物联网安全问题研究.doc

学号：2008310874哈尔滨师范大学学士学位论文题 目 物联网应用的安全问题研究 学 生 谢云燕指导教师 姚艳雪 讲师年 级 2008级专 业 计算机科学与技术系 别 计算机科学与技术学 院 计算机科学与信息工程哈 尔 滨 师 范 大 学学士学位论文开题报告论文题目：物联网应用的安全问题研究学生姓名：谢云燕指导教师：姚艳雪 讲师年 级：08级专 业：计算机科学与技术2012年3月1日课题来源：指定教师指定题目课题研究的目的和意义：近几年物联网发展的速度如飞一般，关于物联网的讨论，布满在各种渠道，各种场合，各个领域。各种关于物联网的声音、言论，铺展在我们眼前，犹如一幅曼妙的画卷。在外地通过手机置操控家里的所有电器，人在回家路上，家里的电饭煲已经在做饭，空调在制冷，热水器在加热。汽车像鱼儿一样在城市里游来游去，不会堵不会碰撞，车辆零污染、零事故、自动驾驶。任何新技术都是双刃剑，而物联网在这方面更加突出。物联网给生活、工作带来便利之时，同时也带来安全问题，轻则隐私泄露，重则毁损基础设施。物联网时代中，人类会将基本的日常管理交给人工智能来处理，物联网的应用是行业性的，一旦出现问题将是全局性。如果有一天物联网遭到病毒攻击，或许就会出现工厂停产、社会秩序混乱现象，甚至直接威胁人类的生命安全。互联网出现问题损失的是信息，而物联网损失的则是物，信息复制的成本很低，而物理世界的克隆成本很高，特别是涉及到人身安全的问题，更是无法通过备份来解决。因此随着物联网产业的加快推进，物联网应用的安全问题将成为新的挑战。国内外同类课题研究现状及发展趋势：在国外，美国、欧盟和日韩等纷纷推动物联网技术的发展。奥巴马就任美国总统后，将 IBM 公司提出的“智慧地球”的物联网的计划升为国家战略，投入巨资深入研究物联网相关技术，许多发达国家将发展物联网视为新的经济增长点。2008 年在法国召开的欧洲物联网大会的中药一体包括未来互联网和物联网的挑战、物联网中的隐私权、物联网在主要工业部门中的影响等。2009年欧盟委员会提出的欧盟物联网行动计划 和2010年新提出的欧洲数字计划强调对物联网的管理，都表明欧盟把物联网网络重点架构在经济、安全、隐私和管理等方面的问题上，希望建立一套公平、分布式管理的标准。2004年日本提出“u-Japan”国家信息化战略；2009年，日本政府在推出“i-Japan”战略，主要聚焦在智能政府管理，医疗服务，教育事业。韩国“u-Korea”战略是要建立有智能网络、最先进的计算技术以及其他领先的数字技术基础设施武装而成的技术社会形态。2009年提出物联网基础设施构建基本规划主要针对基础设施、研发物联网技术、发展物联网服务和营造物联网扩散环境进行研究。我国对物联网的研究始于1999年对传感网的研究，我国在国家自然科学基金、国家“863”计划、国家科技重大专项等科技计划中已部署物联网相关技术研究，从技术角度主要是对芯片、通信协议等技术的研究，从战略的角度，主要涉及信息安全和信息隐私。工业和信息化部都已经将物联网规划纳入“十二五”的主题规划，积极研究和推进物联网技术的发展。课题研究的主要内容和方法，研究过程中的主要问题和解决办法：1. 研究内容：1) 物联网面临的安全问题分为两个方面研究安全问题存在原因： 特殊技术安全问题感知层安全问题、网络层安全问题、应用层安全问题 传统安全问题信号干扰、移动通信的安全问题、恶意入侵2) 物联网相关安全关键技术认证机制；加密机制：立法保护3) 如何提高物联网安全2. 研究方法： 本研究采用的研究方法包括：文献调研，问卷调查，统计分析等。文献调研：通过论述当前国内外物联网的发展状况及主要研究领域；通过对技术的发展和应用综述，得出物联网存在安全问题。问卷调查：选定研究对象，设置用户对于物联网认识、了解和使用各方面的问题项，统计数据，为后一步的实证研究提供数据支撑。统计分析：利用已有的资料对安全产生的原因分析并提出解决方案。3. 主要问题和解决方法： 对于物联网安全技术不是很了解；通过上网查资料，问老师得以解决。课题研究起止时间和进度安排：起止时间2012年1月2012年5月进度安排（指导教师可根据实际情况适当安排）2011-12-292012-3-1 确定论文题目，查找资料，撰写开题报告2012-3-2 2012-3-20 查找资料，进一步分析题目研究内容2012-3-212012-4-10 分析整理数据，撰写论文2012-4-112012-5-4 根据指导教师提出的相关修改意见修改论文2012-5-12交论文，答辩课题研究所需主要设备、仪器及药品： 计算机外出调研主要单位，访问学者姓名： 哈尔滨理工大学，信息工程学院王海燕教师指导教师审查意见：指导教师 （签字） 2012年3 月 教研室（研究室）评审意见：_教研室（研究室）主任 （签字） 2012年3 月系（部）主任审查意见：_系（部）主任 （签字） 2012年3 月学 士 学 位 论 文题 目 物联网应用的安全问题研究学 生 谢云燕 指导教师 姚艳雪 讲师年 级 2008级专 业 计算机科学与技术系 别 计算机科学与技术学 院 计算机科学与信息工程哈尔滨师范大学2012年5月摘要：自上个世纪90年代物联网概念出现以来，越来越的人们对其产生兴趣。