物联网信息技术发展研究

王晶晶

摘要：随着互联网技术的发展，物联网成为继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮。物联网作为信息技术的综合运用，如何把握发展方向，着力发展关键技术，是我们需要深入思考的問题。本文针对物联网的现状，从安全机制、与大数据融合技术、自主操作能力等三方面进行分析，对物联网下一步发展进行了探讨。

关键词：物联网；信息技术；安全

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）09-0295-02

物联网即“物物相连的互联网”。 随着互联网技术的发展，物联网成为继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮。物联网是在互联网快速发展的基础上延伸和扩展的网络应用。通过射频识别、红外感应、全球定位、激光扫描等信息传感设备，根据指定的协议，把客户、商品与互联网相连接，进行信息交换和通信的平台，实现网络对商品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。【1】

物联网技术是新技术高度集成及应用，具有信息性强、信息传播速度快、收益效果好等特点。物联网的发展推动了生产、成活向智能化方向发展，有利于提高社会和经济的信息化水平，有利于提高社会管理水平，带动相关科学及管理学发展，合理配置资源，推动产业升级，具有很重要的战略意义。

目前制约物联网的发展大多集中在新型感知设备的研制、传感设备的广泛部署、网络规模的扩大、海量数据的采集。物联网的发展不能仅停留在规模的扩张，要使物联网真正成为下一个改变人类生产生活方式的信息变革，可以从以下几方面着手。

1 健全完善物联网安全机制

目前的物联网安全技术是由已有的网络安防技术、移动通信安全技术等构成，感知层、网络层、应用层的安全手段基本上是各自为政，缺乏整体的全局安全观，已经明显落后于物联网技术的发展。相关的标准、规范也亟待补充完善。

由于物联网技术的信息量大并具有一定的计算和执行功能，大量存在的物联网感知设备如不加强管理和维护，将会对社会、国家及个人信息安全构成威胁。一方面，由于物联网技术具有兼容性和广泛无限拓展的特点，因此上至国家数据下到个人信息情况都接到无边界的物联网落时，将可能导致信息泄露，被违法分子获取，危害国家及个人安全；另一方面，随着国家重要的基础设施和社会关键服务领域，如电力、医疗、交通系统等都依赖于物联网和感知业务，国家关键领域的信息有可能被窃取。【2】

物联网面临的安全威胁主要有以下几方面。第一，感知层的设备信息被窃取；第二，网络层被攻击；第三，应用层管理漏洞被利用。以上各方面问题的出现都可能对整个系统的构成威胁。

如何从硬件安全技术、行业规范、全局设计、法律支撑上加大对物联网安全的管理，成为亟待解决的问题。物联网的安全机制和互联互通标准的制定如何实现既便于功能、规模的扩展又实现不同应用、范围的安全控制，也需要权衡考虑。

2 深入挖掘数据，开发更成熟的数据产品

物联网产生了海量数据，目前，这些海量数据大多还停留在数据存储、数据统计阶段。一方面，浪费存储资源、形成硬件环境支撑压力；另一方面，海量数据淹没了真正的有效数据，使数据成为影响决策的干扰因素。

规模不断扩展的物联网为大数据研究提供了大量基础数据，利用大数据分析的成果，将深入挖掘的数据产品融入物联网应用，进一步推进物联网的智能化，是物联网发展的方向。

为促进物联网与大数据进一步融合，可以从以下两方面技术研究着手。第一，进一步压缩物联网非结构性数据、保留有效数据、压缩存储空间，为大数据分析提供更好数据基础。第二，创新物联网与大数据融合方式，使物联网成为既是大数据分析中基础数据的提供者又是数据产品的应用者同时物联网能够成为大数据研究成果的验证者，进一步修正数据模型。例如，在智慧农业的大棚种植项目中，将物联网温湿度传感器、植株测量等监测数据，通过数据分析得到能够支撑喷洒频率、光照时间等控制指令的数据结果，进一步预测采摘时间，通过对植株生长过程的监测，不断调整控制指令，修正预测结果。

物联网的智能化不仅能推动产业结构调整和发展方式转变，在宏观层面上，随着物联网在国家基础设施、自然资源、经济活动、医疗等方面的广泛应用，物联网与大数据的融合能够为社会公共事业管理、国家战略的制定等提供更多决策信息支撑。

