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物联网的体系结构的分析与研究

物联网体系结构的分析与研究

何丰如

（广东理工职业学院工程技术系，广东，广州，510091）

【摘要】：在对现有物联网技术进行分析的基础上，讨论了物联网与互联网（Internet）、网络化物流系统（Cyber-Physical Systems，CPS）、无线传感网络(WSN)等相关技术之间的关系。根据对物联网系统组成结构的分析和讨论，提出了物联网体系结构的层次概念模型，分析了每一层的功能和作用，同时阐明了物联网与传统互联网的关系与区别。

【关键词】：物联网；网络化物理系统；传感器网络；网络体系结构

【中图分类号】：TP393 【文献标识码】：A

Analysis and Research on the Architecture of Internet of Things

HE Feng-ru

(The Department of Engineering and Technology of Guangdong Polytechnic Institute, Guangzhou, 510091, China ) Abstract：Based on analyzing existing Internet of Things(IOT) technology, the relationship between the technologies related to Internet of Things and Internet, Cyber-Physical System(CPS), Wireless Sensor Network(WSN) and so on has been discussed. According to analyzing and discussing the system composition of Internet of Things, the layering concept model of network architecture for Internet of Things has been presented. The functions and effects of every layer have been analyzed, and the relationship and difference between Internet of Things and traditional Internet has been clarified at one time.

Keyword:Internet of Things（IOT）; Cyber-Physical System（CPS）; Sensor Network; Network Architecture.

1. 引言

物联网（The Internet of things，IOT）将人类生存的物理世界网络化和信息化，将分离的物理世界和现实世界的任何物体进行互联，并与信息空间进行互联整合，按照人们的需求进行处理并及时反馈处理结果，代表着下一代网络的发展趋势，已成为当前的一项热点技术。目前，IOT及其相关技术已经引起国内外学术界和工业界的高度重视，并展开了一系列的研究和探讨工作[1-5]，社会各界在较短的时间内对IOT技术产生了极大的关注。IOT的用途十分广泛，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、灾害监测、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等众多领域。

但是无论是国内还是国外，IOT的研究和开发尚处于起步阶段，有关物联网的定位和特征还存在一些混乱的概念，IOT的体系结构和系统模型尚未形成，IOT 技术的研究和开发还存在一定的盲目性，对于IOT的准确定义、基本原理、体系结构和系统模型等各方面还存在许多值得思考和探讨的问题。因此通过探索IOT

的核心技术和关键理论问题，发展具有自主知识产权的IOT技术，推动我国在该领域的跨越式发展，具有十分重要的意义。本文在对现有IOT技术分析的基础上，通过对IOT系统的组成结构进行分析和讨论，来展开对IOT体系结构的层次概念模型的分析，以期获得IO T体系结构的全貌。

2. 物联网技术概述

2.1 物联网的定义

按照国际电信联盟（ITU）的定义[4]，物联网（IO T）主要是解决物品到物品（Thing to Thing，T2T），之间的互联。通过IOT，可以实现人对人，人对物以及物对物的互联互通，在方式上可以是点对点，也可以是点对面或面对点，它们通过适当的网络平台，可以获取、传递和处理相应的信息或进行相应的控制。即IOT要解决的是传统互联网没有考虑的、对于任何物品之间的互联问题。

作者简介：何丰如（1957-），男，湖南省新化县人，硕士，电子与通讯教授，主要研究方向为：计算机体系结构、网络与通

由于IOT技术还处在一个探索的过程中，其理论体系尚未建立，对IOT的认识和研究还不够深入；其次是由于IOT与互联网、移动通信网、传感网、实时定位系统等都有密切的联系，不同领域的研究者对IO T的思考和出发点都不同，短期内还难以形成共识，因此，对IOT还没有一个公认的精确定义。但是目前对I OT有一个为业界基本接受的解释或定义，现简单表述如下：

物联网（IOT）是通过各种信息传感设备及系统（如传感器网络、射频识别（Radio Frequency Identificat ion, RFID）、红外感应器、条码与二维码、全球定位系统、激光扫描器等）和其它基于物-物通信模式的短距离无线传感网络，按约定的协议，把任何物体通过各种接入网与互联网连接起来所形成一个巨大的智能网络，通过这一网络可以进行信息交换、传递和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。

上述定义同时说明了IOT的技术组成和联网目的，如果说互联网可以实现人与人之间的交流，那么I OT则可以实现人与物、物与物之间的联通。按照这一定义IOT的概念模型可以如图1所示。

图1 物联网（IOT）的概念模型

IOT的字面含义就是“物-物相连的互联网”。这里有两层意思：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一种网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通讯。IOT就是将我们生活中的各类物品和它们的属性标识后连接到一张巨大的互联网上，这使得原来只是人与人交互的互联网升级为连接世界万物的物

联网（IOT）了，通过IOT，人们可以获得任何物品的信息，而对这些信息的提取、处理并合理运用将使人类的生产和生活产生巨大的变革。

这里的“物”要满足以下条件才能够被纳入“IOT”的范围：一、要有相应物品信息的接收器；二、要有数据传输通路；三、要有一定的存储功能；四、要有CP U；五、要有操作系统；六、要有专门的应用程序；七、要有数据发送器；八、必须有遵循物联网的通信协议；

九、必须有在网络中有可被识别的唯一编号。

2.2 物联网的相关技术

2.2.1 CPS

通常人们将利用计算技术监测和控制物理设备行为的嵌入式系统称为网络化物理系统（Cyber-Physica l System，CPS）或深度嵌入式系统（Deeply embe dded System），也有人称为物理设备联网系统。CP S是一个综合计算、网络和物理环境的复杂系统，通过3C（Computation、Communication、Control）技术的有机融合与深度协作，来实现物理世界和信息世界的相互作用，提供实时感知、动态控制和信息反馈等服务。CPS的设计、购置、测试和维护难度较大、成本较高，通常涉及到很多联网软件和硬件，以及在多个子系统环境下的精细化集成。在监测和控制复杂的、快速动作的物理系统（如医疗设备、武器系统、配电设施等）运行时，CPS在严格的计算能力、内存、功耗、速度、重量和成本的约束下，必须能够可靠和实时的操作，而且在外部攻击和打击下必须能够继续正常工作。这种融合信息世界和物理世界的技术一般具备以下特征：（1）CPS是信息领域的网络化技术、信息化技术，与物理系统中的控制技术、自动化技术的融合。CPS 可以使原来完全分隔的信息世界和现实的物理世界相

关联，使得现实的物理世界和虚拟的信息世界连接，通过和虚拟的信息世界的交互，优化物理世界的物体传递、操作和控制，构成一个高效、智能、环保的物理世界。CPS通过传感和通信技术将现实世界和信息虚拟世界一一对应起来。信息世界可以控制物理世界的事物和环境，同样，物理世界也可以影响信息世界的事物和环境。IOT强调的是网络的连通作用，而CPS强调的是网络的虚拟作用。

（2）材料技术与信息技术融合构成的信息材料技术本身就是一种CPS技术，它是最基本的网络化世界与物理世界连接的技术。

（3）为了将网络世界和物理世界连接，CPS必须将现有的、处理离散事件的、不关心时间和空间参数的计算技术和现有的、处理连续过程的、注重时间和空间参数的控制技术融合起来，使得网络世界可以采集物理世界与时间和空间相关的信息对物理装置（即物体）进行操作和控制。

（4）CPS系统中的计算技术主要是嵌入式系统，而且不是传统的封闭型嵌入式系统，而是需要通过网络和其它信息系统进行互联和互操作的开放型嵌入式系统，这就需要提供标准的网络访问接口和交互协议、标准的计算平台和服务调用接口、标准的计算环境和管理界面。

（5）CPS技术和产品必须成为高可靠的、行为确定的产品，即CPS技术所要求的是一种可靠和确定的嵌入式系统。因此，IOT的开发和研究应该从CPS入手和深入。

2.2.2 CPS与IOT的关系和区别

（1）CPS与IOT的关系

就定义而言，IOT与CPS有许多相同点，它们都需要感知技术、计算技术、信息的传递与交互技术；两者的目的都是增加信息世界与物理世界的联系，使计算能力能更有效地服务于现实应用。但它们也有明显的区分。IOT强调全球联通的概念，将世界万物连接在一起，强调的是网络的联通作用；CPS更强调循环反馈的概念，要求这个系统能够在感知物理世界之后，通过通信与计算再对物理世界起到反馈控制作用，所强调的是通过网络实现的反馈和控制作用。例如：通过网络查询快递的物流信息就是一项简单的IOT的应用；而农田的自适应灌溉系统则属于CPS的范畴。

