物联网研究

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物联网研究范文第1篇

关键词：物联网 关键技术 发展现状

一、 前言

物联网 （Internet of Things） 顾名思义，是实现物物相连的互联网。IoT在信息产业领域是继计算机、互联网、移动通信之后的又一次重大变革。物联网是在互联网的基础之上的一种延伸和拓展，本质上就是互联网的一部分，通过信息传感设备，如射频识别系统、红外感应系统、GPS、智能扫描仪、气体感应器等，按照一定的网络协议，赋予物体感知能力，并通过接口将互联网与大量物体连接起来，从而进行信息交换和通信，实现智能化物体识别、定位、跟踪以及监控和管理，甚至实现人类与自然环境的融合。

早在1999年物联网的概念就已经被提出，到2012年中国第一个物联网五年规划――《物联网“十二五”发展规划》颁布，物联网已经被贴上“中国式”标签。

随着物联网应用的快速发展，其关键技术已经被深入研究并取得重大成果，但缺乏总结分析。本文主要分析了物联网系统架构的关键技术的发展现状，对现有的技术进行分析和总结，论述了物联网的发展前景和挑战，最后对全文进行了总结。

二、物联网的关键技术

物联网作为当今计算机网络和信息科学技术的研究热点，具有海量信息，多种接入设备，智能化物物交互的特点。物联网的成功依赖于多种技术的融合，主要包括物联网的系统架构技术，统一识别与识别技术，网络通信技术以及安全隐私保护技术。

1、系统架构技术

物联网的系统架构技术主要包括感知层，网络层和应用层，它要求用户网络服务器具有可扩展性，可靠性，自组织性和用户公平性。感知层即利用射频识别（RFID），无线传感器网络等技术识别物体并读取该物体的相关信息，读取的相关信息反映物体自身的特点。网络层是物联网实现信息传输，信息处理和服务质量优化的重要环节，并通过与移动通信网，互联网或其它专网相结合，将物体的信息准确地实时传递出去。应用层直接为用户终端提供服务，把感知层得到的信息进行处理，从而实现智能化物体识别，定位，跟踪，监控和管理。

2、统一识别和识别技术

物联网的一大特点是实现物体与物体之间的信息交换，即每个物体都应该是独立的，因此物联网的关键技术应该能够反映每个物体自身的特点。统一识别和识别技术应该包括射频识别（RFID），无线传感器网络。射频识别技术类似于条码扫描，RFID的主要功能是非接触式识别，即不需通过机械或光学在识别系统和识别物体之间建立接触，就可以通过无线电技术识别物体并读取其静态信息。对于物联网的发展，了解特定物体的动态信息也很关键，因此依赖于无线传感器网络来探测物体的动态改变，也缩小了生活实际与网络虚拟之间的差距。在物联网快速发展的今天，微型化技术和纳米技术也将快速融入物联网的关键技术，这意味着越来越小的物体将与互联网实现连接。

3、网络通信技术

物联网的网络通信具有通信量大和范围广的特点，它为各种硬件技术包括射频识别，无线传感器系统的控制提供操作平台，并通过移动通信网络，卫星通信等方式实现识别系统和需识别物体端到端的连接。在网络通信的基础上，方便用户对物联网进行有效的管理，降低用户操作物联网的复杂度，且实现了物联网服务质量的最优化，满足了海量通信的需求。现代网络通信技术还引入了云计算技术和自组织组网管理技术，在网络层协调各个部分的任务管理和分配，提高网络传输数据的速度和质量。

4、安全隐私保护技术

安全隐私保护技术可以为物置信息或数据提供安全性和保密性，阻止用户未经授权信息的访问，保护个人隐私和商业机密等内容。安全隐私保护技术的实现还需要其他技术的支持，如云计算保护技术，数据加密和保护技术，用户身份验证技术等。

三、我国物联网发展现状和存在的问题

自2010年我国将物联网写入发展战略和第十二和五年规划，物联网产业得到了很快的发展。到2012年第一个关于物联网的五年计划《物联网“十二五”发展规划》颁布，物联网的发展得到了高度的重视和完善。

物联网的发展为我们的生活带来了很大的便利，但依然存在一些问题。为了让物联网真正地实现在物与物，人与物之间畅通无阻的交流，目前应用在物联网的技术仍然需要不断地完善。主要存在以下几个问题：

1.物联网缺少物联网的统一技术标准。我国各行各业都积极加入到物联网的发展中，但各领域发展产业分散，不能实现互联，这都是国家没有统一物联网技术标准的结果，且物联网想要实现海量信息的处理和物物相连，也需要统一的编码和统一的寻址。

