目前,物联网已经开始在军事、工业、农业、环境监测、建筑、医疗、空间和海洋探索等领域投入应用。2009年包括Google在内的互联网厂商、IBM、总科在内的设备制造商和方案解决商以及AT&T、Veri—zon、中移动、中国电信等在内的电信运营企业纷纷加速了物联网的战略布局,以期在未来的物联网领域取得先发优势。
作为国家战略层面的重点课题,各国都把物联网建设提升到国家战略来抓,通过大力加强本国物联网建设,来占领这个后IP时代制高点,从而推动和引领未来世界经济的发展。物联网成为“后危机”时代各国提升综合竞争力的重要手段。因此,信息安全这一环节随着物联网的发展愈显重要。
全球范围内物联网已形成产业链
总体而言,全球物联网发展还处于初级阶段,但已具备较好的基础。未来几年,垒球物联网市场规模将出现快速增长,据《物联网世界》报道,2007年全球市场规模达到700亿美元,2008年达到780亿美元,2012年预计将超过1400亿美元1年增长率接近20%。其中,微加速度计、压力传感器、微镜、气体传感器、微陀螺等器件也已在汽车、手机、电子游戏、生物医疗、传感网络等消费领域得到广泛应用,大量成熟技术和产品的诞生为物联网大规模应用奠定了基础。
国际范围内物联网知识产权的进展也从另一方面反映出物联网产业发展仍处于导入期。截止到2008年年底,根据国家知识产权专利数据库和德温特世界专利数据库资料的统计,国外关于传感网的专利数1126件。从专利分布情况来看,在申报的1126项专利中,基础和核心专利分别只有15项和503项,分别占整个比重的1%和45%,而外围专利达到了608项,占整个比重的54%,基础专利和核心专利所占比重较小,其基本状况符合物联网是新兴的通信应用网络以及物联网产业化还处于刚刚兴起的阶段这一现状。
但在全球物联网发展过程中对实时性、安全可信性、资源保证性等方面要求高。物联网和互联网的关系是密不可分、相辅相成的。国富安专家认为,从信息的安全可信角度来讲,物联网和互联网在网络的组织形态、网络功能以及性能上的要求都是不一样的。互联网基于优先级管理的典型特征使得其对于安全、可信、可控、可管都没有要求,但是,物联网对于实时性、安全可信性、资源保证性等方面却有很高的要求。
此外,目前全球物联网状况尚处于概念、论证与试验阶段,处于攻克关键技术、制定标准规范与研发应用的初级阶段。物联网发展进展中,从技术发展趋势呈现出融合化、嵌入化、可信化、智能化的特征,从管理应用发展趋势呈现标准化、服务化、开放化、工程化的特征。物联网发展的关键在于应用,只有以应用需求为导向,才能带动物联网技术与产业的蓬勃发展。
物联网发展的四个阶段
全球通信网络在经历了几十年快速发展之后,已经可以基本满足人与人随时随地沟通的需求,而物与物、物与人的通信及上层应用这种物联网的基本发展需求正涌现出来。据预测,到2020年,世界上“物物互联”的业务跟人与人通信的业务比例将达到30:1,“物联网”被认为是下一个万亿美元级的通信业务。但目前来看,物联网产业规模发展仍然存在一些困难,比如各个行业发展不平衡,个性化需求多,不同行业使用不同的协议、标准,终端规模部署成本高,系统开发维护成本高。
现代物联网发展越来越趋向于精细化,比如提高了数据采集的实时性和准确性,提高了城市管理、工业管理和操作管理的效率和精确程度。其次物跃网发展也更加智能化、管理方式也更加简单。目前全球物联网的发展涉及医疗、机器制造、消赞品制造、节能环保产、电子支付、农业控制、交通、教育等方面。其中最具代表性是美国IBM提出的智慧地球、欧盟:i—2010、日本:i—JAPAN。
物联网的发展大约经历四个阶段:2010年之前的RFID被广泛应用于物流,零售和制药领域,主要处于闭环的行业应用阶段;2010年—2015年物体互联,2015年—2020年物体进入半智能化阶段,物联网与互联网走向融合;2020年之后,物体进入全智能化阶段,无线传感网络得到规模应用,进入泛在网的发展阶段。
安全问题不容忽视
随着物联网建设的加快.物联网的安全问题必然成为制约物联网全面发展的重要因素。
