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物联网处理技术

时间:2023-10-12 09:41:31

物联网处理技术

物联网处理技术范文1

飞思卡尔亚太区微控制器业务拓展与市场经理王维先生描绘了物联网(IoT)和作为一个关键节点的家庭网关的未来开发趋势。

王维表示,对思卡尔公司来说,物联网不完全是原来意义上的M2M,更多的是把这个概念提升到设备和几种设施的互联,设备和环境的互联。另外还有设备和人体的保健互联,把整个市场应用的方向扩大了。

智能家居是物联网大概念下的一种应用场景,其他还包括楼宇自动化、智慧城市、智能照明、智能电网、智能健康、工业自动化,这些领域也正无时无刻不被卷入物联网的整个发展浪潮里。

除了将IoT的概念扩展以外,飞思卡尔还对IoT 的典型网络构架做了解释。王维表示:“在网络模型中加入网关(盒子)的概念,就是飞思卡尔所认为的网络模型。在整个系统中,WiFi会和低带宽、低功耗的其他通信方式共存。除了现有的基础设施蜂窝网络之外,我们以后更多的会在每个家庭里面有一个网关(BOX)的概念,我们将其称之为‘一体化盒子’”。

飞思卡尔一体化盒子解决方案完美结合端到端软件和融合的网关设计,也称“应用盒子”平台,为安全的物联网服务交付和管理建立一个通用开放的框架。内置在平台中的“盒子”(或服务网关)可将多个物联网服务提供商的盒子融合到一个统一的设备中。应用盒子平台将有助于简化和确保家庭、公司或其他位置的最终用户物联网服务的交付,支持大量创新的物联网服务的快速部署。

定制化图像处理器解决方案将成为手机厂商首选

随着魅族MX3高调宣布其手机相机配置了独立的富士通四通道图像信号处理器(ISP)以来,富士通半导体及其旗下Milbeaut图像信号处理器产品逐渐从幕后走向前台,为更多的工程师和手机用户所熟悉。

富士通半导体公司市场部高级经理沈弘人表示,随着智能手机的数码相机功能日益强大,特别是当分辨率超过5M像素后,近年来手机相机替代卡片式相机的趋势日益增强,独立ISP解决方案获得越来越多的手机厂商青睐。

“对相机的图像效果要求很多时候是因人而异的,不同的手机厂商在对图像信号处理解决方案的要求上会有不同的侧重甚至倾向性,因此图像信号处理器解决方案并不是标准化的产品,而是需要根据厂商的差异化需求进行定制化设计和复杂的调校工作。”沈弘人表示。事实上,用户对相机功能的要求本身就非常复杂,因此定制化的设计适合厂商满足不同市场定位的需求。

在演讲中,沈弘人强调了富士通半导体相机图像处理器解决方案的高度可定制化――硬件和固件可根据客户需求配置,解决方案可以根据客户的传感器模块充分调校。

“这种定制化的设计需求也是富士通半导体公司图像信号处理解决方案获得众多手机厂商青睐的原因吧。”沈弘人说,“定制化设计需要强大的设计服务能力,需要非常专业的Knowhow支持以及强大的设计支持团队,而这是我们的独特优势。”

Zigbee Light Link标准打通智能照明最后一关

“LED智能照明中通信芯片采用的无线传输标准有Zigbee、WiFi以及蓝牙等。为什么主流厂商都选择Zigbee作为L E D智能无线传感控制技术呢?”Marvell绿色产品部的技术销售总监Lance Zheng在现场解析道,“蓝牙的传输距离较短,且传输通道少;WiFi的功耗大,且成本较高;因此对于家居照明来讲,Zigbee更具有技术和成本两方面的综合优势,ZigBee更有望成为主流的规范。”

在2012年,由LED照明巨头Philips、GE、Osram以及半导体方案供应商共同成立的Connected Lighting Alliance了一个新的应用规范Zigbee Light Link(ZigBee灯光连接),实现了开放的互通标准协议,基于这一规范应用ZigBee网络控制灯光将更简单易用。Marvell借势发力,开发了88MZ100 ZigBee微控制器单芯片系统(SoC),该芯片是业界集成度最高、RF传输性能最佳、BOM成本最低的SoC,省掉了PA、balun以及外置闪存,适用于家庭自动化和LED照明控制应用。

Lance Zheng表示,智能照明系统不同于传统的LED照明,其包含了灯、网关、云端、UI以及相应的软件支持。Marvell作为全套方案供应商,可以提供业内最佳性能、最低物料成本、最小空间尺寸的LED驱动和Zigbee/WiFi网关方案,并积极致力于搭建涵盖智能LED灯、无线模块、网关、云端/UI以及软件各个环节的整个智能照明产业生态系统,为智能照明品牌商或者渠道商提供端到端的整体产品方案和技术支持,快速推出成本可接受并具有极佳用户体验的智能照明系统,引领智能照明产业腾飞。

触控技术未来着眼于被动笔、简约手势和指纹识别

由于薄型触控方案中LCD直接贴合触控模组,由此带来的影响则是显示面板以及充电器的干扰问题越来越严重。充电器干扰是目前终端最棘手而又不能规避的问题,相较于其它主流触控IC的固定频率段跳频或是以2KHz为单位的非动态跳频方式,采用以1KHz为单位的动态跳频方式是唯一有实际意义的。

对于用户触控习惯的变化趋势,集创北方陈馗副总裁认为被动笔将是必然的趋势。因为被动笔具有易获得性,钥匙、小刀等这些小物品可随时用来作为操作屏幕的“笔”,用户不再局限于手指操作,而且智能手机的大屏趋势也让屏幕书写的需求越来越明显,如何让消费者在手机/平板电脑上获得像在真实的纸上一样的书写体验成为触控IC厂商重点研究的课题。

物联网处理技术范文2

【关键词】高职;物联网;课程建设

0 引言

目前,IT业界和学术界一致认为,物联网技术将带来世界信息产业发展的第三次浪潮,国家“十二五”规划也已明确提出将物联网产业作为新兴战略产业。无论是在企业界、工程界还是在学术界,物联网研究和应用都受到了前所未有的重视,面对如此良好的发展契机,作为全国的首批示范性高职,我校对该领域的发展也非常重视,并已开始筹建物联网专业。物联网专业相关的的课程建设,是专业建设的一个重要基础,是培养合格的物联网专业人才的一个必备条件,因此物联网课程的建设就成了一个极其迫切的任务和亟待完成工作。本文以我校物联网专业的核心课程《物联网数据处理技术》为落脚点,探索适用于高职的物联网课程建设方案,对于其他同类的课程的建设也有一定的借鉴意义。

1 课程建设的知识点涵盖与难点

1.1 课程建设涵盖的技术领域

物联网是通过新一代的IT技术(如RFID射频识别技术、zigbee技术、云计算技术等)将传感器装备或者嵌入到全球各行各业的物体中,通过相互之间的链接形成“物联网”,然后通过云计算技术和超级计算机对收集到的海量数据进行处理和分析,达到对物体智能化管理和控制的目的。

物联网中的个体通过感应器来感知信息,然后通过中间传输网来传送信息,最后在数据处理中心进行智能处理和控制。随着物联网技术的广泛应用,我们将面对大量异构的、混杂的、不完整的物联网数据。在物联网的万千终端收集到这些数据后,如何对它们进行处理、分析和使用成为物联网应用的关键[1]。

因此,物联网信息数据处理涉及到物联网通信数据结构、zigbee协议算法设计和实现、IPv6技术、中间件技术、后台数据库技术、数据挖掘技术和云计算与海计算技术。而就这些的技术相关的课程有《计算机网络及IPv6技术》、《数据结构》、《数据库》、《算法设计》和《面向对象的编程技术》。其中我系开设的《物联网通信技术》课程就可以解决IPv6技术的问题,在该课教学中不再重复。

1.2 课程建设的难点

考虑到该门课程涉及的技术领域,我们将讲授物联网通信数据结构、zigbee协议算法原理与实现、z-stack原理和实验部分,以及部分物联网中间件技术和云计算技术的相关内容。与四年制普通本科院校相比,要涉及这些内容所开设的课程有《数据结构和算法》、《面向对象的编程技术》、《中间件技术》、《传感器信息融合云与计算技术》,由此可见需要开设的科目多而且内容理论性很高。特别是《中间件技术》、《传感器信息融合与云计算技术》这两门课,均是大量的理论推导计算,通常在本科高年级或者研究生阶段才讲授。由于我们的同学在校学习只有两年,该课程将在大二第二学期开设,很多同学的知识也仅限于模电数电C语言,如果大量的讲授抽象的中间件技术、传感器信息融合与云计算技术,很多同学会很难听懂。同时高职学生的培养特点是加强他们应用和实践的能力,所以大量讲解理论的效果会是事倍功半[2-3]。

2 课程建设的具体实施过程

结合我系对物联网专业学生的培养定位和学时分配,在充分考虑考虑课程技术内容和重难点的基础上,我们课程的重点放在数据结构和算法编程实践上,让学生在实践中学习,在编程中理解一些基本的数据处理方法和物联网数据结构,做到实践中有理论,理论和实践相结合。在PC端的编程,我们采用DEV++的编译环境,侧重于常用数据结构的编程与理解,这部分内容是课程学习的基础,占到总课时的35%。在嵌入式和物联网的技术方面,我们的技术落脚点选择在了z-stack上。借助于z-stack物联网实验平台,学生可以学习到物联网技术领域中常用的数据处理技术,同时有了数据结构的基础之后,就可以对z-stack协议栈中的算法实现和数据结构有更深的理解。该部分的内容占到总课时的35%。对于云计算和中间件技术,我们在课程中主要是以概念介绍和学生调研、小组汇报的方式进行学习,该部分的内容占到总课时的10%。最后我们针对课程开发了一个物联网的实训项目,主要以智能家居为切入点,技术内容涉及到上位机使用、数据存储、物联网节点和协调器的调试和网关的设置,该课程的内容占到总课时的20%。该项目对前面的内容进行总结和具体实现,突出学生在做中学,弱化纯原理性的学习,突出实践性和学生对数据处理内容体验。

3 效果与结语

考虑到高职学生在校学习该课程在国内目前缺少相关的教材,我们在整合和相关技术内容后,完成该课程素材、PPT以及程序实现部分。与此同时,我们引导学生积极查阅图文资料,并借助于互联网络来积累项目素材和问题的解决方案。在教材编写的过程中,我们积极利用现有的实验平台和多媒体技术,同时在课程建设过程中让学生也参与进来,多听取他们的学习感受,在第一轮教学实践中取得了良好的效果。同时我们在课余时间积极鼓励学生多学习、多思考,并带领他们到物联网企业了解实践,把所学的技术直接应用到实际的开发中去,不断加强专业本领,为将来就业打下坚实基础。

【参考文献】

[1]罗剑.高职院校《无线传感网应用与实践》课程建设的探索[J].科技信息,2012(34).

