物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用方法探析

摘 要：物聯(lián)網(wǎng)安全的風(fēng)險(xiǎn)主要體現(xiàn)在智能感知層及接入傳輸層，還有業(yè)務(wù)應(yīng)用層三個(gè)層次，我國的網(wǎng)絡(luò)安全法對(duì)于國家的一些關(guān)鍵技術(shù)設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)安全非常重視。因此，物聯(lián)網(wǎng)安全在關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施中的應(yīng)用將愈加廣泛，本文就物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)在不同的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施中的應(yīng)用為例，探討了物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用，以及物聯(lián)網(wǎng)在未來網(wǎng)絡(luò)安全市場的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)安全；關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施；智能安保；射頻識(shí)別技術(shù)

中圖分類號(hào)：TP391.44；TN929.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2018）12-0196-03

Implementation and Application of Security Technology in Internet of Things

KONG Cheng

（Nanjing Institute of Product Quality Inspection，Nanjing 210000，China）

Abstract：The risk of internet of things security is mainly reflected in the intelligent perception layer and access transport layer，as well as the business application layer. China’s network security law attaches great importance to the network security of some key technological facilities in the country. Therefore，the security of the internet of things （IOT） will be more widely used in key infrastructure. This paper takes the application of IOT security technology in different key infrastructure as an example to discuss the implementation and application of IOT security technology，and the development of the internet of things in the future network security market.

Keywords：internet of things security；key infrastructure；intelligent security；RFID Technology

0 引 言

當(dāng)前社會(huì)，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用很廣泛，涉及到很多不同領(lǐng)域，如信息服務(wù)、水利、交通、金融、能源、公共服務(wù)等等，為使這些領(lǐng)域的信息和數(shù)據(jù)不會(huì)因破壞、泄露而對(duì)國家的安全、民生以及公共利益造成損害，就必須注重網(wǎng)絡(luò)安全，因此，將物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)深入應(yīng)用到關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的各個(gè)領(lǐng)域，保護(hù)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的安全顯得尤為重要。

1 物聯(lián)網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)及技術(shù)實(shí)現(xiàn)

1.1 物聯(lián)網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)

物聯(lián)網(wǎng)包含感、傳、知和用四個(gè)方面，通過這四個(gè)方面分別來完成：采集屬性、環(huán)境、行為，傳輸數(shù)據(jù)信息，共享各行業(yè)的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的深度應(yīng)用等各項(xiàng)工作。在完成這些工作的同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)還存在著接收錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，傳輸錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，丟失數(shù)據(jù)等風(fēng)險(xiǎn)。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)實(shí)現(xiàn)

物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，利用RFID這樣的電子標(biāo)簽以及無線數(shù)據(jù)通信等技術(shù)，構(gòu)造一個(gè)涵蓋世界萬物的網(wǎng)絡(luò)。在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)里，物品包括商品都能夠進(jìn)行互相“交流”，而無需人的干預(yù)。物聯(lián)網(wǎng)利用互聯(lián)網(wǎng)通訊手段，實(shí)現(xiàn)物與物的交流，能有效的提高我們的管理效率，并降低生產(chǎn)重的消耗，為避免這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中不必要的風(fēng)險(xiǎn)，物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)則是重中之重，因此，必須實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)在關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用。

2 物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)在關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施中的應(yīng)用方法

2.1 物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)在智慧校園中的應(yīng)用方法

智慧校園作為一個(gè)可以保障校園安全并減少意外發(fā)生的有重要意義的存在，它可以創(chuàng)新我們的教學(xué)手段，提高教學(xué)水平，智能化的管理學(xué)校。從這方面來看，智慧校園必將成為今后學(xué)校的發(fā)展趨勢。因此，物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)在智慧校園中的應(yīng)用顯得尤為重要。

2.1.1 物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)在圖書館中的應(yīng)用方法

學(xué)校圖書館是老師和學(xué)生獲得知識(shí)的必要場所，那么將物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)應(yīng)用在智慧圖書館中便可大大的提高圖書館的管理效率和水平。

