物联网的核心技术有哪些?物联网发展的主要难题是什么?

物联网的核心技术有哪些?物联网发展的主要难题是什么?,第1张

未来微型智能芯片将嵌入数以万亿级的终端设备,通过传输网络协议实现异构网络互联,同时基于海量数据的实时分析处理,以实现上层应用服务。
核心技术
1 传感器技术:RFID远不是重点,可以关注Auto-ID实验室的技术成果
2 无线传输技术:低功耗的自适应网络,zigbee/80213协议
3 海量数据分析处理技术:分布式存储,数据挖掘,海量数据实时处理,真得靠云计算。
4 上层业务解决方案:5 安全技术,这个不证自明

1传感器技术
传感技术同计算机技术与通信技术一起被称为信息技术的三大技术。从仿生学观点,如果把计算机看成处理和识别信息的“大脑”,把通信系统看成传递信息的“神经系统”的话,那么传感器就是“感觉器官”。微型无线传感技术以及以此组件的传感网是物联网感知层的重要技术手段。
2射频识别(RFID)技术
射频识别(Radio Frequency
Identification,简称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讯技术。在国内,RFID已经在身份z、电子收费系统和物流管理等领域有了广泛应用。
RFID技术市场应用成熟,标签成本低廉,但RFID一般不具备数据采集功能,多用来进行物品的甄别和属性的存储,且在金属和液体环境下应用受限,RFID技术属于物联网的信息采集层技术。
3微机电系统(MEMS)
微机电系统是指利用大规模集成电路制造工艺,经过微米级加工,得到的集微型传感器、执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的微型机电系统。MEMS技术属于物联网的信息采集层技术。
4GPS技术
GPS技术又称为全球定位系统,是具有海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。GPS作为移动感知技术,是物联网延伸到移动物体采集移动物体信息的重要技术,更是物流智能化、智能交通的重要技术。
具体参考:物联网的五大核心技术>

联网设备已经在开始打造物联网,以仅仅几年前根本不可能的方式将用户与设备连接起来。

然而,很少有人停下来考虑:带来新的便利和奇迹的同时,物联网也可能会带来新的问题和顾虑,一些是技术方面的,另一些是社会或环境方面的。到目前为止,这些大多数新的问题和顾虑很少被普遍承认,不过有许多已经开始显现:

7 新的使用场合

还记得个人电脑首次出现时,被宣传用作存储食谱的地方吗还记得iPad发布时,许多文章提议该如何使用它吗与个人电脑和iPad一样,物联网也是那些热门概念之一,这是由于它具有的潜能,不是由于它能解决任何特定的问题。虽然如何使用物联网方面的例子通常涉及用来开关设备的定时器,但只有在智能设备遍地开花后,真正的用途才可能会出现。

这并不意味着物联网不会成功或不会彻底改变技术行业。然而,这确实意味着影响难以预料。唯一靠谱的建议就是,建议大家要预料到意外的情况。

6 需要开放标准

物联网包括许多使用自家规范的不同设备。在现阶段,这并不要紧,但是过不了多久,进一步的发展势必需要智能设备能够彼此通信。

不过,虽然物联网的大部分可能是用开源软件构建的,但是通用标准和协议落后于智能技术的发展。现有的为数不多的项目往往针对某项技术,比如Eclipse物联网,而且往往专注于将现有的标准或协议应用于智能设备,而不是针对物联网的新需求来开发。要是没有更大程度的合作,物联网的发展就会偏慢。

5 能源需求

几年前,Gartner预测,到2015年使用的智能设备将多达49亿个,比2014年增加30%。到2020年,Gartner估计,智能设备的数量将达到250亿个,每年增长100%。

伴随这种增长的将是能源需求也会随之增加,增幅与互联网带来的需求相当。2012年,支撑互联网的数据中心估计每年耗电量达到300亿瓦――这足以为一座中型城镇供电,而物联网需要的耗电量可能更大。

