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關鍵詞:物聯(lián)網(wǎng) 關鍵技術 發(fā)展現(xiàn)狀
一、 前言
物聯(lián)網(wǎng) (Internet of Things) 顧名思義,是實現(xiàn)物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。IoT在信息產(chǎn)業(yè)領域是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)、移動通信之后的又一次重大變革。物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎之上的一種延伸和拓展,本質上就是互聯(lián)網(wǎng)的一部分,通過信息傳感設備,如射頻識別系統(tǒng)、紅外感應系統(tǒng)、GPS、智能掃描儀、氣體感應器等,按照一定的網(wǎng)絡協(xié)議,賦予物體感知能力,并通過接口將互聯(lián)網(wǎng)與大量物體連接起來,從而進行信息交換和通信,實現(xiàn)智能化物體識別、定位、跟蹤以及監(jiān)控和管理,甚至實現(xiàn)人類與自然環(huán)境的融合。
早在1999年物聯(lián)網(wǎng)的概念就已經(jīng)被提出,到2012年中國第一個物聯(lián)網(wǎng)五年規(guī)劃――《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》頒布,物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)被貼上“中國式”標簽。
隨著物聯(lián)網(wǎng)應用的快速發(fā)展,其關鍵技術已經(jīng)被深入研究并取得重大成果,但缺乏總結分析。本文主要分析了物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構的關鍵技術的發(fā)展現(xiàn)狀,對現(xiàn)有的技術進行分析和總結,論述了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展前景和挑戰(zhàn),最后對全文進行了總結。
二、物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術
物聯(lián)網(wǎng)作為當今計算機網(wǎng)絡和信息科學技術的研究熱點,具有海量信息,多種接入設備,智能化物物交互的特點。物聯(lián)網(wǎng)的成功依賴于多種技術的融合,主要包括物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)架構技術,統(tǒng)一識別與識別技術,網(wǎng)絡通信技術以及安全隱私保護技術。
1、系統(tǒng)架構技術
物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)架構技術主要包括感知層,網(wǎng)絡層和應用層,它要求用戶網(wǎng)絡服務器具有可擴展性,可靠性,自組織性和用戶公平性。感知層即利用射頻識別(RFID),無線傳感器網(wǎng)絡等技術識別物體并讀取該物體的相關信息,讀取的相關信息反映物體自身的特點。網(wǎng)絡層是物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)信息傳輸,信息處理和服務質量優(yōu)化的重要環(huán)節(jié),并通過與移動通信網(wǎng),互聯(lián)網(wǎng)或其它專網(wǎng)相結合,將物體的信息準確地實時傳遞出去。應用層直接為用戶終端提供服務,把感知層得到的信息進行處理,從而實現(xiàn)智能化物體識別,定位,跟蹤,監(jiān)控和管理。
2、統(tǒng)一識別和識別技術
物聯(lián)網(wǎng)的一大特點是實現(xiàn)物體與物體之間的信息交換,即每個物體都應該是獨立的,因此物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術應該能夠反映每個物體自身的特點。統(tǒng)一識別和識別技術應該包括射頻識別(RFID),無線傳感器網(wǎng)絡。射頻識別技術類似于條碼掃描,RFID的主要功能是非接觸式識別,即不需通過機械或光學在識別系統(tǒng)和識別物體之間建立接觸,就可以通過無線電技術識別物體并讀取其靜態(tài)信息。對于物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,了解特定物體的動態(tài)信息也很關鍵,因此依賴于無線傳感器網(wǎng)絡來探測物體的動態(tài)改變,也縮小了生活實際與網(wǎng)絡虛擬之間的差距。在物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的今天,微型化技術和納米技術也將快速融入物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術,這意味著越來越小的物體將與互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)連接。
3、網(wǎng)絡通信技術
物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡通信具有通信量大和范圍廣的特點,它為各種硬件技術包括射頻識別,無線傳感器系統(tǒng)的控制提供操作平臺,并通過移動通信網(wǎng)絡,衛(wèi)星通信等方式實現(xiàn)識別系統(tǒng)和需識別物體端到端的連接。在網(wǎng)絡通信的基礎上,方便用戶對物聯(lián)網(wǎng)進行有效的管理,降低用戶操作物聯(lián)網(wǎng)的復雜度,且實現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)服務質量的最優(yōu)化,滿足了海量通信的需求?,F(xiàn)代網(wǎng)絡通信技術還引入了云計算技術和自組織組網(wǎng)管理技術,在網(wǎng)絡層協(xié)調各個部分的任務管理和分配,提高網(wǎng)絡傳輸數(shù)據(jù)的速度和質量。
4、安全隱私保護技術
安全隱私保護技術可以為物置信息或數(shù)據(jù)提供安全性和保密性,阻止用戶未經(jīng)授權信息的訪問,保護個人隱私和商業(yè)機密等內容。安全隱私保護技術的實現(xiàn)還需要其他技術的支持,如云計算保護技術,數(shù)據(jù)加密和保護技術,用戶身份驗證技術等。
