物聯(lián)網(wǎng)研究

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物聯(lián)網(wǎng)研究范文第1篇

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng) 關(guān)鍵技術(shù) 發(fā)展現(xiàn)狀

一、 前言

物聯(lián)網(wǎng) （Internet of Things） 顧名思義，是實(shí)現(xiàn)物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。IoT在信息產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信之后的又一次重大變革。物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)之上的一種延伸和拓展，本質(zhì)上就是互聯(lián)網(wǎng)的一部分，通過(guò)信息傳感設(shè)備，如射頻識(shí)別系統(tǒng)、紅外感應(yīng)系統(tǒng)、GPS、智能掃描儀、氣體感應(yīng)器等，按照一定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，賦予物體感知能力，并通過(guò)接口將互聯(lián)網(wǎng)與大量物體連接起來(lái)，從而進(jìn)行信息交換和通信，實(shí)現(xiàn)智能化物體識(shí)別、定位、跟蹤以及監(jiān)控和管理，甚至實(shí)現(xiàn)人類與自然環(huán)境的融合。

早在1999年物聯(lián)網(wǎng)的概念就已經(jīng)被提出，到2012年中國(guó)第一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)五年規(guī)劃――《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》頒布，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)被貼上“中國(guó)式”標(biāo)簽。

隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的快速發(fā)展，其關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)被深入研究并取得重大成果，但缺乏總結(jié)分析。本文主要分析了物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)進(jìn)行分析和總結(jié)，論述了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展前景和挑戰(zhàn)，最后對(duì)全文進(jìn)行了總結(jié)。

二、物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)作為當(dāng)今計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和信息科學(xué)技術(shù)的研究熱點(diǎn)，具有海量信息，多種接入設(shè)備，智能化物物交互的特點(diǎn)。物聯(lián)網(wǎng)的成功依賴于多種技術(shù)的融合，主要包括物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)架構(gòu)技術(shù)，統(tǒng)一識(shí)別與識(shí)別技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)以及安全隱私保護(hù)技術(shù)。

1、系統(tǒng)架構(gòu)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)架構(gòu)技術(shù)主要包括感知層，網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層，它要求用戶網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器具有可擴(kuò)展性，可靠性，自組織性和用戶公平性。感知層即利用射頻識(shí)別（RFID），無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)識(shí)別物體并讀取該物體的相關(guān)信息，讀取的相關(guān)信息反映物體自身的特點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)層是物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)信息傳輸，信息處理和服務(wù)質(zhì)量?jī)?yōu)化的重要環(huán)節(jié)，并通過(guò)與移動(dòng)通信網(wǎng)，互聯(lián)網(wǎng)或其它專網(wǎng)相結(jié)合，將物體的信息準(zhǔn)確地實(shí)時(shí)傳遞出去。應(yīng)用層直接為用戶終端提供服務(wù)，把感知層得到的信息進(jìn)行處理，從而實(shí)現(xiàn)智能化物體識(shí)別，定位，跟蹤，監(jiān)控和管理。

2、統(tǒng)一識(shí)別和識(shí)別技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)的一大特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)物體與物體之間的信息交換，即每個(gè)物體都應(yīng)該是獨(dú)立的，因此物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)該能夠反映每個(gè)物體自身的特點(diǎn)。統(tǒng)一識(shí)別和識(shí)別技術(shù)應(yīng)該包括射頻識(shí)別（RFID），無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)。射頻識(shí)別技術(shù)類似于條碼掃描，RFID的主要功能是非接觸式識(shí)別，即不需通過(guò)機(jī)械或光學(xué)在識(shí)別系統(tǒng)和識(shí)別物體之間建立接觸，就可以通過(guò)無(wú)線電技術(shù)識(shí)別物體并讀取其靜態(tài)信息。對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，了解特定物體的動(dòng)態(tài)信息也很關(guān)鍵，因此依賴于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)來(lái)探測(cè)物體的動(dòng)態(tài)改變，也縮小了生活實(shí)際與網(wǎng)絡(luò)虛擬之間的差距。在物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的今天，微型化技術(shù)和納米技術(shù)也將快速融入物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)，這意味著越來(lái)越小的物體將與互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)連接。

3、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)通信具有通信量大和范圍廣的特點(diǎn)，它為各種硬件技術(shù)包括射頻識(shí)別，無(wú)線傳感器系統(tǒng)的控制提供操作平臺(tái)，并通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，衛(wèi)星通信等方式實(shí)現(xiàn)識(shí)別系統(tǒng)和需識(shí)別物體端到端的連接。在網(wǎng)絡(luò)通信的基礎(chǔ)上，方便用戶對(duì)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行有效的管理，降低用戶操作物聯(lián)網(wǎng)的復(fù)雜度，且實(shí)現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量的最優(yōu)化，滿足了海量通信的需求。現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)還引入了云計(jì)算技術(shù)和自組織組網(wǎng)管理技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)層協(xié)調(diào)各個(gè)部分的任務(wù)管理和分配，提高網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)的速度和質(zhì)量。

4、安全隱私保護(hù)技術(shù)

安全隱私保護(hù)技術(shù)可以為物置信息或數(shù)據(jù)提供安全性和保密性，阻止用戶未經(jīng)授權(quán)信息的訪問，保護(hù)個(gè)人隱私和商業(yè)機(jī)密等內(nèi)容。安全隱私保護(hù)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)還需要其他技術(shù)的支持，如云計(jì)算保護(hù)技術(shù)，數(shù)據(jù)加密和保護(hù)技術(shù)，用戶身份驗(yàn)證技術(shù)等。

三、我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀和存在的問題

自2010年我國(guó)將物聯(lián)網(wǎng)寫入發(fā)展戰(zhàn)略和第十二和五年規(guī)劃，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)得到了很快的發(fā)展。到2012年第一個(gè)關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的五年計(jì)劃《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》頒布，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展得到了高度的重視和完善。

物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展為我們的生活帶來(lái)了很大的便利，但依然存在一些問題。為了讓物聯(lián)網(wǎng)真正地實(shí)現(xiàn)在物與物，人與物之間暢通無(wú)阻的交流，目前應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)仍然需要不斷地完善。主要存在以下幾個(gè)問題：

1.物聯(lián)網(wǎng)缺少物聯(lián)網(wǎng)的統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)各行各業(yè)都積極加入到物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展中，但各領(lǐng)域發(fā)展產(chǎn)業(yè)分散，不能實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，這都是國(guó)家沒有統(tǒng)一物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)果，且物聯(lián)網(wǎng)想要實(shí)現(xiàn)海量信息的處理和物物相連，也需要統(tǒng)一的編碼和統(tǒng)一的尋址。

2.物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展技術(shù)問題。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要多技術(shù)融合和多學(xué)科交叉，因此容易遇到技術(shù)瓶頸。物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)核心是異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，如何實(shí)現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)和融合，以及如何處理和儲(chǔ)存海量的信息，都是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中存在的問題。