即便有了经过改进的电池,以及像太阳能和风能这些绿色能源,仅仅满足需求还是会很困难。然而,加上能源浪费和污染物等问题,为物联网供电本身在今后十年将成为一个重大的社会问题。

4 废物处置

由于有计划的废弃,光美国每年就要产生5000万吨的电子废物(处置掉的电脑、电话和外设)。由于中国和印度等国家继续工业化,加上物联网接入网络,这个问题只会日益严峻。与此同时,只有不到20%的电子废物被回收;尽管有《巴塞尔公约》,其余电子废物大部分继续被运往海外的发展中国家,废物在不安全的工作环境下被利用。

智能设备并没有引起电子废物,但假设它们采用与如今计算机一样的方式来制造,寿命只有短短几年,它们似乎可能会让这个问题严重两三倍。

3 存储问题

存储智能设备生成的信息会加大物联网带来的能源需求。相比智能设备的庞大需求,像谷歌这样单单一家公司的需求相形见绌。谷歌已经拥有无数的服务器集群,每个服务器集群占地数万平方英尺。

然而,场地要求只是问题的一方面。智能设备生成的数据大多数只是暂时用来发送信息到设备,并不需要存储起来。其他数据(比如设备定时器)可能通常最多只需要存储一两个星期。

然而,由于这些信息随时可用,将这海量信息的一部分存储更长一段时间的需求会随之加大。因而,就需要制定政策,规定存储哪种类型的信息、存储多久――更不用说谁可以访问,以及制定的任何一般性政策允许有什么样的例外。

2 缺乏隐私

物联网有可能蕴含关于谁在使用它的大量信息。智能手机已经可以受到跟踪,智能设备表明在未来,政府可以为人口普查信息补充智能设备的输出信息,厂商可以高效地收集关于你习惯的信息,那样它们就能让Facebook对你兴趣和购买习惯的深入了解显得微不足道。

另外设想一下,政府部门通过你的智能设备对你实施跟踪,或者你的设备在法庭上被用来对付你。

这些可能是可怕的场景。由于许多国家争论智能设备用户到底保留哪些隐私权、放弃哪些隐私权,可以预计,物联网会带来众多的法律先例和集体诉讼。

1 缺乏安全

在面临为用户提供便利还是安全这道选择题时,厂商几乎无一例外地会选择便利。即使在这个早期阶段,物联网也不例外。路由器、卫星接收器、网络存储系统和智能电视等基本设备已经极其容易中招,2015年就报道了首起攻击汽车得逞的事件。这类报道势必会引起公众呼吁要敲响警钟,但是同样不可避免的是,实际行动少之又少。

无论如何,不管一个设备可能有多安全,可以保证用户会移除大部分安全机制。比如说,我最近买了一只路由器,允许访问存储在我电脑上的配置文件的默认登录用户名和密码居然是“admin”和“password”。

同样,马修·加勒特(Matthew Garrett)最近在2016年3月份的一篇博客(>

现在设想一下,不远的将来会有数十亿个设备,这类情况到时会何等严峻。突然,我们目前缺乏安全和隐私与一旦物联网启动并运行起来,我们可能面临的严重势态相比似乎微不足道。

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近几年,随着信息技术的迅速发展,物联网技术已经引起了世界各国专家学者的广泛关注。“信息化”时代的重要发展阶段就是物联网,但是现在物联网在涉密网络中存在着一些安全问题已经影响到了物联网的建设和发展。

一、物联网时代信息安全存在的问题

目前物联网已经被广泛应用到人们的生产、生活中,如:安全监控、二维码扫描等,可以毫不夸张地说,未来将是一个物联网的时代。因为物联网的核心基础是互联网,因此物联网在发展中也会面临着涉密信息遭遇黑客袭击的安全问题,所以物联网迅速发展的一大阻碍就是信息安全问题。

