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物联网技术的典型应用

物联网技术的典型应用

物联网技术的典型应用范文第1篇

关键词:物联网;网络攻击;安全防护

随着物联网在国家基础设施、经济活动、以及智能家居、交通、医疗等社会活动方面的广泛应用,物联网的安全问题已不仅仅局限于网络攻防等技术领域范畴,而是已成为影响人们日常生活和社会稳定的重要因素。

1 物联网安全风险分析

从信息安全和隐私保护的角度讲,物联网各种智能终端的广泛联网,极易遭受网络攻击,增加了用户关键信息的暴露危险,也加大了物联网系统与网络的信息安全防护难度。

2 物联网攻击技术及安全防护体系

2.1 感知层安全问题

⑴物理安全与信息采集安全。感知层是物联网的网络基础,由具体的感知设备组成,感知层安全问题主要是指感知节点的物理安全与信息采集安全。

⑵典型攻击技术。针对感知层的攻击主要来自节点的信号干扰或者信号窃取,典型的攻击技术主要有阻塞攻击、伪装攻击、重放攻击及中间人攻击等。

2.2 网络层安全问题

网络层主要实现物联网信息的转发和传送,包括网络拓扑组成、网络路由协议等。利用路由协议与网络拓扑的脆弱性,可对网络层实施攻击。

⑴物联网接入安全。物联网为实现不同类型传感器信息的快速传递与共享,采用了移动互联网、有线网、Wi-Fi、WiMAX等多种网络接入技术。网络接入层的异构性,使得如何为终端提供位置管理以保证异构网络间节点漫游和服务的无缝联接时,出现了不同网络间通信时安全认证、访问控制等安全问题。

跨异构网络攻击,就是针对上述物联网实现多种传统网络融合时,由于没有统一的跨异构网络安全体系标准,利用不同网络间标准、协议的差异性,专门实施的身份假冒、恶意代码攻击、伪装欺骗等网络攻击技术。

⑵信息传输安全。物联网信息传输主要依赖于传统网络技术,网络层典型的攻击技术主要包括邻居发现协议攻击、虫洞攻击、黑洞攻击等。

邻居发现协议攻击。利用IPv6中邻居发现协议(Neighbor Discovery Protocol),使得目标攻击节点能够为其提供路由连接,导致目标节点无法获得正确的网络拓扑感知,达到目标节点过载或阻断网络的目的。如Hello洪泛攻击。

2.3 应用层安全问题

应用层主要是指建立在物联网服务与支撑数据上的各种应用平台,如云计算、分布式系统、海量信息处理等,但是,这些支撑平台要建立起一个高效、可靠和可信的应用服务,需要建立相应的安全策略或相对独立的安全架构。典型的攻击技术包括软件漏洞攻击、病毒攻击、拒绝服务流攻击。

3 物联网安全防护的关键技术

物联网安全防护,既有传统信息安全的各项技术需求,又包含了物联网自身的特殊技术规范,特别是物物相连的节点安全。

3.1 节点认证机制技术

节点认证机制是指感知层节点与用户之间信息传送时双方进行身份认证,确保非法节点节点及非法用户不能接入物联网,确保信息传递安全。通过加密技术和密钥分配,保证节点和用户身份信息的合法性及数据的保密性,从而防止在传递过程中数据被窃取甚至篡改。

物联网主要采用对称密码或非对称密码进行节点认证。对称密码技术,需要预置节点间的共享密钥,效率高,消耗资源较少;采用非对称密码技术的传感,通常对安全性要求更高,对自身网络性能也同样要求很高。在二者基础上发展的PKI技术,由公开密钥密码技术、数字证书、证书认证中心等组成,确保了信息的真实性、完整性、机密性和不可否认性,是物联网环境下保障信息安全的重要方案。

3.2 入侵检测技术

入侵检测技术,能够及时发现并报告物联网中未授权或异常的现象,检测物联网中违反安全策略的各种行为。

信息收集是入侵检测的第一步,由放置在不同网段的传感器来收集,包括日志文件、网络流量、非正常的目录和文件改变、非正常的程序执行等情况。信息分析是入侵检测的第二步,上述信息被送到检测引擎,通过模式匹配、统计分析和完整性分析等方法进行非法入侵告警。结果处理是入侵检测的第三步,按照告警产生预先定义的响应采取相应措施,重新配置路由器或防火墙、终止进程、切断连接、改变文件属性等。

3.3 访问控制技术

访问控制在物联网环境下被赋予了新的内涵,从TCP/IP网络中主要给“人”进行访问授权、变成了给机器进行访问授权,有限制的分配、交互共享数据,在机器与机器之间将变得更加复杂。

访问控制技术用于解决谁能够以何种方式访问哪些系统资源的问题。适当的访问控制能够阻止未经允许的用户有意或无意获取数据。其手段包括用户识别代码、口令、登录控制、资源授权、授权核查、日志和审计等。

[参考文献]

[1]刘宴兵,胡文平.物联网安全模型与关键技术.数字通信,2010.8.

[2]臧劲松.物联网安全性能分析.计算机安全,2010.6.

