发布时间:2022-09-23 10:09:21
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的物联网安全技术样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
一、物联网的定义
物联网的提出最早是在1999年美国麻省理工,而我国提出是在十年后。物联网主要是能够实现人与物以及物与物间的信息交互和连接,是更高级的互联网的应用,主要是利用一些传感设备,例如;条形码、传感器以及定位系统等等,借助于特定的规定,将物品和互联网进行连接,进行信息的互换,以至于能够实现定位、监控和管控的智能化网络系统。
二、RFID技术的原理和组成
对比通常的一、二维码,RFID是一种非接触的识别手段,主要是由物联网、识别器以及处理系统等组成。电子标签用于对物体进行扫描,将其信息传递给解析系统,然后再进行整理和重新编码,并将其转化为二进制的数据信息,再传给处理系统,然后在传到物联网中,这样用户就能够看到。
三、RFID技术下物联网所存在的安全问题
RFID技术由大量数据构成,较传统技术更容易受到其破坏,主要是借助于电磁波从而实现读写器和标签的间的这种技术就是RFID技术,由于无法通过肉眼观察,所以,物联网非常容易造成安全方面的问题。
其安全问题主要体现在如下几个方面,一是标签方面,主要是它的成本和工方面没有有效的安全措施,极易受到外界的破坏,尤其加密保护,非常容易被破解,使得数据被破坏或者被删除。二是RFID技术在读写器方面存在问题,接收到数据后自动进行删选,只能提供接口,但无法保证其安全。三是通信连接方面亦有安全问题,其前端接口中的无线传输有开放性的特点,会导致数据的安全性不足,外面的破坏者可以通过读写器对数据予以拦截,甚至是对原有的数据予以篡改抑或是删除。
另外,物联网在发展的时候未有效对网络的节点予以把控,故而会导致物联网设备不容易达到远程的信息连接。当下在物联网快速发展的时期,其状态将加多变,所以对其进行信息安全方面的有效管理就成为关键问题所在。如果不能创造一个有效的管理机制,那么必将会产生新的安全问题。
四、RFID技术下保障物联网安全的措施
4.1 严格控制网络访问系统
在物联网使用时,要对网络访问系统予以严格的控制,达到科学管理,以避免恶意破坏行为。用户访问的时候一定要进行实名验证,设置必须的密码。物联网在后台管理的时候也应对访问信息予以监控,目的是将来发展中可能面临的问题予以记录调查。用户于通信之前先在节点间予以身份认证,如此即便在遭遇外界破坏的时候,入侵者也较难突破层层密码,这也在某种程度上保障用户的隐私权。管理者利用节点的设计,以有效增强物联网的安全性。
4.2 加密有关的数据
要有效保证物联网的安全,就要对有关数据信息予以加密,以明显降低破坏者对数据的破坏。用户在信息传送的时候,通过对节点的加密,可以很好的避免用户信息泄露的问题。加密这种方式可以保障数据不会为外人所窃,以达到网络安全运行的效果。如今要不断提升优化RFID技术,利用该技术达到物联网的安全运行。现在的用户信息往往有非常强的隐私性,物联网要对其予以有效的保护,在技术不能满足的时候,对数据信息予以加密,是对物联网的必然要求。
五、RFID物联网的应用案例
5.1物流仓储领域
在物流仓储领域,利用物联网技术,采用对应的数据库,经过对数据进行处理,最后实现选捡、分类和管理。同时,可以借助于自动扫描的记录,来防止物品丢失或者因人疏忽而引起的丢失,提高了管理水平。
5.2公共服务医疗
在医院利用RFID医院信息系统,每一位病人戴一个RFID技术的腕表,内存有病人所有的信息,特别是基础资料以及过敏药物情况。医生拿着RFID读写器就能够读取,突发事件时能够获得抢救的绝佳时机,提高治疗的效率。
六、结语
综上所述,RFID物联网在给人们带来巨大便利的同时,同样也会带来诸多的安全技术问题。因此,为了让RFID物联网更好的发挥其互联网思维,更加安全、智能的服务于人们,我们必须重视所遇见的安全技术方面的问题,并寻求其应对措施。
参 考 文 献
[1]熊本海,杨振刚,杨亮,潘晓花.中国畜牧业物联网技术应用研究进展[J].农业工程学报,2015,S1:237-246.
【关键词】消防 安全管理 物联网技术 信息化应用
物联网技术能够实现信息的智能收集与传递,不仅可以降低人为误操作带来的安全隐患,同时也可以提高消防工作效率,阻止火势的蔓延,保障人民群众的生命财产安全,加强消防信息化建设,就要在消防工作中利用物联网实现资源的有效整合与利用。
1 物联网技术
物联网技术是在互联网技术之上研发的一种先进的计算机技术,由于我国对物联网技术的研究较早,目前,物联网技术在各行各业中都有着广泛的应用,极大程度的促进了我国现代化建设。物联网技术的技术核心是将网络技术做了延伸和扩展,将移动终端设备与互联网相连接,如全球定位系统、红外感应器、激光扫描仪等,通过移动终端设备实现信息的交换,达到智能监控与管理的目的,运营模式有M2M、SaaS等。
物联网以其智能化以及优越性在消防安全管理中有着重要的应用,尤其针对于高层建筑、高铁、地下建筑的消防安全管理有着更大的意义,更大的责任,只有加强消防信息化建设,才能有效的保障社会群众的生命财产安全,物联网在消防信息化中的应用主要表现在感知功能与传输功能上,通过手持机等移动终端设备来实现智能的感知功能,通过无线网络实现信息的传输功能,最终作用于消防系统中,另外,物联网技术还可以应用于消防事业管理,将数据导入到消防档案系统中,实现统一管理与消防的合理调度。
2 物联网技术在消防信息化领域中的应用
2.1 更新基础数据库
数据是系统的重要组成部分,完善的数据不仅可以帮助系统做出正确、科学的分析,同时也能够提高数据的利用率,但是我国目前的消防信息系统数据过于陈旧,资源利用率不高,在资源共享方面难以提供全面的数据,极大程度的限制了我国消防信息化的进程,因此,将物联网技术应用在消防信息化领域中,能够有效的对数据进行录入与分析,区别于过去数据单独录入存在重复率极高的弊端,物联网能够实现数据的平移,达到资源有效整合的目的,消防信息化领域中,将灭火救援、队伍整改以及后勤保障串联在一起,实现统一管理,利用物联网技术可以将消防指挥中心与客户终端相连,在火灾发生时,能够及时的采取正确的灭火措施,疏散人群,避免造成更大的损失。另外通过为消防人员配置移动终端设备,能够最大程度的提高资源的利用率,促进消防事业的发展。
