物聯網技術安全范文

時間:2023-10-08 17:42:32

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物聯網技術安全

篇1

關鍵詞:安全 物聯網 預警 逃生

中圖分類號:TB472

文獻標識碼:A

文章編號:1003-0069(2016)01-0072-02

物聯網(IOT)是在“互聯網概念”的基礎上,將其用戶端延伸和擴展到任何物品與物品之間,進行信息交換和通信的一種網絡概念。隨著物聯網技術的飛速發展,物聯網技術針對各行各業的影響也正日益體現出來,基于物聯網技術的各種跨界設計也層出不窮。使用物聯網技術的新設備、新系統會影響家居設計,因此應用物聯網技術是家居環境設計的大勢所趨。在這樣一個背景下,研究如何利用物聯網技術的優勢,發展家居環境設計,找到大眾最關心的問題之一――安全性設計作為研究突破口,把物聯網作為家居安全性設計的技術手段,更好地保證大眾的安全。

一 研究背景

物聯網技術這幾年在中國發展迅速。特別是目前各地在建或建成的智慧城市,如智慧無錫、智能青島等,都讓物聯網技術影響著人們的生活,甚至是改變了人們的傳統生活方式。、總理專門對物聯網作出重要指示,要讓物聯網更加促進生產、走進生活、造福百姓。各地針對性地出臺《十二五信息化戰略合作框架協議》都在把物聯網技術落實到人們生活的方方面面中去。在這樣一個技術背景條件下,把物聯網技術應用到民眾的生活中去,方便民眾、保障民眾、服務民眾成為當下物聯網技術的研究方向。例如,智能墻面和眾多的未來可以通過科技實現的家居室內設施、設備中的安全性指標導入到應用APP中,來更好地保障人們的安全。

隨著社會發展,在安全層面上引申開去,涉及到有關安全的涵蓋,已從最初的安全的設計,到現在人們越來越關心如何更好體現安全,隨時隨地感到安全,甚至是掌握安全。而在物聯網技術下,可以通過安全設備網絡化和智能化,來實現安全數據的監控、報警甚至是智能引導。在家居空間設計中,只是對安全做了最基本的規范,在實際設計與施工中,往往是為了創造某種效果或理念,忽視潛在的安全隱患。公安部消防局統計,2014年全國共接報火災39.5萬起,死亡1817人,受傷1493人,直接財產損失43.9億元。這使得安全問題迫在眉睫地擺在設計師的面前,由于物聯網的快速便捷,可以使人們通過物聯網,隨時隨地掌握家中的動向,及時預防甚至是幫助他們逃離,以保障財產及生命安全。接入物聯網的設備,預警,逃生三個層面的設計理念下產生的家居設計的改變。物聯網設備安全的統一性接口、系統等對傳統家居設計提出了新的要求。而預警、逃生等接人物聯網的設備也勢必帶來家居空間的跨界設計改變。(圖1)

二 研究現狀

家居空間從一開始就建立在人在室內空間中是否安全這個前提來展開的。對于居住的安全性,我們一直把這個焦點給了建筑設計師,而隨著新技術的運用,業主本身參與到室內設計的成分越來越大,這個安全的概念就可以分成兩個部分,前期是傳統的建筑設計師的樓宇安全,后期是設計師對于家居室內人身以及財產的使用安全。由此我們有必要討論一種全新的設計理念――安全性設計。在室內設計中,我們也有相應的傳統安全設計標準,一些固定場所走廊位的寬度、插孔的安裝位置等,這些保障了在設計后的安全使用。但這是具體設計過程的單一安全設計,現實中往往在設計過程中為了體現某些概念或設計新意,對這些考慮不全面,設計安全性因而得不到有效實施。這就要由設計安全性發展為安全性設計,所以我們強調從源頭開始,從設計的角度提前考慮安全性。從“設計安全性”這個室內設計中的一個設計環節,上升到“安全性設計”,把安全性作為室內設計的整個前提和基礎。在新技術,新手段的幫助下,更好地實現安全性設計。

傳統的家居安全性和物聯網下的家居安全性是既有聯系又有區別的兩個概念,傳統的家居設計一般注重基本的安全規范、單個物體或個人的安全,而往往不重視統一的,協調性的預警式安全,對于智能化的家居系統沒有統一的接口標準。在物聯網技術中,通過網絡協調智能設備成為可能,由此上升到設計層面的是在家居空間這樣私密性比較高的空間設計中,帶來了安全信息的時刻掌握和人群的聯網合作式的存在,而由此帶來新的安全的設計模式。把安全因素通過數據和圖形,家居中的設備安全運行、環境的預警、甚至是通過智能家居指導與協助逃生的設計理念下,改變人們在家居設計中只關心設計的材料安全、施工安全這些單一的家居安全現象,在家居設計的層面上,綜合成一個全新的設計理念――基于物聯網技術的家居安全設計。即通過物聯網技術考慮人在空間中的安全,通過人與設備的聯系,再通過設備與網絡,形成安全數據查看、安全預警、逃生指導等,更好保障人的安全。保障的概念不局限于人的生命,也包含了,人對于在空間中一切合理的安全因素,涵蓋了人的生命以及財產的安全、健康,和由此帶來的有保障的心理感受。

目前在物聯網技術條件下,家居安全性上還是存在諸多問題,主要有以下幾個方面:

1 物聯網設備安全標準不統一。人們一直注重設備安全,但只限于對單個設備的安全性上考慮。物聯網設備由于生產廠商的標準不一致,導致開發的APP種類眾多,使用繁瑣。甚至物聯網家居設備本身的安全漏洞,會導致人們隱私受到威脅。因此,制定統一的物聯網設備安全標準不光針對物聯網設備使用安全,而且包括物聯網設備其本身的安全性制定。

2 沒有形成系統的預警安全機制。國內家居設計在關注入使用空間的時候,對待預警設計顯得不夠重視。相對于傳統的防盜和預警設計,老式的安全門鎖或者報警器,在如今的城市中顯得作用越來越微弱。同時,人們在追求高品質舒適生活的同時,對防盜與報警設計相對顯得不太重視。但當下的社會現狀,人們不得不關注自身的人身、財產安全,為此凸顯預警設計的重要性。而當下的科技手段,遠程遙控、視頻監控都已經和家居設備結合起來。(圖2)但各種接入口眾多,其標準也不統一。沒有統一性接口設計,可以讓這些設備并入網絡,形成系統的預警和防盜報警系統。

3 對物聯網下的逃生安全機制不夠重視。家居設計中往往注重人在空間中的舒適度,空間的功能設計在室內設計中的比重很大。而家居空間設計中逃生這個概念,在當下的中國可以說是既火熱又發展緩慢。在物聯網技術下,家居中智能設備可以發揮指導逃生和協助逃生的作用。同時政府在眾多的公共性物聯網平臺下,也沒有專門針對民眾逃生與救護的APP平臺開發,使得物聯網技術在逃生等安全性問題上缺乏其強大的應用。

人們對安全性認識只是分散在家居設計各個其他的研究領域,人們可能大多數討論的是單個產品或一個產品領域的安全設計,如電器的安全,材料的安全等,而對空間的安全早在上世紀90年代雖有提及,但研究過于分散,而且沒有上升到主流設計理念的地位。而在物聯網技術下,相繼提出了智能建筑、低炭建筑等一系列和家居設計相關的理論,但是作為家居設計中重要的安全性設計并沒有很好地與之結合。現實中,物聯網下的綠色建筑、智能建筑都對安全性研究不足。所以研究通過物聯技術下的設備安全、防盜預警、逃生為出發點的家居安全性設計,在如今的社會環境中顯得尤為重要。

三 研究意義

1 現實意義。目前以梁志天等一批國內優秀的室內設計師在個性與室內舒適程度上有所成就,他們在安全性上也做了一定的考慮,但他們并沒有把安全性設計作為家居設計為重要目的來考慮所做的方案。這就具有了研究安全性設計的現實意義。而國內對于物聯網技術的研究與應用,則過多的是在純技術手段上,如張春紅教授研究的關于通信和計算機技術。對于物聯網的前景,不少專家學者,提出了低炭建筑、智能建筑,但是從家居生活中利用物聯網保障人和財物的安全,使得基于物聯網技術下的安全得到充分保障,在家居設計中則較少考慮。

2 理論意義。從二十世紀七八十年代提出的綠色設計到現在的可持續設計,再到基于物聯網技術的智能設計,都無一例外地提出了安全、規范。但在這些紛繁的設計理論和設計流派中,由現狀來看,對于家居設計則要以安全性設計作為其基礎或是支柱。家居設計是一個四維設計,它要通過時間來檢驗是否合理的設計體系。在長時間的使用中,安全性設計作為一個重要指標,顯得尤為突出。家居空間中全面地考慮安全在家居設計中應作為終極目標,所有的設計都應該圍繞這個主題而展開。針對家居安全性設計,我們所使用的條件和手段也應與時俱進。特別是在物聯網技術重視與推廣的大前提下,利用國家物聯網的優勢,使我國的家居設計走在設計潮流的前列。

篇2

關鍵詞:物聯網技術;信息安全;管理

1概述

在社會持續發展背景下,物聯網技術得到了廣泛的應用,而且涉及到的領域較為廣闊,在其不斷發展中信息安全受到人們的重點關注,逐漸產生物聯網技術信息安全,對需要保護的物聯網數據進行防護,形成硬件、軟件防護體系,這樣才能保證物聯網體系正常運轉,避免遭受其他惡意軟件的傷害。