物联网处理技术范文3

摘要:针对物联网产业的发展现状和趋势,分析了高职院校开设物联网技术专业的必要性和重要性。根据物联网技术的特点,探讨了高职院校物联网技术专业课程的设置问题,在此基础上,详细阐述了高职院校物联网技术专业课程体系的设计和构建。

关键词 :高职院校;物联网技术;专业建设;课程体系

作者简介:周亮,男,兰州石化职业技术学院信息处理与控制工程系讲师,硕士研究生,主要研究方向为软件开发技术;张克功,男,兰州石化职业技术学院信息处理与控制工程系讲师,硕士研究生,主要研究方向为信息处理技术;党燕,女,兰州石化职业技术学院信息处理与控制工程系副教授,硕士研究生,主要研究方向为传感器技术。

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1674-7747(2015)06-0036-04

物联网是基于互联网络、移动通信网络等信息传输载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络,其英文名称是“The Internet of things”。和传统的互联网络相比较,物联网是基于各种感知技术的广泛应用,是一种建立在互联网基础之上的泛在网络。

一、物联网技术发展现状及前景

近年来,美日等发达国家和经济体先后提出了智慧地球、智慧城市等概念,带动了物联网产业的迅猛发展。目前,物联网产业资金投入量大,参与建设的大型高科技企业多,预计在2015年前后,物联网产业将进入蓬勃发展的时期。物联网技术的应用一方面可以提高生产效率,另一方面,可以为全球经济的复苏提供一定的技术动力。美国、欧盟等已投入巨资,研究探索物联网技术,我国也在高度关注、重视物联网技术的研究和发展。据美国权威咨询机构FORRESTER预测,到2020年,世界上物—物互联的业务,与人—人通信的业务相比,将达到30比1。因此,物联网产业被称为下一个万亿级的技术产业,是未来推动世界经济高速发展的重要生产力。[1]

二、高职院校开设物联网技术专业的必要性和重要性

自2009年我国在政府工作报告中提出发展物联网技术和产业以来,物联网已进入快速发展阶段。工信部预测,我国物联网市场规模到2015年将超过5 000亿元,2020年时将启动万亿元级别的市场规模。[2]在以往几年多所知名高校相继成立物联网技术专业的基础上,2011年,全国又有一些高校和企业加入了物联网教育和研究行列。基于以上几点,在良好的发展环境和国家政策的大力支持下,高职院校建设物联网技术专业势在必行,并有着较好的发展前景。

物联网技术自1999年提出以来,经过十多年的经验积累和技术研究,已进入蓬勃发展时期,物联网产业相关领域的人才相对匮乏,就业缺口大,各层次的物联网技术教育显得尤为重要。物联网产业的大量人才需求,能够很好地解决目前高职院校招生难就业难的问题。学生就业将更多地走向沿海发达城市,在物流、安防、交通、汽车等多个行业充分发挥技能,施展才华。[3,4]因此,高职院校应积极响应国家产业转型优化升级战略,结合现有专业技术优势资源,将物联网技术作为一个重要的专业方向进行规划和建设,为国家培养适应形势需求的人才,为学生创造更好的就业机会,为学院科研工作提供更好的实验条件。

三、高职院校物联网技术专业课程设置与课程体系构建

(一)物联网行业从业技能分析

物联网技术是计算机、电子、网络、通信及软件工程等多个技术相融合的综合应用技术。从物联网产业链的角度分析,物联网产业可以分为感知控制、数据传输和数据处理三个环节。感知控制环节通过感知设备获取物体的状态信息,这个环节需要从业人员具备电工电子技术以及嵌入式设备设计和调试的能力;当信息被感知后,通过数据传输环节将数据传输至数据处理环节,这个环节通过通信网络传输数据,需要从业人员具备计算机网络和数据通信等技术;数据处理环节主要对接收到的数据进行分析、处理和应用,需要从业人员具备系统设计、系统应用和系统管理的能力。

综上所述,可将物联网技术分为3个层次,分别是感知层、通信层、应用层。感知层技术主要涉及感知终端的设计和应用技术;通信层主要涉及计算机网络和通信技术;应用层主要涉及物联网应用系统软件开发及维护技术,物联网行业从业人员所需技术如表1所示。

(二)培养目标

根据对物联网行业从业技能的分析,物联网技术专业培养目标是德、智、体全面协调发展,掌握物联网的基本理论、基础知识,具备基于计算机技术、自动控制技术、传感信息处理技术和互联网技术进行信息标识、获取、传输、处理、识别和控制的能力,能够进行物联网系统集成、物联网相关产品的开发和应用、物联网工程实践,服务于经济和社会发展需要的高素质复合型应用人才。

(三)专业课程设置

根据物联网行业从业人员所需技术分析,核心课程的设置可分为三个部分,分别是感知层课程、通信层课程和应用层课程。

感知层课程主要涉及感知终端的设计和应用技术,包括各种传感器的设计、调试和应用技术,以及芯片设计和应用技术,如射频标签和嵌入式芯片开发、调试技术等。要求学生通过该层次课程的学习,掌握一定的数字和模拟电子技术、嵌入式开发技术等内容。通信层课程主要涉及数据传输环节的相关技术,要求学生通过该层次课程的学习,掌握计算机网络和通信的相关技术,具备通讯系统的运行维护与管理能力,以及通信设备的安装、调试和故障排除能力。应用层课程主要涉及物联网运行系统的开发和维护技术,要求学生通过该层次课程的学习,具备物联网应用系统的开发和维护能力。

为了能够较好地实现专业培养目标,专业课程设置如表2所示。

(四)专业课程体系构建

各专业课程之间的关系如图1所示。

四、物联网技术专业就业前景

物联网作为国家倡导的新兴战略性产业,受到了社会各界的广泛重视。当前,物联网技术专业已成为就业前景十分广阔的热门专业,有较多的知名企业参与物联网的建设和运营。物联网用途广泛,遍及智能家居、智能交通、现代物流、环境保护、精细农牧业、智能消防、工业监测、政府工作等多个领域。通过物联网技术专业的培养,学生能够了解与物联网产业有关的法规与发展动态;具有设计、构建、调试、维护物联网系统的能力;具有对物联网信息系统进行管理的能力。物联网技术专业的毕业生能够就业于参与物联网相关产业的企业,从事物联网系统设计、开发、管理与维护等工作。

综上所述,物联网产业有着很大的发展空间,将成为我国及世界经济新的增长点。随着我国物联网产业的发展,物联网行业需要大量的高技术、高技能人才,物联网技术专业毕业生所从事行业具有广泛性和灵活性的特点,这无疑为高职院校提供了新的发展契机。

参考文献:

[1]张南.中国移动:物联网是“万亿级”产业[J].通信世界,2009(36):I0007.

[2]石军.“感知中国”促进中国物联网加速发展[J].通信管理与技术,2009(5):1-3.

[3]徐益清.专业建设新途:“三段阶梯式”和“两个一

半”——以江苏省惠山中专电子与信息技术专业为例[J].江苏教育,2014(16):53-54.

物联网处理技术范文4

关键词:物联网 现状 趋势

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2016)05-0000-00

物联网作为一门新兴的交叉学科,一经提出就得到世界各国学术界和工业界的重视,目前已被纳入到世界各国的重大战略计划中,其在军事领域、工业领域及社会生活领域的应用得到了各国的推动。物联网正在通过融合射频识别(RFID)、互联网、嵌入式系统等技术引导全球信息产业的第三次革命,不断刷新人们对于当前信息社会的认知。另一方面,目前,物联网技术尚处在发展阶段,不管是从科学研究,还是实际应用的角度,都要存在一些亟需思考和解决的问题。

1 物联网概述

1.1物联网的定义

信息技术不断深刻的改变着人类的生产生活方式,而物联网则是传统信息技术不断发展的阶段性产物。事实上,到目前为止,物联网都尚未有一个完全被公认的定义,这主要是由于相关的理论体系还未被完全建立,不同领域的研究者尚未达成共识。通过对互联网、传感网等技术的对比研究,可以将物联网认为是一种互联网、传感网等传统信息网络的信息承载体。

1.2 起源与发展

物联网概念最早由美国麻省理工学院的Kevin Ashton教授于1991年提出,没过多久,在1999年,Kevin Ashton教授在研究射频识别技术时明确阐明了物联网的基本涵义,人们开始逐步重视物联网概念。直到2009年1月,“智慧地球”已被IBM提出并作为美国的发展战略,受到了时任美国总统的奥巴马的积极回应,而德国政府则紧随其后,于2013年4月在汉诺威工业博览会上正式推出“工业 4.0”这一高科技战略计划。毫无疑问,物联网已经成为各国相互竞争和争抢的重要领地。

目前,国内也非常重视物联网的发展和应用,将物联网相关技术和行业视为新的经济增长点。2015年3月,总理在政府工作报告中也将物联网技术的发展与应用提升到国家战略层面,而在2016年3月的政府工作报告中,中国政府也明确将“促进大数据、云计算、物联网广泛应用作为十三五”时期强化创新的引领作用,为发展注入强大动力的重大举措。

