开关量、数字量、模拟量、离散量和脉冲量是电子测量和控制系统中经常遇到的不同类型的数据。它们在定义、特性和应用方面存在差异。开关量、数字量、模拟量、离散量和脉冲量是电子测量和控制系统中经常遇到的不同类型的数据。它们在定义、特性和应用方面存在差异。在电子测量和控制系统设计中，根据实际需求选择合适的数据类型是至关重要的。定义与特点 1.开关量（Switching Quantity）开关量是一种只有两种状态的数据类型，通常表示设备的开或关、高或低等状态。这种数据类型通常用于表示设备的状态，例如一个开关是否被按下，或者一个灯是否亮着。开关量的优点在于其简单、可靠，并且容易进行信号处理。例如，你可以通过逻辑运算（AND、OR、NOT等）来处理开关量的数据。例子：一个房间里有多个灯，每个灯都可以通过一个开关控制。开关量的数据类型可以用来表示每个灯的状态，例如灯是否亮着。2.数字量（Digital Quantity）数字量是一种离散的数据类型，可以表示整数或实数。数字量的取值范围是有限的，并且每个值都对应一个二进制代码。数字量的精度取决于其编码方式和位数。数字量的优点在于其精度高、抗干扰能力强，并且可以进行复杂的运算和处理。例子：一个数字温度计可以测量温度并将温度值以数字量的形式显示出来。数字量的数据类型可以用来表示这个温度值，例如30摄氏度。3.模拟量（Analog Quantity）模拟量是一种连续的数据类型，可以表示任何实数。模拟量的取值范围是无限的，并且每个值都对应一个电压或电流信号。模拟量的优点在于其能够表示真实世界的连续变化，但在数字处理方面比较困难。例子：一个模拟水位传感器可以检测水位并将水位值以模拟量的形式输出。模拟量的数据类型可以用来表示这个水位值，例如1.5米。4.离散量（Discrete quantity）在物联网（Internet of Things, IoT）中是指一种在时间或空间上离散取值的数据。离散量通常用于表示只有特定几个取值状态的现象或事物，如开关状态、分类数据等。与连续量（如温度、湿度等模拟量）不同，离散量是分散的、不连续的。例子：工业自动化：在工业自动化领域，机器的状态（如运行状态、故障状态等）通常用离散量表示。例如，一台机器的运行状态可以用离散量表示，取值可以为“运行中”、“停机”、“故障”等。智能家居系统：在智能家居系统中，各种设备（如灯光、空调、电视等）的状态通常用离散量表示。例如，灯光的开关状态可以用离散量表示，取值可以为“开”或“关”。5.脉冲量（Pulse Quantity）脉冲量是一种特殊的数据类型，它通常用于表示一段时间内的脉冲数量或时间间隔。这种数据类型可以用于测量频率、周期、时间间隔等。与开关量类似，脉冲量的取值范围也是有限的，通常是一个整数。脉冲量的优点在于其能够表示一段时间内的变化，并且可以进行高精度的测量。例子：一个速度传感器可以检测车速并将车速值以脉冲量的形式输出。脉冲量的数据类型可以用来表示这个车速值，例如每分钟60转。原文地址：cid:link_0

物联网(IoT)应用和智能设备的日益普及，导致4G和5G网络共存。移动网络运营商(MNO)通过整合各自的合法拦截解决方案，提高了效率，并节省了成本。这些解决方案是日益复杂的执法任务的众多来源之一，同时还有大量不同的设备连接到互联网。调查的潜在信息来源的范围对合法的情报收集提出了独特的挑战。多用途物联网设备有消费、商业和工业用途等，每种用途都提供了不同的有用拦截机会。即使在消费领域，物联网应用也从人工智能助手和智能家电到自动驾驶的安全关键系统。为了在这些用途中提供快速响应，移动网络运营商将计算机处理能力放置在靠近数据生成点的网络边缘。这是多访问边缘计算(MEC)的基础，是物联网的核心推动者。在支持云的网络拓扑中，边缘网络服务是根据需要动态创建和消除的，与具有可预测结构的旧静态网络相比，这使拦截变得复杂。此外，在边缘创建和使用的数据不会返回到网络核心。因此，这种流量的拦截必须在边缘完成，这需要对不断变化的网络拓扑进行每分钟的响应。自定义网络执行5G网络工作负载的服务，例如用户平面功能(UPF)和虚拟无线接入网络(vRAN)，基于虚拟网络功能(VNF)，在网络边缘复制核心网元。这些虚拟功能被构建为连接在一起以实现更复杂的功能，可以在网络上的任何边缘位置按需实例化和终止。例如，当UPF实例在网络边缘位置启动以进行数据包传送时，平台会启动通信内容数据包聚合器(CCPAG)。其提供X3接口，用于将本地拦截的流量传输到集中中介实体，或直接传输到请求机构。这些动态架构往往很复杂且快速变化，使得软件定义网络（包括用于维持网络性能的高速发现和路由表更新）对其功能发挥重要作用。信息中心网络信息中心网络(ICN)可以在动态定义的网络中实现网络发现和可见性的自动化。例如，如果在边缘建立了UPF的本地中断，并在那里创建了文件缓存，ICN服务可以识别合法情报机构的变化，提供对本地网络环境的最新了解。网络切片是5G网络的另一项关键技术，能够在通用网络内提供差异化的服务级别。从网络流量的角度来看，切片是一种逻辑网络覆盖，允许按服务类别对流量进行优先级排序。这使得具有低延迟和安全要求的关键流具有高优先级，例如紧急呼叫。网络流量的这些特征是中介平台所需的完整画面的一部分。统一拦截4G和5G从4G到5G网络的过渡往往是渐进且不平衡的。一方面，许多运营商正在通过其4G核心提供5G服务。另一方面，许多人正在使用与5G相同的分布式云原生架构来部署4G服务。然而，ETSI将CCPAG定义为5G技术，这在MNO网络由4G和5G技术的各种组合（包括网络边缘）组成的世界中是一个重大限制。而内容数据包聚合器(XCPAG)，以独特方式将CCPAG功能扩展到5G网络之外，以包含4G流量。XCPAG支持拦截5G和4G数据，同时保持CCPAG行业标准的保真度，使其能够通过云就绪架构与跨供应商的现有CCPAG实现进行互操作。XCPAG能够以低延迟响应网络拓扑的变化，包括新VNF的实例化。网络需求激增，如重大体育赛事，可能会导致许多VNF在特定网络边缘站点上启动。除了在需要的地方发现和共同放置XCPAG实例之外，平台还维护安全功能和证书，以快速建立和维护与每个按需4G和5G网络元素的安全连接，从而使第一响应者能够做出响应有效率的。随着越来越多的物联网设备连接到4G和5G网络，跨网络统一基本合法情报功能的能力对于公共安全至关重要。原文地址：cid:link_0

在物联网中，安全非常重要，那么物联网安全的技术都有什么呢？

在mqtt中，判断设备是否在线需要设置心跳时间。但是如果需要判断设备是否立即下线，吧心跳时间设置的非常小会对设备的性能影响大吗?

PoE技术一直是一个福音，特别是当网络经过电力断开或偏远地区时。此外，它还节省了长途数据、视频或语音传输的外部电力供应。这篇文章讨论了PoE技术作为物联网的增长驱动力，以及它的重要性等等。物联网或物联网彻底改变了设备间通信、联网智能设备的远程访问和控制等。物联网的一些创新应用包括智能家居、智能电表和智能交通系统。PoE或以太网供电是数据和语音有线网络的革命性技术。借助PoE，我们可以通过同一条电缆将数据和电力从一台设备传输到另一台设备。有一些支持POE的设备，如POE交换机，它们带有POE端口，因此可以为另一个连接的设备供电，如低功耗相机、IP电话、计算机等。这可以使用光纤或以太网双绞线电缆，如Cat6a以上。PoE技术一直是一个福音，特别是当网络经过电力断开或偏远地区时。此外，它还节省了长途数据、视频或语音传输的外部电力供应。这篇文章讨论了PoE技术作为物联网的增长驱动力，以及它的重要性等等。PoE的关键组件虽然PoE在简化长途网络安装方面发挥了重要作用，但该技术的较新版本已经投入使用，例如PoE+和PoE++。新版本的创新和开发是一个持续的过程。以下是PoE技术的关键组件。供电设备(PD)：该设备通过电缆从PSE接收电力。供电设备的范围从传感器和相机到计算机、IP电话和网络上的其他连接设备。它们是为PoE兼容电路设计的。电源设备(PSE)：该设备提供电力或者是电力来源。它们通过电缆传输所需的电量。PoE网络交换机：大多数商业或工业应用网络交换机都具有内置PoE功能。它们具有铜缆和光纤端口以及PoE，并且可以是托管的或非托管的。以太网或光纤电缆：根据网络类型，可以通过光纤或更高版本的以太网电缆传输电力。虽然数据传输可以是双向的，但电力传输是通过单根电缆从PSE到PD的单向传输。对于以太网电缆，主电缆内部至少捆绑有四对双绞线，这意味着有八股线。一根绞合电源承载数据，另一根绞合电源承载电力。另外两对称为备用对。这些电缆的长度根据传输距离进行调整。如果使用光纤电缆，则使用光纤介质转换器或使用具有SFP光纤端口的网络交换机。这样做是为了将以太网电缆的电信号转换为光脉冲。PoE控制器：这些设备集成到PSE和PD中，用于管理电源需求并确保通过电缆安全传输。它们使用链路层发现协议(LLDP)或思科发现协议(CDP)进行通信并识别PD及其电源需求。PoE在物联网中的优势物联网中的PoE简化了安装过程，节省了额外的布线和设备，并提供了其他好处。这里是其中的一些。PoE可帮助网络工程师规划该区域的网络布局，而无需担心附近电源插座的接入问题。在物联网网络布局中，有一些接入点可以促进WLAN中外部设备的互连。它实际上充当WLAN中的集线器或接口，通过电缆在路由器、交换机、媒体转换器等之间传输信号。支持PoE的接入点对物联网系统非常有利，因为它降低了添加或删除设备以及重新定位接入点的复杂性。长距离传输PoE有助于减少多余的布线长度，进而减少安装成本。例如，在智能电表中，物联网的常见应用之一，设计和网络工程师需要研究从家庭智能电表到水处理和供应单位、相关政府水务部门等的路由。如果这条线路需要经过无电网的偏远地区，PoE就派上用场了。另一方面，在非PoE网络中，由于需要外部供电和接入，路由可能很长。传感器是物联网和整个现代电子产品的重要组成部分。无论位置如何，PoE供电的传感器都可以轻松连接到集成智能系统中。监控系统就是一个很好的例子，支持PoE的传感器可以安装在狭小、紧凑的空间中，以检查运动、占用情况和其他参数。PoE在长距离传输中特别有用，并且还有助于通过智能手机进行远程连接，无论距离和位置如何。它有助于远程激活和停用设备。智能交通管理和电子收费等物联网应用中的PoE，其中PoS可以支持PoE，以通过近场通信(NFC)或蓝牙等短距离传输技术接受付款。打印机和扫描仪等外围设备也可以支持PoE，因此可以放置在智能家居系统中的任何位置。PoE在发展智慧城市方面发挥了重要作用，其中可以通过跨道路的公共网络提供无缝、高速的互联网连接。这是智慧城市项目涵盖的领域之一，因为它们涵盖多式联运、交通灯传感器等多个部分。物联网应用PoE技术的新兴趋势以下是PoE技术当前和未来的一些趋势，预计将推动物联网市场的增长。高速度和带宽对于远距离物联网设备之间的设备间通信至关重要。随着5G和7G的到来，PoE将成为许多设备实现低延迟高速通信的先决条件。随着高频电子应用的兴起，遍布城市和地区的智能显示器、工业传感器等大功率设备将需要PoE来实现远程访问和无需外部电源的连续运行。PoE+和PoE++等PoE的高级版本是根据IEEE802.3bt标准开发的，能够在单根电缆上高速传输约100W的功率。对于遍布城市和地区的网络来说，长距离PoE是必需的。大多数传统PoE设备的供电距离可达100米。然而，这些高级版本有助于在极其偏远、敏感或难以到达的区域安装监控摄像头和交通传感器等供电设备。工业物联网包括工业设备、机器、自动化系统、机器人等的连接和通信。所有这些都可以通过智能手机上安装的应用进行远程访问和控制。PoE在人工智能融合、卓越运营以及设备间连接和通信方面，也在工业物联网中发挥着重要作用。据报道，这一细分市场预计将呈指数级增长。企业如何准备采用支持PoE的物联网解决方案?处于扩展模式的企业可能需要在其网络中使用PoE。然而，他们必须制定计划、准备并相应执行。以下是这方面的一些有用的指导。首先，需要制定布局计划和预算。企业需要检查其现有的网络系统及其扩展范围和可扩展性。如果他们拥有传统的铜缆系统，他们可以使用光纤与现有系统融合，并扩展其网络速度、带宽、传输距离、安全性等。这是比用光纤替换整个网络更经济的解决方案。评估当前的基础设施、设备类型等，以便在安装新的光纤网络设备(例如交换机和媒体转换器)时不会出现兼容性问题。确保选择PoE设备时考虑到扩展的观点。安装内置PoE的交换机是一个不错的选择。评估应用的功率要求后，可以选择正确的PoEIEEE标准，例如802.3af、802.3at、802.3bt。规划网络分段和VLAN配置，以便将支持PoE的IoT网络流量与剩余网络流量隔离。PoE在物联网领域的前景是光明的，预计该市场将在未来几年内大幅增长，尤其是随着PoE技术的进一步进步。然而，为了使PoE正常运行，需要正确类型的网络设备。因此，请确保从正确的制造商和供应商处采购它们。原文：cid:link_0

IOT智能家居平台在华为云分离出来，像小米iot开发者平台那样，技能样有动手能力的，自己动手做进入，这样可以加快华为智能家居产品，丰富起来

工业4.0带来了通过自动化和实时数据分析提高运营效率、通过预测性维护减少停机时间和维护成本、提高产品质量、增强供应链管理以及更好地定制产品以满足客户需求的承诺。人工智能、自动化、数字化和物联网等技术为工业部门带来了巨大的好处。工业4.0带来了通过自动化和实时数据分析提高运营效率、通过预测性维护减少停机时间和维护成本、提高产品质量、增强供应链管理以及更好地定制产品以满足客户需求的承诺。实现这一目标的唯一方法是通过内部和跨组织的协作。然而，随之而来的是风险以及平衡可访问性和安全性的需要。在本文中，我们将研究如何通过身份和访问管理(IAM)流程实现这种平衡。为什么需要协作任何创新都不会在孤岛中发生，协作将成为任何面向未来的行业的核心。它是风险管理的基础，组织定期交换关键信息和见解以应对新出现的威胁，特别是在网络攻击之后。这种协作方法使该部门能够深入了解漏洞，从而能够迅速缓解风险。同时，通过交换资源和知识，可以培养新的视角。快速变化的技术格局需要具有不断变化的技能的劳动力。当组织合作时，他们可以改善个人的培训和发展机会，同时也促进技能交流。虽然协作对于工业4.0至关重要，但它也并非没有风险。随着协作的增加，尤其是在充满复杂的新技术生态系统的行业中，会带来过度曝光的风险。随着暴露程度的增加，企业更有可能成为网络攻击的目标。然而，借助IAM工具可以避免这种情况。为什么是IAM?简单来说，IAM通过控制资源访问和定义访问级别来确保平稳运行。这是通过多重身份验证(MFA)、高级生物识别技术(例如面部识别)和强大的密码策略等安全措施来实现的。当然，IAM的意义不仅仅在于运营效率。这对于制造业等行业至关重要，因为这些行业需要保护敏感的知识产权、生产数据和供应链信息。IAM通过规范谁可以访问这些资产以及在什么条件下访问这些资产，在保护这些资产方面发挥着关键作用。除了数据保护之外，合规性是制造商关注的另一个关键问题。IAM系统有助于证明对隐私和安全法律的遵守，确保组织符合监管要求。在发生数据泄露或网络攻击时，这一点变得尤为重要，因为IAM系统提供审计跟踪，显示谁访问了特定数据和系统以及何时访问。虽然维持严格的安全措施至关重要，但IAM系统还可以增强用户体验。对于制造商来说，这意味着通过实施单点登录体验(SSO)来简化运营。通过SSO，用户可以访问必要的数据和系统，而无需管理多个复杂的密码，从而使他们的任务更加高效且不易出现人为错误。有效IAM策略的关键支柱为了更深入地研究，以下是组织可以利用IAM发挥其优势并增强其安全协议的一些最佳方法：零信任从隐式信任到安全“零信任”概念的范式转变至关重要。它大大减少了无意中授予对有价值数据或系统的未经授权访问的机会。“零信任”需要在授予访问权限之前进行连续的身份验证过程，从而摆脱对系统内存的依赖。最小特权原则(PoLP)与“零信任”理念保持一致，最小权限原则确保用户尽可能远离未经授权的区域。同时，它允许用户以最小的干扰工作。目标是只提供对他们任务所需的绝对必需品的访问。多重身份验证(MFA)MFA是最有效的安全方法之一，确保只有授权用户才能访问设备、系统和数据。通常，MFA涉及多步骤验证过程，其中包括生物识别、确认文本和安全问题等元素。然而，保持平衡的安全方法至关重要。即使采用这些IAM策略，组织也必须对密码策略进行内部审查，以确保所有设备、系统和数据的安全。定期更改和更新密码是抵御网络攻击的关键。尽管需要严格的安全措施，但人类对便利和效率的追求也不容忽视。平衡的方法至关重要，IAM可以通过在安全框架中纳入生物识别等用户友好的元素，为无缝用户体验做出贡献。这确保了在安全性保持稳健的同时，用户交互也得到优化。总结在人工智能、自动化、数字化和物联网等技术的推动下，工业4.0的变革潜力有望提高运营效率、减少停机时间并提高产品质量。协作是该行业发展的关键，促进创新、风险管理和充满活力的员工队伍。然而，这种协作环境带来了安全挑战，需要在可访问性和保护之间取得微妙的平衡。身份和访问管理(IAM)成为确保平稳运营、数据保护和合规性的关键解决方案。在应对不断变化的工业4.0格局时，IAM充当哨兵，在不影响安全性的情况下保障进展和生产力。原文地址：cid:link_0

