我优求知网物联网工程导论论文（精选6篇）
在社会的各个领域，大家都经常接触到论文吧，论文的类型很多，包括学年论文、毕业论文、学位论文、科技论文、成果论文等。怎么写论文才能避免踩雷呢？下面是精心整理的物联网工程导论论文，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。
物联网工程导论论文 篇1
摘要：物联网是现今整个信息化产业的新宠和发展方向，从“智慧地球”到“感知中国”，“物联网”成为全球瞩目的关键词。将物联网作为新的科技***以推进社会变革，使其成为创新型济的巨大推动力物联网产业具有产业链长、涉及多个产业群的特点，其应用范围几乎覆盖了各行各业，在其发展的同时还带动传感器、微电子、视频识别等一系列产业的同步发展，带来巨大的产业集群生产效益。未来各种通信技术将从平行、***地发展最终逐步走向融合。
关键词：物联网、感知层、技术关键
物联网分为感知层、网络层和应用层，感知层由各种具有感知能力的设备组成，主要用于感知和采集物理世界中发生的物理事件和数据。感知层至关重要，是物物相连的基础，深入的了解物联网感知层的网络层部分为建立低成本、高效、灵敏的物联网络提供一定得一局。因此，这篇论文将针对物联网的感知层结构以及其相关内容进行探讨研究。
一、国内外研究现状和未来发展趋势
在当前，物联网发展进程中，技术趋势呈现出融合化、嵌入化、可信化和智能化的特征。国内新一代宽带无线通信、高性能计算与大规模并行处理技术、光子和微电子器件与集成系统技术、传感网技术、物联网体系架构及其演进技术等研究与开发取得重大进展，先后建立了传感技术国家重点实验室、传感器网络实验室和传感器产业基地等一批专业研究机构和产业化基地，开展了一批具有示范意义的重大应用项目。
欧盟委员会认为，物联网的发展应用将在未来的5~15年中为解决现代社会问题带来巨大的贡献。RFID技术被列为欧洲发展的重点物联网被美国列为振兴经济的两大工具之一，被欧盟定位成使欧洲领先全球的基础战略。业界认为“物联网”是继计算机与互联网后的又一次信息化浪潮。物联网产业正在逐步成为各地战略性新兴产业发展的重要领域。在未来的一段时间内，我们将深刻的感受到物联网给我们的生活带来的巨大改变。
二、物联网概述
“物联网”是我国对物物相连的概念，国际上面还是称呼其为Interner of Things，简称IoT，也是“传感网”在国际上的通称。通俗的讲，物联网就是万物都可以上网，物体通过装入射频识别设备、红外感应器、全球定位系统或其他方式进行连接，然后接入到互联网或移动通信网络，最终形成智能网络，通过电脑或手机实现对物体的智能化管理。
物联网是一次代表未来计算机和通信发展水平的技术改革，而且它的发展也取决于许多重要领域的动态技术创新。将人们需要感知的物体连成网，便于感知、监控、操作、处理等，使物体更好的为人们所用。
从技术角度讲，物联网应该具备3个特征，一是全面感知，二是可靠传递，三是智能处理。
植入感应器而后有感知，感知后有信息，而后有信息分析处理，反向就可以监控状态、操作方向、处理问题，当然中间会通过各种方式双向传送信息。
基本应用大体分为三类：信息识别及位置监控、动态监测类、智能控制类。
物联网的一个突出特点就是将跨行业的物品信息，通过统一的接口标准和标识标准，集中存储、处理，实现跨行业信息资源共享，更广范围的协调处理，让世界变得更有“感知力”，更加“智慧”。
三、物联网的关键技术
物联网的结构大致可以分为3个层次：首先是传感网络。以二维码、RFID、传感器 为主，实现物的识别；其次是传输网络，通过现有的互联网、广电网络、通信网络或者未来的NGN（下一代网络），实现数据的传输与计算；第三是应用网络，即输入/输出控制终端，可基于现有的手机、PC等终端进行。
物联网的核心技术包括射频识别、WSN、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。在这些技术中，又以底层嵌入式设备芯片开发最为关键，引领整个行业的上游发展。
四、物联网感知层标准体系架构
物联网技术体系架构分为感知层、网络层、应用层3个层次。感知层由各种具有感知能力的设备组成，主要用于增加传感器网络接入及管理能力。感知和采集物理世界中发生的物理事件和数据；网络层包括各种通信网与物联网形成的承载网络，可以将感知层感知和采集的数据通过现有通信网络上传给应用层，完成感知层和应用层之间的信息通信。
物联网感知层不但包含网络、通信、信息处理、传感器、安全、服务技术、标识、定位、同步等传统技术，还涉及到协同处理等新技术，覆盖范围较宽。国际国内相关标准化组织已经开始进行物联网感知层的标准架构研究，但各自的定义不统一，针对性也不同。