物联网技术的典型应用范文第2篇

综上所述,学者们对高职技术技能型人才培养的研究呈现百花齐放的状态,为论文提供了研究基础。但是“互联网+”理念的提出,则凸显了专家学者们研究的部分不足。(1)对于高职技术技能型人才培养方式的多样性研究,在于对技术技能型人才内涵理解的把握。偏技能多、偏技术多,还是技能和技术并重,目前并没有得到一致的认可。(2)各种培养方式虽然提出了以学生为中心的观点,但人才培养重心仍放在学校或者学校企业为主体的层面,学生更多的是接受已经约定俗成的培养方案。(3)对于技术技能型人才培养的观点,目前仍停留在岗位需求层面,强调培养企业现在需要的技能,忽略了“互联网+”对行业的促进作用。也就是说忽略了学生的知识和技能迁移能力培养,过分看重了现有技术,忽视了未来技术的引领能力。

2基于物流企业层面,“互联网+”对高职物流信息化人才的技术技能分析

正如学者们所说,“这个世界上所有的传统应用和服务都应该被互联网改变,如果这个世界还没有被互联网改变是不对的,一定意味着这里面有商机,也意味着基于这种商机能产生新的格局。”从物流企业角度来看,意味着“互联网+”在物流信息化升级道路上理念的升华和具体化。“互联网+”表明了,在周边产业逐渐开展“互联网+”行动的过程中,物流企业必须因势而为,才能更好地为其他行业提供优良的服务和降低自身的成本。立足于物流企业自身,对“互联网+”的理解有两层,一层是自身内部业务流程如何实现“互联网+”;一层是自身的“互联网+”如何渗透到服务的行业中,拓宽自己的竞争实力。对于高职物流专业技术技能型人才的需求研究,必须立足于物流企业对“互联网+”的现实考量,才能更加准确地切中物流信息化人才培养的命脉。众多文献已经对物流信息化人才的技术技能需求开展了众多的研究,这里就不再对原有的技术技能开展过多的分析,本文主要针对“互联网+”理念提出物流信息化人才技术技能的典型需

求。一种需求是,物流企业内部业务流程如何改善以适应“互联网+”的技术技能需求。这里涉及到两个特殊需求:(1)现有的信息技术如何渗透入已有的业务流程,加速服务效率和提升作业速度。围绕这一命题,将延伸出信息技术操作、业务流程改善和应急反应等典型技能。(2)全面实施“互联网+”下的物流信息管理需求。即物流企业更多的是操作数据,通过数据来管理现有技术、业务流程和人员等管理要素。围绕这一命题,将延伸出物流信息采集、数据挖掘、业务重组、信息安全管理等典型技能。第二种需求是,“互联网+”物流企业如何渗透到服务的企业、行业中带来的技术技能需求。(1)服务的企业或行业未及时“互联网+”行动,作业人员如何采取向下接口技术或技能,尽可能提升双方的作业效率和降低彼此的成本。由此带来的典型技术技能包括物流信息技术交流和改善、物流系统接口需求分析和物流信息成本核算等能力。(2)双方均处于“互联网+”状态,对于作业人员而言,在于双方采用何种数据共享方式来降低服务成本。由此带来的典型技术技能包括物流业务信息追踪、分析、交流、传递等能力。

3学校和学生层面,拥抱“互联网+”的制约因素分析

随着智能手机的日益普及,3G、4G技术的不断推广,互联网的影响几乎无处不在。多年前,很多学校都已经开始了互联网方式的教学,最近比较流行的微课、慕课等方式,可以说是“互联网+”在校园内扩展的一种具体表现。多年的实践告诉我们,一方面是众多学校积极上马网络教学资源等数字化资源,期望通过网络的方式,让学生获得更多更好的教育;一方面是学生“迫不得已”的情况下加以浏览,换句话来说,即对学校提供的资源毫不领情。学校作为一个知识传播交流的平台,一头连着企业、一头连着学生,只有有机融合二者的需求,才能培养出高质量的人才。围绕“学生学习”这一主线,分析潜藏的制约因素,进而找出实施“互联网+”的有效途径,是迫在眉睫的任务。

3.1排除兴趣论讨论制约因素的意义“兴趣是最好的老师”这个观点无疑是正确的,如果完全套用在人才培养层面,必然会造成教学管理工作的困顿,且使目前任何一种教学方法和教学手段处于无用武之地的状态。立足切实可行的假设,进而实施相应的教学管理方法,才会促进目前的人才培养工作。因此,在讨论本文观点时,我们认为“专业学生在选择报考专业的时候,基本上对专业具有了一定的了解和认知,且具有一些模糊的兴趣”。那么在学生选择学习方法的时候,到底是何种因素或者说哪些因素在制约他们的自主选择性呢?

3.2学习没有明示的目标性是学生无兴趣的根源之一任何专业都有成体系的人才培养方案对学生进行培养,不幸的是,这些人才培养方案的告知、示范、引导作用在学生头脑中基本上是空白。众多学校的做法是通过始业教育活动,告诉新生人才培养方案这回事情,接下来就成了下达教学任务的计划书了。学生在未来的几年学习中,只在入学的时候知道人才培养方案中的部分事情,剩下的就是每学期上不同的课程,至于为什么开设这么多课无从知晓。更不要说,对于大多数缺乏一定自主性的高职生,指望他们听一次始业教育就能明确自己的目标,更是无稽之谈。只有让学生无时无刻都接触到自己所学专业的培养体系,才能够使他们认清楚自己所学课程的目的及在相关岗位中的地位,进而促使他们自觉自愿的沿着人才培养方案制定的体系学习技术和技能。正如我们常见的广告宣传一样,日积月累的广而告之,必然会激发参与者进行选择的兴趣。所以说,“互联网+”下,广而告之的“人才培养方案”成本已经大大降低,为什么还不采取行动让学生的学习目标更清晰一些呢?