首先，為了使老師和學(xué)生能快速借閱圖書，我們利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的電子標(biāo)簽，處理每本圖書的詳細(xì)信息，然后將這些數(shù)據(jù)傳送到圖書館的管理中心，老師或者學(xué)生通過搜索自己想要的圖書的信息便可知道圖書的放置位置，快速借閱圖書。其次，通過物聯(lián)網(wǎng)的安全技術(shù)，我們可以在圖書館中建設(shè)智慧書庫，實(shí)現(xiàn)書架的智能導(dǎo)航，那么，圖書館將不需要大量的人工來整理圖書，以此達(dá)到高效率的圖書館管理。最后，在圖書館里應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)，我們可以有效的防止不適合學(xué)生閱讀的圖書進(jìn)入圖書館，優(yōu)化大家的讀書環(huán)境，使同學(xué)們有一個(gè)更好地學(xué)習(xí)環(huán)境。

2.1.2 物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)在智能安保中的應(yīng)用方法

在學(xué)校中，安全是家長最為關(guān)注的，校園中和校園周邊會(huì)出現(xiàn)學(xué)生斗毆事件、學(xué)生犯罪事件等等，這樣的情況使得家長們非常的擔(dān)憂，學(xué)校管理起這樣的情況也非常困難。通過將物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)應(yīng)用在學(xué)校安保方面，可以高效率的管理學(xué)校環(huán)境和學(xué)生身心的安全問題。

學(xué)校周邊的環(huán)境和學(xué)校內(nèi)部各個(gè)場所的環(huán)境，需要進(jìn)行24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控，如果使用人工管理，將耗費(fèi)大量的人力物力財(cái)力。通過物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)，可以創(chuàng)建一個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻的監(jiān)控系統(tǒng)，在需要監(jiān)控的各個(gè)場所安裝360角度的高清攝像頭或者感應(yīng)點(diǎn)，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的傳感器，將拍攝到的畫面?zhèn)鬏數(shù)轿覀兊目梢暺聊簧希@樣便可清晰的看到各個(gè)場所內(nèi)的情況，達(dá)到實(shí)時(shí)的監(jiān)控，有效地防止意外事件發(fā)生后無法及時(shí)處理，例如，無法及時(shí)的攔截可疑人員進(jìn)入學(xué)校，無法及時(shí)的制止學(xué)生之間的打架斗毆。只有給學(xué)生提供一個(gè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，和安全的上下學(xué)環(huán)境，使學(xué)生的安全得到保障，家長才能放心的將孩子交給學(xué)校。

2.1.3 物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)在學(xué)校車輛管理中的應(yīng)用方法

由于社會(huì)快速發(fā)展，汽車已經(jīng)成為人們生活中必不可少的出行工具，學(xué)校里也有了很多的車輛，每天進(jìn)出學(xué)校的車輛日益增多，學(xué)校的門崗管理起來很是困難。如何有效地管理車輛進(jìn)出學(xué)校，有效地保證進(jìn)出學(xué)校的車輛為安全車輛，就成了學(xué)校的又一大困難。

對(duì)此，我們可利用物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)中的電子標(biāo)簽技術(shù)來解決。首先，創(chuàng)建一個(gè)可靠安全的車輛管理系統(tǒng)，然后安排專人給老師們的車還有校內(nèi)的班車安裝每個(gè)車對(duì)應(yīng)的電子標(biāo)簽，使車輛進(jìn)出學(xué)校時(shí)，能被迅速的識(shí)別出緊跟信息，包括駕駛員姓名、性別，車輛的車牌號(hào)碼等等，從而使門崗迅速的做出有效地舉動(dòng)；其次，通過這樣的辦法，可以清楚的記錄每輛車出入的時(shí)間，并做出統(tǒng)計(jì)，這樣便可以知道學(xué)校哪里有空車位；最后，這樣的方法還可以記錄陌生車輛進(jìn)出時(shí)間及所處的地方，達(dá)到有效地監(jiān)控。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)在重點(diǎn)危險(xiǎn)場所的應(yīng)用方法

