物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)發(fā)展研究

王晶晶

摘要：隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)成為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)浪潮。物聯(lián)網(wǎng)作為信息技術(shù)的綜合運(yùn)用，如何把握發(fā)展方向，著力發(fā)展關(guān)鍵技術(shù)，是我們需要深入思考的問(wèn)題。本文針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)狀，從安全機(jī)制、與大數(shù)據(jù)融合技術(shù)、自主操作能力等三方面進(jìn)行分析，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)下一步發(fā)展進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；信息技術(shù)；安全

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2018）09-0295-02

物聯(lián)網(wǎng)即“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。 隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)成為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)浪潮。物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的基礎(chǔ)上延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。通過(guò)射頻識(shí)別、紅外感應(yīng)、全球定位、激光掃描等信息傳感設(shè)備，根據(jù)指定的協(xié)議，把客戶、商品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信的平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)對(duì)商品的智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。【1】

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是新技術(shù)高度集成及應(yīng)用，具有信息性強(qiáng)、信息傳播速度快、收益效果好等特點(diǎn)。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展推動(dòng)了生產(chǎn)、成活向智能化方向發(fā)展，有利于提高社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的信息化水平，有利于提高社會(huì)管理水平，帶動(dòng)相關(guān)科學(xué)及管理學(xué)發(fā)展，合理配置資源，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，具有很重要的戰(zhàn)略意義。

目前制約物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展大多集中在新型感知設(shè)備的研制、傳感設(shè)備的廣泛部署、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大、海量數(shù)據(jù)的采集。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展不能僅停留在規(guī)模的擴(kuò)張，要使物聯(lián)網(wǎng)真正成為下一個(gè)改變?nèi)祟惿a(chǎn)生活方式的信息變革，可以從以下幾方面著手。

1 健全完善物聯(lián)網(wǎng)安全機(jī)制

目前的物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)是由已有的網(wǎng)絡(luò)安防技術(shù)、移動(dòng)通信安全技術(shù)等構(gòu)成，感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層的安全手段基本上是各自為政，缺乏整體的全局安全觀，已經(jīng)明顯落后于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展。相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范也亟待補(bǔ)充完善。

由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的信息量大并具有一定的計(jì)算和執(zhí)行功能，大量存在的物聯(lián)網(wǎng)感知設(shè)備如不加強(qiáng)管理和維護(hù)，將會(huì)對(duì)社會(huì)、國(guó)家及個(gè)人信息安全構(gòu)成威脅。一方面，由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有兼容性和廣泛無(wú)限拓展的特點(diǎn)，因此上至國(guó)家數(shù)據(jù)下到個(gè)人信息情況都接到無(wú)邊界的物聯(lián)網(wǎng)落時(shí)，將可能導(dǎo)致信息泄露，被違法分子獲取，危害國(guó)家及個(gè)人安全；另一方面，隨著國(guó)家重要的基礎(chǔ)設(shè)施和社會(huì)關(guān)鍵服務(wù)領(lǐng)域，如電力、醫(yī)療、交通系統(tǒng)等都依賴于物聯(lián)網(wǎng)和感知業(yè)務(wù)，國(guó)家關(guān)鍵領(lǐng)域的信息有可能被竊取?！?】

物聯(lián)網(wǎng)面臨的安全威脅主要有以下幾方面。第一，感知層的設(shè)備信息被竊??；第二，網(wǎng)絡(luò)層被攻擊；第三，應(yīng)用層管理漏洞被利用。以上各方面問(wèn)題的出現(xiàn)都可能對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的構(gòu)成威脅。

如何從硬件安全技術(shù)、行業(yè)規(guī)范、全局設(shè)計(jì)、法律支撐上加大對(duì)物聯(lián)網(wǎng)安全的管理，成為亟待解決的問(wèn)題。物聯(lián)網(wǎng)的安全機(jī)制和互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)的制定如何實(shí)現(xiàn)既便于功能、規(guī)模的擴(kuò)展又實(shí)現(xiàn)不同應(yīng)用、范圍的安全控制，也需要權(quán)衡考慮。

2 深入挖掘數(shù)據(jù)，開發(fā)更成熟的數(shù)據(jù)產(chǎn)品

物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生了海量數(shù)據(jù)，目前，這些海量數(shù)據(jù)大多還停留在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)階段。一方面，浪費(fèi)存儲(chǔ)資源、形成硬件環(huán)境支撐壓力；另一方面，海量數(shù)據(jù)淹沒(méi)了真正的有效數(shù)據(jù)，使數(shù)據(jù)成為影響決策的干擾因素。

