◆辜晟恩

(沈陽城市學院機電工程學院 遼寧 110112)

物聯(lián)網安全關鍵技術與面臨的挑戰(zhàn)

◆辜晟恩

(沈陽城市學院機電工程學院 遼寧 110112)

隨著計算機網絡和通信技術的發(fā)展，一種新的網絡——物聯(lián)網應運而生，隨著計算機、互聯(lián)網的發(fā)展，物聯(lián)網技術成為世界范圍內第三次信息產業(yè)浪潮，舉世矚目，引起了全球高度重視。不可否認，物聯(lián)網在我們日常生活中發(fā)揮著重要作用，為我們的生活帶來諸多便利，但是也給信息技術領域的發(fā)展帶來了新的挑戰(zhàn)。

物聯(lián)網；關鍵技術；挑戰(zhàn)

1 物聯(lián)網概述

1.1 物聯(lián)網的概念

物聯(lián)網這一詞語的出現(xiàn)，由麻省理工學院Auto-ID研究中心于1999年提出。物聯(lián)網，是信息技術發(fā)展新階段的重要產物。其英文名稱是：“Internet of things（IoT）”。物聯(lián)網通俗講，其實就是物物相連的互聯(lián)網。它包括兩層含義：其一，物聯(lián)網是在互聯(lián)網的基礎上發(fā)展起來的，互聯(lián)網是物聯(lián)網的核心與基礎。只不過，物聯(lián)網是互聯(lián)網的延伸與發(fā)展；其二，物聯(lián)網把物物通過網絡的形式聯(lián)系起來，從而實現(xiàn)物物相息。

1.2 物聯(lián)網的特點

物聯(lián)網是一種建立在互聯(lián)網上的擴展網絡，各種感知技術在物聯(lián)網中得到了廣泛應用。

物聯(lián)網技術依舊以互聯(lián)網為基礎、核心，在互聯(lián)網基礎上發(fā)展起來，實現(xiàn)擴充、延展。物聯(lián)網，為了使物體的信息能夠及時準確地傳遞出去，需要借助有線與無線網絡與互聯(lián)網相融合這一模式。

物聯(lián)網提供了傳感器的連接，其本身也具有智能處理的能力，實現(xiàn)對物體實施智能控制的目的。物聯(lián)網為了獲得有意義的信息，需要從大量的信息中完成分析、加工、處理的任務，而這些信息的來源，則由傳感器獲得。由于物聯(lián)網把傳感器與智能處理融合在一起，因而可以使用各種智能技術，如云計算、模式識別等，來實現(xiàn)其擴充應用領域的目的，從而滿足不同用戶的不同需求。

2 物聯(lián)網安全關鍵技術

2.1 射頻識別技術。

RFID技術是一種能夠自動識別，并且無接觸的技術，該項技術充分發(fā)揮了射頻信號及其空間結合傳輸?shù)奶匦裕瑢崿F(xiàn)了物體的自動識別，而這些物體，即具有靜態(tài)或移動待識別的特征。這一技術的應用，實現(xiàn)了對采集點的信息進行“標準化”標識的目的。為了更好的使這一技術在物聯(lián)網領域發(fā)揮作用，可使其與互聯(lián)網、通信技術融合并推廣，充分利用該技術具有的全天候、識別能力強、無接觸磨損及對多個物品的自動識別等特點，從而實現(xiàn)在全球范圍內可實現(xiàn)物品跟蹤、信息共享的美好愿景，因而這一技術在物聯(lián)網“識別”信息和近程通訊的層面中發(fā)揮著重要作用。

2.2 傳感技術。

物聯(lián)網作用的發(fā)揮，要以信息采集為前提。但是現(xiàn)在的信息采集以傳感器、傳感節(jié)點等方式為主。作為檢測裝置，并且是獲取信息的主要設備——傳感器而言，所處環(huán)境通常比較惡劣，為了使物聯(lián)網更好的發(fā)揮作用，對傳感器提出了新要求。物聯(lián)網要求傳感球在感受信息和實現(xiàn)自身智能化和網絡化方面，要發(fā)展，更要突破。