3.物聯(lián)網(wǎng)的安全性問題。物聯(lián)網(wǎng)涉及范圍無(wú)處不在，個(gè)人隱私，商業(yè)機(jī)密，甚至于國(guó)家政治軍事等信息，如果被泄露后果不堪設(shè)想。因此如何保證信息安全問題也是我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展要面臨的挑戰(zhàn)。

4.物聯(lián)網(wǎng)的商業(yè)可行性。物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)需要大量的資金投入，而用戶的接受度和投Y回報(bào)等問題都是無(wú)法估算的，且如何使用戶自覺維護(hù)物聯(lián)網(wǎng)的問題也是亟待解決的。

四 、物聯(lián)網(wǎng)的未來(lái)發(fā)展理念

我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展應(yīng)該在物與物互聯(lián)互通的共性上及時(shí)制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，采取開放的態(tài)度，完善國(guó)內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)與國(guó)際物聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)快速與國(guó)際物聯(lián)網(wǎng)對(duì)接。循環(huán)物聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈，循環(huán)經(jīng)濟(jì)可以把握物體和資源在配置上的合理性，從而實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展。綠色低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展理念，物聯(lián)網(wǎng)的智能化很大程度上避免了資源的浪費(fèi)，“綠色，環(huán)保，節(jié)能，低碳經(jīng)濟(jì)”是現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大趨勢(shì)，隨著物聯(lián)網(wǎng)的深入，各個(gè)行業(yè)可以節(jié)省人力物力，實(shí)現(xiàn)環(huán)境資源的高效利用。

五、 結(jié)束語(yǔ)

本文分析了物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)，我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展存在的問題與挑戰(zhàn)，并且提出了物聯(lián)網(wǎng)的未來(lái)發(fā)展理念。物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了物與物，人與物的信息傳遞方式，實(shí)現(xiàn)了海量數(shù)據(jù)的處理，信息傳遞的高效性和便捷性。我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究也處于世界物聯(lián)網(wǎng)研究的前列，因此我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究人員應(yīng)該抓住此時(shí)的機(jī)遇，爭(zhēng)取突破物聯(lián)網(wǎng)目前發(fā)展遇到的問題，從而帶動(dòng)我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]錢志鴻等.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用研究[J].電子學(xué)報(bào)，2012年，40（5）

[2]劉錦等.我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)狀及發(fā)展策略[J].企業(yè)經(jīng)濟(jì)，2013年，（3）

物聯(lián)網(wǎng)研究范文第2篇

【關(guān)鍵詞】 煙用物資 射頻識(shí)別技術(shù) 物聯(lián)網(wǎng)

一、引言

隨著我國(guó)兩型（資源節(jié)約型、環(huán)境友好型）農(nóng)業(yè)的提出以及煙草農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的推進(jìn)，煙葉的精準(zhǔn)種植、精益生產(chǎn)、精細(xì)管理（可稱之為煙草農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化“大三精戰(zhàn)略”）已成為未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)。為了提高種煙土地產(chǎn)出率，保障煙葉質(zhì)量安全，農(nóng)業(yè)部于2013年開始計(jì)劃試點(diǎn)推廣烤煙生產(chǎn)煙用物資物聯(lián)網(wǎng)。貴州作為全國(guó)煙葉第二大產(chǎn)區(qū)，正在對(duì)此進(jìn)行積極的探索。

從當(dāng)前國(guó)內(nèi)外農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性物資的物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)來(lái)看，大都是以射頻識(shí)別即RFID（Radio Frequency IDentification）為基礎(chǔ)的。最早提出煙用物資物聯(lián)網(wǎng)的是美國(guó)國(guó)家通信和信息管理局（National Telecommunications & Information Administration，簡(jiǎn)稱NTIA），該機(jī)構(gòu)在2006年的報(bào)告《在網(wǎng)絡(luò)中落伍：走向數(shù)字化》中指出，利用RFID對(duì)物資進(jìn)行數(shù)字化編碼，通過(guò)計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)和云端服務(wù)器建立物聯(lián)網(wǎng)，從而管理和控制物資，可以大幅提高生產(chǎn)效率，這對(duì)于信息時(shí)代的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。此后，該問題也引起了經(jīng)合組織（Organization for Economic Cooperation and Development ，簡(jiǎn)稱OECD）的關(guān)注。OECD在2007年的報(bào)告《理解數(shù)字鴻溝》中指出，RFID是農(nóng)業(yè)信息化的基礎(chǔ)技術(shù)，利用它能夠構(gòu)建起企業(yè)的物資物聯(lián)網(wǎng)，從而提升農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量安全。新西蘭經(jīng)濟(jì)發(fā)展部報(bào)告《電子商務(wù)在新西蘭：一項(xiàng)對(duì)企業(yè)使用互聯(lián)網(wǎng)情況的調(diào)查》（2008），認(rèn)為RFID和私有云技術(shù)在煙用物資管理中推行，對(duì)于新西蘭未來(lái)煙草產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有戰(zhàn)略性的作用，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、物流配送、質(zhì)量監(jiān)管全方位一體化。

二、貴州烤煙生產(chǎn)煙用物資物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)

根據(jù)國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）的定義，物聯(lián)網(wǎng)是指通過(guò)各種信息傳感設(shè)備，實(shí)時(shí)采集任何需要監(jiān)控、連接、互動(dòng)的物體或過(guò)程等各種需要的信息，與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)，其目的是實(shí)現(xiàn)物與物、物與人、所有的物品與網(wǎng)絡(luò)的連接，方便識(shí)別、管理和控制。

1、貴州烤煙生產(chǎn)煙用物資管控現(xiàn)狀

煙用物資主要包括煙葉種植用的化肥、農(nóng)藥、農(nóng)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(wàn)噸以上，總價(jià)值2.8億元以上，數(shù)量和金額都很大。要將貴州全省的煙用物資統(tǒng)一管理，是一項(xiàng)異常龐大和煩瑣的工作，除了在供應(yīng)環(huán)節(jié)要進(jìn)行物資生產(chǎn)批次、出廠日期等信息的寫入和讀取外，還需要在物流、倉(cāng)儲(chǔ)、發(fā)放等多個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行信息的跟蹤確認(rèn)，從而全面系統(tǒng)地保障物資的質(zhì)量以及最終產(chǎn)品――煙葉的安全。

據(jù)筆者實(shí)地調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前貴州全省九個(gè)地市下轄的上百個(gè)煙葉種植基地單元中，有七成已經(jīng)建成了煙用物資管理信息系統(tǒng)，但仍然停留在“人敲鍵盤錄入數(shù)據(jù)”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(shù)據(jù)的，根本談不上信息化基礎(chǔ)。長(zhǎng)期以來(lái)，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(yùn)輸數(shù)量錯(cuò)誤、倉(cāng)儲(chǔ)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、發(fā)放不精準(zhǔn)等問題，容易導(dǎo)致煙用物資大量浪費(fèi)和出現(xiàn)質(zhì)量安全隱患。