基于STM32的心率检测系统cid:link_3本文基于STM32和心率传感器（MAX30102）的心率检测系统成功地结合了硬件设计和软件实现，通过STM32开发板和心率传感器的协同工作，实现了对心率数据的准确采集和处理。系统中引入了移动平均滤波算法，有效地平滑了心率数据，提高了数据的可靠性。基于单片机设计的气压与海拔高度检测计(采用MPL3115A2芯片实现)cid:link_4本项目主要涉及到硬件和软件两个方面，利用MPL3115A2气压传感器模块和LCD1602液晶显示屏实现气压测量和海拔高度计算，并将测得的数据在LCD1602上进行显示。基于STM32+华为云IOT设计的智能车库管理系统cid:link_0本文基于STM32和华为云IOT的智能车库管理系统可以实现停车位智能展示功能，方便用户快速找到空闲停车位。系统的核心部分是主控芯片STM32F103ZET6和红外传感器，通过红外传感器检测停车位是否有车辆存在，并实时将检测数据上传到华为云物联网平台。基于单片机设计的电子指南针(LSM303DLH模块(三轴磁场 + 三轴加速度)cid:link_1本文通过使用STC89C52单片机、LSM303DLH模块和LCD1602显示器，成功地设计并实现了一个电子指南针系统。这个系统可以读取磁场数据并计算出指南针的方向，并将其显示在LCD上，为用户提供了方便和准确的指南针功能。基于STM32的油井数据采集与处理cid:link_5本文介绍了油井数据采集与传输的流程，并给出了相应的Python代码示例。通过实时采集油井数据，并将其传输到服务器，我们可以对数据进行存储和分析，从而实现对油井状态的监测和维护。实验结果表明，我们的方法能够有效地获取油井的温度、压力和流量等参数，并对其进行分析，为油井维护提供了重要的参考依据。开天平台+鸿蒙OS小熊派打造智能大棚温控报警cid:link_2本文通过将华为的生态与物联网平台结合在一起运用，对于想要学习华为云iot生态和平台的用户具有重大意义，值得推广。基于单片机设计的水平仪(STC589C52+MPU6050)cid:link_6本项目是基于单片机设计的水平仪，使用了STC89C52作为主控芯片和MPU6050作为姿态检测传感器。其主要功能是检测当前设备的姿态，并计算出水平偏移值，最后通过OLED显示屏实时展示。STC89C52+HX711完成电子秤设计cid:link_7本文是一个基于8051单片机的电子秤程序，利用HX711传感器读取重量数据，并通过LCD1602模块显示重量信息。

嘉宾简介付天福，OpenHarmony技术指导委员会安全及机密计算TSG负责人，华为公司科学家委员会副首席科学家，终端BG/车BU首席安全架构师，安全SEG Leader。主要负责HarmonyOS/OpenHarmony操作系统安全架构设计、终端芯片安全架构、安全芯片、可信计算、移动应用生态治理架构、数据防泄漏技术、基于大数据的网络安全和应用安全检测技术等研究和产品设计。文章内容来源第一届开放原子开源基金会OpenHarmony技术峰会——安全及机密计算分论坛视频回顾cid:link_0正 文 内 容OpenHarmony是一个使能千行百业的操作系统，它是如何在数据的全生命周期里，基于分类分级的方式保护消费者的个人隐私和企业的核心数据资产不泄漏？又是如何在分布式互联的泛在系统里，避免一个子系统被攻陷后导致整体沦陷的问题？华为可信领域副首席科学家付天福在第一届OpenHarmony技术峰会上，从系统的体系架构层面给出了他的思路。01►分级安全的架构付天福首先介绍了OpenHarmony分级安全架构设计的初衷和相关概念。为什么选择分级安全系统理论作为OpenHarmony安全架构的核心？OpenHarmony从使能一个灯泡、一个插座，到手机、平板，以及其他智能家居设备，如智慧屏、路由器、存储等；再到赋能工业互联网，如为煤矿里面的采煤机，交通里面的码头、港口等控制设备提供基础的操作系统软件。如果要把上述差异巨大的各类设备组合形成各自的超级终端，从追求极致安全的角度来看当然可以要求所有设备使用最可靠的安全芯片和算法，但所需成本是无法接受的。因此，对于一个由安全能力差异巨大多个设备组成的分布式系统来说，存在两个大的风险：一是机密的数据在分布式系统中处理可能会泄露，分布式系统中的弱安全设备很容易被攻陷成为肉鸡跳板来窃取数据，机密数据在超级终端中流转时也很可能会从保护妥善的强安全设备不慎流入弱安全设备从而造成泄密；二是控制指令的劫持仿冒，在工业互联网分布式互联的场景下，当一个很弱的设备被劫持后，可能会被用于伪造身份发出控制指令，或者对控制指令进行篡改，从而对整体控制网络造成不可预期的结果。为了应对以上的两种典型的数据泄密和控制失控的风险，OpenHarmony选择了分级安全的架构设计。分级安全架构要解决两个最核心的问题：一是数据防泄露，必须从加密、隔离、身份认证以及访问控制上，加强对机密数据的访问主体进行严格控制；二是控制流可信，必须解决控制流的仿冒、劫持、篡改等风险，确保低安全等级的设备无法向高安全等级设备发出高危指令，从而避免系统失控。OpenHarmony的两个核心的架构，抽象成信息安全领域的访问控制模型，就是为了防范数据泄密的Bell Lapadula模型（简称BLP模型）和防止系统完整性破坏的Biba模型（控制流指令不可信造成失控也是一种系统功能完整性的破坏）。主体访问客体的访问控制模型，用通俗的语言可以理解成，正确的人（主体，包括自然人、应用程序、发起控制的设备等），在正确的设备（执行访问控制的环境）上，正确的使用数据（客体，包括文件、数据、资源、被控系统等）。1.1►►正确的人（主体）如何保证在操作系统里提供便捷的对于人、程序以及设备等的认证是可信的呢？这就需要建立一套分类分级的机制。基于分级的理论，对单因子、多因子以及多种不同的认证形态，例如人、程序、设备等进行分级认证，认证后的可信等级越高，信任度越高，则对其做授信时就可以让其有权做更多更危险的操作。从身份认证理论来说，单一因子的安全性不如多个因子，同一个因子在不同等级的安全环境认证，安全等级也不同，OpenHarmony制定了一套严格的多因子分级认证信任等级评估规范，来决策对主体的身份认证等级。1.2►►正确的设备（环境）如何保证在全场景中每一台设备的身份以及能力是可信的呢？基于分级要求，将设备安全架构分为完整性保护、漏洞防利用、隔离与访问控制、可信执行环境等几大部分，再分别对各部分进行可信分级。例如：一台设备的完整性越强，则其可信程度越高；设备的隔离机制、软件和硬件等漏洞防利用技术不同，其可信程度也不同。当一台设备完成了身份认证和可信等级认证后，就可以在特定系统里承担相应的职责，操作系统也可以根据每一台设备的身份认证和可信等级，来拒绝其承担超越能力范围的操作，例如限制其发布某敏感程度的指令和数据。1.3►►正确的数据（客体）如何保证数据是合法、合规的，且是按照数据主权拥有者所期望的方式被处理的呢？需要在数据的全生命周期中，由操作系统底层为应用程序赋能。例如在数据的生产阶段，如果让应用程序去自主实现数据分级是很困难的。尽管可以通过程序去设定每个数据的级别是多少，加密程度是什么，其密钥要保存在何处，密钥的访问控制机制如何设计等，但可能导致在生态环境下不可控：缺乏经验的设计人员在设计实现时可能存在巨大的安全隐患，且工作量是巨大的。OpenHarmony提供了从数据的生产、存储、传输、使用、销毁的整个端到端流程的通用机制。例如，在数据产生时，通过设定数据等级，底层就可以基于不同的等级，自动化完成加密，开发者无需考虑其加密环境、算法、策略、密钥管理等繁琐的事情；在数据使用阶段，只要提前设定数据的使用策略，操作系统就可以帮助完成策略的执行，例如设定该数据不能打印、不能传输、不能拷贝等。这样就极大降低了数据在端到端使用过程中的泄露风险。02►OpenHarmony系统权限及访问控制架构操作系统的分级安全架构，落实到对程序的分级管控，如何缩小TCB可信基的规模，如何实现应用程序的权限最小化？付天福介绍了OpenHarmony系统权限及访问控制架构相关的原理。对人的认证，例如支持多模态、多因子的认证在前面的版本都已经实现了，但是作为一个自然人在处理数据时，最终还是要通过应用程序进行，即必须是一段应用程序逻辑才能处理数据。如果程序的权限等级不严格区分，这个处理数据的主体就不可信，很可能一个本来应该低级别权限的应用程序处理数据，但是因为不恰当的被高权限的应用访问，导致数据泄露。因此，应用程序也需要进行分级管理。OpenHarmony将会在最新的版本发布时开源这部分的设计。2.1►►分级策略在Linux系统中，若一个进程被设置为uid=0（即赋予root权限），则该进程就获得了系统最高特权，可以畅通无阻地进行各种危险操作。在安卓系统中，不仅仅有Root权限的最高特权进程，还存在其他拥有特权的System进程（uid=1000)。比如无需用户授权就可以任意调取麦克风、摄像头、地理位置等权限，这就导致了许多攻击者会花费大量心思将其恶意代码注入到System进程中，或修改自身uid伪装成System进程。这就形成了在安卓体系里的两个相对脆弱的可信基（TCB， Trusted Computing Base），对系统造成巨大的安全风险。另外，对于签名的不当使用也存在同类问题。当一个应用程序拥有系统平台签名后，它就拥有了类似于安卓System进程的许多特权，变相成为了操作系统可信基的一部分。众所周知，操作系统的可信基要求越小越好，TCB越小，系统缺陷就越少，攻击面也越少。高安全的操作系统一般都会尽可能缩小自己的TCB，并且基于分级安全架构，来限制特权应用程序的规模。在现代操作系统鼻祖MULTICS在1965年设计的时候，安全架构的设计初衷是“即使它被间谍渗透控制了，仍然能够保证操作系统的数据等都是安全的”， MULTICS划时代引入了MLS的安全模型，并基于这一模型来实施系统的分级安全体系架构。分级安全的架构也是做高端操作系统的基本共识。而我们经常看到的高安全操作系统如QNX、L4等基于微内核架构的设计，也是采取了无特权Rootless设计架构。OpenHarmony也借鉴了这些历史上典型的高安全架构的操作系统体系架构，来设计自身的分级安全架构模型，解决系统架构的Rootless无特权设计。2.2►►实现逻辑在OpenHarmony操作系统中，应用程序分3级，如下图所示。其中，System Core层包含了操作系统最核心的基础功能，如资源的管理和程序的调度、管控等；System Basic层包含了操作系统对外提供的基础服务；而所有消费者可下载安装的三方应用程序只有Normal权限，即都包含在Normal层中。如此一来，OpenHarmony成倍的缩减了操作系统的可信基规模，一切应用程序都只能运行在最低等级的Normal级上，如果需要访问System Basic或者System Core的API，只需要对应用程序API权限进行授权管控。因此，只要保证OpenHarmony的Basic和Core内核的安全，应用程序就几乎不能继续恶意行为。基于上述分级策略，在OpenHarmony生态中，所有的应用程序都可以按照预期去实现其应做的功能。例如天气类型的软件可以专注做好天气相关功能，由于它的权限极为有限，因此它就无法窃取用户隐私，出售用户数据牟利。如果能够保证操作系统的纯净和安全，在风险管控上就容易很多，从根本上就保证了OpenHarmony生态的纯净安全。2.3►►数据防泄漏数据泄露风险是当前数据安全领域最痛点的问题，因此，OpenHarmony提供了一个重要的基础能力：数据防泄漏。OpenHarmony为数据提供了全套的生命周期管理机制，除了在本机上创建、存储、使用、传输和销毁数据进行严格的策略管控，OpenHarmony还可以确保在数据被发送到另一台设备后，数据仍然严格按照发送数据的主权拥有者制定的安全策略来管控数据的使用。OpenHarmony具备这样的能力，无论是个人场景，还是企业场景，都能够保证数据发送后的可控。OpenHarmony数据防泄漏解决方案能在哪些场景下应用呢？数字版权保护是一个很好的应用场景：比如说，OpenHarmony可以助力国家数字图书馆的落地和发展，在确保图书版权不泄露的前提下，在一台OpenHarmony的设备上，可以任意浏览图书馆的图书文献而不必担心这些宝贵的资产被恶意分发失控。如果能够获得普及，有利于提高国民素质，保障数据在可控的前提下进行分享从而保障版权人的权益，让国民只需通过一台OpenHarmony的平板或者电脑就可以随时随地接入，从而浏览感兴趣的内容。另一个可能的典型应用是，在自媒体领域，OpenHarmony体系可以保护自媒体创作者的高质量作品的所有权和产权，保障其合法权益，同时也可以促进高质量作品的产出。此外，数据防泄漏也是维护企业核心数据资产不泄露的关键一环。为了防止数据资产泄密，我们看到在当前移动互联网已经极度普及的情况下，还有很多保密单位还是通过光盘刻录的方式进行数据共享，其流程相当繁琐，需要通过登记、领导签字、刻光盘、实物转移、光盘销毁、责任人再签字等手续，很不利于协同合作和效率提升。如果在操作系统底层提供分类分级保护的能力，同时又能够保证数据发送出去后仍然可以严格受控，我们就将一些机密文档实施一个文档一个密钥加密，这个文件加密密钥的保存、使用、加解密、访问控制等都在一个独立的安全芯片中进行，通常安全芯片都具备硬件三防能力，这样即使面临设备丢失等情况下，如果被暴力破解，也能够保证数据不泄密，安全性就大大增加了，也提升了数据共享的效率。从上面可以看出，由于数据加密后，传递的是密文，因此数据传输可以保证不会泄密。而加密密钥和文件的权限，则封装在基于加密机公钥加密的数字信封中，由DLP服务器和OpenHarmony共同完成认证鉴权、解密、权限管控，确保了数据在离开数据主体后，依然完整受控。03►总结付天福最后提到，OpenHarmony基于分级的安全架构能够在使能千行百业时，基于严格的数据防泄漏BLP模型和控制流指令保障的Biba模型，使能移动互联网、企业办公等场景，确保数据不泄露，且在数据被发送后仍然能够严格受控不泄密；在使能产业互联网时，能够严格保障控制流的安全可信，确保只有高安全设备才能控制低安全设备，低安全设备不能反向控制高安全设备，为产业互联网的可靠、可控、稳定运行提供了最基础的保障。在未来的新版本中，OpenHarmony会逐渐发布新功能和新特性，欢迎所有对设计和实现一套高安全操作系统有兴趣的学者、工程师和我们一起，把OpenHarmony的安全能力底座做得更强，把各种应用的场景变得更丰富，去赋能万物互联，为国家数字经济保驾护航，为中国的系统软件提供最基础的根底座。原文地址：cid:link_1

