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1、物联网与物联网安全1一.物联网简介二.物联网的安全主要内容：21.物联网的定义：物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思：物联网简介第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上延伸和扩展的网络第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通讯3物联网简介2.物联网与传感器：物联网的目标首先是检测和连接所有事物，其次是确保所有这些事物都有智能。在构筑物联网的过程中，首先要解决的就是要获取准确可靠的信息，而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。可以说，物联网传感器是人类五官的延长，又称之为电五官。当前传感器的种类非常多，比如：温度传感器视觉传感器位移传感器
2、速度，加速度传感器功率，电压传感器4物联网传感器早已渗透到诸如工业生产、智能家居、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。可以毫不夸张地说，从茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各种复杂的工程系统，几乎每一个现代化项目，都离不开各种各样的传感器。物联网简介2.物联网与传感器：但传感器本身必须缩小尺寸和降低成本，才能促成包含万亿传感器的物联网虽然大批量芯片硬件的成本会随时间推移而接近零，但传感节点不只是包含芯片。无线传感节点有4个部件：传感器及信号电路、微控制器、无线电收发器、电源。前三个部件受益于摩尔定律，在价格下降的同时，能力迅速提高。但是，电源
3、不依赖芯片集成，因此得不到这种好处。因此专用无线传感节点的价格仍是物联网大规模应用是难以逾越的障碍5物联网简介3.物联网与WSN：大量传感器组成的网络_WSN(Wireless Sensor Networks)6网关-负责建立和管理网络以及与PC机之间通信，向网络传达PC机发送的控制命令及把网络中的请求反馈给PC机路由-负责连接整个网络及中继数据和指令终端-负责目标控制和数据采集，也可能负责本地数据融合物联网简介3.物联网与WSN：WSN的系统结构：7物联网简介3.物联网与WSN：常见的WSN的硬件：尺寸，49.2443.4417.34工作电压：2.0V-3.6V工作频率：2.4G芯片闪存：1
4、28K芯片RAM：8K接收灵敏度：101dB传输速率：250K功能特点描述：预留全部引脚，低功耗，小体积，精密设计，方便使用CC2430模块8物联网简介3.物联网与WSN：常见的WSN的硬件：网关尺寸：96.5060.1214.80工作电压：5V（DC）按键：复位键接口：USB转RS232接口，10针JTAG插座,标准20针模块插座功能特点描述：建立ZigBee网络并负责实现网络和电脑之间的数据及指令交互9物联网简介3.物联网与WSN：常见的WSN的硬件：路由尺寸：90.0060.0012.14板载传感器：光敏、温度接口：UART接口，10针JTAG接口，20针双排插座功能特点描述： I/0全
5、部引出，方便用户扩展传感器，专门预留UART接口10物联网简介3.物联网与WSN：常见的WSN的硬件：终端尺寸：90.0060.0012.14接口：UART接口，10针JTAG接口， 板载传感器扩展板：加速度、麦克风、光敏、温度可控制器件：蜂鸣器，开关量输出接口，AD模拟量输入功能特点描述：含有多种传感器资源，可以做复杂的ZigBee应用扩展 11物联网简介3.物联网与WSN：WSN的典型应用场景：12物联网简介3.物联网与WSN：WSN的两种组网结构：1，平面拓扑结构:所有的网络节点处于相同的平等地位,不存在任何的等级和层次差异,所以也被称为对等式结构。 13物联网简介3.物联网与WSN：W