物联网感知层分为两个层面：基础平台标准和应用层面。基础平台标准是根据物联网感知层的共同特征和技术需求提炼出来的，包含技术术语、接口、通信与网络、协同信息处理、信息服务支持、网络安全与隐私、一致性和互用性测试等模块。应用层面中的典型应用可以通过对基础平台标准的剪裁进行定制。
五、关于物联网的感知层
在感知层，物联网的终端形态包括普通物联网终端、M2M终端、感知接入网关、感知子网节点、终端外设及卡识读物。
普通物联网终端是指嵌入远距离通信模块的通信设备，包含终端中间件和终端应用两部分，终端中间件是终端能力的汇集、封装和开放的部件，终端应用是驻留在终端上的应用。终端外设是指传感器、控制器、GPS、摄像头、条码读写器、RFID读写器等外部装置。感知接入网关是指将感知层子网接入运营商网络的网关设备，包括网关中间网和网关应用两部分。
物联网感知层的研究还处于起步阶段，需要研究和解决的问题很多，感知层标准体系的搭建无疑是感知层各种技术研究的前提和基础，对感知层功能的有效实现至关重要。
六、学习体会及启发
以前未涉足物联网领域的大门的时候，对这个领域的东西的了解仅限于这三个字而已。后来学习了这门课程，慢慢的知道了物联网的基本功能在于人与人、人与物、物与物之间在任何时间和任何地点都能够通过任何的网络获取任何的服务。简单说来就是将各个行业的多种物品通过网络联系到一起。
我觉得这门技术在未来的发展前景是非常好而且巨大的，因为无论是哪一种技术，其最终的终极目标也是要融合在一起，像顶端的学术研究里数理化三者是并不分家而融为一体的一样。而物联网恰恰有这样的能力，将不同的事物及人联系到一起，在世界这个大家庭下是非常重要的技术。
物联网工程导论论文 篇2
近几年来物联网技术受到了人们的广泛关注，“物联网”被称为继计算、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮。目前较为公认的物联网的定义是: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,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网实现了在任何时间、地点以及任何物质都能够进行顺畅通讯的泛在网。物联网中的关键技术是实现物与物之间的感知和通信，更是和人们的生活密不可分。
(一) 温室系统
理想的温室系统是一个小型恒定的密封环境。在以往的温室中，都是由人工凭借个人经验，固定的时间和固定的季节进行相对固定的操作，所形成的温室环境也是极其不稳定，不恒定的。人为因素产生了很大的影响，结果也是因人而异。
而有一种自动控制系统，能够很好的解决这些问题。提高温室系统的稳定性。其主要的结构和原理是：在温室环境中部署多种植物、环境、土壤传感器，如叶面温度、叶面湿度、环境温度、环境湿度、土壤温度、土壤水分、土壤PH值等传感器。加之与设施农业、精准农业相结合，产生了，新的现代化智能农业系统。在现场的终端传感器节点不断的将现场的传感器采集到的环境以数值化的方式通过（GPRS、WIFI、Zigbee等）上传到云端服务器。
云端对数据进行存储、分析、决定。产生相应的反应机制，下发给下位控制端。控制现场的环境调节节点。当下位调节节点接收到相应的命令之后做出相应的反应。比如，当现场环境温度传感器采集到的温度环境过低时，当把数据上传到云端，云端就会将这一温度做一比较处理，发现该温度低于警戒温度，那就会触发相应的机制，对下位控制加温措施，并将温度过低的警讯上报给相应的工作人员。工作人员可以选择使用系统自动控制或者手动人工干预。时该温室系统时时保持在一个相对稳定的环境中。使植物更加稳定、健康的生长提高产量。
（二）渔业水质系统
长期以来，我国水产养殖生产经营者多以追求产量和近期经济效益为目标，养殖密度过高，加上保护养殖环境意识淡薄，养殖病害呈逐年加重之势，随之而来的是药物滥用现象较为普遍，以至于水域环境遭到不同程度的破坏，水产品质量安全得不到有效保障，水产养殖业可持续发展受到严重影响。影响水产养殖环境的关键参数就是水温、光照、溶氧，氨氮，硫化物、亚硝酸盐、PH等，但这些关键因素即看不见又摸不着很难准确把握。现有的水产管理是以养殖经验为指导，稳定性极差。没有对鱼儿的生长环境有一个直观的认识。往往一些灾难性的突变之前水质中的相应的微量元素发生了极大的变化但是只是靠人的肉眼是无法加以识别的。因此给渔业养殖户门带来的极大的损失。
