目前,物聯網已經開始在軍事、工業、農業、環境監測、建筑、醫療、空間和海洋探索等領域投入應用。2009年包括Google在內的互聯網廠商、IBM、總科在內的設備制造商和方案解決商以及AT&T、Veri—zon、中移動、中國電信等在內的電信運營企業紛紛加速了物聯網的戰略布局,以期在未來的物聯網領域取得先發優勢。
作為國家戰略層面的重點課題,各國都把物聯網建設提升到國家戰略來抓,通過大力加強本國物聯網建設,來占領這個后IP時代制高點,從而推動和引領未來世界經濟的發展。物聯網成為“后危機”時代各國提升綜合競爭力的重要手段。因此,信息安全這一環節隨著物聯網的發展愈顯重要。
全球范圍內物聯網已形成產業鏈
總體而言,全球物聯網發展還處于初級階段,但已具備較好的基礎。未來幾年,壘球物聯網市場規模將出現快速增長,據《物聯網世界》報道,2007年全球市場規模達到700億美元,2008年達到780億美元,2012年預計將超過1400億美元1年增長率接近20%。其中,微加速度計、壓力傳感器、微鏡、氣體傳感器、微陀螺等器件也已在汽車、手機、電子游戲、生物醫療、傳感網絡等消費領域得到廣泛應用,大量成熟技術和產品的誕生為物聯網大規模應用奠定了基礎。
國際范圍內物聯網知識產權的進展也從另一方面反映出物聯網產業發展仍處于導入期。截止到2008年年底,根據國家知識產權專利數據庫和德溫特世界專利數據庫資料的統計,國外關于傳感網的專利數1126件。從專利分布情況來看,在申報的1126項專利中,基礎和核心專利分別只有15項和503項,分別占整個比重的1%和45%,而外圍專利達到了608項,占整個比重的54%,基礎專利和核心專利所占比重較小,其基本狀況符合物聯網是新興的通信應用網絡以及物聯網產業化還處于剛剛興起的階段這一現狀。
但在全球物聯網發展過程中對實時性、安全可信性、資源保證性等方面要求高。物聯網和互聯網的關系是密不可分、相輔相成的。國富安專家認為,從信息的安全可信角度來講,物聯網和互聯網在網絡的組織形態、網絡功能以及性能上的要求都是不一樣的。互聯網基于優先級管理的典型特征使得其對于安全、可信、可控、可管都沒有要求,但是,物聯網對于實時性、安全可信性、資源保證性等方面卻有很高的要求。
此外,目前全球物聯網狀況尚處于概念、論證與試驗階段,處于攻克關鍵技術、制定標準規范與研發應用的初級階段。物聯網發展進展中,從技術發展趨勢呈現出融合化、嵌入化、可信化、智能化的特征,從管理應用發展趨勢呈現標準化、服務化、開放化、工程化的特征。物聯網發展的關鍵在于應用,只有以應用需求為導向,才能帶動物聯網技術與產業的蓬勃發展。
物聯網發展的四個階段
全球通信網絡在經歷了幾十年快速發展之后,已經可以基本滿足人與人隨時隨地溝通的需求,而物與物、物與人的通信及上層應用這種物聯網的基本發展需求正涌現出來。據預測,到2020年,世界上“物物互聯”的業務跟人與人通信的業務比例將達到30:1,“物聯網”被認為是下一個萬億美元級的通信業務。但目前來看,物聯網產業規模發展仍然存在一些困難,比如各個行業發展不平衡,個性化需求多,不同行業使用不同的協議、標準,終端規模部署成本高,系統開發維護成本高。
現代物聯網發展越來越趨向于精細化,比如提高了數據采集的實時性和準確性,提高了城市管理、工業管理和操作管理的效率和精確程度。其次物躍網發展也更加智能化、管理方式也更加簡單。目前全球物聯網的發展涉及醫療、機器制造、消贊品制造、節能環保產、電子支付、農業控制、交通、教育等方面。其中最具代表性是美國IBM提出的智慧地球、歐盟:i—2010、日本:i—JAPAN。
物聯網的發展大約經歷四個階段:2010年之前的RFID被廣泛應用于物流,零售和制藥領域,主要處于閉環的行業應用階段;2010年—2015年物體互聯,2015年—2020年物體進入半智能化階段,物聯網與互聯網走向融合;2020年之后,物體進入全智能化階段,無線傳感網絡得到規模應用,進入泛在網的發展階段。
安全問題不容忽視
隨著物聯網建設的加快.物聯網的安全問題必然成為制約物聯網全面發展的重要因素。