三、我國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀和存在的問題
自2010年我國將物聯(lián)網(wǎng)寫入發(fā)展戰(zhàn)略和第十二和五年規(guī)劃,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)得到了很快的發(fā)展。到2012年第一個關于物聯(lián)網(wǎng)的五年計劃《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》頒布,物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展得到了高度的重視和完善。
物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展為我們的生活帶來了很大的便利,但依然存在一些問題。為了讓物聯(lián)網(wǎng)真正地實現(xiàn)在物與物,人與物之間暢通無阻的交流,目前應用在物聯(lián)網(wǎng)的技術仍然需要不斷地完善。主要存在以下幾個問題:
1.物聯(lián)網(wǎng)缺少物聯(lián)網(wǎng)的統(tǒng)一技術標準。我國各行各業(yè)都積極加入到物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展中,但各領域發(fā)展產(chǎn)業(yè)分散,不能實現(xiàn)互聯(lián),這都是國家沒有統(tǒng)一物聯(lián)網(wǎng)技術標準的結果,且物聯(lián)網(wǎng)想要實現(xiàn)海量信息的處理和物物相連,也需要統(tǒng)一的編碼和統(tǒng)一的尋址。
2.物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展技術問題。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要多技術融合和多學科交叉,因此容易遇到技術瓶頸。物聯(lián)網(wǎng)的技術核心是異構網(wǎng)絡,如何實現(xiàn)異構網(wǎng)絡的協(xié)調和融合,以及如何處理和儲存海量的信息,都是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中存在的問題。
3.物聯(lián)網(wǎng)的安全性問題。物聯(lián)網(wǎng)涉及范圍無處不在,個人隱私,商業(yè)機密,甚至于國家政治軍事等信息,如果被泄露后果不堪設想。因此如何保證信息安全問題也是我國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展要面臨的挑戰(zhàn)。
4.物聯(lián)網(wǎng)的商業(yè)可行性。物聯(lián)網(wǎng)的建設需要大量的資金投入,而用戶的接受度和投Y回報等問題都是無法估算的,且如何使用戶自覺維護物聯(lián)網(wǎng)的問題也是亟待解決的。
四 、物聯(lián)網(wǎng)的未來發(fā)展理念
我國物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展應該在物與物互聯(lián)互通的共性上及時制定統(tǒng)一的標準,采取開放的態(tài)度,完善國內物聯(lián)網(wǎng)與國際物聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián),實現(xiàn)快速與國際物聯(lián)網(wǎng)對接。循環(huán)物聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈,循環(huán)經(jīng)濟可以把握物體和資源在配置上的合理性,從而實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展。綠色低碳經(jīng)濟發(fā)展理念,物聯(lián)網(wǎng)的智能化很大程度上避免了資源的浪費,“綠色,環(huán)保,節(jié)能,低碳經(jīng)濟”是現(xiàn)代經(jīng)濟發(fā)展的大趨勢,隨著物聯(lián)網(wǎng)的深入,各個行業(yè)可以節(jié)省人力物力,實現(xiàn)環(huán)境資源的高效利用。
五、 結束語
本文分析了物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術,我國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展存在的問題與挑戰(zhàn),并且提出了物聯(lián)網(wǎng)的未來發(fā)展理念。物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了物與物,人與物的信息傳遞方式,實現(xiàn)了海量數(shù)據(jù)的處理,信息傳遞的高效性和便捷性。我國物聯(lián)網(wǎng)技術的研究也處于世界物聯(lián)網(wǎng)研究的前列,因此我國物聯(lián)網(wǎng)技術研究人員應該抓住此時的機遇,爭取突破物聯(lián)網(wǎng)目前發(fā)展遇到的問題,從而帶動我國信息產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟的快速發(fā)展。
參考文獻:
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【關鍵詞】 煙用物資 射頻識別技術 物聯(lián)網(wǎng)
一、引言
隨著我國兩型(資源節(jié)約型、環(huán)境友好型)農(nóng)業(yè)的提出以及煙草農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進程的推進,煙葉的精準種植、精益生產(chǎn)、精細管理(可稱之為煙草農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化“大三精戰(zhàn)略”)已成為未來發(fā)展的必然趨勢。為了提高種煙土地產(chǎn)出率,保障煙葉質量安全,農(nóng)業(yè)部于2013年開始計劃試點推廣烤煙生產(chǎn)煙用物資物聯(lián)網(wǎng)。貴州作為全國煙葉第二大產(chǎn)區(qū),正在對此進行積極的探索。
