物聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)技術(shù)解決方案

楊 陽

?

物聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)技術(shù)解決方案

楊 陽

中移物聯(lián)網(wǎng)有限公司，重慶 400000

物聯(lián)網(wǎng)是新的信息產(chǎn)業(yè)浪潮，是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、與移動(dòng)通訊網(wǎng)之后的一個(gè)全新的技術(shù)領(lǐng)域，可以說，物聯(lián)網(wǎng)給IT和通信帶來了廣闊的市場前景，在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用中首先被廣泛使用的是M2M應(yīng)用，推動(dòng)著各行各業(yè)向信息數(shù)字化及商業(yè)流程的自動(dòng)化，在工業(yè)化和信息化的今天，特別是移動(dòng)運(yùn)營商，在不斷突破贏利點(diǎn)的情況下，也將視線轉(zhuǎn)向了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的M2M。針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)全新的綜合性產(chǎn)業(yè)，對(duì)其關(guān)鍵技術(shù)以及所存在的技術(shù)問題進(jìn)行了深入的探討分析。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；信息安全；解決措施

物聯(lián)網(wǎng)就是使用一定的技術(shù)將各種信息的傳感設(shè)備通過互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)系起來，簡而言之，物聯(lián)網(wǎng)就是以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，通過一些技術(shù)手段使物物相連并可控。物聯(lián)網(wǎng)是由多學(xué)科高度交叉的新興前沿研究熱點(diǎn)領(lǐng)域，它綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)及無線通信技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)等，能夠通過各類集成化的微型傳感器協(xié)作地實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測(cè)對(duì)象的信息，通過嵌入式系統(tǒng)對(duì)信息進(jìn)行處理，并通過隨機(jī)自組織無線通信網(wǎng)絡(luò)以多跳中繼方式將所感知的信息傳送到用戶終端。

1 物聯(lián)網(wǎng)的綜述

物聯(lián)網(wǎng)是傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)的延伸和擴(kuò)展，將網(wǎng)絡(luò)用戶端延伸和擴(kuò)展到物與物之間，是一種新型的信息傳輸和交換形式。物聯(lián)網(wǎng)是通過射頻識(shí)別、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議將物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)，它是基于互聯(lián)網(wǎng)之上的一種高級(jí)網(wǎng)絡(luò)形態(tài)，是由感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層共同組成的大規(guī)模信息系統(tǒng)，說白了，物聯(lián)網(wǎng)就是物與物相連的互聯(lián)網(wǎng)，它有兩層含義：第一，物聯(lián)網(wǎng)雖然是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)，但是其核心仍然是互聯(lián)網(wǎng)；第二，物聯(lián)網(wǎng)的用戶端延伸和擴(kuò)展到任何物品之間進(jìn)行信息交換和數(shù)據(jù)通信。[1]

2 物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)是繼互聯(lián)網(wǎng)后又一次技術(shù)的革新，代表著未來計(jì)算機(jī)與通信的發(fā)展方向。這次革新也取決于一些重要領(lǐng)域的動(dòng)態(tài)技術(shù)創(chuàng)新，從RFID（無線射頻識(shí)別）、EPC、傳感技術(shù)到認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算等。

2.1 RFID識(shí)別技術(shù)

RFID作為一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它可以通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，在識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體的同時(shí)還可以識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽，且可在各種惡劣環(huán)境下工作。RFID 系統(tǒng)由標(biāo)簽、讀寫器、應(yīng)用接口等硬件設(shè)備與中間件軟件、傳輸網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)應(yīng)用、管理系統(tǒng)等構(gòu)成。在傳統(tǒng)的觀點(diǎn)下，往往會(huì)認(rèn)為EPC 是RFID 中的一種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，說RFID 電子標(biāo)簽就是EPC的載體。但現(xiàn)今提到的EPC 系統(tǒng)是在互聯(lián)網(wǎng)、射頻技術(shù)與計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，利用RFID、無線數(shù)據(jù)通信等技術(shù)構(gòu)造一個(gè)物品信息實(shí)時(shí)共享的網(wǎng)絡(luò)。總的來說，RFID識(shí)別技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)體系中有著十分重要的作用。

2.2 傳感器技術(shù)

傳感器技術(shù)在彌合物理和虛擬世界差距兩方面發(fā)揮了重要的作用，傳感器負(fù)責(zé)物聯(lián)網(wǎng)信息的采集，是物體感知物質(zhì)世界的“感覺器官”及實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界感知的基礎(chǔ)，是物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)和應(yīng)用的基礎(chǔ)，它能夠使物體通過對(duì)自身環(huán)境的改變從而做出相應(yīng)的反應(yīng)。無線傳感網(wǎng)絡(luò)通常指短距離的無線低功率通信技術(shù)，其具有無需受有線網(wǎng)絡(luò)的約束，也不需要固定設(shè)備支撐，具有易于組網(wǎng)，可以快速部署的特點(diǎn)。同時(shí)，在無線傳感器系統(tǒng)中，單個(gè)節(jié)點(diǎn)能夠感應(yīng)其環(huán)境，然后在本地處理信息，或者通過無線鏈路將信息發(fā)送到一個(gè)或多個(gè)集結(jié)點(diǎn)。由于RF 發(fā)射功率低，所以每個(gè)節(jié)點(diǎn)的傳輸距離比較近。短距離傳輸使傳輸信號(hào)被竊聽的可能性降到最小，同時(shí)還延長了電池的壽命，適用于物于物之間的聯(lián)系。

