第一篇:中國物聯網智慧谷專業物聯網解決方案門戶網站簡介
中國物聯網智慧谷專業物聯網解決方案門戶網站簡介
中國物聯網智慧谷是中國首家物聯網解決方案專業門戶網站,致力于物聯網的應用和推廣,由北京易云智力信息技術有限公司負責建設和運營,是繼易云智力公司推出中國首家物聯網商城——易云商城(http://)后,又一個服務物聯網、助推物聯網產業發展的平臺。易云商城以物聯網產品為核心,中國物聯網智慧谷將以物聯網解決方案為核心,服務企業、政府及行業應用,助力智慧社區、智慧城市、智慧國家建設。
中國物聯網智慧谷作為中國首家物聯網解決方案門戶網站,將集資訊、技術、人物觀點、方案應用、方案推廣,以及方案創新等為一體,不斷為行業提供專業的物聯網應用服務。我們將以物聯網應用為核心,不斷深入物聯網應用一線,為物聯網產業帶來源源不斷的應用技術和資訊,做中國物聯網應用的發動機,打造中國物聯網產業真正的“智慧谷”。
我們愿意為每一個物聯網產業同仁提供服務,將積極加強戰略合作伙伴建設,也歡迎有志推動中國物聯網產業的企業和個人走近我們,攜手共進,獻出我們集體的“智慧”,傳遞“智慧”,易云智力人的愿景就是:讓智慧無處不在。
第二篇:農業物聯網解決方案
陳超那一組查查資料,找一個農業網物聯網的方案,包括大棚種植、戶外種植、家畜養殖、家禽養殖、水產養殖等,其實我們公司就有現成的,您們這組可以過來學習學習,在我們的基礎上提高。
鑒于以上幾個農業物聯網的應用在大體上是一樣的,在這我就給出一個統一的方案:
一:系統功能:
1、環境監測:針對不同的環境監測不同的指標。以大棚種植為例可監測空氣溫濕度、光照、二氧化碳濃度、土壤濕度、土壤PH等。
2、自動控制:針對各種傳感器所反饋的環境信息,對電器設備進行控制以達到改善種植環境的效果。如當檢測到大棚內光照不足時課自動開燈進行補光并,土壤濕度過低是可控制水泵噴水
3、視頻監控:利用網絡攝像頭采集圖片或視頻信息,并且可以用手機或PC等終端查看
二:所需材料
主控制板、以太網接入模塊、各類傳感器、電機、繼電器、直流供電模塊、網絡攝像頭等
我們組目前做的和這個農業物聯網系統有高度的相似性,但是我們不會做平臺,用的是別人開發的免費平臺實現數據的上傳,而且我們做的東西都是模型離具有實用性的產品還有一段距離
第三篇:消防監控物聯網解決方案
消防監控物聯網解決方案
兼容標準
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? GB 26875-2011《城市消防遠程監控系統》。GB50440-2007《城市消防遠程監控系統技術規范》。GB16806-2006《消防聯動控制系統-傳輸設備》。
構建消防監控物聯網,為政府、企業、重點防護區提供開放的消防監控物聯網解決方案。
第四篇:物聯網工程學院學生會簡介
物聯網工程學院團委學生會簡介
物聯網工程學院團委學生會前身由原通信與控制工程學院學生會、青年志愿者協會、社團聯合會、科技協會和原信息工程學院學生會、青年志愿者協會、科技協會資源組合而成,是物聯網工程學院唯一的、最大的、在學校黨組織領導下和團組織指導下的群眾組織。下設團組織和大學生會,團組織由組織部、宣傳部、黨務中心、實踐服務中心、團日活動中心、資助中心、藝術中心七個部門組成,大學生會下設直屬中心、大學生科技協會、大學生青年志愿者協會和社團聯合會。其中直屬中心下設辦公室、外聯部、學習部、生活部、體育部五個部門、大學生科技協會下設主席團、顧問團、秘書處、辦公室、科技部、創意部、學術部、服務部八個部門,青年志愿者協會下設辦公室、技術部、策劃部、活動聯絡部四個部門,社團聯合會主要由各學生社團的負責人組成,下設英語角、籃球協會、心理協會、八音社和辯論社五個社團。這里吸納了物聯網工程學院最優秀的學生群體,這里的每一個人來源于廣大同學,服務于廣大同學,是同學們利益的忠實代表。團委學生會一直本著“自我教育、自我管理、自我服務”的指導方針,和“一切為同學”的根本宗旨,曾多次承辦江南大學“江南之春”文化藝術節、迎新晚會、江南大學運動會、本碩博論壇、江南大學“我最喜愛的老師”評選、全國大學生傳感電子設計大賽等一系列精彩的活動,豐富了校園文化生活,充分發揮了團委學生會的橋梁紐帶作用。多次榮獲“江南大學優秀學生分會”“江南大學優秀青年志愿者分會”等稱號!
