物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)施及其對(duì)安全性的關(guān)鍵要求
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時(shí)間：2016-12-19
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)
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智能電網(wǎng)已經(jīng)打破IoT的夢(mèng)幻色彩，開(kāi)始提供實(shí)用價(jià)值。本文將討論智能電網(wǎng)為什么擺脫了人們對(duì)IoT的普遍幻想，介紹如何實(shí)施IoT，以更好地管理有限資源，我們還將討論IoT對(duì)安全性的關(guān)鍵要求。
IoT——幻想與現(xiàn)實(shí)
IoT設(shè)想的藍(lán)圖很壯觀：地球上的一切事物智能化，彼此之間能夠通信。理想遠(yuǎn)大，但不切實(shí)際。如果汽車(chē)上的每個(gè)運(yùn)動(dòng)部件都能夠監(jiān)測(cè)自身，并提供可預(yù)測(cè)性維護(hù)，這將會(huì)是什么情景？想必是一幅視覺(jué)盛宴。如果房屋的一磚一瓦都能與手機(jī)通信，它們可能會(huì)告訴我們那塊磚頭已經(jīng)脫落，但這是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的實(shí)際價(jià)值嗎？
IoT幻想數(shù)以百萬(wàn)的“智能”設(shè)備有可能會(huì)連接在一起并進(jìn)行通信，據(jù)此控制我們周?chē)氖澜?。是的，脫落的磚頭會(huì)通知本地的泥瓦匠過(guò)來(lái)進(jìn)行修繕，通知HVAC增大供熱。但這種IoT應(yīng)用在我們有生之年很可能還不會(huì)實(shí)現(xiàn)。為什么？
只有具備兩個(gè)條件，才可能實(shí)現(xiàn)IoT：聯(lián)通無(wú)數(shù)節(jié)點(diǎn)的能力，以及高性?xún)r(jià)比的嵌入式處理器，以便安裝到眾多設(shè)備上。我們接下來(lái)討論這兩個(gè)條件。
IoT的第一個(gè)支撐條件是當(dāng)前眾多的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，例如：ZigBee、Bluetooth LE，這樣的無(wú)線(xiàn)技術(shù)允許傳感器遠(yuǎn)端接入網(wǎng)絡(luò)，提供相關(guān)的狀態(tài)信息。IPv6技術(shù)提供了足夠多的唯一地址(理論上講，數(shù)量達(dá)到3.4 x 1038)，地球上每個(gè)設(shè)備均可擁有一個(gè)唯一的地址。地球上的每個(gè)人可能擁有無(wú)數(shù)個(gè)具有唯一地址的傳感器，我們不會(huì)耗盡地址空間。
IoT的第二個(gè)支撐技術(shù)是集成技術(shù)的不斷提升。但我們需要面對(duì)現(xiàn)實(shí)：硅是有成本的。IoT涉及的電路包括：連接現(xiàn)實(shí)世界連接的測(cè)量元件和分享信息的通信元件。以智能電網(wǎng)為例，為了實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的全部功能，電網(wǎng)傳感器需要根據(jù)收集的數(shù)據(jù)做出決策，或者根據(jù)云端的決策采取行動(dòng)。在分布式節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)如此高的智能化需要成本。
關(guān)于IoT的設(shè)想與現(xiàn)實(shí)的平衡點(diǎn)在于投資回報(bào)(ROI)，我們擁有實(shí)現(xiàn)智能世界的技術(shù)，但這樣做的經(jīng)濟(jì)意義在哪里？我們?yōu)槭裁匆獮橐粔K“智能磚頭”買(mǎi)單？在我們的有生之年，不會(huì)實(shí)現(xiàn)完全智能的世界——無(wú)處不在的IoT。但I(xiàn)oT將在經(jīng)濟(jì)回報(bào)的前提下，逐步地在特定的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)，這些領(lǐng)域的高成本附加技術(shù)有助于改善我們的現(xiàn)實(shí)世界。
為了開(kāi)發(fā)IoT的真正潛能，監(jiān)測(cè)、控制地球資源的傳感器網(wǎng)絡(luò)需要嚴(yán)格的安全保障
智能電網(wǎng)為當(dāng)前IoT部署提供了強(qiáng)有力的例證，采用先進(jìn)的傳感器，為我們提供能量管理的先進(jìn)平臺(tái)。同時(shí)，智能電網(wǎng)也為我們展示了IoT固有的挑戰(zhàn)和風(fēng)險(xiǎn)。
首先從智能電表講起。近幾年，美國(guó)電力公司已經(jīng)安裝了固態(tài)電表，能夠以近乎實(shí)時(shí)的方式報(bào)告能耗數(shù)據(jù)。其它許多國(guó)家也正在部署智能電表網(wǎng)絡(luò)，智能電表允許消費(fèi)者訪(fǎng)問(wèn)其能耗數(shù)據(jù)，從而更好地管理用電。
對(duì)于電力公司，智能電表的ROI很難計(jì)算，但其所帶來(lái)的益處是顯而易見(jiàn)的：由于電表自動(dòng)報(bào)告數(shù)據(jù)，大幅降低了數(shù)據(jù)收集（抄表）成本；根據(jù)用電情況作出快速反應(yīng)，降低停工帶來(lái)的收入損失；更好地監(jiān)測(cè)竊電行為；采用分時(shí)計(jì)價(jià)，更好地將實(shí)際發(fā)電成本與能耗掛鉤。
智能電網(wǎng)預(yù)期產(chǎn)生的利益遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)智能電表本身的成本。智能電網(wǎng)也以監(jiān)測(cè)輸電線(xiàn)路、管理變電站、微電站(例如太陽(yáng)能或風(fēng)能)并網(wǎng)、采用大型電池等技術(shù)為中心。這些技術(shù)將允許電力公司快速判斷導(dǎo)致電力過(guò)度消耗的原因，更好地管理電力，確保用戶(hù)的穩(wěn)定供電，從而盡可能避免或延緩建立新電廠，節(jié)省費(fèi)用。電力公司在整個(gè)過(guò)程中的ROI是顯而易見(jiàn)的：設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間更長(zhǎng)、降低開(kāi)發(fā)投入、效率更高。對(duì)于電力公司而言，太陽(yáng)能、風(fēng)能和儲(chǔ)能技術(shù)的ROI并不十分明顯，但迫于對(duì)這些技術(shù)整合的政策壓力(以及規(guī)范要求)，電力公司除了投資之外，其它選擇少之又少。
評(píng)論