第一篇:物联网安全技术学习总结
摘要
物联网是新一代信息技术的重要组成部分。物联网的英文名称叫“The Internet of things”。顾名思义,物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思:第一,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;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物体与物体之间,进行信息交换和通信。因此,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,把任何物体与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。随着物联网在中国的深入发展,物联网的安全问题也成为热点。本论文对物联网的安全进行了详细的分析,并且在解决物联网安全时遇到的泄露隐私密集地,等进行了阐述。
关键字:物联网 安全 分析
目
录
前言................................................................................................................................3 第1章 ppt案例...........................................................................................................4
1.1 支付软件.........................................................................................................4 1.2 被盗案例.........................................................................................................8 1.3 案例分析.........................................................................................................5 1.4 预防措施.......................................................................................................................5 1.5归纳总结..........................................................................................................6 第2章 手机支付调查报告..........................................................................................6
2.1过程..................................................................................................................6 2.2体会................................................................................................................11 收获感受......................................................................................................................12
前言
尽管物联网技术在国外以成熟,但国内物联网才刚刚起步,问题显然很明显。那就是物联网安全,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。从技术上讲物联网存在很多网络安全隐患。由于物联网在很多场合都需要无线传输,这种暴露在公开场所之中的信号很容易被窃取,也更容易被干扰,这将直接影响到物联网体系的安全。物联网规模很大,与人类社会的联系十分紧密,一旦受到病毒攻击,很可能出现世界范围内的工厂停产、商店停业、交通瘫痪,让人类社会陷入一片混乱。
同时物联网还可能带来许多个人隐私泄露。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。
1章 ppt案例
1.1支付软件
百付宝
百度钱包是百度公司的支付业务品牌及产品名称。百度钱包打造“随身随付”的“有优惠的钱包”,它将百度旗下的产品及海量商户与广大用户直接“连接”,提供超级转账、付款、缴费、充值等支付服务,并全面打通O2O生活消费领域,同时提供“百度理财”等资产增值功能,让用户在移动时代享受一站式的支付生活。
财付通
财付通(Tenpay)是腾讯公司于2005年9月正式推出专业在线支付平台,其核心业务是帮助在互联网上进行交易的双方完成支付和收款。致力于为互联网用户和企业提供安全、便捷、专业的在线支付服务。个人用户注册财付通后,即可在拍拍网及20多万家购物网站轻松进行购物。财付通支持全国各大银行的网银支付,用户也可以先充值到财付通,享受更加便捷的财付通余额支付体验。
财付通与拍拍网、腾讯QQ有着很好的融合,按交易额来算,财付通排名第二,份额为20%,仅次于支付宝。
支付宝
支付宝是全球领先的第三方支付平台,成立于2004年12月,致力于为用户提供“简单、安全、快速”的支付解决方案。旗下有“支付宝”与“支付宝钱包”两个独立品牌。自2014年第二季度开始成为当前全球最大的移动支付厂商。余额宝由第三方支付平台支付宝为个人用户打造的一项余额增值服务。余额宝规模已超过2500亿元,客户数超过4900万户,天弘基金靠此一举成为国内最大的基金管理公司。通过余额宝,用户不仅能够得到收益,还能随时消费支付和转出,像使用支付宝余额一样方便。用户在支付宝网站内就可以直接购买基金等理财产品,同时余额宝内的资金还能随时用于网上购物、支付宝转账等支付功能。转入余额宝的资金在第二个工作日由基金公司进行份额确认,对已确认的份额会开始计算收益。实质是货币基金,仍有风险。
1.2被盗案例
不久前江苏泰兴的倪先生遇到了一件蹊跷事。银行卡没有丢,上面的钱却被莫名其妙的转账高达上百次。倪先生是一个比较谨慎的人,他特意在银行开通了账户余额变动提示。也就是说,只要出现钱入账或者转账消费这样的任何变化,倪先生都会第一时间在手机上收到由银行发来的交易提示。可是现在钱不翼而飞的同时,他却没有收到任何来自银行的短信提示。那么这一切是怎么发生的呢?
1.3案例分析
对经过连续作战,警方很快在异地将犯罪嫌疑人李某抓获。审讯当中,警方了解到犯罪嫌疑人李某从来没有到过泰兴市,更没有认识过受害人倪先生。那么犯罪嫌疑人是怎样在千里之外将木马病毒植入到倪先生手机上的,又是怎样来盗刷倪先生的银行卡呢? 据犯罪嫌疑人李某交代,今年一月份开始,他就在山西省长治市专门租了一间房进行作案。每天他都会在网上搜集网店店主的信息,然后以购买商品为诱饵要求加对方的QQ好友。而对方一旦加了他,他就会把一个二维码发送给对方。犯罪嫌疑人李某:别人如果问你买什么东西,然后你就把这个二维码发过去,就告诉他这就是你所购买的东西,就在这个二维码里面,你扫一下。而这个二维码并不是李某所说的商品信息,而是一个木马病毒。一旦扫描,这个病毒就会植入到对方的手机里。受害人扫描了二维码之后,这个二维码里面隐藏的木马就植入到被受害人的手机里面,然后在受害人不知不觉的情况之下,犯罪嫌疑人能够屏蔽受害人的短信,然后把这个屏蔽的短信转发到犯罪嫌疑人的手机上。
1.4预防措施
个人 1.使用一些安全扫二维码的工具,就能够识别出二维码里面隐藏这种恶意软件,一定要在手机里面安装一些具备防御和查杀功能的安全软件,定期对这个手机做一些查杀。
2.养成一些良好的习惯,特别是说跟陌生人进行交易的时候,不要轻易去扫别人发过来的二维码,或者说不要轻易打开他们发过来的这些链接。企业
运营商:承担责任,严密监察,及时提醒,加强防范。
设备商:开发可靠安全的安全识别设备(指纹识别,人脸识别)。杀毒商:更新病毒库,云查杀。
国家 立法执法,群众教育,培养人才。
1.5归纳总结
最近物联网的概念在国内走红,随着目前的发展趋势。物联网会很快的走入我们的生活,但是也侧面的说明了物联网的安全威胁等级必须得到我们的高度重视。可以说物联网的安全意识必须要放在一个新的高度来思考,这也是我们接受新技术,新时代所需要的心态。
我们需要高度重视物联网标准体系建设,物联网安全不是单方面能完成的任务只有通过个人,企业,国家三方的共同努力才能成功!