要解決上述問題，關(guān)鍵在于兩點(diǎn)：一是要構(gòu)建煙用物資身份識(shí)別系統(tǒng)，二是要構(gòu)建煙用物資質(zhì)量追溯系統(tǒng)。

2、貴州烤煙生產(chǎn)煙用物資身份識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì)

貴州烤煙生產(chǎn)煙用物資身份識(shí)別系統(tǒng)應(yīng)提供對(duì)每一單位物資（如每一袋化肥、每一箱農(nóng)藥）的全生命周期統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)基于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的物資生產(chǎn)、物流、倉(cāng)儲(chǔ)、發(fā)放整個(gè)業(yè)務(wù)流程的數(shù)據(jù)讀/寫管理操作。

（1）烤煙生產(chǎn)煙用物資生產(chǎn)階段。把RFID標(biāo)簽貼到每一單位物資上，然后通過(guò)寫碼器將生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息（煙用物資生產(chǎn)廠家、批次、檢驗(yàn)證號(hào)、合同號(hào)等）寫入RFID標(biāo)簽中，確保煙用物資供應(yīng)鏈源頭的質(zhì)量安全，實(shí)現(xiàn)煙用物資身份的統(tǒng)一認(rèn)證，為數(shù)據(jù)傳輸/存儲(chǔ)加密等工作提供保障，避免通過(guò)假冒物資生產(chǎn)廠家、偽造合同表單等方式欺騙煙葉種植單位。

（2）烤煙生產(chǎn)煙用物資物流階段。在裝車、運(yùn)輸途中、卸貨時(shí)再對(duì)RFID標(biāo)簽增加寫入物流數(shù)據(jù)信息（煙用物資裝車責(zé)任人、運(yùn)輸工具編號(hào)、起點(diǎn)終點(diǎn)、溫濕度、是否變質(zhì)、卸貨責(zé)任人、是否安全完整卸貨、是否按時(shí)按路線到達(dá)等），并帶有火災(zāi)、水災(zāi)、污損與變質(zhì)等“異常報(bào)警”功能。將貼有RFID標(biāo)簽的煙用物資放置于天線射頻讀取器電磁場(chǎng)范圍內(nèi)，就能夠自動(dòng)準(zhǔn)確地讀取到相關(guān)數(shù)據(jù)信息，而不用像紅外條碼標(biāo)簽?zāi)菢右殖置闇?zhǔn)讀取，不但能減少操作時(shí)間，提高裝卸速度，而且可以減少因人工干預(yù)數(shù)據(jù)采集而帶來(lái)的效率降低和產(chǎn)生差錯(cuò)以及糾錯(cuò)的成本；射頻識(shí)別技術(shù)能同時(shí)處理30―50個(gè)標(biāo)簽，從而使企業(yè)能夠在不增加管理成本的前提下，大幅度提高管理精細(xì)度，讓整個(gè)作業(yè)過(guò)程實(shí)時(shí)透明。

（3）烤煙生產(chǎn)煙用物資倉(cāng)儲(chǔ)階段。在倉(cāng)庫(kù)門口對(duì)每一單位物資的RFID標(biāo)簽寫入倉(cāng)儲(chǔ)數(shù)據(jù)信息（入庫(kù)時(shí)間、入庫(kù)責(zé)任人、物資存放的庫(kù)房號(hào)、貨架號(hào)、是否污損與變質(zhì)、出庫(kù)責(zé)任人、出庫(kù)時(shí)間等）。RFID標(biāo)簽的識(shí)讀，不需要以目視可見為前提，因?yàn)樗灰蕾囉诳梢姽猓蚨梢栽谀切l碼技術(shù)無(wú)法適應(yīng)的惡劣環(huán)境下使用，如高粉塵污染、野外等，這樣能進(jìn)一步擴(kuò)大自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用范圍。RFID標(biāo)簽?zāi)軐⑿畔鬟f到10―20米范圍內(nèi)的射頻讀寫器上，倉(cāng)庫(kù)和車間不再需要使用手持條形碼讀卡器對(duì)元器件和在制品進(jìn)行逐個(gè)掃描條碼，這在一定程度上減少了遺漏的發(fā)生，并大幅提高了工作效率。對(duì)于種煙季節(jié)煙用物資頻繁的出入庫(kù)操作來(lái)說(shuō)，RFID可以同時(shí)讀取大量的射頻識(shí)別標(biāo)簽，從而大幅提高出入庫(kù)工作效率。

（4）烤煙生產(chǎn)煙用物資發(fā)放階段。在煙草種植季節(jié)，煙草種植單位從倉(cāng)庫(kù)中提出物資，組織物資調(diào)運(yùn)，并最終交到服務(wù)社或者種煙農(nóng)民的手上。首先，在安排調(diào)運(yùn)時(shí)對(duì)每一單位物資的RFID標(biāo)簽寫入提取與調(diào)運(yùn)數(shù)據(jù)信息（提取與調(diào)運(yùn)責(zé)任人、調(diào)運(yùn)物資去向、驗(yàn)收人、驗(yàn)收日期、保管時(shí)間和地點(diǎn)等）；然后，服務(wù)社或煙農(nóng)領(lǐng)用物資并在RFID標(biāo)簽中寫入領(lǐng)用數(shù)據(jù)信息（領(lǐng)用人身份證號(hào)碼、服務(wù)社或煙農(nóng)編號(hào)、領(lǐng)用日期、物資使用煙田編號(hào)等）。

綜上所述，在烤煙生產(chǎn)煙用物資生產(chǎn)、物流、倉(cāng)儲(chǔ)、發(fā)放等環(huán)節(jié)寫入并存儲(chǔ)關(guān)鍵點(diǎn)數(shù)據(jù)信息，物資管理者可以為每一單位物資分配一個(gè)唯一標(biāo)識(shí)的“身份證”條碼（這種“身份證”條碼是通過(guò)逐級(jí)編碼和加密算法產(chǎn)生的沒有任何邏輯關(guān)系且無(wú)法逆向破譯的一組數(shù)字），這些身份識(shí)別數(shù)據(jù)可以實(shí)時(shí)傳輸?shù)椒?wù)器中，煙葉管理處、省市縣站四級(jí)煙葉生產(chǎn)收購(gòu)單位和煙農(nóng)都可以利用私有云技術(shù)在手機(jī)、PAD或PC上查詢到整個(gè)生產(chǎn)和流通信息，而無(wú)須下載客服終端，既方便又快捷，還節(jié)約了大量硬件終端設(shè)備和相關(guān)機(jī)房建設(shè)經(jīng)費(fèi)。

3、貴州烤煙生產(chǎn)煙用物資質(zhì)量追溯系統(tǒng)設(shè)計(jì)