通过废物管理和空气质量监测方面的智慧城市进步，探索城市生活的未来。通过废物管理和空气质量监测方面的智慧城市进步，探索城市生活的未来。“智慧城市”的概念已经成为城市规划和发展的一种创新方法，体现了一系列旨在提高生活质量、服务效率和可持续性的战略。这些战略包括智能废物管理和空气质量监测系统，它们采用先进技术优化资源利用，减少对环境的影响，并保障公众健康。这些系统代表了我们有效管理城市环境的能力的重大进步。特别是，智能空气质量监测可以实时检测和跟踪可能危害人类健康或导致气候变化的各种污染物——从颗粒物和二氧化氮到地面臭氧。与此同时，智能废物管理利用技术简化废物收集过程，同时在循环经济模式下为回收利用和其他形式的回收开辟道路。这两个方面共同构成了智慧城市基础设施的组成部分，旨在提高城市的可持续性和弹性。什么是智慧城市?智慧城市是技术进步的象征，是指将各种数字和电子信息技术融入基础设施要素的城市地区，从而提高居民的生活质量，同时提高可持续性。城市连接和数字基础设施等关键方面构成了这些智慧城市的支柱。城市连接是关于创建一个相互连接的网络，其中数据在公民，设备和系统之间无缝流动。另一方面，数字基础设施涉及实施物联网(IoT)、人工智能(AI)和大数据分析等尖端技术，以从城市产生的大量数据中收集有价值的见解。智能交通和能源效率是塑造智慧城市的两个重要组成部分。例如，智能交通采用技术驱动的解决方案来优化交通流量管理，减少拥堵和排放，从而促进生态友好的交通方式。这可能包括使用基于云的软件或先进的运输系统(如由人工智能技术驱动的自动驾驶汽车)进行实时交通更新。能源效率是另一个关键方面，可以通过创新的解决方案来实现，比如使用传感器根据需求模式优化能源分配的智能电网，或者根据自然光条件调节亮度的智能照明系统。市民参与对智慧城市的成功发展至关重要。它包括通过移动应用程序或在线门户等平台让居民参与决策过程，他们可以在这些平台上发表意见或报告与社区福祉和发展直接相关的问题。此外，城市管理者可以利用这种集体智慧来制定更好的政策或解决问题的策略，从而建立一个更敏感的治理机制。因此，一个真正的智慧城市不仅仅是技术先进;它利用数字创新促进可持续增长，同时确保加强公民参与，以改善市政服务的提供。智能空气质量监测系统可以检测到哪些类型的污染物?利用先进技术的力量，这些创新系统可以检测各种污染物，如一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、颗粒物和挥发性有机化合物。智能空气质量监测系统中的污染物识别通常通过响应目标污染物的物理或化学性质的传感器来实现。这些检测方法采用复杂的算法设计，可以识别与每种特定类型的污染物相关的独特模式或特征。这不仅能够精确探测，而且有助于区分大气中存在的各种污染物。监测的准确性是这些智能空气质量系统的一个关键方面。它是通过采用高精度传感器和有效的数据分析技术，最大限度地减少错误和错误读数来确保的。然而，像任何其他电子设备一样，随着时间的推移，系统维护在保持这种精度水平方面起着不可或缺的作用。定期校准检查，必要时更换传感器和软件更新构成了这一关键维护过程的一部分，以确保最佳功能。使用智能空气质量监测系统所产生的政策影响是深远的。这些系统提供实时和精确的污染物数据，是决策者制定有效环境政策的宝贵资源。它们有助于查明城市的污染热点，以便进行有针对性的干预，同时也有助于跟踪地方政府或国际机构设定的清洁空气目标的进展情况。因此，它们不仅在检测污染物方面发挥重要作用，而且还在制定旨在改善城市空气质量的战略方面发挥重要作用。智能空气质量监测有什么好处?创新的环境污染物检测系统带来了巨大的好处，特别是在公共卫生领域，它提供了准确和实时的数据，可以为减少接触和减轻健康风险的措施提供信息。这些智能空气质量监测工具的技术进步大大提高了它们的准确性，能够精确识别和量化各种污染物。这些发展可以对污染物水平的任何危险峰值作出立即反应，从而减少对居民健康的潜在危害。此外，定期监测有助于查明长期以来对有效决策至关重要的模式或趋势。另一个显著的优势在于社区参与——在公共平台上显示实时数据，提高了市民对环境问题的认识。这种透明度鼓励人们积极参与旨在改善空气质量的战略，如废物管理倡议或植树运动。此外，它还为决策者、研究人员、医疗保健专业人员和普通民众之间的合作开辟了途径，他们都将从改善的空气质量中获益。因此，将智能空气质量监测系统集成到城市基础设施中不仅仅是一种技术进步;它代表了迈向更健康社区的综合办法。智能废物管理如何促进循环经济?俗话说，“变废为宝”概括了数字化废物处理系统如何促进循环经济。将技术整合到废物管理中，可以更有效地分类、回收和重新利用废弃材料，从而促进闭环系统的想法，在这个系统中，废物不是最终产品，而是资源。这种废物数字化的影响是多方面的，包括遏制污染、减少堆填废物、节约资源和创造就业机会。1.循环经济优势：废物管理中的数字工具通过提高资源利用效率和最大限度地减少环境退化，为循环经济做出贡献。它们能够精确跟踪废物流，从而促进有关处置或回收战略的更好决策。2.回收创新：技术进步为管理不同类型的废物带来了创新的解决方案。例如，有机废物可以转化为生物燃料，而电子废物可以开采贵金属。3.提高可持续性：数字化废物管理通过提高回收率，减少对原材料的需求，促进节能和减少碳排放，从而促进可持续性。4.可再生能源利用：废物转化能源技术将不可回收的废物转化为热、电或燃料，提供可再生能源，减少对化石燃料的依赖。智能技术在改变我们处理垃圾的方法方面的作用不仅对于环境保护至关重要，而且对于经济增长和社会发展(可持续社会的标志)也至关重要。在我们努力创建高效、环保的智慧城市时，重要的是要了解，实现增强的可持续性需要所有利益相关者(政府机构、私营部门实体、社区以及每天产生废物的个人)的集体努力。 这包括积极参与源头的适当隔离，从而促进更容易的回收过程，从而进一步促进循环经济的优势。很明显，将数字工具集成到我们的城市基础设施中，有望在我们迈向可再生能源利用和更清洁、更可持续的未来的道路上取得重大进展。智慧城市中使用了哪些创新的废物处理技术?多项突破性技术正在彻底改变城市地区的废物处理方式，有助于创建更加可持续和高效的社区。 这种技术的一个例子是垃圾分类机器人，它使用机器学习算法和复杂的传感器系统来准确地分离不同类型的垃圾。 这不仅提高了废物管理的效率，而且还通过确保可回收材料得到正确分类并且不被其他类型的废物污染来提高回收率。同样，配备传感器的智能垃圾箱系统有助于实时监控垃圾数量，并在需要清空时发出警报，从而优化收集路线和时间表。先进回收策略的实施也在创新废物处理中发挥着重要作用。 这些策略包括热解等过程，在高温下将有机材料分解成生物油或气体而不燃烧。 这种方法可以同时处理多种类型的废物，非常适合大规模运营。此外，这些先进的策略通常涉及使用自动分选设备，能够根据重量或磁力等物理特性分离不同种类的材料。废物转化为能源是智慧城市中应用的另一种有前景的方法，可有效管理固体废物，同时生产清洁能源。 该过程涉及通过燃烧、气化、厌氧消化等各种过程将不可回收的废物转化为可用的热能、电力或燃料，同时减少垃圾填埋场的使用和碳排放。另一方面，创新的堆肥方法正在被用来减少有机废物，同时提高土壤肥力。这些方法从蚯蚓堆肥(使用蚯蚓)到bokashi(一种涉及发酵的日本方法)，每种方法都为在智能城市生态系统中有效管理有机废物提供了独特的好处，同时对环境可持续性做出了积极贡献。如何将智能废物管理和智能空气质量监测整合为高效智慧城市系统的一部分?利用先进技术的力量，可以创建一个无缝互连的系统，其中细致的垃圾处理与对大气清洁度的警惕跟踪相结合。 这可以通过集成智能废物管理和空气质量监测系统的智能基础设施来实现。可持续发展依赖于这种整合，因为有效的废物处理可以减少污染并改善空气质量。 这样的系统可以利用物联网(IoT)应用程序从安装在整个城市战略位置的各种传感器收集实时数据。第二阶段涉及对收集的信息进行仔细的数据分析。 复杂的分析平台将识别废物产生和空气污染水平的趋势、模式和异常，为决策过程提供宝贵的见解。 技术集成在这里发挥着关键作用，可以实现智慧城市框架内不同系统之间的跨平台通信。此外，预测算法可用于预测未来的废物产生率或污染水平的潜在峰值。这种综合方法不仅可以增强城市环境健康，还可以通过提高人们对负责任的消费习惯及其对空气质量影响的认识来促进公民的可持续生活。同时，这样的框架有助于政府机构和相关机构设计有效的废物管理战略，同时保持最佳的空气质量标准。因此，将智能废物管理与空气质量监测相结合，构成了高效智慧城市系统的一个组成部分——该系统承诺更健康的城市，同时确保最低排放标准。原文地址：cid:link_0

在物联网系统中，访问控制（Access Control）是对用户合法使用资源的认证和控制，简单说就是根据相关授权，控制对特定资源的访问，从而防止一些非法用户的非法访问或者合法用户的不正当使用，以确保整个系统资源能够被合理正当地利用。由于物联网应用系统是多用户、多任务的工作环境，这为非法使用系统资源打开了方便之门，因此，迫切要求我们对计算机及其网络系统采取有效的安全防范措施，以防止非法用户进入系统以及合法用户对系统资源的非法使用。这就需要采用访问控制系统。访问控制包含3方面的含义。① 合法性：阻止没有得到正式授权的用户违法访问以及非法用户的违法访问。② 完整性：在包含收集数据、传输信息、储存信息等一系列的步骤中，保证数据信息的完好无损，不可以随意增删与改动。③ 时效性：在一定时效内，保证系统资源不能被非法用户篡改使用，保障系统在时效内的完整。通过访问控制，系统可以预防和阻碍未经授权的非法用户访问和操作系统资源。1、访问控制的基本概念（1）访问控制的功能1）认证认证就是证实用户的身份。认证必须和标识符共同起作用。认证过程首先需要用户输入账户名、用户标志或者注册标志以表明身份。账户名应该是秘密的，任何其他用户不得拥有。但为了防止账户名或用户标志泄露而出现非法用户访问，还需要进一步用认证技术证实用户的合法身份。口令是一种简单易行的认证手段，但是因为容易被猜测而比较脆弱，所以易被非法用户利用。生物技术是一种严格且有前途的认证方法，如指纹识别、视网膜识别、虹膜识别等，但因技术复杂，目前还没有被广泛采用。2）授权系统正确认证用户后，根据不同的用户标志分配给其不同的使用资源，这项任务称为授权。授权的实现是靠访问控制完成的。访问控制是一项特殊的任务，它将标志符ID作为关键字来控制用户访问的程序和数据。访问控制主要用在关键节点、主机和服务器，一般节点使用较少。但如果要在一般节点上增加访问控制功能，则系统应该安装相应的授权软件。在实际应用中，通常需要从用户类型、应用资源以及访问规则3个方面来明确用户的访问权限。① 用户类型。对于一个已经被系统识别和认证了的用户，系统还要对他的访问操作实施一定的限制。对于一个通用计算机系统来讲，用户范围广，层次与权限也不同。用户类型一般有系统管理员、一般用户、审计用户和非法用户。系统管理员权限最高，可以对系统中的任何资源进行访问，并具有所有类型的访问操作权利。一般用户的访问操作要受到一定的限制，系统管理员会根据需要给这类用户分配不同的访问操作权利。审计用户负责对整个系统的安全控制与资源使用情况进行审计。非法用户则是被取消访问权利或者被拒绝访问系统的用户。② 应用资源。应用资源是指系统中的每个用户可共同分享的系统资源。系统内需要保护的是系统资源，因此需要对保护的资源定义一个访问控制包（Access Control Packet，ACP），访问控制包会给每一个资源或资源组勾画出一个访问控制列表（Access Control List，ACL），列表中会描述哪个用户可以使用哪个资源以及如何使用。③ 访问规则。访问规则定义了若干条件，在这些条件下可准许访问一个资源。一般来讲，规则可使用户与资源配对，然后指定该用户可以在该资源上执行哪些操作，如只读、不允许执行或不允许访问等。这些规则是由负责实施安全政策的系统管理人员根据最小特权原则来确定的，即在授予用户访问某种资源的权限时，只给予该资源的最小权限。例如，用户需要读权限时，不应该授予读写权限。3）文件保护文件保护是指对文件提供的附加保护，其可使非授权用户不可读取文件。一般采用对文件加密的附加保护。4）审计审计是记录用户系统所进行的所有活动的过程，即记录用户违反安全规定使用系统的时间、日期以及用户活动。因为可能收集的数据量非常大，所以，良好的审计系统应具有进行数据筛选并报告审计记录的工具，此外，还应容许工具对审计记录做进一步的分析和处理。（2）访问控制的关键要素访问控制是指主体依据某些控制策略对客体本身或其他资源进行不同权限的访问。访问控制包括3个要素：主体、客体和控制策略。1）主体主体是可以在信息客体间流动的一种实体。主体通常指的是访问用户，但是作业或设备也可以成为主体。所以，对文件进行操作的用户是一种主体，用户调度并运行的某个作业也是一种主体，检测电源故障的设备还是一个主体。大多数交互式系统的工作过程是：用户首先在系统中注册，然后启动某一进程以完成某项任务，该进程继承了启动它的用户的访问权限。在这种情况下，进程也是一个主体。一般来讲，审计机制应能对主体涉及的某一客体进行的与安全有关的所有操作都做相应的记录和跟踪。2）客体客体本身是一种信息实体，或者是从其他主体或客体接收信息的载体。客体不受它所依存的系统的限制，其可以是记录、数据块、存储页、存储段、文件、目录、目录树、邮箱、信息、程序等，也可以是位、字节、字、域、处理器、通信线路、时钟、网络节点等。主体有时也可以被当作客体，例如，一个进程可能包含多个子进程，这些子进程就可以被认为是一种客体。在一个系统中，作为一个处理单位的最小信息集合就称为一个文件，每一个文件都是一个客体。但是，如果文件可以分成许多小块，并且每个小块又可以单独处理，那么每个小块也都是一个客体。另外，如果文件系统被组织成了一个树形结构，那么这种文件目录也是客体。在有些系统中，逻辑上所有的客体都作为文件处理。每种硬件设备都作为一种客体来处理，因而，每种硬件设备都具有相应的访问控制信息。如果一个主体准备访问某个设备，则该主体必须具有适当的访问权，而对设备的安全校验机制将对访问权进行校验。例如，某主体想对终端进行写操作，则需要将想写入的信息先写入相应的文件中，安全机制将根据该文件的访问信息来决定是否允许该主体对终端进行写操作。3）控制策略控制策略是主体对客体的操作行为集和约束条件集，也是主体对客体的控制规则集。这个规则集直接定义了主体对客体可以进行的作用行为和客体对主体的条件约束。控制策略体现了一种授权行为，即客体对主体的权限允许，这种允许不可超越规则集。访问控制系统的3个要素可以使用三元组（S、O、P）来表示，其中S表示主体，O表示客体，P表示许可。当主体提出一系列正常请求信息I1，I2，…，In时，请求信息会通过物联网系统的入口到达控制规则集监视的监控器，由控制规则集来判断允许或拒绝请求。在这种情况下，必须先确认主体是合法的，而不是假冒的，也就是必须对主体进行认证。主体通过认证后才能访问客体，但并不保证其有权限对客体进行操作。客体对主体的具体约束由访问控制表来控制实现，对主体的验证一般都是通过鉴别用户标志和用户密码来实现的。用户标志是一个用来鉴别用户身份的字符串，每个用户有且只能有唯一的一个用户标志，以便与其他用户有所区别。当一个用户在注册系统时，他必须提供其用户标志，然后系统才会执行一个可靠的审查来确认当前用户就是对应用户标志的那个用户。当前访问控制实现的模型普遍采用了主体、客体、授权的定义和这3个定义之间的关系的方法来描述。访问控制模型能够对计算机系统中的存储元素进行抽象表达。访问控制要解决的一个基本问题便是主动对象（如进程）如何对被动的受保护对象（如被访问的文件等）进行访问，并且按照安全策略进行控制。主动对象称为主体，被动对象称为客体。针对一个安全的系统，或者是将要在其上实施访问控制的系统，一个访问可以对被访问的对象产生以下作用：一是对信息的抽取；二是对信息的插入。对于被访问对象来说，可以有“只读不修改”“只读修改”“只修改不读”“既读又修改”4种访问方式。访问控制模型可以根据具体的安全策略的配置来决定一个主体对客体的访问属于以上4种访问方式中的哪一种，并且可以根据相应的安全策略来决定是否给予主体相应的访问权限。（3）访问控制策略的实施访问控制策略是物联网信息安全的核心策略之一，其任务是保证物联网信息不被非法使用和非法访问，为保证信息基础的安全性提供一个框架，提供管理和访问物联网资源的安全方法，规定各要素需要遵守的规范与应负的责任，为物联网系统安全提供可靠依据。1）访问控制策略的基本原则访问控制策略的制定与实施必须围绕主体、客体和控制规则集三者之间的关系展开。具体原则如下。① 最小特权原则。最小特权原则指主体执行操作时，按照主体所需权利的最小化原则分配给主体权利。最小特权原则的优点是最大限度地限制了主体实施授权行为，可以避免来自突发事件、错误和未授权用户主体的危险，即为了达到一定的目的，主体必须执行一定的操作，但主体只能做允许范围内的操作。② 最小泄露原则。最小泄露原则指主体执行任务时，按照主体所需要知道的信息最小化的原则分配给主体权利。③ 多级安全原则。多级安全原则指主体和客体间的数据流向和权限控制按照安全级别进行划分，包括绝密、秘密、机密、限制和无级别5级。多级安全原则的优点是可避免敏感信息扩散。对于具有安全级别的信息资源，只有安全级别比它高的主体才能够访问它。2）访问控制策略的实现方式访问控制的安全策略有：基于身份的安全策略和基于规则的安全策略。目前使用这两种安全策略的基础都是授权行为。① 基于身份的安全策略。基于身份的安全策略与鉴别行为一致，其目的是过滤对数据或资源的访问，只有能通过认证的主体才有可能正常使用客体的资源。基于身份的安全策略包括基于个人的安全策略和基于组的安全策略。基于个人的安全策略是指以用户为中心建立的一种策略。这种策略由一些列表组成，这些列表限定了针对特定的客体，哪些用户可以实现何种策略操作行为。基于组的安全策略是基于个人的安全策略的扩充，指一些用户被允许使用同样的访问控制规则访问同样的客体。基于身份的安全策略有两种基本的实现方法：访问能力表和访问控制列表。访问能力表提供了针对主体的访问控制结构，访问控制列表提供了针对客体的访问控制结构。② 基于规则的安全策略基于规则的安全策略中的授权通常依赖于敏感性。在一个安全系统中，对数据或资源应该标注安全标记。代表用户进行活动的进程可以得到与其原发者相应的安全标记。基于规则的安全策略在实现时，由系统通过比较用户的安全级别和客体资源的安全级别来判断是否允许用户进行访问。2、访问控制的分类访问控制可以限制用户对应用中关键资源的访问，防止非法用户进入系统及合法用户对系统资源的非法使用。在传统的访问控制中，一般采用自主访问控制和强制访问控制。随着分布式应用环境的出现，又发展出了基于对象的访问控制、基于任务的访问控制、基于角色的访问控制、基于属性的访问控制等多种访问控制技术。1）自主访问控制自主访问控制（Discreytionary Access Control，DAC）是指用户有权对自身所创建的访问对象（如文件、数据表等）进行访问，并可将对这些对象的访问权授予其他用户和从授予权限的用户处收回其访问权限。