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  • 物联网技术面临挑战It’s IoT Week at SitePoint! All week we’re publishing articles focused on the intersection of the internet and the physical world, so keep checking the IoT tag for the latest ...

    物联网技术面临的挑战

    IoTWeek_Gray

    It’s IoT Week at SitePoint! All week we’re publishing articles focused on the intersection of the internet and the physical world, so keep checking the IoT tag for the latest updates.

    这是SitePoint的IoT周! 我们整周都在发布有关互联网与物理世界交汇点的文章,因此请继续检查IoT标签以获取最新更新。

    The Internet of Things (IoT) is taking the world by storm. The millions of connected sensors and smart devices that are being deployed on a daily basis in homes, offices, cities and even on our persons are creating unprecedented opportunities in cutting costs, reducing energy consumption, improving efficiency and customer services, and better understanding how we interact with our environment.

    物联网(IoT)席卷全球。 每天在家庭,办公室,城市甚至我们的人中部署的数百万个已连接的传感器和智能设备正在为削减成本,减少能耗,提高效率和客户服务以及更好地了解我们如何创造前所未有的机会 。与我们的环境互动。

    The IoT, hailed as one of the biggest breakthroughs in the history of the tech industry, will soon be an inherent part of every aspect of our lives, from retail shops to hotels, to cars and airplanes and practically everything we interact with.

    物联网被誉为科技行业历史上最大的突破之一,它将很快成为我们生活各个方面的固有组成部分,从零售商店到酒店,再到汽车和飞机,乃至几乎与我们互动的所有事物。

    But this added utility comes with its own set of caveats and requirements, which need to be met and overcome with the proper solutions and approaches. Here are four challenges to expect in the future.

    但是,此增加的实用程序具有其自己的一组警告和要求,需要通过适当的解决方案和方法来满足和克服这些警告和要求。 这是未来的四个挑战。

    internet of things

    安全挑战 (Security Challenges)

    IoT has already turned into a serious security concern that has drawn the attention of prominent tech firms and government agencies across the world. The hacking of baby monitors, smart fridges, Barbie dolls, drug infusion pumps, cameras and even assault rifles are portending a security nightmare being caused by the future of IoT. So many new nodes being added to networks and the internet will provide malicious actors with innumerable attack vectors and possibilities to carry out their evil deeds, especially since a considerable number of them suffer from security holes.

    物联网已经变成了严重的安全问题,引起了全球知名科技公司和政府机构的关注。 婴儿监视器智能冰箱芭比娃娃 ,输液泵,相机甚至是突击步枪的入侵正预示着物联网未来的安全梦night。 如此多的新节点被添加到网络和Internet中,将为恶意行为者提供无数的攻击媒介,并有可能实施其恶行,特别是因为其中相当多的人遭受安全漏洞的困扰。

    The more important shift in security will come from the fact that IoT will become more ingrained in our lives. Concerns will no longer be limited to the protection of sensitive information and assets. Our very lives and health can become the target of IoT hack attacks, as was shown in the hacking of pacemakers. Critical city infrastructure can also become a target, as the Ukraine power grid hack warned us last year.

    物联网将在我们的生活中更加根深蒂固,这将是安全性方面更为重要的转变。 关注不再局限于对敏感信息和资产的保护。 如起搏器被黑客攻击所示, 我们的生命和健康可能成为IoT黑客攻击的目标。 去年, 乌克兰电网黑客警告我们,关键的城市基础设施也可能成为目标。

    There are many reasons behind the state of insecurity in IoT. Some of it has to do with the industry being in its “gold rush” state, where every vendor is hastily seeking to dish out the next innovative connected gadget before competitors do. Under such circumstances, functionality becomes the main focus and security takes a back seat.

    物联网中不安全状态的背后原因有很多。 其中一些原因与该行业处于“淘金热”状态有关,在该行业中,每个供应商都在争先恐后地寻求推出下一个创新的联网小工具,而不是竞争对手。 在这种情况下,功能性成为主要焦点,安全性则退居二线。

    Also, many IoT developers often come from an embedded systems programming background and are ignorant of the threats of IoT programming. They don’t necessarily have the knowhow and expertise to program for the hostile connected environment of the internet, and end up dishing out code that is reliable from a functionality perspective, but can easily be exploited remotely.

