
第一篇:物联网简介
物联网
目录
一、物联网的起源和发展.....................................................................................................2
二、物联网的体系架构.........................................................................................................4
1、感知层.....................................................................................................................5
2、网络层.....................................................................................................................5
3、应用层.....................................................................................................................6
三、物联网的关键技术.........................................................................................................6
1、射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术......................................6
2、传感技术..................................................................................................................7
3、人工智能技术..........................................................................................................8
4、云计算技术..............................................................................................................8
5、ZigBee技术.............................................................................................................9
6、M2M........................................................................................................................9
7、数据挖掘................................................................................................................10
四、物联网的典型应用.......................................................................................................10
1、人员管理................................................................................................................10
2、车辆船舶的管理.....................................................................................................12
3、物品管理..............................................................................................................13
五、物联网的网络信息安全...............................................................................................15
1、物联网的安全问题.................................................................................................15
2、感知层安全............................................................................................................16(1)传感技术及其联网安全.................................................................................16(2)RFID相关安全问题......................................................................................17
3、网络层安全............................................................................................................18
4、应用层安全............................................................................................................19
5、物联网安全的非技术因素......................................................................................21
六、引入IKI体系的物联网.................................................................................................22 1,普通物联网流程图.................................................................................................22 2,IKI体系的物联网......................................................................错误!未定义书签。
一、物联网的起源和发展
物联网是新一代信息技术的重要组成部分,其英文名称为“The Internet of things”,简称IOT。早在1995年,比尔盖茨《未来之路》中就提及到物联网概念,当时受限于无线网络、硬件及传感设备的发展,并未引起重视。1999年,Electronic Product Code(EPC)global 的前身麻省理工Auto-ID中心提出“ Internet of Things”的构想,即物品上装置唯一识别的电子标签,利用射频识别技术(RFID)完成标签数据的自动采集,通过互联网连接起来,实现智能化识别和管理。2022年,国际电信联盟(ITU)发布名为《Internet of Things》的技术报告[1],对物联网概念进行了扩展。提出了任何时刻、任何地点、任意物体之间互联(“Any Time、Any Place、Any Things Connection”),无所不在的网络(Ubiquitous networks)和无所不在的计算(Ubiquitous computing)的发展愿景。2022年3月,欧盟召开会议“From RFID to the Internet of things”,介绍了RFID的概述和规范,应用前景和存在的不足。2022年1月28日,在美国工商业领袖举行的“圆桌会议”上,IBM 首席执行官彭明盛首次提出“智慧地球”概念,希望通过加大对宽带网络等新兴技术的投入,振兴美国经济并确立美国的未来竞争优势。在获得美国总统奥巴马的积极回应后,这一计划随后上升为美国的国家战略。现如今,物联网已经得到欧盟、韩国、日本等发达国家及地区的高度关注。2022年,国务院总理温家宝视察中科院嘉兴无线传感网工程中心无锡研发分中心时,提出“在传感网发展中,要早一点谋划未来,早一点攻破核心技术”,并且明确要求尽快建立中国传感信息中心,或者叫“感知中国”中心。移动、电信、联通三大运营商纷纷在无锡成立物联网研究中心,以无锡为首的国内大中城市也争相建设智能城市,争取成为感知中国示范城市。
