物联网中用户数据安全问题研究毕业设计论文.docx
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物联网中用户数据安全问题研究毕业设计论文
湖北第二师范学院毕业论文设计
1题目：
物联网中用户数据安全问题研究
姓名：
宛柯新
学号：
1250313029
指导教师：
罗忠
班级：
计科五班嵌入式
系部：
计算机系
湖北第二师范学院毕业设计（论文）
任务来源：
导师指导
任务要求：
描述物联网的发展过程，按照物联网所具有的特点和目前所面对的安全问题，设计出一个关于解决物联网数据安全问题的模型，给出物联网数据问题的安全分析。
这个分析包含二个部分，具体有:
电子标签的安全可靠性，RFID电子标签和可靠的数据传输和安全的数据管理。
RFID是该耦合元件及芯片，其中，每个标签都有一个唯一的RFID，它就像在识别事物,,不仅包含一个唯一的网络ID，并且可以具有隐藏在标签某些私人信息，就有可能以获得由伪造与私人信息相关的标签，这将标签支架造成一定的风险。
所以必须有可靠的电子标签。
可靠的电子标签可以使用KILL标签，法拉第网，主动干扰和物理和组织的标签
方法。
另外一部分就是可靠的数据传输，因为物联网是一个庞大而综合的网络系统，从每个层级之间都有数据的传输和运用。
这就要求了必循要有稳固的的传输数据安全。
电子标签和RFID之间的可靠传输主要是通过使用对应的协议来实现的。
后端的安全管理则涵盖了安全隐患和风险评估，风险管理以及威胁管理。
并且要借鉴当前正在使用的网络安全模型。
这是一个最基本的网络安全概念，可以提供很多东西的帮助以及安全性。
关键词：
物联网，物联网安全模型，电子标签，可靠数据传输
参考文献
【1】李文清，．有关互联网和物联网的成长过程与发展概况，网络与信息：
【2】封叶春．浅谈物联网以及传感网发展状况，网络时代与物联网世界
【3】宋俊德：
关于物联网的现在和潜力发展，移动通信。
【5】李博文：
物联网数据中心设计和应用研究毕业硕士论文
摘 要
物联网，是在compute（计算机），互联网和移动通信网行业的信息产业浪潮后的再次，是全新一代的信息网络信息技术的重要组成部分，是一项新技术，其英文名称为：
"InternetofThings"“物联网“网络是互联网的应用的扩展，它的原理是和因特网结合，通过网络技术给人们生活带来便捷。
物联网，可以理解为放大版的工业自动化。
自动化生产线----对生产线上的有用信息进行检测，采集，分析，给出相应的操作。
物联网把这一切都应用到生活，生产中。
例如，在比较热的医疗领域，给病人穿上有多种传感器的背心，病人的一切生理指标都可以被传感器检测到。
物联网的发展给IT和通信带来了及其广阔的新市场。
根据国际组织研究和预测，在今后物联网的发展过程中，当人类进入到物联网时代，人们可以通过各种各样的日常用品与一种收发器相结合，从而让所有物品都能够沟通，行成一个新的沟通世界，从而实现从任何时间地点人与人之间的联系沟通扩展基础上到从任何时间地点人与物之间和物与物之间的沟通联系。
Abstract
Things,inthecompute（computer）,thewaveoftheinformationindustryonceagaintheInternetandmobilecommunicationnetworkaftertheindustryisanimportantpartofthewholenewgenerationofinformationnetworktechnology,isanewtechnology,theEnglishname:
"Internetofthings""things"networkisanextensionoftheapplicationoftheInternet,itistheprincipleandtheInternetcombinetobringconveniencetopeople'slivesthroughtheinternet.Thingscanbeunderstoodasanenlargedversionoftheindustrialautomation.Automatedproductionline----usefulinformationontheproductionlineweredetected,collected,analyzed,andappropriateaction.Thingsapplyitalltolifeandproduction.Forexample,inthemedicalfieldishot,thepatienthastowearavestvarietyofsensors,allthepatient'sphysiologicalparameterscanbedetectedbythesensor.ThedevelopmentofthingstobringITandcommunicationsandavastnewmarket.Accordingtointernationalorganizations,researchandprediction,inthefuturedevelopmentoftheInternetofThings,whenmankindenterstheeraofthings,peoplecanthroughavarietyofdailynecessitiescombinewithonetransceiver,sothatallitemsareabletocommunicate,lineintoanewworldofcommunication,inordertoachievefromthetimeandplaceofanycontactbetweenpeopleonthebasisofcommunicationextendedtoanytimeandplacefrombetweenthingsandthingsandobjectsandcommunicationlinks.
