物联网是什么?物联网的应用和未来发展

物联网是运用感测器和云端运算等技术将小型电子设备互联的网络,这些设备能互传资料并进行通讯,应用范围也非常广泛,能应用于工业、农业、公共事业、智慧城市、交通运输、家庭等领域,但我们使用这些设备时,需要注意哪些事,物联网设备值得使用吗?本文将介绍物联网及应用、物联网的安全风险,以及如何确保物联网设备的安全。

物联网是什么?

物联网(Internet of Things,IoT)的定义是上网设备之间互相共享资料而形成的网络,通常用来表示任何连接到网际网络的设备。只要将处理器和大量感测器嵌入到一个小型设备,物联网设备就几乎无所不能了。这种设备有唯一的标示符号(UUID),能透过网络传输资料而无需人工操作。

物联网的概念存在已久,1980 年代卡内基美隆大学的研究人员设计出一台能连上网络的可乐贩卖机,并能查看贩卖机内的可乐数量,这是最初物联网的实作。之后随着科技的演进,发展出更小、更强大的处理器,使得人们对物联网设备的兴趣激增,并有机会在各领域中整合各种IoT 应用。

物联网如何运作

物联网设备通常是由嵌入式系统组成,包括处理器、感测器、通讯硬件等。它能透过感测器收集环境中的资料,然后连上网际网络,将数据发送到云端进行分析。物联网还能结合人工智能(Artificial Intelligence,AI)和机器学习(Machine Learning,ML),来分析收集到的资料。

有些IoT 设备可以连接到闸道器或其他设备,来共享它们收集到的感测器资料,有些IoT 设备甚至能与其他相关设备进行通讯,并根据它们彼此获得的资料采取行动。尽管人们可以操作IoT 设备,但IoT 设备无需人工介入就能完成大部分的工作。

物联网的应用

物联网能帮助人们更聪明的生活和工作,以下是物联网在各种场景的常见应用:

  • 企业:物联网为企业提供即时了解系统实际运行情况的讯息。物联网能让公司自动化并降低人工成本,还能减少浪费并改善产品品质,从而降低制造和交付货物的成本。
  • 制造和运输业:这些企业利用感测器与其他物联网设备,来帮助了解机器性能、供应链和物流运作等各方面资讯。
  • 农业和公用事业:物联网能帮助农业和公用事业进行数位转型,例如感测器可以收集光线、降雨、湿度、温度、土壤湿度等相关资料,也能协助收集电力、自来水、天然气等相关资料。
  • 智慧城市:智慧路灯、智慧电表等物联网感测器的部署,可以帮助节约能源、监控和解决环境问题,并能帮助监控交通流量。
  • 家庭生活:智慧助理和智慧音箱能帮助家庭中的各种物联网装置自动化、透过电脑和手机远端操控智能家电、灯具、婴儿监视器、扫地机器人、智能开关等。甚至能透过Google Home 和Amazon Echo 等智能音箱,以声控方式操控这些设备。

为何物联网很重要,它又能为企业带来什么好处?

21 世纪以降,物联网已然成为企业的一个重要组成部分,在许多方面,企业都得益于物联网的技术发展。物联网意味着设备和网际网络的连线,在全球有许多电器设备都有应用到此种基于自动化的概念。物联网为企业提供了以下好处:

  • 提高生产力,减少人力。在物联网解决方案的辅助下,许多任务可以自动完成,从而节省时间。原本的人力可以转移到需要个人技能的更复杂任务。透过此种方式,可以减少企业的营运成本。
  • 高效营运管理。物联网的另一个好处是可透过智能设备实现高效企业营运,这些设备在不同产业中的各种领域进行自动化控制,如产品和服务管理,运输和追踪系统等。让企业管理的执行更高效率。
  • 资源运用更有效率。物联网解决方案可让企业在监测和控制资源方面做到自动化,因而效率更高。物联网有助于改善场所的电力管理和水资源消耗,因此在其检测器的帮助下,可以使企业节省电费和水费的同时提高生产力。
  • 提升营运效益。物联网的另一大好处是降低企业的营运成本。由于物联网装置有助于改善不同产业中,各个部门的管理执行任务,因而可降低停工期的发生率。在调度和维护材料、产品和服务方面透过导入自动化,可产生更大的生产利润。
  • 提高安全性。物联网可以做到对硬体设备、产线操作等的监控,因而可以优化生产效能,减少工安意外,还可将收集到的资料进行分析以更新或升级系统,有效降低安全风险。
  • 加速企业创新。透过物联网能让企业在资料的收集、处理和分析上更为简便,从而有更多机会和思考方向可以发展新的技术、产品或是服务。

工业IoT 是什么?

