最新吴功宜-物联网工程导论第9章
(物联网工程及应用)第9章物联网的典型应用
第9章 物联网的典型应用 图9-6 车辆进入停车场流程图
第9章 物联网的典型应用 3) 出口流程设计 出口控制系统图如图9-7所示。
图9-7 出口控制系统图
第9章 物联网的典型应用
(1) 长期卡。当车辆进入发射天线工作区域时，系统自 动感应到车上的标识卡并将图像传送到出口计算机，计算机 检查卡的有效性并控制摄像头抓拍车辆图像，经判断后做如 下处理。
在数据库中需要对ID卡、临时用户表、临时用户统计 表、长期用户表、长期用户交费表、长期用户统计表、动态 跟踪表、日统计表、员工基本信息表、员工日业绩表、车位 产生表、车位状态表等进行设计。 9.2.3 停车场管理系统主要功能模块研究
1. 功能模块总框架图 停车场管理系统功能模块总框架图如图9-10所示。
第9章 物联网的典型应用
5. RFID在停车场管理上的应用意义 RFID在停车场管理上的应用意义如下： (1) 降低劳动成本，提高工作效率。 (2) 安全保密。 (3) 收费公正合理。 (4) 抗环境影响能力强。 (5) 系统扩展性强。 9.2.2 停车场管理系统 1. 系统模型 停车场RFID硬件系统如图9-4所示。
中国城市停车场建设的总体发展思路是：以发展配建停 车场为主，路外公共停车场为辅，路面停车场为补充，形成 布局合理、比例适当、使用方便的停车设施和管理体系。
第9章 物联网的典型应用
2. 城市停车场建设及停车管理政策 城市停车场建设及停车管理政策包括以下内容： (1) 建立高效、协调的停车管理体制。 (2) 完善城市停车场发展规划。 (3) 促进城市停车场的建设和发展。 (4) 制定合理的停车收费办法。 (5) 合理规划和管理路面停车。 (6) 加强停车管理的信息系统建设。 (7) 建立健全城市停车场建设与停车管理的法律法规体 系。
《物联网概论》第9章 互联网
提供目的地址 调用网络服务
《物联网概论》-韩毅刚
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9.1.2 数据传输的封装关系
分层 封装 PDU
《物联网概论》-韩毅刚
《物联网概论》-韩毅刚
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PDU
协议数据单元
Protocol Data Unit 控制信息+数据
《物联网概论》-韩毅刚 《物联网概论》-韩毅刚
《物联网概论》-韩毅刚
9.1.1 TCP/IP协议模型
背景 特点 模型
《物联网概论》-韩毅刚
《物联网概论》-韩毅刚
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TCP/IP背景
由美国国防部高级研究计划署(DARPA)开发
分组交换网ARPANET
Internet用之 在TCP/IP协议研究时，并没有提出参考模型； 1974年Kahn定义了最早的TCP/IP参考模型； 目前网络层使用的版本是IPv4 ； IPv6（IPng）；
《物联网概论》-韩毅刚
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传输层
主要功能是在互连网中源主机与目的主机的对等 实体间建立用于会话的端-端连接； 传输控制协议TCP是一种可靠的面向连接协议；
可靠的数据交付 数据交付的有序性
用户数据报协议UDP是一种不可靠的无连接协议
《物联网概论》-韩毅刚
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互联网层
相当OSI RM网络层的无连接网络服务； 处理互连的路由选择、流控与拥塞问题； IP协议是无连接的、提供“尽力而为”服务的网 络层协议。 另：通信协议四种服务类型
1 8 9 32
A类地址 第1位域最小值 第1位域最大值
0xxx,xxxx 0000,0001 0111,1110
＝1 ＝126
《物联网概论》-韩毅刚
物联网工程导论教学大纲
《物联网工程导论》教学大纲课程编码：课程性质：专业基础课课适用专业：物联网工程专业学分：2学分学时：32学时开设学期：第2学期一、教学目的本课程作为物联网工程专业的基础课，要求学生在了解当今信息化社会的发展的基础上，掌握物联网技术的发展和应用，了解物联网的关键技术，为以后学习物联网关键技术打下基础。
本课程的目的是使学生掌握物联网技术的定义和基本原理及应用，了解物联网技术的发展，了解物联网的关键技术和方法。
本课程的目标：1．了解物联网相关技术基本概念、定义和工程方法；2．掌握感知层、传输层、管理层等应用的典型关键技术；3．熟悉智能交通、智能家居、智能医疗和智能物流等综合应用项目实现方法。
二、重点难点1.重点：本课程的重点是掌握物联网技术的基础理论知识以及在工程应用中采取的典型技术方法。
2.难点：理解物联网时间同步、定位和信号处理的典型算法。
