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物联网论文
摘要：
物联网作为一种新的网络形式，相关理论研究和实践应用正在探索过程中。
本文介绍了物联网的概念，给出了基于智能物体层、数据传输层、信息关联层、应用服务层的物联网四层体系架构，最后探讨了物联网在实现过程中所面临的问题和挑战。
关键词：
物联网，RFID
一、概念
物联网（InternetofThings）这个概念最早由麻省理工的Auto-ID中心在1999年提出，其基本想法是将RFID和其他传感器相互连接，形成RFID架构的分布式网络。
欧洲委员会[1]提出“物联网是未来因特网的综合部分之一，可以被定义为一个动态的全球网络基础。
基于标准的和互操作的通信协议，无论物理的还是虚拟的“物”均有身份、物理属性和虚拟特质，具备自配置能力且使用智能接口，可以无缝地集成到信息网络中去。
”
本文认为，物联网实质上是将真实世界映射到虚拟世界的过程：
真实世界中的事物，通过传感器采集一定的数据，在虚拟世界中形成与之对应的事物。
“相关物体可能在虚拟电子空间中被创造出来，源于物理物体空间，且与物理空间的物体有关联。
”[2]传感器采集到数据的详细程度，将影响到该事物在虚拟世界中的抽象程度。
在虚拟世界中，对该事物最简单也最重要的描述是物体提供了一个ID用于识别（如使用RFID标签），最详细的描述则是真实世界中该事物的所有属性和状态均可在虚拟世界中被观察到。
进一步的，在虚拟世界中对该物体做出控制，则可通过物联网改变真实世界中该物体的状态。
对于一个真实的事物，其所需的各种应用与操作，只需在虚拟世界中对与之对应的虚拟事物进行应用和操作，即达到目的。
这样将会对世界带来巨大的改变：
实地实时监测和控制一个事物的成本是高昂的，通过物联网，所有事物都将在虚拟世界中被找到，以较低的成本被监测和控制，从而实现4A（anytime,anyplace,anyone,anything）[3]连接。
虚拟世界提供了对所有事物的实时追踪的可能，所有的信息都不是孤立的，这将为各种海量运算和分析提供了最基础和最重要的信息源。
真实世界存在于某一时刻，而当物联网发展到能将真实世界中的所有事物都映射到虚拟世界中时，无数个某一时刻的世界汇集起来，在虚拟世界中将形成一个可以追溯的历史，如同过去以纸质保存历史事件的发生，将来将以电子数据对所有事物进行全息描述的形式存储世界的历史。
二、体系架构
目前,物联网还没有一个广泛认同的体系结构，最具代表性的物联网架构是欧美支持的EPCglobal和日本的UID物联网系统。
EPC系统由EPC编码体系、射频识别系统和信息网络系统3部分组成。
UID技术体系架构由泛在识别码（uCode）、泛在通信器、信息系统服务器、和ucode解析服务器等4部分构成。
EPCglobal和UID上只是RFID标准化的团体，离全面的“物联网”体系架构相去甚远。
美国的IBM公司在2008年提出“智慧的地球”这一与物联网概念相近的概念，并提出通过INSTRUMENTED，INTERCONNECTED和INTELLIGENT这三个层面来实现智慧地球。
在文献基础上，本文提出了物联网体系架构。
1、智能物体层：
通过传感器捕获和测量物体相关数据，实现对物理世界的感知。
同时具备局部的互动性，需要一定的存储和计算能力。
2、数据传输层：
以有线或无线的方式实现无缝、透明、安全的接入，提供并实施编码、认知、鉴权、计费等管理。
3、信息关联层：
通过云计算实施对海量数据的存储和管理、数据处理与融合，屏蔽其异质性与复杂性，形成一个与真实世界对应的虚拟世界。
4、应用服务层：
从虚拟世界中提取信息，提供丰富的面向服务的应用。
如智能交通、智能电网、智能医疗等等。
需要指出的是，数据由底部的传感器通过网络到达应用服务层面，而实际上，在服务应用层面，各个中心、用户可以反向的通过网络由执行器对物体进行控制。
在该体系结构中，感知层面的各种传感器、执行器都是具体的，随着技术的发展会不断升级，新设备不断引入物联网。
而服务应用层的各种需求也是不断提出的，并不是一层不变的。
若是每个具体的服务应用和传感设备都形成一个独立的网络，最后可能形成许多套特殊的网络，这不利于推广和不便于维护。
因此这需要物联网的网络层有一定前瞻性，物体设备层可以变化，服务应用层可以变化，但它们都是通过一个普适的网络进行连接，这个网络可以在一定的时间内保持稳定。