從當前國內外農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性物資的物聯(lián)網(wǎng)建設來看,大都是以射頻識別即RFID(Radio Frequency IDentification)為基礎的。最早提出煙用物資物聯(lián)網(wǎng)的是美國國家通信和信息管理局(National Telecommunications & Information Administration,簡稱NTIA),該機構在2006年的報告《在網(wǎng)絡中落伍:走向數(shù)字化》中指出,利用RFID對物資進行數(shù)字化編碼,通過計算機、互聯(lián)網(wǎng)和云端服務器建立物聯(lián)網(wǎng),從而管理和控制物資,可以大幅提高生產(chǎn)效率,這對于信息時代的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展具有重要意義。此后,該問題也引起了經(jīng)合組織(Organization for Economic Cooperation and Development ,簡稱OECD)的關注。OECD在2007年的報告《理解數(shù)字鴻溝》中指出,RFID是農(nóng)業(yè)信息化的基礎技術,利用它能夠構建起企業(yè)的物資物聯(lián)網(wǎng),從而提升農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的質量安全。新西蘭經(jīng)濟發(fā)展部報告《電子商務在新西蘭:一項對企業(yè)使用互聯(lián)網(wǎng)情況的調查》(2008),認為RFID和私有云技術在煙用物資管理中推行,對于新西蘭未來煙草產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有戰(zhàn)略性的作用,可以實現(xiàn)生產(chǎn)、物流配送、質量監(jiān)管全方位一體化。
二、貴州烤煙生產(chǎn)煙用物資物聯(lián)網(wǎng)設計
根據(jù)國際電信聯(lián)盟(ITU)的定義,物聯(lián)網(wǎng)是指通過各種信息傳感設備,實時采集任何需要監(jiān)控、連接、互動的物體或過程等各種需要的信息,與互聯(lián)網(wǎng)結合形成的一個巨大網(wǎng)絡,其目的是實現(xiàn)物與物、物與人、所有的物品與網(wǎng)絡的連接,方便識別、管理和控制。
1、貴州烤煙生產(chǎn)煙用物資管控現(xiàn)狀
煙用物資主要包括煙葉種植用的化肥、農(nóng)藥、農(nóng)地膜、分揀袋、種子五大類三百多小類,貴州省每年用量為1000萬噸以上,總價值2.8億元以上,數(shù)量和金額都很大。要將貴州全省的煙用物資統(tǒng)一管理,是一項異常龐大和煩瑣的工作,除了在供應環(huán)節(jié)要進行物資生產(chǎn)批次、出廠日期等信息的寫入和讀取外,還需要在物流、倉儲、發(fā)放等多個環(huán)節(jié)進行信息的跟蹤確認,從而全面系統(tǒng)地保障物資的質量以及最終產(chǎn)品――煙葉的安全。
據(jù)筆者實地調研發(fā)現(xiàn),目前貴州全省九個地市下轄的上百個煙葉種植基地單元中,有七成已經(jīng)建成了煙用物資管理信息系統(tǒng),但仍然停留在“人敲鍵盤錄入數(shù)據(jù)”的低層次信息化水平;另外還有近三分之一的基地單元還是手工用筆填寫記錄數(shù)據(jù)的,根本談不上信息化基礎。長期以來,全省大部分基地單元煙用物資管理較為粗放,存在著煙用物資運輸數(shù)量錯誤、倉儲時間過長、發(fā)放不精準等問題,容易導致煙用物資大量浪費和出現(xiàn)質量安全隱患。
要解決上述問題,關鍵在于兩點:一是要構建煙用物資身份識別系統(tǒng),二是要構建煙用物資質量追溯系統(tǒng)。
2、貴州烤煙生產(chǎn)煙用物資身份識別系統(tǒng)設計
貴州烤煙生產(chǎn)煙用物資身份識別系統(tǒng)應提供對每一單位物資(如每一袋化肥、每一箱農(nóng)藥)的全生命周期統(tǒng)一管理,實現(xiàn)基于互聯(lián)網(wǎng)絡的物資生產(chǎn)、物流、倉儲、發(fā)放整個業(yè)務流程的數(shù)據(jù)讀/寫管理操作。
(1)烤煙生產(chǎn)煙用物資生產(chǎn)階段。把RFID標簽貼到每一單位物資上,然后通過寫碼器將生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息(煙用物資生產(chǎn)廠家、批次、檢驗證號、合同號等)寫入RFID標簽中,確保煙用物資供應鏈源頭的質量安全,實現(xiàn)煙用物資身份的統(tǒng)一認證,為數(shù)據(jù)傳輸/存儲加密等工作提供保障,避免通過假冒物資生產(chǎn)廠家、偽造合同表單等方式欺騙煙葉種植單位。
(2)烤煙生產(chǎn)煙用物資物流階段。在裝車、運輸途中、卸貨時再對RFID標簽增加寫入物流數(shù)據(jù)信息(煙用物資裝車責任人、運輸工具編號、起點終點、溫濕度、是否變質、卸貨責任人、是否安全完整卸貨、是否按時按路線到達等),并帶有火災、水災、污損與變質等“異常報警”功能。將貼有RFID標簽的煙用物資放置于天線射頻讀取器電磁場范圍內,就能夠自動準確地讀取到相關數(shù)據(jù)信息,而不用像紅外條碼標簽那樣要手持瞄準讀取,不但能減少操作時間,提高裝卸速度,而且可以減少因人工干預數(shù)據(jù)采集而帶來的效率降低和產(chǎn)生差錯以及糾錯的成本;射頻識別技術能同時處理30―50個標簽,從而使企業(yè)能夠在不增加管理成本的前提下,大幅度提高管理精細度,讓整個作業(yè)過程實時透明。
(3)烤煙生產(chǎn)煙用物資倉儲階段。在倉庫門口對每一單位物資的RFID標簽寫入倉儲數(shù)據(jù)信息(入庫時間、入庫責任人、物資存放的庫房號、貨架號、是否污損與變質、出庫責任人、出庫時間等)。RFID標簽的識讀,不需要以目視可見為前提,因為它不依賴于可見光,因而可以在那些條碼技術無法適應的惡劣環(huán)境下使用,如高粉塵污染、野外等,這樣能進一步擴大自動識別技術的應用范圍。RFID標簽能將信息傳遞到10―20米范圍內的射頻讀寫器上,倉庫和車間不再需要使用手持條形碼讀卡器對元器件和在制品進行逐個掃描條碼,這在一定程度上減少了遺漏的發(fā)生,并大幅提高了工作效率。對于種煙季節(jié)煙用物資頻繁的出入庫操作來說,RFID可以同時讀取大量的射頻識別標簽,從而大幅提高出入庫工作效率。
