張曉宇，譚延軍

（中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十七研究所，沈陽(yáng)110032）

·微機(jī)應(yīng)用·

應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)的幾個(gè)協(xié)議概述

張曉宇，譚延軍

（中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十七研究所，沈陽(yáng)110032）

物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的發(fā)展是基于互聯(lián)網(wǎng)（Internet）的，而物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展又為我們展現(xiàn)了未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的壯麗圖景。各種計(jì)算系統(tǒng)、日常物品都能夠智能化地連接起來(lái)，從而能夠被使用者感知和操作，這些應(yīng)用將使目前的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用發(fā)生前所未有的轉(zhuǎn)變，從而為全球經(jīng)濟(jì)帶來(lái)巨大商機(jī)?；诖?，傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)中基于IP的通訊協(xié)議仍將在未來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)通訊中扮演核心角色。在傳統(tǒng)的OSI層次基礎(chǔ)上，基于傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，介紹幾個(gè)由IEEE和IETF標(biāo)準(zhǔn)化小組針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)傳輸特點(diǎn)，兼顧物聯(lián)網(wǎng)傳輸安全制定的新協(xié)議。從這些協(xié)議中都能夠找到傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)中那些開(kāi)放互聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的痕跡，同時(shí)又適用于物聯(lián)網(wǎng)傳輸。未來(lái)隨著這些協(xié)議的不斷完善和實(shí)施，基于互聯(lián)網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)將融合所有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施和資源，從而實(shí)現(xiàn)更大意義上的智能互聯(lián)和應(yīng)用。

物聯(lián)網(wǎng)；安全性；基于IPv6的低能耗個(gè)人無(wú)線局域網(wǎng)協(xié)議（6LoWPAN）；IEEE802.15.4協(xié)議；約束性應(yīng)用層協(xié)議（CoAP）

1 概述

雖然要準(zhǔn)確描述起來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)的范疇還很模糊，但不可否認(rèn)其應(yīng)用規(guī)模越來(lái)越大。與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用相關(guān)的一些主要概念，包括無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）、低功耗個(gè)人無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)（LoWPAN）及射頻識(shí)別技術(shù)（RFID）等，物化了互聯(lián)網(wǎng)，使連接其中的所有節(jié)點(diǎn)都能夠被感知和操作。為確保這些應(yīng)用能夠安全有效地操作，需要在安全及通訊領(lǐng)域?yàn)檫@些受約束的傳感器平臺(tái)設(shè)計(jì)不同于傳統(tǒng)Internet協(xié)議棧的新的優(yōu)化傳輸協(xié)議[1]。

為了使現(xiàn)有的Internet基礎(chǔ)設(shè)施能夠被未來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備所用，新設(shè)計(jì)的協(xié)議必須能夠滿足低功耗、無(wú)線傳輸、數(shù)據(jù)安全可靠等要求?；谶@一目標(biāo)，IEEE和IETF的標(biāo)準(zhǔn)化制定工作組為未來(lái)融合了Internet的IoT設(shè)計(jì)了全新的通訊協(xié)議，這些協(xié)議與Internet通訊兼容，同時(shí)又保證了具有物聯(lián)網(wǎng)特質(zhì)的節(jié)點(diǎn)設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸。這些協(xié)議的制定為未來(lái)IoT與Internet的融合和發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，特別是在數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?、安全性、無(wú)線通訊的低功耗、低速率等方面，新協(xié)議都做了全新的探索和設(shè)計(jì)，下面就分別介紹這幾個(gè)協(xié)議。

2 物聯(lián)網(wǎng)通訊協(xié)議

協(xié)議設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于保證物聯(lián)網(wǎng)中的各種傳感器及智能節(jié)點(diǎn)能夠在Internet的基礎(chǔ)設(shè)施間傳輸，同時(shí)還應(yīng)該確保在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的安全性和有效性[2]。