第2章 手机支付调查报告
2.1 过程
1:把握调研的目的和内容
问卷设计的第一步就是要把握调研的目的和内容,这一步骤的实质其实就是规定设计问卷所需的信息。这同时也就是方案设计的第一步。着手进行问卷设计时,首要的工作是要充分地了解本项调研的目的和内容。为此需要认真讨论调研的目的、主题和理论假设,将问题具体化、条理化和操作化,即变成一系列可以测量的变量或指标。2:搜集有关研究课题的资料
搜集有关资料的目的主要有三个:其一是帮助研究者加深对所调查研究问题的认识;其二是为问题设计提供丰富的素材;其三是形成对目标总体的清楚概念。在搜集资料时对个别调查对象进行访问,可以帮助了解受访者的经历、习惯、文化水平以及对问卷问题知识的丰富程度等。我们很清楚地知道,适用于大学生的问题不一定适合家庭主妇。调查对象的群体差异越大,就越难设计一个适合整个群体的问卷。3:确定调查方法的类型
按调查方式分,问卷可分为:自填问卷和访问问卷。自填问卷是由被访者自己填答的问卷。
访问问卷是访问员通过来访被采访音.由访问员填答的问卷。自填式问卷由于发送的方式不同而又分为发送问卷和邮寄问卷两类。发送间卷是由调查员直接将问卷送到被访问音手中,并由调查员直接回收的调查形式。而邮寄问卷是由调查单位直接邮寄结被访者,被访者自己填答后,再邮寄回调查单位的调查形 式。
这几种调查形式的特点是:访问问卷的回收率最高,填答的结果也最可靠,但是成本高,费时长,这种间卷的回收率一般要求在90%以上;寄间卷,回收串低,调查过程不能进行控制,因此可信性与有效性都较低。而且由于回收率低.会导致样本出现偏差,影响样本对总体的报断。一般来讲,邮寄问卷的回收率在50%左右就可以了;发送式自填问卷的优缺点介于上述两者之间,回收率要求在67%以上。4:确定每个问答题的内容
一旦决定了访问方法的类型,下一步就是确定每个问答题的内容:每个问答题应包括什么,以及由此组成的问卷应该问什么,是否全面与切中要害。针对每个问题,我们应反问:(1)这个问题有必要吗?(2)是需要几个问答题还是只需要一个就行了?我们的原则是,问卷中的每一个问答题都应对所需的信息有所贡献,或服务于某些特定的目的。如果从一个问答题得不到可以满意的使用数据,那么这个问答题就应该取消。当然有些时候,还可以“故意”问一些与所需信息没有直接联系的问答题。比如说在问卷的开头问一些中性的问答题,可以让被调查者乐于介入并建立友善的关系,特别是当问卷的主题是敏感的或有争议的。有些时候“填充”一些问题来掩饰调查的目的或项目的资助(或委托)单位。
在确定每个问答题的内容时,调研者不应假设被调查者能够对所有的问答题都能提供准确或合理的答案,也不应假定他一定会愿意问答每一个知晓的问题。对于被调查者“不能答”或“不愿答”的问答题,调研者应当想法避免这些情况的发生。鼓励被调查者提供他们不愿提供信息的方法,有如下几种:
(1)将敏感的问题放在问卷的最后。此时,被调查者的戒备心理已大大减弱,愿意提供信息。
(2)给问答题加上一个“序言”,说明有关问题(尤其是敏感问题)的背景和共性——克服被调查者担心自己行为不符合社会规范的心理。
(3)利用“第三者”技术来提问答题,即从旁人的角度涉入问题 5:决定问答题的结构
一般来说,调查问卷的问题有两种类型:封闭性问题和开放性的问题。开放性问题,又称为无结构的问答题,被调查者用他们自己的语言自由回答,不具体提供选择答案的问题。开放性问题可以让被调查者充分地表达自己的看法和理由,并且比较深入,有时还可获得研究者始料未及的答案。它的缺点有:搜集到的资料中无用信息较多,难以统计分析,面访时调查员的记录直接影响到调查结果,并且由于回答费事,可能遭到拒答。因此,开放性问题在探索性调研中是很有帮助的,但在大规模的抽样调查中,它就弊大于利了。
封闭性问答题,又称有结构的问答题,它规定了一组可供选择的答案和固定的回答格式。封闭性问题的优点包括以下几个方面:
(1)答案是标准化的,对答案进行编码和分析都比较容易;
(2)回答者易于作答,有利于提高问卷的回收率;
(3)问题的含义比较清楚。因为所提供的答案有助于理解题意,这样就可以避免回答者由于不理解题意而拒绝回答。
封闭性问题也存在一些缺点:
(1)回答者对题目不正确理解的,难以觉察出来;
(2)可能产生“顺序偏差”或“位置偏差”,即被调查者选择答案可能与该答案的排列位置有关。研究表明,对陈述性答案被调查者趋向于选第一个或最后一个答案,特别是第一个答案。而对一组数字(数量或价格则趋向于取中间位置的。为了减少顺序偏差,可以准备几种形式的问卷,每种形式的问卷答案排列的顺序都不同。6.决定问题的措词
无论哪种问卷,问题的措辞与语言十分重要。语言与措辞要求简洁、易懂、不会误解,在语言各个方面都有要求。
5个“应该”:
(1)问题应该针对单一论题。
调研吝必须立足于特定的论题,如“您通常几点上班?”是一个不明确的问题。这到底是指你何时离家还是在办公地点何时正式开始工作?问题应改为“通常情况下你几点离家去上班?”
(2)问题应该简短。无论采取何种收集模式,不必要的和多余的单词应该被剔除。这一要求在设计口头提问时尤其重要(如通过电话进行调研)。以下就是一个复杂的问题,“假设你注意到你冰箱中的自动制冰功能并不像你刚把冰箱买回来时的制冰效果那样好,于是打算去修理一下,遇到这些情况,你脑子里会有一些什么顾虑?”简短的问题应该是“若你的制冰机运转不正常,你会怎样解决?”
(3)问题应该以同样的方式解释给所有的应答者。
所有的应答者应对问题理解一致。例如,对问题“你有几个孩子?”可以有各种各样的解释方式。有的应答者认为仅仅是居住家里的孩子,然而,另一个可能会把上次结婚所生的孩子也包括进去。这个问题应改为:“你有几个18岁以下并居住在家里的孩子?”
(4)问题应该使用应答者的核心词汇。
核心词汇就是应答者每天与其他人进行交流的日常语言词汇,但其中并不包括侄语和行语,比如:“你认为商店提供的额外奖金是吸引你去的原因吗?”这一问题的前提应是对应管音知道什么是额外奖金并能把它和商店的吸引力联系起来。所以,问题可以改为:“赠送一个免费礼品是你上次去乡村服装店的原因吗?”