可追溯的定義為通過(guò)記錄的標(biāo)識(shí)對(duì)某個(gè)實(shí)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(duì)實(shí)體對(duì)應(yīng)的記錄標(biāo)識(shí)追溯產(chǎn)品的歷史應(yīng)用情況、所在位置或者類似產(chǎn)品活動(dòng)的能力。貴州烤煙生產(chǎn)煙用物資質(zhì)量追溯系統(tǒng)，是在每一單位物資有唯一標(biāo)識(shí)的“身份證”條碼基礎(chǔ)上，將物資在生產(chǎn)和流通各個(gè)環(huán)節(jié)采集記錄的信息串連起來(lái)，建立起“一物一檔”的電子文檔記錄，使得物資使用者（煙農(nóng)）和物資監(jiān)管單位（煙草企業(yè)）可“逆向追溯”物資與質(zhì)量安全有關(guān)的數(shù)據(jù)信息，從而達(dá)到全面系統(tǒng)地精細(xì)化管理物資的目的。

（1）貴州烤煙生產(chǎn)煙用物資質(zhì)量安全建模架構(gòu)。只有從物資的生產(chǎn)源頭、物流運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)保管到發(fā)放過(guò)程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)都把好質(zhì)量關(guān)，才能建立起一套完整的物資質(zhì)量安全模型。首先要按照“一物一檔”的方式建立起物資質(zhì)量安全檔案；其次在各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)要遵守相關(guān)國(guó)家安全標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)范，確保“四安工程”（出廠安全、物流安全、倉(cāng)儲(chǔ)安全、發(fā)放安全）不打折扣。

（2）貴州烤煙生產(chǎn)煙用物資質(zhì)量安全建模之“四安工程”。第一，出廠安全是保證物資質(zhì)量安全的第一道關(guān)卡，煙用物資廠家必須按照國(guó)家制定的質(zhì)量安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)，通過(guò)出廠自檢或委托國(guó)家質(zhì)檢部門進(jìn)行檢驗(yàn)，并建立好安全出廠數(shù)據(jù)庫(kù)。第二，物流安全是保證物資質(zhì)量安全的第二道關(guān)卡，煙用農(nóng)藥、化肥等事關(guān)香煙吸食者的健康，這些物資在運(yùn)輸過(guò)程中有可能會(huì)受到有毒有害物質(zhì)的污染，為吸食者的健康埋下隱患，因此必須通過(guò)RFID和GPS技術(shù)做好物流安全控制，確保物流全程監(jiān)控。第三，倉(cāng)儲(chǔ)安全是保證物資質(zhì)量安全的第三道關(guān)卡，應(yīng)對(duì)貴州全省煙用物資倉(cāng)庫(kù)、貨架和托盤進(jìn)行統(tǒng)一編碼，科學(xué)安全保管和出入庫(kù)，減少物資變質(zhì)過(guò)期。第四，發(fā)放安全是保證物資質(zhì)量安全的最后一道關(guān)卡，應(yīng)保證煙葉站按“基地單元”一對(duì)一發(fā)放物資，確保每一單位物資真正“完好無(wú)缺”地用到煙田里。

物資使用者（煙農(nóng)）和物資監(jiān)管單位（煙草企業(yè)）可以通過(guò)貴州烤煙生產(chǎn)煙用物資質(zhì)量追溯系統(tǒng)，逆向追溯出廠檢測(cè)信息、物流記錄信息、倉(cāng)儲(chǔ)檢測(cè)信息以及發(fā)放記錄信息。該系統(tǒng)的應(yīng)用可以使物資監(jiān)管單位在煙用物資生產(chǎn)加工流通過(guò)程中實(shí)現(xiàn)“產(chǎn)出有記錄，流通可跟蹤，責(zé)任可追溯，召回有針對(duì)”的精準(zhǔn)管理，不但能夠提高煙葉這一“吸食品”的質(zhì)量安全系數(shù)，而且能為煙草企業(yè)提升勞動(dòng)生產(chǎn)率和品牌知名度打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

三、結(jié)語(yǔ)

烤煙生產(chǎn)煙用物資是煙草業(yè)重要的生產(chǎn)資料，是煙草業(yè)第一道生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的主要投入，我國(guó)每年投入到煙用物資上的資金高達(dá)2100多億元，如何規(guī)范、高效地管理煙用物資已經(jīng)成為亟待解決的問題。

圍繞國(guó)家局“卷煙上水平”和“建設(shè)一體化數(shù)字煙草”的要求，為進(jìn)一步整合信息資源，為“十二五”煙草行業(yè)轉(zhuǎn)變生產(chǎn)方式提供信息支撐和保障，本文研究了貴州烤煙生產(chǎn)煙用物資物聯(lián)網(wǎng)。通過(guò)建立起來(lái)的貴州烤煙生產(chǎn)煙用物資物聯(lián)網(wǎng)，物資使用者（煙農(nóng)）和物資監(jiān)管單位（煙草企業(yè)）可以根據(jù)每一單位物資在生產(chǎn)和流通各個(gè)環(huán)節(jié)采集和記錄的數(shù)據(jù)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行追蹤溯源的操作，實(shí)時(shí)在線查詢物資“來(lái)龍去脈”的電子文檔記錄。

貴州烤煙生產(chǎn)煙用物資物聯(lián)網(wǎng)能夠真正實(shí)現(xiàn)需求上報(bào)精細(xì)化、物流倉(cāng)儲(chǔ)精細(xì)化、發(fā)放監(jiān)管精細(xì)化（可稱之為貴州煙用物資管理現(xiàn)代化“小三精戰(zhàn)略”），未來(lái)一定可以為煙草行業(yè)可持續(xù)發(fā)展保駕護(hù)航。

（注：資助項(xiàng)目：2013年度貴州省科技廳、貴州財(cái)經(jīng)大學(xué)聯(lián)合基金軟科學(xué)項(xiàng)目“貴州烤煙生產(chǎn)煙用物資質(zhì)量安全追溯物聯(lián)網(wǎng)研究及應(yīng)用”（黔科合體R字[2013]LKC2016號(hào)）；中國(guó)煙草總公司貴州省公司科技項(xiàng)目“貴州烤煙生產(chǎn)煙用物資使用管理研究”（201224）。）

【參考文獻(xiàn)】

[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，F(xiàn)rance： 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(lián)網(wǎng)研究范文第3篇

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)； 安全需求； 感知層

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2013）01-0029-03

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)的發(fā)展，一種新的網(wǎng)絡(luò)——物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生，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)[1]。它是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)之后，全球信息產(chǎn)業(yè)的又一次科技浪潮。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。它給高速信息化生活帶來(lái)了極大的便利，但與此同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)的安全問題也給人們帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)，因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)的安全直接關(guān)系到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用的推廣。

目前，物聯(lián)網(wǎng)安全問題已經(jīng)成了人們關(guān)注的焦點(diǎn)，研究物聯(lián)網(wǎng)的安全具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。文獻(xiàn)[2-5]都從物聯(lián)網(wǎng)的基本概念和體系架構(gòu)入手，強(qiáng)調(diào)物聯(lián)網(wǎng)安全的重要性，并從物聯(lián)網(wǎng)的多層結(jié)構(gòu)出發(fā)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(xiàn)均停留在概括性分析層面，并沒有深入探討物聯(lián)網(wǎng)安全的核心技術(shù)，而且對(duì)相關(guān)技術(shù)應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)的普遍性沒有進(jìn)行分析評(píng)論。