(4)烤煙生產(chǎn)煙用物資發(fā)放階段。在煙草種植季節(jié),煙草種植單位從倉庫中提出物資,組織物資調運,并最終交到服務社或者種煙農(nóng)民的手上。首先,在安排調運時對每一單位物資的RFID標簽寫入提取與調運數(shù)據(jù)信息(提取與調運責任人、調運物資去向、驗收人、驗收日期、保管時間和地點等);然后,服務社或煙農(nóng)領用物資并在RFID標簽中寫入領用數(shù)據(jù)信息(領用人身份證號碼、服務社或煙農(nóng)編號、領用日期、物資使用煙田編號等)。
綜上所述,在烤煙生產(chǎn)煙用物資生產(chǎn)、物流、倉儲、發(fā)放等環(huán)節(jié)寫入并存儲關鍵點數(shù)據(jù)信息,物資管理者可以為每一單位物資分配一個唯一標識的“身份證”條碼(這種“身份證”條碼是通過逐級編碼和加密算法產(chǎn)生的沒有任何邏輯關系且無法逆向破譯的一組數(shù)字),這些身份識別數(shù)據(jù)可以實時傳輸?shù)椒掌髦?,煙葉管理處、省市縣站四級煙葉生產(chǎn)收購單位和煙農(nóng)都可以利用私有云技術在手機、PAD或PC上查詢到整個生產(chǎn)和流通信息,而無須下載客服終端,既方便又快捷,還節(jié)約了大量硬件終端設備和相關機房建設經(jīng)費。
3、貴州烤煙生產(chǎn)煙用物資質量追溯系統(tǒng)設計
可追溯的定義為通過記錄的標識對某個實體的歷史用途或者位置予以追蹤的能力,即利用已有的唯一對實體對應的記錄標識追溯產(chǎn)品的歷史應用情況、所在位置或者類似產(chǎn)品活動的能力。貴州烤煙生產(chǎn)煙用物資質量追溯系統(tǒng),是在每一單位物資有唯一標識的“身份證”條碼基礎上,將物資在生產(chǎn)和流通各個環(huán)節(jié)采集記錄的信息串連起來,建立起“一物一檔”的電子文檔記錄,使得物資使用者(煙農(nóng))和物資監(jiān)管單位(煙草企業(yè))可“逆向追溯”物資與質量安全有關的數(shù)據(jù)信息,從而達到全面系統(tǒng)地精細化管理物資的目的。
(1)貴州烤煙生產(chǎn)煙用物資質量安全建模架構。只有從物資的生產(chǎn)源頭、物流運輸、倉儲保管到發(fā)放過程中的每一個環(huán)節(jié)都把好質量關,才能建立起一套完整的物資質量安全模型。首先要按照“一物一檔”的方式建立起物資質量安全檔案;其次在各個關鍵點要遵守相關國家安全標準和操作規(guī)范,確?!八陌补こ獭保ǔ鰪S安全、物流安全、倉儲安全、發(fā)放安全)不打折扣。
(2)貴州烤煙生產(chǎn)煙用物資質量安全建模之“四安工程”。第一,出廠安全是保證物資質量安全的第一道關卡,煙用物資廠家必須按照國家制定的質量安全生產(chǎn)標準進行生產(chǎn),通過出廠自檢或委托國家質檢部門進行檢驗,并建立好安全出廠數(shù)據(jù)庫。第二,物流安全是保證物資質量安全的第二道關卡,煙用農(nóng)藥、化肥等事關香煙吸食者的健康,這些物資在運輸過程中有可能會受到有毒有害物質的污染,為吸食者的健康埋下隱患,因此必須通過RFID和GPS技術做好物流安全控制,確保物流全程監(jiān)控。第三,倉儲安全是保證物資質量安全的第三道關卡,應對貴州全省煙用物資倉庫、貨架和托盤進行統(tǒng)一編碼,科學安全保管和出入庫,減少物資變質過期。第四,發(fā)放安全是保證物資質量安全的最后一道關卡,應保證煙葉站按“基地單元”一對一發(fā)放物資,確保每一單位物資真正“完好無缺”地用到煙田里。
物資使用者(煙農(nóng))和物資監(jiān)管單位(煙草企業(yè))可以通過貴州烤煙生產(chǎn)煙用物資質量追溯系統(tǒng),逆向追溯出廠檢測信息、物流記錄信息、倉儲檢測信息以及發(fā)放記錄信息。該系統(tǒng)的應用可以使物資監(jiān)管單位在煙用物資生產(chǎn)加工流通過程中實現(xiàn)“產(chǎn)出有記錄,流通可跟蹤,責任可追溯,召回有針對”的精準管理,不但能夠提高煙葉這一“吸食品”的質量安全系數(shù),而且能為煙草企業(yè)提升勞動生產(chǎn)率和品牌知名度打下堅實的基礎。
三、結語
烤煙生產(chǎn)煙用物資是煙草業(yè)重要的生產(chǎn)資料,是煙草業(yè)第一道生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的主要投入,我國每年投入到煙用物資上的資金高達2100多億元,如何規(guī)范、高效地管理煙用物資已經(jīng)成為亟待解決的問題。
圍繞國家局“卷煙上水平”和“建設一體化數(shù)字煙草”的要求,為進一步整合信息資源,為“十二五”煙草行業(yè)轉變生產(chǎn)方式提供信息支撐和保障,本文研究了貴州烤煙生產(chǎn)煙用物資物聯(lián)網(wǎng)。通過建立起來的貴州烤煙生產(chǎn)煙用物資物聯(lián)網(wǎng),物資使用者(煙農(nóng))和物資監(jiān)管單位(煙草企業(yè))可以根據(jù)每一單位物資在生產(chǎn)和流通各個環(huán)節(jié)采集和記錄的數(shù)據(jù)對農(nóng)產(chǎn)品進行追蹤溯源的操作,實時在線查詢物資“來龍去脈”的電子文檔記錄。
貴州烤煙生產(chǎn)煙用物資物聯(lián)網(wǎng)能夠真正實現(xiàn)需求上報精細化、物流倉儲精細化、發(fā)放監(jiān)管精細化(可稱之為貴州煙用物資管理現(xiàn)代化“小三精戰(zhàn)略”),未來一定可以為煙草行業(yè)可持續(xù)發(fā)展保駕護航。
(注:資助項目:2013年度貴州省科技廳、貴州財經(jīng)大學聯(lián)合基金軟科學項目“貴州烤煙生產(chǎn)煙用物資質量安全追溯物聯(lián)網(wǎng)研究及應用”(黔科合體R字[2013]LKC2016號);中國煙草總公司貴州省公司科技項目“貴州烤煙生產(chǎn)煙用物資使用管理研究”(201224)。)
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關鍵詞:物聯(lián)網(wǎng); 安全需求; 感知層
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2013)01-0029-03
