物聯(lián)網(wǎng)的定義與挑戰(zhàn)
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物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things,簡(jiǎn)稱IoT)是指通過各種信息傳感器、射頻識(shí)別技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器、激光掃描器等各種裝置與技術(shù),實(shí)時(shí)采集任何需要監(jiān)控、 連接、互動(dòng)的物體或過程,采集其聲、光、熱、電、力學(xué)、化學(xué)、生物、位置等各種需要的信息,通過各類可能的網(wǎng)絡(luò)接入,實(shí)現(xiàn)物與物、物與人的泛在連接,實(shí)現(xiàn)對(duì)物品和過程的智能化感知、識(shí)別和管理。物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等的信息承載體,它讓所有能夠被獨(dú)立尋址的普通物理對(duì)象形成互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò) [1] 。2021年7月13日,中國互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會(huì)發(fā)布了《中國互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展報(bào)告(2021)》,物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)1.7萬億元,人工智能市場(chǎng)規(guī)模達(dá)3031億元。
雖然物聯(lián)網(wǎng)近年來的發(fā)展已經(jīng)漸成規(guī)模,各國都投入了巨大的人力、物力、財(cái)力來進(jìn)行研究和開發(fā)。但是在技術(shù)、管理、成本、政策、安全等方面仍然存在許多需要攻克的難題, 具體分析如下:技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一與協(xié)調(diào)傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)并不適合物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)感知層的數(shù)據(jù)多源異構(gòu),不同的設(shè)備有不同的接口,不同的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層也由于使用的網(wǎng)絡(luò)類型不同、行業(yè)的應(yīng)用方向不同而存在不同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和體系結(jié)構(gòu)。建立的統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu),統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是物聯(lián)網(wǎng)正在面對(duì)的難題 [4] 。
管理平臺(tái)問題物聯(lián)網(wǎng)自身就是一個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)體系,加之應(yīng)用領(lǐng)域遍及各行各業(yè),不可避免的存在很大的交叉性。如果這個(gè)網(wǎng)絡(luò)體系沒有一個(gè)專門的綜合平臺(tái)對(duì)信息進(jìn)行分類管理,就會(huì)出現(xiàn)大量信息冗余、重復(fù)工作、重復(fù)建設(shè)造成資源浪費(fèi)的狀況。每個(gè)行業(yè)的應(yīng)用各自獨(dú)立,成本高、效率低,體現(xiàn)不出物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì),勢(shì)必會(huì)影響物聯(lián)網(wǎng)的推廣。 物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)急需要一個(gè)能整合各行業(yè)資源的統(tǒng)一管理平臺(tái),使其能形成一個(gè)完整的產(chǎn)業(yè)鏈模式 [4] 。成本問題各國對(duì)物聯(lián)網(wǎng)都積極支持,在看似百花齊放的背后,能夠真正投入并大規(guī)模使用的物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目少之又少。譬如,實(shí)現(xiàn)RFID技術(shù)最基本的電子標(biāo)簽及讀卡器,其成本價(jià)格一直無法達(dá)到企業(yè)的預(yù)期,性價(jià)比不高;傳感網(wǎng)絡(luò)是一種多跳自組織網(wǎng)絡(luò),極易遭到環(huán)境因素或人為因素的破壞,若要保證網(wǎng)絡(luò)通暢,并能實(shí)時(shí)安全傳送可靠信息,網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)成本高。
在成本沒有達(dá)到普遍可以接受的范圍內(nèi),物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展只能是空談 。安全性問題傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展成熟、應(yīng)用廣泛,尚存在安全漏洞。物聯(lián)網(wǎng)作為新興產(chǎn)物,體系結(jié)構(gòu)更復(fù)雜、沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),各方面的安全問題更加突出。其關(guān)鍵實(shí)現(xiàn)技術(shù)是傳感網(wǎng)絡(luò),傳感器暴露的自然環(huán)境下,特別是一些放置在惡劣環(huán)境中的傳感器,如何長(zhǎng)期維持網(wǎng)絡(luò)的完整性對(duì)傳感技術(shù)提出了新的要求,傳感網(wǎng)絡(luò)必須有自愈的功能。 這不僅僅受環(huán)境因素影響,人為因素的影響更嚴(yán)峻。RFID是其另一關(guān)鍵實(shí)現(xiàn)技術(shù),就是事先將電子標(biāo)簽置入物品中以達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控的狀態(tài),這對(duì)于部分標(biāo)簽物的所有者勢(shì)必會(huì)造成一些個(gè)人隱私的暴露,個(gè)人信息的安全性存在問題。不僅僅是個(gè)人信息安全,如今企業(yè)之間、國家之間合作都相當(dāng)普遍,一旦網(wǎng)絡(luò)遭到攻擊,后果將更不敢想象。 如何在使用物聯(lián)網(wǎng)的過程做到信息化和安全化的平衡至關(guān)重要。