2物聯網核心技術

物聯網技術從整體架構上被分為感知層、網絡層和應用層3方面,其技術也被分為標識、感知、處理和信息傳輸等4環節,這些環節并不是獨立存在的,而是屬于相互融合、相互支撐的關系,每個環節都有其對應的核心技術,具體核心技術如下所示:(1)射頻識別技術。該技術也被稱為電子標簽RFID,主要是通過空間耦合,應用射頻信號,能夠無接觸進行信息傳遞。在應用此技術進行信息傳遞和信息識別的過程中,需要他人操作,使用起來方便、快捷,還能實現多個物品標簽的一次性識別,識別效率較高,大大節省人力成本。(2)傳感器技術。該技術主要是從外界信息源中獲取有價值的信息,并對這些信息進行加工和處理,以此產生的一種新技術。而且該技術的核心在于傳感器,能夠實現物與人、人與人之間的信息交流,促使人類能夠感知外界環境和事物。(3)智能芯片技術。該技術的應用提升了人們生活的智能化水平,對改變人們的生活方式發揮了巨大作用。通過傳感器技術獲取溫度、壓力等數據,結合信號處理數據,為人們提供良好的生活環境。而智能芯片是決定傳感器性能的關鍵,能夠保證傳感器的靈敏度和穩定性。(4)無線網絡技術。該技術能允許用戶建立遠距離的無線連接,實現全球語言和數據網絡等,無線網絡和有線網絡具有一樣的功能,而且在信息傳輸中也需要介質,利用無線網絡技術,能夠幫助人們連接網絡隨時隨機查看網絡信息,打破傳統有線網絡在時間和空間上的障礙,可以單獨使用也可以和互聯網結合起來使用。

3物聯網技術信息安全

隨著社會經濟的快速發展,人們逐漸對計算機信息安全提高重視,特別是當今時代下,人們的生活、學習和工作已經離不開網絡信息技術的支持,在網絡中存儲了大量、重要的信息,一旦這些信息受到安全威脅,將會對信息所有者,甚至是社會穩定造成嚴重的影響。為了保證網絡信息的安全,需要在網絡中設置安全防護體系。因此,對于物聯網技術來說,人們在進行入網絡平臺時,需要進行身份認證,這就導致其成為信息安全的關鍵,在設計網絡平臺的過程中,針對入口設置認證程序能夠實現性能較強的防范安全漏洞。因此,網絡技術信息安全具有以下特點:(1)授權。該特點主要是給予使用者一定權限,在進行平臺使用平臺資源的過程中,對使用者的行為進行監管,只有授權的對象才具有這種權利。(2)保密。在信息安全中心,假如認證和授權是基本管理內容,那么保密則是信息安全的重要手段。保密主要是保證信息在傳遞過程中不會遭受破壞或者竊取,保護用戶的各種信息安全。(3)真實。現階段,人們普遍利用網絡實現信息交流和共享,在網絡中不僅能夠獲取自己想要的信息,還能向他人發送信息,這就促使信息交流的范圍越來越廣泛,而且信息透明度也逐漸提升,信息傳播速度增快,但是信息的真實性卻無法得到保證。(4)不可否認,當物聯網技術在應用過程中出現網絡信息安全事件時,需要保證事件是否具有可查性和可追溯性,分析其是否進行了授權處理,整個網絡信息交流活動都可以查詢,這樣才能確保在出現安全問題時及時查找問題產生的原因。在物聯網研究中,安全防御是重點研究內容,為了提升保密效果,相關開發人員使用無線傳感器網絡中的公私鑰密碼算法、局部安全算法等,顯著提升物聯網節點、基站等之間的通信安全。

4物聯網技術信息安全面臨的威脅

4.1隱私威脅

物聯網主要采用無線連接方式實現通信,并采用大量的電子標簽和無人值守的設備,在成本、性能等因素的影響下,物聯網系統大多數使用的終端屬于弱終端,很容易遭受非法入侵,甚至受到破壞,這些情況都會導致使用者在使用過程中隱私信息受到攻擊者非法獲取。例如,攻擊者通過非法入侵,獲取使用者的身份信息、行為特征、興趣愛好、商業機密等重要信息,對使用者帶來嚴重的安全隱患。另外,RFID作為一種非接觸式的自動識別技術,被廣泛應用于物聯網技術中,通常會對每個需要信息采集的物品配置標簽,進而利用電磁波和讀寫器完成通信,這種非接觸式的無線通信方式也存在較大的安全隱患。而且RFID標識自身并沒有保證安全的能力,攻擊者能夠通過自制讀寫器和電磁波實現通信,這樣就導致信息外露情況發生,而且末端設備和RFID標簽使用者不知情的情況下,標簽上的信息也可以輕易地被跟蹤或篡改,再將改動過的信息發送給使用者,導致信息不真實。

4.2身份冒充

一些物聯網系統設置的管理密碼較為簡單,而且還有些是出廠設置的默認密碼,并沒有對其加密修改,而且這些設備還具有無人值守的特征,一般遭受劫持在短時間內很難及時發現,非法入侵就可以偽裝成客戶端或者服務器進行數據發送或者執行某些惡意操作。例如,在門禁系統進行更改設置,就可以隨意進出房門。

4.3信令擁塞

物聯網技術中使用的終端和服務器之間的認證方式是一對一的,這就導致假如物聯網中存在大量的終端設備,而且這些終端設備在進行業務數據交流的過程中,會向服務器發送大量的認證請求,這時就可能因為大量信息請求導致服務器出現過載情況,使得網絡中的信令通道出現擁塞情況,間接導致DDOS攻擊發生。

4.4惡意程序

惡意程序能夠通過多種方式和途徑進入無線網絡和傳感網絡中,一般入侵成功,就會肆意傳播惡意信息、軟件等,其具有較強的傳播性、隱蔽性和破壞性,相比TCP/IP網絡來說,防范難度更大。例如,蠕蟲惡意怠慢,自身不需要寄生文件,通過檢測和殺毒處理很難將這些惡意代碼清除干凈。

4.5僵尸網絡

僵尸網絡主要是由一系列被惡意軟件感染的主機組成。攻擊者能夠通過各種渠道向互聯網上的主機傳播僵尸程序并感染,促使其形成一個僵尸網絡,進而能夠讓攻擊者進行惡意活動操作。例如,采用分布式拒絕網絡攻擊、竊取個人信息、執行分布式計算任務、推送垃圾廣告、發送垃圾短信等。這些網絡攻擊都會導致基礎網絡或者主要應用系統出現崩潰或者癱瘓情況,甚至會導致大量私密信息、個人隱私等出現泄漏情況,還可能會被用來網絡欺詐等其他違法犯罪行為。

5物聯網技術信息安全管理

5.1感知層

物聯網系統中包含的節點很多,比如傳感器、智能控制設備等,需要對這些設備進行科學合理的運用,才能確保物聯網系統正常運行。然而很多設備并沒有統一接口標準和數據標準,導致物聯網技術信息安全遭受威脅。盡管物聯網的感知層只用來進行信息獲取和存儲,但是假如沒有設置相應的基礎信息,也會影響后期信息處理效果和應用效果。因此,在這種情況下,就需要加強感知層信息安全管理,在設備上安裝安全認證,通過信息加密處理方式,保證獲取的信息在存儲過程中不會被輕易地篡改和非法入侵使用等。同時,還可以應用安全路由、密鑰管理等手段,確保信息的安全性。在對關鍵技術實施標準化整合的過程中,需要確保基礎設施也要進行整合,這樣才能加強對感知層的安全管理,實時觀察設備運行狀態,確保設備在無人值守的情況下也能正常運行。

5.2傳輸層

物聯網需要利用無線網絡、互聯網、傳感器網絡等實現信息傳輸,主要將信息傳輸到處理層中,而且在信息的傳輸過程中,需要經過多種節點,才能順利達到處理層。因此,為了保證信息安全,就需要加強對傳輸層的管理,對固定節點、移動節點、傳輸路線等進行實時監控,并在傳輸網絡中逐漸形成虛擬安全專用網絡,這樣能夠保證信息在傳輸過程中具有一定的準確性和可靠性。

5.3處理層

針對處理層信息安全管理,需要設置認證和密鑰管理結合的機制,針對密鑰設計相關安全管理方案,確保信息的機密性和準確性。同時,可以利用密碼技術,及時查找到惡意信息,并對入侵攻擊進行全面檢測,避免病毒入侵。另外,分析惡意指令,對惡意入侵行為進行預測和控制,在此基礎上應用追蹤技術和設備識別技術,保證數據處理的安全性。

5.4應用層

物聯網的應用層主要是信息應用和技術應用,能夠將網絡和物品、人等鏈接起來,實現智能化處理。對于應用層信息安全管理而言,需要建立科學的數據庫機制,在不同情境下提供不同的保護技術措施,并對泄漏信息進行跟蹤,建立具有全面性的安全機制,并在不同環境下,還算是隱私保護模式,確保用戶隱私信息不受到惡意入侵和竊取。同時,禁止非法操作進行訪問,在用戶應用數據處理業務時要保證數據的安全性,將數據證書安全網關結合起來,實時觀察操作行為。另外,物聯網技術的設計較為廣泛,在應用過程中可以加強軟件和系統的更新和維護,將云計算、云技術等應用其中,提升無線網絡的處理效率。