物联网技术的典型应用范文第3篇

关键词:职业院校;物联网;定位

2009年8月,温总理在无锡调研时,提出了把“感知中国”中心设在无锡、辐射全国的构想。2010年3月,温总理在政府工作报告中,提出了“加快物联网的研发应用”纳入战略性新兴产业的发展任务。

2010年教育部号召高校建立物联网专业学科,全国已经有近700所本科院校向教育部申报物联网相关专业,目前已经有67所本科院校建立了“物联网工程”或“传感网技术”等专业(评审基本条件为“211”以及拥有博士站的重点大学)。产业发展,人才先行。物联网开启了新的产业革命,数万亿元规模的应用市场需求必然需要百万计的各类多层次的物联网工程技术、产品维护及应用人才。职业院校应该根据产业需求,积极推进“物联网”相关专业建设。针对中职、高职、技师学院等职业院校,应该深入研究本层次物联网专业人才所应具备的知识、素质和能力,制定出合理的人才培养方案。

1 物联网

1.1 物联网的美好生活

场景1:下班了,用手机短信发送一条短信,就能让空调开始预先调整温度,让浴缸放好洗澡水,检测冰箱内的食物份量,如不足则通过互联网,自动下订单要求超市按照当天的菜谱送货。场景2:你在逛超市时,随意的将电池、口香糖等小件商品放入口袋,看到喜欢的运动鞋就换上,拿上了果汁、面包等各类商品后,就直接可能走出超市出口。此时扫描系统已将你随身携带的商品记录下来,并在你的电子账户上扣去了款项。

1.2 物联网简介

2005年11月,国际电信联盟(ITU)了《ITU互联网报告2005:物联网》报告正式提出了物联网的概念。物联网(The Internet of things),就是“物物相连的互联网”,其目标就是让万物开口说话。其本质体现为:第一,具有互联网特征,物联网是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,具有识别与通信特征,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;第三具有智能化特征,由原来的人与人通信,扩展到人与物、物与物之间的通信。其实与互联网相比,物联网实际上只是多了一个底层的数据采集环节,大致是四类数据的采集:电子标签显示身份,传感器捕捉状态,摄像头记录图像,GPS进行跟踪定位。

1.3 物联网的典型案例

国外成功典型案例:美国一个偏远小镇种植橘子,普经一度因橘子染病,而大大影响收成。后来果农在每棵橘子树上安装数据采集器,将温度、干燥等数据汇总到PDA上,然后由PDA发送给研究机构,最后由研究机构分析数据,找出了问题所在,随后将问题及解决方案发送回果农手中,果农甚至不需要了解这些数据的意义,就很快地解决了这一次橘子危机,在此物联网的作用凸现无遗。国内成功典型案例:温州天正集团的带网线端口智能电表,能收集电表的运行状况,通过电表上的网线端口与通讯网络连接,使用户在手机、电脑上就能接收和查看电表信息。

1.4 物联网发展

物联网的发展需要经历四个阶段:2010年之前电子标签和传感器被广泛应用在物流、销售和制药领域;2010-2015年实现物体互联;2015-2020年物体进入智能化;2020年之后物体进入全智能化。在规模性、流动性条件的保障下实现4A(Anytime、Anywhere、Anyone、Anything)化通信。

2 物联网涉及的重要技术

物联网实现了对物体的智能识别、跟踪、定位、监控和管理,他由传感器(SENSOR)/摄像头、无线射频(RFID)、无线传感网(WSN)、全球定位系统(GPS)、互联网(INTERNET)等构成。在物联网的体系结构中,支撑物联网的关键技术主要包括:射频识别(RFID)技术、传感器技术、传感器网络技术、网络通信技术等。

2.1 RFID技术

可识别高速运动体并可同时识别多个标签,操作快捷方便,也无须人工干预,可以在各种恶劣环境中工作。例如:身份识别(中国第二代居民身份证)、公共交通管理(不停车收费ETC)等。

2.2 传感器技术

能感受规定的被测量,并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置,有温度传感器、红外传感器、位移传感器等。例如:全自动洗衣机、红外夜视探测、人造卫星的遥感遥测等。

2.3 传感器网络技术

大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络,其目的是协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内感知对象的监测信息,报告给用户。例如:小区安全监控,灭绝危险或珍贵动物的跟踪监护等。