隨著計算機網(wǎng)絡和通信技術的發(fā)展,一種新的網(wǎng)絡——物聯(lián)網(wǎng)應運而生,物聯(lián)網(wǎng)是通過射頻識別(RFID)裝置、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器、傳感器節(jié)點等信息傳感設備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接,進行信息交換和通信,以實現(xiàn)智能化識別、定位跟蹤、監(jiān)控和管理等功能的一種網(wǎng)絡[1]。它是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)與移動通信網(wǎng)絡之后,全球信息產(chǎn)業(yè)的又一次科技浪潮。物聯(lián)網(wǎng)的核心是完成物體信息的可感、可知、可傳和可控。它給高速信息化生活帶來了極大的便利,但與此同時,物聯(lián)網(wǎng)的安全問題也給人們帶來了極大的挑戰(zhàn),因為物聯(lián)網(wǎng)的安全直接關系到物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展和應用的推廣。
目前,物聯(lián)網(wǎng)安全問題已經(jīng)成了人們關注的焦點,研究物聯(lián)網(wǎng)的安全具有非常重要的現(xiàn)實意義。文獻[2-5]都從物聯(lián)網(wǎng)的基本概念和體系架構入手,強調物聯(lián)網(wǎng)安全的重要性,并從物聯(lián)網(wǎng)的多層結構出發(fā)分析各層的安全需求以及具有可行性的一些安全措施。但文獻均停留在概括性分析層面,并沒有深入探討物聯(lián)網(wǎng)安全的核心技術,而且對相關技術應用于物聯(lián)網(wǎng)的普遍性沒有進行分析評論。
本文在討論了物聯(lián)網(wǎng)體系架構的基礎上,分析了物聯(lián)網(wǎng)的安全需求,并對物聯(lián)網(wǎng)安全的關鍵技術進行了研究,希望為建立可靠安全的物聯(lián)網(wǎng)體系提供一定的參考作用。
1 物聯(lián)網(wǎng)體系架構
物聯(lián)網(wǎng)作為一種龐大復雜的聚合性系統(tǒng),具備三個顯著特征,一是各種感知技術的全面應用,即利用RFID、傳感器、二維碼等不同類型的感知技術,按一定頻率周期性的采集物體的信息;二是建立基于互聯(lián)網(wǎng)的多網(wǎng)融合網(wǎng)絡,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的可靠傳遞;三是具有智能處理能力,物聯(lián)網(wǎng)將傳感器和智能處理相結合,利用數(shù)據(jù)挖掘、模式識別、云計算等各種智能計算技術,對海量的數(shù)據(jù)和信息進行分析和處理,對物體實施智能控制。
目前,在業(yè)界,EPCGlobal物聯(lián)網(wǎng)體系結構是最具有代表性的物聯(lián)網(wǎng)架構之一[6]。它將物聯(lián)網(wǎng)大致劃分為三個層次,底層是具有全面感知能力的感知層,第二層是進行傳輸數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡層,最上層則是面向用戶的應用層,如圖1所示。
在物聯(lián)網(wǎng)體系架構中,下層是為上層服務的,每一層都有自己的功能,具體描述如下。
感知層的主要功能是識別物體和采集信息。它一般包括數(shù)據(jù)采集和短距離數(shù)據(jù)通信兩個子層。首先數(shù)據(jù)采集子層通過傳感器、二維碼、RFID等不同類型的技術獲取物理世界中的數(shù)據(jù)信息;然后短距離數(shù)據(jù)通信子層通過藍牙、紅外、ZigBee等短距離數(shù)據(jù)傳輸技術將數(shù)據(jù)傳送到網(wǎng)關或接入廣域承載網(wǎng)絡。
網(wǎng)絡層的主要功能是將感知到的數(shù)據(jù)進行安全可靠的傳輸。它是在現(xiàn)有網(wǎng)絡的基礎上,對多種網(wǎng)絡進行融合和擴展,利用多種網(wǎng)絡傳輸技術將來自感知層的數(shù)據(jù)通過基礎承載網(wǎng)絡傳輸?shù)綉脤印?/p>
應用層的主要功能是將感知和傳輸來的數(shù)據(jù)進行分析和處理,并通過多種方式進行人機交互,它是物聯(lián)網(wǎng)的終極目標,也是物聯(lián)網(wǎng)作為深度信息化網(wǎng)絡的重要體現(xiàn)。它一般包括應用程序和終端設備兩個子層。
2 物聯(lián)網(wǎng)安全需求
物聯(lián)網(wǎng)不同于現(xiàn)有通信網(wǎng)絡,其結構更復雜,系統(tǒng)更龐大,因而存在著不同于現(xiàn)有通信網(wǎng)絡更多的安全問題。由于物聯(lián)網(wǎng)在很多場合都使用無線傳輸技術,這種傳輸方式使傳輸?shù)男畔⑻幱谕耆_暴露的狀態(tài),很容易被竊取和干擾,這將直接影響到物聯(lián)網(wǎng)體系的安全。同時物聯(lián)網(wǎng)還可能帶來許多個人隱私泄露。雖然相繼推出了一些安全技術,如防火墻、入侵檢測系統(tǒng)、PKI 等等,
但物聯(lián)網(wǎng)的研究與應用才剛剛起步,很多的理論與關鍵技術有待完善和突破,特別是與互聯(lián)網(wǎng)和移動通信網(wǎng)相比,物聯(lián)網(wǎng)存在一些特殊的安全問題,下面將從物聯(lián)網(wǎng)的三層架構來分析物聯(lián)網(wǎng)的安全需求。
2.1感知層安全需求
在最底層的感知層,由于傳感器節(jié)點受到能量和功能的制約,其安全保護機制較差,并且由于傳感器網(wǎng)絡尚未完全實現(xiàn)標準化,其中消息和數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議沒有統(tǒng)一的標準[7],從而無法提供一個統(tǒng)一完善的安全保護體系。因此,傳感器網(wǎng)絡除了可能遭受同現(xiàn)有網(wǎng)絡相同的安全威脅外,還可能受到惡意節(jié)點的攻擊、傳輸?shù)臄?shù)據(jù)被監(jiān)聽或破壞、數(shù)據(jù)的一致性差等安全威脅。
2.2網(wǎng)絡層安全需求