（2）CPS与IOT的区别

根据CPS与IOT各自的应用领域的不同，可以发现CPS与IOT有以下应用属性方面的区别：

●标识信息：IOT的应用领域多基于对物体的标识

和传感信息的记录，然后通过对此类信息的查询

与追溯来实现IOT的应用。而CPS没有记录所有

标识和传感信息的要求。●闭环机制：在CPS的应用领域中，系统根据传感

到的信息进行计算并利用控制能力与现实世界相

互作用。而IOT没有虚拟世界与现实世界相互反

馈的闭环机制的要求。

●人为参与度：IOT是规模化的信息整合，一般还

需要人的参与和干预。而CPS大多数已经是一个

闭环系统，能够自适应调整，几乎无需人工参与。

根据上述属性，即使在相交的应用领域中，IOT

与CPS也常常根据它们的特有属性而应用于不同的方向。以智能交通为例，我国部分城市开始试行的公交手机一卡通，用手机来支付无人售票的交通费。这一应用只是感应手机的ID号与网络中的信息匹配，并从中扣取费用，不产生对现实世界的控制。因此这项应用以及诸如公交行业的无线视频监视平台、智能公交站台、电子票务、车管专家等都属于IOT范畴。而智能红绿灯通过传感当前十字路口的车流量并与周围十字路口交换信息，自适应调节红绿灯的转换时间，从而确保十字路口有最佳和最合理的交通流量，是CPS在智能交通中的典型应用。

2.2.3 无线传感器网络

无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSN）是将逻辑信息世界和客观的物理世界互联的重要途径，也是实现IOT的核心技术之一。传统的WSN 只具有感知监测场景中简单标量数据（如温度、湿度、光强、声强等）的能力。这些数据的信息含量较少，节点传输速率较低，应用的灵活性较差。而人类感知外界信息的90%以上来自于视觉和听觉。监测环境的复杂多变使得人们已不再满足于温度、湿度、光强和声强等简单数值对场景的感知，迫切需要将信息量丰富的音视频等媒体引入到以无线传感网络为基础的环境监测活动中来，实现精确的物理环境感知。因此最近出现了一种由执行多种媒体类型传感任务的节点组成的网络，称为无线多媒体传感器网络（Wireless Multimedia Sen sor Network，WMSN）[6-7]。WMSN是近几年来出现的技术，它对于不同类型的媒体具有不同的感知和处理能力。它们之间的协同使得WMSN的功能更加强大。WMSN关注环境的声音和图像等复杂数据的采集、处理、传输、融合和再现，引入最为直观丰富的可听和可视媒体信息，使得检测活动更加全面有效。但是无论是

传统的WSN还是WMSN，它们的功能仅仅是采集和传递数据，并没有涉及到IOT中的核心控制技术，也不具备CPS所要求的高可靠性。因此WSN不是IOT，更不是CPS，它们只是IOT中的一个感知物体的一个结构层次（见下节），其相关技术在一定程度上可以支撑IOT的开发。

由于IOT的应用正逐渐渗透到我们生活中的各个方面，尤其在环境检测、紧急救援、公共安全、智能交通、战场监测等物理环境复杂多变的领域中，人们希望传感网络能够感知更多更直观更完整的多媒体信息，以便使目标识别更为精确，因此WSN技术在IOT中将起到十分关键和重要的作用。但WSN要做到实用还面临着一系列有待解决的问题，如大规模可用性、流媒体可靠传输、多媒体服务效率网内多媒体信息的高效处理以及节点优化设计等问题。

3. 物联网的体系结构

3.1 现有IOT的体系结构

在建立IOT应用系统的同时，很多文献对IOT的体系结构进行过讨论[8-11]，主要有：

（1）物品万维网（Web of Things，WOT）物品万维网（Web of Things，WOT）的体系结构[8]定义了一种面向应用的IOT，即将万维网嵌入到系统中，采用简单的万维网服务形式来使用IOT。这是一个以用户为中心的IOT体系结构，可用来简化IOT的信息发布和获取。

（2）自主体系结构

IOT的自主体系结构[9]是为了适应于异构的物联网无线通信环境而设计的体系结构。该结构采用一种以自主件（selfware）为核心的所谓自主通信技术。自主件出现在端到端层次及中间节点，执行网络控制面已知的或新出现的任务，自主件可确保通信系统的可进化特性。IOT的自主体系结构包括了数据面、控制面、知识面和管理面几个层次。

此外还有物流仓储IOT应用所依赖的产品电子代码（EPC）网络等[10-11]。

3.2 建议的IOT体系结构

如前所述，IOT是一种十分复杂的、形式多样的系统技术应用，按照前面讨论的IOT的定义及其组成概念模型，我们认为，应该将IOT的技术体系按照4个层次建立其体系结构模型，如图2所示。在这个模型中，IOT的体系结构模型主要体现在感知层、传输层、支撑层和应用层4个层次上。下面简要介绍这4个层次的功能和作用。

图2 IOT的体系结构模型

3.2.1 感知层

感知层包括各种信息传感设备和智能感知系统，如前所述的各种传统的无线传感器网络（WSN）、无线多媒体传感器网络（WMSN）、射频识别（RFID）全球定位系统（GPS）等。感知层的这些设备采用了各种发展成熟度差异性很大的技术，如在物流管理方面得到大量应用的射频识别（RFID）技术和新兴的无线多媒体传感器网络（WMSN）技术。

传感器网络的感知主要通过各种类型的传感器对物体的物质属性、环境状态、行为态势等静、动态的信息进行大规模、分布式的信息获取与状态辨识，针对具体感知任务，通常采用协同处理的方式对多种类、多角度、多尺度的信息进行在线或实时计算，并与网络中的其它单元共享资源进行交互与信息传输。甚至可以通过执行器对感知结果做出反应，对整个过程进行智能控制。由于在传输层采用了第二代互联网（IPv6）技术，具有2128的地址空间，因此，完全有能力为任何一个个物体赋予一个IP地址，已方便对物品的跟踪、查询、监控和处理。

在感知层，主要采用的设备是装备了各种类型传感器（或执行器）的传感网节点和其它短距离组网设备（如路由节点设备、汇聚节点设备等）。一般这类设备的计算能力都有限，主要的功能和作用是完成信息采集和信号处理的工作，这类设备中多采用嵌入式系统软件与之适应。由于需要感知的地理范围和空间范围比较大，包含的信息也比较多，该层中的设备还需要通过自组织网络技术，以协同工作的方式组成一个自组织的多

节点网络进行数据传递。感知层的数据量（如自组网协议）约为MB量级，而数据处理能力在10MIPS级。3.2.2 传输层

传输层的主要功能是直接通过现有互联网（IPv4/ IPv6网络）、移动通信网（如：GSM、TD-SCDMA、WCDMA、CDMA、无线接入网、无线局域网等）、卫星通信网等基础网络设施，对来自感知层的信息进行接入和传输。传输层主要利用了现有的各种网络通信技术，实现对信息的传输功能。

在传输层主要采用了能够接入各种异构网的设备，例如接入互联网的网关、接入移动通信网的网关等等。由于这些设备具有较强的硬件支撑能力，因此可以采用相对复杂的软件协议进行设计。其功能主要包括：网络接入、网络管理和网络安全等等。目前的接入设备多为传感网与公共通信网（如：有线互联网、无线互联网、GSM网、TD-SCDMA网、卫星网等等）的联通。在传输网这一层次中，网络接入的数据量约为TB（10 12字节）级，处理能力在103MIPS级。

3.2.3 支撑层

支撑层主要是在高性能网络计算环境下，将网络内大量或海量信息资源通过计算整合成一个可互联互

通的大型智能网络，为上层的服务管理和大规模行业应用建立一个高效、可靠和可信的网络计算超级平台。例如，通过能力超强的超级计算中心以及存储器集群系统（如云计算平台、高性能并行计算平台等）和各种智能信息处理技术，对网络内的海量信息进行实时的高速处理，对数据进行智能化挖掘、管理、控制与存储。支撑层利用了各种智能处理技术、高性能分布式并行计算技术、海量存储与数据挖掘技术、数据管理与控制等多种现代计算机技术。