2.2 实现消防车辆智能调度
在灭火过程中,对消防车辆、消防员和灭火药剂的调度有着重要的作用,高效的调度能够帮助消防队员及时的采取灭火措施,在火势尚能控制时降低安全事故的发生几率,保障人民群众的生命财产安全。因此,将物联网技术应用于消防的调度中,通过RFID技术与消防车辆的水泵与发动机相连,能够在灭火过程中,对于消防车的水量以及发动机状态做到实时的了解,便于消防指挥中心的指挥工作,通过物联网技术,将数据进行智能收集与传递,此过程不依赖于人工操作,不仅能够避免在数据收集与传递中的人工误操作,同时也大大节约了沟通的时间,数据可以直接在PDA或消防指挥系统中显示,为消防指挥中心制定出正确的灭火方案赢得了时间。
2.3 提高消防工作人员的安全保障
火灾现场情况复杂,尤其是在高层或地下建筑环境中,人员密集,疏散空间狭小,使得消防人员的危险系数增大,特殊的环境也加大了灭火救援的难度,因此,将物联网技术与消防员相连,在消防防护服中安装芯片,如湿度探测器等传感设备将每一名消防员的基本信息通过网络反映到消防指挥系统中,不仅可以使指挥员识别出火灾现场的温度、湿度以及有害气体的浓度,从而及时调整灭火方案,另外移动终端设备还会反映出消防员的身体状况,使指挥员及时下达撤离命令,有效的规避风险,保障消防员的安全。
2.4 实现消防设施的动态管理
消防设施主要是指自动化灭火设施、灭火器、消防水源等等。目前我国消防部队尚没有对消防设施采用统一的管理,自动化灭火设施等是阻止火灾蔓延最为有效的途径,尤其在消防救援力量未赶到火灾现场时,自动化灭火设施的合理使用能够最大程度的保障人民群众的生命财产安全。消防水源是灭火救援的基础设施之一,合理的利用可以达到最大的灭火效果,因此,将物联网技术应用到消防信息化领域中,通过在消防设施中安装GPS芯片合一实时了解消防设备的位置,通过安装RFID芯片,能够是实时了解消防设备的使用情况,便于统一管理和调度。
3 结语
综上所述,物联网技术在消防信息化领域有着广泛的应用,不仅可以更新基础数据库、实现消防车辆智能调度、提高消防工作人员的安全保障同时也能够实现消防设施的动态管理,不仅最大程度的保障了社会人民群众的生命财产安全,同时也极大促进了我国消防事业的现代化建设。
参考文献
[1]段祥永.信息化、数字化、自动化技术在消防指挥中心指挥平台和信息管理系统的实践与运用[J].计算机光盘软件与应用,2013,01(16):105-106.
[2]李惠菁,大校.以信息化为主导以“智慧消防”为推手全面提升上海消防工作和部队建设水平[J].新安全东方消防,2014,02(04):34-38.
[3]杜b,王聚全.基于物网的消防车辆信息动态监控系统研究与应用[J].网络安全技术与应用,2016,03(05):94-96.
[关键词]物联网技术;物联网层次;物联网安全
doi:10.3969/j.issn.1673 - 0194.2015.22.037
[中图分类号]TP391.44;TN915.08 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194(2015)22-00-01
物联网是基于互联网和射频识别技术的能够实现物与物之间互联的网络,已被看作信息产业的第三次浪潮,成为影响经济增长的战略产业。
物联网是通过射频识别、全球定位系统、激光扫描器、红外感应器、气体感应器等传感设备,按约定的协议,把物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。目前我国已将物流、电网、交通、医疗、工业控制、绿色农业、安防、家居、环保九大行业纳入《物联网十二五发展规划》。
物联网分广义和狭义,广义物联网将物理空间和信息空间融合,任何事物都可以用数字化、网络化形式表现,从而实现物与物、人与物、人与环境、物与环境之间的信息交互和贯通融汇;狭义物联网是能够实现物与物之间自动识别和管理的网络,通常说的物联网是狭义上的。
1 物联网三大关键技术
传感器技术:简单的理解物联网就是由各种传感设备构成的能够相互感知信息、传递信息的一个自组织传感器网络。该网络中的每个传感设备都是一个传感节点,能够检测和收集约定范围为的其他传感节点的信息并把此信息传递给另外的传感节点或观察者。由于计算机只能处理数字信号故传感技术还必须实现模拟信号到数字信号的转变。传感技术通常用可采集的数据类型、采集的精度、传输的可靠性和稳定性来评价,这些指标又依赖于敏感材料、工艺设备和计测技术。
射频识别技术:物联网中的识别包括物体、位置、地理识别,射频识别系统一般由射频电子标签、射频读写器、处理识别信息的信息处理系统三个部分构成。在射频标签中存有让物体区别于其他物体的的身份标识(比如商品的条形码),而射频读写器则负责在一定范围内读出标签中存储的信息,读写器能读取数据的范围大小由读写器的功率、频率、类型决定。目前射频标签和读写器大多是基于EPC协议的。
嵌入式系统技术:综合计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术为一体的复杂技术。把物联网比作人来讲解传感器、嵌入式系统在物联网中的位置与作用,则传感器好比眼睛、鼻子、皮肤等感官,互联网好比神经系统,嵌入式系统相当于大脑(对收到的信息进行分类处理)。
2 物联网层次构成
物联网也可按层次划分,从下到上依次是:负责感知、检测和控制的感知层,负责信息传输的网络层,以及负责进行信息处理形成满足用户需求的物理应用层。
感知层主要由被感知对象、感知器组成。顾名思义,其主要作用就是利用感知器去感知被感知对象或者感知器之间相互感知数据,再传给特定设备进行汇集。对于其上层来说,感知层主要负责感知和检测两项工作,对于其下层来说主要是监控其下层的感知。常见的感知层设备有:各种传感器、感应器、摄像头和RFID读写器(标签)、声音采集和GPS定位等。
