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物联网安全监管

物联网安全监管

物联网安全监管范文第1篇

关键词:物联网技术食品安全监管对策

近年来国内发生的诸多恶性食品安全事件,造成恶劣社会影响。重大食品安全事件的成因纷繁复杂,其中监管信息化和现代化水平低是导致执法监管乏力不容忽视的原因。如何充分利用现代高新技术,提高食品安全监管水平亟需探讨和研究。物联网的兴起,加之已在民生领域大展身手,让人们看到依靠物联网技术应对食品安全问题的新途径和新希望。

1 物联网及其应用

1.1 物联网概念

物联网就是“物物相连的互联网”,百度百科将这一概念定义为,通过射频识别(Radio Frequency Identification,简称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,把物品与物品连接起来,使物品与物品、人与物品之间能够进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

“物联网”的概念早在1995年就被提及,但物联网真正引起世人广泛关注,是2009年初奥巴马总统对IBM提出的“智慧地球”作了积极响应,此后美国、欧盟、日韩等发达国家开始把物联网作为下一代网络的重要组成部分列入发展战略规划中。

1.2 物联网技术主要功能特点

物联网是现代信息高技术融合的产物,涉及的技术涵盖了射频识别、互联网、云计算,传感器、全球定位、智能嵌入、数据通信等诸多行业领域。

(1)全面感知。支撑这一功能实现的最重要的技术是RFID技术,这种非接触自动识别技术具有体积小、容量大,寿命长、穿透力强、可重复使用的特点,它的诞生和大规模应用使得物联网由概念转向实用。把存有物品属性信息的电子标签(RFID卡,又称“智能身份证”)嵌入物品中,传感设备犹如物联网的“眼睛”、“鼻子”感知品属性信息,并传输出去,从而实现物品之间的信息“交流”。

(2)超级运算。无数的物品必然产生海量的信息,海量信息的处理必需强大的数据处理系统,云计算技术以其超大规模、高性能、低成本、通用性的特点,承担了运算任务。物联网数据处理系统相当于物联网的“超级大脑”,执行“记忆”、“思考”和“发号施令”的功能。

(3)实时监控。多种无线、有线电信网络与互联网融合而成立体网络,构成物联网的“中枢神经”,实时传递着物品位置信息,状态信息和运算中心指令信息,借助定位系统、传感和高清视频采集设备,“生存”于这种“天罗地网”中的物品,其“一举一动”一目了然。

(4)智能管理。凡事只要设定好目的或者目标,物联网会用最高效的方式来实现这个目的或者目标,系统会按照指令智能处理复杂问题,作出预判、预警,甚至决策,人们只要动动手指按按键,就可以随时随地了解事情进展,看似复杂的工作变得轻而易举。物联网的智能管理能力展现出跨行业或者垂直行业应用的广阔前景。

1.3 物联网技术的行业应用

物联网目前的应用主要集中于传感技术所推动的各垂直产业链,包括物流、电网、交通、精细农业等等民生领域。

(1)物流管理。物流领域是物联网技术最早应用的供应链行业。通过在物流商品中引入传感节点,可以从采购、生产制造、包装、运输、销售到服务的供应链上的每一个环节做到精确地了解和掌握,对物流全程传递和服务实现信息化的管理,最终减少物流成本,提高物流效率和效益。

(2)智慧电网。智慧电网是目前物联网第重要的运用。它利用物联网技术,构建具备智能判断与自适应调节能力的多种能源统一入网和分布式管理的智能化网络系统,可对电网与客户用电信息进行实时监控和采集,且采用最经济与最安全的输配电方式将电能输送给终端用户。

(3)智能交通。利用物联网技术实现对交通的实时控制与指挥管理,是缓解交通拥堵、提高行车安全和通行效率的重要途径。智能交通系统中,车辆可以按预先设定的目的地实现无人驾驶,公路靠自身的智能将交通流量调整至最佳状态,交通管理人员对道路资源、车辆的行踪“看”得一清二楚。

(4)智能农业。通过识别、传感等物联网技术对农业生产环境信息和农作物生长信息的感知、传递和对所提取信息的智能处理与判断,可以实现农业生产方式由依靠经验定性判断,粗放型管理到依靠传感设备定量判断、精细化管理的转变。

2 物联网技术将为食品安全监管带来一场革命

2.1 食品安全监管迫切需要技术支撑

食品产业链涉及种植、养殖、加工、储存、运输、销售、消费等社会化大生产的诸多环节,链条很长。由于食品由原料生产到最终消费的中间环节较多,不仅加大了食品安全问题产生的概率,而且也为不法之徒提供了投机的空间。另外,环节的增多,参与管理的部门必然增多,加上现行管理体制自身缺陷,尤其监管技术水平不高,部门之间的高度协同就无法保证,这就使食品安全监管难上加难。食品安全监管对技术支撑的需求越来越强烈。

2.2 物联网技术的行业应用经验为食品安全监管提供充分借鉴

物联网技术在民生领域应用的成功实践表明,它可以使复杂的生产过程以及跨领域、跨行业的垂直产业链监管更加严密、透明、高效,而食品产业涉及的行业之多、产业链条之长、生产过程之复杂、监管之难恰恰适合物联网的功能“胃口”。而且农业、流通业、交通运输业与食品产业链息息相关,物联网技术在这些行业的应用完全可以为食品安全监管提供充分借鉴。这样,依靠物联网技术实现食品安全全链监管的一场革命就成为可能。

2.3 可追溯系统的诞生已为物联网技术在食品安全领域应用打开突破口

可追溯系统(TraceabilitySystem)是建立在供应链管理思想基础上的质量保障系统,在有效应对和控制食源性食品安全问题,推动食品安全科学监管等方面发挥了重要作用,这种作用发挥的主要功劳应记在射频识别技术上,而射频识别技术正是物联网关键核心技术之一。说明物联网技术在食品安全领域的应用已经实现突破,为物联网其它核心技术的集成应用打下基础。