物联网到现今还没有一个统一的定义,普遍被接受的定义为:物联网是指通过装置在物体上的各种信息传感设备,如RFID装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等,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,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。许多人对物联网有着各自的理解,有人认为RFID 的互联就是物联网,有人认为传感器网络就是物联网,有人认为M2M(Machine to Machine)就是物联网,还有人认为物联网是将互联网的客户端扩展到任何物品与物品之间。而物联网的实质是“物物相连的互联网”。物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基 础上的延伸和扩展的网络,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通讯。全面感知,可靠传送,智能处理是物联网的主要特征
二、物联网的体系架构
物联网的价值在于让物体也拥有了“智慧”,从而实现人与物、物与物之间的沟通,物 联网的特征在于感知、互联和智能的叠加。因此,物联网由三个部分组成:感知部分,即以二维码、RFID、传感器为主,实现对“物”的识别;传输网络,即通过现有的互联网、广电网络、通信网络等实现数据的传输;智能处理,即利用云计算、数据挖掘、中间件等技术实现对物品的自动控制与智能管理等。
目前在业界物联网体系架构也大致被公认有这三个层次。底层是用来感知数据的感知层,第二层是数据传输的网络层,最上面是内容应用层,如图
1、感知层
感知层主要实现全面感知,即通过嵌入在物品和设施中的传感器和数据采集设备,随时随地的获取物质世界的各种信息和数据,并接入到网络。感知层的设备主要包括传感器、RFID、二维码、多媒体信息采集,GPS,红外等设备。传感器是能感受被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。RFID是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。二维码是用某种特定的几何图形按一定规律在平面上分布的黑白相间的图形来记录数据符号信息,通过图象输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理。多媒体信息采集是对音频、视频信息进行同步采集,并将其存储的技术。所有的这些设备均通过有线或无线的方式接入相关网络。感知层还需要具备对设备的发现,远程监控和配置参数能力,保证设备能安全稳定的运行,智能化地移动或存储数据,执行本地的命令以及运行分布式操作逻辑,并能进行数据捕获与控制。
2、网络层
网络层实现物联网数据信息的双向传递和控制,达到可靠传输的目的。网络层必须具备复杂事件和数据流的处理能力,提供包括数据汇总、地理信息、识别与关联等服务,具备数据建模和集成能力,指定可互操作的信息框架,具备过程整合的能力,扩展原有系统,优化业务流程,从而实现更全面的互联互通。目前用于支持人与人之间的通信网络技术主要是电信网,而物与物通信和人与人通信在需求和特点上存在差异,为使网络能够更加适应物与物的通信,需要对现有网络进行增强或优化。利用虚拟化技术屏蔽异构网络在资源形态、资源使用方式上的差异,将网络的各类资源,如设备、存储、计算、承载传送等,进行感知、收集、抽象等处理。
3、应用层
应用层实现对信息的处理,利用云计算,模糊识别的各种智能计算技术,对海量的数据和信息进行分析处理,提升对物质世界、经济社会、交通运输等的观察力、对物体实现智能化的决策和控制。应用层包含应用支撑子层和应用服务子层,应用支撑子层实现跨行业、跨应用、跨系统之间的信息协同、共享、互通的功能,主要包括信息开放平台,云计算平台,服务支撑平台,其他中间件平台。信息开放平台将各种信息和数据进行统一汇聚、整合、分类和交换,并在安全范围内开放给各种应用服务。云计算平台提供支持高并发和海量数据的存储处理。服务支撑平台面向各种不同的应用,提供综合的业务管理、计费结算、签约认证、安全控制、内容管理、统计分析等功能。其他中间件平台用于支撑泛在应用的其他平台,例如封装和抽象网络和业务能力,向应用提供统一开放的接口等。应用服务子层指的是物联网的各种应用,例如智能电力、智能交通、智能环境、智能家居等
三、物联网的关键技术
物联网的关键技术主要有RFID,传感技术,人工智能技术,云计算技术。
1、射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术
RFID技术是物联网中让物品“开口说话”的关键技术,RFID标签上存储着规范和具有互用性的信息,采用非接触的方式,利用射频通信把它们自动采集到中央信息系统可以实现物品识别。其基本原理是利用射频信号和空间耦合(电感或电磁耦合)或雷达反射的传输特性,实现对被识别物体的自动识别。按照不同的分类方式,RFID标签可以分为如下几类,按供电方式分为有源(Active)标签和无源(Passive)标签;按工作频率分为低频(LF)标签、高频(HF)标签、超高频(UHF)标签以及微波(uW)标签;按通信方式分为主动式标签(TTF)和被动式标签(RTF);按标签芯片分为只读(R/O)标签、读写(R/W)标签和CPU标签。
RFID不仅仅是改进的条码,它具有非接触式,中远距离工作;大批量、由读写器快速自动读取;信息量大、可以细分单品;芯片存储,可多次读取;并可以与其他各种传感器共同使用等显著优点,可广泛应用于诸如物流管理、交通运输、医疗卫生、商品防伪、资产管理以及国防军事等领域,被公认为二十一世纪十大重要技术之一。
RFID就的难点在于防冲撞技术,天线的研究,工作频率的选择,安全及隐私等问题。
2、传感技术
传感技术主要负责接收物品“讲话”的内容。传感技术是关于从自然信源获取信息,并对之进行处理、变换和识别的一门多学科交叉的现代科学与工程技术,它涉及传感器、信息处理和识别的规划设计、开发、制造、测试、应用及评价改进等活动。
传感器网络节点的基本组成包括如下几个基本单元:传感单元(由传感器和模数转换功能模块组成)、处理单元(包括CPU、存储器、嵌入式操作系统等)、通信单元(由无线通信模块组成)以及电源[3]。传感器网是由部署在监测区域内大量的传感器节点组成,通过无线通信方式形成一个多跳的自组织的网络系统。网络的部署是通过适当的策略来布置传感器节点以满足特定的需求。传感器网络涉及许多关键技术:传感器技术、嵌入式技术、网络拓扑控制、网络协议、网络安全、时间同步、定位技术、数据融合、数据管理、无线通信技术、网络能耗管理技术及分布式系统技术等。先利用传感器采集到所需信息,传送嵌入式系统进行实时计算,再通过现代网络及无线通讯技术传输,最后送入上层服务器进行分布式处理。因此传 感器网络的发展必须得到传感器技术、嵌入式技术及网络无线通讯技术的支撑。
我国在传感器研究方面持续投入不足,国际竞争能力不强,缺少龙头企业的示范带动作用,导致我国传感器产业企业规模小、产业链不完善,研发投入能力弱、竞争力不强,是物联网发展过程中比较薄弱的环节。
3、人工智能技术
人工智能技术是研究使计算机来模拟人类的某些思维过程和智能行为(如学习、推理、思考、规划等)的技术。在物联网中,人工智能技术主要负责将物品“讲话”的内容进行分析和处理。
物联网所需的智能技术是海量信息的智能分析与控制。海量信息智能分析与控制是指依托先进的软件工程技术,对物联网的各种信息进行海量存储与快速处理,并将处理结果实时反馈给物联网的各种控制部件。智能技术是为了有效地达到某种预期的目的,利用知识分析后所采用的各种方法和手段。通过在物体中植入智能系统,可以使得物体具备一定的智能性,能够主动或被动的实现与用户的沟通。智能分析与控制技术主要包括人工智能理论、人机交互技术、智能分析与控制系统等。通过一系列的智能分析与控制使物联网赋予物体“智能”以实现人与物交互、对话,甚至物与物交互、对话[4]。
4、云计算技术
物联网的发展离不开云计算技术的支持。物联网中的终端的计算和存储能力有限,云计算平台可以作为物联网的“大脑”,实现对海量数据的存储、处理。云计算是分布式计算技术的一种,是当前计算机应用领域的重要研究方向,也是在物联网里处理海量数据的必备手段。当物联网具备一定规模后,如果数据得不到及时有效处理,便会丢失。依托先进的软件 工程技术,通过网络将庞大的分析处理程序自动拆分成无数个较小的子程序,在经过众多服务器所组成的庞大系统搜寻、计算、分析,最后将处理结果返回用户。
云计算在物联网中的应用前景广阔,经济价值巨大,相对于成熟的云计算产品,在物联网中运用的还是比较有限,但是物联网和云计算的发展会相辅相成,相互促进。云计算为物联网的数据处理提供了经济的平台,物联网也对云计算提出了一些新的需求。
5、ZigBee技术
ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。根据国际标准规定,ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。这一名称(又称紫蜂协议)来源于蜜蜂的八字舞,由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息,也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率。主要适合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备。简而言之,ZigBee就是一种便宜的,低功耗的近距离无线组网通讯技术。ZigBee是一种低速短距离传输的无线网络协议。ZigBee协议从下到上分别为物理层(PHY)、媒体访问控制层(MAC)、传输层(TL)、网络层(NWK)、应用层(APL)等。其中物理层和媒体访问控制层遵循IEEE 802.15.4标准的规定。
6、M2M
M2M是machine-to-machine的简称,即“机器对机器”的缩写,也有人理解为人对机器(man-to-machine)、机器对人(machine-to-man)等,旨在通过通信技术来实现人、机器和系统三者之问的智能化、交互式无缝连接。M2M设备是能够回答包含在一些设备中的数据的请求或能够自动传送包含在这些设备中的数据的设备。M2M通信与物联网的核心理念一致,不同之处是物联网的概念、所采用的技术及应用场景更宽泛。而M2M则聚焦在无线通信网络应用上,是物联网应用的一种主要方式。
7、数据挖掘
数据挖掘(英语:Data mining),又译为资料探勘、数据采矿。它是数据库知识发现(英语:Knowledge-Discovery in Databases,简称:KDD)中的一个步骤。数据挖掘一般是指从大量的数据中通过算法搜索隐藏于其中信息的过程。数据挖掘通常与计算机科学有关,并通过统计、在线分析处理、情报检索、机器学习、专家系统(依靠过去的经验法则)和模式识别等诸多方法来实现上述目标。在物联网中,数据挖掘只是一个代表性概念,它是一些能够实现物联网“智能化”“智慧化”的分析技术和应用的统称。细分起来,它包括数据挖掘和数据仓库(Data Warehousing)、决策支持(Decision Support)、商业智能(Business Intelligence)、报表(Reporting)、ETL(数据抽取、转换和清洗等)、在线数据分析(On-line Data Analysis)、平衡计分卡(Balanced Scoreboard)等技术和应用。
四、物联网的典型应用
了
1、人员管理
利用物联网技术可以实现对特定人员管理。通过给人员佩戴RFID卡或GPS设备,管理系统通过读取RFID或GPS的信息,获得人员的出入时间、位置、状态等信息,并利用这些信息实现对人员的管理。具体的应用有员工考勤、矿井作业人员安全管理、监狱人员管理、老人的跟踪定位、学生出入校管理等。下面以中小学生出入校管理系统为例作介绍。中小学生的安全问题一直是广大群众、政府领导、公众媒体关心的热点问题。其中最受关注的焦点就集中在中小学的人员进出管理上,为了更好地做好对学生的安全管理,利用RFID技术提出一套中小学学生出入校管理系统。
图3 电动车智能管理系统示意
图4 学生出入校管理系统里阅读器安装位置
该方案通过给每位学生和老师配发2.45G的有源RFID标签,在学校门口安装2个RFID阅读器,两个阅读器在安装时,确保没有交叉区域,如图4所示。根据学生经过阅读器的先 后顺序判断学生进出校门的方向。学校可以根据阅读器检测到得标签信息来统计学生的到校情况,分析比较每个年级,每个班级的到校率。
2、车辆船舶的管理
车辆船舶的管理是通过给车辆船舶安装RFID标签,在路口和海岸线上安装信号接收器,通过信号接收机接收到的RFID信号对车辆和船舶进行管理。例如高速不停车收费系统(ETC)、停车管理系统、路口违章抓拍、道路流量统计等。下面以电动车管理系统和智能车位引导系统作介绍。
电动车已经成为居民出行的一种很重要的交通工具,宁波大市的电动车保有量已达200万辆,但是电动车在安全,防盗等方面还存在一些隐患,所以宁波市交警推出基于RFID技术的电动车智能管理系统。
电动车管理系统采用双RFID卡识别技术,为车主配置2张RFID卡,一张固定车上不可拆卸,称为“车卡”;另一张由车主手持可以随身携带,称为“钥匙卡”。检测设备一般安装在小区门口和路口,车辆通过小区门口或路口时,系统必须同时采集到车卡和钥匙卡的信息,并进行配对,如果配对成功,车辆状态才算正常,如果配对不成功,无车卡或钥匙卡,就会产生报警。同时系统会记录车辆的进出信息,并将记录信息上传到后台服务器进行存储处理,以供后续查询统计使用。
电动车的RFID是采用有源的2.45G的标签,解决了远距离移动情况下的多标签同时检测问题。车辆即使在行驶状态下也能正确的被检测出来。
智能车位引导系统主要是对停车进行管理,适应于在中、大型停车场,以及火车站、购物中心等公共停车场。其工作原理是利用无线地磁车辆探测器检测出车位上是否停有车辆,然后将车位的停车情况统一发送给主控制器,主控制器再通过软件将空余车位信息发布到指 示器上,需要停车的司机就可以根据停车指示牌快速找到车位。
采用地磁检测车辆的原理是,在没有机动车辆是,磁场处于相对稳定状态,当机动车辆经过时会引起磁场的变化,无线地磁检测器就是分析磁场的变化来检测车辆的。检测器一般埋于地表,自带电池供电,并将检测信息通过无线的方式发送给接收机,接收机再将信息发送给主控制器处理,并将空余车位指示器上发布,图5是该系统的整个示意图。
图5 智能车位引导系统
使用智能车位引导系统可以提高停车场的使用率,并能更好的管理和经营停车场,降低经营成本,提高社会和经济效益。同时为顾客消除停车烦恼,轻松停车,节省时间,提高效率。
3、物品管理
物联网在物品管理中的应用有食品安全管理、基础设施管理、贵重物品管理、军事物质、救灾物质的管理、易燃易爆物品的跟踪管理等。给物品配置传感器、RFID、条形码等设备,就可以通过信号接收机读取到物品的位置、状态、详细信息,从而实现对物品的有效管理。下面以食品安全管理系统为例作详细介绍。
农产品安全问题是关系到人民健康和国计民生的重大问题,食物质量安全引起了全社会越来越广泛的关注。当前我国的食品安全问题还相当突出,近年来,重大食品安全事件层出 不穷,食品安全成为提高国民生活水准的焦点。
我市列入全国肉类蔬菜流通追溯体系建设十大试点城市,按照商务部的统一要求,已经基本建成了肉类蔬菜流通追溯体系。食品安全需要从源头抓起,对食品生产实施可追溯管理,做到源头可追溯,流向可跟踪,信息可查询,产品可召回,实现对肉类蔬菜流通卫生品质的有效监督,并通过与相应的食品卫生体系相结合,提高肉类蔬菜卫生品质。
食品的流通主要经历一下几个环节,食品原材料,食品加工,食品运输,食品销售。食品的追溯系统主要是对食品的各个流通环节进行有效的管理,在食品原材料阶段要将信息录入到数据库,蔬菜类要记录施肥,打农药等情况,畜牧类要记录出生、饲料、防疫、出栏等信息。在食品加工阶段对同一批次的蔬菜或肉类贴上标签,并将标签和生产批次录入数据库,将加工完成的产品跟原材料进行关联。在食品运输阶段,将食品标签和运输车辆标签进行关联,记录运输条件等信息,并将信息上传到数据库。在食品销售阶段,会对每次交易产生一条记录,并打印追溯码,消费者可以根据追溯码通过网络或短信的方式查找食品的完整的信息,食品安全追溯流程如图6。
有了食品追溯系统,一旦出现食品安全事故,也能很快追溯到食品生产流通过程中的某一环节,并对相关食品进行召回处理,将食品安全事故影响降到最低。另一方面消费者在购买食品时也能更加放心。
图6 食品安全追溯流程
五、物联网的网络信息安全
1、物联网的安全问题
随着物联网建设的加快,物联网的安全问题必然成为制约物联网全面发展的重要因素。在物联网发展的高级阶段,由于物联网场景中的实体均具有一定的感知、计算和执行能力,广泛存在的这些感知设备将会对国家基础、社会和个人信息安全构成新的威胁。一方面,由于物联网具有网络技术种类上的兼容和业务范围上无限扩展的特点,因此当大到国家电网数据小到个人病例情况都接到看似无边界的物联网时,将可能导致更多的公众个人信息在任何时候,任何地方被非法获取;另一方面,随着国家重要的基础行业和社会关键服务领域如 电力、医疗等都依赖于物联网和感知业务,国家基础领域的动态信息将可能被窃取。所有的这些问题使得物联网安全上升到国家层面,成为影响国家发展和社会稳定的重要因素。
物联网相较于传统网络,其感知节点大都部署在无人监控的环境,具有能力脆弱、资源受限等特点,并且由于物联网是在现有的网络基础上扩展了感知网络和应用平台,传统网络安全措施不足以提供可靠的安全保障,从而使得物联网的安全问题具有特殊性。所以在解决物联网安全问题时候,必须根据物联网本身的特点设计相关的安全机制。
2、感知层安全
物联网感知层的任务是实现智能感知外界信息功能,包括信息采集、捕获和物体识别,该层的典型设备包括RFID装置、各类传感器(如红外、超声、温度、湿度、速度等)、图像捕捉装置(摄像头)、全球定位系统(GPS)、激光扫描仪等,其涉及的关键技术包括传感器、RFID、自组织网络、短距离无线通信、低功耗路由等。