三、面临的挑战
1、统一标准
物联网其实就是利用物体上的传感器和嵌入式芯片，将物质的信息传递出去或接收进来，通过传感网络实现本地处理，并联入到互联网中去。
由于涉及到不同的传感网络之间的信息解读，所以必需有一套统一的技术协议与标准，而且主要是集中在互联上，而不是传感器本身的技术协议。
现在很多所谓的物联网标准，实际上还是将物联网作为一种独立的工业网络来看待的具体技术标准，而应对互联需要的技术协议，才是真正实现物联网的关键。
2、安全、隐私
在物联网中所有“事物”都连接到全球网络，彼此间相互通信，这也带来了新的安全和隐私问题，例如可信度，认证，以及事物所感知或交换到的数据的融合。
人和事物的隐私应该得到有效保障，以防止未授权的识别和攻击。
安全与隐私这个问题，是人类社会的问题，不论是物联网还是其他技术，都是面临这两个问题。
因此，不仅要从物联网内部的技术上做出一定的控制，而且要从外部的法规环境上作出一定的司法解释和制度完善
“互联网技术”，是在互联网技术基础上的延伸和扩展的一种网络技术；其用户端延伸和扩展到了任何物品和物品之间，进行信息交换和通讯。
因此，物联网技术的定义是：
通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，将任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术
物联网（TheInternetofthings）的概念是在1999年提出的，它的定义很简单：
把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。
国际电信联盟2005年一份报告曾描绘“物联网”时代的图景：
当司机出现操作失误时汽车会自动报警；公文包会提醒主人忘带了什么东西；衣服会“告诉”洗衣机对颜色和水温的要求等等。
物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，具体地说，就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，然后将“物联网”与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合，在这个整合的网络当中，存在能力超级强大的中心计算机群，能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制，在此基础上，人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活，达到“智慧”状态，提高资源利用率和生产力水平，改善人与自然间的关系。
毫无疑问，如果“物联网”时代来临，人们的日常生活将发生翻天覆地的变化。
然而，不谈什么隐私权和辐射问题，单把所有物品都植入识别芯片这一点现在看来还不太现实。
人们正走向“物联网”时代，但这个过程可能需要很长很长的时间。
物联网的应用，从时间维度看，RFID和传感器厂商将在物联网产业运用的过程中率先受益，系统集成商、物联网运营商也会从中受益。
从空间维度看，增长空间最大的是物联网运营商，其次是系统集成商，第三是RFID和传感器供应商。
随着平安城市建设、城市智能交通体系建设和“新医改”医疗信息化建设的加快，安防、交通和医疗三大领域有望在物联网发展中率先受益，成为物联网产业市场容量最大、增长最为显著的领域。
从运营商方面来看，中国移动表示要全面发展物联网。
据中国移动物联网基地副总经理谢志远介绍，中国移动将从3个方面推动物联网的发展：
一是搭建运营体系，主要包括专网专号建设，物联网运营管理平台搭建，以及开放平台的建设。
二是发展重点行业。
由于物联网涉及的行业太多、太分散，中国移动将从几个大行业切入，如家居、交通、医疗等领域。
三是拓展行业应用。
除了产品以外中国移动会牵头做一些行业应用解决方案，形成白皮书发给各个省份。
据悉，中国移动即将在4个领域推出4个全网产品：
物联通、智能家居、手机二维码及移动产品
通信观察:
物联网安全标准不可或缺
分类：
物联网2012-05-0215:
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【赛迪网讯】《物联网“十二五”发展规划》指出，我国物联网发展还存在一系列瓶颈和制约因素，其中关键标准的缺失就是一方面原因。