    此外,许多物联网开发人员通常来自嵌入式系统编程背景,并且不了解物联网编程的威胁。 他们不一定具有为互联网的敌对连接环境编程的知识和专长,最终抛出的代码从功能角度来看是可靠的,但可以很容易地被远程利用。

    Scalability issues also contribute to the creation insecure IoT products. The fact is that many security solutions being used today have been created with generic computing devices in mind. IoT devices often lack the computational power, storage capacity and even proper operating system to be able to deploy such solutions.

    可伸缩性问题也导致创建不安全的IoT产品。 事实是,当今使用的许多安全解决方案都是在考虑通用计算设备的情况下创建的。 物联网设备通常缺乏计算能力,存储容量,甚至缺乏合适的操作系统来部署此类解决方案。

    隐私挑战 (Privacy Challenges)

    Some of the data that IoT devices collect are very sensitive and are protected by legislations such as the Health Insurance Portability and Accountability Act (HIPAA) in the U.S. and are fundamentally different from our browsing and clicking habits. Yet the necessary precautions aren’t taken when storing the data or sharing it with other service providers. Vendors and manufacturers must either discard this data or remove the Personally Identifiable Information (PII) to make sure that consumers aren’t damaged in case of data breaches.

    物联网设备收集的某些数据非常敏感,并受到美国健康保险可移植性和责任法案(HIPAA)等法律的保护,与我们的浏览和点击习惯根本不同。 但是,在存储数据或与其他服务提供商共享数据时,并没有采取必要的预防措施。 供应商和制造商必须丢弃此数据或删除个人身份信息(PII),以确保在数据泄露的情况下不会损坏消费者。

    Another consideration to take is that while data generated about a single appliance (such as a smart toaster) might not be sensitive per-se, yet when combined with data from other devices, it can reveal information such as the consumer’s life pattern, which can become very damaging if they fall into the hands of the wrong people. In many cases, criminals don’t even need to pry into your encrypted communications in order to obtain the information they want. A study by LGS Innovations elaborates on this issue and presents a DIY solution to protect IoT traffic and privacy.

    需要考虑的另一个因素是,虽然有关单个设备(例如智能烤面包机)生成的数据本身可能并不敏感,但是当与其他设备的数据结合使用时,它可以揭示诸如消费者的生活模式之类的信息。如果他们落入错误的人的手中,将会变得非常有害。 在许多情况下,犯罪分子甚至无需撬入您的加密通信即可获取他们想要的信息。 LGS Innovations的一项研究详细阐述了此问题,并提出了一种DIY解决方案来保护物联网流量和隐私。

    连接挑战 (Connectivity Challenges)

    Connecting so many devices will be one of the biggest challenges of the future of IoT, and it will defy the very structure of current communication models and the underlying technologies. At present we rely on the centralized, server/client paradigm to authenticate, authorize and connect different nodes in a network.

    连接如此多的设备将是物联网未来的最大挑战之一,它将挑战当前通信模型和底层技术的结构。 目前,我们依靠集中的服务器/客户端范例来认证,授权和连接网络中的不同节点。

    This model is sufficient for current IoT ecosystems, where tens, hundreds or even thousands of devices are involved. But when networks grow to join billions and hundreds of billions of devices, centralized brokered systems will turn into a bottleneck. Such systems will require huge investments and spending in maintaining cloud servers that can handle such large amounts of information exchange, and entire systems can go down if the server becomes unavailable.

    对于当前涉及数十,数百甚至数千个设备的物联网生态系统,此模型已足够。 但是,当网络连接成千上万亿个设备时,集中式代理系统将成为瓶颈。 这样的系统将需要大量投资和维护维护可处理大量信息交换的云服务器,并且如果服务器不可用,整个系统可能会崩溃。

    The future of IoT will very much have to depend on decentralizing IoT networks. Part of it can become possible by moving functionality to the edge, such as using fog computing models where smart devices such as IoT hubs take charge of time-critical operations and cloud servers take on data gathering and analytical responsibilities.

