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物联网安全技术范文

发布时间:2023-10-08 17:38:52

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物联网安全技术

篇1

目前为止,我国尚未形成完善的物联网安全信息技术体系,导致多数物联网示范工程的安全能力相对较低,这对维护我国经济发展、社会和谐稳定、人民生命财产安全有着不利的影响。由此可见,建立和完善物联网信息安全技术体系尤为重要,切实保障人们的财产权益,维护我国社会稳定和促进经济的快速发展。提高物联网信息的安全性,可以促进物联网更好发展。

 

1 物联网安全技术的挑战

 

物联网技术的迅速发展,既给社会带来了积极影响,又有消极影响的存在。物联网技术如同一把双刃剑,利弊共存,可以造福人类的同时,也可以危害社会。所以,维护物联网的信息安全十分重要,却需要物联网通过自力更生而实现。要想切实维护物联网的信息安全,不能一蹴而就,需要在社会的发展过程中不断进行探索和尝试,进而促进物联网技术的更好发展。

 

物联网的综合性较强,因而既需要接受传统挑战,又需要面临新的挑战。一是物联网有着较多的接入点、入口,不便于管理人员的管理,致使物联网信息系统易被不法分子所攻击,使得信息安全性受到严重威胁。二是物联网的一些感知信息、控制信息,会实现远程传输,传输过程中的保密性、完整性难以保证,可能会给用户带来损失。三是物联网的感知端经常处于环境较为恶劣的情况下,用户的信息安全受到威胁,如果用户在使用物联网期间,突发糟糕的状况,没有有效的安全措施可以应对。四是物联网信息系统受到控制,对用户的安全有直接影响。五是物联网中许多信息建筑在异构网络的基础上,而异构网络间的信任度不够,使得安全性能大打折扣。六是现有的一些维护物联网安全的设备,其安全能力相对较低,没有完善的安全处理机制,一旦发生危险情况,难以确保物联网信息的安全。七是物联网中的大量信息需要集中存储,但其完整性、保密性不能得到更多保障,使其存在严重的安全风险。八是物联网中一些信息涉及到我国保密问题,需要系统进行隔离和处理,在此过程中,可能会引发新的信息管理问题[1]。

 

2 物联网信息安全技术体系的探讨

 

2.1 物联网信息安全技术体系的研究思路

 

物联网为用户提供一个完整的整体,但其安全措施相加在一起,安全性能仍然相对较低。所以,要想建立有效的物联网信息安全技术体系,必须要充分考虑物联网中子系统间的安全等级,进而提高物联网信息的安全度,以解除物联网中存在的安全隐患。一方面从技术着手,另一方面从管理着手,对物联网信息系统中存在的风险、隐患进行有效分析,并在遵循安全原则的基础上,使自主保护与重点保护相结合,更好维护物联网的信息安全。建立物联网信息安全技术体系,以等级保护为主要思想,通过对物联网子系统的有效保护,去实现对物联网整体的保护,不仅使得保护措施更加有效,而且为广大用户提供了更加安全的网络空间 [2]。

 

2.2 建立物联网信息安全技术体系的模型

 

架构物联网的安全等级、安全技术、安全网络三个维度,可以使安全技术体系模型更加完善。就物联网的安全等级而言,物联网信息系统是一个整体,分为若干子系统,对子系统进行有效的安全防护,以适度保护、重点保护等方法,巩固物联网的安全系统。就架构物联网的安全技术而言,可以从技术、管理、运维三方面以建立防御体系,完善物联网信息安全的基础设施。就架构物联网的安全网络而言,从物联网信息系统的组成部分着手进行安全防护,对不同等级层次的安全问题进行隔离和分解,使物联网信息系统受到各层次的安全防护[3]。

 

2.3 物联网的等级保护

 

2.3.1 划分物联网信息的安全等级

 

依据国家对物联网信息安全的有关规定,从信息安全和系统安全两个角度分别实行安全等级保护,前提条件是将物联网信息系统有计划的进行等级划分。一方面,可以根据作用域进行等级划分,以不同信息系统为单位实现安全保护;另一方面,根据网络域进行等级划分,以网络为单位实现安全保护。通常情况下,将物联网整体划分为若干安全等级,可以更加有效的实现物联网信息安全保护。

 

2.3.2 完善信息安全的基础设施

 

完善物联网信息安全的基础设施,可以使物联网中不同网络、不同域之间互通,有利于实现物联网的信息安全保护。现阶段,我国有关部门出台了物联网信息安全相关的政策、意见等,并提出了统筹规划物联网信息安全基础设施的明确计划。在此基础上,物联网的信息安全可以得到较多保障,其安全技术体系愈加完善[4]。

 

2.3.3 建立有效的安全防御体系

 

(1)横向防御体系。横向防御体系指的是从感知、网络、应用三个层次进行物联网信息的安全考虑。首先,感知层通过感知端采集的数据信息方面进行安全防护,确保数据采集的安全可靠性。其次,网络层确保数据传递的安全,用户使用物联网过程中,通过网络可以实现数据信息的传输,从网络层进行物联网的安全防御,可以有效避免数据传输的不完整现象出现和营造安全的远程传输环境。最后,应用层确保主机数据的安全,对存储数据进行分析、处理。

 

(2)纵向防御体系。物联网的信息数据由感知端获取,通过网络传递至应用层,历经的过程就是纵向手段。建立纵向防御体系,使物联网的各层级间有适度的安全隔离,可以有效规避安全隐患和风险。感知端获取数据信息时,需要与网络层有通路,以可行的手段得到网络层的认可,方可实现数据信息的传输;应用层与网络层之间有适度的边界防护,有效发挥着隔离的作用。所以,数据信息在物联网的整个过程中可以以其完整性形态存在。

 

2.4 根据等级化的信息建立安全防护策略

 

物联网信息安全技术体系是一个整体,可以分为若干子系统,要想确保物联网信息安全技术体系的完整和有效,必须针对不同子系统、不同网络域的安全等级而采取不同的安全防护措施,合理选择重点保护或适度保护,以充分发挥物联网信息安全技术体系的有效性,用等级保护促使物联网信息系统无懈可击 [5]。

 

3 结束语

 

篇2

引言

物联网在实际使用过程中需要无线传输,所以此类不分地点的信息传输很容易引起信息窃取可能性增加,同时也容易受到外界的信号干扰,这就是影响的物联网安全性的重要因素,一旦受到外来病毒干扰和入侵将可能引发整体物联网络系统的崩溃,所以需要对如何保证其信息安全性和隐私性深入分析,找到合适的安全管理手段。从而突破物联网使用过程中的信息安全因素障碍。

一、物联网的安全认识

对于物联网使用可知其是利弊共存的综合客体,物联网信息技术也是对信息技术的实际应用和未来发展起到重要催化作用的重要环节,同时,重点的核心信息技术依然在多种业务中发挥重要支持作用。当人们的网络信息技术的依赖程度不断提高,人们对于使用网络信息技术解决问题就更加放心,由此受到来自我网络信息技术安全问题影响的可能性就会进一步增加。其中,尤其是公共安全领域的物联网应用,所以,如果物联网安全防护工作不到位,就很容易导致网络不法分子入侵系统获取信息资料。同时,物联网安全系统的安全防护作业只能依靠自身力量来完成,对于物联网的安全系统的构建需要来自学术研究、产业市场以及其他相关单位的共同努力来实现。所以,物联网的安全就不仅仅是信息安全界的研究课题[1]。