网络层又叫传输层,主要任务是负责传输采集到的信息。该层主要由各种有线网络、无线网络构成,这里的有线和无线网络包括我们的拨号网、专网、私网、局域网、有线电视网、2G\3G\4G、卫星通信网等。可理解为我们生活中的一切网络都属于该层次。
应用层是使用被采集数据的层次,也就是在发展规划中提到的各种行业和没有提到但实际使用着的行业。
采集到的数据不能直接应用于各个行业,在被应用之前还需有支撑平台对数据进行加工和整理成有效数据才能被使用,比如对数据进行编码解码、信息整合、信息接入、信息目录等,被广泛应用于支撑平台的技术有数据库技术、云计算、云存储。
3 物联网的安全
可将物联网的安全划分为四类:一是物联网本身的安全问题,二是物联网引入的安全问题,三是物联网场景下的特定互联网安全问题,最后是互联网固有的安全问题。本文对最后一种安全问题不作介绍。
第一种安全一般是物联网感知层安全问题,大多由物联网的场景、终端设备因素产生,此类问题利用互联网安全防御措施没有解决办法,一般采用设计新安全验证协议解决这类问题。最常见的就是RFID的身份认证安全、密钥协议安全。
第二种安全指物联网应用场景导致已有的互联网安全措施不能使用,只能研究新的协议来解决此类安全问题,与第一类安全问题相比,在设计解决本类问题的安全协议时,不仅需要考虑到物联网的感知层还需要考虑到与现有互联网安全的兼容。此类问题的典型是RFID的寻址安全以及端到端安全。
第三种安全是说互联网原本的安全可以通过某种防御措施来确保,但由于被应用在物联网上,特定的物联网场景使原本的安全防御措施不能达到安全防御的目的,且不能通过其他互联网安全防御措施来消除此安全问题,比如,物联网中DNS和DNSSEC都没对请求者进行身份认证造成的数据泄露就属于此类(互联网中DNS否认攻击可以用DNSSEC解决)。
【关键词】物联网技术;消防安全管理;应用
1引言
作为继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次浪潮,物联网在世界范围内发展起来,并逐渐渗透进人们生产生活的各个领域。例如,物流配送、智能交通、智能家居、公共安全、生态环境、智慧城市等[1]。而在消防安全管理领域中引入物联网技术,能够从整体上优化消防安全管理的水平,能够有效解决消防安全隐患难以发现等问题,以最大限度地保证人民群众的人身财产安全[2]。
2物联网概述
2.1物联网的含义
物联网(InternetofThings,简称IoT)是一种按照约定协议,利用射频识别技术(RFID)、GPS、激光扫描器等传感设备进行物网连接,具有全面感知、传输可靠、智能处理、智能控制等功能特征的网络。简单来说,物联网就是在互联网的基础上拓展而来的万物互联的网络。可以说,物联网的核心是物物相联,灵魂是传感和识别,骨架是网络通信,核心是计算。2.2物联网的特点首先,物联网具有异构设备互联化的特点。物联网环境下,不同型号、不同类别的RFID标签、传感器、手机等各种异构设备,能够利用无线通信模块、标准通信协议形成自组织网络。且这些异构网络在运行不同协议时,可通过网关进行联结,从而实现不同网络间的信息共享。其次,物联网具有管理及处理智能化的特点。物联网能够将海量数据可靠且高效地组织在一起,这就为行业应用提供了智能支撑平台。最后,物联网具有应用服务链条化的特点。物联网能够覆盖企业运行的所有步骤,能够带动整个企业甚至行业的整体信息化进程。
2.3物联网体系架构
物联网主要分为感知层、网络层、应用层三个层面。首先,感知层由各种传感器、传感网节点、短距离组网设备等构成,主要负责数据采集和数据处理,涉及传感器技术、射频识别技术(RFID)、GPS技术、嵌入式系统、传感器组网技术、协同信息处理技术等。其次,网络层主要负责传输感知层获取的数据,还要满足不同设备能够自由接入不同网络,涉及互联网技术、移动通信技术、短距离无线通信技术等。最后,应用层由各种管理设备和显示设备构成,构建满足人们各种需求的系统平台,主要负责与用户连接,涉及云计算、人工智能、中间件等技术。
2.4物联网关键技术
2.4.1自动识别技术自动识别技术(AutomaticIdentificationandDataCapture)是目前普遍使用的、发展相对较快且相对主流的识别技术,是一种能让物品“开口说话”的技术,即通过一定识别装置对各类物体信息进行自动识别,并传输给计算机处理系统进行一系列智能处理。自动识别技术可分为条码识别技术、生物识别技术、图像识别技术、磁卡识别技术、IC卡识别技术、光学字符识别技术、射频识别技术等。其中,射频识别技术(RadioFrequencyIdentification,简称RFID)被认为是21世纪最有发展潜力的信息技术之一,是应用领域最为广泛且最为重要的识别技术之一。因此,本文主要探讨射频识别技术(RFID)。首先,与其他自动识别技术相比,其有着以下优点:采用电子技术,借助芯片,且芯片功耗较低、读写较为准确;标签体积小,更易嵌入其他材料或物体之中;射频技术透过外部材料即可读取数据,且能够对高速运动中的物体进行识别、读取;可在同一时间识别多个标签,且这些标签信息之间独立互不影响;数据存储量更大,且稳定性好等。其次,射频识别系统主要由射频标签、射频接收基站、应用系统三部分构成。射频标签嵌入被识别物体,向外界收发射频信号,一般分为主动式标签(有源电子标签)和被动式标签(无源电子标签)。射频接收基站一般分为固定式和移动式两种模式,主要负责向射频标签发送无线信号,并接收射频标签发回的无线信号,在将接收的无线信号解码处理之后将数据传输至上层应用系统。位于系统顶层的应用系统主要负责接收射频接收基站的数据,并控制基站的工作状态;管理接收的数据,并经过计算处理将其储存至后台;接收外界终端的指令信息,并将转换后的信息发送至基站执行,以此来实现人机交互。