3 基于物联网技术的食品安全监管对策

3.1 切实推动物联网技术应对食品安全问题

3.1.1 牢固树立科技“支撑发展”指导思想

2006年初我国提出了未来十五年科技发展的“自主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来”16字指导方针。2012年6月国务院下发《国家食品安全监管体系“十二五”规划》,“科技支撑体系”成为“十二五”期间国家重点建设十大体系之一,而且明确提出要加强“食品安全科技支撑能力建设”。这就表明,依靠现代科学技术提高食品安全监管能力和水平是对国家科技发展指导方针的贯彻和落实。

3.1.2 做好基于物联网技术的食品安全监管专题规划

科技支撑食品安全监管是一个庞大的系统工程,必须搞好顶层设计,在调查研究的基础上,做好基于物联网技术的食品安全监管的专题规划制定工作。当前,在物联网产业已经纳入国家战略性新兴产业规划以及国家食品安全监管体系“十二五”规划早已出台的背景下,启动基于物联网技术的食品安全监管专题规划工作已迫在眉睫。

3.1.3 在统一标准规范体系上下功夫

物联网本身是一个传感器,集网络通信、数据处理、综合信息服务等多种技术于一身,而食品安全监管又涉及了作物(动物)生活环境信息、生长信息、食品加工、物流仓储管理、市场销售等多学科、多行业的协同工作机制,加之信息的多源性、数据的异构性、食品产业链的复杂性,没有统一的标准和规范体系制约,必将限制物联网技术在食品安全领域的应用和推广。

3.1.4 组织开展物联网核心技术攻关

据悉,当前物联网技术上传感器、芯片、关键设备制造等高端市场70%以上被国外企业占有。必须立足自主创新,通过政府扶持引导+企业参与的模式,在RFID、传感器、智能芯片、中间件、新一代通信和下一代互联网、高端计算设备和高端软件等领域开展共性关键技术研究攻关,并加快产业化进程,以降低在食品安全领域的应用推广和普及成本。

3.2 建设基于物联网技术的食品安全监管系统

基于物联网技术的食品安全监管系统的建设与应用是提高食品安全监管质量和水平的核心内容。

3.2.1 搞好基于物联网技术的食品安全监管系统设计

系统设计应把握好以下几点:

(1)系统功能。应坚持五大原则:

是数据和视频信息采集、传输、处理到查询调取实时进行;二是系统能对感知信息做出智能判断,及时预报或预警:三是实现某个区域内多品类多条产业链协同监管以及多途径登录系统查阅跟踪食品安全信息:四是具有强兼容性、可接入性和互动性:五是具有高度的安全性和绝对权威性。

(2)结构层次。物联网由感知层、网络层、应用服务层3部分组成,基于物联网技术的食品安全监管系统也不例外。其中,感知层承担食品安全信息的感知和识别,处于整个系统的最底层:其次是网络层承担各种信息的处理和传输;应用服务层位于最上层,主要是利用经过分析处理的感知数据,为食品安全生产和监管提供丰富的基于物联网的应用和服务。

(3)运行流程。系统运行需要四个步骤来实现。第一,通过感知层感知。读取、拍摄、定位获取食品生产、加工、仓储、运输、销售相关信息:第二,上述信息通过网络层传输至物联网支撑服务平台;第三步,网络层的云计算系统完成海量信息的分类、存储、分析和处理:第四步,通过应用服务层面为食品安全监管机构、监管人员和终端消费者,以及食品生产商、加工商、仓储商、运输商和销售商服务。

3.2.2 组建食品安全监管专用网络

食品安全监管网络作为基于物联网技术的食品安全监管系统运行的主干网络,通过该网络,把已经建成运行的安防监控网络、道路监控网络、质检网络、物流网络、食品追溯局域网络、风险监测网络等等与食品安全有关的网络以及食品行业、企业所建系统整合并接入进来。

3.2.3 搭建物联网支撑服务平台

物联网支撑平台是基于物联网技术的食品安全监管系统硬件设施的重要组成,是系统运行和应用服务的基础平台。海量数据的采集、存储、交换、计算、分析以及系统的管理和应用服务皆需这个平台支撑完成。国家食品安全监管体系“十二五”规划已对“国家食品安全信息平台”建设工作进行了部署,食品安全监管物联网支撑服务平台可以纳入国家信息平台建设中,二者建成统的平台。

物联网安全监管范文第2篇

1.物联网技术及物联网的体系架构

1.1 物联网技术

按照信息的流向,物联网技术大致可以划分为:信息采集、信息传输、信息处理、信息存储和信息显示五大部分。信息采集主要包括:射频识别(RFID)技术、传感器技术和二维码技术。信息传输包括:光纤网络、电话网络、电视网络、3G网络、近场通信(NFC)、紫蜂(ZlgBee)、无线网络通信(Wi—FD、卫星导航等技术。信息处理包括:云计算、数据挖掘、信息抽象等。信息存储包括:海量存储、固态存储、闪存等。信息显示主要包括:液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)等。

1.2 物联网的体系架构

物联网的体系架构可分为三层:感知层、网络传输层和应用层。

感知层将大范围内的现实世界中的各种物理量通过各种手段实时并自动化地转化为虚拟世界可处理的数字化信息。感知层是物联网的基层,主要实现智能感知功能,包括信息采集、捕获和物体识别。感知层采集的信息主要分为三类:温度、湿度、压力、气体浓度等环境信息;物品名称、型号、特性、价格等属性信息;仪器设备的工作参数或物品所处的地理位置等状态信息。