2.4 网络通信技术

是指通过计算机和网络通讯设备对图形和文字等形式的资料进行采集、存储、处理和传输等,使信息资源达到充分共享的技术。例如:GPRS(通用分组无线服务技术)等。

3 浙江省物联网产业现状

当前,中国“十二五”规划已经明确提出,发展宽带融合安全的的下一代国家基础设施,推进物联网的应用。物联网将会在智能电网、智能交通、智能物流、智能家居、环境与安全检测、工业与自动化控制、医疗健康、精细农牧业、金融与服务业、国防军事十大领域重点部署。浙江在智能电网、节能减排、安防监控、环境监测等领域的物联网应用都取得了良好效果。智能电网的本质是能源替代和兼容利用,它在开放的系统和共享信息模式的基础上,整合系统中的数据,优化电网的运行和管理。比如远程抄表计费、远程电路通断控制、线路损耗监测管理、盗电监测、高频数据采集、分布发电监控和管理等。浙江物联网产业发展的基本思路是“建设以杭州为核心、嘉兴和温州两翼为支撑的产业集群”。物联网的感知、网络、应用的不同层面,都需要大批元器件。温州特别是乐清会成为具有核心技术的物联网关键元器件、生产设备提供者。我们应该立足区域经济,及时跟踪社会的热点及时调整专业,挖掘新的可能发展的变业空间。针对区域物联网技术发展,打造物联网需要的各层次人才。

4 物联网专业对人才的需求

物联网产业链主要包括:芯片制造、传感器制造、设备制造、网络服务、软件开发、集成商、服务商等若干环节。

由上表可以看出,物联网的发展除了需要具有高端知识的顶级人才以外(所占比例较少),物联网成果的规模化生产、市场化推介、项目应用、应用系统集成、二次开发与应用服务等,还需要数以百万计的初中级高素质技术应用型人才承接。而各级职业院校的学生就可以承担起物联网产业链中生产和应用领域中最为庞大的产业基础型技能型人才集群。

5 物联网专业培养定位

物联网是一个多学科交叉、应用复杂的专业领域,因此在物联网专业人才培养过程中,可以选择不同方向来进行人才培养。物联网专业人才可以从以下四个方向培养:物联网感知设备方向(电子设备知识、数字和模拟电子知识、嵌入式开发知识等);物联网通讯方向(计算机网络和通讯相关知识,通讯系统的运行维护与管理,通信设备的安装、调试和故障排除);物联网开发和集成方向(物联网相关知识,系统工程开发和集成);物联网管理和服务方向(物联网知识、IT技术、管理知识)。

职业院校物联网专业应定位在物联网的应用、使用维护上,稍高水平的最好能够协助实现二次开发的应用型技术人才,培养以应用型、维护型,具备二次辅助开发设计的高素质实用型人才为目标的物联网专业。职业院校的人才培养目标定位:以工程技术人才为培养目标,具有良好的学习和工作态度,具备基本的口头和书面表达能力,可以较系统地掌握物联网的相关理论、方法和技能,具备通信技术、网络技术、传感技术等信息领域宽广的专业知识,具有较强的实践能力与创新能力,能够从事智能交通、智能楼宇、智能家居、智能物流、智能电力等物联网产业相关行业的系统集成、技术支持、工程设计与施工调试、嵌入式产品开发等工作的高素质工程技术人才。职业院校物联网专业毕业生就业方向:从事传感器与RFID生产、应用与测试,嵌入式系统编程,标准配置套件集成,物联网组网及典型行业SOA应用服务外包,物联网网络组建、系统配置、管理和维护,物联网应用系统软件开发,物联网软硬件产品销售,计算机及网络产品的技术服务等岗位工作。

6 物联网专业打造

物联网技术专业在高校的名称是“物联网工程”,那么在高职院校可以称为“物联网工程应用技术”,在中职学校则可以称名为“物联网技术应用”专业。物联网专业主干技能性课程包括:物联网行业知识、物联网技术基础、电工电子基础、数字电路、单片机、嵌入式系统及应用、传感技术与应用、RFID及应用、C语言程序设计、数据库管理系统、计算机网络技术、无线传感器网络应用、实用组网技术、可视化程序设计、物联网组建与管理、网络工程导论、就业项目实训(物联网综合案例)等,偏重于应用性和实践性。

职业学校可以尝试在相关专业(网络应用、自动化)中引入部分物联网专业课程,通过引导、积累经验,为物联网专业全面铺开后打下坚实的基础。也可以走校企业合作一体化之路,由面向学科办专业改为面向物联网行业岗位技能需求办专业,及时把握物联网应用的实际情况,并通过提供社会科技服务作为学校和社会的纽带,创学校和企业互赢的局面。

[参考文献]

[1]郎为民.初识物联网.《电信快报》,2011年第1期.

[2]陶冶.对浙江物联网产业发展的思考.《科技视窗》,2011年第2期(总第366期)上,浙江省社会科学界联合会课题(2010Z52),杭州电子科技大学管理学院.

[3]谭立容,周波,刘豫东.物联网主体岗位群工作任务与职业能力分析.《辽宁高职学报》,2011年第6期.

[4]张铎.物联网应用之未来超市篇.《物联网事》,2011年4月第2期总第29期.

[5]姜腊林,王静,徐蔚鸿.网络工程专业物联网方向课程改革研究.《计算机教育》,2011年10月10日,第19期.

[6]李可学.高职院校物联网应用工程专业建设若干关键节点浅析.《福建电脑》,2010年第11期.

