京微雅格CAP平臺在物聯(lián)網(wǎng)中的應用

　　寬帶網(wǎng)絡是信息社會發(fā)展的重要設施和戰(zhàn)略資源，寬帶已經(jīng)被視為國家基礎設施，對于全球經(jīng)濟和社會未來發(fā)展就像交通運輸、水和電力一樣重要；其次，寬帶是經(jīng)濟發(fā)展的強大動力；再次，提供寬帶服務對實現(xiàn)經(jīng)濟轉(zhuǎn)型擴大內(nèi)需具有重要意義。物聯(lián)網(wǎng)做為寬帶服務的重要組成部分，已經(jīng)成為當前的熱點，在國家重大推動和產(chǎn)業(yè)鏈努力下，近年來取得很大進展。在技術層面上，物聯(lián)網(wǎng)是在計算機互聯(lián)網(wǎng)的基礎上，通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息交換和通訊，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡。物聯(lián)網(wǎng)是一種虛擬網(wǎng)絡與現(xiàn)實世界實時互聯(lián)。

　　物聯(lián)網(wǎng)的安全和互聯(lián)網(wǎng)的安全問題一樣，信息的保護是關鍵，由于物聯(lián)網(wǎng)連接和處理的對象主要是機器或物以及相關的數(shù)據(jù)，其特性導致物聯(lián)網(wǎng)信息安全要求比以處理“文本”為主的互聯(lián)網(wǎng)要高，對“隱私權”保護的要求也更高。

　　物聯(lián)網(wǎng)還有可信度問題，包括“防偽”和DoS（Denial of Services）（即用偽造的末端冒充替換（eaves dropping等手段）侵入系統(tǒng)，造成真正的末端無法使用等），由此有很多人呼吁要特別關注物聯(lián)網(wǎng)的安全問題。

　　物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的安全和一般IT系統(tǒng)的安全基本一樣，主要有8個方面：讀取控制，隱私保護，用戶認證，不可抵賴性，數(shù)據(jù)保密性，通訊層安全，數(shù)據(jù)完整性，隨時可用性。技術上，前4項主要處在物聯(lián)網(wǎng)DCM三層架構的應用層，后4項主要位于傳輸層和感知層。其中“隱私權”和“可信度”（數(shù)據(jù)完整性和保密性）問題在物聯(lián)網(wǎng)體系中尤其受關注。如果我們從物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)體系架構的各個層面仔細分析，我們會發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的安全體系基本上可以滿足物聯(lián)網(wǎng)應用的需求，尤其在其初級和中級發(fā)展階段。

　　作為國內(nèi)最早的可編程邏輯器件（FPGA）公司，京微雅格的產(chǎn)品在理念上就特別關注信息安全問題，F(xiàn)PGA由于其技術特性在保密性上存在隱患，一直以來各廠商對加密認識不夠，導致保密性不強。

　　而我們的方案從第一代起就考慮器件加密性等問題，無論CAP，還是硬件化的EFUSE與AES算法，都從芯片本身為設計提供了保證，在物聯(lián)網(wǎng)的各個層面京微雅格的產(chǎn)品都能找到應用的地方。在傳輸層面，我們的CAP芯片可以作為系統(tǒng)的管理芯片，提供高集成度的處理器，保證系統(tǒng)運行的健康與安全性，用戶可以把部分的程序放入CAP芯片保證信息安全。在應用層面，CAP可以為用戶提供系統(tǒng)級保護，我們的CAP（類似于SoC）單一芯片可以實現(xiàn)處理器，DSP，與用戶邏輯集成，在讀取控制方面可以最大程度保證安全。

　　物聯(lián)網(wǎng)是方興未艾的領域，發(fā)展面臨更多的自由度，但是有一點可以肯定“物理上的隔離對于信息加密是各個節(jié)點接入互聯(lián)網(wǎng)最好的方式”，比如射頻識別（RFID）、紅外感應器等感知設備我們可以使用一些通用的方案，MCU實現(xiàn)RFID的應答器（Transponder）功能，問題是一款通用且標準的MCU是特別容易被破解的，即使用戶做了相應的的安全手段其產(chǎn)品也是容易被解密的。在信息處理本身， CAP可以利用其特有的高性能處理器實現(xiàn)超高頻段的RFID系統(tǒng)，其特點具有操作距離遠，通信速度快，成本低，尺寸小等優(yōu)點，更適合未來物流、供應鏈領域的應用。但是目前雖然RFID超高頻技術的發(fā)展已比較成熟，也已經(jīng)有了一些標準，標簽的價格也有所下降，但RFID超高頻讀寫器卻面臨著體積更大，設計更復雜和更昂貴的趨勢，其消耗能量大，制造元件達數(shù)百個之多。然而，如果采用高度集成的CAP平臺就可以輕松解決上述問題，既可降低芯片設計中的復雜性和生產(chǎn)成本，又能使制造商制造出體積更小，更有創(chuàng)新性的讀寫器，從而開拓新的RFID應用領域。

　　CAP實現(xiàn)下變頻，直流的大部分由交流耦合電容器濾除，中頻濾波器提供粗略的頻道選擇，它具有可編程帶寬滿足大范圍的數(shù)字通過率。該濾波器可以配置成兩個實際的低通濾波器，也可以配置成復雜的單相帶通濾波器。經(jīng)濾波后，I，Q信號被數(shù)／模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。CAP的處理器對收到的信號經(jīng)解碼和校驗，將所得信息送往上位機，并將其對命令編碼和加密后發(fā)送，由天線發(fā)射出去。

　　在信息時代，信息產(chǎn)生和傳遞的速度越來越快，網(wǎng)絡以信息量大、時效性強、傳播廣泛等優(yōu)勢正在越來越多地融入到社會的各個方面，網(wǎng)絡應用越來越深地滲透到政府、金融、國防等領域，涉密網(wǎng)內(nèi)的工作人員，對信息的時效性要求越來越高，需要及時、準確地得到互聯(lián)網(wǎng)上大量的信息庫，以便于利用。如下是我們的基于USB的數(shù)據(jù)安全方案：