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物联网技术安全

物联网技术安全

物联网技术安全范文第1篇

 

目前为止,我国尚未形成完善的物联网安全信息技术体系,导致多数物联网示范工程的安全能力相对较低,这对维护我国经济发展、社会和谐稳定、人民生命财产安全有着不利的影响。由此可见,建立和完善物联网信息安全技术体系尤为重要,切实保障人们的财产权益,维护我国社会稳定和促进经济的快速发展。提高物联网信息的安全性,可以促进物联网更好发展。

 

1 物联网安全技术的挑战

 

物联网技术的迅速发展,既给社会带来了积极影响,又有消极影响的存在。物联网技术如同一把双刃剑,利弊共存,可以造福人类的同时,也可以危害社会。所以,维护物联网的信息安全十分重要,却需要物联网通过自力更生而实现。要想切实维护物联网的信息安全,不能一蹴而就,需要在社会的发展过程中不断进行探索和尝试,进而促进物联网技术的更好发展。

 

物联网的综合性较强,因而既需要接受传统挑战,又需要面临新的挑战。一是物联网有着较多的接入点、入口,不便于管理人员的管理,致使物联网信息系统易被不法分子所攻击,使得信息安全性受到严重威胁。二是物联网的一些感知信息、控制信息,会实现远程传输,传输过程中的保密性、完整性难以保证,可能会给用户带来损失。三是物联网的感知端经常处于环境较为恶劣的情况下,用户的信息安全受到威胁,如果用户在使用物联网期间,突发糟糕的状况,没有有效的安全措施可以应对。四是物联网信息系统受到控制,对用户的安全有直接影响。五是物联网中许多信息建筑在异构网络的基础上,而异构网络间的信任度不够,使得安全性能大打折扣。六是现有的一些维护物联网安全的设备,其安全能力相对较低,没有完善的安全处理机制,一旦发生危险情况,难以确保物联网信息的安全。七是物联网中的大量信息需要集中存储,但其完整性、保密性不能得到更多保障,使其存在严重的安全风险。八是物联网中一些信息涉及到我国保密问题,需要系统进行隔离和处理,在此过程中,可能会引发新的信息管理问题[1]。

 

2 物联网信息安全技术体系的探讨

 

2.1 物联网信息安全技术体系的研究思路

 

物联网为用户提供一个完整的整体,但其安全措施相加在一起,安全性能仍然相对较低。所以,要想建立有效的物联网信息安全技术体系,必须要充分考虑物联网中子系统间的安全等级,进而提高物联网信息的安全度,以解除物联网中存在的安全隐患。一方面从技术着手,另一方面从管理着手,对物联网信息系统中存在的风险、隐患进行有效分析,并在遵循安全原则的基础上,使自主保护与重点保护相结合,更好维护物联网的信息安全。建立物联网信息安全技术体系,以等级保护为主要思想,通过对物联网子系统的有效保护,去实现对物联网整体的保护,不仅使得保护措施更加有效,而且为广大用户提供了更加安全的网络空间 [2]。

 

2.2 建立物联网信息安全技术体系的模型

 

架构物联网的安全等级、安全技术、安全网络三个维度,可以使安全技术体系模型更加完善。就物联网的安全等级而言,物联网信息系统是一个整体,分为若干子系统,对子系统进行有效的安全防护,以适度保护、重点保护等方法,巩固物联网的安全系统。就架构物联网的安全技术而言,可以从技术、管理、运维三方面以建立防御体系,完善物联网信息安全的基础设施。就架构物联网的安全网络而言,从物联网信息系统的组成部分着手进行安全防护,对不同等级层次的安全问题进行隔离和分解,使物联网信息系统受到各层次的安全防护[3]。

 

2.3 物联网的等级保护

 

2.3.1 划分物联网信息的安全等级

 

依据国家对物联网信息安全的有关规定,从信息安全和系统安全两个角度分别实行安全等级保护,前提条件是将物联网信息系统有计划的进行等级划分。一方面,可以根据作用域进行等级划分,以不同信息系统为单位实现安全保护;另一方面,根据网络域进行等级划分,以网络为单位实现安全保护。通常情况下,将物联网整体划分为若干安全等级,可以更加有效的实现物联网信息安全保护。

 

2.3.2 完善信息安全的基础设施

 

完善物联网信息安全的基础设施,可以使物联网中不同网络、不同域之间互通,有利于实现物联网的信息安全保护。现阶段,我国有关部门出台了物联网信息安全相关的政策、意见等,并提出了统筹规划物联网信息安全基础设施的明确计划。在此基础上,物联网的信息安全可以得到较多保障,其安全技术体系愈加完善[4]。

 

2.3.3 建立有效的安全防御体系

 

(1)横向防御体系。横向防御体系指的是从感知、网络、应用三个层次进行物联网信息的安全考虑。首先,感知层通过感知端采集的数据信息方面进行安全防护,确保数据采集的安全可靠性。其次,网络层确保数据传递的安全,用户使用物联网过程中,通过网络可以实现数据信息的传输,从网络层进行物联网的安全防御,可以有效避免数据传输的不完整现象出现和营造安全的远程传输环境。最后,应用层确保主机数据的安全,对存储数据进行分析、处理。

 

(2)纵向防御体系。物联网的信息数据由感知端获取,通过网络传递至应用层,历经的过程就是纵向手段。建立纵向防御体系,使物联网的各层级间有适度的安全隔离,可以有效规避安全隐患和风险。感知端获取数据信息时,需要与网络层有通路,以可行的手段得到网络层的认可,方可实现数据信息的传输;应用层与网络层之间有适度的边界防护,有效发挥着隔离的作用。所以,数据信息在物联网的整个过程中可以以其完整性形态存在。

 

2.4 根据等级化的信息建立安全防护策略

 