三、教学方法讲授、课堂互动、课堂指导、课后作业和辅导答疑。
四、教学内容第一章物联网概述教学要求：通过本章学习，要求了解物联网的起源和发展，理解物联网的相关概念；掌握物联网的理论基础，掌握物联网的体系结构和主要特点；了解物联网的核心技术和体系标准；了解物联网的应用前景。
教学内容：一、发展的社会背景二、物联网发展的技术背景三、物联网的定义与主要技术特征四、物联网的体系结构五、物联网的关键技术与产业发展第二章RFID与物联网应用教学要求：通过本章学习，掌握目前常用的自动识别技术，了解RFID的历史和现状；掌握RFID的工作原理，RFID系统的构成和工作过程；掌握RFID的技术特点和解决标签冲突的常用方案；理解RFID在物联网中的地位。
教学内容：一、自动识别技术的发展背景二、条形码简介三、磁卡与IC卡应用四、RFID五、RFID应用系统结构与组成六、RFID标签编码标准第三章传感器、智能传感器与无线传感网络技术教学要求：通过本章学习，要求了解传感器发展历史，掌握无线传感器网络的硬件平台，理解无线传感器网络典型操作系统，掌握常用无线组网技术，理解无线传感网的应用。
物联网工程导论教学大纲
物联网工程导论教学大纲第一篇：物联网工程导论教学大纲《物联网工程导论》教学大纲课程编码：1061802 课程性质：专业基础课课适用专业：物联网工程专业学分：2学分学时：32学时开设学期：第2学期一、教学目的本课程作为物联网工程专业的基础课，要求学生在了解当今信息化社会的发展的基础上，掌握物联网技术的发展和应用，了解物联网的关键技术，为以后学习物联网关键技术打下基础。
本课程的目的是使学生掌握物联网技术的定义和基本原理及应用，了解物联网技术的发展，了解物联网的关键技术和方法。
本课程的目标：1．了解物联网相关技术基本概念、定义和工程方法；2．掌握感知层、传输层、管理层等应用的典型关键技术；3．熟悉智能交通、智能家居、智能医疗和智能物流等综合应用项目实现方法。
二、重点难点1.重点：本课程的重点是掌握物联网技术的基础理论知识以及在工程应用中采取的典型技术方法。
2.难点：理解物联网时间同步、定位和信号处理的典型算法。
三、教学方法讲授、课堂互动、课堂指导、课后作业和辅导答疑。
四、教学内容第一章物联网概述教学要求：通过本章学习，要求了解物联网的起源和发展，理解物联网的相关概念；掌握物联网的理论基础，掌握物联网的体系结构和主要特点；了解物联网的核心技术和体系标准；了解物联网的应用前景。
教学内容：一、发展的社会背景二、物联网发展的技术背景三、物联网的定义与主要技术特征四、物联网的体系结构五、物联网的关键技术与产业发展第二章RFID与物联网应用教学要求：通过本章学习，掌握目前常用的自动识别技术，了解RFID的历史和现状；掌握RFID的工作原理，RFID系统的构成和工作过程；掌握RFID的技术特点和解决标签冲突的常用方案；理解RFID 在物联网中的地位。
教学内容：一、自动识别技术的发展背景二、条形码简介三、磁卡与IC卡应用四、RFID五、RFID应用系统结构与组成六、RFID标签编码标准第三章传感器、智能传感器与无线传感网络技术教学要求：通过本章学习，要求了解传感器发展历史，掌握无线传感器网络的硬件平台，理解无线传感器网络典型操作系统，掌握常用无线组网技术，理解无线传感网的应用。
物联网工程导论课后答案
物联网工程导论课后答案【篇一：《物联网工程概论》习题及思考题答案】答：物联网是通过射频识别（rfid）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把各种物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
特别注意，物联网中的“物”，不是普通意义的万事万物，这里的“物”要满足以下条件：1、要有相应信息的接收器； 2、要有数据传输通路；3、要有一定的存储功能；4、要有处理运算单元(cpu)；5、要有操作系统；6、要有专门的应用程序；7、要有数据发送器；8、遵循物联网的通信协议；9、在世界网络中有可被识别的唯一编号。
1-2简述物联网应具备的三个特征。
答：一是全面感知，即利用射频识别技术(rfid)、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息；二是可靠传递，通过各种电信网络与互联网的融合，将物体的信息实时准确地传递出去；三是智能处理，利用云计算，模糊识别等各种智能计算技术，对海量的数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制。
1-4名词解释：rfid、epc、zigbee。
答：rfid即射频识别，俗称电子标签，一种自动识别技术，可以快速读写、长期跟踪管理，通过无线射频方式进行非接触双向数据通信对目标加以识别。
epc(electronic product code)，即产品电子代码，为每一件单品建立全球的、开放的标识标准，实现全球范围内对单件产品的跟踪与追溯。