2009年被称为“物联网元年”，物联网在全球受到热捧，中国和美国等均把物联网的发展提到了国家级的战略高度，各大公司纷纷推出相关的计划和举措。随着物联网的发展，其面临的安全问题也越来越凸现出来，物联网安全问题正逐渐走进人们的视线。关键字：物联网；射频识别；智能目录第一章 绪论11.1 物联网的定义11.2 物联网的组成21.2.1 传感网21.2.2 电子标签(ID)21.2.3 电信网络21.2.4 数据处理21.2.5 显示系统21.2.6 报警系统21.2.7 控制执行系统21.3 研究背景31.4 国内外物联网的发展3第二章 物联网的应用领域及应用实例72.1 物联网的应用领域72.2 物联网应用实例92.2.1 中国移动的“物联网”92.2.2 上海南京路步行街世博未来商店122.2.3 在其他领域的物联网推广应用14第三章 物联网相关技术及平台和特点163.1 射频识别（RFID）163.1.1 什么是RFID技术？163.1.2 RFID的分类163.1.3 RFID的组成部分163.1.4 RFID的工作原理163.2 红外感应器173.3 全球定位系统（GPS）173.3.1 空间部分：173.3.2 用户设备部分：173.4 激光扫描器173.5 EPC173.6 因特网技术183.7 实体标记语言（PML）开发技术183.8 传感器网络技术183.9 嵌入式技术183.10 信息安全技术193.11 物联网相关技术的特点19第四章 物联网面对的安全问题及关键技术214.1 物联网的特殊技术安全问题214.1.1 感知层的安全问题214.1.2 网络层的安全问题214.1.3 应用层的安全问题224.2 物联网的传统安全问题224.2.1 移动通讯的安全问题224.2.2 信号干扰224.2.3 恶意入侵与物联网相整合的互联网224.3 物联网的安全关键技术234.3.1 物联网的加密机制234.3.2 物联网中的认证机制244.3.3 物联网的立法保护24第五章 如何提高物联网的安全265.1 ITUT物联网标准进展275.2 ETSI物联网标准进展285.3 3GPP3GPP2物联网标准进展285.4 IEEE物联网标准进展285.5 中国物联网标准进展29参考文献30Abstract.32第一章 绪论1.1 物联网的定义物联网的概念是在1999年提出的。物联网的英文名称叫“The Internet of things”，顾名思义，简而言之，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，进行信息交换和通讯。严格而言，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。人们既可以把它看作传统互联网的自然延伸，因为物联网的信息传输基础仍然是互联网；也可以把它看作是一种新型网络，因为其用户端延伸和扩展到了物品与物品之间，这与互联网那种“电脑相连的网络”大不一样。相比互联网，物联网具有以下诸多特点：首先，终端的多样化。以前的互联网主要是电脑互连的网络，当然现在能上网的设备越来越多了，除电脑之外，还有手机、PDA（掌上电脑）以及诸如机顶盒之类的东西，但在物联网这里，这些还不够。人们坐在家里环顾四周，就会发现身边还有很多东西是游离于互联网之外的，像电冰箱、洗衣机、空调等。人们开发物联网技术，就是希望借助它将我们身边的所有东西都连接起来，小到手表、钥匙以及刚才所说的各种家电，大到汽车、房屋、桥梁、道路，甚至那些有生命的东西（包括人和动植物）都连接进网络。这种网络的规模和终端的多样性，显然要远大于现在的互联网。其次，感知的自动化。物联网在各种物体上植入微型感应芯片，这样，任何物品都可以变得“有感受、有知觉”。例如，洗衣机可以通过物联网感应器“知晓”衣服对水温和洗涤方式的要求；人们出门时物联网会提示是否忘记带公文包；借助物联网，人们可以了解到自己的小孩一天中去过什么地方、接触过什么人、吃过什么东西等。物联网的这些神奇能力是互联网所不具备的，它主要是依靠一种名为RFID（射频识别）的技术来实现的。对许多人来说，RFID可能是一个陌生的词汇，但它并不神秘。我们坐公交时所用的公交卡刷卡系统、高速公路上的不停车收费系统都采用了RFID技术。在物联网中，RFID发挥着类似人类社会中语言的作用，借助这种特殊的语言，人和物体、物体和物体之间可以相互感知对方的存在、特点和变化，从而进行“对话”与“交流”。物联网的三个特点，第一个是全面展示，也就是利用RFID、传感器、二维码，甚至其他的各种机器，能够随时即时采集物体动态；第二个特性是可靠的传送，感知的信息是需要传送出去的，通过网络将感知的各种信息进行时时传送，现在无处不在的无线网络已经覆盖了各个地方，在这种情况下，感知信息的传送变得非常现实；第三是智能处理，利用云计算等技术及时对海量信息进行处理，真正达到了人与人的沟通和物与物的沟通。