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目 录
摘 要 ........................................ III
ABSTRACT ...............................IV
1物联网的简介.....................................1
1.1物联网的概念..............................1
1.2研究背景.....................................1
2物联网的发展历史.............................2
3物联网的发展现状...............................3
4我国物联网的发展现状.............................4
5物联网中的相关技术............................................5
5.1射频识别技术....................................................5
5.2传感器技术........................................................5
6物联网的应用领域....................................................6
6.1城市管理...............................................................6
6.2医疗保健...............................................................6
6.3移动........................................................................6
6.4智能电网................................................................6
7物联网的安全问题......................................................7
7.1物联网安全问题的分析................................7
7.2物联网安全问题的解决方案........................7
8物联网的发展趋势和展望.................................................8
致谢
参考文献
.1物联网简介
物联网的概念
物联网概念于1999年提出的。
当时并不叫物联网，而是一种传感器设备，能够进行连接装置，它是由一定的网络技术定义来实现连接到互联网，信息交换和通讯，以任何物品，以实现智能化识别，定位，跟踪，监控和管理的一种网络概念。
经过开发时间，2005年11月27日，在峰会在突尼斯举行的信息社会，国际电信联盟（ITU）发布了“ITU互联网报告2005：
物联网”，正式提出了物联网的概念。
在英语中把它叫做“物联网”，根据平均，我们知道事情是“连接互联网的物品与物品之间。
”它包含两层含义：
一是，核心和基础的东西仍然是互联网，是基于互联网的延伸和网络的扩展;第二，它的扩展和客户端扩展到了任何物品与物品的信息交换和通信。
所以，严格来说，对物联网事情的定义：
通过一定的互联网技术，按约定的协议，把连接到互联网，进行信息交换和通信的任何物品，以实现智能化识别，定位，跟踪，监控和管理的一种网络。
然而，人们可以把它看成互联网的任何扩展延伸，因为信息传输基础设施仍然是物联网;当然它也可以被看作是一个新的网络，因为它的扩展和客户端的扩张到之间的产品的商品互联网和“计算机和网络连接”是不同的之前的。
提出物联网概念，打破了之前的传统思维。
在过去，我们的想法一直都是将生活中的物理设施和互联网设施分隔开来，一方面是机场、公路、建筑物，生活用品等等。
另一方面是数据中心，个人电脑、宽带等。
而在物联网时代，这些所有的物品都可以和互联网连接起来。
在这个意义上，基础设施就好像像是一块发现的新地球。
物联网的特点是：
首先，终端的多样化。
以前的互联网主要是电脑互连的网络，随着现在能够上网的设备越来越多，除了电脑之外，手机、PDA（掌上电脑）和类似诸如机顶盒之类的东西也都可以上网，但是这些物品在物联网世界里并不能满足社会的需求。
