面向物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)者的網(wǎng)絡(luò)智能解決方案

繼計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)之后，物聯(lián)網(wǎng)（IoT）就被認(rèn)為是世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。據(jù)《財(cái)富》商業(yè)見解（Fortune Business Insights）預(yù)測(cè)，物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模在2026年將達(dá)到1.1萬億美元。巨大的發(fā)展?jié)摿?，使得各式各樣的物?lián)網(wǎng)產(chǎn)品在各個(gè)領(lǐng)域?qū)映霾桓F，而物聯(lián)網(wǎng)也在其中扮演了舉足輕重的作用。

不過，隨著這一技術(shù)的大面積應(yīng)用，相應(yīng)的安全問題也越來越多樣化，比如大量的物聯(lián)設(shè)備直接暴露于互聯(lián)網(wǎng)，缺少有效的安全防護(hù)機(jī)制，存在用戶隱私泄漏風(fēng)險(xiǎn)以及系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)?，F(xiàn)如今，諸如此類的安全問題已成為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展過程中所面臨的重大威脅之一。

雖然近年來密碼學(xué)及分布式數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展提高了物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)安全，但囿于物聯(lián)網(wǎng)復(fù)雜和動(dòng)態(tài)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及設(shè)備硬件資源的限制，傳統(tǒng)的安全技術(shù)在滿足物聯(lián)網(wǎng)安全性需求方面尚存在很大不足，現(xiàn)實(shí)社會(huì)中不時(shí)報(bào)道的數(shù)據(jù)泄露、黑客入侵、通信干擾等物聯(lián)網(wǎng)安全威脅讓人揪心。

那么，面對(duì)物聯(lián)網(wǎng)安全，我們究竟有哪些應(yīng)對(duì)技術(shù)思路？如何才能規(guī)避物聯(lián)網(wǎng)安全端到端的風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)智能防護(hù)與可信互聯(lián)應(yīng)用，以及創(chuàng)建安全可靠的全場(chǎng)景安全防護(hù)體系呢？

面向物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)者的網(wǎng)絡(luò)智能解決方案

事實(shí)上，解決這種風(fēng)險(xiǎn)的一個(gè)重要而簡(jiǎn)單的方法，就是提高物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的安全性。作為全球領(lǐng)先的嵌入式解決方案供應(yīng)商，賽普拉斯（Cypress）為降低物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的市場(chǎng)投放風(fēng)險(xiǎn)做出了大量工作，并相繼推出了一系列解決方案。

日前，賽普拉斯面向物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)者推出了一條新的捷徑，方便其打造高品質(zhì)、安全、可靠的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品。該解決方案名為IoT-AdvantEdge，囊括了連接芯片、微控制器（MCU）、軟件、開發(fā)工具及支持、生態(tài)伙伴的協(xié)力，其目標(biāo)是通過解決一系列關(guān)鍵物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的設(shè)計(jì)問題，降低開發(fā)的復(fù)雜性。

◆ 芯片：賽普拉斯擁有獨(dú)特的微控制器（MCU）、Wi-Fi、經(jīng)典藍(lán)牙（Classic Bluetooth）/低功耗藍(lán)牙（BLE）組合，它們可以協(xié)同工作，支持從電池供電的攝像頭到醫(yī)療產(chǎn)品的各類物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備需求。此外，它們還集成了軟硬件安全和強(qiáng)大的通信技術(shù)，被應(yīng)用在眾多最精密的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品中。

◆ 軟件：強(qiáng)大的軟件是構(gòu)建高質(zhì)量、安全和可靠產(chǎn)品的基礎(chǔ)，賽普拉斯的軟件專為物聯(lián)網(wǎng)而打造。ModusToolbox 開發(fā)工具鏈與PSoC 等RTOS微控制器（MCU）相配合，極大地簡(jiǎn)化了Wi-Fi和藍(lán)牙（BT/BLE）類物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的開發(fā)。ModusToolbox的中間件能夠助力企業(yè)將其產(chǎn)品連接到領(lǐng)先的云軟件平臺(tái)，或者公有/私有云基礎(chǔ)架構(gòu)上的專有云服務(wù)。此外，賽普拉斯對(duì)Linux內(nèi)核開源的貢獻(xiàn)，也是我們的Wi-Fi和藍(lán)牙產(chǎn)品被物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)人員廣泛使用的重要原因。