油田公司作為現(xiàn)今社會(huì)重要且不可缺少的能源公司，具有資產(chǎn)規(guī)模龐大、人工數(shù)量多、基層的分布點(diǎn)多且分散、管理鏈條過長等特點(diǎn)。在重點(diǎn)危險(xiǎn)場所這個(gè)大范圍里，油田公司面臨著越來越多的挑戰(zhàn)，我們將以油田公司作為事例，取油田公司為試點(diǎn)，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)。

2.2.1 油田公司建設(shè)的內(nèi)容及數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存

首先，需要安排專職人員在重點(diǎn)危險(xiǎn)區(qū)域中安裝360度的高清攝像頭及感應(yīng)點(diǎn)，保證圖像信息的采集連接準(zhǔn)確無誤，滿足危險(xiǎn)區(qū)域無死角監(jiān)控的接入需求；其次，安裝運(yùn)行參數(shù)的采集連接口，保證采集到的圖像信息能夠得到安全可靠的傳輸，滿足現(xiàn)場的自動(dòng)化控制系統(tǒng)集成的需求；再次，建立公司人員及公司設(shè)備出入站采集信息的接口，有效地管理員工工作時(shí)間和設(shè)備出入的記錄與安全，滿足門禁系統(tǒng)集成的需求；最后，在油田公司里建立一個(gè)與所有信息對(duì)接的信息接口，使其他信息能夠迅速、有效、安全的傳送，滿足平臺(tái)的全面集成需求，實(shí)現(xiàn)全方面有效管理。

想要達(dá)成全方面的有效管理，不僅需要有一個(gè)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫，還需要利用物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)來建立一個(gè)完整的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)體系，使這個(gè)體系能夠達(dá)到油田公司和基層單位還有站庫現(xiàn)場的聯(lián)系，并且使三方的聯(lián)系能夠準(zhǔn)確、迅速、安全。

2.2.2 物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)的智能分析

油田公司需要對(duì)上述采集到的信息進(jìn)行分析，得出有效數(shù)據(jù)，達(dá)到全方位安全的管理。通過智能分析，將原油穩(wěn)定區(qū)、原油處理區(qū)和儲(chǔ)罐區(qū)傳送的消息進(jìn)行分析，判斷這三個(gè)危險(xiǎn)區(qū)域是否有火焰、煙霧、原油泄漏等危險(xiǎn)，并及時(shí)的做出警示和處理。通過智能分析，還可以對(duì)儲(chǔ)油罐可能會(huì)出現(xiàn)的冒頂、泄露、火焰、煙霧以及罐壁腐蝕程度等情況進(jìn)行有效地預(yù)警、報(bào)警。同時(shí)，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能分析，我們還可以實(shí)時(shí)檢測各個(gè)危險(xiǎn)設(shè)備的使用情況，對(duì)出現(xiàn)的故障進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和修理，還可以監(jiān)控人員的穿戴是否違規(guī)，是否符合施工現(xiàn)場的要求等等，保證人們有一個(gè)安全可靠的工作環(huán)境。

通過以上的應(yīng)用方法，油田公司可以減少事故的發(fā)生，減少人員的傷亡，減少人力物力，提高工作效率。其他重點(diǎn)危險(xiǎn)場所同樣可以使用這樣的方法，實(shí)時(shí)的監(jiān)控公司的各個(gè)方面，減少損失，增加收益，實(shí)現(xiàn)全方面管理。

2.3 物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)射頻識(shí)別系統(tǒng)在疫苗安全上的應(yīng)用方法

據(jù)調(diào)查，全球流通在市面上的藥品中，偽制藥品超過了百分之十的比例，因此導(dǎo)致出現(xiàn)了越來越多的醫(yī)療糾紛。疫苗制作的本來意義是預(yù)防、控制疾病，可由于偽制藥品的出現(xiàn)，大家對(duì)于疫苗的信任大大的降低。我國作為最大的疫苗需求和供給市場，更需注重疫苗的真?zhèn)危藗円苍絹碓较Ｍ軌虮O(jiān)控疫苗的每一個(gè)制造過程。這樣就需要大量的人力物力來完成疫苗實(shí)時(shí)有效的監(jiān)控。為了更好地對(duì)疫苗實(shí)施監(jiān)控，我們利用物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)來達(dá)到投入少量人力物力的情況下，更好的監(jiān)控疫苗的制造。