当我们回顾我们生活时，我们就可以发现周边还有很多东西是不依靠互联网的，像家里用的冰箱、厨房、空调，以及外出时乘坐的公交车等。
而物联网技术就是把这些原本不依靠互联网的物品同互联网连接起来。
从而实现所有物品的智能化。
其次，感知的自动化。
物联网通过在各种各样的物体上植入一种微型芯片，这样一来，就好像把任何物品都变得和我们人一样“有感觉、知觉”。
例如，空调可以通过物联网植入的感应器控制室内温度的调控；人们出去坐车可以通过物联网知道你想要坐的公交离你还有几站路；借助物联网，人们可以随时知道自己这一天的行程和家人的行程。
你可以知道家人在家的情况，自己的小孩今天干了什么，以及对自己的身体运动健康做出规划。
但物联网是怎么样实现这样的功能的呢，它主要是依靠一种叫RFID（射频识别）的技术来。
实现的。
对我们普通人来说，RFID还是能是一个陌生的技术，但我们其实一直在接触它。
比如我们坐公交时公交上的刷卡系统和高速公路上车辆出行收费系统都采用了RFID技术。
在物联网的世界中，RFID发挥着很重要的功能，类似于人类的语言，人和物体、物体和物体之间可以相互了解对方的存在、特点和变化。
物联网的几个特点，首先，它是一种建立在互联网上的。
物联网的基础和核心仍旧是互联网，也就是说它的本质还是互联网。
只是说它的中断不再是计算机。
它可以通过各种有线或者无线网络与互联网融合，将物体的信息精确而快速地传递出去。
在物联网上的传感器会定时采集信息，这些信息需要通过网络传输，因为这些信息的数量极其庞大，形成了海量信息，在传输的过程当中，为了保障数据的正确性和及时性，必须适应各种异构的网络和协议。
其次，物联网是各种感知技术的广泛应用。
像上述的传输数据时，物联网都会通过传感器来捕获信息，根据内容和信息格式不同。
获得的数据具有实时性，还可以按一定的频率周期性的采集环境信息，不断更新数据。
再次，物联网还不止提供了与传感器之间的连接，物联网本身也具有智能处理的能力，它能够对物体进行智能控制。
物联网通过和传感器和其他的连接，利用云计算、模式识别等各种智能技术，极大的扩展了它的应用领域。
从传感器获得到的海量信息，对这些信息进行分析、加工和处理。
从而得出有意义的数据，用来适应不同用户的不同需求，发现新的应用领域和应用模式。
可以肯定的是，一旦我们进入物联网时代，人们的日常生活将发生翻天覆地的变化。
不过还存在一些问题，比如涉及到隐私和辐射的问题，就算撇开这些问题。
仅仅是在所有物品中都植入智能识别芯片这一点来说现在看来还不太现实。
所以我们正走向“物联网”时代可能还需要很长的时间。
1.2研究背景
21世纪是互联网的时代，互联网贯穿我们所有生活当中。
好比说:
、网络的普遍化与信息快速传递、数字化，经济全球化等特点。
这些都是现在21世纪的鲜明特征。
随着信息科技的快速发展，经济全球化不断加快。
我们运用计算机网络技术、移动数据通讯和物联网传感技术用来实现现代化的建设和发展现代化商务已是大势所趋。
2物联网的发展历史
物联网的出现最早的时候是在1990年，那时候施乐公司有一种网络可乐售卖机，那时候就把可乐售卖机和互联网连接起来了。
但当时谁没提出这个概念。
现在一般来说，物联网概念最早提及到的是在比尔盖茨1995年出版的“未来之路”这本书上面。
然后一直到99年，美国的麻省理工学院Auto-ID 中心的教授在研究RFID（传感器）时首次提出了物联网的概念。
这个概念提出后引起了很大的反响。
在2003年掀起了物联网的热潮，一时间各个地方都在倡导物联网。
2005年11月份，在突尼斯举行的信息社会世界峰会上，国际电信联盟发布了“ITU互联网报告2005物联网”，经过这一次会议，物联网正式诞生，人们开始着手于物联网的发展。
这时物联网的范畴却已经变化了很多。
因此有人提出无处不在的物联网时代即将就要到来。
也就是说我们可以让所有的物体通过物联网来进行信息的交流，传输。
利用一系列的关键技术；例如：
射频识别技术，传感器技术，纳米技术等。
而且这些技术都会得到更广泛的运用。
2008年后，为了物联网的进一步发展，让物联网带动经济的快速增长，各个国家都开始对物联网投入了大量的研究，着力重视新一代的技术规划发展，技术重心开始聚集在物联网。
3物联网的发展现状
从物联网的起源来说，就现阶段，物联网的开发和应用仍然处于起步的阶段。
发达国家抓住机遇，大力支持物联网发展并出于一系列的政策和战略布局 ，希望在新一轮的信息技术上占领先机。
比如说：
日本打造“无所不在”的便利社会，日本在2004年的时候推出了国家信息化战略：
U-Japan，基于物联网。