2.4.2传感器组网技术如何能让区域中的传感器构成网络组,实现高效协调运转是传感技术应用的关键。为更好地解决这一问题,传感器网络也在不断发展完善,其中无线传感器网络技术以其低功耗、低成本、低复杂度、低数据速率的特征得到了人们的普遍青睐。无线传感器网络一般采用星状网、树状网、网状网三种组网方式,借助工作于ISM频段和FSK调制方式的射频芯片,以及微控制器、少数外围器件组成专用或适用强的无线通信模块。其中的数据传输协议通常是简单透明的,就算是加密协议也是较为简单的,这就使得人们只要遵循一定规则进行操作即可傻瓜式地实现无线数据传输。无线传感器网络体系可分为物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层,若再应用中间件思维,则可使网络更具层次化、模块化。
2.4.3无线通信技术随着信息技术的不断发展,卫星通信、以太网、现场总线、GPRS、GSM等通信技术层出不穷。而受工业现场环境的制约,短距离无线通信技术受到人们的普遍青睐。其具有信息传输快捷、灵活、安全等特征,在物联网中有着极为广泛有效的运用。短距离无线通信技术主要有以下几种。一是蓝牙技术(Bluetooth)。其主要采用2.4GHzISM频段和1600MHz快速跳频技术,具有全球开放性、通信简单、传播速度快、抗干扰能力强、使用简单等特点,但仅限于在小于十米内的距离范围内具有良好的通信质量和效果。二是ZigBee技术。其具有良好的网络拓扑能力,每个ZigBee节点都可进行独立监控,支持距离扩展,拥有低成本(协议没有专利费)、低功耗(传输速率低,发射功率小,拥有休眠模式)、低时延(休眠到激活时间短)、网络容量大(可连接200多个设备和100多个网络)、组网灵活、传输可靠(在数据传输之后会等待接收方确认信息,并采取碰撞避免策略来避免数据发送冲突)、信息安全(采用特别加密法进行数据循环冗余校验)等特点。三是Wi-Fi技术。其支持多种网络协议的加密传输,传输距离可达100m,传输速度可达54Mbps,但传输的安全性和传输质量还有待提升。四是IrDA技术。其依靠红外线进行点对点的数据传输,具有体积小、功耗低、连接方便、保密性强、安全性强等特点,但由于存在视距限制,在运用时要先保证位置的确定性才能实现灵活传输。
3物联网技术在消防安全管理中的应用
3.1在消防安全管理服务平台构建中的应用
消防安全管理服务平台旨在横向覆盖消防监督、纵向贯通各级消防部门,对消防信息进行实时采集和实时发送,对威胁消防安全的不稳定或不安全因素进行提前预警,以进一步提升消防工作效率和质量。该平台综合运用物联网技术、互联网技术、数据融合技术等新一代信息技术,实现数据采集、存储、展现、分析等消防管理环节。可采用分布式广域网结构,并将系统的整体结构分为物联智能感知层、网络传输层、数据管理层、应用层(Web平台)。其中,物联智能感知层将通过传感设备、射频识别技术(RFID)等采集消防信息;网络传输层将采用基于TCP/IP的网络结构,利用有线、无线等接入方式进行组网,利用TCP/IP或电话线进行有线传输、GPRS或CDMA进行无线传输等;数据管理层将融合采集到的信息,并进行计算和处理;应用层则负责提供不同的消防服务。就消防数据采集系统设计来说,硬件设计可采用ZigBee技术支撑的基本框架,具体包括路由器、采样终端设施、网络协调器等组成的无线传感网络和采集终端。由ZigBee协议处理和上传终端采样传感器收集到的信息,这些信息由路由器接收、处理之后被传送至ZigBee协调器,再由协调器将接收的信息上传至Web网络,经过一系列汇总处理之后信息将被传输至系统平台,以此来完成数据采集为后期决策、分析提供相应依据。软件设计则包括操作系统和应用软件,整体采用嵌入式系统,主要涉及板极支持包(BSP)、RS232通信软件、DM9000网卡通信软件、ZigBee协议栈等。就平台Web层系统设计来说,主要包括平台通知公告管理功能、平台审阅通知功能、平台短信通知功能、信息管理功能、日常检查功能、监督抽查功能等模块,其中涉及数据信息的存储和处理可采用数据库等技术。
3.2在其他消防安全管理工作中的应用
第一,就消防资源的动态管理而言,可采用射频识别技术(RFID)、GPS技术、无线传感器网络技术、计算机处理技术、移动通信技术、云计算技术等构建基于B/S架构的消防装备管理系统。首先,可通过射频识别技术(RFID)采集消防车辆和消防装备信息,并采用“一装一标”的方式来绑定RFID标签,在信息采集完成之后需要上传至消防指挥调度系统,以便实现装备出入库、电子验证、报警处理等智能化管理。其次,可采用消防指挥调度专线网络进行通信;采用数据库服务器、Web服务器等进行数据的存储和处理等;采用TCP/IP数据传输协议、HTTP协议等进行传输。通过物联网技术,消防资源得以实现动态的智能化统筹管理,并有效提升消防部队的战斗能力。第二,就消防远程监测管理而言,可借助互联网技术、无线通信技术、云计算技术、大数据技术等构建基于物联网技术的消防安全管理监测平台,并开发手机终端APP、建立B/S架构模式的云平台,便于对消防对象、环境、人员等的状态进行感知、传输和处理。具体来说,可利用用户信息传输装置及协议解析与转换、数据接口监测等方式,对不同型号和不同厂家的有源类消防设施(火灾报警控制器、自动喷淋灭火系统、疏散指示系统等)的反馈信息进行采集识别,一旦接到故障信号或者报警信号,监管人员则可借助用户信息传输装置将信息传送至消防安全管理监测平台;利用压力传感器、NB-IoT技术实时监测消防管网的水压,利用射频识别技术(RFID)、ZigBee技术、GPS技术、GIS技术等实时监测室内外可移动的消防设施和器材(灭火器、水带等)的在位状态和位置信息,利用人脸识别技术、图像处理技术等监督消防控制室值班人员的在岗情况,利用视频监控系统、数字图像形态学方法识别消防管阀的启闭状态;利用IoT/LoRa无线数据传输模块实时远程监测独立烟感故障、火灾报警等信息。如此,基于物联网技术的消防安全管理监测平台的构建能够评估火灾风险,协助做好防火巡查工作,提高相关部门的防火工作管理能力。最后,就消防应急救援管理而言,可借助物联网技术构建智慧消防战斗指挥体系。例如,在灭火救援中,可利用各种感知设备、视频采集设备、应急通信系统等获取现场的音视频数据,实时掌握火情发展态势,便于指挥人员依据火场动态进行救援力量、装备等方面的部署和精确指挥,同时也便于战斗在一线的消防人员进行精准救援。