規(guī)模不斷擴(kuò)展的物聯(lián)網(wǎng)為大數(shù)據(jù)研究提供了大量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，利用大數(shù)據(jù)分析的成果，將深入挖掘的數(shù)據(jù)產(chǎn)品融入物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，進(jìn)一步推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的智能化，是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的方向。

為促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)進(jìn)一步融合，可以從以下兩方面技術(shù)研究著手。第一，進(jìn)一步壓縮物聯(lián)網(wǎng)非結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù)、保留有效數(shù)據(jù)、壓縮存儲(chǔ)空間，為大數(shù)據(jù)分析提供更好數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。第二，創(chuàng)新物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)融合方式，使物聯(lián)網(wǎng)成為既是大數(shù)據(jù)分析中基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的提供者又是數(shù)據(jù)產(chǎn)品的應(yīng)用者同時(shí)物聯(lián)網(wǎng)能夠成為大數(shù)據(jù)研究成果的驗(yàn)證者，進(jìn)一步修正數(shù)據(jù)模型。例如，在智慧農(nóng)業(yè)的大棚種植項(xiàng)目中，將物聯(lián)網(wǎng)溫濕度傳感器、植株測(cè)量等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)分析得到能夠支撐噴灑頻率、光照時(shí)間等控制指令的數(shù)據(jù)結(jié)果，進(jìn)一步預(yù)測(cè)采摘時(shí)間，通過(guò)對(duì)植株生長(zhǎng)過(guò)程的監(jiān)測(cè)，不斷調(diào)整控制指令，修正預(yù)測(cè)結(jié)果。

物聯(lián)網(wǎng)的智能化不僅能推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和發(fā)展方式轉(zhuǎn)變，在宏觀層面上，隨著物聯(lián)網(wǎng)在國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施、自然資源、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)、醫(yī)療等方面的廣泛應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)的融合能夠?yàn)樯鐣?huì)公共事業(yè)管理、國(guó)家戰(zhàn)略的制定等提供更多決策信息支撐。

3 推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)信息應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展

從某種意義上講，物聯(lián)網(wǎng)的價(jià)值全在于應(yīng)用。今后一個(gè)時(shí)期物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展主要體現(xiàn)在以下方面。

第一，互聯(lián)網(wǎng)訂貨系統(tǒng)。電子訂貨系統(tǒng)是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要表現(xiàn)形式，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，終端企業(yè)可進(jìn)行貨源查詢、調(diào)配、訂貨和發(fā)貨。依托物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的支撐，企業(yè)操作行為勢(shì)必更加便捷，從而節(jié)約銷售成本、集約使用資源、提高經(jīng)營(yíng)效率。

第二，條形碼技術(shù)。通過(guò)條形碼技術(shù)，可把商品信息通過(guò)條形碼進(jìn)行表現(xiàn)并傳送到網(wǎng)絡(luò)上，人們可以據(jù)此區(qū)分和識(shí)別商品信息。條形碼技術(shù)屬傳輸類型技術(shù)，條形碼是獨(dú)一無(wú)二的，沒(méi)有什么可以替代，既可以記錄商品價(jià)格還可以記錄商品信息，以保證商品的真實(shí)性。

第三，通信信息技術(shù)。通信信息技術(shù)在我們的生活中越來(lái)越普遍，比如微信、QQ、郵件、電話和傳真等等，既可以滿足文字、語(yǔ)音和視頻通信，還可以傳輸數(shù)據(jù)。通信信息技術(shù)的運(yùn)用更是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要支撐，比如將貨物信息通過(guò)通信技術(shù)傳回商家或是買家手中，以保證貨物正常發(fā)貨及運(yùn)輸。

第四，衛(wèi)星定位系統(tǒng)。通過(guò)衛(wèi)星系統(tǒng)對(duì)地面信息的掌控，給出明確線路導(dǎo)航。管理者可以通過(guò)衛(wèi)星技術(shù)，掌握貨物商品的信息、位置、數(shù)量及重量等信息，及時(shí)反饋和跟蹤。具有全天候、全球覆蓋、三維定速定時(shí)高精度和快速省時(shí)等廣泛功能，應(yīng)用便利。

