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物聯網研究范文第1篇

關鍵詞：物聯網 關鍵技術 發展現狀

一、 前言

物聯網 （Internet of Things） 顧名思義，是實現物物相連的互聯網。IoT在信息產業領域是繼計算機、互聯網、移動通信之后的又一次重大變革。物聯網是在互聯網的基礎之上的一種延伸和拓展，本質上就是互聯網的一部分，通過信息傳感設備，如射頻識別系統、紅外感應系統、GPS、智能掃描儀、氣體感應器等，按照一定的網絡協議，賦予物體感知能力，并通過接口將互聯網與大量物體連接起來，從而進行信息交換和通信，實現智能化物體識別、定位、跟蹤以及監控和管理，甚至實現人類與自然環境的融合。

早在1999年物聯網的概念就已經被提出，到2012年中國第一個物聯網五年規劃――《物聯網“十二五”發展規劃》頒布，物聯網已經被貼上“中國式”標簽。

隨著物聯網應用的快速發展，其關鍵技術已經被深入研究并取得重大成果，但缺乏總結分析。本文主要分析了物聯網系統架構的關鍵技術的發展現狀，對現有的技術進行分析和總結，論述了物聯網的發展前景和挑戰，最后對全文進行了總結。

二、物聯網的關鍵技術

物聯網作為當今計算機網絡和信息科學技術的研究熱點，具有海量信息，多種接入設備，智能化物物交互的特點。物聯網的成功依賴于多種技術的融合，主要包括物聯網的系統架構技術，統一識別與識別技術，網絡通信技術以及安全隱私保護技術。

1、系統架構技術

物聯網的系統架構技術主要包括感知層，網絡層和應用層，它要求用戶網絡服務器具有可擴展性，可靠性，自組織性和用戶公平性。感知層即利用射頻識別（RFID），無線傳感器網絡等技術識別物體并讀取該物體的相關信息，讀取的相關信息反映物體自身的特點。網絡層是物聯網實現信息傳輸，信息處理和服務質量優化的重要環節，并通過與移動通信網，互聯網或其它專網相結合，將物體的信息準確地實時傳遞出去。應用層直接為用戶終端提供服務，把感知層得到的信息進行處理，從而實現智能化物體識別，定位，跟蹤，監控和管理。

2、統一識別和識別技術

物聯網的一大特點是實現物體與物體之間的信息交換，即每個物體都應該是獨立的，因此物聯網的關鍵技術應該能夠反映每個物體自身的特點。統一識別和識別技術應該包括射頻識別（RFID），無線傳感器網絡。射頻識別技術類似于條碼掃描，RFID的主要功能是非接觸式識別，即不需通過機械或光學在識別系統和識別物體之間建立接觸，就可以通過無線電技術識別物體并讀取其靜態信息。對于物聯網的發展，了解特定物體的動態信息也很關鍵，因此依賴于無線傳感器網絡來探測物體的動態改變，也縮小了生活實際與網絡虛擬之間的差距。在物聯網快速發展的今天，微型化技術和納米技術也將快速融入物聯網的關鍵技術，這意味著越來越小的物體將與互聯網實現連接。

3、網絡通信技術

物聯網的網絡通信具有通信量大和范圍廣的特點，它為各種硬件技術包括射頻識別，無線傳感器系統的控制提供操作平臺，并通過移動通信網絡，衛星通信等方式實現識別系統和需識別物體端到端的連接。在網絡通信的基礎上，方便用戶對物聯網進行有效的管理，降低用戶操作物聯網的復雜度，且實現了物聯網服務質量的最優化，滿足了海量通信的需求。現代網絡通信技術還引入了云計算技術和自組織組網管理技術，在網絡層協調各個部分的任務管理和分配，提高網絡傳輸數據的速度和質量。

4、安全隱私保護技術

安全隱私保護技術可以為物置信息或數據提供安全性和保密性，阻止用戶未經授權信息的訪問，保護個人隱私和商業機密等內容。安全隱私保護技術的實現還需要其他技術的支持，如云計算保護技術，數據加密和保護技術，用戶身份驗證技術等。

三、我國物聯網發展現狀和存在的問題

自2010年我國將物聯網寫入發展戰略和第十二和五年規劃，物聯網產業得到了很快的發展。到2012年第一個關于物聯網的五年計劃《物聯網“十二五”發展規劃》頒布，物聯網的發展得到了高度的重視和完善。

物聯網的發展為我們的生活帶來了很大的便利，但依然存在一些問題。為了讓物聯網真正地實現在物與物，人與物之間暢通無阻的交流，目前應用在物聯網的技術仍然需要不斷地完善。主要存在以下幾個問題：

1.物聯網缺少物聯網的統一技術標準。我國各行各業都積極加入到物聯網的發展中，但各領域發展產業分散，不能實現互聯，這都是國家沒有統一物聯網技術標準的結果，且物聯網想要實現海量信息的處理和物物相連，也需要統一的編碼和統一的尋址。