    物联网的未来将非常依赖于分散式物联网网络。 通过将功能移至边缘(例如使用雾计算模型) ,部分功能将成为可能,在该模型中,物联网中枢等智能设备负责时间紧迫的操作,而云服务器则负责数据收集和分析。

    Other solutions involve the use of peer-to-peer communications, where devices identify and authenticate each other directly and exchange information without the involvement of a broker. Networks will be created in meshes with no single point of failure. This model will have its own set of challenges, especially from a security perspective, but these challenges can be met with some of the emerging IoT technologies such as the Phantom protocol, or leveraging the success of other tried and tested models such as the blockchain.

    其他解决方案涉及对等通信的使用,在这种对等通信中,设备可以直接相互识别和认证,并且无需经纪人的参与即可交换信息。 将在没有单点故障的网格中创建网络。 该模型将面临一系列挑战,尤其是从安全性角度来看,但是这些挑战可以通过一些新兴的物联网技术(例如Phantom协议 )或利用其他经过验证的模型(例如区块链)的成功来解决。

    兼容性和长寿挑战 (Compatibility and Longevity Challenges)

    As an industry that is going through its baby steps, IoT is growing in many different directions, with many different technologies competing to become the standard. For instance, we currently have ZigBee, Z-Wave, Wi-Fi, Bluetooth and Bluetooth Low Energy (BTLE) all vying to become the dominant transport mechanism between devices and hubs. This will cause difficulties and require the deployment of extra hardware and software when connecting devices.

    物联网作为一个处于起步阶段的行业,其发展方向朝着不同的方向发展,许多不同的技术竞争成为标准。 例如,我们目前有ZigBee,Z-Wave,Wi-Fi,蓝牙和低功耗蓝牙(BTLE)争夺成为设备和集线器之间的主要传输机制。 这将造成困难,并且在连接设备时需要部署额外的硬件和软件。

    Other compatibility issues stem from non-unified cloud services, lack of standardized M2M protocols and diversities in firmware and operating systems among IoT devices.

    其他兼容性问题源于非统一的云服务,缺乏标准化的M2M协议以及物联网设备之间固件和操作系统的多样性。

    Some of these technologies will eventually become obsolete in the next few years, effectively rendering the devices implementing them useless. This is especially important, since in contrast to generic computing devices which have a lifespan of a few years, IoT appliances (such as smart fridges or TVs) tend to remain in service for much longer, and should be able to function even if their manufacturer goes out of service.

    这些技术中的某些技术最终将在未来几年内过时,从而使实施这些技术的设备毫无用处。 这一点特别重要,因为与使用寿命长达数年的通用计算设备相比,物联网设备(例如智能冰箱或电视)的使用寿命往往更长,即使制造商也应能够运行停止服务。

    I’ve already discussed how the concept of abstraction and separation of concerns can help overcome many of the compatibility challenges that lie ahead in the evolution of IoT. Other notable efforts in this regard include the creation of platforms such as Afero and the Apple’s HomeKit, which enable developers to focus on functionality while letting the platform take care of communication and security.

    我已经讨论了抽象和关注点分离的概念如何帮助克服物联网发展中面临的许多兼容性挑战。 在这方面,其他值得注意的工作包括创建Afero和Apple的HomeKit之类的平台 ,这些平台使开发人员可以专注于功能,同时让该平台负责通信和安全性。

    翻译自: https://www.sitepoint.com/4-major-technical-challenges-facing-iot-developers/

    物联网技术面临的挑战

    展开全文
  • 物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是"The Internet of things".由此,顾名思义,"物联网就是物物相连的互联网".这有两层意思:,物联网的和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;...
  • 物联网发展面临六大挑战

    千次阅读 多人点赞 2018-03-21 15:47:35
    无论是智能住宅、联网汽车还是智能工厂,所有智能化技术的核心都是设备间的网络互联,而这正是我们耳熟能详的...对此,德州仪器(TI)众多物联网专家经过深入交流,指出了物联网发展所面临的六大主要挑战,并给出了...