篇3

構建基于物聯網技術的食品安全追溯框架

食品質量安全追溯是一個能夠連接食品種植/養殖、倉儲、生產加工、包裝、運輸、檢驗、監管和消費等各個環節,通過物聯網技術采集食品生產與供應各環節信息,建立食品安全信息數據庫,讓消費者詳盡了解食品生產和流通過程,提高消費者放心度。一旦發現問題,食品質量管理部門就能夠根據數據庫信息溯源進行有效地控制和召回,從源頭上保障食品的質量安全。

物聯網技術在食品質量安全追溯中的應用

種植/養殖基地方面通過環境傳感器檢測農戶種植/養殖基地的空氣溫濕度、土壤溫濕度、氣體成分含量、光照強度等信息,并通過無線網絡將這些信息發送到食品質量安全追溯數據庫。同時,種植者/養殖者身份信息、品種、產地、立地條件、用藥情況等種植/養殖過程信息發送到食品質量安全追溯數據庫,食品質量監督管理部門可以實時檢測農戶種植/養殖基地的環境參數,可以通過互聯網瀏覽器遠程動態監測農作物/養殖物生長情況的實時數據,可自定義網絡節點地圖、可查看每個節點的詳細數據、可監測到網絡性能以及每個節點的運行狀態、可選擇時間跨度繪制多個監測節點中的數據趨勢圖。倉儲加工方面為保持食品原材料品質并使其轉化成為商品,食品加工企業采收后要經過一系列工序,加工環節中要注意各環節的清潔衛生,技術人員通過樣品檢測,嚴格把控質量安全,記載這些信息并上傳到食品質量安全追溯數據庫。利用物聯網條碼技術的強大信息容量以及抗污損能力等特點,對食品進行入庫管理、出庫管理、盤點管理。工作人員利用RFID技術,使用手持終端設備掃描條碼可以有效縮短包裝、搬運、盤點、統計的時間,大幅提高倉儲管理效率,保證食品倉儲加工質量。包裝方面通過對種植基地/養殖基信息和倉儲加工環節信息進行數據處理,將RFID條碼貼在包裝好的食品上,從而起到產品追溯的簡潔效果。按照需求不同,可以生成箱/盒標簽和托盤標簽兩種標簽。如果產品要進行分銷和零售,就生成箱/盒標簽,標簽要包含GTIN、批號、包裝日期、國家批準號碼或供貨商全球位置碼、原產國(地)、農田代碼(可選)和收獲日期(可選)等。如果產品要進行倉儲和物流運輸,就生成托盤標簽,標簽要包含SSCC、物流單元內貿易項目的GTIN、物流單元內貿易項目的數量、托盤化日期、凈重、毛重、原產國(地)和農田代碼(可選)等。配送方面利用傳感技術、RFID技術、GPS技術等監控配送車輛,采集車輛車牌和駕駛員信息、裝車地點信息、裝車時間、目的地信息、到達時間、配送車輛行駛路線信息、運輸車輛車門開啟次數、運輸途中溫度和濕度等信息,將采集到的數據上傳到食品質量安全追溯數據庫,保證食品配送環節可控、可查。消費者方面消費者可以通過上網追溯、條碼追溯、超市的觸摸屏追溯買到的食品,通過追溯系統,更加清楚的了解到產品的生產與流通信息。消費者大可不必擔心追溯的信息是否可靠,因為檢測食品樣品時,檢測儀直接將檢測結果傳送至食品質量安全追溯監管數據庫,根本沒有修改的機會,從而使每個消費者都能吃上放心的食品。

基于物聯網技術的秦皇島市食品安全追溯應用效果預測

篇4

【關鍵詞】化肥質量安全;物聯網技術;追溯系統的應用

物聯網(InternetofThings)的概念產生于1999年,普及于2005年,在中國,物聯網也被稱為之“傳感網”,2009年物聯網被正式列入我國國家級五大新興戰略性產業范疇,備受全社會的矚目,由此物聯網技術得到了實質性的發展,如今,物聯網技術已經廣泛地應用于各行各業中,化肥作為一種基礎的農資產品,由于其行業準入門檻較低、小廠加工直銷情況普遍,以及受氣候變化以及經濟形勢等不定因素的影響,近年來化肥市場出現產能過剩、惡性競爭加劇,假化肥充斥等不正常情況,化肥行業處于產業亟待升級的拐點,政府部門也開始加大監管力度,在此背景下,基于物聯網技術的產品質量追溯管理被各大正規化肥企業納入了質量安全的建設中。

1物聯網技術的相關概念

物聯網技術是將實質或虛擬的物品信息通過物品編碼技術(EPC)、射頻識別(RFID)技術、激光掃描器、紅外感應器等傳感設備以及利用全球定位系統將其與互聯網連接起來,實現物品信息的智能化識別、傳遞和管理,近年來隨著物聯網技術應用的日趨成熟,實時定位追溯、在線監測、調度管理、遠程控制等精細動態化管理均已成為了現實,物聯網技術大大提高了社會資源的利用率和社會生產力,有效地促進了社會經濟的發展。

1.1物聯網技術的核心技術

1.1.1傳感器網絡技術傳感技術依賴于敏感材料以及工藝計測技術,利用傳感器和傳感器網絡感知和采集目標對象的信息,是物聯網信息的底層及原始信息的來源,其自身的完整性、效率性、安全性等至關重要。傳感網絡節點包含傳感單元、處理單元、通信單元、以及電源,其中傳感單元由傳感器和具有轉換功能的模塊組成;處理單元主要由芯片、存儲器、嵌入式操作系統組成;通信單元主要包括無線通信模塊,正是這些傳感器網絡節點構成了無線網絡,實現了信息的實時感知、采集、傳送和處理。在物聯網技術中傳感器相關于人的眼睛,同時負責把模擬信號轉換成計算機能夠處理的數字信息,傳感器經歷了傳統傳感器、智能傳感器、嵌入式傳感器的轉變,智能化、信息化、微型化、網絡化是其發展的趨勢,傳感器網絡相當于人的神經系統,負責信息的傳遞;嵌入式系統則相當于人的大腦,負責信息的分類和處理,是一項復雜的應用技術。1.1.2射頻識別技術物聯網標識技術主要是以條形碼(一維碼)、二維碼以及RFID標識為基礎,其中射頻識別-RFID(radiofrequencyidentification)屬于無線通信技術,是物聯網技術的核心,它通過射頻信號器自動識別物體包括高速運動目標,獲取物體標簽中的相關信息,該過程無需機械或光學接觸,無需人工干預,可應用于各種惡劣條件下,日常生活中RFID技術應用很廣,大到各類門禁系統、質量安全追溯系統等、小到公交卡、餐卡、水卡、門禁卡、銀行卡、身份證都應用了射頻識別技術,RFID識別技術主要由標簽、閱讀器、應答器3部分組成,射頻識別標簽具有數據存儲容量大、識別速度快、可重復使用、壽命長、安全小巧輕便、防水防磁防偽等特點,廣泛應用于現代物流管理以及自動識別領域中。條形碼、二維碼和RFID標簽都屬于物品信息標示技術,本質上都是賦予物品以一個特殊的編號,經由掃描該編號而獲知該物品的相關信息,二者之間有一定的區別,條形碼(一維碼)和二維碼是通過光學手段感知印刷的條形粗細或圖文來獲知編號實現標識作用的,RFID標簽可以說是一維碼和二維碼的電子版本,它采用無線電原理,通過電磁波的載波、調制等過程來獲取RFID標簽里的編號信息,它的優勢在于以嵌入或附著方式來對物體進行定位,無需近距離讀取,數據存儲所花時間更短,安全性更高。1.1.3EPC編碼技術EPC又稱為產品電子代碼,是物聯網的重要支撐,它以RFID電子標簽為載體,通過傳感器進行識別,以互聯網為信息傳遞的媒介,EPC系統充分結合了射頻識別技術以及互聯網信息技術的優點,為全球每一件商品建立起唯一的、開放的標識,解決了以一維碼以及二維碼只能單次單個識別,以及障礙識別的問題,實現了物品信息在網絡中的交換、處理、共享以及透明化管理。

1.2追溯管理系統介紹

追溯性主要是產品在原料、生產、加工以及流通各個階段中具有的正向、反向追蹤的能力,由于產品特點、供應鏈特征、技術手段等不同,不同的追溯系統存在著較大差異,隨著編碼與標識、信息快速采集、智能決策與預警、數據交換與融合等關鍵技術的成熟,以及物聯網技術的不斷發展,追溯系統向著深度、廣度和精度方向深入發展,因此,從技術角度構建起符合不同需求、集全面感知、實時傳輸、智能決策為一體的追溯系統已成為可能,正被各行各業所采用。

2化肥生產質量安全追溯中物聯網技術的應用

2.1化肥生產質量安全的重要性

化肥是化學肥料的簡稱,是用化學方法制成的提供一種或多種農作物生長所必需的營養元素的肥料,主要有氮肥、磷肥、鉀肥、復合肥、混合肥等,中國是一個人口大國,農業是國家之本,糧食生產在我國的農業發展中占據著舉足輕重的地位,我國的耕地面積僅占世界耕地面積的7%,我國的人口卻占世界總人口的22%,因此,提高耕地單位面積的糧食產量是我國糧食增產的必由之路,施肥是改善土壤性質,提高土壤肥力,增加糧食產量的重要措施,化肥作為最基礎的農資產品,與人民的飲食健康也息息相關,它的生產質量安全非常重要。傳統的化肥營銷模式是單一的從廠家到經銷商再到終端營銷模式,如今化肥行業的經銷體制及營銷模式也逐漸向多元化銷售模式轉變,出現了代銷、經銷、聯銷、直銷及銷售、股份合作、區域買斷、駐點直銷、連鎖經營等多種方式,隨著投入市場的產品的累積和增加,如何確保化肥產品質量安全、做到生產加工銷售信息流的及時監控與回溯,杜絕假冒偽劣產品的出現成為了化肥企業的重要改革點,各企業紛紛利用物聯網技術構建化肥生產質量安全的完整追溯體系,實現產品質量追溯的準確性、完整性和效率性。