2.物聯網的發展技術問題。物聯網的發展需要多技術融合和多學科交叉，因此容易遇到技術瓶頸。物聯網的技術核心是異構網絡，如何實現異構網絡的協調和融合，以及如何處理和儲存海量的信息，都是物聯網發展中存在的問題。

3.物聯網的安全性問題。物聯網涉及范圍無處不在，個人隱私，商業機密，甚至于國家政治軍事等信息，如果被泄露后果不堪設想。因此如何保證信息安全問題也是我國物聯網發展要面臨的挑戰。

4.物聯網的商業可行性。物聯網的建設需要大量的資金投入，而用戶的接受度和投Y回報等問題都是無法估算的，且如何使用戶自覺維護物聯網的問題也是亟待解決的。

四 、物聯網的未來發展理念

我國物聯網的發展應該在物與物互聯互通的共性上及時制定統一的標準，采取開放的態度，完善國內物聯網與國際物聯網的互聯，實現快速與國際物聯網對接。循環物聯網經濟產業鏈，循環經濟可以把握物體和資源在配置上的合理性，從而實現物聯網的可持續發展。綠色低碳經濟發展理念，物聯網的智能化很大程度上避免了資源的浪費，“綠色，環保，節能，低碳經濟”是現代經濟發展的大趨勢，隨著物聯網的深入，各個行業可以節省人力物力，實現環境資源的高效利用。

五、 結束語

本文分析了物聯網的關鍵技術，我國物聯網發展存在的問題與挑戰，并且提出了物聯網的未來發展理念。物聯網實現了物與物，人與物的信息傳遞方式，實現了海量數據的處理，信息傳遞的高效性和便捷性。我國物聯網技術的研究也處于世界物聯網研究的前列，因此我國物聯網技術研究人員應該抓住此時的機遇，爭取突破物聯網目前發展遇到的問題，從而帶動我國信息產業和經濟的快速發展。

參考文獻：

[1]錢志鴻等.物聯網技術與應用研究[J].電子學報，2012年，40（5）

[2]劉錦等.我國物聯網現狀及發展策略[J].企業經濟，2013年，（3）

物聯網研究范文第2篇

【關鍵詞】 煙用物資 射頻識別技術 物聯網

一、引言

隨著我國兩型（資源節約型、環境友好型）農業的提出以及煙草農業現代化進程的推進，煙葉的精準種植、精益生產、精細管理（可稱之為煙草農業現代化“大三精戰略”）已成為未來發展的必然趨勢。為了提高種煙土地產出率，保障煙葉質量安全，農業部于2013年開始計劃試點推廣烤煙生產煙用物資物聯網。貴州作為全國煙葉第二大產區，正在對此進行積極的探索。

從當前國內外農業生產性物資的物聯網建設來看，大都是以射頻識別即RFID（Radio Frequency IDentification）為基礎的。最早提出煙用物資物聯網的是美國國家通信和信息管理局（National Telecommunications & Information Administration，簡稱NTIA），該機構在2006年的報告《在網絡中落伍：走向數字化》中指出，利用RFID對物資進行數字化編碼，通過計算機、互聯網和云端服務器建立物聯網，從而管理和控制物資，可以大幅提高生產效率，這對于信息時代的農業經濟發展具有重要意義。此后，該問題也引起了經合組織（Organization for Economic Cooperation and Development ，簡稱OECD）的關注。OECD在2007年的報告《理解數字鴻溝》中指出，RFID是農業信息化的基礎技術，利用它能夠構建起企業的物資物聯網，從而提升農業產品的質量安全。新西蘭經濟發展部報告《電子商務在新西蘭：一項對企業使用互聯網情況的調查》（2008），認為RFID和私有云技術在煙用物資管理中推行，對于新西蘭未來煙草產業發展具有戰略性的作用，可以實現生產、物流配送、質量監管全方位一體化。

二、貴州烤煙生產煙用物資物聯網設計

根據國際電信聯盟（ITU）的定義，物聯網是指通過各種信息傳感設備，實時采集任何需要監控、連接、互動的物體或過程等各種需要的信息，與互聯網結合形成的一個巨大網絡，其目的是實現物與物、物與人、所有的物品與網絡的連接，方便識別、管理和控制。

1、貴州烤煙生產煙用物資管控現狀

煙用物資主要包括煙葉種植用的化肥、農藥、農地膜、分揀袋、種子五大類三百多小類，貴州省每年用量為1000萬噸以上，總價值2.8億元以上，數量和金額都很大。要將貴州全省的煙用物資統一管理，是一項異常龐大和煩瑣的工作，除了在供應環節要進行物資生產批次、出廠日期等信息的寫入和讀取外，還需要在物流、倉儲、發放等多個環節進行信息的跟蹤確認，從而全面系統地保障物資的質量以及最終產品――煙葉的安全。

據筆者實地調研發現，目前貴州全省九個地市下轄的上百個煙葉種植基地單元中，有七成已經建成了煙用物資管理信息系統，但仍然停留在“人敲鍵盤錄入數據”的低層次信息化水平；另外還有近三分之一的基地單元還是手工用筆填寫記錄數據的，根本談不上信息化基礎。長期以來，全省大部分基地單元煙用物資管理較為粗放，存在著煙用物資運輸數量錯誤、倉儲時間過長、發放不精準等問題，容易導致煙用物資大量浪費和出現質量安全隱患。