第五篇:物聯網簡介
物聯網
目錄
一、物聯網的起源和發展.....................................................................................................2
二、物聯網的體系架構.........................................................................................................4
1、感知層.....................................................................................................................5
2、網絡層.....................................................................................................................5
3、應用層.....................................................................................................................6
三、物聯網的關鍵技術.........................................................................................................6
1、射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID)技術......................................6
2、傳感技術..................................................................................................................7
3、人工智能技術..........................................................................................................8
4、云計算技術..............................................................................................................8
5、ZigBee技術.............................................................................................................9
6、M2M........................................................................................................................9
7、數據挖掘................................................................................................................10
四、物聯網的典型應用.......................................................................................................10
1、人員管理................................................................................................................10
2、車輛船舶的管理.....................................................................................................12
3、物品管理..............................................................................................................13
五、物聯網的網絡信息安全...............................................................................................15
1、物聯網的安全問題.................................................................................................15
2、感知層安全............................................................................................................16(1)傳感技術及其聯網安全.................................................................................16(2)RFID相關安全問題......................................................................................17
3、網絡層安全............................................................................................................18
4、應用層安全............................................................................................................19
5、物聯網安全的非技術因素......................................................................................21
六、引入IKI體系的物聯網.................................................................................................22 1,普通物聯網流程圖.................................................................................................22 2,IKI體系的物聯網......................................................................錯誤!未定義書簽。
一、物聯網的起源和發展
物聯網是新一代信息技術的重要組成部分,其英文名稱為“The Internet of things”,簡稱IOT。早在1995年,比爾蓋茨《未來之路》中就提及到物聯網概念,當時受限于無線網絡、硬件及傳感設備的發展,并未引起重視。1999年,Electronic Product Code(EPC)global 的前身麻省理工Auto-ID中心提出“ Internet of Things”的構想,即物品上裝置唯一識別的電子標簽,利用射頻識別技術(RFID)完成標簽數據的自動采集,通過互聯網連接起來,實現智能化識別和管理。2005年,國際電信聯盟(ITU)發布名為《Internet of Things》的技術報告[1],對物聯網概念進行了擴展。提出了任何時刻、任何地點、任意物體之間互聯(“Any Time、Any Place、Any Things Connection”),無所不在的網絡(Ubiquitous networks)和無所不在的計算(Ubiquitous computing)的發展愿景。2006年3月,歐盟召開會議“From RFID to the Internet of things”,介紹了RFID的概述和規范,應用前景和存在的不足。2009年1月28日,在美國工商業領袖舉行的“圓桌會議”上,IBM 首席執行官彭明盛首次提出“智慧地球”概念,希望通過加大對寬帶網絡等新興技術的投入,振興美國經濟并確立美國的未來競爭優勢。在獲得美國總統奧巴馬的積極回應后,這一計劃隨后上升為美國的國家戰略。現如今,物聯網已經得到歐盟、韓國、日本等發達國家及地區的高度關注。2009年,國務院總理溫家寶視察中科院嘉興無線傳感網工程中心無錫研發分中心時,提出“在傳感網發展中,要早一點謀劃未來,早一點攻破核心技術”,并且明確要求盡快建立中國傳感信息中心,或者叫“感知中國”中心。移動、電信、聯通三大運營商紛紛在無錫成立物聯網研究中心,以無錫為首的國內大中城市也爭相建設智能城市,爭取成為感知中國示范城市。
物聯網到現今還沒有一個統一的定義,普遍被接受的定義為:物聯網是指通過裝置在物體上的各種信息傳感設備,如RFID裝置、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等,按約定的協議,把任何物品與互聯網相連接,進行信息交換和通信,以實現對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。許多人對物聯網有著各自的理解,有人認為RFID 的互聯就是物聯網,有人認為傳感器網絡就是物聯網,有人認為M2M(Machine to Machine)就是物聯網,還有人認為物聯網是將互聯網的客戶端擴展到任何物品與物品之間。而物聯網的實質是“物物相連的互聯網”。物聯網的核心和基礎仍然是互聯網,是在互聯網基 礎上的延伸和擴展的網絡,其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間,進行信息交換和通訊。全面感知,可靠傳送,智能處理是物聯網的主要特征