在“十二五”期间，我国要在物联网关键标准研究与制定方面取得显著成效，初步形成创新驱动、应用牵引、协同发展、安全可控的物联网发展格局。
标准建立对于物联网发展至关重要。
统一标准，不同的网络系统才能互联互通，促成大规模生产，降低单业务成本，从而惠利产业发展。
而实际情况是，随着物联网技术的不断进步，市场也在日益扩大，各国不同的企业和机构均初步建立了各自的技术方案，但核心技术研发方面缺乏协同，方案间缺乏统一的规划和接口;企业业务以定制项目为主，缺乏可复制性;企业之间没有标准接口，无法共享资源。
以智能交通和智能物流两个子产业为例，两者在车辆定位、道路信息和线路指引方面存在较多业务重叠。
造成标准参差不齐的原因主要是，各国和组织都意图在物联网的标准化高地谋求一席之地。
物联网是全球一同起步的新兴领域，因此，在物联网领域争取到话语权，将对我国物联网发展起到极其积极的作用。
今年4月，国际电信联盟审议通过了我国提交的“物联网概述”标准草案，使其成为全球第一个物联网总体性标准，该标准涵盖物联网的概念、术语、技术视图、特征、需求、参考模型、商业模式等基本内容，反映了我国在物联网行业的利益诉求，有利于转化我国已经形成的相关研究成果，对于指导和促进全球物联网技术发展、产业进步、成果应用等也具有重要意义。
有了国际标准，并不意味着我国物联网企业就可以坐等市场利润和份额。
目前，我国的物联网技术，尤其在传感器、芯片、关键设备制造、智能通信与控制、海量数据处理等核心技术上与发达国家仍有差距，也缺乏拥有强大技术实力和竞争力的龙头企业。
因此，如何将标准优势转化成技术优势、竞争优势，是难点也是关键。
同时，中国要想借助新兴产业发展成为世界强国，还要在标准制定上采取开放的态度。
在物联网的基础标准领域，我们要积极参与制定国际标准，并按照国际标准建设国内的物联网;同时，我们还需要在国际基础标准之上，再加上本国的信息安全标准，进而建设积极开放的物联网标准体系
物联网是未来的信息通信技术的发展趋势，也是各国战略布局中的重要组成部分。
2010年9月《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》中确定了七大战略性新兴产业，明确将物联网作为新一代信息战略性产业。
工信部主办的“2010中国通信产业十大关键词”评选活动于12月21日揭晓，十大关键词高度概括了2010年中国通信产业发展的热点和焦点，是对中国通信产业年度发展的一次视角独特的总结与注解。
“物联网”继09年后，再次入选，名列十大关键词第2位，彰显出其重要的战略地位。
物联网的三大典型特征可归纳为全面感知、可靠传递、智能处理，从网络层次上来看，物联网分为感知层、网络层、应用层。
根据物联网对感知、网络传输、应用层次的划分是寻找物联网投资机会的基本逻辑。
从产业链来看，位于感知层的传感器厂商和位于应用层的系统解决方案商受益将最为明显。
应用解决方案是物联网产业链的驱动核心。
我们认为应该重点把握智能交通、智能电网、视频监控这三个市场容量大，增长明确的领域，相关龙头企业将极大获益。
尽管中国物联网目前蓬勃发展，但也面临着诸多挑战。
我国物联网产业发展过程中遇到的两大困难：
一是标准体系不成熟，另一个是关键技术研发急需突破。
物联网遇标准化瓶颈，利益“博弈”难达统一，值得注意的是，物联网在发展初期应做到标准制定与技术研发并重。
物联网各个层面的产业形态都具有一定基础，发展物联网产业时，要立足现实，梳理现状，理清优势劣势，确定正确的发展路线——先要知道自己在哪里，然后知道到哪里去，最后才是选择怎么走。
炙手可热的物联网
业内专家预测，物联网产业将是下一个万亿元级规模的产业，甚至超过互联网30倍。
中国物联网产业潜力无穷。
物联网被称为是继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次浪潮，是实现物物相连，智能化的一种网络，去年11月已经被确定为中国今后7大战略性新兴产业之一
仿佛一夜之间，物联网概念一飞冲天，炙手可热。
各地政府纷纷出台支持政策，企业个个摩拳擦掌，物联网到底会给人类带来什么呢？
从麻省理工学院Auto-ID实验室1999年第一次提出了“产品电子码”的概念至今，“物联网”的概念已经风起云涌，被称之为第三次信息技术革命。
大唐电信此次创设基金重投物联网，将当前的“物联网热”再度推向高潮...