2物联网关键技术及应用领域

物联网错综复杂,涉及的学科较多,不同领域有着不同的认知,为了更好的认识和理解物联网理念,可以从物联网的架构、关键技术及其应用领域对其进行研究。

2.1 物联网四层架构

不同领域可以将物联网划分成不同的层次,如果从信息处理角度看,沿着信息流通的渠道,从信息生成、传输、处理和应用四个方面,可以建立物联网四层架构,主要包括:综合应用层、管理服务层、网络构建层、感知识别层。其中,感知识别层主要用来联系每个物体;网络构建层则是用来传输下一层感知到的信息;管理服务层将在高效计算技术的支撑下,管理各项数据及相应的服务;综合应用层则是面向各领域的应用,实现物物互联这一目标。

2.2关键技术

根据物联网四层架构,结合国内外物联网技术的发展现状,目前,物联网的关键技术包括RFID技术、数据处理、安全隐私这三个方面。

(1)RFID技术:RFID 技术是一种非接触式的自动识别技术,是物联网领域中非常重要的技术之一, 操作快捷方便,具有无接触、抗干扰能力强以及可同时识别多个物品等优点,目前已被广泛应用在各行各业。

(2)数据处理技术:目前,物联网相关数据的数据量呈井喷式增长,这些数据的高效安全的存储与处理是各行各业都密切关注的重要技术。另一方面,由于数据处理的安全性和实时性是推动物联网深入应用的重要技术之一,因此搭建安全、高效、实时的数据处理平台是目前,物联网发展的关键技术之一。

(3)安全隐私技术:随着万物互联的逐步实现,物联网每条信息的可靠性、可用性、保密性以及可控性都要达到一定范围内,开展安全隐私相关技术的研究势在必行,这也是未来物联网发展遇到的挑战。

2.3 应用领域

一直以来,物联网技术在美国、欧洲等发达国家的应用程度处于国际前沿领先地位,被广泛应用于工农业自动化、智能家居、智慧交通等领域。在国内则还处于初步应用阶段,在快速发展当中。

军事方面,通常以物联网技术为基础,构建涵盖战场感知、军事训练与指挥、军事物流等核心军事应用的网络体系,服务于国家国防和军队建设事业;工业应用方面,深化物联网在制造领域的应用,成为推动制造业全面升级的重要手段;社会管理方面:物联网技术可以被广泛应用在公共安全、公众服务等方面,为人们提供更加便捷的生活。

3 物联网发展趋势

3.1物联网技术标准规范工作深入推进

为了促进物联网更加快速的发展,工业和信息化部、国家标准化管理委员会共同组织制定了《国家智能制造标准体系建设指南(2015年版)》提出将要制定包括“物联网总体技术 智能传感器可靠性设计方法与评审”等在内的13项国家标准。

3.2物联网相关技术人才培养亟需加快

随着物联网的发展和应用,大量新技术及新设备的研发制造,需要相关知识和业务技能的人员完成相关工作,以适应物联网技术带来的新趋势和新挑战。现有的相关技术人才比较稀缺,尤其是国内,相关专业的开设相对国外比较晚,因此,加快相关技术人才培养势在必行。

3.3物联网安全隐患日益成为关注焦点

安全问题是物联网发展过程中的一把双刃剑。目前,网络安全水平落后于信息化发展,使物联网发展成果具有脆弱性。因此,在技术研发、产业发展等方面,要同步重视物联网安全隐患的解决方案。

4 结语

物联网是一种复合型网络,在发展过程中,需要坚持不断创新的原则,开发研究新技术推动整个物联网技术的发展,及时更新物联网的管理模式,随着人们坚持不懈的共同努力,“万物相连万物生”这一目标迟早会实现。

参考文献

物联网处理技术范文5

关键词:物联网;技术;应用;发展

中图分类号:TP391.44 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 20-0000-02

1 内涵和特征

1.1 物联网的内涵。物联网技术主要是通过多种信息传感设备来进行采集任何需要监控制、连接和互动的物体以及过程,它采集的声、电、热、化学、生物等各种所需信息,并与互联网结合起来成为一个巨大的网络。它的主要目的是实现人与物,以及物和人等物品能够跟网络进行连接,方便人们的识别、管理和控制等等。

1.2 物联网的特征。物联网本身就是一个网络,只是它是建立在互联网上的一个广泛的网络。但它缺有的与互联网不同的独立特征。首先它把大量的感知技术融入进来,它的信息来源主要是通过分布在网络末端的各类传感器设备,这些传感器对于物联网来说就相当于它的“眼”,“耳”、“鼻”。其次,物联网中的“物”通过各种有线或无线通信方式连接到互联网上,从而实现信息的上传或指令的下发,进而达到和互联网的融合。第三,物联网不仅通过传感设备交换各类信息,其本身对信息也具有处理的能力,通过这种能力可以实现对物体的智能控制。所以说,物联网技术其实是结合了互联网技术以及传感器技术和只能处理技术等形成的一个大的网络技术。

2 物联网的关键技术

M2M技术、传感网技术及射频识别(RFID)技术、网络通信技术是物联网的关键技术。

2.1 M2M技术。M2M技术通过实现机器与机器、人与人、人与机器之间的通信,与操作者共享了使机器设备、应用处理过程与后天信息系统提供的信息。M2M技术提供了传输数据的优良手段,使设备能够实时地在系统之间、远程设备之间、或个人之间建立无线连接成为可能。

M2M产品主要由三个部分构成:

(1)行业应用中心:对分散的行业终端进行监控,是终端上传数据的会聚点;(2)无线终端:不是笔记本电脑或手机,而是特殊的行业应用终端;(3)传输通道:从用户端到无线终端的行业应用中心之间的通道。

当今,随着科技的不断进步,M2M产业链中的各个技术环节发展异常迅猛。不断增加的M2M的末端设备连接对象,其数量将会超过计算机和人的数量。在软件管理平台方面,通过M2M管理软件,可以实现对资产与末端设备的有效管理、控制。在物联网的硬件制造方面,使机器具有联网或通信能力的部件是M2M硬件,M2M硬件可以进行信息的提取,也可以从机器设备中获取数据,并传输到通信网络硬件厂商,不同应用、不同环境的移动信息处理可以通过不同的无线M2M硬件产品得以实现。多个行业已涉及到M2M技术,M2M技术已可以实现“让设备开口说话”,机器设备已不再是一个个信息孤岛,这一便可以实现了对资产和设备有效的管理和监控,通过改善服务、优化成本配置推动社会信息向更加环保、高效、节能、安全的方向发展。

2.2 传感网技术。大规模无线传感网络技术、传感器及其智能处理技术的结合便是传感网技术。由于是一种检测装置,传感器能够感受到被测量的信息,并能将检测到的信息,按一定变换规律变换成电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的存储、传输、显示、记录、处理等要求。实现自动控制与自动检测的首要环节是传感器,在实际应用中,传感器相当于人的“感觉器官。”新型技术的低能耗、小型化、可移动、低成本有点可以满足物联网的“物-物”相联需要,无线传感网能够在满足上述需要的前提下,提供具有自动修复功能和自动组网的网状网络,使无线网络具有初步的智慧功能。伴随着新技术革命的到来,全球已进入全新的信息化时代。在实际应用时,首先应解决的是如何获取准确可信的信息的问题,而在利用信息的过程中,传感器具有非常突出的地位,这是由于传感器是获取生产和自然领域中信息的手段和主要途径。

2.3 射频识别(RFID)技术。通常,当特定的信息读写器通过带有电子标签的物品时,读写器激活标签,并向读写器及信息处理系统传送标签中的信息,从而完成信息的自动采集工作。一个典型的RFID系统是由读写器、RFID电子标签及信息处理系统组成的。信息处理系统根据需求承担相应的信息处理及控制工作。由于每个RFID标签都有一个唯一的识别码,如果它的数据格式有很多是互不兼容的,在闭环情况下,对企业的影响不是很大。

2.4 网络通信技术。物联网数据是通过传感器的网络通信技术来提供传送通道的。目前,物联网研究的重点是如何在现有网络上进行增强,适应物联网业务需求。网络通信技术可以分为两类:广域网络通信技术及近距离通信技术。在广域网络通信上,卫星通信技术、2G/3G移动通信技术等实现了信息的远程传输,可以为每个传感器分配IP地址创造可能性,也可以为传感器的发展创造良好的基础网络条件。在近距离通信方面, 802.15.4规范是IEEE制定的用于低速近距离通信的媒体介入控制层和物理层规范,以IEEE802.15.4为代表的近距离通信技术是目前的主流技术,工作在工业科学医疗频段,免许可证的2.4GhzISM频段全世界均可使用。

5 发展趋势

物联网前景非常广阔,它将极大地改变我们目前的生活方式。首先,物联网的应用可以提高经济效益,节约成本;其次,物联网的发展可以带动很多相关行业的发展,可以为全球经济的可持续提供动力;还有,物联网的应用可以大大方便我们的生活。在物联网的世界里,每个物体都具有了一定的智能,可以自动完成一些以往需要人类干预才能完成的事情。物联网虽好,但是要建立一个真正高效实用的物联网,有两个因素必不可少。首先是规模性,就是说接入网络的物体必须达到一定的规模,只有具备了规模,智能作用才能真正发挥出来。例如,某个城市的道路上有上百万辆汽车,如果我们只把其中的一万辆汽车接入到网络中,就不能对整个城市的交通有全面的了解,也不可能建立一个智能交通系统;其次是流动性,物体通常处在运动中,要能保证物体在运动状态,甚至是高速运动状态下都能随时进行数据的交换,这就需要建立配套的信息高速公路,尤其是大容量移动互联通道。EPOSS在《物联网 2020》报告中分析预测,未来物联网的发展将经历四个阶段,2010年之前射频识别技术将被广泛应用于物流、零售和制药等领域,2010-2015年物体互联,2015-2020年物体进入半智能化,2020年之后物体进入全智能化。目前,第一阶段的功能在国内外已经实现,正在向第二阶段的目标迈进。

6 结束语

物联网的兴起是信息产业的又一次浪潮,物联网被业界广泛视作后金融危机时代驱动世界经济增长的新引擎和未来社会的缔造者。物联网的发展并不是可以一步到位的,它设计的内容很多,在中国只有依靠政府以及科研单位、企业单位以及社会业界人士共同努力,这样才能把物联网本身所蕴藏的巨大潜力发觉出来,让其体现出其应有的价值。

参考文献:

[1]周伟.浅谈物联网及其技术应用[J].电脑知识与技术,2011,8.