(1)传感技术及其联网安全
作为物联网的基础单元,传感器在物联网信息采集层面能否如愿以偿完成它的使命,成为物联网感知任务成败的关键。传感器技术是物联网技术的支撑、应用的支撑和未来泛在网的支撑。传感器感知了物体的信息,RFID赋予它电子编码。传感网到物联网的演变是信息技术发展的阶段表征。传感技术利用传感器和多跳自组织网,协作地感知、采集网络覆盖区域中感知对象的信息,并发布给向上层。由于传感网络本身具有:无线链路比较脆弱、网络拓扑动态变化、节点计算能力、存储能力和能源有限、无线通信过程中易受到干扰等特点,使得传统的安全机制无法应用到传感网络中。目前传感器网络安全技术主要包括基本安全框架、密钥分配、安全路由和入侵检测和加密技术等。安全框架主要有SPIN(包含SNEP和uTESLA两个安全协议),Tiny;Sec、参数化跳频、Lisp、LEAP协议等。传感器网络的密钥分配主要倾向于采用随机预分配模型的密钥分配方案。安全路由技术常采用的方法包括加入容侵策略。入侵检测技术常常作为信息安全的第二道防线,其主要包括被动监听检测和主动检测两大类。除了上述安全保护技术外,由于物联网节点资源受限,且是高密度冗余撒布,不可能在每个节点上运行一个全功能的入侵检测系统(IDS),所以如何在传感网中合理地分布IDS,有待于进一步研究。
(2)RFID相关安全问题
如果说传感技术是用来标识物体的动态属性,那么物联网中采用RFID标签则是对物体静态属性的标识,即构成物体感知的前提。RFID是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。识别工作无须人工干预。RFID也是一种简单的无线系统,该系统用于控制、检测和跟踪物体,由一个询问器(或阅读器)和很多应答器(或标签)组成。
通常采用RFID技术的网络涉及的主要安全问题有:(1)标签本身的访问缺陷。任何用户(授权以及未授权的)都可以通过合法的阅读器读取RFID标签。而且标签的可重写性使得标签中数据的安全性、有效性和完整性都得不到保证。(2)通信链路的安全。(3)移动RFID的安全。主要存在假冒和非授权服务访问问题。目前,实现RFID安全性机制所采用的方法主要有物理方法、密码机制以及二者结合的方法。
3、网络层安全
物联网网络层主要实现信息的转发和传送,它将感知层获取的信息传送到远端,为数据在远端进行智能处理和分析决策提供强有力的支持。考虑到物联网本身具有专业性的特征,其基础网络可以是互联网,也可以是具体的某个行业网络。物联网的网络层按功能可以大致分为接入层和核心层,因此物联网的网络层安全主要体现在两个方面。
(1)来自物联网本身的架构、接入方式和各种设备的安全问题:物联网的接入层将采用如移动互联网、有线网、Wi-Fi、WiMAX等各种无线接入技术。接入层的异构性使得如何为终端提供移动性管理以保证异构网络间节点漫游和服务的无缝移动成为研究的重点,其中安全问题的解决将得益于切换技术和位置管理技术的进一步研究。另外,由于物联网接入方式将主要依靠移动通信网络。移动网络中移动站与固定网络端之间的所有通信都是通过无线接口来传输的。然而无线接口是开放的,任何使用无线设备的个体均可以通过窃听无线信道而获得其中传输的信息,甚至可以修改、插入、删除或重传无线接口中传输的消息,达到假冒移动用户身份以欺骗网络端的目的。因此移动通信网络存在无线窃听、身份假冒和数据篡改等不安全的因素。
(2)进行数据传输的网络相关安全问题:物联网的网络核心层主要依赖于传统网络技术,其面临的最大问题是现有的网络地址空间短缺。主要的解决方法寄希望于正在推进的IPv6技术。IPv6采纳IPsec协议,在IP层上对数据包进行了高强度的安全处理,提供数据源地址验证、无连接数据完整性、数据机密性、抗重播和有限业务流加密等安全服务。但任何技术都不是完美的,实际上IPv4网络环境中大部分安全风险在IPv6网络环境中仍将存在,而且某些安全风险随着IPv6新特性 的引入将变得更加严重:首先,拒绝服务攻击(DDoS)等异常流量攻击仍然猖獗,甚至更为严重,主要包括TCP-flood、UDP-flood等现有DDoS攻击,以及IPv6协议本身机制的缺陷所引起的攻击。其次,针对域名服务器(DNS)的攻击仍将继续存在,而且在IPv6网络中提供域名服务的DNS更容易成为黑客攻击的目标。第三,IPv6协议作为网络层的协议,仅对网络层安全有影响,其他(包括物理层、数据链路层、传输层、应用层等)各层的安全风险在IPv6网络中仍将保持不变。此外采用IPv6替换IPv4协议需要一段时间,向IPv6过渡只能采用逐步演进的办法,为解决两者间互通所采取的各种措施将带来新的安全风险。
4、应用层安全
物联网应用是信息技术与行业专业技术的紧密结合的产物。物联网应用层充分体现物联网智能处理的特点,其涉及业务管理、中间件、数据挖掘等技术。考虑到物联网涉及多领域多行业,因此广域范围的海量数据信息处理和业务控制策略将在安全性和可靠性方面面临巨大挑战,特别是业务控制、管理和认证机制、中间件以及隐私保护等安全问题显得尤为突出。
(1)业务控制和管理:由于物联网设备可能是先部署后连接网络,而物联网节点又无人值守,所以如何对物联网设备远程签约,如何对业务信息进行配置就成了难题。另外,庞大且多样化的物联网必然需要一个强大而统一的安全管理平台,否则单独的平台会被各式各样的物联网应用所淹没,但这样将使如何对物联网机器的日志等安全信息进行管理成为新的问题,并且可能割裂网络与业务平台之间的信任关系,导致新一轮安全问题的产生。传统的认证是区分不同层次的,网络层的认证负责网络层的身份鉴别,业务层的认证负责业务层的身 份鉴别,两者独立存在。但是大多数情况下,物联网机器都是拥有专门的用途,因此其业务应用与网络通信紧紧地绑在一起,很难独立存在。
(2)中间件:如果把物联网系统和人体做比较,感知层好比人体的四肢,传输层好比人的身体和内脏,那么应用层就好比人的大脑,软件和中间件是物联网系统的灵魂和中枢神经。目前,使用最多的几种中间件系统是:CORBA、DCOM、J2EE/EJB以及被视为下一代分布式系统核心技术的Web;Services。
在物联网中,中间件处于物联网的集成服务器端和感知层、传输层的嵌入式设备中。服务器端中间件称为物联网业务基础中间件,一般都是基于传统的中间件(应用服务器、ESB/MQ等),加入设备连接和图形化组态展示模块构建;嵌入式中间件是一些支持不同通信协议的模块和运行环境。中间件的特点是其固化了很多通用功能,但在具体应用中多半需要二次开发来实现个性化的行业业务需求,因此所有物联网中间件都要提供快速开发(RAD)工具。
(3)隐私保护:在物联网发展过程中,大量的数据涉及到个体隐私问题(如个人出行路线、消费习惯、个体位置信息、健康状况、企业产品信息等),因此隐私保护是必须考虑的一个问题。如何设计不同场景、不同等级的隐私保护技术将是为物联网安全技术研究的热点问题。当前隐私保护方法主要有两个发展方向:一是对等计算(P2P),通过直接交换共享计算机资源和服务;二是语义Web,通过规范定义和组织信息内容,使之具有语义信息,能被计算机理解,从而实现与人的相互沟通。
5、物联网安全的非技术因素
目前物联网发展在中国表现为行业性太强,公众性和公用性不足,重数据收集、轻数据挖掘与智能处理,产业链长但每一环节规模效益不够,商业模式不清晰。物联网是一种全新的应用,要想得以快速发展一定要建立一个社会各方共同参与和协作的组织模式,集中优势资源,这样物联网应用才会朝着规模化、智能化和协同化方向发展。物联网的普及,需要各方的协调配合及各种力量的整合,这就需要国家的政策以及相关立法走在前面,以便引导物联网朝着健康稳定快速的方向发展。人们的安全意识教育也将是影响物联网安全的一个重要因素。
六、引入IKI体系的物联网
1,普通物联网流程图
普通物联网流程图APP服务器网关终端开始发送命令接收命令转发命令接收命令转成终端识别的命令用对称密钥加密发送命令解密,接收命令执行命令结束
普通物联网步骤: 1,APP发送命令 2,服务器接收命令 3,服务器转发命令 4,网关接收命令 5,用对称密钥加密命令 6,执行命令
缺点:
1,网关和终端只通过对称密钥加密很不安全
2,传统物联网系统中对称密钥都是一个,当解开一个之后就没安全可讲 3,无法确定信道信源的安全
第二篇:物联网简介
物联网—感知的世界
摘要:既计算机,互联网后,物联网作为一个信息技术综合应用的代名词,掀起信息产业第三浪潮,大国纷纷将其纳为重点领域,显而易见,它将影响到政治,军事,经济,环境等方方面面,必在未来极大改变人们的生活。
关键词:物联网、互联网、传感器、通信业务。
机器联网了,人也联网了,下一步就是物体与物体之间要联网了,于是,物联网来了。物联网是新一代信息技术,英文名“The Internet of things”。顾名思义,物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物体与物体之间,进行信息交换和通信。因此,物联网的定义是:通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物体与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。那么,具体地说,怎样才算是纳入了物联网范围?