在支撑层主要的系统设备包括：大型计算机群、海量网络存储设备、云计算设备等等。在这一层次上需要采用高性能计算技术及大规模的高速并行计算机群、对获取的海量信息进行实时的控制和管理；以便实现智能化信息处理、信息融合、数据挖掘、态势分析、预测计算、地理信息系统计算以及海量数据存储等，同时为上层应用提供一个良好的用户接口。这种后端应用的数据量一般可以达到PB（1015字节）级，处理能力在1 09级别，是计算和处理速度最快的一层。

3.2.4 应用层

在应用层，包括各类用户界面显示设备以及其它管理设备等。这也是IOT体系结构的最高层。应用层根据用户的需求可以面向各类行业实际应用的管理平台和运行平台，并根据各种应用的特点集成相关的内容服务。如：智能交通系统、环境监测系统、远程医疗系统、专家系统等。

为了更好地提供准确的信息服务，在应用层必须结合不同行业的专业知识和业务模型，同时需要集成和整合各种各样的用户应用需求并结合行业应用模型（如水灾预测、环境污染预测等），构建面向行业实际应用的综合管理平台，以便完成更加精细和准确的智能化信息管理。例如，当对自然灾害、环境污染等进行检测和预警时，需要相关生态、环保等各种学科领域的专门知识和行业专家的经验。

在应用层建立的诸如各种面向生态环境、自然灾害监测、智能交通、文物保护、文化传播、远程医疗、健康监护、智能社区等应用平台，一般以综合管理中心的形式出现，并可按照业务分解为多个子业务中心。3.3 IOT的其它相关设备

在IOT应用中值得一提的还有各类智能终端，包括可以手持和佩戴的移动终端；可以配备在移动的车、船、飞机等海陆空交通工具上的终端等等。它们可以根据实际应用需要出现在各个层次上，作为多层次的系统设备和网络系统进行实时的信息交互。例如，车载终端可以直接与信息感知节点（如布置在道路上的信息采集和发送设备）交互信息，也可以从应用层的管理中心接收指令或接收上层信息，并可通过这些便携式智能设备直接查询感知节点中的数据，也可以接受管理中心发来的其它服务信息。总之，智能终端是一类灵活多样的智能设备。随着越来越多的多媒体智能终端设备和手机设备的介入，智能终端具有极大的发展潜力和应用前景。

目前，IOT各层次间的技术发展水平并不均衡。例如在传输层使用的互联网技术，经过几十年的发展，其信息传输手段和信息传输能力都得到了飞速的提升，传输技术实现了跨越式的发展，传输技术日趋成熟。而在支撑层的高性能计算技术方面也取得了很大的成就，目前已经进入万亿次的计算行列，计算速度和计算能力已经达到了前所未有的地步。但是在感知层的技术却在未来还存在巨大的发展空间。一方面，由于感知节点是

构成传感网的不可缺少的基本单元，未来传感网中节点的规模将非常庞大；另一方面，由于物理世界需要感知的内容及其丰富，未来应用的需求多样性也很强。这些因素给准确、智能的信息感知和可靠实时的信息传递带来了极大的挑战，对感知节点设备的设计、性能和成本等都提出了很高的要求。

4. 物联网与互联网的关系和区别

4.1 IOT与下一代互联网的关系

按照ITU物联网研究组的结论[3]，IOT的核心技术包括：普适网络、下一代互联网和普适计算。这里的普适网络指的是无处不在的、普遍存在的网络；普适计算是指无处不在的、普遍存在的计算。传统意义上的下一代互联网是指可以在任何时间、任何地点、以任何方式提供多种信息访问和管理服务的网络，它所侧重的是为人提供方便的信息服务，所以从网络服务角度看，这种传统意义上的下一代网络只能称为信息网络，还局限于传统互联网的范畴，所强调的是人与人之间的信息交互。而IOT则更强调的是物-物互联，因此，IOT可以通过现有的IPv6网络平台，在任何时间、任何地点对任意物体实现互联，从根本上扩展了传统意义上互联网的业务范畴。目前已经实现的多种物品的互联网络（如：手机互联、移动装置互联、汽车互联、传感器互联等等）都揭示了下一代互联网在“互联任何物品”方面的发展趋势。

4.2 IOT的体系结构与传统TCP/IP网络

（IPv4/IPv6）的比较

我们知道传统互联网（IPv4/IPv6）也是四层的体系结构。下面图3是IOT与传统互联网体系结构的对比。从图中可以看出，TCP/IP网络的网络接口层和网络层对应于IOT的感知层，TCP/IP的传输层和IOT的传输层对应。而TCP/IP的应用层则对应于IOT的支撑层和应用层。和层次型体系结构的基本原则类似，IOT 体系结构中的各层也是相对独立，各层完成一定的功能，只是IOT各层所涉及的范围比传统互联网涉及的范围更广，应用的领域更多。

图3 IOT与传统互联网体系结构的比较

4.3 IOT与互联网的区别

IOT与传统互联网的主要区别表现为以下几个方面：

（1）不同应用领域的专用性

不同应用领域的IOT具有完成不同的网络应用需求和服务质量要求。例如汽车电子领域的IOT不同于医疗卫生领域的IOT；医疗卫生领域的IOT又不同于环境监测领域的IOT；环境监测领域的IOT不同于仓储物流领域的IOT；仓储物流领域的IOT又不同于楼宇监控楼宇的IOT；等等。因为IOT的节点大都是资源受限的节点，只有通过专用的联网技术才能满足特定IOT的应用需求。而互联网是通过统一的TCP/IP技术互联所有的数据传输网络，鉴于IOT的应用特殊性以及其它特征，使得IOT无法再复制互联网成功的技术模式。

（2）高度的稳定性和可靠性

IOT是与许多关键领域相关的网络，必须至少保证该网络是稳定的，不能像现在的互联网一样，时常网络不通，时常丢失电子邮件等。例如仓储的IOT必须稳定地检测进库和出库的物品，不能有任何差错。另外，医疗卫生领域的IOT必须要求有很高的可靠性，以确保不会由于IOT的误操作而威胁到病人的生命。（3）严密的安全性和可控性

IOT的绝大多数应用都涉及到个人隐私或机构内部秘密。IOT必须提供严密的安全性和可控性，及IOT 应具有保护个人隐私和防御网络攻击的能力。

5. 结论

根据本文的讨论和分析，可以得出以下结论：

（1）IOT可通过各类传感系统，实现任意物品的互联，并对物品进行相应的查询、跟踪和处理。

（2）根据IOT系统的组成，IOT的体系结构可以分成四层，其中最复杂、范围最广、技术难度最大的

是感知层。

（3）IOT是下一代互联网的发展方向，它将对人类社会和人们的工作和社会产生巨大的影响。

（4）IOT涉及的领域和应用十分广泛，不同应用领域对IOT的需求和服务质量各不相同。使得IOT

与传统互联网的技术模式不同。

（5）IOT应具备高度的稳定性和可靠性，同时还需要有严密的安全性和可控性。

IOT把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，具体地说，就是把传感系统和设备器嵌入和装备到诸如电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种“物品”中，并通过整合和互联，实现人类社会与物理世界的联通，在这个物-物互联的网络中，能够对网内的人员、机器、设备和基础设施进行实时的控制和管理，从而可以用更加精细和动态的方式管理生产和生活，使之达到“智慧”状态，提高资源利用率和生产力水平，改善人与自然间的关系，真正实现“智慧地球”的构想。

参考文献

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何丰如（1957－），男，湖南新化人，硕士，广东理工职业学院工程技术系教授。

