物联网安全技术论文篇(1)

关键词：物联网；信息安全；教学内容；教学方法

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）13-0078-02

物联网（Internet of Things）是一个交叉性学科。物联网产业在中国得到了蓬勃发展，但就物联网技术本身来讲，物联网并非是全新的技术应用，它是信息技术发展到一定阶段的必然产物。一方面，人民对美好生活的不断追求提出了人物互联和物物互联的需求；另一方面，现代信息技术的快速发展也使得各类物体连入互联网成为可能。物联网是一种聚合性技术应用创新，其关键技术，如射频识别技术（Radio Frequency Identification，RFID）、传感器技术、无线网络技术等大多都是前些年都已经出现并得到深入研究的技术。这些技术也在物联网大发展的环境下得到了更深入的研究和更广泛的应用。物联网人才的培养是物联网发展的根本要素。我国非常重视对物联网专业人才的培养，教育部早在2011年起增设了“物联网工程”新专业，不少高校都已经开始招收“物联网工程”专业的学生。在物联网产业繁荣发展的背后，物联网的安全问题也逐渐显现并引起了人们的重视。物联网是建立在互联网基础上的，互联网本身存在的诸多安全隐患在物联网时代依然存在。并且由于物体也直接连入互联网，物联网的安全问题会直接影响到实体安全，所以物联网所面临的安全问题比互联网更加复杂和严重，成为了物联网进一步推广应用的主要障碍。考虑到物联网对未来我国经济和社会发展的重要性，以及物联网安全对未来我国信息安全和国家安全的重要意义，高校有义务和责任重视培养物联网安全方面的人才，物联网安全相关课程也应该成为“物联网工程”专业学生的必修课。物联网安全课程的教学没有成熟的经验可以借鉴。通过对物联网安全问题的研究，以及对信息与网络安全课程多年教学经验的积累，经过多方调研，我们对物联网安全课程的教学有自己的一点浅见，下面分别就物联网安全课程教学内容和教学方法进行探讨。

一、物联网安全课程教学内容

物联网是一门交叉学科，涉及到RFID技术、无线传感器网络技术、通信技术、计算机技术等。物联网安全也涉及到各种技术自身的安全和整个系统聚合应用的安全。对比互联网，物联网大致可以划分为三个层次。第一个层次是感知层，负责信息的感知和采集。第二个层次是网络层，负责远距离信息的可靠传输。第三个层次是应用层，负责对信息的分析、处理和利用。应分层讨论物联网的安全问题。另外对于信息安全的一些共性技术，如数据加密技术、安全协议理论和技术、认证技术、隐私保护技术等，也是物联网安全的核心技术，也应该作为重点进行讲授。物联网安全课程的主要内容安排如下。

1.信息安全核心技术。物联网安全是信息安全的一个特殊领域，掌握信息安全的一些核心技术，如数据加密技术、认证技术、安全协议理论和技术等，以及信息与网络安全的一些基本概念，是正确认识和理解物联网安全的前提。其中重点在于数据加密技术，这不仅是信息安全研究的重点，也是保障物联网安全的核心技术，其他安全技术或理论大多都建立在数据加密技术的基础上。

2.感知层安全技术。感知层主要通过各类感知设备和技术，如传感器、RFID、二维码、GPS设备等，从终端节点感知和收集各类信息或标识物体，并可通过短距离无线通信方式完成一些复杂的操作。相应的安全问题主要是终端设备的物理安全和短距离无线传输的安全。物联网中感知层的安全是最能体现物联网特性的部分。由于感知层终端设备一般都具有电源有限、存储空间有限和计算能力有限的特点，传统信息安全中的解决方法不能直接用于解决感知层安全问题。如在RFID系统中，传统的安全协议就不能直接用在RFID标签和RFID读写器的通信中，并且传统的安全协议设计理论和模型也不适用于设计RFID系统的安全协议。对这部分内容的教学应充分体现物联网特性，并作为物联网安全课程的重点进行讲授。

3.网络层安全技术。物联网是建立在互联网的基础上，传统的网络安全问题在物联网中仍然存在。这部分内容主要讲授传统网络安全问题，同时应兼顾物联网的特性。由于物联网系统中，大量终端节点都接入网络，导致数据量激增，并且物联网呈现多元异构的特点，在这种复杂的网络环境下保证信息的机密性、可用性、完整性、不可否认性、可控性等安全属性会带来新的挑战。

4.应用层安全技术。应用层的安全主要是多种平台、多种业务类型、大规模物联网络的安全架构设计和建立的问题以及数据安全和用户隐私保护问题。这部分讲授的重点应放在用户隐私保护方面。在物联网时代，各类物体都连入网络，而这些物体都附属于某人或组织，如果没有有效的隐私保护措施，那么通过获取物体信息就可以获得物主的某些信息或实现对物主的追踪。

二、物联网安全课程教学方法

作为新的课程，物联网安全课程的教学方法没有成熟的经验可以借鉴。我们通过深入分析和广泛调研，认为应该坚持以下原则。

1.统筹考虑，突出特色。物联网安全涉及面比较广，内容杂，教学中应该统筹考虑，突出重点和特色。不同院校“物联网工程”专业课程设置应突出优势学科和特色行业，相应的物联网安全课程教学也应突出院校的特殊行业安全需求。