二、物聯網的體系架構
物聯網的價值在于讓物體也擁有了“智慧”,從而實現人與物、物與物之間的溝通,物 聯網的特征在于感知、互聯和智能的疊加。因此,物聯網由三個部分組成:感知部分,即以二維碼、RFID、傳感器為主,實現對“物”的識別;傳輸網絡,即通過現有的互聯網、廣電網絡、通信網絡等實現數據的傳輸;智能處理,即利用云計算、數據挖掘、中間件等技術實現對物品的自動控制與智能管理等。
目前在業界物聯網體系架構也大致被公認有這三個層次。底層是用來感知數據的感知層,第二層是數據傳輸的網絡層,最上面是內容應用層,如圖
1、感知層
感知層主要實現全面感知,即通過嵌入在物品和設施中的傳感器和數據采集設備,隨時隨地的獲取物質世界的各種信息和數據,并接入到網絡。感知層的設備主要包括傳感器、RFID、二維碼、多媒體信息采集,GPS,紅外等設備。傳感器是能感受被測量并按照一定的規律轉換成可用輸出信號的器件或裝置。RFID是一種非接觸式的自動識別技術,它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據。二維碼是用某種特定的幾何圖形按一定規律在平面上分布的黑白相間的圖形來記錄數據符號信息,通過圖象輸入設備或光電掃描設備自動識讀以實現信息自動處理。多媒體信息采集是對音頻、視頻信息進行同步采集,并將其存儲的技術。所有的這些設備均通過有線或無線的方式接入相關網絡。感知層還需要具備對設備的發現,遠程監控和配置參數能力,保證設備能安全穩定的運行,智能化地移動或存儲數據,執行本地的命令以及運行分布式操作邏輯,并能進行數據捕獲與控制。
2、網絡層
網絡層實現物聯網數據信息的雙向傳遞和控制,達到可靠傳輸的目的。網絡層必須具備復雜事件和數據流的處理能力,提供包括數據匯總、地理信息、識別與關聯等服務,具備數據建模和集成能力,指定可互操作的信息框架,具備過程整合的能力,擴展原有系統,優化業務流程,從而實現更全面的互聯互通。目前用于支持人與人之間的通信網絡技術主要是電信網,而物與物通信和人與人通信在需求和特點上存在差異,為使網絡能夠更加適應物與物的通信,需要對現有網絡進行增強或優化。利用虛擬化技術屏蔽異構網絡在資源形態、資源使用方式上的差異,將網絡的各類資源,如設備、存儲、計算、承載傳送等,進行感知、收集、抽象等處理。
3、應用層
應用層實現對信息的處理,利用云計算,模糊識別的各種智能計算技術,對海量的數據和信息進行分析處理,提升對物質世界、經濟社會、交通運輸等的觀察力、對物體實現智能化的決策和控制。應用層包含應用支撐子層和應用服務子層,應用支撐子層實現跨行業、跨應用、跨系統之間的信息協同、共享、互通的功能,主要包括信息開放平臺,云計算平臺,服務支撐平臺,其他中間件平臺。信息開放平臺將各種信息和數據進行統一匯聚、整合、分類和交換,并在安全范圍內開放給各種應用服務。云計算平臺提供支持高并發和海量數據的存儲處理。服務支撐平臺面向各種不同的應用,提供綜合的業務管理、計費結算、簽約認證、安全控制、內容管理、統計分析等功能。其他中間件平臺用于支撐泛在應用的其他平臺,例如封裝和抽象網絡和業務能力,向應用提供統一開放的接口等。應用服務子層指的是物聯網的各種應用,例如智能電力、智能交通、智能環境、智能家居等
三、物聯網的關鍵技術
物聯網的關鍵技術主要有RFID,傳感技術,人工智能技術,云計算技術。
1、射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID)技術
RFID技術是物聯網中讓物品“開口說話”的關鍵技術,RFID標簽上存儲著規范和具有互用性的信息,采用非接觸的方式,利用射頻通信把它們自動采集到中央信息系統可以實現物品識別。其基本原理是利用射頻信號和空間耦合(電感或電磁耦合)或雷達反射的傳輸特性,實現對被識別物體的自動識別。按照不同的分類方式,RFID標簽可以分為如下幾類,按供電方式分為有源(Active)標簽和無源(Passive)標簽;按工作頻率分為低頻(LF)標簽、高頻(HF)標簽、超高頻(UHF)標簽以及微波(uW)標簽;按通信方式分為主動式標簽(TTF)和被動式標簽(RTF);按標簽芯片分為只讀(R/O)標簽、讀寫(R/W)標簽和CPU標簽。
RFID不僅僅是改進的條碼,它具有非接觸式,中遠距離工作;大批量、由讀寫器快速自動讀取;信息量大、可以細分單品;芯片存儲,可多次讀取;并可以與其他各種傳感器共同使用等顯著優點,可廣泛應用于諸如物流管理、交通運輸、醫療衛生、商品防偽、資產管理以及國防軍事等領域,被公認為二十一世紀十大重要技術之一。
RFID就的難點在于防沖撞技術,天線的研究,工作頻率的選擇,安全及隱私等問題。
2、傳感技術