2.2化肥質量安全追溯系統的架構

在化肥質量安全追溯系統中,硬件層包括傳感器、RFID射頻標簽模塊(對RFID標簽進行EPC編碼,統一發放和管理)、讀寫器、天線、打印機(打印RFID標簽和追溯碼),主要是用于產品信息的采集并將信息傳遞給服務層,服務層是負責數據的處理和傳輸,包括射頻數據的寫入與查詢、校對、存儲和管理;數據層用于存儲數據,包括產品及業務的詳細信息等;應用層包括生產、存儲、運輸、銷售等各個環節的流程管理,各環節主體的參與活動,形成相關的信息,應用層還提供各種查詢、監管等服務功能。

2.3化肥質量安全追溯系統功能的實現

在化肥生產加工存儲銷售的整個環節中,信息采集的操作流程為:當工廠完成了化肥的生產工作,經檢驗員檢驗合格后,由射頻標簽管理功能為所有加工好的化肥分配帶有EPC編碼信息的RFID標簽,射頻閱讀器讀取到EPC標簽信息后,由操作員進行詳細信息的錄入工作,生產過程中采集的信息主要有:EPC標簽、廠家名稱、工廠法人代表、機構代碼、聯系方式、廠家地址、產品的生產日期、生產批次、進程信息、質檢報告等。倉儲管理環節中操作員通過射頻閱讀器采集記錄的信息主要有:EPC標簽信息、倉庫及人員的基礎信息,貨物來源、聯系電話、庫房地址、入庫檢測信息、入庫時間、出庫時間、存儲時的溫度濕度信息、具體數量等。當商品到達運輸管理環節時中所采集記錄的信息主要有:物流公司名稱、代碼、聯系方式、地址、法人代表、貨物來源、數量批次、運輸的車牌號、司機名字、目的地、以及到達時間等。銷售理環節中銷售員通過讀取EPC標簽,獲取相關信息,并生成EPC追溯碼,由打印機打并粘貼在化肥的包裝袋上,銷售環節所采集記錄的信息主要有:分銷商或經銷商、連鎖店、直銷或聯銷店的基礎信息、銷售員名字、所銷信的產品批次、銷售的具體時間、數量單價、追溯碼、上架時間等。當化肥已經完成了銷售環節,購買者通過包裝袋上的追溯碼可以在公司化肥質量安全追溯系統中查詢到各個環節的相關信息,如有發現產品質量問題,購買者可以向相關質管部門進行舉報或投訴,從而實現了產品質量信息溯源,實現了化肥產品的防偽認證、以及企業防竄貨認證,追溯環節還可記錄問題產品的追溯碼、購買時間,購買人姓名,聯系電話,從而有利于企業以及政府監管部門根據相關信息進行查詢,實現對產品的監督和把關,化肥質量安全追溯系統還有單獨的管理模塊,用于數據的備份和恢復功能,確保追溯系統中的所有數據的安全性。

2.4化肥質量安全追溯系統的作用

化肥企業通過導入質量安全追溯系統,構建企業產品的質量檔案庫,全面提升企業對公司產品質量追溯保障的能力,也能夠有效增加客戶的滿意度;其次,產品信息的電子化,準確性,完整性得到提升,管理更為便利,節省了相關產品的信息歸檔、保存時間,節約了人力;再次當企業出現產品質量或物料質量異常時,可以快速進行正向及反向追溯調查,能夠在最短的時間內,獲取所涉及的數量,范圍、為質量問題的處理和改進提供了平臺支撐。

3結束語

互聯網技術、通訊技術以及物聯網技術的結合,實現了物品在全球范圍內的跟蹤、定位與共享,本文介紹了化肥生產銷售過程中物聯網EPC編碼技術以及射頻識別技術在化肥質量安全追溯系統中的應用,企業實現了產品的可追蹤、可定位、可監測、可管理、以及可及時召回,同時也為政府質量監管部門對化肥行業以及公司的監督活動提供了技術支持,方便了消費者自主參與到化肥質量的監管中來,有利于提高化肥行業的整體質量水平,最終為我國的糧食生產以及農業發展做出貢獻。由于我國對物聯網核心技術研究起步較早,無線通信網絡覆蓋率非常高,政府政策的支持以及專項資金的扶助使得近年來物聯網技術在我國得到了突飛猛進的發展,形成了一定的產業技術與應用基礎,以深圳為核心的珠三角物聯網產業群正初步形成,物聯網技術不僅廣泛應用于農產品以及食品安全等行業中,數字醫療、智能交通、數字物流、工業4.0、智能建筑等物聯產業應用創新正在蓬勃發展中,但是物聯網的產業化、規模化、工程化發展仍舊面臨著幾大問題,首先是傳感器等核心技術仍待進一步突破,網絡帶寬在中國仍然是很大的局限;其次是物聯網面臨著信息安全與隱私保護問題的威脅,制定出一項各界認可的國家標準或行業標準指引來完善安全訪問以及數據保護機制,同時對各環節信息采集、傳遞與查詢等相關操作加以規范,是行業發展的迫切需求;再次是隨著網絡設備爆發式的增加,IP地址需要擴容,IPV4將滿足不了日益增長的需求,IPV6尚未普及,從V4到V6的變革并非短時間就能完成;最后是成本及規模化應用問題,RFID電子標簽成本是制約物聯網規范化應用的重要因素之一,雖然近兩年電子標簽成本有了一定幅度的降低,但離規模化應用的低成本要求尚有較遠的距離。

參考文獻

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[5]朱洪波,楊龍祥,朱琦.物聯網技術進展與應用[J].南京郵電大學學報(自然科學版),2011,01:1-9.

篇5

【關鍵詞】消防 安全管理 物聯網技術 信息化應用

物聯網技術能夠實現信息的智能收集與傳遞,不僅可以降低人為誤操作帶來的安全隱患,同時也可以提高消防工作效率,阻止火勢的蔓延,保障人民群眾的生命財產安全,加強消防信息化建設,就要在消防工作中利用物聯網實現資源的有效整合與利用。

1 物聯網技術

物聯網技術是在互聯網技術之上研發的一種先進的計算機技術,由于我國對物聯網技術的研究較早,目前,物聯網技術在各行各業中都有著廣泛的應用,極大程度的促進了我國現代化建設。物聯網技術的技術核心是將網絡技術做了延伸和擴展,將移動終端設備與互聯網相連接,如全球定位系統、紅外感應器、激光掃描儀等,通過移動終端設備實現信息的交換,達到智能監控與管理的目的,運營模式有M2M、SaaS等。

物聯網以其智能化以及優越性在消防安全管理中有著重要的應用,尤其針對于高層建筑、高鐵、地下建筑的消防安全管理有著更大的意義,更大的責任,只有加強消防信息化建設,才能有效的保障社會群眾的生命財產安全,物聯網在消防信息化中的應用主要表現在感知功能與傳輸功能上,通過手持機等移動終端設備來實現智能的感知功能,通過無線網絡實現信息的傳輸功能,最終作用于消防系統中,另外,物聯網技術還可以應用于消防事業管理,將數據導入到消防檔案系統中,實現統一管理與消防的合理調度。

2 物聯網技術在消防信息化領域中的應用

2.1 更新基礎數據庫

數據是系統的重要組成部分,完善的數據不僅可以幫助系統做出正確、科學的分析,同時也能夠提高數據的利用率,但是我國目前的消防信息系統數據過于陳舊,資源利用率不高,在資源共享方面難以提供全面的數據,極大程度的限制了我國消防信息化的進程,因此,將物聯網技術應用在消防信息化領域中,能夠有效的對數據進行錄入與分析,區別于過去數據單獨錄入存在重復率極高的弊端,物聯網能夠實現數據的平移,達到資源有效整合的目的,消防信息化領域中,將滅火救援、隊伍整改以及后勤保障串聯在一起,實現統一管理,利用物聯網技術可以將消防指揮中心與客戶終端相連,在火災發生時,能夠及時的采取正確的滅火措施,疏散人群,避免造成更大的損失。另外通過為消防人員配置移動終端設備,能夠最大程度的提高資源的利用率,促進消防事業的發展。

2.2 實現消防車輛智能調度

在滅火過程中,對消防車輛、消防員和滅火藥劑的調度有著重要的作用,高效的調度能夠幫助消防隊員及時的采取滅火措施,在火勢尚能控制時降低安全事故的發生幾率,保障人民群眾的生命財產安全。因此,將物聯網技術應用于消防的調度中,通過RFID技術與消防車輛的水泵與發動機相連,能夠在滅火過程中,對于消防車的水量以及發動機狀態做到實時的了解,便于消防指揮中心的指揮工作,通過物聯網技術,將數據進行智能收集與傳遞,此過程不依賴于人工操作,不僅能夠避免在數據收集與傳遞中的人工誤操作,同時也大大節約了溝通的時間,數據可以直接在PDA或消防指揮系統中顯示,為消防指揮中心制定出正確的滅火方案贏得了時間。