物联网技术的典型应用范文第4篇

关键字:物联网;军事应用;兵力呈现系统;物资保障系统;战法仿真验证系统

中图分类号:TN391 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2012)04-0080-04

Key technologies and typical military application of IoT

SUN Wei-feng1, WANG Zhe1, MA Hai-yan1, ZHAO Yan2, LI Qi-rui3

(1.Xi’an Communication Institute of Communication, PLA, Xi’an 710106, China;

2.School of Urban Construction, Hebei Normal University of Science and Technology, Qinhuangdao 066100, China;

3.Zhongxing Communication Co., Ltd., Xi’an 710065, China)

Abstract: Internet of things(IoT) can interconnect, monitor and control things. Thus it will definitely spark huge reform in military domain, and accelerate the transforming of the operation power mode, and motivate the Chinese-style military reform. In this paper , the history of IoT is described, the technologies framework and standardization progress of IoT are introduced, and the typical military applications of IoT, including the battlefield troops presents system, the battlefield resource guarantees integration system, the simulation and verification system of tactics and operation scheme, are also emphasized on. Using these systems, the commander can perceive the distribution of troops and battlefield resource. With the acquisition of the enemy troops distribution, the commander can simulate the operation scheme, verify its feasibility and efficiency.

Keywords: IoT; military application; troops presents system; battlefield resource guarantees integration system; operation scheme simulation and verification system

0 引 言

早在1999年,美国麻省理工学院Auto-ID研究中心就提出了物联网(Internet of Things, IoT)的概念。所谓物联网,就是把所有物品通过射频识别(RFID)和条码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功能的一种网络。这个概念在实质上等于RFID技术和互联网的结合应用。

2005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)在《ITU互联网报告2005:物联网》报告中正式提出了物联网的概念,同时对物联网的概念进行了扩展,提出了任何时刻、任何地点、任何物体之间的互联,以及无所不在的网络和无所不在的计算发展愿景。至此,除RFID技术外,传感器技术、纳米技术、智能终端等技术将在物联网领域得到更加广泛的应用。

2009年9月,欧盟第七框架下RFID和物联网研究项目簇(Cluster of European Research Projects on The Internet Of Things:CERP-IoT)了《物联网战略研究路线图》研究报告,其中提出了新的物联网概念,认为物联网是未来Internet的一个组成部分,可以被定义为:基于标准的和可互操作的通信协议,且具有自配置能力的动态的全球网络基础架构[1]。物联网中的“物”都具有标识、物理属性和实质上的个性,使用智能接口,可实现与信息网络的无缝整合。

我国的物联网研究起步比较早。中科院早在1999年,就启动了传感网的研究,并已建立了一些实用的传感网。与其它国家相比,我国的物联网技术研发水平处于世界前列,并具有同发优势和重大的影响力。

1 物联网技术架构

物联网的体系架构包括三个层次:一个是感知网络,即以二维码、RFID、传感器为主来实现“物”的识别;二是传输网络,即通过现有的互联网、广电网、通信网或者下一代互联网,实现数据的传输和计算;三是应用网络,也就是各种应用服务,包括输入输出控制终端、手机等终端[2]。

物联网的技术体系框架包括感知层技术、网络层技术、应用层技术和公共技术。

感知层技术包括数据采集与感知技术、传感器网络组网和协同信息处理技术。数据采集与感知技术主要用于采集物理世界中发生的物理事件和数据,包括各类物理量、标识、音频、视频数据。物联网的数据采集涉及传感器、RFID、多媒体信息采集、二维码和实时定位等技术;传感器网络组网和协同信息处理技术用于实现传感器、RFID等数据采集技术所获取数据的短距离传输、自组织组网以及多个传感器对数据的协同信息处理等。

网络层用于实现更加广泛的互联功能,它能够把感知到的信息无障碍、高可靠、高安全性地进行传送,但它需要传感器网络与移动通信技术、互联网技术相融合。经过十余年的快速发展,移动通信、互联网等技术已相当成熟,完全能够满足物联网数据传输的需要。

应用层主要包含应用支撑平台子层和应用服务子层。其中应用支撑平台子层用于支撑跨行业、跨应用、跨系统之间的信息协同、共享、互通等功能;应用服务子层包括智能交通、智能医疗、智能家居、智能物流、智能电力等行业应用。

公共技术不属于物联网技术的某个特定层面,而是与物联网技术架构的三层都紧密相关的技术,它包括标识与解析、安全技术、网络管理和服务质量(QoS)管理。

2 物联网体系标准化

在具体的物联网标准方面,从国际整体情况来看,传感器网络的标准化工作开展的时间并不长。2008年,国际传感网标准化组织召开第一次会议,在这次会议上,我国提交了三份文档,因而也树立了先发优势。目前,在世界传感网领域,中国、德国、美国、韩国等国成为国际标准制定的主导国。

2009年,传感器网络标准工作组成立。2010年上半年,工作组又立项了三项国家标准。2010年3月,工作组向国际组织JTC1提交了标准议案,并且通过了投票,现在已经启动了国际标准的制定工作。

2010年6月8日,“中国物联网标准联合工作组”宣布成立,其主要任务是紧紧围绕物联网发展需求,统筹规划,整合资源,坚持自主创新与开放兼容相结合的标准战略,加快推进物联网国家标准体系的建设和相关国家标准的制定,同时积极参与相关国际标准的制定,以掌握发展的主动权。

