wù)中是極其重要的?！?可控制性：對(duì)信息的傳播及內(nèi)容具有控制能力?！?可審查性：對(duì)出現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題提供調(diào)查的依據(jù)和手段 3問(wèn)題：信息安全研究的內(nèi)容是什么？

正如信息安全的定義所說(shuō)，信息安全本身包括的范圍很大，大到國(guó)家軍事政治等機(jī)密安全，小到如防范商業(yè)企業(yè)機(jī)密泄露、防范青少年對(duì)不良信息的瀏覽、個(gè)人信息的泄露等。信息安全研究的內(nèi)容主要包括： ◆ 網(wǎng)絡(luò)攻擊與攻擊檢測(cè)、防范問(wèn)題 ◆ 安全漏洞與安全對(duì)策問(wèn)題 ◆ 信息安全保密問(wèn)題 ◆ 系統(tǒng)內(nèi)部安全防范問(wèn)題 ◆ 防病毒問(wèn)題

◆ 數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)問(wèn)題、災(zāi)難恢復(fù)問(wèn)題

物聯(lián)網(wǎng)安全現(xiàn)狀分析及解決策略

哈爾濱工程大學(xué)

摘要：隨著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的興起并飛速發(fā)展，越來(lái)越多的安全問(wèn)題也映入眼簾。如果不能很好地解決這些安全威脅，必將制約著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。本文對(duì)物聯(lián)網(wǎng)正面臨的安全威脅給出了細(xì)致地分析，并且針對(duì)這些的安全問(wèn)題給予了一定的解決策略。關(guān)鍵字：安全威脅

策

略

物聯(lián)網(wǎng)

近幾年來(lái), 隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和多種接入網(wǎng)絡(luò)以及智能計(jì)算技術(shù)的飛速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)作為一個(gè)新科技正在被越來(lái)越多的人所關(guān)注，并不斷地在各行各業(yè)中得以推廣應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)連接現(xiàn)實(shí)物理空間和虛擬信息空間，其無(wú)處不在的數(shù)據(jù)感知、以無(wú)線為主的信息傳輸、智能化的信息處理，可應(yīng)用于日常生活的各個(gè)方面，它與國(guó)家安全、經(jīng)濟(jì)安全息息相關(guān)，目前已成為各國(guó)綜合國(guó)力競(jìng)爭(zhēng)的重要因素。在未來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)中，每個(gè)人擁有的每件物品都將隨時(shí)隨地連接在物聯(lián)網(wǎng)上，隨時(shí)隨地被感知，在這種環(huán)境中，確保信息的安全性和隱私性，防止個(gè)人信息、業(yè)務(wù)信息和財(cái)產(chǎn)丟失或被他人盜用，將是物聯(lián)網(wǎng)推進(jìn)過(guò)程中需要突破的重大障礙之一。因此，實(shí)現(xiàn)信息安全和網(wǎng)絡(luò)安全是物聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模應(yīng)用的必要條件，也是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)成熟的重要標(biāo)志。

1、物聯(lián)網(wǎng)面臨的安全威脅

物聯(lián)網(wǎng)是在計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的，互聯(lián)網(wǎng)的安全問(wèn)題早已被人們重視并采取各種措施來(lái)防止信息的丟失，物聯(lián)網(wǎng)也不可避免地伴隨著安全問(wèn)題，物聯(lián)網(wǎng)將經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)、戰(zhàn)略性基礎(chǔ)設(shè)施資源和人們生活全面架構(gòu)在全球互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)上，所有活動(dòng)和設(shè)施理論上透明化。物聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)是無(wú)處不在的數(shù)據(jù)感知、以無(wú)線為主的信息傳輸、智能化的信息處理。由于物聯(lián)網(wǎng)在很多場(chǎng)合都需要無(wú)線傳輸，這種暴露在公開(kāi)場(chǎng)所之中的信號(hào)很容易被竊取，也更容易被干擾，這將直接影響到物聯(lián)網(wǎng)體系的安全。物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模很大，與人類(lèi)社會(huì)的聯(lián)系十分緊密，一旦遭受攻擊，安全和隱私將面臨巨大威脅，甚至可能引發(fā)世界范圍內(nèi)的工廠停產(chǎn)、商店停業(yè)、電網(wǎng)癱瘓、交通失控、工廠停產(chǎn)等惡性后果。隨著物聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展與應(yīng)用，其自身所隱藏的安全問(wèn)題日漸顯現(xiàn)出來(lái)。除了面對(duì)傳統(tǒng)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)等的安全問(wèn)題之外，物聯(lián)網(wǎng)自身還存在著大量特殊的安全問(wèn)題。從終端節(jié)點(diǎn)到感知網(wǎng)絡(luò)、通信網(wǎng)絡(luò)，從應(yīng)用層面到管控層面，以及一些非技術(shù)層面的因素都關(guān)聯(lián)和影響著物聯(lián)網(wǎng)的安全問(wèn)題。

1.1 終端節(jié)點(diǎn)層面

由于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的多樣性，其終端設(shè)備類(lèi)型也多種多樣，常見(jiàn)的有傳感器節(jié)點(diǎn)、RFID 標(biāo)簽、近距離無(wú)線通信終端、移動(dòng)通信終端、攝像頭以及傳感網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)等。相對(duì)于傳統(tǒng)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)而言，物聯(lián)網(wǎng)中的終端設(shè)備往往處于無(wú)人值守的環(huán)境中，缺少了人對(duì)終端節(jié)點(diǎn)的有效監(jiān)控，終端節(jié)點(diǎn)更具有脆弱性，將面臨更多的安全威脅。

1.2 感知層安全問(wèn)題

感知層的任務(wù)是全面感知外界信息，該層的典型設(shè)備包括 RFID 裝置、各類(lèi)傳感器(如紅外、超聲、溫度、濕度、速度等)、圖像捕捉裝置(攝像頭)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、激光掃描儀等?？赡苡龅降膯?wèn)題包括以下幾個(gè)方面 ：

(1)感知節(jié)點(diǎn)容易受侵。感知節(jié)點(diǎn)的作用是監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的不同內(nèi)容、提供各種不同格式的事件數(shù)據(jù)來(lái)表征網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)當(dāng)前的狀態(tài)。

(2)標(biāo)簽信息易被截獲和破解。標(biāo)簽信息可以通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)傳輸，信息的安全將受影響。