网络传输层主要实现信息的传送和通信以及相关部分的处理,包括接入层和核心层。网络层可以依托企业或行业的专用网,也可以依托电信网和互联网等公用网,一般兼而有之。按技术实现方式,网络层的传输手段可以分为无线通信和有线通信两大类。

应用层实现物联网与行业专业技术的深度融合,与行业需求结合,实现行业智能化,并且最终提供应用服务。应用层包括中间件层和应用服务层。中间件层主要实现网络层与应用服务间的接口和能力调用,包括对业务的分析整合、共享、智能处理、管理等,具体实现为一系列业务支撑平台、管理平台、信息处理平台等。应用服务层包括各类具体应用,如监控服务、智能电网、绿色农业、智能家居、远程医疗、智能交通、环境检测、公共安全等。

2.物联网技术在社会消防安全管理中的应用基础

早在20世纪90年代中后期,全国各地积极学习借鉴发达国家运用远程监控技术防控火灾的先进经验,并针对我国社会防控火灾能力较低、消防警力严重不足的客观实际进行了功能拓展,运用现代科技手段自发建设了城市消防安全远程监控系统,探索形成动态的隐患预测、火灾预警机制,提高社会防控火灾能力,提高消防监督执法效能和部队快速反应能力,力求将火灾预防关口前移到隐患产生之前,把火灾扑救关口前移到火灾初起阶段。2007年10月,国家标准GB50440—2007《城市消防远程监控系统技术规范》正式,规范了城市消防远程监控系统的设计、施工、验收及运行维护。2011年7月,国家系列标准GB26875—2011《城市消防远程监控系统》正式,进一步规范了信息传输装置、通信协议、数据项、软件功能等方面的内容。据不完全统计,截至2011年,全国共有148个城市建成消防安全远程监控系统,22785家社会单位联入各地系统(其中人员密集场所家、易燃易爆单位1598家、高层公共建筑5016家)各地建设系统累计投资39152.14万元,运营单位从业专业技术人员共2637人。

城市消防远程监控系统是指对联网用户的火灾报警信息、建筑消防设施运行状态信息进行接收、处理和查询,向城市消防通信指挥中心或其他接处警中心发送经确认的火灾报警信息,对联网用户的消防安全管理信息等进行管理,并为公安消防部门和联网用户提供信息服务的系统。按照物联网的三层体系架构,城市消防远程监控系统的感知层由各种具有感知能力的设备组成,包括摄像头、传感器、M2M终端等,这些设备安装在监测区或嵌入在消防设备中,主要实现感知和采集火灾报警信息、建筑消防设施运行状态信息和消防安全管理信息的功能,同时执行接收的命令;传输层通过有线或无线传输将感知层采集的各种信息传递到应用层,并将应用层的指令传回感知层;应用层包含城市消防通信指挥中心或其他接处警中心、公安消防部门以及联网用户的信息系统,可实现24h监测火灾报警设备,接到报警信号及时通知联网单位现场确认,对真实火警及时传送119指挥中心,24h巡检消防设备,接到故障信号及时通知联网单位维修,并对故障维修情况进行跟踪提示。联网单位按照管理平台的程序要求开展日常消防安全检查,消防部门可利用系统及时掌握单位消防安全管理状况及设施运行情况等。

从应用情况看,各地建成的消防远程监控系统及时发现并消除了一些火灾隐患,成功处置了一批真实火警,在一定程度上提高了建筑消防设施完好率,系统服务防火、灭火现实斗争的作用初显。北京市在全部奥运场馆和长安街沿线重要建筑安装城市消防远程监控系统,在奥运消防安保和建国60周年大庆消防安保实战中发挥了重要技术支撑作用;上海市消防安全远程监控系统联网用户已达5000多家,监控各类消防设施探测联动点168万处,成功处置了492起真实火警,其中80%火警早于119电话报警;重庆市消防安全远程监控中心仅2010年就监控单位消防设施故障信息2626家(次),监控消防控制室值班人员脱岗4604次;山东省各地消防安全远程监控中心近三年累计向消防部门、联网单位建筑消防设施运行状况监控信息报表9000余份;江苏省张家港市系统联网单位的自动消防设施故障次数是未联网前的六分之一,建筑消防设施完好率大幅提高。

3.物联网技术在社会消防安全管理中的研究现状

孟建柱部长、刘金国副部长多次指出要向科技要战斗力,强调要不断提高利用科学技术抗御火灾的水平,十分关注物联网等新技术在消防领域的应用。各地公安消防部门高度重视物联网技术在消防安全领域的推广应用,积极探索在城市消防远程监控技术的基础上引入物联网技术,进一步拓展、完善系统功能,并尝试应用于消消防科学与技术2012年8月第31卷第8期防实际工作,取得了初步成效。

3.1 应用物联网技术提升社会单位消防安全管理水平

北京消防总队为确保“政治中心区”和“十八大”涉会场所的消防安全,应用物联网技术组织开发了消防安全重点单位远程监控预警系统。系统依托“政治中心区”综合管理物联网应用示范工程,利用市政府物联数据专网,实时采集社会单位的消防安全管理信息、火灾报警信息及消防设施的运行维护信息,实施24h远程监控,并建立统一的信息应用平台和工作机制,及时将相关信息通知119指挥中心、联网单位及其主管部门以及消防设施的维保单位,做到有隐患及时发现、有故障及时排除、有火警及时处置,提高社会单位的消防安全管理水平。目前已接入“政治中心区”和与‘‘十八大”相关的重点单位200家。山西省消防总队与清华大学合作,应用物联网技术建立社会单位消防信息管理平台和文物古建筑火灾监控系统,对大型超市、公共娱乐场所等人员密集场所和文物古建筑实行实时监控,全面掌握单位消防安全管理、电气线路和建筑消防设施运行、值班人员在岗在位情况,一方面可以督促社会单位实施防火巡查、维修消防设施、宣传消防知识、发现处置火警、提示逃生路线,另一方面可以为消防部门提供社会单位的消防安全管理状况,提高消防监督执法的针对性和效能。为了推动此项技术的应用,山西省消防总队已提请省政府将“消防物联网”纳入省政府《关于进一步加强和改进山西省消防工作的意见》,从政策上明确消防安全重点单位要联入“山西省消防物联网”,提高社会单位消防安全管理水平。