物联网体系结构练习题范文

物联网体系结构练习题

物联网体系结构练习题一、填空题 1．RFID技术、传感器技术和嵌入式智能技术、纳米技术是物联网的基础性技术。 2.物联网公共服务则是面向公众的普遍需求由跨行业的企业主体提供的综合性服务。如智能家居等。 3. 8月7日，温家宝考察中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心。强调“在传感网发展中，要早一点谋划未来，早一点攻破核心技术，把传感系统和3G中的TD技术结合起来”。 4.在云计算平台中，PaaS平台即服务。 5.云计算平台是负责对物联网收集到的信息进行处理、管理、决策的后台计算处理平台。 6.RFID卡的读取方式是无线通信。 7.ZigBee MAC层负责设备间无线数据链路的建立、维护和结束。 8.光敏传感器接受光信息，并转化为电信号。 9.ZigBee物理层是协议的最底层，承付着和外界直接作用的任务。 10.物联网的概念最早是美国提出来的 11.力敏传感器接受力信息，并转化为电信号。 12.三层结构类型的物联网包括感知层、网络层和应用层。 13.在云计算平台中，IaaS基础设施即服务。 14.第三次信息技术革命指的是物联网。

15.物联网的核心是应用。 16.物联网行业服务一般是面向行业自身特有的需求由行业系统内企业提供的服务。如智能交通，智能环境等。 17.物联网感知层的作用是感知和采集信息。 18.在云计算平台中，SaaS软件即服务。 19.感知中国中心设在无锡. 二、判断题 1.在云存储中每个存储节点与控制节点不多于两片网卡。（ X ） 2、物联网当前的传感技术主要是RFID。植入这个芯片的产品，是能够被任何人进行感知的。（ X ） 3.能源需求侧物联网不能使用户经过无线网络对家庭白色家电及能源消耗进行监控。（ X ） 4.物联网网络层主要从业方向包括RFID、传感器和全球定位系统芯片。（ X ） 5、感知层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。（√） 6.物联网的建设必须进行标准化建设。（√） 7.物联网应用市场能够不需要集聚社会信息资源市场与政府统筹规划的支撑。（ X ） 8.网络层的任务是接收网络层的数据进行传输。（ X ） 9.UDP提供面向连接的可靠地通信协议。（ X ） 10.多智能体系统使基于体域网的智慧医疗系统具有分布式处理能

物联网的六域模型架构

物联网的六域模型架构目前，包括ISO/IEC JTC1/WG10、ITU SG20、IEEE P2413、IIC、IoT-A、OneM2M等在内的国际标准化组织或联盟都在研究物联网的参考体系结构。这些物联网参考体系结构表现形式不同，但本质基本一致，主要与描述物联网的视角有关。从系统组成角度看，物联网是由用户域、目标对象域、感知控制域、服务提供域、运维管控域和资源交换域等六个域组成，即简称“物联网六域模型”。图1 物联网六域模型的原理图物联网六域模型是依据由中国主导的全球首个物联网顶层架构国际标准（ISO/IEC 30141-IoT Reference Architecture）提出。该ISO/IEC 30141标准已通过国际标准草案（Draft International Standard，DIS）投票，2018年1月进入发布阶段的审议。物联网六域模型的主要内容有：（1）用户域用户域是不同类型物联网用户和用户系统的实体集合。具体是指物联网用户可通过用户系统及其它域的实体获取物理世界对象的感知和操控服务。物联网不是单纯的技术问题，其源头是用户需求。设计物联网系统，首先要通过定义用户域来识别用户对物理世界的感知和控制需求。（2）目标对象域通过用户域定义了用户需求，该需求便映射了物理对象以及所需的信息参数。目标对象域是用户期望获取相关信息或执行相关操控的对象实体集合，包括感知对象和控制对象。 ●感知对象：是用户期望获取信息的对象； ●控制对象：是用户期望执行操控的对象。感知对象和控制对象可与感知控制域中的实体（如传感网系统、标签识别系统、智能设备接口系统等）以非数据通信类接口或数据通信类接口的方式进行关联，实现物理世界和虚拟世界的接口绑定。（3）感知控制域感知控制域是各类获取感知对象信息与操控控制对象的软硬件系统的实体集合。感知控制域类似层级架构中的感知控制层，但该域完整地定义了前端实际场景中获得对象信息的感知控制系统，可实现针对物理世界对象的本地化感知、协同和操控，并为其它域提供远程管理和服务的接口。（4）服务提供域服务提供域是实现物联网基础服务和业务服务的软硬件系统的实体集合。该域可对感知数据、控制数据及服务关联数据的加工、处理和协同，为用户提供对物理世界对象的感知和操控服务的接口。（5）运维管控域运维管控域是实现物联网运行维护和法规符合性监管的软硬件系统的实体集合。该域可保障物联网的设备和系统的安全、可靠、高效运行，及保障物联网系统中实体及其行为与相关法律规则等的符合性。（6）资源交换域资源交换域是实现物联网系统与外部系统间信息资源的共享与交换，以及实现物联网系统信息和服务集中交易的软硬件系统的实体集合。该域可获取物联网服务所需外部信息资源，也可为外部

障碍物联网发展的安全隐患及其解决措施

障碍物联网发展的安全隐患及其解决措施障碍物联网发展的安全隐患及其解决措施物联网被称为继计算机、Internet之后，世界信息产业的第三次浪潮。在高歌猛进的同时，物联网背后隐藏的安全危机正日渐显现。同TCP/IP网络一样,物联网同样面临网络的可管、可控以及服务质量等一系列问题，并且有过之而无不及。如果这些问题不能得到很好的解决，或者说没有很好的解决办法，将会在很大程度上制约物联网的进一步发展。因为网络是存在安全隐患的，更何况分布随机的传感网络、无处不在的无线网络，更是为各种网络攻击提供了广阔的土壤，安全隐患更加严峻，如果处理不好，整个国家的经济和安全都将面临威胁。物联网的“网” 物联网是TCP/IP网络的延续和扩展，将网络的用户端延伸和扩展到任何物与物之间，是一种新型的信息传输和交换形态，物联网时代又称为后IP时代。目前，学术界公认“物联网是一个由感知层、网络层和应用层共同构成的大规模信息系统”，其核心结构主要包括：感知层，如智能卡、RFID电子标签、传感器网络等，其主要作用是采集各种信息；网络层，如三网融合的计算机、Internet、无线网络、固网等,其主要作用是负责信息交换和通信；应用层，主要负责信息的分析处理、控制决策，以便实现用户定制的智能化应用和服务，从而最终实现物与物、人与物的相联，构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of things”。物联网感知层的关键技术包括RFID技术、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、传感网技术等，这些技术是智能信息传感设备的技术基础。网络及管理层的关键技术包括云计算、4G技术、SOA等。安置在动物、植物、机器和物品上的电子智能介质产生的数字信号可随时随地通过无线网络传送信息，云计算技术的运用，使数以亿计的各类物品的实时动态管理成为可能。从物联网的体系结构而言，物联网体现的是融合，而不论它的基础架构是采用无线传感网络还是什么别的网络基础设施。物联网的真正价值在于网，而不在于物。因为在于网，所以复杂。目前物联网感知层的技术相对比较成熟，在各行各业已有比较成功的应用，但是如果感知的信息没有一个庞大的网络体系对它们进行管理和整合，就谈不上深入的应用，这样的网络就没有意义。要构建一个这样的堪称复杂巨系统的网络平台，实现业务的综合管理、信息的融合析取及分门别类、数据的有指导性的传输和交互等等，它的复杂性、艰难性是可想而知的。物联网的安全威胁物联网面临哪些重要的安全威胁？与传统互联网面临的安全威胁有哪些不同？对这个问题的讨论，我们以感知层是传感网、RFID为例进行展开。首先，传感网络是一个存在严重不确定性因素的环境。广泛存在的传感智能节点本质上就是监测和控制网络上的各种设备，它们监测网络的不同内容、提供各种不同格式的事件数据来表征网络系统当前的状态。然而，这些传感智能节点又是一个外来入侵的最佳场所。从这个角度而言，物联网感知层的数据非常复杂，数据间存在着频繁的冲突与合作，具有很强的冗余性和互补性，且是海量数据。它具有很强的实时性特征,同时又是多源异构型数据。因此，相对于传统的TCP/IP 网络技术而言，所有的网络监控措施、防御技术不仅面临更复杂结构的网络数据，同时又有更高的实时性要求，在网络技术、网络安全和其他相关学科领域面前都将是一个新的课题、新的挑战。其次，当物联网感知层主要采用RFID技术时，嵌入了RFID芯片的物品不仅能方便地被物品主人所感知，同时其他人也能进行感知。特别是当这种被感知的信息通过无线网络平台进行传输时，信息的安全性相当脆弱。如何在感知、传输、应用过程中提供一套强大的安全体系作保障，是一个难题。