(5)若可能,问题应该使用简单句。
简单句之所以受到欢迎是因为它只有单一的主语和谓语。然而复合句和复杂句却可能有多个主语、谓语、宾语和状语等。句子越复杂,应答者出错的潜在可能性就大。例如,“如果你正在寻找一辆让管家使用的、主要用来接送孩子们去学校、祷告和去朋友家的车,你和你的妻子会如何评价你们试用的一辆车的安全性?”若回答“是”,接着问“伤们对安全性的要求是:很低、一般、很高还是非常高。
7.安排问题的顺序
问卷中问题的顺序一般按下列规则排列:
(1)容易回答的问题放前面,较难回答的问题放稍后,困窘性问题放后面,个人资料的事实性问题放卷尾。
(2)封闭式问题放前面,自由式问题放后面。由于自由式问题往往需要时间来考虑答案和语言的组织,放在前面会引起应答者的厌烦情绪。
(3)要注意问题的逻辑顺序,按时间顺序、类别顺序等合理排列。8.确定格式和排版
问卷可分为结构式、开放式、半结构式3种基本类型。
1.结构式。
通常也称为封闭式或闭口式。这种问卷的答案是研究者在问卷上早已确定的,由回卷者认真选择一个回答划上圈或打上勾就可以了。
2.开放式。
也称之为开口式。这种问卷不设置固定的答案,让回卷者自由发挥。
3.半结构式。
这种问卷介乎于结构式和开放式两者之间,问题的答案既有固定的、标准的,也有让回卷者自由发挥的,吸取了两者的长处。这类问卷在实际调查中运用还是比较广泛的。
问卷表的一般结构有标题、说明、主体、编码号、致谢语和实验记录等6项
(1)标题
每份问卷都有一个研究主题。研究者应开宗明义定个题目,反映这个研究主题,使人一目了然,增强填答者的兴趣和责任感。如“中国互联网发展状况及趋势调查”这个标题,把调查对象和调查中心内容和盘托出,十分鲜明。我们在这里提这个常识性问题并不是多此一举,在实际工作中,有的同志不注意问卷的标题,要么没有标题,要么列一个放之四海而通用的标题。
(2)说明
问卷前面应有一个说明。这个说明可以是一封告调查对象的信,也可以是指导语,说明这个调查的目的意义,填答问卷的要求和注意事项,下面同时写上调查单位名称和年月。
问卷开头主要包括引言和注释,是对问卷的情况说明。引言应包括调查的目的、意义、主要内容、调查的组织单位、调查结果的使用者、保密措施等。其目的在于引起受访者对填答问卷的重视和兴趣,使其对调查给予积极支持和合作。引言一般放在问卷的开头,篇幅宜小不宜大。访问式问卷的开头一般非常简短;自填式问卷的开头可以长一些,但一般以不超过两、三百字为佳。
(3)主体 这是研究主题的具体化,是问卷的核心部分。问题和答案是问卷的主体。从形式上看,问题可分为开放式和封闭式两种。从内容上看,可以分为事实性问题、意见性问题、断定性问题、假设性问题和敏感性问题等。
(5)致谢语
为了表示对调查对象真诚合作的协议,研究者应当在问卷的的末端写上感谢的话,如果前面的说明应经有表示感谢的话语,那末端可不用。
(6)实验记录
其作用是用以记录调查完成的情况和需要复查,校订的问题,格式和要求都比较灵活,调查访问员和校查者均在上面签写姓名和日期
以上问卷的基本项目,是要求比较完整的问卷所应有的结构内容。但通常使用的如征询意见及一般调查问卷可以简单些,有一个标题,主题内容和致谢语及调查研究单位就行了。9.拟定问卷的初稿和预调查 10.制成正式问卷
2.3体会
此类的市场调查我以前没做过,都是为了考试不挂科,一开始觉得很新鲜,第一次尝试去做与自己专业联系非常强的事,觉得很新鲜,但很多时候由于时间与很多问题不得不为完成任务而去应付,但这次不一样,是大学里的第一次课设任务也可以有大量时间与精力去完成,因此下定决心要认真的完成,或许很多事只有亲身经历完整过程自己的体会才会更深。
从调查方案设计到设计调查问卷再到问卷实施以及问卷分析,还有最后的报告总结。这个过程是比较纷杂的,但是有条理的梳理一下还是比较清晰地。
首先是问卷设计,根据以前我们帮别人填的问卷样子和大家及网上的建议我们组10人发了一晚上的时间精心设计了《手机支付》的问卷,然后组长就拿去复印了大约60份。等拿到复印好的一叠问卷后,想着终于可以大干一场了,不禁颇有几分兴奋。
为了省力我们把对象选各个年级班及寝室的同学,于是辛苦的工作就这样开始了。迈着欢快的步子走进了的一个寝室,有的学界学姐学妹还是很给力的,不但热情友好还非常乐意的配合我们工作的顺利的完成,每进入一个宿舍,有的时候我不得不马上拿出调查报告说明我的意图。很多时候还是出乎我的意料的是他们很热情接过调查报告,还很认真地填写着还赞扬我们的调查报告做得好。虽然有的人就是明显不想填的样子,更有甚者干脆理都不理......。不过我还是从分发挥了自己厚脸皮的特点,软磨硬泡,硬是让他们都写了。由此可知,耐心很重要啊。不管怎样调查问卷算是发完了,也收回了,总算完成一大任务。
所有人的问卷都做完时,我们开始统计数据。但因为人手问题有一点小矛盾,但是最后大家合力分工,我做的的由数据做出有关图形的分析,饼图,条形图可 是差点把我眼睛看花了,不过这个过程中我更知道了知道了知识的重要,平时计算机知识,比如Excel还是要好好学的呀。。。
最后的报告是最难做的。我们的方法是这样的,每个组员分别写下自己对数据的分析结果以及最后的感想,然后由组长整合,修改。终于,我们的辛勤和智慧的结晶——一份比较完美的调查报告出炉了!我们的任务圆满完成!!
做完这份作业后,才深刻领悟到世上无难事,只要我们肯做,但正是不容易才让我们学到了很多。他让我学到了交际的技巧、实践的重要、团队协作的珍贵以及做事要保持一个积极仔细的态度,要善始善终!这次市场调查报告任务的顺利的完成并不是说一个人的功劳,是大家共同努力的结果,人人都付出了汗水与努力,在实践中检验了真理并且让我们也认识到了众志成城的意义,这样要比只学习书本上的知识更有趣,也使知识掌握地更实际更具体,相信也会对我们以后的工作有很大的帮助。
最后感谢这次调查活动中不断给我们提供建议并且给予关心的的指导老师于超,您对我们这次活动的顺利完成提供了很大的支持。同时也感谢陪我一起的走过这段时期的小组成员王杰,施丽和储成露,因为有你们的一起拼搏与奋斗,一起付出,才让我们的调查活动变得更有意义!
收获感受
通过这一阶段的毕业设计,我受益匪浅,不仅锻炼了良好的逻辑思维能力,而且培养了弃而不舍的求学精神和严谨作风。回顾此次学科结业报告,是大学二年所学知识很好的总结。
这次物联网论文学到了很多新的内容。相信这次结业报告对我今后的工作会有一定的帮助。所以,我很用心的把它完成。在设计中体味艰辛,在艰辛中体味快乐。
最后,我要感谢屈老师的教导,他对我进行了多次的教导,我的结业报告才得以顺利完成。同样我也要衷心的感谢教育过和指导过我的各位老师,感谢给予我帮助的朋友们,谨献上我最真挚的祝福。
第二篇:物联网技术
1.关于我国的产业结构的下列说法中,错误的是(单选题3分)o o o o
得分:3分
A.部分传统行业集中度相对偏低 B.具有较强国际竞争力的大企业偏少 C.技术密集型产业和生产性服务业比重偏高 D.加工工业和资源密集型产业比重过大
2.根据世界银行的统计数据,2009年全球制造业第一大国是()。(单选题3分)o o o o 得分:3分
A.日本 B.德国 C.美国 D.中国
3.世界上首次证明工业控制系统本身也有漏洞的事件是()。(单选题3分)得分:3分
o o o o A.2007年,俄罗斯黑客成功劫持Windows Update下载器 B.2010年,黑客袭击全球最大中文搜索引擎“百度” C.2010年,黑客攻击了伊朗核电站的离心机工业控制系统 D.1999年,黑客入侵美国国防威胁降低局的军用电脑
4.对于现有的重大工程和生产装备,节能减排最有效的办法是()。(单选题3分)o o o o 得分:0分
A.使用清洁能源 B.排污收费 C.加强法律监督 D.先进控制与优化 5.国家的地位首先是由它的经济实力决定的,而大国的经济实力主要由()决定。(单选题3分)o o o o