2.物联网的发展技术问题。物联网的发展需要多技术融合和多学科交叉，因此容易遇到技术瓶颈。物联网的技术核心是异构网络，如何实现异构网络的协调和融合，以及如何处理和储存海量的信息，都是物联网发展中存在的问题。

3.物联网的安全性问题。物联网涉及范围无处不在，个人隐私，商业机密，甚至于国家政治军事等信息，如果被泄露后果不堪设想。因此如何保证信息安全问题也是我国物联网发展要面临的挑战。

4.物联网的商业可行性。物联网的建设需要大量的资金投入，而用户的接受度和投Y回报等问题都是无法估算的，且如何使用户自觉维护物联网的问题也是亟待解决的。

四 、物联网的未来发展理念

我国物联网的发展应该在物与物互联互通的共性上及时制定统一的标准，采取开放的态度，完善国内物联网与国际物联网的互联，实现快速与国际物联网对接。循环物联网经济产业链，循环经济可以把握物体和资源在配置上的合理性，从而实现物联网的可持续发展。绿色低碳经济发展理念，物联网的智能化很大程度上避免了资源的浪费，“绿色，环保，节能，低碳经济”是现代经济发展的大趋势，随着物联网的深入，各个行业可以节省人力物力，实现环境资源的高效利用。

五、 结束语

本文分析了物联网的关键技术，我国物联网发展存在的问题与挑战，并且提出了物联网的未来发展理念。物联网实现了物与物，人与物的信息传递方式，实现了海量数据的处理，信息传递的高效性和便捷性。我国物联网技术的研究也处于世界物联网研究的前列，因此我国物联网技术研究人员应该抓住此时的机遇，争取突破物联网目前发展遇到的问题，从而带动我国信息产业和经济的快速发展。

参考文献：

[1]钱志鸿等.物联网技术与应用研究[J].电子学报，2012年，40（5）

[2]刘锦等.我国物联网现状及发展策略[J].企业经济，2013年，（3）

物联网研究范文第2篇

【关键词】 烟用物资 射频识别技术 物联网

一、引言

随着我国两型（资源节约型、环境友好型）农业的提出以及烟草农业现代化进程的推进，烟叶的精准种植、精益生产、精细管理（可称之为烟草农业现代化“大三精战略”）已成为未来发展的必然趋势。为了提高种烟土地产出率，保障烟叶质量安全，农业部于2013年开始计划试点推广烤烟生产烟用物资物联网。贵州作为全国烟叶第二大产区，正在对此进行积极的探索。

从当前国内外农业生产性物资的物联网建设来看，大都是以射频识别即RFID（Radio Frequency IDentification）为基础的。最早提出烟用物资物联网的是美国国家通信和信息管理局（National Telecommunications & Information Administration，简称NTIA），该机构在2006年的报告《在网络中落伍：走向数字化》中指出，利用RFID对物资进行数字化编码，通过计算机、互联网和云端服务器建立物联网，从而管理和控制物资，可以大幅提高生产效率，这对于信息时代的农业经济发展具有重要意义。此后，该问题也引起了经合组织（Organization for Economic Cooperation and Development ，简称OECD）的关注。OECD在2007年的报告《理解数字鸿沟》中指出，RFID是农业信息化的基础技术，利用它能够构建起企业的物资物联网，从而提升农业产品的质量安全。新西兰经济发展部报告《电子商务在新西兰：一项对企业使用互联网情况的调查》（2008），认为RFID和私有云技术在烟用物资管理中推行，对于新西兰未来烟草产业发展具有战略性的作用，可以实现生产、物流配送、质量监管全方位一体化。

二、贵州烤烟生产烟用物资物联网设计

根据国际电信联盟（ITU）的定义，物联网是指通过各种信息传感设备，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络，其目的是实现物与物、物与人、所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。

1、贵州烤烟生产烟用物资管控现状

烟用物资主要包括烟叶种植用的化肥、农药、农地膜、分拣袋、种子五大类三百多小类，贵州省每年用量为1000万吨以上，总价值2.8亿元以上，数量和金额都很大。要将贵州全省的烟用物资统一管理，是一项异常庞大和烦琐的工作，除了在供应环节要进行物资生产批次、出厂日期等信息的写入和读取外，还需要在物流、仓储、发放等多个环节进行信息的跟踪确认，从而全面系统地保障物资的质量以及最终产品――烟叶的安全。