(3)傳感網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)受來(lái)自于網(wǎng)絡(luò)的 DoS 攻擊。傳感網(wǎng)通常要接入其他外在網(wǎng)絡(luò)(包括互聯(lián)網(wǎng))，難免受到來(lái)自外部網(wǎng)絡(luò)的攻擊，主要攻擊除了非法訪問(wèn)外，拒絕服務(wù)攻擊也最為常見(jiàn)。傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的計(jì)算和通信能力有限，對(duì)抗 DoS 攻擊的能力比較脆弱，在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境里并不嚴(yán)重的 DoS 攻擊行為，在物聯(lián)網(wǎng)中就可能造成傳感網(wǎng)癱瘓。

1.3 網(wǎng)絡(luò)層安全問(wèn)題

物聯(lián)網(wǎng)的傳輸層主要用于把感知層收集到的信息安全可靠地傳輸?shù)叫畔⑻幚韺?，然后進(jìn)行信息處理。在信息傳輸中，可能經(jīng)過(guò)一個(gè)或多個(gè)不同架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交接?；ヂ?lián)網(wǎng)的安全問(wèn)題有可能傳導(dǎo)到物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層，甚至產(chǎn)生更嚴(yán)重的問(wèn)題。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層的安全問(wèn)題有以個(gè)幾個(gè)方面 ：

(1)物聯(lián)網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)數(shù)量龐大，并集群方式存在，會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)需要傳播，而巨量的數(shù)據(jù)會(huì)使網(wǎng)絡(luò)擁塞，以至于產(chǎn)生拒絕服務(wù)攻擊 ；

(2)物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)放性架構(gòu)、系統(tǒng)的接入和互聯(lián)方式、以及各類(lèi)功能繁多的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和終端設(shè)備的能力差異，容易出現(xiàn)假冒攻擊、中間人攻擊等 ；

(3)目前物聯(lián)網(wǎng)所涉及的網(wǎng)絡(luò)包括無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)WLAN、WPAN、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)和下一代網(wǎng)絡(luò)等，容易出現(xiàn)跨異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)攻擊 ；

(4)構(gòu)建和實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層功能的相關(guān)技術(shù)的安全弱點(diǎn)和協(xié)議缺陷，如云計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。

1.4 應(yīng)用層安全問(wèn)題

應(yīng)用層主要用來(lái)對(duì)接收的信息加以處理。要對(duì)接收的信息進(jìn)行判斷，分辨其是有用信息，垃圾信息還是惡意信息。處理的數(shù)據(jù)有一般性數(shù)據(jù)和操作指令，因此，要特別警惕錯(cuò)誤指令，比如指令發(fā)出者的操作失誤、網(wǎng)絡(luò)傳輸錯(cuò)誤等造成錯(cuò)誤指令，或者是攻擊者的惡意指令。識(shí)別有用信息，并有效防范惡意信息和指令帶來(lái)的威脅是物聯(lián)網(wǎng)處理層的主要安全問(wèn)題。具體包括以下幾個(gè)方面 ：

(1)超大量終端提供了海量的數(shù)據(jù)，來(lái)不及識(shí)別和處理 ；

(2)智能設(shè)備的智能失效，導(dǎo)致效率嚴(yán)重下降 ；

(3)自動(dòng)處理失控 ；

(4)無(wú)法實(shí)現(xiàn)災(zāi)難控制并從災(zāi)難中恢復(fù) ；

(5)非法人為干預(yù)造成故障 ；

(6)設(shè)備從網(wǎng)絡(luò)中邏輯丟失。

1.5 控制管理層面

由于物聯(lián)網(wǎng)中的終端節(jié)點(diǎn)數(shù)量巨大，部署位置廣泛，人工更新終端節(jié)點(diǎn)上的軟件應(yīng)用非常困難，遠(yuǎn)程配置、更新終端節(jié)點(diǎn)上的應(yīng)用變得更加重要，因此需要提供對(duì)遠(yuǎn)程配置、更新時(shí)的安全保護(hù)能力；此外，病毒、蠕蟲(chóng)等惡意攻擊軟件可以通過(guò)遠(yuǎn)程通訊方式植入終端節(jié)點(diǎn)，從而導(dǎo)致終端節(jié)點(diǎn)被破壞，甚至進(jìn)而對(duì)通訊網(wǎng)絡(luò)造成破壞。攻擊者可以偽裝成合法用戶(hù)，向網(wǎng)絡(luò)控制管理設(shè)備發(fā)出虛假的更新請(qǐng)求，使得網(wǎng)絡(luò)為終端配置錯(cuò)誤的參數(shù)和應(yīng)用，從而導(dǎo)致終端不可用，破壞物聯(lián)網(wǎng)的正常使用。因此，如何對(duì)無(wú)人值守，規(guī)模龐大的終端配置、安全日志等信息進(jìn)行管理也成為新的問(wèn)題。當(dāng)然我們可以安裝和配置一些針對(duì)性的殺毒防護(hù)軟件，使得除了具有防毒殺毒的功能外，還具有隱私防盜保護(hù)功能，過(guò)程定位，備份數(shù)據(jù)等作用。1.6 物聯(lián)網(wǎng)安全的非技術(shù)因素

物聯(lián)網(wǎng)要想得以快速發(fā)展，一定要建立一個(gè)社會(huì)各方共同參與和協(xié)作的組織模式，集中優(yōu)勢(shì)資源，這樣才能朝著規(guī)模化、智能化和協(xié)同化方向發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)的普及，需要各方的協(xié)調(diào)配合及各種力量的整合，需要國(guó)家的政策以及相關(guān)立法支持，以便引導(dǎo)物聯(lián)網(wǎng)朝著健康穩(wěn)定快速的方向發(fā)展；同時(shí)人們的安全意識(shí)教育也將是影響物聯(lián)網(wǎng)安全的一個(gè)重要因素。

2、應(yīng)對(duì)安全威脅的解決策略

作為一種多網(wǎng)絡(luò)融合的網(wǎng)絡(luò)，物聯(lián)網(wǎng)安全涉及到各個(gè)網(wǎng)絡(luò)的不同層次，在這些獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)中已實(shí)際應(yīng)用了多種安全技術(shù)，特別是移動(dòng)通信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的安全研究已經(jīng)歷了較長(zhǎng)的時(shí)間，但對(duì)物聯(lián)網(wǎng)中的感知網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，由于資源的局限性，使安全研究的難度增大，本節(jié)主要針對(duì)第一節(jié)所涉及的諸多物聯(lián)網(wǎng)安全威脅提出的安全解決策略進(jìn)行討論。