得分:3分
A.农牧业 B.金融业 C.建筑业 D.制造业
6.工业软件指专门为工业部门使用的软件,下列软件中属于工业软件的是()。(单选题3分)o o o o
得分:0分
A.照相机内的嵌入软件 B.计算机操作系统 C.微软的办公软件 D.通用数据库系统
7.“两化深度融合”是我国新型工业化、从“制造大国”走向“制造强国”的必由之路,“两化”是指()。(单选题3分)o o o o
得分:3分
A.城镇化和信息化 B.工业化和信息化 C.工业化和城镇化 D.农业化和工业化
8.下列选项中,不属于华盛顿邮报所列的驱动未来经济的颠覆性技术的是()。(单选题3分)o o o o
得分:3分
A.高级机器人 B.云计算 C.移动互联网 D.核动力航母 9.工业软件指专门为工业部门使用的软件,下列软件中属于工业软件的是()。(单选题3分)o o o o
得分:0分
A.微软的办公软件 B.计算机操作系统 C.照相机内的嵌入软件 D.通用数据库系统
10.按照德国“第四次工业革命”概念,工业4.0是基于()。(单选题3分)得分:3分
o o o o A.物联网和务联网的智能环境 B.第三次工业革命 C.第四道蜂窝移动通信技术 D.国家的巨额资金支持
得分:4 11.我国的自主创新能力不强,这主要表现在()。(多选题4分)分
o o A.核心技术对外依存度较高
B.产业发展需要的高端设备、关键零部件和元器件、关键材料等大多依赖进口
o o
C.外向型企业的数量越来越少,国家免除部分产品的出口退税 D.具有自主知识产权的产品少
12.美国国家基金委员会2006年提出CPS的概念,CPS是一类将数字化、网络化系统与物理过程密切整合的设备系统,下列选项中属于这一范畴的有()。(多选题4分)o o o 得分:0分
A.智能机器人技术 B.节约灌溉技术 C.智能电网 o
D.汽车电子控制系统
13.在工业信息化中应用M2M技术可以实现的基本功能有()。(多选题4分)得分:4分
o o o o A.资产跟踪、供应链管理 B.远程监视、控制、诊断 C.产品技术方案的优化 D.故障设备的自动修复
得分:0分 14.当前,我国的产业结构不合理主要表现为()。(多选题4分)o o A.技术密集型产业和生产性服务业比重偏高
B.空间布局与资源分布不协调,地区产业结构趋同,部分行业重复建设和产能过剩严重
o o C.部分传统行业集中度相对偏低,产业集聚和集群发展水平不高 D.一般加工工业和资源密集型产业比重过大
得分:0分 15.嵌入式系统的主要应用领域有()。(多选题4分)o o o o A.数据应用 B.消费电子 C.移动通信 D.工业控制
得分:0分 16.下列产品中,应用了嵌入式系统的有()。(多选题4分)o o o o A.汽车电子
B.MP3/MP4等消费电子 C.公共交通无接触智能卡 D.移动通信设备 17.根据美国国家情报委员会的“全球趋势2030 ”,未来一段时间内在信息技术方面需要重点发展的技术有()。(多选题4分)o o o o
得分:0分
A.转基因技术 B.数据技术 C.智慧城市技术 D.社交网络技术
得分:4分 18.在重大工程中实现节能减排的途径有()(多选题4分)o o o o A.采用先进控制和优化技术 B.通过生产工艺的技术改造 C.采用绿色化的工艺设计技术 D.对工程成本进行严格控制
得分:4分 19.下列事例中能说明我国是制造大国的有()。(多选题4分)o o o o A.蛟龙潜水器下水 B.北斗导航系统的成功开发 C.神舟飞船上天 D.高铁设备的制造
20.从经济、社会发展角度来看,未来社会的重要技术有()。(多选题4分)得分:0分
o o o o A.健康技术 B.自动化技术 C.信息技术 D.资源技术 21.我国主要资源产出率、能源产出率、水资源产出率、矿产资源回收率、工业固体废弃物综合利用率、工业用水重复利用率等指标与发达国家相比有较大差距。(判断题3分)o o 得分:3分
正确 错误
22.“颠覆性技术”是其出现能对原有产业产生颠覆性影响的技术。(判断题3分)得分:3分
o o 正确 错误
得分:3分 23.美国了提出“第四次工业革命”。(判断题3分)o o 正确 错误
24.工业软件及其应用技术是现代企业核心竞争力,是“两化”深度融合的标志。(判断题3分)o o
得分:3分
正确 错误
25.对中国制造企业而言,国内外市场远未饱和,这使我国依靠产品产量翻番来实现GDP翻番成为可能(判断题3分)o o
得分:3分
正确 错误
得分:3分 26.物联网和务联网将人、对象和系统联系起来。(判断题3分)o o 正确 错误
得 27.当前,围绕产品的服务所产生的利润远远低于制造产品。(判断题3分)分:0分
o 正确 o
错误
28.从技术带动分,产业革命的阶段经历了三个阶段,“第三次工业革命”是电气技术带动的。(判断题3分)o o
得分:3分
正确 错误
29.在全球制造业第一次大分工中,我国在国际分工中处于开发设计和市场销售环节。(判断题3分)o o
得分:3分
正确 错误
得 30.当前,我国产品的单位能耗居高不下,减排任务更为严重。(判断题3分)分:3分
o 正确
第三篇:物联网技术及应用总结
第一章 物联网概述
物联网是一个信息承载体,让物理对象实现互联互通网络。
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话、自治终端互联化和普适服务智能化三个重要特征。 物联网分四层:感知识别层、网络构建层、管理服务层、综合应用层。
感知识别层 RFID、传感器等智能电子产品。
网络构建层:无线城域网 WIMAX,无线局域网WI-FI,无线个域网蓝牙 Zig bee,无线广域网 移动通信及其技术,互联网 主要特点:
网络终端层面 联网终端规模化、感知识别普适化 通信层面
异构设备互联化 数据层面
管理处理智能化 应用层面
应用服务链条化 第二章 自动识别技术与RFID 自动识别技术:光符号识别技术
语音识别技术:语音拨号、语音导航、室内设备控制等。生物计量识别技术:虹膜、指纹识别技术
IC卡技术:集成电路卡,通过嵌入卡中的电擦除式可编程只
读存储器(EEPROM)集成电路芯片来存储信息。
按是否有微处理器:存储卡、CPU卡
按与读卡器通信方式:接触式、非接触式IC卡 存储容量大、安全保密好、CPU卡数据处理能力
条形码技术:扫描和译码
信息密度低、容量小
二维码技术:阅读器(扫描装置和译码装置)
存储量大、抗损性强、安全性高、可传真影印、印刷多样性、抗干扰能力强
射频识别技术:利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过传递信息达到识别的目的。
应用:工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理、高速 公路自动收费、物品管理、门禁系统 五个组件构成:阅读器(传送器、接收器、微处理器)、天
线、标签
标签的数据存储方式主要采用EEPROM 标签分类:被动式、主动式、半主动式 频率:低频LF 30-300k高频HF 3-30mhz 超高频 UHF300mhz-3ghz 应用:门禁、公交卡、邮包跟踪、道路收费、跑步计时、商品防伪 第三章
传感器:能够被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置 传感器组成:敏感元件、转换元件、基本电路
传感器分类:热敏、光敏、气敏、力敏、磁敏、湿敏、声敏等 传感器设计需求:低成本与微型、低功耗、灵活性与扩展性、鲁棒性 传感器应用:小区安防、夜间作战、红外温度计、酒精检测、空调、洗衣机、手机、汽车、家居
