首先说一下IEEE 802154，IEEE 802154是一种技术标准，目前常用的无线通讯协议大多数是在802154标准规定的底层协议基础上，开发的上层协议而演变出来的，它规定了低速率无线个域网 （LR-WPAN）的 物理层 和 媒体访问控制 ，并由 IEEE 80215 工作组维护，该工作组在2003年定义了该标准。它是 Zigbee 的基础，另外像诸如 ISA10011a ， WirelessHART ，WIA-PA ， 6LoWPAN 和 SNAP 规范，每个标准规范都是通过开发IEEE 802154中未定义的上层进一步扩展了标准。类似于以上几种协议标准，Lora是基于IEEE802154g标准进行了上层标准的扩展定义，而IEEE802154g是在IEEE802154基础上对物理层和MAC层做了调整。除此之外wifi是基于IEEE80211b标准创建的一种无线局域网技术，通常使用24G UHF或者5G SHF ISM射频频段。IEEE 802151是由 IEEE 制定的一种蓝牙无线通信规范标准，应用于无线个人区域网（WPAN）。可以说原版IEEE802151来源于蓝牙规范并与蓝牙11完全兼容使用。
接下来我们详细说一下目前在工业物联网和消费电子领域应用比较广泛的几种无线技术，有ZigBee、WirelessHart、WIA-PA、Lora、WiFi、蓝牙bluetooth、NB-IOT、BeeLPW-T。
ZigBee是基于IEEE802154标准的低功耗局域网协议。根据国际标准规定，ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。ZigBee协议从下到上分别为物理层(PHY)、媒体访问控制层(MAC)、传输层(TL)、网络层(NWK)、应用层(APL)等。其中物理层和媒体访问控制层遵循IEEE 802154标准的规定。在工业领域的典型应用是中国油气田生产物联网自动化采集控制设备规范中明确物理层、链路层、网络层采用ZigBee通讯协议，应用层通讯采用A11-GRM通讯协议。
WirelessHART是第一个专门为过程工业而设计的开放的可互 *** 作的无线通讯标准，满足了工业工厂对于可靠、强劲、安全的无线通讯方式的迫切需求。作为HART7技术规范的一部分，除了保持现有HART设备、命令和工具的能力，它增加了HART协议的无线能力。国际电工委员会于2010年4月批准发布了完全国际化的WirelessHART标准IEC 62591（Ed10），是第一个过程自动化领域的无线 传感器 网络国际标准。该网络同样使用运行在24GHz频段上的无线电IEEE802154标准，采用直接序列扩频（DSSS）、通信安全与可靠的信道跳频、时分多址同步、网络上设备间延控通信等技术，WirelessHART标准协议主要应用于工厂自动化领域和过程自动化领域，弥补了高可靠、低功耗及低成本的工业无线通信市场的空缺。典型应用以Emerson为例，从2010年就已经开始供应WirelessHART兼容产品，从压力、流量、液位、温度、振动、pH测量等各类仪表变送器到网关节点等，逐渐有了品类齐全的无线类工业仪表产品系列。
WIA-PA标准是具有我国自主知识产权、符合我国工业应用国情的一种无线标准体系，2008年10月，该规范获得了国际电工委员会（IEC）全体成员国96%的投票，成为与Wireless HART被同时承认的两个国际标准化文件之一。WIA-PA同样基于IEEE802154标准，通讯速率250kbps，频段24GHz，工业室内通讯距离200m，室外环境可达800m，数据可靠性大于99%，自适应跳频技术，避免干扰，冗余路由技术，自组织修复网络。同时支持HART命令，兼容WirelessHART标准。典型应用是中科院沈阳自动化研究所提供技术支持参与合作的在国内辽河油田、吉林油田、大庆油田、新疆油田等现场的远程油井监测控制系统。