2.理论与实践并重。必须重视实践环节的教学，培养学生的动手能力，坚持理论与实践并重，着力培养具有创新精神的应用型物联网安全技术人才。

3.充分发挥多媒体教学优势。利用多媒体技术演示对物联网的各类攻击以及各种安全技术在物联网中的应用，将加深学生对物联网安全技术的理解，激发学生对课程的学习兴趣，培养学生的实践动手能力。

物联网安全问题的解决对物联网未来能否在各个领域大规模应用具有决定性的作用。物联网安全有区别于传统网络安全的特性，并且物联网安全问题更加复杂紧迫。探讨物联网安全人才的培养问题，对我国物联网的健康持续发展具有重要意义。

参考文献：

[1]黄桂田，龚六堂，张全升.中国物联网发展报告[M].北京：社会科学文献出版社，2013.

[2]雷吉成.物联网安全技术[M].北京：电子工业出版社，2012.

[3]张海涛.物联网关键技术及系统应用[M].北京：机械工业出版社，2012.

[4]施荣华.物联网安全技术[M].北京：电子工业出版社，2013.

物联网安全技术论文篇(2)

关键词：物联网；导论；层次结构；教学内容

作者简介：吴治海（1981-），男，安徽亳州人，江南大学物联网工程学院，副教授。（江苏 无锡 214122）

基金项目：本文系江南大学本科教育教学改革研究项目“物联网新专业实验实践性环节设置策略研究”（项目编号：JGB2011057）、“物联网新专业人才培养与产业结合模式研究”（项目编号：JGB2011053）的研究成果。

中图分类号：G642.421 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）31-0070-02

最近几年，物联网（Internet of Things，IOT）概念的提出及其技术的飞速发展引起了世界各国的广泛关注，被称为继计算机与互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。为了能在这一技术领域占据重要位置，许多国家提出了相应的物联网发展战略。如美国的“智慧地球”、日本的“u-Japan”、韩国的“u-Korea”、欧盟的“欧盟物联网行动计划”、中国的“感知中国”等。发展物联网技术的基础与核心是培养物联网方向的专业人才，为此，国内各大高校相继开设了物联网工程专业并开始招收第一届本科生，如哈尔滨工业大学、华中科技大学、西北工业大学、北京科技大学、江南大学、南京邮电大学等。然而，物联网工程的新专业属性，决定其人才培养方案的制订、课程的设置以及教学方法的实施等，目前仍处于“摸着石头过河”的探索性阶段。但是，国内目前已开设物联网工程专业的大部分高校，都将“物联网技术导论”作为本专业的第一门课程，旨在向学生整体介绍物联网的概念、内涵、关键技术、发展现状以及主要应用等，以激发学生的学习兴趣，并使学生树立学习的信心。因此，“物联网技术导论”课程的讲授成功与否关系到物联网人才培养的质量，进而影响到中国物联网技术发展的进程。

一、物联网的概念及内在层次结构

目前，关于物联网的定义有多种，但是被大多数学者认同的一个定义为：物联网，即通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、气体感应器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息的交换与通讯，以实现智能化的识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。简而言之，物联网就是“物物相连的互联网”。使用通俗的语言，可以这样表述物联网的内涵：使用传感器获取物理对象的信息、使用网络传输信息、使用计算机处理信息、使用控制器设计反馈控制策略、利用执行器对物理对象进行控制与管理等各类操作。由此可以绘制出物联网中的信息流（如图1所示）。因此，从控制学科的角度来说，物联网是一个典型的网络化控制系统（Networked Control Systems，NCS）。从物联网的定义以及图1中展示的物联网中的信息流向，可以概括出物联网的层次结构：感知层、网络层、处理层与控制层（如图2所示）。其每层的功能分别为信息的获取、信息的传输、信息的处理与信息的反馈。这四层结构的划分是对传统的物联网三层结构，即感知层、网络层与应用层的进一步细分，本质上是一致的。从这四层结构的划分不难看出，物联网技术涉及信息技术领域的四大一级学科，即电子科学与技术、信息与通信工程、计算机科学与技术以及控制科学与工程。因此物联网是一个多学科交叉的技术，这使得物联网的内容极为丰富。但另一方面，这种交叉性也增加了“物联网技术导论”课程的讲课难度，对教师的专业素质提出了更高的要求。因此，如何选择讲课的重点，既让学生感受到物联网技术的重要性，激发他们的学习兴趣，又使他们面对繁杂的内容而不畏惧，树立学好物联网技术的信心，具有重要的意义。