在物聯網發展的高級階段,由于物聯網場景中的實體均具有一定的感知、計算和執行能力,廣泛存在的這些感知設備將會對國家基礎、社會和個人信息安全構成新的威脅。一方面,由于物聯網具有網絡技術種類上的兼容和業務范圍上無限擴展的特點,因此當大到國家電網數據小到個人病例情況都接到看似無邊界的物聯網時,將可能導致更多的公眾個人信息在任何時候、任何地方被非法獲取;另一方面,隨著國家重要的基礎行業和社會關鍵服務領域如電力、醫療等都依賴于物聯網和感知業務,國家基礎領域的動態信息將可能被竊取。所有的這些問題使得物聯網安全上升到國家層面,成為影響國家發展和社會穩定的重要因素。
物聯網相較于傳統網絡,其感知節點大都部署在無人監控的環境,具有能力脆弱、資源受限等特點,并且由于物聯網是在現有的網絡基礎上擴展了感知網絡和應用平臺,傳統網絡安全措施不足以提供可靠的安全保障,從而使得物聯網的安全問題具有特殊性。所以在解決物聯網安全問題時候,必須根據物聯網本身的特點設計相關的安全機制。
考慮到物聯網安全的總體需求就是物理安全、信息采集安全、信息傳輸安全和信息處理安全的綜合,安全的最終目標是確保信息的機密性、完整性、真實性和網絡的容錯性。
物聯網應用是信息技術與行業專業技術的緊密結合的產物。物聯網應用層充分體現物聯網智能處理的特點,其涉及業務管理、中間件、數據挖掘等技術。考慮到物聯網涉及多領域多行業,因此廣域范圍的海量數據信息處理和業務控制策略將在安全性和可靠性方面面臨巨大挑戰。
由于物聯網設備可能是先部署后連接網絡,而物聯網節點又無人值守,所以如何對物聯網設備遠程簽約,如何對業務信息進行配置就成了難題。另外,龐大且多樣化的物聯網必然需要一個強大而統一的安全管理平臺,否則單獨的平臺會被各式各樣的物聯網應用所淹沒,但這樣將使如何對物聯網機器的日志等安全信息進行管理成為新的問題,并且可能割裂網絡與業務平臺之間的信任關系,導致新一輪安全問題的產生。傳統的認證是區分不同層次的,網絡層的認證負責網絡層的身份鑒別,業務層的認證負責業務層的身份鑒別,兩者獨立存在。但是大多數情況下,物聯網機器都是擁有專門的用途,因此其業務應用與網絡通信緊緊地綁在—起,很難獨立存在。
物聯網發展潛力無限,但物聯網的實現并不僅僅是技術方面的問題,建設物聯網過程將涉及許多規劃、管理、協調、合作等方面的問題,還涉及標準和安全保護等方面的問題,這就需要有一系列相應的配套政策和規范的制訂和完善。無論如何,物聯網的發展不會止步,我們也期待物聯網能夠為我們的生活帶來真正的便利、高效和安全。
鏈接:歐盟提交行動計劃為發展物聯網保駕護航
重振歐洲不僅是歐洲人多年的夢想,也是歐盟多年來的行動。提升歐洲在科學技術上的競爭力已成為歐盟實現“成為世界上最具活力和競爭力的知識型經濟體”這一宏偉目標的重要舉描。物聯網、未來互聯網等重要的新興領域也就成為歐盟重點關照的對象。
歐盟:物聯網的積極推動者
物聯網概念的興起,很大程度上得益于國際電信聯盟(ITU)2005年以物聯網為標題的年度互聯網報告。然而,ITU的報告對物聯網缺乏一個清晰的定義。
顯然,如果缺失明確的定義或者各種誤讀四處泛濫,那么,發展物聯網發展無異于盲人摸象。
歐盟委員會信息和社會媒體司RFID部門負責人Lorent Ferderix博士給出了歐盟對物聯網的定義:物聯網是一個動態的全球網絡基礎設施,它具有基于標準和互操作通信協議的自組織能力,其中物理的和虛擬的“物”具有身份標識、物理屬性、虛擬的特性和智能的接口,并與信息網絡無縫整合。物聯網將與媒體互聯網、服務互聯網和企業互聯網一道,構成未來互聯網。
歐盟首先在政策層面上積極推進物聯網及其核心技術RFID的發睫,因為物聯網和RFID的影響已經遠遠超出技術層面,進而對整個社會、經濟、隱私、安全、環境帶來重大影響,因此,一個健全的產業政策環境對于物聯網的發展是十分重要的。
據《福建日報》報道,歐盟則將物聯網及其核心技術納入到正在實施的、預算高達500億歐元的歐盟第七個科技框架計劃(2007年—2013年)中。
