英國發(fā)動機制造商羅爾斯·羅伊斯借助微軟等公司的物聯(lián)網管理平臺,為飛行人員提供引擎性能、天氣狀況等實時操作建議,并預測燃料、維修需求,實現(xiàn)效能最大化。
2017年的南京秦淮燈會吸引了眾多游客觀燈賞景。彩燈既有非遺傳承人制作的經典燈組,也有融合了現(xiàn)代燈光藝術、人工智能技術的全新設計燈組,大型燈組還安裝了物聯(lián)網溫控器。
從碎片化、孤立化應用為主的起步階段,邁入跨界融合、集成創(chuàng)新的新階段,物聯(lián)網大規(guī)模爆發(fā)式增長的序幕已經開啟,智能硬件、可穿戴設備、聯(lián)網車輛發(fā)展迅猛,正是物與物、物與人加速連接的印證。物聯(lián)網將信息化與傳統(tǒng)領域深度融合,也在重塑生產組織方式,變革產業(yè)形態(tài)。復雜的場景,多樣的連接,海量的數(shù)據(jù),物聯(lián)網大規(guī)模普及的同時,信息安全與風險防范不容忽視
側重示范應用加強戰(zhàn)略統(tǒng)籌
隨著技術的逐漸成熟,全球物聯(lián)網進入規(guī)?;彤a業(yè)化快速成長期。為抓住這波機會,各國政府爭相調整物聯(lián)網相關產業(yè)政策,借此振興經濟、加快產業(yè)升級,同時搶奪制高點,獲取物聯(lián)網國際競爭優(yōu)勢。
美國是物聯(lián)網技術的主導和先行者之一,憑借雄厚的技術實力和市場積累,物聯(lián)網中的無線射頻技術和無線傳感網技術已在零售、交通等行業(yè)廣泛應用。2011年美國啟動的“先進制造伙伴計劃”,明確提出推進以物聯(lián)網、云計算、大數(shù)據(jù)等為代表的新興技術與制造業(yè)的融合,構建以工業(yè)互聯(lián)網為基礎的先進制造體系。2016年,美國批準成立工作組推動物聯(lián)網政策的頂層設計、創(chuàng)新建議和政策審查,彌補國家層面物聯(lián)網戰(zhàn)略規(guī)劃的不足。
物聯(lián)網的產業(yè)爆發(fā)離不開新技術、新產品的標準統(tǒng)一,美國通過建立物聯(lián)網技術標準提升不同技術協(xié)議和產品規(guī)范的互操作性。2016年5月,美國國家標準與技術研究院(NIST)發(fā)布了《網絡物理系統(tǒng)框架》,對物聯(lián)網參考架構、網絡安全隱私、實時與同步等提供全面的定義和術語,為智能制造、智能電網等領域的物聯(lián)網應用提供技術參考。美國交通部也發(fā)起智能交通系統(tǒng)標準項目,提供車聯(lián)網相關技術參考建議。歐盟力圖打造歐洲數(shù)字化單一市場,通過制訂統(tǒng)一的物聯(lián)網標準與法規(guī),促進各成員國物聯(lián)網均衡發(fā)展,提升各國數(shù)字經濟水平。
在確定物聯(lián)網科技研發(fā)投入時,歐美更側重示范應用。2015年9月,美國啟動智能城市計劃,希望通過物聯(lián)網技術解決市政挑戰(zhàn)并改善政府服務,投入超過1.6億美元開展從聯(lián)網車輛試點到先進應急響應技術的研究。2016年9月,白宮再次追加預算8000萬美元,集中于城市服務等領域的物聯(lián)網技術應用。歐洲“地平線2020”計劃預算投入2億歐元,建設物聯(lián)網平臺和面向智慧城市、車聯(lián)網、智能可穿戴設備、智慧農業(yè)和智慧養(yǎng)老等五大領域的示范應用。
物聯(lián)網發(fā)展中不斷涌現(xiàn)的新技術和新問題,需要各參與方協(xié)調立場,實現(xiàn)跨界融合,集成創(chuàng)新。2015年11月,美國自然基金會啟動大數(shù)據(jù)區(qū)域創(chuàng)新中心建設,協(xié)調50個州的250多個組織,圍繞精準農業(yè)、智慧社區(qū)和自然災害管理等領域開展基于物聯(lián)網的數(shù)據(jù)驅動創(chuàng)新。NIST發(fā)起行動協(xié)調學術界和產業(yè)界的九大研究機構聯(lián)合研發(fā)物聯(lián)網支撐的智能制造技術。2015年,歐盟成立了物聯(lián)網創(chuàng)新聯(lián)盟,重構了“四橫七縱”體系架構,將原有分散的11個物聯(lián)網工作組納入旗下,統(tǒng)籌不同部門的資源,協(xié)同推進歐盟物聯(lián)網整體跨越式發(fā)展。2016年歐盟投入超過1億歐元支持物聯(lián)網大范圍示范和重點領域研究,同時組建物聯(lián)網創(chuàng)新平臺,以構建開放、可持續(xù)發(fā)展的物聯(lián)網生態(tài)體系。