二、“物联网技术导论” 教学内容选择

目前国内已出版发行的“物联网技术导论”教材有十多本。[1-12]通过浏览这些教材的目录，不难发现物联网内容极其庞杂，主要涉及传感器技术、无线传感器网络、射频识别技术、短距离无线通信技术、远程通信技术、无线单片机、嵌入式系统、云计算技术、机器学习、模式识别、数据挖掘、智能信息处理技术、物联网控制技术、物联网安全技术、物联网技术标准、物联网应用等。依据物联网的四层结构，可以将上述内容进行如下层次归类：感知层包括传感器技术、无线传感器网络与射频识别技术；网络层包括短距离无线通信技术与远程通信技术；处理层包括云计算技术、机器学习、模式识别与数据挖掘；控制层包括物联网控制技术；物联网安全技术、物联网技术标准与物联网应用横跨物联网的四层结构。但另一方面，作为一门导论课，一般来说讲课时间会限制在20课时以内。试图在较短的时间内把上述内容完全彻底讲一遍是不现实的，因此需要选择重点内容进行讲解，目标是让学生对物联网的整体架构、关键技术有一个整体上的清晰认识。那么如何选择主要内容呢？以江南大学已经实施两年的“物联网技术导论”课程教学方案为例，结合物联网的四层结构，来分配每讲的主要内容。目前江南大学“物联网技术导论”课为16课时，除去最后一次考核占用的2课时，还有7讲14课时。下面，结合物联网的四层内在结构，详细叙述每讲的主要内容。

第一讲——绪论。介绍物联网的基本定义、内在结构、研究现状、发展动态、主要应用领域。重点讲解物联网的基本定义与内在结构，讲解时应播放一段物联网应用案例的视频，增加学生对物联网内在结构的整体认识。

第二讲——感知层技术一。介绍智能传感器技术，包括传感器技术、微控制器接口、无线单片机、嵌入式系统。重点介绍传感器工作原理、比较CC2430和CC2530功能差异、嵌入式智能传感器的一般结构、标准接口与串行接口。

第三讲——感知层技术二。介绍无线传感器网络。由于无线传感器网络具备了一个简单的物联网系统的架构，对本讲内容的讲解可以大大提高学生对物联网内在结构的认识。主要讲授无线传感器网络的定义、体系结构、特征、协议栈结构、主要支撑技术，如定位技术、时间同步、数据融合、安全技术等。可以结合无线传感器网络在智能农业当中的应用来讲解本部分内容。

第四讲——感知层技术三。介绍射频识别技术。由于射频识别技术也具备了一个简单的物联网系统的架构，所以对本章内容的讲解可以进一步增强学生对物联网内在结构的认识。主要讲解射频识别的组成、分类、工作原理、技术标准、与传统自动识别技术的区别以及安全问题。可以结合射频识别技术在门禁系统当中的应用来讲解本部分内容。

第五讲——网络层技术。介绍短距离无线通信技术和远程通信技术。重点介绍Zigbee技术、WiFi技术、蓝牙技术、超宽带技术和3G无线远程通信技术，简单介绍多路访问技术和多路复用技术。应结合具体的应用来讲解Zigbee技术、WiFi技术和蓝牙技术。

第六讲——处理层技术。主要介绍云计算技术、机器学习、模式识别与数据挖掘。重点介绍它们的含义、基本结构和主要方法。在介绍基本结构时应画出结构方图，使其技术原理清晰明了。

第七讲——控制层技术。重点介绍控制的思想，即反馈。可以结合具体的例子来讲解，如倒立摆的控制，让学生主观感受反馈的作用，但要避免复杂的数学公式。也可以适当介绍控制学科的前言问题，如网络化控制系统与多智能体系统，让学生深刻感受到控制技术在物联网技术当中的地位。

以上七讲基本包含了物联网技术的主要内容。通过这七讲的学习，学生基本上对物联网架构和关键技术有了一个整体上的认识。由于不同高校开设物联网工程专业的院系有所不同，教师的专业背景也有所不同。但是，确保学生正确认识物联网技术的一个基本要求是教师向学生完整地介绍物联网的四层结构。任何一层的缺失都将导致学生对物联网概念和内涵认识的不准确，影响其以后的学习效果。

三、结语

本文在阐述物联网内在层次结构的基础上，结合“物联网技术导论”课程课时短、内容多的特点，详细介绍了如何在有限的课时内分配主要的物联网技术的知识点。由于“物联网技术导论”是一门新的课程，目前还没有成熟的课程教学方案，因此，本专业的高校教师要善于结合自己的专业知识和教学经验，编写符合中国国情的“物联网技术导论”教材，探寻一条符合中国学生的“物联网技术导论”课程教学方法，进而培养出基础扎实、技术熟练的物联网专业人才，推动“感知中国”战略的进程。

参考文献：

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[6]王汝传，孙力娟.物联网技术导论[M].北京：清华大学出版社，

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[7]桂小林.物联网技术导论[M].北京：清华大学出版社，2012.

[8]黄东军.物联网技术导论[M].北京：电子工业出版社，2012.

[9]王志良，石志国.物联网工程导论[M].西安：西安电子科技大学出版社，2011.