据笔者实地调研发现，目前贵州全省九个地市下辖的上百个烟叶种植基地单元中，有七成已经建成了烟用物资管理信息系统，但仍然停留在“人敲键盘录入数据”的低层次信息化水平；另外还有近三分之一的基地单元还是手工用笔填写记录数据的，根本谈不上信息化基础。长期以来，全省大部分基地单元烟用物资管理较为粗放，存在着烟用物资运输数量错误、仓储时间过长、发放不精准等问题，容易导致烟用物资大量浪费和出现质量安全隐患。

要解决上述问题，关键在于两点：一是要构建烟用物资身份识别系统，二是要构建烟用物资质量追溯系统。

2、贵州烤烟生产烟用物资身份识别系统设计

贵州烤烟生产烟用物资身份识别系统应提供对每一单位物资（如每一袋化肥、每一箱农药）的全生命周期统一管理，实现基于互联网络的物资生产、物流、仓储、发放整个业务流程的数据读/写管理操作。

（1）烤烟生产烟用物资生产阶段。把RFID标签贴到每一单位物资上，然后通过写码器将生产数据信息（烟用物资生产厂家、批次、检验证号、合同号等）写入RFID标签中，确保烟用物资供应链源头的质量安全，实现烟用物资身份的统一认证，为数据传输/存储加密等工作提供保障，避免通过假冒物资生产厂家、伪造合同表单等方式欺骗烟叶种植单位。

（2）烤烟生产烟用物资物流阶段。在装车、运输途中、卸货时再对RFID标签增加写入物流数据信息（烟用物资装车责任人、运输工具编号、起点终点、温湿度、是否变质、卸货责任人、是否安全完整卸货、是否按时按路线到达等），并带有火灾、水灾、污损与变质等“异常报警”功能。将贴有RFID标签的烟用物资放置于天线射频读取器电磁场范围内，就能够自动准确地读取到相关数据信息，而不用像红外条码标签那样要手持瞄准读取，不但能减少操作时间，提高装卸速度，而且可以减少因人工干预数据采集而带来的效率降低和产生差错以及纠错的成本；射频识别技术能同时处理30―50个标签，从而使企业能够在不增加管理成本的前提下，大幅度提高管理精细度，让整个作业过程实时透明。

（3）烤烟生产烟用物资仓储阶段。在仓库门口对每一单位物资的RFID标签写入仓储数据信息（入库时间、入库责任人、物资存放的库房号、货架号、是否污损与变质、出库责任人、出库时间等）。RFID标签的识读，不需要以目视可见为前提，因为它不依赖于可见光，因而可以在那些条码技术无法适应的恶劣环境下使用，如高粉尘污染、野外等，这样能进一步扩大自动识别技术的应用范围。RFID标签能将信息传递到10―20米范围内的射频读写器上，仓库和车间不再需要使用手持条形码读卡器对元器件和在制品进行逐个扫描条码，这在一定程度上减少了遗漏的发生，并大幅提高了工作效率。对于种烟季节烟用物资频繁的出入库操作来说，RFID可以同时读取大量的射频识别标签，从而大幅提高出入库工作效率。

（4）烤烟生产烟用物资发放阶段。在烟草种植季节，烟草种植单位从仓库中提出物资，组织物资调运，并最终交到服务社或者种烟农民的手上。首先，在安排调运时对每一单位物资的RFID标签写入提取与调运数据信息（提取与调运责任人、调运物资去向、验收人、验收日期、保管时间和地点等）；然后，服务社或烟农领用物资并在RFID标签中写入领用数据信息（领用人身份证号码、服务社或烟农编号、领用日期、物资使用烟田编号等）。

综上所述，在烤烟生产烟用物资生产、物流、仓储、发放等环节写入并存储关键点数据信息，物资管理者可以为每一单位物资分配一个唯一标识的“身份证”条码（这种“身份证”条码是通过逐级编码和加密算法产生的没有任何逻辑关系且无法逆向破译的一组数字），这些身份识别数据可以实时传输到服务器中，烟叶管理处、省市县站四级烟叶生产收购单位和烟农都可以利用私有云技术在手机、PAD或PC上查询到整个生产和流通信息，而无须下载客服终端，既方便又快捷，还节约了大量硬件终端设备和相关机房建设经费。

3、贵州烤烟生产烟用物资质量追溯系统设计

可追溯的定义为通过记录的标识对某个实体的历史用途或者位置予以追踪的能力，即利用已有的唯一对实体对应的记录标识追溯产品的历史应用情况、所在位置或者类似产品活动的能力。贵州烤烟生产烟用物资质量追溯系统，是在每一单位物资有唯一标识的“身份证”条码基础上，将物资在生产和流通各个环节采集记录的信息串连起来，建立起“一物一档”的电子文档记录，使得物资使用者（烟农）和物资监管单位（烟草企业）可“逆向追溯”物资与质量安全有关的数据信息，从而达到全面系统地精细化管理物资的目的。

