在GFIC2017上,亞太物聯(lián)網(wǎng)峰會高潮迭起。2017年是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的元年,同時也象征著下一個物聯(lián)網(wǎng)時代即將來臨,無論是運營商、互聯(lián)網(wǎng)平臺還是各個終端制造商,都已積極布局智慧家庭或者智慧城市,無論是LTE,低功耗廣域網(wǎng)還是短距離無線,都呈現(xiàn)出一個新的時代活力,萬物互聯(lián)的時代可能真的就要來臨。
西班牙電信Telefonica的IoT總監(jiān)Javier García Puga
在活動上,西班牙電信Telefonica的IoT總監(jiān)Javier García Puga在會場上做了許多干貨介紹,講述了西班牙電信在踏上IoT的過程中,遇上的挑戰(zhàn)與困難,著實精彩。這里特地分享給國內(nèi)的物聯(lián)網(wǎng)從業(yè)者,希望能有一些借鑒意義。
物聯(lián)網(wǎng)在2017年的發(fā)展不得不說迅速,全球運營商積極部署IoT解決方案,西班牙電信就是其中之一,西班牙電信率先攜手華為,在智利共同設(shè)立了NB-IoT開放實驗室,并且在西班牙巴塞羅那、馬德里等地也先后落地了智能水務(wù)、智慧城市、智能家居等多個項目。
盡管西班牙電信與中國的市場有著不同的差異性,但物聯(lián)網(wǎng)的道路殊途同歸,必須具備5個環(huán)節(jié),也同樣是五大挑戰(zhàn),才能實現(xiàn)最終實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。
首先,IoT是一個數(shù)據(jù)采集的過程,從各類的測量傳感器中獲得信息,可能是溫度、水平以及振動等參數(shù),但這些數(shù)據(jù)只是基本參數(shù),你必須將這部分數(shù)據(jù)變成有用的信息。
緊接著,采集的信息被傳輸,就需要通過無線網(wǎng)絡(luò),上傳到數(shù)據(jù)接收平臺。
無論是在平臺或者后臺上,數(shù)據(jù)需要通過一個有價值的方式進行處理和管理。
接下來需要分析并且總結(jié)這部分數(shù)據(jù),通過這個方式能讓物聯(lián)網(wǎng)的世界變得充滿更多的可能性,無論是資源的優(yōu)化還是創(chuàng)造更多的商業(yè)價值,簡單來說,將所有設(shè)備連接起來,并不是只讓我們提供一個結(jié)果,而是建立一種可持續(xù)的進步及生態(tài)。Javier表示,這就是為什么,他將這次演講的題目稱之為IoT之路。
在西班牙電信,我們將物聯(lián)網(wǎng)的方向定義為一個高規(guī)格的IoT技術(shù)參考模型,這個架構(gòu)將復(fù)雜的IoT分割成四個主要層和一個縱觀整個IoT層級的安全層。
首先第一層是物理層,在這一層級里,有包括了傳感器以及傳輸數(shù)據(jù)的終端,同時有短距離WiFi,Zigbee,Z-Wave或者例如蜂窩以及低功耗的長距離網(wǎng)絡(luò)。
第二層是IT系統(tǒng),他會提供一個智能化的連接層,并確定連接管理平臺的位置。
在第三層,我們建設(shè)了一個物聯(lián)網(wǎng)平臺,負責(zé)處理數(shù)據(jù),用于建設(shè)產(chǎn)品和服務(wù)。
在第四層,IoT的分析層,提供了一系列算法以及機械學(xué)習(xí)的能力,以成為一些智能化的平臺,獲得一些前所未知的成果。
當然第五層就是安全層,橫向于其他所有層,當我們意識到這個層是必須的時候,我們在每一層中都加入了安全性的監(jiān)測,以保證端到端的數(shù)據(jù)安全。那么,接下來,在這樣的架構(gòu)中,會出現(xiàn)哪些挑戰(zhàn)?
首先,第一個挑戰(zhàn),我們?nèi)绾文軌蜻B接數(shù)以百萬計的可能被部署的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品?
傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)是被人與人之間的通信而設(shè)計的,并且演變至今,成為了大規(guī)模的數(shù)據(jù)傳輸,但是,帶寬越高,通信模塊的復(fù)雜度就越高,功耗就越大,模組成本也會更高,這就是為什么要提到大規(guī)模寬帶的3G以及LTE轉(zhuǎn)型變革的要求。
在過去的幾年里,3GPP一直致力于物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的標準化網(wǎng)絡(luò)建設(shè),也就是現(xiàn)在所說的低功耗廣域網(wǎng),即LPWA,目前我們所討論的主要是LTE-M以及NB-IoT。LPWA補充了現(xiàn)有的蜂窩網(wǎng)絡(luò)以及短距離解決方案,為那些只需要有限吞吐量的應(yīng)用提供服務(wù)。這些網(wǎng)絡(luò)的主要特點是:
寬范圍(10km)以及低流量
低模組及設(shè)備(連接)成本
深度室內(nèi)覆蓋
低能耗
西班牙電信目前正在全球范圍內(nèi)部署這些新的低功耗網(wǎng)絡(luò),當然,要實現(xiàn)全球范圍內(nèi)的100%覆蓋,還需要一定的時間。西班牙電信推出了開放物聯(lián)網(wǎng)實驗室開放IoT實驗室——Thinx。物聯(lián)網(wǎng)實驗室可以供企業(yè)入駐,并且開發(fā)他們新的連接產(chǎn)品及網(wǎng)絡(luò)。目前西班牙電信已經(jīng)在西班牙、智利、巴西以及歐洲及拉丁美洲,建設(shè)了開放IoT實驗室。詳情可以參看鏈接:https://iot.telefonica.com/the-thinx
西班牙電信CMP的部分截圖(庫存及設(shè)備;生命周期管理;遠程故障檢測;實時消耗控制預(yù)警、地理位置以及各種用于集成的API插件)
而接下來是第二個挑戰(zhàn),一旦部署了成百上千的設(shè)備,正確的管理他們就變得尤為重要,當IoT的服務(wù)提供商希望給用戶提供一些功能的時候,一些管理的初級能力能夠通過連接管理實現(xiàn)。
連接管理平臺提供給用戶可能需要的所有工具,以便于讓用戶了解設(shè)備與平臺之間的通信情況,它允許管理SIM卡的產(chǎn)品周期、存量、位置、流量、能耗、LPWA特征等等,同時,它也提供設(shè)備管理能力以及報告。同時擁有一套完整的API方便其與客戶的內(nèi)部系統(tǒng)以及公有云進行整合。
西班牙電信目前為全球提供一個管理連接的平臺,西班牙電信目前遍及了全球18個國家,與全球有700多家漫游協(xié)議。
第三大挑戰(zhàn),在物理世界中生成的數(shù)據(jù)、設(shè)備中的應(yīng)用程序集成,如今,這一系列的工作是由云中的IoT平臺實現(xiàn)完成的。
但其中有一個問題,我們能夠發(fā)現(xiàn)有很多因為與公有云連接而被折磨的用戶,他們需要使用的安全機制及協(xié)議可能并不能支持所有的設(shè)備,但與此同時,卻要投入大量的精力和金錢利用獨立的憑證或者證書定制每一個設(shè)備。
蜂窩網(wǎng)絡(luò)能夠在設(shè)備與公有云之間形成一個安全的通道。設(shè)備與核心網(wǎng)絡(luò)之間的無線交互非常安全,并且有能力拓展IPSEC或者MPLS VPN到公網(wǎng)或者私有設(shè)施。這樣的組合,從設(shè)備到云,都能提供一個端到端的安全通道,由網(wǎng)絡(luò)和SIM卡認證身份,確定哪些是已經(jīng)被部署在設(shè)備中的可以被信任的HW。
第四個挑戰(zhàn)來源于分析。IoT的案例往往會產(chǎn)生海量數(shù)據(jù),在一些案例中,這些數(shù)據(jù)對于云沒有任何意義,但在另一些個例中,這些數(shù)據(jù)能夠在邊緣就被霧計算以及邊緣計算所處理。
邊緣計算能夠解決一些很有用的案例,但是,需要在什么樣的情況之下采用邊緣計算呢?