zigbee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通信技术。
主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。
1-5简要概述物联网的框架结构。
答：物联网可以简要分为核心层、接入层，软件核心层主要是应用服务层，硬件接入层包括网络传输层和感知控制层。
感知控制层一般包括rfid感应器、传感器网关、接入网关、rfid标签、传感器节点、智能终端等，网络传输层包括无线传感器网络、移动通信网络、互联网、信息中心、网管中心等；软件应用服务层是为了管理、维护物联网以及为完成用户的某种特定任务而编写的各种程序的总和。
物联网导论习题及答案
物联网导论习题第一章物联网概论一、术语辨析从给出的 26 个定义中挑出 20 个，并将标识定义的字母填在对应术语前的空格位置。
1、 HARPANET 2、J 泛在计算3、BITU4、G 智能家居5、KCPS6、NVPN7、O 网关 8、 E 智能环保9、Q 应用层协议 10、AAuto －ID 实验室11、Y 公共服务平台 12、L 物联网13、INII 14 、T 系统集成与软件开发产业 15、Z 战略性新兴产业 16、W 信息处理技术 17、M 承载网 18、R 物联网网络体系结构20、PTCP/IP 协议 RFID 、, 互联网，构建物联网的概念与解决方案的研究机构。
》年度报告的国际组织。
D 、2009 年提出加强物联网管理，保护隐私等十项建议与十二项行动计划的组织。
E 、包括污染源控制，水质监测，空气监测的一类物联网应用。
F 、提出通过 IPv6 协议将智能手机， RFID 标签，传感器等互联组成泛在网的国家。
G 、包括家庭网络，家庭安防，家电智能控制，能源智能计量的一类物联网应用。
H 、对奠定互联网发展基础起到重大作用的网络。
I 、对推动世界各国信息高速公路建设起到重要作用的建设计划。
J 、“普适计算”或“无处不在的计算”术语的另一种表达。
K 、将计算和通信能力嵌入到物理系统，形成信息物理融合系统的技术 L 、实现人与物，物与物互联的智能信息服务网络系统。
M 、为分布式进程通信提供数据传输服务的传输网的另一种名称。
N 、术语“虚拟专用网络”或“虚拟专网络”的英文缩写。
O 、实现 IP 网与非 IP 网互联的网络设备。
P 、互联网的核心协议。
Q 、规定了物联网应用系统中人与物 ，物与物之间信息交互过程的协议 R 、物联网网络层次结构模型与各层协议的集合。
S 、物联网产业链中的上游产业。
19、D 欧盟委员会 提供利用射频标签（ 在 2005 年发布《Internet of Things 提出智慧地球概念的 IT 企业。
吴功宜 物联网工程导论第 章
《物联网工程导论》
吴功宜 吴英 编著
1
Nankai University
第9章 物联网信息安全技术
2
Nankai University
第
物联网信息安全基本概念9ຫໍສະໝຸດ 物联网信息安全中的四个关系
章
知
物联网信息安全需求
识
物联网信息安全技术研究
点
结
物联网
构
防攻击技术
物联网安全 防护技术
击类攻击 • 信息收集类攻击 • 漏洞类攻击
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9.2.3 物联网安全防护技术研究
• 防火墙 • 入侵检测与防护 • 安全审计与取证 • 网络防病毒 • 业务持续性规划
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• 防火墙工作原理示意图
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25
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9.3.2 对RFID系统的攻击方法
• 窃听与跟踪攻击 • 中间人攻击 • 欺骗、重放与克
隆攻击 • 破解与篡改攻击
• 干扰与拒绝服务 攻击
• 灭活标签攻击 • 病毒攻击
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• 窃听与跟踪攻击
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密码体系 消息验证与数字签名 公钥基础设施PKI技术
信息隐藏技术 隐私保护技术
网络层:IPSec协议 传输层:SSL协议 应用层:SET协议
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9.2.2 物联网中的网络防攻击技术研究 • 物联网中的网络攻击途径示意图