搶建平臺布局主導產業(yè)生態(tài)
全球物聯(lián)網正處于產業(yè)快速增長的重要時期,終端智能互聯(lián),網絡廣域覆蓋,平臺開放服務,是這一階段物聯(lián)網產業(yè)生態(tài)發(fā)展的重要特征。歐洲智能系統(tǒng)集成技術平臺在《2020年的物聯(lián)網》報告中預測,2015—2020年是物體的半智能聯(lián)網階段,2020年之后將進入物體的全智能互聯(lián)階段。
全球物聯(lián)網應用發(fā)展不均,美、歐、日、韓等少數(shù)國家和地區(qū)起步較早,由此形成三大熱點區(qū)域:美國、歐洲和亞太。美國在物聯(lián)網芯片、傳感器和操作系統(tǒng)領域技術領先,模擬器件公司為代表的傳感器龍頭企業(yè)正向自帶算法模型的智能化、模塊化系統(tǒng)產品集成商發(fā)展,高通、安謀國際為代表的物聯(lián)網芯片企業(yè)加速朝低功耗、高性能、高集成度方向發(fā)展,谷歌、微軟為代表的軟件廠商占有物聯(lián)網操作系統(tǒng)的發(fā)展先機。歐洲和亞太地區(qū)主要以物聯(lián)網應用為突破口,通過深挖用戶需求,以市場帶動新技術、新產品的普及。
物聯(lián)網具有產業(yè)鏈條長、涉及環(huán)節(jié)多、企業(yè)關聯(lián)強、應用覆蓋廣等特點。物聯(lián)網的產業(yè)鏈一般可以分為感知層、網絡層、平臺層和應用層4個層次,涉及芯片、傳感器、無線模組(含天線)制造商、智能硬件制造商、網絡運營商、平臺服務商、操作系統(tǒng)及應用軟件開發(fā)商、系統(tǒng)集成及應用服務商等。
在桌面和移動互聯(lián)網時代,平臺服務商吸引產業(yè)鏈上下游企業(yè)形成互補互惠的生態(tài)圈,成為產業(yè)生態(tài)構建的焦點。打造有影響力的物聯(lián)網平臺也成為搶占物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展制高點的關鍵。傳統(tǒng)科技廠商攜系統(tǒng)集成和企業(yè)服務優(yōu)勢,以數(shù)據(jù)打造物聯(lián)網服務生態(tài)。如國際商業(yè)機器有限公司(IBM)向產業(yè)鏈上游延伸,增強智能終端的連接和管理能力,通過與傳感器、芯片廠商的合作,讓更多的聯(lián)網設備能接入其構建的物聯(lián)網平臺——沃森物聯(lián)網。微軟則并購行業(yè)應用集成商,向垂直行業(yè)領域滲透。2015年,微軟推出物聯(lián)網平臺——AzureIOT后,收購意大利物聯(lián)網平臺Solair,切入零售、交通等物聯(lián)網應用市場。這些科技廠商未來都將以數(shù)據(jù)驅動的增值服務重構企業(yè)服務市場新格局。
互聯(lián)網企業(yè)有移動互聯(lián)網平臺和海量用戶的優(yōu)勢,以操作系統(tǒng)切入物聯(lián)網平臺,并布局消費領域應用。蘋果和谷歌為代表的互聯(lián)網企業(yè)利用在網絡操作系統(tǒng)領域的領先地位,先后研發(fā)輕量級物聯(lián)網操作系統(tǒng)并推出面向個人和家庭的智能硬件平臺,吸引產業(yè)鏈上下游廠商的合作以及用戶的關注。
電信運營商享有網絡連接的優(yōu)勢,通過構建面向網絡層的物聯(lián)網平臺促進智能設備的互聯(lián)。美國電話電報公司與虛擬運營商Jasper合作,推出物聯(lián)網平臺,為應用服務商、系統(tǒng)集成商提供號碼管理、產品認證測試、數(shù)據(jù)存儲等服務,提升物聯(lián)網應用開發(fā)和部署效率。
通用電氣、西門子等利用深耕行業(yè)積累的領域知識,搭建聚焦應用的物聯(lián)網平臺服務。2014年,由通用電氣倡議,協(xié)同思科、英特爾等5家公司成立工業(yè)互聯(lián)網聯(lián)盟,打造工業(yè)互聯(lián)網生態(tài)系統(tǒng),合力推進美國物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展。通用電氣搭建的工業(yè)互聯(lián)網平臺Predix也采取開放姿態(tài),2016年與微軟合作,借助微軟在云計算、人工智能數(shù)據(jù)分析領域的技術,開發(fā)各類工業(yè)物聯(lián)網應用,助力廣大制造企業(yè)數(shù)字化轉型。