物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，具体地说，就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、大坝、供水系统、油气管道等各种物体中，然后将“物联网”与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合，在这个整合的网络当中，存在能力超级强大的中心计算机群，能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制，在此基础上，人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活，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。毫无疑问，如果“物联网”时代来临，人们的日常生活将发生翻天覆地的变化。然而，不谈什么隐私权和辐射问题，单把所有物品都植入识别芯片这一点现在看来还不太现实。人们正走向“物联网”时代，但这个过程可能需要很长很长的时间。1.2 物联网的组成物联网很早就被用于生产与生活之中，但是应用范围十分有限，再有就是单一应用较多，综合应用较少，直接使用较多计算优化较少。IBM此次提出智慧地球的概念就是要更大范围更深层次地建设和利用物联网。物联网本质上是一个信号采集和处理的网络。物联网利用各种传感器或人为设置的各种身份识别码，把物质世界中的各种信息变为电信号，电信号通过电信网络传送到计算机处理系统和显示系统，经过计算机处理后的数据存储备查，在必要时计算机将发出报警信号或者控制信号，报警信号或者控制信号由通信网络送到指定的地方报警，或由指定预设装置执行控制。物联网包含下列子系统，有些物联网可能只包含下面这些子系统中的一部分。1.2.1 传感网传感器在日常生活生产中很常见，它可以把一些物理量的变化变为电信号的变化。例如话筒和喇叭就是一对语音传感器。除日常会用到的传感器之外，传感器还有很多种类。这些传感器很少被用到，因而它们的价格很高，正是这个原因阻碍了物联网络的发展。传感器可以是声、光、压力、震动、速度、重量、密度、硬度、湿度、温度、图像、语音、电波、化学；或者是气体的流速、流量、气压、成分；或是液体的流速、流量、成分；或是固体的数量、重量、硬度等。1.2.2 电子标签(ID)电子标签是上个世纪新发展起来的技术，已经获得了很多应用，例如超市用于标识商品的条形码。现有的电子标签有条形码、二维码、磁卡、接触式IC卡、非接触卡、射频识别(RFID)。1.2.3 电信网络电信网络早已为人类所使用，现在使用最多的有语音、文字、音乐、图片、图像等各种信息传输。物联网的信息传送有其独特的地方，与日常使用的语音、文字、音乐、图片、图像传输相比，物联网的信息传输更多的是小数据量的传输和特大数据量的传输。小到每月只发送几个bit，如煤气抄表；大到连续不间断的发送大幅图像，如交通监视，而中等数据量的信息传送却比较少见。这对通信提出了新的要求，为实现高效率物联网通信，需要通信行业做出新的标准和新型接入设备，以适应物联网各种通信的需要。现有的通信网络有电缆、光缆、微波、蓝牙、红外、WiFi、WINMX、移动通信(2G、3G、4G)、卫星。1.2.4 数据处理物联网采集到的数据是为了各种不同的目的，为满足不同需求这些数据需要经过计算机的数据处理。这些处理常常包括汇总求和、统计分析、阀值判断、专业计算、数据挖掘。1.2.5 显示系统 物联网采集到的图像和信息常常需要直接显示或是经过计算后显示到计算机或者大屏幕上，常见的显示状况有图像、图表、曲线。1.2.6 报警系统物联网采集到的信息常常需要直接报警或是经过计算机处理后报警，常见的报警形式有声、光、电(电话、短信)。1.2.7 控制执行系统有一些物联网不仅被要求采集信号、处理信号、存储信号，还被要求发出控制指令，经过网络指挥指定的预设执行装置，通过指定预设执行装置的指令执行行动以达到控制目的。1.3 研究背景21世纪是一个以网络计算机为核心的信息时代。数字化、网络化与信息化、经济全球化是21世纪的时代特征。随着信息技术的飞速发展，经济全球化不断加快。通过计算机技术、数据通讯和互联网技术实现现代化物流和电子商务已是大势所趋。而现代物流和电子商务的实施离不开信息化的支持，信息化是现代物流及电子商务发展的基础。在物流信息交换、供应链管理等方面，由于信息传递的不及时、信息失真、信息交换错误所造成的损失每年高达数千亿美元。以全球零售业巨头沃尔玛为例，每年由于信息传递问题所造成的缺货率大约是8%左右，如果可以减少1%的缺货率，仅此一项每年就可以给沃尔玛增加10亿美元的收入。另外，在社会信息化过程中，信息资源剧增，各类信息内容呈爆炸式增长。庞大的信息资源和昂贵的信息成本，使得人们无法独立生产所需要的数据，而必须通过共享来获取资源和必要的信息。