隨着物聯網設備上實時可用的大量數據，互聯世界變得既令人興奮又充滿挑战。防止未經授權的人訪問這些數據的系統變得至關重要。爲了確保在連接設備上運行的智能家居不被入侵，已經闡明了一些安全原則。此外，一些非常有趣的趨勢正在塑造物聯網解決方案的未來。

物聯網(IoT)在零售、制造和醫療保健等行業的多學科解決方案中佔據主導地位。物聯網服務實時共享數據，這些數據被分析並用於業務處理。但對於跨越不同工業領域的更智能的解決方案，這可能還不夠，還需要像數字互聯網（IoD）和人類互聯網（IoH）這樣的非常規解決方案。

萬物互聯 (IoE) 是 IoT、IoD 和 IoH 的融合。它有助於在人、智能設備和組織之間建立聯系，並由四個原則驅動——人、數據、事物和流程。跨學科應用程序設計的新時代架構需要“無邊界”方法。例如，零售商店的端到端解決方案需要金融服務、零售商店監控服務、制造單位的訂單處理以及庫存管理。

數字互聯網是一組處理社交網絡、媒體服務、數據分析和雲平台的數據服務應用程序，簡稱爲 SMAC（社交、移動、分析和雲）。人聯網涉及與人類交互的智能設備，例如智能腕帶和連接的醫療設備，以監控和收集各種數據集。這些可用於使用基於雲的平台進行遠程患者監控，或通過聯絡中心人工智能服務進行遠程健康咨詢解決方案。

萬物互聯 (IoE) 是一項新興技術，需要昂貴的基礎設施。然而，即用型智能 IoE 服務才是未來。

萬物互聯 (IoE) 的一些流行實時用例

以下是萬物互聯 (IoE) 的十大流行用例。

智慧城市

•  實時交通管理：物聯網傳感器監控交通流量、優化交通信號燈並重新規劃車輛路线以避免擁堵，從而減少出行時間和排放。
• 環境監測：空氣質量傳感器實時跟蹤污染物，以便立即調整並促進公衆健康。
• 智能垃圾管理：聯網垃圾箱可顯示垃圾填裝水平，從而實現高效垃圾收集並減少不必要的卡車出行。

工業自動化

•  預測性維護：工業設備上的傳感器實時監控性能並預測潛在故障。這樣可以進行預防性維護，避免代價高昂的停機並確保平穩運行。
• 遠程監控：可以通過物聯網遠程監控工業過程，提高安全性並允許根據實時數據進行調整。
• 實時庫存跟蹤：萬物互聯跟蹤庫存水平，優化庫存管理並防止缺貨或庫存過剩。

能源管理

•  智能電網：萬物互聯實現了電網與消費者之間的雙向通信。能源使用的實時數據可以實現動態定價、優化分配以及可再生能源的整合。
• 需求響應管理：消費者可以根據實時電網需求調整能源使用量，促進高效能源消耗和電網穩定。
• 智能家居和建築：物聯網恆溫器和電器根據實時佔用情況和天氣數據調整能耗，減少能源浪費並降低水電費。

衛生保健

•  遠程患者監測：可穿戴設備和傳感器實時跟蹤心率、血壓和血糖等生命體徵，從而實現遠程患者監測並在緊急情況下及時幹預。
• 互聯醫療設備：萬物互聯允許醫療設備實時共享數據，從而改善診斷、治療和患者治療結果。
• 醫院資源管理：物聯網可以跟蹤醫療設備和物資的位置和使用情況，優化資源配置，提高醫院效率。

零售和供應鏈管理

•  實時資產跟蹤：萬物互聯跟蹤整個供應鏈中貨物的位置和狀況，提高透明度、減少損失並優化交付路线。
• 個性化營銷：萬物互聯可以收集商店中的實時客戶數據，從而實現有針對性的促銷並增強整體購物體驗。
• 庫存管理：實時跟蹤庫存水平使零售商能夠優化庫存水平並防止缺貨，從而提高客戶滿意度。

農業

•  精准農業：傳感器實時監測土壤溼度、養分和天氣狀況，使農民能夠優化灌溉、施肥和其他做法，提高產量並減少浪費。
• 牲畜監測：物聯網傳感器可以跟蹤牲畜的健康狀況和位置，從而能夠及早發現疾病並改善動物福利。
• 實時作物監測：萬物互聯允許農民遠程監測作物健康和生長，協助做出有關收割和資源分配的明智決策。

環境監測

•  森林火災檢測：物聯網傳感器可以實時檢測火災，從而實現更快的響應並最大程度地減少損失
• 水質監測：水體中的傳感器可以實時監測水質，一旦出現污染可以及時幹預。
• 洪水預測和監測：萬物互聯可以收集和分析來自各種來源的數據，以預測和監測洪水，從而實現早期預警和疏散工作。

聯網汽車

•  實時交通更新：聯網汽車共享交通數據，使導航系統能夠提供實時更新並建議替代路线。
• 遠程診斷和維護：萬物聯網允許制造商遠程診斷車輛問題並安排維護，從而提高安全性和便利性。
• 自動駕駛汽車：萬物互聯在使自動駕駛汽車感知周圍環境、與其他車輛通信和安全導航方面發揮着至關重要的作用。