日本推出的这项战略就是希望能够占领新一代的信息高地，也是为了进行新一代的信息科技革命，从而让日本能够处于无处不在的便利社会。
另外在美国，至从奥巴马就任美国总统后，他非常重视物联网的发展，甚至将物联网技术摆在振兴经济的重要基点上，并将物联网的发展作为国家级战略。
因此奥巴马极力赞成IBM公司提出的智慧地球的概念，并且在全球范围得到极大的响应。
正是因为奥巴马将物联网作为振兴经济的两大武器之一，投入了巨大资金深入研究相关技术。
所以现在美国无论是基础设施，还是科技技术水平以及产业链的发展规模，美国都已经走在了世界的前列，已经算是完善的通信互联网络更是为物联网的今后发展创作了良好的条件和先机。
4我国物联网的发展现状
我国早在20世纪90年代，就已经开始进行了有关物联网产业的研究和应用方面的探索，已知的有：
在各个地方，国家金卡工程非接触式智能卡已经广泛用于高速公路不停车收费，还有路面桥梁管理，铁路上的机，动车智能识别管理，以及对身份证电子别等方面，都已经开展了成功试点和一般规模的应用。
另外比较突出的就是电信智能卡整合了电子钱包所具备的功能推出的移动支付应用，以及用手机做为RFID的读写器开展的食品，药品安全管理与贵重物品的识别防伪等，以及在全国30多个城市运行的“一卡通”工程应用，物联网应用形成了一系列利民惠民的工程，推动了社会信息化进程，取得了明显成效。
在之前这些应用的基础上，在2004年启动的另一个物联网领域的重要应用——无线射频识别RFID的行业应用试点工作。
这项应用工作主要涵括了农业领域的家畜，例如猪，狗，等肉年的饲养和食品加工的实时动态，还有可以追溯的管理;工业领域的电气，煤矿的安全生产，可以对矿工的安全进行监护;工业生产汽车和大型工业产品管理;药品及烟酒的动态可追溯监管;物流领域的民航行李、铁路货车调度监管等。
军队里物资的供给、武器机械及火车上电子票的管理等;在城市交通、公路、水运等交通管理上对车辆运行和对涉车涉驾的智能交通综合应用等RFID应用初见成效，市场规模已居全球第三位。
2008年的北京奥运会和2010年的上海世博会上，基于物联网的应用得到了很大的发展，从门票、安保、物品运输管理到食品安全、公交管理、环境管理等多个方面都有相应的物联网应用。
5物联网中的关键技术
1：
射频识别技术
射频识别技术又叫做RFID，
6物联网的应用领域
1：
城市管理：
（1）智能公交（公路，桥梁，公交，停车场等），物联网可以用于城市管理。
如上述的物联网技术了可以自动检测并报告公路，桥梁的路面状况，还可以避免过多过载的车辆经过桥梁，对桥梁进行实时监控。
还能够根据光线的强度对路灯进行自我调节，比如白天光线强时路灯就关闭，到了晚上路灯就会自动开启。
在交通方面，物联网技术可以通过检测设备，对公交或交通工具进行实时报道，你可以知道你要坐的公交离你还有多远，距离你还有几站路程，另外还可以检测设备，在道路拥挤或特殊情况时，系统会自动调配红绿灯，并可以向车主预告拥堵路段，推荐行驶最佳的路线。
物联网技术构成的智能公交系统通过综合运用网络通信，GIS地理信息和GPS定位及电控制等手段，集智能运营调度，电子站牌发布，IC卡收费，ERP管理等于一体。
2.医疗保健:
大数据提供了大量的分析和数据挖掘的机会在医疗保健领域。
不可思议的发现副作用,药物的相互作用就是这样一个例子。
它被发现通过大数据分析，当帕罗西汀和普拉固连在一起它们增加一个患者的血糖糖尿病水平。
对于谁是这些药物的同时服用起来一百万用户，这个发现是一个福音。
研究人员在南非发现了治疗用维生素B和进展为艾滋病HIV阳性患者的延迟和死亡之间的相关性。
在对艾滋病患者的治疗是昂贵的区域，这是一个重要发现。
更常见的例子是谷歌流感趋势，这使得预测和定位的基础上汇总的搜索查询流感爆发的。
3.移动：
移动设备总是在和是位置感知与多个传感器（摄像机，GPS，麦克风和Wifi。
这使得基于位置的数据，并为如实时流量分析，人群处理，法律和秩序，有针对性的基于位置的营销效益同样收获的收集。
4.智能电网：
这包括来自电力公司智能电网数据的复杂使用情况，以监测和控制用电量，预测能源需求，定位故障，加快修理。
消费者也都能从这种分析中获益，因为他们可以管理自己的使用模式，以降低他们的消费并走向绿色。
5.零售：
零售大数据分析的使用，包括并且不限于实时股票分析（每家商店，每架），同比销售和交叉销售分析（频繁项集），有针对性的营销，研究客户的店内行为，提高店面布局和个性化推荐。
6.执法：
大数据分析起到了执法中起重要作用。
贡献包括欺诈检测和预防，犯罪行为和犯罪嫌疑人的身份证明和法医数据分析.