第五，區(qū)塊鏈技術(shù)。區(qū)塊鏈?zhǔn)欠植际綌?shù)據(jù)存儲(chǔ)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸、共識(shí)機(jī)制、加密算法等計(jì)算機(jī)技術(shù)的新型應(yīng)用模式。所謂共識(shí)機(jī)制是區(qū)塊鏈系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)不同節(jié)點(diǎn)之間建立信任、獲取權(quán)益的數(shù)學(xué)算法?！?】以區(qū)塊鏈技術(shù)促進(jìn)大數(shù)據(jù)的合法流通和商業(yè)應(yīng)用，區(qū)塊鏈技術(shù)可以在物聯(lián)網(wǎng)中的設(shè)備之間建立低成本的連接，還能通過(guò)去中心化的共識(shí)機(jī)制提高系統(tǒng)的安全私密性。同時(shí)，區(qū)塊鏈技術(shù)與智能合約的疊加能夠把不同的設(shè)備變成自我維護(hù)調(diào)節(jié)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)可以在事先規(guī)定好的基礎(chǔ)上交換信息、核實(shí)身份，同時(shí)與陌生人進(jìn)行交易?！?】

4 創(chuàng)新機(jī)機(jī)交互機(jī)制，提高物聯(lián)網(wǎng)自主操作能力

目前，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用大多為添加多個(gè)獨(dú)立運(yùn)行的監(jiān)測(cè)、控制系統(tǒng)的統(tǒng)一顯示平臺(tái)，不同功能系統(tǒng)、設(shè)備間缺少互動(dòng)，尤其是控制系統(tǒng)仍由人工判斷操作，遠(yuǎn)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)智能化。

要實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能化，必須提高物聯(lián)網(wǎng)的自主操作能力。物聯(lián)網(wǎng)的自主操作能力主要是指物聯(lián)網(wǎng)在不需要人為干預(yù)的情況下，按照功能的需求自主的進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)操作、提供服務(wù)和調(diào)用服務(wù)等功能，與傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)的自動(dòng)提供服務(wù)和調(diào)用服務(wù)能力不同，物聯(lián)網(wǎng)的自動(dòng)操作功能更多的是側(cè)重于自主服務(wù)調(diào)用的實(shí)現(xiàn)，即在物聯(lián)網(wǎng)的用戶實(shí)體中提供相應(yīng)的服務(wù)?！?】

物聯(lián)網(wǎng)的自主操作是以設(shè)備及系統(tǒng)間的機(jī)機(jī)交互為基礎(chǔ)的。機(jī)機(jī)交互包括以下兩類：一種是不同設(shè)備及系統(tǒng)間的交互。例如監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理結(jié)果作為控制系統(tǒng)的指令。在智慧農(nóng)業(yè)的大棚種植項(xiàng)目中，根據(jù)溫濕度傳感器、植株測(cè)量等數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)分析，自動(dòng)控制噴灑頻率、光照時(shí)間等。另一種是同類設(shè)備或系統(tǒng)間的交互。例如各監(jiān)測(cè)設(shè)備間的相互印證，以防止單個(gè)設(shè)備信息被篡改或設(shè)備故障。在身份識(shí)別系統(tǒng)中，可以通過(guò)指紋、虹膜、面部、聲音、行為模式等部分綜合分析，在一定的容錯(cuò)范圍內(nèi)，提高身份識(shí)別準(zhǔn)確性。

目前物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中機(jī)機(jī)交互既缺少統(tǒng)一的硬件接口和標(biāo)準(zhǔn)化通道，又缺少創(chuàng)新的機(jī)機(jī)交互機(jī)制。創(chuàng)新以標(biāo)準(zhǔn)接口、通道支撐的機(jī)機(jī)交互機(jī)制，提高物聯(lián)網(wǎng)自主操作能力，是物聯(lián)網(wǎng)向智能化發(fā)展過(guò)程中亟待解決的問(wèn)題。

有理由相信，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，在正確的戰(zhàn)略指導(dǎo)下，未來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)必將成為以健全的安全機(jī)制和成熟硬件支撐為基礎(chǔ)的廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、生活等社會(huì)活動(dòng)的能夠提供更智慧的商品和服務(wù)的智能網(wǎng)絡(luò)。

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