物联网与网络安全技术调研报告

个人资料整理仅限学习使用1/12宁波大红鹰学院物联网与网络安全技术调研报告调研报告名称：物联网与网络安全技术调研报告调研单位名称：大红鹰学院软件学院调研成员名单：夏梦丝调研日期：2018.6.27二○一一年6月27日摘要:物联网是计算机、互联网与移动通信网等相关技术的演进和延伸，其核心共性技术、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。物联网技术已经引起国内学术界、工业界和新闻媒体的高度重视,当前物联网的定义、内在原理、体系结构和系统模型等方面还存在许多值得探讨的问题,通过对现有物联网技术文献和应用实例的分析,探讨了物联网与下一代网、网络化物理系统和无线传感器网络的关系。提出了物联网的服务类型和结点分类,设计了基于无源、有源和互联网结点的物联网的体系结构和系统模型。在总结物联网特征基础上,对物联网的研究提出了建议。b5E2RGbCAP关键词:物联网、物联网概念、物联网技术、网络安全、应用案例个人资料整理仅限学习使用2/12一、物联网相关概念1、基本定义基本内涵物联网被视为互联网的应用扩展，应用创新是物联网的发展的核心，以用户体验为核心的创新是物联网发展的灵魂。p1EanqFDPw英文名：InternetofThingsIOT），也称为WebofThings。物联网是指通过各种信息传感设备，如传感器、射频识别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。DXDiTa9E3d物联网鲜明特征和传统的互联网相比，物联网有其鲜明的特征。首先，它是各种感知技术的广泛应用。物联网上部署了海量的多种类型传感器，每个传感器都是一个信息源，不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。传感器获得的数据具有实时性，按一定的频率周期性的采集环境信息，不断更新数据。RTCrpUDGiT其次，它是一种建立在互联网上的泛在网络。物联网技术的重要基础和核心仍旧是互联网，通过各种有线和无线网络与互联网融合，将物体的信息实时准确地传递出去。在物联网上的传感器定时采集的信息需要通过网络传输，由于其数量极其庞大，形成了海量信息，在传输过程中，为了保障数据的正确性和及时性，必须适应各种异构网络和协议。5PCzVD7HxA还有，物联网不仅仅提供了传感器的连接，其本身也具有智能处理的能力，能够对物体实施智能控制。物联网将传感器和智能处理相结合，利用云计算、模式识别等各种智能技术，扩充其应用领域。从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据，以适应不同用户的不同需求，发现新的应用领域和应用模式。jLBHrnAILg“物”的涵义这里的“物”要满足以下条件才能够被纳入“物联网”的范围：1、要有数据传输通路；2、要有一定的存储功能；3、要有CPU；4、要有操作系统；5、要有专门的应用程序；6、遵循物联网的通信协议；7、在世界网络中有可被识别的唯一编号。个人资料整理仅限学习使用3/12中国定义物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。它具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化3个重要特征。xHAQX74J0X物联网(InternetofThings指的是将无处不在Ubiquitous）的末端设备Devices）和设施Facilities），包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等和“外在使能”(Enabled的，如贴上RFID的各种资产Assets）、携带无线终端的个人与车辆等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”Mote），通过各种无线/有线的长距离/短距离通讯网络实现互联互通M2M、应用大集成GrandIntegration、以及基于云计算的SaaS营运等模式，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面集中展示的CockpitDashboard等管理和服务功能，实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。LDAYtRyKfE欧盟定义2009年9月，在北京举办的“物联网与企业环境中欧研讨会”上，欧盟委员会信息和社会媒体司RFID部门负责人LorentFerderix博士给出了欧盟对物联网的定义：Zzz6ZB2Ltk物联网是一个动态的全球网络基础设施，它具有基于标准和互操作通信协议的自组织能力，其中物理的和虚拟的“物”具有身份标识、物理属性、虚拟的特性和智能的接口，并与信息网络无缝整合。物联网将与媒体互联网、服务互联网和企业互联网一道，构成未来互联网。dvzfvkwMI12、相关概念作为物联网发展的排头兵，射频识别技术RadioFrequencyIdentification，简称RFID）成为了市场最为关注的技术。RFID是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术，是目前比较先进的一种非接触识别技术。以简单RFID系统为基础，结合已有的网络技术、数据库技术、中间件技术等，构筑一个由大量联网的阅读器和无数移动的标签组成的，比Internet更为庞大的物联网成为RFID技术发展的趋势。rqyn14ZNXIRFID是能够让物品“开口说话”的一种技术。在“物联网”的构想中，RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息，通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统，实现物品(商品的识别，进而通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享，实现对物品的“透明”管理。