物联网信息安全技术体系是一个整体,可以分为若干子系统,要想确保物联网信息安全技术体系的完整和有效,必须针对不同子系统、不同网络域的安全等级而采取不同的安全防护措施,合理选择重点保护或适度保护,以充分发挥物联网信息安全技术体系的有效性,用等级保护促使物联网信息系统无懈可击 [5]。

 

3 结束语

 

随着我国经济水平和科技水平的不断提高,物联网技术的应用更加广泛,对人类生活有着较大的影响和作用,所以保障物联网信息安全是重要的问题。本文对物联网信息安全技术面临的挑战进行了深入分析,以及对物联网信息安全技术体系进行了有效研究,为保障人民财产安全,促进经济发展和维护社会稳定发挥着良好的作用。

物联网技术安全范文第2篇

关键词:物联网;核心技术;安全问题;解决方案

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)18-0261-04

The Internet of Things Technology and Security Issues to Explore

YANG Jing-hua

(College of Computer Science and Technology, Shangqiu University, Shangqiu 476000, China)

Abstract: This article in view of the Internet of things involves the core technology, analyzes its key source security, through the analysis of the main technology of information security knowledge of Internet security technology. Of the network information security technology and mobile Internet technology and the related safety protection technology to enhance the security of the Internet of things, improve the safety of the end user personal information, to strengthen the stability of the Internet of things.

Key words: The Internet of things; the core technology; security issues and solutions

物联网是“信息化时代”的必然产物,随着互联网技术的成熟,物联网正以迅猛的态势席卷全球。而且随着我国计算机行业的迅猛发展,物联网在国内的崛起更加迅速。然而一个新兴产业的发展必将伴随着许多的困难的。而安全问题便是物联网发展所必然面临的一个重大困难。例如:Tactical Network Solutions的研究员Craig Heffner在联邦贸易委员会(FTC)的物联网上班,回忆起他曾经一次花了几美元就看到了数百个用户的隐私信息。另外,美国国家科学基金会的VP Dick Cheney也曾经公开表示过他对入侵心脏起搏器的担忧。过了几年,马萨诸塞大学的Kevin Fu带着一个小分队证明了这种入侵的可行性。这些安全问题严重威胁到了物联网本身的发展。

1 物联网的概念与发展

1.1 物联网的概念

物联网(Internet of things)顾名思义就是物品与物品相连的互联网。这个着重点有两种,其一核心与基础依旧是互联网,是在互联网的基础上的延伸与扩展;其二它已经延伸和扩展到了任意物品之间的信息交换和通信。虽然物联网是互联网的扩展,但与其说它是网络,不如说它是业务与应用。应用创新是物联网的发展核心,以用户体验为核心的创新是物联网发展的灵魂。它主要是利用局部网络或互联网把传感器、控制器、机器、人员和物品等通过一定方式连接起来,形成人与物、物与物相连,实现信息化、远程管理控制和智能化的网络,建立起以人为中心的,为人服务的物联网基础架构与应用体系。包含互联网及互联网上的所有资源,兼容互联网上的所有应用,但物联网中所有元素都是个性化与私有化的。

1.2 物联网的发展

物联网的概念是由1990年MIT Auto-ID Center提出的,即把所有物品通过反射频识别等信息传感设备与互联网连接起来,实现智能化的识别及管理。

2005年11月在突尼斯举行的信息社会峰会(WSIS)上,国际电信联盟(ITU)的《ITU互联网报告2005:物联网》指出,无所不在的物联网通信时代即将来临,世界上所有物品都可以通过Internet主动进行互换。这必将导致射频识别技术(RFID)、传感器技术、纳米技术和智能嵌入技术将得到更加广泛的应用。

2008年十一月IBM提出“智慧地球”的概念,以此作为经济振兴战略。如果在基础建设中植入“智慧”的理念,不仅能够在短期内有力的刺激经济、促进就业,还能够在短时间内打造出出一个成熟的基础设施平台。

2009年8月总理在无锡考察时明确提出要早点谋划未来,早点攻破核心技术,强调以自主创新的传感技术与TD结合,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。

2011年国家工业和信息化部正式印发《“十二五”发展规划》通过分析现状及形式,主要提出了物联网指导思想、发展原则与目标、主要任务、重点工程、保护措施等几部分。

目前,经国家标准化管理委员会批准,全国组建了传感器网络标准工作组,现聚集了中国科学院、中国移动通信集团等国内传感网主要的技术研究和应用单位[1]。

2 物联网的核心技术

物联网核心技术包括射频识别装置(RFID)、WSN网络、红外感应器、全球定位系统、Internet与移动网络、网络服务、行业应用软件[2]。而底层嵌入式设备芯片的开发尤为关键,决定了整个行业的中上游发展。下面我们着重介绍RFID技术、WSN网络和全球定位系统(GPS)。

2.1 射频识别(RFID)技术

RFID是一种无线通信技术,即非接触式无线识别技术,主要的理论基础是电磁理论。通过射频信号自动识别目标对象并获取目标对象的相关数据,识别过程中无需人工进行干预,能够自动进行[3]。

2.1.1 RFID的组成

RFID系统最基本的是由电子标签即应答器、读写器和计算机网络三部分组成的。

1)电子标签包含电子芯片和天线两部分。天线用于给标签和读取器之间传递射频信号。而天线则用来接收和发送无线电波。按照供电方式,电子标签主要分为无源电子标签、有源电子标签和半有源电子标签三种。

2)读写器主要是利用射频识别技术读写电子标签。它主要用来接收电子标签的数据信息,将其接收或读取到的信息传送给主机。

3)计算机网络:计算机网络通过标准接口与读写器相连接。用来进行数据的处理和传输;以及和外部的通信。

2.1.2 RFID的工作原理

RFID的工作原理是:阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号,当射频卡进入发射天线工作区域时产生感应电流,射频卡获得能量被激活;射频卡将自身编码等信息通过卡内置发送天线发送出去;系统接收天线接收到从射频卡发送来的载波信号,经天线调节器传送到阅读器,阅读器对接收的信号进行解调和解码然后送到后台主系统进行相关处理;主系统根据逻辑运算判断该卡的合法性,针对不同的设定做出相应的处理和控制,发出指令信号控制执行机构动作[4]。发生在阅读器和电子标签之间的射频信号的耦合类型有电感耦合和电磁反向散射耦合两种。

