物联网信息安全挑战与未来发展趋势：从RFID到全球网络化物品实时信息共享

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    物联网（IoT）是一个集计算机、通信、控制等相关技术于一体的复杂系统，因此其面临的信息安全问题更加复杂。

    物联网代表了计算和通信技术的未来发展方向，被认为是继计算机、互联网之后信息产业的第三次发展浪潮。

    最初，物联网是指以互联网技术为基础，采用射频识别（Radio，RFID）技术和电子产品编码（Code，EPC）技术在全球范围内实现的联网物品的实时信息共享系统。

    后来，物联网逐渐发展成为集传统电信网络、计算机网络、传感器网络、点对点（P2P）无线网络、云计算和大数据为一体的完整的信息通信技术（ICT）。信息产业链。

    一、物联网的概念

    2007年以来，随着网络技术、通信技术、智能嵌入式技术的快速发展，“物联网”一词频繁出现在世人面前。 “物联网”概念引起了学术界和工业界的广泛关注，特别是其对拉动世界经济复苏和发展、帮助世界渡过2008年至2010年经济危机的预期作用。物联网技术带来了一场新的技术革命推动云计算、大数据、人工智能发展。

    尽管物联网已经发展了这些年，但其定义尚未统一。物联网的通用英文名称是“of”。随着人、机器和物的日益融合，物联网也被称为“IoE”。

    顾名思义，物联网就是将所有物体连接起来而形成的互联网络。作为一项新技术，物联网的定义差异很大。目前普遍接受的定义是：物联网是利用射频识别阅读器、传感器、红外传感器、全球定位系统、激光扫描仪等信息采集设备或系统，按照一定的规则将任何物品连接到互联网上。达成一致意见。连接起来进行通信和交换信息以实现智能识别、定位、跟踪、监控和管理的网络或系统。

    从上述定义可以看出，物联网包括以下四个部分。

    1）多样化传感：多样化的传感设备，包括传统的温湿度、压力、流量、位置传感器，以及新型智能传感器，支持物理世界的数字化和人员位置的校准。

    2）电子身份：利用电子标签（Tag）、二维码、视觉、声音等进行身份识别，方便信息系统的建设和使用，支持对人、物等的识别和跟踪。

    3）多模通信：包括各种无线和有线通信方式，如蓝牙、无线通信技术（如Wi-Fi等）和近场通信（Near Field，NFC）技术等短距离无线通信第四代移动通信技术（The 4th、4G）、第五代移动通信技术（The 5th、5G）和微波通信技术等中距离无线传输技术、卫星通信技术等远距离无线传输技术技术等

    4）智能管理：通过对传感数据的深度分析和可视化，实现对物理世界和信息世界的有效监控和管理，增强物联网系统的智能化。

    显然，在物联网的定义中，“计算机”、“传输与通信”、“检测与控制”是有机结合在一起的。因此，物联网是典型的3C（、、）融合新技术。

    从物联网的定义也可以看出，物联网是互联网的延伸和扩展，其用户端延伸到世界上的任何物品。国际电信联盟（ITU）在《ITU互联网报告2005：物联网》中指出，在物联网中，一支牙刷、一个轮胎、一座房子甚至一张纸巾都可以作为网络的终端，也就是说，世界上的任何东西都可以连接到网络上。物与物之间的信息交互不再需要人工干预，可以实现物与物之间的无缝、自主、智能交互。也就是说，物联网以互联网为基础，主要解决人与人、人与物、物与物的互联和通信问题。

    除上述定义外，国际上对物联网还有以下代表性的描述。

    国际电信联盟：从时-空-物三维视角来看，物联网是一个动态网络，可以实现任何物体（）、任何时间（）、任何地点（）的互联。它包括个人计算机（PC）、人与人、物与人、物与物之间的互联。

    欧盟委员会：物联网是计算机网络的延伸，是实现物联网的网络；这些对象可以拥有互联网协议（IP）地址，并且它们嵌入到复杂的系统中并通过传感器从周围环境获取信息。并对获得的信息做出回应和处理。

    中国物联网发展蓝皮书：物联网是一个巨大的网络，通过信息技术将各种物体连接到网络上，帮助人们获取与所需要的物体相关的信息；物联网是利用射频识别阅读器、传感器、红外传感器、全球定位系统、激光扫描仪等信息采集设备或系统，通过无线传感器网络和无线通信网络将物体连接到互联网，实现实时通信和信息交换。物与人、物之间实现智能识别、定位、跟踪、监控和管理的目的。

    2. 物联网架构

    理解任何事物都需要一个从整体到部分的过程，尤其是对于结构复杂、功能多样的系统，物联网也不例外。首先，你需要了解物联网的整体结构；然后，讨论细节。物联网具有开放式架构。由于物联网正处于发展阶段，不同的组织和研究小组提出了不同的架构。但无论是三层架构还是四层架构，关键技术都是相同、相似的。下面介绍物联网的四层架构。在此基础上组合起来可以实现物联网的三层架构。

    目前，国内外研究人员在描述物联网的架构时，大多采用国际电信联盟电信标准局（ITU-T）2002年提出的建议中描述的普适传感器网络（USN）结构作为的基础。自下而上分为四层：感知网络层、泛在接入层、中间件层、泛在应用层，如图1所示。

    图1 物联网USN结构

    USN结构的一大特点是依赖于下一代网络（NGN）结构。各种传感器构成了最接近用户的无处不在的网络环境。用户在这个环境中使用各种业务，NGN作为核心基础设施。美国海军提供支持。

    显然，基于USN的物联网架构主要描述了各种通信技术在物联网中的作用，并不能全面反映物联网系统实现中的功能集划分、组网方式、互操作接口、管理模型等。有利于物联网的标准化和产业化。因此，有必要进一步探索实现物联网系统的关键技术和方法，设计通用的物联网系统结构模型。