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物联网工程导论课后习题答案
第1章物联网概论1.简述物联网的定义物联网是指通过信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
它是在互联网基础上延伸和扩展的网络。
2.简述物联网应具备的三个特征（1）全面感知：利用射频识别、二维码、传感器等感知、捕获、测量技术随时随地对物体进行信息采集和获取；（2）可靠传送：通过将物体接入信息网络，依托各种通信网络，随时随地进行可靠的信息交互和共享；（3）智能处理：利用各种智能计算技术，对海量的感知数据和信息进行分析并处理，实现智能化的决策和控制。
3.简述信息浪潮15年定律的内容“计算模式每隔15年发生一次变革”被称为“15年周期定律”。
4.请解释以下名词：RFID；EPCRFID：Radio Frequency Identification射频识别。
EPC：Electronic Product Code产品电子代码。
5.物联网的三大推动力分别是什么？政府；企业；教育界与科技界。
6.国家提出的战略性新兴产业领域，主要包括哪七个方面？1）、节能环保产业；2）、新一代信息技术产业；3）、生物产业；4）、高端装备制造产业；5）、新能源产业；6）、新材料产业；7）、新能源汽车产业。
第2章物联网应用案例11.请说出数字城市发展的两个阶段数字化是数字城市发展的第一阶段。
在这一阶段，数字城市实现了无纸化、自动化办公，同时网络基础设施建设完成。
信息化是数字城市发展的第二阶段。
政府信息化、产业信息化、领域信息化和社会信息化发展迅速，各个部门内部形成有效的信息系统。
2.什么是智慧城市？智慧城市是充分利用数字化及相关计算机技术和手段，对城市基础设施与生活发展相关的各方面内容进行全方面的信息化处理和利用，具有对城市地理、资源、生态、环境、人口、经济、社会等复杂系统的数字网络化管理、服务与决策功能的信息体系。
3.谈谈数字城市与智慧城市的区别一是关注点不同。
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9.1.4 物联网安全与国家信息安全战略的关系
• 物联网在互联网的基础上进 一步发展了人与物、物与物 之间的交互
• 物联网的安全对国家安全会 产生深刻的影响
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物联网防病毒技术研究 • 物联网研究人员经常在嵌入式操作系统
Android，以及iPhone、iPad等智能手机、 PDA与平板电脑平台上开发物联网移动 终端软件 • 需要注意的一个动向是：目前针对 Android与iPhone、iPad的病毒越来越多， 已经成为病毒攻击新的重点 • 物联网防病毒技术的研究也就显得越来 越重要了
• 隐私保护是物联网必须面对的重大问题
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9.1.3 物联网信息安全与密码学的关系
• 密码学在网络安全中有很多重要的应用，物联网在用 户身份认证、敏感数据传输的加密上都会使用到密码 技术
• 数学是精确的和遵循逻辑规律的，而计算机网络、互 联网、物联网的安全涉及的是人所知道的事，人与人 之间的关系，人和物之间的关系，以及物与物之间的 关系；物是有价值的，人是有欲望的，是不稳定的， 甚至是难于理解的
• 物联网覆盖了从信息感知、通信、计算到控制 的闭环过程，这种影响的广度与深度是互联网 所没有的
• 互联网中的信息安全问题大多都会在物联网中 出现，但是物联网在信息安全中有其独特的问 题，如隐私保护问题
• 物联网会遇到比互联网更加严峻的信息安全的 威胁、考验与挑战
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• 防火墙 • 入侵检测与防护 • 安全审计与取证 • 网络防病毒 • 业务持续性规划
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• 防火墙工作原理示意图
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入侵检测系统的主要功能： • 监控、分析用户和系统的行为 • 检查系统的配置和漏洞 • 评估重要的系统和数据文件的完整性 • 对异常行为的统计分析，识别攻击类型，
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业务持续性规划技术 • 由于网络基础设施的中断所导致公司业务流程的非计
划性中断 • 造成业务流程的非计划性中断的原因除了洪水、飓风