在物联网发展的高级阶段,由于物联网场景中的实体均具有一定的感知、计算和执行能力,广泛存在的这些感知设备将会对国家基础、社会和个人信息安全构成新的威胁。一方面,由于物联网具有网络技术种类上的兼容和业务范围上无限扩展的特点,因此当大到国家电网数据小到个人病例情况都接到看似无边界的物联网时,将可能导致更多的公众个人信息在任何时候、任何地方被非法获取;另一方面,随着国家重要的基础行业和社会关键服务领域如电力、医疗等都依赖于物联网和感知业务,国家基础领域的动态信息将可能被窃取。所有的这些问题使得物联网安全上升到国家层面,成为影响国家发展和社会稳定的重要因素。
物联网相较于传统网络,其感知节点大都部署在无人监控的环境,具有能力脆弱、资源受限等特点,并且由于物联网是在现有的网络基础上扩展了感知网络和应用平台,传统网络安全措施不足以提供可靠的安全保障,从而使得物联网的安全问题具有特殊性。所以在解决物联网安全问题时候,必须根据物联网本身的特点设计相关的安全机制。
考虑到物联网安全的总体需求就是物理安全、信息采集安全、信息传输安全和信息处理安全的综合,安全的最终目标是确保信息的机密性、完整性、真实性和网络的容错性。
物联网应用是信息技术与行业专业技术的紧密结合的产物。物联网应用层充分体现物联网智能处理的特点,其涉及业务管理、中间件、数据挖掘等技术。考虑到物联网涉及多领域多行业,因此广域范围的海量数据信息处理和业务控制策略将在安全性和可靠性方面面临巨大挑战。
由于物联网设备可能是先部署后连接网络,而物联网节点又无人值守,所以如何对物联网设备远程签约,如何对业务信息进行配置就成了难题。另外,庞大且多样化的物联网必然需要一个强大而统一的安全管理平台,否则单独的平台会被各式各样的物联网应用所淹没,但这样将使如何对物联网机器的日志等安全信息进行管理成为新的问题,并且可能割裂网络与业务平台之间的信任关系,导致新一轮安全问题的产生。传统的认证是区分不同层次的,网络层的认证负责网络层的身份鉴别,业务层的认证负责业务层的身份鉴别,两者独立存在。但是大多数情况下,物联网机器都是拥有专门的用途,因此其业务应用与网络通信紧紧地绑在—起,很难独立存在。
物联网发展潜力无限,但物联网的实现并不仅仅是技术方面的问题,建设物联网过程将涉及许多规划、管理、协调、合作等方面的问题,还涉及标准和安全保护等方面的问题,这就需要有一系列相应的配套政策和规范的制订和完善。无论如何,物联网的发展不会止步,我们也期待物联网能够为我们的生活带来真正的便利、高效和安全。
链接:欧盟提交行动计划为发展物联网保驾护航
重振欧洲不仅是欧洲人多年的梦想,也是欧盟多年来的行动。提升欧洲在科学技术上的竞争力已成为欧盟实现“成为世界上最具活力和竞争力的知识型经济体”这一宏伟目标的重要举描。物联网、未来互联网等重要的新兴领域也就成为欧盟重点关照的对象。
欧盟:物联网的积极推动者
物联网概念的兴起,很大程度上得益于国际电信联盟(ITU)2005年以物联网为标题的年度互联网报告。然而,ITU的报告对物联网缺乏一个清晰的定义。
显然,如果缺失明确的定义或者各种误读四处泛滥,那么,发展物联网发展无异于盲人摸象。
欧盟委员会信息和社会媒体司RFID部门负责人Lorent Ferderix博士给出了欧盟对物联网的定义:物联网是一个动态的全球网络基础设施,它具有基于标准和互操作通信协议的自组织能力,其中物理的和虚拟的“物”具有身份标识、物理属性、虚拟的特性和智能的接口,并与信息网络无缝整合。物联网将与媒体互联网、服务互联网和企业互联网一道,构成未来互联网。
欧盟首先在政策层面上积极推进物联网及其核心技术RFID的发睫,因为物联网和RFID的影响已经远远超出技术层面,进而对整个社会、经济、隐私、安全、环境带来重大影响,因此,一个健全的产业政策环境对于物联网的发展是十分重要的。
据《福建日报》报道,欧盟则将物联网及其核心技术纳入到正在实施的、预算高达500亿欧元的欧盟第七个科技框架计划(2007年—2013年)中。