这里的“物”要满足以下条件才能够被纳入“物联网”的范围:
1.要有相应信息的接收器;
2.要有数据传输通路;
3.要有一定的存储功能;
4.要有CPU;
5.要有操作系统;
6.要有专门的应用程序;
7.要有数据发送器;
8.遵循物联网的通信协议;
9.在世界网络中有可被识别的唯一编号。
那么,总地说,物联网与普通网络有什么区别呢?
首先,它是各种感知技术的广泛应用。物联网上部署了海量的多种类型传感器,每个传感器都是一个信息源,不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。传感器获得的数据具有实时性,按一定的频率周期性的采集环境信息,不断更新数据。
其次,它是一种建立在互联网上的泛在网络。物联网技术的重要基础和核心仍旧是互联网,通过各种有线和无线网络与互联网融合,将物体的信息实时准确地传递出去。在物联网上的传感器定时采集的信息需要通过网络传输,由于其数量极其庞大,形成了海量信息,在传输过程中,为了保障数据的正确性和及时性,必须适应各种异构网络和协议。还有,物联网不仅仅提供了传感器的连接,其本身也具有智能处理的能力,能够对物体实施智能控制。物联网将传感器和智能处理相结合,利用云计算、模式识别等各种智能技术,扩充其应用领域。从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据,以适应不同用户的不同需求,发现新的应用领域和应用模式。
总之,物联网是现代信息技术发展到一定阶段后出现的一种聚合性应用与技术提升,将各种感知技术、现代网络技术和人工智能与自动化技术聚合与集成应用,使人与物智慧对话,创造一了个智慧的世界。
既然如此,那么物联网又是怎么兴起的?世界是什么反应?
1999 年 MIT Auto-ID Center 提出物联网概念,即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。
2022 年 日本总务省提出 u-Japan 构想中,希望在 2022 年将日本建设成一个 “Anytime,Anywhere,Anything,Anyone”都可以上网的环境。同年,韩国政府制定
了 u-Korea 战略,韩国信通部发布的《数字时代的人本主义:IT839 战略》以具体呼应 u-Korea。
2022 年 11 月 在突尼斯举行的信息社会世界峰会(WSIS)上,国际电信联盟(ITU)发布了《ITU 互联网报告 2022:物联网》,报告指出,无所不在的 “物联网”通信时代即将来临,世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行交换。射频识别技术(RFID)、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将到更加广泛的应用。2022 年 11 月 IBM 提出“智慧的地球”概念,即“互联网 物联网=智慧地球”,以此做为经济振兴战略。如果在基础建设的执行中,植入“智慧”的理念,不仅仅能够在短期内有力 的刺激经济、促进就业,而且能够在短时间内为中国打造一个成熟的智慧基础设施平台。2022 年 6 月 欧盟委员会提出针对物联网行动方案,方案明确表示在技术层面将给予大量资金支持,在政府管理层面将提出与现有法规相适应的网络监管方案。
2022 年 8 月 温家宝总理在无锡考察传感网产业发展时明确指示要早一点谋划未来,早一点攻破核心技术,并且明确要求尽快建立中国的传感信息中心,或者叫“感知中国”中心。
国家那么重视,可是物联网到底和我们的现实生活有什么联系呢? 第一,医学:你能想象你可以实时享受医疗监护吗?
以物联网技术为基础的无线传感器网络在检测人体生理数据、老年人健康状况、医院药品管理以及远程医疗等方面可以发挥出色的作用。在病人身上安置体温采集、呼吸、血压等测量传感器,医生可以远程了解病人的情况。利用传感器网络长时间地收集人的生理数据,这些数据在研制新药品的过程中非常有用。这个系统稍加产品化,便可成为一些老人及行动不便的病人的安全助手。同时,该系统也可以应用到一些残障人士的康复中心,对病人的各类肢体恢复进展进行精确测量,从而为设计复健方案带来宝贵的参考依据。
第二,环境: 你能想象流鱼会有了“身份证”吗?
如果你在无锡蠡湖边偶然看到鲢鳙鱼的背脊上有类似小天线的黄色标签时,请不要惊奇,这是物联网技术“联姻”净水渔业的尝试。无锡市农业委员会今年在蠡湖放流了30万尾小鱼,和往年不同,今年有3500条生长约1年的鲢鳙鱼体内被植入高科技芯片,成为探知放流效果的有效载体。芯片用来记录鱼放流时间、放流地点、放流时鱼身体状况等初始信息。研究人员用计算机扫描芯片,就可找到初始数据,以此研究蠡湖鱼类的生存状态、环境变化对鱼的影响等,还可通过鱼类身体重量变化算出吃掉的蓝藻,精细测量出蠡湖生态环境的改善。第三,家居: 你能想象你可以和家用电器互动吗,比如冰箱?
当你工作一天回到家,想做一份莲子桂圆汤,走到冰箱前查询冰箱外立面上的显示屏时却发现,冰箱内现有红枣、莲子,却没有桂圆。没关系,这台冰箱已经通过物联网技术与全球相连接,马上访问沃尔玛的网站,那里有很多桂圆可供选购……这就是物联网冰箱带给人们的新生活。
物联网冰箱不仅可以储存食物,还可实现冰箱与冰箱里的食品“对话”。冰箱可以获取其储存食物的数量、保质期、食物特征、产地等信息,并及时将信息反馈给消费者。它还能与超市相连,让你足不出户就知道超市货架上的商品信息;能够根据主人取放冰箱内食物的习惯,制订合理的膳食方案。此外,它还是一个独立的娱乐中心,具有网络可视电话功能,能浏览资讯和播放视频。
目前绿色农业、工业监控、公共安全、城市管理、远程医疗、智能家居、智能交通和环境监测等各个行业均有物联网应用的尝试,那么军事方面的应用就更不用说了!
第三篇:物联网工程学院学生会简介
物联网工程学院团委学生会简介
物联网工程学院团委学生会前身由原通信与控制工程学院学生会、青年志愿者协会、社团联合会、科技协会和原信息工程学院学生会、青年志愿者协会、科技协会资源组合而成,是物联网工程学院唯一的、最大的、在学校党组织领导下和团组织指导下的群众组织。下设团组织和大学生会,团组织由组织部、宣传部、党务中心、实践服务中心、团日活动中心、资助中心、艺术中心七个部门组成,大学生会下设直属中心、大学生科技协会、大学生青年志愿者协会和社团联合会。其中直属中心下设办公室、外联部、学习部、生活部、体育部五个部门、大学生科技协会下设主席团、顾问团、秘书处、办公室、科技部、创意部、学术部、服务部八个部门,青年志愿者协会下设办公室、技术部、策划部、活动联络部四个部门,社团联合会主要由各学生社团的负责人组成,下设英语角、篮球协会、心理协会、八音社和辩论社五个社团。这里吸纳了物联网工程学院最优秀的学生群体,这里的每一个人来源于广大同学,服务于广大同学,是同学们利益的忠实代表。团委学生会一直本着“自我教育、自我管理、自我服务”的指导方针,和“一切为同学”的根本宗旨,曾多次承办江南大学“江南之春”文化艺术节、迎新晚会、江南大学运动会、本硕博论坛、江南大学“我最喜爱的老师”评选、全国大学生传感电子设计大赛等一系列精彩的活动,丰富了校园文化生活,充分发挥了团委学生会的桥梁纽带作用。多次荣获“江南大学优秀学生分会”“江南大学优秀青年志愿者分会”等称号!