[10]吴功宜，吴英.物联网工程导论[M].北京：机械工业出版社，

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[11]暴建民.物联网技术与应用导论[M].北京：人民邮电出版社，

物联网安全技术论文篇(3)

引言 1 物联网的应用研究现状

1. 1 物联网的应用研究

物联网用途广泛,遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、体育竞赛与体育训练、教育培训、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域[3]。

1) 物联网在社会经济与生活中的应用 2) 物联网在物流方面的应用 1. 2 我国物联网应用研究现状评述

我国对物联网的发展与应用的研究非常多,这些研究丰富了物联网的理论研究领域,对我国物联网的理论体系完善起到添砖加瓦的作用,满足了当前我国物联网发展的特定需求。

1) 上述文献中提出的主要观点

本文仅对物联网应用方面的文献作梳理,未涉及大量关于物联网技术的文章。上述文献从物联网应用的各个角度展开,形成一些明确的、共识性的观点: ①物联网的广泛应用将是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息革命,或称为信息产业革命的第三次浪潮; ②互联网与物联网的整合,改变了人类的生产和生活,实现全球 “智慧”状态; ③物联网带来了新的产业革命,可利用物联网信息通信技术改变未来产业发展模式和结构; ④作为信息技术与网络技术,物联网可广泛应用于各行各业,实现信息的共享、反馈;⑤物联网将是一个新兴产业,物联网产业是具有万亿元级规模的产业; ⑥当前我国物联网发展的障碍集中于安全、成本、效率、标准化、整体规划等方面。总体而言,文献较客观地描述了我国当前物联网的发展现状,阐述了发展物联网的益处,对我国未来物联网产业的发展前景进行预测,同时探讨了物联网在各行业、各领域的应用方向。此外,关于物联网的应用研究角度非常丰富,研究人员众多,不仅限于高校、企业,还包括政府人员; 同时研究视角奇特,既包括新兴低碳经济与物联网的关联,也包括传统的科学发展观、马克思主义与物联网的关系分析。

2) 研究可能存在的不足

物联网毕竟是新兴事物,因此,不可否认当前物联网理论与应用研究的作用与贡献。但是也应看到上述研究的不足,总体表现为研究内容较空、雷同,学术界对此的讨论非常热烈,但是多浮于表面,实践应用不足。部分研究仍然仅着眼于物联网的基本概念和细微的应用点,研究内容也不够深入,仅是对物联网技术的套用。部分文章文不对题,对物联网的分析、应用有些牵强附会。应用研究性的文章“为应用而应用”,缺乏应用的基础分析,提出的措施空泛。物联网应用性文章研究从点着手,但是也仅限于点,而非线、面。例如研究主题为“物联网应用于物流管理”的多数论文仅是对采购、生产、配送、销售、回收 ( 召回) 等供应链过程各个环节的监测,缺少全过程的协作,同时侧重于信息的共享,缺失物联网产业链各主题对实物智能管理的协作。研究物联网技术应用于监测,而无后续支持: 仅是安全防范,未能做到控制处理。多数论文均将物联网作为信息技术和网络技术进行分析,对物联网商业模式与产业运营的研究较少、较浅。关于物联网产业链中物流配套支持的理论研究较少。

物联网安全技术论文篇(4)

关键词：质量安全；全面质量管理；供应链；物联网

一、绪论

（一）本文研究背景。我国是肉类生产大国和消费大国，据国家统计局数据显示，2015年全年猪牛羊禽肉产量8000万吨，其中猪肉产量占比50%。自2000年以来，我国猪肉产量一直占肉类总产量的62%以上，猪肉产量一直占猪牛羊肉总产量的81%以上。

但同时，我国层见迭出的猪肉质量安全事件严重危害了消费者的健康和人生安全：自1998年起，猪饲料中添加“瘦肉精”事件就频频发生，直到2011年双汇集团旗下公司被央视3・15特别节目曝光“瘦肉精”事件，“瘦肉精”才引起大众和监管部门的重视。

农业产品的质量安全不但影响到人的身体健康和生命安全问题，而且直接影响到人们对经济和社会安全的预期[1]。随着我国经济的快速发展，人们对于有安全质量保障的猪肉的呼声越发的强烈。但是保障猪肉质量与品质是需要养殖、屠宰、批发、零售等各个企业和各个环节加强质量意识，严格控制质量水平。与此同时也需要消费者的有效监督和政府的有效监管。如何建立、完善猪肉供应链的质量安全控制体系，提高我国猪肉食品的质量安全，已经成为当前迫切需要解决的问题。

（二）本文研究的意义。和目的本文通过对畜牧企业全面质量管理的研究，找寻企业质量管理过程中容易被忽视的问题，并结合物联网进一步提出自己的建议和意见。

二、相关理论和文献综述

（一）全面质量管理的概念。早在1951年，美国通用电气公司的阿曼德・费根堡姆最早提出了全面质量管理的概念[2]。全面质量管理是指利用全面的方法管理全面的质量。全面质量管理的思想认为，产品的质量决定于设计、制造和使用质量的任何一个环节，因此必须从市场、产品、设计制造、材料采购到检验、运输、批发销售等各个环节中都需要严格把控质量关。而且，各个环节的配合和信息的反馈对实施全过程质量管理都有十分重要的意义。

（二）物联网与畜牧业

1、物联网的概念。“物联网”的概念首先是由美国麻省理工学院的Kevin Ash-ton教授在20世纪末首先提出的。他认为，物联网就是通过射频识别等信息传感设备将所有物品与互联网连接起来，这样就可以实现物品智能化识别和管理的网络[3]。在2005年，国际电信联盟（ITU）《ITU互联网报告2005：物联网》，引用了“物联网”的概念。对“物联网”的涵义进行了扩展。

2、物联网应用于畜牧业的重要性。基于物联网技术发展的猪肉产品全程质量溯源系统的关键技术的实现，对今后生猪养殖的规范化和管理过程的信息化、屠宰加工标准化、质量溯源、质量监控、绿色食品基地的建设等都将产生巨大的影响和推作用，是推进我国畜牧业发展、质量溯源、质量监控和物流溯源的一项基础的工作和有效的举措[4]。

