基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究2課件

圖片1.jpg圖片1.jpg基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)安全基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例結(jié)束語致謝云計算云計算與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系物聯(lián)網(wǎng)緒論比爾·蓋茨立題意義

物聯(lián)網(wǎng)與云計算的結(jié)合應(yīng)用勢在必行。物聯(lián)網(wǎng)的大規(guī)模發(fā)展離不開云計算平臺的支撐，而云計算平臺的完善與大規(guī)模的應(yīng)用需要物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展為其提供最大的用戶?；谠朴嬎愕奈锫?lián)網(wǎng)安全研究將為物聯(lián)網(wǎng)與云計算的發(fā)展提供最可靠的保障，也是物聯(lián)網(wǎng)與云計算蓬勃發(fā)展的必要條件。物聯(lián)網(wǎng)與云計算都是基于互聯(lián)網(wǎng)的，可以說互聯(lián)網(wǎng)就是它們相互連接的一個紐帶。如果將云計算運(yùn)用到物聯(lián)網(wǎng)的傳輸層與應(yīng)用層，采用云計算的物聯(lián)網(wǎng)，將會在很大程度上提高運(yùn)行效率。所以說云計算如同物聯(lián)網(wǎng)的“CPU”，而物聯(lián)網(wǎng)使云計算這個用于海量數(shù)據(jù)處理的計算平臺得到真正的發(fā)揮。云計算的定義云計算（CloudComputing）是網(wǎng)格計算（GridComputing）、分布式計算（DistributedComputing）、并行計算（ParallelComputing）、效用計算（UtilityComputing）、網(wǎng)絡(luò)存儲（NetworkStorageTechnologies）、虛擬化（Virtualization）、負(fù)載均衡（LoadBalance）等傳統(tǒng)計算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物。核心思想是將大量用網(wǎng)絡(luò)連接的計算資源統(tǒng)一管理和調(diào)度，構(gòu)成一個計算資源池向用戶按需服務(wù)。云計算的原理與特點(diǎn)

云計算的基本原理是，通過使計算分布在大量的分布式計算機(jī)上，而非本地計算機(jī)或遠(yuǎn)程服務(wù)器中，企業(yè)數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行將更與互聯(lián)網(wǎng)相似。這使得企業(yè)能夠?qū)①Y源切換到需要的應(yīng)用上，根據(jù)需求訪問計算機(jī)和存儲系統(tǒng)。

云計算的特點(diǎn)：1數(shù)據(jù)安全可靠

首先，云計算的數(shù)據(jù)存儲中心是最可靠、最安全的，用戶無需擔(dān)心數(shù)據(jù)丟失、病毒侵入等問題。32客戶端需求低

其次，云計算對用戶端的設(shè)備要求最低，使用起來也更方便。4無限多的可能

最后，云計算為我們使用網(wǎng)絡(luò)提供了幾乎無限多的可能。輕松共享數(shù)據(jù)

此外，不同設(shè)備間的數(shù)據(jù)與應(yīng)用共享可以通過云計算實(shí)現(xiàn)。基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)安全基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例結(jié)束語致謝云計算云計算與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系物聯(lián)網(wǎng)緒論物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)該具備三個特征，一是全面感知，即利用RFID、傳感器、二維碼等隨時隨地獲取物體的信息；二是可靠傳遞，通過各種電信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的融合，將物體的信息實(shí)時準(zhǔn)確地傳遞出去；三是智能處理，利用云計算、模糊識別等各種智能計算技術(shù)，對海量數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析和處理，對物體實(shí)施智能化的控制。

在業(yè)界，物聯(lián)網(wǎng)大致被公認(rèn)為有三個層次，底層是用來感知數(shù)據(jù)的感知層，第二層是數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)層，最上面則是內(nèi)容應(yīng)用層。1感知層是物聯(lián)網(wǎng)的皮膚和五官——識別物體，采集信息。感知層包括二維碼標(biāo)簽和識讀器、RFID標(biāo)簽和讀寫器、攝像頭、GPS、傳感器、終端、傳感器網(wǎng)絡(luò)等，主要是識別物體，采集信息，與人體結(jié)構(gòu)中皮膚和五官的作用相似。3應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)的“社會分工”——與行業(yè)需求結(jié)合，實(shí)現(xiàn)廣泛智能化。應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)與行業(yè)專業(yè)技術(shù)的深度融合，與行業(yè)需求結(jié)合，實(shí)現(xiàn)行業(yè)智能化，這類似于人的社會分工，最終構(gòu)成人類社會。2網(wǎng)絡(luò)層是物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)中樞和大腦——信息傳遞和處理。網(wǎng)絡(luò)層包括通信與互聯(lián)網(wǎng)的融合網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)管理中心、信息中心和智能處理中心等。網(wǎng)絡(luò)層將感知層獲取的信息進(jìn)行傳遞和處理，類似于人體結(jié)構(gòu)中的神經(jīng)中樞和大腦?；谠朴嬎愕奈锫?lián)網(wǎng)安全基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例結(jié)束語致謝云計算物聯(lián)網(wǎng)緒論云計算與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系物聯(lián)網(wǎng)與云計算結(jié)合方式（1）路由器Service-ServerService-Server單中心，多終端這種方式的云中心大部分由私有云構(gòu)成，可提供統(tǒng)一的界面，具備海量存儲能力與分級管理功能。物聯(lián)網(wǎng)與云計算結(jié)合方式（3）信息應(yīng)用分層處理，海量終端這種方式的云中心同樣由共有云和私有云構(gòu)成，它的特點(diǎn)是用戶的范圍廣、信息及數(shù)據(jù)種類多、安全性能高。