2.1 應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)的協(xié)議棧

在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展初期，其通訊主要是在由各種傳感器構(gòu)成的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)的，傳統(tǒng)的Internet協(xié)議棧并不能很好地應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)通訊[3]。為了使目前成熟的互聯(lián)網(wǎng)資源能夠應(yīng)用到未來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)中，IEEE（the Electrical and Electronics Engineers）和IETF（the Internet Engineering Task Force）的幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化小組以O(shè)SI的開(kāi)放互聯(lián)架構(gòu)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了幾個(gè)針對(duì)未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的通訊協(xié)議。這些協(xié)議的設(shè)計(jì)充分考慮了物聯(lián)網(wǎng)通訊的兩個(gè)主要特性——低功耗的傳感器應(yīng)用和低速率的無(wú)線通訊。雖然這些協(xié)議兼顧了那些獨(dú)立于Internet的傳統(tǒng)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）傳輸應(yīng)用，但不同于那些傳統(tǒng)協(xié)議；新的標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議保證了這些WSN能夠無(wú)縫地與Internet的協(xié)議?；ヂ?lián)互通，從而確保了WSN中的各個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)能夠自由地使用傳統(tǒng)Internet資源。幾個(gè)協(xié)議在SOI層次架構(gòu)中的對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)下圖。

從圖1中可以看出，應(yīng)用于IoT的新協(xié)議主要包括如下幾個(gè)方面的特點(diǎn)：

圖1 應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)的通訊協(xié)議

（1）物理層（PHY）的低能耗通訊和介質(zhì)傳輸層（MAC）基于IEEE802.15.4的通訊協(xié)議，確保了物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)在基于OSI架構(gòu)的Internet網(wǎng)絡(luò)上的可靠通訊，從而為IoT在OSI架構(gòu)的上層實(shí)現(xiàn)可靠通訊奠定了基礎(chǔ)；

（2）在IEEE802.15.4通訊協(xié)議中，為降低能耗，使IoT的上層數(shù)據(jù)傳輸最多為102個(gè)字節(jié)，這一數(shù)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)Internet傳輸中IPv6協(xié)議的1280個(gè)字節(jié)，從而確保了IoT在網(wǎng)絡(luò)層的傳輸可以采用IPv6協(xié)議完成。這一工作通過(guò)在適應(yīng)層的6LoWPAN協(xié)議實(shí)現(xiàn)。該協(xié)議還實(shí)現(xiàn)了IoT通訊中的數(shù)據(jù)包的打包/解包功能，這與IPv6的數(shù)據(jù)包傳輸機(jī)制是一樣的；

（3）6LoWPAN的路由機(jī)制通過(guò)低功耗/失真網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議（RRL）實(shí)現(xiàn)，不同于普通的路由協(xié)議，RRL提供了一種專屬于IoT應(yīng)用領(lǐng)域的路由協(xié)議架構(gòu)，確保數(shù)據(jù)包能夠以低功耗的模式完成路由功能；

（4）在應(yīng)用層，通過(guò)約束性應(yīng)用層協(xié)議（the Constrained Application Protocol;CoAP）實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。該協(xié)議由IETF設(shè)計(jì)，確保了IoT中的通訊數(shù)據(jù)能夠與Internet中流行的Web頁(yè)面交互傳輸。

2.2 協(xié)議安全性

傳統(tǒng)的Internet協(xié)議中，安全性設(shè)計(jì)主要包括如下幾個(gè)方面：數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋Ｃ苄?；?shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾?；信息流的身份鑒別和不可拒絕性[4]。而在IoT中，數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩猿薎nternet協(xié)議中固有的安全屬性外，還涉及傳感器節(jié)點(diǎn)間的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸，如傳輸數(shù)據(jù)的有效性、可恢復(fù)性、私密性、匿名屬性及可信性等[5]。

3 IoT通訊中物理層及介質(zhì)傳輸層協(xié)議

正如IEEE為各種技術(shù)應(yīng)用制定的標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)則一樣，在針對(duì)低能耗器件應(yīng)用、無(wú)線通訊、低速率傳輸?shù)腎oT領(lǐng)域，IEEE制定了應(yīng)用于物理層（PHY）和介質(zhì)傳輸層（MAC）的通訊協(xié)議IEEE802.15.4。

