物聯(lián)網(wǎng)信息安全 課件 第8章 車(chē)聯(lián)網(wǎng)及其安全

物聯(lián)網(wǎng)安全——車(chē)聯(lián)網(wǎng)及其安全計(jì)算機(jī)學(xué)院PPT模板：/moban/PPT素材：/sucai/PPT背景：/beijing/PPT圖表：/tubiao/PPT下載：/xiazai/PPT教程：/powerpoint/資料下載：/ziliao/范文下載：/fanwen/試卷下載：/shiti/教案下載：/jiaoan/PPT論壇：PPT課件：/kejian/語(yǔ)文課件：/kejian/yuwen/數(shù)學(xué)課件：/kejian/shuxue/英語(yǔ)課件：/kejian/yingyu/美術(shù)課件：/kejian/meishu/科學(xué)課件：/kejian/kexue/物理課件：/kejian/wuli/化學(xué)課件：/kejian/huaxue/生物課件：/kejian/shengwu/地理課件：/kejian/dili/歷史課件：/kejian/lishi/Contents目錄典型應(yīng)用體系架構(gòu)車(chē)聯(lián)網(wǎng)概述關(guān)鍵技術(shù)1車(chē)聯(lián)網(wǎng)概述車(chē)聯(lián)網(wǎng)概述車(chē)聯(lián)網(wǎng):是物聯(lián)網(wǎng)在智能交通系統(tǒng)(ITS)領(lǐng)域的延伸，是以車(chē)內(nèi)網(wǎng)、車(chē)際網(wǎng)和車(chē)載移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，按照約定的通信協(xié)議和數(shù)據(jù)交互標(biāo)準(zhǔn)，在車(chē)—車(chē)、車(chē)—互聯(lián)網(wǎng)之間，進(jìn)行無(wú)線(xiàn)通訊和信息交換，以實(shí)現(xiàn)智能交通管理控制、車(chē)輛智能化控制和智能動(dòng)態(tài)信息服務(wù)的一體化網(wǎng)絡(luò)。具體地說(shuō)車(chē)聯(lián)網(wǎng)是指通過(guò)裝載在車(chē)輛上的電子設(shè)備通過(guò)無(wú)線(xiàn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上對(duì)所有車(chē)輛的靜、動(dòng)態(tài)信息進(jìn)行提取和有效利用。車(chē)聯(lián)網(wǎng)概述車(chē)聯(lián)網(wǎng)為車(chē)輛提供無(wú)處不在的網(wǎng)絡(luò)接入、實(shí)時(shí)安全消息、多媒體業(yè)務(wù)、輔助控制等。車(chē)內(nèi)網(wǎng):通過(guò)應(yīng)用成熟的總線(xiàn)技術(shù)建立一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的整車(chē)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)電器間控制信號(hào)及狀態(tài)信息在整車(chē)網(wǎng)絡(luò)上的傳遞，實(shí)現(xiàn)車(chē)載電器的控制、狀態(tài)監(jiān)控以及故障診斷等功能;車(chē)外網(wǎng):無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)把車(chē)載終端與外部網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)車(chē)車(chē)兩間、車(chē)輛和固定設(shè)施。車(chē)聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)車(chē)聯(lián)網(wǎng)感知層:由多種傳感器及傳感器網(wǎng)關(guān)構(gòu)成，包括車(chē)載傳感器和路側(cè)傳感器。感知層是車(chē)聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)末梢，是信息的來(lái)源。通過(guò)這些傳感器，可以提供車(chē)輛的行駛狀態(tài)信息、運(yùn)輸物品的相關(guān)信息、交通狀態(tài)信息、道路環(huán)境信息等。車(chē)聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層:由車(chē)載網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)等構(gòu)成。網(wǎng)絡(luò)層在車(chē)聯(lián)網(wǎng)中充當(dāng)神經(jīng)中樞和大腦。它能夠傳遞和處理從感知層獲取的信息，目前己經(jīng)制定了車(chē)載環(huán)境下無(wú)線(xiàn)接入的相關(guān)協(xié)議。車(chē)聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層:主要是與其他子系統(tǒng)的接口，根據(jù)不同用戶(hù)的需求提供不同的應(yīng)用，如道路事故處理、緊急事故救援、動(dòng)態(tài)交通誘導(dǎo)、停車(chē)誘導(dǎo)、危險(xiǎn)品運(yùn)輸監(jiān)控等。