（1）贵州烤烟生产烟用物资质量安全建模架构。只有从物资的生产源头、物流运输、仓储保管到发放过程中的每一个环节都把好质量关，才能建立起一套完整的物资质量安全模型。首先要按照“一物一档”的方式建立起物资质量安全档案；其次在各个关键点要遵守相关国家安全标准和操作规范，确保“四安工程”（出厂安全、物流安全、仓储安全、发放安全）不打折扣。

（2）贵州烤烟生产烟用物资质量安全建模之“四安工程”。第一，出厂安全是保证物资质量安全的第一道关卡，烟用物资厂家必须按照国家制定的质量安全生产标准进行生产，通过出厂自检或委托国家质检部门进行检验，并建立好安全出厂数据库。第二，物流安全是保证物资质量安全的第二道关卡，烟用农药、化肥等事关香烟吸食者的健康，这些物资在运输过程中有可能会受到有毒有害物质的污染，为吸食者的健康埋下隐患，因此必须通过RFID和GPS技术做好物流安全控制，确保物流全程监控。第三，仓储安全是保证物资质量安全的第三道关卡，应对贵州全省烟用物资仓库、货架和托盘进行统一编码，科学安全保管和出入库，减少物资变质过期。第四，发放安全是保证物资质量安全的最后一道关卡，应保证烟叶站按“基地单元”一对一发放物资，确保每一单位物资真正“完好无缺”地用到烟田里。

物资使用者（烟农）和物资监管单位（烟草企业）可以通过贵州烤烟生产烟用物资质量追溯系统，逆向追溯出厂检测信息、物流记录信息、仓储检测信息以及发放记录信息。该系统的应用可以使物资监管单位在烟用物资生产加工流通过程中实现“产出有记录，流通可跟踪，责任可追溯，召回有针对”的精准管理，不但能够提高烟叶这一“吸食品”的质量安全系数，而且能为烟草企业提升劳动生产率和品牌知名度打下坚实的基础。

三、结语

烤烟生产烟用物资是烟草业重要的生产资料，是烟草业第一道生产环节中的主要投入，我国每年投入到烟用物资上的资金高达2100多亿元，如何规范、高效地管理烟用物资已经成为亟待解决的问题。

围绕国家局“卷烟上水平”和“建设一体化数字烟草”的要求，为进一步整合信息资源，为“十二五”烟草行业转变生产方式提供信息支撑和保障，本文研究了贵州烤烟生产烟用物资物联网。通过建立起来的贵州烤烟生产烟用物资物联网，物资使用者（烟农）和物资监管单位（烟草企业）可以根据每一单位物资在生产和流通各个环节采集和记录的数据对农产品进行追踪溯源的操作，实时在线查询物资“来龙去脉”的电子文档记录。

贵州烤烟生产烟用物资物联网能够真正实现需求上报精细化、物流仓储精细化、发放监管精细化（可称之为贵州烟用物资管理现代化“小三精战略”），未来一定可以为烟草行业可持续发展保驾护航。

（注：资助项目：2013年度贵州省科技厅、贵州财经大学联合基金软科学项目“贵州烤烟生产烟用物资质量安全追溯物联网研究及应用”（黔科合体R字[2013]LKC2016号）；中国烟草总公司贵州省公司科技项目“贵州烤烟生产烟用物资使用管理研究”（201224）。）

【参考文献】

[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.

物联网研究范文第3篇

关键词：物联网； 安全需求； 感知层

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）01-0029-03

随着计算机网络和通信技术的发展，一种新的网络——物联网应运而生，物联网是通过射频识别（RFID）装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、传感器节点等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位跟踪、监控和管理等功能的一种网络[1]。它是继计算机、互联网与移动通信网络之后，全球信息产业的又一次科技浪潮。物联网的核心是完成物体信息的可感、可知、可传和可控。它给高速信息化生活带来了极大的便利，但与此同时，物联网的安全问题也给人们带来了极大的挑战，因为物联网的安全直接关系到物联网技术的发展和应用的推广。

目前，物联网安全问题已经成了人们关注的焦点，研究物联网的安全具有非常重要的现实意义。文献[2-5]都从物联网的基本概念和体系架构入手，强调物联网安全的重要性，并从物联网的多层结构出发分析各层的安全需求以及具有可行性的一些安全措施。但文献均停留在概括性分析层面，并没有深入探讨物联网安全的核心技术，而且对相关技术应用于物联网的普遍性没有进行分析评论。