3.2 应用物联网技术加强建筑消防设施监管

浙江省消防总队针对社会单位消防设施维护管理不善的问题,应用物联网技术组织开发了消防给水系统远程监测与专家诊断平台,实时采集消防系统管网水压、水池水位、水泵控制器状态以及阀门状态等工作信息,通过网络或无线通信方式传送到管理平台。社会单位的各级管理人员可以对本单位建筑消防设施实现24h远程监测,专家诊断系统可以实时分析监测点的数据,并对接收到的系统非正常工作信息进行分析,及早发现消防设施出现的故障,有针对性地提出专业的维护方案,通知社会单位或者维保企业及时维修,有效提高建筑消防设施的可靠性。该系统已在杭州电子科技大学、浙江省烟草公司杭州市公司等单位进行试用。

3.3 应用物联网技术创新火灾应急响应模式

江苏省无锡市消防支队针对独居老人家庭亡人火灾高发的突出问题,由市政府出资,面向残障人士和70岁以上的独居老人家庭,组织开发了基于物联网与中国移动I'D—SCDMA融合的家庭火灾智能救助系统,利用无线传感技术探测、监控房间内的火灾报警信息和紧急求助信息,并整合GIS地图功能,通过无线传输把用户姓名、住址、联系方式等信息显示在119指挥中心的电子地图上,同时传送到消防巡逻救助车、社区值班室以及亲属的手机上,做到早报警、早灭火、早救助,实现了紧急事件和住宅火灾的远程智能监控和救助。该系统已联网7000余户,累计接收火警107起,大大降低了居民家庭亡人火灾发生率。目前,无锡市消防支队正在协调相关部门将该系统推广到其他社会单位和场所,以提高全市的火灾防控和应急救援水平。

4.有待解决的关键问题

4.1 消防物联网的关键技术

应用物联网“感、传、知、用”等技术,跟踪国际国内物联网技术发展方向和研究进展,以应用需求为导向,研发基于物联网的社会消防安全管理系统,将火灾预警、火灾报警、危险源管理、建筑消防设施管理、公共消防设施管理等统一纳入消防物联网应用技术研究,利用智能传感、无线射频识别、网络融合等技术,开展消防设施状态感知、接口通信规范优化、视频监控信息接入与调用和数据传输等方面的研究,研制消防设施状态感知与信息传输设备,开发消防设施维保信息管理、防火巡查过程监管系统以及消防重点部位视频联动监管服务系统,通过消防信息处理、数据挖掘、应用服务、系统接口等集成技术,建立社会消防安全管理物联网集成平台,为提升社会消防安全管理水平提供科技支撑。

4.2 消防物联网的专用技术标准

公安部制订了《城市社会公共安全物联网应用示范工作方案》,推出了物联网技术在公共安全领域应用的发展路线图,为推进“十二五”公共安全领域物联网的发展提供了依据。但是,现阶段消防物联网的体系框架和发展路线尚不够明晰,应全面梳理感知技术、网络通信、应用服务及安全保障等领域的国内外相关标准,根据社会消防安全管理对传感技术、传输技术、数据分析技术的实际需求,从产品研发的源头加强消防物联网专用技术标准的整体布局和顶层设计,在执行系列标准《城市消防远程监控系统》和《城市消防远程监控系统技术规范》的基础上,组织编制消防专有数据采集、传输和应用等专用标准,完善信息管理软件功能要求和通信服务器软件功能要求,逐步建立和完善消防物联网标准体系,确保社会消防安全管理平台可靠运行。

4.3 消防物联网的建设运营

目前一些远程监控中心服务水平和质量参差不齐,运营不够规范,有的只收费、不服务,有的依靠行政权力开展业务,垄断经营、强买强卖,严重影响了这项工作的健康发展。建议在加强和规范城市消防安全远程监控系统建设应用工作的基础上,结合《中华人民共和国消防法866实施条例》、《社会消防技术服务管理规定》等法规、规章和规范性文件的制定,进一步明确消防物联网的服务功能、联网范围、运作方式、法律责任和管理要求等,规范消防物联网的建设和运营,为应用物联网技术加强社会消防安全管理工作提供政策保障,以促进消防物联网的推广应用和健康有序发展。

5.结束语

物联网安全监管范文第3篇

关键词 物联网技术 信息工程安全监理

中图分类号:TU998 文献标识码:A

1信息工程安全监理的物联网构架

信息工程中,必不可少的就是安全监理体系,而物联网则是通过无线射频识别技术,辅助安全监理体系对信息工程进行监督,利用物联网的技术,将一些信息工程中的风险与安全问题及时的通知业主,这个构架的主旨即是:对于信息工程中的安全隐患及风险进行有效的控制,最终实现信息工程中安全隐患的可操作性。

由于信息化安全监理的领域覆盖面比较广,安全指标比较高,连续性也比较高,人们便利用物联网技术实现对信息工程的改造及建设是存在的风险与安全问题进行及时的监管。信息化工程安全监理的目标是:特定物品的安全监管,生产中的安全监管,重要设备的安全监测以及事故应急处理等。