◆ 開發(fā)工具與支持：一套全面的開發(fā)工具及支持，對(duì)有效解決物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)十分關(guān)鍵。賽普拉斯的開發(fā)工具包括了低功耗助手、多RF射頻協(xié)同共存、安全認(rèn)證和OTA升級(jí)，能顯著減少將高質(zhì)量產(chǎn)品推向市場(chǎng)所需的時(shí)間和成本。Cirrent（賽普拉斯的子公司）提供的基于云的分析平臺(tái)“物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)智能（INI）”，可以為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品提供連接、網(wǎng)絡(luò)和其他產(chǎn)品性能參數(shù)方面的前所未有的洞察力。賽普拉斯工程師一直飽含激情地支持物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)者社區(qū)和客戶，幫助他們應(yīng)對(duì)打造物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品過程中所遇到的挑戰(zhàn)。

◆ 生態(tài)伙伴的協(xié)力：打造物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品通常需要廣泛的供應(yīng)鏈生態(tài)的協(xié)作。賽普拉斯預(yù)先集成了來自云服務(wù)提供商、特定用途的半導(dǎo)體產(chǎn)品、應(yīng)用開發(fā)者等眾多生態(tài)伙伴的服務(wù)，以幫助企業(yè)更快地將其物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品推向市場(chǎng)。

據(jù)悉，借助IoT-AdvantEdge，企業(yè)能夠克服無線連接、硬件設(shè)備和云安全、功耗、設(shè)備管理和維護(hù)、高集成度、使用便捷性、人機(jī)界面、盈利能力等方面的挑戰(zhàn)，快速地將可靠、安全、高品質(zhì)的產(chǎn)品推向市場(chǎng)。

針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備制造商推出的安全配置

除了上述解決方案之外，賽普拉斯安全配置功能同樣值得一提，因?yàn)樵摴δ芸蔀橹圃焐烫峁┡c支付卡系統(tǒng)制造商同等水平的安全標(biāo)準(zhǔn)。

據(jù)悉，該平臺(tái)由三個(gè)部分組成：PSoC 64 Secure MCU、Data I/O提供的SentriX安全配置平臺(tái)，以及艾睿電子（Arrow Electronics）提供的安全編程設(shè)施。這種加密安全的解決方案，能以定制配置流程幾分之一的成本提供給小批量設(shè)備制造商使用，因?yàn)樵O(shè)備和設(shè)施費(fèi)用可以分?jǐn)偂?/p>

使用內(nèi)置在每個(gè)賽普拉斯PSoC 64 Secure MCU中的特有認(rèn)證軟件，SentriX編程設(shè)備能夠驗(yàn)證每個(gè)PSoC 64單元的真實(shí)性，然后再為它編程安全固件。這樣一來，就無需使用自定義的認(rèn)證協(xié)議了。

此外，針對(duì)每位客戶基于PSoC 64的產(chǎn)品，Arrow的安全編程設(shè)施使用了標(biāo)準(zhǔn)的編程和密鑰生成流程。如果我們?cè)谥圃炝鞒蹋ǘ皇枪?yīng)鏈）中采用加密方式將身份與客戶進(jìn)行綁定，那么每個(gè)訂單都將需要一個(gè)最小訂單量（MOQ）且不可撤銷，而PSoC 64的配置功能就很好地解決了這一業(yè)務(wù)難題。

這種安全配置解決方案能夠防范克隆和惡意軟件編程，如果嘗試使用未經(jīng)授權(quán)的設(shè)備或固件為PSoC 64器件編程，PSoC 64將拒絕編程。同樣，由于用戶代碼存儲(chǔ)在Arrow的安全編程設(shè)施內(nèi)，克隆或偽造也不可行。