但同样可以为鱼场提供一个专业的个性化的养殖解决方案。比如，以水中温度、PH、溶解氧，电导率为采集终端，为客户提供了一个观察鱼的眼睛和窗口。当水中溶解氧过低时，云端就会开启增氧机，为鱼儿提供充足的氧气。用户还可以通过手机端、现场按键开关等等开启。当鱼儿需要进食时，会自动开启投食机，甚至可以开启远程诊断系统，由农业专家在远端通过看相应现场环境画面、传感器数据做出诊断，指导农户。
(三) 小型气象站系统
气象自古以来就是与人们生活息息相关，在几千年的人类进化过程中，人类从早期的听天由命到后期的利用天气。尤其是在农业生活中，看天吃饭的时代已经过去，人们可以提前预知天气，提前预防，将天气带来的灾害降到最小。 自动气象站在农业领域上有什么应用?农作物的生态环境不但给农产品的质量有着很大的影响，同时也给农民在种植农作物中最关心的一个问题。气象条件与农业生产息息相关 。因此农业小型气象站应运而生。他可以为农户了解当时天气情况。通过数据分析来采取下一步的状况。不再盲目的看天、等天吃饭。农业小气象站主要有风速、风向、降雨量，光照度，温湿度等等。根据不同的需求来添加不同的传感器。
目前国内比较主流和先进的自动气象站主要采用的是GPRS无线传输模式，气象采集站通过信息平台可以看到这些数据。我们可以采用GPRS甚至是wifi ，zigbee 。传感器数量可以根据客户不断定制。采用太阳能供电，或者小型风力发电，做到无需人工参与，全自动。使您对天气有了一个更加直观的认知。
（四）花卉养殖系统
在温室系统种植经济作物中，花卉养植可以说具有很大的比重。每年中国甚至是世界种植作物中，观赏性植物占到了很大的市场份额。如何提高花卉的养殖质量，让花开的更加漂亮，更加持久，这里除了科学的种植方法，如何做到科学有效的种植环境也起到重要的作用，在智能温室基础上为花卉的种植做研究和开发，可以做到准确实时的观测花卉的生长和环境控制。
如今便可以智能养花，用数据来看花，通过植物杆径生长传感器就可以知道植物每天生长，叶面湿度，叶面温度，土壤肥料，土壤PH，土壤温度等等，这些眼睛在实时观察着植物生长的状况，让你无时无刻，只要想看一下现场温室的生长状况只需要拿出手机或者打开电脑，登录云端系统，进入自己的账户，就可以看到这些数据。
（五）智能养殖系统
家畜的养殖在人类生活中密不可分，人类驯化动物用以食用或者帮助人类生产，如今智慧农业已经到来，智慧养殖也就应运而生。
第一部分：数据采集部分
在养殖环境中，其生长需要一个相对比较稳定的环境。一些环境因素是主要参考，比如温度、湿度、二氧化碳(CO2)、硫化氢(H2S)、一氧化碳（CO）、光照度等对动物生长起到了主要影响，对其健康生长密切相关。沈阳智耕电子专门为养殖环境设计了适合于养殖环境的数据采集系统，采用无线Zigbee组网，传输距离远，穿透性强。该系统适合于圈舍的潮湿环境，具有高安全性、可靠性、稳定性。数据采集系统可以24小时不间断的工作，替您按上一双眼睛，无时无刻注意着圈舍环境。您只需要在云端观测现场环境数据即可。
第二部分：环境干预部分
由于圈舍内动物活动或者舍外大气环境的变化都会直接或者间接的影响圈舍内的环境变化，从而舍内环境不利于动物的生长，所以就需要环境干预部分的工作了。该部分与数据采集部分密切合作。数据采集部分采集到相应的环境因素，某一部分环境因素超过设定的阈值，就会告知环境干预部分进行相应的环境干预操作。比如当数据采集部分检测到舍内湿度过高超过了之前设定的阈值，那么接下就会启动环境干预部分进行开启通风窗进行放风，是湿度达到理想值之后又会关闭该通风窗使舍内湿度环境始终维持在一定的范围内。
第三部分：自动养殖部分
仅仅是环境适宜动物生长了那还是不够的，动物们的饮食、饮水。甚至是除便相应的饲养工作的进行才能使家畜动物的生长。该部分可以自动投水或者定时投水，集中喂食干净卫生。
物联网工程导论论文 篇3
1、物联网技术的应用
在当今时期，物联网技术在实际生活中的应用越来越广泛，致使网络现今面对的信息更加多极化。这些信息涉及到国防的事业、国家的***事管理、***府的工作等等各个方面，因此，信息运行的安全与否尤为重要。然而网络的数量以及节点的数量都是有限的，日常的安全监理系统已经无法真正保证网络的安全，无法将信息直接引入到物联网的相关系统当中。因此，一些有效的手段就变得更加重要，例如信息加密手段，数据的管理存取以及数据的融合体系，安全路由协议等等。在信息加密手段中，密钥管理非常重要，这主要是因为这一加密手段会对密钥的形成、密钥的分发、密钥的管理与保存以及密钥的更新与应用都会产生重要的影响。为了使整个信息安全监理过程更加顺利，就需要预定一个合理的全局方案，与此同时，还应该参照无限感知网络系统、节点的设置与规划、工作的安全标准等，来设置出更加多样化的密钥管理的相关对策。具体可以通过制定与分配工作方案之后，先构成密钥箱，在每个节点处都可以随机得到密码进而形成密钥环。再对整体进行合理的规划，每个节点只需要独自的密钥才可以解开，这样就可以保证信息的安全可靠，将这一环节变成安全通道中的较为重要的一部分。因此，无线感知网络系统具有节点对等以及多跳传输等特点。一旦网络的另一方设置了一些恶意节点，这样就可以将路由快速的更改，进而造成信息安全管理系统的巨大漏洞，产生蠕虫病毒。所以，在信息安全监理的过程中，需要将无线感知系统以及物联网系统具体的特点作为监理过程的核心，经过明确的研究，对整个过程进行科学的设置，最后保证路由协议满足信息安全监理的整个过程，保证信息的安全性以及可靠性。