二、物联网安全面临的新挑战

物联网的的网络架构基础主要为传感网、泛在网和互联网,在综合的网络体系构建基础上,必然存在综合网络的体系安全性感染,在互联网的时展背景之下,传统的信息资料安全性将会受到严重威胁,同时还会受到多个层面的安全威胁和挑战,首先就是物联网拥有数量较多同时范围广泛的接入点和网络端点接入,所以就很容易导致互联网信息的整体系统稳定性下降,网络的信息渗透以及信息安全性受到冲击,网络不良操控者的非法入侵的隐蔽性更高,防范难度加大。同时,感知以及控制信息的泛滥和使用过度也会带来信息远程传输的危险性加大,在此过程中对于信息的实际应用安全性以及信息的完整保密性都会更加难以控制,可用性进一步下降。就目前的情况来看,物联网的所有感知端口都处于不稳定和不安全的环境下,在普通的机房以及办公环境下的端口很容易受到来自外界信息因素的影响,此外,物联网还具有物理的控制机能,感知端在接受到信号的同时也会直接对使用者的人身安全以及环境和生产活动等各个方面产生影响[2]。

三、物联网信息安全技术体系

(一)研究思路

物联网一直都是一个整体的网络存在,在各个层面上都是属于独立的安全措施来加以整合的,所以就不足以提供更为有效和可靠的安全性能保证。对此需要充分考虑到物联网子系统的安全,在兼顾部分的同时实现整体的安全水平提高,在对具体的安全影响因素进行分析的过程中,应该从多个角度进行分析,例如实际的技术和管理水平角度,实际的经济效益和成本结构角度等等。只有对系统网络整体有良好把握,才能实现自主保护和重点保护的良好结合,从而实现标准、规范、完整的系统维护。物联网的实际安全技术体系主要是一等级保护思想为主导,结合对物联网基础设施安全性以及计算机整体环境的安全性分析,最终实现多层次的安全技术利用效率的提高[3]。

(二)研究模式

从研究模式角度分析,安全技术的实际构架有其自身的特点和原则,物联网的信息系统主要的依托来自相关各类不同信息的整体化系统安全建设,如果从实际的物联网应用技术、后期网络管理维护、核心网络技术组成三个不同角度进行分析,可以发现,构建起合理科学同时安全性较高的网线环境以及通信环境,对区域的安全防护体系的构建意义重大。可以实现多层次、宽领域的全面安全防范。

(三)等级保护技术体系

从研究模型角度分析,安全等级防护构架中,信息安全的基础设施建设关注度会有所提升,所以应该进一步加强信息安全性能的基础设施建设,以此来作为物联网络的重要统筹规划项目,从深层次实现纵向的防御体系构建,充分利用好等级的防护体系,进而确保数据的传递环节的可靠性发挥,以及感知层面的信息安全端口维护,从复杂的端口感知过程中实现设备与信息的聚集和连接,最终实现数据采集的安全性保障。在确保数据传输过程中的完整性发挥的同时,还应该做到应用层面的数据上传以及检测工作准确到位,通过各类数据信息应用的风险规避,可以实现整体的信息数据检测和系统可用性提高。

结语:

在物联网技术应用发展速度不断加快的今天,物联网信息系统的安全性及可靠性问题已经成为了一个重点关注问题,依据我国的重要信息保护等级系统政策,物联网信息系统需要从使用中的重要程度进行划分,实现分区域的纵深防御原则的实现,通过信息系统的同步规划同步建设,找到合理的安全管理途径,通过物联网信息系统的实际信息安全研究应用模型分析,实现等级防护技术的提高,为未来应用发展提供理论支持。

参考文献:

[1]王会波,李新,吴波.物联网信息安全技术体系研究[J].信息安全与通信保密,2013,05:98-101.

篇3

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

篇4

随着物联网在国家基础设施、经济活动、以及智能家居、交通、医疗等社会活动方面的广泛应用,物联网的安全问题已不仅仅局限于网络攻防等技术领域范畴,而是已成为影响人们日常生活和社会稳定的重要因素。

1 物联网安全风险分析

从信息安全和隐私保护的角度讲,物联网各种智能终端的广泛联网,极易遭受网络攻击,增加了用户关键信息的暴露危险,也加大了物联网系统与网络的信息安全防护难度。

2 物联网攻击技术及安全防护体系

2.1 感知层安全问题

⑴物理安全与信息采集安全。感知层是物联网的网络基础,由具体的感知设备组成,感知层安全问题主要是指感知节点的物理安全与信息采集安全。

⑵典型攻击技术。针对感知层的攻击主要来自节点的信号干扰或者信号窃取,典型的攻击技术主要有阻塞攻击、伪装攻击、重放攻击及中间人攻击等。

2.2 网络层安全问题

网络层主要实现物联网信息的转发和传送,包括网络拓扑组成、网络路由协议等。利用路由协议与网络拓扑的脆弱性,可对网络层实施攻击。

⑴物联网接入安全。物联网为实现不同类型传感器信息的快速传递与共享,采用了移动互联网、有线网、Wi-Fi、WiMAX等多种网络接入技术。网络接入层的异构性,使得如何为终端提供位置管理以保证异构网络间节点漫游和服务的无缝联接时,出现了不同网络间通信时安全认证、访问控制等安全问题。

跨异构网络攻击,就是针对上述物联网实现多种传统网络融合时,由于没有统一的跨异构网络安全体系标准,利用不同网络间标准、协议的差异性,专门实施的身份假冒、恶意代码攻击、伪装欺骗等网络攻击技术。

⑵信息传输安全。物联网信息传输主要依赖于传统网络技术,网络层典型的攻击技术主要包括邻居发现协议攻击、虫洞攻击、黑洞攻击等。

邻居发现协议攻击。利用IPv6中邻居发现协议(Neighbor Discovery Protocol),使得目标攻击节点能够为其提供路由连接,导致目标节点无法获得正确的网络拓扑感知,达到目标节点过载或阻断网络的目的。如Hello洪泛攻击。

2.3 应用层安全问题

应用层主要是指建立在物联网服务与支撑数据上的各种应用平台,如云计算、分布式系统、海量信息处理等,但是,这些支撑平台要建立起一个高效、可靠和可信的应用服务,需要建立相应的安全策略或相对独立的安全架构。典型的攻击技术包括软件漏洞攻击、病毒攻击、拒绝服务流攻击。

3 物联网安全防护的关键技术

物联网安全防护,既有传统信息安全的各项技术需求,又包含了物联网自身的特殊技术规范,特别是物物相连的节点安全。

3.1 节点认证机制技术

节点认证机制是指感知层节点与用户之间信息传送时双方进行身份认证,确保非法节点节点及非法用户不能接入物联网,确保信息传递安全。通过加密技术和密钥分配,保证节点和用户身份信息的合法性及数据的保密性,从而防止在传递过程中数据被窃取甚至篡改。

物联网主要采用对称密码或非对称密码进行节点认证。对称密码技术,需要预置节点间的共享密钥,效率高,消耗资源较少;采用非对称密码技术的传感,通常对安全性要求更高,对自身网络性能也同样要求很高。在二者基础上发展的PKI技术,由公开密钥密码技术、数字证书、证书认证中心等组成,确保了信息的真实性、完整性、机密性和不可否认性,是物联网环境下保障信息安全的重要方案。