物联网题库20171224

物联网技术试题库题型包含选择题、判断题、填空题。从以下题目中变形而来。 1)物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息载体，让所有能被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。普通对象设备化，自治终端互联化和普适服务智能化是其三个重要特征。 2)物联网的本质特征：互联网、识别与通信、智能化。 3)物联网的产业特征：感知识别普适化、异构设备互联化、联网终端规模化、管理调控智能化、应用服务链条化、经济发展跨越化。 4)“E”社会，能够实现任何人和任何人在任何时候、任何地点的通信与联系，即“三A 通信”（Anyone，Anytime，Anywhere），其衡量标准主要有电话普及率、互联网普及率以及计算机普及率。 5)“U”社会，能够实现任何人和任何人、任何人和任何东西（对象）在任何时候和任何地点的通信与联系，即“四A通信”（Anyone，Anytime，Anywhere, Anything）。其是一个“人-机-物”组成的动态开放的网络社会，即人类社会、信息世界、物理世界组成的三元世界。 6)物联网的演进路径分为电信网主导和传感网主导两种模式，发展的初期由传感网络主导，但是当传感网技术成熟后，将以电信网为主导，实现信息的可控可管、安全高效。 7)2010年成立的物联网标准联合工作组，以便处理好各个标准组织之间的横向沟通，旨在整合中国物联网相关标准化资源，联合产业各方共同开展物联网技术的研究，积极推进物联网标准化工作。 8)物联网技术驱动的特征：低功耗设备、互联设备、计算和分布式处理能力、高级传感器、先进的驱动器。 9)未来物联网的发展趋势：规模化发展、重点应用领域、协同化发展、智能化发展。 10)物联网参考架构是物联网发展的顶层设计，关系到物联网产业链上下游产品之间兼容性、可扩展性和互操作性。物联网参考体系结构是物联网应用的基础。 11)目前针对物联网体系架构，IEEE、ISO/IEC JTC1、ITU-T、ETSI、GSI等组织均在进行研究。 12)传感器网络的参考体系架构分为三层即是感知层、网络层、应用层。 13)在全球产品电子编码（Electronic Product Codeglobal，EPCglobal）里，国际物品编码协会（Globe Standard 1，GS1）EPCglobal架构框架为其相关标准集合体，包括软件、硬件、资料标准以及核心服务等，由EPCglobal 及其代表共同经营运作，目标是推进EPC 编码的使用，促进商业圈和电脑应用的结合，达成有效供应链管理。 14)物联网的形态结构分为开环式物联网结构、闭环式物联网结构、融合式物联网结构。 15)物联网知识体系：科技界普遍认为，信息技术由四大部分组成，即信息获取、信息传输、信息处理与信息应用或信息利用，这四部分实际上组成了一个完整信息链。检测技术的重点是在信息的获得，通信技术的重点是在信息的传输，计算机技术的重点是在信息的处理，自动化技术的重点则在信息的应用。而物联网技术包含信息技术的所有组成部分。 16)物联网知识结构架构分为系统知识层、测控知识层、基础知识层。 17)物联网相关产业是指实现物联网功能所必需的相关产业集合，从产业结构上主要包括服务业和制造业两大范畴。 18)物联网产业的发展趋势包含规模化发展、协同化发展、智能化发展。

2020年物联网网络架构及安全性

( 安全论文 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 2020年物联网网络架构及安全性 Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.

2020年物联网网络架构及安全性一、物联网概念绪论目前，世界各国已经开始重视物联网的建设，并做了大量的技术研发和实际应用工作，我国将物联网的发展列为信息产业发展的下一个战略高点。物联网的网络架构和安全体系对物联网的安全使用和可持续发展起着至关重要的作用。本文对物联网分层结构进行分析，从架构特点探讨其潜在的信息安全问题，希望对于我国今后的物联网的建设，提供一定的参考依据 1.1物联网概念物联网概念最早于1999年由美国麻省理工学院提出，但一直以来业界并没有明确统一的定义。早期的物联网是指依托射频识别(RFID)技术的物流网络，随着技术和应用的发展，物联网的内涵已经发生了较大变化。2010年，由中国工程院牵头组织学术界和产业

界众多专家学者召开了多次会议，对物联网概念、体系架构以及相关内涵和外延进行研究讨论，统一了对物联网的认识。现阶段，物联网是指在物理世界的实体中部署具有一定感知能力、计算能力和执行能力的各种信息传感设备，通过网络设施实现信息传输、协同和处理，从而实现广域或大范围的人与物、物与物之间信息交换需求的互联。物联网依托多种信息获取技术，包括传感器、RFID、二维码、多媒体采集技术等。二、物联网网络架构目前，我国物联网网络架构分为感知层、网络层和应用层。 2.1感知层相当于物理接触层，技术上由识别芯片(RFID)、传感器、智能芯片等构成，感知范围可以是单独存在的物体，一个特定区域的物体，或是某行业划分下特定一类物品及一个物体不同位置等，主要实现智能感知功能，包括信息采集、捕获、物体识别等，其关键技术包括RFID、传感器、自组织网络、短距离无线通信等。 2.2网络层

物联网体系结构基础研究范本

物联网体系结构基础研究

本项目的三年预期目标分四个方面： (1) 基础理论方面在物联网系统模型、设计原理和实现机理的基础研究上取得突破，创立物联网体系架构模型、异构网络互连模型、性能评价体系与度量模型、信息表示模型、服务模型，形成物联网网络融合与自治机理、数据交换机理、隐私保护机理、服务提供机理，建立信息融合计算理论、服务提供理论，指导大规模异质网元的高效互连、不确定信息的有效利用、动态系统环境的服务提供等关键问题的解决。 (2) 关键技术方面在非IP数据交换技术、异构网络融合技术、自治区域动态管理等方面取得突破, 为物联网中大规模异质网元的数据交换提供技术支撑；在信息融合计算技术、隐私确保的安全计算技术等方面取得突破，为物联网内不确定信息整合提供技术支撑；在环境适变的软件设计技术、服务动态构建技术等方面取得突破，为物联网服务提供技术支撑。 (3) 验证平台和示范应用方面研制物联网综合验证平台实现对物联网体系结构、设计原理、关键技术的验证，提供物联网系统环境的性能检测及诊断工具；突破林区生态保护示范应用中的技术难题，建立一套林区生态保护物联网示范应用系统和碳平衡监测应用示范。

物联网导论习题与答案

物联网导论习题第一章物联网概论一、术语辨析从给出的26个定义中挑出20个，并将标识定义的字母填在对应术语前的空格位置。 1、 H ARPANET 2、 J 泛在计算 3、 B ITU 4、 G 智能家居 5、 K CPS 6、 N VPN 7、 O 网关 8、 E 智能环保 9、 Q 应用层协议 10、 A Auto－ID实验室 11、 Y 公共服务平台 12、 L 物联网 13、 I NII 14、 T 系统集成与软件开发产业 15、 Z 战略性新兴产业 16、 W 信息处理技术 17、 M 承载网 18、 R 物联网网络体系结构 19、 D 欧盟委员会 20、 P TCP/IP协议 A、提供利用射频标签（RFID、,互联网，构建物联网的概念与解决方案的研究机构。 B、在2005年发布《Internet of Things》年度报告的国际组织。 C、提出智慧地球概念的IT企业。 D、2009年提出加强物联网管理，保护隐私等十项建议与十二项行动计划的组织。 E、包括污染源控制，水质监测，空气监测的一类物联网应用。 F、提出通过IPv6协议将智能手机，RFID标签，传感器等互联组成泛在网的国家。 G、包括家庭网络，家庭安防，家电智能控制，能源智能计量的一类物联网应用。 H、对奠定互联网发展基础起到重大作用的网络。 I、对推动世界各国信息高速公路建设起到重要作用的建设计划。 J、“普适计算”或“无处不在的计算”术语的另一种表达。 K、将计算和通信能力嵌入到物理系统，形成信息物理融合系统的技术。 L、实现人与物，物与物互联的智能信息服务网络系统。 M、为分布式进程通信提供数据传输服务的传输网的另一种名称。 N、术语“虚拟专用网络”或“虚拟专网络”的英文缩写。 O、实现IP网与非IP网互联的网络设备。 P、互联网的核心协议。 Q、规定了物联网应用系统中人与物，物与物之间信息交互过程的协议。 R 、物联网网络层次结构模型与各层协议的集合。 S、物联网产业链中的上游产业。 T、物联网产业链中的中游产业。 U、物联网产业链中的下游产业。 V、对网络拓扑，设备与链路状态，设备的硬件和软件配置数据的管理。 W、海量数据存储，数据挖掘与图像视频智能分析技术。 X、无线传感器网络,异构网络融合技术。 Y、公共技术平台,应用推广平台，知识产权平台与信息服务平台。 Z、节能环保，新一代信息技术，生物，高端装备制造，新能源，新材料，新能源汽车。