三、物联网技术在畜牧业中的应用

在食品生产过程中，发生安全事件的一个极为重要的原因就是从生产到销售的环节中缺乏有效的监管，这就使得畜产品安全的信息化已经成为食品安全监管工作中极其重要的组成部分。物联网在加强监管这方面具有明显优势，可发挥重要作用，使食品安全隐患降至最低。如利用RFID技术，对畜禽养殖、加工、批发、销售等各环节的数据信息进行跟踪记录，以供生产者、消费者和政府监管者查询和追踪[5]。

（一）养殖环节。现代畜禽养殖的集约化程度高、数量多，仅仅靠人工标识识别，难度高、效率低，不能满足养殖生产管理与控制的要求。而物联网中的RFID技术，就十分适合应用于当代养殖产业中，满足企业需求[6]。

（二）屠宰加工环节。屠宰加工环节由于其流程的客观复杂性，是猪肉整个生产流程中最需要把控质量的一个环节。猪肉屠宰加工的时间短，环节多、数量多。生猪被运送到屠宰场后，首先，检疫人员检查产地检疫证等合法证件，检查无误后，生猪即可送入待宰区，通过RFID模块装置集并记录生猪的各种数据，及时上传到屠宰加工信息采集系统中，用于建立生猪屠宰加工数据档案，并上传至中心数据库；而不合格的生猪将采取措施控制。通过RFID模块装置的数据采集，如屠宰时间、批号，屠宰场编号，胴体重量，宰后检疫信息，冷却信息将会上传信息采集系统和中心数据库，使得屠宰环节得到有效控制。

（三）批发、销售环节。猪肉到达批发市场后，批发市场检测中心会对猪肉产品进行各种相关指标的检测，不合格的猪肉立刻追溯问题来源，并且立马采取措施进行处理，合格产品即可进行批发进入市场。

在消费环节中，畜禽产品上会安装产品质量安全条形码，消费者可以利用超市的条码查询机，对条形码进行识别，识别成功后，可以清楚地看到该产品的生产日期、生产企业名称、品牌信息，产品生产地、加工地情况，以及检疫检测情况等一系列的生产信息，让消费者放心的购买安全食品。

四、畜牧业物联网技术研究存在的问题与展望

（一）畜牧业物联网技术研究存在的问题。尽管中国畜牧业物联网技术的研究顺应养殖模式的转型与政府监管的要求，从开发到实施，获得了一批自主知识产权，得到了不同程度的应用，但从物联网系统的技术环节本身而言，中国畜牧业物联网技术与产品的开发仍然存在一些问题，主要如下：1）标准问题。一些基础的物联网技术标准系待修订。如地方标准在编码上的局限性很明显[7]。2）关键技术与产品缺乏。采集生命数据信息的专业传感器与识别产品类型少，产品价格高，大规模应用起来很有困难。3）安全问题。主要包括数据采集节点的本地数据安全问题、网络中的数据信息安全问题等。

（二）展望。中国政府已经明确提出了“感知中国”发展物联网的宏伟目标，随着相关理论、技术的进一步发展，物联网必定会应用在各行各业[8]。物联网技术广泛应用于畜牧业，必将极大推动农业的发展，大大提高农业信息化的水平和程度，更加促进农业食品的安全。

参考文献：

[1] 刘蒙蒙，董玉德，张沙，等.基于的农产品质量安全追溯系统设计[J].安徽农学通报，2014，20（9）：141-143.

[2] Feigenbaum，A.V..Total Quality Control，3rd，1983.

[3] 姚万华.关于物联网的概念及基本内涵[J].中国信息界.2010（5）：22.

[4] 陈新文，温希军，王琼，龙伊，李天斗.物联网技术在畜牧业中的应用[J]农业网络信息.2012（7）：8.

[5] 肖静，刘子玉，李北伟.基于RFID的食品供应链追溯管理系统研究[J].农机化研究.2012，2.

[6] 周仲芳，游洪，王彭军等.RFID技术在活猪检验检疫监督管理中的应用研究[J]安徽：Feb.2008，24（2）：241-245.

物联网安全技术论文篇(5)

关键词：物联网；IPv6；地址分配

中图分类号：TP391.44 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 (2012) 06-0112-01

一、引言

物联网，又称泛在网、感知网，通过传感技术将现实世界的信息互联，使物物联通。其概念包含了两层含义：一、物联网的核心和基础是互联网和传感器，从某种意义上我们可以将它视为互联网的延伸和扩展；二、其用户端可以包括现实世界中的任何物体和信息。整个物联网的概念涵盖了从网络到终端，从应用到服务、从数据采集到智能控制等多方位的技术。

二、物联网的网络环境

根据互联网的层次理论，我们把物联网的架构划分为三层，包括能够全面感知物品信息的感知层、负责通信联络的网络层和最终的应用层。这三个层次为物联网的全方位感知、可靠传送、智能处理提供了重要保障。网络层和应用层所需数据信息全部来源于感知层，这就要求感知层提供的信息必须全面、可靠，数据信息的采集和转换目前主要利用传感器及其互联网络、射频识别技术RFID、GPS短信、红外感应等作为执行设备。