云計算在物聯(lián)網(wǎng)中的作用首先其次再次最后解決服務(wù)器節(jié)點(diǎn)的不可靠性問題，最大限度地降低服務(wù)器的出錯率。低成本的投入換來高收益，讓限制訪問服務(wù)器次數(shù)的瓶頸成為歷史。讓物聯(lián)網(wǎng)從局域網(wǎng)走向城域網(wǎng)，甚至是廣域網(wǎng)，在更大程度上進(jìn)行信息資源共享。將云計算與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)相結(jié)合，增強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理能力，快速做出商業(yè)抉擇?；谠朴嬎愕奈锫?lián)網(wǎng)安全基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例結(jié)束語致謝云計算云計算與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系物聯(lián)網(wǎng)緒論感知層擁塞攻擊、碰撞攻擊、物理破壞耗盡攻擊、丟棄和貪婪破壞、非公平競爭物聯(lián)網(wǎng)面臨的信息安全挑戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)層匯聚節(jié)點(diǎn)攻擊方向誤導(dǎo)攻擊黑洞攻擊洪泛攻擊失步攻擊應(yīng)用層智能變?yōu)榈湍茏詣幼優(yōu)槭Э胤欠ㄈ藶楦深A(yù)（內(nèi)部攻擊）設(shè)備（特別是移動設(shè)備）的丟失隱私數(shù)據(jù)的竊取基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)安全需求（2）數(shù)據(jù)安全研究數(shù)據(jù)安全存儲數(shù)據(jù)安全傳輸云計算服務(wù)

環(huán)境可信數(shù)據(jù)安全研究密鑰集中管理同態(tài)加密基于云計算的數(shù)據(jù)安全研究既要兼容不同感知層應(yīng)用的異構(gòu)數(shù)據(jù)平臺，又要滿足云計算存儲設(shè)備的高擴(kuò)展性和海量數(shù)據(jù)存儲的組織形式既要考慮網(wǎng)絡(luò)傳輸效率，又要保證數(shù)據(jù)的安全性。數(shù)據(jù)在線備份服務(wù)系統(tǒng)面臨三大要求數(shù)據(jù)在線備份服務(wù)系統(tǒng)（1）既要滿足系統(tǒng)在大量物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)體并發(fā)訪問時的服務(wù)能力，又要進(jìn)行服務(wù)質(zhì)量的主動控制?；谠朴嬎愕奈锫?lián)網(wǎng)安全

基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例結(jié)束語致謝云計算云計算與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系物聯(lián)網(wǎng)緒論

在物聯(lián)網(wǎng)的趨勢下，各界機(jī)構(gòu)開始討論如何在物體上增添一些智能化的功能，來創(chuàng)造一些創(chuàng)新、有趣的應(yīng)用。在此潮流下，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范圍已遍及交通、環(huán)保、城市安全等多個領(lǐng)域，并在醫(yī)療、建筑、服裝、家庭能源等日常生活環(huán)境上出現(xiàn)了一些有意思的應(yīng)用產(chǎn)品，這些將衍生出大規(guī)模的高科技市場。

臺灣經(jīng)濟(jì)以貿(mào)易為主軸，進(jìn)出口貨物99％依靠貨柜運(yùn)送，部分貨柜在轉(zhuǎn)口程序中，須經(jīng)市區(qū)道路運(yùn)送，或暫存于內(nèi)陸貨柜場，易產(chǎn)生控管風(fēng)險，海關(guān)為防止轉(zhuǎn)口柜在運(yùn)送途中遭掉包走私，多年來均采用人工方式押運(yùn)，不僅增加人力及航商成本，也造成相關(guān)業(yè)者諸多不便。