6、SN的两种组网结构：2，逻辑分层结构:网络节点按照某种规则（如地理位置、应用需求）分成各个簇，每个簇由簇头和成员节点构成。 14物联网管理平台移动POS金融供应链智能运输工业自动化智能建筑消防公共安全环境保护气象数字化医疗遥感勘测军事农业林业 水务电力煤炭石化物流、零售、自动服务设备、安全、节能生产、安全、防灾、水电油气防火、勘察、报警污染检测、报警水质、水量、污染、安全大棚、土壤、灌溉、环境、跟踪抄表、监控、节能设备、临床、辅助诊断、病程险情、油井、运输、管线联动、消防栓、定位、调度照明、信号、应急、灾害、识别大地勘测、森林、地震、海洋侦查、监控、定位、评估降水、防洪、远程设备交易、订单、跟
7、踪、识别通风、瓦斯、救灾定位库存、车队、监控、导航、识别、货物电子支付、实时信息4.物联网的应用族谱：物联网简介15给放养的牲畜中的每一只羊都贴上一个二维码，这个二维码会一直保持到超市出售的肉品上，消费者可通过手机阅读二维码，知道牲畜的成长历史，确保食品安全。我国已有10亿存栏动物贴上了这种二维码。4.1 物联网的应用_畜牧业：物联网简介162002 年，英特尔公司率先在俄勒冈建立了世界上第一个无线葡萄园。传感器节点被分布在葡萄园的每个角落，每隔一分钟检测一次土壤温度、湿度或该区域有害物的数量，以确保葡萄可以健康生长。研究人员发现，葡萄园气候的细微变化可极大地影响葡萄酒的质量。通过长年的数据记
8、录以及相关分析，便能精确的掌握葡萄酒的质地与葡萄生长过程中的日照、温度、湿度的确切关系。这是一个典型的精准农业、智能耕种的实例。葡萄园环境监测系统示意图4.2 物联网的应用_农业：物联网简介17人身上可以安装不同的传感器，对人的健康参数进行监控，并且实时传送到相关的医疗保健中心，如果有异常，保健中心通过手机，提醒您去医院检查身体。4.3物联网的应用_健康：物联网简介18对珍贵的古老建筑进行保护，是文物保护单位长期以来的一个工作重点。将具有温度、湿度、压力、加速度、光照等传感器的节点布放在重点保护对象当中，无需拉线钻孔，便可有效地对建筑物进行长期的监测。此外，对于珍贵文物而言，在保存地点的墙角、
9、天花板等位置，监测环境的温度、湿度是否超过安全值，可以更妥善地保护展览品的品质。4.4物联网的应用_文物保护：物联网简介195.物联网的发展：物联网简介物联网：一个已被用滥的词，真的在酝酿浪潮物联网是个很热闹也很寂寞的领域，一方面数字光鲜无所不在，政府报告、媒体新闻里非常热门，股市里相关概念股也总是闻风而动，而另一方面，又远不及互联网热闹，很少创业者谈论，也很少像互联网那样拥有众多星光熠熠的公司。WHY?因为物联网还处于1.0时代205.物联网的发展：物联网简介1.0时代的物联网：本质上是传统行业的信息化物联网听上去是很玄的概念，政府工作报告中有个物联网的定义：物联网是通过信息传感设备，按照约
10、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，以实现智能化的识别、定位、监控和管理的一种网络，在互联网基础上的延伸和扩展的网络。也就是，只要有物、有网就是物联网。十二五规划里提了九大领域：智能工业、智能农业、智能物流、智能交通、智能电网、智能环保、智能安防、智能医疗、智能家居九大领域。它们有一个共同点都是传统行业215.物联网的发展：物联网简介现在物联网应用得最好的有三个行业：1.0时代的物联网：默默无闻电力交通物流我们经常津津乐道的智能电网，你也许只知道现在很多地方的电表是不用人去抄的，汽车里的车联网设备，你也许只知道丰田的G-Book或者通用的安吉星，物流你也许只听说过联邦快递
11、、顺丰速运的信息化管理是多么牛逼，但是这背后是N个物联网设备公司，从设备到应用。所以说，在1.0时代，物联网不是一个独立的行业，而是无数行业在应用着信息技术，或者说，所有在进行信息化的行业都可以说是物联网。225.物联网的发展：物联网简介物联网2.0：等待爆发的力量想想七八十年代，还是局域网的时代，网络只是研究机构、大学、大型企业的工具，是高科技的名词，真正意义上的互联网公司还没出现。90年代网络开始互联时，其爆发出来的创新能量是无以伦比的，一个崭新的产业忽的从无到有，成为社会的主角。物联网是何其相似235.物联网的发展：物联网简介进化的物联网_物联网2.01、任何物之间可互联；2、物与物相联