第四篇:2022 物联网
物联网行业已进入实干阶段
添加日期:2022-04-02中国可穿戴计算产业推进联盟理事长陈奕泉周二下午在第五届中国物联网大会上表示,物联网行业已进入埋头苦干阶段。
他表示,产业从2022年概念炒作进入埋头苦干阶段,并在车联网、智能家居等出现了一些初创型的领军企业。物联网领域受益于国家创新及风投的青睐,赢得了一定的发展机遇;同时成为地方政府的政绩工程,利润丰厚。但他同时指出,物联网行业的制约因素在于同质化发展比较严重、业务发展碎片化。
他表示,在物联网产业链上,越贴近用户的产业角色价值空间越大,应用、服务运营和系统集成比重较大,物联网产业的两端(云端、终端)是产业链价值的要点与控制点。
不具名分析师表示,物联网产业链将受益于智慧城市建设,且随着智能终端渗透率的提升,带动移动互联网高速成长,移动支付产业链也有望加速崛起。“随着3G网络的覆盖率逐步提升,物联网传感器应用的大规模使用,国内物联网产业已经步入实质阶段。”
A股物联网概念股主要有远望谷、恒宝股份、厦门信达、航天信息、高鸿股份、长电科技等。分析人士指出,物联网相关技术在未来3年内中国物联网产业将在智能电网、智能家居、数字城市、智能医疗、车用传感器等领域率先普及,预计将实现三万亿的总产值。
2022十大科技狂“烧钱”:物联网成狠角色
添加日期:2022-01-03用手机一“嘀”,无需信用卡和钱包,支付就搞掂;加一颗芯片,空调、扫地机都既是家电又是家庭监控器;可穿戴设备眼镜、手表升级换代、3D打印登堂入室„„2022年的科技消费市场,会延续2022年的消费者趋势,但会有更深层、更成熟的应用场景。本期,我们综合各机构、专业人士的预测,总结十大消费趋势,与读者朋友分享。
1.移动货币更成熟
手机钱包,这个概念你也许不止一次听到,但你用过吗?因为担心安全,觉得使用不便,各种可能阻碍了你的移动支付“初体验”。不过,2022年,不是比特币也不是莱特币,而是手机代替传统钱包。2022年岁末,支付宝、微信、移动运营商,都发力移动支付市场。而且,互联网金融业务,已被BAT(百度、阿里、腾讯)等众多互联网公司相中,准备大干一场。此前,运营商的小额手机支付、手机代替门禁卡、羊城通等,也逐渐开始。不管你愿意不愿意,移动货币将逐渐取代实物货币,占据你生活的显要地位——而出门“三件套”,手机钱包钥匙,很可能由手机“单挑”。
2.可穿戴设备升级
谷歌有Google Glass,三星、索尼、高通都有智能手表,苹果的iWatch很可能在2022年与玩家见面。2022年会是可穿戴设备之年,但可穿戴设备也会遇到一个难以解决的问题,就是隐私问题。不过,爱立信预测,只有4%的人因为这种担忧而减少对网络设备的使用。相反,消费者们会选择一些方法来减少风险,诸如在提供个人信息时变得更加谨慎。与此相关,生物识别技术在今年随着可穿戴设备一起成长——除了苹果的Touch ID,还有虹膜扫描等各种方式,让你的身体变成你移动设备的密码。
3.LTE网络助智能家庭成真
走在回家的路上,用手机远程遥控空调开机,先为你回家“暖暖场”,电饭煲则根据指令开始煮饭——不要小看这些场景,它们就是你未来的生活。2022年底,4G牌照让4G时代顺利“降生”。拿到4G牌照的三大运营商在2022年加大LTE网络覆盖,FDD-LTE网络
牌照预计也会发放。有了更快的网络,智能家庭的构想会提速。近日,多家扫地机厂商,已经加入了芯片控制模块,让扫地机成为家庭移动式监控器,以方便了解家中儿童、老人的生活情况。远程遥控空调、冰箱、洗衣机、电视等生活场景,无疑都会进入寻常百姓家。
4.私人云服务渐热
大数据是去年IT行业热门的词语。将通讯录、聊天信息、图片、音视频资料上传到企业的云服务平台,你是否在享受其便利之时也有一丝犹疑?毕竟,大家都在挖大数据,都在建云平台,终究会有一批企业倒下,所储存的用户资料也可能外泄,怎么办?IDC预计,2022年,在“大数据”技术和服务方面的支出将会大幅增长30%至140亿美元。今年“大数据”应用程序将会以“云服务”的形式提供给企业和个人。由于担忧隐私被监控,一些企业和个人会将“私人云服务”作为一种新的网络应用。
5.量化自我的健康设备兴起
跑步,心率如何,血压怎样,通过移动健康设备就轻松“搞掂”。即便身在千里之外,只要你有设备在身,也可以为家中亲友“把脉”,了解他们的健康状态。这些,正是大家已经使用的量血压、测脉搏和计步的移动设备。同时,健康App也越来越“智能”,通过开启应用,记录自身活动,随时掌握自己的健康状态。据爱立信调研,40%的用户希望手机能够记录全部的身体活动,并且56%的人愿意使用手环来监测自身血压和脉搏。
6.智慧城市不是梦
PM2。5指数、上一站公交离此地还有多远、十字路口的车祸如何疏导、农田的水温是否适合种子发芽„„一切,都将在“智慧城市”中得到应用。三大运营商喊叫了许久的“智慧城市”,也在交通、医疗、环境监测等多方面进行了尝试。然而,无论是网络、还是相关设备以及使用便利、价格等,目前还无法令大众普遍受益。2022年,三大运营商会联手产业链上的厂商,做更多事情。
7.无处不在的传感器
沙漠中每一粒沙子都将有个ID,可以与你互动。这绝非科幻。未来,你家的桌子可以与你互动告诉你它“负重过大,得收拾桌面了”;镜子也会告诉你“最近脸变小了,减肥成功”„„“物联网”不会再“捂着”了,那是现实。互联网虚拟世界中的互动服务已十分普
及,消费者们开始期待周围现实的物质世界也同样能够与我们互动。数据显示,大约60%的智能手机用户认为,到2022年年底,感应器可以应用于各种事物,无论是医疗保健和公共交通,还是汽车、家居环境和办公场所。
8.3D打印登堂入室
开始于诺基亚,3D打印与手机结合。未来更多的手机零部件与3D打印结缘。无论作用的是与非,不管概念新或旧,3D打印在2022年“火起来”了。3D打印已经成为一种潮流,并开始广泛应用在设计领域,尤其是工业设计,数码产品开模等——数小时就完成传统需要数天甚至半月的磨具打印,其市场前景当然可观。而且,在网络上随处可见的3D打印面包、枪支、飞机、房子,以及线下越来越多的3D打印体验馆、3D打印人模等,不断地提醒大家,2022年3D打印将登堂入室,成为你生活中的“一份子”。
9.XPad不止用于教育
不仅有iPad,还有APad(即Android系统的Pad),未来WPad(微软Pad)也会增加。平板的竞争越来激烈,功能更多样,售价也更合理,此前被视为新潮的“iPad教科书,将更多进入到学校教室,有望取代PC和笔记本的地位。而且XPad不止是在教育领域、商用办公领域,它也会逐渐成为PC和笔记本的有力竞争者。
10.工业机器人“爆发”