其中，高雄港作為臺灣最大港口，頗具代表性。整個港區(qū)有五個貨柜中心，轉(zhuǎn)口柜卸船進(jìn)口或裝船出口須運(yùn)出港警查驗(yàn)登記站時，然后從課稅區(qū)分別運(yùn)往這五個貨柜中心。在導(dǎo)入EPC/RFID應(yīng)用前，是由其貨柜動態(tài)查核系統(tǒng)自動執(zhí)行抽押。每年在高雄港停留的轉(zhuǎn)口柜達(dá)120萬只以上，其中必須抽4-5萬只貨柜進(jìn)行檢查，由運(yùn)輸企業(yè)向海關(guān)申請派員押運(yùn)，押運(yùn)費(fèi)用由航商自行負(fù)擔(dān)，同時，押運(yùn)一只貨柜所耗費(fèi)的時間和人力也相當(dāng)可觀，轉(zhuǎn)運(yùn)時間甚長，達(dá)4-10小時，高雄港務(wù)局以滴水不漏的方式嚴(yán)格控制貨柜進(jìn)出的時間，目的即是降低非法走私的情形發(fā)生，無疑加大了海關(guān)人員的工作量。案例背景案例一：集裝箱運(yùn)輸案例分析

應(yīng)國際發(fā)展趨勢，貨柜封條的設(shè)計從傳統(tǒng)機(jī)械式封條演進(jìn)至電子封條（電子印章）。電子封條的構(gòu)想起源于在機(jī)械式封條的設(shè)計里增加的RFID標(biāo)簽，兩者合二為一即為所謂的電子印章電子封條標(biāo)簽。目前國際上不管是主動式或被動式的電子標(biāo)簽，所采用在機(jī)械式封條部分皆是遵循標(biāo)準(zhǔn)17712封條機(jī)械鎖的標(biāo)準(zhǔn)。電子封條與傳統(tǒng)機(jī)械式封條不同處在于封條內(nèi)晶片存有記憶體，可紀(jì)錄相關(guān)貨柜資料，且被動式的電子封條一旦解開便遭破壞無法再加封與讀取。因此，透過電子封條加封在貨柜上，可完整記錄起點(diǎn)至目的地間，點(diǎn)與點(diǎn)間貨柜運(yùn)送資訊，且電子封條安全無損表示貨柜安全抵達(dá)，中途沒有遭到破壞。貨柜能夠被監(jiān)控，定位，確認(rèn)狀況，甚至可以進(jìn)行分析全球供應(yīng)鏈中的運(yùn)輸狀況，這些資料透過RFID技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行搜集，儲存并分享。另外，也有助于供應(yīng)鏈中驗(yàn)證程序自動化發(fā)展的趨勢，其中在綠色通道清關(guān)時，電子印章即發(fā)揮其效用，簡化檢查程序。

為與國際接軌和解決轉(zhuǎn)口柜押運(yùn)海關(guān)人力不足的問題，海關(guān)決議以EPC/RFID應(yīng)用取代人工押運(yùn)，使用ISO17712機(jī)械封條鎖和EPC二代標(biāo)簽結(jié)合而成被動式電子封條，在貨柜運(yùn)送前加裝，屬于一次性使用的封條鎖，不管供應(yīng)鏈中不同的角色經(jīng)手以及多個地點(diǎn)的停留，貨柜卸貨時，都可立即判別貨柜的完整性，承運(yùn)方即可辦理交運(yùn)手續(xù)完成業(yè)務(wù)。

為實(shí)施基于RFID技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)目標(biāo)如圖：1.降低航商成本（1）押運(yùn)成本降低（2）通關(guān)時間縮短2.促進(jìn)運(yùn)輸安全與國際上加強(qiáng)貨柜安全相關(guān)做法接軌3.提高通關(guān)效率（1）免停車，自動通關(guān)（2）電子化處理，減少人工作業(yè)4.減少人工押運(yùn)（1）簡化作業(yè)流程（2）免人工押運(yùn)系統(tǒng)目標(biāo)圖以遠(yuǎn)距離超高頻的RFID技術(shù)結(jié)合影像識別與報關(guān)資料庫，對高雄港20個自動化車道及10家航商的轉(zhuǎn)口柜貨柜車進(jìn)行移動安全偵測與管理。港口中與集裝箱有關(guān)的重要節(jié)點(diǎn)是儲運(yùn)中心、集裝箱堆場、碼頭前沿及海關(guān)等。這些重要的節(jié)點(diǎn)應(yīng)共同聯(lián)合起來試點(diǎn)實(shí)施集裝箱電子化管理，形成區(qū)域范圍內(nèi)對集裝箱信息的協(xié)作化管理。例如在集裝箱儲運(yùn)中心設(shè)置一組RFID讀寫器，當(dāng)帶有電子標(biāo)簽的集裝箱離場時，REID讀寫器將讀取的集裝箱信息通過網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)傳給現(xiàn)場的服務(wù)器。

