物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的崛起為開發(fā)者帶來(lái)了四個(gè)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(shè)備日益融入我們的生活，確保這些設(shè)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?yàn)檫@些設(shè)備通常會(huì)收集需要妥善存儲(chǔ)和共享的敏感數(shù)據(jù)。連接性是另一個(gè)挑戰(zhàn)，因?yàn)樾枰B接的大量設(shè)備將需要從集中式服務(wù)器/客戶端模型轉(zhuǎn)向去中心化的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。

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

物聯(lián)網(wǎng)正在席卷全球。數(shù)百萬(wàn)個(gè)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(shè)備，正在創(chuàng)造前所未有的機(jī)會(huì)，降低成本，減少能源消耗，提高效率和客戶服務(wù)，并更好地了解我們與環(huán)境的互動(dòng)方式。

物聯(lián)網(wǎng)被譽(yù)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(gè)方面的固有組成部分，從零售商店到酒店，再到汽車和飛機(jī)，以及我們幾乎與之互動(dòng)的一切。

但這帶來(lái)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(dāng)?shù)慕鉀Q方案和方法來(lái)滿足和克服這些警告和要求。以下是未來(lái)可能面臨的四個(gè)挑戰(zhàn)。

安全挑戰(zhàn)

物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為一個(gè)嚴(yán)重的安保問題，引起了全球知名科技公司和政府機(jī)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(jī)甚至突擊步槍遭到黑客攻擊，預(yù)示著物聯(lián)網(wǎng)的未來(lái)將引發(fā)一場(chǎng)安全噩夢(mèng)。如此多的新節(jié)點(diǎn)被添加到網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)中，將為惡意行為者提供無(wú)數(shù)的攻擊媒介和可能性來(lái)實(shí)施他們的惡意行為，尤其是一些設(shè)備存在安全漏洞。

安全方面更重要的轉(zhuǎn)變將來(lái)自物聯(lián)網(wǎng)將更多地融入我們生活這一事實(shí)。擔(dān)憂將不再局限于保護(hù)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(biāo)，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(chǔ)設(shè)施也可能成為目標(biāo)，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(gè)廠商都在爭(zhēng)先恐后地推出下一個(gè)創(chuàng)新型互聯(lián)設(shè)備，以搶在競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手之前。在這種情況下，功能成為主要關(guān)注點(diǎn)，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(lái)自嵌入式系統(tǒng)編程背景，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)編程的威脅一無(wú)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(jìn)行編程的知識(shí)和專業(yè)技能，最終會(huì)編寫出從功能角度來(lái)看是可靠的代碼，但很容易被遠(yuǎn)程利用。

可擴(kuò)展性問題也導(dǎo)致了不安全物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的產(chǎn)生。事實(shí)上，當(dāng)今使用的許多安全解決方案都是針對(duì)通用計(jì)算設(shè)備而創(chuàng)建的。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通常缺乏足夠的計(jì)算能力、存儲(chǔ)容量甚至合適的操作系統(tǒng)來(lái)部署這些解決方案。

隱私挑戰(zhàn)

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備收集的一些數(shù)據(jù)非常敏感，受美國(guó)《健康保險(xiǎn)流通與責(zé)任法案》(HIPAA)等立法保護(hù)，并且與我們的瀏覽和點(diǎn)擊習(xí)慣根本不同。然而，在存儲(chǔ)數(shù)據(jù)或與其他服務(wù)提供商共享數(shù)據(jù)時(shí)，并沒有采取必要的預(yù)防措施。供應(yīng)商和制造商必須丟棄這些數(shù)據(jù)或刪除個(gè)人身份信息(PII)，以確保在發(fā)生數(shù)據(jù)泄露時(shí)消費(fèi)者不會(huì)受到損害。

另一個(gè)需要考慮的是，雖然關(guān)于單個(gè)設(shè)備（例如智能烤面包機(jī)）生成的數(shù)據(jù)本身可能并不敏感，但當(dāng)與來(lái)自其他設(shè)備的數(shù)據(jù)結(jié)合時(shí)，它可以揭示消費(fèi)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(xiàng)研究詳細(xì)闡述了這個(gè)問題，并提出了一種DIY解決方案來(lái)保護(hù)物聯(lián)網(wǎng)流量和隱私。

連接性挑戰(zhàn)

連接如此多的設(shè)備將是物聯(lián)網(wǎng)未來(lái)最大的挑戰(zhàn)之一，它將挑戰(zhàn)當(dāng)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(wù)器/客戶端范例來(lái)認(rèn)證、授權(quán)和連接網(wǎng)絡(luò)中的不同節(jié)點(diǎn)。

對(duì)于當(dāng)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(gè)設(shè)備。但是，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展到連接數(shù)十億甚至數(shù)百億個(gè)設(shè)備時(shí)，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(hù)能夠處理如此大量信息交換的云服務(wù)器，如果服務(wù)器不可用，整個(gè)系統(tǒng)都可能崩潰。

物聯(lián)網(wǎng)的未來(lái)很大程度上必須依賴于去中心化物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。部分可以通過將功能轉(zhuǎn)移到邊緣來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如使用霧計(jì)算模型，其中智能設(shè)備（例如物聯(lián)網(wǎng)中心）負(fù)責(zé)時(shí)間關(guān)鍵型操作，而云服務(wù)器負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)收集和分析職責(zé)。