本文在讨论了物联网体系架构的基础上，分析了物联网的安全需求，并对物联网安全的关键技术进行了研究，希望为建立可靠安全的物联网体系提供一定的参考作用。

1 物联网体系架构

物联网作为一种庞大复杂的聚合性系统，具备三个显著特征，一是各种感知技术的全面应用，即利用RFID、传感器、二维码等不同类型的感知技术，按一定频率周期性的采集物体的信息；二是建立基于互联网的多网融合网络，实现数据的可靠传递；三是具有智能处理能力，物联网将传感器和智能处理相结合，利用数据挖掘、模式识别、云计算等各种智能计算技术，对海量的数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能控制。

目前，在业界，EPCGlobal物联网体系结构是最具有代表性的物联网架构之一[6]。它将物联网大致划分为三个层次，底层是具有全面感知能力的感知层，第二层是进行传输数据的网络层，最上层则是面向用户的应用层，如图1所示。

在物联网体系架构中，下层是为上层服务的，每一层都有自己的功能，具体描述如下。

感知层的主要功能是识别物体和采集信息。它一般包括数据采集和短距离数据通信两个子层。首先数据采集子层通过传感器、二维码、RFID等不同类型的技术获取物理世界中的数据信息；然后短距离数据通信子层通过蓝牙、红外、ZigBee等短距离数据传输技术将数据传送到网关或接入广域承载网络。

网络层的主要功能是将感知到的数据进行安全可靠的传输。它是在现有网络的基础上，对多种网络进行融合和扩展，利用多种网络传输技术将来自感知层的数据通过基础承载网络传输到应用层。

应用层的主要功能是将感知和传输来的数据进行分析和处理，并通过多种方式进行人机交互，它是物联网的终极目标，也是物联网作为深度信息化网络的重要体现。它一般包括应用程序和终端设备两个子层。

2 物联网安全需求

物联网不同于现有通信网络，其结构更复杂，系统更庞大，因而存在着不同于现有通信网络更多的安全问题。由于物联网在很多场合都使用无线传输技术，这种传输方式使传输的信息处于完全公开暴露的状态，很容易被窃取和干扰，这将直接影响到物联网体系的安全。同时物联网还可能带来许多个人隐私泄露。虽然相继推出了一些安全技术，如防火墙、入侵检测系统、PKI 等等，

但物联网的研究与应用才刚刚起步，很多的理论与关键技术有待完善和突破，特别是与互联网和移动通信网相比，物联网存在一些特殊的安全问题，下面将从物联网的三层架构来分析物联网的安全需求。

2.1感知层安全需求

在最底层的感知层，由于传感器节点受到能量和功能的制约，其安全保护机制较差，并且由于传感器网络尚未完全实现标准化，其中消息和数据传输协议没有统一的标准[7]，从而无法提供一个统一完善的安全保护体系。因此，传感器网络除了可能遭受同现有网络相同的安全威胁外，还可能受到恶意节点的攻击、传输的数据被监听或破坏、数据的一致性差等安全威胁。

2.2网络层安全需求

由于物联网中的通信终端呈指数增长，而现有的通信网络承载能力有限，当大量的网络终端节点接入现有网络时，将会给通信网络带来更多的安全威胁。首先，大量终端节点的接入肯定会带来网络拥塞，而网络拥塞会给攻击者带来可趁之机，从而对服务器产生拒绝服务攻击；其次，由于物联网中的设备传输的数据量较小，一般不会采用复杂的加密算法来保护数据，从而可能导致数据在传输的过程中遭到攻击和破坏；最后，感知层和网络层的融合也会带来一些安全问题。

2.3应用层安全需求

物联网的应用领域非常广泛，渗透到了现实中的各行各业，由于物联网本身的特殊性，其应用安全问题除了现有网络应用中常见的安全威胁外，还存在更为特殊的应用安全问题。。在实际应用中，大量使用无线传输技术，而且大多数设备都处于无人值守的状态，使得信息安全得不到保障，很容易被窃取和恶意跟踪。而隐私信息的外泄和恶意跟踪给用户带来了极大地安全隐患。

3 物联网安全关键技术

物联网作为多网融合的聚合性复杂系统，比互联网面临更多的安全问题，而且其安全问题涉及到网络的不同层次，虽然现有的网络安全机制可以解决部分的安全问题，但更多的安全问题还是需要对现有网络中的安全机制进行改进或完善，或者提出全新的安全机制[8]。针对物联网中新的安全需求，下面对物联网中的若干关键安全问题进行了深入的分析和研究。