2物联网技术

物联网的英文名称是“The Internet of things”,顾名思义,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品与物品之间,进行信息交换和通讯。严格而言,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,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算、泛在网络的融合应用,被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。

也就是说,物联网是将物品与互联网连接的一个渠道,人们通过物联网将物品与互联网连接在一起,为重要物品打下一个标识,即电子产品代码(EPC),利用物联网的无线射频识别技术,将信息工程的每一个步骤都发送到网络中,只要通过EPC,就可以查到产品在每一个阶段的生产信息都能够清楚的查询到,是否有着安全问题一目了然,实现了信息工程的安全监理和数据分析。

3人工神经网络

人工神经网络是一种类似于大脑中神经突触连接进行信息、数据处理的一种网络结构,是一种数学运算模型,由大量的节点和节点之间的连接所构成。这是一种被用于物联网中的运算模型,每一种物品都是一个节点,而每一个节点都会汇集到一个汇聚节点中,也即是互联网中,人们通过人工神经网络将其连接并进行运算,感知及观察。

4物联网技术信息交互安全问题

伴随物联网技术应用服务范畴的持续拓宽,感知网络应对处理的信息呈现出更为多元化的态势,甚至涵盖政府管理、国防建设、军事服务以及金融市场等较多领域。

而因此印发的信息工程安全问题则需要我们重点关注,对于网络以及节点的有限数量,利用正常的成熟的安全建立措施可能常常不能直接用在物联网技术上。因此,我们应该运用以下几种措施来应对:运用信息加密技术、安全路由管理协议、管控存取以及数据融合等技术,提升物联网技术在信息工程安全监理中的应用安全水平。信息加密应用技术中的密钥管理极为重要,因为这个应用技术肩负着密钥的产生、分发、保存、更新与处理,在全局预制应用方案的基础上,我们可依据无线感知系统网络结构体系、节点规划以及安全管理需求,创建更为丰富的密钥管理策略。

利用预分布处理方案,可在脱机状态下形成一个密钥箱,每个节点可以随机获取密钥形成密钥环,规划完成后,只要相应节点拥有相对密钥,则可成为安全通道的一部分。因为无线感知系统网络体现了节点对等以及多跳传输的实践特征,如果网络攻击方进行恶意节点布设,便较易形成路由篡改、选择转发影响,导致黑洞以及蠕虫病毒感染问题。所以,应该以无线感知体系网络特征和物联网技术应用需要为基础,分析并且合理地制定安全路由网络协议,可利用冗余路由的相关网络协议预防节点被恶意攻击,提升物联网系统技术的安全水平。

数据融合为物联网信息交互和信息感知的核心手段,如果其节点被不良俘虏,就比较容易出现融合节点无法分清正常信息和恶意数据的问题。尤其对融合节点影响攻击,不仅会对下游节点信息形成不良破坏,还会对发送至汇聚节点信息形成负面影响。为此,物联网的数据融合阶段应全面考虑信息的安全应用问题,通过随机抽样以及数据信息的互相验证,令用户位于节点遭遇捕获状况,仍旧可判定汇聚节点信息数据安全有效性。

基于节点中的隐私信息的暴露, 会对检测目标的安全性造成的负面影响,我们应该创建物联网中有效的安全保护对信息存储机制的全面管控,可利用定位协议,使得信息节点正确的获取正确位置的信息,预防不准确定位导致的负面影响,进而全面提升物联网交互以及感知信息综合安全水平,创建优质发展环境。

5结束语

安全应用物联网技术,可持续提升信息工程安全监理的效率,使得信息工程能够更好地建立与应用,利用物联网技术,对整个信息工程的进度、质量、安全隐患的控制,保证了信息工程的安全进展。而物联网技术的应用随着技术水平的提升,将会被运用得更加广泛。

参考文献

[1] 李梦寻,刘宏志.基于物联网的食品安全监理模型研究[J].北京工商大学学报(自然科学版).2011(02).

[2] 臧劲松.物联网安全性能分析[J].计算机安全.2010(06).

物联网安全监管范文第4篇

[关键词]物联网;数字矿山;生产过程监控系统;安全监控系统;智能化物流系统

中图分类号:TP 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)17-0208-01

0 引言

近年来,我国经济快速发展,对矿物原料需求量不断加大,矿业开发规模不断扩大,但生产效率不高和生产安全问题已经成为社会关注的热点。究其原因,矿山管理方式落后是其重要因素。显然,采用现代技术对矿山进行管理已经成为当前的迫切需求。

近年来兴起的物联网技术在多个领域得到了应用。作为先进的信息获取和处理技术,物联网已经在医疗、工业、农业、商业、公共管理、国防等领域得到了广泛应用,是促进未来经济发展,构建和谐社会的重要手段。

在矿山生产过程中为提高生产效率和保障生产安全,对作业人员、移动设备、物流的安全与位置都需要进行实时准确监测和定位,物联网是当前实现这一过程和目标最适宜的技术。

1 物联网及其矿山应用背景

物联网是新一代信息技术的重要组成部分,其英文名称是“The Internet of things”。由此,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品与物品之间,进行信息交换和通信。

物联网正是通过各种信息传感设备,如传感器、RFID技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术,实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程,采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息,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。