4结语
关键词:物联网技术;煤矿安全;应用价值
中图分类号:F406.8;TD679 文献标志码:B 文章编号:1008-0155(2016)07-0030-02
在煤矿的开采当中,安全问题无疑是行业面临的最大挑战。因为煤矿开采的环境复杂,而且地质环境综合也十分复杂,以及不可抗力、错误操作等因素的出现,会导致煤矿的安全生产面临较大的挑战。但是,伴随着实践的不断深入和科技的不断进步,在物联网技术的应用之下,煤矿安全有大幅提升。因为借助物联网技术,可以对于煤炭的综合环境进行把控,从而在数据化的整理分析之后,得到科学的计算,从而在此基础之上进行的决策和设备自动化使得煤矿安全控制能力大大提升。因此,在当下的煤炭安全中,物联网技术发挥着重要的作用。
1物联网技术
在物联网技术的工作过程当中,它主要是由于一些传感设备通过对于外部信息的把控和解读,来更进一步的按照原始数据的协定,来进行智能识别,从而实现信息的交流和把控。通过传感设备之间的互通,在联网的作用之下进行追踪定位、数据识别,从而形成一个统一邮寄的网络体系,使煤矿施工生产过程当中,整个一系列的产业都在物联网的监控之下通过对于工作当中各个环节的把控,在传感器和红外线、摄像头以及各种感知终端基础之上,能够很好地实现数据的整合和信息的互通,这样,能够实现数据的交互,从而更好地把控煤矿的各个环节和地点的实际情况。这样,在全方位的定位和把控煤矿生产的过程当中,更好的实现对于生产操作各个环境的只能把控和严格监管,从而提升安全风险控制能力。
2物联网技术的作用
2.1人员定位
在煤矿的生产过程当中,由于矿区面积较大,在对于一些进入矿井或者限制区域以及一些特殊区域过程当中的工作人员,借助物联网技术可以对于其进行定位,通过在矿区内设置的信号源和信息分站,对于信息的采集和感应,从而实现对于相关人员的定位,增强地面对于井下的监控能力。
2.2设备点检管理
借助物联网技术,可以增强对于设备的有效管理,通过传感器借助射频传递信息,从而实现阅读器对于信号波段的良好解码,然后实现后台系统的判断,对于错误或者一场的信息能够明暗的作出判断。从而实现对于煤矿生产工作当中各个设备之间使用情况和管理的良好把控。
2.3矿井无线通信应用
借助物联网系统可以将煤矿井下的基站更加有效地结合起来,从而使得无线通信能够在井下的应用效率更高。而且借助定位系统,也可以使得井下网络环境能够在无线环境下更好的应用,借助无线链路实现矿区和井下之间的更好通信和信息交换。
3物联网技术在煤矿安全应用的瓶颈
3.1技术标准不统一
在物联网发展过程中,由于所有组成的部分都是局部与整体之间的关系。所有物联网技术的构成当中,传感、传输、应用各个层面会有大量的技术出现,它们由于为了适应不同的井下工作环境和工作量,因此在配置过程当中,自主性较强,甚至一些企业在引进物联网技术过程当中,不是完整的构建,而是在自身原有设备的基础之上,进行选择性的引进,这样便导致物联网系统当中没有统一的技术标准,各种小的物联网应用独立存在,这样,在进行信息的转化和端口之间的连接过程当中,就会因为没有形成统一的技术表,从而难以实现信息交互。
3.2成本问题
在物联网技术的引入和应用过程当中,由于一系列的运作系统和设备较多,这样便会导致在煤矿的生产当中,成本问题会得到上涨,对于以盈利为目的的一些企业而言,引进全套的物联网技术不仅需要投入大量的资本,而且在建设过程当中也会消耗工期,因此许多煤矿没有大规模的应用,另外,电子标签和读写器的成本问题制约着物联网的推广。正是在这种大环境之下,物联网技术没有从根本上得到切实有效的大规模的应用,成本高的问题难以解决,从根本上制约了物联网技术在煤矿安全中的应用。
3.3传输带宽流量制约
在井下的煤矿施工环境当中,物联网技术作用发挥的大小往往依赖于网络的好坏。网络情况相当于“木桶效应”当中的短板,而在大多数的煤矿当中,WiFi和3G、4G无线技术的应用普遍不高,数据传送效率低使得物联网传输的数据带宽受到制约,不仅仅会影响物联网系统的工作效率,而且因为受到网速的影响,一些即时数据的传送也会受到制约,从而使得在影响传感数据系统的判断。另外,无线视频等应用存在传输瓶颈问题也会导致监控室不能够第一时间做出有效的指令判断,从而影响煤矿安全风险控制。
4物联网技术在煤炭安全应用的方向
4.1统一技术标准,提高综合效率
在物联网技术当中,统一标准,是切实保证其安全生产的关键。另外,在功能方面可以看增加物联网的识别功能,电子现金一卡通对SIM卡进行开发,使职工只需要携带手机便可实现食堂消费、洗澡刷卡、无线充值等功能。不仅可以增强职工对于物联网技术的体验,也能够使得系统的作用发挥最大化,在员工生活领域和效率领域得到提升,从而在侧面降低企业生产成本。
4.2增加无线监测监控应用
将无线网络覆盖的井下的每个巷道及掘进头和工作面,对井下甲烷、氧气、二氧化碳、温度、湿度等环境参数进行监测,通过无线将采集的数据传输到井下无线基站,并通过工业以太网,上传至监控平台。电机车定位系统在电机车上安装大功率定位标签,在巷道三岔口拐弯处安置读卡器,当车辆通过岔口时,通过红绿灯指示车辆通行的先后顺序,并通过LED牌显示。
5总结
煤矿安全同物联网技术的结合应用,实质上是科学技术转化为生产力的最好体现。虽然当下物联网技术在煤矿安全当中的应用还有许多值得改进的地方,但是伴随着在实践当中的不断总结,全新科研成果的不断研究应用,结合实际问题的改进,日后物联网技术将在煤矿安全中扮演着更加重要的角色,煤矿的安全风险控制能力和综合管理能力也必然会大幅提升。
参考文献:
关键词 物联网;校园安全;应用
中图分类号 TP 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)031-0177-01
