物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)研究二：物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域有哪些關(guān)鍵技術(shù)支撐？應(yīng)該如何面對物聯(lián)網(wǎng)的安全威脅？
物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域有哪些關(guān)鍵技術(shù)支撐？
用一臺手機可以控制家里的空調(diào)、電燈、音響，甚至還能控制汽車，這些之前只有在科幻電影中才能出現(xiàn)的場景已經(jīng)實時的在現(xiàn)實生活中發(fā)生，而物聯(lián)網(wǎng)是支撐這一切得以實現(xiàn)的關(guān)鍵。那么，物聯(lián)網(wǎng)中的哪些技術(shù)支撐了這些場景，下面就和小編來了解一下。
1.傳感器技術(shù)
傳感器是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的關(guān)鍵組成部分，傳感器的可靠性、實時性、抗干擾性等特性，對物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的性能起到舉足輕重的作用。物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域常見的傳感器有距離傳感器、光傳感器、溫度傳感器、煙霧傳感器、心率傳感器、角速度傳感器等，此外物聯(lián)網(wǎng)中常見的還有氣壓傳感器、加速度傳感器、濕度傳感器以及指紋傳感器等。
2.識別技術(shù)
對物理世界的識別是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)全面感知的基礎(chǔ)，常用的識別技術(shù)有二維碼、RFID標識、條形碼等，涵蓋物品識別、位置識別和地理識別。物聯(lián)網(wǎng)的識別技術(shù)是以RFID為基礎(chǔ)，RFID是通過無線電信號識別特定目標并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)的無線通信技術(shù)。該技術(shù)不僅無需識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械或光學(xué)接觸，而且在許多種惡劣的環(huán)境下也能進行信息的傳輸，因此在物聯(lián)網(wǎng)的運行中有著重要的意義。
3.信息傳輸技術(shù)
目前信息傳輸技術(shù)包含有線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和移動通信技術(shù)，其中無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用較為廣泛。無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要又分為遠距離無線傳輸技術(shù)和近距離無線傳輸技術(shù)。
例如，Zigbee是一種無傳輸?shù)募夹g(shù)，與藍牙相同，用于短距離傳輸數(shù)據(jù)，不過成本及耗電量也更低，可以支持鏈接多個信息節(jié)點，因為家電傳感器的信息都是較簡單的訊息，將Zigbee裝在傳感器里非常適合。
4、網(wǎng)宇實體系統(tǒng)
CPS：網(wǎng)宇實體系統(tǒng)，整合計算機云端、傳感器、連動裝置的系統(tǒng)，在物體接受到一個或多個訊息后給予裝置指令并啟動程序，單個物體和云端的鏈接就是一個 CPS 系統(tǒng)，但不同CPS系統(tǒng)間無法交換訊息，而物聯(lián)網(wǎng)就是把各CPS系統(tǒng)串連起來共享。
5.信息處理技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)采集的數(shù)據(jù)往往具有海量性、時效性、多態(tài)性等特點，給數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)查詢、質(zhì)量控制、智能處理等帶來極大挑戰(zhàn)。信息處理技術(shù)的目標是將傳感器等識別設(shè)備采集的數(shù)據(jù)收集起來，通過信息挖掘等手段發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)內(nèi)在聯(lián)系，發(fā)現(xiàn)新的信息，為用戶下一步操作提供支持。當前的信息處理技術(shù)有云計算技術(shù)、智能信息處理技術(shù)等。
6.信息安全技術(shù)
信息安全問題是互聯(lián)網(wǎng)時代的十分重要的議題，安全和隱私問題同樣是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨的巨大挑戰(zhàn)。物聯(lián)網(wǎng)除面臨一般信息網(wǎng)絡(luò)所具有的如物理安全、運行安全、數(shù)據(jù)安全等問題外，還面臨特有的威脅和攻擊, 如物理俘獲、傳輸威脅、阻塞干擾、信息篡改等。