12、形成开放的基础物联网络；3、基础物联网络为上层应用提供开放接口；4、上层应用独立于基础物联网络。物联网2.0的特征：物联网2.0，是需要每个物真正具备互联对话的能力一句话智能电表能够跟电冰箱对话，进行节能控制；电视能跟电灯对话，根据节目进行亮度调节电源能跟汽车对话，汽车没电自动去充电在这样的对话基础上，物与物就形成了庞大的基础网络，如同互联网一样245.物联网的发展：物联网简介进化的物联网_物联网2.0实际上，近一年来智能消费终端已经在加速推出谷歌眼镜xWatch智能运动鞋自动驾驶汽车扫地机器人越来越多的设备具备了智能，也越来越多力量在寻求跨界连接的标准。255.物联网的发展：物联网简介进化的
13、物联网_移动互联网让互联网在慢慢的变“硬”手机不但是Offline到Online的连接点，也是各大智能消费终端的连接点腕带、手表、运动鞋、汽车等越来越多的智能终端都将与手机相连再往后发展，物和物不经过手机再相连，形成网状结构之时，新的物联网就将出现变硬的互联网265.物联网的发展：物联网简介智慧的供应链智慧的供应链智慧的气象智慧的气象智慧的食品系统智慧的食品系统智慧的货币智慧的货币智慧的运输智慧的运输智慧的水资源管理智慧的水资源管理智慧的城市智慧的城市智慧的电网智慧的电网智慧的医疗智慧的医疗物联网的未来_ 智慧的社会，智慧的生活271.一个题外话：物联网与隐私安全：物联网的安全在传感器系统中，
14、传感器有可能预先被嵌入任何物品中，任意一个标传感器都能在远程任意的扫描，且传感器自动地，不加区别地回应阅读器的命令并将其所存储的信息传输给阅读器。如：人们的日常生活物品中，由于物品(比如衣物)的拥有者，不一定能够觉察该物品预先已嵌入有电子传感器以及自身可能不受控制地被扫描、定位和追踪。28人们在观念上似乎还不是很能接受安全与隐私可视，比如自己周围的生活物品甚至包括自己时刻都处于一种被监控的状态，这直接导致嵌入传感器势必会使个人的隐私权问题受到侵犯。隐私信息泄露：姓名、医疗记录等个人信息跟踪：监控，掌握用户行为规律和消费喜好等；进一步攻击。1.一个题外话：物联网与隐私安全：物联网的安全292.物
15、联网安全与传统网络安全物联网的安全安全技术专家布鲁斯-施奈尔（Bruce Schneier）在连线上撰文称，嵌入式系统是物联网的核心技术。物联网在将计算技术带入与人类生活密切相关领域的同时，也向外界敞开了大门，增加了外部攻击的风险。302.物联网安全与传统网络安全物联网的安全嵌入式计算系统布满了漏洞，并且没有任何有效的补丁能对其进行修复。上世纪90年代，PC产业也曾遭遇类似“危机”。与90年代相比，现下的情况要复杂得多计算机技术较当时已是天差地别。现在，所有设备都是联网的路由器和调制解调器里的计算机比90年代中期的PC性能还要强大，物联网将所有这些都计算机都变成了消费电子设备黑客曾证实，路由器
16、比PC更易被攻破。在全球知名的Def Con大会上，某黑客成功侵入了30款家用路由器中的15款，其中不乏来自知名品牌的知名产品。当全世界互联成一个超级系统时，系统安全性将直接关系到国家和每一个人的安全。所以，如果安全问题得不到解决，“灾难”一定会降临。313.物联网安全防护物联网的安全物联网安全结构_软件安全感知层是物联网的底层，是物联网安全的基础感知层的主要安全技术1.高速密码芯片2.PKI公钥基础设施应用层的主要安全技术1.身份认证2.安全审计3.访问控制网络层是物联网安全的关键网络层的主要安全技术1.攻击监测2.内容分析3.病毒防治4.访问控制当然，这些技术并不是独立的，而是协同运作的3
17、23.物联网安全防护物联网的安全物联网安全结构_硬件安全由于物联网的软硬件在部署后就很难更改，尤其是在物联网复杂的应用环境下，仅仅依靠软件防护必然会漏洞百出。特别是如果一开始漏洞就存在在芯片的底层了，这会令后端的软件防不胜防。因此提高硬件设施的安全性，尤其重要。在芯片的设计研发层面，网络安全正逐渐成为物联网芯片开发的重要考量因素。芯片级的网络安全必须从三个设计层次着手。首先是芯片层面的协议攻击的防护策略其次是芯片通信链的安全机制第三则是芯片内部逻辑单元的木马侦测（Trojans Detection）能力。334.物联网安全防护物联网的安全可以说美好的物联网时代确实令人向往，但届时出现的安全威胁也将远超当前互联网所面对的。可以说，物联网所面临的安全挑战要更严峻。34THANK YOU44
