物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的崛起為開發(fā)者帶來了四個主要的挑戰(zhàn)：安全、隱私、連接性和兼容性及持久性。隨著物聯(lián)網(wǎng)設備日益融入我們的生活，確保這些設備及其處理數(shù)據(jù)的安全至關(guān)重要。

物聯(lián)網(wǎng)的興起也引發(fā)了一些隱私問題，因為這些設備通常會收集需要妥善存儲和共享的敏感數(shù)據(jù)。連接性是另一個挑戰(zhàn)，因為需要連接的大量設備將需要從集中式服務器/客戶端模型轉(zhuǎn)向去中心化的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡。

最后，由于缺乏標準化協(xié)議以及這些設備的壽命通常比典型的計算設備更長，物聯(lián)網(wǎng)設備的兼容性和持久性構(gòu)成了一個重大挑戰(zhàn)。即使制造商停止服務，開發(fā)人員也需要確保其設備能夠正常運行。

物聯(lián)網(wǎng)正在席卷全球。數(shù)百萬個每天都在家庭、辦公室、城市甚至我們身上部署的互聯(lián)傳感器和智能設備，正在創(chuàng)造前所未有的機會，降低成本，減少能源消耗，提高效率和客戶服務，并更好地了解我們與環(huán)境的互動方式。

物聯(lián)網(wǎng)被譽為科技行業(yè)歷史上最大的突破之一，很快將成為我們生活中各個方面的固有組成部分，從零售商店到酒店，再到汽車和飛機，以及我們幾乎與之互動的一切。

但這帶來的額外效用也伴隨著自身的一系列警告和要求，需要通過適當?shù)慕鉀Q方案和方法來滿足和克服這些警告和要求。以下是未來可能面臨的四個挑戰(zhàn)。

安全挑戰(zhàn)

物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為一個嚴重的安保問題，引起了全球知名科技公司和政府機構(gòu)的關(guān)注。嬰兒監(jiān)視器、智能冰箱、芭比娃娃、藥物輸液泵、攝像機甚至突擊步槍遭到黑客攻擊，預示著物聯(lián)網(wǎng)的未來將引發(fā)一場安全噩夢。如此多的新節(jié)點被添加到網(wǎng)絡和互聯(lián)網(wǎng)中，將為惡意行為者提供無數(shù)的攻擊媒介和可能性來實施他們的惡意行為，尤其是一些設備存在安全漏洞。

安全方面更重要的轉(zhuǎn)變將來自物聯(lián)網(wǎng)將更多地融入我們生活這一事實。擔憂將不再局限于保護敏感信息和資產(chǎn)。我們的生命和健康都可能成為物聯(lián)網(wǎng)黑客攻擊的目標，正如心臟起搏器被黑客攻擊所顯示的那樣。關(guān)鍵的城市基礎設施也可能成為目標，正如去年烏克蘭電網(wǎng)遭到黑客攻擊所警告的那樣。

物聯(lián)網(wǎng)的不安全狀態(tài)背后有很多原因。部分原因在于該行業(yè)正處于“淘金熱”狀態(tài)，每個廠商都在爭先恐后地推出下一個創(chuàng)新型互聯(lián)設備，以搶在競爭對手之前。在這種情況下，功能成為主要關(guān)注點，安全則退居次要地位。

此外，許多物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)人員通常來自嵌入式系統(tǒng)編程背景，對物聯(lián)網(wǎng)編程的威脅一無所知。他們不一定具備在互聯(lián)網(wǎng)充滿敵意的互聯(lián)環(huán)境中進行編程的知識和專業(yè)技能，最終會編寫出從功能角度來看是可靠的代碼，但很容易被遠程利用。

可擴展性問題也導致了不安全物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的產(chǎn)生。事實上，當今使用的許多安全解決方案都是針對通用計算設備而創(chuàng)建的。物聯(lián)網(wǎng)設備通常缺乏足夠的計算能力、存儲容量甚至合適的操作系統(tǒng)來部署這些解決方案。

隱私挑戰(zhàn)

