1、物聯網簡介及科學應用專業培訓 主要內容 物聯網的概論1物聯網的應用2物聯網的安全問題研究3物聯網發展面臨的問題及解決措施4一、物聯網概論一、物聯網概論1123物聯網的概念、產生環境物聯網的原理物聯網的構架、支撐網絡和業務群物聯網概念 物聯網概念 通過激光掃描器、射頻識別、紅外感應器、全球定位系統等信息傳感設備,物聯網技術按相關協議,將互聯網與一些設備連接,實現智能化定位、識別、追蹤、監控及管理,進行一系列的信息交換與通訊。 物聯網產生環境1設想階段 2技術研發階段3實驗階段物聯網產生環境物聯網原理 物聯網原理 其實質是利用射頻自動識別 RFID技術，通過計算機互聯網實現物品商品自動識別和信息的

2、互聯與共享。其目的是物與物、物與人，所有的物品與網絡的連接，方便識別、管理和控制。物聯網構架物聯網構架物聯網支撐網絡短距離無線通訊 長距離無線通訊長距離有線通訊支撐網絡短距離有線通訊物聯網業務群 物聯網業務群兩化融和M2MRFID 傳感網 二、物聯網的應用二、物聯網的應用 12關鍵技術具體應用物聯網的關鍵技術M2M技術M2M技術通過實現機器與機器、人與人 、人與機器之間的通信，與操作者共享了使機器設備、應用處理過程與后天信息系統提供的信息。 M2M產品主要由3個局部構成 ：1.行業應用中心：對分散的行業終端進行監控，是終端上傳數據的會聚點。2.無線終端：不是筆記本電腦或 ，而是特殊的行業應用中

3、心。3.傳輸通道：從用戶端到無線終端的行業應用中心之間的通道。物聯網的關鍵技術傳感網技術大規模無線傳感 網絡技術、傳感器及其智能處理技術的結合便是傳感網技術 。傳感器在傳感網中具有兩個方面的功能:一、數據的處理及采集 ;二、數據的路由和融合，綜合來自本節點和其他節點采集來的數 據，然后再將綜合處理后的數據信息轉發路由到網關節點。 物聯網的關鍵技術網絡通信技術物聯網數據是通過傳感器的網絡通信技術來提供傳送通道的。 網絡通信技術可以分為兩類：廣域網絡通信技術近距離通信技術 物聯網的關鍵技術射頻識別技術作為一種非接觸式的自動識別技術，通過射頻信號自動識別對象，射頻識別技術可以獲取相關的數據 。 一個

4、典型的 RFID系統是由讀寫器、RFID電子標簽及信息處理系統組成的。信息處理系統根據需求承擔相應的信息處理及控制工作 。由于每個 RFID標簽都有一個唯一的識別碼，如果它的數據格式有很多是互不兼容的，在閉環 情況下，對企業的影響不是很大。物聯網的具體應用物聯網的具體應用人身上可以安裝不同的傳感器，對人的健康參數進行監控，并且實時傳送到相關的醫療保健中心，如果有異常，保健中心通過 ，提醒您去醫院檢查身體。案例一：人體健康物聯網的具體應用案例二：平安城市利用部署在大街小巷的傳感器，實現圖像敏感性智能分析并與110、119、120等交互，實現探頭與探頭之間、探頭與人、探頭與報警系統之間的聯動，從而

5、構建和諧平安的城市生活環境。物聯網的具體應用案例三：ZigBeeZigBee是一種新興的短距離、低復雜度、低功耗、低數據速率、低本錢的無線網絡技術。主要用于近距離無線連接。它依據標準，在數千個微小的傳感器之間相互協調實現通信。 強調的就是省電、簡單、本錢又低的規格。ZigBee聯盟預測的主要應用領域包括工業控制、消費性電子設備、汽車自動化、家庭和樓宇自動化、醫用設備控制等。物聯網的具體應用數據傳輸速率低：10KB/秒250KB /秒，專注于低傳輸應用功耗低：在低功耗待機模式下，兩節普通5號電池可使用624個月 本錢低：ZigBee數據傳輸速率低，協議簡單，所以大大降低了本錢 網絡容量大：網絡可

6、容納65,000個設備。時延短：典型搜索設備時延為30ms，休眠激活時延為15ms，活動設備信道接入時延為15ms。平安： ZigBee提供了數據完整性檢查和鑒權功能，采用AES-128加密算法美國新加密算法，是目前最好的文本加密算法之一,各個應用可靈活確定其平安屬性。有效范圍小：有效覆蓋范圍1075米，具體依據實際發射功率大小和各種不同的應用模式而定工作頻段靈活：使用頻段為2.4GHz、868MHz歐洲和915MHz美國，均為免執照免費的頻段ZigBee的特點物聯網的具體應用ZigBee的頻帶和數據傳輸速率 頻帶 使用范圍 數據傳輸率 信道數2.4 GHz ISM 全世界 250 kbps

