作為國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展的五個(gè)戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一的物聯(lián)網(wǎng),已成為計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)之后的新的信息技術(shù)浪潮。物聯(lián)網(wǎng)的目標(biāo)是全面感知,在互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)和平臺(tái)基礎(chǔ)上,搭建一個(gè)人與物、物與物相連的平臺(tái)。近幾年,隨著物聯(lián)網(wǎng)研究的不斷深入以及物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的不斷普及,它為信息社會(huì)的進(jìn)一步發(fā)展帶來了新的變革,同時(shí),物聯(lián)網(wǎng)信息安全問題也逐漸引起了業(yè)界較大的關(guān)注。
1、物聯(lián)網(wǎng)感知層技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)以感知為核心,它的三個(gè)基本特征是:全面感知、可靠傳輸與智能處理。它們分別由物聯(lián)網(wǎng)的三大部分感知層、網(wǎng)絡(luò)層以及應(yīng)用層來實(shí)現(xiàn)。
物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)核心是感知層技術(shù),它與人體的皮膚與五官的作用相近,用于感知物體并采集信息。感知層由傳感網(wǎng)和感知設(shè)備兩大部分組成,主要包括射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)、WSN 傳感技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、激光掃描、紅外感應(yīng)、視頻技術(shù)、條形碼掃描等。近幾年來,射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)和WSN傳感技術(shù)都取得了快速的發(fā)展。
1.1 射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)
射頻識(shí)別技術(shù),簡(jiǎn)稱RFID,是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù),興起于上個(gè)世紀(jì)90年代。作為快速、實(shí)時(shí),并能夠準(zhǔn)確采集與處理信息的高新技術(shù),該技術(shù)被公認(rèn)為本世紀(jì)10大重要技術(shù)之一。RFID一般包括電子標(biāo)簽、閱讀器和天線三個(gè)組成部分。它采用無線射頻方式,能夠?qū)崿F(xiàn)雙向的數(shù)據(jù)通信,識(shí)別目標(biāo)對(duì)象繼而獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。RFID系統(tǒng)組成如圖1 所示。
電子標(biāo)簽內(nèi)保存有一定格式的電子數(shù)據(jù),用來標(biāo)識(shí)物體基本信息。它們嵌入或附著在物品中,實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的追蹤和定位。電子標(biāo)簽具有存取信息的時(shí)間短、讀取信息的距離遠(yuǎn)的優(yōu)點(diǎn)。此外,由于電子標(biāo)簽的信息存取均設(shè)有密碼保護(hù),所以,它的安全性得到了保證。閱讀器向電子標(biāo)簽發(fā)送命令,電子標(biāo)簽將內(nèi)存的標(biāo)識(shí)信息回送給閱讀器,它們之間傳送信息是在通信協(xié)議的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。天線是一個(gè)“橋梁”,在電子標(biāo)簽與閱讀器之間發(fā)揮著射頻通信功能。總之,借助于RFID,人們可以很輕易地對(duì)各類物品進(jìn)行標(biāo)識(shí)和獲取信息。業(yè)界人士認(rèn)為,RFID將成為未來幾年內(nèi)代替條形碼的關(guān)鍵技術(shù)之一,將被廣泛地應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)智能交通、智能安防和智能購(gòu)物等領(lǐng)域。
1.2 WSN傳感技術(shù)
傳感技術(shù)是一種多門學(xué)科交融的現(xiàn)代科技,它主要研究在自然物品上獲得信息,并對(duì)其進(jìn)行識(shí)別和處理。傳感器是傳感技術(shù)的核心,它能夠?qū)ξ锫?lián)網(wǎng)中物物之間和物人之間進(jìn)行信息交互。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)由大量微型的傳感器節(jié)點(diǎn)組成,這些節(jié)點(diǎn)被部署在監(jiān)測(cè)環(huán)境中,形成一個(gè)自組織的無線通信網(wǎng)絡(luò)。WSN感知、采集和處理整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中感知對(duì)象的數(shù)據(jù)信息,并將這些信息發(fā)送給觀測(cè)者。WSN的缺陷是它僅能獲取感知對(duì)象的標(biāo)量信息,由此,無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)運(yùn)而生,它在WSN的基礎(chǔ)上增加了獲取圖像、聲音和視頻等數(shù)據(jù)信息的功能。