2）强制访问控制强制访问控制（Mandatory Access Control，MAC）是指由系统（通过专门设置的系统安全员）对用户所创建的对象进行统一的强制性控制，按照规定的规则决定哪些用户可以对哪些对象进行什么样的操作系统类型的访问，即使是创建者用户，其在创建一个对象后，也可能无权访问该对象。3）基于对象的访问控制DAC或MAC模型的主要任务都是对系统中的访问主体和受控对象进行一维的权限管理。当用户数量多、处理的信息数据量巨大时，用户权限的管理任务将变得十分繁重且难以维护，这就会降低系统的安全性和可靠性。对于海量的数据和差异较大的数据类型，需要用专门的系统和专门的人员加以处理，如果采用基于角色的访问控制模型，安全管理员除了需要维护用户和角色的关联关系外，还需要将庞大的信息资源访问权限赋予有限个角色。当信息资源的种类增加或减少时，安全管理员必须更新所有角色的访问权限设置，如果受控对象的属性发生变化，以及需要将受控对象不同属性的数据分配给不同的访问主体进行处理时，则安全管理员将不得不增加新的角色，还必须更新原来所有角色的访问权限设置以及访问主体的角色分配设置。这样的访问控制需求变化往往是不可预知的，这会导致访问控制管理难度增加工作量变大。因此，在这种情况下，有必要引入基于受控对象的访问控制模型。控制策略和控制规则是基于对象的访问控制（Object-based Access Control，OBAC）系统的核心所在。在基于受控对象的访问控制模型中，会将访问控制列表与受控对象或受控对象的属性相关联，并会将访问控制选项设计成为用户、组或角色及其对应权限的集合；同时允许对策略和规则进行重用、继承和派生操作。这样，不仅可以对受控对象本身进行访问控制，也可以对受控对象的属性进行访问控制，而且派生对象可以继承父对象的访问控制设置，这对于信息量巨大、信息内容更新变化频繁的信息管理系统非常有益，可以减轻由信息资源的派生、演化和重组等带来的分配、设定角色权限等工作量。OBAC系统从信息系统的数据差异变化和用户需求出发，有效地解决了信息数据量大、数据种类繁多、数据更新变化频繁的大型信息管理系统的安全管理问题。同时，从受控对象的角度出发，将访问主体的访问权限直接与受控对象相关联。一方面，定义对象的访问控制列表，使增、删、修改访问控制项易于操作；另一方面，当受控对象的属性发生改变，或者受控对象发生继承和派生行为时，无须更新访问主体的权限，只须修改受控对象的相应访问控制项即可，从而减少了访问主体的权限管理，降低了授权数据管理的复杂性。4）基于任务的访问控制基于任务的访问控制（Task-based Access Control，TBAC）是从应用和企业层面来解决安全问题的，从任务（活动）的角度来建立安全模型和实现安全机制，在任务处理的过程中提供动态、实时的安全管理。在TBAC模型中，对象的访问权限控制并不是静止不变的，而是会随着执行任务的上下文环境发生变化。TBAC首要考虑的是在工作流的环境中对信息的保护问题：在工作流环境中，数据的处理与上一次的处理相关联，相应的访问控制也是如此，因此TBAC是一种上下文相关的访问控制模型。其次，TBAC不仅能对不同的工作流实行不同的访问控制策略，还能对同一工作流的不同任务实例实行不同的访问控制策略。从这个意义上说，TBAC是基于任务的，这也表明，TBAC是一种基于实例（instance-based）的访问控制模型。TBAC模型由工作流、授权结构体、受托人集、许可集这4部分组成。任务（task）是工作流中的一个逻辑单元，是一个可区分的动作，与多个用户相关，也可能包括几个子任务。授权结构体（authorization unit）是任务在计算机中进行控制的一个实例。任务中的子任务对应于授权结构体中的授权步。授权结构体是由一个或多个授权步（authorization step）组成的结构体，它们在逻辑上是联系在一起的。授权结构体分为一般授权结构体和原子授权结构体。一般授权结构体内的授权步依次执行，原子授权结构体内的每个授权步紧密联系，其中任何一个授权步失败都会导致整个结构体的失败。授权步表示一个原始授权处理步，是指在一个工作流中对处理对象的一次处理过程。授权步是访问控制所能控制的最小单元，由受托人集（trustee-set）和多个许可集（permissions-set）组成。受托人集是可被授予执行授权步的用户的集合，许可集则是受托集的成员被授予授权步时拥有的访问许可。在授权步初始化以后，一个来自受托人集中的成员将被授予授权步，我们称这个受托人为授权步的执行委托者，该受托者执行授权步过程中所须许可的集合称为执行者许可集。授权步之间或授权结构体之间的相互关系称为依赖（dependency），依赖反映了基于任务的访问控制的原则。授权步的状态变化一般由自身管理，即依据执行的条件自动变迁状态，但有时也可以由管理员进行调配。一个工作流的业务流程由多个任务构成，而一个任务对应于一个授权结构体，每个授权结构体由特定的授权步组成。授权结构体之间以及授权步之间通过依赖关系联系在一起。在TBAC中，一个授权步的处理可以决定后续授权步对处理对象的操作许可，这些许可的集合称为激活许可集。执行者许可集和激活许可集一起称为授权步的保护态。TBAC模型一般用五元组（S，O，P，L，AS）表示，其中S表示主体，O表示客体，P表示许可，L表示生命期（lifecycle），AS表示授权步。由于任务都是有时效性的，所以在基于任务的访问控制中，用户对于授予他的权限的使用也是有时效性的。因此，若P是授权步AS所激活的权限，那么L就是授权步AS的存活期限。在授权步AS被激活之前，它的保护态是无效的，其中包含的许可不可使用。当授权步AS被触发时，它的执行委托者开始拥有执行者许可集中的权限，同时它的生命期开始倒记时。在其生命期间，五元组（S，O，P，L，AS）有效；生命期终止时，五元组（S，O，P，L，AS）无效，执行委托者所拥有的权限被回收。TBAC的访问政策及其内部组件关系一般由系统管理员直接配置。通过授权步的动态权限管理。TBAC支持最小特权原则和最小泄露原则，在执行任务时只给用户分配所需的权限，未执行任务或任务终止后用户不再拥有所分配的权限；而且在执行任务过程中，当某一权限不再被使用时，授权步会自动将该权限回收；另外，对于敏感的任务需要不同的用户执行，可以通过授权步之间的分权依赖加以实现。TBAC从工作流中的任务角度建模，可以依据任务和任务状态的不同，对权限进行动态管理。因此，TBAC非常适合分布式计算和多点访问控制的信息处理控制以及在工作流、分布式处理和事务管理系统中的决策制定。5）基于角色的访问控制基于角色的访问控制（Role-based Access Control，RBAC）的基本思想是将访问许可权分配给一定的角色，用户通过饰演不同的角色来获得角色所拥有的访问许可权。这是因为在很多实际应用中，用户并不是可以访问的客体信息资源的所有者（这些信息属于企业或公司）。因此，访问控制应该基于员工的职务而不是基于员工在哪个组或谁是信息的所有者，即访问控制是由各个用户在部门中所担任的角色来确定的。例如，一个学校可以有老师、学生和其他管理人员等角色。RBAC从控制主体的角度出发，根据管理中相对稳定的职权和责任来划分角色，将访问权限与角色相联系，这点与传统的MAC和DAC将权限直接授予用户的方式不同。RBAC通过给用户分配合适的角色，让用户与访问权限相联系。角色成为了访问控制中访问主体和受控对象之间的一座桥梁。角色可以被看作一组操作的集合，不同的角色具有不同的操作集，这些操作集是由系统管理员分配给角色的。在下面的实例中，我们假设Tch1，Tch2，Tch3，…，Tchi是老师，Stud1，Stud2，Stud3，…，Studj是学生，Mng1，Mng2，Mng3，…，Mngk是教务处管理人员，那么老师的权限为TchMN={查询成绩、上传所教课程的成绩}；学生的权限为Stud MN={查询成绩、反映意见}；教务处管理人员的权限为MngMN={查询成绩、修改成绩、打印成绩清单}。依据角色的不同，每个主体只能执行自己所制定的访问功能。用户在一定的部门中具有一定的角色，其所执行的操作与其所扮演的角色的职能相匹配，这正是基于角色的访问控制（RBAC）的根本特征：依据RBAC策略，系统定义了各种角色，每种角色可以完成一定的职能，不同的用户根据其职能和责任被赋予相应的角色，一旦某个用户成为某角色的成员，则该用户就可以完成该角色所具有的职能。因为企业担心冗长而复杂的实施过程，并且雇员访问权要发生变化，所以许多企业往往不愿意实施基于角色的访问控制。完成基于角色的矩阵可能是一个需要企业花费几年时间的复杂过程。有一些新方法可以缩短这个过程，例如，企业可以将人力资源系统作为数据源，收集所有雇员的部门、职位以及企业的层次结构等信息，并将这些信息用于创建每个访问级别的角色，从活动目录等位置获得当前的权利，实现不同角色的雇员的数据共享。6）基于属性的访问控制基于属性的访问控制（Attribute-based Access Control，ABAC）主要针对面向服务的体系结构和开放式网络环境，在这种环境中，能够基于访问的上下文建立访问控制策略，处理主体和客体的异构性和变化性。RBAC已不能适应这样的环境。RBAC不能直接在主体和客体之间定义授权，而是需要将他们关联的属性作为授权决策的基础，并利用属性表达式描述访问策略。ABAC能够根据相关实体属性的变化，适时更新访问控制决策，从而提供一种更细粒度的、更加灵活的访问控制方法。属性虽然是一个变量，但是相对而言它的规则策略是稳定且不易改变的。ABAC之所以能运用于用户动态变化的访问控制中，就是因为它利用了策略的固定性所产生的作用。3、访问控制的基本原则访问控制机制是用来实施对资源访问加以限制的策略的机制，这种策略把对资源的访问权限只授于了那些被授权用户。应该建立起申请、建立、发出和关闭用户授权的严格的制度，以及管理和监督用户操作责任的机制。为了获取系统的安全，授权应该遵守访问控制的3个基本原则。1）最小特权原则最小特权原则是系统安全中最基本的原则之一。最小特权（Least Privilege）指的是“在完成某种操作时所赋予网络中每个主体（用户或进程）必不可少的特权”。最小特权原则是指“应限定网络中每个主体所需的最小特权，以确保可能的事故、错误、网络部件的篡改等原因造成的损失最小”。最小特权原则使用户所拥有的权力不能超过它执行工作时所需的权限。最小特权原则一方面给予主体“必不可少”的特权，保证了所有的主体都能在所赋予的特权之下完成所需要完成的任务或操作；另一方面，它只给予主体“必不可少”的特权，这也限制了每个主体所能进行的操作。2）多人负责原则多人负责即授权分散化，在功能上划分关键的任务由多人来共同承担，以保证没有任何个人具有完成任务的全部授权或信息，如将责任做分解以确保没有一个人具有完整的密钥。3）职责分离原则职责分离是保障安全的一个基本原则。职责分离是指将不同的责任分派给不同的人员以期达到互相牵制的作用，消除一个人执行两项不相容的工作的风险，如收款员、出纳员、审计员应由不同的人担任。计算机环境下也要有职责分离，为避免安全上的漏洞，有些许可不能同时被同一用户获得。4、BLP访问控制BLP模型是由戴维和莱纳德于1973年提出并于1976年整合、完善的安全模型。BLP模型的基本安全策略是“下读上写”，即主体对客体向下读、向上写。主体可以读安全级别比它低或相等的客体，可以写安全级别比它高或相等的客体。“下读上写”的安全策略保证了数据库中的所有数据只能按照安全级别从低到高流动，从而保证了敏感数据不泄露。（1）BLP安全模型BLP安全模型是一种访问控制模型，它通过制定主体对客体的访问规则和操作权限来保证系统信息的安全性。BLP模型中基本的安全控制方法有2种。1）强制访问控制（MAC）MAC主要是通过“安全级”来进行的。访问控制通过引入“安全级”“组集”和“格”的概念，为每个主体规定了一系列的操作权限和范围。“安全级”通常由“普通、秘密、机密、绝密”4个不同的等级构成，用以表示主体的访问能力和客体的访问要求。“组集”就是主体能访问客体所从属的区域的集合，如“部门”“科室”“院系”等。通过“格”定义一种比较规则，只有在这种规则下，主体控制客体时才允许主体访问客体。MAC是BLP模型实现控制手段的主要方法。作为实施强制型安全控制的依据，主体和客体均要求被赋予一定的 “安全级”。其中，人作为安全主体，其部门集表示它可以涉猎哪些范围内的信息，而一个信息的部门集则表示该信息所涉及的范围，这里有3点要求：① 主体的安全级高于客体，当且仅当主体的密级高于客体的密级，且主体的部门集包含客体的部门集；② 主体可以读客体，当且仅当主体的安全级高于或等于客体的安全级；③ 主体可以写客体，当且仅当主体的安全级低于或等于客体的安全级。BLP模型给每个用户及文件赋予一个访问级别，如最高秘密级（Top Secret）、秘密级（Secret）、机密级（Confidential）及无级别级（Unclassified）。其级别由高到低为T＞S＞C＞U，系统根据主体和客体的敏感标记来决定访问模式。访问模式包括以下4种。下读（read down）：用户级别大于文件级别的读操作。上写（write up）：用户级别小于文件级别的写操作。下写（write down）：用户级别大于文件级别的写操作。上读（read up）：用户级别小于文件级别的读操作。2）自主访问控制（DAC）DAC也是BLP模型中非常重要的实现控制的方法。DAC通过客体的属主自行决定其访问范围和方式，实现对不同客体的访问控制。在BLP模型中，DAC是MAC的重要补充和完善。主体对其拥有的客体有权决定自己和他人对该客体应具有怎样的访问权限。最终的结果是，在BLP模型的控制下，主体要获取对客体的访问，必须同时通过MAC和DAC这两种安全控制设施。依据BLP模型所制定的原则是利用不上读或不下写来保证数据的保密性，如图1所示，既不允许低信任级别的用户读高敏感度的信息，也不允许高敏感度的信息写入低敏感度区域，禁止信息从高级别流向低级别。MAC通过这种梯度安全标签实现信息的单向流通。图1 BLP模型（2）BLP模型的优缺点BLP模型的优点如下。① BLP模型是一种严格的形式化描述。② BLP模型控制信息只能由低向高流动，这能满足军事部门这一类对数据保密性要求特别高的机构的需求。BLP模型的缺点如下。① 上级对下级发文受到限制。② 部门之间信息的横向流动被禁止。③ 缺乏灵活、安全的授权机制。5、基于角色的访问控制基于角色的访问控制（Role-based Access Control，RBAC）是美国NIST提出的一种新的访问控制技术。该技术的基本思想是将用户划分成与其所在组织结构体系相一致的角色，并将权限授予角色而不是直接授予主体，主体通过角色分派来得到客体操作权限从而实现授权。由于角色在系统中具有相对于主体的稳定性，更便于直观地理解，因此可以大大降低系统授权管理的复杂性，减少安全管理员的工作量。在RBAC的发展过程中，最早出现的是RBAC96模型和ARBAC模型，此处只对RBAC96模型进行介绍。RBAC96模型的成员包括RBAC0、RBAC1、RBAC2和RBAC3。RBAC0是基于角色访问控制模型的基本模型，规定了RBAC模型的最小需求；RBAC1为角色层次模型，在RBAC0的基础上加入了角色继承关系，可以根据组织内部职责和权利来构造角色与角色之间的层次关系；RBAC2为角色的限制模型，在RBAC0的基础上加入了各种用户与角色之间、权限与角色之间以及角色与角色之间的限制关系，如角色互斥、角色最大成员数、前提角色和前提权限等；RBAC3为统一模型，它不仅包括角色的继承关系，还包括限制关系，是RBAC1和RBAC2的集成。基于角色访问控制的要素包括用户、角色、许可等基本定义。在RBAC中，用户就是一个可以独立访问计算机系统中的数据或者用数据表示的其他资源的主体。角色是指一个组织或任务中的工作或者位置，它代表了一种权利、资格和责任。许可（特权）就是允许对一个或多个客体执行操作。一个用户可经授权而拥有多个角色，一个角色可由多个用户构成；每个角色可拥有多种许可，每个许可也可授权给多个不同的角色。每个操作可施加于多个客体（受控对象），每个客体也可以接受多个操作。上述要素的实现形式介绍如下。① 用户表（USERS）包括用户标志、用户姓名、用户登录密码。用户表是系统中的个体用户集，会随用户的添加与删除动态变化。② 角色表（ROLES）包括角色标识、角色名称、角色基数、角色可用标识。角色表是系统角色集，角色是由系统管理员来定义的。③ 客体表（OBJECTS）包括对象标志、对象名称。客体表是系统中所有受控对象的集合。④ 操作算子表（OPERATIONS）包括操作标志、操作算子名称。系统中所有受控对象的操作算子构成了操作算子表。⑤ 许可表（PERMISSIONS）包括许可标志、许可名称、受控对象、操作标志。许可表给出了受控对象与操作算子的对应关系。