随着物联网设备上实时可用的大量数据，互联世界变得既令人兴奋又充满挑战。防止未经授权的人访问这些数据的系统变得至关重要。为了确保在连接设备上运行的智能家居不被入侵，已经阐明了一些安全原则。此外，一些非常有趣的趋势正在塑造物联网解决方案的未来。
物联网(IoT)在零售、制造和医疗保健等行业的多学科解决方案中占据主导地位。物联网服务实时共享数据，这些数据被分析并用于业务处理。但对于跨越不同工业领域的更智能的解决方案，这可能还不够，还需要像数字互联网（IoD）和人类互联网（IoH）这样的非常规解决方案。
图：万物互联的功能范围
万物互联 (IoE) 是 IoT、IoD 和 IoH 的融合。它有助于在人、智能设备和组织之间建立联系，并由四个原则驱动——人、数据、事物和流程。跨学科应用程序设计的新时代架构需要“无边界”方法。例如，零售商店的端到端解决方案需要金融服务、零售商店监控服务、制造单位的订单处理以及库存管理。
数字互联网是一组处理社交网络、媒体服务、数据分析和云平台的数据服务应用程序，简称为 SMAC（社交、移动、分析和云）。人联网涉及与人类交互的智能设备，例如智能腕带和连接的医疗设备，以监控和收集各种数据集。这些可用于使用基于云的平台进行远程患者监控，或通过联络中心人工智能服务进行远程健康咨询解决方案。
万物互联 (IoE) 是一项新兴技术，需要昂贵的基础设施。然而，即用型智能 IoE 服务才是未来。
万物互联 (IoE) 的一些流行实时用例
以下是万物互联 (IoE) 的十大流行用例。
智慧城市
- 实时交通管理：物联网传感器监控交通流量、优化交通信号灯并重新规划车辆路线以避免拥堵，从而减少出行时间和排放。
- 环境监测：空气质量传感器实时跟踪污染物，以便立即调整并促进公众健康。
- 智能垃圾管理：联网垃圾箱可显示垃圾填装水平，从而实现高效垃圾收集并减少不必要的卡车出行。
工业自动化
- 预测性维护：工业设备上的传感器实时监控性能并预测潜在故障。这样可以进行预防性维护，避免代价高昂的停机并确保平稳运行。
- 远程监控：可以通过物联网远程监控工业过程，提高安全性并允许根据实时数据进行调整。
- 实时库存跟踪：万物互联跟踪库存水平，优化库存管理并防止缺货或库存过剩。
能源管理
- 智能电网：万物互联实现了电网与消费者之间的双向通信。能源使用的实时数据可以实现动态定价、优化分配以及可再生能源的整合。
- 需求响应管理：消费者可以根据实时电网需求调整能源使用量，促进高效能源消耗和电网稳定。
- 智能家居和建筑：物联网恒温器和电器根据实时占用情况和天气数据调整能耗，减少能源浪费并降低水电费。
卫生保健
- 远程患者监测：可穿戴设备和传感器实时跟踪心率、血压和血糖等生命体征，从而实现远程患者监测并在紧急情况下及时干预。
- 互联医疗设备：万物互联允许医疗设备实时共享数据，从而改善诊断、治疗和患者治疗结果。
- 医院资源管理：物联网可以跟踪医疗设备和物资的位置和使用情况，优化资源配置，提高医院效率。
零售和供应链管理
- 实时资产跟踪：万物互联跟踪整个供应链中货物的位置和状况，提高透明度、减少损失并优化交付路线。
- 个性化营销：万物互联可以收集商店中的实时客户数据，从而实现有针对性的促销并增强整体购物体验。
- 库存管理：实时跟踪库存水平使零售商能够优化库存水平并防止缺货，从而提高客户满意度。
农业
- 精准农业：传感器实时监测土壤湿度、养分和天气状况，使农民能够优化灌溉、施肥和其他做法，提高产量并减少浪费。
- 牲畜监测：物联网传感器可以跟踪牲畜的健康状况和位置，从而能够及早发现疾病并改善动物福利。
- 实时作物监测：万物互联允许农民远程监测作物健康和生长，协助做出有关收割和资源分配的明智决策。
环境监测
- 森林火灾检测：物联网传感器可以实时检测火灾，从而实现更快的响应并最大程度地减少损失
- 水质监测：水体中的传感器可以实时监测水质，一旦出现污染可以及时干预。
- 洪水预测和监测：万物互联可以收集和分析来自各种来源的数据，以预测和监测洪水，从而实现早期预警和疏散工作。
联网汽车
- 实时交通更新：联网汽车共享交通数据，使导航系统能够提供实时更新并建议替代路线。
- 远程诊断和维护：万物联网允许制造商远程诊断车辆问题并安排维护，从而提高安全性和便利性。
