物联网简介及科学应用专业培训

1、物联网简介及科学应用专业培训 主要内容 物联网的概论1物联网的应用2物联网的安全问题研究3物联网发展面临的问题及解决措施4一、物联网概论一、物联网概论1123物联网的概念、产生环境物联网的原理物联网的构架、支撑网络和业务群物联网概念 物联网概念 通过激光扫描器、射频识别、红外感应器、全球定位系统等信息传感设备,物联网技术按相关协议,将互联网与一些设备连接,实现智能化定位、识别、追踪、监控及管理,进行一系列的信息交换与通讯。 物联网产生环境1设想阶段 2技术研发阶段3实验阶段物联网产生环境物联网原理 物联网原理 其实质是利用射频自动识别 RFID技术，通过计算机互联网实现物品商品自动识别和信息的

2、互联与共享。其目的是物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。物联网构架物联网构架物联网支撑网络短距离无线通讯 长距离无线通讯长距离有线通讯支撑网络短距离有线通讯物联网业务群 物联网业务群两化融和M2MRFID 传感网 二、物联网的应用二、物联网的应用 12关键技术具体应用物联网的关键技术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产品主要由3个局部构成 ：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 ，而是特殊的行业应用中

3、心。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。物联网的关键技术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 。传感器在传感网中具有两个方面的功能:一、数据的处理及采集 ;二、数据的路由和融合，综合来自本节点和其他节点采集来的数 据，然后再将综合处理后的数据信息转发路由到网关节点。 物联网的关键技术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。 网络通信技术可以分为两类：广域网络通信技术近距离通信技术 物联网的关键技术射频识别技术作为一种非接触式的自动识别技术，通过射频信号自动识别对象，射频识别技术可以获取相关的数据 。 一个

4、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。物联网的具体应用物联网的具体应用人身上可以安装不同的传感器，对人的健康参数进行监控，并且实时传送到相关的医疗保健中心，如果有异常，保健中心通过 ，提醒您去医院检查身体。案例一：人体健康物联网的具体应用案例二：平安城市利用部署在大街小巷的传感器，实现图像敏感性智能分析并与110、119、120等交互，实现探头与探头之间、探头与人、探头与报警系统之间的联动，从而

5、构建和谐平安的城市生活环境。物联网的具体应用案例三：ZigBeeZigBee是一种新兴的短距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低本钱的无线网络技术。主要用于近距离无线连接。它依据标准，在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。 强调的就是省电、简单、本钱又低的规格。ZigBee联盟预测的主要应用领域包括工业控制、消费性电子设备、汽车自动化、家庭和楼宇自动化、医用设备控制等。物联网的具体应用数据传输速率低：10KB/秒250KB /秒，专注于低传输应用功耗低：在低功耗待机模式下，两节普通5号电池可使用624个月 本钱低：ZigBee数据传输速率低，协议简单，所以大大降低了本钱 网络容量大：网络可

6、容纳65,000个设备。时延短：典型搜索设备时延为30ms，休眠激活时延为15ms，活动设备信道接入时延为15ms。平安： ZigBee提供了数据完整性检查和鉴权功能，采用AES-128加密算法美国新加密算法，是目前最好的文本加密算法之一,各个应用可灵活确定其平安属性。有效范围小：有效覆盖范围1075米，具体依据实际发射功率大小和各种不同的应用模式而定工作频段灵活：使用频段为2.4GHz、868MHz欧洲和915MHz美国，均为免执照免费的频段ZigBee的特点物联网的具体应用ZigBee的频带和数据传输速率 频带 使用范围 数据传输率 信道数2.4 GHz ISM 全世界 250 kbps

7、16868 MHz 欧洲 20 kbps 1915 MHz ISM 北美 40 kbps 10物联网的具体应用ZigBee的网络拓扑结构网络协调器全功能设备 (FFD,Router):可以支持任何一种拓扑结构，可以作为网络协商者和普通协商者，并且可以和任何一种设备进行通信 精简功能设备 (RFD)：只支持星型结构，不能成为任何协商者，可以和网络协商者进行通信，实现简单。 星型网状型簇状型物联网的具体应用采用ZigBee技术的条件设备本钱很低、传输的数据量很小设备体积很小，不便放置较大的充电电池或者电源模块没有充足的电源支持，只能使用一次性电池频繁地更换电池或者反复地充电无法做到或者很困难需要较