7、16868 MHz 歐洲 20 kbps 1915 MHz ISM 北美 40 kbps 10物聯網的具體應用ZigBee的網絡拓撲結構網絡協調器全功能設備 (FFD,Router):可以支持任何一種拓撲結構，可以作為網絡協商者和普通協商者，并且可以和任何一種設備進行通信 精簡功能設備 (RFD)：只支持星型結構，不能成為任何協商者，可以和網絡協商者進行通信，實現簡單。 星型網狀型簇狀型物聯網的具體應用采用ZigBee技術的條件設備本錢很低、傳輸的數據量很小設備體積很小，不便放置較大的充電電池或者電源模塊沒有充足的電源支持，只能使用一次性電池頻繁地更換電池或者反復地充電無法做到或者很困難需要較

8、大范圍的通信覆蓋，網絡中的設備非常多，但僅僅用于監測或控制物聯網的具體應用ZigBee適用的應用場合低速無線設備工業、農業和商業消費電子PC機的外圍設備家庭自動化玩具和游戲個人健康監護TVVCRDVDCD鼠標鍵盤操作桿保安照明游戲器具監聽診斷傳感器監視傳感器自動化控制物聯網的具體應用問題：監控啤酒罐里的液面高度、溫度和壓力。現在你可以在啤酒廠精確地監控儲酒罐里的準確測量值構建簡單的前端應用程序，允許釀酒廠員工通過Web網站、電子郵件或SMS定期得到數據更新以便監控釀造工藝，并提供超出預先設置參數范圍時的實時警報功能。物聯網的具體應用問題:方便監控重要的數據,使家庭病房的患者接受健康照顧現在可以

9、.組合使用ZigBee和蜂窩網技術，方便地實時監視遠程患者信息。自動生成mesh網絡方便無IT經驗的病人多重加密和認證機制保證數據平安自動重發和相應確保關鍵數據的傳輸設備可以移動，適用于不同的病人三、物聯網的平安問題研究物聯網的平安問題研究安全問題研究感知網絡的安全問題 核心網絡的傳輸和信息安全性問題 物聯網業務的安全性問題 感知節點的安全性問題 物聯網的平安問題研究物聯網業務的平安性問題技術由于物聯網節點無人看守，設備可能是先部署后連接網絡的，因而難點就成了如何對物聯網的設備進行業務信息配置和遠程簽約信息等問題。 感知節點的平安性問題 由于通常情況下，感知節點分布在一個較大的區域內，且數量較

10、為龐大，使得攻擊者容易接觸到這些設備，缺乏人為的有效監控，從而對感知節點造成破壞，甚至可以通過本地操作更換機器的軟硬件。物聯網的平安問題研究感知網絡的平安性問題一般情況下，感知節點的操作均依靠其 自身所帶的電池供電，它的通信能力、存儲能力、計算能力會受到節點自身所帶能源的限制。核心網絡的傳輸和信息平安性問題 物聯網節點通常是以集群方式存在的，且數量較大，導致了在數據傳輸時，由于機器發送數據太多而造成了網絡通道擁塞 。 四、物聯網開展面臨的問題及解決措施 物聯網開展面臨的問題及解決措施 物聯網相關標準制定的不統一 只能由各國物聯網相關標準工作 組織加強合作加強協調，圍繞物聯網開展需求，建立健全相

11、關的 物聯網標準體系，積極推進全球物聯網標準化工作。 RFID系統的平安性較低 平安的 RFID系統應防止信息外泄 、增強保密性及可可長期跟蹤性，結合密碼方法和物理方法來保證平安性。解決方法通常有：編碼 、臨時識別、敏感數據只存儲在根底系統中、假名化、使用防沖突協議等措施。物聯網開展面臨的問題及解決措施網絡上的數據處理能力較低必須建立大規模數據中心，數據在市場 上的運行模式需要數據運營商來運作，針對物聯網的搜索引擎將被開發 。 互聯網病毒肆虐，在涉及面更廣的物聯網上，平安保障就得更加重要。另一道影響普及的原因是個人隱私問題，誰也不愿意把自身行為完全暴露 ，而物聯網的目的又是把所有事物及其屬性連入網中。這兩點存在明顯的矛盾，需要找到一個平衡點才能讓物聯網真正普及 。網絡平安保障較低物聯網開展面臨的問題及解決措施物聯網的管理平臺有待建設 在物聯網中傳感是很容易的，但是感知的信息如果沒有一個龐大的網絡體系 ，不能進行管理和整合，那么，整個物聯網無法實現；需要建立更多的面向國內外市場需求 、面向第方 、非競爭性的 、具有公信力的物聯網產業技術創新平臺。 五、結束語 結束語 毫