7物联网的安全问题
7.1物联网安全问题的分析
如今人们逐步进入物联网交流的时代,网络,购买,支付账单,管理自己的健康和财政都在物联网上,传感器和机器在哪里跟踪实时信息和互相交流,但是自然是大数据将生成和分析为目的的“智能业务”和“个性化”在当下，物联网和其他技术不再是一个瓶颈，成本和用户分析无处不在。
然而,这带来了几个隐私的风险挑战——隐私信息披露未经许可,不请自来的广告,不必要的暴露敏感信息和不必要的注意力被恶意的利益。
物联网的应用给人们的生活带来了很大的方便，比如我们不在需要装着大量的现金去购物，我们可以通过一个很小的射频芯片就能够感知我们身体体征状况，我们还可以使用终端设备控制家中的家用电器，让我们的生活变得更加人性化、智能化、合理化。
如果在物联网的应用中，网络安全无法保障，那么个人隐私、物品信息等随时都可能被泄露。
而且如果网络不安全，物联网的应用为黑客提供了远程控制他人物品、甚至操纵一个企业的管理系统，一个城市的供电系统，夺取一个军事基地的管理系统的可能性。
我们不能否认，物联网在信息安全方面存在许多的问题，这些安全问题主要体现在一下几个方面。
1.1 感知节点和感知网络的安全问题
在无线传感网中，通常是将大量的传感器节点投放在人迹罕至或者环境比较恶劣的环境下，感知节点不仅仅数目庞大而且分布的范围也很大，攻击者可以轻易的接触到这些设备，从而对它们造成破坏，甚至通过本地操作更换机器的软硬件。
通常情况下，传感器节点所有的操作都依靠自身所带的电池供电，它的计算能力、存储能力、通信能力受到结点自身所带能源的限制，无法设计复杂的安全协议，因而也就无法拥有复杂的安全保护能力。
而感知结点不仅要进行数据传输，而且还要进行数据采集、融合和协同工作。
同时，感知网络多种多样，从温度测量到水文监控，从道路导航到自动控制，它们的数据传输和消息也没有特定的标准，所以没法提供统一的安全保护体系
1.2 自组网的安全问题
自组网作为物联网的末梢网，由于它拓扑的动态变化会导致节点间信任关系的不断变化，这给密钥管理带来很大的困难。
同时，由于节点可以自由漫游，与邻近节点通信的关系在不断地改变，节点加入或离开无需任何声明，这样就很难为节点建立信任关系，以保证两个节点之间的路径上不存在想要破坏网络的恶意节点。
路由协议中的现有机制还不能处理这种恶意行为的破坏。
1.3 核心网络安全问题
物联网的核心网络应当具备有相对完整的保护能力，只有这样才能够使物联网具备有更高的安全性和可靠性，但是在物联网中节点的数目十分的庞大，而且以集群方式存在，因此会导致在数据传输时，由于大量机器的数据发送而造成网络拥塞。
而且，现有通行网络是面向连接的工作方式，而物联网的广泛应用必须解决地址空间空缺和网络安全标准等问题，从目前的现状看物联网对其核心网络的要求，特别是在可信、可知、可管和可控等方面，远远高于目前的IP网所提供的能力，因此认为物联网必定会为其核心网络采用数据分组技术。
此外，现有的通信网络的安全架构均是从人的通信角度设计的，并不完全适用于机器间的通信，使用现有的互联网安全机制会割裂物联网机器间的逻辑关系。
1.4 物联网业务的安全问题
通常在物联网形成网络时，是将现有的设备先部署后连接网络，然而这些联网的节点没有人来看守，所以如何对物联网的设
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