要解決上述問題，關鍵在于兩點：一是要構建煙用物資身份識別系統，二是要構建煙用物資質量追溯系統。

2、貴州烤煙生產煙用物資身份識別系統設計

貴州烤煙生產煙用物資身份識別系統應提供對每一單位物資（如每一袋化肥、每一箱農藥）的全生命周期統一管理，實現基于互聯網絡的物資生產、物流、倉儲、發放整個業務流程的數據讀/寫管理操作。

（1）烤煙生產煙用物資生產階段。把RFID標簽貼到每一單位物資上，然后通過寫碼器將生產數據信息（煙用物資生產廠家、批次、檢驗證號、合同號等）寫入RFID標簽中，確保煙用物資供應鏈源頭的質量安全，實現煙用物資身份的統一認證，為數據傳輸/存儲加密等工作提供保障，避免通過假冒物資生產廠家、偽造合同表單等方式欺騙煙葉種植單位。

（2）烤煙生產煙用物資物流階段。在裝車、運輸途中、卸貨時再對RFID標簽增加寫入物流數據信息（煙用物資裝車責任人、運輸工具編號、起點終點、溫濕度、是否變質、卸貨責任人、是否安全完整卸貨、是否按時按路線到達等），并帶有火災、水災、污損與變質等“異常報警”功能。將貼有RFID標簽的煙用物資放置于天線射頻讀取器電磁場范圍內，就能夠自動準確地讀取到相關數據信息，而不用像紅外條碼標簽那樣要手持瞄準讀取，不但能減少操作時間，提高裝卸速度，而且可以減少因人工干預數據采集而帶來的效率降低和產生差錯以及糾錯的成本；射頻識別技術能同時處理30―50個標簽，從而使企業能夠在不增加管理成本的前提下，大幅度提高管理精細度，讓整個作業過程實時透明。

（3）烤煙生產煙用物資倉儲階段。在倉庫門口對每一單位物資的RFID標簽寫入倉儲數據信息（入庫時間、入庫責任人、物資存放的庫房號、貨架號、是否污損與變質、出庫責任人、出庫時間等）。RFID標簽的識讀，不需要以目視可見為前提，因為它不依賴于可見光，因而可以在那些條碼技術無法適應的惡劣環境下使用，如高粉塵污染、野外等，這樣能進一步擴大自動識別技術的應用范圍。RFID標簽能將信息傳遞到10―20米范圍內的射頻讀寫器上，倉庫和車間不再需要使用手持條形碼讀卡器對元器件和在制品進行逐個掃描條碼，這在一定程度上減少了遺漏的發生，并大幅提高了工作效率。對于種煙季節煙用物資頻繁的出入庫操作來說，RFID可以同時讀取大量的射頻識別標簽，從而大幅提高出入庫工作效率。

（4）烤煙生產煙用物資發放階段。在煙草種植季節，煙草種植單位從倉庫中提出物資，組織物資調運，并最終交到服務社或者種煙農民的手上。首先，在安排調運時對每一單位物資的RFID標簽寫入提取與調運數據信息（提取與調運責任人、調運物資去向、驗收人、驗收日期、保管時間和地點等）；然后，服務社或煙農領用物資并在RFID標簽中寫入領用數據信息（領用人身份證號碼、服務社或煙農編號、領用日期、物資使用煙田編號等）。

綜上所述，在烤煙生產煙用物資生產、物流、倉儲、發放等環節寫入并存儲關鍵點數據信息，物資管理者可以為每一單位物資分配一個唯一標識的“身份證”條碼（這種“身份證”條碼是通過逐級編碼和加密算法產生的沒有任何邏輯關系且無法逆向破譯的一組數字），這些身份識別數據可以實時傳輸到服務器中，煙葉管理處、省市縣站四級煙葉生產收購單位和煙農都可以利用私有云技術在手機、PAD或PC上查詢到整個生產和流通信息，而無須下載客服終端，既方便又快捷，還節約了大量硬件終端設備和相關機房建設經費。

3、貴州烤煙生產煙用物資質量追溯系統設計

可追溯的定義為通過記錄的標識對某個實體的歷史用途或者位置予以追蹤的能力，即利用已有的唯一對實體對應的記錄標識追溯產品的歷史應用情況、所在位置或者類似產品活動的能力。貴州烤煙生產煙用物資質量追溯系統，是在每一單位物資有唯一標識的“身份證”條碼基礎上，將物資在生產和流通各個環節采集記錄的信息串連起來，建立起“一物一檔”的電子文檔記錄，使得物資使用者（煙農）和物資監管單位（煙草企業）可“逆向追溯”物資與質量安全有關的數據信息，從而達到全面系統地精細化管理物資的目的。