EmxvxOtOco数据显示，2008年全球RFID市场规模已从2007年的49.3亿美元上升到52.9亿美元，这个数字覆盖了RFID市场包括标签、阅读器、其他基础设施、软件和服务等的方方面面。RFID卡和卡相关基础设施将占市场的57.3%，达30.3亿美元。来自金融、安防行业的应用将推动RFID卡类市场的增长。易观国际预测，2009年中国RFID市场规模将达到50亿元，年复合增长率为33%，其中电子标签超过38亿元、读写器接近7亿元、软件和服务达到5亿元的市场格局。SixE2yXPq5MEMS是微机电系统的缩写，MEMS技术是建立在微M/纳M基础之上的，市场前景广阔。MEMS传感器的主要优势在于体积小、大规模量产后成本下降快，目前主要应用在汽车和消费电子两大领域。根据ICInsight最新报告，预计在2007年至2018年间，全球基于MEMS的半导体传感器和制动器的销售额将达到19%的年均复合增长率(CAGR，与2007年的41亿美元相比，五年后将实现97亿美元的年销售额。6ewMyirQFL个人资料整理仅限学习使用4/12二、涉及到物联网的相关技术1、技术架构从技术架构上来看，物联网可分为三层：感知层、网络层和应用层。感知层由各种传感器以及传感器网关构成，包括二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、二维码标签、RFID标签和读写器、摄像头、GPS等感知终端。感知层的作用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等神经末梢，它是物联网获识别物体，采集信息的来源，其主要功能是识别物体，采集信息。kavU42VRUs技术架构图示网络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成，相当于人的神经中枢和大脑，负责传递和处理感知层获取的信息。y6v3ALoS89应用层是物联网和用户包括人、组织和其他系统）的接口，它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。物联网的行业特性主要体现在其应用领域内，目前绿色农业、工业监控、公共安全、城市管理、远程医疗、智能家居、智能交通和环境监测等各个行业均有物联网应用的尝试，某些行业已经积累一些成功的案例。M2ub6vSTnP0YujCfmUCw真正实现了物联网2、物联网技术⑴传感网络技术是由使用传感器件组成的在空间上呈分布式的无线自治网络，用来感知环境参数，如温度、震动等等。⑵近程通讯技术是新兴的短距离连接技术，从很多无接触式的认证和互联技术演化而来，RFID和蓝牙技术是其中的重要代表。⑶物联网现阶段最主要的表现形式：M2MM2M是机器到机器的无线数据传输，有时也包括人对机器和机器对人的数据传输，有多种技术支持M2M网络中的终端之间的传输协议，目前主要有CDMA、GPRS、IEEE802.11a/b/gWLAN等等。eUts8ZQVRd个人资料整理仅限学习使用5/123、应用案例⑴物联网传感器产品已率先在上海浦东国际机场防入侵系统中得到应用。系统铺设了3万多个传感节点，覆盖了地面、栅栏和低空探测，可以防止人员的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性入侵。而就在不久之前，上海世博会也与中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心签下订单，购买防入侵微纳传感网1500万元产品。sQsAEJkW5T⑵ZigBee路灯控制系统点亮济南园博园。ZigBee无线路灯照明节能环保技术的应用是此次园博园中的一大亮点。园区所有的功能性照明都采用了ZigBee无线技术达成的无线路灯控制GMsIasNXkA⑶智能交通系统(ITS是利用现代信息技术为核心，利用先进的通讯、计算机、自动控制、传感器技术，实现对交通的实时控制与指挥管理。交通信息采集被认为是ITS的关键子系统，是发展ITS的基础，成为交通智能化的前提。无论是交通控制还是交通违章管理系统，都涉及交通动态信息的采集，交通动态信息采集也就成为交通智能化的首要任务。TIrRGchYzg⑷首家高铁物联网技术应用中心在苏州投用我国首家高铁物联网技术应用中心2018年6月18日在苏州科技城投用，该中心将为高铁物联网产业发展提供科技支撑。7EqZcWLZNX高铁物联网作为物联网产业中投资规模最大、市场前景最好的产业之一，正在改变人类的生产和生活方式。据中心工作人员介绍，以往购票、检票的单调方式，将在这里升级为人性化、多样化的新体验。刷卡购票、手机购票、电话购票等新技术的集成使用，让旅客可以摆脱拥挤的车站购票；与地铁类似的检票方式，则可实现持有不同票据旅客的快速通行。lzq7IGf02E清华易程公司工作人员表示，为应对中国巨大的铁路客运量，该中心研发了目前世界上最大的票务系统，每年可处理30亿人次，而目前全球在用系统的最大极限是5亿人次。zvpgeqJ1hk⑸国家电网首座220千伏智能变电站2018年1月3日，国家电网首座220千伏智能变电站――无锡市惠山区西泾变电站日前投入运行，并通过物联网技术建立传感测控网络，实现了真正意义上的“无人值守和巡检”。西泾变电站利用物联网技术，建立传感测控网络，将传统意义上的变电设备“活化”，实现自我感知、判别和决策，从而完成自动控制。完全达到了智能变电站建设的前期预想，设计和建设水平全国领先。NrpoJac3v1三、物联网技术存在的安全问题分析1、问题存在⑴国家安全问题中国大型企业、政府机构，如果与国外机构，进行工程合作，如何确保企业商业机密、国家机密不被泄漏？这不仅是一个技术问题，而且还涉及到国家安全问题，必须引起高度重视。1nowfTG4KI⑵隐私问题在物联网中，射频识别技术是一个很重要的技术。在射频识别系统中，标签有可能预先被嵌入任何物品中，比个人资料整理仅限学习使用6/12如人们的日常生活物品中，但由于该物品比如衣物）的拥有者，不一定能够觉察该物品预先已嵌入有电子标签以及自身可能不受控制地被扫描、定位和追踪，这势必会使个人的隐私问题受到侵犯。因此，如何确保标签物的拥有者个人隐私不受侵犯便成为射频识别技术以至物联网推广的关键问题。而且，这不仅仅是一个技术问题，还涉及到政治和法律问题。这个问题必须引起高度重视并从技术上和法律上予以解决。造成侵犯个人隐私问