物联网网络架构及安全性

编号：AQ-Lw-02554 ( 安全论文) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑物联网网络架构及安全性 Internet of things network architecture and security

物联网网络架构及安全性备注：加强安全教育培训，是确保企业生产安全的重要举措，也是培育安全生产文化之路。安全事故的发生，除了员工安全意识淡薄是其根源外，还有一个重要的原因是员工的自觉安全行为规范缺失、自我防范能力不强。一、物联网概念绪论目前，世界各国已经开始重视物联网的建设，并做了大量的技术研发和实际应用工作，我国将物联网的发展列为信息产业发展的下一个战略高点。物联网的网络架构和安全体系对物联网的安全使用和可持续发展起着至关重要的作用。本文对物联网分层结构进行分析，从架构特点探讨其潜在的信息安全问题，希望对于我国今后的物联网的建设，提供一定的参考依据 1.1物联网概念物联网概念最早于1999年由美国麻省理工学院提出，但一直以来业界并没有明确统一的定义。早期的物联网是指依托射频识别(RFID)技术的物流网络，随着技术和应用的发展，物联网的内涵已经发生了较大变化。2010年，由中国工程院牵头组织学术界和产业界众多专家学者召开了多次会议，对物联网概念、体系架构以及相关

内涵和外延进行研究讨论，统一了对物联网的认识。现阶段，物联网是指在物理世界的实体中部署具有一定感知能力、计算能力和执行能力的各种信息传感设备，通过网络设施实现信息传输、协同和处理，从而实现广域或大范围的人与物、物与物之间信息交换需求的互联。物联网依托多种信息获取技术，包括传感器、RFID、二维码、多媒体采集技术等。二、物联网网络架构目前，我国物联网网络架构分为感知层、网络层和应用层。 2.1感知层相当于物理接触层，技术上由识别芯片(RFID)、传感器、智能芯片等构成，感知范围可以是单独存在的物体，一个特定区域的物体，或是某行业划分下特定一类物品及一个物体不同位置等，主要实现智能感知功能，包括信息采集、捕获、物体识别等，其关键技术包括RFID、传感器、自组织网络、短距离无线通信等。 2.2网络层感知层的信息经由网关转化为网络能够识别的信息后就传到了

物联网体系架构知识总结.pdf

物联网体系架构知识总结最初的物联网概念，国内普遍认为的是MIT Auto-ID中心Ashton教授1999年在研究RFID时最早提出来的，当时还被称之为传感网，其定义是：通过射频识别（RFID）、红外线感应、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按照约定的协议，任何物品与互联网相连接，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概念。在2005年国际电信联盟（ITU）发布的同名报告中，物联网的定义发生了变化，覆盖范围有了较大的拓展，不再只是指基于RFID技术的物联网，提出任何时刻、任何地点、任何物体之间的互联，无所不在的网络和无所不在计算的发展愿景，初RFID技术外、传感器技术、纳米技术、智能终端等技术到今天也得到了更加广泛的应用。在我国，物联网的概念经过政府与企业的大力扶持已经深入人心。现在的物联网已经被贴上了“中国式”的标签，其含义为：物联网是将无处不在的末端设备和设施，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”的，如贴上RFID的各种资产、携带无线终端的个人与车辆的等等的“智能化物件或动物”或“智能尘埃”，通过各种无线和有限的长距离和短距离通讯网络实现互联互通（M2M）、应用大集成、以及基于计算机的SaaS营运等模式，在内网、专网、互联网的环境下，采用时适当的信息安全保障机制，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。物联网体系

中国电科开放物联网体系架构

中国电科开放物联网体系架构 DEFINITIONS 定义 e-Things：中国电子科技集团公司物联网开放体系架构注册商标。物联港：物联网中管理接入设备、支撑应用的基本单元。物体标识解析系统（TNS）：物联网中用于实现物体标识、寻址、搜索以及物联港名分配与管理的系统。物体服务：以Web 服务形式封装呈现的物体功能。第一章开放物联网发展背景 1.开放是物联网未来发展的必然趋势物联网的概念自提出以来，就引起人们的极大关注，被誉为是继计算机、互联网和移动通信之后新一轮信息技术和产业革命，是信息技术领域未来竞争的制高点和产业升级的核心驱动力。目前，具有一定共识的物联网定义，是指通过信息网络，将感知识别、传输互联和计算处理有机整合，对物理世界进行动态感知和智能控制，从而实现信息在人与物、物与物之间的无缝对接，达到人对资源的有效利用、科学管理、优化配置和生产生活的智能决策。从这个角度来看，物联网的本质，是要实现信息世界和物理世界的高度融合，彻底打破传统的生产和生活方式，以更加精细和更加智慧的模式，满足社会生产高度发展和人类生活更加美好的发展需求。从全球来看，物联网发展的国际竞争日趋激烈。西方发达国家纷纷将物联网作为国家支持的重点领域，加大核心技术研发力度，加快标准制定和产业化进程。我国的物联网发展与全球基本同步，态势良好，已具备一定的技术和应用基础，部分领域也已形成一定产业规模。

但整体来看，物联网在世界范围内的发展仍处于初级阶段。很多时候往往只被视为传统行业现行体系的信息化改造或功能补充，主要以闭环的垂直应用为主，呈现“个性化”、“碎片化”的发展特征。随着物联网的蓬勃发展，传统的生产和管理模式正在逐步走向网络化和开放化。创客空间+ 众筹平台/ 孵化器正在打造新的硬件创新环境，物联网感知信息正在连接到各种云平台，网络化制造与网络化服务呈现一体化发展，人人可参与的互联网创新模式改变着产品制造和服务提供模式，物联网和移动互联网在技术、产业、应用、理念上多方位加速融合……新的发展需求对物联网本身提出严峻挑战，传统“烟囱式”的建设模式带来的技术门槛高、建设成本高、物体/ 信息共享难、应用系统互联互通难等问题逐渐凸显，难以适应物联网规模化、协同化的发展要求，很难引导和释放潜在的、爆炸式的应用价值。为了解决“烟囱式”发展“瓶颈”，满足物联网更大规模的发展需求，建立开放的物联网体系架构，增强支持“物体网络化”和“网络物体化”的基础能力，形成跨区域、跨行业互动的开放式网络基础设施，推动“开放互联”的物联网基础标准和生态环境，将是物联网发展的必然方向。开放的网络架构和应用模式，能够降低物联网的技术门槛，提高用户参与度，促进公共资源发展；能够实现应用的互联互通互操作和物体共享；能够打破行业壁垒，减少重复建设，降低研发成本；并将引发物体联网模式、系统建设模式和商业服务模式的变革。物联网前景广阔，当前还处于爆炸式发展的前夜，在改变人类生产、生活方式的各个方面还有很大的发展空间。开放物联网是激发物联网巨大潜能、推动其进一步发展的催化剂，是物联网未来发展的必然趋势。 2.架构是推动开放物联网发展的核心动力大量的工程实践告诉我们，应用系统与共性技术是相互促进、滚动发展的。开放的共性技术，是推动物联网发挥其真正潜能的基础。这些共性技术中，开放的网络架构，又是推动物联网走向开放的核心动力（互联网、万维网的发展催生了当前IT 产业大发展的现状，就是一个典型案例）。当前，国外科研机构在物联网领域的工作重心已经开始由早期的行业物联网应用逐渐向物联网开放互联架构转移。我国的高校、科研院所和企业也开始关注架构的研究。建立开放的物联网体系架构，推动物联网更加开放的发展，形成既符合我国实际情况，又与国际前沿技术兼容的开放的接口、协议、软件和服务等共性技术标准，能够引领和支撑我国物联网技术和产业发展，促进物联网产业链整合，提升物联网可持续竞争力，催生新的潜在应用，促进商业模式创新发展。