LoRa是semtech公司创建的低功耗局域网无线协议，基于IEEE 802154g标准，它最大特点就是在同样的功耗条件下比其他无线方式传播的距离更远，实现了低功耗和远距离的统一，它在同样的功耗下比传统的无线射频通信距离扩大3-5倍。Lora的工作频率在ISM 频段，包括433、868、915 MHz。
WiFi俗称无线宽带，又叫80211b标准，工作在24GHz或者5GHz频段，最高传输速率能达到11Mbps，网络覆盖范围最高可达300m，适合办公室和楼内区域使用。由于WiFi技术在结构上与以太网完全一致，所以能够将WLAN集成到已有的宽带网络中，也能够将已有的宽带业务集成到WLAN中，这样，就可以利用已有的宽带有线接入资源，迅速地部署WLAN网络，形成无缝覆盖。
蓝牙是一种短距离无线通信的技术规范，它最初的目标是取代现有的掌上电脑、移动电话等各种数字设备上的有线线缆连接。在制定蓝牙规范之初，就建立了统一全球的目标，向全球公开发布工作频段为全球统一开放的24GHz工业、科学和医学（ISM）频段。从目前的应用看，蓝牙体积小、功率低，其应用早已不局限于计算机外设，可以集成到任何数字设备中，尤其是对数据传输速率要求不高的移动设备。蓝牙有几大特点，一是全球范围适用，无需申请许可证，二是同时可传输语音和数据，三是可以建立临时性对等连接，四是具有很好的抗干扰能力。
窄带物联网（NB-IOT）是国际移动通信标准化组织为了应对日渐强烈的物联网需求，制订的一个新的蜂窝物联网的标准（CIOT），这个新标准要实现超强覆盖、超低功耗、超低成本、超大连接。NB-IOT是一个空中接口标准，主要是用在终端与基站之间的约定，包括物理层和数据链路层的一些设计规定。NB-IoT构建于 蜂窝网络 ，只消耗大约180kHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。
BeeLPW-T是必创科技聚焦工业场景应用，基于IEEE802154标准自主开发的一种无线通信协议，具有同步精度高、功耗低、网络自恢复等优点。大容量的同步网络节点数量和多跳能力，可为工业现场的网络覆盖及节点架设提供强大的网络协议支撑。该协议具有的天然物联网基因，能以更优的功耗将传感器的感知层数据传输至云端，较往代产品效率提高近四倍。
1、更高速灵敏的反馈
基于高精度的网络同步性能，所有设备可以工作在最优的功耗状态下，保持全网秒级的响应速度，可以满足绝大多数尤其是具有边缘计算能力低功耗设备的需求。
2、更丰富的应用方式
同步网络下的节点，真正实现协同工作，赋予数据在无线应用中时间的属性，无论星型，树状等网络模式，均可满足各种设备密度、覆盖距离的应用要求。
3、更低的维护成本
协议可以随意切换周期采样及大数据采集状态 ，针对不同工况及应用需要，兼容有线状态分析系统的采集需求；时间同步及低功耗设计，在确保网络运行精准的同时，降低了设备的无效工作时间，使得设备整体更加简练、高效。更低的功耗，可改善设备的维护周期，降低维护难度和平均维护成本，为客户提供一个安心可靠并几近无感的防护体验。
最后附表总结一下几种典型无线技术标准的特点区别：
NB-IOTLoRaZigbeeWIFIbluetoothBeeLPW-TWIAPA
组网方式基于现有蜂窝组网基于LoRa网关基于Zigbee网关基于无线路由器基于蓝牙Mesh网关基于BeeLPW-T网关基于WIA-PA网关
网络部署方式节点节点+网关
受现场遮挡影响
节点+网关节点+路由器节点-节点节点+中继+网关节点+中继+网关
传输距离远距离，基站覆盖10公里以上远距离，可达十几公里短距离
10-100m
短距离50米10米不含中继200m不含中继200m
单网接入节点容量约20万理论约6万，实际500-5000理论6万，一般200-500个约50个理论6万理论5000通道理论6万，一般200-500个
电池续航理论10年/AA电池理论10年/AA电池理论约2年/AA电池数小时数天理论约2年/AA电池理论约2年/AA电池
成本30-70元30-40元5-15元模块约7-8s小于10元