傳感技術主要負責接收物品“講話”的內容。傳感技術是關于從自然信源獲取信息,并對之進行處理、變換和識別的一門多學科交叉的現代科學與工程技術,它涉及傳感器、信息處理和識別的規劃設計、開發、制造、測試、應用及評價改進等活動。
傳感器網絡節點的基本組成包括如下幾個基本單元:傳感單元(由傳感器和模數轉換功能模塊組成)、處理單元(包括CPU、存儲器、嵌入式操作系統等)、通信單元(由無線通信模塊組成)以及電源[3]。傳感器網是由部署在監測區域內大量的傳感器節點組成,通過無線通信方式形成一個多跳的自組織的網絡系統。網絡的部署是通過適當的策略來布置傳感器節點以滿足特定的需求。傳感器網絡涉及許多關鍵技術:傳感器技術、嵌入式技術、網絡拓撲控制、網絡協議、網絡安全、時間同步、定位技術、數據融合、數據管理、無線通信技術、網絡能耗管理技術及分布式系統技術等。先利用傳感器采集到所需信息,傳送嵌入式系統進行實時計算,再通過現代網絡及無線通訊技術傳輸,最后送入上層服務器進行分布式處理。因此傳 感器網絡的發展必須得到傳感器技術、嵌入式技術及網絡無線通訊技術的支撐。
我國在傳感器研究方面持續投入不足,國際競爭能力不強,缺少龍頭企業的示范帶動作用,導致我國傳感器產業企業規模小、產業鏈不完善,研發投入能力弱、競爭力不強,是物聯網發展過程中比較薄弱的環節。
3、人工智能技術
人工智能技術是研究使計算機來模擬人類的某些思維過程和智能行為(如學習、推理、思考、規劃等)的技術。在物聯網中,人工智能技術主要負責將物品“講話”的內容進行分析和處理。
物聯網所需的智能技術是海量信息的智能分析與控制。海量信息智能分析與控制是指依托先進的軟件工程技術,對物聯網的各種信息進行海量存儲與快速處理,并將處理結果實時反饋給物聯網的各種控制部件。智能技術是為了有效地達到某種預期的目的,利用知識分析后所采用的各種方法和手段。通過在物體中植入智能系統,可以使得物體具備一定的智能性,能夠主動或被動的實現與用戶的溝通。智能分析與控制技術主要包括人工智能理論、人機交互技術、智能分析與控制系統等。通過一系列的智能分析與控制使物聯網賦予物體“智能”以實現人與物交互、對話,甚至物與物交互、對話[4]。
4、云計算技術
物聯網的發展離不開云計算技術的支持。物聯網中的終端的計算和存儲能力有限,云計算平臺可以作為物聯網的“大腦”,實現對海量數據的存儲、處理。云計算是分布式計算技術的一種,是當前計算機應用領域的重要研究方向,也是在物聯網里處理海量數據的必備手段。當物聯網具備一定規模后,如果數據得不到及時有效處理,便會丟失。依托先進的軟件 工程技術,通過網絡將龐大的分析處理程序自動拆分成無數個較小的子程序,在經過眾多服務器所組成的龐大系統搜尋、計算、分析,最后將處理結果返回用戶。
云計算在物聯網中的應用前景廣闊,經濟價值巨大,相對于成熟的云計算產品,在物聯網中運用的還是比較有限,但是物聯網和云計算的發展會相輔相成,相互促進。云計算為物聯網的數據處理提供了經濟的平臺,物聯網也對云計算提出了一些新的需求。
5、ZigBee技術
ZigBee是基于IEEE802.15.4標準的低功耗局域網協議。根據國際標準規定,ZigBee技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術。這一名稱(又稱紫蜂協議)來源于蜜蜂的八字舞,由于蜜蜂(bee)是靠飛翔和“嗡嗡”(zig)地抖動翅膀的“舞蹈”來與同伴傳遞花粉所在方位信息,也就是說蜜蜂依靠這樣的方式構成了群體中的通信網絡。其特點是近距離、低復雜度、自組織、低功耗、低數據速率。主要適合用于自動控制和遠程控制領域,可以嵌入各種設備。簡而言之,ZigBee就是一種便宜的,低功耗的近距離無線組網通訊技術。ZigBee是一種低速短距離傳輸的無線網絡協議。ZigBee協議從下到上分別為物理層(PHY)、媒體訪問控制層(MAC)、傳輸層(TL)、網絡層(NWK)、應用層(APL)等。其中物理層和媒體訪問控制層遵循IEEE 802.15.4標準的規定。
6、M2M
M2M是machine-to-machine的簡稱,即“機器對機器”的縮寫,也有人理解為人對機器(man-to-machine)、機器對人(machine-to-man)等,旨在通過通信技術來實現人、機器和系統三者之問的智能化、交互式無縫連接。M2M設備是能夠回答包含在一些設備中的數據的請求或能夠自動傳送包含在這些設備中的數據的設備。M2M通信與物聯網的核心理念一致,不同之處是物聯網的概念、所采用的技術及應用場景更寬泛。而M2M則聚焦在無線通信網絡應用上,是物聯網應用的一種主要方式。
7、數據挖掘
數據挖掘(英語:Data mining),又譯為資料探勘、數據采礦。它是數據庫知識發現(英語:Knowledge-Discovery in Databases,簡稱:KDD)中的一個步驟。數據挖掘一般是指從大量的數據中通過算法搜索隱藏于其中信息的過程。數據挖掘通常與計算機科學有關,并通過統計、在線分析處理、情報檢索、機器學習、專家系統(依靠過去的經驗法則)和模式識別等諸多方法來實現上述目標。在物聯網中,數據挖掘只是一個代表性概念,它是一些能夠實現物聯網“智能化”“智慧化”的分析技術和應用的統稱。細分起來,它包括數據挖掘和數據倉庫(Data Warehousing)、決策支持(Decision Support)、商業智能(Business Intelligence)、報表(Reporting)、ETL(數據抽取、轉換和清洗等)、在線數據分析(On-line Data Analysis)、平衡計分卡(Balanced Scoreboard)等技術和應用。