2.3 智能運(yùn)算技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)要求每個(gè)物體都與它唯一的標(biāo)示符相關(guān)聯(lián)，因?yàn)橹挥羞@樣才可以在數(shù)據(jù)庫中檢索到信息。因此，物聯(lián)網(wǎng)需要一個(gè)海量的數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)平臺(tái)將這些數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換成實(shí)際決策和行動(dòng)。而智能運(yùn)算則可以為這些信息之間通過提供靈活、安全、協(xié)同的資源共享來構(gòu)造一個(gè)大規(guī)模的、地理上分布的、異構(gòu)的資源池，包括信息資源和硬件資源，再結(jié)合有效的信息生命周期管理技術(shù)、節(jié)能技術(shù)。[2]智能運(yùn)算技術(shù)是由軟件、硬件、處理器加存儲(chǔ)器構(gòu)成的復(fù)雜系統(tǒng)。它按需進(jìn)行動(dòng)態(tài)部署、配置、重配置以及取消服務(wù)。智能運(yùn)算技術(shù)的服務(wù)器可以是物理的服務(wù)器或者虛擬的服務(wù)器，其本質(zhì)是由遠(yuǎn)程運(yùn)行的應(yīng)用程序在云計(jì)算中駐留在個(gè)人電腦和局部服務(wù)器。整體來講，智能運(yùn)算技術(shù)可以通過各種設(shè)備訪問到需的信息進(jìn)行實(shí)現(xiàn)智能控制。

除了以上幾種關(guān)鍵技術(shù)之外，物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)還需要納米嵌入技術(shù)、路由技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)的支持。但是由于這些技術(shù)目前還不是很完善，仍存在著很多問題，所以不再一一闡述。

3 物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)技術(shù)解決方案

3.1 加強(qiáng)安全防范措施

物聯(lián)網(wǎng)目前正處于快速發(fā)展的時(shí)期，其安全問題也越來越嚴(yán)重，對(duì)于安全的需求也越來越緊迫。物聯(lián)網(wǎng)要解決的問題有很大，如盡快理順物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)、明確物聯(lián)網(wǎng)的特殊安全需求等。由于物聯(lián)網(wǎng)必須要兼容及繼承現(xiàn)有的IP網(wǎng)絡(luò)，因此，現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)安全體系的大部分機(jī)制仍然適用于物聯(lián)網(wǎng)，可以為物聯(lián)網(wǎng)提供一定的安全性，但是還是需要根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)自身的特殊性對(duì)安全機(jī)制進(jìn)行調(diào)整和補(bǔ)充。

3.2 安全防范措施的技術(shù)

第一，深入研究物聯(lián)網(wǎng)，并根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)自身制定其相應(yīng)的安全措施，因?yàn)榘踩胧┑睦碚摵蛯?shí)踐對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的理想建立都有著重要的意義。第二，物聯(lián)網(wǎng)可以對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行認(rèn)證機(jī)制，在通信的數(shù)據(jù)接收方確認(rèn)數(shù)據(jù)發(fā)送方的身份，以及對(duì)數(shù)據(jù)在傳輸?shù)倪^程中進(jìn)行認(rèn)證。第三，網(wǎng)絡(luò)態(tài)勢(shì)感知與評(píng)估技術(shù)正是研究的一個(gè)領(lǐng)域，其技術(shù)能夠?qū)Ξ?dāng)前及未來網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)、檢測(cè)及預(yù)警的新型網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控技術(shù)。如果網(wǎng)絡(luò)態(tài)勢(shì)感知與評(píng)估技術(shù)得到了緊張，則會(huì)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的安全運(yùn)行有著重要的意義。

4 總結(jié)

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展，必將會(huì)給人類的生產(chǎn)和生活帶來極大的便利。雖然物聯(lián)網(wǎng)將人與人、物與物、人與物相互連接起來，但是要想建立理想的物聯(lián)網(wǎng)則還需要完善很多重點(diǎn)技術(shù)，除了要在技術(shù)層面和管理流程上對(duì)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行可靠的安全防護(hù)措施和管理外，更應(yīng)該完善相關(guān)方面的法律法規(guī)，為物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展提供一個(gè)健康的環(huán)境。只有這樣，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)才能夠應(yīng)用于更廣泛的領(lǐng)域。

[1]李向軍.物聯(lián)網(wǎng)安全及解決措施[J].農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息，2010（12）：5-7.

[2]王慧強(qiáng)，王振東，陳曉明.物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用研究[J].大慶師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2011（5）：1-5.

Industry technology solutions for the Internet of things

Yang Yang

China Mobile Internet of Things Co.，Ltd.，Chongqing 400000

the Internet is the new wave of the information industry，is following the computer and the Internet，and mobile communication network after a new technology，it can be said that the Internet of things to IT and communication has brought a broad market prospect，application in the Internet of things in the first widely used is the M2M application，promote automation all walks of life to the digital information and business processes，in the industrialization and information technology，especially mobile operators，constantly breakthrough profit point of the case，also attention to the application of the Internet of things M2M. This article in view of the Internet of things this new comprehensive industry，its key technology and the existing technical problems were discussed and analyzed.

Internet of things technology；information security；Solutions

TP391.44；TN929.5

A

1009-6434（2016）11-0082-02