频段License频段
运营商频段
unLicense频段
Sub-GHZ（433/868/915MHz）
unLicense频段
24GHz
24G和5G24GunLicense频段
24GHz
unLicense频段
24GHz
传输速度理论160kbps-250kbps
实际小于100kbps
03-50kbps理论250kbps，实际小于100kbps24G：1-11Mbps
5G：1-500Mbps
1M理论250kbps理论250kbps
网络时延6-10sTBD＜1s＜1s＜1s＜1s＜1s
适合领域户外户外，工厂工厂，室内办公室，工厂移动设备工厂，车间工厂，车间
联网所需时间3 30ms3s10s3s3s近几年，随着信息技术的迅速发展，物联网技术已经引起了世界各国专家学者的广泛关注。“信息化”时代的重要发展阶段就是物联网，但是现在物联网在涉密网络中存在着一些安全问题已经影响到了物联网的建设和发展。
一、物联网时代信息安全存在的问题
目前物联网已经被广泛应用到人们的生产、生活中，如：安全监控、二维码扫描等，可以毫不夸张地说，未来将是一个物联网的时代。因为物联网的核心基础是互联网，因此物联网在发展中也会面临着涉密信息遭遇黑客袭击的安全问题，所以物联网迅速发展的一大阻碍就是信息安全问题。
一是物联网在应用层存在的信息安全问题。物联网的应用层是三层结构的最顶层。从物联网三层结构上面分析，网络层和感知层在技术层面已经相对成熟，而应用层在重视程度和技术成果方面，还存在着一些问题。因为“数据”、“应用”是应用层的核心功能，物联网的应用层系统需要对数据进行分析处理、整理，最后将整理出来的数据和各种应用结合起来。例如：物联网在医疗领域的应用，就是通过对医疗数据处理、整理，然后结合平台系统进行应用的。物联网的应用层作为数据的最终接收方，在信息安全问题上有着不可推卸的责任。
二是物联网在网络层存在的信息安全问题。物联网的网络层是三层结构的中间层，主要功能为“输送”，所以也可以称为输送层。从物联网的三层结构上分析，网络层起到了一个纽带的作用，连接物联网的感知层和应用层。因为网络层需要对感知层的信息进行获取，然后安全的传送到应用层，所以物联网在网络层也存在着信息安全的问题。因为物联网的基础核心是互联网，而互联网具有不稳定的环境特点，所以物联网在传输层面很容易成为不法分子窃取信息的目标。
三是物联网在感知层存在的信息安全问题。感知层在物联网的三层结构中，处于最基层，也是最容易攻破的一层。因为感知层主要的功能就是对与数据信息进行获取。
二、物联网时代信息安全应对的措施
一是物联网在应用层的应对信息安全问题的措施，应该加强对数据应用的安全管理。对此主要分为几个方面：(1)对数据的访问权限加以设计，因为客户群体的不同，分别设计出不同的访问权限。这样可以有效地限制用户的应用 *** 作，保证了相同客户群体的信息安全;(2)加强对数据认证制度的管理，例如密钥技术，一定要加强认证的制度，防止不法分子侵入，窃取用户信息;(3)对网络犯罪分子加大打击力度，在这点上，一定要对窃取信息的不法分子加大打击力度，在法律上面健全相关的法律法规，做到有法可依，有法必依;
(4)对不同网络之间的管理进行融合，因为不同的网络有着不同的技术管理很容易给不法分子提供攻击空间，所以希望在未来建立起一个可以集中管理的数据中心。
二是物联网在网络层的应对信息安全问题的措施，需要解决的就是节点问题。对此主要分为几方面：(1)在点对点的对节上进行加密系统处理，然后再对信息进行传输，这样就可以有效的把信息集中起来，保护信息在传送过程的安全;(2)在端对端的节点上进行加密系统处理，对于不同的用户信息可以采用不同的加密条件，这样可以更加灵活有效的保护用户信息安全;(3)加快跨网认证，只有减少输送时间，才能有效的减少不法分子的攻击空间，从而保护用户的信息的传输安全。
