基于PUF的低开销物联网安全通信方案

将物理不可克隆函数（Physical Unclonable Function,PUF）与椭圆曲线上的无证书公钥密码体制相结合,提出一种面向物联网的安全通信方案,在节点设备不存储任何秘密参数的情况下,实现设备间消息的安全传递.方案无需使用高计算复杂度的双线性对运算,并提供了消息认证机制.安全性分析表明,该方案不仅能够抵抗窃听、篡改、重放等传统攻击,而且可以有效防范节点设备可能遭到的复制攻击.对比结果显示,相较于同类方案,该方案明显降低了设备的资源开销.     

适用于物联网安全的机器学习方法综述

物联网已成为重要的网络范式,并且有许多智能设备通过物联网连接。尽管如此,要完全实现物联网愿景仍然存在许多障碍,其中安全和隐私较为关键。确保物联网中的安全和隐私特别复杂,尤其是对于能源供应有限和计算能力低下的资源受限设备而言。机器学习作为另一个重要领域,在计算机视觉、计算机图形学、自然语言处理、语音识别、决策和智能控制等方面均有应用。本文对机器学习在物联网安全中的应用进行了概述。首先对物联网设备及其安全问题进行介绍,然后提供了全面的调查,重点介绍了适用于物联网安全的机器学习技术的最新进展,并描述了各种物联网应用。此外,还讨论了研究挑战和未解决的问题。     

适用于物联网多频段通信的矩形微带天线设计

为满足主流物联网通信技术的应用需求,提出一种新型的矩形微带单极天线,适用于多频段通信,如射频识别、全球定位系统和无线局域网等。该矩形微带天线由一个带两个U形槽的矩形贴片和一个带两个长方形槽的接地面组成,具有四个工作频段,当谐振频率分别为1.22GHz, 2.47GHz, 3.61GHz和5.60 GHz时,相对带宽为25.7%（1.12~1.45 GHz）、25.3%（2.24~2.89 GHz）、15.7%（3.40~3.98 GHz）以及13.6%（5.21~5.97GHz）。仿真与实测结果显示,该天线的工作频段数量更多且相对带宽更高,在各工作频段内具有良好的全向辐射特性。     

适用于版权保护的安全视频水印方案

在版权保护应用中,针对敌手编辑一个水印放在作品中并声称他拥有版权或者他将合法水印嵌入到自己的作品中(拷贝攻击)这两个有关安全性攻击的问题,提出一种能够对视频片段和嵌入的水印进行双重验证的安全视频水印方案。提出的方案首先生成视频哈希值,然后由生成的哈希值、版权信息以及私钥构建水印。当产生版权争议时,可以通过含水印的视频哈希值、版权信息和私钥对视频片段和嵌入的水印分别进行验证,从而实现作品的所有权验证。理论分析和实验结果表明,提出的视频水印算法针对版权保护应用具有很好的安全性和健壮性。     

适用于物联网数据共享的区块链节点存储优化方案

在基于区块链的物联网数据共享中,区块链要求节点具备大量的存储资源,这极大阻碍了更多物联网设备加入共享。针对这个问题,提出一种适用于物联网数据共享的区块链节点存储优化方案。该方案提出适用于物联网数据共享场景的存储模型,引入部分重复码对实用拜占庭容错算法进行改进,在共识过程中完成区块链账本的优化存储。实验分析表明,该方案能够在保证共识效率和容错性的同时,大幅降低区块链节点的存储开销。     

适用于广播监视的安全视频水印方案

考虑到广播监视应用中对视频片段的认证问题,基于三维离散小波变换,提出一种新颖的顽健视频散列算法,并利用生成的散列值和水印标识形成待嵌入的水印信息,以实现对视频片段的认证.在此基础上利用扩频水印技术提出一种适用于广播监视的安全、顽健的视频水印算法.理论分析和实验结果表明,提出的算法具有很好的安全性和顽健性.     