當(dāng)傳輸距離不超過(guò)10米時(shí)，IEEE802.15.4協(xié)議規(guī)定的數(shù)據(jù)傳輸速率為250Kbit/s。該協(xié)議最初在2006年制定，2011年升級(jí)為現(xiàn)行版本，新版本增加了市場(chǎng)應(yīng)用及網(wǎng)絡(luò)部署實(shí)施時(shí)的一些規(guī)則。它的幾個(gè)修訂版本包括IEEE802.15.4a，僅限于物理層應(yīng)用；中國(guó)版的IEEE802.15.4c開(kāi)放了傳輸帶寬標(biāo)準(zhǔn)；同時(shí)日本版的協(xié)議為IEEE802.15.4d；而應(yīng)用于MAC層的修訂協(xié)議IEEE802.15.4e則側(cè)重于時(shí)間同步的多跳通訊。

3.1 PHY層的IEEE802.15.4協(xié)議

側(cè)重于低功耗無(wú)線傳輸，IEEE802.15.4協(xié)議為6LoWPAN及CoAP等高層通訊協(xié)議的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)，同時(shí)它也兼顧了目前流行的一些無(wú)線通訊標(biāo)準(zhǔn) ，如 ZigBee-2006、ZigBee-PRO、ISA 100.11a 及WirelessHART等。這些協(xié)議作為傳統(tǒng)無(wú)線通訊領(lǐng)域的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并不支持無(wú)線傳感器件在Internet網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)通訊。其中ZigBee協(xié)議側(cè)重于家庭自動(dòng)化及智能能源監(jiān)控領(lǐng)域，WirelessHART及ISA 100.11a等側(cè)重于工業(yè)自動(dòng)化及自動(dòng)控制領(lǐng)域。IEEE802.15.4在制定之初就兼容了上述這些傳統(tǒng)協(xié)議，同時(shí)它也做了很多技術(shù)上的改進(jìn)，以支持無(wú)線及低能耗器件在Internet網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)通訊。

IEEE802.15.4在物理層實(shí)現(xiàn)了無(wú)線傳感器中射頻收發(fā)器的管理及電源與數(shù)據(jù)信號(hào)管理，同時(shí)支持信道選擇。它在標(biāo)準(zhǔn)的2.4GHz帶寬內(nèi)允許劃分16個(gè)獨(dú)立信道以實(shí)現(xiàn)通訊。通過(guò)運(yùn)用直接順序擴(kuò)頻技術(shù)（DSSS），直接順序超高頻寬帶通訊技術(shù)（UWB）和線性擴(kuò)頻（CSS）等調(diào)制技術(shù)，IEEE802.15.4確保了數(shù)據(jù)在物理層傳輸?shù)目煽啃?。這些調(diào)制技術(shù)在有限的頻譜能量密度限制下充分?jǐn)U展了數(shù)據(jù)傳輸帶寬，提高了傳輸效率，降低了能耗。

3.2 MAC層的EEE802.15.4協(xié)議

在MAC層，協(xié)議主要完成定義物理傳輸信道、確定網(wǎng)絡(luò)信標(biāo)、數(shù)據(jù)幀校驗(yàn)、保障時(shí)槽、節(jié)點(diǎn)聯(lián)合及傳輸安全性等工作，同時(shí)將傳感器劃分為全功能器件（FFD）和縮減功能器件（RFD）。FFD器件能夠與標(biāo)準(zhǔn)的Internet網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行通訊，而RFD只能與FFD及RFD通訊。通過(guò)劃分FFD和RFD，協(xié)議支持傳統(tǒng)Internet網(wǎng)絡(luò)中的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊、星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼熬奂途W(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)龋瑥亩鴮⒆鳛镮oT核心器件的無(wú)線傳感器件之間的通訊融入到Internet網(wǎng)絡(luò)中。