然而,矿山井下生产具有环境恶劣、安全隐患多、通信联络困难等特点,这对数字矿山信息化建设提出了较高的要求。此外,矿山自动化、数字化、信息化建设不仅是保证井下作业安全所必需的,也是提高矿山生产效率的必由之路。虽然这些年矿山机械化、自动化生产水平有所提高,但是总体上,我国大部分矿山生产过程中的数字化、信息化建设都还处于起步的阶段。现有设备处理数据的实时性、准确性和数字化装备的普及程度仍有巨大的改进空间。目前井下许多机械化、自动化设备仍处于信息孤岛中,无法实时与井下其它设备和井上监控设备进行信息交换,企业无法实时获得井下各种设备的工作状态,井下人员的工作情况及工作环境因素等安全状况,这不仅限制了矿山总体生产效率的提升,也给矿山的安全生产埋下了不少隐患。因此提高整个矿山的物联网应用水平,较好实现生产管理的现代化、信息化成为矿山企业发展的迫切需求。

2 物联网在数字矿山建设中应用

2.1采矿生产过程实时监控系统

矿山地下开采受条件限制,一般在生产环节中无法及时发现异常情况并采取有效的措施,因而导致生产指挥滞后资源利用率下降、严重时甚至引发重大事故的问题。建立实时监控系统,采用WSN(无线传感器网络)、WIFI(一种局域网内的无线传输协议)、RFID(无线射频识别)等技术,构建矿山智能感知网络体系。利用射频、红外、激光等传感器,实时感知人员、设备、环境状况,以及爆破、出矿和运输三个关键工序中的生产状态。应用IIC、SPI 、USB、3G/GPRS或嵌入式以太网等接口技术形成矿山智能感知网络。通过多信息源数据融合共享,实现矿山综合监控系统,解决采矿安全生产过程的可视化,生产作业计划的最优化和调度指挥决策的智能化问题。

2.2安全监测监控系统

安全生产是矿山企业的重要管理内容,不同与一般工业自动化,其生产人员和设备及材料处于流动状态,生产环境也处于变化过程中,且屡有突况发生。因此,矿山生产安全管理首先就需要对作业人员、设备、材料进行定位与流向监测,同时需要采集工作环境参数。

目前一般正规矿山在矿井基本都装备了安全监控系统和人员定位系统,但监测、定位过程大多依赖于传统的人工呼叫系统。利用物联网技术可形成安全监测监控系统,主要包括由标识卡、读卡器、网络传输系统、上位机与系统软件组成,实现人员和设备定位、工作环境参数采集和数据传输等功能,将井下人员和设备位置自动向系统发送位置信息,对不同矿种矿山生产安全要求的环境参数(如煤矿中需要测定甲烷、氧气、二氧化碳、温度、湿度)经自动测定后上传至上位机后进行记录分析和预警,有突发事件时及时将情况发送到井下按照规划好逃生路线撤离现场。对危险品管理与物流管理系统协同使用。

矿山开采过程中存在的高陡边坡、尾矿库、排土场、地面塌陷、地压等重大危险源。以重大危险源监测、预警、应急处理为目的,以国家突发事件应急预案为依据,以地理信息系统(简称GIS)为基础平台,通过强大的综合信息处理和分析功能结合物联网技术,在灾变危害评价的基础上,提供矿山重大危险源的动态监测、预警,以及对作业场安全模拟分析和变化趋势分析。

通过物联网,将各个独立的监测对象进行联接,基于GIS技术,采用B\S与C\S的混合结构,应用有限元、神经网络等分析手段,实现基础空间数据库、重大危险源管理、危险品管理、危险源监测、危险源综合信息查询、预警分析、变化趋势分析、应急指挥等功能,并利用数字化信息化技术建立重大危险源安全管理过程自动监控应急预警一体化系统

2.3 智能化物流系统

矿山生产过程物流主要是生产所用材料、采出矿石和废石。矿山生产都需要消耗大量炸药,许多矿难的发生都与炸药的使用与管理的不当有关,因此对炸药流向管理是极为重要的管理环节,传统上一般采用登记领用方式加以管理,难以准确控制。在物联网系统架构内利用二维码识别与管理技术对炸药流向进行管理,同时与人员定位系统、运输车辆管理系统协同使用,实时记录炸药的出入库、领用人员身份、使用炸药的火工人员运动轨迹、放炮时间点危险区域内人员、车辆隔离等情况;矿石和废石流向与定位主要通过对运输车辆/机车管理实现。

物联网安全监管范文第5篇

关键词:电梯;安全;物联网;信息流量统计

中图分类号:TU857;TP393 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2017)02-00-04

0 引 言

随着经济的发展和城市化进程的加快,电梯数量增长迅速,应用范围越来越广。截至2015年底,全国电梯数量已达425.96万台,较2014年增长18.37%。如何保持电梯的安全性能和质量,提高对电梯运行参数的监控和应急救援能力已成为全社会关心的问题[1,2]。

物联网是信息化发展的第三次浪潮,将互联网通过小区组网的方式接入电梯即为电梯物联网,其目的在于实现电梯的智能化监控管理,使乘客、电梯、管理单位、维保单位、质监部门能够有效交换数据与信息,为电梯的可靠与安全运行提供保障[3-5]。

据《国务院关于推进物联网有序健康发展的指导意见》,智慧城市电梯物联网应用建设属于物联网发展的重点应用领域,有利于加速电梯安全监管智能化,强化电梯事故应急处理机制。2014年5月,国家发展改革委、财政部共同研究决定,在8个领域开展国家物联网重大应用示范工程,其中“国家特种设备安全监管物网应用示范工程”由质检总局组织实施,在6个城市开展试点工作,依托物联网技术实现对14万部电梯的安全监管,着力推进城市电梯智能物联网监控系统的建设与应用,以提高特种设备管理与治理能力。浙江、江苏等多地亦在地方性政策法规和标准中将建设物联网运行监控系统列入规范要求。如《杭州市电梯安全监察办法》、《南京市电梯安全条例》和《无锡市电梯安全监督管理办法》均规定,公共场所电梯应当配置具有运行参数采集功能的安全运行监控系统,并列入电梯物联网管理平台。杭州等地还了DB3301/T 0041-2014《电梯安全运行物联监控系统验收标准》[6]等地方标准,进一步加强电梯物联网建设运行的标准化程度。