那么如何实现实时地信息交流呢？1999年由美国麻省理工学院Auto ID中心提出的EPC（Electronic product code，产品电子代码）给人们提供了新的启迪.人们将每一件物品赋予一个唯一的编号，EPC标签是这一编号的载体，当EPC标签贴在物品上或内嵌在物品中的时候，即将该物品与EPC标签中的唯一编号（标准说法是“产品电子代码”或“EPC代码”）建立起了一对一的对应关系1。基于互联网和射频技术的EPC系统，即实物物联网（简称物联网）是在计算机互联网的基础上，利用RFID(Radion Frequency Identification,射频识别)、天线数据通迅等技术，构造了一个实现全球物品信息实时共享的“Internet of things”。它将成为继条码技术之后，再次变革商品零售结算、物流配送及产品跟踪管理模式的一项新技术。EPC标签从本质上来说是一个电子标签，通过射频识别系统的电子标签读写器可以实现对EPC标签信息的读取。读写器获取的EPC标签信息，并把标签信息送入互联网EPC体系中PML(Physical Mark_Up Language,实体标记语言)服务器后2，就实现了对物品信息的采用和追踪。然后利用EPC体系中的网络中间件等，可实现对所采集的EPC标签信息的利用1.4 国内外物联网的发展几年前IBM率先提出了“服务科学管理与工程”(SSME)，对一些工业已经较发达国家的经济结构转型起到了积极作用。当然对IBM本公司的发展也起了不小作用。我国从国家经济发展的角度提出以科学发展观理论指导做好经济结构调整和转型，并及时地提出了努力发展我国现代服务业，几年来我国在该领域已取得不少成果。这一次又是IBM它提出“智慧地球、物联网和云计算”，它打动了美国政府。不少专家认为，这次由美国引发的世界性经济风暴，美国若无创新的技术出现和支撑，很难让美国的经济顺利复苏。更不可能达到风暴前的称王称霸的地位。因此美国的奥巴马政府不仅对IBM的“智慧地球、物联网、云计算”给予高度重视，更提出要关注全球互联网的管理和安全问题。可见这些内容已纳入美国新的国策。目的是用这些创新技术以求得新的经济复苏。我国不失时机的提出了发展物联网，提出“感知中国”，“感知城市”，也是为了推动我国的经济发展和结构调整与转型，同样我国也要占据人类未来发展的方向的制高点。从国际上看，欧盟、美国、日本等国都十分重视物联网的工作，并且已作了大量研究开发和应用工作。美国：奥巴马就任美国总统后，将 IBM 公司提出的“智慧地球”的物联网的计划升为国家战略，投入巨资深入研究物联网相关技术，许多发达国家将发展物联网视为新的经济增长点。美国把它当成重振经济的法宝，所以非常重视物联网和互联网的发展，它的核心是利用信息通信技术(ICT)来改变美国未来产业发展模式和结构(金融、制造、消费和服务等)，改变政府、企业和人们的交互方式以提高效率、灵活性和响应速度。把ICT技术充分用到各行各业，把感应器嵌入到全球每个角落，例如电网、交通(铁路、公路、市内交通)等相关的物体上。并利用网络和设备收集的大量数据通过云计算、数据仓库和人工智能技术作出分析给出解决方案。把人类智慧赋予万物，赋予地球。如他们提出“智慧地球、物联网和云计算”就是美国要作为新一轮IT技术革命的领头羊的证明。欧盟：2008 年在法国召开的欧洲物联网大会的中药一体包括未来互联网和物联网的挑战、物联网中的隐私权、物联网在主要工业部门中的影响等。2009年欧盟委员会提出的欧盟物联网行动计划 和2010年新提出的欧洲数字计划强调对物联网的管理，都表明欧盟把物联网网络重点架构在经济、安全、隐私和管理等方面的问题上，希望建立一套公平、分布式管理的标准。按欧盟专家讲，欧盟发展物联网先于美国，确实欧盟围绕物联网技术和应用作了不少创新性工作。在北京11月全球物联网会议上，他们介绍了欧盟物联网行动计划(Internetofthings-AnactionplanforEurope)其目的也是企图在“物联网”的发展上引领世界。在欧盟较为活跃的是各大运营商和设备制造商，他们推动了M2M(机器与机器)的技术和服务的发展。日本：2004年日本提出“u-Japan”国家信息化战略；2009年，日本政府在推出“i-Japan”战略，主要聚焦在智能政府管理，医疗服务，教育事业。韩国：韩国“u-Korea”战略是要建立有智能网络、最先进的计算技术以及其他领先的数字技术基础设施武装而成的技术社会形态。2009年提出物联网基础设施构建基本规划主要针对基础设施、研发物联网技术、发展物联网服务和营造物联网扩散环境进行研究。我国在“物联网”的启动和发展上与国际相比并不落后，我国中长期规划新一代宽带移动无线通信网中有重点专项研究开发“传感器及其网络”，国内不少城市和省份已大量采用传感网解决电力、交通、公安、农渔业中的“M2M”等信息通信技术的服务。作为国家层面成立了传感器的网络标准工作组。而中国通信标准化协会也启动了基于互联网的物联网和基于电信网的物联网的相关标准和研究课题的申报工作。