由于物聯(lián)網(wǎng)中的通信終端呈指數(shù)增長,而現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡承載能力有限,當大量的網(wǎng)絡終端節(jié)點接入現(xiàn)有網(wǎng)絡時,將會給通信網(wǎng)絡帶來更多的安全威脅。首先,大量終端節(jié)點的接入肯定會帶來網(wǎng)絡擁塞,而網(wǎng)絡擁塞會給攻擊者帶來可趁之機,從而對服務器產(chǎn)生拒絕服務攻擊;其次,由于物聯(lián)網(wǎng)中的設備傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量較小,一般不會采用復雜的加密算法來保護數(shù)據(jù),從而可能導致數(shù)據(jù)在傳輸?shù)倪^程中遭到攻擊和破壞;最后,感知層和網(wǎng)絡層的融合也會帶來一些安全問題。
2.3應用層安全需求
物聯(lián)網(wǎng)的應用領域非常廣泛,滲透到了現(xiàn)實中的各行各業(yè),由于物聯(lián)網(wǎng)本身的特殊性,其應用安全問題除了現(xiàn)有網(wǎng)絡應用中常見的安全威脅外,還存在更為特殊的應用安全問題。。在實際應用中,大量使用無線傳輸技術,而且大多數(shù)設備都處于無人值守的狀態(tài),使得信息安全得不到保障,很容易被竊取和惡意跟蹤。而隱私信息的外泄和惡意跟蹤給用戶帶來了極大地安全隱患。
3 物聯(lián)網(wǎng)安全關鍵技術
物聯(lián)網(wǎng)作為多網(wǎng)融合的聚合性復雜系統(tǒng),比互聯(lián)網(wǎng)面臨更多的安全問題,而且其安全問題涉及到網(wǎng)絡的不同層次,雖然現(xiàn)有的網(wǎng)絡安全機制可以解決部分的安全問題,但更多的安全問題還是需要對現(xiàn)有網(wǎng)絡中的安全機制進行改進或完善,或者提出全新的安全機制[8]。針對物聯(lián)網(wǎng)中新的安全需求,下面對物聯(lián)網(wǎng)中的若干關鍵安全問題進行了深入的分析和研究。
3.1認證機制
現(xiàn)有網(wǎng)絡的認證機制主要考慮的是人與人之間的通信安全,在一定程度上并不適用于物聯(lián)網(wǎng)。對于物聯(lián)網(wǎng)的認證機制,應該根據(jù)業(yè)務的歸屬分類考慮是否需要進行業(yè)務層的認證,如果是由運行商提供的業(yè)務,并且能夠提供可靠地業(yè)務運行平臺,或者是業(yè)務本身對數(shù)據(jù)的安全性要求不高,則可以不進行業(yè)務認證。如果是由第三方提供的業(yè)務,并且不能保證業(yè)務層的數(shù)據(jù)安全,或者業(yè)務本身對數(shù)據(jù)的安全性要求較高,則需要進行業(yè)務認證。
3.2密鑰管理
在物聯(lián)網(wǎng)的安全體系中,為保證節(jié)點間的通信安全,必須采取一定的安全措施。在所有的安全機制中,密鑰是系統(tǒng)安全的基礎,是網(wǎng)絡安全及信息安全保護的關鍵[9]。物聯(lián)網(wǎng)中有限的軟硬件資源,對密鑰管理提出了更高的要求。因此,物聯(lián)網(wǎng)中密鑰管理方案的設計,既要能夠適應復雜的傳感器網(wǎng)絡環(huán)境,又要能夠便于網(wǎng)絡運營商控制管理網(wǎng)絡。目前關于密鑰管理協(xié)議的研究主要有兩個方向,一是基于對稱密鑰體制的密鑰管理協(xié)議;二是基于非對稱密鑰體制的密鑰管理協(xié)議。前者雖然能滿足基本的安全需求,但是其抗攻擊能力較弱。而后者雖然安全性能更好,但是其復雜度較高、開銷大。所以,物聯(lián)網(wǎng)的密鑰管理主要需要考慮兩個問題:一是如何構建一個適應物聯(lián)網(wǎng)體系結構,并且具有可擴展性、有效性和抗攻擊能力的密鑰管理系統(tǒng);二是如何有效的管理密鑰。
3.3安全路由協(xié)議
路由協(xié)議的設計與應用是維護物聯(lián)網(wǎng)安全的關鍵因素之一,而現(xiàn)有的路由協(xié)議主要考慮的是節(jié)點間數(shù)據(jù)的有效傳輸,忽視了對數(shù)據(jù)本身的安全考慮。由于物聯(lián)網(wǎng)中路由既跨越了基于IP地址的互聯(lián)網(wǎng),又跨越了基于標識的移動通信網(wǎng)和傳感器網(wǎng)絡,物聯(lián)網(wǎng)中的路由協(xié)議的設計就更加復雜,不僅需要考慮多網(wǎng)融合的路由問題,還要顧及傳感器網(wǎng)絡的路由問題。對于多網(wǎng)融合,可以考慮基于IP地址的統(tǒng)一路由體系;而對傳感器網(wǎng)絡,由于其節(jié)點的資源非常有限,抗攻擊能力很弱,設計的路由算法要具有一定的抗攻擊性,不僅實現(xiàn)可靠路由,更要注重路由的安全性。
3.4惡意代碼防御
由于平臺、應用、設備的多樣性和公開性,物聯(lián)網(wǎng)的復雜性遠遠大于傳統(tǒng)的因特網(wǎng),這給有效防止惡意代碼的攻擊帶來了新的挑戰(zhàn)。在物聯(lián)網(wǎng)中,大多數(shù)終端設備都直接暴露于無人看守的場所,一旦受到惡意代碼的攻擊,將會迅速蔓延開來。因此,惡意代碼對物聯(lián)網(wǎng)的威脅比普通網(wǎng)絡更大。
物聯(lián)網(wǎng)中的惡意代碼防御可在現(xiàn)有網(wǎng)絡惡意代碼防御機制的基礎上,結合分層防御的思想,以便從源頭控制惡意代碼的復制和傳播,進一步加強惡意代碼的防御能力。
4 結束語
物聯(lián)網(wǎng)的安全問題是物聯(lián)網(wǎng)服務能否得到大規(guī)模應用的重要保障,而物聯(lián)網(wǎng)的復雜結構使其安全面臨巨大的挑戰(zhàn),如何在現(xiàn)有網(wǎng)絡安全技術的基礎上,進一步改進和完善物聯(lián)網(wǎng)的安全機制將具有重大意義。
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關鍵詞:
中圖分類號:TP301.6 文獻標識碼:A 文章編號:
1.引言