物联网(Internet of Things)被预言为继互联网之后全球信息产业的又一次科技与经济浪潮,受到各国政府、企业和学术界的重视,美国、欧盟、日本等甚至将其纳人国家和区域信息化战略。物联网是继PC、互联网、无线通信技术之后第四次信息技术革命,有重大的科学意义和应用价值。依靠物联网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人,改善人与自然间的关系。根据美国权威咨询机构FORRESTER预测,到2020年世界上物对物互联的业务与人对人通信的业务将达到30比1,因此物联网常被称为下一个万亿级的通信业务。
1 物联网的体系结构
物联网包含感知延伸层、网络层、业务和应用层三层。第一层负责采集物和物相关的信息;第二层是异构融合的泛在通信网络,包括现有的互联网、通信网、广电网以及各种接人网和专用网,通信网络对采集到的物体信息进行传输和处理;第三层是应用和业务,为手机、PC等各种终端设备提供感知信息的应用服务。
1)感知延伸层 物联网中由于要实现物与物和人与物的通信,感知延伸层是必须的。感知延伸层主要实现物体的信息采集、捕获和识别。感知延伸层的关键技术包括传感器、RFID 、GPS 、自组织网络、传感器网络、短距离无线通信等。感知延伸层必须解决低功耗、低成本和小型化的问题,并且向灵敏度更高、更全面的感知能力方向发展。
2)网络层 网络层是物联网的神经系统,主要进行信息的传递,包括接人网和核心网。网络层要根据感知延伸层的业务特征,优化网络特性,更好地实现物与物之间的通信、物与人之间的通信以及人与人之间的通信,这就要求必须建立一个端到端的全局物联网络。物联网中有很多设备的接人,是一个泛在化的接人、异构的接人。接人方式多种多样,接人网有移动网络、无线接人网络、固定网络和有线电视网络。移动通信网具有覆盖广、建设成本低、部署方便、具备移动性等特点,使得移动网络将成为物联网主要的接人方式,通信网络就要是通过多种方式提供广泛的互联互通。除此以外,物体是可以移动的,而它们的要求是随时随地都可以“上网”。因此在局部形成一个自主的网络,还要连接大的网络,这是一个层次性的组网结构。这要借助有线和无线的技术,实现无缝透明的接人。随着物联网业务种类的不断丰富、应用范围的扩大、应用要求的提高,对于通线网络也会从简单到复杂、从单一到融合,从多种的接人方式到核心网的融合整体的过渡。
3)业务和应用层 业务和应用层是物联网的信息处理和应用,面向各类应用,实现信息的存储、数据的挖掘、应用的决策等,涉及海量信息的智能处理、分布式计算、中间件、信息发现等多种技术。云计算是物联网智能信息分析的核心要素。云计算技术的运用,使数以亿计的各类物品的实时动态管理变得可能。随着物联网应用的发展、终端数量的增长,可借助云计算处理海量信息,进行辅助决策,提升物联网信息处理能力。因此,云计算作为一种虚拟化、硬件 软件运营化的解决方案,可以为物联网提供高效的计算、存储能力,为泛在链接的物联网提供网络引擎。
2 校园安防物联网系统
目前,随着物联网技术的日益成熟和深入应用,建立基于物联网的安防系统并由此实现信息化的平安校园管理成为了可能安防管理的主要目标是防侵入,对异常情况提供实时报警 并快速作出正确的处理,以确保学校边界、重要场所的安全。
整个网络分为两个部分,即感知系统(传感网)和通信系统,感知系统由各监控点和物联网模块组成,其中各监控点利用各种传感器监测、采集重要场所发生异常情况的信息和其他有效信息,并控制数字摄录系统快速采集图像信息;所有这些通信可以通过数据传输系统传输给物联网模块,物联网模块根据需要采集监控点的信息,并给出相应的控制信息到监控点 完成相应的控制功能,目前数据传输一般采用无线传输方式 一个物联网模块可以处理方圆1公里范围内的所有监控点。而通信系统将物联网模块采集、处理获得的数据传输到校园网上,并通过校园网连接到如GSM等社会公共网络,以提供相应的服务。
1)感知校园边界系统,利用电子幕、红外传感器和实时录像相结合 完成对整个校园的边界的监测和图像采集。其中电子幕和红外传感器实现对异常情况的检测,摄录设备实时采集异常发生时的现场图像(只有在异常发生时才工作)。
2)重要场所监控系统,利用门禁、电子锁、电子窗栅、电子窗帘等技术检测门口及窗户等易侵入场所的异常情况。在门窗等场所安装的数字摄录设备实时采集异常发生时的现场图像(只有在异常发生时才
工作)。
3 平安校园信息化平台
为了真正实现平安校园管理,有效地应用感知系统采集到的相关信息,建立基于校园网的信息管理平台是平安校园管理的最终目标,该平台根据学校的管理模式和相关部门的要求 充分利用采集到的各种信息,通过分析、整理、完成相应的功能。安防物联网系统每天都要产生大量的信息,并且信息的数据类型很多,采用SQL Server数据库来开发建设平安校园管理系统基本可以满足要求,而采用B/S结构可以使该系统的使用更为方便。该系统的主要功能包括:
1)完整的报警功能,分析由安防物联网产生的所有异常情况,根据设置的相应条件实时给出完整的报警。提供给校园网,并由校园网向校园内部通信网(如对讲设备等)发出报警信息以通知值班人员作出相应的处理。
2)利用与因特网连接的功能,实现与社会网络的连接,实现短信报警等功能。
3)数据分析、整理和统计功能。
4)完善的数据查询功能,根据学校主管领导和职能部门的要求,设计相应的查询功能 ,满足各类、各级人员对系统的数据要求。
5)数据的安全管理,由于该系统可以将校内安防信息传输到因特网上,因此对信息的安全要求较高。需要实现信息的加密和分类传输等功能,以确保信息的安全传输和分级获取。
6)系统的安全管理,该系统已经不是一个简单信息系统,而是一个将现场、管理职能等融于一体的系统,因此保证该系统的安全运行非常重要。
4 结束语
随着传感器技术的发展,物联网技术的深入应用,物联网对我们的生产、生活、工作将产生越来越大的影响,物联网在学校的应用也将进一步深入。在图书馆管理、教学管理中的应用将进一步提高教育管理信息化的水平,如网络点名、一卡通等。而将物联网应用于专业教学和建设,可以为相关专业建立真正意义上的模拟实训基地提供技术保障,如物流网等。
参考文献
[1]中国移动在物联网应用领域的探索与实践[J].电信技术,2010,1.