韦乐平给当下最火的物联网当头泼了一盆冷水，他直言不讳：
“在我看来，物联网就是一个‘空中馅饼’，很遥远...
物联网之关键核心技术
从物联网的定义及各类技术所起的作用来看，物联网的关键核心技术应该是无线传感器网络（WSN）技术，主要原因是：
WSN技术贯穿物联网的全部三个层次，是其它层面技术的整合应用，对物联网的发展有提纲挈领的作用。
WSN技术的发展，能为其它层面的技术提供更明确的方向。
物联网之专家学者观点
物联网产业的热潮正在席卷全球，在我国，政府高层的一系列重要讲话、报告和相关政策措施无不表明：
大力发展物联网产业将是中国今后一项具有国家战略。
现在面临的问题是，大家对物联网还没有一个十分明确的认识，也没有对物联网的发展路径做出更多的思考。
物联网是信息化发展的大势所趋，但是物联网项目的上马要注意避免重蹈覆辙，避免泡沫化。
物联网之应用领域
电力电网
通过在智慧的电力中安装先进分析和优化引擎，电力提供商可以突破“传统”网络的瓶颈，而直接转向能够主动管理电力故障的“智能”电网。
如此一来，停电时间和频率可减少约30%，停电导致的收入损失也相应减少
医疗系统
电子健康档案系统通过可靠的门户网站集中进行病历整合和共享电子健康档案系统，医院可以准确顺畅地将患者转到其他门诊或其他医院，患者可随时了解自己的病情，医生可以通过参考患者完整的病史为其做出准确的诊断和治疗。
城市设施
新的公共服务系统将不同职能部门（如民政、社保、警察局、税务等）中原本孤立的数据和流程整合到一个集成平台，并创建一个统一流程来集中管理系统和数据，为居民提供更加便利和高效的一站式服务
交通管理
通过随处都安置的传感器，我们可以实时获取路况信息，帮助监控和控制交通流量。
人们可以获取实时的交通信息，并据此调整路线，从而避免拥堵。
未来，我们将能建成自动化的高速公路，实现车辆与网络相连。
安防是物联网的典型应用
目前，国际上还没形成一个关于物联网的明确通用的官方定义。
从广义看，物联网是指通过信息感应设备，按约定的?
议，把物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的网络系统。
可见，物联网是一个以感知为目的的综合信息系统，它连接的是现实物理世界的物与物，能极大提升人们对物理世界的综合感知能力，实现智能化的决策和反馈控制，为人类社会提供感知和集约的服务。
在《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》中，促进物联网的研发和示范应用被纳入国家战略性新兴产业。
有专家称，作为新一代信息技术的重要内容，物联网将越来越多地获取国家政策扶持，并将于未来飞速发展。
今后随着IC制造、传感器、软件、网络等关键技术的不断发展，物联网产业规模将快速增长，应用领域广泛拓展。
专家预计，未来十年物联网将广泛运用于智能交通、环境保护、公共安全、智能消防、工业监测、老人护理等多个领域，而智能电网、智能家居、智能交通、智能医疗等领域，物联网的运用更为广泛。
安防是物联网的典型应用
那么，物联网与安防有哪些交集？
从物联网的内?