2.1.3 RFID的优点

RFID是一种简单实用且易于操控的应用技术,其主要优点有以下六种:1)适应性强:可以在各种环境下自由工作;2)读取方式方便快捷:读取不需要光源,并且可以透过外包装进行[5];3)识别速度快:一般标签进入磁场解读器便能马上读取信息,还可以同时处理多个标签;4)数据容量大:一个二维条形码可以容纳许多的数字,标签可以根据用户需要扩充到一万;5)安全性更高:可以嵌入或附着于不同形状与类型的产品上,还可以设置读写密码确保安全性;6)标签数据更改更简单:可以利用编程写入数据,从而使其具有交互式便携数据文件的功能。

2.2 WSN网络技术

WSN网络即无线传感器网络。是由监测区域内大量微型的传感节点组成,通过无线通信方式形成的一个自组织网络,有低功耗、短距离的特点[6]。

2.2.1 WSN网络技术的构成

WSN主要由物理层、MAC层、网络层、传输层和应用层五个部分构成。其中物理层主要决定其使用哪个频段以及使用何种信号调制解调方式等。MAC层是为了定义MAC帧的调试策略,避免多个节点间的通信冲突。网络层这是完成逻辑路由的信息采集,使收发的网络包裹能够按最优化路径到达目标节点。传输层为应用层提供入口,为包裹传输提供可靠性。应用层则是用于信息整合,满足不同应用程序的计算需求。

2.2.2 WSN网络的应用前景

WSN网络作为物联网的重要技术,应用前景十分广泛。基于MEMS的微传感技术和无线联网技术也为WSN赋予了更为广阔的前景。它可以读取给定位置的一些参数,将其发送给主处理中心;可以监控某些事情的发生;可以对具体物体进行跟踪;也可以帮助分类探测对象。它的多种用途决定了它可以涉及多个领域,其中包括:军事、航空、救灾、环境、医疗、家居、工作、商业等。根据预测WSN技术将会成为全球未来四大技术产业之一。

2.3 全球定位系统(GPS)技术

GPS技术即全球定位系统,是有海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位能力的新型导航与定位系统。作为移动感知技术它是物联网延伸到移动物体采集移动物体信息的重要技术,也是物流智能化、智能交通的重要技术。迄今为止GPS已经广泛应用于各行各业以及人们的生活当中。

3 物联网的安全问题

伴随一个新兴产业的出现,困难是必然会产生的。而安全问题就是物联网发展过程中所遇到的一项重大困难。下面所介绍的就是根据物联网的技术与组成所得出的物联网发展过程中可能会遇到的部分安全问题。

3.1 机器与感知节点的本地安全问题

物联网技术最显著的优点在于,能够智能化的完成一些较为机械的任务。同时很多复杂或者危险的任务,我们也可以通过植入相应的程序进行智能化的操作,既能省去一些人工的劳动力,又能相应程度上避免一些事故的发生。但相对来说,由于智能化的物联网机器操作过程中,许多的感知节点无人看管,所以如果这些机械设备成为攻击者的目标的话,便可以通过入侵感知节点便可以进行一些非法操作。或是对其零部件进行更换便能够导致机器的正常运行受到影响,甚至是无法正常的运行。

3.2 感知网络的传输和信息安全问题

由于感知节点功能简单携带能量少,导致了它并不需要多么高的技术就能攻破,因此也就非常容易成为攻击目标。一般情况下传感器感知节点的操作全靠自身所带电池供电,由于能源限制就无法用过于复杂的安全协议,也就无法拥有复杂的保护能力。而感知节点用途广泛不仅要进行数据传输,还要进行数据采集,再加上其工作环境多种多样也就无法进行统一的安全保护体系。为安全保护问题提高了难度。所以,被分散管理且容易操作的感知节点存在很大的安全隐患。

3.3 RFID系统的安全问题

射频识别与一般的Internet一样容易受到各种攻击这主要是由于其信息交流都是通过电磁波的形式实现的过程中几乎没有任何接触。这种非接触式和无线通信决定了它存在了极大的安全隐患。射频识别技术主要有三方面安全缺陷。即:

1)射频识别自身安全性问题。由于其本身的资源限制使它很难有保障自身安全的能力。这样就导致了,非法用户可以找到合法的读写器或者自己制作的读写器,直接与RFID进行信息交流。如此就非常简单就可以获得其中的数据,甚至随意修改数据。

2)通讯通道的安全问题。RFID所用的是无线通道。这就让非法攻击人员可以随意截取信号,获取通信数据。还可以利用干扰信号来堵塞通道,使读写器产生负载,无法接受正常的标签数据;冒名顶替向其发送数据。

3)RFID读写器自身安全问题。读写器的本身便可以被非法用户伪造,和主机之间的信息交换也可以进行截取。所以读写器也极易成为攻击者所选择的目标。

3.4物联网业务的安全问题

物联网的根本依旧是互联网,而又涉及物与物、物与人的信息交流。所处环境十分复杂,由此也产生了许多的安全问题。这也导致了我们必须思考“如何进行远程签约信息和业务信息;如何对物联网的安全信息等进行管理”。而且物联网涉及机器设备多、类型广、没人看守维护,也就导致了机器机器设备缺乏一个完整统一的安全管理平台。

4 物联网安全措施和技术

4.1 物联网安全措施

物联网发展至今对人们的生活、生产已经有了许许多多的改变,应用方面也越来越广泛。所以,安全方面的问题也是越来越需要被重视。对于物联网的安全问题,从技术层面分析可以从以下几个方面得到保障。