在集裝箱堆場設(shè)置兩組RFID閱讀器，分別是控制RFID進(jìn)場讀取器，以及堆場內(nèi)RFID監(jiān)控閱讀器。港口控制中心設(shè)置的RFID進(jìn)場讀取器，主動讀取裝有電子標(biāo)簽的集裝箱進(jìn)場信息，場內(nèi)的RFID監(jiān)控閱讀器可配合跨運(yùn)機(jī)對場內(nèi)的集裝箱實(shí)施安全監(jiān)控。在海關(guān)卡口設(shè)置閱讀器，卡口主機(jī)對裝有電子標(biāo)簽的集裝箱讀取電子車牌、司機(jī)卡、前箱電子箱號標(biāo)簽的數(shù)據(jù)、后箱的電子關(guān)鎖數(shù)據(jù)；通過電子地磅儀表獲取重量數(shù)據(jù)；通過箱號識別模塊獲得集裝箱圖像信息并進(jìn)行箱號識別。這些數(shù)據(jù)由卡口主機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至海關(guān)物流監(jiān)控平臺。在港口范圍內(nèi)實(shí)施電子化集裝箱管理，可提高集裝箱物流信息采集的準(zhǔn)確性、便利性，提高海關(guān)通關(guān)的效率；為提高港口作業(yè)自動化水平提供有力條件；也為提高集裝箱物流供應(yīng)鏈信息化、透明化提供了基礎(chǔ)。解決方案案例三：圖書定位系統(tǒng)

圖書館的管理再好再嚴(yán)格，也有經(jīng)常出錯的時候，經(jīng)常有人會碰到系統(tǒng)明明顯示還有某某本書籍，然而卻找不到，管理員也沒有辦法的，尤其是在龐大的圖書館里，比海底撈針還難。

那么如果每本圖書在進(jìn)入圖書館之前都貼上可被掃描儀識別的標(biāo)簽，每本書籍都對應(yīng)一個獨(dú)一無二的標(biāo)簽號。然后就像基站一樣，在一定的區(qū)域內(nèi)都安裝上一個掃描儀，再利用RFID技術(shù)，適當(dāng)?shù)陌惭b些應(yīng)答器和一個詢問器，多個掃描儀與一個應(yīng)答器相連，詢問器與計算機(jī)相連，當(dāng)我們要找某書籍，我們便能很快定位出該圖書的位置。案例四：網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)

隨著時代的變遷和科技的飛速發(fā)展，軟件的功能越來越強(qiáng)大了，運(yùn)行起來對硬件的要求也是越來越高了，然而現(xiàn)在大部分人手中的PC機(jī)硬件配置已經(jīng)被淘汰或很快將被淘汰。如果一碰到這種局面，就全部去更換高配置的計算機(jī)，那不言而喻是極大的浪費(fèi)。

那么如果我們使用網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，將永遠(yuǎn)不再面臨這樣尷尬的局面。

這里所謂的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)與我們平常使用的PC機(jī)操作系統(tǒng)主要的區(qū)別是此網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是安裝在云服務(wù)器里，運(yùn)行起來只對云服務(wù)器的硬件配置要求和網(wǎng)絡(luò)傳輸速度有要求，對我們個人PC機(jī)的硬件幾乎沒有什么要求。我們只需向云服務(wù)器提供商申請一個網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的登入賬號和密碼，然后在我們個人PC機(jī)上登入個人網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，在里面可以安裝和運(yùn)行任何我們想安裝的軟件，當(dāng)然包括游戲軟件，使用起來完全不用再去擔(dān)心我們的計算機(jī)運(yùn)行不過來而死機(jī)或者減短了使用壽命，因?yàn)橐磺械倪\(yùn)行任務(wù)已經(jīng)全部叫給“云計算”來解決，它才是我們計算機(jī)的真正“CPU”。

那時我們的PC機(jī)真的只是用來遙遠(yuǎn)萬物星空的Windows（窗戶）了！基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)安全基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例結(jié)束語致謝云計算云計算與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系物聯(lián)網(wǎng)緒論千里之行：物聯(lián)網(wǎng)與云計算技術(shù)相結(jié)合的發(fā)展模式目前還是研究工作者

的愿景。始于遠(yuǎn)方：目前對于物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)者來說，發(fā)展行業(yè)應(yīng)用的同時要避免

“孤島”的形成，難以建成未來互聯(lián)互通的智能物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。亦始于足下：在具體研究過程中，同時避免過早建立龐大和理想化的架