四、物聯網的典型應用
了
1、人員管理
利用物聯網技術可以實現對特定人員管理。通過給人員佩戴RFID卡或GPS設備,管理系統通過讀取RFID或GPS的信息,獲得人員的出入時間、位置、狀態等信息,并利用這些信息實現對人員的管理。具體的應用有員工考勤、礦井作業人員安全管理、監獄人員管理、老人的跟蹤定位、學生出入校管理等。下面以中小學生出入校管理系統為例作介紹。中小學生的安全問題一直是廣大群眾、政府領導、公眾媒體關心的熱點問題。其中最受關注的焦點就集中在中小學的人員進出管理上,為了更好地做好對學生的安全管理,利用RFID技術提出一套中小學學生出入校管理系統。
圖3 電動車智能管理系統示意
圖4 學生出入校管理系統里閱讀器安裝位置
該方案通過給每位學生和老師配發2.45G的有源RFID標簽,在學校門口安裝2個RFID閱讀器,兩個閱讀器在安裝時,確保沒有交叉區域,如圖4所示。根據學生經過閱讀器的先 后順序判斷學生進出校門的方向。學校可以根據閱讀器檢測到得標簽信息來統計學生的到校情況,分析比較每個年級,每個班級的到校率。
2、車輛船舶的管理
車輛船舶的管理是通過給車輛船舶安裝RFID標簽,在路口和海岸線上安裝信號接收器,通過信號接收機接收到的RFID信號對車輛和船舶進行管理。例如高速不停車收費系統(ETC)、停車管理系統、路口違章抓拍、道路流量統計等。下面以電動車管理系統和智能車位引導系統作介紹。
電動車已經成為居民出行的一種很重要的交通工具,寧波大市的電動車保有量已達200萬輛,但是電動車在安全,防盜等方面還存在一些隱患,所以寧波市交警推出基于RFID技術的電動車智能管理系統。
電動車管理系統采用雙RFID卡識別技術,為車主配置2張RFID卡,一張固定車上不可拆卸,稱為“車卡”;另一張由車主手持可以隨身攜帶,稱為“鑰匙卡”。檢測設備一般安裝在小區門口和路口,車輛通過小區門口或路口時,系統必須同時采集到車卡和鑰匙卡的信息,并進行配對,如果配對成功,車輛狀態才算正常,如果配對不成功,無車卡或鑰匙卡,就會產生報警。同時系統會記錄車輛的進出信息,并將記錄信息上傳到后臺服務器進行存儲處理,以供后續查詢統計使用。
電動車的RFID是采用有源的2.45G的標簽,解決了遠距離移動情況下的多標簽同時檢測問題。車輛即使在行駛狀態下也能正確的被檢測出來。
智能車位引導系統主要是對停車進行管理,適應于在中、大型停車場,以及火車站、購物中心等公共停車場。其工作原理是利用無線地磁車輛探測器檢測出車位上是否停有車輛,然后將車位的停車情況統一發送給主控制器,主控制器再通過軟件將空余車位信息發布到指 示器上,需要停車的司機就可以根據停車指示牌快速找到車位。
采用地磁檢測車輛的原理是,在沒有機動車輛是,磁場處于相對穩定狀態,當機動車輛經過時會引起磁場的變化,無線地磁檢測器就是分析磁場的變化來檢測車輛的。檢測器一般埋于地表,自帶電池供電,并將檢測信息通過無線的方式發送給接收機,接收機再將信息發送給主控制器處理,并將空余車位指示器上發布,圖5是該系統的整個示意圖。
圖5 智能車位引導系統
使用智能車位引導系統可以提高停車場的使用率,并能更好的管理和經營停車場,降低經營成本,提高社會和經濟效益。同時為顧客消除停車煩惱,輕松停車,節省時間,提高效率。
3、物品管理
物聯網在物品管理中的應用有食品安全管理、基礎設施管理、貴重物品管理、軍事物質、救災物質的管理、易燃易爆物品的跟蹤管理等。給物品配置傳感器、RFID、條形碼等設備,就可以通過信號接收機讀取到物品的位置、狀態、詳細信息,從而實現對物品的有效管理。下面以食品安全管理系統為例作詳細介紹。
農產品安全問題是關系到人民健康和國計民生的重大問題,食物質量安全引起了全社會越來越廣泛的關注。當前我國的食品安全問題還相當突出,近年來,重大食品安全事件層出 不窮,食品安全成為提高國民生活水準的焦點。
我市列入全國肉類蔬菜流通追溯體系建設十大試點城市,按照商務部的統一要求,已經基本建成了肉類蔬菜流通追溯體系。食品安全需要從源頭抓起,對食品生產實施可追溯管理,做到源頭可追溯,流向可跟蹤,信息可查詢,產品可召回,實現對肉類蔬菜流通衛生品質的有效監督,并通過與相應的食品衛生體系相結合,提高肉類蔬菜衛生品質。
食品的流通主要經歷一下幾個環節,食品原材料,食品加工,食品運輸,食品銷售。食品的追溯系統主要是對食品的各個流通環節進行有效的管理,在食品原材料階段要將信息錄入到數據庫,蔬菜類要記錄施肥,打農藥等情況,畜牧類要記錄出生、飼料、防疫、出欄等信息。在食品加工階段對同一批次的蔬菜或肉類貼上標簽,并將標簽和生產批次錄入數據庫,將加工完成的產品跟原材料進行關聯。在食品運輸階段,將食品標簽和運輸車輛標簽進行關聯,記錄運輸條件等信息,并將信息上傳到數據庫。在食品銷售階段,會對每次交易產生一條記錄,并打印追溯碼,消費者可以根據追溯碼通過網絡或短信的方式查找食品的完整的信息,食品安全追溯流程如圖6。