3.1认证机制

现有网络的认证机制主要考虑的是人与人之间的通信安全，在一定程度上并不适用于物联网。对于物联网的认证机制，应该根据业务的归属分类考虑是否需要进行业务层的认证，如果是由运行商提供的业务，并且能够提供可靠地业务运行平台，或者是业务本身对数据的安全性要求不高，则可以不进行业务认证。如果是由第三方提供的业务，并且不能保证业务层的数据安全，或者业务本身对数据的安全性要求较高，则需要进行业务认证。

3.2密钥管理

在物联网的安全体系中，为保证节点间的通信安全，必须采取一定的安全措施。在所有的安全机制中，密钥是系统安全的基础，是网络安全及信息安全保护的关键[9]。物联网中有限的软硬件资源，对密钥管理提出了更高的要求。因此，物联网中密钥管理方案的设计，既要能够适应复杂的传感器网络环境，又要能够便于网络运营商控制管理网络。目前关于密钥管理协议的研究主要有两个方向，一是基于对称密钥体制的密钥管理协议；二是基于非对称密钥体制的密钥管理协议。前者虽然能满足基本的安全需求，但是其抗攻击能力较弱。而后者虽然安全性能更好，但是其复杂度较高、开销大。所以，物联网的密钥管理主要需要考虑两个问题：一是如何构建一个适应物联网体系结构，并且具有可扩展性、有效性和抗攻击能力的密钥管理系统；二是如何有效的管理密钥。

3.3安全路由协议

路由协议的设计与应用是维护物联网安全的关键因素之一，而现有的路由协议主要考虑的是节点间数据的有效传输，忽视了对数据本身的安全考虑。由于物联网中路由既跨越了基于IP地址的互联网，又跨越了基于标识的移动通信网和传感器网络，物联网中的路由协议的设计就更加复杂，不仅需要考虑多网融合的路由问题，还要顾及传感器网络的路由问题。对于多网融合，可以考虑基于IP地址的统一路由体系；而对传感器网络，由于其节点的资源非常有限，抗攻击能力很弱，设计的路由算法要具有一定的抗攻击性，不仅实现可靠路由，更要注重路由的安全性。

3.4恶意代码防御

由于平台、应用、设备的多样性和公开性，物联网的复杂性远远大于传统的因特网，这给有效防止恶意代码的攻击带来了新的挑战。在物联网中，大多数终端设备都直接暴露于无人看守的场所，一旦受到恶意代码的攻击，将会迅速蔓延开来。因此，恶意代码对物联网的威胁比普通网络更大。

物联网中的恶意代码防御可在现有网络恶意代码防御机制的基础上，结合分层防御的思想，以便从源头控制恶意代码的复制和传播，进一步加强恶意代码的防御能力。

4 结束语

物联网的安全问题是物联网服务能否得到大规模应用的重要保障，而物联网的复杂结构使其安全面临巨大的挑战，如何在现有网络安全技术的基础上，进一步改进和完善物联网的安全机制将具有重大意义。

参考文献：

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

[2] 李志清.物联网安全问题研究[J].计算机安全， 2011， （10）：57-59.

[3] 李振汕.物联网安全问题研究[J].信息网络安全，2010，（12）：1-3.

[4] 武传坤.物联网安全架构初探[J].中国科学院院刊， 2010， 25（4）：411-419.

[5] 彭朋， 韩伟力， 赵一鸣，等.基于 RFID 的物联网安全需求研究[J].计算机安全， 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.传感器网络国际标准化综述[J].信息技术与标准化，2009（11）.

物联网研究范文第4篇

关键词：

中图分类号：TP301.6    文献标识码：A    文章编号：

1．引言

物联网(the Internet of Things)的出现是计算机科学技术的新挑战。物联网被称为继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮。物联网是由多项信息技术融合而成的新型技术体系。它是以互联网为平台,将传感器节点、射频标签等具有感知功能的信息网络整合起来,实现人类社会与物理系统的互联互通，是人们与物体之间或者物体与物体之间的无缝连接。因此物联网具有明显的“智能性”,而智能信息处理是保障这一特性的关键技术,因此智能信息处理的相关关键技术和研究基础对于物联网的发展具有重要的作用。信息融合是智能信息处理的重要阶段和方式,信息融合是一个多级的、多方面的、将来自传感网中多个数据源(或多个传感器) 的数据进行处理的过程。它能够获得比单一传感器更高的准确率,更有效和更易理解的推论。同时,它又是一个包含将来自不同节点数据进行联合处理的方法和工具的架构，在感知、接入、互联网和应用层均需要采用此技术手段。因此，物联网信息融合技术研究显得尤为重要。