（1）貴州烤煙生產煙用物資質量安全建模架構。只有從物資的生產源頭、物流運輸、倉儲保管到發放過程中的每一個環節都把好質量關，才能建立起一套完整的物資質量安全模型。首先要按照“一物一檔”的方式建立起物資質量安全檔案；其次在各個關鍵點要遵守相關國家安全標準和操作規范，確保“四安工程”（出廠安全、物流安全、倉儲安全、發放安全）不打折扣。

（2）貴州烤煙生產煙用物資質量安全建模之“四安工程”。第一，出廠安全是保證物資質量安全的第一道關卡，煙用物資廠家必須按照國家制定的質量安全生產標準進行生產，通過出廠自檢或委托國家質檢部門進行檢驗，并建立好安全出廠數據庫。第二，物流安全是保證物資質量安全的第二道關卡，煙用農藥、化肥等事關香煙吸食者的健康，這些物資在運輸過程中有可能會受到有毒有害物質的污染，為吸食者的健康埋下隱患，因此必須通過RFID和GPS技術做好物流安全控制，確保物流全程監控。第三，倉儲安全是保證物資質量安全的第三道關卡，應對貴州全省煙用物資倉庫、貨架和托盤進行統一編碼，科學安全保管和出入庫，減少物資變質過期。第四，發放安全是保證物資質量安全的最后一道關卡，應保證煙葉站按“基地單元”一對一發放物資，確保每一單位物資真正“完好無缺”地用到煙田里。

物資使用者（煙農）和物資監管單位（煙草企業）可以通過貴州烤煙生產煙用物資質量追溯系統，逆向追溯出廠檢測信息、物流記錄信息、倉儲檢測信息以及發放記錄信息。該系統的應用可以使物資監管單位在煙用物資生產加工流通過程中實現“產出有記錄，流通可跟蹤，責任可追溯，召回有針對”的精準管理，不但能夠提高煙葉這一“吸食品”的質量安全系數，而且能為煙草企業提升勞動生產率和品牌知名度打下堅實的基礎。

三、結語

烤煙生產煙用物資是煙草業重要的生產資料，是煙草業第一道生產環節中的主要投入，我國每年投入到煙用物資上的資金高達2100多億元，如何規范、高效地管理煙用物資已經成為亟待解決的問題。

圍繞國家局“卷煙上水平”和“建設一體化數字煙草”的要求，為進一步整合信息資源，為“十二五”煙草行業轉變生產方式提供信息支撐和保障，本文研究了貴州烤煙生產煙用物資物聯網。通過建立起來的貴州烤煙生產煙用物資物聯網，物資使用者（煙農）和物資監管單位（煙草企業）可以根據每一單位物資在生產和流通各個環節采集和記錄的數據對農產品進行追蹤溯源的操作，實時在線查詢物資“來龍去脈”的電子文檔記錄。

貴州烤煙生產煙用物資物聯網能夠真正實現需求上報精細化、物流倉儲精細化、發放監管精細化（可稱之為貴州煙用物資管理現代化“小三精戰略”），未來一定可以為煙草行業可持續發展保駕護航。

（注：資助項目：2013年度貴州省科技廳、貴州財經大學聯合基金軟科學項目“貴州烤煙生產煙用物資質量安全追溯物聯網研究及應用”（黔科合體R字[2013]LKC2016號）；中國煙草總公司貴州省公司科技項目“貴州烤煙生產煙用物資使用管理研究”（201224）。）

【參考文獻】

[1] National Telecommunications and Information Administration. Falling Through the Net：Toward Digital Inclusion[R]. Washington D.C.，U.S.A.：NTIA，2006.

[2] Organization for Economic Cooperation and Development. Understanding the Internet of Things [R].Paris，France： OECD，2007.

[3] Ministry of Economic Development. Electronic Commerce in New Zealand：A Survey of Business Use of the Internet [R].Wellington， New Zealand：Ministry of Economic Development，2000.

物聯網研究范文第3篇

關鍵詞：物聯網； 安全需求； 感知層

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2013）01-0029-03

隨著計算機網絡和通信技術的發展，一種新的網絡——物聯網應運而生，物聯網是通過射頻識別（RFID）裝置、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器、傳感器節點等信息傳感設備，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，以實現智能化識別、定位跟蹤、監控和管理等功能的一種網絡[1]。它是繼計算機、互聯網與移動通信網絡之后，全球信息產業的又一次科技浪潮。物聯網的核心是完成物體信息的可感、可知、可傳和可控。它給高速信息化生活帶來了極大的便利，但與此同時，物聯網的安全問題也給人們帶來了極大的挑戰，因為物聯網的安全直接關系到物聯網技術的發展和應用的推廣。

目前，物聯網安全問題已經成了人們關注的焦點，研究物聯網的安全具有非常重要的現實意義。文獻[2-5]都從物聯網的基本概念和體系架構入手，強調物聯網安全的重要性，并從物聯網的多層結構出發分析各層的安全需求以及具有可行性的一些安全措施。但文獻均停留在概括性分析層面，并沒有深入探討物聯網安全的核心技術，而且對相關技術應用于物聯網的普遍性沒有進行分析評論。