3.2 入侵检测技术

入侵检测技术,能够及时发现并报告物联网中未授权或异常的现象,检测物联网中违反安全策略的各种行为。

信息收集是入侵检测的第一步,由放置在不同网段的传感器来收集,包括日志文件、网络流量、非正常的目录和文件改变、非正常的程序执行等情况。信息分析是入侵检测的第二步,上述信息被送到检测引擎,通过模式匹配、统计分析和完整性分析等方法进行非法入侵告警。结果处理是入侵检测的第三步,按照告警产生预先定义的响应采取相应措施,重新配置路由器或防火墙、终止进程、切断连接、改变文件属性等。

3.3 访问控制技术

访问控制在物联网环境下被赋予了新的内涵,从TCP/IP网络中主要给“人”进行访问授权、变成了给机器进行访问授权,有限制的分配、交互共享数据,在机器与机器之间将变得更加复杂。

访问控制技术用于解决谁能够以何种方式访问哪些系统资源的问题。适当的访问控制能够阻止未经允许的用户有意或无意获取数据。其手段包括用户识别代码、口令、登录控制、资源授权、授权核查、日志和审计等。

[参考文献]

[1]刘宴兵,胡文平.物联网安全模型与关键技术.数字通信,2010.8.

篇5

随着科学技术的不断发展,信息安全保密技术面临的问题也日益凸显。由于物联网是新一代的信息技术,因此基于物联网技术的信息安全保密技术中被越来越多的人予以高度关注和研究。我们先对物联网技术进行详细的了解。

1 物联网定义

物联网就是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、气体感应器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。它主要解决的是物品与物品、人与物品、人与人之间的互联。物联网主要由感知层、网络层和应用层三部分组成。

物联网主要被广泛的应用在智能工业、智能物流、智能交通、智能电网、智能医疗、智能农业和智能环保等领域。

2 信息安全保密问题问题分析

随着信息技术的迅速发展,信息安全保密问题越来越受到人们的关注。信息安全问题已经不再只是个人的问题,而是随着经济、政治等因素的发展,逐渐上升为关乎国家政治稳定、民族团结、人们幸福安康的全局性重要问题。近年来,全球许多网络多次遭受黑客袭击,发生信息泄露事件。比如迄今为止世界历史上最大规模的一次泄密事件——维基解密,其波及范围之广、涉及文件之多,史无前例。比如震网病毒事件,使得全球已有数万个网站被病毒感染。再比如我国的3Q之战,对我国广大终端用户的信息造成了严重的侵害及损失。据我国相关调查表明,在2012年就有84.8%的网民遭遇过网络信息安全事件,这些事件包括个人资料泄密、网购支付不安全等,且在这些网民之中,有77.7%遭受了不同形式的损失。而近期最严重的信息安全泄密事件莫过于13年6月,美国前中情局职员斯诺顿曝光的关于美国国家安全局的“模棱”项目。透露显示,我国大部分信息被美国中情局拦截和保存,这严重侵害了我国的信息安全。所有事件都表明,当前居民的信息安全保密措施存在严重的漏洞。特别是物联网的推广和应用,使得信息泄露、黑客侵袭等行为跨入一个更加复杂交错的未知领域,信息安全保密问题也更加严峻。

3 基于物联网技术的信息安全保密技术研究

为了更好的保障网络系统不被攻击,个人信息不被盗窃,个人财产不会损失,我们可以在物联网技术之上,采取以下措施:

3.1 配置密码芯片及密码机

为了更好的保障信息安全保密,我们可以在物联网信息处理中心与互联网之间科学的部署一个数据安全网关。数据安全网关的部署主要是通过在物联网终端设备中安置一个密码芯片,并在信息处理中心配置相应的密码机。这种措施最大的好处是可以完全实现信息认证机制、信息加密机制和访问控制机制的建立。

回顾互联网的发展历史,我们会发现由于互联网只传送信息,不认证信息而成为了病毒、黑客作案的有力工具。当前物联网不仅要具有感知、传输信息的功能,还应加强对所传输信息的认证,特别是身份信息的认证。通过这种方式可以有效的确保信息的真实性,保证信息使用者的合法权益。

在物联网中,信息用数字信封的形式进行传送。发送者通过对称算法将传输的信息进行加密,在按照接受者的公钥加密对称密钥信息,拼装后进行发送。发送途径主要有两种,一种是端到端加密方式,一种是节点到节点加密方式。由于前者容易被人发现信息的源点和终点,后者又容易被人解密,都存有一定的风险性。因此我们可以通过具体的应用规模或场合,选择最佳的传输形式。

安全数据网关通过信息认证,以及对传输信息的过滤,可以有效的拒绝带有病毒、木马等带有攻击性的信息进入。除此之外,还能对访问资源请求进行访问控制,组织非授权的用户进行非法访问。

3.2 自主创新发展技术

由于当前我国我国主要的信息设备都是采用国外的,在一定程度上对我国的信息安全造成了巨大的威胁。特别是如果被国外的敌对势力加以利用,一旦进行恶意攻击便会造成严重后果。除此之外,由于“云计算”的发展与应用使得全世界的信息、服务以及应用等会最终集中在国际信息产业巨头手中。如果相关信息被大量的分析、解密、利用之后,会加大国家信息管理隐患。因此必须依靠自主创新、研发,从而有效推进我国信息设备、技术的发展。

我们可以积极的对新一代的认证技术进行突破和研制,比如合址认证技术、群组认证技术等。由于物联网的规模越来越大,因此对利用群组概念解决群组认证技术的研发迫在眉睫。我们可以通过组织科技人员,对相关技术在信息安全保密方面进行研制,有效促进物联网的健康持续发展。

国家也可以制定相关的政策,大力支持与信息安全保密相关的信息技术。基于物联网,加大对信息安全保密关键技术研究的资金投入,建立属于自己的信息安全保密技术。除此之外,还应加强对拥有自主知识产权的信息安全保密技术企业的支持和引导,培养出具有国际竞争力的尖端企业。还可以通过制定和完善相关法律,规范物联网应用,为我国基于物联网技术的信息安全保密问题提供法律法规的支持与保障。

4 结语

总之,信息安全保密问题关系着国家和民众的安全和保障。由于物联网已经成为世界技术发展的主要潮流,谁拥有了技术,谁便可以通过网络轻松的拥有整个世界。因此基于物联网的信息安全保密技术应得到大力的研究与开发,为保护国家及民众的信息安全筑起一道铜墙铁壁。

参考文献

[1]王会波,李新,吴波.物联网信息安全技术体系研究[J].信息安全与通信保密,2013(5).

[2]范渊.物联网与信息安全[J].信息安全与通信保密,2013(06).

[3]郭莉,严波,沈延.物联网安全系统架构研究[J].信息安全与通信保密,2010(12).

篇6

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.