2. 相关工作

物联网研究范文第5篇

【关键词】终端管理物联网运营管理平台UMMP协议M2M

物联网的快速发展和应用对电信运营商来说是一个机遇。面对存量市场饱和、增量市场竞争激烈的现状，物联网无疑成为新的企业发展蓝海，解决电信运营商目前发展中增量不增收，利润下滑的尴尬局面。

由于目前物联网终端种类繁多，形态各异，行业终端设计处于各自为政阶段，行业终端监面缺乏行业标准和规范，终端生产厂家或者集成商需要针对不同的行业终端设计独立的监管维护系统，导致资源浪费，投入产出比不高。因此，如何采用M2M终端管理使得协议、配置、维护、监控、软硬件接口标准化，对终端设备进行统一管理和控制，解决目前物联网产业中严重存在的孤岛式、低重用性、高成本，以及信息安全传输隐患和物联网终端生命状态的不可知的问题，是电信运营商首先要考虑的一个问题。

一、物联网终端

物联网终端是物联网中连接感知延伸层和网络层，实现数据采集（或汇聚）及向电信网络发送数据的设备，它担负着数据采集、预处理、加密、控制和数据传输等多种功能。

物联网终端分类方式有多种，按照体系架构的不同可分为如下几种：

1、嵌入式UICC卡终端

嵌入式UICC卡终端中的UICC卡固定在终端中不可插拔，不能随意更换，终端用户如果想要更换运营商签约信息，只能通过远程配置或其它的方式实现。此类终端一般适用于对终端或UICC卡片环境要求较高的场合，如电梯监控管理，户外环境监测或车载应用等。采用嵌入式UICC卡将卡片封装在终端设备内部，将能有效减轻光照，温度，湿度等环境影响，对抗震、抗氧化等起到很好的效果。

2、模卡一体化终端

无线通信模组，指集成了嵌入式UICC卡、基带处理器和射频处理器等功能模块的无线通信模块。采用无线通信模组的物联网终端产品称作模卡一体化终端。模卡一体化终端因为采用了嵌入式UICC卡，因此也属于嵌入式UICC卡终端。同时，无线通信模组集成了网络通信功能及用户鉴权和管理功能，适合电信运营商进行定制化服务及产品的开发，为客户提供终端管理、资费查询、位置定位等“智能通道”服务。

3、单模块（模组）移动终端

单模块（模组）移动终端，指通过无线通信模块（模组）实现数据采集、处理和控制等主控功能的终端设备。该类设备一般也归类于DTU，通常采用插入式SIM卡，该类终端在数据采集输入口和位于网络层的应用软件之间建立起数据传输通路，使采集到数据可以通过终端输入，原封不动的输出到位于网络侧的应用软件处理，类似于一个透明的数据通道。

单模块移动终端结构简单，易于实现，一般应用于行业测量中，如水电抄表，工业仪表控制等。优点是成本低，缺点是接口少，功能单一。

4、物联网融合通信模组

物联网融合通信模组是一种集大成的综合物联网应用产品，其特点是具有广泛的接入能力以及众多的外部接口、非数据透传、具备强大接口管理能力。它不是最终产品，开发者需要根据行业应用的特点对模组的接口以及功能进行裁剪，来完成最总的产品设计达到行业用户的要求。

5、物联网融合网关

物联网融合网关是一款用来实现物联网各类终端统一接入，数据处理与传输的通信单元。将物联网感知节点终端以多种方式，通过各类通道接入物联网综合运营管理平台，实现数据集群管理，分组统计，实现物联网终端与终端之间的数据交互与融合。融合网关具备广泛的接入能力、强大的管理能力和协议转换能力。

物联网融合网关目前多用在家庭、企业或行业作为综合性网关，如家庭应用场景中，物联网融合网关不仅是家庭媒体转发中心，也是业务控制中心，负责家庭安防、家电智能控制和老人医疗保健等物联网家庭业务指令的下发与处理，通过对视频监控信息、定位信息、时钟信息和生理指数信息等多维度信息的融合处理，实现对老人或小孩的远程看护以及实现家庭防盗等功能。

二、物联网综合运营管理平台

中国联通物联网综合运营管理平台（M2M平台）是水平化物联网技术能力平台，该平台对物联网产业链中的主导意义通过物联网信息复用、跨域服务、网关中间件嵌入等关键技术能力来落地。

物联网综合运营管理平台包括以下几个功能实体：（1）承载中心：物联接入服务点、业务承载服务点、资源管理服务点、资源策略控制服务点；（2）汇聚中心：能力引擎服务点、共享数据服务点；（3）商务中心：应用门户服务点、业务门户服务点；（4）支撑中心：业务支撑服务点、运营支撑服务点、管理门户服务点。