在物聯(lián)網(wǎng)的時代，IPv6是解決這一問題的一大重要法寶，IPv6是互聯(lián)網(wǎng)通訊協(xié)議第6版，是互聯(lián)網(wǎng)通訊協(xié)議的最新版本，它的前一代 IPv4是目前市場主流，但IPv4只能提供2.5億個IP位置，IPv6的出現(xiàn)能讓每個物體都能擁有自己的IP位置，實現(xiàn)萬物聯(lián)網(wǎng)的夢想。
正是因為有了這些技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)才能得以在多種領(lǐng)域得到應(yīng)用。
物聯(lián)網(wǎng)在疫情中發(fā)揮的作用
由于許多經(jīng)濟領(lǐng)域已經(jīng)受到COVID-19的負面影響，因此我們一直期望的IoT大幅增長，以及5G和邊緣計算的增長，也可能處于危險之中。但是，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有助于遠程學(xué)習，遠程健康監(jiān)控，在家工作，增強的公共安全和人員跟蹤等功能，這些是能夠檢測甚至幫助抵抗疾病的急需技術(shù)。
隨著全球經(jīng)濟的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的技術(shù)提供商正在尋找方法來發(fā)揮其技能、軟件平臺、基礎(chǔ)架構(gòu)和連接平臺來幫助解決與COVID-19相關(guān)的經(jīng)濟和健康問題。
物聯(lián)網(wǎng)可能會得到很好利用的一些領(lǐng)域包括：
智能檢測：通過手機跟蹤位置，進行人員跟蹤/視頻監(jiān)控和面部識別。高清攝像機用于體溫監(jiān)測。
智能醫(yī)療保?。哼h程患者監(jiān)視和遠程醫(yī)療(用于熱成像監(jiān)測的傳染病，在家中和患者轉(zhuǎn)移期間進行遠程監(jiān)視和診斷，用于隔離患者的智能醫(yī)療機器人)。
智能家居：水槽可控制肥皂和水的流量，以便正確洗手。
智慧城市/公共安全：無人機巡邏、視頻監(jiān)控、食品安全和資源供應(yīng)管理。
智能制造：遠程設(shè)備監(jiān)控/維修，以及機器視覺來檢測異常。遠程指揮中心/ IT和安全管理。遠程/ OTA安全性以及制造，公用事業(yè)以及石油和天然氣場所中連接設(shè)備的補丁程序。
可穿戴設(shè)備：用于早期檢測的智能手表和健身追蹤器，用于醫(yī)護人員跟蹤自己的溫度和其他參數(shù)的智能手環(huán)等。
其中一些舉措引起了人們對隱私的合理關(guān)注，因為可能會使用這些技術(shù)來控制人群，通過監(jiān)視、人工智能、面部識別和視頻分析，甚至阻止他們訪問特定位置。電信運營商也參與其中，因為這些控制通常取決于在用戶手機上公開位置和其他個人數(shù)據(jù)。
應(yīng)該如何面對物聯(lián)網(wǎng)的安全威脅
物聯(lián)網(wǎng)被稱為繼計算機、Internet之后，世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。在高歌猛進的同時，物聯(lián)網(wǎng)背后隱藏的安全危機正日漸顯現(xiàn)。同TCP/IP網(wǎng)絡(luò)一樣，物聯(lián)網(wǎng)同樣面臨網(wǎng)絡(luò)的可管、可控以及服務(wù)質(zhì)量等一系列問題，并且有過之而無不及。如果這些問題不能得到很好的解決，或者說沒有很好的解決辦法，將會在很大程度上制約物聯(lián)網(wǎng)的進一步發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)的主要安全威脅有哪些？我們有哪些措施能提升物聯(lián)網(wǎng)安全呢？
物聯(lián)網(wǎng)中的通信方式主要采用無線通信，以及大量使用電子標簽和無人值守設(shè)備進行通信，但受制于成本、性能方面的限制，物聯(lián)網(wǎng)大部分所使用的終端屬于弱終端，很容易被非法入侵，甚至破壞，這就意味著使用者在使用過程中隱私信息很有可能被攻擊者獲取，例如，攻擊者通過獲得使用者的身份信息、興趣愛好，甚至是商業(yè)機密等信息，將給使用者帶來安全隱患。
有些物聯(lián)網(wǎng)的管理密碼設(shè)置過于簡單，有些還是出廠默認密碼，這些設(shè)備因其無人值守特性，被劫持后短時間內(nèi)是難于發(fā)現(xiàn)，此時就可以偽裝成客戶端或者服務(wù)器進行數(shù)據(jù)發(fā)送、執(zhí)行某些惡意操作。例如，對某些門禁系統(tǒng)進行設(shè)置，可以輕易的進出房間。