一是物联网在应用层存在的信息安全问题。物联网的应用层是三层结构的最顶层。从物联网三层结构上面分析,网络层和感知层在技术层面已经相对成熟,而应用层在重视程度和技术成果方面,还存在着一些问题。因为“数据”、“应用”是应用层的核心功能,物联网的应用层系统需要对数据进行分析处理、整理,最后将整理出来的数据和各种应用结合起来。例如:物联网在医疗领域的应用,就是通过对医疗数据处理、整理,然后结合平台系统进行应用的。物联网的应用层作为数据的最终接收方,在信息安全问题上有着不可推卸的责任。

二是物联网在网络层存在的信息安全问题。物联网的网络层是三层结构的中间层,主要功能为“输送”,所以也可以称为输送层。从物联网的三层结构上分析,网络层起到了一个纽带的作用,连接物联网的感知层和应用层。因为网络层需要对感知层的信息进行获取,然后安全的传送到应用层,所以物联网在网络层也存在着信息安全的问题。因为物联网的基础核心是互联网,而互联网具有不稳定的环境特点,所以物联网在传输层面很容易成为不法分子窃取信息的目标。

三是物联网在感知层存在的信息安全问题。感知层在物联网的三层结构中,处于最基层,也是最容易攻破的一层。因为感知层主要的功能就是对与数据信息进行获取。

二、物联网时代信息安全应对的措施

一是物联网在应用层的应对信息安全问题的措施,应该加强对数据应用的安全管理。对此主要分为几个方面:(1)对数据的访问权限加以设计,因为客户群体的不同,分别设计出不同的访问权限。这样可以有效地限制用户的应用 *** 作,保证了相同客户群体的信息安全;(2)加强对数据认证制度的管理,例如密钥技术,一定要加强认证的制度,防止不法分子侵入,窃取用户信息;(3)对网络犯罪分子加大打击力度,在这点上,一定要对窃取信息的不法分子加大打击力度,在法律上面健全相关的法律法规,做到有法可依,有法必依;

(4)对不同网络之间的管理进行融合,因为不同的网络有着不同的技术管理很容易给不法分子提供攻击空间,所以希望在未来建立起一个可以集中管理的数据中心。

二是物联网在网络层的应对信息安全问题的措施,需要解决的就是节点问题。对此主要分为几方面:(1)在点对点的对节上进行加密系统处理,然后再对信息进行传输,这样就可以有效的把信息集中起来,保护信息在传送过程的安全;(2)在端对端的节点上进行加密系统处理,对于不同的用户信息可以采用不同的加密条件,这样可以更加灵活有效的保护用户信息安全;(3)加快跨网认证,只有减少输送时间,才能有效的减少不法分子的攻击空间,从而保护用户的信息的传输安全。

三是物联网在感知层的应对信息安全问题的措施,需要做的就是提高识别技术,直接有效保护rfid方面的安全,消除感知层面的安全隐患。例如:指纹识别,就是对用户身份进行标签处理。除此之外,还要提高传感器的技术 *** 作,对安全路由和用户的安全信息进行进一步的研究,加大保护用户隐私信息的力度。

未来的世界就是一个物联网的发展的世界。但是现如今我国的物联网在发展的过程中还存在着很多问题,尤其是用户隐私信息的泄漏问题。对于物联网信息安全存在的问题,我们应该逐步解决。只有解决了信息安全的问题,保护了用户的信息安全、保护了人们的经济财产安全、保护了国家的安全,物联网才能够迅速发展,才能迎来中国的信息化时代。

作为技术发展的新兴趋势,物联网也为半导体行业带来了许多新的机遇和挑战。如何为这些联网设备供电已经成为每个解决方案设计人员需要面临的问题。能量采集和无线电源技术能够帮助实现小型电池或者无电池解决方案,同时还能避免电源线的使用。
由于传感器节点的数量通常多达数十亿个,更换电池所花费的时间和成本是十分巨大的。因此很多无线传感器必须能够自行供电。从周围环境中采集能量成为了首选的解决方案,或者通过提升可充电存储设备的容量来延长电池更换的间隔时间,甚至无需更换电池。目前可以获得的能源多种多样,其中包括太阳能、热能和振动能,甚至是利用周围的无线电频率(RF)供能。TI的电源管理器件能够支持多种采集器、存储器和负载技术,以便从不同能源中尽可能多地采集能量。