篇7

中图分类号:TB472

文献标识码:A

文章编号:1003-0069(2016)01-0072-02

物联网(IOT)是在“互联网概念”的基础上,将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间,进行信息交换和通信的一种网络概念。随着物联网技术的飞速发展,物联网技术针对各行各业的影响也正日益体现出来,基于物联网技术的各种跨界设计也层出不穷。使用物联网技术的新设备、新系统会影响家居设计,因此应用物联网技术是家居环境设计的大势所趋。在这样一个背景下,研究如何利用物联网技术的优势,发展家居环境设计,找到大众最关心的问题之一――安全性设计作为研究突破口,把物联网作为家居安全性设计的技术手段,更好地保证大众的安全。

一 研究背景

物联网技术这几年在中国发展迅速。特别是目前各地在建或建成的智慧城市,如智慧无锡、智能青岛等,都让物联网技术影响着人们的生活,甚至是改变了人们的传统生活方式。、总理专门对物联网作出重要指示,要让物联网更加促进生产、走进生活、造福百姓。各地针对性地出台《十二五信息化战略合作框架协议》都在把物联网技术落实到人们生活的方方面面中去。在这样一个技术背景条件下,把物联网技术应用到民众的生活中去,方便民众、保障民众、服务民众成为当下物联网技术的研究方向。例如,智能墙面和众多的未来可以通过科技实现的家居室内设施、设备中的安全性指标导入到应用APP中,来更好地保障人们的安全。

随着社会发展,在安全层面上引申开去,涉及到有关安全的涵盖,已从最初的安全的设计,到现在人们越来越关心如何更好体现安全,随时随地感到安全,甚至是掌握安全。而在物联网技术下,可以通过安全设备网络化和智能化,来实现安全数据的监控、报警甚至是智能引导。在家居空间设计中,只是对安全做了最基本的规范,在实际设计与施工中,往往是为了创造某种效果或理念,忽视潜在的安全隐患。公安部消防局统计,2014年全国共接报火灾39.5万起,死亡1817人,受伤1493人,直接财产损失43.9亿元。这使得安全问题迫在眉睫地摆在设计师的面前,由于物联网的快速便捷,可以使人们通过物联网,随时随地掌握家中的动向,及时预防甚至是帮助他们逃离,以保障财产及生命安全。接入物联网的设备,预警,逃生三个层面的设计理念下产生的家居设计的改变。物联网设备安全的统一性接口、系统等对传统家居设计提出了新的要求。而预警、逃生等接人物联网的设备也势必带来家居空间的跨界设计改变。(图1)

二 研究现状

家居空间从一开始就建立在人在室内空间中是否安全这个前提来展开的。对于居住的安全性,我们一直把这个焦点给了建筑设计师,而随着新技术的运用,业主本身参与到室内设计的成分越来越大,这个安全的概念就可以分成两个部分,前期是传统的建筑设计师的楼宇安全,后期是设计师对于家居室内人身以及财产的使用安全。由此我们有必要讨论一种全新的设计理念――安全性设计。在室内设计中,我们也有相应的传统安全设计标准,一些固定场所走廊位的宽度、插孔的安装位置等,这些保障了在设计后的安全使用。但这是具体设计过程的单一安全设计,现实中往往在设计过程中为了体现某些概念或设计新意,对这些考虑不全面,设计安全性因而得不到有效实施。这就要由设计安全性发展为安全性设计,所以我们强调从源头开始,从设计的角度提前考虑安全性。从“设计安全性”这个室内设计中的一个设计环节,上升到“安全性设计”,把安全性作为室内设计的整个前提和基础。在新技术,新手段的帮助下,更好地实现安全性设计。

传统的家居安全性和物联网下的家居安全性是既有联系又有区别的两个概念,传统的家居设计一般注重基本的安全规范、单个物体或个人的安全,而往往不重视统一的,协调性的预警式安全,对于智能化的家居系统没有统一的接口标准。在物联网技术中,通过网络协调智能设备成为可能,由此上升到设计层面的是在家居空间这样私密性比较高的空间设计中,带来了安全信息的时刻掌握和人群的联网合作式的存在,而由此带来新的安全的设计模式。把安全因素通过数据和图形,家居中的设备安全运行、环境的预警、甚至是通过智能家居指导与协助逃生的设计理念下,改变人们在家居设计中只关心设计的材料安全、施工安全这些单一的家居安全现象,在家居设计的层面上,综合成一个全新的设计理念――基于物联网技术的家居安全设计。即通过物联网技术考虑人在空间中的安全,通过人与设备的联系,再通过设备与网络,形成安全数据查看、安全预警、逃生指导等,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,人对于在空间中一切合理的安全因素,涵盖了人的生命以及财产的安全、健康,和由此带来的有保障的心理感受。

目前在物联网技术条件下,家居安全性上还是存在诸多问题,主要有以下几个方面:

1 物联网设备安全标准不统一。人们一直注重设备安全,但只限于对单个设备的安全性上考虑。物联网设备由于生产厂商的标准不一致,导致开发的APP种类众多,使用繁琐。甚至物联网家居设备本身的安全漏洞,会导致人们隐私受到威胁。因此,制定统一的物联网设备安全标准不光针对物联网设备使用安全,而且包括物联网设备其本身的安全性制定。

2 没有形成系统的预警安全机制。国内家居设计在关注入使用空间的时候,对待预警设计显得不够重视。相对于传统的防盗和预警设计,老式的安全门锁或者报警器,在如今的城市中显得作用越来越微弱。同时,人们在追求高品质舒适生活的同时,对防盗与报警设计相对显得不太重视。但当下的社会现状,人们不得不关注自身的人身、财产安全,为此凸显预警设计的重要性。而当下的科技手段,远程遥控、视频监控都已经和家居设备结合起来。(图2)但各种接入口众多,其标准也不统一。没有统一性接口设计,可以让这些设备并入网络,形成系统的预警和防盗报警系统。

3 对物联网下的逃生安全机制不够重视。家居设计中往往注重人在空间中的舒适度,空间的功能设计在室内设计中的比重很大。而家居空间设计中逃生这个概念,在当下的中国可以说是既火热又发展缓慢。在物联网技术下,家居中智能设备可以发挥指导逃生和协助逃生的作用。同时政府在众多的公共性物联网平台下,也没有专门针对民众逃生与救护的APP平台开发,使得物联网技术在逃生等安全性问题上缺乏其强大的应用。

人们对安全性认识只是分散在家居设计各个其他的研究领域,人们可能大多数讨论的是单个产品或一个产品领域的安全设计,如电器的安全,材料的安全等,而对空间的安全早在上世纪90年代虽有提及,但研究过于分散,而且没有上升到主流设计理念的地位。而在物联网技术下,相继提出了智能建筑、低炭建筑等一系列和家居设计相关的理论,但是作为家居设计中重要的安全性设计并没有很好地与之结合。现实中,物联网下的绿色建筑、智能建筑都对安全性研究不足。所以研究通过物联技术下的设备安全、防盗预警、逃生为出发点的家居安全性设计,在如今的社会环境中显得尤为重要。

三 研究意义

1 现实意义。目前以梁志天等一批国内优秀的室内设计师在个性与室内舒适程度上有所成就,他们在安全性上也做了一定的考虑,但他们并没有把安全性设计作为家居设计为重要目的来考虑所做的方案。这就具有了研究安全性设计的现实意义。而国内对于物联网技术的研究与应用,则过多的是在纯技术手段上,如张春红教授研究的关于通信和计算机技术。对于物联网的前景,不少专家学者,提出了低炭建筑、智能建筑,但是从家居生活中利用物联网保障人和财物的安全,使得基于物联网技术下的安全得到充分保障,在家居设计中则较少考虑。

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中图分类号:TP39 文献标识码:A 文章编号:1007—3973(2012)009—081—02