物聯(lián)網(wǎng)設備收集的一些數(shù)據(jù)非常敏感，受美國《健康保險流通與責任法案》(HIPAA)等立法保護，并且與我們的瀏覽和點擊習慣根本不同。然而，在存儲數(shù)據(jù)或與其他服務提供商共享數(shù)據(jù)時，并沒有采取必要的預防措施。供應商和制造商必須丟棄這些數(shù)據(jù)或刪除個人身份信息(PII)，以確保在發(fā)生數(shù)據(jù)泄露時消費者不會受到損害。

另一個需要考慮的是，雖然關(guān)于單個設備（例如智能烤面包機）生成的數(shù)據(jù)本身可能并不敏感，但當與來自其他設備的數(shù)據(jù)結(jié)合時，它可以揭示消費者的生活模式等信息，如果這些信息落入壞人之手，則可能造成極大的損害。在許多情況下，罪犯甚至不需要窺探你的加密通信就能獲得他們想要的信息。LGS Innovations的一項研究詳細闡述了這個問題，并提出了一種DIY解決方案來保護物聯(lián)網(wǎng)流量和隱私。

連接性挑戰(zhàn)

連接如此多的設備將是物聯(lián)網(wǎng)未來最大的挑戰(zhàn)之一，它將挑戰(zhàn)當前通信模型和底層技術(shù)的結(jié)構(gòu)。目前，我們依賴于集中式服務器/客戶端范例來認證、授權(quán)和連接網(wǎng)絡中的不同節(jié)點。

對于當前的物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)，這種模型已經(jīng)足夠了，其中涉及數(shù)十、數(shù)百甚至數(shù)千個設備。但是，當網(wǎng)絡發(fā)展到連接數(shù)十億甚至數(shù)百億個設備時，集中式代理系統(tǒng)將成為瓶頸。此類系統(tǒng)將需要巨額投資和支出，以維護能夠處理如此大量信息交換的云服務器，如果服務器不可用，整個系統(tǒng)都可能崩潰。

物聯(lián)網(wǎng)的未來很大程度上必須依賴于去中心化物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡。部分可以通過將功能轉(zhuǎn)移到邊緣來實現(xiàn)，例如使用霧計算模型，其中智能設備（例如物聯(lián)網(wǎng)中心）負責時間關(guān)鍵型操作，而云服務器負責數(shù)據(jù)收集和分析職責。

其他解決方案包括使用點對點通信，其中設備直接識別和認證彼此，并在沒有代理參與的情況下交換信息。網(wǎng)絡將以網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)創(chuàng)建，沒有單點故障。這種模型將有其自身的一系列挑戰(zhàn)，尤其是在安全方面，但這些挑戰(zhàn)可以通過一些新興的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)（如Phantom協(xié)議）或利用其他經(jīng)過驗證的模型（如區(qū)塊鏈）的成功來解決。

兼容性和持久性挑戰(zhàn)

作為一個正在起步的行業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)正在向許多不同的方向發(fā)展，許多不同的技術(shù)都在爭奪成為標準。例如，我們目前有ZigBee、Z-Wave、Wi-Fi、藍牙和藍牙低功耗(BTLE)都在爭奪成為設備和中心之間主要的傳輸機制。這將導致困難，并在連接設備時需要部署額外的硬件和軟件。

其他兼容性問題源于非統(tǒng)一的云服務、缺乏標準化的M2M協(xié)議以及物聯(lián)網(wǎng)設備之間固件和操作系統(tǒng)的差異。

這些技術(shù)中的一些將在未來幾年內(nèi)最終被淘汰，從而使實施它們的設備變得無用。這一點尤其重要，因為與使用壽命為幾年的通用計算設備相比，物聯(lián)網(wǎng)設備（如智能冰箱或電視）的使用壽命往往長得多，即使其制造商停止服務，也應該能夠正常運行。

我已經(jīng)討論了抽象和關(guān)注點分離的概念如何幫助克服物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中面臨的許多兼容性挑戰(zhàn)。這方面的其他值得注意的努力包括創(chuàng)建Afero和Apple的HomeKit等平臺，這些平臺使開發(fā)人員能夠?qū)Ｗ⒂诠δ?，同時讓平臺負責通信和安全。

物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)挑戰(zhàn)常見問題解答(FAQ)