2.1車(chē)聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)車(chē)聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)車(chē)聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)車(chē)聯(lián)網(wǎng)就是將多種先進(jìn)技術(shù)有機(jī)地運(yùn)用于整個(gè)交通運(yùn)輸管理體系而建立起的一種實(shí)時(shí)的、準(zhǔn)確的、高效的交通運(yùn)輸管理和控制系統(tǒng)以及由此衍生的諸多增值服務(wù)?！败?chē)聯(lián)網(wǎng)是車(chē)、路、人之間的網(wǎng)絡(luò)”，車(chē)聯(lián)網(wǎng)中的傳感技術(shù)應(yīng)用主要是車(chē)的傳感器網(wǎng)絡(luò)和路的傳感器網(wǎng)絡(luò)。車(chē)的傳感器網(wǎng)絡(luò)又可分為車(chē)內(nèi)傳感器網(wǎng)絡(luò)和車(chē)外傳感器網(wǎng)絡(luò)。車(chē)內(nèi)傳感器網(wǎng)絡(luò)是向人提供關(guān)于車(chē)的狀況信息的網(wǎng)絡(luò)；車(chē)外傳感器網(wǎng)絡(luò)就是用來(lái)感應(yīng)車(chē)外環(huán)境狀況的傳感器網(wǎng)絡(luò)。路的傳感器網(wǎng)絡(luò)指那些鋪設(shè)在路上和路邊的傳感器構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，這些傳感器用于感知和傳遞路的狀況信息。無(wú)論是車(chē)內(nèi)、車(chē)外，還是道路的傳感器網(wǎng)絡(luò)，都起到了車(chē)內(nèi)狀況和環(huán)境感知的作用，整合傳感網(wǎng)絡(luò)信息，將是“車(chē)聯(lián)網(wǎng)”重要的也是極具特色的技術(shù)發(fā)展內(nèi)容。車(chē)聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)1、傳感器技術(shù)及傳感信息整合車(chē)聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)2、開(kāi)放的、智能的車(chē)載終端系統(tǒng)平臺(tái)就像互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中的電腦、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)中的手機(jī)，車(chē)載終端是車(chē)主獲取車(chē)聯(lián)網(wǎng)最終價(jià)值的媒介，是網(wǎng)絡(luò)中最為重要的節(jié)點(diǎn)。當(dāng)前，很多車(chē)載導(dǎo)航娛樂(lè)終端并不適合“車(chē)聯(lián)網(wǎng)”的發(fā)展，譬如用得最多的WinCE車(chē)載終端，其核心原因是采用了非開(kāi)放的、非智能的終端系統(tǒng)平臺(tái)。基于不開(kāi)放、不夠智能的終端系統(tǒng)平臺(tái)是很難被打造成網(wǎng)絡(luò)生態(tài)系統(tǒng)的。Android系統(tǒng)，源代碼完全開(kāi)放，可以被裁減和優(yōu)化。因此Android也將會(huì)成為車(chē)聯(lián)網(wǎng)終端系統(tǒng)的主流操作系統(tǒng)，其天然為網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用而生，并專(zhuān)為觸摸操作設(shè)計(jì)，體驗(yàn)良好、可個(gè)性化定制。在前裝市場(chǎng)上榮威350及其INKANET，在后裝市場(chǎng)上路暢科技的Android平臺(tái)產(chǎn)品已經(jīng)證明了Android的價(jià)值，Android將是車(chē)載娛樂(lè)導(dǎo)航終端平臺(tái)操作系統(tǒng)的必然選擇。車(chē)聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)車(chē)聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)3、語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)無(wú)論多好的觸摸體驗(yàn)，對(duì)駕車(chē)者來(lái)說(shuō)，行車(chē)過(guò)程中觸摸操作終端系統(tǒng)都是不安全的，因此語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)顯得尤為重要，它將是車(chē)聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的助推器。