谷歌无人驾驶汽车只是汽车?你可以把它视作机器人。如今,深海作业、地下矿藏,越来越多出现机器人的身影。即便富士康,这家以劳动力密集着称的代工王国,也大张旗鼓地引入机器人,替代那些单调枯燥的工人岗位。其实,从2022年开始,媒体就纷纷预测来年机器人会大量使用。人工替代和产业升级是推动中国工业机器人市场快速发展的驱动因素。同时,中国目前的机器人密度相对较低,也给未来市场的开拓提供了余地。目前,中国正在使用的机器人已占全球总量的8%左右,中国市场的机器人需求总量有望在未来几年翻一倍。
目前,一些机构正在试图将机器人从工产和实验室扩展到人们的日常生活,就像当年计算机由军用到民用一样。当然,这些机器人必须安全对人类无害,而且要使用简便价格可以接受。2022年,富士康等公司会引入更多机器人,而机器人也会利用其长处配合人类完成工作——比如打扫卫生、监控环境等。
工信部总经济师:将从四个方面加强物联网建设
添加日期:2022-04-024月1日消息,工信部总经济师周子学在“第五届物联网大会”上表示,2022年物联网市值已经达到了6000亿元,工信部未来将从核心技术、信息安全等四个方面加强物联网建设。
周表示,过去的一年物联网在中国有了一定发展,中国制定的第一个物联网标准在国际上获得通过,特别是芯片、集成商方面的产业链,但当前我国物联网发展还存在一些问题,比如高端技术不足、信息安全存在隐患,各个行业重叠重复建设较多。
周子学表示工信部未来将从以下四个方面重点进行物联网行业建设:首先工信部将重点打造物联网核心芯片、仪器仪片等核心技术,加快核心技术的发展;另一方面将在核心领域进行重点的核心技术研发,在煤炭、运输等领域开展示范建设。
第三,将在各个行业发展物联网的基础上进行协调统一的发展,增强整体性和统一性,减少重复建设;最后在信息安全领域将加强信息保障制度的研发,保护物联网发展过程中的个人隐私和数据安全。
第五篇:物联网
物联网
一、对物联网的认识
物联网究竟是什么?为何能引起政府与商界的同时关注,认同科技改变生活的人或许更能够理解物联网的意义。
物联网在国际上又称为传感网,据悉,这是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮。南京邮电大学校长、博士生导师杨震教授说,世界上的万事万物,小到手表、钥匙,大到汽车、楼房,只要嵌入一个微型感应芯片,把它变得智能化,这个物体就可以“自动开口说话”。再借助无线网络技术,人们就可以和物体“对话”,物体和物体之间也能“交流”,这就是物联网。“如果物联网再搭上互联网这个桥梁,在世界任何一个地方我们都可以即时获取万事万物的信息。可以这么说,物联网加上互联网等于智慧地球。”
物联网用途广泛,可运用于城市公共安全、工业安全生产、环境监控、智能交通、智能家居、公共卫生、健康监测等多个领域,让人们享受到更加安全轻松的生活。
举几个例子来说吧,从成都开车到重庆,上车后,只要设置好目的地便可随意睡觉、看电影,车载系统会通过路面接收到的信号智能行驶;不住在医院,只要通过一个小小的仪器,医生就能24小时监控病人的体温、血压、脉搏;下班了,只要用手机发出一个指令,家里的电饭煲就会自动加热做饭,空调开始降温……
这不是科幻电影中的场景,通过“物联网”的逐步实现和提升,每个人的生活都将向此靠拢。所谓物联网,在中国也称为传感网,指的是将各种信息传感设备与互联网结合起来而形成的一个巨大网络。
具体来说,就是通过安装信息传感设备,如射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等,将所有的物品都与网络连接在一起,方便识别和管理。电视、洗衣机、空调甚至自行车、门锁和血压计上都能使用。专家预测10年内,物联网就可能大规模普及,将广泛运用于智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康等多个领域,一个上万亿元规模的高科技市场就此诞生。
简单一点说,如果物联网顺利普及,就意味着几乎所有的电器、家居用品、汽车制造都急需更新换代。
在实际运用中,无锡传感网中心的传感器产品已经衍生出经济效应,据无锡媒体报道,上海浦东国际机场防入侵系统铺设了3万多个传感节点,覆盖了地面、栅栏和低空探测。多种传感手段组成一个协同系统后,可以防止人员的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性入侵。国家航总局正式发文要求,全国民用机场都要采用国产传感网防入侵系统。
产业要比互联网大30倍
与其他概念不同,物联网最近开始红火的源头在于官方。在工信部9月11日主办的一次会议上,相关负责人透露,我国传感网标准体系已形成初步框架,向国际标准化组织提交的多项标准提案被采纳。
当时的市场上正沉浸于次新股的巨大魔力中,这条来自科技界的消息并没有得到足够的重视,或者说,根本没有机会出现在各大媒体的首页或头条,以引领信息产业新浪潮的王者姿态接受股民膜拜。
转机出现在9月14日于北京举行的中国通信业发展高层论坛上,中国移动总裁王建宙充满信心的基调表示,物联网商机无限,中国移动将以开放的姿态,与各方竭诚合作。
事实上,上个月24日,王建宙在访问台湾的途中,就曾高调提及“物联网”的概念,并表示将会邀请台湾生产RFID(射频识别装置)、传感器和条形码的厂商和中国移动合作。
更早的时候,是温家宝总理在8月9日视察中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心时发表的讲话,他说,“每一次大的危机,无论是经济危机,金融危机,它都会催生一些新的技术,而新技术的诞生也是使经济、特别是工业走出危机的一个巨大推动力。”
有人预测,如果物联网全部构成,其产业要比互联网大30倍!物联网将会成为下一个万亿元级的通信业务。”
二、物联网在中国的发展趋势
现状:我国已形成基本齐全的物联网产业体系,部分领域已形成一定市场规模,网络通信相关技术和产业支持能力与国外差距相对较小,传感器、RFID等
感知端制造产业、高端软件和集成服务与国外差距相对较大。仪器仪表、嵌入式系统、软件与集成服务等产业虽已有较大规模,但真正与物联网相关的设备和服务尚在起步。
我国已形成了较完整的敏感元件与传感器产业,产业规模稳步增长。我国形成了RFID低频和高频的完整产业链以及以京、沪、粤为主的空间布局,2022年市场规模达到85亿元并成为全球第3大市场。我国仪器仪表产业连续多年实现20%以上的增长,2022年产值超过5000亿元,企业数量为5000多个,小型企业数量占比达到90%。
在物联网网络通信服务业领域,我国物联网M2M网络服务保持高速增长势头,目前M2M 终端数已超过1000万,年均增长率超过80%,应用领域覆盖公共安全、城市管理、能源环保、交通运输、公共事业、农业服务、医疗卫生、教育文化、旅游等多个领域,未来几年仍将保持快速发展,预计“十二五”期间将突破亿级。三大电信企业在资源配置方面积极筹备,加紧建设M2M管理平台并推出终端通信协议标准,以推进M2M业务发展。国内通信模块厂商发展较为成熟,正依托现有优势向物联网领域扩展。国内M2M终端传感器及芯片厂商规模相对较小,处于起步阶段。尽管我国在物联网相关通信服务领域取得了不错的进展,但应在M2M通信网络技术、认知无线电和环境感知技术、传感器与通信集成终端、RFID与通信集成终端、物联网网关等方面提升服务能力和服务水平。