1 引言

近年来,我国发生的食品安全事故层出不穷,从“苏丹红”到“三聚氰胺奶粉”、“瘦肉精”、“地沟油”,以及最近发生的“工业盐水酱油”事件,食品安全问题已经引起了全社会的关注,人们对食品安全的担忧与日俱增。如何解决食品安全问题,成为了当前亟待解决的重大民生问题。

虽然我国的监管机构加大了对食品安全的监管,但是仍无法杜绝从“源头到餐桌”的食品安全问题。物联网技术的发展为食品安全监管提供了技术手段,该技术应用于食品安全追溯体系中,已经得到了一些应用。比如在2008年北京奥运会期间,物联网技术就已经应用于奥运的食品安全中去了。

2 物联网概述

2.1 物联网的定义

物联网(The Internet of Things)是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。物联网的核心和基础仍然是互联网,它将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。物联网技术被称为是计算机、互联网与移动通信网之后的第三次信息产业浪潮,是下一个万亿级的通信产业。

2.2 物联网的发展

物联网的概念早在1999年就提出来了,2005年在国际电信联盟(ITU)的《ITU互联网报告2005:物联网》年度报告里正式提出了物联网的概念,2009年IBM首席执行官提出了“智慧地球”的构想,其中物联网是“智慧地球”不可或缺的一部分。日本和韩国也相继提出了“u—Japan”和“u—Korea”战略,将物联网上升为国家信息化战略。我国自2009年8月同志在无锡考察期间提出“感知中国”以来,物联网被正式列为国家七大战略性新兴产业之一,写入“政府工作报告”,工业和信息化部也于2012年2月14日正式了《物联网“十二五”发展规划》。物联网产业将成为信息产业重要的新增长点,对于促进经济发展和社会进步具有重要的现实意义。

2.3 物联网的特征和体系架构

物联网应该具备三个特征:(1)全面感知,即利用RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息;(2)可靠传递,通过各种电信网络与互联网的融合,将物体的信息实时准确地传递出去;(3)智能处理,利用云计算、模糊识别等智能计算技术,对海量的数据和信息进行分析和处理,对物体实施智能化的控制。

物联网的结构非常复杂,其体系架构一般可分为应用层、网络层和感知层。其中感知层用于识别物体,采集信息,利用传感器、摄像头、RFID、二维码标签、实时定位技术等进行数据的采集和传输。网络层负责传递和处理感知层获取的信息,将来自于感知层的各类信息通过移动通信网、互联网、卫星网、广电网等传输到应用层。应用层是物联网和用户(包括人、组织和其他系统)的接口,它与行业需求结合,实现物联网的智能应用,包括物流监控、智能交通、环境监测、智能家居、智慧农业、城市管理等。

3 物联网的关键技术

物联网是跨学科的综合应用,其核心的技术主要有射频识别技术、无线传感网络技术、移动通信网络技术等。

3.1 射频识别技术(RFID)

RFID(Radio Frequency Identification),即射频识别技术,俗称电子标签,它是通过射频信号自动识别目标对象,并对其信息进行标识、登记、存储和管理,是一种非接触式的自动识别技术。

RFID的基本组成部分包括电子标签,阅读器和天线。电子标签由耦合元件及芯片组成,每个标签具有唯一的电子编码,附着在待识别的物品上;阅读器是用来读取或写入标签信息的设备;天线是在标签和阅读器之间传递射频信号,也可以内置在阅读器中。在实际工作中,阅读器通过天线发送一定频率的射频信号,当电子标签进入磁场时产生感应电流从而获得能量,向阅读器发送自身编码等信息,阅读器采集信息并解码,然后将信息、数据传送至计算机系统进行处理。

3.2 无线传感网络技术

无线传感网络(WSN)是由大量传感器节点构成的多个无线网络系统,它能够实时检测、感知和采集网络覆盖区域的感知对象的各种信息,并对这些信息进行处理后通过无线网络传送给计算机系统进行处理。物联网的基础是信息采集,信息采集的主要方式是通过传感器和电子标签来完成的。物联网正是通过各种各样的传感器以及由它们组成的无线传感网络来感知整个物质世界的。

物联网的关键技术还包括智能技术、纳米技术、M2M技术、云计算、中间件技术以及通信网络技术等,现在有些技术还不够成熟,还未形成统一的国际标准,需进一步的研究。

4 物联网技术在食品安全领域的应用

现在的物联网技术方兴未艾,正逐步广泛应用于智能交通、环境保护、精细农业、城市规划以及食品安全等领域。在食品安全领域,食品安全涉及很多环节,监管存在困难,我们利用物联网技术可以较好地实现食品种植、养殖、加工、包装、贮藏、运输、销售、消费等环节的数据采集和有效监管。

把物联网技术应用于食品安全,建立食品安全监管追溯系统,具体地说,就是在食品生产的源头为食品提供一个RFID标签,对食品供应链中的食品原料、加工、包装、储存、运输和销售等环节进行全程的质量控制和跟踪,食品安全监管部门可以进行有效的监管,消费者也可以根据电子标签了解到所购食品的生产到销售等所有环节的动态信息,一旦出现食品安全问题,根据生产和销售各个环节所记载的信息,追踪朔源,及时对产品进行召回,并找到生产、流通或加工过程中出现问题的环节,对责任单位和责任人进行处理。至2012年8月底前,无锡将利用物联网先建成运行肉类追溯管理系统,2013年12月之前,全面建成和运行肉类蔬菜流通追溯管理体系。

5 结语

物联网作为国家战略性新兴产业,将会得到快速的发展和广泛的应用。针对近年来频发的食品安全事件,将物联网技术引入食品安全领域,实现食品从农田到餐桌的全过程监控,可以有效地提高食品安全,最大限度的保障食品安全。目前,由于技术、成本等因素,物联网在食品安全中的应用还未得到广泛推广,还处在探索阶段,但随着物联网技术的不断发展和政府的大力支持,物联网技术将会广泛应用于食品安全监管等领域,我国的食品安全状况也将会得到根本的改善。

参考文献:

[1] 曾庆珠.物联网技术及应用[J].中国商贸,2011(3).

[2] ITU Internet Reports 2005:The Internet of Things[EB/OL].itu.int/internetofthings/,2010.

[3] 张晖.我国物联网体系架构和标准体系研究[J].信息技术与标准化,2011(10).