本文在討論了物聯網體系架構的基礎上，分析了物聯網的安全需求，并對物聯網安全的關鍵技術進行了研究，希望為建立可靠安全的物聯網體系提供一定的參考作用。

1 物聯網體系架構

物聯網作為一種龐大復雜的聚合性系統，具備三個顯著特征，一是各種感知技術的全面應用，即利用RFID、傳感器、二維碼等不同類型的感知技術，按一定頻率周期性的采集物體的信息；二是建立基于互聯網的多網融合網絡，實現數據的可靠傳遞；三是具有智能處理能力，物聯網將傳感器和智能處理相結合，利用數據挖掘、模式識別、云計算等各種智能計算技術，對海量的數據和信息進行分析和處理，對物體實施智能控制。

目前，在業界，EPCGlobal物聯網體系結構是最具有代表性的物聯網架構之一[6]。它將物聯網大致劃分為三個層次，底層是具有全面感知能力的感知層，第二層是進行傳輸數據的網絡層，最上層則是面向用戶的應用層，如圖1所示。

在物聯網體系架構中，下層是為上層服務的，每一層都有自己的功能，具體描述如下。

感知層的主要功能是識別物體和采集信息。它一般包括數據采集和短距離數據通信兩個子層。首先數據采集子層通過傳感器、二維碼、RFID等不同類型的技術獲取物理世界中的數據信息；然后短距離數據通信子層通過藍牙、紅外、ZigBee等短距離數據傳輸技術將數據傳送到網關或接入廣域承載網絡。

網絡層的主要功能是將感知到的數據進行安全可靠的傳輸。它是在現有網絡的基礎上，對多種網絡進行融合和擴展，利用多種網絡傳輸技術將來自感知層的數據通過基礎承載網絡傳輸到應用層。

應用層的主要功能是將感知和傳輸來的數據進行分析和處理，并通過多種方式進行人機交互，它是物聯網的終極目標，也是物聯網作為深度信息化網絡的重要體現。它一般包括應用程序和終端設備兩個子層。

2 物聯網安全需求

物聯網不同于現有通信網絡，其結構更復雜，系統更龐大，因而存在著不同于現有通信網絡更多的安全問題。由于物聯網在很多場合都使用無線傳輸技術，這種傳輸方式使傳輸的信息處于完全公開暴露的狀態，很容易被竊取和干擾，這將直接影響到物聯網體系的安全。同時物聯網還可能帶來許多個人隱私泄露。雖然相繼推出了一些安全技術，如防火墻、入侵檢測系統、PKI 等等，

但物聯網的研究與應用才剛剛起步，很多的理論與關鍵技術有待完善和突破，特別是與互聯網和移動通信網相比，物聯網存在一些特殊的安全問題，下面將從物聯網的三層架構來分析物聯網的安全需求。

2.1感知層安全需求

在最底層的感知層，由于傳感器節點受到能量和功能的制約，其安全保護機制較差，并且由于傳感器網絡尚未完全實現標準化，其中消息和數據傳輸協議沒有統一的標準[7]，從而無法提供一個統一完善的安全保護體系。因此，傳感器網絡除了可能遭受同現有網絡相同的安全威脅外，還可能受到惡意節點的攻擊、傳輸的數據被監聽或破壞、數據的一致性差等安全威脅。

2.2網絡層安全需求

由于物聯網中的通信終端呈指數增長，而現有的通信網絡承載能力有限，當大量的網絡終端節點接入現有網絡時，將會給通信網絡帶來更多的安全威脅。首先，大量終端節點的接入肯定會帶來網絡擁塞，而網絡擁塞會給攻擊者帶來可趁之機，從而對服務器產生拒絕服務攻擊；其次，由于物聯網中的設備傳輸的數據量較小，一般不會采用復雜的加密算法來保護數據，從而可能導致數據在傳輸的過程中遭到攻擊和破壞；最后，感知層和網絡層的融合也會帶來一些安全問題。

2.3應用層安全需求

物聯網的應用領域非常廣泛，滲透到了現實中的各行各業，由于物聯網本身的特殊性，其應用安全問題除了現有網絡應用中常見的安全威脅外，還存在更為特殊的應用安全問題。。在實際應用中，大量使用無線傳輸技術，而且大多數設備都處于無人值守的狀態，使得信息安全得不到保障，很容易被竊取和惡意跟蹤。而隱私信息的外泄和惡意跟蹤給用戶帶來了極大地安全隱患。

3 物聯網安全關鍵技術

物聯網作為多網融合的聚合性復雜系統，比互聯網面臨更多的安全問題，而且其安全問題涉及到網絡的不同層次，雖然現有的網絡安全機制可以解決部分的安全問題，但更多的安全問題還是需要對現有網絡中的安全機制進行改進或完善，或者提出全新的安全機制[8]。針對物聯網中新的安全需求，下面對物聯網中的若干關鍵安全問題進行了深入的分析和研究。