在物联网应用基础设施服务业领域,虽然不是所有云计算产业都可纳入物联网产业范畴,但云计算是物联网应用基础设施服务业中的重要组成部分,物联网的大规模应用也将大大推动云计算服务发展。国内云计算商业服务尚在起步,SaaS已形成一定规模,而真正具有云计算意义的IaaS和PaaS商业服务还未开展。目前,我国在云计算服务的基础设施(IDC 中心)建设、云计算软硬件产业支持和超大规模云计算服务的核心技术方面与发达国家存在差距。云安全方面,我国企业具有一定的特点和优势。随着物联网应用的规模推进、互联网快速发展和国家信息化进程的不断深入,我国云计算服务将形成巨大的市场需求空间,“十二五”期间将呈现快速发展态势。
在物联网相关信息处理与数据服务业领域,信息处理与数据分析的关键技术主要是数据库与商业智能。我国数据库产业非常薄弱,知名企业只有三四家,只
占国内市场10%左右的份额。商业智能(BI)领域我国虽然技术相对落后,但已形成了一定规模,国内现有BI厂商有近500家,但高端市场仍由国际厂商垄断。整体而言,我国拥有自主知识产权的数据库产品、BI产品和掌握关键技术的软件企业少,产业链不完整,缺乏产品线完整、软硬结合、竞争力强的国际企业。
在物联网应用服务业领域,整体上我国物联网应用服务业尚未成形,已有物联网应用大多是各行业或企业的内部化服务,未形成社会化、商业化的服务业,外部化的物联网应用服务业还需一个较长时期的市场培育,并需突破成本、安全、行业壁垒等一系列制约。
综上所述,我国尚未形成真正意义的物联网产业形态和爆发点,物联网有形成巨大市场的潜力,但潜在空间转化为现实市场还需要较长时间培育,关键点是通过技术和应用创新形成新兴业态和新增市场。我们预计,“十二五”期末我国物联网相关产业规模将达到5000多亿元规模,而真正可能形成万亿元级规模的时间节点预计在“十三五”后期。
大势所趋: 一方面认为物联网技术目前并不能降低物流企业的经营成本,另一方面多位接受采访的人士认为物联网的发展是阻挡不住的。
物联网的出现不管你欢不欢迎,赞不赞成,这个趋势是阻挡不住的,就像当年的计算机互联网的出现,再比如近几年云计算的发展。”逄诗铭对记者说。
逄诗铭认为,目前中国物联网产业规模据他个人估计已达两三千亿,很快会上升为万亿规模,再过几年就会到五六万亿。
中国RFID产业联盟秘书长欧阳宇在接受记者采访时也认为,物联网是一个宽泛的概念,目前日常生活中已经广泛地应用到了物联网技术,比如说门禁、高速公路上的ETC系统、公交智能卡马上要推出的智能电表等,都是物联网技术的运用。而在物流行业中,仓储配送、集装箱监控、运输调配等多个环节都已经运用到了物联网技术。
“一个新技术的应用是逐步推进的,不应该纠缠于物联网技术到底是什么,更不能因为现在应用程度不高就否定这个新技术。”欧阳宇说。
逄诗铭认为,物联网技术现阶段虽然并不能降低实际运费,但是提高了整个供应链和物流管理的效率,从长远来看,必然会大面积应用到物流行业中。
“换一个角度来看物流成本。举个很简单的例子,传统物流中丢失了两个集装箱,给货主赔的钱这算不算成本?但是我们给集装箱装上电子封条,采用视频识别与监控技术进行全程的监控,这个货品就不可能丢失,即使丢失了也容易追索回来。”中国物流与采购联合会副会长戴定一说。
近日,铁道部部长盛光祖与交通运输部部长李盛霖在北京签署了《关于共同推进铁水联运发展合作协议》。
多名专家认为,铁道部和交通部共同推进铁水联运发展,将有效改进目前我国线性物流运输模式,促进铁路、公路、水路、航空的联网运输能力,提高运输效率和服务水平,从而降低物流成本。而在多渠道联运这个信息平台的建设中,物联网技术的应用将是必不可少的手段。
三、物联网的应用
物联网以物流为基础
物联网的发展离不开物流行业支持。早期的物联网我们称之为传感网,而传感网的发展最早就开始在国内物流业得到有效的应用,比如RFID在汽车上的应用,都是最基础的物联网应用。中国电信北京分公司公众客户部信息业务部经理翁昌亮在2022年增值电信业务合作发展大会表示:“物联网目前以交流物流和公共事业为主要发展方向,从应用来讲,在公共事业监控以及交流物流信息采集、定位方面取得了一定的进展。”
而物联网应用实际上可以很多,早期的RFID,都可以划为物联网的的应用。据资料显示,物联网的发展已经发展到汽车物流业,比如卡车物联网,中国的货运运输每年的产值是2万亿,非常庞大。国内和国外发达国家完全不同,国外都是大的货运公司,而国内有200多万家小型运输公司,有2000万司机,800万辆卡车完全是自由状态。运输公司接到业务以后就去找司机,但是它不知道司机在哪儿,所以需要有一个系统告诉他司机在什么位置,这个问题可复杂可简单,现在最简单的办法是司机是卡车开的,卡车没有手机,收集到城市通过漫游,中国移东就知道在他们在哪个位置,只要有这些信息,2000万司机都在什么地方就知道了,就可以找到司机就可以解决货运问题了。一个软件配合手机的应用,使得国内运输系统完全是不同于发达国家的运输系统,但是保持了交互运输。物联网——物流业最有可能应用领域之一
在一般人的印象中,物联网运用主要集中在物流、零部件和生产领域。有观点称,物流领域是物联网相关技术最有现实意义的应用领域之一,而且特别是在国际贸易中,物流效率一直是制约整体国际贸易效率提升的关键环节,RFID物联网技术的应用将极大的提升国际贸易流通效率。如在集装箱上使用共同标准的电子标签,装卸时可自动收集货物内容的信息,从而缩短作业时间,并时时掌握货物位置,提高运营效率,最终减少货物装卸、仓储等物流成本。
基于感知的货物数据可建立全球范围内货物状态监控系统,提供全面的跨境贸易信息,货物信息和物流信息跟踪,帮助中国制造商、进出口商、货代等贸易参与方随时随地的掌握货物及航运信息,提高国际贸易风险的控制能力。
我们来看一看,物联网在企业物流中应用所产生的效果:降低成本及提高效率。举例来说,目前盛行的条形码,人工读取一个需要十秒钟的时间,机器读取则为两秒,而采用电子标签及射频技术读取只需要0.1秒的时间。实践证明,物流与物联网关系密切,通过物联网建设,不但企业可以实现物流的顺利运行,城市交通和市民生活也将获得改观。
物联网离落地还需很长时间
物联网虽然在国内得到应用,但处于一个新生事务,而且国内的发展还处于一个起步比较晚,受各类条件因素的影响,物联网刚开始并不成熟,而且还存在很多的如技术、商业化等方面的因素,导致了物联网真正大规模在国内普及还需要很长时间。在物联网落地时还需要很多条件的成熟。其中标准化非常关键。对于一个新生事务来讲,如果没有标准化,就如一堆散沙分散在各个区域,无法形成真正的力量。物联网的发展只有具备了标准化应用才能