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中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2014)32-0091-02

2009年,物联网作为国家五大新兴战略性产业之一上升到国家战略实施阶段,受到极大关注。而随着物联网技术的逐渐发展和成熟,物联网中存在的问题也逐渐暴露出来,将其与云计算结合“大势所趋”。云计算为物联网提供优质可靠的架构,有利于物联网的大规模扩展,但是由于云计算平台是个完全开放的平台,也会给用户数据带来安全隐患。

文章探讨了应对云计算平台带来的物联网安全问题而采取的安全措施。

1 云计算在物联网应用中的重要性

美国麻省理工学院自动标识中心于1999年最早提出物联网的概念,直至2005年的信息社会世界峰会正式确定了“物联网”的概念,物联网技术由此迅猛发展。

物联网字面上的意思就是“把世界万物进行网络连接”,就是在互联网基础上实现了物物相连的网络体系,达到信息共享和交换的功能。物联网的核心是实现便利性和智能化,物联网技术的实现必须具备基础设施和高端技术的双重支持。实现物联网的关键技术包括射频识别技术、云计算平台、传感网和传感器技术等。

而云计算则是指通过新兴的虚拟化技术使得计算分布在分布式计算机上,企业根据需求访问相关计算机和存储系统,将资源发展到需要的应用上。云计算按照服务方式可以分为公有云、私有云和混合云,而按照服务类型则氛围基础设施、平台和软件三类服务。云计算突破了传统意义上的互联网格局,成功的应用到各种服务领域中。

物联网和云计算的结合“大势所趋”,满足了物联网迅速发展的需要。云计算与传统的互联网数据中心相比,在资源的利用率方面有明显的优势,极大地降低了物联网的运营成本。

物联网所构建的智能化网络体系由于功能庞大,其所要求的技术手段也必须是非常先进的,同时物联网的实施必须依靠发达的计算和通信技术,而云计算技术最主要的应用就是分布式技术,很好地满足了上述要求,可以有效的管理和控制多模式、多源头、多位置的不同数据,保证了数据的安全性。云计算相对于传统的计算模式来说具有高速互联网连接近乎无限的存储和计算能力等优势,能够像超级计算机一样对应用进行处理,同时也具有无与伦比的存储能力优势。

2 云计算技术条件下的物联网安全问题

安全问题是物联网技术发展的主要问题,物联网技术的安全问题包括信息感知层、网络传输层和功能应有层三方面的安全问题,在感知层中,节点数量众多、硬件结构简单,节点容易被攻击,导致普通加密保护技术很难完美实现,包括外来入侵控制、拒绝安全服务、无法进行安全认证等。在网络传输层面上由于数据传输信息规模庞大,势必导致安全问题的出现,包括中间人攻击、跨网控制攻击、路由攻击等。

而功能应用层则是物联网技术最重要的功能模块,由于结构复杂、数据量大、不确定因素较多等多方面安全问题,成为物联网技术发展需要克服的难点。功能应用层主要是基于云计算平台所搭建,这一层的安全问题也就是云计算下的安全问题。

云计算平台较易受到外来入侵,隐私信息,如健康数据、行为习惯等,可能被入侵者获取,给用户带来安全隐患。

①物联网的大数据都存储于云计算平台的服务器中。而云计算的服务器却分布在世界各地,服务器的多样性和复杂性决定了用户并不知道自己的数据存储在何处,更不知其是否存在安全隐患。

②云计算主要是通过虚拟化技术来实现数据共享,众多虚拟机共享一个资源,一旦其中一个数据的加密和隔离没有实现,就会使得数据完全透明,就很容易被其他非法用户非法访问。云计算平台也不能保证终端用户信息的安全性。

③终端用户把自己的数据交给云计算平台,云计算平台要对数据进行分析和处理,享有对数据的优先访问权,这样就使得终端用户失去了数据的完全控制能力。而在云计算对数据进行分析和处理的过程中,数据也较容易被泄露,物联网用户数据在传输和使用过程中的安全性得不到保障。

3 云计算技术条件下物联网安全措施

物联网技术在融合了云计算之后,发展速度有了突飞猛进的进展,不仅仅在技术手段上降低了难度,而且有效的发展了物联网技术在应用领域的优势。无论是存储能力还是计算能力,云计算的高效率技术都很好地满足了物联网的需求,通过数据共享和交换,解决或者方便了许多实际问题。

由于云计算是一个开放的平台,对外界来说它无处不在,无时不在,这就导致了其安全问题的存在。这就要求在搭建云计算平台上的相关功能操作时,应注重对物联网中不同数据进行高效和严格的保护。

3.1 实时的安全保护策略

云计算平台的开放性决定了物联网中随时随地都可能存在数据泄漏的风险,实时的安全保护策略能够不间断的保护用户数据存储和分析过程的安全,维护系统的稳定运行。

3.2 制定统一的技术标准

对于云计算,可以制定虚拟化管理协议,保证云计算内部所有数据都在虚拟资源池进行共享,并建立数据安全保护协议,对每一层进行安全性检测,保证每一层数据的可靠传输。

3.3 保障数据隐私的安全性

保障数据存储的安全性可以采用两种方法:一是可以采取数据备份的方法保护数据,二是物联网用户也可以采用数据加密的方式,将敏感数据以密文的形式呈现。加大对加密技术的开发和隐私保护技术的研发,确保云计算条件下的物联网安全。

云计算平台条件下的物联网安全仍然存在着隐患和挑战,需要采取措施保障物联网信息的安全,实施实时安全保护策略,保障数据隐私的安全性,防止云计算平台在对数据进行分析和处理过程中泄密,加强技术研发力度,保证物联网数据在传输和使用过程中的机密性。

参考文献:

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1 物联网安全核心技术要点分析

物联网技术以多网融合聚合性复杂结构系统形式出现,但与此同时,互联网方面却存在着诸多安全问题,并且此类安全问题渗透到各个层次之上,尽管当前网络安全机制出现可以合理解决安全问题,但是安全问题归根结底还是需要对网络安全机制进行深度改进和深度完善,要拥有新型安全机制存在。

1.1 认证机制

当前物联网是以多网融合为基准的聚合性复杂结构系统,与互联网相比,物联网的问题更多,网络认知机制建立,主要考虑部分就是人与人之间通信安全要素,但是却不与物联网模式相适应。针对物联网认知机制进行分析的话可以看出,要按照业务归属分类进行业务层次认真分析,假设由运行商提供相应业务,那么就需要提供较为可靠的业务运行平台,有时是业务本身对数据安全性相对较低,那么此种状况出现,业务认证就难以达到标准。假设第三方提供业务,其不能对业务层次数据安全予以保障,再者就是业务本身对数据安全性较高,那么就需要实施业务认证操作。

1.2 密钥管理

物联网安全结构体系中,旨在保障节点通信安全,此时务必实施安全类型的办法,整体安全机制中,密钥是系统安全的核心要点与基础,与此同时,也是网络安全和信息安全保护的核心点。应该了解到,物联网中软件资源和硬件资源相对有限,这就对密钥管理提出了更高要求,所以应针对此种情况,在物联网密钥管理设计时需要考虑到复杂传感器网络环境,也要给相应的网络运营商提供便于管理网络的控制平台。现下密钥管理协议研究方向被分化为两个,前者是密钥体制密钥管理协议,后者是在非对称性密钥体制基础上的密钥管理协议,前者应该满足基本安全需求,但是无法拥有强劲抗击能力,后者安全性能力颇高,操作难度大且经济支出额度也相对较大。因此物联网密钥管理中,要考虑到物联网体系构建问题,操作期间应该考虑到系统本身的可扩展问题和有效性问题以及抗击能力问题。

1.3 路由协议

路由协议涉及和路由协议设计,二者是维护物联网安全的核心要素之一,但是当前路由协议首要考虑的一点就是节点与节点间的数据传输,但却在一定程度上忽视了对数据本身的安全考虑。因为物联网路由跨域IP地址,还有就是也跨越了移动通信网络和传感器网络,后两者支撑要素为标识,物联网路由协议设计程度深,操作步骤较为复杂,那么就需要分析多网融合路由问题及要点,不仅如此,还要将传感器网络路由问题纳入到操作范围之内,统一路由体系构建是最佳选择。传感器网络,因为节点资源具备有限性,但是抗击能力却很低,路由算法设计中务必融入抗击性要素,要达成可靠路由运行,但是路由安全更为重要。