2.3.1 射頻識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

射頻識(shí)別系統(tǒng)首先需要設(shè)計(jì)的是天線，這也是最難的部分。天線的設(shè)計(jì)首先需要具有高精度的電阻、電感、電容等元件，天線是一個(gè)非常敏感的物體，在制作天線的過程中，一定要認(rèn)真仔細(xì)，天線的性能和電阻、電感的大小有關(guān)，所以一定要保證電阻和電感有較高的精度，而天線中的電容的大小與制作天線中的線圈大小有關(guān)，因?yàn)樯漕l識(shí)別系統(tǒng)的工作頻率與國內(nèi)手機(jī)中應(yīng)用的頻率有沖突，所以使用此天線需采用860MHz到870MHz的頻率作為工作頻率。

2.3.2 射頻識(shí)別系統(tǒng)的應(yīng)用

使用射頻識(shí)別系統(tǒng)，需要將電子識(shí)別標(biāo)簽和二維條碼相結(jié)合，將二維條碼粘貼在疫苗上，使每一支疫苗都有自己唯一的“身份證”，再利用電子識(shí)別標(biāo)簽來標(biāo)識(shí)疫苗生產(chǎn)的物流包裝，并且記錄好包裝箱內(nèi)的疫苗信息。以此來實(shí)時(shí)的追蹤各個(gè)疫苗的情況。

應(yīng)用了電子識(shí)別標(biāo)簽后，疫苗生產(chǎn)企業(yè)可以在包裝箱上建立一個(gè)唯一的識(shí)別物件的編碼，即為EPC編碼，EPC編碼有可以作為支持的后臺(tái)數(shù)據(jù)庫，能夠迅速的查詢出各個(gè)疫苗的包裝信息。那么在疫苗制造完成出庫時(shí)，貼有電子識(shí)別標(biāo)簽的疫苗就會(huì)被跟蹤，這樣就可以保證，疫苗在出庫之后分銷的物流、倉儲(chǔ)及接種環(huán)節(jié)都能得到快速準(zhǔn)確的監(jiān)控。并且，在物流環(huán)節(jié)中使用射頻識(shí)別系統(tǒng)，也可以記錄疫苗的存儲(chǔ)溫度以及運(yùn)輸車輛的位置、時(shí)間，將記錄后的信息通過無線通信或者車載網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)轿锪鞴镜臄?shù)據(jù)庫中保存，這樣就能保證疫苗在生產(chǎn)、物流、倉儲(chǔ)以及接種這四個(gè)環(huán)節(jié)緊密的聯(lián)系，環(huán)環(huán)相扣，無論出現(xiàn)任何問題都能很容易地找出源頭。

因此，在疫苗的安全生產(chǎn)中使用射頻識(shí)別系統(tǒng)，大大的提高了工作效率，使人們能夠安心的使用疫苗，也能夠預(yù)防偽制藥品的出現(xiàn)，有效地制止了偽制藥品的生產(chǎn)及銷售，減少醫(yī)療糾紛，給人們創(chuàng)造一個(gè)良好的用藥環(huán)境。

2.4 物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)在消防監(jiān)督上的應(yīng)用方法

為了提高消防安全監(jiān)督工作的效率，提升消防安全的檢查水平，降低從事消防工作人員的工作壓力，并加強(qiáng)對(duì)消防安全工作的監(jiān)督能力，我們將對(duì)物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)的應(yīng)用方法進(jìn)行分析，使消防安全監(jiān)督工作和物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)有效的結(jié)合，進(jìn)一步將物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)融入到消防安全監(jiān)督工作中，使代表現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)得到充分的發(fā)揮。