2．1密鑰管理機(jī)制

密鑰系統(tǒng)是安全的基礎(chǔ)，是實(shí)現(xiàn)感知信息隱私保護(hù)的手段之一。對(duì)互聯(lián)網(wǎng)由于不存在計(jì)算資源的限制，非對(duì)稱(chēng)和對(duì)稱(chēng)密鑰系統(tǒng)都可以適用，互聯(lián)網(wǎng)面臨的安全主要是來(lái)源于其最初的開(kāi)放式管理模式的設(shè)計(jì)，是一種沒(méi)有嚴(yán)格管理中心的網(wǎng)絡(luò)。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)；二是如何解決傳感網(wǎng)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)一的密鑰管理系統(tǒng)可以采用兩種方式：～是以互聯(lián)網(wǎng)為中心的集中式管理方式。由互聯(lián)網(wǎng)的密鑰分配中心負(fù)責(zé)整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)的密鑰管理，一旦傳感器網(wǎng)絡(luò)接入互聯(lián)網(wǎng)，通過(guò)密鑰中心與傳感器網(wǎng)絡(luò)匯聚點(diǎn)進(jìn)行交互，實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的密鑰管理；二是以各自網(wǎng)絡(luò)為中心的分布式管理方式。在此模

2．2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(hù)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(hù)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(chēng)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。

2．3安全路由協(xié)議 物聯(lián)網(wǎng)的路由要跨越多類(lèi)網(wǎng)絡(luò)，有基于IP地址的互聯(lián)網(wǎng)路由協(xié)議、有基于標(biāo)識(shí)的移動(dòng)通信網(wǎng)和傳感網(wǎng)的路由算法，因此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(lèi)似的IP地址，實(shí)現(xiàn)基于地址的統(tǒng)一路由體系；后者是由于傳感網(wǎng)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。

目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者提出了多種無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議，這些路由協(xié)議最初的設(shè)計(jì)目標(biāo)通常是以最小的通信、計(jì)算、存儲(chǔ)開(kāi)銷(xiāo)完成節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)傳輸，但是這些路由協(xié)議大都沒(méi)有考慮到安全問(wèn)題。實(shí)際上由于無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)電量有限、計(jì)算能力有限、存儲(chǔ)容量有限以及部署野外等特點(diǎn)，使得它極易受各類(lèi)攻擊。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議常受到的攻擊主要有以下幾類(lèi)：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(chóng)洞攻擊、Hello洪泛攻擊、確認(rèn)攻擊等。

2．4認(rèn)證與訪問(wèn)控制

認(rèn)證指使用者采用某種方式來(lái)“證明”自己確實(shí)是自己宣稱(chēng)的某人，網(wǎng)絡(luò)中的認(rèn)證主要包括身份認(rèn)證和消息認(rèn)證。身份認(rèn)證可以使通信雙方確信對(duì)方的身份并交換會(huì)話密鑰。保密性和及時(shí)性是認(rèn)證的密鑰交換中兩個(gè)重要的問(wèn)題。為了防止假冒和會(huì)話密鑰的泄密，用戶(hù)標(biāo)識(shí)和會(huì)話密鑰這樣的重要信息必須以密文的形式傳送，這就需要事先已有能用于這一目的的主密鑰或公鑰。因?yàn)榭赡艽嬖谙⒅胤牛约皶r(shí)性非常重要，在最壞的情況下，攻擊者可以利用重放攻擊威脅會(huì)話密鑰或者成功假冒另一方。在物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)證過(guò)程中，傳感網(wǎng)的認(rèn)證機(jī)制是重要的研究部分，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的認(rèn)證技術(shù)主要包括基于輕量級(jí)公鑰的認(rèn)證技術(shù)、預(yù)共享密鑰的認(rèn)證技術(shù)、隨機(jī)密鑰預(yù)分布的認(rèn)證技術(shù)、利用輔助信息的認(rèn)證、基于單向散列函數(shù)的認(rèn)證等。

(1)基于輕量級(jí)公鑰算法的認(rèn)證技術(shù)。鑒于經(jīng)典的公鑰算法需要高計(jì)算量，在資源有限的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中不具有可操作性，當(dāng)前有一些研究正致力于對(duì)公鑰算法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)使其能適應(yīng)于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，但在能耗和資源方面還存在很大的改進(jìn)空間，如基于RSA公鑰算法的TinyPK認(rèn)證方案，以及基于身份標(biāo)識(shí)的認(rèn)證算法等。

(2)基于預(yù)共享密鑰的認(rèn)證技術(shù)。SNEP方案中提出兩種配置方法：一是節(jié)點(diǎn)之間的共享密鑰，二是每個(gè)節(jié)點(diǎn)和基站之間的共享密鑰。這類(lèi)方案使用每對(duì)節(jié)點(diǎn)之間共享一個(gè)主密鑰，可以在任何一對(duì)節(jié)點(diǎn)之間建立安全通信。缺點(diǎn)表現(xiàn)為擴(kuò)展性和抗捕獲能力較差，任意一節(jié)點(diǎn)被俘獲后就會(huì)暴露密鑰信息，進(jìn)而導(dǎo)致全網(wǎng)絡(luò)癱瘓。

(3)基于單向散列函數(shù)的認(rèn)證方法。該類(lèi)方法主要用在廣播認(rèn)證中，由單向散列函數(shù)生成一個(gè)密鑰鏈，利用單向散列函數(shù)的不可逆性，保證密鑰不可預(yù)測(cè)。通過(guò)某種方式依次公布密鑰鏈中的密鑰，可以對(duì)消息進(jìn)行認(rèn)證。目前基于單向散列函數(shù)的廣播認(rèn)證方法主要是對(duì)TESLA協(xié)議的改進(jìn)。協(xié)議以TESLA協(xié)議為基礎(chǔ)，對(duì)密鑰更新過(guò)程，初始認(rèn)證過(guò)程進(jìn)行了改進(jìn)，使其能夠在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)有效實(shí)施。

2．5入侵檢測(cè)與容侵容錯(cuò)技術(shù)

容侵就是指在網(wǎng)絡(luò)中存在惡意入侵的情況下，網(wǎng)絡(luò)仍然能夠正常地運(yùn)行。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全隱患在于網(wǎng)絡(luò)部署區(qū)域的開(kāi)放特性以及無(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。無(wú)人值守的惡劣環(huán)境導(dǎo)致無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)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)。現(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。

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)可用性的另一個(gè)要求是網(wǎng)絡(luò)的容錯(cuò)性。一般意義上的容錯(cuò)性是指在故障存在的情況下系統(tǒng)不失效、仍然能夠正常工作的特性。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的容錯(cuò)性指的是當(dāng)部分節(jié)點(diǎn)或鏈路失效后，網(wǎng)絡(luò)能夠進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)的恢復(fù)或者網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)自愈，從而盡可能減小節(jié)點(diǎn)或鏈路失效對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)功能的影響。2．6決策與控制安全