物聯(lián)網(wǎng)(the Internet of Things)的出現(xiàn)是計算機科學技術的新挑戰(zhàn)。物聯(lián)網(wǎng)被稱為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后,世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。物聯(lián)網(wǎng)是由多項信息技術融合而成的新型技術體系。它是以互聯(lián)網(wǎng)為平臺,將傳感器節(jié)點、射頻標簽等具有感知功能的信息網(wǎng)絡整合起來,實現(xiàn)人類社會與物理系統(tǒng)的互聯(lián)互通,是人們與物體之間或者物體與物體之間的無縫連接。因此物聯(lián)網(wǎng)具有明顯的“智能性”,而智能信息處理是保障這一特性的關鍵技術,因此智能信息處理的相關關鍵技術和研究基礎對于物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展具有重要的作用。信息融合是智能信息處理的重要階段和方式,信息融合是一個多級的、多方面的、將來自傳感網(wǎng)中多個數(shù)據(jù)源(或多個傳感器) 的數(shù)據(jù)進行處理的過程。它能夠獲得比單一傳感器更高的準確率,更有效和更易理解的推論。同時,它又是一個包含將來自不同節(jié)點數(shù)據(jù)進行聯(lián)合處理的方法和工具的架構,在感知、接入、互聯(lián)網(wǎng)和應用層均需要采用此技術手段。因此,物聯(lián)網(wǎng)信息融合技術研究顯得尤為重要。
2. 相關工作
【關鍵詞】終端管理物聯(lián)網(wǎng)運營管理平臺UMMP協(xié)議M2M
物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展和應用對電信運營商來說是一個機遇。面對存量市場飽和、增量市場競爭激烈的現(xiàn)狀,物聯(lián)網(wǎng)無疑成為新的企業(yè)發(fā)展藍海,解決電信運營商目前發(fā)展中增量不增收,利潤下滑的尷尬局面。
由于目前物聯(lián)網(wǎng)終端種類繁多,形態(tài)各異,行業(yè)終端設計處于各自為政階段,行業(yè)終端監(jiān)面缺乏行業(yè)標準和規(guī)范,終端生產(chǎn)廠家或者集成商需要針對不同的行業(yè)終端設計獨立的監(jiān)管維護系統(tǒng),導致資源浪費,投入產(chǎn)出比不高。因此,如何采用M2M終端管理使得協(xié)議、配置、維護、監(jiān)控、軟硬件接口標準化,對終端設備進行統(tǒng)一管理和控制,解決目前物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中嚴重存在的孤島式、低重用性、高成本,以及信息安全傳輸隱患和物聯(lián)網(wǎng)終端生命狀態(tài)的不可知的問題,是電信運營商首先要考慮的一個問題。
一、物聯(lián)網(wǎng)終端
物聯(lián)網(wǎng)終端是物聯(lián)網(wǎng)中連接感知延伸層和網(wǎng)絡層,實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集(或匯聚)及向電信網(wǎng)絡發(fā)送數(shù)據(jù)的設備,它擔負著數(shù)據(jù)采集、預處理、加密、控制和數(shù)據(jù)傳輸?shù)榷喾N功能。
物聯(lián)網(wǎng)終端分類方式有多種,按照體系架構的不同可分為如下幾種:
1、嵌入式UICC卡終端
嵌入式UICC卡終端中的UICC卡固定在終端中不可插拔,不能隨意更換,終端用戶如果想要更換運營商簽約信息,只能通過遠程配置或其它的方式實現(xiàn)。此類終端一般適用于對終端或UICC卡片環(huán)境要求較高的場合,如電梯監(jiān)控管理,戶外環(huán)境監(jiān)測或車載應用等。采用嵌入式UICC卡將卡片封裝在終端設備內部,將能有效減輕光照,溫度,濕度等環(huán)境影響,對抗震、抗氧化等起到很好的效果。
2、??ㄒ惑w化終端
無線通信模組,指集成了嵌入式UICC卡、基帶處理器和射頻處理器等功能模塊的無線通信模塊。采用無線通信模組的物聯(lián)網(wǎng)終端產(chǎn)品稱作??ㄒ惑w化終端。模卡一體化終端因為采用了嵌入式UICC卡,因此也屬于嵌入式UICC卡終端。同時,無線通信模組集成了網(wǎng)絡通信功能及用戶鑒權和管理功能,適合電信運營商進行定制化服務及產(chǎn)品的開發(fā),為客戶提供終端管理、資費查詢、位置定位等“智能通道”服務。
3、單模塊(模組)移動終端
單模塊(模組)移動終端,指通過無線通信模塊(模組)實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、處理和控制等主控功能的終端設備。該類設備一般也歸類于DTU,通常采用插入式SIM卡,該類終端在數(shù)據(jù)采集輸入口和位于網(wǎng)絡層的應用軟件之間建立起數(shù)據(jù)傳輸通路,使采集到數(shù)據(jù)可以通過終端輸入,原封不動的輸出到位于網(wǎng)絡側的應用軟件處理,類似于一個透明的數(shù)據(jù)通道。
單模塊移動終端結構簡單,易于實現(xiàn),一般應用于行業(yè)測量中,如水電抄表,工業(yè)儀表控制等。優(yōu)點是成本低,缺點是接口少,功能單一。
4、物聯(lián)網(wǎng)融合通信模組
物聯(lián)網(wǎng)融合通信模組是一種集大成的綜合物聯(lián)網(wǎng)應用產(chǎn)品,其特點是具有廣泛的接入能力以及眾多的外部接口、非數(shù)據(jù)透傳、具備強大接口管理能力。它不是最終產(chǎn)品,開發(fā)者需要根據(jù)行業(yè)應用的特點對模組的接口以及功能進行裁剪,來完成最總的產(chǎn)品設計達到行業(yè)用戶的要求。
5、物聯(lián)網(wǎng)融合網(wǎng)關
物聯(lián)網(wǎng)融合網(wǎng)關是一款用來實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)各類終端統(tǒng)一接入,數(shù)據(jù)處理與傳輸?shù)耐ㄐ艈卧⑽锫?lián)網(wǎng)感知節(jié)點終端以多種方式,通過各類通道接入物聯(lián)網(wǎng)綜合運營管理平臺,實現(xiàn)數(shù)據(jù)集群管理,分組統(tǒng)計,實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)終端與終端之間的數(shù)據(jù)交互與融合。融合網(wǎng)關具備廣泛的接入能力、強大的管理能力和協(xié)議轉換能力。
物聯(lián)網(wǎng)融合網(wǎng)關目前多用在家庭、企業(yè)或行業(yè)作為綜合性網(wǎng)關,如家庭應用場景中,物聯(lián)網(wǎng)融合網(wǎng)關不僅是家庭媒體轉發(fā)中心,也是業(yè)務控制中心,負責家庭安防、家電智能控制和老人醫(yī)療保健等物聯(lián)網(wǎng)家庭業(yè)務指令的下發(fā)與處理,通過對視頻監(jiān)控信息、定位信息、時鐘信息和生理指數(shù)信息等多維度信息的融合處理,實現(xiàn)對老人或小孩的遠程看護以及實現(xiàn)家庭防盜等功能。