2.3 網絡和通信技術。

物聯(lián)網要充分發(fā)揮作用，需要運用到近程通訊技術和遠程運輸技術。RFID，藍牙等是近程通訊技術的組成部分，互聯(lián)網的組網、網關等技術包含在遠程通訊技術內。

物聯(lián)網為給信息傳遞和服務支撐提供基礎通道，需要增強現(xiàn)有網絡通信技術的專業(yè)性與互聯(lián)功能，來完成物聯(lián)網低移動性、低數(shù)據(jù)率的業(yè)務需求，從而讓信息安全可靠的傳播到信息接受者那里。

2.4 數(shù)據(jù)的挖掘與融合

從信息感知、發(fā)出、收集、分析、處理等，這期間要面對多項難題。信息量大，數(shù)據(jù)多，處理困難。毫無疑問，如何從這些數(shù)據(jù)中篩選出與意義的信息，如何選擇，對數(shù)據(jù)處理而言，是一項巨大的挑戰(zhàn)。好在物聯(lián)網結合P2P、云計算等分布式計算技術，可以實現(xiàn)對上述難題的解決。因此，物聯(lián)網在解決計算問題時，云計算提供了一項高效率的模式。云計算為物聯(lián)網在信息化發(fā)展進程中發(fā)揮了重要作用，它通過信息資源的聚集、優(yōu)化和動態(tài)分配，節(jié)約信息化成本來實現(xiàn)物聯(lián)網處理信息的效率，并節(jié)約了成本。

3 物聯(lián)網發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)

3.1 功耗問題不容忽視

如今，我們生活在數(shù)據(jù)化時代，物聯(lián)網把我們的生活編織在一張巨網里。在這張網里，物聯(lián)網價值的體現(xiàn)離不開功耗，因而，對物聯(lián)網的功耗問題不容忽視。物聯(lián)網是依靠眾多的聯(lián)網器件來發(fā)揮作用的，如微控制器(MCU)、傳感器、無線設備和制動器等。物聯(lián)網作用的發(fā)揮是依靠這些設備提供內在動力的，而這些設備功能的發(fā)揮又是依靠電力或能源供應的，特別是在工業(yè)裝置中。它們在運轉中，必然要消耗大量的能源，有些能源屬于傳統(tǒng)不可再生能源，如發(fā)電所需的煤炭；有些雖為新興能源，但其在產能中花費也是巨大的。因而，在物聯(lián)網的發(fā)展過程中，必須考慮功耗問題。功耗問題，不得不說，是物聯(lián)網發(fā)展過程中，面臨的一項巨大挑戰(zhàn)。

3.2 感測必不可少

感測是物聯(lián)網存在的關鍵，沒有感測，物聯(lián)網也將不會存在。物聯(lián)網系統(tǒng)是以傳感器、微型器件和節(jié)點發(fā)揮作用的，通過測量、生成數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)發(fā)送給其他節(jié)點或云端設備的過程，來實現(xiàn)物聯(lián)網的功能。因而，物聯(lián)網的發(fā)展對傳感器等設備提出了新的要求。但是，從目前來看，傳感器等設備存在在諸多缺陷，如在耗能低的設備中，可把數(shù)據(jù)傳入錯誤路徑，無法到達信息接受者的終端，無法真正意義上實現(xiàn)物聯(lián)網更好的為人民服務的理念。因而，要大力發(fā)展科技，加大力度實現(xiàn)對傳感器等設備的創(chuàng)新與改革，對于老化、退化的傳感設備要進行淘汰、更換，從而使感測功效在物聯(lián)網技術中得到更好的發(fā)揮。