由于感知终端上的采集设备由不同的厂家提供，缺乏统一的协议，因此采集得到的数据也只适用于自家话桑麻，规范集成管理就成了天方夜谭，对应用层的构建提供了大大的障碍。造成这种局面的根本是网络层通信标准的不一致，应用程序的开发都是小作坊式的私营模式。节点之间的码号寻址需求提到了最高层，从国际和国内两个方面看，IPv4地址不足已无论论述。基于这方面的需求，物联网和IPv6产生了广泛的联系。

三、物联网IPv6协议的相关技术

（一）IPv6的扩展编址技术

IPv6的诞生与IPv4的耗竭有直接关系。IPv6采用128bit地址长度，前64位用来表示该地址所属的子网络，称为地址前缀，后64位用来在子网中标识节点，称为接口地址。这样IPv6按照地址位数严格划分地址，而不是像IPv4那样用子网掩码来区分子网号和主机号。同一子网下可以标识264个节点，几乎可以不受限制地提供IP地址，解决IP地址耗尽危机。使每件物品都可以直接编址，从而确保了端到端连接的可能性。

128bit的地址长度提供了海量编址，那么接来下的问题就是如何高效率地分配这些海量地址？IPv6提供了无状态地址分配的方案。这个方案中，网络侧不参与地址的分配过程，终端设备连接到网络中后，通过算法自动生成接口地址，加上前缀地址（FE80），形成节点的本地链路地址，该地址只在相邻地之间通信有效。网络地址转换（NAT）机制引入IPv4的目的很明确，就是为了提高网络区段和地址空间的重复使用率。这种机制无异于画饼充饥，虽然暂时缓解了IPv4地址紧缺的问题，却为网络设备与应用程序增加了处理地址转换的负担，并非解决问题的根本方法。这样，网络侧无需保存节点的地址状态，也不需要维护地址的更新周期，大大简化了地址的分配过程，节省了资源。

（二）IPv6的报头压缩技术

IPv6为了更可靠、更安全地传输数据，双管齐下，软硬兼施。IPv6提供了远远大于64KB的数据包容量，并简化了报头定长结构，采用了较之以前更加合理的分段方式，这样就能大大地提高路由器转发数据的效率。不仅如此，轻装的IPv6数据包封装还可以在低消耗的同时传输更多的数据，从而减少感知层的感知设备的数量，降低开销和能耗。

我们简要分析一下报头压缩技术，报头占整个包长的很大一部分，而报头里面又存在大量的重复信息。在使用IPv6协议的网络中，有很多信息域可以缩减甚至省略。不包含扩展头的IPv6报头一共有40个字节，但是在网络的感知层，IPv6报头中的很多信息可以压缩或者干脆省略，IPv6报头中的各个信息域的压缩方法如下：

（1）Version（4位）：版本号，取值为6，此项可以省略。

（2）Traffic Class（8位）：流类型，可以采用压缩编码技术进行压缩。

（3）Flow label（20位）：流标识，可以采用压缩编码技术进行压缩。

（4）Payload Length（16位）：载荷长度，因为IP头长度可以通过MAC头中的载荷长度字段计算得到，故可省略。

（5）Next Header（8位）：下一个头，可以采用压缩编码技术进行压缩。

（6）Hop Limit（8位）：跳极限，惟一的不可压缩信息。

（7）Source Address（128位）：源地址，可以省略掉前缀或者IID。

（8）Destination Address（128位）：目标地址，可以省略掉前缀或者IID。

对IPv6报头进行无状态压缩，可以采用6LowPan制定的LOWPAN_HC1和LOWPAN_IPHC算法。其中HC1算法用于使用本地链路地址（Link-local Address）的网络，节点的IPv6地址前缀固定（FE80：：/10），IID可以由MAC层的地址计算而来，但是这种算法不可用于LOWPAN网络与Internet互访的应用，原因是无法有效压缩全局的可路由地址和广播地址。LOWPAN_IPHC算法的提出主要是为了解决这个问题，目前LOWPAN_IPHC算法正在IETF 6LowPan进行最后的修订。

（三）IPv6的强制传输机制

作为安全联网的长期方向，IPSec通过端对端的安全性来提供主动的保护以防止VPN与互联网的相互攻击。IPSec在IPv4中为可选项，而在IPv6协议族中则是强制的一部分。IPv6内置的安全扩展包头使网络层的数据传输、加密解密变得更加容易。IPv6通过提供全球唯一地址与嵌入式安全，无论从宏观还是围观的角度，都提供了安全服务的同时，同时又顾全了对网络性能。

IPv6安全机制加强了网络层对安全的责任，从网络层保障物联网通道的安全性，同时协议栈中的安全体系为VPN等安全应用提高了互操作性。

四、结束语

目前由于物联网没有形成统一的感知标准，所以难以大规模互通。IP协议作为互联网的统一标准，肩负着保障物联网长期可持续发展的历史使命，成为了物联网标准研究和技术应用的一种方向。IPv6的诸多特性表明，它将为未来物联网的大规模应用提供基础。物联网的IPv6技术不断地推陈出新、自我修补，期待着未来会有越来越多的网络应用采用IPv6协议，从真正意义上实现世界的联通。美国总统奥巴马提出“物联网经济促进论”，总理将“感知中国”的中心定在无锡，我们有理由相信，未来物联网的产业规模将远远超越互联网。

