物聯(lián)網(wǎng)概述

物聯(lián)網(wǎng)（The Internet of Things，簡(jiǎn)稱(chēng)IOT）是指通過(guò) 各種信息傳感器、射頻識(shí)別技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器、激光掃描器等各種裝置與技術(shù)，實(shí)時(shí)采集任何需要監(jiān)控、 連接、互動(dòng)的物體或過(guò)程，采集其聲、光、熱、電、力學(xué)、化 學(xué)、生物、位置等各種需要的信息，通過(guò)各類(lèi)可能的網(wǎng)絡(luò)接入，實(shí)現(xiàn)物與物、物與人的泛在連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)物品和過(guò)程的智能化感知、識(shí)別和管理。物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等的信息承載體，它讓所有能夠被獨(dú)立尋址的普通物理對(duì)象形成互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)。

物聯(lián)網(wǎng)（ IoT ，Internet of things ）即“萬(wàn)物相連的互聯(lián)網(wǎng)”，是互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)，將各種信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來(lái)而形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)，人、機(jī)、物的互聯(lián)互通。

物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，IT行業(yè)又叫：泛互聯(lián)，意指物物相連，萬(wàn)物萬(wàn)聯(lián)。由此，“物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層意思：第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)；第二，其用戶(hù)端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信。因此，物聯(lián)網(wǎng)的定義是通過(guò)射頻識(shí)別、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。

物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的區(qū)別

隨著智能戰(zhàn)略的持續(xù)推進(jìn)以及企業(yè)轉(zhuǎn)型的逐漸深入，物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)轉(zhuǎn)型中的應(yīng)用價(jià)值開(kāi)始凸顯。企業(yè)已經(jīng)清楚的認(rèn)識(shí)到，要想實(shí)現(xiàn)智能化決策和自動(dòng)化生產(chǎn)離不開(kāi)人機(jī)物的全面互聯(lián)，這是實(shí)施智能工廠(chǎng)的關(guān)鍵一步。與此同時(shí)，隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用及普及，企業(yè)開(kāi)始關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)區(qū)別。帶著這個(gè)問(wèn)題，筆者從系統(tǒng)架構(gòu)、通信協(xié)議、安全漏洞以及開(kāi)發(fā)流程等幾個(gè)大的方面來(lái)對(duì)比分析物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)。

1、體系架構(gòu)

從體系架構(gòu)來(lái)看，物聯(lián)網(wǎng)通常被劃分為三個(gè)層次：感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層，在有些劃分中也將物聯(lián)網(wǎng)劃分為四層或五層，增加了實(shí)體層及平臺(tái)層，但不管是哪一種架構(gòu)體系劃分，感知層都是必不可少。而在互聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)中是沒(méi)有感知層的。物聯(lián)網(wǎng)需要通過(guò)遍布各地的來(lái)感知并采集用戶(hù)或工業(yè)數(shù)據(jù)，互聯(lián)網(wǎng)不需要這個(gè)過(guò)程，互聯(lián)網(wǎng)是只包含兩層，網(wǎng)絡(luò)層將各個(gè)計(jì)算通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，而應(yīng)用層主要是通過(guò)系統(tǒng)支撐起各種應(yīng)用。

2、操作系統(tǒng)

在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域會(huì)經(jīng)常聽(tīng)到一個(gè)詞：“嵌入式操作系統(tǒng)”。這種操作系統(tǒng)不同于互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的通用操作系統(tǒng)，主要的區(qū)別是嵌入式操作系統(tǒng)夠“專(zhuān)”，這點(diǎn)區(qū)別于Windows系統(tǒng)的夠“泛”。在互聯(lián)網(wǎng)中幾乎超過(guò)90%的PC、移動(dòng)筆記本等終端都安裝的是微軟的Windows操作系統(tǒng)，在企業(yè)中Windows也占據(jù)絕對(duì)份額，這是互聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)都比較統(tǒng)一。但在工業(yè)環(huán)境中硬件和軟件都比較繁雜，而且行業(yè)分類(lèi)非常多。嵌入式操作系統(tǒng)滿(mǎn)足的是某個(gè)行業(yè)企業(yè)的應(yīng)用需求，這就使得物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)必須專(zhuān)注于某一領(lǐng)域。

3、系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性

一般而言，由于工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中大多是工業(yè)控制化系統(tǒng)主導(dǎo)，數(shù)據(jù)能否及時(shí)的傳輸?shù)街付ǖ牡胤綄Q定工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程能否繼續(xù)進(jìn)行下去。因此，工業(yè)系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性要求非常高，不能允許數(shù)據(jù)有太大的延遲，更不能允許數(shù)據(jù)出現(xiàn)宕機(jī)停機(jī)等事故發(fā)生，不然就會(huì)給企業(yè)帶來(lái)重大損失，這要求物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸必須有較高的實(shí)時(shí)性。但對(duì)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用而言，主要是進(jìn)行人與人之間的信息傳遞與溝通，在很多情況下，信息延遲并不對(duì)溝通帶來(lái)太大的影響。