在标准化方面,中国积极与欧洲展开合作。在2008年10月相继在欧洲召开了物联网大会,在北京召开了中欧RFID和未来互联网圆桌会议。2009年4月,由欧洲电信标准协会和中国电子技术标准化研究所、邮政集团下面的邮政规划研究院共同组织了一次互操作性测试,测试主要针对18000-6操作频段的标签,测试结果得到了国际标准化组织的认可。2009年11月,由欧洲联盟委员会、信息社会和媒体总司、中国电子技术标准化研究所共同签署了合作备忘录,其主要内容之一就是要成立一个中欧物联网专家组。欧盟方目前有5名专家,中方有5名,后经过与欧盟方面共同协商,中方专家扩展到了12名。这些专家分别代表了中国物联网方面标准化的权威专家,也代表了来自各个行业的最高技术水平。

目前已有的物联网标准涵盖了空中接口标准(这主要是指传感器网络,包括RFID标准),包括应用标准、复合型标准和性能设计标准、数据编码和数据协议标准以及中间件方面的一些设计标准。数据交换标准和协议以及数据保护和隐私法规主要包括数据源标准、设备接口标准、环境保护法规、频谱方面的法规、健康和安全方面的法规等;同时还有互联网标准、移动RFID标准、实时定位系统标准、数据和网络安全标准、传感器标准以及欧洲推动社会和谐的一些程序,还有无线电通信相关标准(近200项)。这些标准都是由国际上各个不同标准化组织的,具有相当的权威性,对于推进物联网的标准化及应用,具有非常重要的意义[3]。

在国内,中国银联一直倡导的NFC标准近日已经通过审议,成为移动支付国家标准。该标准涵盖了从智能卡、手机终端到手机操作系统、客户端软件和金融应用等各个环节的技术,并参考了国际上先进的安全标准,对智能卡、手机等关键环节提出了新的安全等级要求,可以建立一整套覆盖移动支付流程的支付安全体系。该标准的出台,将我国的物联网应用又向前推进了一大步。

3 物联网的典型军事应用

物联网技术一旦与传感平台和武器平台实现互联、互通、互操作,对于推进军队的现代化建设、实现有中国特色的军事变革、推进战斗力生成模式的转变,都具有非常重要的意义。首先,物联网实现的是物与物的连接,能够实现对物的自动化操作;其次,由于军事发展的终极目标是“发现即摧毁”,因此,借助物联网,指挥中心就能根据传感平台传来的信息,经过智能决策,自动连接武器平台,发射武器,在导航和定位技术的支撑下,引导战斗部,对目标进行打击,并能够根据传感平台回传的毁伤效果,决定是否继续进行打击以及是否改变打击的模式及手段。推进战斗力生成模式转变的核心之一,就是建立“发现即摧毁”的信息平台,并缩短“发现到摧毁”的时间。

物联网的军事应用涉及到的技术包括标签技术、智能卡技术、传感器技术、软件技术、数字地图GIS技术、GPS、网络技术、通信技术、加密解密技术、数据采集技术、信息融合技术、数据呈现技术、智能决策技术、自动控制技术等,这些技术不是简单的某一个企业能够单独完成的,而是需要多个行业进行有效的协作,才能最终完成军事应用系统的开发。

物联网在军事上的典型应用有战场兵力呈现系统、战场物资保障、战术战法仿真验证系统等。

3.1 战场兵力分布实时呈现

未来的战争,每名战士、每个武器装备、甚至每一颗子弹都加装了智能芯片,都可通过射频读取装置读取到相应的信息。

在每一张智能芯片中都包括如下信息:一是人员类型,标识有人员所属的战斗兵种(例如属于陆军、海军、空军、二炮或者预备役以及民兵等),同时注明了该类人员所携带的装备情况等;二是可标识各武器装备的规格参数(例如弹药的每箱数量、弹药的种类、重量等信息),武器的战斗参数(包括有效杀伤距离、射速、弹药种类、携(载)弹量、作战范围、续航能力、探测距离、抗干扰能力、防护能力等);三是可标识状态(例如工作是否正常,是否具备战斗能力等)。通过散布在战场上的各种智能卡阅读器以及各种其他信息采集设备,即可读取到这些智能卡内所包含的信息,并根据相对位置的计算来确定武器装备所处的位置、运动的速度、方位角等。这些阅读器或信息采集设备可将这些采集到的信息,通过散布在战场上的无数无线传感器自组织成的无线传感器网络,发送到指挥控制中心。这样,指挥控制中心就可在GPS、GIS以及数据呈现技术、信息融合技术的支持下,绘制成战场兵力分布图。由于这些信息可以实时动态更新,因此,指挥控制机关就可以随时掌握战场兵力分布情况。此外,在这些数据信息的支撑下,如果采用智能决策技术,还可以为指挥员提供一些决策参考。