成熟的語(yǔ)音技術(shù)能夠讓司機(jī)通過(guò)嘴巴來(lái)對(duì)車(chē)聯(lián)網(wǎng)發(fā)號(hào)施令索取服務(wù)，能夠用耳朵來(lái)接收車(chē)聯(lián)網(wǎng)提供的服務(wù)，是最適合車(chē)這個(gè)快速移動(dòng)空間的應(yīng)用體驗(yàn)的。成熟的語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)依賴(lài)于強(qiáng)大的語(yǔ)料庫(kù)及運(yùn)算能力，因此車(chē)載語(yǔ)音技術(shù)的發(fā)展本身就得依賴(lài)于網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)檐?chē)載終端的存儲(chǔ)能力和運(yùn)算能力都無(wú)法解決好非固定命令的語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)，而必須要采用基于服務(wù)端技術(shù)的“云識(shí)別”技術(shù)。4、服務(wù)端計(jì)算與服務(wù)整合技術(shù)除上述語(yǔ)音識(shí)別要用到云計(jì)算技術(shù)外，很多應(yīng)用和服務(wù)的提供都要采用服務(wù)端計(jì)算、云計(jì)算的技術(shù)。云計(jì)算將在車(chē)聯(lián)網(wǎng)中用于分析計(jì)算路況、大規(guī)模車(chē)輛路徑規(guī)劃、智能交通調(diào)度計(jì)、基于龐大案例的車(chē)輛診斷計(jì)算等。車(chē)聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)一樣都得采用服務(wù)整合來(lái)實(shí)現(xiàn)服務(wù)創(chuàng)新、提供增值服務(wù)。通過(guò)服務(wù)整合，可以使車(chē)載終端獲得更合適更有價(jià)值的服務(wù)，如呼叫中心服務(wù)與車(chē)險(xiǎn)業(yè)務(wù)整合、遠(yuǎn)程診斷與現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)預(yù)約整合、位置服務(wù)與商家服務(wù)整合等等。車(chē)聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)車(chē)聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)5、通信及其應(yīng)用技術(shù)車(chē)聯(lián)網(wǎng)主要依賴(lài)兩方面的通信技術(shù)：短距離無(wú)線(xiàn)通信和遠(yuǎn)距離的移動(dòng)通信技術(shù)。短距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)主要是RFID傳感設(shè)備及類(lèi)似WIFI等2.4G通信技術(shù)，遠(yuǎn)距離的移動(dòng)通信技術(shù)主要是GPRS、3G、LTE、4G等移動(dòng)通信技術(shù)。這兩類(lèi)通信技術(shù)不是車(chē)聯(lián)網(wǎng)的獨(dú)有技術(shù)，因此技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)主要是這些通信技術(shù)的應(yīng)用，包括高速公路及停車(chē)廠(chǎng)自動(dòng)繳費(fèi)、無(wú)線(xiàn)設(shè)備互聯(lián)等短距離無(wú)線(xiàn)通信應(yīng)用及VOIP應(yīng)用（車(chē)友在線(xiàn)、車(chē)隊(duì)領(lǐng)航等）、監(jiān)控調(diào)度數(shù)據(jù)包傳輸、視頻監(jiān)控等移動(dòng)通信技術(shù)應(yīng)用。車(chē)聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)車(chē)聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)6、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)車(chē)聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)是物聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的融合。車(chē)聯(lián)網(wǎng)是通過(guò)整合車(chē)、路、人各種信息與服務(wù)，最終都是為人提供服務(wù)的。能夠獲取車(chē)聯(lián)網(wǎng)提供的信息和服務(wù)的不僅僅是車(chē)載終端，而是所有能夠訪(fǎng)問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的終端?