平臺服務商的價值主要體現(xiàn)為提供豐富多樣的行業(yè)應用,為用戶提供端到端的解決方案和集成服務,推動物聯(lián)網行業(yè)智能信息服務,數(shù)據(jù)衍生服務等新業(yè)態(tài)、新模式的創(chuàng)新。為此,產業(yè)鏈上各方企業(yè)高度重視物聯(lián)網平臺的戰(zhàn)略布局,希望借此獲得產業(yè)生態(tài)主導權,推動物聯(lián)網產業(yè)跨界融合、開放創(chuàng)新和規(guī)?;l(fā)展。
制定安全規(guī)范消除風險隱患
由于物聯(lián)網應用場景復雜,不少物聯(lián)網產品因缺乏足夠的計算和存儲能力難以得到傳統(tǒng)信息安全手段的保護,使得病毒攻擊防不勝防,風險隱患日益突出。當前,物聯(lián)網安全事故大多發(fā)生在家庭路由器、網絡攝像頭、智能家居、嵌入式醫(yī)療設備、工業(yè)自動控制系統(tǒng)、聯(lián)網汽車等場景,常見的破壞形式有非法入侵、隱私泄露和網絡擁塞破壞等。
2016年10月21日,美國主流網站受到黑客攻擊,全美互聯(lián)網服務出現(xiàn)大面積癱瘓。事后查明,網絡黑客使用了一種被稱作“物聯(lián)網破壞者”的新病毒。這雖然發(fā)生在民用消費領域,但隨著物聯(lián)網應用向工業(yè)制造、能源電力和智慧城市等關鍵領域的延伸,一旦發(fā)生信息安全問題,后果無法想象。
根據(jù)美國市場調研公司弗雷斯特的研究報告,物聯(lián)網安全挑戰(zhàn)形勢嚴峻,主要有以下四方面原因:一是物聯(lián)網產業(yè)鏈生態(tài)體系中的眾多參與者,如設備制造商、服務提供商、系統(tǒng)集成商等的安全意識參差不齊,各自的隱私和安全責任界定不清晰;二是大量上市的物聯(lián)網設備缺乏基本的認證和加密措施;三是物聯(lián)網標準和協(xié)議多樣且不統(tǒng)一,導致用戶側使用復雜性增加,也使得不同設備間安全協(xié)同困難;四是廣泛分布且數(shù)量眾多的物聯(lián)網設備和由此產生的海量數(shù)據(jù)增加了安全監(jiān)測的難度和及時性。
美國政府采取了多種舉措加強物聯(lián)網信息安全。首先,政府多部門發(fā)布白皮書或高階指南,提升社會各界物聯(lián)網安全防范意識。2014年NIST發(fā)布《改善關鍵基礎設施網絡安全的框架》,對包含物聯(lián)網在內的多種連接技術給出了網絡安全最佳實踐和建議;2015年,美國聯(lián)邦貿易委員會發(fā)布物聯(lián)網產品安全高級指南;2016年11月國土安全部發(fā)布《確保物聯(lián)網安全的戰(zhàn)略原則》白皮書,向物聯(lián)網設備和系統(tǒng)開發(fā)商、管理者及個人提出了一組網絡安全實踐準則建議。
其次,考慮到不同行業(yè)物聯(lián)網發(fā)展的不均衡,針對物聯(lián)網技術在能源、消費電子、醫(yī)療和智能駕駛等特定領域的應用,美國出臺技術指南或行動建議明確這些領域物聯(lián)網產品的信息安全要求。2014年,NIST發(fā)布了針對智能電網的安全指南;2015年,聯(lián)邦通信委員會發(fā)布了消費類物聯(lián)網設備的網絡安全要求;2016年,美國食品藥品監(jiān)督管理局發(fā)布指南,督促醫(yī)療設備廠商關注售出的聯(lián)網設備安全問題。此外,美國交通部下屬的國家高速公路交通安全管理局發(fā)布“智能車輛網絡安全最佳實踐”,明確具有聯(lián)網功能車輛的安全保障要求。上述面向特定行業(yè)的物聯(lián)網安全指南,督促設備提供商、軟件提供商或系統(tǒng)集成商及早做好聯(lián)網設備的網絡安全防護。
第三,采取措施鼓勵研發(fā)新技術以改善物聯(lián)網設備的信息安全。美國國防部高級研究計劃局于2015年9月發(fā)起“安全模擬”項目資助一些擬通過分析物聯(lián)網設備的電磁、聲光、溫度等信號異常變化來檢測病毒軟件的前瞻性研究。該局已撥付3600萬美元開啟第一階段歷時18個月的項目。通過這些新技術的研發(fā),有效識別潛在的物聯(lián)網攻擊和入侵,特別是那些可能繞過傳統(tǒng)安全控制的攻擊。
歐盟委員會計劃將物聯(lián)網規(guī)則的改革作為歐盟電信法律的一部分,其中最關鍵的是制定新物聯(lián)網設備安全規(guī)范。歐盟希望通過制定法規(guī),強制企業(yè)遵守安全標準,借助認證流程確保物聯(lián)網隱私安全,消除安全威脅。此外,還鼓勵領先企業(yè)出臺針對物聯(lián)網設備的安全規(guī)則或系統(tǒng),作為網絡安全評級的模板。
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