ETX 无线传感网中路径选择指标(选择最小代价的路径) CTP 数据收集协议 Drip 数据分发协议
无线传感网应用:救援、军事、环境监测 第四章
定位系统是感知识别层
位置信息三大要素:时间、空间、人物
所在地理位置时间、所在地理位置、所在地理位置对象 GPS系统三大组成部分:宇宙部分(24颗工作卫星)
地面监控部分
用户设备部分(三点定位)
定位原理:三点定位
典型应用:空间位置服务(汽车防盗紧急救生定位、交通导弹导航)
时间服务(CDMA通信系统、电力系统)优点:精度高、全球覆盖
缺点:定位速度、启动慢,室内效果差、需GPS接收机 蜂窝基站定位(移动通信)
定位方法:(单基站)COO 优点:简单快速、适用紧急情况 缺点:不精确
(多基站)TOA、TDOA需三个基站(AOA需两个基站)优点:不需接收机、启动快、室内可接受 缺点:精度低、造价高 无线室内环境定位
多径效应、阻碍作用(波长长,传播距离长,穿透力弱)
RSS技术 利用信号强度,利用已有无线设备(蓝牙、WIFI)
WI-FI基站定位
无线AP定位
AP三参数:MAC地址、SSID名称、RSSI信号强度 定位技术
基于距离TOA
需参考点和测量目标时钟同步
基于距离差TDOA 参考点和目标不用同步,参考点之间需时钟同步
基于信号强度RSS 新型定位技术:网络定位(适用于无线传感网、自组织网络)
通过少量位置已知节点定位出全网络节点 挑战:保证信息精度又保护个人隐私
大规模应用(庞大的数量增长、为RFID所用)
第五章
1G 模拟通信
AMPS系统
2G 数字通信
CDMA、GSM系统
3G IMT-2000系统(W_CDMA、CDMA2000、TD-SCDMA)4G LTE 5G 超低时延、低成本、低功耗、超可靠、全球覆盖 第六章
无线网络的基本组成:无线网络用户
无线连接 基站
无线网络分为四类:
无线广域网 覆盖整个城市甚至国家
1.通过多个地面相邻基站接力传播 2.通过通信卫星系统传播 1G模拟信号
2G数字信号 GSM(全球移动通信系统)、CDMA(码分多址)
带宽10Kbps 3G CDMA2000、TD-SCDMA 带宽2Mbps 无线城域网 覆盖整个城市 WIMAX
带宽75Mbps 无线局域网 WI-FI 无线个域网 蓝牙 30m 1Mbps
红外线 1m 100Kbps 无线宽带网络 带宽超过1.54Mbps(WIMAX、WI-FI、3G) 无线连接特点:
1.信号强度衰减 2.非视线传播 3.同频信号干扰 4.多径传播干扰 5.隐藏终端问题 WI-FI的IE802.11协议
最大带宽 100Mbps(600Mbps)
架构 1.基站模式
基本服务组:一个基站和多个无线网络用户组成
被动扫描 接入点周期性广播识别帧 用户收集帧并发送请
求建立连接
主动扫面 无线网络用户主动广播探测帧
2.自组织网络 没有基站
无线设备相对集中且有限WI-FI接入点无法覆盖
介质访问控制协议CSMA(用户先监听信道,占用则不发送数据)
CSMA/CA 冲突避免(802.11使用)即使信道为空,也为
避免冲突等待一小段时间再发送数据
CSMA/CD 冲突检测(以太网使用)
使用CA原因:1.CD需全双工,硬件代价高
2.无线信号衰减 隐藏终端使信号难以检测
隐藏终端问题解决:RTS、CTS预留信道(CA向接入点发送RTS,接入点广播CTS,RTS发送者发送数据)
WIMAX的IEEE802.16协议
架构 基站模式 介质访问控制
全双工信道传输、可扩展性、QoS(时分多址转换)
第七章
物联网对海量信息存储的需求
大数据:数量大、种类多、速度快、价值高 网络存储体系:DAS直接附加存储
将存储设备和主机通过缆线直接与服务器或工作站相连
优点 好管理、成本低、结构简单
缺点 信息孤岛,对存储资源利用低、资源共享能力缺失
NAS网络附加存储
计算机连接到一个仅为其他设备提供基于文件级数据存
储服务的网络
优点 网络的存储实体实现文件级别共享、性能增强但依
赖于网络流量 SAN存储区域网路
通过网络方式连接存储设备和应用服务器的存储架构
优点 支持服务器从SAN启动、存储共享、存储管理简
化、提高存储空间利用率
数据中心:计算机系统及其配套设备、数据通信连接、环境控制设备、监控
设备、安全装置
Google数据中心
软件技术 GFS、MapReduce(针对超大规模数据集的编
程模型和系统)、Big Table(分布式存储系统)降低数据中心成本:服务器成本(及时应对需求的动态变化)、网络设备成 本、能源成本(减少能耗)云计算
云计算对服务器要求:稳定性、可用性、安全性
对操作系统要求:Linnux 虚拟化方式
应用层虚拟化(效率低)、内核层虚拟化(方便学习扩展,效
率较高)、半虚拟化(最高效)、硬件辅助虚拟化、沙盒(消耗
资源少,安全性高)、Docker 第十一章
RFID安全隐患:窃听、中间人攻击、欺骗重放克隆、拒绝服务攻击、物理破
解、篡改信息、病毒
RFID隐私问题:信息泄漏、跟踪
保护机制:早期物理安全机制、基于密码学的安全机制(哈希锁、树形协议)
第四篇:物联网技术
物联网能否成为后危机时代的救市主 背景介绍
物联网:联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“The Internet of things”。由此,顾名思义,“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思:第一,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;第二,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。因此,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相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
物联网技术
物联网技术”的核心和基础仍然是“互联网技术”,是在互联网技术基础上的延伸和扩展的一种网络技术;其用户端延伸和扩展到了任何物品和物品之间,进行信息交换和通讯。因此,物联网技术的定义是: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,将任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术叫做物联网技术。
物联网在生活中的作用
物联网的应用很广泛,具体到我们的生活当中,如智能安防,可以监测非法入侵;自动控制,可以无线控制空调中、窗帘等;智能冰箱,可以自动贮藏食物等等,这一系列的应用表明,我们将会生活在更加智能化的社会中。
只要在出门前按一下手机,就能够轻松的预约到附近要去的商场的停车位了,这是不是很神奇呢?随着物联网的发展,已经可以实现通过手机来预定停车位的方法了。今日在伤害举行的物联网大会上,各个通信商的案例都说到了这一点,物联网带来的方便正在慢慢靠近。
物联网交通
手机登录能看路况
周末开车出门购物吃饭,却总担心找不到车位,今后,只要用手机登录点击“停车查询”,就能以最快速度找到停车位,并通过短信提前预订车位。
据了解,“停车查询”是正在试点建设中的公共停车智能管理项目,采用感应技术,把实时停车位信息,通过网络汇总到公共停车平台,并实时统计出各停车场的车辆进出登记数据。只要发送一条短信,还能提前预订车位,并有导引图传送到手机上,既不用担心车位被人抢先一步占去,也不必担心迷路。
近日普陀区科委会同上海移动等单位对“上海市TD建设与应用试点示范区”建设内容进行了调研与协调,明确将在中环商圈试点TD建设,以中环百联购物中心和梅川路步行街作为中心区域,试点内容包括了物联网智能停车系统、手机版虚拟商城和无线支付等多个技术。