一种适用于农村通信的无线接入系统方案

无线接入网设计方案 用无线系统作为解决农村通信问题的手段,必须满足以下几个条件： （１）服务质量好：无线系统提供给用户的服务及其质量与有线系统可比,使用方法相同,即对用户而言是透明的。 （２）低成本：建设新的无线接入系统如果需要巨额投资,甚至比架设有线还昂贵,是没有任何意义的。按照目前情况,如果每个无线用户的平均费用低于３０００元,就非常有现实意义。 （３）方便快捷：这一点在抗灾地区或者施工场地就更具意义。 （４）可靠性高：农村地区由于偏远、交通不便,基站设备一般采用无人值守方式,就要求无线系统安全…     

一种适用于农村通信的无线接入系统方案

本文分析了我国解决农村通信的必要性和存在的问题,并根据农村通信的特点和现有通信技术,提出了一种低成本、高性能的无线接入网方案。     

基于物联网技术的通信管道安全控制方案分析

通信管道的安全控制是确保通信管道得到高质量应用的关键。本文从物联网技术的角度出发,对通信管道安全控制工作存在的不足之处进行了研究总结,并结合物联网技术的发展情况,制定了通信管道安全控制方案的优化策略,对提升通信管道安全管理综合质量,具有十分重要的意义。     

适用于60 GHz脉冲通信系统的Rake均衡接收方案

60 GHz脉冲通信环境中的多径衰落问题使信号能量发生弥散并产生符号间干扰(ISI).针对这一问题,分析了系统中ISI的严重程度,并研究了消除干扰的解决方法.在IEEE 802.15.3c工作组建立的60 GHz无线信道模型基础上,搭建了60 GHz脉冲通信系统仿真平台,对系统中的ISI进行了理论分析与数值仿真,设计了一种Rake接收机联合均衡器的接收方案.研究结果表明,采用两径MRC-Rake接收模块并联合MMSE线性均衡模块,既可获得多径分集增益又能有效处理ISI,在不增加过多复杂度的同时提高了系统性能.为今后60 GHz脉冲通信系统接收方案的设计提供了技术参考.     

A Novel Secure Data Transmission Scheme in Industrial Internet of Things

The industrial Internet of Things(IoT)is a trend of factory development and a basic condition of intelligent factory.It is very important to ensure the security of data transmission in industrial IoT.Applying a new chaotic secure communication scheme to address the security problem of data transmission is the main contribution of this paper.The scheme is proposed and studied based on the synchronization of different-structure fractional-order chaotic systems with different order.The Lyapunov stability theory is used to prove the synchronization between the fractional-order drive system and the response system.The encryption and decryption process of the main data signals is implemented by using the n-shift encryption principle.We calculate and analyze the key space of the scheme.Numerical simulations are introduced to show the effectiveness of theoretical approach we proposed.     

基于物联网形势下的5G通信技术应用研究

信息时代的重要标志就是互联网、物联网以及移动通信技术的高度融合.5G时代的到来开启了移动通信的全新空间.5G通信技术具有多种优势,是4G技术的全面升级.在物联网发展背景下,5G通信技术的应用呈现出全方位的发展状态,因此围绕5G通信技术应用,展开了对5G通信网络及关键技术的论述.     

基于电磁能量收集的无源WiFi物联网散射通信

为解决传统的物联网(IoT)通信设备功耗大、需要人工定期维护、频繁更换电池等问题,该文提出一种基于电磁波能量收集的无源WiFi物联网散射通信方法。该方法基于低功耗微处理器实现WiFi反向散射通信,同时利用自身收集的电磁波能量实现系统自供电,具有功耗低、无需电池、体积小、成本低、免人工维护、容易大量部署等诸多优势,可广泛用于物联网领域。     