3.1認證機制

現有網絡的認證機制主要考慮的是人與人之間的通信安全，在一定程度上并不適用于物聯網。對于物聯網的認證機制，應該根據業務的歸屬分類考慮是否需要進行業務層的認證，如果是由運行商提供的業務，并且能夠提供可靠地業務運行平臺，或者是業務本身對數據的安全性要求不高，則可以不進行業務認證。如果是由第三方提供的業務，并且不能保證業務層的數據安全，或者業務本身對數據的安全性要求較高，則需要進行業務認證。

3.2密鑰管理

在物聯網的安全體系中，為保證節點間的通信安全，必須采取一定的安全措施。在所有的安全機制中，密鑰是系統安全的基礎，是網絡安全及信息安全保護的關鍵[9]。物聯網中有限的軟硬件資源，對密鑰管理提出了更高的要求。因此，物聯網中密鑰管理方案的設計，既要能夠適應復雜的傳感器網絡環境，又要能夠便于網絡運營商控制管理網絡。目前關于密鑰管理協議的研究主要有兩個方向，一是基于對稱密鑰體制的密鑰管理協議；二是基于非對稱密鑰體制的密鑰管理協議。前者雖然能滿足基本的安全需求，但是其抗攻擊能力較弱。而后者雖然安全性能更好，但是其復雜度較高、開銷大。所以，物聯網的密鑰管理主要需要考慮兩個問題：一是如何構建一個適應物聯網體系結構，并且具有可擴展性、有效性和抗攻擊能力的密鑰管理系統；二是如何有效的管理密鑰。

3.3安全路由協議

路由協議的設計與應用是維護物聯網安全的關鍵因素之一，而現有的路由協議主要考慮的是節點間數據的有效傳輸，忽視了對數據本身的安全考慮。由于物聯網中路由既跨越了基于IP地址的互聯網，又跨越了基于標識的移動通信網和傳感器網絡，物聯網中的路由協議的設計就更加復雜，不僅需要考慮多網融合的路由問題，還要顧及傳感器網絡的路由問題。對于多網融合，可以考慮基于IP地址的統一路由體系；而對傳感器網絡，由于其節點的資源非常有限，抗攻擊能力很弱，設計的路由算法要具有一定的抗攻擊性，不僅實現可靠路由，更要注重路由的安全性。

3.4惡意代碼防御

由于平臺、應用、設備的多樣性和公開性，物聯網的復雜性遠遠大于傳統的因特網，這給有效防止惡意代碼的攻擊帶來了新的挑戰。在物聯網中，大多數終端設備都直接暴露于無人看守的場所，一旦受到惡意代碼的攻擊，將會迅速蔓延開來。因此，惡意代碼對物聯網的威脅比普通網絡更大。

物聯網中的惡意代碼防御可在現有網絡惡意代碼防御機制的基礎上，結合分層防御的思想，以便從源頭控制惡意代碼的復制和傳播，進一步加強惡意代碼的防御能力。

4 結束語

物聯網的安全問題是物聯網服務能否得到大規模應用的重要保障，而物聯網的復雜結構使其安全面臨巨大的挑戰，如何在現有網絡安全技術的基礎上，進一步改進和完善物聯網的安全機制將具有重大意義。

參考文獻：

[1] ITU Internet Reports 2005： The Internet of Things[Z].International Telecommunication Union， 2005.

[2] 李志清.物聯網安全問題研究[J].計算機安全， 2011， （10）：57-59.

[3] 李振汕.物聯網安全問題研究[J].信息網絡安全，2010，（12）：1-3.

[4] 武傳坤.物聯網安全架構初探[J].中國科學院院刊， 2010， 25（4）：411-419.

[5] 彭朋， 韓偉力， 趙一鳴，等.基于 RFID 的物聯網安全需求研究[J].計算機安全， 2011， （1）： 75-79.

[6] ITU. The Internet of Things [EB/OL]. http：//itu.int/internetofthings. [2010-07-03].

[7] 郭楠，徐全平.傳感器網絡國際標準化綜述[J].信息技術與標準化，2009（11）.

物聯網研究范文第4篇

關鍵詞：

中圖分類號：TP301.6    文獻標識碼：A    文章編號：

1．引言

物聯網(the Internet of Things)的出現是計算機科學技術的新挑戰。物聯網被稱為繼計算機、互聯網之后,世界信息產業的第三次浪潮。物聯網是由多項信息技術融合而成的新型技術體系。它是以互聯網為平臺,將傳感器節點、射頻標簽等具有感知功能的信息網絡整合起來,實現人類社會與物理系統的互聯互通，是人們與物體之間或者物體與物體之間的無縫連接。因此物聯網具有明顯的“智能性”,而智能信息處理是保障這一特性的關鍵技術,因此智能信息處理的相關關鍵技術和研究基礎對于物聯網的發展具有重要的作用。信息融合是智能信息處理的重要階段和方式,信息融合是一個多級的、多方面的、將來自傳感網中多個數據源(或多個傳感器) 的數據進行處理的過程。它能夠獲得比單一傳感器更高的準確率,更有效和更易理解的推論。同時,它又是一個包含將來自不同節點數據進行聯合處理的方法和工具的架構，在感知、接入、互聯網和應用層均需要采用此技術手段。因此，物聯網信息融合技術研究顯得尤為重要。