典型的战场兵力实时呈现综合系统架构图如图1所示。其中,ONS(Object Name Service)服务器主要提供物资编码与物资名称、型号等的解析,类似DNS服务器的作用;GIS(Global Information System)服务主要提供数字化地图服务,可以为将各物资的位置信息等显示在数字化地图上提供服务;GPS(Global Position system)服务用于提供全球定位功能,GPS可以根据各个阅读器(RF信息监控点)提供的信息,经过运算得到物资的准确坐标,从而为形成战场兵力分布图提供定位信息;武器装备数据库可以提供武器装备的名称、型号、规格以及各战术参数;武器平台能够根据设定的打击或防御策略,在发现目标后自动连接武器平台,引导武器对目标进行攻击;编制体制数据库用于提供各军兵种编制数据、单兵携行装备型号、规格以及各战术参数等;利用编码技术可以区分各类人员的类别,具体属于哪个军兵种以及编制情况,还可以区分各种武器装备的类型及编制情况,这样,通过ONS的解析,即可实时感知兵力的分布情况。

3.2 战场物资保障随时掌握

现代战争在很大程度上是对后勤物资保障的考验。能否及时地将所需物资准确运送到指定位置,直接关系到战争的胜败。随着射频识别技术、二维条码技术和智能传感技术的突破,物联网无疑能够为自动获取在储、在运、在用物资信息提供方便灵活的解决方案,从而实现后勤保障的精确化[4]。

图2是战场物资保障综合系统架构图。其中,前指物资管理系统能够监控战场内的物资以及正在运输到前指和前指已有的物资位置、数量、状态等信息;前方物资保障系统能够监控、调配战场内的物资以及运输到各作战前线的物资位置、数量、状态等信息;后方物资保障系统能够监控、调配整个战区内的物资以及运输到各基指管辖范围内的物资的位置、数量、状态等信息;物资保障综合呈现系统主要为后方保障部门、指挥部门等提供各战区内的物资保障格局图,包括各个战区物资的分配、调度、运输、状态等信息,并以直观方式展示全国乃至全局的物资图谱;利用编码技术可以对各种不同的物资进行分类,并可以通过读写器标明物资的数量、位置以及状态等信息,这样经过ONS的解析,即可将全局的物资分布情况标识在数字化地图上,以便为指挥员提供全局物资分布图。

3.3 战术战法仿真验证

通过以上两种系统,指挥员就能够了解和物资供给情况,如果能够通过其他手段,了解到敌方兵力的分布概图,指挥员就可根据自己的战斗意图,采用战场仿真技术,对各种战术战法进行仿真,以验证其可行性和有效性,并能够在诸多作战方案中选择最优方案,付诸实施。

图3所示是整个系统的框架图。通过该仿真验证系统,能够对战术战法的可行性、兵力火力配置、作战进程、代价以及战斗可能的持续时间等进行验证并给出作战方案的建议。

实现该系统的关键在于智能决策系统的算法以及各种武器、人员、物资的表述和战术战法的描述。采用该系统能够为尽快达成战斗目标、以最小代价实现作战意图提供有力借鉴。

4 结 语

物联网技术是21世纪出现的第一个引起国际广泛关注的技术,物联网是RFID技术、网络技术、无线传感器技术、嵌入式软件技术、信息安全技术、远程控制技术等多种技术的综合,能够实现物与物之间的互联。把物联网应用在军事领域,能够实现从发现目标到打击摧毁目标的全程自动化,能够迅速提高军队战斗力,成为推进军队战斗力生成模式转变的有力推手。物联网在军事上的典型应用包括战场兵力呈现系统、战场物资保障综合系统和战术战法仿真验证系统等,利用这些系统,可使指挥员实时感知战场的兵力分布和物资保障情况,并能通过获得的敌方兵力分布,对不同的战术战法进行仿真,验证其可行性和有效性,为指挥员决策提供借鉴。

参 考 文 献

[1] Antoine de Saint-Exupery. Internet of Things Strategic Research Roadmap [DB/OL]. [2009-09-15]. ec.eurepa.eu/intformation-Society/policy/rfid/documents/in_cerp.pdf.

[2] 李馥娟.EPC物联网中的ONS架构及安全分析[J].信息网络安全,2010(12):9-11.

[3] 张仲敏,王,杨勤泗.关于我军物联网标准化建设的思考[J].军用标准化,2010(5):29-31.

[4] 酒齐川,姚红霞.美国陆军展区后勤保障的最新发展[J].外国军事学术,2011(5):60-64.

物联网技术的典型应用范文第5篇

【关键词】物联网技术 互联网 发展 应用

物联网的雏形最早可于追溯到1990年,物联网的概念提出是在1999年,在这几十年的发展里,物联网的地位越来越重要并且有着一个非常广阔的发展前景,物联网的本质是将物理世界与数字世界完美融合,打破了传统观念的束缚,实现了物与物直接的信息联系、或缺、融合、传递等,真正达到物物相连的网络模式,使人与人直接的信息交换上升到物与物直接的信息交换,本文就物联网,谈一谈物联网通信技术的发展及其应用。

1 何为物联网通信技术

物联网是新一代信息技术的重要组成部分,顾名思义,物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思:其一,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;其二,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。物联网就是“物物相连的互联网”。

物联网是利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式联在一起,形成人与物、物与物相联,实现信息化、远程管理控制和智能化的网络。