4.1.1 保证节点与芯片的安全性能

物联网的节点和芯片相对来说是比较脆弱的,而且没有人进行防护。所以保护节点与芯片便是必不可少的。包含的是:阻塞标签。它主要通过对大多数标签进行模仿,切断指定标签与读写器进行信息互换。经过对标签的权限加以限制避免被违法读取和追踪,以确保节点与芯片的安全。

4.1.2 保证信息的安全正确传输

物联网的信息交流几乎都是靠磁场、磁感应等进行的无线传感设备。为了保证信息的保密性我们就需要对想要传递的信息进行加密处理。目前常用的有:1)端到端的加密,这主要是在应用层进行加密。加密之后信息,只能在接收端进行解密,不同类型的应用会有不同的安全策略。安全等级也可以通过其重要性进行不同的改变。2)节点到节点的加密,这个加密技术主要是在网络层进行,在每个节点之间进行数据的加密和解密的过程[7]。适用于各种不同类型应用的安全防护。以上两种我们需要根据不同的情况选择使用。

4.1.3加大对节点的认证和访问控制

感知节点工作的环境较差比较容易受到攻击破坏,所以要加强对节点的认证、对访问的服务器进行大力度的鉴别,以及让临近节点作为第三方认证的方法排除非法节点。如此可以极大提高物联网的信息安全性与有效性。对于复杂化的物联网来说现在依旧急需新的访问控制机制。用以确保物联网的发展。

4.2 物联网安全保护技术

4.2.1 密钥管理技术

密钥就仿佛物联网安全的钥匙,是确保物联网安全的基础。在网络安全中起着不可或缺的作用。密钥管理的最终目标是确保密钥的安全性、稳定性,即真实性和有效性[8]。密钥管理是物联网数据加密技术中重要的环节之一,密钥管理主要包括密钥的一系列复杂的使用过程,其中包括生成、分配、传输、保存、备份以及销毁。由于物联网的复杂和计算资源有限的问题,我们就需要建造一个贯穿多个网络的统一密钥管理系统。以及相关密钥的分配、更新等问题。

实现密钥管理系统的统一,可以采用集中式管理和分布式管理两种方法。集中式管理是以互联网为中心的管理方式,而分布式管理是以各自的网络为中心的管理方式。我们可以用MSN中选择簇头选择方案,选择簇头,形成有层次的网络结构。每个节点与相应的簇头交换信息簇头与簇头或簇头与节点进行密钥协商。但多通道边缘处节点及簇头本身的能量消耗使密钥成为了解决问题的关键。

4.2.2 入侵检测技术和容错容侵技术

网络之中存在许多恶意入侵的节点,但在被入侵的情况下依旧的确保它的正常运行,这就是容侵技术物联网的开放性与无线电网络的广播性,往往被攻击者利用起来阻塞网络节点的正常工作,以达到破坏传感器网络整个的运行。减少网络可用性。现阶段的网络容侵主要有拖拓扑容侵、安全路由容侵和数据传输的容侵。

下面介绍WSN的容侵框架,探讨对网络安全的防护。容侵框架有以下三部分:

1)对恶意节点的判定:主要负责找出网络中的攻击节点和被妥协的节点。主机通过发送一段公钥加密的密文给节点,节点为了给主机进行回复则要用自身的私钥对密文进行解密处理在回复给主机。如果主机得不到节点的回复,便可以认为该节点已经遭到入侵,或是外来节点。或者说一个节点向主机发送数据包,必须得多个临近的节点对此进行签名。主机通过对签名的认证判定节点的合法性。

2)容侵机制的启动:当主机发现可能存在的恶意节点之后,则打包信息发送给恶意节点附近的节点,告诉他们可能遇到的入侵状况。由于依旧无法确定该节点是否就是恶意节点。只能是将该节点改为容侵状态,使其还可以在临近节点控制下进行数据的传输。

3)排除或抛弃恶意节点:相对较多的邻居节点产生报警密文并对报警密文进行正确的签名之后将其发给恶意节点。并监测恶意节点的处理方式,若果它产生正确的签名,则是正常节点,如多其产生了无效的签名数量过多,则通过邻居节点的配合进行攻击或者抛弃。

5 总结

本文简单地介绍了物联网的发展及概念,深入地讲解了物联网的核心技术。本文结合网络信息安全技术和移动互联网技术增强物联网网络的安全性,针对物联网的网络特性,重点分析其网络安全的关键点,通过网络信息安全的主要技术分析掌握物联网的安全技术。本文结合网络信息安全技术和移动互联网技术中的数据安全技术、数据加密与认证技术安全增强物联网网络的安全,加强物联网网络的稳定性。

在无线传感器的网络安全方面,人们一直在加大研究。但还没有找到特别理想的解决方案。距离大范围的应用还有很长一段路要走。特别是目前为止,实际上大规模无线传感网络实际应用太少,而小规模的仿真技术已经失去了意义。目前为止安全问题是物联网急需解决的问题之一。

另一方面,物联网技术还面临着诸多挑战。总体来看该领域的研究还处在起步阶段,对各项关键技术的研究都还不够完善,使用技术也还不够成熟对于物联网的应用还需要我们大力研究与支持。不仅要加大技术层面的问题,还得加大管理机制。完善相应的法律法规,才能更好地促进物联网的发展。否则我们根本无法保证物联网的健康发展。由此我们可以得出物联网安全的研究和完善任重道远。

参考文献:

[1] 吴功宜.智慧的物联网:感知中国和世界的技术[M].北京机械工业出版社,2010:237-242.

[2] 宁焕生.RFID重大工程与国家物联网[M].北京机械工业出版社,2011:169-173.

[3] 杨庚等.物联网安全特征与关键技术[J].南京邮电大学学报,2010(5):20-29.