本文在討論了物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)的基礎(chǔ)上，分析了物聯(lián)網(wǎng)的安全需求，并對(duì)物聯(lián)網(wǎng)安全的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，希望為建立可靠安全的物聯(lián)網(wǎng)體系提供一定的參考作用。

1 物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)

物聯(lián)網(wǎng)作為一種龐大復(fù)雜的聚合性系統(tǒng)，具備三個(gè)顯著特征，一是各種感知技術(shù)的全面應(yīng)用，即利用RFID、傳感器、二維碼等不同類型的感知技術(shù)，按一定頻率周期性的采集物體的信息；二是建立基于互聯(lián)網(wǎng)的多網(wǎng)融合網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可靠傳遞；三是具有智能處理能力，物聯(lián)網(wǎng)將傳感器和智能處理相結(jié)合，利用數(shù)據(jù)挖掘、模式識(shí)別、云計(jì)算等各種智能計(jì)算技術(shù)，對(duì)海量的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析和處理，對(duì)物體實(shí)施智能控制。

目前，在業(yè)界，EPCGlobal物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)是最具有代表性的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)之一[6]。它將物聯(lián)網(wǎng)大致劃分為三個(gè)層次，底層是具有全面感知能力的感知層，第二層是進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)層，最上層則是面向用戶的應(yīng)用層，如圖1所示。

在物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)中，下層是為上層服務(wù)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(shí)別物體和采集信息。它一般包括數(shù)據(jù)采集和短距離數(shù)據(jù)通信兩個(gè)子層。首先數(shù)據(jù)采集子層通過(guò)傳感器、二維碼、RFID等不同類型的技術(shù)獲取物理世界中的數(shù)據(jù)信息；然后短距離數(shù)據(jù)通信子層通過(guò)藍(lán)牙、紅外、ZigBee等短距離數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)將數(shù)據(jù)傳送到網(wǎng)關(guān)或接入廣域承載網(wǎng)絡(luò)。

網(wǎng)絡(luò)層的主要功能是將感知到的數(shù)據(jù)進(jìn)行安全可靠的傳輸。它是在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，對(duì)多種網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行融合和擴(kuò)展，利用多種網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)將來(lái)自感知層的數(shù)據(jù)通過(guò)基礎(chǔ)承載網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綉?yīng)用層。

應(yīng)用層的主要功能是將感知和傳輸來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，并通過(guò)多種方式進(jìn)行人機(jī)交互，它是物聯(lián)網(wǎng)的終極目標(biāo)，也是物聯(lián)網(wǎng)作為深度信息化網(wǎng)絡(luò)的重要體現(xiàn)。它一般包括應(yīng)用程序和終端設(shè)備兩個(gè)子層。

2 物聯(lián)網(wǎng)安全需求

物聯(lián)網(wǎng)不同于現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)，其結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，系統(tǒng)更龐大，因而存在著不同于現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)更多的安全問題。由于物聯(lián)網(wǎng)在很多場(chǎng)合都使用無(wú)線傳輸技術(shù)，這種傳輸方式使傳輸?shù)男畔⑻幱谕耆_暴露的狀態(tài)，很容易被竊取和干擾，這將直接影響到物聯(lián)網(wǎng)體系的安全。同時(shí)物聯(lián)網(wǎng)還可能帶來(lái)許多個(gè)人隱私泄露。雖然相繼推出了一些安全技術(shù)，如防火墻、入侵檢測(cè)系統(tǒng)、PKI 等等，

但物聯(lián)網(wǎng)的研究與應(yīng)用才剛剛起步，很多的理論與關(guān)鍵技術(shù)有待完善和突破，特別是與互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通信網(wǎng)相比，物聯(lián)網(wǎng)存在一些特殊的安全問題，下面將從物聯(lián)網(wǎng)的三層架構(gòu)來(lái)分析物聯(lián)網(wǎng)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(jié)點(diǎn)受到能量和功能的制約，其安全保護(hù)機(jī)制較差，并且由于傳感器網(wǎng)絡(luò)尚未完全實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，其中消息和數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)[7]，從而無(wú)法提供一個(gè)統(tǒng)一完善的安全保護(hù)體系。因此，傳感器網(wǎng)絡(luò)除了可能遭受同現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)相同的安全威脅外，還可能受到惡意節(jié)點(diǎn)的攻擊、傳輸?shù)臄?shù)據(jù)被監(jiān)聽或破壞、數(shù)據(jù)的一致性差等安全威脅。

2.2網(wǎng)絡(luò)層安全需求

由于物聯(lián)網(wǎng)中的通信終端呈指數(shù)增長(zhǎng)，而現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)承載能力有限，當(dāng)大量的網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)接入現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)時(shí)，將會(huì)給通信網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)更多的安全威脅。首先，大量終端節(jié)點(diǎn)的接入肯定會(huì)帶來(lái)網(wǎng)絡(luò)擁塞，而網(wǎng)絡(luò)擁塞會(huì)給攻擊者帶來(lái)可趁之機(jī)，從而對(duì)服務(wù)器產(chǎn)生拒絕服務(wù)攻擊；其次，由于物聯(lián)網(wǎng)中的設(shè)備傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量較小，一般不會(huì)采用復(fù)雜的加密算法來(lái)保護(hù)數(shù)據(jù)，從而可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)在傳輸?shù)倪^(guò)程中遭到攻擊和破壞；最后，感知層和網(wǎng)絡(luò)層的融合也會(huì)帶來(lái)一些安全問題。

2.3應(yīng)用層安全需求

物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，滲透到了現(xiàn)實(shí)中的各行各業(yè)，由于物聯(lián)網(wǎng)本身的特殊性，其應(yīng)用安全問題除了現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中常見的安全威脅外，還存在更為特殊的應(yīng)用安全問題。。在實(shí)際應(yīng)用中，大量使用無(wú)線傳輸技術(shù)，而且大多數(shù)設(shè)備都處于無(wú)人值守的狀態(tài)，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(lái)了極大地安全隱患。

3 物聯(lián)網(wǎng)安全關(guān)鍵技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)作為多網(wǎng)融合的聚合性復(fù)雜系統(tǒng)，比互聯(lián)網(wǎng)面臨更多的安全問題，而且其安全問題涉及到網(wǎng)絡(luò)的不同層次，雖然現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)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(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中的安全機(jī)制進(jìn)行改進(jìn)或完善，或者提出全新的安全機(jī)制[8]。針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)中新的安全需求，下面對(duì)物聯(lián)網(wǎng)中的若干關(guān)鍵安全問題進(jìn)行了深入的分析和研究。