- 自动驾驶汽车：万物互联在使自动驾驶汽车感知周围环境、与其他车辆通信和安全导航方面发挥着至关重要的作用。
人身安全和安保
- 智能家居和建筑：物联网可以为家庭和建筑配备实时安全系统，包括入侵检测、访问控制和火灾报警器。
- 可穿戴安全设备：具有跌倒检测功能的智能手表等设备可以实时向紧急服务机构发送警报，从而可能挽救生命。
- 个人追踪设备：实时追踪个人，特别是容易走失的儿童或老人，可以确保他们的安全和福祉。
娱乐和游戏
- 智能电视和流媒体设备：万物互联允许个性化推荐和实时内容更新。
- 互动游戏：它实现了玩家与环境实时交互的沉浸式游戏体验。
- 连接的健身设备：IoE 健身追踪器和设备可以提供实时反馈。
物联网安全原则
现在，我们将探讨 8 项最重要的物联网安全原则，这些原则是在考虑现代安全威胁和漏洞的情况下制定的。
没有通用密码
概念：不再为所有设备使用单一密码。每个设备都应该有一个唯一且强的密码，或者使用生物识别（指纹扫描）或多因素身份验证 (MFA) 等替代身份验证方法。
实时示例：想象一个拥有多个智能设备的家庭，其中每个设备（例如智能锁、恒温器和摄像头）都有自己唯一的密码或需要指纹验证才能访问。这可以防止单个被泄露的密码授予对所有设备的访问权限。
安全接口
概念：使用 TLS/SSL 等强大的加密协议来保护设备、网关和云之间的通信通道。这可以保护数据在传输过程中免遭窃听和篡改。
实时示例：健身追踪器将锻炼数据传输到智能手机应用程序。数据加密确保只有授权设备才能访问数据，从而保护敏感的健康信息。
经过验证的密码学
概念：实施已建立且经过充分测试的加密算法来加密和解密数据。这确保了数据在其整个生命周期中的机密性、完整性和真实性。
实时示例：智能家居集线器使用 AES-256 加密来保护连接设备和集线器之间的通信。这种行业标准算法使攻击者很难破译数据。
默认安全
概念：设备在出厂时应默认启用安全功能，无需用户手动配置。这简化了非技术用户的安全性并确保了基本的保护级别。
实时示例：新型智能扬声器预先配置了严格的密码要求和自动软件更新功能。这消除了用户因密码较弱或软件过时而导致设备易受攻击的风险。
已签名的软件更新
概念：更新应由制造商进行数字签名，以验证其真实性并防止安装伪装成更新的恶意固件。
实时示例：智能电视上出现通知，提示软件更新。该更新由制造商进行数字签名，向用户保证它是合法的而不是被篡改的版本。
自动应用软件更新
概念：设备应在可用时自动下载并安装安全补丁。这可确保设备始终免受最新漏洞的影响。
实时示例：智能恒温器自动下载并安装安全补丁，以解决其软件中最近发现的漏洞。这消除了人工干预的需要并确保及时保护。
漏洞报告方案
概念：为用户和研究人员建立一个清晰且可访问的渠道，向制造商报告发现的漏洞。这样可以及时识别、调查和修补漏洞。
实时示例：安全研究人员在一个流行的智能家居摄像头品牌中发现了一个漏洞。他们通过制造商的专用漏洞报告门户报告漏洞。制造商立即调查、开发补丁并向所有用户发布。
安全有效期
概念：为设备的安全功能分配生命周期。制造商应在设备不再接收安全更新或支持时明确传达信息，以便用户就继续使用或更换做出明智的决定。
实时示例：制造商宣布特定型号的智能传感器在特定日期后将不再接收安全更新。建议用户升级到具有持续安全支持的新型号，以保持针对不断变化的威胁的保护。
通过遵守这些原则，制造商和用户可以共同创建一个更安全的物联网生态系统，减轻与联网设备相关的风险，并在当今不断变化的威胁环境中保护敏感数据。
利用物联网保护家庭架构
安全的智能家居是一种生活空间，它利用互连设备的便利性和安全性优势，同时优先考虑数据保护并最大限度地减少漏洞。在智能家居中，安全是重中之重。这就是它的含义：
网络路由器和防火墙：它充当网络流量的中央控制点。良好的防火墙会过滤传入和传出的数据，阻止未经授权的访问尝试。
智能中枢（可选）：它集中了各种物联网设备之间的通信，并作为智能家居生态系统的控制中心。选择一款具有强大安全功能的产品。
物联网设备：智能灯、恒温器、锁、摄像头等——这些小工具可以为您的家庭带来智能。确保每一位都具备强大的安全能力。
入侵检测/预防系统（可选）：这些系统主动监控您的网络是否存在可疑活动，并可以采取措施防止网络攻击。