人身安全和安保

•  智能家居和建築：物聯網可以爲家庭和建築配備實時安全系統，包括入侵檢測、訪問控制和火災報警器。
• 可穿戴安全設備：具有跌倒檢測功能的智能手表等設備可以實時向緊急服務機構發送警報，從而可能挽救生命。
• 個人追蹤設備：實時追蹤個人，特別是容易走失的兒童或老人，可以確保他們的安全和福祉。

娛樂和遊戲

•  智能電視和流媒體設備：萬物互聯允許個性化推薦和實時內容更新。
• 互動遊戲：它實現了玩家與環境實時交互的沉浸式遊戲體驗。
• 連接的健身設備：IoE 健身追蹤器和設備可以提供實時反饋。

物聯網安全原則

現在，我們將探討 8 項最重要的物聯網安全原則，這些原則是在考慮現代安全威脅和漏洞的情況下制定的。

沒有通用密碼

概念：不再爲所有設備使用單一密碼。每個設備都應該有一個唯一且強的密碼，或者使用生物識別（指紋掃描）或多因素身份驗證 (MFA) 等替代身份驗證方法。

實時示例：想象一個擁有多個智能設備的家庭，其中每個設備（例如智能鎖、恆溫器和攝像頭）都有自己唯一的密碼或需要指紋驗證才能訪問。這可以防止單個被泄露的密碼授予對所有設備的訪問權限。