物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)中的安全挑戰(zhàn)是什么？

物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)中的一個主要挑戰(zhàn)是確保設備及其處理數(shù)據(jù)的安全。由于其連接性，物聯(lián)網(wǎng)設備通常容易受到網(wǎng)絡攻擊，這可能導致數(shù)據(jù)泄露。開發(fā)人員需要實施強大的安全措施，包括加密和安全的通信協(xié)議，以防止這些威脅。此外，他們還必須考慮物聯(lián)網(wǎng)設備收集數(shù)據(jù)的隱私含義，并確保遵守數(shù)據(jù)保護法規(guī)。

互操作性如何影響物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)？

互操作性是物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)中的一個重大挑戰(zhàn)。對于來自不同制造商的大量設備，至關(guān)重要的是這些設備能夠無縫地通信和協(xié)同工作。這需要使用標準協(xié)議和接口，由于物聯(lián)網(wǎng)設備的多樣性，這可能難以實現(xiàn)。開發(fā)人員需要在設計階段考慮互操作性，以確保其設備能夠與更廣泛的物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)集成。

物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)管理和分析的挑戰(zhàn)是什么？

物聯(lián)網(wǎng)設備會生成大量數(shù)據(jù)，這在存儲、管理和分析方面都帶來了挑戰(zhàn)。開發(fā)人員需要實施高效的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)來處理這些數(shù)據(jù)并從中提取有價值的見解。這通常涉及使用云存儲和大數(shù)據(jù)分析工具。此外，許多物聯(lián)網(wǎng)應用程序的實時性也增加了數(shù)據(jù)管理和分析的復雜性。

功耗如何影響物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)？

許多物聯(lián)網(wǎng)設備是電池供電的，設計用于在長時間內(nèi)無需人工干預即可運行。這使得功耗成為物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)中的一個關(guān)鍵因素。開發(fā)人員需要優(yōu)化其設備以最大限度地減少功耗，這可能涉及使用低功耗組件、實施節(jié)電模式以及優(yōu)化軟件以減少能耗。

物聯(lián)網(wǎng)應用程序擴展的挑戰(zhàn)是什么？

擴展是物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)中的另一個重大挑戰(zhàn)。隨著連接設備數(shù)量的增加，管理和協(xié)調(diào)這些設備的復雜性也隨之增加。開發(fā)人員需要設計其應用程序以處理此規(guī)模，這可能涉及使用分布式架構(gòu)和可擴展的云服務。此外，他們還必須考慮規(guī)模對性能的影響，并確保其應用程序能夠隨著設備數(shù)量的增加而保持高性能水平。

設備多樣性如何影響物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)？

物聯(lián)網(wǎng)設備在功能、操作系統(tǒng)和通信協(xié)議方面的多樣性為開發(fā)人員帶來了重大挑戰(zhàn)。他們需要確保其應用程序能夠支持各種設備，這需要深入了解這些不同的平臺以及開發(fā)跨平臺解決方案的能力。

確保物聯(lián)網(wǎng)設備可靠性的挑戰(zhàn)是什么？

物聯(lián)網(wǎng)設備通常在具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境中運行，并有望在較長時間內(nèi)可靠地運行。這需要強大的硬件設計和嚴格的測試，以確保設備能夠承受這些條件。此外，開發(fā)人員需要在其軟件中實施容錯和恢復機制，以處理可能發(fā)生的任何故障。

成本因素如何影響物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)？

成本是物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)中的一個重要因素。開發(fā)人員需要在組件成本、開發(fā)成本和運營成本與物聯(lián)網(wǎng)應用程序提供的價值之間取得平衡。鑒于需要強大的安全、互操作性和可擴展性，所有這些都會增加開發(fā)成本，這可能尤其具有挑戰(zhàn)性。

維持物聯(lián)網(wǎng)設備的挑戰(zhàn)是什么？

維護是物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)的關(guān)鍵方面。開發(fā)人員需要考慮如何更新和修理其設備，尤其是在遠程或難以到達的位置部署設備時。這需要在設備中實施遠程更新機制和自診斷功能。

法律法規(guī)如何影響物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)？

法律法規(guī)會對物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)產(chǎn)生重大影響。開發(fā)人員需要了解其設備將在其部署地區(qū)的法律要求，包括數(shù)據(jù)保護法、安全法規(guī)和無線通信標準。不遵守這些法律可能會導致處罰并損害公司的聲譽。

以上是物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)人員面臨的4個主要技術(shù)挑戰(zhàn)的詳細內(nèi)容。更多信息請關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！