有了食品追溯系統,一旦出現食品安全事故,也能很快追溯到食品生產流通過程中的某一環節,并對相關食品進行召回處理,將食品安全事故影響降到最低。另一方面消費者在購買食品時也能更加放心。
圖6 食品安全追溯流程
五、物聯網的網絡信息安全
1、物聯網的安全問題
隨著物聯網建設的加快,物聯網的安全問題必然成為制約物聯網全面發展的重要因素。在物聯網發展的高級階段,由于物聯網場景中的實體均具有一定的感知、計算和執行能力,廣泛存在的這些感知設備將會對國家基礎、社會和個人信息安全構成新的威脅。一方面,由于物聯網具有網絡技術種類上的兼容和業務范圍上無限擴展的特點,因此當大到國家電網數據小到個人病例情況都接到看似無邊界的物聯網時,將可能導致更多的公眾個人信息在任何時候,任何地方被非法獲取;另一方面,隨著國家重要的基礎行業和社會關鍵服務領域如 電力、醫療等都依賴于物聯網和感知業務,國家基礎領域的動態信息將可能被竊取。所有的這些問題使得物聯網安全上升到國家層面,成為影響國家發展和社會穩定的重要因素。
物聯網相較于傳統網絡,其感知節點大都部署在無人監控的環境,具有能力脆弱、資源受限等特點,并且由于物聯網是在現有的網絡基礎上擴展了感知網絡和應用平臺,傳統網絡安全措施不足以提供可靠的安全保障,從而使得物聯網的安全問題具有特殊性。所以在解決物聯網安全問題時候,必須根據物聯網本身的特點設計相關的安全機制。
2、感知層安全
物聯網感知層的任務是實現智能感知外界信息功能,包括信息采集、捕獲和物體識別,該層的典型設備包括RFID裝置、各類傳感器(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(GPS)、激光掃描儀等,其涉及的關鍵技術包括傳感器、RFID、自組織網絡、短距離無線通信、低功耗路由等。
(1)傳感技術及其聯網安全
作為物聯網的基礎單元,傳感器在物聯網信息采集層面能否如愿以償完成它的使命,成為物聯網感知任務成敗的關鍵。傳感器技術是物聯網技術的支撐、應用的支撐和未來泛在網的支撐。傳感器感知了物體的信息,RFID賦予它電子編碼。傳感網到物聯網的演變是信息技術發展的階段表征。傳感技術利用傳感器和多跳自組織網,協作地感知、采集網絡覆蓋區域中感知對象的信息,并發布給向上層。由于傳感網絡本身具有:無線鏈路比較脆弱、網絡拓撲動態變化、節點計算能力、存儲能力和能源有限、無線通信過程中易受到干擾等特點,使得傳統的安全機制無法應用到傳感網絡中。目前傳感器網絡安全技術主要包括基本安全框架、密鑰分配、安全路由和入侵檢測和加密技術等。安全框架主要有SPIN(包含SNEP和uTESLA兩個安全協議),Tiny;Sec、參數化跳頻、Lisp、LEAP協議等。傳感器網絡的密鑰分配主要傾向于采用隨機預分配模型的密鑰分配方案。安全路由技術常采用的方法包括加入容侵策略。入侵檢測技術常常作為信息安全的第二道防線,其主要包括被動監聽檢測和主動檢測兩大類。除了上述安全保護技術外,由于物聯網節點資源受限,且是高密度冗余撒布,不可能在每個節點上運行一個全功能的入侵檢測系統(IDS),所以如何在傳感網中合理地分布IDS,有待于進一步研究。
(2)RFID相關安全問題
如果說傳感技術是用來標識物體的動態屬性,那么物聯網中采用RFID標簽則是對物體靜態屬性的標識,即構成物體感知的前提。RFID是一種非接觸式的自動識別技術,它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據。識別工作無須人工干預。RFID也是一種簡單的無線系統,該系統用于控制、檢測和跟蹤物體,由一個詢問器(或閱讀器)和很多應答器(或標簽)組成。
通常采用RFID技術的網絡涉及的主要安全問題有:(1)標簽本身的訪問缺陷。任何用戶(授權以及未授權的)都可以通過合法的閱讀器讀取RFID標簽。而且標簽的可重寫性使得標簽中數據的安全性、有效性和完整性都得不到保證。(2)通信鏈路的安全。(3)移動RFID的安全。主要存在假冒和非授權服務訪問問題。目前,實現RFID安全性機制所采用的方法主要有物理方法、密碼機制以及二者結合的方法。
3、網絡層安全
物聯網網絡層主要實現信息的轉發和傳送,它將感知層獲取的信息傳送到遠端,為數據在遠端進行智能處理和分析決策提供強有力的支持。考慮到物聯網本身具有專業性的特征,其基礎網絡可以是互聯網,也可以是具體的某個行業網絡。物聯網的網絡層按功能可以大致分為接入層和核心層,因此物聯網的網絡層安全主要體現在兩個方面。
(1)來自物聯網本身的架構、接入方式和各種設備的安全問題:物聯網的接入層將采用如移動互聯網、有線網、Wi-Fi、WiMAX等各種無線接入技術。接入層的異構性使得如何為終端提供移動性管理以保證異構網絡間節點漫游和服務的無縫移動成為研究的重點,其中安全問題的解決將得益于切換技術和位置管理技術的進一步研究。另外,由于物聯網接入方式將主要依靠移動通信網絡。移動網絡中移動站與固定網絡端之間的所有通信都是通過無線接口來傳輸的。然而無線接口是開放的,任何使用無線設備的個體均可以通過竊聽無線信道而獲得其中傳輸的信息,甚至可以修改、插入、刪除或重傳無線接口中傳輸的消息,達到假冒移動用戶身份以欺騙網絡端的目的。因此移動通信網絡存在無線竊聽、身份假冒和數據篡改等不安全的因素。