安全接口

概念：使用 TLS/SSL 等強大的加密協議來保護設備、網關和雲之間的通信通道。這可以保護數據在傳輸過程中免遭竊聽和篡改。

實時示例：健身追蹤器將鍛煉數據傳輸到智能手機應用程序。數據加密確保只有授權設備才能訪問數據，從而保護敏感的健康信息。

經過驗證的密碼學

概念：實施已建立且經過充分測試的加密算法來加密和解密數據。這確保了數據在其整個生命周期中的機密性、完整性和真實性。

實時示例：智能家居集线器使用 AES-256 加密來保護連接設備和集线器之間的通信。這種行業標准算法使攻擊者很難破譯數據。

默認安全

概念：設備在出廠時應默認啓用安全功能，無需用戶手動配置。這簡化了非技術用戶的安全性並確保了基本的保護級別。

實時示例：新型智能揚聲器預先配置了嚴格的密碼要求和自動軟件更新功能。這消除了用戶因密碼較弱或軟件過時而導致設備易受攻擊的風險。

已籤名的軟件更新

概念：更新應由制造商進行數字籤名，以驗證其真實性並防止安裝僞裝成更新的惡意固件。

實時示例：智能電視上出現通知，提示軟件更新。該更新由制造商進行數字籤名，向用戶保證它是合法的而不是被篡改的版本。

自動應用軟件更新

概念：設備應在可用時自動下載並安裝安全補丁。這可確保設備始終免受最新漏洞的影響。

實時示例：智能恆溫器自動下載並安裝安全補丁，以解決其軟件中最近發現的漏洞。這消除了人工幹預的需要並確保及時保護。

漏洞報告方案

概念：爲用戶和研究人員建立一個清晰且可訪問的渠道，向制造商報告發現的漏洞。這樣可以及時識別、調查和修補漏洞。

實時示例：安全研究人員在一個流行的智能家居攝像頭品牌中發現了一個漏洞。他們通過制造商的專用漏洞報告門戶報告漏洞。制造商立即調查、开發補丁並向所有用戶發布。

安全有效期

概念：爲設備的安全功能分配生命周期。制造商應在設備不再接收安全更新或支持時明確傳達信息，以便用戶就繼續使用或更換做出明智的決定。

實時示例：制造商宣布特定型號的智能傳感器在特定日期後將不再接收安全更新。建議用戶升級到具有持續安全支持的新型號，以保持針對不斷變化的威脅的保護。

通過遵守這些原則，制造商和用戶可以共同創建一個更安全的物聯網生態系統，減輕與聯網設備相關的風險，並在當今不斷變化的威脅環境中保護敏感數據。

利用物聯網保護家庭架構

安全的智能家居是一種生活空間，它利用互連設備的便利性和安全性優勢，同時優先考慮數據保護並最大限度地減少漏洞。在智能家居中，安全是重中之重。這就是它的含義：

網絡路由器和防火牆：它充當網絡流量的中央控制點。良好的防火牆會過濾傳入和傳出的數據，阻止未經授權的訪問嘗試。

智能中樞（可選）：它集中了各種物聯網設備之間的通信，並作爲智能家居生態系統的控制中心。選擇一款具有強大安全功能的產品。

物聯網設備：智能燈、恆溫器、鎖、攝像頭等——這些小工具可以爲您的家庭帶來智能。確保每一位都具備強大的安全能力。

入侵檢測/預防系統（可選）：這些系統主動監控您的網絡是否存在可疑活動，並可以採取措施防止網絡攻擊。

移動應用程序：此應用程序允許您遠程控制您的智能家居設備。應使用強密碼和多因素身份驗證來保護它。

必須採取一些原則來確保智能家居的安全。

•  網絡分段：不要讓您的智能冰箱與您的計算機共享同一網絡。對您的網絡進行分段。專門爲您的 IoT 設備創建一個單獨的網絡（通常稱爲“訪客網絡”）。這會將它們與您的個人設備隔離，從而最大限度地減少物聯網設備受到損害時造成的損害。
• 強大的身份驗證：超越基本密碼！爲您的所有物聯網設備實施強大而獨特的憑證。考慮使用密碼管理器來實現安全存儲。此外，只要可用即可啓用多重身份驗證 (MFA)，以提供額外的安全層。
• 安全啓動和執行環境：這可確保只有授權的軟件在您的設備上運行。想象一下俱樂部的保鏢在軟件進入設備之前對其進行驗證。
• 補丁管理：就像修補衣服上的破洞一樣，軟件補丁可以修復設備中的漏洞。將您的設備設置爲自動下載並安裝更新以保持保護。
• 物理安全：不要讓您的智能設備容易受到攻擊！實施物理安全措施，例如防篡改密封（例如智能電表）和集线器或網關的安全外殼。
• 用戶意識：讓您自己和您的家人了解潛在威脅和最佳實踐。這包括識別網絡釣魚嘗試、避免可疑鏈接以及向設備制造商報告異常情況。

以下是如何將其付諸實踐的兩個示例。

場景A：您購买了一把智能鎖。

安全架構：鎖通過唯一的密碼連接到您的安全家庭網絡，並啓用 MFA 進行訪問。

說明：這可以防止未經授權的訪問嘗試，即使有人發現了密碼。

場景 B：您有一個智能攝像頭系統。

安全架構：攝像機連接到您的安全網絡，視頻源在傳輸過程中被加密。這些攝像機會自動接收安全更新，並具有防篡改密封。

說明：加密可保護您的視頻數據免遭窺探。更新可以讓相機修補漏洞。如果有人試圖對攝像頭進行物理篡改，防篡改密封條會向您發出警報。

隨着技術的發展，令人興奮的趨勢正在塑造物聯網解決方案的未來，爲更加互聯和智能的世界鋪平道路。以下是這些趨勢的細分以及最新的實時示例。

人工智能和機器學習的集成

趨勢：人工智能 (AI) 和機器學習 (ML) 正在嵌入設備中，使設備能夠實時分析數據、識別模式並做出智能決策。

實時示例：建築物中的預測性維護：HVAC 系統上的傳感器收集溫度、壓力和振動數據。人工智能算法分析這些數據，以在潛在的設備故障發生之前預測它們，從而防止代價高昂的停機並確保高效的建築運營。

邊緣和霧計算的興起

趨勢：將數據處理轉移到更靠近數據收集源的地方，即網絡的“邊緣”或“霧”。這可以減少延遲（延遲）並提高實時應用程序的效率。

實時示例：智能零售：商店中的攝像頭和傳感器跟蹤客戶行爲和產品交互。邊緣計算可以實時分析這些數據，以優化商店布局、個性化產品推薦並改善客戶體驗。

區塊鏈增強安全性和透明度

趨勢：區塊鏈技術以其安全和去中心化的账本系統而聞名，正在物聯網中找到應用，以確保數據隱私、防篡改記錄和安全交易。

實時示例：食品可追溯性：食品包裝上的傳感器監控整個供應鏈的溫度和位置。區塊鏈安全地存儲這些數據，爲消費者提供有關食品來源和運輸過程的透明信息，提高食品安全並減少欺詐。

更加注重互操作性和標准化

趨勢：不同制造商的設備之間對無縫通信和數據交換的需求正在推動標准化協議和可互操作平台的發展。

實時示例：聯網汽車：不同品牌的汽車現在都採用了 V2X（車對萬物）通信等標准化協議，使車輛能夠相互通信以及與路邊基礎設施通信，從而提高交通安全並促進自動駕駛能力。

低功耗廣域網 (LPWAN) 覆蓋範圍更廣

趨勢：LoRaWAN 和 NB-IoT 等 LPWAN 技術可實現低功耗的遠距離通信，從而允許在遠程位置或電池供電應用中部署物聯網設備。

實時示例：環境監測：偏遠地區的傳感器可以使用 LPWAN 網絡監測空氣質量、水位和其他環境因素。這可以實現實時數據收集，並促進環境保護和資源管理方面的明智決策。

強調安全和隱私

趨勢：隨着連接設備數量的爆炸式增長，安全和隱私問題變得至關重要。制造商正在關注強大的安全協議、數據加密以及用戶對數據收集和使用的控制。

實時示例：用於醫療保健的智能可穿戴設備：監控健康數據的健身追蹤器和智能手表採用強大的加密技術來保護敏感的健康信息，並爲用戶提供對誰可以訪問其數據的控制，從而確保隱私並降低安全風險。

By Dr. Magesh Kasthuri

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標題：從 IoT 到 IoE：安全的重要性

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