不开车的市民也能享受物联网带来的交通便利。据中国移动上海公司相关人士介绍,1月底上海移动正式启动了“刷手机乘轨交”业务,移动用户到营业厅将普通 SIM 卡升级成 RFID-SIM卡,开通相关功能就能“刷”手机乘坐轨交。目前,上海轨交已有三分之二的闸机可提供手机刷卡使用,不再需要交通卡,也不需要准备零钱买票,带上手机就能出门。
物联网医疗
可让专家远程会诊
去医院看病不仅要在家和医院之间奔波,在医院挂号、候诊排队也费时耗力。有了基于物联网的“智慧医疗”后,看病也会变得很轻松,甚至可以足不出户,让专家远程会诊,并给出诊疗建议。
在昨天物联网大会现场,上海电信展示的“智慧医疗”方案描摹了这样一幅场景:当身体不适时,只需取出手机,点击进入其中的智慧医疗程序,并将便携式心电监测仪贴在胸前,采集的心电检测数据会自动通过蓝牙传输到手机上,再由手机自动传输到医疗的后台专家服务系统。医院的专家在对数据进行分析后,给出的诊疗建议立马就会以短信的方式到达用户手机。
值得一提的是,“智慧医疗”系统还具备与医院电子病历联网的功能,市民可以通过二代身份证登录查询自己的电子病历。“智慧医疗”系统已开始在本市个别区的中心医院试用,并具备大范围推广的条件。
无独有偶,上海联通昨天也披露了一项基于物联网的“智慧医疗”方案——护心甲,尤其适合中老年和体弱多病者,使用者按下“一键求助”功能键,预置的三个亲友手机号码会同时收到报警短信,通过对便携监护仪的位置定位,救护车便可准确到达。
物联网家电
远程无线视频监控
举家外出旅游,不放心家中的安全,掏出手机进入相应的界面,就可以查看由布设在家中的无线监控探头实时传来的画面。在昨天的大会演示区,三家运营商都不约而同地展示了无线视频监控业务。
在这一技术的支持下,在不久的将来,各中小学校、幼儿园都将成为“智能校园”,每名师生的脸部图片信息将被集合于数据库内,一旦校园内出现不符合数据库储存的信息,报警系统就会立即启动。该技术还可对商家、景区等监控区域内的行人进行精确的跟踪、识别、计数,并可发出流量预警。目前,电信的无线视频监控客流统计系统,已经被连锁商店特力屋所应用,管理人员坐在办公室里,就可以查看各门店的人流情况。
物联网不仅可以给人们提供交通上的方便,还能给人们其他的生活也提供一些方便,随着物联网的发展只会让人们的生活更加方便,交通、医疗、家电等等人们的衣食住行都离不开物联网了
生活物联网应用将傻瓜化
有云计算作为物联网的云服务平台,通过计算智能、人工智能、专家系统、决策支持、知识管理、数据挖掘和数据仓库等技术的支持,和模型库、方法库、专家库等进行分析、推理,使生活物联网将能够预测使用者的行为、自动决策、自动提醒,并利用触摸式、声控式、感应式等人性化的技术,让老百姓以傻瓜化的方式使用生活物联网成为可能。例如,已经有厂家推出了的具有云服务语音识别功能的物联网微波炉,你放进牛排发出 “帮我烤个牛排”口令,微波炉便会开始帮你烤牛排。
生活物联网将满足个性化需求
在物联网实现高级形态后,生活物联网将统一工作于开放的操作系统平台之上,厂家和个人可以开发出许许多多个性化的应用软件,实现个性化的远程监控、设备控制、生物识别等功能。老百姓不光是在选择购买时,而且在使用过程中,都可以随时通过生活物联网应用商店,下载智能应用软件,实现自己所要的功能。例如,你将随时可以在生活物联网应用商店上下载一个适合你老妈方言的微波炉智能语音软件,也可以下载一个新的烤牛排火力控制软件。
生活物联网的价格将平民化
智能产品一直给人的印象是以高科技、高价位,但随着生活物联网标准的成形和融合,软件对硬件逐步替代的比例逐步增加,软件的大规模可复制性,将让老百姓以平民化的价格使用生活物联网成为可能。
生活物联网的春天将很快到来
许多传统的家电、安防、通讯、计算机、医疗器械、GPS导航设备厂家,和新兴的物联网、无线传感网公司,其中也不乏行业巨头,正看好并积极进入生活物联网领域,已经投入开发了不少生活物联网的新产品,为物联网走进老百姓的家庭准备了各种各样的解决方案。国内外众多企业的进入,在带来更多竞争的同时也在制造更多的机会,必将推动生活物联网更快地发展,生活物联网的春天将很快到来。
物联网市场规模究竟有多大?
目前并没有一个准确数据。国内调研机构易观国际给出的数据显示,物联网中射频产业2009年市场规模将达到50亿元,由此催生的电信、信息存储处理、IT解决方案等市场潜力惊人。美国研究机构Forrester预测,物联网所带来的产业价值要比互联网大30倍,物联网将会形成下一个万亿元级别的通信业务。
庞大的市场将把几乎所有的信息企业都囊括在内。据海通证券提供的资料来看,识别芯片技术主要掌握在NXP(Philips)、TI(德州仪器)、Infineon(英飞凌)等厂商手中,国内涉足芯片的企业包括大唐微电子、同方微电子、华虹NEC等;传感器领域内国际顶尖厂商包括Honeywell、BOSCH、OMRON、Frost
我的观点:我认为物联网可以成为后时代的救世主。
其实我对这个辩题的概念是很模糊的,首先后危机时代是什么很空洞的概念,危机又是什么。救世主又是什么概念。但是我能理解的我所知道的就是物联网的技术已经慢慢的成熟了,的确在我们的社会中起到越来越重要的地位。
我在一篇文章中看到联网中射频产业2009年市场规模将达到50亿元,由此催生的电信、信息存储处理、IT解决方案等市场潜力惊人。美国研究机构Forrester预测,物联网所带来的产业价值要比互联网大30倍,物联网将会形成下一个万亿元级别的通信业务。这个是2009年的数据,更加别说现在的数据了,而且我看到资料,国家也很支持这项工程。有政策有技术他当然可以有发展的余地。但是对于救世主这个说法有点夸张和空洞了。至于后时代这个说法,我觉得先过了2012 12月21 再说吧。后时代是需要有划时代的东西来区分的。至少现在物联网不是。
第五篇:物联网技术及应用
电子商务前沿讲座 物联网技术及应用
姓名 王丹 学号 2008012849 班级 08电子商务 完成时间 2011-12-9
物联网技术及其应用
摘要:近来,物联网屡被提及,各种迹象已经很明确的说明:在未来10-15年内我们将见证新一轮信息技术产业革命的巨大变革。本文重点介绍了物联网技术的发展以及其在相应行业的典型应用,并列举了世界重点国家的物联网发展战略,对物联网知识提供较为详尽的描述。
关键词:物联网;组网;网络架构
一、物联网概念的提出
物联网(the Internet of things)这一概念于1999年正式提出,但是最早出现在贝尔·盖茨1995年所著的《未来之路》中,当时Bill Gates 已经率先提及internet of things 这一概念,只是限于当时无线网络、硬件和传感技术的限制,并未得到广泛认同和发展。1998年,美国麻省理工大学(MIT)创造性地提出了当时称作EPC系统的“物联网”的构想;1999年,美国 Auto-ID首先提出“物联网”的概念,称物联网主要是建立在物品编码、RFID技术和互联网的基础上;2005 年,ITU发布了《ITU互联网报告2005:物联网》,综 合二者内容,正式提出“物联网”的概念,包括了所有 物品的联网和应用。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,进行信息交换和通讯,以实现智 能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
二、主要国家的物联网发展战略