UMMP协议由中国联通制定下发，用于规范中国联通物联网综合运营管理平台与物联网终端之间的数据通信，实现平台对物联网终端的统一管理。UMMP协议建立在TCP/IP或UDP/IP协议、SMS和USSD之上。UMMP协议设计的目的在于使终端能够安全，可靠，有效的与物联网综合运营管理平台进行通信，完成注册，登录，安全鉴权，远程维护，远程管理，远程控制等以系列工作，接受平台的监控和管理。同时，在管理和业务数据并行的情况下实现业务数据的传输，终端也能够将需要传送给应用的应用数据传输到目标应用平台之上，并能够正确接收到应用平台的响应消息或下行消息。

三、终端管理的技术实现

本方案中，结合UMMP协议，利用物联网综合运营管理平台可实现对以下几类基本的终端信息进行统一管理和控制。

1、终端基本信息管理

终端基本信息包括终端生产厂家、终端型号、终端序列号、终端注册状态（已注册、已注销）、物联网客户信息。终端生产厂家、终端型号、终端序列号等信息。其中终端序列号全网集中管理和分配。终端序列号可在终端首次使用时向平台申请自动分配后保存在终端，也可实现通过人工在平台生成后预置在终端中。

2、终端通信接入信息管理

终端通信接入信息包括终端接入方式（固网、移动、固网+移动），如果是通过移动通信网络接入，接入信息还包括：SIM卡的IMSI号、MSISDN、接入密码、接入状态（启用、暂停、停止）等信息。其中：IMSI号、MSISDN在物联网客户开户时保存在平台，接入密码是在终端注册时由平台进行分配，或者由平台记录后，终端预置密码。

运营商管理员可修改接入密码、接入状态等信息。

终端注册时，将终端基本信息和终端通信接入信息关联，平台保存关联关系。

3、终端状态管理

终端的状态分为：工作状态、故障状态、退出状态、禁止状态等。

终端通过M2M平台的鉴权即进入工作状态，未通过鉴权就进入禁止状态，长时间不能提供业务判定为故障状态。

终端通过M2M平台的鉴权后，处于工作状态，可以向M2M平台发送数据也可以接收信息；终端在工作过程中，定时向M2M平台发送连接检查信息，内容包括位置信息、信号强度、运行情况、通信方式等信息，M2M平台接收后向终端回送连接检查响应。

4、终端配置管理

M2M平台可以向终端发送控制信息，要求执行某些操作，如在采集周期未到时可立即采集数据并上报信息、更改报警门限、更改采集信息间隔、系统复位、改变通信方式等。

M2M平台可以向终端发送配置参数，或者终端主动向平台请求获取参数。

平台向运营商管理员、合作伙伴管理员和终端厂商管理员提供终端配置管理的操作界面。平台向应用平台提供终端配置管理的接口。

5、故障及告警信息管理

故障包括物联网终端设备故障、通讯故障和欠费停机，设备故障由物联网终端检测并主动上报到平台，通讯故障由物联网终端检测上报或由M2M平台检测，欠费停机通过M2M平台向M2M-BSS进行查询终端缴费情况来获得相关状态。M2M平台保存故障信息，通过短消息、Email等方式通知其管理维护人员，根据需要向应用系统发送终端故障信息。物联网客户或合作伙伴的管理员可通过门户查询终端故障信息。

6、终端软件升级管理

平台统一对终端进行升级通知、收集并保存终端软件升级结果。升级软件和软件下载不通过平台控制和管理，由终端生产厂家负责。平台向运营商管理员、终端厂商管理员提供终端软件升级管理的操作界面。通过平台提供的操作界面，管理员可设定升级软件版本规则、升级开始时间和升级完成时间、软件升级后的生效时间。平台按照设定的升级规则与终端交互，将升级通知下发到每个终端，收集各终端的升级结果并保存在平台中。管理员通过操作界面查询所制定终端的升级结果信息。

物联网终端通过嵌入含联通物联网专用码号10646号段的物联网模组，由模组按中国联通物联网UMMP协议与平台进行交互。由平台分配终端序列号作为终端标识，从而形成机卡配对信息，形成终端序列号，IMIS，终端厂商，终端型号，软件版本的映射关系。

针对不满足UMMP协议的非标准的终端，现有物联网平台对这些终端进行特殊处理，专门配置对应的私有协议来完成终端的接入。标准终端按标准的UMMP适配器接入。非标准的终端，配置私有的协议适配完成接入，在内部封装为标准的UMMP协议，后面的流程与标准终端一致。

四、总结