2、数据融合
在物联网系统中，数据融合属于一种交互以及感知的科学模式，一旦有网络恶意俘虏节点，就会造成节点很难辨认出正常信息，对于恶意信息也无法正常的对抗尤其对于节点融合产生了较大的影响，一方面会对下游的节点信息造成严重的破坏，另一方面还会对节点传递信息的过程产生严重的负面影响。因此，为了使整个物联网系统保持安全可靠，就需要在网络数据融合的过程中准确的衡量信息的安全状况以及信息应用的程度。可以根据随机抽样得到的数据进行验证预处理，进而使用户能够在节点处准确的捕捉水平，从而辨认出数据信息是否安全可靠。
3、设置路由定位协议
节点处会存在着许多较为隐私的内容，这些内容一旦发生暴漏，就会对监测目标造成严重的影响。所以，在物联网系统中，需要我们开设一些合理安全的机制进行相关的保护，对数据进行全方面的监测与保护，对于重要信息进行必要的处理与保存，可以通过一些具体的安全协议，以及准确的路由定位协议，来使得节点准确的定位出信息的真实位置，减少一些副作用的产生。这样就可以真正的提高物联网系统的感知信息的能力以及交互能力，从而提高整体的可靠水平，开设出较为良好的系统环境，帮助系统向更加完善的方面发展。
4、结语
在信息工程安全监理的过程中，有效的运用物联网技术，能够切实的保证信息监理的整体效率，保证信息得到更加合理、更加科学的运用与处理。物联网技术，能够掌握好信息工程的具体进度，工作过程中存在的安全隐患，从而保证整体的工作质量。确保信息的顺利应用与传输。为了使物联网技术得到更快的发展，更加广泛的应用，就需要对这一项技术进行更深层次的了解与应用，探究其在信息工程安全监理整个过程中的应用内涵，明确管理过程中的具体问题，制定一些较为科学的对待恶意破坏对象的策略，这样，才能够保证信息工程安全监理过程中物联网技术的准确与合理的应用。
物联网工程导论论文 篇4
摘要：随着国民经济的发展，我国已经处于信息技术高速发展的时代，各种与信息网络紧密联系的技术也在不断涌现并用于人们的生活、工作、学习之中，为人们提供了极大的便利，物联网技术就是其中之一。文中探讨了物联网技术下计算机网络工程专业建设。
关键词：物联网技术；计算机；网络工程专业；建设
目前，物联网技术已经被广泛地应用于社会各行各业中，它在提高人们生活品质和生活多样性的同时，加快了我国现代化建设进程。物联网是近几年来由互联网拓展而来的新型网络技术，其本质依然与信息网络具有密不可分的联系。相对来说，物联网相当于是互联网的业务和应用。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中，以完成信息交换和通信。物联网的存在，对于我国现阶段的建设工作来说，具有不可估量的价值。物联网技术下的计算机网络工程专业建设，可以提高各个基于物联网方向的计算机网路工程专业的教学质量，促进该专业学生的职业发展。
1、物联网技术与计算机网络工程专业建设的联系和发展方向
物联网技术是目前应用最广泛的技术之一，是我国信息交换和通信最主要的技术之一，对于促进我国经济、技术的发展具有十分重要的意义。而物联网技术是由互联网技术拓展而来，因此，物联网技术与计算机网络工程专业建设具有密不可分的联系。在传统的高校计算机专业教学中，老师的教学重点一般趋向于让学生对计算机系统的`操作更加熟练，对各种计算机理论知识的理解更加透彻，培养他们对计算机系统进行开发和应用的能力，而这些专业知识的教学过程中，就已经包括了大量的物联网知识体系，只是并没有充分的体现出来。而就当下我国的发展形势而言，物联网的发展对于计算机工程专业的发展具有积极促进的作用。由此可见，物联网与计算机网络工程专业建设之间是相辅相成的，物联网对计算机工程网络建设起到积极带领作用，而同时物联网又要依赖于计算机网络才能更好的发展。根据近几年物联网技术的发展过程，计算机网络工程专业建设的教学内容已经进行了很大的改善，其发展方向也更趋近于目前物联网的发展模式。因此，在目前高校计算网络工程专业的教学中，不仅需要让学生掌握计算机网络科学的理论知识，更要具备对计算机网络、物联网相关技术的系统应用能力。在教学态度上和资源上进行改进，以发挥最大的优势，从而制定出一套具有物联网发展特色的、新型产业化人才培养部署战略，促进学生发展，使他们能够有一技之长，在日益严峻的就业形势和就业压力下能够适应时代的发展。
