物联网还未普及应用的一大原因还在于安全隐私保障。可以看到因特网上病毒肆虐,如果在涉及面更广的物联网上,在涉及利益更高的CPS上,安全保障就显得更加急迫了。另一道普及的屏障是个人隐私问题。谁也不愿意把自身
物联网还未普及应用的一大原因还在于安全隐私保障。可以看到因特网上病毒肆虐,如果在涉及面更广的物联网上,在涉及利益更高的CPS上,安全保障就显得更加急迫了。另一道普及的屏障是个人隐私问题。谁也不愿意把自身行为完全暴露出去,而物联网的目的又是把所有事物及其属性连入网中。这两点存在明显的矛盾,需要找到一个平衡点才能让物联网可以实际普及开来。
以上关键技术需要相关研究和管理部门统一标准化,才能推动物联网真正发展和实际应用。而未来的车联网要大规模部署,实现网连城市智能交通的目的,还需要以下两类关键技术的保证。
1)DSRC和VPS技术。
目前在汽车定位、通信及收费领域应用较多的是DSRC(Dedicated Short Range Communication)以及VPS (Vehicle Positioning System)技术。DSRC是一种微波技术,主要应用在电子道路收费方面;而VPS则是一种GPS+GSM技术,在汽车导航、求助及语音通信方面有着较广泛的应用。以上两种技术已经使用,较为成熟。
2)适合车联网应用的无线通信技术。
车联网的关键技术是如何实现车与路、车与车之间的信息交换与互动,而在其中扮演主要角色的是无线通信技术。需要研究现有的多种无线技术中哪一种符合实时互动,以及兼容传统与未来车联网应用的要求。
4构建车联网方案
如何构建车联网,对于这个问题,不同的人可能给出不同的答案。下面介绍IT商业新闻网提出的一个过渡型方案[9],通过分析这一个方案展示车联网部署中可能要面临的问题。
实现车联网,可以分两步走。
1)实现车辆与道路基础设施之间的信息交换。
这是一个过渡型方案,需要兼容传统车辆,现有的交通信号(行车线、红绿灯、指示牌、速度限制等)都应该被保留,因为这是新旧交通系统兼容所需要的基础和保障。将无线数字传输模块植入到当前的道路交通信号系统中去,数字模块可向路经的汽车发放数字化交通灯号信息、指示信息、路况信息,并接受联网汽车的信息查询及导航请求,然后可将有关信息反馈给相关的联网汽车。将无线数字传输模块植入到联网汽车中去,令联网汽车可接收来自交通信号系统的数字化信息,并将信息于联网汽车内显示,同时还将信息与车内的自动/半自动驾驶系统相连接,作为汽车自动驾驶的控制信号。联网汽车的显示终端同时作为城市道路交通导航系统来使用,在这个车联网系统中,卫星导航将不再需要,因为导航信息直接来自具有更快、更新、更全面导航功能的数字化交通系统;联网汽车的数字传输模块包含有联网汽车的身份代码(ID)信息,即 “数字车牌”信息,这是车联网对汽车进行通信、监测、收费及管理的依据。
2)令行驶中的车辆互联互动。
联结路面行驶中的汽车是实现车联网的第二步。为了使联网汽车与传统汽车兼容,现有的汽车灯号系统(刹车灯、转向灯、危险信号灯)都会获得保留,这也是新旧系统兼容的基础及保障。将无线数字传输模块植入到联网汽车中去,数字模块可以向周边联网汽车提供数字化灯号信息及状态信息,并且数字化信息与其传统灯号信息是同步发送的。联网汽车中的无线数字传输模块可同步接收来自其他联网汽车的数字化信息并在汽车内进行显示,同时将信息与车内的自动/半自动驾驶系统相连及互动,为联网汽车的安全行驶提供依据。根据接收到的由其他联网汽车发送的数字信息,联网汽车便会知道周边联网汽车的状况,包括位置、距离、相对速度及加速度等,并在紧急刹车情况下,可令随后的联网汽车同步减速,有效防止汽车追尾事故的发生。联网汽车还可随时通过数字化网络与周边任意联网汽车进行通话。在有需要时,还可向附近的联网汽车进行广播,告知有关紧急情况。
5学术研究
关于物联网的国际学术会议影响力正逐渐增强,各国研究基金的支持规模不断加大。然而处于探索的初期,现已发布的学术成果还不多,发表的论文比较多的还是指出研究方向的前瞻性研究。下面对现有的比较有影响力的学术成果进行简述和加以分类。
5.1物联网方面
物联网的研究普遍基于应用。我们从以下方面分别选择具有代表性的论文加以讨论。
1)RFID与传感器研究。
RFID是物联网最基本的关键技术,得到了广泛研究。Liu等[10]主要研究了在物联网中如何同时读取多个被动RFID标签, 使得读取的标签之间冲突减少,从而实现加快辨识物品的目的。
传感器节点已经广泛应用到人们平时的生活和工作之中。不同于传统的传感器组网方式,文献[11]提出了一种基于周围情况而自发分簇组成动态传感网的方式。这样的组网形式在物流运输中,在BSN(Body Sensor Network)这些动态性较高的场景中将有比较好的应用前景。文中设计了名为Tandem的算法,用于移动传感器节点可以根据情景感知的内容自发的分簇的组成网络,并且Tandem可以实现重新分簇组网的功能,如果情景感知内容不变,则保持网络的连通。
2)模型研究。
物联网最直接的应用就是在供应链和物流上。文献[12]针对物联网中的供应链,提出一个计算其效能的数学模型。通过这个数学模型,可以估计在使用不同的供应链系统设计策略的情况下所达到的效果和投入的成本,从而为使用者提供选择策略的依据。在建立数学模型的过程中,作者将检测设备分为条形码、RFID、无线传感器,将供应链分成了供应商、运输商、消费者,以这六项要素为基础建立了数学模型。
3)数据处理研究。
如前文所述,数据处理在物联网中的研究也是有其重要价值的。ONS(Object Naming Service)服务是一种集中式的查找服务,类似于因特网中的DNS服务。通过ONS,人们可以通过货品上的电子产品号来查找这件货品的制造商。但是文献[13]作者发现,现在的ONS服务中有一个不足,即由于ONS服务的根节点不止一个,每个国家都可以有自己的ONS服务根节点,这就使得在多个ONS服务之间查找货品信息变得不方便。作为改进,论文提出了MONS(Multipolarity for the ONS)服务,这是在ONS服务的基础上通过增加基础设施,使得人们可以通过一次在ONS服务中的查询就能找到相应货品的信息,即使这条信息在其他的ONS服务中。
4)信息安全研究。
文献[14]研究了信息安全的问题。在供应链系统中,组织之间需要交换货品的信息,比如一批货品从供应商手上交到运输商手上,供应商会将货品的RFID信息一起转交。EPCIS协议是用来规定这些信息的交换的。作者提出EPCIS协议在访问权限控制上存在不足,使得协议无法限制哪些人可以访问哪些信息。作者在EPCIS协议的基础上提出了一种新的基于规则的协议,通过定义访问规则来限制用户访问,保证信息的安全。 (责任编辑:南粤论文中心)转贴于南粤论文中心: http://www.nylw.net(南粤论文中心__代写代发论文_毕业论文带写_广州职称论文代发_广州论文网)
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