基于物联网网关的传感器接入方案设计

物联网被看作信息领域一次重大的发展和变革机遇,狭义上的物联网指的是连接物品到物品的网络,从而实现物品的智能化识别和管理;广义上的物联网则可以看作是信息空间与物理空间的融合,将一切事物数字化网络化,在物与物之间、物与人之间、人与现实环境之间实现高效信息交互的一种方式。物联网网关是连接传感器网络与互联网网络的接入与控制设备,传感器收集的数据通过网关实现与互联网的互连,并进一步实现各种数据的转换及转发。文章首先简单介绍了物联网体系架构,在此基础上提出了基于物联网网关的传感器接入方案,最后,文章以LDAP作为开发环境,实现了传感器接入的信息存储方案。     

无线通信技术在物联网中的应用

随着计算机技术和互联网技术发展的日渐成熟,物联网技术的发展得到了广泛的重视,在未来我国各个发展领域会应用到更多物联网技术,对我国未来科技的发展有着重要的促进作用,例如在产品的生产、设计等方面都有一定的促进与导向作用,能提供更大的发展空间。随之发展的还有无线通信技术,其应用主要体现在家庭上网、企业办公的无线宽带和光纤设备上,使人与人之间的交流突破了空间的限制。文章对无线通信技术在物联网中的应用进行了分析。     

面向物联网数据特征的信息中心网络缓存方案

将信息中心网络(ICN)应用到物联网(IoT)架构(ICN-IoT),可以有效地解决数据分发问题,提高数据的传输效率.但在ICN-IoT中,现有的缓存研究主要是在内容流行度或新鲜度等单一维度上实现缓存配置,无法适应海量和多态的物联网数据特征,导致缓存效率低.针对上述问题,该文首先分析了物联网数据特征,将数据分为周期性数...     

A survey on communication protocols and performance evaluations for Internet of Things

The Internet of Things (IoT) is a large-scale network of devices capable of sensing, data processing, and communicating with each other through different communication protocols. In today's technology ecosystem, IoT interacts with many application areas such as smart city, smart building, security, traffic, remote monitoring, health, energy, disaster, agriculture, industry. The IoT network in these scenarios comprises tiny devices, gateways, and cloud platforms. An IoT network is able to keep these fundamental components in transmission under many conditions with lightweight communication protocols taking into account the limited hardware features (memory, processor, energy, etc.) of tiny devices. These lightweight communication protocols affect the network traffic, reliability, bandwidth, and energy consumption of the IoT application. Therefore, determining the most proper communication protocol for application developers emerges as an important engineering problem. This paper presents a straightforward overview of the lightweight communication protocols, technological advancements in application layer for the IoT ecosystem. The survey then analyzes various recent lightweight communication protocols and reviews their strengths and limitations. In addition, the paper explains the experimental comparison of Constrained Applications Protocol (CoAP), Message Queuing Telemetry (MQTT), and WebSocket protocols, more convenient for tiny IoT devices. Finally, we discuss future research directions of communication protocols for IoT.     

物联网与嵌入式技术

本文从物联网及其体系结构谈起,介绍了嵌入技术及嵌入式处理器,并对嵌入式技术在物联网中的作用及发展前景做了阐述.     

An efficient lightweight authentication scheme for human-centered industrial Internet of Things

Internet of Things (IoT) specifies a transparent and coherent integration of assorted and composite nodes. Unification of these nodes with large resources and servers has brought advancement in technology for industrial and government services. The industrial IoT (IIoT), with smart nodes, enhance the development and manufacturing of industrial process, which is on demand now. However, the security concern is substantial, and it is required to control to perform prosperous assimilation of IIoT. Authentication of these smart nodes and establishing mutual trust among them is essential to keep vulnerabilities and potential risks out. Hence, this paper presents an efficient lightweight secure authentication protocol from the perspective of human-centered IIoT. This proposed scheme assumes a registration center which simply generates public and secret information for a node when it initially joins the network. Once registration is done, the registration center is not needed anymore, and advanced processes like mutual authentication, secure key exchange, and communications are independently done by nodes involved. Furthermore, we show that this scheme can reduce exponential computations and computational overhead and resolves various possible attacks.