1、超低延遲的關(guān)鍵操作
2、設(shè)備在全球各地分散地區(qū),連接是不充分或者不規(guī)則的
3、設(shè)備創(chuàng)造大量的數(shù)據(jù),但回流到云端并不顯示
4、需要改善安全和數(shù)據(jù)隱私的保護水平
根據(jù)不同使用情況下的要求(時延、數(shù)據(jù)量、水平設(shè)備之間的協(xié)調(diào)能力),西班牙電信目前能夠在單一或者多個場景下的解決方案:
1、在客戶處部署的網(wǎng)關(guān)路由器中提供邊緣智能,Telefonica正在商業(yè)化這些設(shè)備的綁定連接,在盒子中間直接加入IoT的名稱和標識。
2、我們發(fā)現(xiàn)用戶正在從有線的網(wǎng)絡(luò)向無線網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)移,他們試圖采用WiFi,但WiFi對于用戶而言可能并不特別友好,這就是為什么Telefonica需要提供LTE專用網(wǎng)絡(luò)的原因,在前期部署蜂窩無線基站,能夠高質(zhì)量的服務(wù)和覆蓋用戶范圍。LTE同時也能托管邊緣智能。
3、最后,Telefonica也在公共網(wǎng)絡(luò)中部署智能,稱之為MEC或者多址接入邊緣網(wǎng)絡(luò)。我們正在與同事們一起,嘗試用Onlife網(wǎng)絡(luò)的研發(fā)工作,試著建立一些新的概念。
最后的問題是安全,對Telefonica來說,這是最重要的挑戰(zhàn)之一,因為如果不那么做,這會對目前西班牙電信所做的所有物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)產(chǎn)生巨大的影響。
安全是物聯(lián)網(wǎng)中的一個關(guān)鍵性的業(yè)務(wù)問題,不可忽略的,針對于物聯(lián)網(wǎng)的威脅正在逐漸增多。這樣的例子逐年增加。
例如,在2015年,安全分析師能夠有能力掌控一輛遠程的吉普。Telefonica的Javier表示,如果你沒看過這個視頻,可以去試著看看,真的太神奇了!研究人員通過破解WiFi車輛網(wǎng)絡(luò),設(shè)法進入到車輛,并且徹底控制了車輛。這件事情的發(fā)生,對FIAT產(chǎn)生了巨大的影響。FIAT不得不做的事情是召回百萬的車輛。
當時,同樣的情況也發(fā)生在了特斯拉上,當然,特斯拉做了準備,遠程更新了固件,并在短時間內(nèi)解決了問題,所以避免了召回車輛。
當然,還有WiFi相機,云寵物玩具,語音信息的盜取等等。
IoT安全將成為物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)的重要組成原因
安全問題,會年復(fù)一年的成為人們主要關(guān)注的問題,從管理人員到開發(fā)人員,所有利益的相關(guān)者都要密切關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)的安全問題。安全,是部署物聯(lián)網(wǎng)的主要障礙之一。
物聯(lián)網(wǎng)的安全問題非常復(fù)雜,因為它需要覆蓋整個物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的堆棧,在每一層上都有一個挑戰(zhàn)在等著你。
首先的壞消息就是,設(shè)備層面的安全性是具有挑戰(zhàn)的。討論的范圍限于在能源或者計算上受到限制的設(shè)備,這類設(shè)備以及協(xié)議的多樣化意味著復(fù)雜性,這是保障安全的重要阻礙。這些設(shè)備可能無人值守,因此,除非您有對這些設(shè)備進行管理,否則執(zhí)行任何修補或者緩和的操作會非常復(fù)雜,甚至不可能。
當然一些好消息是,離云越近,物聯(lián)網(wǎng)的安全就會越容易,這不是一個新鮮的東西,加入一個IT網(wǎng)絡(luò)安全的能力,重要的是啟用,許多產(chǎn)品,例如云寵物玩具,其中重要的問題發(fā)生在后端,而本來可以實現(xiàn)避免。
然后更好的消息是,在蜂窩網(wǎng)絡(luò)中采用安全解決方案,記得開場的時候說的,蜂窩提供端到端的安全性,減少端到端的復(fù)雜性和服務(wù)安全平臺整合。
Telefonica的Javier表示,我們的愿景是解決所有的物聯(lián)網(wǎng)安全問題,提出了三項原則:
首先,依托于蜂窩網(wǎng)絡(luò),通過設(shè)計保障LTE網(wǎng)絡(luò),并且為大多數(shù)案例提供強大的安全能力。
第二,應(yīng)用IoT安全最佳的實踐:GSMA安全指南提供了一個很好的文案,同樣適用于IoT安全基礎(chǔ),同時OWASP是后臺以及網(wǎng)頁開發(fā)的重要資源。
最后同樣重要的,在每一種設(shè)備上測試案例,安全解決方案在每一個被污染的傳染器上的作用都會不同。因此,適用于不同案例的安全措施應(yīng)該不同,每一種情況都會有成本。
以上就是演講的全部,最后Telefonica的Javier提出兩個信息,物聯(lián)網(wǎng)非常具有挑戰(zhàn)性,但是Telefonica能夠?qū)崿F(xiàn)并且?guī)椭闾ど螴oT之路。