中国的几大电信运营商积极投入“物联网”的技术开发和应用的工作：物流信息化、公交视频化、校讯通、农村信息化、渔牧业监控、水文水质等。在温总理关于“感知中国”的讲话后我国“物联网”的研究、开发和应用工作进入了高潮，江苏省无锡市一马当先率先提出建立“感知中国”研究中心，中国科学院、运营商、知名大学云集无锡共同协力发展我国的物联网。当然这种一哄而起必然要有一个自然淘汰的过程，目前我国发展物联网上还有不少必须克服的问题才能健康的发展。现在处处都在搞“物联网”，大量重复性工作，浪费了人力、物力，急需国家作出发展规划统一协调，同时实现相关领域的标准化和研究可持续发展的发展模式，寻求规模经济，在感知、传输和应用上构成新的物联网的生态链向现代服务业方向发展。当然国家层面一开始就要注意物联网的安全、可信、隐私等重大问题，只有这样才能健康发展。自古以来，无锡一直就是中国南方的重要城市之一。近些年，无锡市政府在城市建设中下大力气，逐步将无锡打造成为当前中国15个中心城市之一，并在2008年被福布斯杂志评为中国最佳商业城市第三位。与此同时，中国社科院的报告也指出，无锡在中国城市综合竞争力排名中位列第七。无锡的成就，与市政府的建设决心密切相关。据悉，无锡已经成为中国南方微电子工业基地，国家微电子高科技产业基地。目前无锡光伏产业和IC制造业位居全国第一，IC设计位居全国第三，软件产业全国第五。在信息产业取得突破性增长之后，无锡市政府随即启动无锡高新技术产业开发区的建设项目。目前67家世界500强企业已经在园区内创办了100多个项目，开发区已经成功位居中国56个国家级高新区前五位。与此同时，中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心，东南大学分校，北大软微学院，南邮、北邮传感网研发中心，中国移动物联网研究所、复旦大学国家微电子材料与元器件微分析中心纷纷落户无锡。在此基础上，无锡市政府启动建设了国内首家以“微纳技术”为核心的传感网专业园区。而这也标志着无锡市政府大力建设国内物联网产业基地从设想走向现实。围绕物联网产业国家战略和重大科技计划，促进物联网技术产业化应用，将中科院技术创新工程与江苏省创新创业战略有机结合，在物联网产业链的技术研发、产业孵化、产业应用等领域进行攻关创新，届时无锡将会全面引领我国第三次信息产业浪潮。毫无疑问，物联网产业的发展将会给无锡市政府带来巨大的机遇。但与此同时，物联网的发展同样面对各种网络安全问题的挑战。物联网的安全和互联网的安全问题一样。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。据悉，物联网核心网络具有相对完整的安全保护能力，但是由于物联网中节点数量庞大，且以集群方式存在，因此会导致在数据传播时，由于大量机器的数据发送使网络产生极高的数据流量，这对于安全解决方案的性能开销产生了极大的压力。为此，稳捷网络提出了SEP的全新理念，强调保障物联网的安全可靠，就是需要搭建“安全效果与性能并重”的整体解决方案，并以此为基础，对物联网整体架构进行系统保护，通过部署BeSecure高性能专业级Web安全网关，缓解无锡市物联网核心系统巨大的吞吐开销。据悉，稳捷网络已经在全球率先发布了基于深度内容安全检测的10G Web安全解决方案，在公司专利的Subsonic检测技术之下，通过优化物联网数据内容的接受和传输机制，满足物联网核心系统深度内容安全扫描的要求。对此，稳捷网络全球CEO张鸿文博士表示，稳捷网络为无锡市政府专门打造了在线式透明部署的多维安全扫描安全解决方案，这样做的好处很明显，由于隐形路由基于透明的代理服务方式，使得Web安全方案对即插即用网络的集成能力大大增强，从而为无锡市政府的物联网核心系统建设节约了TCO成本。总体看来，当前无锡市政府与稳捷网络的密切合作，已经为国内物联网安全保障建设树立了良好榜样。稳捷网络的物联网安全解决方案比传统的安全技术提高了30倍的效率，不仅满足了物联网核心系统的性能要求，而且对应用系统第七层的负载提供了开放式的支持，而这对国内物联网建设的开展具备典型的示范意义。近日，全球知名的高性能Web 2.0安全解决方案领导厂商与高端Web安全设备提供商-Wedge Networks(稳捷网络)宣布，将通过与中国物联网中心城市无锡市的紧密合作，提供高性能专业级Web安全解决方案，确保无锡市建设国内物联网应用示范基地的整体信息安全。据悉，新方案从物联网核心系统的信息交汇入手，从病毒木马防护、内容安全管理、以及垃圾邮件控制等方面多管齐下，为无锡市政府推动物联网产业在国内的发展提供安全保障。两年以来，全国物联网的发展如火如荼。今年的政府工作报告提出，大力培育战略性新兴产业。要发展战略性新兴产业，抢占经济科技制高点。其中，特别提到要加快物联网的研发应用。 所谓物联网，简单讲就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、大坝、油气管道等各种物体中，然后与现有的互联网整合起来，对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制，以更加精细和动态的方式管理生产和生活，达到“智慧”状态，提高资源利用率和生产力水平。