淺談物聯網安全關鍵技術與挑戰

王偉　褚兆焱　張大偉

摘? ?要：現如今時代發展飛快，計算機網絡及通信手段迅速提升的同時，物聯網應時而生。物聯網技術乘計算機與互聯網的發展之勢，稱得上是第三次世界信息產業，席卷全球、舉世矚目。物聯網改變了人們如今的生活，讓人們的生活更加便利的同時也大大促進了信息技術產業的發展，然而物聯網技術也給信息技術帶來了挑戰。

關鍵詞：物聯網? 安全技術? 挑戰

中圖分類號：TP393? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）03（c）-0118-02

物聯網技術可連接普通實物和互聯網，有效提取事物中的規律和信息，人、事物與信息三者可通過物聯網連接，故而其可以加強事物間的信息流通。物聯網的安全保障是一大重點和基礎，因其涵蓋產業領域很多，所以物聯網的安全也是一大難題和挑戰，需要相關人員提高重視。

1? 概述物聯網

1.1 物聯網的概念

最早“物聯網”一詞就是出自1999年麻省理工學院的Auto-ID研究中心，其英文原名為：“Internet of things”，簡稱“IOT”。物聯網顧名思義，即連接原本分離的事物的互聯網，是如今發展信息技術過程中的主要產物。其內在含義有兩方面：一方面，物聯網建立在互聯網的基礎之上，以互聯網為核心并加以擴展。另一方面，物聯網是通過類似網絡的途徑，使得事物之間有了聯系、信息得以快捷交換[1]。

1.2 物聯網的特點

物聯網技術建立在互聯網的基礎之上，以互聯網為核心并加以延展和擴充。其應用了大量感知技術，通過結合無線網絡、有線網絡及互聯網建立了獨特的模式，使得事物的信息能夠實現快速、精準地傳遞交流。

物聯網不僅能靠傳感器實現事物連接、信息交流，因其結構特點，物聯網本身就能夠智能處理和控制物體。傳感器可抓取大量信息，以提供給物聯網來加以分析和加工處理。而物聯網本身的特點，即其能夠結合傳感器搭配智能處理，使得諸如云計算和模式識別這樣的智能技術，都能在物聯網技術中得以應用，并幫助其擴展應用范圍和領域，將其能力不斷提升從而滿足各行業使用者的需求。

2? 物聯網安全技術的關鍵

2.1 射頻識別（RFID）技術

射頻識別，即RFID技術，是一種可以無需接觸就能自動識別信息的技術。此技術的核心是其結合了射頻信號和空間傳輸的特點，可以做到自動識別擁有靜態抑或是動態的待識別特征的物體，因此該技術實現能夠對目標事物的信息采集標準化。射頻識別技術具有極大優勢和特點，即期可全天候工作、同時識別多個物體、自動識別能力精準、無需接觸降低損耗等，而要把這些優勢最大程度發揮出來，則需要搭配互聯網和通信技術來實現和推廣。如此，全球范圍都可借由射頻識別技術的應用，實現網絡覆蓋化的追蹤物品信息和及時全面的信息共享。所以，射頻識別技術對于物聯網工程的識別信息、近距離通信起到非常重要的作用[2]。

2.2 傳感技術

物聯網工作的運轉，前提是采集信息。如今，信息采集工作通常是以傳感器和傳感節點等手段來實現，而現階段為跟上物聯網的發展腳步，如今社會對傳感器也提出了新的挑戰。作為物聯網最為主要的檢測設備以及抓取信息的來源，傳感器所處環境較為惡劣。故而，為了保障發展水平突飛猛進的物聯網技術能夠穩定運行，需要如今的傳感技術能夠同步發展、進步和突破，提升原本的抓取感知信息、智能處理和網絡化的能力水平。

2.3 網絡及通信技術

物聯網的運轉，同樣缺少不了近程通信和遠程運輸兩大技術手段。近程通信技術的主要類型有RFID技術和藍牙等，而遠程通信手段涵蓋了互聯網的網關和組網功能。為保障物聯網的信息傳遞功能的穩定，需要現階段網絡通信技術不斷增強其專業水平和互聯能力，以保證物聯網的移動性和數據率保持較低水平，從而達到將信息能夠安全地傳遞到接受點[3]。

2.4 數據挖掘及融合

物聯網所涉及到的信息流量巨大、數據繁多，因而在其信息感知、傳出、抓取、分析和處理等過程中，面臨著許多問題和挑戰。要從海量數據中快速、精準地篩查出有意義或所需要的信息，從怎么入手選擇數據到怎么將數據處理轉換成所需信息，都是相當具有挑戰性的難題。不過，為解決如上問題當今物聯網技術結合了多種分布式計算方法，如近年來作為網絡大熱話題的云計算和P2P等。云計算為物聯網在時代信息發展中爭得站穩的機會，給物聯網提供了高效率的計算問題模式。具體而言，云計算通過匯集信息資源并對信息進行智能優化和動態均衡分配，節約了信息化的成本，同時使得原本物聯網處理信息的效率大大提升。