2.3 提高消防工作人員的安全保障

火災現場情況復雜,尤其是在高層或地下建筑環境中,人員密集,疏散空間狹小,使得消防人員的危險系數增大,特殊的環境也加大了滅火救援的難度,因此,將物聯網技術與消防員相連,在消防防護服中安裝芯片,如濕度探測器等傳感設備將每一名消防員的基本信息通過網絡反映到消防指揮系統中,不僅可以使指揮員識別出火災現場的溫度、濕度以及有害氣體的濃度,從而及時調整滅火方案,另外移動終端設備還會反映出消防員的身體狀況,使指揮員及時下達撤離命令,有效的規避風險,保障消防員的安全。

2.4 實現消防設施的動態管理

消防設施主要是指自動化滅火設施、滅火器、消防水源等等。目前我國消防部隊尚沒有對消防設施采用統一的管理,自動化滅火設施等是阻止火災蔓延最為有效的途徑,尤其在消防救援力量未趕到火災現場時,自動化滅火設施的合理使用能夠最大程度的保障人民群眾的生命財產安全。消防水源是滅火救援的基礎設施之一,合理的利用可以達到最大的滅火效果,因此,將物聯網技術應用到消防信息化領域中,通過在消防設施中安裝GPS芯片合一實時了解消防設備的位置,通過安裝RFID芯片,能夠是實時了解消防設備的使用情況,便于統一管理和調度。

3 結語

綜上所述,物聯網技術在消防信息化領域有著廣泛的應用,不僅可以更新基礎數據庫、實現消防車輛智能調度、提高消防工作人員的安全保障同時也能夠實現消防設施的動態管理,不僅最大程度的保障了社會人民群眾的生命財產安全,同時也極大促進了我國消防事業的現代化建設。

參考文獻

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[3]杜b,王聚全.基于物網的消防車輛信息動態監控系統研究與應用[J].網絡安全技術與應用,2016,03(05):94-96.

篇6

尹淑娟 包頭師范學院信息學院 內蒙古包頭 014030

【文章摘要】

基于物聯網技術的汽車駕駛安全衛士是一款融合了51 單片機、傳感器技術、無線通信網絡終端技術等多種技術于一體的智能系統。該系統可實現的功能首先是檢測駕駛員是否屬于酒后駕駛,如果汽車行駛時發生交通事故,如側翻、碰撞,汽車行駛安全衛士可自行將車輛發生事故類型、車輛所在地 GPS 信息,通過 GSM 模塊發送到車主預設的手機號碼。駕駛員如果有意外發生也可以通過一鍵觸發控制單片機將求救信號發送出去。

【關鍵詞】

汽車駕駛安全;51 單片機;GPS ;無線通信

0 引言

隨著中國汽車工業的飛速發展和汽車保有量的大幅提高,汽車成為現代化交通工具。然而汽車對人類社會文明的進程發揮了積極的促進作用,也對人類的健康和財產安全造成了負面效應。每天甚至每一分鐘世界上都在發生著各種千奇百怪的交通事故,而怎樣控制行車的安全以及發生交通事故之后怎樣去處理就成為一個很難的問題。交通事故的不斷發生,給人民的生命財產安全和社會穩定造成了極大的威脅,并成為一個不容忽視的社會問題。

本系統將汽車行駛存在的安全隱患盡可能的考慮到并且通過物聯網技術盡可能的降低汽車行駛的事故發生率。汽車行駛安全衛士可以很簡單的安裝在任何車型上,并且可以實現更多的功能。將 51 單片機、GSM、GPS、碰撞傳感器等多個傳感器以及無線無線通信原理等集于一身為汽車安全行駛保駕護航。系統分為事故應急響應系統和安全提醒系統兩部分。其中事故應急響應系統分為碰撞報警模塊、側翻報警模塊、駕駛員發現危險按鍵報警模塊;安全提醒系統分為酒精檢測模塊、車距檢測模塊、以及其他一些擴展功能。當 51 單片機檢測到碰撞模塊、者測發模塊或者駕駛員按鍵的信號時,單片機會控制 GSM 將車輛發生事故的類型及發生事故的具體地址發送給車主預設的手機。1 硬件系統設計

汽車駕駛安全衛士系統分為兩大部分:一是基于 51 單片機、GSM、GPS 和多個傳感器的事故應急響應系統;二是基于 51 單片機、語音模塊和多個傳感器的安全提醒系統。當 51 單片機檢測到碰撞模塊、側翻模塊或者駕駛員按鍵的信號時,單片機會控制 GSM 將車輛發生事故的類型及發生事故的具體地址發送給車主預設的手機。同時安全提醒系統會將單片機檢測到駕駛員有飲酒的跡象或車距過小單片機會控制語音模塊播放相應錄音提醒駕駛員注意安全。

1.1 事故應急響應系統設計

系統使用 51 單片機為微處理器,用碰撞傳感器、角度傳感器或通過按鍵觸發,將發生事故信息及車輛通過 GPS 的定位信息通過 GSM 模塊發送給車主預設號碼,從而做到第一時間報告事故。其數據傳遞過程為 51 單片機檢測事故信號并判斷事故類型,當接受到事故發生信號的同時驅動 GPS 模塊將事故具置信息及事故類型通過 GSM 模塊發送短信如圖1 所示。

圖 1 系統硬件總體框圖

1.2 安全提醒系統設計

系統使用 51 單片機為微處理器,用超聲波傳感器檢測車距、酒精濃度傳感器檢測司機是否存在酒駕可能,倘若有模塊檢測到信號,驅動語音模塊播放相應提示語音,從而實現安全提醒的功能如圖2 所示。

圖2 安全提醒系統硬件設計框圖

2 軟件系統設計

2.1 事故應急響應系統軟件設計

接通電源后,單片機和 GPS 模塊進行初始化,初始化完成后,單片機檢測傳感器和按鍵的狀態,當檢測到有事故發生信號或者駕駛員按下按鍵后,單片機會做以下三個工作:(1) 將事故信息通過 GSM 模塊發送。(2) 繼續讀取傳感器和按鍵狀態信息。(3) 驅動 GPS 子程序讀取位置信息,判斷位置信息有效后將位置信息送至 GSM 模塊發送如圖3 所示。

2.2 安全提醒系統軟件設計

接通電源后,單片機開始檢測各個傳感器的工作狀態,當檢測到傳感器提示信息后,以酒精檢測模塊為例:當傳感器檢測到酒精濃度達到設定值時,單片機接收到信號,驅動語音提醒模塊播放相應語言提醒司機不要酒駕,如圖4 所示。

圖 4 系統工作流程圖

3 結論

本系統可以應用于家用型轎車、大型客車以及各種運輸車輛,而且具有安裝靈活、功能穩定、價格低廉等優點。包括了側翻模塊、碰撞模塊、駕駛員按鍵求助模塊、酒精檢測模塊、車距檢測模塊、語音題型模塊等多個可靈活配置的子模塊,車主可以根據自己的需要選擇配置。

其中側翻模塊可以通過角度傳感器檢測到車輛傾斜角度的大小,駕駛員緊急情況手動按鍵求助模塊可以檢測駕駛員是否按鍵求救,當單片機檢測到相應信號時會驅動 GSM 模塊給指定手機發送短信。同時,酒精檢測模塊可以對駕駛員是否飲酒進行檢測、超聲波測距模塊可以檢測車輛安全距離。如果酒精模塊檢測到駕駛員有飲酒現象,或者超聲波模塊檢測到車輛不在安全距離范圍內行駛時,就會通過語音模塊提醒駕駛員。相比于同一類型功能單一的產品,本系統的設計更靈活方便、成本更低。

【參考文獻】

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【作者簡介】

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關鍵詞:物聯網技術;建筑施工;安全管理;物聯網

一.引言

隨著我國經濟技術的高速發展,人們對生活的要求越來越高,希望逐漸實現智能化,因此物聯網技術就應運而生。建筑工程隨著規模逐漸擴大,安全事故問題越發嚴重,通過應用物聯網技術等智能化技術,提高安全管理水平,確保施工安全。

二.物聯網技術概述

1.物聯網技術的定義。

1999年,美國麻省理工學院首先提出“物聯網”的概念。他們認為,物聯網就是將所有物品通過射頻識別等信息傳感設備與互聯網連接起來,實現智能化識別和管理的網絡。2005年,國際電信聯盟(ITU)了《ITU互聯網報告2005:物聯網》,對“物聯網”的涵義進行了擴展。報告認為,無所不在的“物聯網”通信時代即將來臨,世界上所有的物體都可以通過因特網主動進行信息交換,射頻識別技術、傳感器技術、納米技術、智能嵌入技術將得到更加廣泛的應用。

2.物聯網技術的組成。

物聯網包括感知層、網絡層和應用層,感知層主要通過信息感知技術(匯接節點、感知節點、射頻識別終端等)采集感興趣的數據和信息,感知層應用的關鍵技術主要有傳感器控制技術和射頻識別技術等。網絡層主要依托于已發展成熟的互聯網以及移動通信網,通過對感知數據進行存儲、理解、分析和挖掘,將數據信息高效準確的傳輸到應用層。應用層主要用于解決人機交互的問題,網絡層對感知數據分析和處理并傳輸到應用層,應用層利用這些數據為用戶提供所需服務,把物聯網技術與行業或個人需求結合起來,實現應用的廣泛化和智能化。