    无论是智能住宅、联网汽车还是智能工厂,所有智能化技术的核心都是设备间的网络互联,而这正是我们耳熟能详的物联网(IoT)。据预测,到2020年,将有500亿个“事物”实现互相通信或是通过互联网进行沟通。面对如此迅速的普及和发展,一些新的挑战也随之而来:如何才能使物联网易于使用并且具有较高的性价比和效率呢?对此,德州仪器(TI)众多物联网专家经过深入交流,指出了物联网发展所面临的六大主要挑战,并给出了解决这些挑战的关键,尤其强调了针对消费类、工业和汽车领域的物联网应用。

    挑战一:低功耗是重中之重

    物联网从一个利基市场(小众市场)不断发展成为一个几乎将我们生活各个方面都连接在一起的庞大网络,面对如此广泛的应用,功耗是至关重要的。在物联网领域中,许多联网器件都是配备有采集数据节点的微控制器(MCU)、传感器、无线设备和制动器。在通常情况下,这些节点将由电池供电运行,或者根本就没有电池,而是通过能量采集来获得电能。特别是在工业装置中,这些节点往往被放置在很难接近或者无法接近的区域。这意味着它们必须在单个纽扣电池供电的情况下实现长达数年的运作和数据传输。

    “电池的安装、养护和维修不仅难度很高,同时也会带来高昂的开销。而在某些车间或厂房内,这些操作甚至非常危险。”关注无线和低功耗充电领域的Harsha表示,“我们的目标就是让用户在器件的使用寿命内无需更换电池。”基于此,Harsha和他的团队正在研究尽可能延长微型电池供电时间的方法。例如,借助太阳能来供电,无论是室内或是户外光源,即使是只从光源中采集很少的能量,其影响也是巨大的。同时,通过工厂中某一物件的内外环境温差,也能够实现能量的采集,例如温度高于外部空气的高温液体管道。此外,在工业装置中,车间内机器所产生的振动也能被用于能量采集。通过住所内来自WiFi的无线电波,也可以为支持物联网节点的电池生成一个小电荷。

    以上种种方法的目标是将电池的使用寿命延长10%20%。虽然消费类电子元器件更新换代的速度越来越快,但是工业应用中的物联网技术可以持续很长的时间。通过使用能量采集来延长电池的使用寿命,一块电池可以持续供电20年到30年,直到所有的节点需要更换。在某些情况下,由于能量采集的使用,这些节点甚至可以实现无电池运行。

    挑战二:感测必不可少

    如果没有感测,那么物联网也将不复存在。传感器、微型器件和节点是构成整个物联网系统的基石,它们能够测量、生成数据并将数据发送给其他节点或云端设备。无论是感测住宅的房门是否关闭,还是汽车的机油是否需要更换,抑或是生产线上的某个设备会不会出现故障,传感器采集到的数据都是关键信息。

    “感测在需要作出决策的时候便会发挥作用,这一过程不一定需要人工干预。”专注电流感测领域的Jason表示,“如果传送带正在传输某个物体,传感器能够帮助确定这个物体是什么、重量为多少以及传送带是否过热等。例如,分析电机内的电流能够让人们了解电机的健康状况、是不是出现了故障。这些都是在进行工厂控制时需要了解的内容,而传感器使这一切变为可能。当提供实时数据时,这些重要数据的结合将影响到方方面面。”

    因为传感器采集了海量的数据,特别是在工业物联网(IIoT)中更是如此,所以传感器软件的创新与传感器硬件的创新同样重要。当获得了海量的信息时,如何确定信息是不是过多?如何判定所掌握的数据是不是有用?其中极为重要的一环就是算法。一旦有了合适的算法并且得以充分利用,它们将改变制造业。工厂会变得越来越小,效率却越来越高。

    挑战三:连通性选择由繁化简至关重要

    一旦传感器数据被低功耗节点采集,这些数据必须被传送到某个地方。在大多数情况下,它会被传送至一个网关,这是物联网系统中互联网与云或其他节点之间的中间点。目前,根据独特的使用情况和不同的需求,我们可以选择多种有线或无线的方式来连接设备。各项不同连通性标准和技术都有其特殊的价值与用途,不过将WiFiBluetoothSub-1 GHz和以太网中的所有这些标准都整合起来却是一项巨大的工程。鉴于产品的多样性以及需要将连通性添加到很多标准与技术并不相同且大多数此前并不具备互联网连通性的产品中,这就需要采用复杂的技术,并使其变得更加简单。