此外,物联网也推动了半导体在例如可穿戴设备等低功率电子领域的全新投入。可穿戴设备虽然为个人健身带来了革命性的变化,但是这些微型设备所使用的不同充电线缆和接头也为消费者带来了诸多的不便。无线充电技术不仅可以消除这些烦恼,还能够提升总体用户体验,这也是这项技术逐渐被广泛采用的原因之一。据瑞士信贷集团(Credit Suisse)预测,在未来5年内,智能手机将成为可穿戴设备的“私有云”,而平均每个用户都会随身携带至少一到两个此类可穿戴产品。技术研究公司则预计,到2016年,可穿戴无线设备市场将会增长到60亿美元。

智能家居自动化和物联网正在引起信息产业的广泛关注。随着越来越多的智能家居和网络化设备的出现,人们的日常生活变得更加简单、美好和舒适。智能家居改变了人们的生活方式。比如实际进屋前怎么开空调?在厨房准备晚餐的时候,打开Alexa播放人们喜欢的音乐,得到天气预报?智能家居自动化可以做得更多,它已经成为我们生活的未来。预计全球智能家居市场将达到400亿美元左右。现在,这些智能家居设备从智能水壶、冰箱和烘干机到空调和一系列安全和安保设备,如报警系统和电路安全摄像头。

易用性和便利性使智能家居系统极具吸引力,通过它们的互连,管理更多 *** 作变得更加容易。借助物联网智能家居设备,可以轻松降低能耗和成本,同时节省时间。人们在应用物联网智能家居时面临的主要问题之一是成本高。相对于未连接的设备来说,他们非常高,所以在选择支持物联网的设备时,他们总是犹豫不决。毫无疑问,虽然物联网设备一开始很贵,但未来会节约成本和能源。这是一个需要考虑的重要因素。为了方便,人们分享他们的数字足迹。在使用智能家居技术时,我们开始分享物理足迹。但是,如果设备损坏,后果将是致命的。获取他们的数字足迹甚至可能比泄露社会安全号码更糟糕。安全和隐私将在塑造这个行业中发挥关键作用。

集成将对智能家居技术产生积极或消极的影响。未来对人工智能驱动的设备不会有误解。智能家居应该能知道主人离开房间的时候什么时候关灯,通过面部识别开锁等等。在2019年及以后,将会有更多的集成来支持智能家居的所有者。安全摄像头的使用越来越多,人们正在使用它来监控自己的财产。通过人工智能的适当整合,可以自动获得威胁报警,如果出现问题,会主动提醒人们控制局面。这对远程视频监控影响很大。从业主的角度来看,他们会很乐意采用新的方法来监控家庭财产。如今,对房屋和财产的监控变得非常重要。 *** 作电气设备也是好事,因为现在越来越多的人用电气设备做大部分家务。

物联网智能家居解决方案将改变人们的生活方式。这种情况的一些重要方式是:节省时间:大多数智能家居产品都是为了让人们从琐事中解脱出来而设计的。通过摆脱单调的日常工作,人们将有更多的时间专注于其他重要的活动。省钱:使用物联网可以节省房屋运营成本。人们可以使用智能电网集成,以便监控功耗最大的设备,从而节省能源。你甚至可以控制照明和加热。提高生活质量:通过使用物联网支持的智能家居自动化解决方案,可以让家成为压力更小、成本更低的地方。结论并非每个家庭用户在采用物联网方面都取得了进步。很多人还是需要在最基础的层面上升级技术。不管这些新技术的发展如何,智能家居自动化不仅涉及娱乐,还涉及到与我们日常生活相关的其他重要方面。它有可能改变人们的生活。


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