3? 物聯網發展面臨的挑戰

3.1 降低功耗問題

現今是數據化時代，我們每個人的生活都通過物聯網而溝通連接，而物聯網的構建和運轉離不開功耗問題。物聯網是通過許多聯網器件聯立的，其內在動力和功能運轉都離不開這些設備，諸如傳感器、制動裝置、無線設備以及MCU微控器等。然而依靠大量的設備來運轉，也難免產生大量的能源、電力損耗，尤其是在工業裝置中諸如煤炭發電而導致的不可再生能源的消耗。即便如今出現了許多新興的綠色可再生能源，但其花費價格高昂，難免對于物聯網的覆蓋和發展造成阻力。因此，功耗問題是目前影響物聯網發展的一大阻力，想要保證物聯網的發展腳步，一定要考慮如何降低和解決其運轉產生的功耗問題。

3.2 發揮感測功效

物聯網如果少了感測，將不復存在。從其整體結構上就可發現，其系統整體由傳感器、傳感節點等組成，通過此類具備傳感功能的微型器件，在各節點和云端之間來實現感知、測量、分析、生成和發送數據。故而，傳感設備也對物聯網發展起到關鍵性作用。然而現階段傳感設備依然存在許多不足，比如有的設備做到耗能低，卻可能把數據上傳到錯誤路徑，導致信息接收者無法獲取信息。故而為保證和提升物聯網服務大眾的效率，需要加大對傳感設備的創新力度，迭代更新不斷推出更加完善的傳感設備，及時淘汰老化、過時的傳感設備，保證物聯網中感測功效的穩定發揮[4]。

3.3 管理云端連通性

物聯網工作中會產生海量數據信息，而很可能數據會錯誤地通過同一網關并直接進入云端。云端是數據進行檢測、分析和處理的區域，很大程度上可以認為處理數據的云端是物聯網的價值所在。然而，如今科技不斷發展，呈現出多元、復合的發展態勢。云端的供應商迅速增多，可選擇的云端服務種類和數量也與日俱增，但在此蓬勃態勢中卻缺少了針對性的連接和管理標準，從而產生了選擇的困難，因此云端連通性的管理問題是物聯網時代發展進程中不得不解決的一大問題。

3.4 重視安全問題

安全問題向來是各領域的重點，對于物聯網技術而言，其系統的安全與否直接影響到后續系統的應用、推廣和發展態勢。當今科技水平發展迅速，各領域、各行業的專業設備都在不斷進步、更新迭代，整體呈現出了智能化的大趨勢。然而，智能化的開始也面臨了許多安全問題，在此期間存在眾多安全隱患。解決安全問題是當今時代科技發展的一大重點，因此業界是否能研究開發出更加完善、穩健的硬件安全體系關乎整個行業的發展。然而保證系統安全性的同時，如何保證系統的功能維持、功耗降低也需專業人員投入更多精力。這需要開發廠商加大資源投入，將安全和性能兩手抓，盡力將高級的安全性能融入到物聯網產品中，及時有效地解決引發的問題和漏洞，從而化解物聯網安全性能不足的缺陷，為物聯網長久的發展助力。

3.5 開發人員經驗不足

經歷了計算機和互聯網之后的全球第三次發展浪潮的物聯網，從其現階段發展態勢來看，開發領域仍然存在不足。如今物聯網的發展處于起步階段，缺少大量經驗豐富的物聯網專業開發人員，因而如今物聯網發展并未突飛猛進、受到了技術支持的限制。因此行業內應該思考如何將困難化為提升的機遇，如何高效培訓專業開發人員的實際操作經驗、常見問題解決方案和專業相關技能。如今物聯網的發展狀況也被各國視為國家競爭力和綜合國力的體現，受到了各國領導的高度重視。因此，應當更加注重對行業的鼓勵和支持，建立完善健全的相關政策、投入大量的人力物力資源、鼓勵專業科技人員的學習和培訓，以期為物聯網產業提供強大的后盾和支持，助力物聯網穩定快速發展。

4? 結語

現如今物聯網成為各國焦點，其發展被視為國家綜合實力、振興經濟發展的體現。故而，應關注物聯網發展的現狀，重視化解物聯網安全技術遇到的阻礙。物聯網是否能真正掀起時代進步的浪潮，還需各國傾注更多的投資和關注。本文對物聯網的概念和相關安全技術進行了簡單的介紹，并分析現階段發展的不足之處，望對相關人員提供參考和幫助。

參考文獻

[1] 張志軍.物聯網安全關鍵技術與挑戰[J].信息與電腦：理論版，2019（3）：198-199.

[2] 王清波.物聯網安全挑戰與關鍵技術分析[J].無線互聯科技，2019（1601）：30-31.

[3] 黃少華，郭宇，查珊珊，等.離散車間制造物聯網及其關鍵技術研究與應用綜述[J].計算機集成制造系統，2019（2502）：284-302.

[4] 田原.物聯網安全體系的構建及關鍵技術研究[J].網絡安全技術與應用，2017（9）：115-116.