对此，无锡市政府明确表示，物联网时代来临，人们的日常生活将发生翻天覆地的变化。而国际上也将物联网称做全球下一个万亿元级规模的新兴产业。把握机遇，着眼未来。无锡市政府提出，围绕物联网产业国家战略和重大科技计划，促进物联网技术产业化应用，将中科院技术创新工程与江苏省创新创业战略有机结合，在物联网产业链的技术研发、产业孵化、产业应用等领域进行攻关创新，力争使无锡成为引领我国第三次信息产业浪潮的前锋。此前有专家表示，物联网和互联网一样，都是一把“双刃剑”。物联网是一种虚拟网络与现实世界实时交互的新型系统，其特点是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。物联网技术的推广和运用，一方面将显著提高经济和社会运行效率，另一方面也对国家和企业、公民的信息安全和隐私保护问题提出了严峻的挑战。对此稳捷网络的技术专家表示，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，与社会的联系十分紧密，一旦受到恶意攻击，很可能出现大范围的工厂停产、商店停业、交通瘫痪，让社会陷入一片混乱。为此，稳捷网络提出通过部署基于七层应用的物联网Web安全解决方案，防御物联网数据流中的安全风险，并确保物联网核心系统在高流量下的稳定运行。据介绍，在无锡市的规划中，基本确定了物联网三大示范应用：第一， 无锡机场防入侵传感网络系统和新区综合保税区应用示范工程。第二，太科园智慧园区(感知中国)示范工程，打造智慧的基础设施、智慧的城市管理和安全监控、智慧的交通、智慧的社区，建设传感网应用体验式主题公园。第三，太湖水质监测无线传感网络系统和智能交通传感网络系统应用示范与此同时，无锡市政府还将东南大学传感网络技术研究中心、北京邮电大学传感网络技术研究中心、南京邮电大学传感网络技术研究中心、中国移动物联网研究所、复旦大学国家微电子材料与元器件微分析中心引入无锡物联网信息服务产业园。为了确保万无一失，稳捷网络计划为无锡物联网信息服务产业园提供基于SEP标准的全套Web安全解决方案，力求在质量、可靠性、性能、口碑等各个方面满足政府对物联网安全的需求，从效果和性能两个方面保证园区内物联网核心系统的稳健运行。为了应对物联网的流量压力，稳捷网络设计了以3G/10G高性能BeSecure Web安全网关为基础的内容安全管控方案，开展全方位多维度保护和在线式透明部署。有理由相信，在稳捷网络全球最佳Web安全网关的整体防护之下，无锡物联网建设的安全性将得到有效的提升。31第二章 物联网的应用领域及应用实例 未来的物联网可以看作是现有的人与应用之间交互的扩展。只不过这种新的交互是通过“物”这个层面上的交流和融合来实现的。正因为如此，未来的物联网（IoT）必将给现在传统技术的应用（如：自动识别和数据采集技术（AIDC）以及其他一些现有边缘技术的应用）带来更大的附加价值，将扩展这些技术的使用范围，打破现有本地化的限制，从而大大扩展这些技术的应用领域和适应能力。本章就将用接下来的篇幅介绍现在我们已经可以想见的一些基于未来物联网（IoT）的应用事例。通过这些应用事例的介绍将可以为我们勾勒出未来物联网的发展蓝图和宏大远景。2.1 物联网的应用领域1. 智能家居智能家居产品融合自动化控制系统、计算机网络系统和网络通讯技术于一体，将各种家庭设备(如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、网络家电等)通过智能家庭网络联网实现自动化，通过中国电信的宽带、固话和3G无线网络，可以实现对家庭设备的远程操控。与普通家居相比，智能家居不仅提供舒适宜人且高品位的家庭生活空间，实现更智能的家庭安防系统;还将家居环境由原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具，提供全方位的信息交互功能。2. 智能医疗 智能医疗系统借助简易实用的家庭医疗传感设备，对家中病人或老人的生理指标进行自测，并将生成的生理指标数据通过中国电信的固定网络或3G无线网络传送到护理人或有关医疗单位。根据客户需求，中国电信还提供相关增值业务，如紧急呼叫救助服务、专家咨询服务、终生健康档案管理服务等。智能医疗系统真正解决了现代社会子女们因工作忙碌无暇照顾家中老人的无奈，可以随时表达孝子情怀。 3. 智能城市 智能城市产品包括对城市的数字化管理和城市安全的统一监控。前者利用数字城市“理论，基于3S(地理信息系统GIS、全球定位系统GPS、遥感系统RS)等关键技术，深入开发和应用空间信息资源，建设服务于城市规划、城市建设和管理，服务于政府、企业、公众，服务于人口、资源环境、经济社会的可持续发展的信息基础设施和信息系统。后者基于宽带互联网的实时远程监控、传输、存储、管理的业务，利用中国电信无处不达的宽带和3G网络，将分散、独立的图像采集点进行联网，实现对城市安全的统一监控、统一存储和统一管理、为城市管理和建设者提供一种全新、直观、视听觉范围延伸的管理工具。 