(2)進行數據傳輸的網絡相關安全問題:物聯網的網絡核心層主要依賴于傳統網絡技術,其面臨的最大問題是現有的網絡地址空間短缺。主要的解決方法寄希望于正在推進的IPv6技術。IPv6采納IPsec協議,在IP層上對數據包進行了高強度的安全處理,提供數據源地址驗證、無連接數據完整性、數據機密性、抗重播和有限業務流加密等安全服務。但任何技術都不是完美的,實際上IPv4網絡環境中大部分安全風險在IPv6網絡環境中仍將存在,而且某些安全風險隨著IPv6新特性 的引入將變得更加嚴重:首先,拒絕服務攻擊(DDoS)等異常流量攻擊仍然猖獗,甚至更為嚴重,主要包括TCP-flood、UDP-flood等現有DDoS攻擊,以及IPv6協議本身機制的缺陷所引起的攻擊。其次,針對域名服務器(DNS)的攻擊仍將繼續存在,而且在IPv6網絡中提供域名服務的DNS更容易成為黑客攻擊的目標。第三,IPv6協議作為網絡層的協議,僅對網絡層安全有影響,其他(包括物理層、數據鏈路層、傳輸層、應用層等)各層的安全風險在IPv6網絡中仍將保持不變。此外采用IPv6替換IPv4協議需要一段時間,向IPv6過渡只能采用逐步演進的辦法,為解決兩者間互通所采取的各種措施將帶來新的安全風險。
4、應用層安全
物聯網應用是信息技術與行業專業技術的緊密結合的產物。物聯網應用層充分體現物聯網智能處理的特點,其涉及業務管理、中間件、數據挖掘等技術。考慮到物聯網涉及多領域多行業,因此廣域范圍的海量數據信息處理和業務控制策略將在安全性和可靠性方面面臨巨大挑戰,特別是業務控制、管理和認證機制、中間件以及隱私保護等安全問題顯得尤為突出。
(1)業務控制和管理:由于物聯網設備可能是先部署后連接網絡,而物聯網節點又無人值守,所以如何對物聯網設備遠程簽約,如何對業務信息進行配置就成了難題。另外,龐大且多樣化的物聯網必然需要一個強大而統一的安全管理平臺,否則單獨的平臺會被各式各樣的物聯網應用所淹沒,但這樣將使如何對物聯網機器的日志等安全信息進行管理成為新的問題,并且可能割裂網絡與業務平臺之間的信任關系,導致新一輪安全問題的產生。傳統的認證是區分不同層次的,網絡層的認證負責網絡層的身份鑒別,業務層的認證負責業務層的身 份鑒別,兩者獨立存在。但是大多數情況下,物聯網機器都是擁有專門的用途,因此其業務應用與網絡通信緊緊地綁在一起,很難獨立存在。
(2)中間件:如果把物聯網系統和人體做比較,感知層好比人體的四肢,傳輸層好比人的身體和內臟,那么應用層就好比人的大腦,軟件和中間件是物聯網系統的靈魂和中樞神經。目前,使用最多的幾種中間件系統是:CORBA、DCOM、J2EE/EJB以及被視為下一代分布式系統核心技術的Web;Services。
在物聯網中,中間件處于物聯網的集成服務器端和感知層、傳輸層的嵌入式設備中。服務器端中間件稱為物聯網業務基礎中間件,一般都是基于傳統的中間件(應用服務器、ESB/MQ等),加入設備連接和圖形化組態展示模塊構建;嵌入式中間件是一些支持不同通信協議的模塊和運行環境。中間件的特點是其固化了很多通用功能,但在具體應用中多半需要二次開發來實現個性化的行業業務需求,因此所有物聯網中間件都要提供快速開發(RAD)工具。
(3)隱私保護:在物聯網發展過程中,大量的數據涉及到個體隱私問題(如個人出行路線、消費習慣、個體位置信息、健康狀況、企業產品信息等),因此隱私保護是必須考慮的一個問題。如何設計不同場景、不同等級的隱私保護技術將是為物聯網安全技術研究的熱點問題。當前隱私保護方法主要有兩個發展方向:一是對等計算(P2P),通過直接交換共享計算機資源和服務;二是語義Web,通過規范定義和組織信息內容,使之具有語義信息,能被計算機理解,從而實現與人的相互溝通。
5、物聯網安全的非技術因素
目前物聯網發展在中國表現為行業性太強,公眾性和公用性不足,重數據收集、輕數據挖掘與智能處理,產業鏈長但每一環節規模效益不夠,商業模式不清晰。物聯網是一種全新的應用,要想得以快速發展一定要建立一個社會各方共同參與和協作的組織模式,集中優勢資源,這樣物聯網應用才會朝著規模化、智能化和協同化方向發展。物聯網的普及,需要各方的協調配合及各種力量的整合,這就需要國家的政策以及相關立法走在前面,以便引導物聯網朝著健康穩定快速的方向發展。人們的安全意識教育也將是影響物聯網安全的一個重要因素。
六、引入IKI體系的物聯網
1,普通物聯網流程圖
普通物聯網流程圖APP服務器網關終端開始發送命令接收命令轉發命令接收命令轉成終端識別的命令用對稱密鑰加密發送命令解密,接收命令執行命令結束
普通物聯網步驟: 1,APP發送命令 2,服務器接收命令 3,服務器轉發命令 4,網關接收命令 5,用對稱密鑰加密命令 6,執行命令
缺點:
1,網關和終端只通過對稱密鑰加密很不安全
2,傳統物聯網系統中對稱密鑰都是一個,當解開一個之后就沒安全可講 3,無法確定信道信源的安全