[4] 李振汕.物联网安全问题研究[J].物联网安全研究,2014(12):167-188.

[5] 孙伟,刘志杰.物联网发展的安全需求[M].邮电设计技术,2013:25-27.

[6] 魏震,李胜东.物联网安全问题技术分析[J].无线互联科技,2013(6):33-34.

物联网技术安全范文第3篇

关键词:物联网技术;安全管理;巡检管理

1 概述

信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势,是推动经济社会发展和变革的重要力量,是当今企业提高核心竞争力,实现可持续发展的必由之路。而在一个企业中,安全是保证秩序稳定的重要因素,任何企业安全工作的好坏直接影响到企业的秩序和效益。

近年来,随着物联网技术的飞速发展,将物联网技术融入企业管理,助推安全管理提升,大幅降低企业的安全隐患,进一步提高企业安全管理效率尤为重要。

2 物联网的概念

物联网(Internet of things,简称IoT)是新一代信息技术的重要组成部分。顾名思义,物联网就是物与物互联的互联网。其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,将任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。物联网通过智能感知、识别技术等通信感知技术,广泛应用于网络的融合中,使人类的生产和生活达到智能化状态,提高资源利用率。

3 物联网应用于企业管理的可行性

企业安全管理工作大都是由基础资料部分和现场管理部分组成的。如果工作场所多,距离又相对较远的话,会给现场管理带来很多不便。虽然,安全管理人员定期到各个场所进行检查,但现场的安全管理是否严格按照要求进行,设备设施是否存在超期服役现象,现场人员是否按照规定动作进行巡查、现场隐患是否及时整改等等问题都不能时时、动态的掌握,给安全管理带来一些“空档”,管理相对被动。

根据企业生产现状,建立一套安全生产管理平台,利用物联网技术将各个现场的设备设施完整性、现场人员巡检路线、隐患问题情况等关联起来,就可以实现安全工作由静态管理变为动态管理,可以对全部的重点场所进行远程监控,时时掌握现场情况,避免管理“空档”;实现安全监督的及时性和有效性,监督人员可以不用去现场,通过视频、图片等资料就能够了解隐患的监控或整改情况;实现安全检查的针对性和有效性,通过远程监控,可以直接针对有疑问的现场进行检查,大大提高工作效率;实现安全工作的有效提醒,对消防器材、生产设备、应急设备、车辆检查、压力仪表等到期检测提示,保障设备设施的按期检测,确保了设备设施的完好性,从而避免事故的发生。

4 物联网在企业安全管理中的应用

安全生产管理平台可由资料管理和现场管理两大部分组成,利用物联网技术将数据信息、图片信息、证据性信息等通过物联网技术上传至管理平台,安全管理人员在远端可实时进行监控和检查,所有数据信息还可作为大数据进行存储,作为安全经验进行分享,也可以为下一步安全生产重点工作提供参考依据,为管理考核提供数据支撑。

4.1 智能化管理

物联网的应用拉近了安全管理人员与现场工作人员的距离,有利于进行现场设备、现场人员的管理,有效地掌握现场安全状况及工作真性情况,使设备的安全可靠性和人员的工作及时性得到提高,最终达到本质安全。企业安全管理利用物联网技术,对远端无人值守的现场数据,可以准确的监控,更好的满足企业安全管理的需求。信息化的安全管理改变了传统安全管理模式,利用远程采集模块,监控各个现场数据,为生产方案的调整提供数据依据。

4.2 有效监控

企业通过物联网技术可以提高生产现场设备设施的感知程度。与通信网络联合,及时对设备设施数据进行采集和监测,能够动态的得到终端设备、中转设备、连接链路、运行状况等内容,一旦出现状况,可以及时预警诊断,使得企业可以做到及时发现及时维修,使其损失降至最低。及时对操作人员进行监督和控制,发现违章及时制止,避免由于违章操作带来的安全问题,最终达到安全生产和保障安全生产效率的目的。

4.3 技术提升促进安全管理提升

利用物联网技术,对企业所属区域绘制安全信息图,在平台中对所有的危险点源要害部位进行标注,对重点监控场所一目了然。同时可以把现场的情况,检查结果通过互联网技术及时上传到管理平台。所有数据在管理平台中都可进行分类检索,例如车辆位置、车辆管理情况、巡检路线规范情况、设备设施完整性、隐患整改情况、设备设施检查频次等,方便安全管理人员掌握企业全面的安全概况。利用物联网技术,把生产信息通过移动办公设备随时读取和检查,对生产情况进行全面了解。这样既提高效率,又健全资料,还可有工作提醒功能。物联网技术在生产中的应用,创新了安全生产的管理模式,提高了现场人员的执行力,保障了设备设施的完整性,缩短了隐患发现的时间,最大程度的降低企业生产损失,实现安全管理目标。

5 结束语

安全信息管理系统,利用物联网技术、互联网技术、移动智能技术、云技术等新技术,把安全设备设施,通过物联网、内部互联网的模式实现联接,实现了孤立信息的集成,同时可以随时查阅相关资料;任务安排随时推送到检查人员手中,现场可以利用移动办公工具,检查的问题能拍照上传,管理人员可远程查看现场的安全状况、整改情况等,实现由软件推动执行、实现安全管理的标准化、规范化、信息化,最终推动企业安全管理提升,确保企业安全生产。

参考文献:

[1]何守龙.管理保安全的关键措施研究[D].江苏海事职业技术学院.

[2]牛娜.物联网及其在石油行业的应用[J].信息与电脑(理论版),2010(9).

[3]陈新.基于Web的远程监控与数据采集系统[J].电子科技大学学报.