物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)是一個(gè)雙向流動(dòng)的信息流，一是從感知端采集物理世界的各種信息，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)的處理，存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)庫(kù)中；二是根據(jù)用戶(hù)的需求，進(jìn)行數(shù)據(jù)的挖掘、決策和控制，實(shí)現(xiàn)與物理世界中任何互連物體的互動(dòng)。在數(shù)據(jù)采集處理中我們討論了相關(guān)的隱私性等安全問(wèn)題，而決策控制又將涉及到另一個(gè)安全問(wèn)題，如可靠性等。前面討論的認(rèn)證和訪問(wèn)控制機(jī)制可以對(duì)用戶(hù)進(jìn)行認(rèn)證，使合法的用戶(hù)才能使用相關(guān)的數(shù)據(jù)，并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制操作。但問(wèn)題是如何保證決策和控制的正確性和可靠性。在傳統(tǒng)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)中由于側(cè)重對(duì)感知端的信息獲取，對(duì)決策控制的安全考慮不多，互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用也是側(cè)重與信息的獲取與挖掘，[1] Huan W.Studying on internet of things based on fingerprint identification[C], Computer Application and System Modeling(ICCASM), 2010 International Conference on.IEEE, 2010, 14: V14-628-V14-630.[2] 韓海曉.物聯(lián)網(wǎng)安全分析研究[J].計(jì)算機(jī)安全, [3] Wang K, Bao J, Wu M, et al.Research on security management for Internet of things[C], Computer Application and System Modeling(ICCASM), 2010 International Conference on.IEEE, 2010, 15: V15-133-V15-137.[4] Li X, Xuan Z, Wen L.Research on the architecture of trusted security system based on the Internet of things[C]//Intelligent Computation Technology and Automation(ICICTA), 2011 International Conference on.IEEE, 2011, 2: 1172-1175.[5] 楊庚, 許建, 陳偉, 等.物聯(lián)網(wǎng)安全特征與關(guān)鍵技術(shù)[J].南京郵電大學(xué)學(xué)報(bào): 自然科學(xué)版, 2010, 30(004): 20-29.[6] Ukil, Arijit, Jaydip Sen, and Sripad Koilakonda.Embedded security for Internet of things.Emerging Trends and Applications in Computer Science(NCETACS), 2011 2nd National Conference on.IEEE, 2011.[7] 曾會(huì), 蔣興浩, 孫錟鋒.一種基于 PKI 的物聯(lián)網(wǎng)安全模型研究 [J][J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件, 2012, 29(6): 271-274.[8] Roman, R., Najera, P., & Lopez, J.(2011).Securing the Internet of Things.Computer, 44(9), 51-58.[9] Suo, H., Wan, J., Zou, C., & Liu, J.(2012, March).Security in the internet of things: a review.In Computer Science and Electronics Engineering(ICCSEE), 2012 International Conference on(Vol.3, pp.648-651).IEEE.[10] 申林川, 翟壯, 劉芳.物聯(lián)網(wǎng)安全與信任機(jī)制研究分析[J].無(wú)線互聯(lián)科技, 2013(3).

第三篇：物聯(lián)網(wǎng)

組成：宇宙空間部分：由24顆人造衛(wèi)星構(gòu)成，其中21顆工作，3顆備用。24顆衛(wèi)星均勻分布在6個(gè)軌道面上，使地球表面任何地方在任一時(shí)刻都有至少6顆衛(wèi)星在視線之內(nèi)，可達(dá)到準(zhǔn)確定位和跟蹤。4

地面監(jiān)控系統(tǒng)：由1個(gè)主控站、6個(gè)監(jiān)測(cè)站、4個(gè)地面天線組成。負(fù)責(zé)收集由衛(wèi)星傳回的信息，并計(jì)算衛(wèi)星星歷、相對(duì)距離，大氣校正等數(shù)據(jù)。

用戶(hù)設(shè)備部分：即用戶(hù)GPS信號(hào)接收機(jī)，主要功能是接收GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)，以獲得必要的導(dǎo)航和定位信息，經(jīng)數(shù)據(jù)處理，完成導(dǎo)航和定位工作

原理：GPS使用24顆人造衛(wèi)星所形成的網(wǎng)絡(luò)來(lái)三角定位接受器的位置，并提供經(jīng)緯度坐標(biāo)，可以達(dá)到準(zhǔn)確定位。但GPS定位的位置需要在可看見(jiàn)人造衛(wèi)星或軌道所經(jīng)過(guò)的地方，因此只用于室外定位。

組成：GPS手機(jī)+網(wǎng)絡(luò)基站+位置服務(wù)器+GPS

原理：1）AGPS手機(jī)將其的基站地址通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)轿恢梅?wù)器； 位置服務(wù)器將與該位置相關(guān)的GPS輔助信息（包含GPS的星歷和方位俯仰角等）傳輸?shù)绞謾C(jī)；2）手機(jī)的AGPS模塊根據(jù)輔助信息（以提升GPS信號(hào)的第一鎖定時(shí)間能力）接收GPS原始信號(hào)； 3）手機(jī)解調(diào)GPS原始信號(hào)并計(jì)算手機(jī)到衛(wèi)星的距離，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)轿恢梅?wù)器；4）位置服務(wù)器據(jù)此完成對(duì)GPS信息的處理，估算手機(jī)的位置，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)蕉ㄎ痪W(wǎng)關(guān)或應(yīng)用平臺(tái)，完成手機(jī)用戶(hù)的定位。

特點(diǎn): 低功耗、成本低、時(shí)延短、網(wǎng)絡(luò)容量大、可靠、安全

網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有三種，星型網(wǎng)、網(wǎng)狀（mesh）網(wǎng)和混合網(wǎng)。星型網(wǎng)是由一個(gè)PAN協(xié)調(diào)點(diǎn)和一個(gè)或多個(gè)終端節(jié)點(diǎn)組成的。

PAN協(xié)調(diào)點(diǎn)必須是FFD，它負(fù)責(zé)發(fā)起建立和管理整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，其它的節(jié)點(diǎn)（終端節(jié)點(diǎn)）一般為RFD，分布在PAN協(xié)調(diào)點(diǎn)的覆蓋范圍內(nèi)，直接與PAN協(xié)調(diào)點(diǎn)進(jìn)行通信。星型網(wǎng)通常用于節(jié)點(diǎn)數(shù)量較少的場(chǎng)合。