4. 智能环保智能环保产品通过对实施地表水水质的自动监测，可以实现水质的实时连续监测和远程监控，及时掌握主要流域重点断面水体的水质状况，预警预报重大或流域性水质污染事故，解决跨行政区域的水污染事故纠纷，监督总量控制制度落实情况。太湖环境监控项目，通过安装在环太湖地区的各个监控的环保和监控传感器，将太湖的水文、水质等环境状态提供给环保部门，实时监控太湖流域水质等情况，并通过互联网将监测点的数据报送至相关管理部门。 5. 智能交通智能交通系统包括公交行业无线视频监控平台、智能公交站台、电子票务、车管专家和公交手机一卡通五种业务。公交行业无线视频监控平台利用车载设备的无线视频监控和GPS定位功能，对公交运行状态进行实时监控。智能公交站台通过媒体发布中心与电子站牌的数据交互，实现公交调度信息数据的发布和多媒体数据的发布功能，还可以利用电子站牌实现广告发布等功能。 电子门票是二维码应用于手机凭证业务的典型应用，从技术实现的角度，手机凭证业务就是手机 凭证，是以手机为平台、以手机身后的移动网络为媒介，通过特定的技术实现完成凭证功能。 车管专家利用全球卫星定位技术(GPS)、无线通信技术(CDMA)、地理信息系统技术 (GIS)、中国电信3G等高新技术，将车辆的位置与速度，车内外的图像、视频等各类媒体信息及其他车辆参数等进行实时管理，有效满足用户对车辆管理的各类需求。公交手机一卡通将手机终端作为城市公交翼卡通的介质，除完成公交刷卡功能外，还可以实现小额支付、空中充值等功能。测速E通通过将车辆测速系统、高清电子警察系统的车辆信息实时接入车辆管控平台，同时结合交警业务需求，基于GIS地理信息系统通过3G无线通信模块实现报警信息的智能、无线发布，从而快速处置违法、违规车辆。6. 智能司法智能司法是一个集监控、管理、定位、矫正于一身的管理系统。能够帮助各地各级司法机构降低刑罚成本、提高刑罚效率。目前，中国电信已实现通过CDMA独具优势的GPSONE手机定位技术对矫正对象进行位置监管，同时具备完善的矫正对象电子档案、查询统计功能，并包含对矫正对象的管理考核，给矫正工作人员的日常工作带来信息化、智能化的高效管理平台。7. 智能农业 智能农业产品通过实时采集温室内温度、湿度信号以及光照、土壤温度、CO浓度、叶面湿度、露点温度等环境参数，自动开启或者关闭指定设备。可以根据用户需求，随时进行处理，为设施农业综合生态信息自动监测、对环境进行自动控制和智能化管理供科学依据。通过模块采集温度传感器等信号，经由无线信号收发模块传输数据，实现对大棚温湿度的远程控制。智能农业产品还包括智能粮库系统，该系统通过将粮库内温湿度变化的感知与计算机或手机的连接进行实时观察，记录现场情况以保证量粮库内的温湿度平衡。 8. 智能物流 智能物流打造了集信息展现、电子商务、物流配载、仓储管理、金融质押、园区安保、海关保税等功能为一体的物流园区综合信息服务平台。信息服务平台以功能集成、效能综合为主要开发理念，以电子商务、网上交易为主要交易形式，建设了高标准、高品位的综合信息服务平台。，并为金融质押、园区安保、海关保税等功能预留了接口，可以为园区客户及管理人员提供一站式综合信息服务。9. 智能校园 中国电信的校园手机一卡通和金色校园业务，促进了校园的信息化和智能化。校园手机一卡通主要实现功能包括：电子钱包、身份识别和银行圈存。电子钱包即通过手机刷卡实现主要校内消费;身份识别包括门禁、考勤、图书借阅、会议签到等，银行圈存即实现银行卡到手机的转账充值、余额查询。目前校园手机一卡通的建设，除了满足普通一卡通功能外，还实现了借助手机终端实现空中圈存、短信互动等应用。 中国电信实施的“金色校园”方案，帮助中小学行业用户实现学生管理电子化，老师排课办公无纸化和学校管理的系统化，使学生、家长、学校三方可以时刻保持沟通，方便家长及时了解学生学习和生活情况，通过一张薄薄的“学籍卡”，真正达到了对未成年人日常行为的精细管理，最终达到学生开心，家长放心，学校省心的效果。10. 智能文博 智能文博系统是基于RFID和中国电信的无线网络，运行在移动终端的导览系统。该系统在服务器端建立相关导览场景的文字、图片、语音以及视频介绍数据库，以网站形式提供专门面向移动设备的访问服务。移动设备终端通过其附带的RFID读写器，得到相关展品的EPC编码后，可以根据用户需要，访问服务器网站并得到该展品的文字、图片语音或者视频介绍等相关数据。该产品主要应用于文博行业，实现智能导览及呼叫中心等应用拓展。 11. M2M平台中国电信M2M平台是物联网应用的基础支撑设施平台。秉承发展壮大民族产业的理念与责任，凭借对通信、传感、网络技术发展的深刻理解与长期的运营经验，中国电信M2M协议规范引领着M2M终端、中间件和应用接口的标准统一，为跨越传感网络和承载网络的物联信息交互提供表达和交流规范。在电信级M2M平台上驱动着遍布各行各业的物联网应用逻辑，倡导基于物联网络的泛在网络时空，让广大消费者尽情享受物联网带来的个性化、智慧化、创新化的信息新生活。 