目前国内电梯物联网系统往往同时运行着多个厂家的终端设备及相应平台,使用的网络包括VPN专网及其他运营商的3G无线网络等,整套系统的多样性导致系统比较复杂[7-10]。本文通过建立一套专用的系统平台来进行电梯物联网的日常管理,对网络流量进行统计区分,对各服务器及终端等进行状态监测,以保障电梯的稳定、可靠运行。

1 系统概述

1.1 系统概述与技术需求

根据目前电梯运行安全物联网系统的状况,电梯物联网信息流量管理平台技术主要计划实现如下功能:

(1)流量统计及计费功能。能对各电梯产生的流量进行统计,并根据不同的访问者进行流量归属,提供相关流量清单及计费报表。

(2)系统状态实时监测功能。能实时监测电梯运行安全物联网系统内各电梯终端、平台服务器的状态以及接入网络的连通性,能实时产生相关告警信息。

常见电梯运行安全物联网系统现有架构如图1所示。

该架构在逻辑上将系统分为设备层、服务层与用户层。

(1)设备层由所有运行的电梯及电梯相关设备组成。每个电梯都配有一个独立的“具备路由功能”设备(以下简称“电梯路由设备”),电梯视频等各类数据均通过该设备与上层服务器交互,从该路由设备流经的流量是该电梯设备的总流量。

(2)服务层主要提供对于设备层影像、状态等的监控服务,一般由设备供应商提供。

本层中一个服务单元对应N个设备单元,即一套“视频+管理”服务可以管理N个电梯设备。

(3)用户层指使用电梯监控服务的用户,如电梯应急处置中心、使用单位和维保公司等。

依据以上结构模型,本文对电梯物联网平台系统进行系统结构设计与保障设计。

1.2 系统结构设计

本系统部署在整张电梯物联网内,监控全网电梯的流量及对全网终端进行管理,网络结构如图2所示。

根据上述电梯运行安全物联网系统结构,并适应灵活多变的应用功能需求,同时方便部署新应用和开发新需求,本文对平台软件采用了三层架构的分层设计思想,并采用模块化功能设计理念,使得系统软件具有平滑升级扩容的能力。系统软件架构如图3所示。

软件体系分为数据接口层、数据分析层和信息呈现层。

1.2.1 数据接口层

数据接口层分为客户端数据接口层、流量统计程序接口层以及平台监控层。

(1)客户端数据接口层负责用户行为数据、用户状态数据、电梯资料数据、时间同步数据上行。

(2)流量统计程序接口层主要负责电梯流量数据、终端核查数据上行。

(3)平台监控层主要负责采集各终端设备及平台服务器等的告警信息。

1.2.2 数据分析层

数据分析层基于原始电梯上行数据,采用数据统计算法和数据发掘分析技术,从多个视角进行数据分析和数据统计,并生成相应的应用数据。

1.2.3 信息呈现层

信息呈现层为系统使用者提供方便的界面交互接入方式,主要为Web接入方式。功能模块分别为系统管理、设备管理、统计报表、告警管理、日志管理、安全管理。

1.3 系统保障设计

系统保障主要保证系统的安全、稳定运行。影响系统稳定的因素很多,包括系统内部各软硬件的稳定性及外部用户的非法访问、网络攻击、病毒影响等。

1.3.1 安全保障

本电梯运行安全物联系统管理平台安全性设计的主要内容包括防止非法用户访问、在敏感的网络资源和用户集之间建立映射关系、数据链路加密、安全日志维护和检查、审计与跟踪、防病毒、灾难恢复等措施。

1.3.2 稳定保障

除了在硬件和操作系统、应用软件选型上尽量采用技术成熟、可靠性高的产品外,本文对电梯运行安全物联系统管理平台所有主机系统采用任务分担、互为备份的方式进行设计。此外,管理平台软件自身的运行监控机制如进程的自动启动等也可以大大提高系统的可靠性。

2 系统功能实现

2.1 流量管理

根据采集的相关流量信息及用户的访问记录,经过分析处理可以得出各电梯终端相应时间范围内产生的流量,用户访问记录及各用户访问所产生的流量大小等。系统可以根据电梯或用户生成相关记录,结合相应的流量资费标准与不同的计费方式即可生成相关报表供用户查询。

2.1.1 流量采集技术

系统运行中产生的数据主要有音视频流量、心跳数据、用户使用记录数据和用户状态数据。其中,音视频流量、心跳数据和用户状态数据由流量统计程序直接从电梯终端获得,用户使用记录数据由相应电梯终端运行平台服务器提供。流量统计程序工作原理如图4所示。

系统通过部署在物联网服务器侧的流量统计程序来直接采集电梯端的流量数据,通过采集接口实时上报到“接口服务器”,经由“接口服务器”上的接口程序直接入库。

对于已入库的原始数据,由“业务处理服务器”上的业务处理程序定时读取并解析、统计,最终生成计费结果数据。

2.1.2 流量及用户分析技术

系统计费依据就是根据实际产生的流量数据,结合用户行为,按一定算法统计出各访问客户端的流量明细。

(1)对于同一台电梯同一时间产生的音视频数据,若单一客户端访问则所有流量归访问端所有,如果多个客户端同时访问则按时间片方式进行分摊。

(2)音视频流量同时发生时,音视频流量按固定比例划分,该比例通过实际环境长时间运行多台电梯,然后平均估值得到,且针对不同的客户服务平台会有不同的数值。

(3)用户状态数据按单位时间固定流量来统计,该值通过实际环境长时间运行多台电梯后平均估值得到,且针对不同的客户服务平台会有不同的数值。

(4)心跳包单独归类统计。

2.2 告警管理

告警管理功能主要能对VPN专网内的各电梯终端、平台服务器、专网网络情况等进行定时巡检。发现故障后自动定位,及时告警并同步通告。

2.2.1 告警管理功能

(1)梯终端告警管理。系统能通过巡检及时发现电梯终端的异常情况。

(2)网络传输告警管理。系统能通过巡检及时发现网络上的异常情况。

(3)系统平台告警管理。系统能通过巡检及时发现服务器的异常情况。

2.2.2 告警分析技术

系统管理平台的巡检流程如下:

(1)定期启动轮询核查机制。周期可定为1分钟核查一次。轮询使用ICMP协议下通用的PING命令方式。

(2)核查启动后,程序根据配置信息取得其将要轮询的所有设备的数据列表。

(3)依次发起轮询请求,核查所有纳入管理的设备。

(4)在巡检到具体某一部电梯终端时,如果电梯终端正常则忽略;如果异常,则继续核查上级交换机。

(5)如果交换机正常,则将电梯异常数据整理并上报给管理平台接口服务器;如果交换机异常,则将交换机异常数据整理并上报给管理平台接口服务器。

(6)管理平台接口服务器收集所有异常数据后整理入库,并根据策略进行后续触发动作。

(7)异常结果数据可在界面展示,以便工作人员及时发现问题、处理问题。

2.3 系统安全管理

管理平台安全管理的主要功能是负责接入和授权管理及对全网安全起保证作用,其主要功能包括用户权限管理、数据安全管理、安全检测管理、操作日志管理、网络安全管理。

2.3.1 用户认证和鉴权

电梯安全运行物联系统流量管理平台采用分级授权的管理机制。其用户可以分为超级系统管理员、系统管理员和各级操作员等级别。

2.3.2 数据安全管理

管理平台对系统中电梯运行等数据的安全性提供保障措施,防止数据遭到破坏或丢失。管理平台具有数据备份和数据恢复功能,以保证数据的完备、可靠和安全。在对数据的管理和使用方面,根据用户的权限及职能划分对该用户能够管理和使用的数据进行限制。

2.3.3 安全检测管理

管理平台提供权限策略定义功能,以定义合法的权限定义与访问操作,提供安全检测标准。当用户出现违规操作或者超权限操作时,管理平台能及时产生告警信息,并禁止当前用户进一步操作。

2.3.4 网络安全管理

本文建议采用基于MPLS的VPN专网进行组网,通过VPN专网和INTERNET的物理隔离以及全方位的运营级高端网络设备的部署,确保数据包信息的保密性,同时也保证了VPN网络免受外界病毒和黑客的攻击。

2.3.5 系统自身管理

系统自身管理是指对管理平台自身的配置、运行状况、备份和系统安全等情况进行管理。

(1)自身性能管理。对系统主服务器(数据库服务器、Web服务器)的重要系统性能指标(CPU负载、磁盘使用情况、I/O性能等)进行监视。当性能指标超越某一预定指标值时在系统告警窗口显示告警信息并把该告警信息存入系统日志。

(2)系统进程管理。系统需要提供实时的进程状态监视能力,同时提供一控制台供系统管理员查看所有系统进程或状态信息,并能通过该控制台对某一进程或某些进程做中断或启动操作。

(3)系统备份和恢复。系统备份和恢复能够根据需要进行系统备份和恢复、数据备份和恢复。系统提供手动方式和系统周期性自动备份方式。

(4) 系统日志管理。系统日志管理提供对系统日志的查询、统计和删除功能。

(5)版本管理。基于系统的稳定性考虑,管理平台开发商应严格控制自身系统版本的升级活动。每次进行软件升级时都必须提供完整的升级安装软件和相应的使用手册。

2.3.6 操作日志管理

操作日志管理提供对用户操作日志的查询、统计和删除功能,确保能够全面审计用户利用管理平台对电梯物联网的操作情况。

用户应依照平台所要求的格式,将主要操作输入操作日志库,包括用户登录、退出、启动、终止应用,用户备份/删除/恢复数据库和文件系统,用户修改采集程序参数,用户对不同数据的操作情况等。

3 系统配置

系统的关键计算参数包括电梯流量数据的上报周期;联机保存原始记录单据天数和平台包含的电梯数量等。

系统平台主要包括计费服务器、监控服务器、同步接口服务器等。整体部署的结构如图5所示。

(1)计费服务器集群主要处理驻留程序上报的各电梯的流量数据。

(2)监控服务器主要实现对电梯物联终端管理告警数据的处理以及平台系统自身的告警管理。

(3)Web服务器对外提供Web服务,即用户可以见到的界面部分。

(4)同步接口服务主要部署时间同步服务和电梯资料同步服务。

(5)日志服务器提供平台系统范内所有组件的运行日志处理,包括日志登录、格式化等一系列标准日志服务。

(6)Oracle RAC提供数据负载均衡服务,保证数据存储良好的扩展性能。

4 结 语

伴随着经济和社会的发展,电梯为人民群众日常生活和生产提供着越来越多的便利,其安全性能不可忽视。本文所建立的电梯物联网信息流量管理系统可以实现电梯运行参数的数据采集、流量统计及监测系统实时运行状态等功能,有助于开展基于物联网的电梯运行参数实时监控与管理,为电梯的长期安全可靠运行提供保障。

参考文献

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[6]李忠,陈永良,裘道伉,等. DB3301/T 0041-2014《电梯安全运行物联监控系统验收标准》[S].杭州:杭州市质量技术监督局,2014.

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