RBAC系统由RBAC数据库、身份认证模块、系统管理模块和会话管理模块组成。RBAC数据库与各模块的对应关系如图2所示。图2 RBAC数据库与各模块的对应关系身份认证模块通过用户标志和用户口令来确认用户身份。此模块仅使用RBAC数据库中的USERS表。系统管理模块主要完成用户增减（使用USERS表）、角色增减（使用ROLES表）、用户/角色的分配（使用USERS表、ROLES表、用户/角色分配表、用户/角色授权表）、角色/许可的分配（使用ROLES表、PERMISSIONS表、角色/许可授权表）、角色间关系的定义（使用ROLES表、角色层次表、静态互斥角色表、动态互斥角色表），其中每个操作都带有参数，也都有一定的前提条件。操作可使RBAC数据库发生动态变化。系统管理员可使用该模块来初始化和维护RBAC数据库。系统管理模块的操作包括添加用户、删除用户、添加角色、删除角色、设置角色可用性、为角色增加许可、取消角色的某个许可、为用户分配角色、取消用户的某个角色、设置用户授权角色的可用性、添加角色继承关系、取消角色继承、添加一个静态角色互斥关系、删除一个静态角色互斥关系、添加一个动态角色互斥关系、删除一个动态角色互斥关系、设置角色基数等。会话管理模块会结合RBAC数据库来管理会话，包括会话的创建与取消以及对活跃角色的管理。此模块会使用USERS表、ROLES表、动态互斥角色表、会话表和活跃角色表来执行操作。RBAC系统的运行步骤如下。① 用户登录时向身份认证模块发送用户标志、用户口令，确认用户身份。② 会话管理模块在RBAC数据库中检索该用户的授权角色集并将其送回用户。③ 用户从中选择本次会话的活跃角色集，在此过程中会话管理模块维持动态角色互斥。④ 会话创建成功，本次会话的授权许可体现在菜单与按扭上，若不可用，则显示为灰色。⑤ 在此会话过程中，系统管理员若要更改角色或许可，则可在此会话结束后进行，或者在终止此会话后立即进行。图3给出了基于RBAC的用户集合、角色集合和资源集合之间的多对多的关系。理论上，一个用户可以通过多个角色访问不同资源。但是，在实际应用系统中，通常给一个用户授予一个角色，只允许其访问一种资源，这样就可以更好地保证资源的安全性。图3 RBAC中用户集合、角色集合和资源集合的关系6、基于信任评估的动态访问控制在物联网环境中，用户可以自由地加入或退出网络，而且用户数量可能相当庞大，为每个用户定义访问控制策略并不现实，因此，需要提出一种新的机制来解决物联网环境的动态访问控制问题。（1）基于信任评估的动态访问控制模型我们在对用户信任度进行评估的基础上，根据用户的信任度对用户进行分组，对用户集合进行角色的分配和访问控制，提出了基于信任评估的动态访问控制（Trust Evaluation-based Dynamic Role Access Control，TE-DAC）模型。该模型将信任度与访问控制相结合，可以体现系统的动态性。TE-DAC模型综合了信任管理和访问控制的优势，通过对用户进行信任评估，确定用户的信任度，进而即可根据其信任度和获得的角色对用户进行访问授权。TE-DAC模型扩展了RBAC模型，增加了上下文监测、用户会话监控、用户信任度评估、根据用户信任度对用户角色进行权限指派等功能；同时通过将角色分为禁止状态（disable）、允许状态（enable）和激活状态（active），使得模型具有了更好的灵活性，方便用户的职责分离（Separation of Duty，SoD）。TE-DAC模型如图4所示。图4 TE-DAC模型TE-DAC模型的一个重要的特征是区分了角色的允许状态和激活状态。在该模型中，角色可以有3种状态：禁止状态、允许状态和激活状态。若角色处于禁止状态，则该角色不可以在任何用户会话的过程中使用，例如，用户不能获得分配给该角色的任何权限。允许状态表示在满足条件时用户可以激活该角色，即如果一个用户激活了某个角色，该角色就变为了激活状态。处于激活状态的角色表示至少一个用户激活了该角色，若只有一个用户使用该角色，则执行一次休眠操作后，该角色就会转变为允许状态；若有N个用户使用该角色，则执行N次休眠操作后，该角色才会转变为允许状态，否则，其仍是激活状态。角色处于激活状态时，重复激活不改变其状态。若有禁止事件发生，则角色会转变为禁止状态，不管其原来处于允许状态还是激活状态。（2）基于信任评估的动态访问控制过程TE-DAC系统与传统的访问控制系统的一个重要区别是可以在一个适当的粒度下控制访问请求和计算资源。信任作为一个计算参数，反映了用户行为的可信度。在物联网系统中，用户的每次访问请求，都由访问认证中心（Access Authorization Center，AAC）进行信任度检查，以判断用户是否满足允许访问的条件。在该模型中，信任度被作为用户的一个属性而进行综合认证。认证模块由策略执行点和策略决策点组成。用户登录系统后，根据用户的身份为其分配相应的角色，此时的角色没有被指派任何属性，角色无任何权限，处于禁止状态，因此，用户不能进行任何操作。通过信任评估模块获得用户的信任度后，将其和其他属性作为角色属性赋予角色，然后查询策略库中的角色权限表，为角色分配相应的操作权限，此时，角色的状态转变为允许状态，可被激活，用户可通过事件激活角色以进行相应的操作。TE-DAC模型的访问控制过程如图5所示。图5 TE-DAC模型的访问控制过程访问控制过程包含6个步骤。① 用户（User）将访问请求发送给安全管理中心（Security Management Engine，SME），访问请求中包含用户ID、密码等认证信息。② SME通过对用户进行身份认证和信任评估，根据访问控制策略生成用户的访问授权策略并将其返回给用户。该步骤更详细的介绍如下：a. 用户的计算请求提交给策略执行点（Policy Enforcement Point，PEP）；b. PEP向策略决策点（Policy Decision Point，PDP）发出访问决策请求，该请求包括用户的身份信息及服务类型信息；c. PDP向身份认证系统提交用户的安全凭证，以验证用户身份是否合法。如果认证失败，则生成终止访问的信息并执行步骤h；d. 若用户通过了身份认证，则PDP会根据用户身份为该用户分配相应的角色，此时的角色处于禁止状态；e. PDP向信任评估引擎（Trust Evaluation Engine，TEE）发出信任评估请求，TEE通过查询信任数据库评估用户的行为信任度，并将评估结果返回给PDP，同时用新的信任度更新信任数据库；f. PDP查询策略库中的角色属性表；g. PDP将步骤e中获得的用户信任度和步骤f中获得的角色属性指派给该用户的角色，然后查询策略库中的权限分配表（Permissions Assignment Table，PAT），获取角色当前对应的权限。PDP检查该权限与用户请求的权限，若二者相同或该权限包含用户请求的权限，则允许该次访问请求，并生成允许访问的信息；若该权限小于用户请求的权限，则拒绝该次访问请求，并生成拒绝访问的信息；h. PEP执行PDP的决定，如果收到允许访问的信息，则激活用户的角色；如果收到拒绝访问的信息，则将其返回给用户；更新策略库。③ 用户向资源管理器（Resource Manager，RM）提交资源请求服务。④ RM启动资源调度算法，为用户分配相应的服务提供者，然后使用分发程序将用户任务分发到相应的服务提供者进行执行。调度时，将服务提供者的信任作为调度算法的参数可以更有效地进行资源调度控制，提高资源利用率。⑤ 在此次交互结束时，用户可以基于资源的性能等特性计算服务提供者的信任度，并将计算结果发送给SME以进行服务提供者的信任更新。⑥ 同时，服务提供者也会对用户进行同样的信任更新。7、基于信任关系的动态服务授权对于服务（资源）提供者来说，其可根据服务请求者的不同OTD，把服务请求者分别映射到不同的角色。同时，服务提供者在接到多个服务请求者请求的情况下，也需要按照不同的策略来分配资源，授权用户访问资源。（1）形式化描述下面从服务提供者的角度给出一种基于信任关系的动态服务授权策略的形式化描述。设实体Pj向服务提供者Pi请求某种服务，Pi对Pj的总体信任度Γ(Pi,Pj)有P个评估等级c1,c2,…,cP，其中0≤cp≤1（p=1,2,…,P）。评估等级空间记作U，表示为U={c1,c2,…,cP}，若评估等级空间U具有如下性质：ci∩cj=ϕ(i≠j)，且c1<c2<…<cP，即ck+1比ck强，则称U={c1,c2,…,cP}为一个有序分割类。设实体Pi可提供P个级别的服务S={s1,s2,…,sP}，且S是一个有序分割类，S和总体信任度Γ(Pi,Pj)之间的映射函数Ψ表示为：分界点c1,c2,…,cP可以根据信任度的实数空间的边界点确定，实体Pj向服务提供者Pi请求某种服务，Pi首先要根据Pj的信任度级别Γ(Pi,Pj)决定它所能得到的服务质量，这样既可以分级对不同的实体提供不同的服务，又有利于降低系统可能存在的风险。（2）基于信任关系的动态服务选择在物联网系统中，服务双方通过身份认证和访问控制后，为对方提供多少资源也是一个非常重要的问题。如果交易一方提供虚假计算或存储资源，则预先确定的任务可能会被延期执行；如果交易一方恶意撤销计算或存储资源，则预先确定的任务将无法完成。针对这些问题，需要从信任评估的角度来实现交易双方的服务资源选择。下面是从服务请求者的角度给出的一种基于信任度的资源选择方法。令∀Pi∈S为计算市场中的服务请求者，O={Pj,j∈[1,M]}为服务提供者（资源的集合），∀Pi∈S向∃Pj∈O请求服务的过程定义为Pi和Pj的交易，而交易回馈信息则包含了Pi对Pj的信任评分及相关认证信息。设ΓD(Pi,Pj)为Pi对Pj的直接信任度，表示Pi根据其与Pj的直接交易回馈信息而得到的信任关系。设ΓI(Pi,Pj)表示Pi根据其他节点的反馈而得到的其对Pj的信任，即反馈信任度。设Γ(Pi,Pj)为由ΓD(Pi,Pj)和ΓI(Pi,Pj)聚合而得到的Pi对Pj的总体信任评价（OTD）。物联网系统中基于信任的资源选择算法步骤如下。① 从资源信息中心获取可用资源的列表O={Pj,j∈[1,M]}；② 根据操作系统、体系结构和CPU个数等硬性需求，过滤掉不满足条件的计算资源；③ 根据相关算法计算每一个资源的总体信任度Γ(Pi,Pj)，根据用户作业的信任需求阈值，过滤掉信任度低于该阈值的资源；④ 根据计算得到的每一个资源的OTD，对可选资源进行排序；⑤ 根据排序结果，选择OTD值最大的资源，并提交作业到该资源；⑥ 等待作业结果，如果作业被按时成功执行，则进行后续工作，如支付报酬、下载结果文件等，然后回馈正面的评价，并根据相关算法增加直接信任度；⑦ 如果执行作业超时或失败，则回馈较低的评价，根据相关算法降低直接信任度，并从排序列表中删除该资源。⑧ 跳转到步骤③，直到作业完成。现在分析这个算法的优缺点。假设每个服务请求者都是自私的，希望自己获得的服务是最好的。如果对某个服务请求者来说，能够为其提供服务的提供者有很多，那么他将选择信任度高的提供者来为自己服务。然而，这种方式对于信任度高的服务提供者来说却有两点不利：① 信任度越高的服务提供者，其提供服务所消耗的资源越多；② 信任度高的服务提供者和信任度低的服务提供者在这种方式下会获得相同的利益。因此，在一个实际应用系统中，需要对这一不利因素进行改进，例如，可以对多个服务提供者的OTD进行排名，然后设定OTD的阈值，挑选出比阈值高的所有服务提供者，从中随机选择一个作为目标，向其请求服务。这样就在一定程度上减轻了信誉高的域节点的负载。又如，除了服务提供者的OTD因素外，还可以考虑服务请求者在价格和风险方面的偏好等因素。（3）面向FTP的动态资源访问控制设有一个提供文件共享服务的站点P，为了保证网络系统的安全性，该FTP站点引入了信任评估机制，对所有的服务请求者节点进行信任度的评估，根据信任度的评估结果，对不同信任度的节点提供不同类别的服务质量。假设站点P可以提供3个等级的服务质量，设服务类别的等级用集合S表示，站点P的S可以定义为：S={s1, s2, s3,}，其中s1表示拒绝服务，s2表示只读，s3表示既可以读也可以写。则可以定义如下的服务决策函数：设节点P通过本书的计算方法得到某实体Pj的总体信任度为Γ(P,Pj)=0.19，则根据决策函数Ψ可得决策过程为Ψ(Γ(P,Pj))=Ψ(0.19)=s1，这说明节点Pj的信任级别较低，站点P将拒绝为Pj提供服务。若Γ(P,Pj)=0.40，则Ψ(Γ(P,Pj))=Ψ(0.40)=s2，表示节点Pj可以读节点P的资源。若Γ(Pi,Pj)=0.90，则Ψ(Γ(P,Pj))=Ψ(0.90)=s3，表示节点Pj既可以读节点P的资源，也可以将数据保存（上传）到P的存储器中。原文地址：cid:link_0

目前在家庭物联网这一块，绝大部分的电子消费品都是基于wifi联网的设备。从商家那里达到消费者手中之后，简单开机使用无法体现其全部价值，还是需要经过消费者给设备配网的过程，把设备从信息孤岛接入互联互通的世界。什么是配网？买回来的电子消费品如果需要基于wifi联网，那么用户就需要先通过指定APP告诉自己的设备如何连接wifi(用户名和密码)，设备才基于获取的账户信息接入网络。设备成功联网之后，距离能充分利用网络的功能还是有差距的。这些设备对于用户来说就是专用的联网设备，它不可以随心所欲一会连接百度，一会又连接抖音，它的才能需要专用的服务器来辅助发挥。一般物联网设备，都需要在公网搭配专用服务器，基于这些服务器帮助用户实现对设备的随时随地访问，充分沟通用户和设备。因此，接入服务器是第二步。为了服务器和设备安全通信，令牌信息也不可或缺。配网的一般过程一般在配网的最开始阶段，APP 先从服务器请求一个令牌信息。获得令牌返回后，APP 可通过多种方式传递给设备，包括wifi SSID、密码和令牌。接着 APP 开始尝试从服务器获取已激活的设备信息列表。然后，设备利用收到的相关信息连接路由器，路由器为接入的设备分配新 IP 地址，设备成功接入网络。设备连接服务器，开始设备认证过程。设备将三元组信息接入服务器，服务器校验信息通过。令牌信息上传给服务器，完成安全激活。服务器向 APP 返回已激活的设备信息列表，配网过程结束。配网归类配网的主流方式有几种，比如热点配网、智能配网、蓝牙配网等。不同方式之间的主要差异就在于从 APP 传输信息给到设备的不同途径。热点配网热点配网属于 wifi 配网的一种，利用设置设备的 wifi 模组为热点模式，这样允许手机连接设备的热点，使得手机和设备处于同一局域网中，APP 即可把令牌、路由器的 SSID 和密码等信息加密后在局域网内广播。设备通过接收局域网内的广播包来解析并解密，获取路由器的 SSID 和密码，然后再切换到 Station 模式去连接路由器，连接成功后则可向云端发起激活请求，完成绑定激活流程。由于热点英文简称 AP，所以也叫 AP 模式。热点配网流程：智能配网智能配网，利用设置设备的 wifi 模组为监听模式，不断抓取无线报文并对其进行解析，提取需要的信息。手机连接路由器，APP 把令牌、路由器的 SSID 和密码等信息按一定方式进行编码，通过组播或广播方式发射无线报文。常用的编码方式有两种：先用 UDP 数据包长度来编码，然后通过 UDP 广播发送。 先用 MAC 地址来编码，然后通过 UDP 组播发送。智能配网也叫快速配网，有的简称 EZ 配网。相比于 AP 配网，EZ 配网虽然也属于 wifi 配网的一种，但是对最终用户来说更加便捷。缺点是，EZ 配网对路由器和手机硬件有要求，所以兼容性不足，以及无线干扰产生丢包的问题会更明显，所以 EZ 配网无法保证 100% 成功。智能配网流程：蓝牙配网蓝牙配网，意思就是手机 APP 通过蓝牙通道传输配网相关信息（令牌信息、路由器的 SSID 和密码等）给到设备，设备基于这些信息完成配网的过程。流程是，设备首先是通过蓝牙广播暴露设备相关的信息，手机 App 接收并解析蓝牙广播包，如果广播包中包含指定服务，则 APP 发起扫描响应请求，进一步获取设备的详细信息，获取到设备完整的信息后在 App 显示待配网设备。当用户选择绑定设备时，App 与设备建立蓝牙连接，把配网相关信息通过蓝牙通道发送给设备，设备获取到配网信息，完成激活流程。蓝牙配网的流程如下所示：原文地址：cid:link_0