2 物联网通信技术的应用

物联网工作的应用涉及到生活的方方面面,典型的应用关系体现在物联网技术与专业技术行业的结合,实现智能应用的解决;物联网应用层让信息技术与行业结合,对经济和社会产生影响,可以说物联网是继计算机和互联网之后的第三次革命,它主要有九大应用领域有:智能工业、智能农业、智能物流、智能交通、智能电网、智能环保、智能安保、智能医疗、智能家居等等。

2.1 智能物流

现在的物流管理有着明显的信息化发展,随着物联网技术的发展特别是物联网技术与物联网与卫星定位技术、GSM/GPRS/CDMA移动通讯技术、GIS地理信息系统相结合,使物流管理的每一个流程都被准确无误的感知和掌握,GIS与GPS与感知信息的结合,构成了物流信息一张强大的网。

2.2 智能医疗

自动识别技术为医疗领域提供了方便,最典型的代表是RFID自动识别技术,RFID技术与医院信息系统(HIS)及药品物流系统的融合,是医疗信息化的必然趋势,智能医疗能够帮助医生实现对病人全方位的监控,达到会诊记录,病情记录等关键信息的共享,还有对病人医疗器械和病人病情发展的追踪,这种智能医疗必然会得到更大的推广。

2.3 智能交通

物联网在智能交通上的应用也非常普遍,最典型的例子莫过于乘坐公交车时IC卡的使用,物联网技术与公交系统的融合,统筹运用GIS和GPS等手段,达到调度,发配,收费等管理于一体,同时还有智能化的停车,系统调配红绿灯,及时查看路况信息等交通控制调配等手段,都体现了物物相连的物联网对于交通的帮助,还有公路、桥梁、交通的智能检测,都体现了智能交通的作用。

2.4 智能农业

智能工业。智能农业与智能工业最主要的体现上是在对于数字的实时监控上,从生产、加工、运输、分销、零售上,企业信息管理系统,从生产监控系统,信息管理系统,质量管理系统,信息服务系统,到信息跟踪,事故追溯系统,质量评估系统,统计分析系统,信息门户系统等,使农业和工作都达到智能化的水平,方便生产。

2.5 智能安保

智能安保体现在传感节点的利用上,利用传感节点的覆盖全面性,来防治翻越,偷渡,恐怖袭击等威胁安全的入侵,这种智能安保已经应用到世博会当中。

2.6 智能家庭

物联网对于智能家庭,数字家庭的建设有着非常广阔的发展前景,智能家庭不是简单地将家中的电子产品结合到一个遥控装置当中去,这样做只是一个简单的电子设备相连,物联网所要达到的智能家庭,数字家庭的目的,是通过物联网建立外部联系,让服务与设备之间产生联系,达到互动效果,一个最理想的例子就是在工作的过程中,在办公室里就可以指挥家用电器的工作,在下班回来的途中各个家用电器已经各司其职,回家时就享受自动化的成果与便利。

3 物联网通信技术的发展

物联网是推动世界发展的重要动力,有人把它比作是继计算机和互联网之后的第三次革命,这样的比喻一点也不为过,1990年的施乐公司可乐售饭机可以被看作是物联网技术的最早实践,1999年麻省理工学院Auto-ID中心在美国统一代码委员会的支持下提出了PC(Electronic Product Code)的概念.比尔盖茨1995年在书中提及了物联网的概念,1999年美国麻省理工学院阐明了物联网的含义,但随着物联网的发展这种含义也产生了变化,再随后的时间段内,各国开始提高了对物联网的认识,并把物联网当作一项国家战略来发展,目前的物联网当中有三项关键的技术,分别是传感器技术、RFID标签、嵌入式系统技术;所涉及的四大关键领域分别是:RFID;传感网;M2M;两化融合,随着各国对于物联网技术的重视,一些关于物联网发展的战略也相继被提出,如日本的u-Japan计划,韩国确立了u-Korea计划,欧盟执委会发表了欧洲物联网行动计划,美国将新能源和物联网列为振兴经济的两大重点,智慧地球被提出并引起强烈反响。

2009年8月,总理的感知中国讲话和建立的感知中国研究中心将中国的物联网信息技术推向了一个新的高度,物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一。

4 总结

物联网通信技术作为一项前沿技术有着非常广阔的发展前景和发展空间,目前无论是国家还是技术企业,都对物联网技术的应用价值看的很重,物联网技术应用在人们生活的方方面面,以一种潜移默化的方式影响着人们的生活方式和生产方式,但是人们在享受物联网所带给我们方便的同时,对物联网的概念认识还并没有互联网那么深入人心,人们对于互联网的认识要远远高于物联网,随着物联网技术的蓬勃发展,越来越多的物联网技术会应用到人们的生活中,相信人们对于物联网的认识将会逐渐提升,同时,物联网通信技术将会更好更快的发展也必将有一个更广阔的前景。

参考文献

[1]董新平.物联网产业成长研究[D].华中师范大学,2012.

[2]郝罡.物联网的发展及在通信运营商领域的应用研究[D].北京邮电大学,2011.

[3]焦文娟.物联网安全―认证技术研究[D].北京邮电大学,2011.

[4]赵静,喻晓红,黄波,谭秀兰.物联网的结构体系与发展[J].通信技术,2010(09):106-108.

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