[2]夏利玲.浅析物联网的应用与发展[J].科技信息,2011(31).

物联网处理技术范文6

关键词 物联网;传感器;网络;计算机

中图分类号 TP3 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2017)180-0026-02

1 物联网相关概念

所谓物联网就是在现有互联网的基础上进行扩展,实现各种物品的互联互通,物联网与云计算、移动互联网是未来互联网技术发展的三大方向,是行业的方向标,许多国家甚至将其作为战略性发展行业予以规划。简言之,物联网技术就是通过传感器技术,将传感设备收集到的作业环境的各种模拟信号转变为计算机系统可以识别的数字信号,再通过通信信道,将其传送到远端的控制中心,远端控制中心根据用户既定值,做出数据分析和判断,将超过或低于阀值的数据通过控制信号再传送到终端的控制器进行相应的调整,使得整个系统运行在实时、动态、监控、预警的智能化控制系统下。由此可见,物联网技术为人们实现了高度智能化的生产生活控制。

2 物联网技术发展所依脱的技术分析

2.1 传感器技术

传感器技术是物联网发展的关键技术,物联网所控制的各个终端处理器,就是依靠数量丰富的传感器设备进行环境的实时监控,离开了传感技术,就好像没有知觉和感官的人体,更别谈智能控制。传感器设备要具有高度稳定性、运行可靠性,同时无论是体积、还是检测灵敏度都越来越好,这得益于近年来快速发展的电子控制技术,芯片生产工艺的大幅度提升,以智能停车场的火灾监控系统为例,其传感器就包括了数量繁多的烟感、温感、光感、热辐射等控制感应器,通过这些传感器,可以将停车场环境的实时数据进行有效的监控,一旦高出既定阀值,数据通过控制系统进行预警,联动设备也开始工作,这种高度智能化控制,都需要传感器设备发挥重要的感作用。总之,传感器技术作为关键的物联网技术之一,有着极其重要的环境数据传感作用。

2.2 网络传输

如果将物联网信息系统比作是一个有机运行的人体的话,那么网络传输技术则是人体分布于各处的神经,通过网络传输系统,实现了终端控制设备与数据中心的信息交换,才得以实现数据的有效控制。网络传输在物联网方面有着更高的要求主要体现在3个方面,首先是传输的数据带宽要求更高,无论是传感器设备、终端控制器还是数据中心他们彼此需要实时数据的交换、如果信道带宽不能满足要求,对于一些实时数据的处理就会产生较大的延时,不利于精细化的控制;其次是网络速度的要求,物联网环境下传输的数据不仅仅局限于简单的控制数据,往往还进行视频、声音等数据的实时传输,这些容量较大的数据,在网络传输速度一定的条件下,同样会产生较大的延时,不利于系统的实时控制,这也是各个国家争相发展4G/5G高速网络的关键;最后则是网络传输协议、地址分配的标准,目前传统的基于IPV4的网络地址分配面临地址枯竭等问题,同样的传输协议行业标准还未出现,非标准化的控制协议对于实现统一化的管理和设计是严重的阻碍。由此,做好网络传输方面的技术保障对于物联网技术的发展同样至关重要。

2.3 数据处理中心以及终端控制器

物联网的数据处理中心是相对于终端控制器的,终端控制器是分布于各类“实物”上的微型计算机系统,是对实物进行局部性控制的关键,通常和各类的传感设备相连接,再通过一定的通信线路与数据处理中心相互联通;数据处理中心则是控制全局性的中央计算机系统,协调各个终端设备的数据信息,使整个系统运行在实时、动态、精细的控制之下。终端控制器可以是单片机系统,也可以是各种嵌入式的ARM系统,其中单片机系统在体积、价格方面都有着较大的优势,而ARM系统设备则是在功能丰富度方面、运算速度方面有着更大的优势,用户应根据需求进行合理的选择。数据处理中心一般都由微型计算机进行担任,其运算速度和控制协调能力更加强大,总之作为整个物联网技术的指挥控制“大脑”,各种控制设备同样发挥着不可忽视的作用。

2.4 相关行业技术

行业相关技术则是与物联网应用的具体环境有着直接关系,物联网广泛应用于居家、生产控制、安全监测等诸多领域,每个领域都有着其行业的独特知识结构,因此根据物联网系统所应用的具体环境,一些特定于各个领域的控制处理设备还是比较多的,以居家为例,其更多的是各类居家用电设备、家电等物件的控制居多,由此可见物联网技术是一种技术大融合的信息系统,离开了相关行业技术也是很难发挥其应有的作用的。

3 物联网与相关技术的结合应用介绍

3.1 智慧家庭

物联网与各种家电、生活用具、门窗传感器等的组合构成了智慧家庭的基本结构,物联网利用分布于各个居家用品上的传感设备和终端控制器,收集居家环境下的各类数据,例如温湿度、烟雾度、光辐射强度、门窗关闭数据等等,使得整个居家环境都处于动态、实时的监控下,数据处理中心根据这些实时数据进行实时监控和预警,可以通过短信、互联网信息等将居家环境信息发送到远程用户的移动设备上,实现了便捷、安全、舒适的现代化居家控制。

3.2 智能安全建筑

安全建筑并不是不会发生诸如火灾、水灾等灾害的建筑物,而是通过物联网技术将整个建筑的灾情情况进行实时的监控处理,一旦出现了某种灾情,进行实时预警,并且通过警报等形式通知建筑物人员,同时启动各种联动消防设备,进行联动灾情处理,而人的某方面作用逐渐被淡化,用户可以更加专注于灾情控制的某些方面,从而有效降低了灾情带给建筑物的伤害,提高了灾情的可控性,减少了人财物等诸多方面的损失。实现建筑安全的智能可靠控制。

3.3 智慧城市

智慧城市则是将城市的各个功能例如道路情况、红绿灯情况、天气气候等情况,利用庞大的物联网技术进行实时的动态监控,通过智能的数据控制中心,给予人们城市生活预警,使得整个城市的运行更加高效和现代化,当然,这种智慧型城市,简单的依靠物联网技术是远远不够的,还需要大数据云计算处理技术的支持,毕竟这种城市型数据的复杂度不是简单的智慧家庭、智能安全建筑所能够比拟的,需要极强的数据控制处理中心进行数据分析和动态操作。

3.4 其他方面

除了上述介绍的几个方面物联网技术还广泛应用于现代物流应用、生物工程领域、以及智慧电网等各方面,相信随着物联网技术的进一步发展,这种高度智能化的控制预警必将带给人们更加高品质的生活。

4 结论

综上,物联网技术涉及到了诸多的先进技术,通过各类技术的有机结合实现了丰富多彩的物联网系统,带给人们生产、生活的极大便利。

参考文献

[1]郑纪业,阮怀军,封文杰.农业物联网体系结构与应用领域研究进展[J].中国农业科学,2017(4):657-668.

物联网处理技术范文7

关键词:物联网技术;铁路交通;运用

Abstract: along with the development of information technology, the thing networking technologies to produce and gradually development, and with it in production and life in a wide range of applications. Content networking technology is applied to traffic in the city, effectively resolve the road traffic congestion, and the application in railway traffic, making the railway equipment safety and transportation service systems have been greatly improved, with China's railway system development, the thing the application range of the networking technologies will be more widely. This paper mainly introduces the content networking technology, combined with the development of the railway traffic will be content in the use of the networking railway traffic is analyzed.

Keywords: things networking technology; Railway traffic; use

中图分类号:C35 文献标识码:A文章编号:

信息技术的发展,大大改变了人类的生产与生活方式,从而引起了社会的变革与发展。随着信息技术的不断发展,信息的存在形式、传递方式以及利用方式的改变,更是带来了革命性的变化,引起了由互联网的应用到物联网应用的变化,这也给日益发展的铁路运输带来了机遇与挑战,物联网技术的的发展以及大范围的应用,必将带给铁路铁路交通深刻的变革与深远的影响。

一、物联网技术概述

(一)物联网技术的内涵

物联网的概念于1999年被提出,是继互联网、计算机之后的信息技术的第三次革命。物联网的出现,打破了过去的传统思维模式,将物理基础设施以及IT基础设施联系起来,带动了相关技术的快速发展。

物联网又被称为传感网,主要是指将射频识别、全球定位系统以及红外感应器等的多种装置与互联网技术结合起来,从而形成一个巨大的网络,通过这个技术,可以进行信息的交流与沟通,从而实现智能化的识别、跟踪与定位,可以有效地监督与管理的一种网络技术。物联网技术通过在装置上进行传感器、电子标签与无线网络之间的连接,将物体智能化,实现了人与物的直接的交流,从而可以更好地实行监督与管理。

(二)物联网的主要技术

1、射频识别技术

射频识别技术又被称为电子标签技术或是无线射频识别技术,本质上是一种通信技术,主要特征是通过对无线电讯号的识别从而进行数据的读写,而不需要建立识别目标与系统之间的物理连接。射频识别是一种自动识别技术,不需要人工的干预,操作方便,其原理主要是电子标签进入相应的磁场后,接收射频信号,并且凭借着电流散发的能量进行发送信息,解读器将信息解码后,将其相关的数据进行处理,从而实现信息的共享。

2、智能技术

智能技术是在事物中植入智能芯片,为了实现某种预期的目的,利用相应的知识与手段,使得物体具有一定的智能性,并可以与客户进行沟通。主要是包括人工智能信息的获取与信息的处理方面的研究以及对图形、文字等的处理,并实现智能技术与系统的结合。

3、传感技术

传感技术是通过获取信息并对其获取的信息进行处理和识别的一种技术,传感技术可以通过感知电、力、热、光、声以及位移等信号,从而为物联网分析、处理、传输以及反馈提供数据信息。

5、云计算

云计算是将计算资源进行统一的管理和调度,从而能够满足数据处理的模型,具有很强的处理与储存能力。

二、物联网技术在铁路交通中的运用

随着物联网技术的发展,信息化水平的提高,铁路交通也朝着信息化的方向不断的发展,而且我国的铁路交通系统也具备了信息化的条件,前面已经介绍了物联网的主要技术,下面就物联网在铁路交通中的运用提出几点建议。