大家好，我是老白。今天给大家带来AIoT智能物联网工程师学习路线规划以及详细解析。AIoT介绍广泛的定义来看，AIoT 就是人工智能技术与物联网在实际应用中的落地融合。它并不是新技术，而是一种新的 IoT 应用形态，从而与传统 IoT 应用区分开来。如果物联网是将所有可以行使独立功能的普通物体实现互联互通，用网络连接万物，那 AIoT则是在此基础上赋予其更智能化的特性，做到真正意义上的万物互联。既掌握 AI 开发技术，又掌握物联网技术，两者完美结合，大放异彩培养目标学习路线培养目标熟练掌握 C/C++编程语言，掌握面向对象程序设计方法。熟练掌握常用数据结构和算法。熟练掌握 MySQL、sqlite3 基础语法及 C/C++编程接口。熟练掌握 Linux 应用软件编程方法，熟练使用多线程、多进程编程、socket 编程等进行应用软件开发。熟练掌握嵌入式 Linux 高级编程技术，如传感器编程、串口编程、V4L2 编程、音视频处理、opencv、科大讯飞语音识别等。熟练掌握 QT 编程方法。熟练掌握 ARM 体系结构。掌握 STM32 开发工具及设计流程。掌握 STM32 的外围接口使用，如：GPIO、中断、定时器、ADC、UART、看门狗等。掌握现场总线设计与应用，如：I2C 总线、SPI 总线、CAN 总线、RS485 总线等。掌握 ZigBee 应用软件开发。掌握蓝牙 Mesh 组网及应用软件开发。掌握 NB-IoT 应用软件开发方法，掌握 CoAP、MQTT 协议。熟悉嵌入式 Linux 内核移植、uboot 移植及 rootfs 制作。深刻理解嵌入式 Linux 设备驱动开发。对嵌入式 Linux 系统在视频监控、网络通信、多媒体处理及智能控制领域有深入理解。熟悉嵌入式人工智能项目的部署与移植开发应用职业规划目标C/C++软件开发工程师Qt 开发工程师桌面应用软件开发工程师Linux 后台开发工程师网游后端开发工程师嵌入式 Linux 应用开发工程师音视频开发工程师物联网应用开发工程师嵌入式 Linux 驱动开发工程师嵌入式 Linux 系统移植与裁剪工程师嵌入式 Linux 多媒体研发工程师ARM 开发工程师STM32 应用软件开发工程师嵌入式 FreeRTOS 开发工程师嵌入式 ucOS 开发工程师现场总线控制、现场总线通信应用开发工程师Python 开发工程师人工智能开发工程师一、Python 基础与科学计算阶段概述：本阶段讲解，Python 基础语法，NumPy 科学计算模块，Pandas 数据分析模块，Matplotlib 和 Seaborn 数据可视化模块达成目标：通过本阶段学习，让学生快速掌握 Python 语言的特性和语法，并着重对算法这块所涉及的NumPy 科学计算模块和 Pandas 数据分析模块进行讲解。实战教学项目：泰坦尼克号数据分析案例可视化剖析逻辑回归损失函数案例Python 基础语法Python 基础语法循环控制生成器装饰器继承类与对象函数式编程常用内建函数集合操作数据类型切片操作科学计算模块 NumpyNumpy ndarray 对象Numpy 数据类型Numpy 数组属性Numpy 创建数组Numpy 切片和索引Numpy 高级索引Numpy 广 播Numpy 数组操作Numpy 数学和统计函数Numpy 排序、条件过滤函数Numpy 线性代数数据处理分析模块 PandasPandas IO 文件操作Pandas 索引和数据选择器Pandas 合并、连接Pandas 缺失值数据处理Pandas 数据离散Pandas 统计计算数据可视化模块二、 算法数学基础阶段概述：本阶段讲解，微积分基础，线性代数基础，多元函数微分学，线性代数高级，概率论，最优化。达成目标：通过本阶段学习，掌握后面机器学习算法、深度学习算法涉及的数学知识，使得后面在理解算法推导的过程中游刃有余。如果学员大学数学知识还未忘记或者研究生毕业，这一部分可以先跳过学习后面的知识。微积分基础导数的定义一元函数泰勒展开导数与函数凹凸性极值定理导数与函数单调性高阶导数神经网络激活函数的导函数求解复合函数求导法则四则运算法则基本函数求导公式导数几何意义、物理意义左导数、右导数、可导函数线性代数基础向量与其运算特殊向量向量范数向量加减、数乘、内积、转置行向量和列向量矩阵与其运算行列式逆矩阵矩阵加减、数乘、矩阵乘法、转置方阵、对称阵、单位阵、对角阵多元函数微分学1) 偏导数2) 高阶偏导数3) 梯度4) 雅可比矩阵5) Hessian 矩阵6) 极值判别法则线性代数高级1) 二次型2) 特征值和特征向量3) 特征值分解4) 多元函数的泰勒展开5) 矩阵和向量的求导公式6) 奇异值分解7) 奇异值分解计算方式8) 奇异值分解性质9) SVD 用于数据压缩10) SVD 用于 PCA 降维11) SVD 用于协同过滤12) SVD 用于矩阵求逆概率论1) 随机事件和随机事件概率2) 条件概率和贝叶斯公式3) 随机事件的独立性4) 随机变量5) 数学期望和方差6) 常用随机变量服从的分布7) 随机向量8) 随机变量独立性9) 协方差与协方差矩阵10) 随机向量的常见分布11) 最大似然估计最优化1) 局部最小和全局最小2) 迭代法求解3) 梯度下降法推导4) 牛顿法推导5) 坐标下降法6) 数值优化算法的问题7) 凸集8) 凸函数9) 凸优化问题10) 拉格朗日乘数法11) 拉格朗日对偶12) KKT 条件三、线性回归算法阶段概述 ：本阶段讲解，多元线性回归，梯度下降法，归一化，正则化，Lasso 回归，Ridge 回归，多项式回归。达成目标 ：通过本阶段学习，从推导出多元线性回归算法的损失函数，到实现开发和应用算法，再到对算法从数据预处理上，以及损失函数上的优化都将整体彻底掌握。对后面学习更多算法，甚至深度学习都将起到举一反三的效果。多元线性回归1) 简单线性回归2) 最优解与最小二乘法3) 多元线性回归判别式4) 多元线性回归的数学假设5) 利用 MLE 推导出目标函数6) 对数似然推导出 MSE 损失函数7) MSE 求偏导得到参数解析解8) 多元线性回归的 python 代码实现9) 多元线性回归的 sklearn 代码实战梯度下降法1) 梯度下降法原理与公式2) 学习率设置的学问3) GD 应用于多元线性回归的流程4) 全量梯度下降的原理与代码实现5) 随机梯度下降的原理与代码实现6) Mini-Batch 梯度下降的原理与代码实现7) 代码实现增加 MBGD 数据的随机性8) 代码实现动态调整学习率归一化1) 归一化目的与量纲2) 归一化提高模型精度3) 最大值最小值归一化与缺点4) 方差归一化与好处5) 均值归一化与好处6) 标准归一化的代码实战与技巧正则化1) 提高泛化能力与防止过拟合2) 正则化用于损失函数3) L1 与L2 正则项与范数的关系4) 结合 GD 讲解 L1L2 的几何意义5) 透过导函数讲解 L1 的稀疏性6) 透过导函数讲解 L2 的平滑性Lasso 回归、Ridge 回归、多项式回归1) Lasso 回归原理与代码实战2) Ridge 回归原理与代码实战3) ElasticNet 回归原理与代码实战4) 升维的意义5) 多项式回归进行升维原理6) 多项式升维代码实战四、 线性回归分类算法阶段概述 ：本阶段讲解，逻辑回归算法，Softmax 回归算法，SVM 支持向量机算法，SMO 优化算法。达成目标 ：通过本阶段学习，推导逻辑回归算法、SVM 算法的判别式和损失函数，算法的优化、实现算法和应用开发实战。将会对分类算法有深入认知，对于理解后续神经网络算法和深度学习至关重要。逻辑回归1) Sigmoid 函数特点2) 广义线性回归与逻辑回归的数学假设3) 证明伯努利二项分布属于指数族分布4) 推导出逻辑回归判别式5) 推导出逻辑回归损失函数 log loss6) 推导出损失函数导函数用于最优化7) 逻辑回归解决多分类问题 OVR8) 逻辑回归代码实战--鸢尾花数据集分类Softmax 回归1) Softmax 函数特点2) 广义线性回归与 Softmax 回归的数学假设3) 证明多项式分布属于指数族分布4) 推导出 Softmax 回归判别式5) 推导出 Softmax 回归损失函数 cross-entropy6) 证明逻辑回归是 Softmax 的特例7) 剖析逻辑回归多分类和 Softmax 多分类的本质区别8) Softmax 回归代码实战--音乐曲风分类SVM 支持向量机1) SVM 与感知机关系2) 几何距离和函数距离3) SVM 支持向量机算法原理4) SVM 的损失函数5) 硬间隔 SVM 的优化步骤6) 软间隔 SVM7) 非线性 SVM 与核函数8) SVM 在 sklearn 模块中参数详解9) SVM 人脸识别案例10) SVM 的概率化输出11) SVM 的OVO 多分类12) SVM 的 hinge lossSMO 优化算法1) SMO 优化算法的子二次规划问题思路2) SMO 把目标函数从二元函数变一元函数3) SMO 推导出新的α和旧的α关系4) SMO 对α进行剪裁5) SMO 优化 SVM 算法代码实现决策树算法1) 决策树的算法原理与数学表达2) 分裂指标 Gini 系数、信息增益、信息增益率3) 前剪枝与后剪枝4) 决策树 ID3、C4.5 和 CART5) 决策树算法优略比较6) 决策树之鸢尾花数据集分类案例7) 通过 graphvis 绘制决策树模型随机森林算法1) 集成学习算法思想 Bagging、Boosting、Stacking2) 用户画像集成学习方法案例3) OOB 数据集验证随机森林算法4) 随机森林副产品之特征选择Adaboost 算法1) Adaboost 算法原理2) 数据的权重与权重错误率3) 权重错误率调整到 0.5 训练下一个弱分类器4) 计算每个样本的权重 Un5) 应用 Adaboost 算法做人脸识别GBDT 算法1) 函数空间的梯度下降与负梯度2) 推导 GBDT 回归是拟合残差3) Shrinkage 衰减系数的作用4) 推导 GBDT 分类亦是拟合残差5) GBDT 二分类模型训练和使用6) GBDT 多分类模型训练和使用7) GBDT 副产品之特征组合用于降维8) 实现 GBDT+LR 架构代码实战XGBoost 算法1) XGBoost 算法与决策树集成学习关系2) XGBoost 目标函数与正则项3) XGBoost 目标函数用二阶泰勒展开4) 推导简化 XGBoost 目标函数引入 g h5) XGBoost 目标函数加入树的复杂度6) 推导出 XGBoost 目标函数最终形式和叶子节点表达式7) 详解 XGBoost 算法参数与交叉验证8) XGBoost 算法调用 GPU 显卡资源加速五、无监督学习算法阶段概述 ：本阶段讲解，K-means 聚类算法，K-means 聚类算法的变形，密度聚类，层次聚类、谱聚类、PCA 降维算法、EM 期望最大化、GMM 高斯混合模型。达成目标 ：通过本阶段学习，掌握无监督机器学习算法的作用和原理，透彻理解聚类和降维的本质区别，今后可以正确选择无监督学习算法，并实战开发。聚类系列算法1) 相似度测量方法2) K-means 算法原理3) K-means 图像应用案例4) K-medoids 算法5) K-means++算法6) Mini-batch K-means 算法7) Canopy 聚类算法8) Agnes 层次聚类算法9) Diana 层次聚类算法10) DBSCAN 密度聚类算法11) Spectral 谱聚类12) 微博用户聚类分析案例PCA 降维算法1) 特征选择与特征映射2) 最大投影方差原理与推导3) 最小投影距离原理与推导4) PCA 过程的中心化5) Kernelized PCA6) SVD 奇异值分解用于 PCAEM 算法1) Jensen 不等式2) EM 算法的 E-step3) EM 算法的M-step4) EM 在 GMM 公式推导中应用GMM 算法1) 单一高斯分布的参数估计2) 混合高斯分布的似然函数3) GMM 的计算流程4) GMM 之图片前景背景分离代码实战5) GMM 之根据声音判别性别代码实战6) GMM 之根据声音判别用户代码实战六、决策树系列算法阶段概述 ：本阶段讲解，决策树算法、随机森林算法、Adaboost 算法、GBDT 算法、XGBoost 算法。达成目标 ：通过本阶段学习，掌握非线性决策树系列算法，重点掌握 Kaggle 神奇 XGBoost 算法，理解 GBDT 和 XGBoost 涉及的公式推导，本阶段的掌握将大大提升学员数据挖掘的能力，对于后续理解 Kaggle 实战阶段内容会起到很大的帮助。实战教学项目： 通过 graphvis 绘制决策树模型 用户画像集成学习方法案例 Adaboost 算法做人脸识别 GBDT+LR 架构代码实现决策树算法1) 决策树的算法原理与数学表达2) 分裂指标 Gini 系数、信息增益、信息增益率3) 前剪枝与后剪枝4) 决策树 ID3、C4.5 和 CART5) 决策树算法优略比较6) 决策树之鸢尾花数据集分类案例7) 通过 graphvis 绘制决策树模型随机森林算法1) 集成学习算法思想 Bagging、Boosting、Stacking2) 用户画像集成学习方法案例3) OOB 数据集验证随机森林算法4) 随机森林副产品之特征选择Adaboost 算法1) Adaboost 算法原理2) 数据的权重与权重错误率3) 权重错误率调整到 0.5 训练下一个弱分类器4) 计算每个样本的权重 Un5) 应用 Adaboost 算法做人脸识别GBDT 算法1) 函数空间的梯度下降与负梯度2) 推导 GBDT 回归是拟合残差3) Shrinkage 衰减系数的作用4) 推导 GBDT 分类亦是拟合残差5) GBDT 二分类模型训练和使用6) GBDT 多分类模型训练和使用7) GBDT 副产品之特征组合用于降维8) 实现 GBDT+LR 架构代码实战XGBoost 算法1) XGBoost 算法与决策树集成学习关系2) XGBoost 目标函数与正则项3) XGBoost 目标函数用二阶泰勒展开4) 推导简化 XGBoost 目标函数引入 g h5) XGBoost 目标函数加入树的复杂度6) 推导出 XGBoost 目标函数最终形式和叶子节点表达式7) 详解 XGBoost 算法参数与交叉验证8) XGBoost 算法调用 GPU 显卡资源加速七、Kaggle实战阶段概述 ：本阶段讲解，CTR 广告预估项目、药店销量预测案例、活动推荐预测案例、银行贷款风控案例。达成目标 ：通过本阶段学习，实战代码深刻理解前面学过的算法和工具，Kaggle 竞赛数据集全部来自于公司，并且需求直接是企业里面的需求，并且此阶段讲解的代码均是大牛级开源的代码。要知道 Kaggle 上的大牛会比一般企业的算法工程师水平高，所有同学学习 Kaggle 实战将会受益匪浅。CTR 广告预估项目药店销量预测案例活动推荐预测案例银行贷款风控案例八、概率图模型算法阶段概述 ：本阶段讲解，贝叶斯分类算法、隐含马尔可夫模型、最大熵模型、条件随机场达成目标 ：通过本阶段学习，掌握 NLP 自然语言处理的一些基本算法，本阶段的理解对于后续完成 NLP 大项目很重要。贝叶斯分类1) 朴素贝叶斯分类器2) 拉普拉斯估计3) 代码实战垃圾邮件分类HMM 算法1) 马尔可夫过程2) 初始概率、转移概率、发射概率3) 隐含马尔可夫模型原理4) 维特比算法最大熵模型1) 熵、条件熵、相对熵、互信息2) 最大熵模型算法原理3) 有约束条件的函数最优化问题4) 最大熵和最大似然估计关系5) IIS 算法CRF 算法1) 条件随机场的性质2) 条件随机场的判别函数3) 条件随机场的学习4) 条件随机场的推断5) CRF 与HMM 关系九、Linux基础定位：Linux是一种免费使用和自由传播的类UNIX操作系统，Linux凭借其免费开源、模块化程度高、安全稳定性强及其良好的可移植性备受广大开发者和企业的青睐。目前绝大部分的嵌入式设备上都搭载了Linux操作系统，随着互联网产业的迅猛发展，促使云计算、大数据产业的形成并快速发展，云计算、大数据作为一个基于开源软件的平台，Linux 占据了核心优势；据Linux基金会的研究，90%的企业已经使用Linux操作系统进行云计算、大数据平台的构建。本阶段几乎是零门槛，只要有基本的动手能力即可掌握。学员将通过自己动手跟随老师从Linux操作系统的安装到Linux操作系统的使用、Linux操作系统的维护循序渐进的掌握本阶段的内容。通过本阶段的学习，学员将重点掌握Linux 的目录结构、启动流程、shell 命令、vim编辑器的使用、用户和组管理、权限管理、磁盘管理、系统进程管理、网络管理等知识点。