結(jié)構(gòu)：Zigbee的體系結(jié)構(gòu)由稱(chēng)為層的各模塊組成。每一層為其上一層提供特定的服務(wù)：即由于數(shù)據(jù)服務(wù)實(shí)體提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)；管理實(shí)體提供所有的其他管理服務(wù)。每個(gè)服務(wù)實(shí)體通過(guò)相應(yīng)的服務(wù)接入點(diǎn)（SAP）為其上層提供一個(gè)接口，每個(gè)服務(wù)接入點(diǎn)通過(guò)服務(wù)原語(yǔ)來(lái)完成所對(duì)應(yīng)的功能。

4.物聯(lián)網(wǎng)概念及層次結(jié)構(gòu)：

定義：把任何物品通過(guò)射頻識(shí)別（RFID），紅外感應(yīng)器，全球定位系統(tǒng)，激光掃描器 等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，進(jìn)行信息交換和共享，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。

層次結(jié)構(gòu)：物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層（行業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)、行業(yè)應(yīng)用平臺(tái)），物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層（業(yè)務(wù)支撐平臺(tái)、核心網(wǎng)絡(luò)、接入網(wǎng)絡(luò)），物聯(lián)網(wǎng)感知層（定位授時(shí)、攝像監(jiān)控、傳感器網(wǎng)、M2M終端、RFID讀寫(xiě)）

RFID的結(jié)構(gòu)：從結(jié)構(gòu)上講RFID是一種簡(jiǎn)單的無(wú)線系統(tǒng)，只有兩個(gè)基本器件，該系統(tǒng)用于控制、檢測(cè)和跟蹤物體。系統(tǒng)由一個(gè)詢(xún)問(wèn)器和很多應(yīng)答器組成。

RFID的組成：：由天線，耦合元件及芯片組成，一般來(lái)說(shuō)都是用簽作為應(yīng)答器，每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象。閱讀器：由天線，耦合元件，芯片組成，讀?。ㄓ袝r(shí)還可以寫(xiě)入）標(biāo)簽信息的設(shè)備，可設(shè)計(jì)為手持式rfid讀寫(xiě)器（如：C5000W）或固定式讀寫(xiě)器。

應(yīng)用軟件系統(tǒng) ：是應(yīng)用層軟件，主要是把收集的數(shù)據(jù)進(jìn)一步處理，并為人們所使用。

原理：標(biāo)簽進(jìn)入磁場(chǎng)后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號(hào)，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的產(chǎn)品信息，或者由標(biāo)簽主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(hào)，解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。

6.三要素：傳感器、感知對(duì)象、觀察者

特征：傳感器網(wǎng)絡(luò)是集成了監(jiān)測(cè)、控制以及無(wú)線通信的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，節(jié)點(diǎn)數(shù)目更為龐大(上千甚至上萬(wàn))，節(jié)點(diǎn)分布更為密集；由于環(huán)境影響和能量耗盡，節(jié)點(diǎn)更容易出現(xiàn)故障；環(huán)境干擾和節(jié)點(diǎn)故障易造成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化；通常情況下，大多數(shù)傳感器節(jié)點(diǎn)是固定不動(dòng)的。另外，傳感器節(jié)點(diǎn)具有的能量、處理能力、存儲(chǔ)能力和通信能力等都十分有限。傳統(tǒng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的首要設(shè)計(jì)目標(biāo)是提供高服務(wù)質(zhì)量和高效帶寬利用，其次才考慮節(jié)約能源；而傳感器網(wǎng)絡(luò)的首要設(shè)計(jì)目標(biāo)是能源的高效利用，這也是傳感器網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)最重要的區(qū)別之一。

關(guān)鍵技術(shù)：節(jié)點(diǎn)自定位技術(shù)、時(shí)間同步技術(shù)、（3）數(shù)據(jù)融合技術(shù)、（4）網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)

概念：M2M是machine-to-machine的簡(jiǎn)稱(chēng)，即“機(jī)器對(duì)機(jī)器”的縮寫(xiě)，也有人理解為人對(duì)機(jī)器(man-to-machine)、機(jī)器對(duì)人(machine-to-man)等，旨在通過(guò)通信技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)人、機(jī)器和系統(tǒng)三者之問(wèn)的智能化、交互式無(wú)縫連接

特點(diǎn)：（1）M2M通信與人和人之間的通信有本質(zhì)的區(qū)別，因?yàn)镸2M通信是面向機(jī)器的通信，它將遍布在日常生活中的機(jī)器設(shè)備連接起來(lái)，組成網(wǎng)絡(luò)，所以具有常規(guī)通信所沒(méi)有的特點(diǎn)。（2）M2M表達(dá)的是多種不同類(lèi)型通信技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，包括機(jī)器之間通信、機(jī)器控制通信、人機(jī)交互通信以及移動(dòng)互聯(lián)通信。

3）M2M讓機(jī)器、設(shè)備在應(yīng)用處理過(guò)程中與后臺(tái)信息處理系統(tǒng)建立無(wú)線連接、共享信息，并與操作者共享信息。（4）M2M技術(shù)綜合了數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程監(jiān)控、GPS等系統(tǒng)，能夠使業(yè)務(wù)流程自動(dòng)化，集成公司的IT設(shè)備和非IT設(shè)備，并創(chuàng)造相關(guān)增值服務(wù)。

8.定義：云計(jì)算是一種動(dòng)態(tài)的、易擴(kuò)展的、通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)提供虛擬化的資源計(jì)算方式。狹義云計(jì)算是指IT基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用模式；廣義云計(jì)算是指服務(wù)的交付和使用模式?！霸啤?是指由成千上萬(wàn)臺(tái)計(jì)算機(jī)和服務(wù)器集群，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的“電腦云”。

特點(diǎn)：以免費(fèi)或付費(fèi)使用的形式向用戶(hù)提供各種計(jì)算服務(wù)的，主要包括：基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)IaaS（Infrastructure as a Service）、平臺(tái)即服務(wù)PaaS（Platform as a Service）和軟件即服務(wù)SaaS（Software as a Service）

9.古跡、古樹(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，數(shù)字圖書(shū)館和數(shù)字檔案館

數(shù)字家庭，定位導(dǎo)航，現(xiàn)代物流管理，食品安全控制零售，數(shù)字醫(yī)療，防入侵系統(tǒng)