2005年4月8日,在日内瓦举办的信息社会世界峰会(WSIS)上,国际电信联盟专门成立了“泛在网络社会(UbiquitousNetworkSociety国际专家工作组”,提供了一个在国际上讨论物联网的常设咨询机构。根据这个工作组的报告,2005年,许多国家已经纷纷开始“无处不在物联网”的发展战略,包括日韩基于物联网的“U社会”战略、欧洲“物联网行动计划”以及美国“智能电网”、“智慧地球”等登。此外,物联网已经开始在军事、工业、农业、环境监测、建筑、医疗、空间和海洋探索等领域投入应用。2009年包括Google在内的互 联网厂商、IBM、思科在内的设备制造商和方案解决商以及AT&T、Veri-zon、中移动、中国电信等在内的电信运营企业纷纷加速了物联网的战略布局,以期在未来的物联网领域取得先发优势。
(一)、美国的物联网战略
美国非常重视物联网的战略地位,在国家情报委员会(NIC)发表的《2025对美国利益潜在影响的关键技术》报告中,将物联网列为六种关键技术之一。美 国国防部在2005年将“智能微尘”(SMARTDUST)列为重点研发项目。国家科学基金会的“全球网络环境研究”(GENI)把在下一代互联网上组建 传感器子网作为其中重要一项内容。2009年2月17日,奥巴马总统签署生效的《2009年美国恢复与再投资法案》中提出在智能电网、卫生医疗信息技术应 用和教育信息技术进行大量投资,这些投资建设与物联网技术直接相关。物联网与新能源一道,成为美国摆脱金融危机振兴经济的两大核心武器。
(二)、欧盟的物联网战略
欧洲在信息化发展中落后美国一步,但欧洲始终不甘落后。2005年4月,欧盟执委会正式公布了未来5年欧盟信息通信政策框架“i2010”,提出,为迎 接数字融合时代的来临,必须整合不同的通信网络、内容服务、终端设备,以提供一致性的管理架构来适应全球化的数字经济,发展更具市场导向、弹性及面向未来 的技术。
2006年9月,当值欧盟理事会主席国芬兰和欧盟委员会共同发起举办了欧洲信息社会大会,主题为“i2010-创建一个无处不在的欧洲信息社会”。
自2007年至2013年,欧盟预计投入研发经费共计532亿欧元,推动欧洲最重要的
(四)、我国的物联网战略
随着物联网迅速发展及欧美各国相应的制定出符合本身物联网发展的国家战略,2009年,温家宝总理在无锡考察时对物联网的发展提出了三点要求:一是把传感系统和3G中的TD-SCDMA技术结合起来;二是在国家重大科技专项中,加快推进传感网的发展;三是尽快建立中国的传感信息中心,或者叫“感知中国” 中心。我国开始把物联网作为我国未来重要的发展战略。
在2009年12月的国务院经济工作会议上,明确提出了要在电力、交通、安防和金融行业推进物联网的相关应用。我国已在无线智能传感器网络通信技术、微型传感器、传感器终端机和移动基站等方面取得重大进展,目前已拥有从材料、技术、器件、系统到网络的完整产业链。目前,我国传感网标准体系已形成初步框架,向国际标准化组织提交的多项标准提案已被采纳,中国与德国、美国、韩国一起,成为国际标准制定的主导国之一。我国的物联网战略实施主要分三个阶段:关键应用阶段、规模应用阶段和普遍应用阶段。
我国物联网战略规划图
关键应用阶段:以相关行业的领先企业为龙头,探索工业信息化、农业信息化和社会信息化中的关键应用,以应用创新拉动技术创新,初步形成合理的产业格局和产业价值链。领先企业引领关键应用的产业化突破是这个阶段的关键,这个阶段的成功与否对产业发展的前途至关重要。
规模应用阶段:随着技术的演进,进一步扩大物联网信息化应用的深度、范围和规模,显著提升物联网应用的信息化份额,形成物联网产业与传统产业融合互动的发展格局。
普遍应用阶段:在全国城乡建立与经济和社会发展需求相适应的普遍信息服务体系,建成完善的物联网产业链和产业布局,确立中国在全球物联网产业发展中的核心地位。
三、物联网架构
物联网经典架构主要由四层组成,自下而上分别为:感知层,传送层,运营层和应用层。如果拿人来做比喻的话,感知层就如同皮肤和五官这些视觉、触觉和嗅觉器官,主要用来识别物体,采集相关信息;经过感知层采集到的信息,途径人体神经网络(传送层)迅速传递到大脑,经过人体脑部(运营层)的汇总分析,作出应对各种复杂的情况的具体反应(应用层)。
感知层:包括传感器等数据采集设备以及相应的传感器网络。该层的主要任务是将现实社会的各种物理量通过诸多手段,实时并自动化的转化为虚拟世界可以处理的数字化信
息。感知层是物联网发展和应用的基础,RFID技术、传感和控制技术、短距离无线通信技术是感知层涉及的主要技术,其中又包括芯片研发、通信协议研究、RFID材料、智能节电供电等细分领域。
传送层:该层的主要任务是将感知层采集到的信息,通过传感器网、通信网、互联网等各种网络进行汇总传输,从而将大范围内的信息加以整合,以备处理。该层设计的典型技术如Ad-Hoc(无线自组网)、Wi-Fi、GSM、TCP/IP技术等。
运营层:该层的主要任务是将经过传输层整合汇总的信息进行分析和处理,并在必要时,将各种信息按照应用途径进行分类管理,形成新的信息基础架构,为各种应用提供信息支撑平台。该层涉及的典型技术如GIS(地理信息系统)、ERP(企业资源计划),此外,还涉及到API接口,专家系统等应用模块。
应用层:利用分析处理的感知数据,为用户提供丰富的特定服务。物联网的应用可以分为监控型(物流监控、污染监控等)、查询型(智能检索、远程抄表等),控制型(智能交通、智能家居、路灯监控等)、扫描型(手机钱包、高速公路不停车收费)等。应用层是物联网研究和发展的目的。
四、物联网实现关键技术
要实现上述的物联网架构,单一的技术是难以胜任的。物联网是一系列技术以及管理有机结合的产物。下面,简要介绍支撑物联网实现的几项关键技术。
(一)、RFID技术
无线射频识别技术(Radio Frequency Idenfication,RFID)是一种非接触的自动识别技术,其基本原理是利用射频信号和空间耦合(电感或电磁耦合)或雷达反射的传输特性,实现对被识别物体的自动识别。
RFID系统至少包含电子标签和阅读器两部分。RFID阅读器(读写器)通过天线与RFID电子标签进行无线通信,可以实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作。典型的阅读器包含有高频模块(发送器和接收器)、控制单元以及阅读器天线。
射频识别系统的基本模型如下图所示。其中,电子标签又称为射频标签、应答器、数据载体;阅读器又称为读出装置,扫描器、通讯器、读写器(取决于电子标 签是否可以无线改写数据)。电子标签与阅读器之间通过耦合元件实现射频信号的空间(无接触)耦合、在耦合通道内,根据时序关系,实现能量的传递、数据的交换。
电感耦合模型的读写器
电磁反向散射耦合型的RFID读写器
发生在阅读器和电子标签之间的射频信号的耦合类型有两种。
(1)电感耦合。变压器模型,通过空间高频交变磁场实现耦合,依据的是电磁感应定 律,如右图所示。
(2)电磁反向散射耦合:雷达原理模型,发射出去的电磁波,碰到目标后反射,同时携带回目标信息,依据的是电磁波的空间传播规律。
电感耦合方式一般适合于中、低频工作的近距离射频识别系统。典型的工作频率有:125kHz、225kHz和13.56MHz。识别作用距离小于1m,典型作用距离为10~20cra。
电磁反向散射耦合方式一般适合于高频、微波工作的远距离射频识别系统。典型的工作频率有:433MHz,915MHz,2.45GHz,5.8GHz。识别作用距离大于1m,典型作用距离为3—l0m。
(二)、传感技术
传感技术同计算机技术与通信技术一起被称为信息技术的三大支柱,它是现代科学技术发展的基础条件,遵循信息论和系统论原理。从仿生学观点,如果把计算机看成处理和识别信息的“大脑”,把通信系统看成传递信息的“神经系统”的话,那么传感器就是“感觉器官”。传感技术是关于从自然信源获取信息,并对之进行处理(变换)和识别的一门多学科交叉的现代科学与工程技术,包括传感器设计、信息处理、信息识别、遥感观测等。