3 推动物联网信息应用技术的发展

从某种意义上讲，物联网的价值全在于应用。今后一个时期物联网应用技术的发展主要体现在以下方面。

第一，互联网订货系统。电子订货系统是物联网发展的重要表现形式，利用物联网技术，终端企业可进行货源查询、调配、订货和发货。依托物联网信息技术的支撑，企业操作行为势必更加便捷，从而节约销售成本、集约使用资源、提高经营效率。

第二，条形码技术。通过条形码技术，可把商品信息通过条形码进行表现并传送到网络上，人们可以据此区分和识别商品信息。条形码技术属传输类型技术，条形码是独一无二的，没有什么可以替代，既可以记录商品价格还可以记录商品信息，以保证商品的真实性。

第三，通信信息技术。通信信息技术在我们的生活中越来越普遍，比如微信、QQ、邮件、电话和传真等等，既可以满足文字、语音和视频通信，还可以传输数据。通信信息技术的运用更是物联网发展的重要支撑，比如将货物信息通过通信技术传回商家或是买家手中，以保证货物正常发货及运输。

第四，卫星定位系统。通过卫星系统对地面信息的掌控，给出明确线路导航。管理者可以通过卫星技术，掌握货物商品的信息、位置、数量及重量等信息，及时反馈和跟踪。具有全天候、全球覆盖、三维定速定时高精度和快速省时等广泛功能，应用便利。

第五，区块链技术。区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。所谓共识机制是区块链系统中实现不同节点之间建立信任、获取权益的数学算法。【3】以区块链技术促进大数据的合法流通和商业应用，区块链技术可以在物联网中的设备之间建立低成本的连接，还能通过去中心化的共识机制提高系统的安全私密性。同时，区块链技术与智能合约的叠加能够把不同的设备变成自我维护调节的网络节点，这些节点可以在事先规定好的基础上交换信息、核实身份，同时与陌生人进行交易。【4】

4 创新机机交互机制，提高物联网自主操作能力

目前，物联网的应用大多为添加多个独立运行的监测、控制系统的统一显示平台，不同功能系统、设备间缺少互动，尤其是控制系统仍由人工判断操作，远没有实现智能化。

要实现物联网的智能化，必须提高物联网的自主操作能力。物联网的自主操作能力主要是指物联网在不需要人为干预的情况下，按照功能的需求自主的进行联网操作、提供服务和调用服务等功能，与传统的计算机的自动提供服务和调用服务能力不同，物联网的自动操作功能更多的是侧重于自主服务调用的实现，即在物联网的用户实体中提供相应的服务。【5】

物联网的自主操作是以设备及系统间的机机交互为基础的。机机交互包括以下两类：一种是不同设备及系统间的交互。例如监测系统的数据处理结果作为控制系统的指令。在智慧农业的大棚种植项目中，根据温湿度传感器、植株测量等数据，通过数据分析，自动控制喷洒频率、光照时间等。另一种是同类设备或系统间的交互。例如各监测设备间的相互印证，以防止单个设备信息被篡改或设备故障。在身份识别系统中，可以通过指纹、虹膜、面部、声音、行为模式等部分综合分析，在一定的容错范围内，提高身份识别准确性。

目前物联网系统中机机交互既缺少统一的硬件接口和标准化通道，又缺少创新的机机交互机制。创新以标准接口、通道支撑的机机交互机制，提高物联网自主操作能力，是物联网向智能化发展过程中亟待解决的问题。

有理由相信，随着信息技术的发展，在正确的战略指导下，未来的物联网必将成为以健全的安全机制和成熟硬件支撑为基礎的广泛应用于生产、生活等社会活动的能够提供更智慧的商品和服务的智能网络。

参考文献：

[1] 李海涛，范红.物联网安全性研究与分析[J].信息安全与技术，2012（11）.

[2] 刘宴兵，胡文平，杜江.基于物联网的网络信息安全体系[J].中兴通讯技术，2011，2（1）.

[3] 5分钟保证能看懂的区块链简史：解读这场技术革命的前世今生.新浪网2018-3-16.

[4] 袁勇，王飞跃.区块链技术发展现状与展望[J].自动化学报，2016，42（04）.

[5] 刘乔佳.物联网信息模型的安全性与应用能力分析[J].信息系统工程2017，2（20）.