3.3 IEEE802.15.4協(xié)議中的安全性考慮

雖然在IoT的數(shù)據(jù)通訊中，安全性考慮及實(shí)現(xiàn)更多的是在更高層的6LoWPAN及CoAP協(xié)議中完成，但在IEEE802.15.4制定之初，數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩詥?wèn)題已經(jīng)被納入其中，這主要得益于IEEE802.15.4協(xié)議規(guī)定的傳感器硬件設(shè)計(jì)中采用的對(duì)稱密碼學(xué)技術(shù)。協(xié)議支持多種模式的安全傳輸標(biāo)準(zhǔn)，如非安全模式（數(shù)據(jù)不加密，無(wú)校驗(yàn)）；AES-CBC-MAC-32模式（數(shù)據(jù)不加密，校驗(yàn)采用32bit-MIC方式）；AES-CTR模式（數(shù)據(jù)加密，無(wú)校驗(yàn)）；AES-CCM-128模式（數(shù)據(jù)加密，校驗(yàn)采用128bit-MIC方式）等。這些安全模式的級(jí)別不同，使得其在數(shù)據(jù)幀的包頭設(shè)計(jì)中采用的加密數(shù)據(jù)位也不同，加密級(jí)別越高，能耗越大。

4 網(wǎng)絡(luò)層的loT通訊協(xié)議

Internet網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的一個(gè)基本特征就是保證數(shù)據(jù)包能夠在各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)傳輸，這得益于它的IP通訊協(xié)議設(shè)計(jì)，即IPv6協(xié)議。類(lèi)似于IPv6協(xié)議，IETF標(biāo)準(zhǔn)化制定小組于2007年發(fā)布了6LoWPAN協(xié)議（IPv6 over Low-power Wireless Personal Area Networks），該協(xié)議能夠使采用IPv6協(xié)議的數(shù)據(jù)包在IEEE802.15.4協(xié)議支持下在無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)中無(wú)縫傳輸，從而實(shí)現(xiàn)了IoT中的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)與Internet網(wǎng)絡(luò)的融合[6]。

作為IoT網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)Internet通訊的核心技術(shù)，6LoWPAN協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)徹底改變了人們傳統(tǒng)上認(rèn)為的在受約束的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中采用IPv6不可能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊的想法。6LoWPAN協(xié)議作為一個(gè)成功范例，實(shí)現(xiàn)了采用Internet的通訊模式（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、星型、聚集網(wǎng)絡(luò)等）完成IoT間數(shù)據(jù)通訊的功能，充分證明了通過(guò)采用合適的標(biāo)準(zhǔn)，制定適用的協(xié)議，實(shí)現(xiàn)IoT與Internet的融合是可行的。

6LoWPAN在網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)層通過(guò)壓縮數(shù)據(jù)包頭，提高了數(shù)據(jù)包的傳輸效率，同時(shí)定義了新的傳輸機(jī)制，以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)IPv6通訊中數(shù)據(jù)包的自動(dòng)重新尋址和鄰居發(fā)現(xiàn)等功能[7]。

目前在6LoWPAN協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)中存在的問(wèn)題是其對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩詻](méi)有考慮，在這方面未來(lái)將要解決的問(wèn)題主要有包括：

安全漏洞識(shí)別：正如在RFC4944文檔中所描述的，如何識(shí)別6LoWPAN中EUI-64接口地址的真?zhèn)危驗(yàn)椴捎绵従幼R(shí)別及多邊形路由技術(shù)而帶來(lái)的數(shù)據(jù)泄露等。通過(guò)移植已有的Internet網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸安全性技術(shù)也許是一個(gè)有效辦法；

安全需求及安全策略識(shí)別：文檔RFC4919描述了圖1所示的各層次間的尋址安全性問(wèn)題，建議新安全策略的制定應(yīng)該取決于針對(duì)無(wú)線傳感器件的應(yīng)用需求。譬如Internet網(wǎng)絡(luò)傳輸層中采用的IPSec安全協(xié)議，對(duì)于實(shí)現(xiàn)6LoWPAN協(xié)議的安全傳輸是一個(gè)很好的借鑒。