由于智能傳感終端、RFID電子標簽相對于傳統(tǒng)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)而言是“裸露”在攻擊者的眼皮底下的，再加上傳輸平臺是在一定范圍內(nèi)“暴露”在空中的，“竄擾”在傳感網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域顯得非常頻繁、并且容易。所以，傳感器網(wǎng)絡(luò)中的假冒攻擊是一種主動攻擊形式，它極大地威脅著傳感器節(jié)點間的協(xié)同工作。
惡意程序在無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和傳感網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中有無窮多的入口。一旦入侵成功，之后通過網(wǎng)絡(luò)傳播就變得非常容易。它的傳播性、隱蔽性、破壞性等相比TCP/IP網(wǎng)絡(luò)而言更加難以防范，如類似于蠕蟲這樣的惡意代碼，本身又不需要寄生文件，在這樣的環(huán)境中檢測和清除這樣的惡意代碼將很困難。
物聯(lián)網(wǎng)的安全問題同樣也要走“分而治之”、分層解決的路子。傳統(tǒng)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)針對網(wǎng)絡(luò)中的不同層都有相應(yīng)的安全措施和對應(yīng)方法，這套比較完整的方法，不能原樣照搬到物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，而要根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)和特殊性進行調(diào)整。物聯(lián)網(wǎng)感知層、感知層與主干網(wǎng)絡(luò)接口以下的部分的安全防御技術(shù)主要依賴于傳統(tǒng)的信息安全的知識。
強化身份認證。對物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用而言，因設(shè)計人員考慮便利性大多會采用一次認證即可通行整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，因此，在統(tǒng)一的系統(tǒng)的接入口就需要可靠的身份認證。同時，為了防備攻擊者將一些不受信任的設(shè)備接入物聯(lián)網(wǎng)，如被攻擊者控制的路由器，還需要對所用的設(shè)備進行身份認證。為解決身份認證問題，可根據(jù)業(yè)務(wù)的安全敏感程度在如密碼強度、動靜態(tài)密碼、驗證輸入、不公開憑證、電子證書及生物識別技術(shù)等方面進行強化設(shè)計，在一些關(guān)鍵節(jié)點還需要多重身份認證。
完善加密機制。由于物聯(lián)網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)連接和業(yè)務(wù)使用緊密結(jié)合，對有必要受保護的鏈接進行加密。對一些安全要求不是很高的業(yè)務(wù)，實現(xiàn)安全機制對業(yè)務(wù)的透明，可以采用逐跳加密方式在統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺上實施安全管理不同的業(yè)務(wù)。但因為逐跳加密需要在各傳送節(jié)點上對數(shù)據(jù)進行解密，所以各節(jié)點都有可能解讀被加密消息的明文，因此對于高安全需求的業(yè)務(wù)，可通過端到端進行加密保密措施。
在同時考慮外來入侵的前提下，需要對傳感網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進行深入的數(shù)據(jù)挖掘分析、從數(shù)據(jù)中找出統(tǒng)計規(guī)律性。通過建立傳感網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)析取的各種數(shù)學(xué)模型，進行規(guī)則挖掘和融合、推理、歸納等，提出能客觀、全面地對大規(guī)模傳感網(wǎng)絡(luò)正常運行做態(tài)勢評估的指標，為傳感網(wǎng)絡(luò)的安全運行提供分析報警等措施。
物聯(lián)網(wǎng)作為一種新型信息產(chǎn)業(yè)，與人們的日常生活和社會發(fā)展產(chǎn)生越發(fā)緊密的聯(lián)系，加強物聯(lián)網(wǎng)安全也就越發(fā)重要。目前我國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展是重應(yīng)用而輕安全，因此，安全技術(shù)的提升還很有必要。針對目前的主要安全問題，制定好相應(yīng)的解決對策，只有物聯(lián)網(wǎng)的安全得到保障，才能對社會進步和發(fā)展起到更好的推動作用。
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