4、通信協(xié)議

通信協(xié)議是終端設(shè)備之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行溝通的通信標(biāo)準(zhǔn)。在互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，TCP/IP是主流的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，幾乎所有的的入網(wǎng)終端必須支持該協(xié)議才能實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)信息傳輸。但在工業(yè)應(yīng)用中，主流的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議包括Modbus、Canbus、Profibus等，統(tǒng)計(jì)下來(lái)各種工業(yè)通信協(xié)議不少于10種。因此，通信協(xié)議的不同是物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)非常明顯的區(qū)別。

5、系統(tǒng)升級(jí)

系統(tǒng)升級(jí)是防堵系統(tǒng)安全漏洞的一個(gè)常用辦法。在日常應(yīng)用中為了保證系統(tǒng)不受惡意攻擊，及時(shí)的升級(jí)系統(tǒng)是很常見(jiàn)的。但在工業(yè)環(huán)境中，系統(tǒng)的升級(jí)需要慎之又慎。前面談到工業(yè)操作系統(tǒng)都是比較“專(zhuān)”的嵌入式操作系統(tǒng)，這些系統(tǒng)主要是針對(duì)某一行業(yè)或某一領(lǐng)域的工業(yè)應(yīng)用。一方面很少有黑客針對(duì)這些專(zhuān)用的系統(tǒng)設(shè)計(jì)病毒；另一方面，工業(yè)系統(tǒng)的升級(jí)很容易引發(fā)兼容性問(wèn)題導(dǎo)致整個(gè)工業(yè)系統(tǒng)停機(jī)。因此，一般工業(yè)系統(tǒng)很少進(jìn)行升級(jí)。

6、開(kāi)發(fā)流程

一般而言，傳統(tǒng)基于互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的開(kāi)發(fā)都有著嚴(yán)格的開(kāi)發(fā)流程和測(cè)試流程，主要原因在于這些開(kāi)發(fā)是基于通用的軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境和平臺(tái)，比如基于.Net的開(kāi)發(fā)有微軟提供的開(kāi)發(fā)平臺(tái)及框架，基于Java的開(kāi)發(fā)也有Oracle提供開(kāi)發(fā)平臺(tái)及框架，這些都是通用的軟件開(kāi)發(fā)，要部署到通用的系統(tǒng)環(huán)境之中，因此必須制定嚴(yán)格的開(kāi)發(fā)流程和測(cè)試流程，以保證軟件能適應(yīng)各種通用系統(tǒng)和環(huán)境。但是在工業(yè)環(huán)境中，都是一個(gè)個(gè)比較專(zhuān)注的小系統(tǒng)和應(yīng)用，限定在某一領(lǐng)域或行業(yè)中，軟件開(kāi)發(fā)既要結(jié)合行業(yè)特點(diǎn)也要結(jié)合企業(yè)的需求，軟件的個(gè)性化特點(diǎn)十分突出，根本無(wú)法制定千篇一律的開(kāi)發(fā)流程和測(cè)試流程。

7、網(wǎng)絡(luò)形態(tài)

從網(wǎng)絡(luò)形態(tài)來(lái)說(shuō)，物聯(lián)網(wǎng)終端的傳輸網(wǎng)絡(luò)大多處于未受保護(hù)的環(huán)境之中，而互聯(lián)網(wǎng)的終端大多處于受保護(hù)的環(huán)境中。與互聯(lián)網(wǎng)中類(lèi)型較為統(tǒng)一的終端形態(tài)相比，物聯(lián)網(wǎng)的接入終端形態(tài)可以說(shuō)是紛繁各異，廠(chǎng)商不可能針對(duì)這些差異化的終端部署統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)體系。因此，物聯(lián)網(wǎng)目前還無(wú)法從網(wǎng)絡(luò)層面實(shí)現(xiàn)對(duì)接入終端設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。

8、物理安全

物理安全主要是指物理設(shè)備本身的安全。物聯(lián)網(wǎng)的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)，不管這個(gè)“物體”在任何地方，只要能接入到物聯(lián)網(wǎng)中并傳輸數(shù)據(jù)都可以實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。IDC預(yù)計(jì)，到2020年將有300億終端設(shè)備接入物聯(lián)網(wǎng)，這些設(shè)備遍布全球，甚至在偏遠(yuǎn)鄉(xiāng)村。無(wú)論是企業(yè)還是廠(chǎng)商都無(wú)法做到對(duì)這些設(shè)備的100%的保護(hù)。但互聯(lián)網(wǎng)的終端設(shè)備及服務(wù)器都在用戶(hù)保護(hù)下或企業(yè)的機(jī)房。因此，從物理設(shè)備的安全性來(lái)說(shuō)，互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的接入終端是存在很大區(qū)別的。
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