1、利用技术物联网实现车站的信息共享

当前,虽然铁路售票系统实现了联网,但是车站的预留车票和上车补票仍然存在不足,导致车票资源的不协调并造成了浪费。可以利用射频识别技术实现信息的共享,在补票与预留票之间进行联网,这样可以充分利用车资源,从而实现车站信息的真正共享。

2、利用物联网技术进行列车的跟踪与定位

当前我国的铁路系统主要采用轨道电路与查询应答的方式对列车进行定位,但是精确度不足且投资较大等,因此,利用物联网技术对列车进行跟踪与定位,可以将定位处理单元、数据存储器以及车载数据阅读等的实现准确。及时以及高效的定位。

3、利用物联网技术进行车票的识别

铁路客票利用物联网技术进行内部数据的加密,这样的话只有特定的系统才可以进行数据的读写,这对车票造假可以进行一定的打击,与此同时,检票人员进行检票时只需要对车票上的电子标签进行阅读,从而加快了旅客进站出站的速度,不仅方便了乘客,也大大提高了工作效率。

4、利用物联网技术实现自动检售票

在我国,自动售票系统已经投入使用,并且取得了不错的效果,不仅节约了资源,还大大提高了工作效率,但是,自动检票系统却一直没有施行,如果广泛使用RFID电子客票,并且根据乘客的需求进行特定的自动检票,不仅有利于乘客的需求,还节约了人力,从而大大提高了工作效率。

5、利用物联网技术进行集装箱的追踪与监控

集装箱运输是铁路货运的主要方向,有很大的发展空间。当前的集装箱主要是通过箱号的图像进行识别,如利用摄像头来对集装箱的表面进行刷新,但是这种方法不仅效率低,而且受天气的影响比较严重,如果将物联网技术应用到集装箱的识别与管理中,从而开发出信息化的集装箱,这样,不仅可以随时监测集装箱的运输状态,还可以加强管理,防止丢失,还可以提高经济效益与价值。

6、利用物联网技术进行仓库的管理仓库管理系统

物联网技术可以应用到铁路的仓库管理中,对仓库中的货物贴上电子标签,利用物联网技术的唯一性与穿透性,借助货物上的电子标签,可以准确的记录商品的序号以及相应的日期等,这样可以方便管理人员对货物进行准确的管理,还可以避免货物的毁损等。

结语:

物联网技术可以说是一次技术革命的变革,其发展与应用必将给人类的生产与生活方式带来深刻的变革。铁路交通一直是我国国民经济的支柱产业,与人们的生活有着直接的联系,因此,对铁路交通的发展也提出了更高的要求,随着铁路交通的大力发展,对其的信息化要求也是越来越高,物联网技术在铁路交通中的应用正是顺应了这一趋势,推动了铁路交通的快速发展。虽然物联网技术发展时间不是很长,很多技术还处在发展阶段,但是随着不断地实践与探索,物联网技术一定会在铁路交通中发挥出更大的作用,从而带动铁路交通更好的发展。

参考文献:

[1]王宝云.物联网技术研究综述[J].电子测量与仪器学报,2009(12)

[2]张荣新。刘子铁,郭景武.物联网技术在铁路交通中的应用研究[J].铁道工程学报,2011(10)

[3]王晓亮,宓奇,彭苏勉,关忠良.物联网在我国铁路运输领域的应用与发展探讨[J].铁道通信信号,2010(03)

物联网处理技术范文8

关键词:物联网;关键技术;煤矿;信息管理

中图分类号:TN915.5 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2013) 01-0033-02

作为一种跨学科的新兴技术,物联网正在通过其特有的方式越来越深入的影响着我们的工作和生活,来自于各行各业的生产方式和生活方式的改变,使得物联网的应用基础和应用范围越来越宽泛,尤其在成为国家重点发展的“五大战略性新兴产业”之一之后,物联网更是得到了突飞猛进的进步[1]。作为一种通过信息传感设备,将物品和互联网连接起来进行信息交换和通讯,实现智能化识别、定位、跟踪、监控与管理的网络,物联网改变了传统的事物处理模式,对信息技术应用于社会发展的不同提供了新的基础。煤炭开采是我国能源战略的一个关键领域,将物联网技术应用其中,促进其信息管理的高效化,具有十分重要的现实意义。基于此,本文首先阐述煤矿物联网信息系统的架构,然后对物联网的关键技术进行了分析,最后,从多个不同的视角给出了物联网技术在煤矿信息管理中的应用。希望通过本文的工作,为煤矿物联系统的构建,不同环节、不同部门间的便捷通讯,以及实现煤矿人员、设备、环境和管理四类要素的综合优化,提供一定的可供借鉴的信息。

1 物联网信息系统的架构

按照统一规划、统一部署、统一管理、统一接口和统一标准的要求,物联系统的设计工作主要分为以下三个层次进行:感知层、网络层和应用层[2]。其中,感知层的主要构成包括感应器、读卡器、条形码只读器和视频摄像头等,其工作原理是:把由感知层获取的数据经由通讯模块传输到控制计算机,以此来完成对数据信息的检测和采集;对网络层而言,其工作原理是通过互联网、移动通信网或者计算机局域网,以及它们自建的融合,实现数据信息的准确传输;而在应用层,要完成的主要工作是对数据信息进行综合分析与处理,做到对设备、人员的智能化的控制和调配。将物联网技术应用到煤矿信息管理中,还要进一步的完成以下工作:在感知层,需要在地面井口、煤台、井下等相关场所安装视频监控与传感设备等相关感应器,实现矿井传感设备的数据接入、传输与汇总等;在网络层,需要通过对“分级监管,分级响应”机制的运用,搭建起煤矿物联架构,其中主要涉及到矿井监控数据流转网、煤矿企业、市级分控中心等数据专线;在应用层,要进一步的全面构建井下视频监控、人员定位、排水系统、安全运输等相关的系统。

2 物联网的关键技术

2.1 网络层关键技术

在物联网的网络层,所需要的关键技术包括以下几个方面:长距离有线通信技术、无线通信技术以及网络技术等。由于网络层处于物联网的中间部位,主要负责感知数据管理和对相关的数据信息进行分析和处理,因此可以将其看做是物联网数据的中心,是物联网的核心技术部分[3]。在这些关键技术的协助下,物联网的网络层能够将感知层(最为基础的一层)获得的信息进行无障碍、高效的传输,能够有效的解决感知层所获数据的长距离传输。这些数据同时还能够经由移动通信网、国际互联网、企业内部网以及各类专网和小型局域网等进行网际间的传输。尤其在“三网”合并之后,有线电视网进一步担负起了物联网网络层的一些功能,这不但对物联网的发展是十分有利的,还会因能够构建一个全国性的、庞大的、综合的业务管理平台,使物联网应用到更多的经济社会发展领域。

2.2 应用层关键技术

应用层是物联网整体架构中最为关键也是最后的一个层面,在这一层面所需要的关键技术包括M2M技术、云计算等。其中,M2M技术指的是通过对通信技术、自动控制技术以及软件智能处理等相关技术的结合,实现对机器设备信息的自动读取与自动控制[4]。在物联网整体架构中,M2M技术的应用目的是使机器设备具备“活性”,都能够连入网络,并具有一定的通信功能;而对云计算来说,这是一种在分布式处理、并行处理与网格计算的基础上发展起来的新技术,已经在社会发展的多个领域得到了广泛的应用。在物联网中应用云计算技术,能够有效的提升对数据信息的处理和存储能力,在带宽等方面具有极高的性价比,在当今物联网技术的组成结构中不可或缺。这一技术不但能够为不同“种类”的物联网提供统一的服务交付平台,还能够降低数据处理成本,提高应用效率。

2.3 感知层关键技术

感知层在物联网的整体架构中处于架构的最底层,可见,它是物联网整体发展与应用的基础和前提,在物联网的功能中具有核心的地位。作为物联网架构中的最为基本一个层面,感知层的作用是十分明显和重要的。在这一层面,所需要的关键技术主要包括以下几个方面:对信息和数据的检测技术、中低速无线传输技术、有线近距离传输技术等。通过对这些关键技术的应用,能够在各类集成化的微型传感器的协作下,实现对各类环境和监测对象进行实时监测、感知和采集的目的[5],也能够通过对嵌入式系统的应用,实现对信息的处理,并在随机自组织无线通信网络的协助下,以多跳中继方式将所感知到的信息、数据传输至接入层的基站节点或者直接接入网关,最终实现物联网的全面覆盖。

3 物联网在煤矿信息管理中的应用

3.1 在无线/有线一体化调度中的应用

对煤矿信息管理的未来发展而言,“智慧矿山”是其一个重要的发展模式和煤矿信息管理的重要保障手段。在煤矿物联网的整体架构中,无线/有线一体化调度通信正在成为今后的发展趋势。这种新的信息管理系统,集井下移动通讯、视频监控、人员定位、应急救援通信和工业以太环网以及无线/有线一体化等为一体,实现了“六网合一”[6]。在这一应用过程中,系统采用模块化的设计方式,目的是能够使用户便于对各子系统的选和扩展。这种“六网合一”的模式使物联网系统在整体造价、设备线缆安装架设工程量和维护量方面实现了较好的优化,系统的扩展能力也得到了大幅的增强。此外,该系统还具有进行应急通信的功能,而当系统中的任何一个分站或者光缆等设备发生故障以及遇灾害损坏时,系统都能够在“即时重构自愈功能”的协助下,使故障的排除和系统的工作分开进行,提高了系统的整体运行效率。