物联网的安全体系构建

信息技术1物联网技术简介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。物联网根据全面感知、可靠传递以及智能处理的三大功能需求，可以将其实现过程分为三层结构：第一层为感知延伸系统，主要功能为采集信息和控制设备；第二层为异构融合的泛在通信网络，主要负责异构网络的互联互通以及存储处理功能；第三层为应用和服务层，主要负责进行数据监控、数据分析等。物联网体系构架可以表示为图1所示。 2物联网安全体系构建相比于现有的互联网，物联网了不仅实现人与物、物与物之间的通信，而且不受时间地点的限制。在现有的互联网场景中大量的协议和技术可以解决大部分的安全问题，由于物联网硬件节点和无线传感器网络的限制，现有技术的作用具有一定局限性。此外，传统的安全协议消耗大量的内存和计算资源。另一个因素也限制了安全技术的作用，因为物联网设备通常都部署在恶劣的、不可预知的甚至是敌对的环境中，在这些环境下设备容易遭受损坏。因此，现有安全技术的实施仍然是一项具有挑战性的任务。对应于物联网体系结构的每一层的安全问题需要尽可能最大限度地进行讨论，分析和解决。因此，为了实现信息的真实性、保密性和完整性，要求物联网的整体安全包括物理节点、信息采集、信息传输和信息处理的安全性。 2.1物理硬件安全策略感知层构成物联网体系结构的最低层并负责整个物联网网络的信息采集。在这一层，最重要的安全问题包括信息采集安全和物理硬件的安全如传感器设备、无线射频识别节点和传感器终端。由于不同的传感器节点具有弱保护系统的功能应用，在恶劣的环境中物联网不能实现单一的安全协议，从而缺乏适当的措施解决影响无线射频识别传感器节点、无线传感器网络、路由器和传感器终端的安全因素。实现感知层的物理安全也就是必须保证传感硬件如无线射频识别节点、传感器网络和传感器终端的物理安全。 2.1.1RFID 的安全策略由于大多数无线射频识别传感器节点部署在恶劣的环境中，因此它们仍然容易受到损害或盗窃，需要设计和实施的策略能够更换无线传感器网络中损坏的节点。与射频识别相关的安全问题包括射频识别标签和用户的位置信息泄露、重放攻击、中间人攻击、克隆攻击和篡改。在射频识别应用中成本和安全性之间需要平衡更重要的是必须设计出合适的安全策略。 RFID 的安全主要是通过物理方法或代码的机制或两者相结合的方法实现的。下面对几种类别的物理方法进行了探讨： a.数据加密：加密算法可应用于电子标签信息安全的保障。 b.标签：这些标签可以通过发射一个恒定频率的假标签序列号私有化图书体系的建立，如私有馆藏服务等。云技术能够针对个人、家庭或团体、企业等客户的特定需求，制定有针对性的服务方案，通过云端的虚拟化“私有云”部署模式来实现，从而构建一个私有馆藏空间给客户，为其提供一座“私有”图书馆。这种图书服务体系的构建，会大大优化、丰富图书馆图书信息的服务内容，并在图书领域实现“私人订制”。这种服务体系的建设与推广不单单是为了让图书馆能够获得更多读者的青睐，也是为了图书馆在这个信息爆棚、资源共享的时代，依靠自有平台，可以不断更新、编辑处理自身图书信息资源，获得属于自己更大的生存空间。 2.3图书馆信息管理服务的丰富与优化云计算环境下，图书馆的管理服务必然会发生本质性的改变。如程序管理，更倾向于依靠服务中心平台组建信息、传播信息、优化信息，当信息处理完成后，再依靠电子信息、电视屏幕、短信提醒的服务途径，将信息传达给读者，省去了面对面服务、带领服务以及指导服务等工作步骤。同时，也可以将部分业务管理以托管的方式“外送”出去，实施“外放管理”。以美国著名大学内设的图书馆为例，该大学把图书信息编辑、绘制成学生常用的生活软件、日历，以及论坛博客，学生只要使用这个软件或阅览了这个信息，图书馆的信息传达服务便生成，信息的服务便完成。图书馆照例向学生收取一些软件使用费用，便可以完成整个外放图书信息管理的操作程序，运营起来也比较简单。总的说来，云服务极大地改变了图书馆的服务模式，同时也提高了工作效率。结束语在信息技术迅速发展的今天，图书馆的生存空间不断被挤压，越来越有限的发展空间不得不使图书馆工作人员有了危机感，从而不断引进新技术，提供更大量便捷的信息以供新需求。“云计算”技术的引用将会成为图书馆未来发展的技术支撑，它的技术延展空间和服务功能是空前强大的，依靠这种新的技术力量，图书馆也可以在新的图书信息环境下更好的生存发展下去。不久的将来，以往熟悉的图书信息服务市场将会发生翻天覆地的变化，基于互联网信息共享平台的建设仍未止步，很多信息资源也大量融入图书市场，图书馆如何保管和利用好这些信息，也需要新的技术来建设和推广信息服务的平台。特别是在云计算环境下，图书馆要实现自身存在的价值，更需要图书馆工作人员在信息服务模式等方面不断变革与创新。参考文献［1］王长全，艾.云计算环境下的数字图书馆信息资源整合与服务模式创新［J］.图书馆工作与研究，2011，12（11）：148-151. ［2］邸淑君.云计算环境下高校图书馆信息服务模式［J］.中国信息界，2011，12（109）：1147-1148. ［3］张开选.云计算环境下图书馆信息服务创新的基本路径［J］.江西图书馆学刊，2010，20（104）：79-81. ［4］郭金婷.云计算环境下图书馆云服务模式构建［J］.辽宁师范大学学报（社会科学版），2012，13（23）：190-192. ［5］叶昊.云计算视域下高职图书馆信息服务的创新［J］.职教论坛，2013，10（108）：1144-1146. ［6］余小玲.云计算环境下图书馆服务模式的变革［J］.科技情报开发与经济，2013，10（11）：1130-1132. ［7］张春平.云计算环境下数字图书馆服务创新研究［J］.农业图书情报学刊，2015，21（105）：176-178. 作者简介：肖艳，（1982，9，29-），女，汉族，贵州黔西人，贵州大学硕士研究生，就职于贵州省社会科学院图书信息中心。物联网的安全体系构建冯之发（安徽理工大学电气与信息工程学院，安徽淮南232001）摘要：在无线技术、传感技术和通信技术大规模发展的推动下，一种由互联网转变且被称之为物联网的综合网络正在迅速展开。基于无线传感器网络和无线射频识别技术的物联网已经广泛应用在健康、教育、交通和农业等领域。简要介绍物联网的概念以及物联网的安全体系构建，通过结构的每一层处理安全问题。关键词：物联网；互联网；安全体系（转下页）雰 177··

《物联网技术与应用实践》习题与答案(2013-3-6)

项目一物联网体系架构设计练习题一、单选题 1．手机钱包的概念是由（B）提出来的。 A、中国 B、日本 C、美国 D、德国 2．（D）给出的物联网概念最权威。 A、微软 B、IBM C、三星 D、国际电信联盟 3．（d）年中国把物联网发展写入了政府工作报告。D A、2000 B、2008 C、2009 D、2010 4．第三次信息技术革命指的是（）。B A、互联网 B、物联网 C、智慧地球 D、感知中国 5．智慧地球是( )提出来的。D A、德国 B、日本 C、法国 D、美国 6．物联网在中国发展将经历（A）。 A、三个阶段 B、四个阶段 C、五个阶段 D、六个阶段 7．2009年10月（）提出了“智慧地球”。A A、IBM B、微软 C、三星 D、国际电信联盟 8. 物联网体系结构划分为4层，传输层在（C）。 A、第一层 B、第二层 C、第三层 D、第四层 9. 物联网的基本架构不包括（D）。 A、感知层 B、传输层 C、数据层 D、会话层 10. 感知层在（A）。 A、第一层 B、第二层 C、第三层 D、第四层 11. IBM提出的物联网构架结构类型是（）。C A、三层 B、四层 C、八横四纵 D、五层 12. 物联网的（D）是核心。 A、感知层 B、传输层 C、数据层 D、应用层 13．下列哪项不是物联网的组成系统（B）。 A、EPC编码体系 B、EPC解码体系 C、射频识别技术 D、EPC信息网络系统 14. 利用RFID 、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息，指的是（B）。 A、可靠传递 B、全面感知 C、智能处理 D、互联网 15．RFID属于物联网的哪个层。（A） A感知层B网络层C业务层D应用层