，F(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)及應(yīng)用基本上都能夠在車(chē)聯(lián)網(wǎng)中使用，包括媒體娛樂(lè)、電子商務(wù)、Web2.0應(yīng)用、信息服務(wù)等。車(chē)聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)有通用互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)相比，其有兩個(gè)關(guān)鍵特性：一是與車(chē)和路相關(guān)，二是把位置信息作為關(guān)鍵元素。因此需要圍繞這兩個(gè)關(guān)鍵特性發(fā)展車(chē)聯(lián)網(wǎng)的特色互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，將給車(chē)聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)更加廣泛的用戶(hù)及服務(wù)提供者。車(chē)聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)車(chē)聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)目前國(guó)內(nèi)外停車(chē)管理公司大多是針對(duì)某一方面的研究，例如停車(chē)場(chǎng)的停車(chē)誘導(dǎo)系統(tǒng)，停車(chē)場(chǎng)管理的停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)等，取得了良好的效果?；谲?chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)是集感應(yīng)式智能卡技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、視頻監(jiān)控、圖像識(shí)別與處理及自動(dòng)控制技術(shù)于一體，對(duì)停車(chē)場(chǎng)內(nèi)的車(chē)輛進(jìn)行自動(dòng)化管理，包括車(chē)輛身份判斷、出入控制、車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別、車(chē)位檢索、車(chē)位引導(dǎo)、圖像顯示、時(shí)間計(jì)算、費(fèi)用收取及核查、語(yǔ)音提示、自動(dòng)?。ㄊ眨┛ǖ?。它能有效地控制車(chē)輛通行情況，記錄所有詳細(xì)資料并自動(dòng)計(jì)算收費(fèi)額度，實(shí)現(xiàn)對(duì)場(chǎng)內(nèi)車(chē)輛與收費(fèi)的安全管理。車(chē)聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)典型應(yīng)用——智能停車(chē)服務(wù)系統(tǒng)4.1系統(tǒng)介紹

車(chē)聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)典型應(yīng)用——智能停車(chē)服務(wù)系統(tǒng)4.2總體架構(gòu)停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)主要由前端設(shè)備、傳輸網(wǎng)絡(luò)、管理中心組成。前端設(shè)備主要用來(lái)采集數(shù)據(jù)、信息發(fā)布、語(yǔ)音提示、報(bào)警顯示等。前端設(shè)備包括信息讀寫(xiě)器、地磁感應(yīng)器、車(chē)牌識(shí)別及視頻監(jiān)控?cái)z像機(jī)、欄桿機(jī)、揚(yáng)聲器和信息顯示牌等。傳輸網(wǎng)絡(luò)主要用來(lái)將前端收集到的信息發(fā)送到管理中心。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境支持WIFI、3G/4G、GPRS技術(shù)。管理中心提供的功能包括設(shè)備管理、車(chē)輛管理、計(jì)費(fèi)管理、用戶(hù)管理、記錄與查詢(xún)管理和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等。由應(yīng)用服務(wù)器、WEB服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、客戶(hù)端和呼叫中心組成。