移动应用程序：此应用程序允许您远程控制您的智能家居设备。应使用强密码和多因素身份验证来保护它。
必须采取一些原则来确保智能家居的安全。
- 网络分段：不要让您的智能冰箱与您的计算机共享同一网络。对您的网络进行分段。专门为您的 IoT 设备创建一个单独的网络（通常称为“访客网络”）。这会将它们与您的个人设备隔离，从而最大限度地减少物联网设备受到损害时造成的损害。
- 强大的身份验证：超越基本密码！为您的所有物联网设备实施强大而独特的凭证。考虑使用密码管理器来实现安全存储。此外，只要可用即可启用多重身份验证 (MFA)，以提供额外的安全层。
- 安全启动和执行环境：这可确保只有授权的软件在您的设备上运行。想象一下俱乐部的保镖在软件进入设备之前对其进行验证。
- 补丁管理：就像修补衣服上的破洞一样，软件补丁可以修复设备中的漏洞。将您的设备设置为自动下载并安装更新以保持保护。
- 物理安全：不要让您的智能设备容易受到攻击！实施物理安全措施，例如防篡改密封（例如智能电表）和集线器或网关的安全外壳。
- 用户意识：让您自己和您的家人了解潜在威胁和最佳实践。这包括识别网络钓鱼尝试、避免可疑链接以及向设备制造商报告异常情况。
场景A：您购买了一把智能锁。
安全架构：锁通过唯一的密码连接到您的安全家庭网络，并启用 MFA 进行访问。
说明：这可以防止未经授权的访问尝试，即使有人发现了密码。
场景 B：您有一个智能摄像头系统。
安全架构：摄像机连接到您的安全网络，视频源在传输过程中被加密。这些摄像机会自动接收安全更新，并具有防篡改密封。
说明：加密可保护您的视频数据免遭窥探。更新可以让相机修补漏洞。如果有人试图对摄像头进行物理篡改，防篡改密封条会向您发出警报。
随着技术的发展，令人兴奋的趋势正在塑造物联网解决方案的未来，为更加互联和智能的世界铺平道路。以下是这些趋势的细分以及最新的实时示例。
人工智能和机器学习的集成
趋势：人工智能 (AI) 和机器学习 (ML) 正在嵌入设备中，使设备能够实时分析数据、识别模式并做出智能决策。
实时示例：建筑物中的预测性维护：HVAC 系统上的传感器收集温度、压力和振动数据。人工智能算法分析这些数据，以在潜在的设备故障发生之前预测它们，从而防止代价高昂的停机并确保高效的建筑运营。
边缘和雾计算的兴起
趋势：将数据处理转移到更靠近数据收集源的地方，即网络的“边缘”或“雾”。这可以减少延迟（延迟）并提高实时应用程序的效率。
实时示例：智能零售：商店中的摄像头和传感器跟踪客户行为和产品交互。边缘计算可以实时分析这些数据，以优化商店布局、个性化产品推荐并改善客户体验。
区块链增强安全性和透明度
趋势：区块链技术以其安全和去中心化的账本系统而闻名，正在物联网中找到应用，以确保数据隐私、防篡改记录和安全交易。
实时示例：食品可追溯性：食品包装上的传感器监控整个供应链的温度和位置。区块链安全地存储这些数据，为消费者提供有关食品来源和运输过程的透明信息，提高食品安全并减少欺诈。
更加注重互操作性和标准化
趋势：不同制造商的设备之间对无缝通信和数据交换的需求正在推动标准化协议和可互操作平台的发展。
实时示例：联网汽车：不同品牌的汽车现在都采用了 V2X（车对万物）通信等标准化协议，使车辆能够相互通信以及与路边基础设施通信，从而提高交通安全并促进自动驾驶能力。
低功耗广域网 (LPWAN) 覆盖范围更广
趋势：LoRaWAN 和 NB-IoT 等 LPWAN 技术可实现低功耗的远距离通信，从而允许在远程位置或电池供电应用中部署物联网设备。
实时示例：环境监测：偏远地区的传感器可以使用 LPWAN 网络监测空气质量、水位和其他环境因素。这可以实现实时数据收集，并促进环境保护和资源管理方面的明智决策。
强调安全和隐私
趋势：随着连接设备数量的爆炸式增长，安全和隐私问题变得至关重要。制造商正在关注强大的安全协议、数据加密以及用户对数据收集和使用的控制。
实时示例：用于医疗保健的智能可穿戴设备：监控健康数据的健身追踪器和智能手表采用强大的加密技术来保护敏感的健康信息，并为用户提供对谁可以访问其数据的控制，从而确保隐私并降低安全风险。
By Dr. Magesh Kasthuri
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