2、物联网技术下计算机网络工程专业教学中的问题
2.1教学观念落后。在新课改的要求下，我国的教育状态已经得到了很大的改善。但就目前我国的计算机网络工程专业教学而言，在很多学校中，教学观念依旧没有能够得到转变，很多学校老师依旧坚持以传统的观念进行教学，在课堂上，往往形成以老师为中心，学生被动接受知识的局面。对于课本上的内容，老师往往只是照本宣科的进行理论知识讲解，对于学生的发散思维教育并不重视。而计算机是一门需要大量练习和理解并行的学科，对学生的思维能力要求很高，需要学生对于学习内容有着很好的理解，并能够达到举一反三的效果，以此才能在解决各种计算机问题的时候游刃有余，对各种学习的内容掌握得更牢固，基础更扎实，为以后的工作打下坚实的基础。2.2老师对实践教学的不重视。在目前的计算机网络工程专业教学中，依然是以课堂教学为主导的传统教学模式，在教学形式的多样性方面并没有得以有效的改进。实践教学是十分重要的一种教学模式，通过实践教学，可以加强学生对理论知识的应用能力，知识得到巩固。对于计算机专业学生来说，想要有效提高自身计算机能力水平，除了需要对所学内容有很好的理解之外，还需要进行大量的实践练习。但是，在目前的计算机教学工作中，老师对实践教学并不重视，在课堂上所教的知识并没有在实际中得到很好的应用，学生实践操作的时间往往很少，或是即使在课表上安排有实践教学的课程，但老师却没有重视这一课程的存在，即使是让学生去实际操作，也不会对他们操作的过程进行关注，以至于在实践教学中，学生很难体验到计算机的真正魅力，不能全面掌握计算机知识，从而使他们在物联网的发展中处于极其不利的位置，长此以往，就会使他们在时代发展中被淘汰。
3、物联网技术下计算机网络工程专业教学方式优化策略
3.1以培养计算机专业人才为主要教学目标。在目前物联网技术下计算机网络工程专业建设中，必须以培养计算机专业人才为主要教学目标。要想使计算机网络工程专业学生能够适应社会的发展，在物联网技术日新月异的情况下能独当一面，成为对国家建设有用的人才，就必须摒弃传统的教学理念。为了应对目前日益严峻的就业压力，必须要将计算机专业人才培养与现代发展形势相结合，与物联网的发展紧密联系，制定出合理有效的教学方案以促进学生的学习质量，使他们成为一个专业知识够高、综合素质够硬、创新型能力够强的专业型人才。
3.2提高学生自主学习能力。提高学生的自主学习能力对于目前计算机网络工程专业教学工作来说是极其重要的，通过提高学生的自主学习能力，能够提高学生的学习积极性，使得学生愿意花费更多的时间去学习相应的计算机知识，使他们在课上的学习效率更高，并在课后对于课上所学的知识进行总结、练习，从而促进知识巩固和思维开拓。
3.3重视实践教学。在“互联网＋”的时代，加强学生计算机应用的教学实践是必不可少的。尤其在物联网技术大力发展的背景下，在计算机网络工程专业的教学中，更需要重视实践教学。一方面，老师应该在教学过程中，让学生有更多的时间去接触物联网的应用方式，结合物联网设备对他们进行实践教学工作。另一方面，学校应该引进更多适用于计算机教程上的设备，以提高学生实际操作的能力。在计算机应用专业教学中，只有使学生能够将理论与实践相结合，才能提高他们对专业知识的理解程度，从而有效的提高自身的水平能力，促进教育事业的发展，为国家培养更多技能型人才。
3.4采用与时俱进的教学模式和教学内容。计算机信息技术的发展是非常迅速的，从而使得物联网技术的发展也是日新月异，在这样飞速发展的物联网技术背景下，要使得计算机网络工程专业建设能够得到有效的提升，使得该专业的学生在学习质量上取得长足的进步，就必须在教学模式和教学内容上时刻更新，以适应社会的发展速度。在教学模式上，应该采用最先进的教学方法，使学生接受知识的途径更多，接受的知识更准确。在教学内容上，应该有一种适应性和预判性，使学生所学知识能够适应时代要求。
4、结束语
总而言之，在物联网技术下的计算机网络工程建设需要明白其专业的发展潜力和发展方向，需要与物联网技术的发展紧密相连，在专业课程教学工作的开展中必须以学生为教学中心，全面培养他们计算机各方面的能力，将他们打造成能够适应新时代发展，并能够不断促进现代化建设进程的计算机专业型人才。
参考文献：
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[3]聂玉奇.计算机网络工程现状及其对策分析[J].电脑知识与技术,2016,(07):7８-79.