2. 相關工作

物聯網研究范文第5篇

【關鍵詞】終端管理物聯網運營管理平臺UMMP協議M2M

物聯網的快速發展和應用對電信運營商來說是一個機遇。面對存量市場飽和、增量市場競爭激烈的現狀，物聯網無疑成為新的企業發展藍海，解決電信運營商目前發展中增量不增收，利潤下滑的尷尬局面。

由于目前物聯網終端種類繁多，形態各異，行業終端設計處于各自為政階段，行業終端監面缺乏行業標準和規范，終端生產廠家或者集成商需要針對不同的行業終端設計獨立的監管維護系統，導致資源浪費，投入產出比不高。因此，如何采用M2M終端管理使得協議、配置、維護、監控、軟硬件接口標準化，對終端設備進行統一管理和控制，解決目前物聯網產業中嚴重存在的孤島式、低重用性、高成本，以及信息安全傳輸隱患和物聯網終端生命狀態的不可知的問題，是電信運營商首先要考慮的一個問題。

一、物聯網終端

物聯網終端是物聯網中連接感知延伸層和網絡層，實現數據采集（或匯聚）及向電信網絡發送數據的設備，它擔負著數據采集、預處理、加密、控制和數據傳輸等多種功能。

物聯網終端分類方式有多種，按照體系架構的不同可分為如下幾種：

1、嵌入式UICC卡終端

嵌入式UICC卡終端中的UICC卡固定在終端中不可插拔，不能隨意更換，終端用戶如果想要更換運營商簽約信息，只能通過遠程配置或其它的方式實現。此類終端一般適用于對終端或UICC卡片環境要求較高的場合，如電梯監控管理，戶外環境監測或車載應用等。采用嵌入式UICC卡將卡片封裝在終端設備內部，將能有效減輕光照，溫度，濕度等環境影響，對抗震、抗氧化等起到很好的效果。

2、模卡一體化終端

無線通信模組，指集成了嵌入式UICC卡、基帶處理器和射頻處理器等功能模塊的無線通信模塊。采用無線通信模組的物聯網終端產品稱作模卡一體化終端。模卡一體化終端因為采用了嵌入式UICC卡，因此也屬于嵌入式UICC卡終端。同時，無線通信模組集成了網絡通信功能及用戶鑒權和管理功能，適合電信運營商進行定制化服務及產品的開發，為客戶提供終端管理、資費查詢、位置定位等“智能通道”服務。

3、單模塊（模組）移動終端

單模塊（模組）移動終端，指通過無線通信模塊（模組）實現數據采集、處理和控制等主控功能的終端設備。該類設備一般也歸類于DTU，通常采用插入式SIM卡，該類終端在數據采集輸入口和位于網絡層的應用軟件之間建立起數據傳輸通路，使采集到數據可以通過終端輸入，原封不動的輸出到位于網絡側的應用軟件處理，類似于一個透明的數據通道。

單模塊移動終端結構簡單，易于實現，一般應用于行業測量中，如水電抄表，工業儀表控制等。優點是成本低，缺點是接口少，功能單一。

4、物聯網融合通信模組

物聯網融合通信模組是一種集大成的綜合物聯網應用產品，其特點是具有廣泛的接入能力以及眾多的外部接口、非數據透傳、具備強大接口管理能力。它不是最終產品，開發者需要根據行業應用的特點對模組的接口以及功能進行裁剪，來完成最總的產品設計達到行業用戶的要求。

5、物聯網融合網關

物聯網融合網關是一款用來實現物聯網各類終端統一接入，數據處理與傳輸的通信單元。將物聯網感知節點終端以多種方式，通過各類通道接入物聯網綜合運營管理平臺，實現數據集群管理，分組統計，實現物聯網終端與終端之間的數據交互與融合。融合網關具備廣泛的接入能力、強大的管理能力和協議轉換能力。

物聯網融合網關目前多用在家庭、企業或行業作為綜合性網關，如家庭應用場景中，物聯網融合網關不僅是家庭媒體轉發中心，也是業務控制中心，負責家庭安防、家電智能控制和老人醫療保健等物聯網家庭業務指令的下發與處理，通過對視頻監控信息、定位信息、時鐘信息和生理指數信息等多維度信息的融合處理，實現對老人或小孩的遠程看護以及實現家庭防盜等功能。

二、物聯網綜合運營管理平臺

中國聯通物聯網綜合運營管理平臺（M2M平臺）是水平化物聯網技術能力平臺，該平臺對物聯網產業鏈中的主導意義通過物聯網信息復用、跨域服務、網關中間件嵌入等關鍵技術能力來落地。

物聯網綜合運營管理平臺包括以下幾個功能實體：（1）承載中心：物聯接入服務點、業務承載服務點、資源管理服務點、資源策略控制服務點；（2）匯聚中心：能力引擎服務點、共享數據服務點；（3）商務中心：應用門戶服務點、業務門戶服務點；（4）支撐中心：業務支撐服務點、運營支撐服務點、管理門戶服務點。