2.4.1 物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)在防火階段的應(yīng)用方法

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過對(duì)消防器材安裝電子標(biāo)簽實(shí)施線上的監(jiān)測管理，可實(shí)現(xiàn)內(nèi)部的管理人員對(duì)消防器材在使用時(shí)的無線監(jiān)測和測試，能盡早的發(fā)現(xiàn)器材的損壞，同時(shí)能夠監(jiān)測消防檢測器材的報(bào)警信息，其中包括其位置信息、結(jié)構(gòu)信息、分布信息、信息參數(shù)及報(bào)警基點(diǎn)等等。物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)還可以在消防中第一時(shí)間查找并確定火災(zāi)現(xiàn)場所需要的信息，快速的定位起火點(diǎn)，使火災(zāi)的撲救工作降低難度，爭取到更多的救援時(shí)間。

2.4.2 物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)在滅火階段的應(yīng)用方法

物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)在滅火救援中可以將保衛(wèi)人員的人生安全納入到系統(tǒng)的設(shè)計(jì)范圍中。從保衛(wèi)人員的角度出發(fā)，通過生物傳感器對(duì)信息勘測員進(jìn)行監(jiān)測，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)異常和求助信號(hào)。

營救人員也可以通過監(jiān)測到的人員信號(hào)，找到受害者的準(zhǔn)確位置信息，快速的實(shí)施營救。對(duì)保衛(wèi)人員的裝備安裝電子標(biāo)簽，能有效地監(jiān)控保衛(wèi)人員的設(shè)備的安全性，降低因設(shè)備問題而引起的人員傷亡，避免給人們帶來不必要的傷害。

2.4.3 物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)在遠(yuǎn)程監(jiān)督上的應(yīng)用方法

為了全面的掌控消防檢查的對(duì)象所存在的消防安全隱患，在消防監(jiān)督工作中，工作人員需要深入的剖析和分解被檢查對(duì)象。例如，建筑項(xiàng)目中的消防安全監(jiān)督檢查工作，需要全面了解建筑的結(jié)構(gòu)、建筑的標(biāo)準(zhǔn)、內(nèi)部的設(shè)計(jì)以及施工的規(guī)范，需要經(jīng)常的檢查消防設(shè)計(jì)、消防設(shè)備以及報(bào)警設(shè)施等等。因此，消防檢查是需要經(jīng)常性的檢查，將物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)應(yīng)用在監(jiān)督方面，則可以減少人工的勞動(dòng)。

利用物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)，通過對(duì)消防設(shè)備安裝傳感器裝置，例如：煙霧感應(yīng)器、火光感應(yīng)器、熱度感應(yīng)器和二氧化碳的濃度感應(yīng)器等等，以此來對(duì)消防設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測；還可以把無線通信技術(shù)與消防安全監(jiān)督系統(tǒng)相連接，通過軟件對(duì)消防設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢查。

2.4.4 物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)在緊急服務(wù)上的引用方法

消防安全監(jiān)督工作因?yàn)榛馂?zāi)的及時(shí)性和不確定性，需要實(shí)現(xiàn)及時(shí)反饋，實(shí)時(shí)的監(jiān)測對(duì)象的所有情況，在火災(zāi)萌芽階段將其消滅。在市里進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)和消防安全監(jiān)督工作的聯(lián)系，首先需要將全市的攝像頭采集口，和消防安全監(jiān)督工作的接收口連接起來，使消防人員可以迅速知道起火位置，以及火勢大小，并及時(shí)的做出有效的對(duì)應(yīng)方法。

3 結(jié) 論

通過物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)對(duì)以上四個(gè)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的應(yīng)用，得出物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)的應(yīng)用，使得關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)行效率得到很大的提升，并且大大的降低了人力、物力，有效地提高了人們的工作效率，對(duì)社會(huì)的安全發(fā)展起到一定的作用。因此，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，以及網(wǎng)絡(luò)安全法的不斷貫徹落實(shí)，物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)得到了快速的發(fā)展。面對(duì)日益發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)市場，一批具有專業(yè)化知識(shí)的檢測服務(wù)團(tuán)隊(duì)是物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)的有效支撐。

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作者簡介：孔騁（1991.03-），男，漢族，江蘇南京人，南京大學(xué)碩士，工程師。研究方向：軟件測試，智能化產(chǎn)品檢驗(yàn)。