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物联网行业研究二:物联网领域有哪些关键技术

时间:2022-03-21

物联网行业研究二:物联网领域有哪些关键技术支撑?应该如何面对物联网的安全威胁?
 
物联网领域有哪些关键技术支撑?

用一台手机可以控制家里的空调、电灯、音响,甚至还能控制汽车,这些之前只有在科幻电影中才能出现的场景已经实时的在现实生活中发生,而物联网是支撑这一切得以实现的关键。那么,物联网中的哪些技术支撑了这些场景,下面就和小编来了解一下。
 
 
1.传感器技术
 
传感器是物联网系统中的关键组成部分,传感器的可靠性、实时性、抗干扰性等特性,对物联网应用系统的性能起到举足轻重的作用。物联网领域常见的传感器有距离传感器、光传感器、温度传感器、烟雾传感器、心率传感器、角速度传感器等,此外物联网中常见的还有气压传感器、加速度传感器、湿度传感器以及指纹传感器等。
 
2.识别技术
 
对物理世界的识别是实现物联网全面感知的基础,常用的识别技术有二维码、RFID标识、条形码等,涵盖物品识别、位置识别和地理识别。物联网的识别技术是以RFID为基础,RFID是通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据的无线通信技术。该技术不仅无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触,而且在许多种恶劣的环境下也能进行信息的传输,因此在物联网的运行中有着重要的意义。
 
3.信息传输技术
 
目前信息传输技术包含有线传感网络技术、无线传感网络技术和移动通信技术,其中无线传感网络技术应用较为广泛。无线传感网络技术主要又分为远距离无线传输技术和近距离无线传输技术。
 
例如,Zigbee是一种无传输的技术,与蓝牙相同,用于短距离传输数据,不过成本及耗电量也更低,可以支持链接多个信息节点,因为家电传感器的信息都是较简单的讯息,将Zigbee装在传感器里非常适合。
 
4、网宇实体系统
 
CPS:网宇实体系统,整合计算机云端、传感器、连动装置的系统,在物体接受到一个或多个讯息后给予装置指令并启动程序,单个物体和云端的链接就是一个 CPS 系统,但不同CPS系统间无法交换讯息,而物联网就是把各CPS系统串连起来共享。
 
5.信息处理技术
 
物联网采集的数据往往具有海量性、时效性、多态性等特点,给数据存储、数据查询、质量控制、智能处理等带来极大挑战。信息处理技术的目标是将传感器等识别设备采集的数据收集起来,通过信息挖掘等手段发现数据内在联系,发现新的信息,为用户下一步操作提供支持。当前的信息处理技术有云计算技术、智能信息处理技术等。
 
6.信息安全技术
 
信息安全问题是互联网时代的十分重要的议题,安全和隐私问题同样是物联网发展面临的巨大挑战。物联网除面临一般信息网络所具有的如物理安全、运行安全、数据安全等问题外,还面临特有的威胁和攻击, 如物理俘获、传输威胁、阻塞干扰、信息篡改等。
 
在物联网的时代,IPv6是解决这一问题的一大重要法宝,IPv6是互联网通讯协议第6版,是互联网通讯协议的最新版本,它的前一代 IPv4是目前市场主流,但IPv4只能提供2.5亿个IP位置,IPv6的出现能让每个物体都能拥有自己的IP位置,实现万物联网的梦想。
 
正是因为有了这些技术,物联网才能得以在多种领域得到应用。
 
物联网在疫情中发挥的作用
 
由于许多经济领域已经受到COVID-19的负面影响,因此我们一直期望的IoT大幅增长,以及5G和边缘计算的增长,也可能处于危险之中。但是,物联网技术有助于远程学习,远程健康监控,在家工作,增强的公共安全和人员跟踪等功能,这些是能够检测甚至帮助抵抗疾病的急需技术。
 
随着全球经济的发展,物联网生态系统内的技术提供商正在寻找方法来发挥其技能、软件平台、基础架构和连接平台来帮助解决与COVID-19相关的经济和健康问题。
 
物联网可能会得到很好利用的一些领域包括:
 
智能检测:通过手机跟踪位置,进行人员跟踪/视频监控和面部识别。高清摄像机用于体温监测。
 
智能医疗保健:远程患者监视和远程医疗(用于热成像监测的传染病,在家中和患者转移期间进行远程监视和诊断,用于隔离患者的智能医疗机器人)。
 
智能家居:水槽可控制肥皂和水的流量,以便正确洗手。
 
智慧城市/公共安全:无人机巡逻、视频监控、食品安全和资源供应管理。
 
智能制造:远程设备监控/维修,以及机器视觉来检测异常。远程指挥中心/ IT和安全管理。远程/ OTA安全性以及制造,公用事业以及石油和天然气场所中连接设备的补丁程序。
 