UMMP協議由中國聯通制定下發，用于規范中國聯通物聯網綜合運營管理平臺與物聯網終端之間的數據通信，實現平臺對物聯網終端的統一管理。UMMP協議建立在TCP/IP或UDP/IP協議、SMS和USSD之上。UMMP協議設計的目的在于使終端能夠安全，可靠，有效的與物聯網綜合運營管理平臺進行通信，完成注冊，登錄，安全鑒權，遠程維護，遠程管理，遠程控制等以系列工作，接受平臺的監控和管理。同時，在管理和業務數據并行的情況下實現業務數據的傳輸，終端也能夠將需要傳送給應用的應用數據傳輸到目標應用平臺之上，并能夠正確接收到應用平臺的響應消息或下行消息。

三、終端管理的技術實現

本方案中，結合UMMP協議，利用物聯網綜合運營管理平臺可實現對以下幾類基本的終端信息進行統一管理和控制。

1、終端基本信息管理

終端基本信息包括終端生產廠家、終端型號、終端序列號、終端注冊狀態（已注冊、已注銷）、物聯網客戶信息。終端生產廠家、終端型號、終端序列號等信息。其中終端序列號全網集中管理和分配。終端序列號可在終端首次使用時向平臺申請自動分配后保存在終端，也可實現通過人工在平臺生成后預置在終端中。

2、終端通信接入信息管理

終端通信接入信息包括終端接入方式（固網、移動、固網+移動），如果是通過移動通信網絡接入，接入信息還包括：SIM卡的IMSI號、MSISDN、接入密碼、接入狀態（啟用、暫停、停止）等信息。其中：IMSI號、MSISDN在物聯網客戶開戶時保存在平臺，接入密碼是在終端注冊時由平臺進行分配，或者由平臺記錄后，終端預置密碼。

運營商管理員可修改接入密碼、接入狀態等信息。

終端注冊時，將終端基本信息和終端通信接入信息關聯，平臺保存關聯關系。

3、終端狀態管理

終端的狀態分為：工作狀態、故障狀態、退出狀態、禁止狀態等。

終端通過M2M平臺的鑒權即進入工作狀態，未通過鑒權就進入禁止狀態，長時間不能提供業務判定為故障狀態。

終端通過M2M平臺的鑒權后，處于工作狀態，可以向M2M平臺發送數據也可以接收信息；終端在工作過程中，定時向M2M平臺發送連接檢查信息，內容包括位置信息、信號強度、運行情況、通信方式等信息，M2M平臺接收后向終端回送連接檢查響應。

4、終端配置管理

M2M平臺可以向終端發送控制信息，要求執行某些操作，如在采集周期未到時可立即采集數據并上報信息、更改報警門限、更改采集信息間隔、系統復位、改變通信方式等。

M2M平臺可以向終端發送配置參數，或者終端主動向平臺請求獲取參數。

平臺向運營商管理員、合作伙伴管理員和終端廠商管理員提供終端配置管理的操作界面。平臺向應用平臺提供終端配置管理的接口。

5、故障及告警信息管理

故障包括物聯網終端設備故障、通訊故障和欠費停機，設備故障由物聯網終端檢測并主動上報到平臺，通訊故障由物聯網終端檢測上報或由M2M平臺檢測，欠費停機通過M2M平臺向M2M-BSS進行查詢終端繳費情況來獲得相關狀態。M2M平臺保存故障信息，通過短消息、Email等方式通知其管理維護人員，根據需要向應用系統發送終端故障信息。物聯網客戶或合作伙伴的管理員可通過門戶查詢終端故障信息。

6、終端軟件升級管理

平臺統一對終端進行升級通知、收集并保存終端軟件升級結果。升級軟件和軟件下載不通過平臺控制和管理，由終端生產廠家負責。平臺向運營商管理員、終端廠商管理員提供終端軟件升級管理的操作界面。通過平臺提供的操作界面，管理員可設定升級軟件版本規則、升級開始時間和升級完成時間、軟件升級后的生效時間。平臺按照設定的升級規則與終端交互，將升級通知下發到每個終端，收集各終端的升級結果并保存在平臺中。管理員通過操作界面查詢所制定終端的升級結果信息。

物聯網終端通過嵌入含聯通物聯網專用碼號10646號段的物聯網模組，由模組按中國聯通物聯網UMMP協議與平臺進行交互。由平臺分配終端序列號作為終端標識，從而形成機卡配對信息，形成終端序列號，IMIS，終端廠商，終端型號，軟件版本的映射關系。

針對不滿足UMMP協議的非標準的終端，現有物聯網平臺對這些終端進行特殊處理，專門配置對應的私有協議來完成終端的接入。標準終端按標準的UMMP適配器接入。非標準的終端，配置私有的協議適配完成接入，在內部封裝為標準的UMMP協議，后面的流程與標準終端一致。

四、總結