物联网工程导论论文 篇5
【摘要】：随着我国互联网的发展, 信息产业的革新, 物联网已慢慢进入我们的生活。物联网是把所有物品通过射频识别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, 是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮。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, 所以规范和强化物联网信息安全是现在亟待解决的制约其迅速发展的瓶颈问题。
1.引言
物联网是对当今各种新技术、理念的高度融合，它打通了电子技术、自动化技术、通信技术、生物技术、机械技术、材料技术等以往关联不大的技术之间通道，使得这些技术真正融合为一个整体，从而实现了通信从人与人向人与物、物与物的拓展。物联网行业应用需求广泛，潜在市场规模巨大。据美国***市场研究机构 Forrester 预测，到2020年，物联网业务与现有互联网业务之比将达到 30：1，物联网将成为全球下一个万亿元级规模的新兴产业。世界各国***府都看好物联网的产业前景， 把发展物联网纳入国家整体信息化战略， 将其提升到国家发展战略层面。比如，美国总统积极回应 IBM 提出的“智慧地球”战略，欧盟提出了“物联网行动计划”(Internet of Things —An Action Plan for Europe)，日本提出了“U-Japan ”计划，韩国提出了“U-Korea ”计划等等。2010 年3月5日，***在《***府工作报告》中也提出：“加快物联网的研发应用。加大对战略性新兴产业的投入和***策支持。
目前物联网技术发展已被列入我国国家级重大科技专项。可以肯定，随着物联网在国家基础设施、自然资源、经济活动、医疗等方面的广泛应用，物联网的安全问题必然上升到国家层面。代表了下一代信息技术发展方向的物联网，将会像互联网一样成为全球经济发展的又一个驱动器。
2.物联网中信息安全
物联网的安全和互联网的安全问题一样，永远都会是一个被广泛关注的话题。由于物联网连接和处理的对象主要是机器或物，以及相关的数据，其“所有权”特性导致物联网信息安全要求比以处理“文本”为主的互联网要高，对“隐私权”(Privacy)保护的要求也更高，此外还有可信度(Trust)问题，包括“防伪”和DoS(Denial of Services，即用伪造的末端冒充替换侵入系统，造成真正的末端无法使用)，由此有很多人呼吁要特别关注物联网的安全问题。
物联网系统的安全主要有8个尺度:读取控制、隐私保护、用户认证、不可抵赖性、数据保密性、通信层安全、数据完整性、随时可用性。前4项主要处在物联网DCM三层架构的应用层，后4项主要位于传输层和感知层。其中“隐私权”和“可信度”(数据完整性和保密性)问题在物联网体系中尤其受关注。如果我们从物联网系统体系架构的各个层面仔细分析，我们会发现现有的安全体系基本上可以满足物联网应用的需求，尤其在其初级和中级发展阶段。
物联网是一种虚拟网络与现实世界实时交互的新型系统，其无处不在的数据感知、以无线为主的信息传输、智能化的信息处理，一方面固然有利于提高社会效率，另一方面也会引起大众对信息安全和隐私保护问题的关注。在未来的物联网中，每个人包括每件拥有的物品都将随时随地连接在这个网络上，随时随地被感知，在这种环境中如何确保信息的安全性和隐私性，防止个人信息、业务信息和财产丢失或被他人盗用，将是物联网推进过程中需要突破的重大障碍之一。退一步讲，就算未来的物联网信息安全技术和信息安全制度能够保障这些信息不被泄露。但从理论上讲，拥有物联网高级管理权限的人仍可以掌握你的一切：从你去过哪些地方、和谁在一起，到你从超市里买过什么东西，这种一天24小时被全天候监视的生活让人难以忍受。
随着物联网建设的加快，物联网的安全问题必然成为制约物联网全面发展的重要因素。在物联网发展的高级阶段，由于物联网场景中的实体均具有一定的感知、计算和执行能力，广泛存在的这些感知设备将会对国家基础、社会和个人信息安全构成新的威胁。一方面，由于物联网具有网络技术种类上的兼容和业务范围上无限扩展的特点，因此当大到国家电网数据小到个人病例情况都接到看似无边界的物联网时，将可能导致更多的公众个人信息在任何时候，任何地方被非法获取；另一方面，随着国家重要的基础行业和社会关键服务领域如电力、医疗等都依赖于物联网和感知业务，国家基础领域的动态信息将可能被窃取。所有的这些问题使得物联网安全上升到国家层面，成为影响国家发展和社会稳定的重要因素。
物联网相较于传统网络，其感知节点大都部署在无人监控的环境，具有能力脆弱、资源受限等特点，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，从而使得物联网的安全问题具有特殊性。所以在解决物联网安全问题时候，必须根据物联网本身的特点设计相关的安全机制。
3. 从智能交通谈物联网信息安全