    挑战四:管理云端连通性是关键

    一旦数据通过一个网关,它在大多数情况下会直接进入云端。在这里,数据被分析、检查,然后付诸实施。物联网的价值源自云端服务上运行的数据。正如连通性一样,云端服务的选择也有很多,这也是物联网发展中另一个复杂点。

    “目前,云端供应商的种类繁多,数量也不尽相同,并且没有针对云端设备连接和管理方式的标准。”专注物联网市场发展领域的Gil表示。为了满足那些使用多个云端服务的用户的需求,必须开发物联网云端生态系统,提供集成的TI技术解决方案。可喜的是,由于云端技术已经实现了良好的成本效益,物联网目前正以极快的步伐飞速发展。不过,为了实现物联网的进一步增长,在复杂度简化方面还有很多工作要做。

    挑战五:安全性是广泛采用的关键

    整个系统的安全性是制约物联网被广泛采用的最大障碍之一。随着越来越多的设备变得“智能化”,越来越多的潜在安全性漏洞将出现。这需要业界研究构建先进的硬件安全机制,同时将安全机制成本和功耗保持在较低的水平上。这需要相关厂商在集成安全协议和安全性软件方面投入大量的人力物力,努力减少把高级安全性功能添加到物联网产品中所遇到的障碍,以确保在保障安全性方面降低门槛。

    挑战六:为经验不足的开发人员提供简易物联网解决方案

    虽然物联网技术曾经主要由技术公司使用,但是从目前来看甚至在未来一段时间里,物联网技术将在有着一定技术背景限制的行业中被广泛应用。以一个生产龙头公司为例。直到目前,由于没有任何需求,电气工程师也许从未在龙头制造公司工作过。但是如果这家公司打算生产接入互联网的花洒,那么其在人力和时间方面的投入将是巨大的。因此,物联网技术必须能够轻松地添加到其现有和未来的产品中,而无须网络和安全工程师参与其中。这些公司不需要像一家互联网技术公司那样,在技术学习方面投入,他们现在可以从相关企业获得现成可用的技术。对于相关技术公司来说,如何为这些经验不足的开发人员提供简易且立即见效的物联网解决方案,既是挑战更是机遇。

    由于我们生活中越来越多的事物正在与网络建立互联,并且随着物联网应用的不断普及与拓展,还有大量的工作需要去完成。以物联网为代表的信息化应用是对我们未来方方面面高品质生活的巨大展望,包括我们的住所、汽车和高效工厂内的用户便利性与生活方式等,而这一切将最终使我们的世界变得更加美好。

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  • 物联网方面遇到的五大网络挑战,以及技术领导者在考虑多种连接选项时应该知道的事项。  1.有限的可扩展性可用于持续网络扩展  可扩展性问题是多方面的,包括通信网络的成本、复杂性和带宽效率。许多公司实施...

      物联网(IoT)正在逐步跨越各个行业。然而,尽管它的应用迅速增长,我们也听到了各种乐观的预测,但这场革命还有另一个令人难以置信的方面。在物联网方面遇到的五大网络挑战,以及技术领导者在考虑多种连接选项时应该知道的事项。

    物联网面临的五大挑战

      1.有限的可扩展性可用于持续网络扩展

      可扩展性问题是多方面的,包括通信网络的成本、复杂性和带宽效率。许多公司实施连接解决方案后才意识到,随着网络的增长,他们无法跟上维护和管理开销。

      大量连接终端的流线型操作需要极为省电的连接,以实现简单快速的设备安装,同时尽可能减少电池更换和充电。最重要的是,与带有树和侧臂的网格拓扑相比,远程星形拓扑更易于构建和管理。使用短程技术的Mesh网络通常需要额外的中继路由器来确保足够的设备密度和覆盖范围,这增加了网络配置和管理的复杂性。

      对于经得起未来考验的物联网体系结构来说,同样重要的是一种带宽效率高、容量大的通信解决方案,该解决方案可以处理数百万次的日常传输,而不会影响消息的传递能力。这样,新设备就可以无缝地集成到网络中,而不会中断现有设备的操作。