参考文献：

[1]陈仲华.IPv6技术在物联网中的应用[J].电信科学,2010,4

[2]梅方权.智慧地球与感知中国-物联网的发展分析[J].农业网络信息,2009,12

物联网安全技术论文篇(6)

[关键词]物联网；关键技术；发展趋势

中图分类号：TP391.44 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）15-0091-01

互联网的发展趋势就是物联网，完整的物联网集云、管、端一体，即以云设备为核心，以移动网或固网为基础，以芯片为抓手，是一种融合多项信息的新型技术体系。

1 物联网的体系结构

物联网必须具备标识能力，感知能力、自主接入、信息相关等诸多功能，因此物联网的体系结构由以下几部分组成：感知、接入、互联网、服务管理、应用[1]。

图1 网络体系结构

2 物联网的关键技术

1） 射频识别（RFID）技术基本上由标签、阅读器、天线组成。不需人工操作，不仅具备数据存储量大，体积小巧轻便，还可防水、防磁，可以在恶劣的环境下工作。很有希望代替条形码，和互联网结合实现信息的共享，因而成为物联网的关键技术之一[2]。

2） 传感与检测技术。传感器是网络及智能化硬件的基础，传感器节点功能多样化、抗干扰能力，能量等技术是网络质量及寿命的保证；传感器拓扑结构、自身检测及控制能力，是网络稳定高效的前提；传感器体积及安全是网络安全的保障。传感与检测技术是实现物联网感知功能的基础[3]。

3） 智能技术。智能技术推动互联网向物联网发展，实现人与物体，物体与物体之间的交流。智能技术尤其是人工智能理论的研究及智能控制技术与系统是物联网实现的关键技术之一。

3 物联网的结点分类

根据节点的能量、移动性、存储能力、联网能力等性能，将结点分为无源结点、无缘结点、互联网结点。他们是物联网感知的基础，是智能化设备的依托，可满足物联网交互应用的需求[4]。

4 物联网的发展趋势

物联网的发展依托于技术的发展，技术的发展趋势决定了物联网的发展方向。

1） 网络处理芯片，以多核CPU与可编程网络引擎相结合的体系结构为导向；以连到物联网的功能为目标；以大容量存储为支撑，为物联网的实现提供基础。

2） 传感器：物联网的发展，传感器显得愈发的重要。传感器发展的趋势主要倾向于低功耗、多节口和小尺寸，传感器类别的不同，要实现万物联网，就需要有传感器枢纽处理不同类型的传感器数据，这就要求传感器具有较强的数据处理、数据融合的功能、具有模数转换功能、体积小。

3） 智能化硬件。物联网要实现万物联网，设备就需要具备智能化才能实现物联网服务的加载，硬件智能化发展成为一大趋势[5]。

4） 云服务，以信息为中心，依托于网络，提供易扩展的服务。云服务为核心的云平台为网络数据信息的存储处理提供了保证，可以为用户提供数据量大，更为安全的服务。物联网需要处理大量共享的信息，云设备是核心，因而，云服务的发展趋势显得尤为重要。

5） 网络安全的保证，实行身份认证。大众对于安全的要求越来越高，物联网容易受到外界的攻击，安全存在隐患，只有推出有安全保障的措施，物联网才能被认可和接受。目前比较流行的认证是指纹识别，在网络内可采用按压式指纹识别，其他的身份认证可作为补充。

5 结论

物联网的实现目前还有一些技术困难，但是相信随着科技的进步，互联网的进一步发展，物联网定会走进千家万户，给大众提供更为便利的服务，深入人类生产生活活动各个领域，会拓宽了信息传递的范围，给经济以巨大的推动。

参考文献

[1]刘强，崔丽，陈海明.物联网关键技术与应用[J]计算机科学，2010，37（6）.

[2]康超，梁娜娜.物联网技术发展与应用策略研究[J].计算机与信息化，2014，10.

[3]宁焕生，徐群玉.全球物联网发展及中国物联网建设若干思考[J].电子学报，2010.11（38）.

[4]沈苏彬，范曲立，宗平等.物联网体系结构与相关技术研究[J].南京邮电大学学报，2009.6（29）.

[5]刘强，崔莉.物联网关键技术与应用[J].计算机科学，2010.6（37）.

物联网安全技术论文篇(7)

产品技术创新奖

唐桓科技一直秉承“自主可控，安全服务”的发展理念，立志成为全球领先的网络和数据安全解决方案供应商，在“多系统身份认证”、“企业内外网安全防护”、“云计算安全解决方案”、“物联网安全体系管理”、“安全子网控制管理”、“企业外发文件安全管理”等方面有成熟的技术产品和最佳应用实践。

北京唐桓科技发展有限公司（简称“唐桓科技”）成立于2007年4月，在中关村科技园区内注册，属于部级高新技术企业、双软企业。唐桓科技一直秉承“自主可控，安全服务”的发展理念，立志成为全球领先的网络和数据安全解决方案供应商，在“多系统身份认证”、“企业内外网安全防护”、“云计算安全解决方案”、“物联网安全体系管理”、“安全子网控制管理”、“企业外发文件安全管理”等方向有成熟的技术产品和最佳应用实践。