10.2009年8月，“感知中國(guó)”的講話把我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的研究和應(yīng)用開(kāi)發(fā)推向了高潮，無(wú)錫市率先建立了“感知中國(guó)”研究中心，中國(guó)科學(xué)院、運(yùn)營(yíng)商、多所大學(xué)在無(wú)錫建立了物聯(lián)網(wǎng)研究院，無(wú)錫市江南大學(xué)還建立了全國(guó)首家實(shí)體物聯(lián)網(wǎng)工廠學(xué)院。自溫總理提出“感知中國(guó)”以來(lái),物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國(guó)家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一，寫(xiě)入“政府工作報(bào)告”，物聯(lián)網(wǎng)在中國(guó)受到了全社會(huì)極大的關(guān)注，其受關(guān)注程度是在美國(guó)、歐盟、以及其他各國(guó)不可比擬的。[1]

物聯(lián)網(wǎng)的概念已經(jīng)是一個(gè)“中國(guó)制造”的概念，它的覆蓋范圍與時(shí)俱進(jìn)，已經(jīng)超越了1999年Ashton教授和2005年ITU報(bào)告所指的范圍，物聯(lián)網(wǎng)已被貼上“中國(guó)式”標(biāo)簽。截至2010年，發(fā)改委、工信部等部委正在會(huì)同有關(guān)部門(mén)，在新一代信息技術(shù)方面開(kāi)展研究，以形成支持新一代信息技術(shù)的一些新政策措施，從而推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)作為一個(gè)新經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，具有良好的市場(chǎng)效益，《2013-2017年中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域市場(chǎng)需求與投資預(yù)測(cè)分析報(bào)告》數(shù)據(jù)表明，2010年物聯(lián)網(wǎng)在安防、交通、電力和物流領(lǐng)域的市場(chǎng)規(guī)模分別為600億元、300億元、280億元和150億元。2011年中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到2600多億元。

物聯(lián)網(wǎng)本身的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，主要包括三大部分：首先是感知層，承擔(dān)信息的采集，可以應(yīng)用的技術(shù)包括智能卡、RFID電子標(biāo)簽、識(shí)別碼、傳感器等；其次是網(wǎng)絡(luò)層，承擔(dān)信息的傳輸，借用現(xiàn)有的無(wú)線網(wǎng)、移動(dòng)網(wǎng)、固聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)等即可實(shí)現(xiàn)；第三是應(yīng)用層，實(shí)現(xiàn)物與物之間，人與物之間的識(shí)別與感知，發(fā)揮智能作用。

第四篇：2014年中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展關(guān)鍵技術(shù)

智研數(shù)據(jù)研究中心

2014年中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展關(guān)鍵技術(shù)

智研數(shù)據(jù)研究中心網(wǎng)訊：

內(nèi)容提要：在未來(lái)幾年，我們可以看到所有東西包括從衣服、鎖和門(mén)墊等，都將有自己的方式進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)上，隨著制造商升級(jí)他們產(chǎn)品的計(jì)算能力，所有產(chǎn)品之間相互連接將形成物聯(lián)網(wǎng)。

近年來(lái)，有兩種技術(shù)結(jié)合實(shí)現(xiàn)協(xié)同——云計(jì)算和移動(dòng)。沒(méi)有云，我們今天的許多移動(dòng)app就不會(huì)存在。他們依靠現(xiàn)有的強(qiáng)大的云同步和存儲(chǔ)技術(shù)，提供一個(gè)令人嘆為觀止的跨平臺(tái)用戶(hù)體驗(yàn)。基于云計(jì)算的通告是移動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分。沒(méi)有云計(jì)算，設(shè)備上先進(jìn)的語(yǔ)音識(shí)別和圖像處理等操作將變得無(wú)法想象。

移動(dòng)設(shè)備正變得越來(lái)越強(qiáng)大，但是在處理能力和存儲(chǔ)方面，他們?nèi)匀宦浜笥谧烂婧头?wù)器硬件，所以為了給用戶(hù)提供他們期望的體驗(yàn)服務(wù)，移動(dòng)設(shè)備和云之間的共生關(guān)系已經(jīng)得到長(zhǎng)足的發(fā)展。

但移動(dòng)僅僅是個(gè)開(kāi)始。隨著處理器變得更小、更便宜、處理能力更強(qiáng)，他們正在尋找非傳統(tǒng)意義上的“智能”方法進(jìn)入現(xiàn)實(shí)世界。聰明的烤面包機(jī)已經(jīng)OUT了，但是通過(guò)給家用電器和日常用品增加計(jì)算能力，并把它們連接到互聯(lián)網(wǎng)將是一個(gè)巨大的提升。

移動(dòng)計(jì)算革命和物聯(lián)網(wǎng)相比將會(huì)變得暗淡無(wú)光，移動(dòng)、云計(jì)算和智能對(duì)象的融合將給云供應(yīng)商提供一個(gè)巨大的的市場(chǎng)。就像移動(dòng)領(lǐng)域一樣，物聯(lián)網(wǎng)將嚴(yán)重依賴(lài)云計(jì)算的處理能力、存儲(chǔ)和互聯(lián)性。

今天，一個(gè)明顯的例子就是PhillipsHuesystem，照明技術(shù)的進(jìn)步與計(jì)算相結(jié)合賦予燈泡和一個(gè)移動(dòng)app控制接口，這完全改變了我們印象中的家庭照明。

但是，智能對(duì)象的功能變化僅僅是物聯(lián)網(wǎng)革命潛能的一小部分。智能對(duì)象將被賦予傳感器，然后它將數(shù)據(jù)回傳到云平臺(tái)進(jìn)行分析。在數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的不同節(jié)點(diǎn)上有大量的數(shù)據(jù)流，我們擁有的關(guān)于世界多樣性和精確性知識(shí)也將會(huì)爆炸式增長(zhǎng)。云技術(shù)是唯一能適合過(guò)濾、分析、存儲(chǔ)和訪問(wèn)信息的有效途徑。

雖然云計(jì)算似乎是一項(xiàng)成熟的技術(shù)，但是現(xiàn)在我們正處在開(kāi)發(fā)移動(dòng)、云計(jì)算與傳感器智能對(duì)象接口真正潛力的初始階段。那些有著良好基礎(chǔ)設(shè)施以及專(zhuān)業(yè)知識(shí)的商家將會(huì)從物聯(lián)網(wǎng)革命中獲得巨大的回報(bào)。內(nèi)容選自智研數(shù)據(jù)研究中心發(fā)布的《2014-2020年中國(guó)云計(jì)算第三方軟件行業(yè)研究及投資潛力研究報(bào)告》