工业物联网(Industrial Internet of Things,IIoT)系指利用智能感测器和工业设备来提升制造与工业流程的应用。 IIoT 也被称为第四波工业革命或是工业4.0。 IIoT 透过智能设备和即时分析的能力,有效运用在工业环境中所产生的资料。 IIoT 背后的驱动理念是,智能装置不仅在即时捕捉和分析资料方面,比起人工来得更加出色,而且还能更精准的传递重要资讯,因而可以更快速和准确地推动商业决策,进而创造更多商业价值。

透过连接的感测器和各种工业设备,使企业得以更早发现效率低下和相关问题,节省时间和金钱。 IIoT 在品质控制、永续性和绿色实践、供应链的追踪和整体管理效率方面有巨大的潜力,特别是在制造业领域。在工业环境中,IIoT 是预测性维护(Predictive Maintenance,PdM)、提升现场服务、能源管理和资产追踪等流程的关键。

物联网的安全风险

目前物联网设备存在许多网络安全风险,原因如下:

  • 多数制造商忽略安全性,在将物联网设备推向市场的热潮中,外界较重视功能和外观,而安全性容易被忽视。
  • 物联网安全很难实现。即使制造商愿意,物联网设备的安全性也很难得到保证。因为物联网运作的技术限制,物联网设备的程式开发与一般系统非常不同。受限于设备规格,开发的程式必须在低功耗的专有平台上运行,这表示在物联网上设备实作加解密或其他安全相关功能都是有限制的。
  • 为了便于管理,很多物联网设备使用相同甚至预设的用户名称和密码登入,因为如果不同设备使用不同的帐号密码,容易忘记密码。但这使得骇客可以轻易登入物联网设备。
  • Shodan是一个搜寻引擎,能搜寻全球连上网的物联网设备,使用技术参数或简单关键字进行搜寻,就能找到非常多设备的相关资讯。如果您的物联网设备连上网际网络,别人可能会在Shodan 找到它们。骇客可以轻易的对Shodan 上的设备进行研究,如果他们是专业的攻击者,那么即使是稍微安全的设备也可能不安全。
  • 物联网设备是很好用的恶意攻击主机,它们的安全性很弱,物联网设备通常能用来运行恶意软体,以进行DDoS 攻击,这种攻击需要大量简单的机器人来瘫痪目标。例如2016年曾发生一起IoT 攻击事件,Mirai 僵尸病毒渗透到DNS 服务商,感染数十万台监视器、路由器等IoT 设备,并组成僵尸网络,发动大规模DDoS 攻击。变种的Mirai 病毒甚至能针对企业IoT 设备进行攻击。

即使您的物联网设备非常安全,但可能还有其他风险,例如可能暴露隐私。物联网设备的制造商会收集资料,表面说法是用于改善设备,但有些公司可能会将用户资料出售。

隐私和安全风险也可能意外出现,例如曾经有人发现家中的Amazon Echo 智能音箱意外录制到一段私人对话,并在未经用户许可之下,将这段对话发送给另一位用户。家中有物联网设备虽然方便,但也许家中的智能音箱或监视器,可能正在监听您说的每句话,观察您的一举一动。

如何确保物联网设备的安全

  • 阅读产品手册和更改密码。如果物联网设备制造商可能不太注重安全,您能做的,是至少把预设密码改成复杂度更高的密码,并确保每个设备的密码都不同,这是一个很容易做的小改变,但对安全有很大的助益。
  • 停用不需要的功能。例如您不需要物联网设备的远端存取功能,请停用远端存取。有些物联网设备不一定非得从外部远端控制,打开远端存取功能,就会增加被骇客入侵的风险。
  • 加密Wi-Fi 无线网络。 Wi-Fi 网络如果不加密,就非常容易被别人偷连上,进而存取路由器上的其他设备。建议使用WPA2 加密方式较为安全。
  • 保持设备更新。不是所有制造商都专注在物联网设备的维护。但如果他们提供软体更新,通常是要修复关键的安全性漏洞,毕竟物联网设备经常有类似的漏洞。因此,请随时将物联网设备更新到最新的版本。
  • 在路由器安装VPN。一些路由器可以安装VPN,透过其加密功能,以确保连线安全。不是所有VPN 都能安装在路由器上,建议在路由器上安装NordVPN。 NordVPN 可以允许连出流量,同时封锁连入流量,物联网设备可以发送资料,但接收不到连结传输。这对外部连结的远端控制可能很不方便,但这样做也能避免被骇客入侵。

物联网的未来

物联网的未来一片光明,新的技术发展和对资讯的存取是以前从未有过的。根据研究目前每个人都至少拥有一台物联网设备,如音响、游戏机和电暖器等常见家电用品,在制造业、汽车工业、零售业和运输物流业等也都可以见到其身影,可以预期物联网的相关应用只会更蓬勃发展,在未来更可结合5G、虚拟实境、触觉感知和AI 等技术,打造更先进的物联网应用体验。

但如上述所提,物联网也有相关安全风险,尤其是隐私方面的疑虑更是直到近年才受到社会关注。未来越多的物联网设备只会带来更多的问题和漏洞,让网路犯罪份子有机可趁。从制造商到政府,都应该做出相对措施,开发更安全的技术、采取安全防护做法,以及相关部门的立法监管。我们身为个人用户,更该主动出击采取行动确保自身安全,才能继续享受物联网这个,可以改变所有人生活方式的美好技术。

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