关键词:电力生产安全;物联网;电力;安全
中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)28-0279-01
在电力工业大发展的背景下,发电厂及电网的规模都在不断地扩大,支撑了整个社会电能的供给。同时,随着社会的高速发展,人们的生活水平不断提高,电力用户对电能的需求量有了明显的提高,也对电力供电安全、电力使用安全都提出了更高的要求[1]。电力生产安全是供电网络的源头,关乎整个电网运行、使用的安全,不容忽视。
物联网是各种感知技术的广泛应用,具有全面感知、智能处理等特性,能够通过信息网络全面、可靠的感知联网物体所在的状态。利用物联网技术手段,可以提升企业安全生产监督管理的能力[2],促进企业经济效益的提高。
1 物联网技术介绍
和传统的互联网相比,物联网有其鲜明的特征。由于物联网上部署了大量的传感器,这些传感器都可以实时或定时的获取联网物体的一切信息,收集海量的数据,通过信息互联网传输到处理器中。数据不断更新,也就是联网物体状态的不断更新,以此实现对联网物体状态的实时监控或定时记录。
互联网是物联网技术的重要基础。通过互联网构建的各种信息网络,利用RFID(Radio Frequency Identification,射频自动识别)、无线数据通信等技术,关于物体的实时信息被准确的传递出去。由于信息数量庞大,海量数据的处理成为物联网的重要任务之一。物联网时代,建筑、公路等与电脑、宽带、数据中心紧密结合,整合为统一的基础设施,就像是另一个世界运转其上。
在与互联网深入结合的基础上,物联网还能够实现对联网物体的智能控制,并结合云计算、图片和视频上的人脸识别、三维可视化、 车牌识别、物体检测、人流统计、周界防范等智能技术,扩充应用领域,以适应更广大用户群体的需求。
2 电力生产安全的现状
电力能源作为国家的重要能源之一,电力企业安全生产是国家安全生产建设的一个重要领域。电力企业安全生产与民众的日常生活息息相关,是社会进步、经济持续发展等重要支撑。
国内发电厂的生产方式主要包括火力发电、水力发电、风力发电,以及核电,这些电力生产模式都会存在一些安全隐患,包括机组故障、人为操作失误等。通过继电保护等故障处理措施、应用安全事故防御技术的在线监控系统、采用自动诊断技术的诊断模式、故障处理分析等方式,电力生产安全已经有了较好的保障[3]。目前,电力行业正处于改革时期,全球互联网正在构建,对电力生产安全提出了更高的要求。技术发展带动了电力需求,同时也随着电力生产压力的增加,以及电力生产安全要求的提高,电力生产安全的保护措施需要进一步巩固与发展。
3 利用物联网技术推进电力生成安全的管理应用点
1)利用物联网技术快速定位故障机组
应用物联网技术,建立电力生产机组物联网安全监控系统,由物联网中继、网关设备、基站、普通手机、笔记本、台式PC机、平板等终端构成传感器网络,连接各种安全监测传感器通过信息网络发 送数据到安全监控系统,再由安全监控系统处理数据,以直观的方式呈现给用户。系统用户通过收集、平板、电脑等各种监控渠道实时监控各种安全状况,并能够实时查看细节、及时预警安全问题,从而避免安全事故的发生。
2)物联网技术实现监控各机组产能的实时监控
物联网技术不仅能够将机组所在地点精准的传输到信息网络,还能够将机组设备所在状态相关参数传输出来,用以判断机组设备的生产状态,通过参数控制,避免电力生产设备因过热、过载等原因而导致机组设备故障频发。
3)应用物联网技术严格控制用户操作
电力生产事故中,难以避免的依然存在人员操作失误造成的问题,且此类问题一旦发生,总是会造成很严重的后果。除了通过继电保护等故障处理措施保护电力生产安全,严格控制现场操作人员权限也是一个有效的方式。通过为操作工陪标专用设备,实时记录操作地点、操作步骤,严格控制操作权限。通过专用设备,当员工靠近不同机组设备时,读卡器自动读取信息,传输到信息网络后台验证权限并提示警告。
当今社会,对基础设施的蓄力破坏和未授权访问时有发生。由于访问控制对系统的机密性、完整性起到直接的作用,严格的权限控制机制是保证电力企业安全生产不会被蓄意破坏的最有效的保障。
4)应用物联网技术进行环境监控
在电力生产范围内安装温湿度监控、漏水监控、有毒气体监控、易燃易爆气体监控等,并通过红外设防、视频监控等实时监控电力生产。通过这些感应设备感应当前环境并传输数据到网络,管理员可远程监控现场状态,若数据超出正常范围,提示管理员查看并采取相应措施、查找源头、排除隐患。
进入大数据时代,视频监控技术也取得了大跨步的发展。经过模拟监控、数字监控、网络监控等重要发展阶段,大数据为庞大数据量的视频数据分析提供了途径。由于视频数据具有高并发、容量大的特点,大数据时代,视频资源才开始被计算机有效利用起来。同样,温湿度监控、漏水监控、有毒气体监控、易燃易爆气体监控等措施也可以通过大数据分析技术得到更有效的应用。
4 结论
物联网技术通过快速定位故障机组、监控各机组产能、监控人员操作、进行环境监控等方式应用与电力生产安全中,可对电力安全生产起到很好的促进作用。
参考文献:
[1] 闫涛,吕丽民. 物联网技术在企业安全生产中的应用[J].计算机技术与发展,2012,22(2):226-228.