内容 ：2）Linux 的介绍，Linux 的安装a) VMware Workstation 虚拟软件安装过程、Ubuntu虚拟机安装过程3）Linux系统启动过程介绍a) 内核引导b) init进程c) 系统初始化d) 建立终端e) 用户登录系统4）Linux系统目录结构a) Linux文件系统的层次结构b) Linux文件系统的作用c) Linux绝对路径和相对路径d) Linux文件/目录的命名规则e) Linux命令如何识别文件类型5）Linux常用shell命令a) 文件管理命令b) 文档编辑命令c) 文件传输命令d) 磁盘管理命令e) 网络通讯命令f) 系统管理命令g) 系统设置命令h) 备份压缩命令i) 设备管理命令6）Linux系统密码管理a) Linux系统密码配置文件b) Linux系统修改密码方式7）Vim文本编辑器8）Linux远程登录a) telnet登录b) ssh登录c) xshell软件的使用9）Linux用户和组管理a) Linux系统用户账号的管理b) Linux系统用户组的管理c) 用户账号相关的配置文件10）Linux权限管理a) Linux权限管理的重要性b) Linux权限位c) Linux umask详解11）Linux文件系统管理a) 磁盘结构b) Linux常用文件系统介绍c) 硬盘设备和磁盘分区的识别d) df命令e) du命令f) mount命令g) fdisk命令h) mkfs命令i) mke2fs命令j) Linux 交换分区的作用12）Linux常用服务搭建a) ftp服务搭建b) samba服务搭建c) ssh搭建d) telnet搭建e) Nginx服务搭建13）Linux系统服务管理a) Linux系统服务及其分类b) Linux端口及查询方法详解c) Linux基于xinetd服务的管理方法详解d) 影响Linux系统性能因素分析e) 系统性能分析：sar命令f) cpu运行状态查看g) 内存使用状态查看14）Linux系统日志管理a) Linux rsyslogd服务及启动方法 （详解版）b) Linux 日志文件 （常见）及其功能c) Linux 日志文件格式分析d) rsyslogd配置文件格式及其内容详解e) Linux 日志服务器设置过程f) Linux 日志轮替 （日志转储）及logrotate配置文件分析g) Linux logrotate命令用法详解：进行日志转储 （轮替）h) Linux 日志分析工具 （logwatch）安装及使用15）Linux软件包管理16）Linux备份与恢复a) Linux备份的重要性b) Linux 中的哪些数据需要备份？c) Linux数据备份介质的选择d) Linux备份策略 （完全备份、增量备份和差异备份）详解e) Linux tar命令备份数据f) Linux dump命令用法详解：备份分区、文件或目录g) Linux restore命令：还原dump操作备份下的文件、目录或分区h) Linux dd命令详解：数据备份，并在备份过程中进行格式转换i) Linux rsync命令用法详解17）SELinux管理a) SELinux是什么b) SELinux 的主要作用c) SELinux 的工作模式 （Disabled、Permissive和Enforcing）d) SELinux配置文件 （/etc/selinux/config）e) SELinux工作模式设置 （getenforce、setenforce和sestatus命令）f) SELinux安全上下文查看方法 （超详细）g) SELinux安全上下文的修改和设置 （chcon和restorecon命令）h) SELinux默认安全上下文的查询和修改(semanage命令)i) SELinux auditd 日志系统的安装与启动j) SELinux auditd 日志使用方法详解k) SELinux Targeted、MLS和Minimum策略l) SELinux策略规则查看方法 （seinfo和sesearch）详解m) SELinux策略规则的开启和关闭 （详解版）练习：Linux系统监控实战：系统一旦上线跑起来，自然希望它一直相安无事，不要宕机，不要无响应，不要慢腾腾的，这就需要我们要监视系统的运行状况，发现问题及时处理。通过本课程可以学习有关系统监控的命令使用：如vmstat，top，iostat。以及监控脚本的编写。十、C语言高级编程定位：C语言是当今世界上最流行的计算机语言之一，C语言是所有编程语言之母。通过学习C语言,学生们不仅能够掌握一种实用的计算机编程语言,锻炼抽象思维能力,掌握编程的技巧,同时也为今后学习C++打下了良好的基础。本阶段适用于零基础的学员，在学习C语言编程时，我们将完全摆脱大学的理论课+实践课的教学方式，我们将全程跟随老师一边学习理论基础，一边敲代码，通过代码验证理论，这样不仅可以快速掌握C语言的基础语法，同时也能够快速提高编程能力。C 语言开篇1）C语言发展历史及特点2）C语言应用及就业场景3）手把手教你搭建C语言开发环境4）第一个C语言程序5）程序的编译及运行6）单行注释和多行注释7）文档注释数据类型10)标识符11)关键字12)变量的定义、声明、赋值和使用13)整型及整型数据的表示 （进制问题）14)浮点型15)字符型常量16)数据在内存中的存储17) 由printf(“%d\n”,10/3);所引发的思考18)那些年我们遇到的变态笔试题19)局部变量和全局变量20)揭开sizeof的神秘面纱21)ASCII表C 语言输入输出1）printf的高级用法2）scanf读取冲键盘输入的数据3）走进缓冲区的世界 （理解且掌握）4）输入输出疑难杂症运算符和表达式1）赋值运算符2）算术运算符3）关系运算符4）逻辑运算符5）位运算符6）你会用位运算控制灯光的开和关吗7）常见笔试题分析8）逗号运算符9）条件运算符10）其他运算符11）预算符的优先级关系流程控制1）分支结构a) if分支b) if分支的嵌套c) switch分支d) if分支和switch分支综合应用e) 作业：员工奖金计算2）循环结构a) while循环b) do~while循环c) for循环d) 练习：求1+2!+3!+4!+5!的和e) 练习：求斐波那契数列的第30项f) 练习：篮子中鸡蛋个数计算g) 经典程序讲解：求正整数的质因数h) 作业：求10000 以内的自守数i) 作业：Sn = a + aa + aaa + .... + n个a 表达式结果计算j) 作业：百元买白鸡k) 作业：求100 以内的所有质数数组1）数组的基本概念2）一维数组a) 一维数组的使用b) 一维数组的内存空间布局c) 一维数组元素的逆置d) 如何删除数组中重复的元素e) 练习：从键盘上输入年月日，计算这一天是这一年的第几天f) 经典程序讲解：奇偶数的互换g) 实际应用举例：不使用排序算法，求数组中第二大的值h) 作业：有n个人围成一圈，顺序排号，从第一个人开始报数 （从1到3报数），凡报到3的人退出圈子，问最后留下的是原来的第几号3）二维数组a) 二维数组的使用b) 二维数组和一维数组的关系c) 二维数组的内存空间布局d) 练习：二维数组的对角线之和e) 经典程序讲解：二维数组操作之行列互换f) 作业：假设有有序数组a和无序数组b，请编写程序将数组b合并到数组a 中，并且最后保持数组a依然是有序的4）字符串i. 字符串的概念ii.字符串和字符数组iii. 练习：将字符数组中的所有的非字母和数字的字符删除iv.实际应用举例：将字符串转换为整数v. 作业：将字符串转换为浮点数函数1）函数的基本使用a) 函数的定义b) 函数的形参和实参c) 函数的调用d) 函数的返回值e) 程序运行的秘密f) 再论全局变量和局部变量g) 函数的栈空间h) 练习：封装函数交换两个整数的值i) 练习：封装函数实现求斐波那契数列中指定项的值2）递归函数a) 递归函数的定义b) 递归函数的运行原理c) 递归求阶乘d) 中间递归函数e) 多层递归函数f) 递归时间和内存开销探索g) 递归的优化h) 练习：递归函数求n 的阶乘i) 练习：递归函数求斐波那契数列的第n项j) 经典程序讲解：汉诺塔游戏k) 作业：递归函数实现求斐波那契数列的前n项的和C 语言预处理1）什么是预处理命令2）#include 头文件的包含3）#include “” 和#include <>的区别4）头文件的搜索规则5）C语言条件编译6）C语言宏定义7）宏定义的基本使用8）带参数的宏定义9）宏定义和函数的区别10）宏参数的字符串化和宏参数的连接指针1）指针的基本使用a) 指针的概念b) 指针变量的定义和使用c) 指针变量的运算d) 指针所占用的内存空间e) 练习：通过指针交换两个整型变量的值f) 不同类型的指针之间的区别g) 空指针NULL和void指针2）指针和一维数组a) 数组指针b) 练习：通过指针删除数组中重复的元素c) 字符串指针d) 思考：为什么将一串字符串赋值给指针，却不能通过指针修改字符串的内容e) 指针变量作为函数形参f) 指针作为函数返回值g) malloc和freeh) 再论指针的本质i) 堆和栈的区别j) 指针带来的内存泄漏问题k) 野指针和悬空指针3）指针数组a) 指针数组和字符串数组b) 指针数组的灵活应用c) main函数的命令行参数4）函数指针a) 函数指针的基本使用b) 回调函数c) 练习：通过不同函数指针调用不同类型的函数d) 经典程序讲解：多个函数的随机调用5）二级指针和多级指针a) 二级指针的定义及使用b) 一级指针、二级指针和函数的恩怨情仇c) 多级指针的定义及使用6）指针和二维数组7）字符串专题a) 常用字符串处理函数的使用i. strlenii.strcpy strncpyiii. strcmp strncmpiv.strcat strncatv. strstrvi.strtok strtok_rb) 实际应用举例：统计某个班级中姓 “李”的同学的个数c) 实际应用举例：将 “流浪地球”演员表按照字母表先后顺序显示d) 实际应用举例：http协议解析e) 字符串处理函数的实现f) 常见笔试题分析结构体1）结构体定义a) typedef的使用b) 结构体的初始化c) 结构体数组d) 指针和结构体e) 练习：封装一个结构体保存学生的相关信息，并且计算多个学生中年龄最大值、最小值和平均值2）共用体/联合体a) 共用体的定义和使用b) 共用体的内存空间布局c) 共用体和结构体的区别d) 大端模式和小端模式e) 共用体的妙用：判断大小端模式f) 经典习题讲解：通过共用体分解一个int类型的数据g) 经典习题讲解：通过共用体将四个字符组合成整型数据3）枚举a) 枚举的定义和使用b) 通过枚举提升代码可读性实例代码c) 练习：通过枚举获取某天是星期几d) 实际应用举例：英雄联盟 “多杀”音效输出C 语言编程高阶1）C程序的组成a) C程序项目目录结构b) static关键字的使用c) const关键字的使用d) Makefile文件的编写e) C程序的编译步骤f) 动态库的使用g) 静态库的使用h) 练习：将实现交换两个整数的函数编译成动态库和静态库2）C语言调试方法及技巧a) GDB 的下载和安装b) gdb run(r)命令：启动程序c) GDB break （b）：设置断点d) GDB watch命令：监控变量值的变化e) GDB watch命令：监控变量值的变化f) GDB catch命令：建立捕捉断点g) GDB条件断点 （condition命令）详解h) GDB单步调试程序i) 如何使用GDB进行断点调试？j) GDB print和display命令：查看变量的值k) GDB print命令更高级的用法3）走进C语言内存管理世界a) 程序在计算机中到底是如何运行的b) 我们在程序中看到的地址为什么是假的？c) 虚拟地址和物理地址d) 虚拟地址空间及编译模式e) 结构体的字节对齐f) 什么是栈溢出g) 函数在栈上到底是怎样的？h) 函数进栈和出栈的过程i) 栈溢出攻击的原理j) 实际应用举例：网站密码破解十一、数据结构及算法课程定位：“程序设计=数据结构+算法”，数据结构和算法是程序的灵魂。在进行应用软件开发时一个程序能否选择合适的数据结构和算法将直接导致程序的运行是否高效。通过本阶段的学习，学员不仅可以掌握日常应用软件开发中常用的数据结构和算法，例如链表、栈和队列、二叉树、平衡二叉树、二分查找法、冒泡法排序、快排法等，同时也将学习到更多进阶的内容，例如B树、B+树、红黑树、哈希表、哈希查找、堆排序、动态规划等，学习完这部分知识将大大提高学员大厂笔试和面试的通过率。数据结构基础1）线性结构a) 数组b) 链表i. 单向链表ii.单向链表的逆置iii. 单向链表的环iv.单向循环链表v. 双向链表vi.双向循环链表c) 栈i. 数组实现的栈ii.链表实现的栈iii. 实际应用举例：函数形参的入栈和出栈顺序d) 队列i. 实际应用举例：银行取号机功能实现2）非线性结构a) 二叉树b) 完全二叉树c) 满二叉树d) 二分查找树e) 平衡二叉树f) 图数据结构进阶1）二叉树的遍历i. 通过栈实现二叉树的按深度遍历ii.通过队列实现二叉树的按层次遍历iii. 判断两棵二叉树是否相同2）哈希表a) 哈希表的实现b) 哈希冲突及解决方案c) 实际应用举例：统计一篇文章中单词的个数3）B树a) B树的概念及实现原理b) B树的实际应用：磁盘搜索原理4）B+树a) B+树的概念及实现原理b) B+树的实际应用：数据库索引的实现c) B树和B+树的区别5）哈弗曼树a) 哈弗曼树的特点b) 通过C语言实现哈弗曼树c) 实际应用举例：通过哈夫曼编码实现数据的加密传输6）红黑树a) 红黑树的概念及使用b) 红黑树的旋转c) 红黑树和普通平衡二叉树的比较算法基础1）排序算法a) 冒泡排序b) 插入排序c) 快速排序2）查找算法a) 顺序查找b) 二分查找c) 插值查找算法进阶1）时间复杂度计算2）空间复杂度的计算3）排序算法a) 快排法的 “Bug”及解决办法b) 堆排序c) 希尔排序d) 归并排序e) 桶排序f) 排序算法的稳定性4）查找算法a) Top K 问题b) 大数据中查找前n大数的解决办法5）回溯法a) 八皇后问题6）动态规划7）贪心算法8）背包问题十二、Linux高级程序设计课程定位:当前主流的嵌入式设备中均运行架构复杂的操作系统，操作系统提供了多任务的实现机 制，为了能让嵌入式设备实现更高效的运作，必须掌握嵌入式操作系统中最核心的系统编程 技巧，包括：文件操作、多进程编程、进程管理、进程间通信机制、多线程编程、线程间同 步互斥机制、线程池机制等。shell 编程1）shell变量2）shell位置参数 （命令行参数）3）shell特殊变量a) $#b) $*c) $@d) $?e) $$Linux 文件I/O1）标准IOa) 什么是标准IO？b) 为什么需要标准IO？c) 文件的基本操作i. fopen函数ii.fread函数iii. fwrite函数iv.fclose函数v. fseek函数vi.fstat函数d) 练习：使用标准IO拷贝文件e) 标准IO 的缓冲区i. 行缓冲ii.全缓冲iii. 无缓冲f) sprintf的使用i. sprintf语法ii.实际应用举例：学生信息远程传输数据包封装2）系统IOa) 什么是系统IO？b) 为什么需要系统IOc) Linux系统中文件的描述d) 文件的基本操作i. open函数ii.read函数iii. write函数iv.close函数v. lseek函数vi.stat函数e) Linux 目录的操作方法f) 标准IO和系统IO 比较i. 从实现原理上理解标准IO 的作用和系统IO 的作用ii.分析标准IO和系统IO 的使用场景iii. 标准IO系统IO性能分析iv.时间和日期编程实例1. 当前时间年月日时分秒获取2. 练习：你知道你活了多少天，活了多少秒了吗？3. 实际应用举例：计算你的 “英雄联盟”游戏的 “L龄”Linux 并发编程1）并发和并行的概念2）进程a) 进程的基本概念b) 进程的状态i. 进程在Linux操作系统中的描述ii.进程在Linux下的相关系统文件iii. 进程的三态/五态iv.进程之间的切换v. 进程的上下文c) 多进程编程i. 父进程、子进程ii.进程控制函数fork、getpid、getppid、wait、waipid、killiii. 子进程的 “前世今生”iv.关于fork函数的经典笔试题讲解v. 僵尸进程vi.孤儿进程d) 进程间通信 （IPC）i. 管道1. 有名管道2. 无名管道ii.信号iii. System IPC和Posix IPC1. 消息队列2. 共享内存3. 信号量e) system 函数f) exec函数簇g) system 函数和exec函数簇的区别h) 练习：程序创建子进程并令其挂起100s，令父进程每秒监测子进程状态，若子进程死亡则打印 “子进程死亡”，否则打印 “Hello World!”i) Linux守护进程的设计2）多线程a) 线程的基本概念b) 线程和进程的关系c) 多线程编程i. 线程控制函数 pthread_createpthread_joinpthread_selfpthread_cancelpthread_detachii.PV操作iii. 线程的同步1. 互斥锁2. 读写锁3. 条件变量4. 信号量5. 线程安全i. 生产者消费者模型ii.银行家算法iii. 哲学家就餐问题iv.线程池v. 作业：多线程目录拷贝十三、Linux网络编程课程定位：网络编程最主要的工作就是在发送端把信息通过规定好的协议进行组装包，在接收端按照规定好的协议把包进行解析，从而提取出对应的信息，达到通信的目的。中间最主要的就是数据包的组装，数据包的过滤，数据包的捕获，数据包的分析。在本阶段中我们将一起学习一些基础网络尝试，掌握OSI、TCP/IP模型，掌握TCP协议实现原理，同时我们还将学习TCP、UDP编程基础，掌握Linux下的高并发网络编程。