第五篇：物聯(lián)網(wǎng)論文

淺談應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能校園

摘要：物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生以來(lái)在很多領(lǐng)域給人創(chuàng)造了更多的便利。為改善教學(xué)水平、提高管理水平，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入校園，推動(dòng)了智能校園的建設(shè)。未來(lái)，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧校園將有大好的發(fā)展前景。本文簡(jiǎn)要概述智能校園與傳統(tǒng)校園對(duì)比、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧校園中的部分具體應(yīng)用關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)、智能校園、傳統(tǒng)校園 正文

一、物聯(lián)網(wǎng)

1、物聯(lián)網(wǎng)概念

物聯(lián)網(wǎng)最早出現(xiàn)于 1995 年比爾。蓋茨寫(xiě)的《未來(lái)之路》，在該書(shū)中，他已經(jīng)提到物物互聯(lián)。1999 年，美國(guó)麻省理工學(xué)院最先提出了物聯(lián)網(wǎng)的概念。

物聯(lián)網(wǎng)一開(kāi)始的概念局限于使用射頻識(shí)別（RFID）的技術(shù)設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合，使物品信息實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理，實(shí)現(xiàn)物品的信息互聯(lián)而形成的網(wǎng)絡(luò)?；ヂ?lián)網(wǎng)將來(lái)自世界各地的計(jì)算機(jī)都連接起來(lái)形成網(wǎng)絡(luò)，讓人與人的信息交互得以實(shí)現(xiàn)，物聯(lián)網(wǎng)拓展了互聯(lián)網(wǎng)，通過(guò)運(yùn)用傳感器、RFID 等技術(shù)，將任意時(shí)間、不同地點(diǎn)的物體接入網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)物品的識(shí)別，達(dá)到物與物、人與物之間的聯(lián)通，讓彼此的信息能夠共享。隨著相關(guān)技術(shù)和應(yīng)用的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵也在不斷擴(kuò)展。

二、智能校園

1、智能校園的概念

智能校園是指通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、虛擬化等新技術(shù)來(lái)改變學(xué)生、教師和校園資源交互的方式，將學(xué)校的教學(xué)、科研、管理與校園資源和應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行整合，以提高應(yīng)用交互的明確性、靈活性和響應(yīng)速度，從而實(shí)現(xiàn)智能化服務(wù)和管理的校園模式。

智能校園是一個(gè)開(kāi)放的、創(chuàng)新的、協(xié)作的、智能的綜合信息服務(wù)平臺(tái)。教師、學(xué)生和管理者在這個(gè)智能校園里會(huì)全面感知不同的教學(xué)資源，獲得及時(shí)的互動(dòng)、最大的共享、最佳協(xié)作的學(xué)習(xí)、工作和生活環(huán)境，實(shí)現(xiàn)相關(guān)信息資源的有效的采集、合理的分析、高效的應(yīng)用和便攜的服務(wù)。智能校園的重點(diǎn)在于智能。及教學(xué)的智能，學(xué)生生活中體現(xiàn)出來(lái)的智能，圖書(shū)館里所體現(xiàn)出來(lái)的智能等等，他強(qiáng)調(diào)的是教務(wù)部門(mén)、教學(xué)機(jī)構(gòu)及科研部門(mén)的信息資源的融合能力。其最重要的核心在于整合校園內(nèi)各種資源，尤其高度重視通過(guò)技術(shù)手段加強(qiáng)信息的互通性和協(xié)作能力。

2、智能校園的特點(diǎn)

2.1為廣大師生提供一個(gè)全面的智能感知環(huán)境和綜合信息服務(wù)平臺(tái)，提供基于角色的個(gè)性化定制服務(wù)； 2.2將基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的信息服務(wù)融入到學(xué)校的各個(gè)應(yīng)用服務(wù)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)和協(xié)作

2.3通過(guò)智能感知環(huán)境和綜合信息服務(wù)平臺(tái)，為學(xué)校與外部世界提供一個(gè)相互交流和互相感知的接口

3、智能校園與傳統(tǒng)的數(shù)字校園的區(qū)別

3.1數(shù)字校園

數(shù)字校園是校園內(nèi)教學(xué)和管理的信息化，是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展到一定程度的產(chǎn)物。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字校園被賦予了不同的層次，不同深度的應(yīng)用內(nèi)含。例：

3.1 用戶(hù)不再需要用多個(gè)賬號(hào)登錄。數(shù)字校園的用戶(hù)只需要使用唯一確定的用戶(hù)名和密碼單點(diǎn)登錄即可完成所有網(wǎng)絡(luò)下的學(xué)習(xí)和管理工作，并且能夠使用該校園內(nèi)所有的信息服務(wù)。

3.2 實(shí)現(xiàn)了校園網(wǎng)內(nèi)多不同的應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的共享。數(shù)字校園網(wǎng)內(nèi)使用統(tǒng)一共享的數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)，解決了不同應(yīng)用系統(tǒng)下數(shù)據(jù)的重復(fù)采集或轉(zhuǎn)移等，共享數(shù)據(jù)的一次輸入可以供整個(gè)校園網(wǎng)內(nèi)的所有相關(guān)

教學(xué)和管理的應(yīng)用系統(tǒng)使用，實(shí)現(xiàn)了不同應(yīng)用系統(tǒng)的集成，減少了無(wú)意義的重復(fù)工作，節(jié)省人力和物力。3.3 不同部門(mén)不用再分別進(jìn)行應(yīng)用系統(tǒng)的管理。數(shù)字化校園網(wǎng)只需要一個(gè)部門(mén)管理，無(wú)需每個(gè)部門(mén)都要設(shè)置一個(gè)管理人員。節(jié)約了人力資源。

智能校園是數(shù)字校園升級(jí)到一定階段的表現(xiàn)。智慧校園的核心內(nèi)容是”智能化“，是通過(guò)全球的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)信息交流，是物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的產(chǎn)物，交流對(duì)象更側(cè)重于“物”而非“人”。而物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的延伸，互聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。由此看來(lái)，智慧校園是建立在數(shù)字校園基礎(chǔ)上的。因此，智慧校園是以網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化為基礎(chǔ)的，數(shù)字校園所采用的的單點(diǎn)登錄及其所提供的數(shù)字化編碼等都是智慧校園建設(shè) 所必須具備的基礎(chǔ)。

三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能校園中的應(yīng)用： 消費(fèi)管理 ：學(xué)生的消費(fèi)主要是指一日三餐及生活購(gòu)物。每位同學(xué)都有一張含有 RFID 電子標(biāo)簽的校園卡，卡內(nèi)附有個(gè)人信息。學(xué)校食堂等消費(fèi)場(chǎng)地都安裝有RFID 識(shí)讀器，當(dāng)學(xué)生要去食堂吃飯或去超市購(gòu)物時(shí)，只需在識(shí)讀器上刷一下卡，卡內(nèi)信息就被讀取出來(lái)，利用網(wǎng)絡(luò)傳至系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心，通過(guò)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢(xún)來(lái)正確讀取卡內(nèi)余額，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)扣除本次消費(fèi)所該支付的實(shí)際金額，并進(jìn)行電子錢(qián)包的實(shí)時(shí)更新。