3.3 管理云端連通性是關鍵

物聯(lián)網在運作中，會產生海量的信息，顯而易見，很容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)通過一個網關，并且在大多數(shù)情況下會直接進入云端的情況。在云端，數(shù)據(jù)被分析、檢查，然后將處理結果付諸實施。不可否認，物聯(lián)網的價值很大程度上通過云端服務上運行的數(shù)據(jù)來實現(xiàn)，云端上的數(shù)據(jù)對物聯(lián)網的功用起著關鍵性作用。但是，現(xiàn)如今科技發(fā)達，隨之而來的是云端服務的選擇也不斷增多，出現(xiàn)了多元化、復合化的態(tài)勢。云端供應商也是迅猛激增，出現(xiàn)了種類繁多的局面，數(shù)量也是各不一樣，但是由于缺少針對云端設備連接和管理方式的標準，物聯(lián)網在云端的選擇面前出現(xiàn)了復雜問題。因而，解決云端連通性問題是物聯(lián)網發(fā)展中不可回避的又一項巨大挑戰(zhàn)。

3.4 安全性問題需要高度重視

物聯(lián)網關鍵技術在發(fā)展過程中，安全性問題是物聯(lián)網關注的重要問題之一，因為安全性直接關系到物聯(lián)網系統(tǒng)能否持續(xù)應用與推廣?，F(xiàn)如今，隨著科技的發(fā)展，越來越多的設備出現(xiàn)了新的變革，呈現(xiàn)出智能化”趨勢，但是，越來越多的安全性問題，及潛在隱患也逐漸顯現(xiàn)出來。這對科技發(fā)展來說，無疑是一項巨大的挑戰(zhàn)。解決安全性問題，業(yè)界研究構建先進的硬件安全機制顯得尤為關鍵，并且把安全機制成本和功耗保持在較低的水平上也是必不可少。這就需要相關廠商在集成安全協(xié)議和安全性軟件方面，加大對人力物力的投入，并且努力把高級安全性功能添加到物聯(lián)網產品中所遇到的障礙降到最低，從而實現(xiàn)保障安全性方面降低門檻的目標，化解物聯(lián)網在安全方面發(fā)展所遇到的障礙，為物聯(lián)網的發(fā)展鋪路。

3.5 開發(fā)人員經驗不足

雖然物聯(lián)網已成為既計算機、互聯(lián)網之后的第三次浪潮，并且物聯(lián)網技術曾經主要由技術公司使用，但是從目前發(fā)展趨勢來看，物聯(lián)網在開發(fā)方面還存在著不足，主要原因在于物聯(lián)網開發(fā)人員經驗不足，以至于物聯(lián)網技術將在很長一段時間內只能在有著一定技術背景限制的行業(yè)中被廣泛應用。如何為這些經驗不足的開發(fā)人員提供簡易且立即見效的物聯(lián)網解決方案，既是挑戰(zhàn)更是機遇。物聯(lián)網的發(fā)展逐漸被各國認為是提升國家競爭力和綜合國力的關鍵，因而，各國領導應引起高度重視。就開發(fā)人員經驗不足方面而言，應出臺相關的政策，鼓勵科技人員、專業(yè)人士加入其中，為物聯(lián)網的發(fā)展提供豐富的人力、智力資源。加大對科技的投入，物聯(lián)網的發(fā)展提供強有力的科技支撐。

4 結語

物聯(lián)網的發(fā)展被認為是振興經濟、確立競爭優(yōu)勢的關鍵戰(zhàn)略。因而，物聯(lián)網安全關鍵技術及面臨的挑戰(zhàn)，日益成為各國關注的焦點。物聯(lián)網能否像互聯(lián)網和科技革命一樣，再次掀起時代變革的浪潮，需要各國共同努力。

[1] 劉勇．物聯(lián)網安全關鍵技術及其應用研究[J]．信息通信，2015．

[2] 許強．物聯(lián)網時代信息安全面臨的挑戰(zhàn)研究[J]．商品與質量，2016．

[3] 李馥娟，王群．物聯(lián)網安全體系及關鍵技術[J]．智能計算機與應用，2016．