1.4 代码防御

此处所说的代码防御主要是恶意代码防御,因为物联网平台和物联网应用以及物联网设备,它们均具备着多样性特点和公开性特点,由于复杂性特点存在,其操作难度远大于传统因特网,恶意代码攻击防止的挑战日渐加大。物联网中部分终端设备均处于直接暴露且无人看管,假设出现恶意代码攻击,那么通过蔓延就会造成不可挽回的后果。恶意代码防御可在当前现存网络恶意代码防御机制之上进行分层防御理念融入,从源头上找问题,稳定控制恶意代码辅助和恶意代码传播,稳步增强对恶意代码的防御能力。

2 物联网技术面临的挑战分析

统一标准物联网,从实际角度进行分析的话,主要是指借助物体传感器设备和嵌入式芯片要素等,将物质信息加以传递,以传感网络模式为主,达成真正意义上的本地有效处理,最后要并联到互联网终端。因为不同类型传感网络之间信息解读与分析,因此务必形成统一技术类型的协议和标准,互联集中是主要渠道,并不是传感器本身的技术协议。现有物联网标准,还是将其视为单一的工业网络技术标准,但是应对互联需求技术协议才是最终的物联网实现关键。

另一大挑战就是安全隐私在物联网中事物均连接到整体网络中,相互之间可以实现相互通信,此种状况出现便滋生了一系列安全问题和隐私问题,最为常见就是可信度内容和认证内容等,还有就是事物所感知和交换到的数据融合。任何事物隐私本来就应该得到保证,目的就是为了防止没有授权状况下进行的内容识别和供给,安全和隐私问题是社会共同面临的问题之一,包括物联网技术和其他技术在内,都要面对这些问题,所以要在物联网技术上作出优质控制,通过外部法规完善和内部技术整改等提升物联网技术安全性。

3 保障物联网安全的备份策略分析

物联网网络数据库,本体要具备一定的自我恢复功能和优质备份功能,假设出现故障性破坏问题,便要按照物联网网络数据库备份功能进行系统快速恢复。与此同时,旨在有效保障物联网网络数据结构系统安全,要与单位具体情况相互结合,之后在基础上制定出严密数据库恢复策略和备份系统。

身为物联网管理人员,务必要对数据进行优质备份,目的就是为了防止数据库完整性和有效性等遭受到恶意攻击,正确的操作方案就是要建立备份数据档案。数据备份主要分为软件级备份内容和硬件级备份内容,通过双层次备份,创新备份恢复技术和运用日志恢复技术以及以备份为基准点的恢复技术。借助识别来解决所遇难题,通过交叉方案完成物联网链接操作和物联网部署工作,物理网运行阶段会出现拓扑结构变化,那么终端输出问题和输入问题便会相继出现,要从终端设计角度出发,从使用不可抵赖性角度和用户认证角度以及读取控制角度出发,全面的分析物联网安全性要点。

4 结束语

综上所述,物联网技术在当前社会起到了非常重要的作用,我们要合理保障信息安全和处理好隐私保护问题,物联网安全核心技术主要分为认证机制、密钥管理和路由协议及代码防御,这些技术出现使得系统结构日渐完善,但不可避免的也会滋生一些问题,所以必须对其加以重视,做好安全工作,以系统维护和安全备份为主,循序渐进的保障物联网系统安全,合理利用物联网核心技术,为社会、为企业、为大众、为国家作出应有的贡献。

参考文献

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[关键词] 物联网;安全特征;关键技术

doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 05. 078

[中图分类号] TN915.08 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194(2017)05- 0148- 02

0 引 言

物联网是依靠互联网作为基础,主要目的就是为了实现物品的电子认证与信息的交流互通这样的一种网络方式。物联网的快速普及对其信息的安全保障性的要求就越高。但是,由于我们国家的物联网技术才刚刚起步,很多技术水平还处于发展阶段,不是十分成熟,在物联网的信息安全方面还应该继续改进。结合当前物联网的信息安全现状,有必要针对当前的实际情况,采取适当的措施进行这些问题是正确的。

1 物联网应该具备的安全性能

物联网的信息安全就是指应该确保相关信息的完整可靠、保密性强。根据物联网在信息处理方面的情况来看,已经充分展现了物联网的安全性能,同时也遇到了一些严峻的安全问题。

1.1 物联网的安全问题

物联网是一个由众多机器构成的巨大设备系统,在这里没有人为的干扰和检查,这也导致在网络安全上确实存在一些问题,这些问题主要表现在物联网安全节点问题、信息的互相交流问题、重点网络信息的安全问题和物联网业务方面的安全问题。第一,物联网中确实存在很多相对比较复杂容易出现危险性的特殊工作,这里就需要机器来替代人工进行操作,这样就会出现一种特殊的情况就是物联网的机器节点会被放置在无人的监控场地中。在这些由机器控制的场景中是很容易受到攻击损坏的,可以通过更换机器的设备软件,从而破坏了相关的设备,会导致机器不能正常工作。第二,因为物联网中的知节点比较多并且没有应对复杂的安全环境的能力,所以它的功能也就相对简单。而对于温度的测量工作和相关的导航信息以及相关数据的输送工作都没有严格的标准,所以不能形成一个标准的安全保护系统系。第三,物联网必须要有已经部署好的节点,然后再进行网络连接,因为每个节点都是由机器来进行控制的,这样就有可能会有相关监控人员进行监控,用户再使用物联网进行业务沟通时就有可能出现安全隐患。

1.2 物联网安全架构

物联网在使用时具有这几个方面的基本特点就是全部感知、传输资料、电子处理。根据上面的这三个特点能够将物联网分为以下几个层面,感知层、传输层、处理层和应用层。在最上面的是用户的应用层,第二层就是传递各种数据的传输层,第三层是对数据进行处理的处理层,最下面层是用于感知所有物体的感知层。感知层的主要任务就是专门识别物体的特征进行收集信息。它由许多个传感器共同构成,主要包括温湿度的传感器、RFID标签和二维码的标签、GPS定位仪等。 传输层主要就是传送各种感知层所收集的大量信息,在经过各种通信网络信号进行数据的安全的传输。处理层主要就是通过云计算、智能计算、中间等对传输层进行传递数据的整理分析。应用层主要是直接面对顾客的,它就是物联网和用户的接口。

2 物联网的安全核心技术

物联网是一个容纳很多种网络的庞大系统,它所面对的安全环境更为复杂,所以就会对加强物联网的安全性能操作要求更高,主要可以通过以下几种进行保护物联网的安全:

2.1 加强密钥管理

主要是通过充分保护物联网的每一个节点之间的安全,同时创建密钥系统是基础工作,也是保护网络安全的重要手段。因为物联网的软硬件相对来说具有局限性,这就会对密钥系统的要求会更高。这样也可以采用集中式和分布式这两种方式进行管理。集中式就是主要以互联网为重点,将传感器直接接入互联网中,这样就可以实现对整个物联网的密钥管理。分布式管理就是要以网络为重点,每一个节点都会有自己的网络,最后形成总体层次式的结构。

2.2 安全路由管理

在加强物联网的安全管理的同时,制造出了路由协议管理。路由协议经常会受到各种形式的攻击,我们能够通过加密方式和身份的效验等方式对其进行还击。因为节点的资源相对是局限的,就会导致抗攻击的能力不是很强,所以就应该设计路由算法对其进行相应的抗攻击性。现在已经有一些算法能够对其进行处理,分别是数据作为中心的路由、洪泛式路由、层次式路由、和基于位置的路由。