3.1認(rèn)證機(jī)制

現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)證機(jī)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(lián)網(wǎng)。對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)證機(jī)制，應(yīng)該根據(jù)業(yè)務(wù)的歸屬分類考慮是否需要進(jìn)行業(yè)務(wù)層的認(rèn)證，如果是由運(yùn)行商提供的業(yè)務(wù)，并且能夠提供可靠地業(yè)務(wù)運(yùn)行平臺(tái)，或者是業(yè)務(wù)本身對(duì)數(shù)據(jù)的安全性要求不高，則可以不進(jìn)行業(yè)務(wù)認(rèn)證。如果是由第三方提供的業(yè)務(wù)，并且不能保證業(yè)務(wù)層的數(shù)據(jù)安全，或者業(yè)務(wù)本身對(duì)數(shù)據(jù)的安全性要求較高，則需要進(jìn)行業(yè)務(wù)認(rèn)證。

3.2密鑰管理

在物聯(lián)網(wǎng)的安全體系中，為保證節(jié)點(diǎn)間的通信安全，必須采取一定的安全措施。在所有的安全機(jī)制中，密鑰是系統(tǒng)安全的基礎(chǔ)，是網(wǎng)絡(luò)安全及信息安全保護(hù)的關(guān)鍵[9]。物聯(lián)網(wǎng)中有限的軟硬件資源，對(duì)密鑰管理提出了更高的要求。因此，物聯(lián)網(wǎng)中密鑰管理方案的設(shè)計(jì)，既要能夠適應(yīng)復(fù)雜的傳感器網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，又要能夠便于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商控制管理網(wǎng)絡(luò)。目前關(guān)于密鑰管理協(xié)議的研究主要有兩個(gè)方向，一是基于對(duì)稱密鑰體制的密鑰管理協(xié)議；二是基于非對(duì)稱密鑰體制的密鑰管理協(xié)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(fù)雜度較高、開銷大。所以，物聯(lián)網(wǎng)的密鑰管理主要需要考慮兩個(gè)問題：一是如何構(gòu)建一個(gè)適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)，并且具有可擴(kuò)展性、有效性和抗攻擊能力的密鑰管理系統(tǒng)；二是如何有效的管理密鑰。

3.3安全路由協(xié)議

路由協(xié)議的設(shè)計(jì)與應(yīng)用是維護(hù)物聯(lián)網(wǎng)安全的關(guān)鍵因素之一，而現(xiàn)有的路由協(xié)議主要考慮的是節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)的有效傳輸，忽視了對(duì)數(shù)據(jù)本身的安全考慮。由于物聯(lián)網(wǎng)中路由既跨越了基于IP地址的互聯(lián)網(wǎng)，又跨越了基于標(biāo)識(shí)的移動(dòng)通信網(wǎng)和傳感器網(wǎng)絡(luò)，物聯(lián)網(wǎng)中的路由協(xié)議的設(shè)計(jì)就更加復(fù)雜，不僅需要考慮多網(wǎng)融合的路由問題，還要顧及傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由問題。對(duì)于多網(wǎng)融合，可以考慮基于IP地址的統(tǒng)一路由體系；而對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)，由于其節(jié)點(diǎn)的資源非常有限，抗攻擊能力很弱，設(shè)計(jì)的路由算法要具有一定的抗攻擊性，不僅實(shí)現(xiàn)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(tái)、應(yīng)用、設(shè)備的多樣性和公開性，物聯(lián)網(wǎng)的復(fù)雜性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的因特網(wǎng)，這給有效防止惡意代碼的攻擊帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。在物聯(lián)網(wǎng)中，大多數(shù)終端設(shè)備都直接暴露于無(wú)人看守的場(chǎng)所，一旦受到惡意代碼的攻擊，將會(huì)迅速蔓延開來(lái)。因此，惡意代碼對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的威脅比普通網(wǎng)絡(luò)更大。

物聯(lián)網(wǎng)中的惡意代碼防御可在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)惡意代碼防御機(jī)制的基礎(chǔ)上，結(jié)合分層防御的思想，以便從源頭控制惡意代碼的復(fù)制和傳播，進(jìn)一步加強(qiáng)惡意代碼的防御能力。

4 結(jié)束語(yǔ)

物聯(lián)網(wǎng)的安全問題是物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)能否得到大規(guī)模應(yīng)用的重要保障，而物聯(lián)網(wǎng)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)使其安全面臨巨大的挑戰(zhàn)，如何在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步改進(jìn)和完善物聯(lián)網(wǎng)的安全機(jī)制將具有重大意義。

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物聯(lián)網(wǎng)研究范文第4篇

關(guān)鍵詞：

中圖分類號(hào)：TP301.6    文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A    文章編號(hào)：

1．引言

物聯(lián)網(wǎng)(the Internet of Things)的出現(xiàn)是計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的新挑戰(zhàn)。物聯(lián)網(wǎng)被稱為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后,世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。物聯(lián)網(wǎng)是由多項(xiàng)信息技術(shù)融合而成的新型技術(shù)體系。它是以互聯(lián)網(wǎng)為平臺(tái),將傳感器節(jié)點(diǎn)、射頻標(biāo)簽等具有感知功能的信息網(wǎng)絡(luò)整合起來(lái),實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)與物理系統(tǒng)的互聯(lián)互通，是人們與物體之間或者物體與物體之間的無(wú)縫連接。因此物聯(lián)網(wǎng)具有明顯的“智能性”,而智能信息處理是保障這一特性的關(guān)鍵技術(shù),因此智能信息處理的相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)和研究基礎(chǔ)對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)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(gè)多級(jí)的、多方面的、將來(lái)自傳感網(wǎng)中多個(gè)數(shù)據(jù)源(或多個(gè)傳感器) 的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的過(guò)程。它能夠獲得比單一傳感器更高的準(zhǔn)確率,更有效和更易理解的推論。同時(shí),它又是一個(gè)包含將來(lái)自不同節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)合處理的方法和工具的架構(gòu)，在感知、接入、互聯(lián)網(wǎng)和應(yīng)用層均需要采用此技術(shù)手段。因此，物聯(lián)網(wǎng)信息融合技術(shù)研究顯得尤為重要。

2. 相關(guān)工作

物聯(lián)網(wǎng)研究范文第5篇

【關(guān)鍵詞】終端管理物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)UMMP協(xié)議M2M

物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展和應(yīng)用對(duì)電信運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)是一個(gè)機(jī)遇。面對(duì)存量市場(chǎng)飽和、增量市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈的現(xiàn)狀，物聯(lián)網(wǎng)無(wú)疑成為新的企業(yè)發(fā)展藍(lán)海，解決電信運(yùn)營(yíng)商目前發(fā)展中增量不增收，利潤(rùn)下滑的尷尬局面。

由于目前物聯(lián)網(wǎng)終端種類繁多，形態(tài)各異，行業(yè)終端設(shè)計(jì)處于各自為政階段，行業(yè)終端監(jiān)面缺乏行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，終端生產(chǎn)廠家或者集成商需要針對(duì)不同的行業(yè)終端設(shè)計(jì)獨(dú)立的監(jiān)管維護(hù)系統(tǒng)，導(dǎo)致資源浪費(fèi)，投入產(chǎn)出比不高。因此，如何采用M2M終端管理使得協(xié)議、配置、維護(hù)、監(jiān)控、軟硬件接口標(biāo)準(zhǔn)化，對(duì)終端設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理和控制，解決目前物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中嚴(yán)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(lián)網(wǎng)終端生命狀態(tài)的不可知的問題，是電信運(yùn)營(yíng)商首先要考慮的一個(gè)問題。