2.2物联网应用实例2.2.1 中国移动的“物联网”中国移动通信集团公司（简称“中国移动”）于2000年4月20日成立，注册资本为518亿元人民币，资产规模超过7000亿元。中国移动是中国唯一专注于移动通信运营的运营商，拥有全球第一的网络和客户规模，连续8年被美国财富杂志评为世界500强，最新排名第148位，是北京2008年奥运会合作伙伴。这是中国移动官方的自我介绍，对它的具体内容暂不品论，但是中国移动的确在中国电信业务领域是当之无愧的行业老大，在经历过一系列资产运作，行政调配，业务整合之后，中国移动的影响力不断扩大，同时在移动通讯领域的不断的技术创新和大规模的基站建设，使中国移动一直引领了中国电信业务的发展潮流。在第二代数字移动通信市场的蓬勃发展和日益成熟之后，3G业务也不断的发展和扩张，提升了移动通信网络的数据承载能力，也为移动通信网和互联网的结合提供了更为坚实的技术平台。在3G网络下，几乎所有可以在互联网平台上实现的业务都可以在3G网络上运行。3G时代，移动增值业务朝多元化趋势发展，除了原有的2.5G业务(如短信、彩信、图铃下载、游戏、WAP和IVR)等之外，各种新的增值业务(视频点播、高速上网、在线游戏和行业3G应用等)也会相继推出，极大丰富人们的生活。运营商建设的以3G为主体、以WLAN为重要补充的无线宽带数据网将成为“物联网”的最佳承载平台。 为应对“物联网”的需要，无线数据平台要做到满足海量终端接入和无缝覆盖，WLAN这种低成本高带宽的无线通信技术就成为了3G的理想补充，在重点区域、人群及传感器密集区域建设WLAN网络，可以以最低成本的方式，解决此类区域3G带宽不够的问题。3G+WLAN的部署方式以低成本和易实施的特点成为了无线宽带接入的最佳部署方案。国内主要运营商都因此具备了建设WLAN的动力，并且从整个无线宽带业务的普及中都可以预期到相应的收益。 WAPI作为中国自主知识产权WLAN技术的代表，在未来的“物联网”发展前景更为广阔。WAPI的技术核心是三元对等鉴别，接入点和终端都有数字证书作为独立的身份标识，完全可以满足“物联网”概念中对“物”身份识别的需要，是RFID等射频身份识别技术还未完全成熟的情况下最理想的低成本实现方式。而且其安全架构在“物联网”领域内也有非常大的发展前景，嫁接射频身份识别功能后也可以成为中国自主知识产权的RFID技术的基础。也是在这样的前提下，为了弥补在3G时代的被动，（大多数的技术专利被外国占有）中国移动在近两年开始颇有战略眼光的率先推广“物联网”，不管是出于商业利益驱动下的概念炒作，还是真正的为了推动国家的信息化水平，这一新情况的涌现，的确是值得研究的。 “物联网”概念在国内的大热很大程度上是由中国移动总经理王建宙在不同场合对这个概念的不断宣传。2009年10月5日，ITU World 2009(世界电信展)在瑞士日内瓦开幕。会上，中国移动总裁王建宙发表了演讲，对当前的热点物联网再次进行了阐述，引起了业内广泛关注。他表示，物联网有三大特征，目前推广物联网的条件已更成熟。 据报道，他在演讲中表示，物联网应该具备三个特征，一是全面感知，即利用RFID，传感器，二维码等随时随地获取物体的信息;二是可靠传递，通过各种电信网络与互联网的融合，将物体的信息实时准确地传递出去;三是智能处理，利用云计算，模糊识别等各种智能计算技术，对海量的数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制。 王建宙在此前的一次会议上曾表示， “有三个层次的网络，第一个感知网，第二个网络层，第三个是应用者。物联网要跟3G结合起来，3G网络是提供物联网的信息传送的有效平台。” 同时王建宙还在人民日报上发表了题为从互联网到物联网的文章，不断为“物联网”的推广造势，由此也引发了其他网络运营商的跟风，中国电信，中国联通等也相继推出了自己的关于物联网的业务规划。同时他也在不同的场合表示无线网络技术使得推广物联网已更成熟。 应该说这样的造势时很成功的，一时间让物联网的概念大热，为“物联网”概念的推广起到了积极的作用。虽然王建宙在各种场合极力提倡物联网概念，但是中国移动内部并未成立独立的物联网业务部门。“与物联网相关业务的各个环节都分解在相关的部门内，比如技术研发就由技术部门进行负责，资费计算、内部协调和业务开通，都由不同部门负责。”一位中国移动的工作人员告诉记者，在客户提出相关服务要求的时候，面向大客户的业务经理就会统筹这些业务资源，为用户提供整套业务。同时物联网业务的推出并不能完全依靠运营商一家的力量。所以在具体的业务推广上，中国移动还是采取了试探性的动作，往往局限在较小的领域。“我们相关的业务刚刚推出，很多业务还处于试商用阶段。”中国移动展区负责人告诉每日经济新闻记者，与此相关的新兴业务都在试水，还没有大规模推广。 中国移动关于“物联网”业务主要集中在：1. 手机钱包 所谓“手机钱包”顾名思义就是手机可以发挥钱包的功用，可以用来支付购物帐单、获得