物联网安全

物联网安全物联网的概念和体系结构物联网（IoT,Internet of Things）概念是1999年提出的，目前还没有权威的物联网定义。目前认可度比较高的物联网定义是：利用无线射频识别（RFID,Radio Frequency Identification Devices）、二维码、传感器、激光扫描器等各种感知技术和设备，将网络和所有物体相连接，全面获取真实世界的各种信息，完成人与物、物与物之间的信息交互，以实现对现实世界物体的智能化识别、跟踪定位和管理控制从技术上讲，物联网是互联网的延伸和发展，不是全新凭空而出的。物联网是一个基于感知技术，融合了各类应用的服务型网络系统。可以利用现有的各类网，通过自组网能力，无缝连接融合形成物联网。物联网的体系结构包含3个层次，如图1所示，下层是感知真实世界的感知层，中层是完成数据传输的网络层，上层是面向用户的应用层。图1 物联网体系结构。物联网安全特征与传统网络相比，物联网发展带来的安全问题将更为突出，要强化安全意识，把安全放在首位，超前研究物联网产业发展可能带来的安全问题。物联网安全除了要解决传统信息的问题之外，还需要客服成本、复杂性等新的挑战。物联网安全面临的新挑战主要包括需求与技术的矛盾，安全复杂性进一步加大，信息技术发展本身带来的问题，以及物联网系统攻击的复杂性和动态性仍较难把握等方面。总的来说，物联网安全的主要特点是1个方面即大众化、轻量级、飞对称和复杂性。（1）大众化物联网时代，当每个人习惯于使用网络处理生活中的所有事物的时候，当你习惯于网上购物、网上办公的时候，信息安全就与你的生活紧密的结合在一起

物联网体系结构基础研究

二、预期目标 3.1总体目标面向生态保护、节能减排、现代服务等领域重大需求，以解决物联网应用领域共性问题为目标，围绕物联网体系结构和关键技术中的基础科学问题开展研究，运用系统科学的理论，探索物联网的基本规律，建立物联网体系结构模型、子网互连模型，提出物联网网络融合与自治机理，提供网络度量与评测的方法，解决局部动态自治和高效网络融合中面临的大规模异质网元的互连互通问题；建立对物联网感知信息进行融合计算的模型和方法，提出网元之间信息交互中信息表达、效能平衡和权限保护的机理与方法，解决不确定性感知信息的整合适配问题；提出系统环境动态问题域建模、软件平台对环境信息的自动获取和理解、自适应求解的方法，形成动态环境中服务提供机理，解决动态系统环境中的服务适应适用问题。本项目将在大规模异质网元数据交换、不确定信息整合以及动态系统环境服务提供等方面取得原创性理论成果和关键技术突破，并在林区生态保护领域进行大规模的试验和验证；形成一批有自主知识产权的成果，为大规模、实用的物联网设计和高效运行提供理论指导，推动我国在物联网领域的跨越式发展，使我国该领域研究达到国际先进水平。 3.2三年预期目标本项目的三年预期目标分四个方面： (1) 基础理论方面在物联网系统模型、设计原理和实现机理的基础研究上取得突破，创建物联网体系架构模型、异构网络互连模型、性能评价体系与度量模型、信息表达模型、服务模型，形成物联网网络融合与自治机理、数据交换机理、隐私保护机理、服务提供机理，建立信息融合计算理论、服务提供理论，指导大规模异质网元的高效互连、不确定信息的有效利用、动态系统环境的服务提供等关键问题的解决。 (2) 关键技术方面在非IP数据交换技术、异构网络融合技术、自治区域动态管理等方面取得突破, 为物联网中大规模异质网元的数据交换提供技术支撑；在信息融合计算技术、隐私确保的安全计算技术等方面取得突破，为物联网内不确定信息整合提供技术支撑；在环境适变的软件设计技术、服务动态构建技术等方面取得突破，为物联网服务提供技术支撑。 (3) 验证平台和示范应用方面研制物联网综合验证平台实现对物联网体系结构、设计原理、关键技术的验证，提供物联网系统环境的性能检测及诊断工具；突破林区生态保护示范应用中的技术难题，建立一套林区生态保护物联网示范应用系统和碳平衡监测应用示

物联网网络架构及安全性

计算机信息工程学院《操作系统》课程设计报告题目：物联网网络架构及安全性分析专业：计算机科学与技术（软件方向）班级：14计科网络班学号：201422024113 姓名：李福洪指导教师：完成日期：2017.6.14

目录一、物联网概念绪论 (3) 1.1物联网概念 (3) 二、物联网网络架构 (3) 2.1感知层 (3) 2.2网络层 (3) 2.3应用层 (3) 三、物联网网络架构安全性分析 (4) 3.1感知层安全需求分析 (4) 3.2网络层安全需求分析 (4) 3.3应用层安全需求分析 (5) 四、总结 (5) 参考文献 (6)

一、物联网概念绪论目前，世界各国已经开始重视物联网的建设，并做了大量的技术研发和实际应用工作，我国将物联网的发展列为信息产业发展的下一个战略高点。物联网的网络架构和安全体系对物联网的安全使用和可持续发展起着至关重要的作用。本文对物联网分层结构进行分析，从架构特点探讨其潜在的信息安全问题，希望对于我国今后的物联网的建设，提供一定的参考依据 1.1物联网概念物联网概念最早于1999年由美国麻省理工学院提出，但一直以来业界并没有明确统一的定义。早期的物联网是指依托射频识别(RFID)技术的物流网络，随着技术和应用的发展，物联网的内涵已经发生了较大变化。2010年，由中国工程院牵头组织学术界和产业界众多专家学者召开了多次会议，对物联网概念、体系架构以及相关内涵和外延进行研究讨论，统一了对物联网的认识。现阶段，物联网是指在物理世界的实体中部署具有一定感知能力、计算能力和执行能力的各种信息传感设备，通过网络设施实现信息传输、协同和处理，从而实现广域或大范围的人与物、物与物之间信息交换需求的互联。物联网依托多种信息获取技术，包括传感器、RFID、二维码、多媒体采集技术等。二、物联网网络架构目前，我国物联网网络架构分为感知层、网络层和应用层。 2.1感知层相当于物理接触层，技术上由识别芯片(RFID)、传感器、智能芯片等构成，感知范围可以是单独存在的物体，一个特定区域的物体，或是某行业划分下特定一类物品及一个物体不同位置等，主要实现智能感知功能，包括信息采集、捕获、物体识别等，其关键技术包括RFID、传感器、自组织网络、短距离无线通信等。 2.2网络层感知层的信息经由网关转化为网络能够识别的信息后就传到了网络层，网络层进行信息的传递与处理。网络层包括2G通信网络、3G通信网络、WIFi、互联网等，信息可以经由任何一种网络或几种网络组合的形式进行传输。网络层还包括物联网的管理中心及物联网的信息中心。物联网管理中心负责物品的统一标识编码管理、认证、鉴权、计费等，物联网信息中心则负责物品信息的存储和统一分析计算处理。物联网的网络层主要实现信息的传送和通信，又包括接入层和核心层。网络层可依托公众电信网和互联网，也可以依托行业专业通信网络，也可同时依托公众网和专用网。 2.3应用层在物联网的感知层和网络层的支撑下，可以实现多种物联网应用，典型的应用有：智能交通、绿色农业、工业监控、动物标识、远程医疗、智能家居、环境检测、公共安全、食品溯源、城市管理、智能物流等。这些应用涉及的内容可以是跨行业，也可以是某行业内部的；用

物联网的体系结构的分析与研究

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