三是物联网在感知层的应对信息安全问题的措施，需要做的就是提高识别技术，直接有效保护rfid方面的安全，消除感知层面的安全隐患。例如：指纹识别，就是对用户身份进行标签处理。除此之外，还要提高传感器的技术 *** 作，对安全路由和用户的安全信息进行进一步的研究，加大保护用户隐私信息的力度。
未来的世界就是一个物联网的发展的世界。但是现如今我国的物联网在发展的过程中还存在着很多问题，尤其是用户隐私信息的泄漏问题。对于物联网信息安全存在的问题，我们应该逐步解决。只有解决了信息安全的问题，保护了用户的信息安全、保护了人们的经济财产安全、保护了国家的安全，物联网才能够迅速发展，才能迎来中国的信息化时代。近日，自治区工业和信息化厅公布了一批数字化优秀案例，包括2022年5G应用“扬帆”行动计划优秀案例、自治区企业数字化转型优秀案例和2022年企业数字化应用场景解决方案优秀案例。
从企业上云到云上企业
企业上云是企业通过运用云技术和数据技术，让数据资源使用更加顺畅，提高运营的精益度和可预测性。
此次公布的企业数字化优秀转型案例，涉及智慧农田、智能工厂、智慧仓储等领域，是企业利用互联网、物联网等技术，实现数字化连接和互联，让一批传统行业尝到数字化转型的甜头。
新疆慧尔农业集团股份有限公司的智慧农田“双引擎”建设案例是其中的优秀案例。公司研发的智能施肥系统，就是将传统农业与数字技术互联，让农民只需在家打开“慧丰收”App就可以设置施肥量，并完成精准施肥。
“慧丰收”智慧农业客户端一边连着农民，让农民不用每天都往地里跑就能进行田间管理；另一边，“慧丰收”智慧农业客户端收集的大数据，可帮助技术人员更精准地调整水肥配比，最大限度提升农作物产量。
数字化、智能化，对于产业发展而言是新的起跑线，企业要以“云”为驱动，不断促进业务上云、生产上云、管理上云，成为“云上企业”。
此次公布的2022年自治区企业数字化应用场景解决方案优秀案例就是让业务上云，生产上云，管理上云。
新疆爱华盈通信息技术有限公司的智慧粮库解决方案也是其中的优秀案例之一。
公司软件测试工程师柳岩说，智慧粮库可以完成智能通风、智能化出入库、仓储信息管理、数量监测等系统建设，实现了粮库智能化控制和精准化管理。
数字化应用场景解决方案优秀案例涉及智慧粮库、智慧口岸、智慧燃气、智慧油田等多个领域，这些案例实现企业营销能力、服务能力、管理能力数字化升级，为推进产业基础高级化、产业链现代化提供新的驱动，持续发展壮大数字经济。
从5G赋能到数字化转型
5G是支撑数字产业化与产业数字化的关键新型基础设施。新疆加快“5G+工业互联网”布局，5G网络、技术成功应用在了远程医疗、电网巡检和煤矿开采等领域的30多个重点项目。
以“5G+智慧矿山”为例，在哈密、昌吉、阿克苏等地，5G技术与当地的矿山产业融合已经密不可分，实现了传统矿井作业的方式向数智化转型，即从“人工巡检”到“点点鼠标”，从“人工下矿”到“远程监控”，在提升煤矿智能化水平的同时，也“解放”了巡检工人。
此次公布的2022年5G应用“扬帆”行动计划优秀案例中，涉及煤矿开采、智慧城市、医疗、教育等多方面的5G应用，其中智慧矿山案例有4个。
新疆天池能源有限责任公司的露天煤矿“5G+智能采矿”案例入选了优秀案例。公司南露天煤矿矿长康庆微说，露天煤矿综合预警平台可对矿区核心关键设备的运行状况进行实时监控，实现故障在线预警，精确定位故障位置，实现快速维修，保障关键生产设备可靠运行，全面提升露天煤矿安全管理水平。
事实上，随着5G网络加快建设，5G技术融合大数据、云计算、物联网等先进数字技术，也为农牧企业数字化转型提供了新路径。
一个鼠标即可控制一个养殖场。在新疆华凌农牧 科技 开发有限公司，通过云端牧场数据平台，可对牛羊养殖过程中的饲喂信息、防疫信息等进行收集、上传。“云端牧场”采集的信息覆盖每一只羊、每一头牛的饲喂过程及各个环节。
当前，新疆正在加快推进5G与实体经济融合，应用逐步从生产辅助环节向核心环节渗透，“5G+工业互联网”改造覆盖的行业领域日趋广泛，叠加倍增效应和巨大应用潜力将不断释放。
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