3.2 在物流信息管理中的应用

煤矿的物流管理是其整体功能中不可获取的一部分,无论是在运输、装卸、搬运、存储以及信息管理等各个环节,都需要物流的参与才能完成。其中,物流信息化系统平台的构建对提升煤矿物联网的运行效率,提升煤矿的整体运行效率具有十分重要的意义。在煤矿信息系统中构建物联网,需要对物流、人流、车流以及危险品的过程数据进行有效的集成和加工处理,最终要在安全生产管理与实时过程控制两者之间构建一个综合管理的通道或者平台,最终实现两者之间的信息“无缝”交换,各类物流职能之间的紧密集成等。其具体做法是,首先要在关系数据库系统的基础上,对各应用系统进行集成,实现信息共享和交互,然后以这一平台为基础,把煤矿中分散的物流、人流等各子系统进行有效的综合,将监测监控、告警、协同作业等附加功能融合进去,最终实现煤矿运行的多级、分层和实时管理和监控,使基于互联网的煤矿运行能够符合安全规程,提升物联网的应用的效率和效果。

3.3 在煤矿设备管理中的应用

将物联网技术应用到煤矿设备管理是物联网在煤矿信息管理中的一个典型应用,不但能够完成对各类煤矿运行监测参数的的数据信息采集,还能够实现对数据的存储,并通过实时显示和图形显示的方式,为井上的监控中心提供一定的可供参考的数据信息,这些数据信息包括各类参数指标、井下设备的报警、断电等信号,其目的在于能够有针对性的对设备进行调节,以井下适应湿度、温度、风压和瓦斯等环境因素的改变,最大限度的实现井下各类设备信息的自动实时录入,以此来对设备的工作环节进行准确的记录,尽量降低事故的发生频率。这样一来,井下各类设备的工作状态就能够及时的反馈给井上的监控中心,井上的工作人员就能够通过相关的数据信息更好的控制井下设备的正常运行。当出现了设备故障、需要进行检修时,便能够通过物联网和互联网等相关通信网络,及时的与远程的厂家进行联系和协同解决,第一时间实现对设备的跟踪和检修,保障井下工作正常的运行。

3.4 在人员、机车定位中的应用

物联网技术应用到煤矿信息管理中的另一个领域便是对人员、机车等的定位。这一系统的搭建主要由标识卡、读卡器、网络传输系统以及上位机和系统软件等完成。在人员的定位方面,需要为相关人员安装人员定位系统标识,并经由这些标识直接将其信息接入到物联网的信息化系统管理平台之中,并通过读卡器、网络传输系统、上位机和系统数据库软件的应用,将人和其他设备区分开来;对机车定位来说,系统要将标识卡以1-3m的间隔安装在井下巷道的顶壁上,完后通过安装在矿用机车上的定位分站读取标识卡将机车的信息连入物联网。同时,安装在矿用机车上的移动定位分站和固定安装在巷道中的矿用无线通信分站两者之间,要通过无线以太网协议通信相连,这样一来,两者之间便能够在视频、语音、数据等媒介中,实现对调度中心下传的各种指令的实时接收,移动机车上摄像机视频信号和运行监测数据的实时无线上传等。

4 结束语

在经济社会发展的各个领域,利用物联网系统能够较好的实现对人、物、环境不同要素的有效监控与检测,做到影响正常工作因素的提前预防和预警,其目的是实现从“间断性检查”向“连续实时监控”的转变。在煤矿生产工作中应用物联网的关键技术,除了需要对文中所述的领域进行重点关注外,该应在做好以下基础性的工作,唯有如此,才能使物联网的应用更加顺畅,它们是:选择适合煤矿井下环境与规范的智能传感器件,构建分布式、可移动和自组网的信息采集平台,对煤矿复杂环境中的无线传感网技术进行重新搭建,对安全信息获取技术进行重点关注,提升矿井的灾害预警预报水平等,此外,还应该强化人员安全环境感知技术和终端设备、生命探测技术等方面的研究,拓展和挖掘、完善煤矿物联网技术,使煤矿的采掘、提升、运输、通风、排水、供电等关键生产环节都能够在物联网的作用下得到完善和效率的提升。

参考文献:

[1]莫钦森,魏金成,温佐云.物联网在煤矿生产上的应用[J].电子设计工程,2011,12:102-104.

[2]张周,曹善西,付士军.物联网技术在煤矿行业中的应用现状与发展[J].山东煤炭科技,2011,6:88-89.

[3]赵文涛,董君.物联网技术在煤矿中的应用[J].微计算机信息,2011,2:121-123.

[4]王援,赵丙辰,陈家芳,刘银龙.物联网技术及其在煤矿行业中的应用[J].电脑知识与技术,2011,33:8322-8324.

物联网处理技术范文9

关键字:物联网;无线传感器网络;高职院校;物联网实验室

中图分类号:D643 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2012)06-0059-02

0 引 言

人类社会进入21世纪,信息技术已渗透到经济发展和社会生活的各个方面,人们的生产、生活以及学习方式正在发生着深刻的变化,全民教育、优质教育、个性化学习和终身学习已成为信息时代教育发展的重要特征。我国教育改革和发展正面临着前所未有的机遇和挑战。以教育信息化带动教育现代化,破解制约我国教育发展的难题,促进教育的创新与变革,是加快从教育大国向教育强国迈进的重大战略抉择。教育信息化要充分发挥现代信息技术优势,注重信息技术与教育的全面深度融合,在促进教育公平和实现优质教育资源广泛共享、提高教育质量和建设学习型社会、推动教育理念变革和培养具有国际竞争力的创新型人才等方面具有独特而重要作用,是实现我国教育现代化宏伟目标不可或缺的动力与支撑。我国教育信息化虽然已经取得显著进展,但与人民群众的需求和世界发达国家水平相比还有明显差距。必须充分认识推进教育信息化的重要性和艰巨性,把教育信息化作为国家信息化的战略重点和优先领域全面部署、加快实施,调动全社会力量积极支持和参与,用十年左右的时间初步建成具有中国特色的教育信息化体系,使我国教育信息化在整体上接近国际先进水平,推进教育事业的科学发展。

1 物联网技术的节点架构

物联网技术节点一般由传感器模块、路由协议管理模块、系统控制模块、无线收发模块和能量控制模块等五部分组成。每个传感器节点兼顾传统网络技术节点终端和路由器双重功能,除了进行本地信息收集和数据处理外,还要对其他节点转发来的数据进行存储、管理和融合等处理,同时还需要与其他节点协作完成一些特定任务。为了能够实现最为稳定的节点互联和信息互通,本文将采用伯克利大学编写的TinyOS操作系统,并把该操作系统移植到目前比较新的SOC 芯片上,从而在节点上实现完整的MAC协议以及路由协议,并根据应用场合的不同和实际的需要将其替换为不同的路由协议。该系统的主题软件架构框架如图1所示。

图1 物联网技术节点架构示意图

2 基于无线传感器网络技术的数据查询

无线传感器网络技术的产业化使用核心技术之一就是海量数据的有效处理,包含存储、统计、查询以及基于数据处理之上的专家对数据的判断。行业领域应用的技术矛盾之一是行业数据的大规模和专家的小数量之间的矛盾,这一问题的解决方式集中于专家的远程化准现场处理,而在这种处理方式中,数据的准确查询和使用是核心中的核心。对SINK节点传过来的数据进行处理包括采集、分析、存入数据库、查询等。针对数据查询,本项目主要研究传感器网络技术环境下不受节点失效、通信链路失效和节点移动影响的查询处理技术,提出了基于该技术的聚集查询、KNN查询和连接查询等典型查询处理算法,研究了能够在系统部署之后动态且高效地添加新的查询语言、存储和索引机制、查询处理算法的新型传感器网络技术数据库管理系统的体系结构,实现了具有自主版权并满足实时性、鲁棒性要求的、具有动态可扩充能力的新型传感器数据库管理系统的原型系统NHSensor。

无线传感器网络技术产业化不断应用依赖于稳定、高效的节点和数据库功能,还需要应用端软件,采取优化的人机交互系统,面向掌握电脑技术的实际农田数据使用者,提供使用简单、理解清晰、操作方便、丰富多样的应用端程序。主要包括便携式采集终端、WEB数据库服务器、PC端采集终端、移动采集终端等。

3 高职学院的物联网实验室建设

2010年2月,教育部向各省、市、自治区教育厅(教委),以及部属各高等学校下发了《关于战略性新兴产业相关专业申报和审批工作的通知》 。《通知》说,当前国家决定大力发展互联网、绿色经济、低碳经济、环保技术、生物医药等关系到未来环境和人类生活的一些重要战略性新兴产业。传感网可把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来,实现智能化识别和管理,是一个全新的技术领域。《国家中长期科学与技术发展规划(2010—2020年)》和“新一代宽带移动无线通信网”重大专项中均将传感网列入了重点研究领域。2009年8月7日[2],总理在无锡考察中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心时曾表示,至少三件事情可以尽快去做:一是把传感系统和3G中的TD技术融合;二是在国家重大科技专项中,加快推进传感网发展;三是尽快建立中国的传感信息中心,或者叫“感知中国”。并指出早一点谋划未来,早一点攻破传感网核心技术,要依靠科技和人才,占领科技和经济发展制高点,保证我国具有可持续发展的能力和可持续的竞争力。基于物联网技术的高校实验室解决方案就是基于目前的物联网发展现状,经过前期对物联网行业的探究,同时结合目前的教育形态,总结出对物联网技术教学的解决方案。该方案从物联网技术层结构、物联网关键性技术以及物联网注重的关键性问题,对高校物联网实验室建设给出了具体的解决方案。同时结合目前产业现状和高校教学环境,为高校如何培养物联网应用型人才给出了指导性、方向性的建议,力求让学生掌握物联网系统的感知层、接入层、网络层、支持层与应用层的关键性技术,并且具备在本专业领域跟踪新理论、新知识、新技术的能力以及较强的创新实践能力。图2所示是一个高校物联网技术实验室的基本框架图。

图2 物联网技术实验框架

4 结 语

物联网技术在高职学院实验室管理中的应用,可以通过优化和成熟的射频识别技术和无线传感器网络技术等,将实验室中的所有物品真正纳入生活上、工作上的全新体验的远程控制中心。

参 考 文 献

[1] 王保云. 物联网技术研究综述[EB/OL].RFID世界网[2010-06-18]. .

[2] 2010年物联网发展研究报告(一):物联网的发展趋势[R],2010.

[3] 郑小发.软件工程技术[M].北京:中国传媒大学出版社,2011.