3.物聯網關鍵技術。

物聯網的核心技術主要包括:

RFID技術:這是一種非接觸式的自動識別技術,通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據,是物聯網最關鍵的一個技術。

泛在傳感技術:重點是利用各種傳感器,將現實世界中各種事物的變化進行量化,形成數據,并通過各種技術手段傳送到指定的位置。泛在傳感技術其中一個代表是Zigbee。

納米嵌入技術:利用納米技術制造超微型傳感器,構建看不見的傳感網絡。這些被稱為智慧塵埃的超微型傳感器,可以嵌入到任何物品之中,而且對使用不造成任何影響。

智能運算技術:傳感器得到信息后,需要對其進行語義的理解、推理和決策,這些需要智能、運算技術來完成。

三、建筑施工安全管理中物聯網技術應用

1.設備動態管理。

施工設備是指能夠用于建筑施工的物資裝備,包括器材裝備、施工機械等。物資管理系統利用RFID,GPS、無線傳感器網絡、現代通信技術、數據采集技術、計算機處理技術、云處理技術與海量多功能傳感器相結合,實現對施工設備物資的實時高效管理。利用物聯網技術,將分布在不同單位、不同地方以及不同種類的施工設備,按類型、功能、有效性、所屬單位等屬性信息進行分類,并植入RFID電子標簽,將分散的資源等信息集成到統一的網絡信息管理系統,進行集中、動態、實時的智能管理和應用。這樣,指揮決策部門通過智能的網絡信息管理系統就可動態掌握資源的使用和庫存情況,為科學決策提供依據。在日常交接班、裝備管理部門進行器材檢查,只需通過手持終端掃描并與之前的記錄進行自動的對比分析,就可以迅速了解器材裝備的基本情況,避免裝備的漏查和丟失等情況的發生。RFID等物聯網技術在物資裝備領域的應用能提高裝備與物資管理的信息化智能化和自動化水平,增強裝備與物資的統籌管理能力和資源整合共享,能加快裝備管理現代化建設,能進一步提升設備管理能力,確保科學施工。

2.人員出入管理功能

要求實現大門車輛管理以及門禁管理,施工人員可以持卡任意出入,但為了保證施工人員安全,必須要建立相關的出入記錄。需要數字身份驗證識別與圖像驗證相結合的多種檢測手段聯動識別目標對象并獲取相關數據,有利于在不同狀態下對人或車輛等物體進行識別與管理。

3.施工消防遠程監控應用。

建筑施工中,消防安全是安全管理的重點內容。消防遠程監控系統可以通過各種傳感設備、視頻采集設備等感知和采集現場信息,借助消防物聯網網絡層傳輸到消防指揮中心網絡信息管理系統進行智能化管理和輔助決策。通過在消防噴淋的管網中安裝感應芯片可以掌握噴淋裝置的壓力,從而監控噴淋管網內是否有水。水的壓力,在煙感和溫感設備后段安裝感應芯片,可以隨時掌握煙感和溫感的狀態。在消防泵開關閥上安裝電子芯片,可以遠程掌握消防泵的開關狀態。在消火栓、消防水池、天然水源等重要位置安裝水流觸發傳感器等,可以隨時掌握消防水源的位置、狀態、壓力等數據。在消防安全通道內使用智能視頻監控技術,通過視頻處理技術,分析前端攝像頭拍攝范圍內或指定區域內是否有長時間占位的物體并發出告警,管理部門可以隨時掌握消防安全通道被占用堵塞等安全隱患。

4. 照明控制技術。

單燈控制技術是近幾年新發展起來的先進的路燈控制管理新技術,通過單盞路燈的實際工作電流和其額定電流之間數據對比,可以實現高效管理和節能控制。應用單燈控制系統后,所有路燈的故障信息都會被及時傳送到監控中心。維修人員利用系統固有的路燈故障位置地圖顯示功能,在檢修車出發之前就可知道故障的準確地點,使維修成本大大降低。當有某一盞燈具出現故障時,可以準確地引導維修人員,到達指定燈桿進行針對性的維修。更可以做到對燈具的故障定位到組件,維修人員到達現場后,無須開燈,直接更換相應部件皆可。同時,這一技術可實現對路燈照明、節能、監控、集抄、管理、統計等設備的組網控制和高效管理,可以“按需照明”。在確保安全的前提下,可使路燈達到隔一亮一、隔二亮一、雙臂燈單側亮的效果。工作人員能實時監控每盞燈的運行狀態,實現路燈的集中控制、分時分級控制,達到智能節能的效果。

5. 重點人群的物品物聯網應用

實現遠距離的自動識別,不需要可視讀取,既可以對運動物品進行識別,也可以對靜止的物品進行識別,這是最突出的RFID技術的特點。RFID所儲存的在標簽內部產品的電子代碼,能夠為所有物品建立起一個開放的、全球的標識,可以說其是位移的單件物品的身份識別ID,其包含了該物品所有的信息,實現了對單件物品全球范圍內的追溯和跟蹤。此外,采用嚴密的先進人體運動監測算法,整合了數字集成電路的物聯網人體的活動檢測模塊處理技術,在一定探測距離內可以實現自由進行調節,其組裝所采用的是特殊布線集成電路。在對重點物品在進行監管的過程中,可以利用身份識別技術,采用一些帶有加速度、溫度、煙霧、行為分析、濕度等傳感能力的先進技術系統,對重要物品的監管就可以輕松實現。

五、結束語

物聯網的目的是為了能夠方便管理與識別,將網絡以及物品連接在一起。在建筑施工安全管理中,應用物聯網技術提高管理的智能化,確保安全管理落實到實處,有利于提升管理效果,確保施工安全。

參考文獻:

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[4]許秀芳.芻議物聯網在智能建筑安全防范系統中的應用[J].城市建設理論研究(電子版),2013,(31).

篇8

【關鍵詞】 物聯網、智能、管理

針對當前的學校安全管理,響應公安部和教育部要求各地加強學校和幼兒園的安全保衛工作的號召,為提高我鎮中小學的校園安全管理,我們結合當前的物聯網技術、數據分析技術、網絡技術和通訊技術等信息技術手段,從而實現校園管理的智能化、教學的數字化,提升校園安全管理水平,提高課堂教學效率,改進學校管理,建立先進、實用、高效的數字化校園系統。

一、 學生信息管理系統

1、無障礙門禁管理

學生佩戴電子證卡進入學校時,不需要任何通道,只要在校門范圍內進入或離開學校,均可被遠程考勤采集終端采集到。

系統由學生卡讀卡終端、學生卡、通訊設備、學生卡采集信息及管理后臺組成,可以實現對校門進行遠距離智能考勤功能。每個學生胸前均掛有一張遠距離(有效距離為0―40米)有源感應卡,當學生到達校門時,附近的讀卡器立即讀到學生所佩戴的感應卡,系統將該感應卡的卡號輸出給電腦里安裝的學生平安短信服務系統,系統立即按照預錄的信息向該學生的父母發一條手機短信,如"您的孩子已到達學校";同樣地,如果學生離開校門的話,系統立即按照預錄的信息向該學生的父母發一條手機短信,如"您的孩子離開學校"。

為了確保感應區域的準確性,我們分別在學校門衛室及教學樓分別安裝一個讀卡終端。通過讀卡終端自動采集學生的信息,經系統自動對學生所經過相關區域時間進行比較,如果學生經過學校的門衛室的時間早于經過教學樓的時間,系統就會自動識別出學生已安全到校并及時向家長發出:“您的孩子已到達學校”,反之就會自動向家長發出:“您的孩子已離開學校”的信息。

2、危險區域報警功能

系統能對一些重要區域實現視頻監控管理、紅外警戒管理。在危險區域內,遠程考勤采集終端采集到學生電子證卡信息或者紅外設設備接收到人體信息,自動通知后臺發出報警,并同時驅動視頻設備抓拍圖片,供管理人員判斷是否應該去現場處理。

二、教室多媒體教學設備

教室多媒體教學設備包含電子白板、投影機、智能筆盒和學生卡交互設備,配合后臺統計與綜合分析信息系統,在一定程度上提高了教師對學生信息統計及分析的效能。其中:學生卡遠程考勤采集終端是一種UHF有源讀寫器,學生卡是一種結合UHF與HF射頻模塊的雙頻卡;UHF通訊距離大于40米;具備課堂交互功能按鍵,帶有A、B、C、D、Y、N等6個按鍵,結合信號接收設備和評價軟件等設備可進行教室互動教學。

三、訪客登記系統

訪客登記系統具備臨時賓客進出門登記、常訪賓客登記、多人來訪登記、預約登記等功能。讀證模塊是運用了射頻技術,符合ISO14443 Type B標準。該系統能準確讀取家長卡、零時卡、身份證等非接觸卡內存儲的信息。

四、大屏幕顯示系統

學校使用大屏幕系統可具有以下的功能:實時顯示入校者的身份、會議通知、生日祝福、家教格言、露天電影、宣傳窗口等作用,在一定程度上提升了學校形象。大屏幕可通過有線網絡與后臺管理系統相連,顯示監控視頻圖像等各種信息。大屏幕具有多畫面處理視頻信號采集、實時高分辨率數字圖像處理、二維高階數字濾波等高端圖像處理技術與一身,具有強大的處理功能。用戶操作簡便,顯示效果靈活多樣。