二、物聯(lián)網(wǎng)綜合運營管理平臺
中國聯(lián)通物聯(lián)網(wǎng)綜合運營管理平臺(M2M平臺)是水平化物聯(lián)網(wǎng)技術能力平臺,該平臺對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈中的主導意義通過物聯(lián)網(wǎng)信息復用、跨域服務、網(wǎng)關中間件嵌入等關鍵技術能力來落地。
物聯(lián)網(wǎng)綜合運營管理平臺包括以下幾個功能實體:(1)承載中心:物聯(lián)接入服務點、業(yè)務承載服務點、資源管理服務點、資源策略控制服務點;(2)匯聚中心:能力引擎服務點、共享數(shù)據(jù)服務點;(3)商務中心:應用門戶服務點、業(yè)務門戶服務點;(4)支撐中心:業(yè)務支撐服務點、運營支撐服務點、管理門戶服務點。
UMMP協(xié)議由中國聯(lián)通制定下發(fā),用于規(guī)范中國聯(lián)通物聯(lián)網(wǎng)綜合運營管理平臺與物聯(lián)網(wǎng)終端之間的數(shù)據(jù)通信,實現(xiàn)平臺對物聯(lián)網(wǎng)終端的統(tǒng)一管理。UMMP協(xié)議建立在TCP/IP或UDP/IP協(xié)議、SMS和USSD之上。UMMP協(xié)議設計的目的在于使終端能夠安全,可靠,有效的與物聯(lián)網(wǎng)綜合運營管理平臺進行通信,完成注冊,登錄,安全鑒權,遠程維護,遠程管理,遠程控制等以系列工作,接受平臺的監(jiān)控和管理。同時,在管理和業(yè)務數(shù)據(jù)并行的情況下實現(xiàn)業(yè)務數(shù)據(jù)的傳輸,終端也能夠將需要傳送給應用的應用數(shù)據(jù)傳輸?shù)侥繕藨闷脚_之上,并能夠正確接收到應用平臺的響應消息或下行消息。
三、終端管理的技術實現(xiàn)
本方案中,結合UMMP協(xié)議,利用物聯(lián)網(wǎng)綜合運營管理平臺可實現(xiàn)對以下幾類基本的終端信息進行統(tǒng)一管理和控制。
1、終端基本信息管理
終端基本信息包括終端生產(chǎn)廠家、終端型號、終端序列號、終端注冊狀態(tài)(已注冊、已注銷)、物聯(lián)網(wǎng)客戶信息。終端生產(chǎn)廠家、終端型號、終端序列號等信息。其中終端序列號全網(wǎng)集中管理和分配。終端序列號可在終端首次使用時向平臺申請自動分配后保存在終端,也可實現(xiàn)通過人工在平臺生成后預置在終端中。
2、終端通信接入信息管理
終端通信接入信息包括終端接入方式(固網(wǎng)、移動、固網(wǎng)+移動),如果是通過移動通信網(wǎng)絡接入,接入信息還包括:SIM卡的IMSI號、MSISDN、接入密碼、接入狀態(tài)(啟用、暫停、停止)等信息。其中:IMSI號、MSISDN在物聯(lián)網(wǎng)客戶開戶時保存在平臺,接入密碼是在終端注冊時由平臺進行分配,或者由平臺記錄后,終端預置密碼。
運營商管理員可修改接入密碼、接入狀態(tài)等信息。
終端注冊時,將終端基本信息和終端通信接入信息關聯(lián),平臺保存關聯(lián)關系。
3、終端狀態(tài)管理
終端的狀態(tài)分為:工作狀態(tài)、故障狀態(tài)、退出狀態(tài)、禁止狀態(tài)等。
終端通過M2M平臺的鑒權即進入工作狀態(tài),未通過鑒權就進入禁止狀態(tài),長時間不能提供業(yè)務判定為故障狀態(tài)。
終端通過M2M平臺的鑒權后,處于工作狀態(tài),可以向M2M平臺發(fā)送數(shù)據(jù)也可以接收信息;終端在工作過程中,定時向M2M平臺發(fā)送連接檢查信息,內容包括位置信息、信號強度、運行情況、通信方式等信息,M2M平臺接收后向終端回送連接檢查響應。
4、終端配置管理
M2M平臺可以向終端發(fā)送控制信息,要求執(zhí)行某些操作,如在采集周期未到時可立即采集數(shù)據(jù)并上報信息、更改報警門限、更改采集信息間隔、系統(tǒng)復位、改變通信方式等。
M2M平臺可以向終端發(fā)送配置參數(shù),或者終端主動向平臺請求獲取參數(shù)。
平臺向運營商管理員、合作伙伴管理員和終端廠商管理員提供終端配置管理的操作界面。平臺向應用平臺提供終端配置管理的接口。
5、故障及告警信息管理
故障包括物聯(lián)網(wǎng)終端設備故障、通訊故障和欠費停機,設備故障由物聯(lián)網(wǎng)終端檢測并主動上報到平臺,通訊故障由物聯(lián)網(wǎng)終端檢測上報或由M2M平臺檢測,欠費停機通過M2M平臺向M2M-BSS進行查詢終端繳費情況來獲得相關狀態(tài)。M2M平臺保存故障信息,通過短消息、Email等方式通知其管理維護人員,根據(jù)需要向應用系統(tǒng)發(fā)送終端故障信息。物聯(lián)網(wǎng)客戶或合作伙伴的管理員可通過門戶查詢終端故障信息。
6、終端軟件升級管理
平臺統(tǒng)一對終端進行升級通知、收集并保存終端軟件升級結果。升級軟件和軟件下載不通過平臺控制和管理,由終端生產(chǎn)廠家負責。平臺向運營商管理員、終端廠商管理員提供終端軟件升級管理的操作界面。通過平臺提供的操作界面,管理員可設定升級軟件版本規(guī)則、升級開始時間和升級完成時間、軟件升級后的生效時間。平臺按照設定的升級規(guī)則與終端交互,將升級通知下發(fā)到每個終端,收集各終端的升級結果并保存在平臺中。管理員通過操作界面查詢所制定終端的升級結果信息。
物聯(lián)網(wǎng)終端通過嵌入含聯(lián)通物聯(lián)網(wǎng)專用碼號10646號段的物聯(lián)網(wǎng)模組,由模組按中國聯(lián)通物聯(lián)網(wǎng)UMMP協(xié)議與平臺進行交互。由平臺分配終端序列號作為終端標識,從而形成機卡配對信息,形成終端序列號,IMIS,終端廠商,終端型號,軟件版本的映射關系。
針對不滿足UMMP協(xié)議的非標準的終端,現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)平臺對這些終端進行特殊處理,專門配置對應的私有協(xié)議來完成終端的接入。標準終端按標準的UMMP適配器接入。非標準的終端,配置私有的協(xié)議適配完成接入,在內部封裝為標準的UMMP協(xié)議,后面的流程與標準終端一致。
四、總結