【安全与风险】安全研究的新课题

第一部分 主题概述和普适计算

目的

X和安全的组合（X是一个热门的研究领域）
一些“X”：

1. 移动和普适计算
2. 物联网
3. 云计算
4. 区块链
   开始你的旅程，成为一名优秀的研究员

两种类型的研究人员从事安全和隐私研究

1. 类型1:特定领域的研究者
   1）普适计算
   2）开始关注各自领域的隐私和安全问题
2. 类型2:安全研究人员
   1）设法将他们的兴趣与当前的热门话题结合起来

关注重点

学习步骤：

1. X是什么?
2. X的安全研究问题有哪些
3. 主要方法或影响
4. 阅读一篇论文作为案例研究

更大的愿景:普适计算

“在21世纪，技术革命将进入日常生活，进入微小和不可见的领域……”

“最深刻的技术是那些消失的技术。他们把自己编织进日常生活的织物中，直到与日常生活无法区分。” 马克·威瑟(1952 -1999)

小型、廉价、移动的处理器和传感器

1. 在几乎所有的日常用品中
2. 在你的身体/衣服上(“可穿戴计算”)
3. 嵌入环境(“环境智能”、“智能家居”、“城市/大尺度传感”)

什么是普适/泛在计算?

普适/泛在计算是计算机科学中的一个概念，它使计算可以随时随地出现。

与桌面计算相比，无处不在的计算可以使用任何设备、在任何位置、以任何格式进行。用户与计算机进行交互，计算机可以以多种不同的形式存在，包括笔记本电脑、平板电脑和日常用品中的终端。

普及计算推动者

1. 传感器和执行器
2. 通信技术
3. 材料技术

第一个推动者:传感器/执行器

摄像头,麦克风,…
指纹传感器
无线传感器
射频识别
红外
位置传感器
例如,全球定位系统(GPS)
…

致动器是使设备移动或操作的东西，例如机器人和电动机中的电肌肉刺激器。

例1:无线电传感器

不需要外接电源

1. 能源来自于驱动过程
2. 压电材料和热释电材料将压力或温度的变化转化为能量

射频信号通过天线传输

应用范围:温度监控、远程控制(如无线电灯开关)、…

例2:RFIDs(“智能标签”)

制作每天要识别的“东西”。
从远处识别物体（带有射频应答器的小型集成电路）
物联网
智能核心的核心信息物理系统
射频识别(RFID):一个RFID阅读器和一个RFID标签。例如，书籍、动物、汽车等。它就像条形码。它将ID发送给阅读器。

例3:Crowdsensing:实现大规模泛在感知

人类的移动性，移动设备中的嵌入式传感器

将泛在感知能力扩展到更大的范围(例如，社区、城市)

移动人群感知(MCS)任务利用内置传感器的智能手机(以及用户的移动性)来感知城市中的各种现象。

第二个推动者: 通信（WiFi/5G）

更强大的/更便宜的
车辆/无人机作为无缝网络连接

第三个推动者:新材料

重要:整个时代以材料命名
例如，“石器时代”、“铁器时代”、“陶器时代”等。

半导体、纤维
信息和通信技术

有机半导体
改变电脑的外观

塑料激光器
柔性显示屏

例1:交互式地图

可折叠和卷

例2:智能服装

导电纺织品和油墨
将电活性图案直接印在织物上

基于织物的传感器
例如，监测脉搏、血压、体温

隐形领式麦克风

可穿戴计算

血压/心跳/健康状况

上下文感知计算

一种计算方式，使用有关人、地点和事物的情景和环境信息(上下文/情境)来预测即时需求并主动采取情景感知行动。

关键技术(概述)

1. 情境建模（描述不同上下文之间的相关性）
2. 上下文感知与推理
   1）感知:获取低级语境
   2）推论:从低级到高级
3. 上下文感知驱动/适应

这是一个基于人、地点和事物的情景和环境信息进行计算的区域。其理念是预测即时需求，并主动提供丰富的、态势感知的功能和体验。

Acknowledgements: Jiangtao Wang