五、移動巡檢系統

移動巡檢終端:為一種掌上電腦(含2.8以上液晶觸摸屏),含:非接觸學生卡讀卡模塊、支持MiniSD卡、支持USB、14個以上的按鍵鍵盤,支持WIFI、GPRS或3G無線通訊功能;配件必須包含充電器、備用電池、PC連接電纜、掛帶、護套等附件;設備要求整體能單手操作;具有所發送信息的各類匯總分析統計功能,對以上信息類別能進行不同組合的查詢和統計分析匯總,免費安裝,設備所發信息要求能通過USB接口或者數據線、藍牙、SD卡讀卡器任意一種方式發送至計算機(能提供相應的驅動程序,提供基層非技術人員方便導入方式。

移動巡檢系統:保安或教師通過移動巡檢終端和學生卡讀卡定位網絡可將保安巡邏區域、時長、路線等重要信息寫入并通過無線網絡傳輸到管控中心的數據庫;管理者可以從中心服務器獲取保安工作的實時信息,即時了解其工作情況,提高小區安保和教師服務管理品質和管理效率;教師可通過移動巡檢終端在校園內對學生各類異常狀態實時隨地進行讀卡、異常狀態信息錄入;可通過學生佩戴的電子證卡信息顯示在移動巡檢終端上,便于隨時查看學生基本信息等情況。

六、校車安全管理系統

1、學生上、下車考勤,并短信通知家長。系統利用車載RFID設備能夠讀取攜帶非接觸式智能卡的學生的基本信息(姓名、家長信息、上車時間)等內容,系統自動統計上車人數,如超載,后臺自動記錄并報警, 校車管理終端將實時顯示車內人數,杜絕將學生遺忘在車上。

2、校車到指定地點在與家長交接孩子時能對接孩子的家長進行相片對比,確保孩子不會被冒領,保證孩子接送安全。

3、家長卡驗證,為學生接送提供安全保證。家長在接學生時,需持家長卡在校車管理終端上刷卡,終端顯示家長對應學生姓名,確保學生不被冒領。

4、系統平臺實時監控,統一管理。

七、短信服務系統

電子學生短信服務系統是一個WEB界面的短信平臺,無需安裝任何客戶端軟件,,每個用戶用自己的手機號就可以登陸使用。利用電子學生證短信平臺,學校內部各種通知、信息都可以免費發送。班主任、科任老師可以方便地與家長短信互動。家校互動短信主要有如下類型:

1、校務、年級、班級通知;

2、各科作業通知;

3、各次測驗考試的成績通知;

4、學生在校的行為分析,成長記錄、知識點分析等信息。

八、后臺統計與綜合分析信息系統

系統硬件由學生卡在線答題系統、支持在線答題功能的按鍵學生卡、用于采集學生卡答題結果的射頻采集終端組成。系統包含:學生行為管理系統、學生知識評價管理系統(含學生卡在線答題系統)。同時,校園消費系統與數字校園平臺對接,學生卡里的消費信息能根據要求,按日、按周、按月系統計,發送到家長手機里。食堂內每周的菜譜等學生的營養信息,也能及時發送給家長,供家長參考。

系統通過安裝在校園的讀卡器,可隨時、隨處了解學生的定位信息,進而自動給出學生行為分析數據;系統能夠通過自動采集學生在課堂上的答題結果及課后作業信息數據統計分析,給出學生知識點問題分析,便于家長和老師針對性的輔導與知識補充與提升。

學生卡在線答題系統由支持在線答題功能的按鍵學生卡、用于采集學生卡答題結果的射頻采集終端、在線答題課件接口控件等組成。

九、后臺管理與稽核系統

后臺管理主要由:學生檔案、出勤管理、交互式教學、多媒體教室、報警信息管理、補發卡軟件、校車安全信息管理軟件、綜合信息管理等組成。

系統含有擴展接口模塊,系統應具有良好的擴展性,可實時與教育部門的后臺系統能夠對接,可實時錄入學生基本信息,并能協助教育主管部門將學生的受教情況、考勤信息、行為分析等快速統計與分析,為教育主管部門教學與管理行為提供決策依據,系統可與物聯城市平臺后臺的接口。

支持在學校內部使用手持式設備進行和中央數據中心的實時數據交換功能,后臺監控管理功能包括:

1、RFID手持設備與中心數據庫服務器間的數據交換與監控;

2、WEB資產管理服務器與中心數據庫服務器間的數據交換與監控;

3、學生卡、校車(或發卡車輛)數據交換與監控;

4、多媒體教室與數據庫服務器之間的數據交換和分析;

終端用戶可通過網絡實時訪問系統,可對各類管理信息進行多層次、多條件檢索和統計,并可實時生成數據報表,隨時了解和掌握狀況。

十、手機APP軟件系統

篇9

關鍵詞:物聯網;安全認證;技術;研究

中圖分類號:TP274.2 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9599 (2012) 11-0000-01

一、物聯網安全層次及其內容

物聯網安全性有著自己的特征,現階段,由于物聯網是一種新事物,對物聯網這種新事物的相關概念、及其內涵和外延并沒有形成統一意見,相關研究學者認為物聯網應該具備以下三個特點:1.感知性,即物聯網能夠對整個體系進行自我感知。2.傳遞性,即物聯網能夠通過信息技術實現信息的可靠傳遞。3.智能性,即物聯網能夠人機交互的相關信息進行智能化處理。根據物聯網這三個基本特點,在進行物聯網安全內容分析時可以從物聯網的感知層、傳輸層、處理層三個安全層次,與互聯網相比,物聯網主要實現人與物、物與物之間的通信,通信的對象擴大到了物品。根據功能的不同,物聯網網絡體系結構大致分為3個層次,底層是用來信息采集的感知層,中間層是數據傳輸的網絡層,頂層則是應用/中間件層。

物理安全層:保證物聯網信息采集節點不被欺騙、控制、破壞。信息采集安全層:防止采集的信息被竊聽、篡改、偽造和重放攻擊,主要涉及傳感技術和RFID的安全。在物聯網層次模型中,物理安全層和信息采集安全層對應于物聯網的感知層安全。信息傳輸安全層:保證信息傳遞過程中數據的機密性、完整性、真實性和新鮮性,主要是電信通信網絡的安全,對應于物聯網的網絡層安全。信息處理安全層:保證信息的私密性和儲存安全等,主要是個體隱私保護和中間件安全等,對應于物聯網中應用層安全。

二、物聯網在我國發展現狀及存在問題

(一)我國物聯網發展的現狀

物聯網在我國發展迅速,因為物聯網在我國發展有著很強的優勢,無論是在政策上、技術上、還是市場上,在政策上,我國政府對物聯網的發展相對重視,一方面中國科學院早已經開始著手對傳感網進行研究,另一方面我國已經將物聯網的建設納入都國家信息化發展的總體規劃中,政府對物聯網發展的重視和大力支持使得我國物聯網在短時間內發展迅速,在技術上,我國物聯網行業起步較早,在國家和政府的大力支持下,物聯網技術研發水平處于國際領先行列,已經可以影響行業標準。我國已經開始嘗試將物聯網實驗室內研發的相關技術商業化。在市場方面,我國是發展中國家,物聯網在我國的運用和發展前景巨大,物聯網在我國是朝陽產業。我國國內本身也市場需求巨大,這為我國物聯網的迅速發展提供了廣闊的市場。

(二)我國物聯網發展存在的問題

1.物聯網發展的相關立法和政策滯后。物聯網是一種新事物,我國對物聯網發展的相關立法和政策制定相對滯后于我國物流的發展水平,而物聯網對我國的社會經濟發展和國防安全就有十分重要的戰略意義,我國政府相關部門應該加強物聯網法律法規政策研究,為推進我國物聯網發展創造良好的政策環境和法律環境。2.物聯網技術標準和行業標準不統一。物聯網的發展客觀上需要對相關技術進行統一,物聯網相關企業和研發單位在開發新的物聯網技術時要考慮系統和設備的相互兼容性,目前,我國物聯網行業發展標準和技術還不統一,相關企業各自為政,這對我國物聯網未來發展極為不利。3.物聯網安全形勢十分嚴峻。我國物聯網的發展面臨著十分嚴峻的安全形勢,安全問題亟需從技術和法律層面上得到有效解決。物聯網的興起既給人們生活帶來了諸多便利,但也使得人們對它的依賴性越來越大。如果物聯網被惡意的入侵和破壞,那么個人隱私和信息就會被竊取,更不必說國家的軍事和財產安全。這一點,從互聯網時代的黑客行為就可想象得到它的巨大危害性。

(三)物聯網安全認證機制

我國物聯網現有安全認證機制主要包括以下幾個方面,包括組認證機制、設備認證機制、基于認證的密鑰協商機制等,如下圖所示:

1.組認證機制:認證機制對確保物聯網安全具有十分重要的意義,通常認證機制能夠實現為用戶提供雙向認證,即物聯網終端與互聯網間雙向認證,用戶與業務平臺之間認證是建立在合作協議基礎上的,現階段,AKA認證方式是3GPP網絡中網絡接入認證的基本方式,這種認證機制能夠實現雙向認證,能夠協商出網絡和用戶共享的加密密鑰與完整性保護密鑰。由于物聯網的發展前景廣闊,未來物聯網終端設備持有量會大量增長,通過這些終端設備組成一個或者多個組,物聯網可以考慮組內的終端節點認證方法。