[4] 刘珂琴,潘雪涛,张美凤.网络虚拟实验室的设计与实现 [J].现代电子技术,2011(24):179-181.

物联网处理技术范文10

【关键词】信息产业 物联网 互联网

1物联网的含义

所谓物联网(Internetoftings),是指利用互联网将各种信息传感器设备,如全球定位系统、扫描仪、打印机等等联接起来组成一个庞大的物联网络。物联网是有多种处于科学前沿领域的研究热点综合起来的,它涉及嵌入式技术、传感器技术、无线传感器通信技术、分布式计算技术和高级计算机网络技术等。物联网通过微型传感器对物联网中的设备进行实时监测,采集各种环境数据信息,采用多跳中继的无线网络通信方式将物联网所监测的信息传送到用户的终端。为了更加形象的描述物联网的特征,为物联网做出定义,我们将对互联网和物联网的基本特征进行对比,具体分析对比结果见表1所示。

由表1可以看出,在互联网和物联网之间存在着很大的差异,但也有着紧密的联系。它们具有相同的技术基础,都需要依赖分组数据技术,通过数字网络化进行信息的传输。但对于物联网来说,需要承载分组数据的网络与互联网是不同的,它们对网络的速度和承载能力的要求也不同。互联网不要求传输网络绝对安全、可控,只要求网络具有“尽力而为”的传输效率,对资源的管理也只是要求基于优先级的方式。所以从以上这几方面来看,互联网和物联网是有差异的。

2物联网的技术支撑

2.1物联网的技术支撑体系

物联网一共有三层网络结构,分别是传感网络、传输网络、应用网络。传感网络是以RFID、传感器等位主体,对物联网中的“物”进行识别。传输网络是对数据进行传输和计算,主要通过现在使用中的三种网络(广电网、通信网、互联网)。应用网络就是需要使用物联网技术的智能控制终端,例如智能家用电器的遥控器。

2.2物联网的核心技术

目前为止,对物联网的发展起到重要影响的技术主要有4种,分别为:RFID识别技术、泛在传感技术和纳米嵌入技和智能运算技术。

(1)RFID识别技术。RFID识别技术是一种无线射频识别技术,该技术是一种基于非接触式的识别自动化技术,主要功能是通过射频信号,对目标物体进行自动提取识别所需的相关信息,在识别的过程中,并不需要人工进行干预。该技术不仅可以识别静态的物体,还可以识别高速运动的物体,同时可以识别多个不同的物体。RFID是物联网进行数据采集的起点,在物联网中的作用是十分的重要的。

(2)泛在传感技术与纳米嵌入技术。这两种技术在物联网中的应用是密不可分的。传感技术是通过分布在各地的传感器将物联网中的物体变化情况进行数据量化处理,并通过网络通信手段,将数据发送到物联网中的指定处理地址。纳米嵌入技术主要是通过单个原子、分子构建的看不见的传感器所组成的传感网络,俗称智慧尘埃,它们可以轻易的嵌入到各种物体中,并对该物体的功能不产生任何影响。

(3)智能运算技术。在传感器将物体变化信号数据传输到指定处理地点后,需要对数据进行语义理解处理,并做出相应的决策信息,这些工作全是有智能运算技术完成的。在需要运算的时候,在任何地方的物理计算设别都可以被访问,进行繁华运算、普适运算等。

3物联网的应用

通过物联网,人们可以实现对各种事物的智能化管理,管理的精度也会前所未有的提高。这对提高人们的工作效率起到了极大的推进作用。

3.1应用中的信息流

物联网中的信息流的工作原理是这样的,分布在物联网中的传感器首先获取物联网中设备的相关信息,然后通过网络通信手段将所获取的信息传送到智能运算部件,智能运算部件将数据进行处理,分析出语义信息等,再将分析结果数据信息传送到相关的部件,最后决策数据信息会重新返回到现实世界中,对物联网中的设备进行相应指导操作。

3.2应用范围

物联网的应用是十分广泛的,它所涉及的领域包括智能交通运输、智能家居、环境监测保护、工业测量监督、医疗卫生、城市生活等。在人们的社会生活,日常生产几乎所有的方面都可以应用物联网技术。

3.3物联网在中国的发展现状和存在的一些问题

我国的物联网技术尚处于发展初期阶段,国内的物联网应用传感器技术还不够成熟,不能完全支持物联网传感器信息采集的需求。我国政府对物联网的重视度非常高,指出要在无锡建立一个传感中心(“感知中国”),用此来促进物联网在中国的发展。到目前为止,我国物联网的发展仍然存在一些问题:

(1)缺乏健全的政策和法律支持。我国尚未形成关于物联网的政策指标,也未颁布相应的法律法规用来约束物联网的发展。一个产业兴起,离不开一个国家的政策与法律,国家应该有长远的战略目标,先试先行。

(2)没有一致的技术标准和统筹机制。目前在我国,还没有物联网方面统一的技术标准,也没有建立起协作的平台。各个物联网公司都是各行其是,开发出各种不能互相兼容的物联网产品,大大降低了物联网在我国的发展速度,也制约了物联网在我国的长期发展。

(3)开发成本高。由于技术不够成熟,所以在物联网产品开发时,需要投入大量的人力物力,这就造成了开发成本的大幅提高,直接减慢了物联网技术在我国的推进速度。

(4)安全问题。物联网技术的安全问题还没有一个统一的解决方案,由于人们越来越依赖物联网,将各种信息都放到了物联网上,如果物联网遭到了恶意破坏,后果将是不堪设想的,甚至对一个国家的经济国防安全都会产生影响。

物联网,在不断的优化我们日常的生活,使我们的生活变得更加便捷快乐。但物联网技术仍需要一段时间的发展成熟,需要建立一套安全的体系,国家也应该颁布相应的政策和法律法规进行推进和约束,使得物联网市场化。

参考文献:

[1]刘婧,杨晓冬.政府在实现物联网过程中的对策问题研究[J].西安邮电学院学报,2011(04).

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关键词:物联网技术;智慧校园;系统设计

尽管物联网技术是互联网技术的一种延伸,但互联网通常用于网络中人与人之间的交流,而物联网则是利用各类传感技术来进行物件识别,并实现人与物、物与物之间的信息共享。随着计算机网络技术的日益进步,物联网作为新的信息产业热潮也逐渐受到了行业人士的关注,物联网将成为信息产业未来的主要研究方向之一,同时物联网技术在各类工业、交通、管理等产业领域也开始被广泛运用,特别是对于智慧校园的管理和系统设计,物联网技术也发挥着其重要的作用。

1 物联网技术

物联网技术是基于互联网基础之上的一种新型网络技术,能够通过物与物之间的传递来进行信息交互。物联网主要由网络层、感知层以及应用层组成,网络层主要作用是为物联网在网络中进行数据的传输和处理,感知层则通过传感器或RFID来对数据进行感知识别,并采集与物件相关的信息传送至网络层,而应用层则是将感知层传送至网络层的信息加以操作。物联网技术技术具有感知或计算能力的各类技术设备,主要包括RFID、GPS、红感器等信息传感设备。红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,通过网络途径实现人们信息交换需求。

2 智慧校园物联网

智慧校园是通过云计算或物联网技术来实现学校师生和各类资源之间的信息交互的方式,通过提高交互方式的灵活性来达到校园的智能化管理。智慧校园的首要目标是通过物联网技术中的传感设备实现校园实时管理,使校园信息传递更为迅速和及时,也让学校师生能够更好地使用教学资源进行共享学习,智慧校园物联网改变了学校的教学生活,将教学科研活动变成了智能化管理系统。

3 基于物联网技术的智慧校园系统设计

3.1 智慧校园网总体系统结构

智慧校园网系统结构与功能模块结构如图1所示,智慧校园系统可分为五个子系统,每个子系统下都有相对应的网络进行相互的数据转换。

3.2 智能教学管理系统设计

校园管理工作是为了更好的服务于教学,而智慧校园的管理系统更是要以教学为目的出发进行设计。智能教学管理包括教学考勤、学生管理、图书馆管理以及实训管理等,管理中心通过系统对学校师生进行日常行为的考勤管理,在上课前只需要用校园一卡通刷卡进教室。考勤系统会自动通过网络将数据反馈给中心处理器,教师可以根据反馈数据确认出勤人数并采取及时的应对措施,极大的方便了校园管理。

3.3 智能消费管理系统设计

校园内的消费管理系统可采用射频技术或数据库技术进行管理,校园内教师与学生的消费主要有伙食消费、活动消费、购物消费等,每个人配备一张含有个人信息以及金额的校园一卡通,校园卡中包含了RFID电子标签,可在设置了RFID阅读器的设施上使用,教师和学生在使用一卡通时,其消费信息将会被阅读器进行提取并通过管理系统传送至校园数据处理中心进行处理,在系统后台查询消费金额后将会自动扣除卡内相应金额,并同步刷新后台数据库的数据,

3.4 智能安防管理系统设计

校园安防管理系统设计可通过视频监控系统来进行,并结合GPS、图像识别、射频识别、遥感、无线传导等技术来全面监控校园环境,监控数据将会通过网络返回到学校管理系统数据库中心,并通过计算机系统对这些数据进行分类处理,使得校园能够处于实时管理状态,在发生意外情况时能够迅速做出反应,如当有人进入警戒区时,视频监控系统会将不同区域所接收的感应数据分析人物具体方位,并调用就近地点的视频监控进行观察,同时将数据传回管理中心进行警报提醒,使学校安防人员能够迅速赶到现场,极大的提高了校园安全指数。

4 结语

综上所述,物联网在智慧校园管理系统中的作用十分巨大,系统中心采用物联网将校园物件进行连接,并通过对数据的感知和分析来进行统一智能化管理,再将其投入到校园教育管理服务中,这无疑也是当今时代下各大学校对于智能管理服务的一种认可。因此,物联网技术在智慧校园系统设计中的广泛应用必定能够为学校带来更为优质和高效的服务。

[参考文献]