来看，它是指把所有的物品通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和可管理的网络。
物联网包括三个层次：
感知、物联和数据应用。
而安防包含了视频监控、防盗报警、门禁管理、消防预警和安保服务及指挥控制等几个大类，从这些子系统的特征来看，都符合物联网的特征，因此安防本身就是物联网的典型应用，属于物联网的一部分。
在安防产业得到初步应用的技术，包括视频、智能、GPS、传感等，都是物联网产业的核心技术。
可见，安防本身就可以纳入物联网范畴，是物联网的一个典型应用。
物联网并不是一个新生的技术或网络，安防本身所有的子系统都算是物联网的一部分，只不过很多人还没有认识到这一点。
物联网在安防行业目前要解决的，是把所有这些子系统联系起来，包括把不同地区的安防系统联系整合起来，把安防与其他系统建立关联，这是在物联网的概念和发展的大背景下，安防发展的主要方向。
随着平安城市等项目的建设，以及智能交通、城市管理等概念的普及，物联网进入安防领域的步伐也随之加快进行，并催生出更多的行业应用。
物联网促进安防系统联网化发展
提到物联网，不少人的第一反应就是RFID技术，认为它是物联网的核心技术。
对此，深圳达实智能股份有限公司产品事业部市场总监黄志勇表示，物联网产业链可细分为标识、感知、处理和信息传送四个环节，关键技术包括RFID、传感器、智能芯片和无线传输网络。
所以说“物联网最核心的技术是RFID”是不全面的。
若从RFID角度看，把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理，从而实现物品（商品）彼此“交流”，这在安防行业早有应用：
门禁一卡通、企业一卡通、校园一卡通等以及当前盛行的“手机一卡通”应用都是RFID技术在物联网中实际人与物的交互应用。
中星电子总裁金兆玮也指出，物联网技术的最核心的不完全是RFID，“视频感知”也很重要，并且它也是物联网最主要的技术难点之一。
从采集方面来看，视频采集是一个非常繁琐的过程，视频的传输对带宽要求非常高，视频的定型及数据的处理也都是难点；从管理方面来讲，视频的计算量是最为复杂的；从应用上来看，视频的应用也最为广泛。
因此，未来的物联网发展必定是以“视频感知”为主，“视频”是对物联网技术发展最大的挑战。
作为安防的领域之一，视频监控以往并没有融入系统、互联这些概念。
但是近年来，由于平安工程、电力变电站、银行网点监控联网等对互联网需求的不断增长，打破了传统视频监控固守的狭?
领域，提出了全新的命题。
在物联网的前提之下，信息可以传送和集中的价值并不仅仅是跨越空间距离获取信息，更关键的是在这个基础上可以扩展各种各样的智能分析应用，这正是物联网之于监控联网的最大好处，如同互联网的价值，我们得以对大量信息进行处理、加工以及应用。
可以预见的是，随着物联网应用范围的扩大，未来几年，各行各业的视频监控业务发展都将沿着这一条路前进。
监控联网的概念已?
从平安城市的范畴延伸到了更多的行业。
不仅仅是视频监控，将来包括门禁、报警和其他安防业务，都会朝着这种大联网的方向发展。
海康威视的李巍表示，由于物联网概念的提出，将安防纳入到了一个更大的范畴领域，因此这对安防行业的发展有更大的促进意义：
一是更多相关的技术和产品在安防平台上应用，增加了安防的内?
，比如我们可以通过广泛部署的摄像头传递更多视频以外的信息；二是物联网更强调数据应用，从安防的角度讲，智能化是最好的一个应用，如我们实现的智能识别、分布式的数据存储、数据检索、报警联动、指挥控制等。
“智能化”是物联网对视频监控终极要求
如今，物联网产业的应用遍及国家安全、城市管理、智能交通、环境保护、社区防范、公共安全、远程医疗等多个领域。
专家预计，在未来物联网将会发展成为一条上万亿元规模的完整产业链，并渗透到人们生产生活的方方面面。
安防行业在物联网应用中占有很大空间，有业内人士指出，其中最为核心的应用就是视频监控。
物联网时代安防行业面临哪些挑战
视频监控作为?
有安防产业的重要领域之一，为“视频感知”这一物联网最主要的技术难点打下一定技术和硬件等方面的基础。
同时，物联网技术的兴起和发展也打破了传统视频监控固守的狭?