2.設備認證機制:眾所周知,物聯網終端設備一個最大的特點就是一般處于無人值守的情況下,這容易引發終端設備被惡意損壞、不法分子非法接入物聯網網絡等相關安全問題,這客觀上要求網絡必須要建立驗證接入網絡設備合法性的機制。設備認證機制是解決這一問題的重要方法。設備認證機制可以確保只有合法的物聯網終端設備接入網絡,維護用戶的合法利益,避免因非法設備接入帶來的利益爭端問題及網絡安全問題。

3.基于認證的密鑰協商機制:物聯網架構底層可以是終端設備也可以是傳感器,密鑰管理對具有網絡通信能力的終端設備來說可以解決通信網絡和傳感器密鑰結合問題。通信網絡與傳感器網絡間可通過認證產生共享的密鑰,傳感器網關與傳感器網絡節點間通過傳感器網絡的認證獲得共享的密鑰,然后傳感器網關將與通信網絡共享的密鑰轉發給傳感器網絡中的傳感器節點,使得傳感器節點與通信網絡間共享密鑰或基于此共享密鑰產生新的密鑰。

參考文獻:

[1]International Telecommunication Union.ITU Internet Reports 2005 Internet of Things,2005

[2]物聯網的定義和應用,射頻世界,第4期,2010

[3]焦文娟.物聯網安全-認證技術研究[D].北京郵電大學,2010,(01)

篇10

關鍵詞:數據隱藏;射頻識別;物聯網

中圖分類號:TP311 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2014)22-5185-02

目前,隨著物聯網技術的不斷成熟和逐步應用,人們越來越關心它的安全問題。尤其是物聯網的感知前端射頻識別系統,使用的是無線傳輸技術,相對于有線傳輸來說,其工作環境是開放的,不穩定的。為了保護應答器和讀寫器之間的信息傳輸,目前普遍采用的是雙向認證和加密結合的方法,對認證雙方通信的所有數據進行加密,從而確保系統的安全性。但是由于物聯網中應答器數目巨大,在每個應答器中添加加解密電路會造成整個系統硬件實現的成本的大幅增加,因此不利于物聯網技術的普遍應用。該文試圖避免繁瑣的加密過程,使用相對簡單的數據隱藏技術保護應答器和讀寫器之間傳輸的敏感信息,從而降低系統的實現成本。

1 數據隱藏技術

網絡技術的快速發展為信息傳播和利用提供了極大的便利,同時也面臨著巨大的挑戰的安全問題。在傳輸過程中如何保護信息安全已經成為人類的重要主題之一。傳統的解決方法是加密消息的傳播。然而,隨著計算機處理速度的提高和并行處理的發展,不再是不可能破解加密算法。因此,尋找一個新的方法來解決信息安全傳輸的問題已成為信息時代的重要問題之一。

數據隱藏和加密都是常用的方法來保持數據的機密性。與主要研究如何使用特殊編碼方法來加密機密信息使其成為形式無法辨認的密文的數據加密不同,數據隱藏更多關注如何用一個公共信息來隱藏敏感信息,然后通過公開渠道來傳輸機密信息。也就是說通過開放的信息傳輸來傳輸隱秘信息。對于加密通信,竊聽者可以截取密文、解碼或者在接收方接收信息之前毀掉信息,這就會影響機密信息的安全。但使用數據隱藏技術,竊聽者很難判斷機密信息是否存在于公開信息中,無法判斷是否竊聽到了機密信息,因此可以保證機密信息的安全。

2 數據隱藏技術在物聯網安全中的應用

正是由于數據隱藏技術的秘密性,使得它應用于物聯網用戶安全的保護方案中成為可能。該文在物聯網射頻識別應答器和讀寫器之間雙向認證的基礎上引入數據隱藏技術,對物聯網用戶傳輸的信息和自身身份信息進行保護,具體方案設計如下:

2.1 方案設計初始化

為了節約實現成本,在射頻識別系統中使用被動標簽。即每次讀者首先向標簽發送認證請求和提供能量來激活它來響應請求。在標簽中要有一個哈希函數實現電路,并且該哈希函數是滿足強無碰撞性要求的。標簽具有休眠模式。讀寫器會在標簽完成身份驗證之后執行所有可能的操作,然后發送信號通知標簽進入休眠模式,不再響應任何信號,直到標簽被下一個讀寫器再次激活。在讀寫器中添加一些硬件電路實現數據隱藏算法。由于需要隱藏的消息的長度很短,因此該硬件電路應該是簡單并且易于實現的。同時,相應的隱藏數據恢復電路應裝備在標簽中。后臺數據庫標識和其散列值是存儲在讀寫器中的。為了保護用戶的ID信息,后臺數據庫應該能夠實現用戶ID的自動刷新。

在初始狀態,應答器存儲自己的真實身份ID和數據庫標識符B。讀寫器存儲標識符與B相匹配的自身標識符B’及其散列值H(B’)。在后臺數據庫中包含所有的應答器ID和每個ID的散列值H(ID)。

2.2 方案執行過程

讀寫器、標簽和后段數據庫之間的通信過程描述如下:

1) 讀寫器向標簽發送請求認證的信號Q1;

2) 標簽接收到Q1,計算它所屬數據庫的標識T的哈希值H(T),并且使用數據隱藏算法將H(T)變成M1并把它發送給讀寫器;

3) 讀寫器收到M1,使用相應的算法從M1中提取出H(T)。將H(T)和自己存儲的H(T’)進行對比,如果一致,它將會發送進一步認證請求Q2給標簽。如果結果不一致,則判斷該標簽不屬于本系統的標簽,認證結束。讀寫器將發送認證請求Q1給下一個標簽;

4) 標簽收到Q2。將自身身份標識ID進行哈希運算,得到H(ID),再把它隱藏到文本M2中并發送給讀寫器;

5) 讀寫器將M2轉發給后端數據庫;

6) 后端數據庫收到M2后獲取H(ID)。搜索自己的數據庫,查找是否有一個標簽的IDi能夠滿足H(IDi)=H(ID)。如果找到,標簽認證成功。后臺數據庫會為這個已經認證的標簽產生一個新的身份信息ID’,并存儲在數據庫中IDi的記錄中。最后將IDi和ID’發送給讀寫器。否則認證失敗;

7) 讀寫器將收到的IDi和ID’使用數據隱藏算法隱藏成文本M3,并發送給標簽;

8) 標簽接收到M3之后可以獲得IDi和ID’,將IDi和自己的身份信息ID進行對比,如果一致,則讀寫器認證成功,否則認證失敗;

9) 標簽和讀寫器同時將已經認證的標簽ID改成ID’。標簽進入讀模式或寫模式,可以接受讀寫器對其進行讀寫操作;

10) 完成通信后,標簽進入休眠模式,直到接收讀寫器的下一次認證請求。

3 方案性能分析

基于數據隱藏的雙向認證協議使用哈希函數來完成標簽和讀寫器的雙向認證并對通信敏感信息進行保護。哈希函數的強無碰撞性使得攻擊者找不到另一個IDj能夠滿足H( IDj )=H( ID ),因此攻擊者無法偽裝成合法標簽來干擾合法的通信過程。使用本文設計的保護方案,在標簽和讀寫器完成每次認證之后都會同時刷新標簽ID,因此攻擊者無法通過跟蹤特定通信信息的方式來跟蹤標簽使用者,因此可以保護用戶的個人隱私。由于在對數據庫進行搜索以確認標簽是否屬于數據庫之前,本方案使用讀寫器對標簽進行初步判斷,因此可以在一定程度上降低后端數據庫的計算量,減少拒絕服務供給的可能性。同時,將判斷標簽所屬權的任務移交給讀寫器之后,后端數據庫不需要每次都向讀寫器發送所有的標簽的ID,而只需要處理那些通過預判斷的標簽。尤其是在存在大量標簽的環境中,本方案可以大大減少讀寫器與后臺數據庫之間的通信量,從而進一步減輕安全信道的堵塞問題。

本文在雙向認證過程中引入了數據隱藏技術。通過數據隱藏,攻擊者或竊聽者很難判斷在未加密的信息中是否有敏感信息存在,因而可以保護用戶的隱私。同時,在數據隱藏技術中,隱藏文本的任何變化都會被接收方所感知,因此信息的接收方會知道通信信息已經改變。使用本文設計的方案來完成身份認證和通信的過程中,每次標簽與系統完成通信后,他們都將刷新標簽ID,因此攻擊者不能有效跟蹤標記,所以它無法知道用戶和的確切物理位置,無法偽裝成這個標簽,因此可以有效地實現用戶隱私信息的保護。

4 結束語

本文使用Hash-Lock協議完成標簽和讀寫的雙向認證,使用數據隱藏技術隱藏標簽和讀寫器之間的通信內容。可以保護標簽和讀寫器之間信息傳輸的機密性并檢測是否有第三方偽造信息。與現有的只使用Hash-Lock算法的協議相比,該文設計的保護方案更加安全,出其不意的防范了攻擊者的攻擊。

參考文獻:

[1] 金洪穎.RFID系統用戶安全與隱私保護協議研究[J].電腦知識與技術,2013,10.

[2] 陸桑璐,謝磊.射頻識別技術―原理、協議及系統設計[M].北京:科學出版社,2014.

[3] 彭力,徐華.無線射頻識別技術與應用[M].西安:西安電子科技大學出版社,2014.

[4] JinHong-ying,TianMin. Research on Security Issues of RFIDTechnology inIOT[C].CITCS2012.