Linux 网络编程预备知识1）OSI网络模型2）TCP/IP模型a) TCP/IP 四层模型介绍i. 应用层介绍ii.传输层介绍1. TCP传输协议头部2. UDP传输协议头部iii. 端口号iv.子网掩码v. 网络层介绍1. IP地址2. 子网掩码3. ICMP协议4. ARP协议、ARP攻击5. 路由器工作原理vi.数据链路层介绍1. 交换机的工作原理2. 路由器和交换机的比较b) TCP三次握手i. TCP三次握手流程ii.SYN洪泛攻击c) TCP 四次挥手d) TCP可靠稳定实现原理e) 流量控制和滑动窗口f) UDP传输协议分析3）网络工具wireshark用法4）上网流程分析a) DNS服务器b) HTTP协议和HTTPS协议c) Nginxd) 负载均衡5）NAT 网络地址转换协议socket 编程1）网络字节序和主机字节序2）TCP 编程a) TCP服务端编程流程b) TCP客户端编程流程3）UDP 编程a) UDP服务端编程流程b) UDP客户端编程流程c) 广播和组播4）IO模型分析） 复用5 IOa) selectb) pollc) Epoll练习：网络日志服务器开发练习： 语言实现 网络嗅探器：通过原生套接字的方式，监听所有本地主机收发的C Linux数据链路层帧结构，然后解析数据包的类型，并记录到日志文件。实现一个轻量级的网络嗅探器6）TCP 带外数据编程7）TCP粘包处理8）Unix domain 编程9）作业：基于TCP 的日志服务器的实现10）作业：FTP文件服务器实现十四、Linux数据库编程MySQL1）MySQL数据库的安装a) windows下MySQL 的安装b) ubuntu下MySQL 的安装c) sqlyog的安装2）MySQL数据库的基本操作a) sql语句书写规则b) MySQL查看数据库c) MySQL创建数据库d) MySQL修改数据库e) MySQL删除数据库f) MySQL选择数据库g) MySQL注释h) MySQL 中SQL语句的大小写规则3）MySQL数据类型和存储引擎a) MySQL 数据类型简介b) MySQL 整数类型c) MySQL 小数类型d) MySQL 日期和时间类型e) MySQL 字符串类型f) MySQL 二进制类型g) MySQL 数据类型的选择h) MySQL 转义字符的使用i) MySQL 系统变量j) MySQL 存储引擎：InnoDB、MyISAM4） MySQL数据表的基本操作a) MySQL创建数据表b) MySQL修改数据表c) MySQL修改/删除字段d) MySQL删除数据表e) MySQL删除被其它表关联的主表f) MySQL查看表结构g) MySQL数据表添加字段5）MySQL 约束、函数和运算符a) MySQL 约束概述b) MySQL 主键c) MySQL 主键自增长d) MySQL 外键约束e) MySQL 唯一约束f) MySQL 检查约束g) MySQL 默认值h) MySQL 非空约束i) MySQL 常用运算符j) MySQL 算术运算符k) MySQL 逻辑运算符l) MySQL 比较运算符m) MySQL 位运算符n) MySQL 运算符优先级o) MySQL IN 和NOT INp) MySQL 函数6）MySQL 操作表中数据a) MySQL插入数据b) MySQL去重c) MySQL设置别名d) MySQL限制查询结果的条数e) MySQL对查询结果排序f) MySQL条件查询g) MySQL使用LIKE模糊查询h) MySQL范围查询i) MySQL空值查询j) MySQL分组查询k) MySQL过滤分组l) MySQL交叉连接m) MySQL 内连接n) MySQL外连接o) MySQL子查询p) MySQL更新数据q) MySQL删除数据练习：学生信息管理系统数据库设计7）MySQL视图、索引a) MySQL视图是什么？b) MySQL创建视图c) MySQL查看视图d) MySQL修改视图e) MySQL删除视图f) MySQL索引g) MySQL索引可以分为哪些类型？h) MySQL创建索引i) MySQL查看索引j) MySQL修改和删除索引k) 索引在什么情况下不会被使用？l) 怎么提升索引的使用效率，设计出更高效的索引8）数据库的设计a) ER模型b) 数据库三范式c) 作业：校园网数据库设计9）MySQL事务a) 事务的概念和特性b) MySQL执行事务的语法和流程MySQL设置事务自动提交 （开启和关闭）c) 从实例出发，搞懂高并发下的数据库事务隔离级别d) MySQL查看和修改事务隔离级别e) MySQL表锁、行锁和页锁f) MySQL InnoDB 的3种行锁定方式g) Mysql并发时常见的死锁及解决方法10）MySQL性能优化11）MySQL C语言编程接口Sqlite31）ubuntu sqlite3的安装2）sqlitestudio的使用3）Sqlite3数据库结构4）Sqlite3库的操作5）Sqlite3 C语言编程接口原文地址：两万字解析AIoT智能物联网工程师学习路线，最全路线谁赞成谁反对？ - Python从入门到大神 - 博客园 (cnblogs.com)

我们如何改善医疗保健、医疗和健康体验，以追求更健康的社会呢? 答案可能在于利用物联网 (IoT) 和互联健康设备(也称为医疗物联网 (IoMT))的力量。今天，我们比以往任何时候都拥有更多有关人体和健康的信息。 人工智能/机器学习的发展正在改善医疗专业人员每天可用的研究方法、诊断工具和治疗方法。 更具包容性的研究为更广泛的人群带来了更有效的治疗形式。 COVID-19 大流行还导致人们更加关注公共和心理健康的重要性。尽管信息、意识和进步不断涌入，但医疗保健体验对许多人来说可能是负面的。 我们今天所知道的医疗保健系统面临着诸多挑战，包括难以及时预约、等待时间延长、检测结果和见解延迟交付、缺乏易于获取和理解的个人健康信息以及负担 成本异常高。那么，我们如何改善医疗保健、医疗和健康体验，以追求更健康的社会呢? 答案可能在于利用物联网 (IoT) 和互联健康设备(也称为医疗物联网 (IoMT))的力量。什么是互联健康设备?联网健康设备是小型、无线、通常可穿戴的电子产品，配备传感器，允许用户根据生理健康指标监测自己的身体和精神状况。这些指标可以像心率或体温一样简单，但也可以很复杂; 一些联网健康设备使用嵌入式医疗测试功能来收集有关用户汗水、唾液和血液化学成分的数据。这些设备收集的数据通常会传送到随附的应用程序，并使用人工智能和机器学习 (AI/ML) 自动分析数据。 这些分析提供的健康见解可以帮助用户跟踪特定健康或健身目标的进展、监测慢性健康状况，甚至自动化药物输送。虽然此类设备听起来很未来主义，但许多设备目前已经存在并正在使用。 糖尿病患者经常使用可穿戴设备进行连续血糖监测 (CGM) 来管理血糖水平，而无需依赖手指刺破或最后一刻的身体提示。 “智能胰岛素笔”可以使用 CGM 数据来计算所需胰岛素的准确剂量以及何时服用。当然，糖尿病并不是唯一使用联网医疗设备的医学领域。 还有监测睡眠和跟踪身体节律的健康设备。 牙齿传感器有望提供另一种基于从唾液中收集的信息的持续健康监测。 有消化问题的人可以吞下模拟胃收缩的振动胶囊以加速消化。 嵌入物联网的各种类型的智能贴片可以粘附在患者的皮肤上并监测生理体征，甚至输送药物。 互联健康设备的应用是无穷无尽的。互联健康设备的好处如上所述，物联网和互联健康设备的广泛使用可以让患者在做出健康相关决策时拥有更多自主权。 易于访问的数据和信息(自动解释可立即产生可操作的见解)可以使患者轻松管理健康问题，例如慢性病、灾难性健康事件后的恢复期以及随着衰老而增加的维护。由于联网健康设备收集的数据是实时分析的，患者还可以识别突发健康事件的紧急预警信号并及时寻求帮助。 最后，使用联网健康设备时自动剂量计算和药物输送的可能性可以让必须定期自我给药的患者安心。最终，互联健康设备可以让患者更好地照顾自己，从而减少健康焦虑并提高整体生活质量。互联健康设备和物联网也有可能成为护理提供者极其有价值的工具。 在我们当前的医疗保健系统下，患者通常只会在出现问题时才与医疗保健提供者互动; 因此，现代医学大多是反应性的，而不是预防性的。当患者确实有健康投诉时，大多数用于诊断的数据要么由患者自行报告，要么是离散的(意味着在很长一段时间内间隔的情况下)和侵入性收集的。 利用互联健康技术将使医生能够进行先发制人的、非侵入性的、持续的数据收集，这可以改善患者的健康生活体验，增强诊断过程，并提供更多的预防性护理。此外，如果更多的患者使用联网医疗设备，医生和研究人员将能够获得人口层面的见解，这可能会对公共卫生产生严重影响。更一般地说，联网健康设备在医疗环境中的巨大潜力很大程度上归功于其便利性和相对较低的成本。 IoMT 可以让患者和医生更有效地协作，同时最大限度地减少面对面的互动和成本，这最终可能会提高合规性，减轻财务压力，并减少护理提供者消耗的资源。互联健康设备的挑战尽管互联健康设备可以为患者和提供者带来诸多好处，但如今它们很少在正式的医疗机构中使用。 这是因为大规模实施面临着三个重大挑战：安全和隐私开发能够可靠地加密数据和检测漏洞，同时保持与不断扩展的物联网兼容的 SoC 是提供商的首要任务。 由于所收集的数据的敏感性以及被黑客攻击的联网健康设备无法正常工作可能造成的严重后果，这一努力对于联网健康设备尤其重要。监管要求与联网健康设备相关的硬件经过严格测试，以确保其安全可靠。 对于大多数电子设备来说，在将其推向市场之前所需要的就是测试过程。 然而，任何声称可以帮助诊断、治疗或控制疾病或与用户健康相关的任何其他内容的设备也必须获得 FDA 的批准。尽管 FDA 的要求是通过确保在风险较高时仅使用可信工具来保护消费者和医疗保健提供者，但获得批准的过程漫长、繁琐且昂贵，这可能会大大延迟新联网健康设备的推出。可扩展性在推出该技术之前，必须解决围绕如何以实用、道德、公平和安全的方式大规模使用互联健康设备的问题。 医院需要哪些硬件和软件更新来支持互联健康设备的使用? 患者需要了解有关互联健康设备的哪些信息才能提供知情同意? 公共医疗机构将从哪里获得互联医疗设备基础设施的资金? 联网健康设备作为诊断和治疗工具有哪些局限性? 由于这些问题仍未得到解答，医疗保健提供者常常犹豫是否向患者推荐联网健康设备。展望未来虽然目前在医疗保健环境中正式使用联网健康设备主要是一种愿望，但这绝不是一个白日梦。 这项技术已经存在，并且每天都在变得更好。 许多与 IoMT 兼容的产品已经寻求并获得 FDA 批准，还有许多其他产品正在申请过程中。尽管仍在发展中，但安全问题暂时已基本解决。 唯一真正剩下的障碍是设计一个支持大规模使用联网健康设备的系统并将其付诸实施。互联健康设备可以作为改善患者体验的工具，利用持续数据收集的力量来改进诊断和治疗，并大幅降低与医疗保健相关的成本和不便。 在未来的几年里，我们将继续见证互联健康设备如何从根本上改变我们的医疗保健系统，使其变得更好。原文地址：cid:link_0

(一)PIR简介PIR传感器(Passive Infrared Sensor),即被动式红外传感器。它因为功耗低，价格低廉，使用简单从而被大量使用在门铃、猫眼、感应开关、小夜灯、安防等消费类产品上。(1)PIR检测原理PIR还有一个别名，就是热释电红外传感器。它的检测原理是热释电效应，也就是物质在温度变化的时候会产生电荷的现象。正常人体的温度是在36-37度，释放出来的红外辐射大约在9-10um,PIR的检测波长范围一般是在5-14um范围。也就是在PIR的检测范围内，有5-14um 波长的能量变化，就会引起PIR传感器产生电流变化，从而给出触发信号。这里要注意，PIR检测的是能量变化，而不是固定波长的红外辐射，如果一个固定波长的物体在那不动，PIR也是会检测不到。(2)PIR的优缺点PIR的优点：低功耗，一般典型功耗在10uA左右价格低廉，一两块到五六块的都有使用简单，最简单的只需要检测一个引脚电平信号PIR的缺点:容易受环境干扰，风吹、阳光、灯光、空调、冰箱、火炉等都可能引起环境能量变化而产生触发信号。容易受射频辐射干扰，PCB走线、器件布局、高频信号影响等运动检测属性，检测范围内热源不动或是快速移动，都会检测不到(二)PIR分类PIR 的分类很多，大致可以按下面几种方式来划分：输出信号类型：数字PIR与模拟PIR灵敏度是否可调：可调PIR与不可调PIR调节灵敏度方式：硬件调节和软件编程调节PIR使能是否可控：可开关PIR下面我以森霸目前官网公开的PIR型号来举例介绍：(1)模拟PIR官方公开的二十多款PIR型号，模拟信号输出的有8款：W222S、W406Q、D203S、H217S、K222S、N133S、W222S、W406Q。剩余的都是数字信号输出。从软件开发的角度看，模拟PIR它并不能直接使用，它需要经过数字芯片进行信号处理之后才能输出比较稳定可靠的触发信号。(2)数字PIR数字PIR是指PIR输出的是数字信号，常见的有：触发输出高电平和触发输出串行数据输出高电平：简单理解就是，PIR传感器检测到热释电红外信号之后，REL(relay out)输出一个高电平。这里不同的PIR厂家给出高电平的持续时间可能会不一样。一般在规格书上会有详细描述REL引脚的电气特性。比如:BS312 的REL的低电平输出锁定时间为2S,REL的高电平输出延时时间是2S,BS412 的REL的低电平输出锁定时间为2S,REL的高电平输出延时时间是2S-3600S,而它单次触发与连续触发的高电平输出时间也是不一样，可以见下图官方的介绍：输出串行数据：实际是通过单引脚串行输出16位的数据，通过输出数据的大小来判断当前是否有信号触发，并且可判断当前是否为干扰信号。串行数据输出的型号有 YS312 和 YS312K优点：触发直接输出高电平：信号处理简单，可以短时间内判断是否有触发(省功耗)输出串行数据：信号处理复杂，单个信号处理复杂，需要定时起来判断是否有触发(整体系统功耗大)缺点：触发直接输出高电平：无法知道当前信号强度，只能根据电平持续时间来判断，无法设置唤醒灵敏度输出串行数据：可以根据信号强度，设置不同灵敏度唤醒设备(3)可调灵敏度PIR从上面PIR数字信号输出类型可以知道，如果直接输出一个高电平，设备端是无法根据这个信号来判断信号强度，也就是无法设置设备被唤醒的灵敏度。唯一能做的就是牺牲启动时间，等待到有持续信号的时候才唤醒。这样处理会面临一个问题，就是延迟太久，响应速度太慢，很多时候是人走了才响应，或者是直接不响应。为了解决这个问题，所以有了可调灵敏度的PIR，该类PIR一般至少需要4个引脚，VDD、VSS、REL、还有一个控制脚可调PIR又分为两种：硬件调节和软件可编程调节硬件调节BS412， 它有VDD、VSS、ON TIME、REL 四个引脚，它是通过硬件调整输入到ON TIME引脚的电压实现输出电平锁定时长设置， 可见它的典型应用：软件编程调节软件可编程的PIR，它可以设置的东西就会多很多，比如：RM412，它有VDD、GND、SERIN、DOCI 四个引脚 可以通过SERIN引脚串行输入数据，设置PIR的不同寄存器，实现不同的功能：运动检测算法模式测试ADC 源和滤波器中断源启动运动检测器窗口时间脉冲计数器中断时间同时，测试里面有：PIR 电压测量电源电压测量温度测量优缺点硬件调节方式 成本较低，灵活度较低软件编程调节 成本较高，可灵活实现各种功能(4)可开关PIR这个主要是为了节省功耗，比如在超低功耗的时候，可以关闭PIR功能，从而实现省电的目的，一般需要PIR拉一个独立的引脚出来。比如BS612 型号，它有六个引脚：VDD、VSS、REL、OEN、SENS、ON TIME。REL ：输出电平信号OEN ：使能引脚，可做开关PIRSENS : 设置灵敏度ON TIME ：设置输出锁定时间长度(三)PIR选型PIR传感器选型，我们一般需要考虑的基本要求有：电压范围、工作电流、需要引脚数量、数据输出格式、灵敏度是否可调节、结构封装尺寸，与菲涅尔透镜匹配性等。还有一个需要重点考虑的就是成本，在不考虑成本的前提下，其实都无所谓选型不选型，选最好的用就可以了。而在实际产品开发的时候，特别是消费类型产品上，其实对价格是非常敏感的，基本上所有的老板都是想用最便宜的器件，调试出最好的效果，特别是在出货量大的产品上。如果对产品质量要求不高，其实也无所谓，如果对产品质量和性能有严格要求，那选型的时候就需要非常慎重了，避免项目到后期才发现达不到要求而重新更换器件。下表是我根据森霸官网数据整理的不同型号PIR的基本参数，仅供参考：(四)结尾面介绍的PIR器件类型和数据，来源于森霸官方网站，仅供参考使用，介绍的内容如果有错误，欢迎批评指正。市面上常用的PIR基本上也是这些类型，不同厂家有差异的地方是在器件的一致性、价格、定制化功能和技术支持服务等方面。比如其它的PIR方案商：鑫永诚、全智芯、苏州英瑞等等原文地址：cid:link_0