领域，一方面引入了更深层次、更高程度的信息化管理，建立起能够共享的管理平台，解决了各部门间的互联互通问题；另一方面物联网将使?
有的安防监控系统上升到更为智能化的层面，无论从视频的采集、管理还是应用，都将通过智能技术更有效的进行处理。
物联网概念的发展将使得视频监控朝着智能化、数字化、信息化的方向迈进。
中星电子股份有限公司总裁金兆玮认为，安全防范产业是物联网应用的重要领域之一。
未来物联网产业的发展，必将有力的带动安防产业前进的步伐。
有别于传统安防监控行业的功能及特点，物联网安防系统具有覆盖范围更广、更加智能化、精准化等特点。
以现有的视频监控为例，物联网安防系统更倾向于视频的“感知”，在强大的网络支持平台基础上，它可以实现更加精确的定位，智能化的视频分析和处理，并能够最大限度地降低因为各种干扰造成的误报，可以实现高度智能化的人机对话功能等等。
物联网在安防产业的应用大大弥补了传统安防产业各方面发展的不足，并促进了安防产业的迅速发展。
由此可见，物联网产业的不断发展和成熟，为安防行业走向智能化和信息化提供了更多可能，并将从技术、市场、应用等多角度带动安防产业的迅速增长，对安防产业的发展从各方面来看都是积极的、具有推动作用的。
而作为安防行业的重要应用，对视频监控领域需求的不断增长以及视频监控技术和产品的不断升级，反之也为物联网进入大规模应用阶段提供了保障并奠定了坚实的基础。
融入物联网时代，安防行业面临哪些挑战
尽管安防是“物联网”的典型应用之一，视频监控、防盗报警、门禁、智能家居等系统都可以算是“物联网”的一部分，行业人士认为，目前我国物联网产业尚处于初创阶段，虽其应用前景非常广阔，未来将成为我国新型战略产业，但其标准、技术、商业模式以及配套政策等还远远没有成熟
物联网安全风险分析
2010-07-0714:
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与互联网安全相比，物联网的安全问题更为突出，互联网一旦受到安全威胁，其造成的损失一般集中在信息资产领域，而物联网一旦受到攻击，那么将会直接对现实生活产生影响。
可以设想，如果物联网遭受病毒攻击，那么很可能会出现工厂停产，社会秩序混乱，甚至于直接威胁人类的生命安全。
在互联网上，曾经有蠕虫病毒在一天内感染了25万台计算机，使社会经济遭受了巨大的损失，而与互联网相比，物联网具有更大的市场价值，为了牟取利益而从事物联网病毒的人将会更甚与互联网。
数字犯罪将因为物联网的出现而真正成为一种行业，物联网面临着更为严峻的安全挑战。
首先，物联网本质特性导致其存在一定的安全问题。
（1）互联网的脆弱性。
物联网建设在互联网的基础之上，而互联网在设计之初，由于其目标是设计一种主要用于研究和军事目的的网络，相对比较封闭，并没有考虑安全问题，互联网本身并不保障安全性，这是当前互联网安全问题日益严重的根源。
互联网所具有的安全问题，物联网同样具有。
（2）复杂的网络环境。
物联网将组网的概念延伸到了现实生活的物品当中，从某种意义上来说，现实生活将建设在物联网中，从而导致物联网的组成非常复杂，复杂性带来了不确定性，我们无法确定物联网信息传输的各个环节是否被未知的攻击者控制，复杂性可以说是安全的最大障碍。
（3）无线信道的开放性。
为了满足物联网终端自由移动的需要，物联网边缘一般采用无线组网的方式，但是，无线信道的开放性使其很容易受到外部信号干扰和攻击；同时，无线信道不存在明显边界，外部观测者可以很容易监听到无线信号。
（4）物联网终端的局限性。
一方面，无线组网方式使物联网面临着更为严峻的安全形势，使其对安全提出了更高要求，另外一方面，物联网终端一般是一种微型传感器，其处理、存储能力以及能量都比较低，
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