后勤管理 ：主要包括校園的照明和浴室管理。資源是有限的，而且學(xué)校每天在水電等方面開(kāi)支很大，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以使這個(gè)問(wèn)題得到有效緩解。比如將某些傳感設(shè)備安裝在教室等場(chǎng)所，應(yīng)用無(wú)線遙感、聲控等技術(shù)，完成自動(dòng)照明，同時(shí)可以根據(jù)教師的環(huán)境來(lái)調(diào)節(jié)燈光強(qiáng)度，當(dāng)感應(yīng)器感應(yīng)到所有人都離開(kāi)教室后會(huì)給系統(tǒng)相應(yīng)的指令將燈關(guān)閉，不僅為學(xué)生提供了一個(gè)更為舒適的學(xué)習(xí)環(huán)境，還能避免浪費(fèi)。還可以在澡堂里的浴室內(nèi)安裝上用水消費(fèi)的傳感設(shè)備，學(xué)生在洗澡時(shí)只需將卡放在讀卡器上，噴頭將自動(dòng)出水并根據(jù)水的流量進(jìn)行計(jì)算，當(dāng)感應(yīng)到人離開(kāi)時(shí)又會(huì)自動(dòng)停止送水和金額扣費(fèi)，從而既達(dá)到節(jié)水的目的也達(dá)到避免誤扣費(fèi)的目的。

安防管理 ：近年來(lái)，各大高校安全事故頻頻發(fā)生，發(fā)生的根本原因與外來(lái)員的隨意進(jìn)出有很大關(guān)系。目前許多高校的校園安全管理機(jī)制不夠完善，比如前段時(shí)間南京某高校女生被外來(lái)人員用用來(lái)捕狗的麻醉弩誤射。這些事件令學(xué)生和家長(zhǎng)感到擔(dān)憂。在校園安全管理中運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以有效解決存在的潛在危險(xiǎn)。在校園安防管理中，利用射頻識(shí)別、無(wú)線傳感等技術(shù)，與視頻監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，將傳感器合理部署在學(xué)校某些地區(qū)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)會(huì)匯總處理這些信息，恰當(dāng)進(jìn)行提醒或是自動(dòng)報(bào)警，如果有人擅自強(qiáng)行闖入學(xué)校的警戒區(qū)，系統(tǒng)將通過(guò)布署在該場(chǎng)所的傳感終端，來(lái)判斷闖入者實(shí)際位置，使用調(diào)整后的移動(dòng)攝像頭對(duì)該區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控，并記錄下圖像資料，方便安保人員進(jìn)行處理。通過(guò)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來(lái)感知學(xué)校周邊環(huán)境，實(shí)現(xiàn)校園安全管理。

圖書(shū)管理 ：智能圖書(shū)館是利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)需人員值守的智能服務(wù)和高效管理。智能校園系統(tǒng)中的圖書(shū)管理主要是 RFID 電子標(biāo)簽在圖書(shū)館中的應(yīng)用。在圖書(shū)管理過(guò)程中，可以考在每一本書(shū)中安裝上 RFID 卡，用它來(lái)記錄該書(shū)籍所屬的分類(lèi)、放在哪個(gè)書(shū)架、被誰(shuí)借閱等信息，并根據(jù)該信息對(duì)書(shū)籍進(jìn)行查詢(xún)、定位等操作，方便工作人員進(jìn)行高效率的歸架整理。

考勤管理 ：現(xiàn)在高校中較為普遍存在對(duì)學(xué)生的要求較低，所以有部分學(xué)生對(duì)自己不負(fù)責(zé)，認(rèn)為期末時(shí)好好背背書(shū)就不會(huì)掛科而逃避上課，而且學(xué)校屢禁不止。教師對(duì)學(xué)生的課堂考勤也耗費(fèi)了太多的精力，使教學(xué)的時(shí)間縮短了，合理有效的考勤系統(tǒng)既節(jié)約了時(shí)間，又能提高了效率。學(xué)生都需要在課前進(jìn)入教室時(shí)主動(dòng)向安裝在教室內(nèi)的讀卡器刷一下卡，當(dāng)智能設(shè)備接收到本次刷卡記錄后，便會(huì)把數(shù)據(jù)馬上發(fā)送到系統(tǒng)服務(wù)器，該數(shù)據(jù)也會(huì)實(shí)時(shí)更新到后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，那么教師就可以了解到學(xué)生課堂出勤情況，教務(wù)部門(mén)也不需要再專(zhuān)門(mén)安排人員查各個(gè)班的出勤情況。

改善教學(xué)：改善傳統(tǒng)教學(xué)模式，改變以往老師一人在講臺(tái)上不停地講課的灌輸式教學(xué)，將學(xué)生與老師時(shí)時(shí)緊密聯(lián)系起來(lái)，增加互動(dòng)，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在教室中安裝攝像頭和錄音設(shè)備，實(shí)時(shí)記錄老師講課的內(nèi)容并上傳到學(xué)校網(wǎng)絡(luò)中的學(xué)生學(xué)習(xí)模塊中，方便學(xué)生課后復(fù)習(xí)與鞏固。結(jié)語(yǔ)：智能校園比傳統(tǒng)校園更好的整合了學(xué)校中的各項(xiàng)有效資源，提高了教師的工作環(huán)境和學(xué)生的學(xué)習(xí)與生活環(huán)境。雖然目前智能校園的發(fā)展還受到諸多條件的限制，但我相信未來(lái)通過(guò)政府、學(xué)校和社會(huì)等多方的共同努力，將會(huì)有更好的發(fā)展前景。

運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能校園將是未來(lái)學(xué)校發(fā)展的必要趨勢(shì)，未來(lái)的學(xué)校會(huì)越來(lái)越“智能”。參考文獻(xiàn)：[1]馬建 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論 [M] 機(jī)械工業(yè)出版社 2016.7 [2]喬蕊，崔春英 物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下智慧校園建設(shè)與發(fā)展問(wèn)題研究 [J] 周口師范學(xué)院學(xué)報(bào) 2015.2 [3]劉志龍 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在高校智慧校園中的應(yīng)用研究［J］無(wú)線互聯(lián)科技2015.12