2.3 相关机制认证

当代的网络认证机制,主要视为了保障人们相互之间的通信安全,对物流的通信安全管理的作用不够明显。业务的使用和网络应用都是在物联网中具有重要联系的,业务的认证主要是依据业务的供应者和业务安全程度来对待业务层的认证机制。如果是运营商提供业务的,就不用开展业务层的认证。如果是由第三方给予提供的,那么就可以不用网络层的认证,而可以进行单独的认证。如果真正遇到金融敏感业务时,那么就应该对业务提供相应的网络更高级别的安全保护才能进行特务办理。

3 结 语

随着物联网的广泛使用,物联网的安全问题已经得到社会各界的广泛关注,尤其是物联网的服务是否能够得到真正意义上的信赖和广泛应用是极为重要的,物联网的复杂的结构,会对其安全问题提出很大的挑战,合理运用现在的技术手段处理网络安全问题,加快改进物联网的安全机制还将是今后工作上的重点内容。

主要参考文献

[1]刘宴兵,胡文平.物联网安全模型及关键技术[J].数字通信,2010,37(4):28-33.

篇12

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。

篇13

一、油田物联网建设的背景

油田物联网是在物联网提出后出现的一个新生事物,它集成了油田数字化管理建设的全部技术与内容,是数字油田新型技术之一。

在1999年提出之后,人们利用数字油田的时代机遇,采用各种方式实现油田的数字化,其中数字化管理建设,就是数字油田的最重要的组成部分。物联网技术的出现使得物联网的理念与技术给数字化管理建设注入了新的思想,从而使二者结合形成了油田物联网技术与油田物联网建设工程。

数字化管理,由长庆油田在2008年首先提出,由此引发了一次不小的轰动,同时也极大地推动了数字油田的建设与发展。长庆油田的贡献在于将原来单一的油田网络工程和静态数据数字化入库建设的数字油田,扩展到油田井场、站、库、集输管网的数字化管理与油田井场、站、库、集输管网全面感知的数据采集与智能控制上,提出了“三端五系统三个辅助”的建设思想,从而把数字油田进行了功能上的扩展,更重要的是把一般概念意义上的数字油田实现了真正意义上的数字油田的实践。

2009年在“感知中国”提出之后,我国油田企业普遍提出了油田物联网理念。实际之前的油井监测监控技术,实质上就是物联网传感器技术在油田中的应用。目前,无论称之为数字化管理建设,还是称之为油田物联网建设,这一新兴的油田现代技术,都得到了广泛的认可,在全国各大油田都有示范建设,并且还在积极推进中。例如,中国石油将油田物联网列为其数字油田建设系统中的子系统,命名为A11,正在实施推广中。这就是油田数字化管理与油田物联网建设的基本背景。

二、油田物联网的建设举例

油田生产是一个点多、线长、面广,高耗能、高成本的过程。油田企业优化生产过程,必须提高组织管理能力,优化生产环节。想要节能降耗,降低成本,就必须从生产过程控制做起,要在每一个环节上精细控制,让油田变成自动化、智能化的绿色油田。

改变油田企业生产的组织方式,就是要对生产过程面临的点多、线长、面广进行优化。主要是针对这个特殊的行业,即野外、海上的生产作业,对一些生产设备远程监测监控。这可以使得生产组织方式发生变化。油田企业在生产过程中利用传感器采集数据后形成功图,使得生产过程中组织方式发生变化的一个模型图。就是在油田生产设备和井口上安装传感器,采集套压、回压、温度等数据,包括在抽油机上实施变频控制,通过变频控制减少用电量。在抽油机上安装位移、荷载传感器采集数据形成功图,工程技术人员在远程根据功图诊断结果,可以及时对有“病灶”的油井及时发现,及时作业,减少抽油机空抽、少抽,解决“大马力,少拉,不拉货”的问题。对一些低产井进行远程控制,采取对应措施,实施间隙采油,可以大大降低耗能。这样,油田的生产组织方式不再是领导下指令,工人干活的方式了。

显然,对于油气生产的组织方式,通过自动化的过程可以优化,减少人工操作缓慢,不到位,风险大这些问题。我们再以记者的报道为证:据报道,长庆年油气当量从1000万吨增长到3000万吨,产量增长了3倍,而员工人数一直保持在7万人。按照发展规划,长庆油田未来要实现油气当量5000万吨,人员仍要保持在7万人左右。传统的管理模式显然已经无法满足“大油田管理、大规模建设”的需要。如何更好地体现以人为本,彻底转变不适应的生产方式,进一步改善员工的工作生活环境,降低工作强度,提高生产管理效率,考验着油田决策层的智慧。毋庸置疑,油田物联网技术是最好的选择。根据这些报道,应该可以很好地证明这一点。

对于节能降耗、绿色油田,这是完全可以实现的。比如安装大量的数字化、智能化的产品,建立良好的生产管理与运行机制,优化生产组织,对于油井及生产设备中问题能够及时地了解与控制,减少抽油机的空耗,降低损失,减少排放和耗能,自然也就实现绿色油田这一目标。

特别是在油田物联网建设后,油田企业的管理中心发生了变化,“前端”和“后端”成为点对点的关系,决策指挥调动中心可以直接对前端的油气井做远程的控制,“前端”以基本生产单元过程控制为核心,“后端”以油气藏研究为中心,可以有更多的精力研究地下地质、油气藏的问题,并辐射到经营管理与决策支持,有效地提升了油田企业的高效管理。

三、油田物联网功能价值分析

油田物联网技术的价值重在数据采集,是油田生产开发动态数据的主要来源由于油藏深埋地下,油井在几千米的地层中,抽油机只要没有坏,就在不停地抽汲着。但是,是否每次都是有效运行,注满泵,满负荷地在工作呢?这就不一定了。人们如何才能以最快的速度知道抽油机在最有效地工作,油井是完好的,油泵是有效的,地层压力是满足要求的等等?我们只有通过自动化、智能化的设备代替人,感知先觉,即只有安装各类传感器。人们利用传感器对被测对象的感知,也就是采集的数据,进行处理、分析,才能知道被测对象的基本状态。所以,油田物联网建设的价值,重在数据采集。

油田物联网的价值重在动态数据,是油田地质研究的重要依据。作为油田生产,就是对每一口油井的经营,做到精心呵护。一般来说,领导和工程技术人员都很想知道每一时刻油气井的生产状况与产量变化,这样就要采集每一时刻的数据,从而动态地观察其变化,这就成了动态数据了。

四、总结

数字油田就是以数据为核心内容建设的系统工程,从数据采集、数据传输、数据存储到数据分析应用,构成一个完整的数字油田数据体系。数字化管理是数字油田的一个重要组成部分,它先于油田物联网建设,开创了数字油田技术的先河,其改变了油田企业的生产运行管理方式和生产组织构架,为油田企业建设与发展发挥了很大的作用。油田物联网技术中包含着很多的功能,如智能化、数字化、信息化等现代高科技的功能在内的远程控制、功图计产、设备管理等等。而它的出现,可以更大范围地集成油田数字化管理技术的内容,从新的角度实现油田内的物物相连。

参考文献

[1]沐峻丞,李志海等.运用物联网技术构建数字化油田[J].中国石油和化工,2010,9:53-55.

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