5 應(yīng)用層的IoT協(xié)議

如上文圖1所示，應(yīng)用層通訊通過(guò)CoAP協(xié)議實(shí)現(xiàn)，該協(xié)議由IETF的CoRE標(biāo)準(zhǔn)化小組（the Constrained RESTful Environments working group）制定，下面對(duì)它作簡(jiǎn)單介紹。

5.1 CoAP協(xié)議介紹

CoAP協(xié)議通過(guò)類(lèi)似于Internet中的Web頁(yè)面處理數(shù)據(jù)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用層元數(shù)據(jù)的壓縮并實(shí)現(xiàn)與Web數(shù)據(jù)的交互操作。通過(guò)6LoWPAN，CoAP協(xié)議在上層通過(guò)UDP協(xié)議實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。雖然就Internet通訊中的TCP協(xié)議如何應(yīng)用到6LoWPAN中的問(wèn)題還處在持續(xù)不斷地研究爭(zhēng)論中，但CoAP采用的通訊方法還是十分類(lèi)似與TCP協(xié)議的。

CoAP協(xié)議能夠使IoT中的感知應(yīng)用與Internet中的應(yīng)用無(wú)須經(jīng)過(guò)修改早期的Internet通訊協(xié)議代碼就實(shí)現(xiàn)交互傳輸。CoAP通過(guò)把HTTP限制為一個(gè)專用子集，使其能夠應(yīng)用于6LoWPAN的傳感器通訊中，從而實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)中用戶間、應(yīng)用程序間及設(shè)備間的通訊應(yīng)用。CoAP協(xié)議通過(guò)在各種端對(duì)端的應(yīng)用之間提供請(qǐng)求應(yīng)答機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)受約束的作為IoT節(jié)點(diǎn)的各傳感器之間的尋址與資源共享，這類(lèi)似于Web中的URL尋址方式。通過(guò)一個(gè)前向或后向網(wǎng)關(guān)，將HTTP轉(zhuǎn)換成CoAP格式的數(shù)據(jù)包，或CoAP協(xié)議本身提供的功能，IoT在應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)了IoT節(jié)點(diǎn)與Internet節(jié)點(diǎn)之間端對(duì)端的互聯(lián)互通。

由于采用請(qǐng)求應(yīng)答機(jī)制，CoAP協(xié)議可實(shí)現(xiàn)端對(duì)端設(shè)備間的異步信息交換。因?yàn)橥ㄟ^(guò)不可靠的UDP傳輸，因此CoAP的數(shù)據(jù)可靠性機(jī)制是輕量級(jí)的。采用這種機(jī)制實(shí)現(xiàn)的發(fā)送數(shù)據(jù)可被確認(rèn)，因?yàn)閿?shù)據(jù)發(fā)送端采用了簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)停止/等待重發(fā)補(bǔ)償機(jī)制。接收端通過(guò)接收數(shù)據(jù)識(shí)別信息來(lái)確認(rèn)收到數(shù)據(jù)的真實(shí)性，如果接收端沒(méi)有收到確認(rèn)信息，則發(fā)送一個(gè)復(fù)位信息通知發(fā)送端拒絕接收。

不同于Internet中的基本信息傳輸方式，CoAP中的信息通訊采用混選機(jī)制，混選機(jī)制分四種：確定性、可選性、安全及不安全。確定性是指發(fā)送端在發(fā)送信息之前能夠確定識(shí)別接收端；可選性是指接收端可能在數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)被發(fā)送端忽略或不被識(shí)別；安全和不安全的選擇模式?jīng)Q定某種選擇方式是如何被一個(gè)中間節(jié)點(diǎn)選中的。