行動計劃涉及14項
前不久,歐盟在比利時首都布魯塞爾向歐洲議會、歐洲理事會、歐洲經濟與社會委員會和地區委員會提交了以《物聯網——歐洲行動計劃》為題的公告。公告列舉了行動計劃所包含的14項行動:
行動1:治理 歐盟委員會將通過所有相關的論壇,啟動并推進下述討論:定義一套基本的物聯網治理原則;建立一個足夠分散的架構,使得世界各地的行政當局能夠在透明度、競爭和問責等方面履行自己的職責。
行動2:持續地監督隱私和私人數據保護問題 歐盟委員會最近通過了一頂建議,該建議提供了依從隱私和數據保護原則的RFID應用指南。2010年,該委員會還將公布泛在信息社會隱私與信任的指導意見。
行動3:“芯片沉默” 歐盟委員會將開展有關“芯片沉默權利”技術和法律層面的辯論,它將涉及不同的用戶在使用不同的名字表達個人想法時,可以隨時斷開他們的網絡。
行動4:確定潛在的風險 歐盟委員會將會遵從ENISA(歐洲網絡與信息安全局)已開展的上述工作,并將采取包括管制與非管制手段在內的進一步行動,以便提供一個政策框架,使得物聯網得以迎接來自信任、接入和安全方面的挑戰。
行動5:物聯網是重要的經濟與社會資源 物聯網是否能發展到像人們預期的那樣重要?其發展過程中任何干擾都將給經濟和社會帶來顯著影響。歐盟委員會將密切關注物聯網基礎設施成為歐洲重要資源的進程,特別是要將其與關鍵的信息基礎設施聯系在一起。
行動6:標準 歐盟委員會將會對現有的以及未來與物聯網相關的標準進行評估,必要時將推出附加標準。此外,歐盟委員會還將從所有利益方應在開放、透明和統一的方式下制定物聯網標準出發,密切跟蹤歐洲標準化組織(ETSI、CEN、CENELEC)以及國際標準化組織(ISO,ITLD和其他標準化組織與機構(lETF,EPCglob-al等)的標準制定。
行動7:研發 歐盟委員會將會持續資助歐盟第七框架計劃中有關物聯網方面的研究項目,特別是在微電子學、非硅組件、能源獲取技術、泛在定位、無線通信智能系統網絡、語義學、隱私與安全、軟件模擬人的推理以及新的應用等重要的技術領域。
行動8:公私合作 歐盟委員會正籌備在以下四個物聯網能發揮重要作用的領域與公共與私營部門合作,其中“綠色轎車”、“節能建筑”和“未來工廠”已經被歐盟委員會提議作為經濟恢復一攬子計劃的一部分,而“未來互聯網”旨在進一步整合與未來互聯網相關的ICT研究工作。
行動9:創新與試驗項目 歐盟委員會將會考慮通過CIP(競爭與創新框架計劃)推出試驗項目的方式,來推動物聯網應用的進程。這些試驗項目將集中于那些社會將會顯著受益的物聯網應用,如:電子健康、電子無障礙、氣候變化或者幫助彌合數字鴻溝等。
行動10:通報制度 歐盟委員會將會定期向歐洲議會,歐洲理事會,歐洲經濟和社會委員會,地區委員會,歐盟第29條數據保護工作組(歐洲知名的隱私監督機構——編者注)以及其他相關機構通報物聯網的進展。
行動11:國際對話 歐盟委員會將在物聯網所有方面加強與國際合作伙伴現有的對話力度,目的是在聯合行動、共享最佳宴踐和推進各項工作實施上取得共識。
行動12:RFID再循環 作為廢物管理行業定期檢測的一部分,歐盟委員會將開展一項研究,來評估推行再循環標簽的難度以及將現有標簽作為再循環物的利弊。
行動13:檢驗 歐盟統計局將于2009年12月公布有關RFID技術使用的統計數據。對采用物聯網相關技術的檢測將會提高其信息的透明度,并可以評估這些技術對經濟和社會的影響以及歐盟政策的有效性。
行動14:演進評估 除了上述提及的具體方面外,將多方利益攸關者協調機制置于歐洲層面是十分重要的;據此,可監控物聯網的演進,支持歐盟委員會實現行動計劃所列的各種行動等。歐盟委員會將使用第七框架計劃來指導這項工作,具體而言就是召集歐洲利益攸關者并且確保與世界其他地區定期對話和分享最佳實踐。(袁偉彬)
(《環球視野globalview.cn》第514期,摘自2012年11月27日《中國改革報》)
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