物联网处理技术范文12

关键词:物联网;安全架构;信息安全;防护技术

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2016)04-00-03

0 引 言

如果说计算机技术的出现和发展实现了人类与计算机的直接对话,同时互联网技术的广泛应用满足了人与人之间的交流欲望,那么物联网技术的诞生和发展就在某种程度上完成了人类与物体交流、物体互相交流的场景需求。物联网普遍被人接受的概念由国际电信联盟(International Telecommunication Union)提出,无处不在的物联网通信时代已经到来,通过生活中熟悉的用品嵌入各种信息收发装置,人们将感受与传统通信交流方式不一样的交流渠道。简而言之,物联网就是物体与物体相互连接的互联网,它以互联网为根基并与传感网、移动通信等网络进行有机融合,并加以拓展与深化。物联网具备以下三个特点:

(1)具有感知全面性,即通过感知技术脱离时空限制来获取目标信息;

(2)具有传输准确性,融合互联网与电信网络的优点,将感知信息精确发送给目标,满足实时性要求,同时物体本身还要具备数据接收和解释执行的能力;

(3)智能化应用,随着大数据时代的到来,利用先进的智能计算技术对搜集到的大量数据信息进行妥善分析与处理,实现对目标物体的控制。

物联网与互联网的差异主要体现在对网络各种特性要求上的差别,由于自身特性,物联网在即时通信、可靠性、资源准确性等方面需求更大。物联网的安全构建在互联网的安全上,需要在制定物联网安全策略时将互联网安全作为基础,还应充分考虑物联网安全技术的机密性、完整性和可用性等特点。在物联网飞速发展的今天,构建物联网安全体系结构的需求更加明显,以上这些问题都为物联网安全问题研究提供了理论依据。

1 物联网安全理论基础

1.1 物联网的安全需求与特征

当今物联网安全机制缺乏的重要原因就在于感知层的节点受到能力、能量限制,自我保护能力较差,并且物联网的标准化工作尚未完成,以致其工作过程中的信息传输协议等也未能统一标准。攻击节点身份、对数据的完整性和一致性的有意破坏、恶意手动攻击等都对物联网感知工作的安全造成威胁。目前的通信网络是人类个体作为终端进行设计的,数量远不及物联网中的感知节点,通信网络自身承载能力的局限性在某种程度上也增加了通信的安全风险。大量的终端节点接入会造成网络资源抢占,从而给拒绝服务攻击提供了条件,对密钥需求量的增加也会造成传输资源的不必要消耗。在目前的网络中,通过较为复杂的算法对数据进行加密以保护数据的机密性和完整性,而在物联网通信环境中,大部分场景中单个设备的数据发送量相对较小,使用复杂的算法保护会带来不必要的延时。

1.2 物联网安全的关键技术

物联网的融合性在我们制定安全策略时是尤为值得思考的一个问题,它集几种网络的通信特点于一身,同时也把各网络的安全问题融合起来。而且在对传统通信网络的安全性研究工作发展了一段时间的情况下,资源有限、技术不成熟等因素导致了物联网感知网络的学习建设工作更加困难。物联网安全的关键技术如图1所示。

总而言之,应用物联网安全技术时,必须全方面考虑安全需求,部署系统的安全保护措施,从而能够应对安全威胁,防止安全短板,进行全方位的安全防护。

1.3 基于物联网三层结构的安全体系结构

物联网是一种应用感知技术,基于现有通信技术实现了应用多样化的网络。我们可以基于现有各种成熟的网络技术的有机融合与衔接,实现物联网的融合形成,实现物体与物体、人和物体相互的认识与感受,真正体现物物相连的智能化。目前公认的物联网三层结构如图2所示。

1.3.1 物联网的感知层安全

物联网区别于互联网的主要因素是感知层的存在,它处于底层,直接面向现实环境,基数大,功能各异,渗透进我们日常生活的各个方面,所以其安全问题尤为重要。该层涉及条码识别技术、无线射频识别(RFID)技术、卫星定位技术、图像识别技术等,主要负责感知目标、收集目标信息,包括条码(一、二维)和阅读器、传感器、RFID电子标签和读写器、传感器网关等设备。相对于互联网而言,物联网感知层安全是新事物,是物联网安全的重点,需要重点关注。

感知层安全问题有以下特征:

(1)一些有效、成功的安全策略和算法不能直接应用于感知层,这是由于其自身的资源局限性造成的;

(2)感知节点数量大,不可能做到人工监管,其工作区域的无监督性在一定程度上增加了安全风险;

(3)采用的低速低消耗通信技术在制定安全策略和算法选择时要考虑时空复杂度以降低通信资源的消耗;

(4)物联网应用场合的差异性导致了需要的技术策略也不尽相同。

这里以RFID技术为例,由于RFID应用的广泛性,在RFID技术的应用过程中,其安全问题越来越成为一个社会热点。随着技术的发展,目前乃至将来,RFID标签将存储越来越多的信息,承担越来越多的使命,其安全事故的危害也会越来越大,而不再是无足轻重。RFID系统中电子标签固有的资源局限性、能量有限性和对读写操作的速度和性能上的要求,都增加了在RFID系统中实现安全的难度,同时还需要我们对算法复杂度、认证流程和密钥管理方面的问题加以考虑。与常规的信息系统相同,攻击RFID系统的手段与网络攻击手段相似,一般包括被动、主动、物理、内部人员和软/硬件配装等。现在提出的RFID安全技术研究成果主要包括访问控制、身份认证和数据加密,其中身份认证和数据加密有可能被组合运用,但其需要一定的密码学算法配合。

1.3.2 物联网的网络层安全

物联网利用网络层提供的现有通信技术,能够把目标信息快速、准确地进行传递。它虽然主要以发展成熟的移动通信网络与互联网技术为基础构建,但其广度与深度都进行了很大程度的扩展和超越。网络规模和数据的膨胀,将给网络安全带来新的挑战与研究方向,同时网络也将面对新的安全需求。物联网是为融合生活中随处可见的网络技术而建立的,伴随互联网和移动网络技术的成熟与高速发展,未来物联网的信息传递将主要依靠这两种网络承载。在网络应用环境日益复杂的背景环境下,各种网络实体的可信度、通信链路的安全、安全业务的不可否认性和网络安全体系的可扩展性将成为物联网网络安全的主要研究内容。目前国内物联网处于应用初级阶段,网络安全标准尚未出台,网络体系结构尚未成型,但网络融合的趋势是毋庸置疑的。

相对于传统单一的TCP/IP网络技术而言,所有的网络监控措施、防御技术不仅面临结构更复杂的网络数据,同时又有更高的实时性要求,在网络通信、网络融合、网络安全、网络管理、网络服务和其他相关学科领域都将是一个新的课题、新的挑战。物联网面对的不仅仅是移动通信与互联网技术所带来的传统网络安全问题,还由于缺少人对物联网大量自动设备的有效监控,并且其终端数量庞大,设备种类和应用场景复杂等,这些因素都给物联网安全问题带来了不少挑战。物联网的网络安全体系和技术博大精深,设计涉及网络安全接入、安全防护、嵌入式终端防护、自动控制等多种技术体系。物联网面临着网络可管、可控及服务质量等一系列问题,且有过之而无不及,同时还有许多与传统安全问题不同的特殊点需要深入研究,而这些问题正是由于系统由许多机器组成、设备缺乏管理员的正确看管,设备集群化等特点造成的。

1.3.3 物联网的应用层安全

物联网应用层主要面向物联网系统的具体业务,其安全问题直接面向物联网用户群体,包括中间件层和应用服务层安全问题。此外,物联网应用层的信息安全还涉及知识产权保护、计算机取证等其他技术需求和相关的信息安全技术。

中间件层主要完成对海量数据和信息的收集、分析整合、存储分享、智能处理和管理等功能。智能是该层的主要特征,智能通过自动处理技术实现,主要在于该技术的快速准确性,而非自动处理技术可能达不到预期效果。

该层的安全问题含盖以下几种:

(1)恶意攻击者使用智能处理期间的漏洞躲避身份验证;

(2)非法的人为干预(内部攻击);

(3)灾难的控制与恢复等。这种安全需求可概括为:需要完善的密钥管理机制,数据机密性和完整性的可靠保证,高智能处理手段,具有入侵检测、病毒检测能力,严格的访问控制与认证机制,恶意指令分析与预防机制等。

应用服务层由于物联网的广泛应用具有多样复杂性,导致它的许多安全性难点并不能使用其它层的安全协议予以解决,可认为它们属于应用层的独有安全问题,需要深入研究。主要涉及不同访问权限访问数据库时的内容筛选决策,用户隐私信息保护及正确认证,信息泄漏追踪,剩余信息保护,电子产品和软件的知识产权保护等方面。

2 物联网安全技术的未来发展趋势

目前来看,物联网安全技术还处于起步阶段,人们只是直观地觉得物联网安全十分重要,但并不能清楚其规划与发展路线。安全技术的跨学科研究进展、安全技术的智能化发展及安全技术的融合化发展等新兴安全技术思路将在物联网安全领域发展和应用中发挥出一定的作用。目前,由于能够满足物联网安全新挑战及体现物联网安全特点的安全技术还不成熟,因而物联网安全技术还将经过一段时间的发展才能完备,并在发展过程中呈现跨学科研究、智能化发展、融合化发展、拥有广阔应用前景等趋势。

未来的物联网发展和应用取决于众多关键技术的研究与进展,其中物联网信息安全保护技术的不断成熟及各种信息安全应用解决方案的不断完善是关键因素。安全问题若不能引起足够重视与持续关注,物联网的应用将受到重大阻力,必将承担巨大的风险。由于物联网是运行在互联网之上的,它以互联网为根基极大的丰富深化了人与物、人与人相互交流的方式和手段,它是互联网功能的扩展,因此物联网将面临更加复杂的信息安全局面。倘若未来日常生活与物联网联系密切,那么物联网安全将对国家信息安全战略产生深远影响。

3 结 语

物联网概念的提出与发展,将在更深入、更多样化的层面影响到信息网络环境,面对非传统安全日益常态化的情况,我们应该认真思考信息安全本质到底发生了哪些变化,呈现出什么样的特点,力求在信息安全知识论和方法论领域进行总结和突破。

参考文献

[1]吴成东.物联网技术与应用[M].北京:科学出版社,2012.