      2.网络占用不稳定和不一致

      与消费类应用不同,大多数工业部署发生在地形不对称或金属结构密集环境的偏远地区,许多无线解决方案无法满足这些环境。

      为了避免蜂窝服务和其他第三方管理的连接的“盲点”陷阱,值得考虑的是私有部署,在这种情况下,您可以获得充分的灵活性和对网络覆盖的控制。此外,在亚千兆赫兹频段运行的无线技术,如低功耗广域网(LPWAN),为高层建筑和结构密集、地理位置分散的工业园区提供了广泛的范围和出色的穿透能力,可实现可靠的数据连接。

      3.共存无线网络间的干扰

      由于其免费接入,无许可证频谱已成为许多无线无线电系统的流行选择。然而,随着越来越多的连接设备使用同一个无许可证的频段,系统间和系统内的干扰是一个日益严峻的挑战。

      减轻干扰问题的一个简单方法是避免使用已经饱和的信道。例如,在工业环境中,2.4GHz频段通常会因使用Wi-Fi、Bluetooth、Zigbee、Thread、Z-Wave和许多其他技术的系统过度拥挤。因此,为物联网设备操作选择另一个信道可以减轻该频带的压力,并降低数据丢失的风险。除此之外,从长远来看,具有经验证的内置机制的无线技术对于保障QoS和网络可靠性至关重要。

      4.克服OT和IT差距

      基于工厂总线的超可靠协议是工厂自动化的重要组成部分。然而,这些协议从来没有打算用于企业IT系统或基于云的应用程序的车间之外的数据连接。这不可避免地在OT和IT系统之间造成了一个缺口,因为它们彼此之间保持着断开。

      如今,越来越多的工业传感器都配备了额外的无线接口,以实现远程监控和诊断的数据采集。因此,迫切需要一个通用的中间件,它充当现有OT和IT系统之间的桥梁,并且可以根据用户的需要灵活地部署在内部或外部。中间件在车间整理来自物联网网络的数据,并通过MQTT等开放接口有效地将数据重新路由到正确的it后端。同时作为网络监控点的中央设备进行故障诊断和故障排除。

      5.长期设备互操作性

      物联网生态系统的巨大复杂性意味着需要使用异构设备来解决广泛的连接应用。同时,在技术进步的不断和危险的步伐中,物联网网络必须保持灵活性,无缝地集成和利用创新的、优化的硬件设计,这些硬件设计正在沿着这条路线发展。

      对于物联网基础设施的长期设备互操作性,企业应避开供应商锁定和向后兼容性问题,这些问题通常与硬件驱动的专有无线解决方案相关。或者,基于可靠标准开发组织(如ETSI、IEEE、3GPP)批准的可靠标准构建的技术提供了一个透明、通用的框架,在未来几年内促进全球采用和跨供应商支持。

      为了确保物联网的成功,最重要的是要超越联网基础设施的即时需求,了解和规划未来可能出现的重要技术要求。物联网计划可能从小处着手,但关键是要大胆思考并在需要时迅速扩展。

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            物联网/云计算时代是一个无人化的普适服务时代。超高水平、超高速发展的社会生产力与无人化的普适服务,给全人类带来极大机遇。

      (1)知识生产力的机遇

      (2)无人化体系的安全性机遇

      (4)全民平等的普适服务机遇

      2物联网时代的挑战

      物联网/云计算极大地改变了社会的生产方式与生活方式,在充满机遇的同时,也带来巨大的挑战。例如,无人化系统的广泛普及使大量工作岗位丧失,虚实交互的运营

      方式成为法律的空白区,智慧地球的广泛智力替代会产生人类个体知识与智力的边缘化。所有这些都构成了物联网/云计算对人类社会的巨大挑战。

      (1)无人化系统普及的劳动岗位丧失

      (2)虚实世界交互的法律建设

      (3)智能化社会生活方式的挑战


    1.物联网技术,主要应用于哪十大行业

    http://www.duozhishidai.com/article-13983-1.html  

    2.物联网商业化,主要分为10个步骤

    http://www.duozhishidai.com/article-13984-1.html

    3.物联网运营关键技术、终端、发展及运营前景

    http://www.duozhishidai.com/article-13648-1.html

     

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