一、物聯(lián)網(wǎng)終端

物聯(lián)網(wǎng)終端是物聯(lián)網(wǎng)中連接感知延伸層和網(wǎng)絡(luò)層，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集（或匯聚）及向電信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)的設(shè)備，它擔(dān)負(fù)著數(shù)據(jù)采集、預(yù)處理、加密、控制和數(shù)據(jù)傳輸?shù)榷喾N功能。

物聯(lián)網(wǎng)終端分類方式有多種，按照體系架構(gòu)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(yùn)營(yíng)商簽約信息，只能通過(guò)遠(yuǎn)程配置或其它的方式實(shí)現(xiàn)。此類終端一般適用于對(duì)終端或UICC卡片環(huán)境要求較高的場(chǎng)合，如電梯監(jiān)控管理，戶外環(huán)境監(jiān)測(cè)或車載應(yīng)用等。采用嵌入式UICC卡將卡片封裝在終端設(shè)備內(nèi)部，將能有效減輕光照，溫度，濕度等環(huán)境影響，對(duì)抗震、抗氧化等起到很好的效果。

2、模卡一體化終端

無(wú)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(wú)線通信模塊。采用無(wú)線通信模組的物聯(lián)網(wǎng)終端產(chǎn)品稱作模卡一體化終端。模卡一體化終端因?yàn)椴捎昧饲度胧経ICC卡，因此也屬于嵌入式UICC卡終端。同時(shí)，無(wú)線通信模組集成了網(wǎng)絡(luò)通信功能及用戶鑒權(quán)和管理功能，適合電信運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行定制化服務(wù)及產(chǎn)品的開發(fā)，為客戶提供終端管理、資費(fèi)查詢、位置定位等“智能通道”服務(wù)。

3、單模塊（模組）移動(dòng)終端

單模塊（模組）移動(dòng)終端，指通過(guò)無(wú)線通信模塊（模組）實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、處理和控制等主控功能的終端設(shè)備。該類設(shè)備一般也歸類于DTU，通常采用插入式SIM卡，該類終端在數(shù)據(jù)采集輸入口和位于網(wǎng)絡(luò)層的應(yīng)用軟件之間建立起數(shù)據(jù)傳輸通路，使采集到數(shù)據(jù)可以通過(guò)終端輸入，原封不動(dòng)的輸出到位于網(wǎng)絡(luò)側(cè)的應(yīng)用軟件處理，類似于一個(gè)透明的數(shù)據(jù)通道。

單模塊移動(dòng)終端結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，一般應(yīng)用于行業(yè)測(cè)量中，如水電抄表，工業(yè)儀表控制等。優(yōu)點(diǎn)是成本低，缺點(diǎn)是接口少，功能單一。

4、物聯(lián)網(wǎng)融合通信模組

物聯(lián)網(wǎng)融合通信模組是一種集大成的綜合物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用產(chǎn)品，其特點(diǎn)是具有廣泛的接入能力以及眾多的外部接口、非數(shù)據(jù)透?jìng)鳌⒕邆鋸?qiáng)大接口管理能力。它不是最終產(chǎn)品，開發(fā)者需要根據(jù)行業(yè)應(yīng)用的特點(diǎn)對(duì)模組的接口以及功能進(jìn)行裁剪，來(lái)完成最總的產(chǎn)品設(shè)計(jì)達(dá)到行業(yè)用戶的要求。

5、物聯(lián)網(wǎng)融合網(wǎng)關(guān)

物聯(lián)網(wǎng)融合網(wǎng)關(guān)是一款用來(lái)實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)各類終端統(tǒng)一接入，數(shù)據(jù)處理與傳輸?shù)耐ㄐ艈卧⑽锫?lián)網(wǎng)感知節(jié)點(diǎn)終端以多種方式，通過(guò)各類通道接入物聯(lián)網(wǎng)綜合運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集群管理，分組統(tǒng)計(jì)，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)終端與終端之間的數(shù)據(jù)交互與融合。融合網(wǎng)關(guān)具備廣泛的接入能力、強(qiáng)大的管理能力和協(xié)議轉(zhuǎn)換能力。

物聯(lián)網(wǎng)融合網(wǎng)關(guān)目前多用在家庭、企業(yè)或行業(yè)作為綜合性網(wǎng)關(guān)，如家庭應(yīng)用場(chǎng)景中，物聯(lián)網(wǎng)融合網(wǎng)關(guān)不僅是家庭媒體轉(zhuǎn)發(fā)中心，也是業(yè)務(wù)控制中心，負(fù)責(zé)家庭安防、家電智能控制和老人醫(yī)療保健等物聯(lián)網(wǎng)家庭業(yè)務(wù)指令的下發(fā)與處理，通過(guò)對(duì)視頻監(jiān)控信息、定位信息、時(shí)鐘信息和生理指數(shù)信息等多維度信息的融合處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)老人或小孩的遠(yuǎn)程看護(hù)以及實(shí)現(xiàn)家庭防盜等功能。

二、物聯(lián)網(wǎng)綜合運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)

中國(guó)聯(lián)通物聯(lián)網(wǎng)綜合運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)（M2M平臺(tái)）是水平化物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能力平臺(tái)，該平臺(tái)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈中的主導(dǎo)意義通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)信息復(fù)用、跨域服務(wù)、網(wǎng)關(guān)中間件嵌入等關(guān)鍵技術(shù)能力來(lái)落地。

物聯(lián)網(wǎng)綜合運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)包括以下幾個(gè)功能實(shí)體：（1）承載中心：物聯(lián)接入服務(wù)點(diǎn)、業(yè)務(wù)承載服務(wù)點(diǎn)、資源管理服務(wù)點(diǎn)、資源策略控制服務(wù)點(diǎn)；（2）匯聚中心：能力引擎服務(wù)點(diǎn)、共享數(shù)據(jù)服務(wù)點(diǎn)；（3）商務(wù)中心：應(yīng)用門戶服務(wù)點(diǎn)、業(yè)務(wù)門戶服務(wù)點(diǎn)；（4）支撐中心：業(yè)務(wù)支撐服務(wù)點(diǎn)、運(yùn)營(yíng)支撐服務(wù)點(diǎn)、管理門戶服務(wù)點(diǎn)。

UMMP協(xié)議由中國(guó)聯(lián)通制定下發(fā)，用于規(guī)范中國(guó)聯(lián)通物聯(lián)網(wǎng)綜合運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)與物聯(lián)網(wǎng)終端之間的數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)終端的統(tǒng)一管理。UMMP協(xié)議建立在TCP/IP或UDP/IP協(xié)議、SMS和USSD之上。UMMP協(xié)議設(shè)計(jì)的目的在于使終端能夠安全，可靠，有效的與物聯(lián)網(wǎng)綜合運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)進(jìn)行通信，完成注冊(cè)，登錄，安全鑒權(quán)，遠(yuǎn)程維護(hù)，遠(yuǎn)程管理，遠(yuǎn)程控制等以系列工作，接受平臺(tái)的監(jiān)控和管理。同時(shí)，在管理和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)并行的情況下實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的傳輸，終端也能夠?qū)⑿枰獋魉徒o應(yīng)用的應(yīng)用數(shù)據(jù)傳輸?shù)侥繕?biāo)應(yīng)用平臺(tái)之上，并能夠正確接收到應(yīng)用平臺(tái)的響應(yīng)消息或下行消息。