物联网技术安全范文第4篇

关键词:物联网技术;电梯安全;商业模式;措施

0引言

随着社会的发展,特种设备中的电梯作为一种不可或缺的垂直交通工具,在人员物品运输方面显示出很大优越性,越来越多地运用在各种公共场所和企事业单位[1]。电梯作为一种机电产品,在运行过程中出现各种故障的情况时有发生,因此其安全性引起人们日益高度关注[2]。随着电梯数量的快速增长,在用电梯“老龄化”问题日益突出。在此情况下,采用物联网技术,建设“电梯安全物联公共服务平台”,实现“故障预警、应急快速处置、维保作业核查、状态远程监视”辅助电梯安全监察的功能,是提高电梯安全管理水平的具体措施[3]。目前,电梯物联网技术在全国多个城市推广应用还处于示范阶段,尽管已取得了一定的成效,但仍存在着很多不足,急需工作中予以解决。本文从目前电梯物联网建设存在的问题出发,提出了推广电梯物联网平台建设所采取的有效措施,并归纳总结了可行的商业发展模式。

1电梯物联网技术概述

物联网(InternetofThings,IoT)作为新一代信息技术的典型代表,是互联网、传感技术和射频识别技术的深度融合。目前,在各领域得到了蓬勃的发展和广泛的应用。物联网的体系架构包括感知层、网络层和应用层。感知层用于采集物的状态信息、运行数据,是物联网运行的基础,处于物联网体系架构的最底层。感知层由各种传感器、标签识别器、智能设备组成,通过蓝牙、红外、ZigBee、工业现场总线等有线或者无线通信技术,把物的状态信息、运行数据传输到互联网的网关设备。网络层把感知层采集的数据高效率、高可靠性、高安全性地实现远距离传输,是连接感知层和应用层的中间层。应用层把感知层采集、网络层传输的数据信息进行分析处理,远程监视和控制,实现智能化管理[4]。电梯物联网是物联网技术在电梯行业的应用,集成了电梯控制技术、信息化感知技术、网络通讯技术、计算机应用技术等,利用物联网技术将电梯监察、维保管理、安全预警、应急处置、人性化服务乃至检验模式进行有机融合,实现电梯与用户、物业管理单位、制造厂家、检验机构和监管部门的信息与数据交换。通过电梯物联网技术,将建立动态监测、应急处置、风险预警、统计分析、公共服务、质量评价的综合管理系统,创立电梯科学监管长效机制。

2电梯物联网技术推广应用所采取的措施

2.1颁布行政法规推动电梯物联网技术推广应用

电梯物联网建设是造福百姓的民生工程,在提高电梯安全管理水平的同时,也带来了繁重的工作压力,需要协调物业、业主和维保单位,需要政府政策层面的支持。因此,必须颁布行政法规如地方管理办法来加以规范。目前,南京、深圳、徐州、北京、上海、天津、西安、杭州、合肥、青岛等地均以地方性法规或规章形式出台电梯安全管理相关条例或办法,陕西、常州、无锡、大连等地也即将出台相关办法。出台的管理办法应结合实际,细化、补充和完善国务院《特种设备安全监察条例》没有调整到的内容,如要明确“电梯公共安全物联平台企业应用采集系统”加装后,在向平台传输数据前,要依据统一数据标准组织验收;政府适当资金投入如何保证资金使用公开、安全;实行商业模式过程中,如何运用市场杠杆,避免良莠不齐,引导经济实力雄厚、信誉度高、技术实力强的企业参与平台建设,以利于平台运行推广进度。建立健全的老旧电梯更新改造机制,规范电梯安装、维保市场秩序,推行在用电梯实行安全责任保险和进一步明确电梯使用单位主体责任以及设立平台管理暨事故预防与调查处理专门机构等,上述问题应加以明确。

2.2完善标准体系保障电梯物联网技术推广应用

为加强电梯运行安全的监测管理,实现平台建设今后有统一标准可循,需建立适应整个行业的国家标准,完善技术标准体系。标准的制定,应以政府部门主导,研究机构和企事业单位参与的形式,进行共同制定。避免企业单位主导,商业利益捆绑,丧失公益性原则。建立健全的技术规范、管理规范体系,不断修正完善现有标准,对其技术内容、管理方法广泛征求意见,形成民众、专家、商家、政府部门积极参与的氛围,使得标准内容更加经得起推敲,可操作性更强。只有建立这样完善的技术标准体系,才能将电梯物联网技术真正推广下去。

2.3加强市场主导促进电梯物联网技术推广应用

电梯物联网平台的开发宗旨是提供一个高效率的、统一的物联网信息技术平台,真正实现政府、协会、企业、物业、电梯、人员、手机和门禁等终端设备等全面互联,加强政府监管力度,提升企业工作效率,保障乘客安全。目前,初期的政府主导下的电梯物联网试点工程,较大程度地满足了政府对电梯监控功能的需求,但电梯监控不等于电梯物联网,与电梯生产、维护、使用密切相关的电梯生产企业、维保单位、物业公司、用户则收益甚微。作为一种新产品和新技术,在没有利益驱动的情况下,政府很难有足够的动力去推动其发展。鉴于当前电梯物联网产业链、价值链尚未形成,上下游受益具有极大的不确定性,因此加快物联网产业发展的关键是由政府主导过渡到市场驱动,寻找更多的需求和市场切入点,建立一个多方共赢的商业模式,让电梯物联网产品真正市场化。

3电梯物联网商业模式形式

根据有关文献报道,从价值链角度,电梯物联网商业模式可分为以下四种[5-6]。

3.1“建设-经营-转让”模式

“建设-经营-转让”(Build-Operate-Trans⁃fer,BOT)商业模式是电梯物联网集成商、物联网运营商在政府特许下自建传感终端、信息中心和开发业务,特许期满后移交政府主管部门,并由政府部门指定的专门机构负责运营,政府通过出台相关强制性法律法规来保证产品的推广和应用。终端客户、维保公司、物业公司或用户租用或购买平台服务并支付相关通信费用,运营商通过收取终端费用、广告收入等方式获取利润。项目投资商、地方政府或质监局、地方合作伙伴分工明确,合作共赢。该模式只适合在电梯物联网发展的初期阶段,作为面向市场的推广模式,但这一模式最大的不足是难于推广复制,市场接受较慢。