8、大范围的通信覆盖，网络中的设备非常多，但仅仅用于监测或控制物联网的具体应用ZigBee适用的应用场合低速无线设备工业、农业和商业消费电子PC机的外围设备家庭自动化玩具和游戏个人健康监护TVVCRDVDCD鼠标键盘操作杆保安照明游戏器具监听诊断传感器监视传感器自动化控制物联网的具体应用问题：监控啤酒罐里的液面高度、温度和压力。现在你可以在啤酒厂精确地监控储酒罐里的准确测量值构建简单的前端应用程序，允许酿酒厂员工通过Web网站、电子邮件或SMS定期得到数据更新以便监控酿造工艺，并提供超出预先设置参数范围时的实时警报功能。物联网的具体应用问题:方便监控重要的数据,使家庭病房的患者接受健康照顾现在可以

9、.组合使用ZigBee和蜂窝网技术，方便地实时监视远程患者信息。自动生成mesh网络方便无IT经验的病人多重加密和认证机制保证数据平安自动重发和相应确保关键数据的传输设备可以移动，适用于不同的病人三、物联网的平安问题研究物联网的平安问题研究安全问题研究感知网络的安全问题 核心网络的传输和信息安全性问题 物联网业务的安全性问题 感知节点的安全性问题 物联网的平安问题研究物联网业务的平安性问题技术由于物联网节点无人看守，设备可能是先部署后连接网络的，因而难点就成了如何对物联网的设备进行业务信息配置和远程签约信息等问题。 感知节点的平安性问题 由于通常情况下，感知节点分布在一个较大的区域内，且数量较

10、为庞大，使得攻击者容易接触到这些设备，缺乏人为的有效监控，从而对感知节点造成破坏，甚至可以通过本地操作更换机器的软硬件。物联网的平安问题研究感知网络的平安性问题一般情况下，感知节点的操作均依靠其 自身所带的电池供电，它的通信能力、存储能力、计算能力会受到节点自身所带能源的限制。核心网络的传输和信息平安性问题 物联网节点通常是以集群方式存在的，且数量较大，导致了在数据传输时，由于机器发送数据太多而造成了网络通道拥塞 。 四、物联网开展面临的问题及解决措施 物联网开展面临的问题及解决措施 物联网相关标准制定的不统一 只能由各国物联网相关标准工作 组织加强合作加强协调，围绕物联网开展需求，建立健全相

11、关的 物联网标准体系，积极推进全球物联网标准化工作。 RFID系统的平安性较低 平安的 RFID系统应防止信息外泄 、增强保密性及可可长期跟踪性，结合密码方法和物理方法来保证平安性。解决方法通常有：编码 、临时识别、敏感数据只存储在根底系统中、假名化、使用防冲突协议等措施。物联网开展面临的问题及解决措施网络上的数据处理能力较低必须建立大规模数据中心，数据在市场 上的运行模式需要数据运营商来运作，针对物联网的搜索引擎将被开发 。 互联网病毒肆虐，在涉及面更广的物联网上，平安保障就得更加重要。另一道影响普及的原因是个人隐私问题，谁也不愿意把自身行为完全暴露 ，而物联网的目的又是把所有事物及其属性连入网中。这两点存在明显的矛盾，需要找到一个平衡点才能让物联网真正普及 。网络平安保障较低物联网开展面临的问题及解决措施物联网的管理平台有待建设 在物联网中传感是很容易的，但是感知的信息如果没有一个庞大的网络体系 ，不能进行管理和整合，那么，整个物联网无法实现；需要建立更多的面向国内外市场需求 、面向第方 、非竞争性的 、具有公信力的物联网产业技术创新平台。 五、结束语 结束语 毫