网络节点作为无线传感网的主要组成,首先是一个传感器,主要实现物联网中物物、物人之间信息交换的必要部分。目前无线传感网更加关注各种信息的采集和处理,利用压缩、识别、融合和重建的方法处理采集的信息,以满足网络多元化的应用需求。
(三)、EPC系统
1999年美国Auto-ID Center 将RFID技术与Internet结合,提出了EPC(Electronic Product Code)概念。产品电子代码是物联网的主要支撑,它的载体是RFID电子标签,传递介质是互联网。电子标签、产品电子码、互联网构成了物联网的基本构想。RFID中存储的EPC,通过传感器网络识别并自动采集到中央处理系统,利用开发的计算机网络进行信息交换、处理与共享,实现物品的透明化管理。
EPC系统充分利用了RFID和网络技术的优点,很好的解决了产品的唯一标示、同时识别多个物品和“非可视化识别”问题,其最终目标是为全球的每一个物体建立全球的、开
放的标示标准。该系统由全球电子代码体系、RFID系统以及信息网络系统3部分组成,主要包括EPC编码标准,EPC电子标签,射频识别器,神经网络软件,对象名解析服务以及实体标记语言6方面。
(四)、地理信息系统(GIS)地理信息系统(GEO-information system),是一种特定的十分重要的空间信息系统,它是在计算机软硬件支持下,对整个或局部空间中的有关地理信息分布的数据进行采集、存储、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
GIS所处理和管理的对象是多种地理空间实体数据及其相互关系,包括空间定位数据、图形数据、遥感数据、属性数据等,用于分析和处理一定地理区域内分布的现象和过程,解决复杂的规划、决策和管理问题。
典型的GIS系统结构如下:
物理网技术是构建“智慧地球”、“智慧城市”、“智慧物流”、“智慧能源”、“智慧电力”等基础,其技术的发挥,必须将每个传感器和动态信息进行空间定位,摆脱单点应用的限制。而地理信息系统正好为物联网技术的发展提供了所需的空间基础,还可以进行空间处理、空间分析、建模等功能,并且有利于跨行业、跨地区的数据共享及相互操作,是物联网发展的强劲动力和重要支撑。
(五)、智能技术
智能技术是为了有效的达到某种预期的目的,利用知识所采用的各种方法和手段,它是一些列技术的统称和综合应用。目前较为成熟的智能技术主要有:机器学习、数据挖掘、语言网格、知识网格、自主计算、神经计算、内容计算和专家系统等。智能技术的发展很大程度上促进了人们所处的物质世界的数字化、网络化和智能化。
物联网的重要价值之一在于它试图将世界中的物体以传感和智能的方式关联起来,因而智能技术也是物联网成功实现的关键技术之一。通过将智能系统植入物体,如嵌入式芯片等,使物体能够主动或被动的与用户进行沟通和交流,从而具备一定的智能性。
五、物联网技术的应用
物联网应用领域非常广泛,大到国际性军事反恐、区域性的城市交通,小到家庭、个人。当物联网与互联网、移动通讯网相联时,可随时随地全方位“感知”对方,人们的生活方式将从“感觉”过渡到“感知”阶段,并进一步过渡到“控制”阶段,应用前景十分广泛,正如IBM所描述的“智慧地球”理念一样:
“我们把智慧系统嵌入系统和流程当中,使服务的交付、产品开发、制造、采购和销售得以实现,使从人、资金到石油、水资源乃至电子的运动方式都更加智慧,使亿万人生活和工作方式都变得更加智慧。”
物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中,具体的说,就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种设备中,然后将物联网与互联网整合起来,实现信息的共享,是物体达到智慧状态,并且使人类能够随时捕捉物体的动态信息,从而提高资源利用率、生产力水平,改善人与自然之间的关系。
(一)、车辆定位与监控
该类应用是将GIS系统与物联网技术充分结合,从而实现车辆的准确定位以及跟踪其实时的运转情况,如机器部件是否正常运转,汽车油耗程度等等。该类应用典型的系统拓扑结构如下:
系统描述:
油箱传感器安装在油箱内部采集油箱液位数据; 采集和传输设备安装在驾驶室内; 中国移动GPRS覆盖整个中国地区;
油量监控应用系统PC服务器部署在运营商IDC机房;
企业办公网络可以通过internet,通过浏览器访问油量监控系统web获得服务; 管理人员手机访问GPRS服务,无线访问油量监系统Wap服务。
(二)、无线医疗
很难想象病人无需住在拥挤的病房就能享受到同等医疗服务,然而随着物联网技术的 快速发展,它正逐渐成为现实。通过将相应的无线监测设备与人体绑定,或者人体直接带上无线设备,或者将其植入人体的某个器官,远程的医疗服务中心就能够随时捕捉到人体的生理和病例变化,既能够提高疾病的预防能力,同时还能及时追踪疾病的监控和治疗情况,得到病人的病人的及时反馈,而且大大节省了病人的看病时间和成本,医院的病房安排。
戴着“多功能手表”
(三)、智能电网
优化电力工业的结构和布局,减轻电力发展对资源和环境的依赖,是我国电力工业当前和今后一个时期必须给与高度重视的一个重要问题。物理网技术的成熟为解决这一难题提供了可行的解决方案。在当期整个电力系统的生产、储存、配送、输送和消费的各个环节,存在着生产效率低下、传输浪费严重、配送安排不合理以及消费不能及时反馈的诸多问题。智能电网则通过终端遥感器在客户之间、客户和电网公司之间形成及时链接的网络互动,实现数据的实时、高效、双向的效果,从而提高电网的综合效率。在智能电网的指导下,电力资源将在充分满足用户需求的情况下,实现合理的生产、科学合理的配送计划、以最低的成本进行电力传输;而不再是由供向需的单方向流动。
(四)、智能物流
物联网最重要的应用是现代物流领域,该领域明确提出要把物联网最为发展的重点。目前我国物流领域成本偏高,占总成本的18%-20%。物联网在物流管理中的应用目标是通过物联网的建设,形成集成化的信息平台,实现物流系统的现代化。具体来说,可利用物联网相关技术对包裹进行统一编码,嵌入EPC标签,这样在物流途中就可以实施监控,有利于及时发现物品运输过程中出现的问题;另外,通过RFID技术读取EPC编码,并将其传输到数据处理中心,可供企业和消费者实时查询,切实增强用户满意度,有效提高物流服务质量。
(五)、农业生产
物联网在农业生产上的应用同样广泛,主要体现在远程控制和实时采集方面。智能农业可以通过无线信号收发模块传输数据,实时监控大棚的温湿度、光照、土壤酸碱性、CO2浓度等影响农作物生长的重要因子,并随时进行科学处理,从而确保农产品的正常生长,提高农作物产量和质量。另外,在农作物的销售环节,可以运用成熟的物联网技术在农产品基地与消费者之间搭建网络消费平台,这样可以让消费者了解农作物的生长过程,从而在最为需要的时候购买到最为舒心的产品。
六、结语
继计算机、互联网两次浪潮之后,物联网技术定义应用和普及必将带来新一轮信息产业浪潮。事实证明,这一趋势已经不可阻挡。它不仅会带来产业的变革,还会对管理模式、人们的生活方式产生深远影响。随着物联化与智能化技术的不断提高,智慧将充斥在地球的每一个角落,我们将享受到最新的科技文明成果,并依靠这一成果科学合理的规划、指导工业生产、农业安排、医疗卫生、城市交通、能源开发、自然保护等等,我们期待这一天的早日到来,并为之而不懈努力。
参考文献:
[1] 呈
曼 王让会,《物联网技术与应用》,《物联网与地理信息系统》,2010。[2] 甘志祥,《物联网的起源和发展背景的研究》,《现代经济信息》,2009。[3] 百度百科,www.xiexiebang.com。[4] 《物联网周刊》,2010年03月