5.2 CoAP安全性

CoAP通過(guò)定義DTLS（Datagram Transport-Layer Security）來(lái)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用層信息傳輸?shù)陌踩浴Ｔ摪踩詸C(jī)制支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸?shù)臋C(jī)密性、數(shù)據(jù)鑒別、完整性、非拒絕性和保護(hù)數(shù)據(jù)不被重置攻擊。在Internet中，DTLS的安全機(jī)制在傳輸層實(shí)現(xiàn)，而不是在應(yīng)用層。CoAP采用了DTLS中的這些安全保護(hù)機(jī)制，同時(shí)把它們修訂融合到IoT的應(yīng)用層中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全傳輸。

6 結(jié)束語(yǔ)

目前的IoT實(shí)施中已經(jīng)可見(jiàn)Internet網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的身影?；贗P的網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議機(jī)制必將成為未來(lái)IoT通訊的基礎(chǔ)和核心技術(shù)。同時(shí)IoT的成功應(yīng)用必須以數(shù)據(jù)的安全傳輸為前提，因此IoT協(xié)議的設(shè)計(jì)必須考慮安全性問(wèn)題。上面介紹的幾個(gè)協(xié)議是IEEE和IETF針對(duì)IoT和Internet的融合而設(shè)計(jì)的，有些標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)開(kāi)始實(shí)施，有些還需要進(jìn)一步更新完善。

[1]M.Palattella et al.,“Standardized protocol stack for the Internet of(Important)things,”IEEE Commun.Surveys Tuts.,vol.15,no.3,pp.1389–1406,2013.

[2]G.Gan,L.Zeyong,and J.Jun,“Internet of things securityanalysis,”in Proc.IEEE Conf.iTAP,2011,pp.1–4.

[3]C.Medaglia and A.Serbanati,“An overview of privacy and security issues in the Internet of things,”in The Internet of Things.New York,NY,USA:Springer-Verlag,2010,pp.389–395.

[4]R.Weber,“Internet of things-new security and privacy challenges,”Comput.Law Security Rev.,vol.26,no.1,pp.23–30,Jan.2010.

[5]C.Xiangqian,K.Makki,K.Yen,and N.Pissinou,“Sensor network security:A survey,”IEEE Commun.Surveys Tuts.,vol.11,no.2,pp.52–73,2009.

[6]IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks—Part 15.4:Low-Rate Wireless Personal Area Networks(LR-WPANs),IEEE Std.802.15.4-2011(Revision of IEEE Std.802.15.4-2006),(2011)1-314,2011.

[7]IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks—Part 15.4:Low-Rate Wireless Personal Area Networks(LR-WPANs)Amendment 1:MAC Sublayer,IEEE Std.802.15.4e-2012(Amendment to IEEE Std.802.15.4-2011),(2011)1-225,2012

An Overview of Several Protocols Applied to the Internet of Things

Zhang Xiaoyu,Tan Yanjun
（The 47th Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation,Shenyang 110032,China）

The development of the Internet of Things(IoT)is based on the Internet,and rapid development of Internet of Things shows us a grand picture of the future Internet applications.A variety of computing systems and everyday objects are able to be intelligently connected,thus can be perceived and operated,which will make the unprecedented changes to present Internet application,and bring huge business opportunities for the global economy.Based on this,the traditional Internet communication protocol based on IP will still play a central role in the future of Internet communication.This article is based on traditional OSI layers and traditional Internet protocols,introducing several new protocals established by IEEE and IETF standards groups,according to the characteristics and the security of IoT transmission.From these protocols,the trace of open Internet standard protocol in the traditional Internet can be found,and is also suitable for IoT transmission.In the future,as the constant improvement and implementation of these protocols,IoT based on the Internet will merge all the network facilities and resources,and thus realize intelligent interconnection and application in a greater sense.

Internet of Things(IoT);Security;Low-energy Personal Wireless LAN Protocol based on IPv6(6LoWPAN);IEEE802.15.4 protocal;Constrained Application Protocol(CoAP)

10.3969/j.issn.1002-2279.2017.04.017

TP14

A

1002-2279-（2017）04-0067-05

張曉宇（1985—），男，內(nèi)蒙古自治區(qū)呼倫貝爾人，碩士，主研方向：信息安全。

2017-04-07