物聯(lián)網(wǎng)的實施及其對安全性的關鍵要求
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智能電網(wǎng)已經打破IoT的夢幻色彩，開始提供實用價值。本文將討論智能電網(wǎng)為什么擺脫了人們對IoT的普遍幻想，介紹如何實施IoT，以更好地管理有限資源，我們還將討論IoT對安全性的關鍵要求。
IoT——幻想與現(xiàn)實
IoT設想的藍圖很壯觀：地球上的一切事物智能化，彼此之間能夠通信。理想遠大，但不切實際。如果汽車上的每個運動部件都能夠監(jiān)測自身，并提供可預測性維護，這將會是什么情景？想必是一幅視覺盛宴。如果房屋的一磚一瓦都能與手機通信，它們可能會告訴我們那塊磚頭已經脫落，但這是科學技術發(fā)展的實際價值嗎？
IoT幻想數(shù)以百萬的“智能”設備有可能會連接在一起并進行通信，據(jù)此控制我們周圍的世界。是的，脫落的磚頭會通知本地的泥瓦匠過來進行修繕，通知HVAC增大供熱。但這種IoT應用在我們有生之年很可能還不會實現(xiàn)。為什么？
只有具備兩個條件，才可能實現(xiàn)IoT：聯(lián)通無數(shù)節(jié)點的能力，以及高性價比的嵌入式處理器，以便安裝到眾多設備上。我們接下來討論這兩個條件。
IoT的第一個支撐條件是當前眾多的網(wǎng)絡技術，例如：ZigBee、Bluetooth LE，這樣的無線技術允許傳感器遠端接入網(wǎng)絡，提供相關的狀態(tài)信息。IPv6技術提供了足夠多的唯一地址(理論上講，數(shù)量達到3.4 x 1038)，地球上每個設備均可擁有一個唯一的地址。地球上的每個人可能擁有無數(shù)個具有唯一地址的傳感器，我們不會耗盡地址空間。
IoT的第二個支撐技術是集成技術的不斷提升。但我們需要面對現(xiàn)實：硅是有成本的。IoT涉及的電路包括：連接現(xiàn)實世界連接的測量元件和分享信息的通信元件。以智能電網(wǎng)為例，為了實現(xiàn)智能電網(wǎng)的全部功能，電網(wǎng)傳感器需要根據(jù)收集的數(shù)據(jù)做出決策，或者根據(jù)云端的決策采取行動。在分布式節(jié)點實現(xiàn)如此高的智能化需要成本。
關于IoT的設想與現(xiàn)實的平衡點在于投資回報(ROI)，我們擁有實現(xiàn)智能世界的技術，但這樣做的經濟意義在哪里？我們?yōu)槭裁匆獮橐粔K“智能磚頭”買單？在我們的有生之年，不會實現(xiàn)完全智能的世界——無處不在的IoT。但IoT將在經濟回報的前提下，逐步地在特定的應用領域實現(xiàn)，這些領域的高成本附加技術有助于改善我們的現(xiàn)實世界。
為了開發(fā)IoT的真正潛能，監(jiān)測、控制地球資源的傳感器網(wǎng)絡需要嚴格的安全保障
智能電網(wǎng)為當前IoT部署提供了強有力的例證，采用先進的傳感器，為我們提供能量管理的先進平臺。同時，智能電網(wǎng)也為我們展示了IoT固有的挑戰(zhàn)和風險。
首先從智能電表講起。近幾年，美國電力公司已經安裝了固態(tài)電表，能夠以近乎實時的方式報告能耗數(shù)據(jù)。其它許多國家也正在部署智能電表網(wǎng)絡，智能電表允許消費者訪問其能耗數(shù)據(jù)，從而更好地管理用電。
對于電力公司，智能電表的ROI很難計算，但其所帶來的益處是顯而易見的：由于電表自動報告數(shù)據(jù)，大幅降低了數(shù)據(jù)收集（抄表）成本；根據(jù)用電情況作出快速反應，降低停工帶來的收入損失；更好地監(jiān)測竊電行為；采用分時計價，更好地將實際發(fā)電成本與能耗掛鉤。
智能電網(wǎng)預期產生的利益遠遠超過智能電表本身的成本。智能電網(wǎng)也以監(jiān)測輸電線路、管理變電站、微電站(例如太陽能或風能)并網(wǎng)、采用大型電池等技術為中心。這些技術將允許電力公司快速判斷導致電力過度消耗的原因，更好地管理電力，確保用戶的穩(wěn)定供電，從而盡可能避免或延緩建立新電廠，節(jié)省費用。電力公司在整個過程中的ROI是顯而易見的：設備正常運轉時間更長、降低開發(fā)投入、效率更高。對于電力公司而言，太陽能、風能和儲能技術的ROI并不十分明顯，但迫于對這些技術整合的政策壓力(以及規(guī)范要求)，電力公司除了投資之外，其它選擇少之又少。
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