三、終端管理的技術(shù)實(shí)現(xiàn)

本方案中，結(jié)合UMMP協(xié)議，利用物聯(lián)網(wǎng)綜合運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)對(duì)以下幾類基本的終端信息進(jìn)行統(tǒng)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(chǎn)廠家、終端型號(hào)、終端序列號(hào)、終端注冊(cè)狀態(tài)（已注冊(cè)、已注銷）、物聯(lián)網(wǎng)客戶信息。終端生產(chǎn)廠家、終端型號(hào)、終端序列號(hào)等信息。其中終端序列號(hào)全網(wǎng)集中管理和分配。終端序列號(hào)可在終端首次使用時(shí)向平臺(tái)申請(qǐng)自動(dòng)分配后保存在終端，也可實(shí)現(xiàn)通過(guò)人工在平臺(tái)生成后預(yù)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(wǎng)、移動(dòng)、固網(wǎng)+移動(dòng)），如果是通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)接入，接入信息還包括：SIM卡的IMSI號(hào)、MSISDN、接入密碼、接入狀態(tài)（啟用、暫停、停止）等信息。其中：IMSI號(hào)、MSISDN在物聯(lián)網(wǎng)客戶開戶時(shí)保存在平臺(tái)，接入密碼是在終端注冊(cè)時(shí)由平臺(tái)進(jìn)行分配，或者由平臺(tái)記錄后，終端預(yù)置密碼。

運(yùn)營(yíng)商管理員可修改接入密碼、接入狀態(tài)等信息。

終端注冊(cè)時(shí)，將終端基本信息和終端通信接入信息關(guān)聯(lián)，平臺(tái)保存關(guān)聯(lián)關(guān)系。

3、終端狀態(tài)管理

終端的狀態(tài)分為：工作狀態(tài)、故障狀態(tài)、退出狀態(tài)、禁止?fàn)顟B(tài)等。

終端通過(guò)M2M平臺(tái)的鑒權(quán)即進(jìn)入工作狀態(tài)，未通過(guò)鑒權(quán)就進(jìn)入禁止?fàn)顟B(tài)，長(zhǎng)時(shí)間不能提供業(yè)務(wù)判定為故障狀態(tài)。

終端通過(guò)M2M平臺(tái)的鑒權(quán)后，處于工作狀態(tài)，可以向M2M平臺(tái)發(fā)送數(shù)據(jù)也可以接收信息；終端在工作過(guò)程中，定時(shí)向M2M平臺(tái)發(fā)送連接檢查信息，內(nèi)容包括位置信息、信號(hào)強(qiáng)度、運(yùn)行情況、通信方式等信息，M2M平臺(tái)接收后向終端回送連接檢查響應(yīng)。

4、終端配置管理

M2M平臺(tái)可以向終端發(fā)送控制信息，要求執(zhí)行某些操作，如在采集周期未到時(shí)可立即采集數(shù)據(jù)并上報(bào)信息、更改報(bào)警門限、更改采集信息間隔、系統(tǒng)復(fù)位、改變通信方式等。

M2M平臺(tái)可以向終端發(fā)送配置參數(shù)，或者終端主動(dòng)向平臺(tái)請(qǐng)求獲取參數(shù)。

平臺(tái)向運(yùn)營(yíng)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(tái)向應(yīng)用平臺(tái)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(lián)網(wǎng)終端設(shè)備故障、通訊故障和欠費(fèi)停機(jī)，設(shè)備故障由物聯(lián)網(wǎng)終端檢測(cè)并主動(dòng)上報(bào)到平臺(tái)，通訊故障由物聯(lián)網(wǎng)終端檢測(cè)上報(bào)或由M2M平臺(tái)檢測(cè)，欠費(fèi)停機(jī)通過(guò)M2M平臺(tái)向M2M-BSS進(jìn)行查詢終端繳費(fèi)情況來(lái)獲得相關(guān)狀態(tài)。M2M平臺(tái)保存故障信息，通過(guò)短消息、Email等方式通知其管理維護(hù)人員，根據(jù)需要向應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)送終端故障信息。物聯(lián)網(wǎng)客戶或合作伙伴的管理員可通過(guò)門戶查詢終端故障信息。

6、終端軟件升級(jí)管理

平臺(tái)統(tǒng)一對(duì)終端進(jìn)行升級(jí)通知、收集并保存終端軟件升級(jí)結(jié)果。升級(jí)軟件和軟件下載不通過(guò)平臺(tái)控制和管理，由終端生產(chǎn)廠家負(fù)責(zé)。平臺(tái)向運(yùn)營(yíng)商管理員、終端廠商管理員提供終端軟件升級(jí)管理的操作界面。通過(guò)平臺(tái)提供的操作界面，管理員可設(shè)定升級(jí)軟件版本規(guī)則、升級(jí)開始時(shí)間和升級(jí)完成時(shí)間、軟件升級(jí)后的生效時(shí)間。平臺(tái)按照設(shè)定的升級(jí)規(guī)則與終端交互，將升級(jí)通知下發(fā)到每個(gè)終端，收集各終端的升級(jí)結(jié)果并保存在平臺(tái)中。管理員通過(guò)操作界面查詢所制定終端的升級(jí)結(jié)果信息。

物聯(lián)網(wǎng)終端通過(guò)嵌入含聯(lián)通物聯(lián)網(wǎng)專用碼號(hào)10646號(hào)段的物聯(lián)網(wǎng)模組，由模組按中國(guó)聯(lián)通物聯(lián)網(wǎng)UMMP協(xié)議與平臺(tái)進(jìn)行交互。由平臺(tái)分配終端序列號(hào)作為終端標(biāo)識(shí)，從而形成機(jī)卡配對(duì)信息，形成終端序列號(hào)，IMIS，終端廠商，終端型號(hào)，軟件版本的映射關(guān)系。

針對(duì)不滿足UMMP協(xié)議的非標(biāo)準(zhǔn)的終端，現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)對(duì)這些終端進(jìn)行特殊處理，專門配置對(duì)應(yīng)的私有協(xié)議來(lái)完成終端的接入。標(biāo)準(zhǔn)終端按標(biāo)準(zhǔn)的UMMP適配器接入。非標(biāo)準(zhǔn)的終端，配置私有的協(xié)議適配完成接入，在內(nèi)部封裝為標(biāo)準(zhǔn)的UMMP協(xié)議，后面的流程與標(biāo)準(zhǔn)終端一致。

四、總結(jié)