与地震之类的自然灾害、恐怖活动之外，还有网络攻 击、病毒与内部人员的破坏，以及其他不可抗拒的因 素 • 突发事件的出现，其结果是造成网络与信息系统、硬 件与软件的损坏，以及密钥系统与数据的丢失，关键 业务流程的非计划性中断 • 针对各种可能发生的情况，必须针对可能出现的突发 事件，提前做好预防突发事件出现造成重大后果的预 案，控制突发事件对关键业务流程所造成的影响
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9.2 物联网信息安全技术研究 9.2.1 信息安全需求
•可用性 •机密性 •完整性 •不可否认性 •可控性
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9.2.2 物联网 信息安全 技术内容 与分类
物联网信息安全 研究的内容
物联网安全 体系结构
网络安全 防护技术
密码学及其在 物联网中的应用
吴功宜-物联网工程导论第9章
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第9章 物联网信息y
第
物联网信息安全基本概念
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物联网信息安全中的四个关系
章
知
物联网信息安全需求
识
物联网信息安全技术研究
点
结
物联网
构
防攻击技术
物联网安全 防护技术
密码学在物联网 安全中的应用
物联网隐私保护技术研究
解决物联网信息安全问题
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9.1.2 物联网信息安全与互联网信息安全的关系
• 互联网所能够遇到的信息安全问题，在 物联网大多都会存在，可能只是表现形 式和被关注的程度有所不同
• 作为共性技术，互联网信息安全的研究 方法与成果可以成为物联网信息安全技 术研究的基础
• 物联网信息安全可以划分为：感知层安 全、网络层安全、应用层安全
并向网络管理人员报警 • 对操作系统进行审计、跟踪管理，识别
违反授权的用户活动
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安全审计的基本概念 • 安全审计是对用户使用网络和计算机所有活动
记录分析、审查和发现问题的重要的手段 • 安全审计对于系统安全状态的评价，分析攻击
源、攻击类型与攻击危害，收集网络犯罪证据 是至关重要的技术 • 安全审计研究的内容主要有：物联网网络设备 及防火墙日志审计、操作系统日志审计 • 物联网应用系统对数据的安全性要求高，因此 如何提高安全审计能力是物联网信息安全研究 的一个重大课题
对RFID应用系统的 攻击方法研究
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基于RFID的位置服务 与隐私保护
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9.1 物联网信息安全中的四个重要关系问题 9.1.1 物联网信息安全与现实社会的关系
• 网络虚拟世界与现实物理世界的关系
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物联网信息安全问题的特点：
• 由于物联网应用系统涉及小到每一个家庭，大 到一个国家的电网、金融业，甚至可以成为国 与国之间军事对抗的工具
网络安全协议
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网络安全威胁 网络安全模型 网络安全评价标准
防火墙技术 入侵检测技术 安全审计技术 网络攻击取证技术
防病毒技术 业务持续性规划技术
密码体系 消息验证与数字签名 公钥基础设施PKI技术
信息隐藏技术 隐私保护技术
网络层:IPSec协议 传输层:SSL协议 应用层:SET协议
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网络攻击取证的基本概念 • 网络攻击取证在网络安全中属于主动防御技术，
它是应用计算机辨析方法，对计算机犯罪的行 为进行分析，以确定罪犯与犯罪的电子证据， 并以此为重要依据提起诉讼 • 针对网络入侵与犯罪，计算机取证技术是一个 对受侵犯的计算机与网络设备与系统进行扫描 与破解，对入侵的过程进行重构，完成有法律 效力的电子证据的获取、保存、分析、出示的 全过程，是保护网络系统的重要的技术手段
9.2.2 物联网中的网络防攻击技术研究 • 物联网中的网络攻击途径示意图
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物联网中可能存在的攻击手段： • 欺骗类攻击 • 拒绝服务攻击与分布式拒绝服务攻
击类攻击 • 信息收集类攻击 • 漏洞类攻击
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9.2.3 物联网安全防护技术研究