前言
这篇文章将使用幽默风趣的口吻讲解枯燥的物联网知识点。希望大家不会睡着( 捂脸 )。
历史
1960左右出生的 “互联网” 通过电子、无线、和光纤网络技术将全球通过电脑网络联接到了一起。共享信息与资源。20年后它的弟弟”物联网”也进入了人类的视野。
全球第一台隐含物联网概念的设备为位于卡内基·梅隆大学的可乐贩卖机,它连接到互联网,可以在网络上检查库存,以确认还可供应的饮料数量
什么是物联网
物联网 ( Internet of Things )名字就解释了意思,即将事物联接到互联网,以达成收集数据、远程控制的需求。 在21世纪的今天,物联网搭上了5G( 5th generation wireless systems )、大数据 ( Big data ),人工智能( Artificial intelligence )的快车。实现了极其强大的数据收集与报警工作。
例如:
我国随处可见的 “天网” 工程。
天网工程,是我国建成的世界上最大的视频监控系统,利用了人脸识别、大数据、人工智能等技术。天网系统连接不同地方(例如:火车站、饭店、商场、剧院等公共场所,巴士、地铁、计程车等交通工具)的监控镜头,可在极短时间内识别大量民众身份。
“你好,小爱同学” – 小米智能语音音响强大的米家,将物联网构建提升到了极致。你可以用小爱同学控制且监控大到空调、冰箱,小至扫地机器人、开关等。
— 小爱同学,打开灯。
— 小爱同学,我要睡觉了。
物联网的架构
物联网目前还没有一个标准的体系结构,但是我们可以根据感知、网络传输、分析处理的整体流程,将其大致分为三层。
一、感知层
感知层包括二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS、传感器、M2M终端、传感器网关等。 主要功能是识别物体、采集信息。
类似我们人体的五官、肢体感官。通过它们我们将对外部信息进行采集。
在感知层,有一些常用的技术,例如:
传感器技术 : 常见的一些传感器,其中包括温度、湿度、压力、光电传感器。 射频识别技术 :又称为电子标签技术,通过建立一个射频识别系统来对各物品建立唯一的身份标示。 二维码技术 : 用某种特定的几何图形按一定规律在平面(二维方向上)分布的、黑白相间的、记录数据符号信息的图形。二、网络层
网络层主要负责借助一些通信与传输协议( 挖坑:日后我们将会深入讲解这一部分 )进行数据的传输与共享,其主要分为短距离无线、中距离无线、长距离无线和有线技术。
主要类似人体中的神经,负责将各种感触和感觉传输至大脑同一处理。
网络层,也有很多常见的技术,如:
短距离无线 蓝牙网状网络(Bluetooth mesh networking)– 规范采用蓝牙技术的网状网络,可增加节点数,并提供标准化的应用层。 光照上网技术(Li-Fi)– 与Wi-Fi标准相似的无线通信技术,但使用可见光通信以增加带宽。 近场通信(Near-field communication,NFC)– 使两个电子设备能够在4公分范围内进行通信的通信协议。 无线射频识别(Radio-frequency identification,RFID)– 使用电磁场访问无线射频识别(RFID)标签中数据的技术。 Wi-Fi – 基于IEEE 802.11标准的无线局域网技术。 ZigBee – 基于IEEE 802.15.4标准的个人网通信协议,具有低功耗,低数据速率,低成本的特性。 Z-Wave – 主要应用于智能家庭和安全应用的无线通信协议。 中距离无线 高级长期演进技术(LTE-Advanced)– 高速蜂窝网络的通信规范。通过扩展的覆盖范围,提供更高的数据传输量和更低的延迟。 5G – 新一代移动通信技术,提供高资料速率、减少延迟、节省能源、提高系统容量和大规模设备连接。 长距离无线 低功率广域网(Low-Power Wide-Area Network,LPWAN)– 提供低资料速率与远程通信,降低功耗和传输成本。可用的LPWAN技术和协议分为使用授权频段的NB-IoT,以及使用非授权频段的LoRa、Sigfox、Weightless、Random Phase Multiple Access(RPMA)、IEEE 802.11ah等。 甚小孔径终端(Very Small Aperture Terminal, VSAT)– 使用小型碟型天线,透过人造卫星传输之通信技术。 有线 以太网(Ethernet)– 基于IEEE 802.11标准的技术,可使用双绞线、光纤连接至集线器或网络交换器。 电力线通信(Power Line Communication,PLC)– 以电缆传输电力和数据的通信技术,有HomePlug或G.hn等标准三、应用层
应用层主要负责将收集到的数据进行分析,借助现代大数据,云计算与人工智能的平台,进行数据可视化、监控报警等。借助机器实现高效产能。
应用层类似人类的大脑,将搜集来的数据进行分析,通过动作和语言进行输出,从而产生价值。
物联网的安全问题
虽然物联网可以提高产能与效益,但是老话说的好: “高收益意味着高风险 ” , 这些多样的物联网设备却有着先天的不足。那就是 “安全问题”。
DDos 攻击
什么是DDos攻击?百科上解释为:拒绝服务(DDoS)攻击和分布式拒绝服务(DDoS)攻击都是恶意的行为,利用大量互联网流量淹没目标服务器、服务或网络,破坏它们的正常运作。
其实,说白了就是一个人或组织找了几千几万台机器,无时无刻的在给你发一些很大的数据包,把你的带宽淹没,导致正常服务由于巨大的访问量导致无法承受,从而崩溃或访问变慢。
曾经某公司安全部门的员工跟我讲过一个故事:他们公司经常给员工发放一些智能音响或者一些智能家居电器, 这些电器有的可以依赖物联网卡单独进行联接互联网。他们公司也给员工声明过,这些电器会在特定时刻将用于对Ddos攻击的防御或反击。
由此可见,这些形形色色的智能家居电器,由于自身安全系统的薄弱,导致给了不法分子的可乘之机。在他们看来,这么多的物联网设备,将会是他们性价比最高的一批 “肉鸡”。
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