智能交通主要涉及技术之一是RFID 。但其存在许多安全隐患。 RFID 系统同传统的Internet 一样，容易受到各种攻击，这主要是由于标签和读写器之间的通信是通过电磁波的形式实现的，中间没有任何物理的接触，这种非接触和无线通信存在严重安全隐患。例如，在RFID 系统应用过程中，攻击者通过向RFID 系统提供不能辨认的虚假信息欺骗系统或发送大量的错误信息，导致RFID 系统拒绝服务或中断正常通信；攻击者通过向标签数据存储区写入非法命令，并将命令以数据形式传输到后台服务器，导致系统被非法访问和控制；攻击者通过截取并记录标签返回到读写器的部分数据信息，再重新发送给读写器，导致读写器与攻击者建立通信。同时，由于RFID 标签的成本和功耗受限，这都极大地限制了系统的处理运算能力和安全算法实现能力，进一步增加了系统的安全隐患。
RFID 的安全缺陷主要体现在以下三方面。
1.RFID 标识自身访问的安全性问题
由于标签成本、工艺和功耗受限，其本身并不包含完善的安全模块，很容易被攻击者操控，其数据大多采用简单的加密机制进行传输，很容易被复制、篡改甚至删除。特别是对于无源标签，由于缺乏自身能量供应系统，标签芯片很容易受到“耗尽”攻击。未授权用户可以通过合法的读写器直接与RFID 标签进行通信。这样，就可以很容易地获取RFID 标识中的数据，并且还能够修改RFID 标识中的数据。此外，标签的一致开放性对于个人隐私、企业利益和***事安全都形成了风险，容易造成隐私泄露。
2.通信信道的安全性问题
由于RFID 使用的是无线通信信道，这就容易遭受攻击。攻击者可以“非法截取通信数据；可以通过发射干扰信号来堵塞通信链路，使得读写器过载，无法接收正常的标签数据，制造拒绝服务攻击；可以冒名顶替向RFID 发送数据，篡改或伪造数据”。
3.RFID 读写器的安全性问题
RFID 读写器自身可以被伪造；RFID 读写器与主机之间的通信可以采用传统的攻击方法截获。因而，读写器同样存在和其他计算机终端数据类似的安全隐患，也是攻击者要攻击的对象。
以上问题可以通过技术方面的手段来解决，但无论如何，个人信息的采集不可避免，个人隐私的安全得不到保证。对此，有如下解决方案。
1. 数据收集采用半匿名方式；
2. 数据以加密的形式发送；
3. 管理数据的相关机构必须保证信息只用于交通管理。
物联网工程导论论文 篇6
摘 要：本文主要介绍了基于物联网的智能交通系统以及电子收费系统中物联网技术的具体应用。文章以智能交通的概念入手，阐释了感知层、传输层、处理层、应用层等物联网结构在智能交通中的作用，描述了物联网技术在智能交通中的典型应用。
关键词：物联网；智能交通；电子收费系统
引言
说起交通，应该是与日常生活最贴近的。每天去单位上班，都要与公交车、地铁、小汽车、出租车、自行车等打交道；如果出差，有可能乘坐火车、轮船、飞机，也可能驾车选择高速公路，以上都是交通工具的一部分。但是我们经常面临的情况却是乘车拥挤、交通堵塞、驾车受阻，等待难耐，在这种情况下，改变现在的交通状况，减轻交通拥挤，减少交通事故，制止交通环境恶化就成为一个亟待解决的问题，从而，智能交通应运而生。
1、智能交通的概念
在20世纪80年代时，智能交通的概念产生了，最具代表性的是美国智能车辆道路系统（IVHS）、欧洲高效安全欧洲交通信息通讯系统（PROMETHEUS）、欧洲车辆安全道路结构计划（DRIVE）、日本的道路交通信息通信系统（VICS）。它们共同的特点是在整个交通的服务、管理和控制上运用了先进的信息技术、计算机技术、数据通信技术、传感器技术、电子控制技术、人工智能等多种技术，从而形成一种广范围、全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输综合管理系统，以便可以解决目前出现的交通拥挤、交通事故和环境污染等问题。
智能交通是一个运用现代电子信息技术面向交通运输的服务系统。它最大的特点是将信息进行收集，然后对信息进行处理、发布、交换、分析、利用，最终为交通的参与者提供多样性的服务。换句话说，就是在高科技的支持与帮助下，让传统的交通模式变得更加智能化，更加安全、节能、高效率。
在未来城市的发展中，无线信息将成为车辆与交通设施之间、车辆与车辆之间的桥梁，未来的交通技术将利用电力化、车联网和自动驾驶来实现城市交通设备、信息等各方面资源的整合，完成城市智能交通系统的构建。未来的智能交通系统可以让车流就像海中的鱼群一样，在马路上快速的游动但却又彼此不会相撞。
智能交通在中国主要应用于以下三大领域。
（1）公路交通信息化，主要是指高速公路建设、省级国道公路建设、公路交通领域。公路收费是现在的热点项目，而这个项目又以软件为主。联网收费软件和计重收费系统是公路收费的两个组成部分。
（2）城市道路交通管理服务信息化。城市道路交通管理服务信息化的主要问题是兼容和整合，所以，这一领域的应用热点就是选择一个综合性的信息平台，来实现对兼容和整合。