行动计划涉及14项
前不久,欧盟在比利时首都布鲁塞尔向欧洲议会、欧洲理事会、欧洲经济与社会委员会和地区委员会提交了以《物联网——欧洲行动计划》为题的公告。公告列举了行动计划所包含的14项行动:
行动1:治理 欧盟委员会将通过所有相关的论坛,启动并推进下述讨论:定义一套基本的物联网治理原则;建立一个足够分散的架构,使得世界各地的行政当局能够在透明度、竞争和问责等方面履行自己的职责。
行动2:持续地监督隐私和私人数据保护问题 欧盟委员会最近通过了一顶建议,该建议提供了依从隐私和数据保护原则的RFID应用指南。2010年,该委员会还将公布泛在信息社会隐私与信任的指导意见。
行动3:“芯片沉默” 欧盟委员会将开展有关“芯片沉默权利”技术和法律层面的辩论,它将涉及不同的用户在使用不同的名字表达个人想法时,可以随时断开他们的网络。
行动4:确定潜在的风险 欧盟委员会将会遵从ENISA(欧洲网络与信息安全局)已开展的上述工作,并将采取包括管制与非管制手段在内的进一步行动,以便提供一个政策框架,使得物联网得以迎接来自信任、接入和安全方面的挑战。
行动5:物联网是重要的经济与社会资源 物联网是否能发展到像人们预期的那样重要?其发展过程中任何干扰都将给经济和社会带来显著影响。欧盟委员会将密切关注物联网基础设施成为欧洲重要资源的进程,特别是要将其与关键的信息基础设施联系在一起。
行动6:标准 欧盟委员会将会对现有的以及未来与物联网相关的标准进行评估,必要时将推出附加标准。此外,欧盟委员会还将从所有利益方应在开放、透明和统一的方式下制定物联网标准出发,密切跟踪欧洲标准化组织(ETSI、CEN、CENELEC)以及国际标准化组织(ISO,ITLD和其他标准化组织与机构(lETF,EPCglob-al等)的标准制定。
行动7:研发 欧盟委员会将会持续资助欧盟第七框架计划中有关物联网方面的研究项目,特别是在微电子学、非硅组件、能源获取技术、泛在定位、无线通信智能系统网络、语义学、隐私与安全、软件模拟人的推理以及新的应用等重要的技术领域。
行动8:公私合作 欧盟委员会正筹备在以下四个物联网能发挥重要作用的领域与公共与私营部门合作,其中“绿色轿车”、“节能建筑”和“未来工厂”已经被欧盟委员会提议作为经济恢复一揽子计划的一部分,而“未来互联网”旨在进一步整合与未来互联网相关的ICT研究工作。
行动9:创新与试验项目 欧盟委员会将会考虑通过CIP(竞争与创新框架计划)推出试验项目的方式,来推动物联网应用的进程。这些试验项目将集中于那些社会将会显著受益的物联网应用,如:电子健康、电子无障碍、气候变化或者帮助弥合数字鸿沟等。
行动10:通报制度 欧盟委员会将会定期向欧洲议会,欧洲理事会,欧洲经济和社会委员会,地区委员会,欧盟第29条数据保护工作组(欧洲知名的隐私监督机构——编者注)以及其他相关机构通报物联网的进展。
行动11:国际对话 欧盟委员会将在物联网所有方面加强与国际合作伙伴现有的对话力度,目的是在联合行动、共享最佳宴践和推进各项工作实施上取得共识。
行动12:RFID再循环 作为废物管理行业定期检测的一部分,欧盟委员会将开展一项研究,来评估推行再循环标签的难度以及将现有标签作为再循环物的利弊。
行动13:检验 欧盟统计局将于2009年12月公布有关RFID技术使用的统计数据。对采用物联网相关技术的检测将会提高其信息的透明度,并可以评估这些技术对经济和社会的影响以及欧盟政策的有效性。
行动14:演进评估 除了上述提及的具体方面外,将多方利益攸关者协调机制置于欧洲层面是十分重要的;据此,可监控物联网的演进,支持欧盟委员会实现行动计划所列的各种行动等。欧盟委员会将使用第七框架计划来指导这项工作,具体而言就是召集欧洲利益攸关者并且确保与世界其他地区定期对话和分享最佳实践。(袁伟彬)
(《环球视野globalview.cn》第514期,摘自2012年11月27日《中国改革报》)
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