車(chē)聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)典型應(yīng)用——智能停車(chē)服務(wù)系統(tǒng)4.1系統(tǒng)工作流程臨時(shí)停車(chē)卡停車(chē)區(qū)域旁設(shè)有自助繳費(fèi)機(jī)，持有臨時(shí)卡的車(chē)輛需要自助繳費(fèi)。繳費(fèi)成功后，系統(tǒng)自動(dòng)將車(chē)位鎖解除，車(chē)輛駛出停車(chē)場(chǎng)。持有車(chē)輛標(biāo)簽的車(chē)輛駛出停車(chē)場(chǎng)出口，讀寫(xiě)器自動(dòng)讀取車(chē)輛標(biāo)簽獲取停車(chē)時(shí)間，系統(tǒng)自動(dòng)收取費(fèi)額。費(fèi)額顯示在路側(cè)信息顯示牌上，車(chē)輛駛過(guò)完成交易。車(chē)聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)典型應(yīng)用——智能停車(chē)服務(wù)系統(tǒng)車(chē)輛離開(kāi)停車(chē)場(chǎng)的工作流程目前國(guó)內(nèi)外停車(chē)管理公司大多是針對(duì)某一方面的研究，例如停車(chē)場(chǎng)的停車(chē)誘導(dǎo)系統(tǒng)，停車(chē)場(chǎng)管理的停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)等，取得了良好的效果?；谲?chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)是集感應(yīng)式智能卡技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、視頻監(jiān)控、圖像識(shí)別與處理及自動(dòng)控制技術(shù)于一體，對(duì)停車(chē)場(chǎng)內(nèi)的車(chē)輛進(jìn)行自動(dòng)化管理，包括車(chē)輛身份判斷、出入控制、車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別、車(chē)位檢索、車(chē)位引導(dǎo)、圖像顯示、時(shí)間計(jì)算、費(fèi)用收取及核查、語(yǔ)音提示、自動(dòng)?。ㄊ眨┛ǖ?。它能有效地控制車(chē)輛通行情況，記錄所有詳細(xì)資料并自動(dòng)計(jì)算收費(fèi)額度，實(shí)現(xiàn)對(duì)場(chǎng)內(nèi)車(chē)輛與收費(fèi)的安全管理。車(chē)聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)典型應(yīng)用——智能停車(chē)服務(wù)系統(tǒng)4.1系統(tǒng)介紹車(chē)聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)典型應(yīng)用——智能停車(chē)服務(wù)系統(tǒng)車(chē)輛離開(kāi)停車(chē)場(chǎng)的工作流程：車(chē)聯(lián)網(wǎng)安全結(jié)構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)信息安全網(wǎng)絡(luò)層安全感知層安全應(yīng)用層安全RFID安全協(xié)議輕量級(jí)密碼算法RFID安全密碼協(xié)議50%80%30%65%Hash-Lock協(xié)議分布式RFID詢(xún)問(wèn)應(yīng)答認(rèn)證協(xié)議Hash鏈協(xié)議David的數(shù)字圖書(shū)館RFID協(xié)議Hash-Lock協(xié)議工作原理：為了防止數(shù)據(jù)信息泄露和被追蹤，Sarma等人提出了基于不可逆hash函數(shù)加密的安全協(xié)議hash-lock。RFID系統(tǒng)中的電子標(biāo)簽內(nèi)存儲(chǔ)了兩個(gè)標(biāo)簽ID，metaID與真實(shí)標(biāo)簽ID，metaID與真實(shí)ID一一對(duì)應(yīng)，由hash函數(shù)計(jì)算標(biāo)簽的密鑰key而來(lái)，即metaID=hash（key），后臺(tái)應(yīng)用系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫(kù)也對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)了標(biāo)簽的（metaID、真實(shí)ID、key）。當(dāng)閱讀器向標(biāo)簽發(fā)送認(rèn)證請(qǐng)求時(shí)，標(biāo)簽先用metaID代替真實(shí)ID發(fā)送給閱讀器，然后標(biāo)簽進(jìn)入鎖定狀態(tài)，當(dāng)閱讀器收到metaID后發(fā)送給后臺(tái)應(yīng)用系統(tǒng)，后臺(tái)應(yīng)用系統(tǒng)查找相應(yīng)的key和真實(shí)ID最后返還給標(biāo)簽，標(biāo)簽將接收到key值進(jìn)行hash函數(shù)取值，然后與自身存儲(chǔ)的meta值是否一致。如果一致標(biāo)簽就將真實(shí)ID發(fā)送給閱讀器開(kāi)始認(rèn)證，如果不一致認(rèn)證失敗。Hash鏈協(xié)議工作原理：由于以上兩種協(xié)議的不安全性，okubo等人又提出了基于密鑰共享的詢(xún)問(wèn)一應(yīng)答安全協(xié)議-Hash鏈協(xié)議，該協(xié)議具有完美的前向安全性。與上兩個(gè)協(xié)議不同的是該協(xié)議通過(guò)兩個(gè)hash函數(shù)H與G來(lái)實(shí)現(xiàn)，H的作用是更