（3）城市公交信息化。根据目前的情况来看，公交系统信息化在国内城市中应用的比较少，也比较落后，而智能公交调度系统在国内的发展还基本处于空白阶段。不过在一些一线城市以及南方沿海地区，都已经开始重视智能交通的发展了。
2、智能交通系统
交通问题是国计民生问题，而交通拥堵现在已经成为一个严重的社会问题。针对这种情况，提高交通的智能化功能是当前解决问题的一个有效方法。因此，智能交通管理系统的建设已经成为城市交通发展的必由之路。
智能交通系统（Intelligent Transportation Systems，ITS）是通过将传感器技术、RFID技术、无线通信技术、数据处理技术、网络技术、自动控制技术、视频检测识别技术、GPS技术、信息发布技术等综合应用于整个交通运输管理体系中，从而建立起实时、准确、高效的交通运输控制和管理系统。
智能交通系统的工作流程是：首先通过布设各种传感器，获取需要的交通信息；然后使用有线或者无线的网络通信技术；将获取的交通信息进行传输和汇集；最后将所有数据进行融合处理，从而达到监控和管理交通基础设施以及交通流量的目的，为交通使用者及管理者提供服务。
3、智能交通的体系结构
智能交通作为物联网在交通运输领域的应用，遵循物联网的体系结构。智能交通系统由五大子系统组成，分别是：交通信息采集、互联通信、交通状况监视、交通控制和信息发布。要想形成一个智能化的交通系统，实现车与路之间、车与人之间以及人与人之间的互相连通，那么必须依靠智能交通前端的感知技术、中间的传输技术以及后端的信息处理技术。
ITS系统使用大量的嵌入式设备用于雷达测速、运输车队遥控指挥、车辆导航等方面，同时通过大量的传感器采集、存储公路城市交通各个路段的交通数据，进行分析和显示，以供交通管理部门了解交通状况，对拥堵路段进行疏通，也便于司机进行合理的避让。如在有些路段，常可以看见一些大的LED显示屏，显示某路段车流拥堵或者交通事故，请绕行之类的提示。同时ITS系统内集成的GPS车辆监控子系统，将各种交通、天气等信息在中心站和各子站之间通过无线通信的方式进行传输，从而使得各子站的GPS接收机能够接收到车辆当前的位置、时间等数据，然后再通过无线通信方式传输给中心站；中心站将汇总的各子系统位置信息，送往电子地***，显示各子站的运动轨迹，最后通过无线通信调度指挥各子站，利用系统监控软件完成对各子站的状态监控。这样就实现了对各子站的监控管理。
智能交通系统具有典型的物联网架构，由感知层、传输层、数据智能处理层和应用层组成。
感知层包括信息采集和末梢网络两个子层。传感器、条形码、二维码、RFID、智能装置等作为数据采集设备，将采集到的数据通过末梢网络上传给网络层。数据采集设备将采集出行者、车辆和道路等多方面的交通信息，然后通过末梢网络将采集到的这些交通信息传输给网络层。
传输层是在现有网络的基础上建立起来的，主要承担着数据传输、汇聚功能。在物联网中，要求传输层能够把感知层感知到的数据无障碍、高可靠性、高安全性地进行传送。在智能交通系统的传输层中，目前主流的电话通信网、移动通信网、互联网、企业内部网、各类专网等网络都是重要的核心网络；主要使用的应用技术是接入技术以及各种延伸网等交通信息传输技术。 数据智能处理层是要对多种数据或信息进行处理，然后组合出高效、符合用户要求的信息的过程。
应用层的主要功能是把感知和传输来的信息进行分析和处理，做出正确的控制和决策，实现智能化的管理、应用和服务。这一层解决的是信息处理和人-机界面的问题。
4、物联网技术在智能交通中的应用
电子收费系统（Electronic Toll Collection，ETC）又称不停车收费系统，是ITS的重要组成部分。ETC系统一种能实现不停车收费的全天候智能型分布式计算机控制、处理系统，是电子技术、通信和计算机技术、自动控制技术、传感技术、交通工程和系统工程的综合产物，是典型的物联网应用。当车辆通过拥有ETC系统的收费站时，ETC系统将在车辆通过的瞬间自动完成所过车辆的登记、建档和收费的整个过程，在不停车的情况下收集、传递、处理该车辆的各种信息。
高速公路ETC系统由车载单元（OBU）、路边装置（RSU）、ETC管理中心及后端的银行结算系统4个部分组成。车载单元一般使用IC卡加CPU单元组成的“双片式”结构，其中IC卡存储账号、余额等信息，CPU单元存储车主、车型等物理参数并为车载单元与路边设备之间的高速数据交换提供保障。路边装置负责完成与车载单元的高速通信，实时读取通过车辆中车载单元的数据，进行合法性判断后，发送控制信号，并将车辆通信信息发送到管理中心。ETC管理中心对整个系统进行监控和管理，与银行收费系统进行通信和业务处理数据交换。后端的银行收费系统对收到的扣费请求进行结账和对账处理。
5、结语
随着物联网技术在智能交通中的应用以及发展，城市交通的智能化程度也将会大幅度提升，从而全面提升了道路管理部门对智能交通的管理和控制水平以及信息服务水平。物联网技术将使城市的智能交通朝着大规模网络化、集成化和面向服务化发展，最终成为智慧城市的重要组成部分。
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