3.2电信运营商主导模式

由中国移动、中国电信、中国联通等具有通信管理经验和运营技术的单位搭建电梯物联网服务平台,集成软硬件终端,向客户提供平台和数据通道服务,设备厂商与电信运营商进行合作,通过与政府的沟通、洽谈,得到政府的支持。作为主导的电信运营商,负责采购终端,提供平台所需的服务器等设备;在推广方面上,拜访电梯使用单位积极推进签约;在收入来源方面,一方面向物业单位或维保单位收取终端购买费用、租金或流量费;另一方面积极拓展语音、视频广告等方式吸引媒体广告商介入,以电梯轿厢广告位租金作为电梯物联网平台服务收入来源。

3.3系统集成商核心模式

系统集成商核心模式是指系统集成商通过搭建电梯物联网服务平台、租用电信运营网络,通过整体方案连带通道一起向用户提供业务。系统集成商发挥自身所长,提供专业服务,负责推广与运营管理平台,获得系统集成开发与服务费用、平台租金以及其他增值业务收入,电信运营商提供通道服务,获得通信流量费用;也可以让与电信运营商合作分成,产品与服务由系统集成商提供,电信运营商负责推广与运营,后期业务收入根据一定比例分成。系统商核心的商业模式市场化效果明显,一旦模式成熟易于推广和复制,是加快电梯物联网行业发展的主要推动方式。

3.4电梯商自建模式

电梯厂商或电梯配件企业自行搭建电梯物联网服务平台,直接向用户提供应用与服务。企业可利用成熟行业经验和自身技术优势,搭建更具有行业针对性的电梯物联网服务平台。电梯厂商自建模式可由平台开发商充当运营商,也可由客户充当运营商。客户既可以租用平台,承担日常运营成本和通讯成本;也可以购买电梯物联网平台,承担购买成本和维护成本。相对其它模式而言,平台价值更加明显,平台赢利一部分表现为管理成本分摊,品牌价值提升,另一部分表现为电梯轿厢广告收入、增值业务获利,为挖掘终端客户需求提出了更好的思路,也是市场驱动的重要手段。上述是目前有关文献提到的四种商业模式,通过分析可知,应从市场及政府监管角度,合理利用上述模式,避免单纯追求商业利益或过多的行政干涉,真正发挥市场的监督指导作用。

4结束语

颁布行政法规、完善技术标准体系、采用多方共赢的商业模式是推动电梯物联网技术推广应用的重要方面。行政法规是电梯物联网推广应用的助推力,而技术标准是电梯物联网技术应用的保障和依据,建立多方共赢的商业模式,是推动物联网能够长远有效发展的核心动力。通过上述措施,才能使得物联网技术真正走入百姓的生活当中,而不是变成面子工程、政绩工程呈现在人们面前。电梯物联网技术将真正推动电梯安全监管工作走向科学化管理的新时代。

参考文献:

[1]李晓帆.电梯物联网监控系统设计与实现[J].中国特种设备安全,2017,33(5):26-31.

[2]蒋涛,刘广军.基于物联网的电梯安全检测预警信息平台[J].中国工程机械学报,2015,13(2):162-167.

[3]魏振媚,刘向勇.物联网技术在电梯中的应用[J].机电工程技术,2015,44(3):91-93:115.

[4]郑松鹤,朱海云,刘鸣.电梯物联网技术的应用[J].电脑与电信,2014(4):54-56.

[5]陶冶.物联网产业商业模式的探索与创新[J].南京理工大学学报:社会科学版,2010,23(4):15-18.

物联网技术安全范文第5篇

关键词:物联网;食品安全;溯源系统

中图分类号:TP319文献标识码:A文章编号:16727800(2012)009009902

0引言

近几年,我国食品安全事件频繁发生,出现了毒奶粉、苏丹红、毒豇豆、龙口粉丝、染色馒头等食品质量问题,食品安全领域警钟频敲。目前,我国食品安全仍存在超标、检测和环保体系以及监管追溯信息平台不健全、法律法规缺失等问题。为了确保全国人民的食品安全,有效控制食源性疾病的爆发,在我国建立食品跟踪、管理、追溯的“源头到餐桌”的信息溯源体系,将对食品行业的发展产生巨大的影响,是我国解决食品安全问题的一种重要方法。随着物联网的快速发展,加上我国政府对物联网产业的关注和支持力度的提高,物联网已经逐渐从产业远景走向现实应用。

1我国食品安全存在的问题

随着食品行业的快速发展,食品已逐步向专业化生产方式及全球化贸易模式的趋势发展。据报道,我国每年都有大量的出口食品因添加剂不符合卫生要求、农药残留、食品污染等问题而被查扣,从而引发贸易纠纷,影响国际贸易。

品牌是食品企业的生命,是食品企业的安身立命之本,食品企业生存与发展的第一要素是保证食品安全。否则,食品安全问题一旦发生,食品企业便难以为继,如前几年发生的“三鹿奶粉事件”,直接导致企业破产。

食品安全事件不仅造成严重的经济损失,而且引发大量食源性疾病,造成生产力水平下降,经济效益减少。并且,食品安全事件增加医疗费用,造成国家财政支出上升,从而影响社会经济发展,最终威胁国家安全和社会稳定。

在目前的食品行业中,食品由原料生产到最终消费,需要经过一系列的生产、加工、存储、运输、批发、零售等环节,只要有一个环节出现漏洞,就可能发生食品安全问题。食品由原料生产到最终消费,中间环节如果增加,引发食品安全问题的概率客观上就会增加。一方面,生产者为了追逐利益的最大化,不同的行为选择,将进一步提高食品安全问题发生的概率;另一方面,如储存不当导致食品变质或接触到传染源都将直接导致食品安全问题的发生。