作为行业安全解决方案提供商，唐桓科技在“银行业安全体系解决方案”、“电子商务平台安全解决方案”、“移动支付安全解决方案”、“工业控制系统安全解决方案”等方面有多年的研究和实施经验。

身份认证系统

信息化时代到来，数字技术的广泛应用在改变人们的生活、生产和学习方式的同时，也带来了突出的安全问题。根据国家互联网应急中心（CNCERT）近年的报告，信息安全热点问题如下：一是由于社交网站、论坛等信息失窃导致的用户身份被盗以及产生的其他负面影响；二是智能终端将成为黑客攻击的重点目标；三是针对网上银行、证券机构和第三方支付的网络钓鱼、网银恶意程序和信息窃取攻击将急剧增加；四是下一代互联网的应用将带来IPv6网络安全、无线网安全和云计算系统及数据安全等方面的问题。另外，在3G网络趋向成熟、移动互联网业务得到广泛普及的当前，越来越多的网络和手机安全问题开始出现。据不完全统计，因为以上安全问题有过账号或密码被盗经历的用户达到1.21亿，占总网民数的24.9%。

为了保护信息安全，先后出现了身份认证、授权控制、日志审计、防火墙、VPN等安全技术。其中身份认证是授权控制、日志审计等技术的基础，如果用户的身份能被非法假冒，那么用户权限也就可能被非法使用，审计日志也失去了意义。因此身份认证是信息安全中最重要的环节。

目前，身份认证技术主要有静态口令、动态口令、USBkey、智能卡（IC卡）、短信、数字证书、生物识别等。唐桓科技认为与动态口令相比较，传统的静态口令安全性差，非常容易受到各类盗号和钓鱼网站的攻击；数字证书安全性较强，但其投资较大，使用较复杂，管理费用较高，使用范围受系统使用逻辑而受限；生物识别技术由于生物仿冒手段的提高，安全可靠性也正在逐步降低。

根据这些情况，唐桓科技开发研制了基于事件同步的动态口令双向身份认证系统，该产品是具有自主知识产权的专利技术（专利申请号：200710195695.3），利用高强度加密算法、应用事件激发和同步机制，实现用户端和服务器端的双向身份认证。该技术能够抵御现有的各种攻击手段，并且兼容基于静态口令认证的各种网络应用系统，系统采用“一事一密”的设计理念，动态口令可以一次一变。与其他产品相比较，该产品使用简单，管理方便，成本低，适用于所有基于软硬件环境的信息化体系下需要身份认证安全保证的各类应用场景。

网络信息安全综合管理方案

针对内外网络基础设施的设备和资源，唐桓科技提供登录账户的整体安全解决方案，保证用户远程接入、穿越防火墙、远程VPN登录、数据库系统，以及网络设备运维管理等多方面的统一身份管理和认证。以第三代动态口令技术为核心，集中管理网络系统中的各种网络设备和应用系统的登录账户，从而确保整个网络系统的账户登录安全。

基于云计算的安全防护系统

针对人、机、物三元融合的协同计算环境，以云计算虚拟环境的安全性理论、模型和方法为理论基础，唐桓科技基于云计算的安全防护系统包含安全地支持大规模用户的安全可靠的通用身份认证的公共服务平台、技术标准、应用示范。

该系统通过通用、实名、集中的电子身份信息管理，可实现独立权威的网络身份信息认证；通过数据加密、安全存储，实现用户个人信息资产的安全管理服务；通过虚拟社区安全子网，实现网络环境资产的安全流转与共享；通过个性化推荐服务，实现资源找人的主动服务模式。

在网络生态环境中，该系统针对各种应用模式、各种终端类型、各种接入方式提供满足各类安全等级需求的可信的身份认证公共服务平台、技术及管理标准，实现实体的身份信息可在动态网络环境中通用、鉴别、定位、监管，促进我国具有自主创新技术的网络身份生态系统的规范化建设与产业化应用。

基于物联网的安全支撑系统

物联网的核心共性技术、网络与信息安全技术以及关键应用是物联网的主要研究内容。物联网感知节点大都部署在无人监控环境，并且由于物联网是在现有的网络基础上扩展了感知网络和应用平台，传统网络安全措施不足以提供可靠的安全保障。物联网安全研究将主要集中在物联网安全体系、物联网个体隐私保护模式、终端安全功能、物联网安全相关法律的制订等方面。

唐桓科技提供的基于物联网的安全支撑系统通过在感知物件接入网络层提供物件身份认证和监测技术，确保数量庞大的智能物件的行为、来源、数据完整性能被相互实时认证鉴别和接受；在信息采集层，根据智能物件的处理能力、网络状态，可定制信息传递的安全协议、加密算法和个体隐私性保护策略；通过将智能物件、传输网络、应用三者动态绑定，确保系统的实时可扩展性，同时满足应用安全隔离需要；利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术，确保对海量物联网信息的安全存储、分析和处理，对物体实施智能化的控制。从整体上，实现物联网的各层网络连接组成的异构、多级、分布式网络的统一的安全体系的“桥接”和过渡，实现端和云协同计算的整体安全性。

移动互联网终端安全