可穿戴设备:用于早期检测的智能手表和健身追踪器,用于医护人员跟踪自己的温度和其他参数的智能手环等。
 
其中一些举措引起了人们对隐私的合理关注,因为可能会使用这些技术来控制人群,通过监视、人工智能、面部识别和视频分析,甚至阻止他们访问特定位置。电信运营商也参与其中,因为这些控制通常取决于在用户手机上公开位置和其他个人数据。
 
应该如何面对物联网的安全威胁
 
物联网被称为继计算机、Internet之后,世界信息产业的第三次浪潮。在高歌猛进的同时,物联网背后隐藏的安全危机正日渐显现。同TCP/IP网络一样,物联网同样面临网络的可管、可控以及服务质量等一系列问题,并且有过之而无不及。如果这些问题不能得到很好的解决,或者说没有很好的解决办法,将会在很大程度上制约物联网的进一步发展。物联网的主要安全威胁有哪些?我们有哪些措施能提升物联网安全呢?
 
物联网中的通信方式主要采用无线通信,以及大量使用电子标签和无人值守设备进行通信,但受制于成本、性能方面的限制,物联网大部分所使用的终端属于弱终端,很容易被非法入侵,甚至破坏,这就意味着使用者在使用过程中隐私信息很有可能被攻击者获取,例如,攻击者通过获得使用者的身份信息、兴趣爱好,甚至是商业机密等信息,将给使用者带来安全隐患。
 
有些物联网的管理密码设置过于简单,有些还是出厂默认密码,这些设备因其无人值守特性,被劫持后短时间内是难于发现,此时就可以伪装成客户端或者服务器进行数据发送、执行某些恶意操作。例如,对某些门禁系统进行设置,可以轻易的进出房间。
 
由于智能传感终端、RFID电子标签相对于传统TCP/IP网络而言是“裸露”在攻击者的眼皮底下的,再加上传输平台是在一定范围内“暴露”在空中的,“窜扰”在传感网络领域显得非常频繁、并且容易。所以,传感器网络中的假冒攻击是一种主动攻击形式,它极大地威胁着传感器节点间的协同工作。
 
恶意程序在无线网络环境和传感网络环境中有无穷多的入口。一旦入侵成功,之后通过网络传播就变得非常容易。它的传播性、隐蔽性、破坏性等相比TCP/IP网络而言更加难以防范,如类似于蠕虫这样的恶意代码,本身又不需要寄生文件,在这样的环境中检测和清除这样的恶意代码将很困难。
 
物联网的安全问题同样也要走“分而治之”、分层解决的路子。传统TCP/IP网络针对网络中的不同层都有相应的安全措施和对应方法,这套比较完整的方法,不能原样照搬到物联网领域,而要根据物联网的体系结构和特殊性进行调整。物联网感知层、感知层与主干网络接口以下的部分的安全防御技术主要依赖于传统的信息安全的知识。
 
强化身份认证。对物联网应用而言,因设计人员考虑便利性大多会采用一次认证即可通行整个网络系统,因此,在统一的系统的接入口就需要可靠的身份认证。同时,为了防备攻击者将一些不受信任的设备接入物联网,如被攻击者控制的路由器,还需要对所用的设备进行身份认证。为解决身份认证问题,可根据业务的安全敏感程度在如密码强度、动静态密码、验证输入、不公开凭证、电子证书及生物识别技术等方面进行强化设计,在一些关键节点还需要多重身份认证。
 
完善加密机制。由于物联网中网络连接和业务使用紧密结合,对有必要受保护的链接进行加密。对一些安全要求不是很高的业务,实现安全机制对业务的透明,可以采用逐跳加密方式在统一的物联网业务平台上实施安全管理不同的业务。但因为逐跳加密需要在各传送节点上对数据进行解密,所以各节点都有可能解读被加密消息的明文,因此对于高安全需求的业务,可通过端到端进行加密保密措施。
 
在同时考虑外来入侵的前提下,需要对传感网络数据进行深入的数据挖掘分析、从数据中找出统计规律性。通过建立传感网络数据析取的各种数学模型,进行规则挖掘和融合、推理、归纳等,提出能客观、全面地对大规模传感网络正常运行做态势评估的指标,为传感网络的安全运行提供分析报警等措施。
 
物联网作为一种新型信息产业,与人们的日常生活和社会发展产生越发紧密的联系,加强物联网安全也就越发重要。目前我国物联网发展是重应用而轻安全,因此,安全技术的提升还很有必要。针对目前的主要安全问题,制定好相应的解决对策,只有物联网的安全得到保障,才能对社会进步和发展起到更好的推动作用。
 
参考来源:
http://www.ziwuiot.com/zhishiku/22855.html
http://www.elecfans.com/iot/1198373.html
http://baijiahao.baidu.com/s?id=1677043871199088592&wfr=spider&for=pc
 
文章来源:“十大网堵平台”微信公众号
 

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