其他解決方案包括使用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，其中設(shè)備直接識(shí)別和認(rèn)證彼此，并在沒有代理參與的情況下交換信息。網(wǎng)絡(luò)將以網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)創(chuàng)建，沒有單點(diǎn)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(yàn)證的模型（如區(qū)塊鏈）的成功來(lái)解決。

兼容性和持久性挑戰(zhàn)

作為一個(gè)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(zhēng)奪成為標(biāo)準(zhǔn)。例如，我們目前有ZigBee、Z-Wave、Wi-Fi、藍(lán)牙和藍(lán)牙低功耗(BTLE)都在爭(zhēng)奪成為設(shè)備和中心之間主要的傳輸機(jī)制。這將導(dǎo)致困難，并在連接設(shè)備時(shí)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(wù)、缺乏標(biāo)準(zhǔn)化的M2M協(xié)議以及物聯(lián)網(wǎng)設(shè)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(lái)幾年內(nèi)最終被淘汰，從而使實(shí)施它們的設(shè)備變得無(wú)用。這一點(diǎn)尤其重要，因?yàn)榕c使用壽命為幾年的通用計(jì)算設(shè)備相比，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備（如智能冰箱或電視）的使用壽命往往長(zhǎng)得多，即使其制造商停止服務(wù)，也應(yīng)該能夠正常運(yùn)行。

我已經(jīng)討論了抽象和關(guān)注點(diǎn)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(tái)，這些平臺(tái)使開發(fā)人員能夠?qū)Ｗ⒂诠δ埽瑫r(shí)讓平臺(tái)負(fù)責(zé)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(gè)主要挑戰(zhàn)是確保設(shè)備及其處理數(shù)據(jù)的安全。由于其連接性，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通常容易受到網(wǎng)絡(luò)攻擊，這可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)泄露。開發(fā)人員需要實(shí)施強(qiáng)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(shè)備收集數(shù)據(jù)的隱私含義，并確保遵守?cái)?shù)據(jù)保護(hù)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(gè)重大挑戰(zhàn)。對(duì)于來(lái)自不同制造商的大量設(shè)備，至關(guān)重要的是這些設(shè)備能夠無(wú)縫地通信和協(xié)同工作。這需要使用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議和接口，由于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的多樣性，這可能難以實(shí)現(xiàn)。開發(fā)人員需要在設(shè)計(jì)階段考慮互操作性，以確保其設(shè)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(shè)備會(huì)生成大量數(shù)據(jù)，這在存儲(chǔ)、管理和分析方面都帶來(lái)了挑戰(zhàn)。開發(fā)人員需要實(shí)施高效的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)來(lái)處理這些數(shù)據(jù)并從中提取有價(jià)值的見解。這通常涉及使用云存儲(chǔ)和大數(shù)據(jù)分析工具。此外，許多物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序的實(shí)時(shí)性也增加了數(shù)據(jù)管理和分析的復(fù)雜性。

功耗如何影響物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)？

許多物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備是電池供電的，設(shè)計(jì)用于在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)無(wú)需人工干預(yù)即可運(yùn)行。這使得功耗成為物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)中的一個(gè)關(guān)鍵因素。開發(fā)人員需要優(yōu)化其設(shè)備以最大限度地減少功耗，這可能涉及使用低功耗組件、實(shí)施節(jié)電模式以及優(yōu)化軟件以減少能耗。

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序擴(kuò)展的挑戰(zhàn)是什么？

擴(kuò)展是物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)中的另一個(gè)重大挑戰(zhàn)。隨著連接設(shè)備數(shù)量的增加，管理和協(xié)調(diào)這些設(shè)備的復(fù)雜性也隨之增加。開發(fā)人員需要設(shè)計(jì)其應(yīng)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(kuò)展的云服務(wù)。此外，他們還必須考慮規(guī)模對(duì)性能的影響，并確保其應(yīng)用程序能夠隨著設(shè)備數(shù)量的增加而保持高性能水平。

設(shè)備多樣性如何影響物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)？

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)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(lái)了重大挑戰(zhàn)。他們需要確保其應(yīng)用程序能夠支持各種設(shè)備，這需要深入了解這些不同的平臺(tái)以及開發(fā)跨平臺(tái)解決方案的能力。

確保物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可靠性的挑戰(zhàn)是什么？

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通常在具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境中運(yùn)行，并有望在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)可靠地運(yùn)行。這需要強(qiáng)大的硬件設(shè)計(jì)和嚴(yán)格的測(cè)試，以確保設(shè)備能夠承受這些條件。此外，開發(fā)人員需要在其軟件中實(shí)施容錯(cuò)和恢復(fù)機(jī)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(gè)重要因素。開發(fā)人員需要在組件成本、開發(fā)成本和運(yùn)營(yíng)成本與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序提供的價(jià)值之間取得平衡。鑒于需要強(qiáng)大的安全、互操作性和可擴(kuò)展性，所有這些都會(huì)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(shè)備的挑戰(zhàn)是什么？

維護(hù)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(shè)備，尤其是在遠(yuǎn)程或難以到達(dá)的位置部署設(shè)備時(shí)。這需要在設(shè)備中實(shí)施遠(yuǎn)程更新機(jī)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(huì)對(duì)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(shè)備將在其部署地區(qū)的法律要求，包括數(shù)據(jù)保護(hù)法、安全法規(guī)和無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)。不遵守這些法律可能會(huì)導(dǎo)致處罰并損害公司的聲譽(yù)。

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