关键词:物联网;控制关键技术;基本原则
中图分类号:TN929.5 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)05(c)-0000-00
互联网的普及,信息化建设的平稳发展中,出现了大量的新鲜事物,物联网就是在互联网的基础上,进而延伸的网络。物联网的出现,对国内外人们生活、工作学习产生了极其深远的影响,其涵盖的学科内容较广,受到国内外学者的广泛关注和研究,评价物联网是21世纪影响较为深远的创新技术之一。物联网在我国起步虽然较晚,但是在我国政策的大力扶持下,得到了比较好的发展空间,并取得了一定的成效。物联网的在我国科技创新和可持续发展战略实施占有不可或缺的重要地位。随着物联网的发展不断完善,在各个行业领域中广泛应用,人们普遍将其同控制系统相融合,各司其职,发挥更好的成效。但是两者的融合同样带来了诸多安全隐患,开放式的体系为不良商业竞争提供了机会,极易造成信息泄露,造成不必要的损失。
1物联网控制安全的基本准则
目前我国的物联网控制安全经过一段时间的发展,已经建立起较为可靠的制度准则,由于其所涉及的安全问题较广,过于复杂,想要规避所有的安全隐患是不切实际的[1]。根据实际发展需要和物联网的发展水平,进一步完善物联网的控制安全。所以运用合理的控制安全准则,能够有效的避免物联网系统被入侵、破坏。
1.1适度分权准则
物联网的控制安全问题,需要经过诸多步骤进行确认进行,通过将物联网控制安全的权利分散,可以有效的规避权利滥用造成的不安全现象发生。物联网内部控制系统需要进行多项的安全检查,确保没有安全漏洞。在技术层面,需要多方进行认证、授权以及审核,将权利分成不同的部门掌控。认证的主要目的是为了确认使用者的的身份,是否真实符合登记在案的人员,授权是将权限授予参与者。审核是将所执行的过程记录保存,进而实现三方协同合作,并互相制约。
1.2异构冗余准则
主要是指通过不同的编程语言和科学算法对其进行冗余设计,结合实际情况和不同需要将物联网的硬件进行冗余,来保证物联网的安全系统完善。物联网自身的特性允许其可以进行多层面的冗余,同时也可以对单一的设备冗余[2]。
1.3回路截断准则
控制系统是在互联网的基础上进行的,同计算机相关联,其开放性同时给了不良竞争以及黑客可乘之机,由于缺少相关计算机人员进行管理,极易造成黑客入侵系统进行破坏。由此,在计算机使用后必须完善安全控制来阻拦不良黑客的入侵,以此来保障系统安全。
1.4全面防范准则
全面防范的范围较为广,通过管理手段和技术手段铁通进行,来防范潜在的安全隐患。其中管理手段主要是指健全完善相关管理机制和人员培训,并完善内部监督体系[3]。技术手段是用来保障物联网信息的传输安全、系统安全以及信息来源安全,以此来保证系统的安全。
2物联网的结构体系以及控制系统中的应用
国外针对物联网以及控制系统的相关研究较为前沿,经过了数年的发展,各项技术水平和安全措施已经趋于完善。而我国由于物联网引进国内时间较晚,各项技术设备仍然处在完善阶段,但是物联网作为21世纪影响力最为深远的创新技术之一,对其控制安全方面建设是必然选择。由此,在物联网的广泛应用过程中,需要进行相关知识的普及,促使人们能够较为全面的了解物联网控制安全,以便于合理有效的健全完善控制安全每个环节,消除潜在的安全隐患。
2.1物联网的体系结构
物联网是在时代不断发展创新产生的,是信息化建设过程中密不可分的组成部分。物联网是在互联网的基础上延伸的网络,是继互联网、计算机之后的第三次信息产业浪潮。物联网的自身特性可以称之为互联网的应用延伸,所以将物联网定义为互联网延伸的网络,不如称之为业务和应用的结合。物联网自身具备全面感知、可靠传递以及智能化处理的三大特点。全面感知主要是利用传感器、二维码等随时随地能够进行信息读取的方式。可靠传递是将互联网以及各种网络融合,将所读取的信息安全可靠的传递出。智能化处理是通过智能云计算以及模糊识别等前沿技术,对大量信息进行计算处理,智能控制操作。
2.2物联网在控制系统中的应用
物联网作为一种信息化建设的第三次产业浪潮,其应用范围较为广阔,能够有效的在各个行业领域中发挥其应有的作用。在行业的创新发展过程中,物联网的智能控制受到不同行业的广泛需要,其建立的智能控制平台,能够全面处理各个环节发展情况,进行分析,并根据实际需要和定制的标准进行调控。随着科学技术水平的提升,物联网技术在网络智能物品方面创新较为明显,收获不菲的成效。同时,物联网的传感器网络等特点能够在运动控制系统中起到一定作用,尽管目前我国这项技术发展还略显落后,但未来发展前景较为广阔。互联网能够应用在矿业采集开发中,物联网自身特性能够促使其合理准确的找到矿山的总体框架,在油田开发方面能够运用智能控制系统,对其进行远程监督开发进度等状况。
在钢铁制造领域,我国已经初步建成集设备维修、维护以及加工的产业机构,实现智能化控制工业的开展。根据物联网的广泛应用能够看出,已经成为我国国民经济增长的必然选择,是促进经济增长必不可少的组成部分。
3结论
物联网的快速发展,是新时代科技水平提升的主要表现形式之一,同互联网为人类社会带来的重大改变相仿,物联网的技术广泛应用在各个行业领域,所带来的作用以及影响同样较为深远,并且在一定程度上,其产生的推动社会进步作用超过互联网技术。物联网自身存在的感知能力、控制能力以及计算能力,能够将人类社会带入一个全新的智能化发展阶段。但是人们在享受物联网的飞速发展所带来的好处同时,仍需要对其所带来的负面影响引起重视。物联网的技术应用对于用户私密信息、社会稳定以及国家重要机密带来了重大的安全隐患。由此,物联网在发展过程中应强化控制安全系统的相关技术研究,以保证享受物联网带来的便捷同时,规避其产生的负面效应。
参考文献:
[1]盘承军.物联网环境下的物流信息系统关键技术研究[J].广西民族大学学报(自然科学版),2013,13(04):73-77.