对于食品安全的管理,我国只是在控制食品生产的加工过程中采取了一些方法,并没有将食品供应整个环节连接起来。传统的方法是采用食品检验,对食品供应的关键环节进行控制等手段,但由于管理不严,并且操作失误和人工误差,经常会导致效率低下和出错率较高等问题。为此,从生产到最终消费建立起完整的一套可溯源性食品信息,可以追溯“从源头到餐桌”中的各个环节的全部信息,从而可以追究相应环节违法者的法律责任。物联网技术的食品安全溯源系统为解决这一问题提供了有效的技术途径。

2物联网技术

物联网(Internet Of Things) 的概念早在1999年就已经提出,并在全球引起越来越高的关注。所谓物联网,就是物与物之间的联网,它是在互联网基础上发展而来的,是互联网的扩展和延伸。在互联网上人是主体,而物联网则可以是人类生活中具体的任何物品,物品之间可以进行相互通讯以及信息交换。物联网具有智能属性,可以通过智能控制和自动监测进行自动操作,其目的是实现物与人、物与物,以及物与网络的连接,方便识别、控制和管理。

物联网(Internet Of Things)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,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。任何一个物品都可以在这张网中,从而实现人与物之间以及物与物之间的信息交流,达到智能化定位、识别、管理与监控该物体的目的。这里的“物”主要有如下功能模块:CPU、存储设备、操作系统、信息接收器、数据发送器、数据传输通路、专门的应用程序、世界唯一的网络识别、通信协议。

物联网的组成:典型的物联网一般由四大部分组成,即由信息采集系统(RFID系统)、产品命名服务器ONS(Object Naming Service)、信息服务器PML (Physical Markup Language,实体描述语言)和应用管理系统(Processor) 等组成。其中:

(1)信息采集系统。包括二维码、RFID电子标签(tag)、阅读器(Reader)以及管理系统和数据交换软件,主要完成产品EPC 码(Electronic Product Code)的采集和处理,以及产品的识别。

(2)产品命名服务器ONS。主要实现的功能是在信息服务器PML与各个信息采集点之间建立关联,实现产品PML描述信息与物品电子标签EPC码之间的映射。

(3)信息服务器PML。由用户创建并维护信息服务器PML中的数据定义规则,用户利用XML对物品信息进行详细描述,并根据事先规定的规则对物品进行编码。在物联网中,信息服务器PML为了便于其它服务器访问,以通用的模式提供对物品原始信息的规则定义。

(4)应用管理系统。通过获取信息采集软件得到的物品电子标签EPC信息,并通过产品命名服务器ONS找到物品的信息服务器PML,以Web的形式向互联网用户提供诸如信息跟踪、查询等功能,用户也可以通过无线PDA或手机实时了解物品的情况。

3基于物联网技术的食品安全溯源系统

以物联网技术为基础建立食品安全溯源系统,在食品安全溯源系统中,要求能够识别和追踪食品供应的每一个环节。借助物联网技术能将互联网与所有物品通过射频识别等信息传感设备连接起来,实现识别和管理智能化。

3.1系统结构

系统由3个层次组成:①传感层:以RFID、传感器、EPC编码为主,从生产开始,将统一的EPC编码标识植入食品,在食品生产和流通关键环节安装读写器,自动记录食品从生产到最终消费者的动态记录,实现对“物”的识别;②传输层:将数据通过网络技术保留到互联网上的食品供应链信息平台,实现海量数据传输共享;③应用层:是各种商业模式在物联网上的具体应用,包括食品安全信息平台、食品供应链信息平台等系统软件操作平台。

3.2系统构建

3.2.1数据采集

以RFID、二维码核心技术为基础实时监控食品生产的相关现场活动,进行图象数据和EPC编码数据的采集、传输和管理。将数据采集和跟踪贯穿到食品的生产、加工、运输、批发、零售的全部流程中,食品安全溯源系统中的所有数据都来自于食品第一线,信息采集可采用无线PDA、 RFID阅读器等方式,来获取食品的实时相关信息。

3.2.2标准

标准主要包含RFID、二维码标准,可分4类:技术标准、数据内容标准、一致性标准、应用标准。食品安全追溯信息相关的标准内容主要有:商品条(GB 12904码)、时间表示法(GB/T 7408)、数据元、交换格式信息、交换日期,以及信息技术数据元的规范与标准化(GB/T 18391 2002)等。

3.2.3网络

网络是将所有分散的生产、加工、运输、批发、零售等各个环节中的数据信息上传到数据中心。通过网络及XML技术对数据进行集中存储、管理,所有数据一旦输入就可以立即查询。

3.2.4协议

主要指食品安全溯源系统中采用的网络协议,除了必须的网络协议外,还有通用分组无线业务通讯协议。RFID 网络协议SLRRP是一种简单、灵活的阅读器网络协议,可用来在控制器和阅读器之间传送状态、控制、配置和标签信息。

3.2.5监管平台和数据中心

食品可追溯系统是对食品的生产、加工、运输、批发、零售的数据进行整合,实现从“从源头到餐桌”中的各个环节的追踪及其过程的反向追踪。以互联网为依托,建立政府、企业、消费者之间可以信息共享的食品安全信息数据库,将质量产品控制策略传输到公用数据中心,建立监管平台。

3.2.6应用系统

一般由开放的数据终端组成。通过数据终端可以查询食品的原料来源以及生产、加工、运输、批发、零售等信息。

4结语

利用物联网技术整合食品产业链数据,构建基于物联网技术的食品安全溯源系统,从而可以在很大程度上保证食品安全,从而保证我国人民的饮食健康。

参考文献:

[1]梁正平,纪震,林佳利.基于三位编码的全流程食品追溯系统[J].深圳大学学报:理工版,2010(3).

[2]卢子甲,郑现伟,谭斌斌.物联网技术及应用[J].企业家天地,2009(12).

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