作为物联网最主要的技术基础之一,物联网对传感器提出了一些新的要求。京仪集团长城金点定位测控(北京)有限公司董事长胡旭成介绍,在产品方面,对传感器的要求是体积小、成本低、重量轻、功耗低;在技术方面,要求材料科学、机械设计与加工工艺、检测技术、光学技术、电子电路设计、可靠性工程等技术支撑;在传感器指标方面,对测量范围、精确度、分辨率、灵敏度等有严格的要求。
应用是带动物联网发展的“隐形的翅膀”。“传感器、RFID、GPS、视频识别、红外、激光、扫描等技术都可以成为物联网的信息采集技术。物流业是物联网很早就实实在在落地的行业之一,很多物流系统和网络采用了最新的传感器、RFID等高新技术。”中国物流技术学会副理事长王继祥表示,“目前在物流业应用较多的感知手段主要是RFID和GPS技术,今后随着物联网技术的发展,传感器、蓝牙、RFID等多种技术也将逐步集成应用于现代物流领域。”
三大特征是感知物体、信息传输、智能处理。
顾名思义,物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思:其一,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;其二,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,也就是物物相息。
物联网的本质概括起来主要体现在三个方面:
1互联网特征,即对需要联网的物一定要能够实现互联互通的互联网络。
2识别与通信特征,即纳入物联网的“物”一定要具备自动识别与物物通信的功能。
3智能化特征,即网络系统应具有自动化、自我反馈与智能控制的特点。
物联网感知层是物联网与传统互联网的重要区别之一,感知层的存在使得 物联网的安全 问题具有一定的独特性。 总体来说,物联网感知层主要有以下几个特点:物联网感知对象种类多样,监测数据需求较大,感知节点常被部署在空中、水下、地下等人员接触较少的环境中,应用场景复杂多变。 因此,一般需要部署大量的感知层节点才能满足全方位、立体化的感知需求;
感知层在同一感知节点上大多部署不同类型的感知终端,如稻田监测系统,一般需要部署用以感知空气温度、湿度、二氧化碳含量以及稻田水质等信息的感知终端。 这些终端的功能、接口以及控制方式不尽相同,导致感知层终端种类多样、结构各异;
从硬件上看,由于部署环境恶劣,感知层节点常面临自然或人为的损坏;从软件上看,受限于性能和成本,感知节点不具备较强的计算、存储能力,因此无法配置对计算能力要求较高的安全机制,最终造节点安全性能不高问题的出现。
从攻击方式上看,感知层的安全威胁可以分为物理攻击、身份攻击和资源攻击。
感知节点应用场景复杂多样,易于受到自然损害或人为破坏,导致节点无法正常工作。
因缺乏监管,终端设备被盗窃、破解,导致用户敏感信息泄露,影响系统安全。
攻击者非法获取用户身份信息,并冒充该用户进入系统,越权访问合法资源或享受服务。
攻击者替换原有的感知层节点设备,系统无法识别替换后的节点身份,导致信息感知异常。
攻击者恶意占用信道,导致信道被堵塞,不能正常传送数据。
攻击者通过不停向节点发送无效请求,占用节点的计算、存储资源,影响节点正常工作。
攻击者截获各种信息后重新发送给系统,诱导感知节点做出错误的决策。
物联感知层是物联网的基础,是联系物理世界与信息世界的重要纽带。感知层是由大量的具有感知、通信、识别能力的智能物体与感知网络组成。目前的主要技术有:RFID技术、二维码技术、Zig-Bee技术和蓝牙技术。
ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术。Zigbee由于价格相对昂贵,其次协议占带宽的开销量对信道带宽要求较高。
在技术实现方面,zigbee协议开发难度很大,大多数zigbee协议还没开源,各家厂商通信协议互不兼容,极大的阻碍了设备的统一性,所以相比Zig-Bee和蓝牙技术,我国在二维码技术与RFID技术的建设较多。
感知层对物联网生命周期的重要性
物联网的生命周期与感知层中的感知节点紧密相关。我们知道,传感器、RFID标签以及各种测控设备共同组成了物联网感知层。传感器的造价决定了物联网能否在多个领域广泛普及,这就要求传感器尽可能结构简单、体积更小,只有这样,其造价成本才会有所降低。
而这些特性又决定了传感器必须使用小型电源才能满足供电需求,但是电源体型小往往电量存储也会小,这样一来,设置在野外环境中的传感器就很容易因为电量不足而无法进行长时间工作,从而影响物联网的生命周期。
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