三個(gè)層面為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)工程師降低風(fēng)險(xiǎn)

為了幫助物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)工程師降低風(fēng)險(xiǎn)，賽普拉斯從三個(gè)層面入手，采取了相應(yīng)的管控措施：

◆ 降低集成風(fēng)險(xiǎn)：將物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品集成到云端，是物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域面臨的核心技術(shù)挑戰(zhàn)之一。賽普拉斯在ModusToolbox中推出的AnyCloud解決方案，旨在將計(jì)算和連接集成到統(tǒng)一平臺(tái)，簡(jiǎn)化云集成。對(duì)于使用AWS IoT或Arm Pelion的客戶，ModusToolbox也包含了采用云中間件的預(yù)構(gòu)建解決方案，所以能夠?qū)崿F(xiàn)開箱即用。

◆ 降低安全風(fēng)險(xiǎn)：作為物聯(lián)網(wǎng)連接領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，賽普拉斯產(chǎn)品經(jīng)常受到業(yè)界頂級(jí)安全研究人員的測(cè)試與研究，其中PSoC 64安全MCU產(chǎn)品，可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化有關(guān)產(chǎn)品安全性提高方面的工作。

◆ 降低連接風(fēng)險(xiǎn)：物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品經(jīng)常遇到Wi-Fi連接問題，這使消費(fèi)者相當(dāng)不滿。因此，賽普拉斯面向全體Wi-Fi客戶提供了物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)智能（INI）工具。INI不僅對(duì)該領(lǐng)域的現(xiàn)有產(chǎn)品有所幫助，而且也能在α和β版本中使用，以便在產(chǎn)品發(fā)布前發(fā)現(xiàn)、隔離和修復(fù)產(chǎn)品中出現(xiàn)的任何連接問題?，F(xiàn)在INI可以在Linux上運(yùn)行并預(yù)集成在ModusToolbox中，因此能夠快速并有把握地將產(chǎn)品投放市場(chǎng)。

新型物聯(lián)網(wǎng)智能設(shè)備助力新冠疫情防控

作為第三次產(chǎn)業(yè)革命和未來社會(huì)互聯(lián)技術(shù)發(fā)展的新方向，物聯(lián)網(wǎng)給人們的生產(chǎn)、生活帶來了巨大變革。特別是在新冠肺炎疫情之下，基于物聯(lián)網(wǎng)的智能設(shè)備將發(fā)揮巨大作用。

1、基于PSoC的新型接觸追蹤設(shè)備

比如，澳大利亞聯(lián)邦政府以新加坡使用的類似方案為藍(lán)本，推出了用來追蹤新冠病毒傳播的新款藍(lán)牙手機(jī)應(yīng)用；

又如，新南威爾士州一家專門從事激光制導(dǎo)采礦的公司開發(fā)出了用于追蹤新冠病毒傳播的Traci接觸追蹤腕帶。

據(jù)悉，這是一種基于物聯(lián)網(wǎng)的腕帶，既不必交換個(gè)人信息，也無需借助應(yīng)用運(yùn)行。Traci使用LoRa無線技術(shù)，根據(jù)信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量人與人之間的距離。當(dāng)兩個(gè)人彼此靠近接觸對(duì)方時(shí)，設(shè)備間只交換時(shí)間戳以及與用戶安全健康記錄相關(guān)聯(lián)的序列號(hào)。

LoRa編碼的綜合性由大量變量決定，個(gè)人信息缺失，加上由PSoC6提供的保護(hù)，使得Traci基本上無法被黑入。

除了充分運(yùn)用PSoC 6的安全功能以外，Traci也將該MCU的板載EEPROM用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，將其電源管理功能用于節(jié)省電池壽命。

Traci設(shè)備讀取器可以布置在出租車、警察局、醫(yī)院急診室、學(xué)校、商店、飯店、娛樂場(chǎng)所和任何其他有人員聚集的地方。如果其中任何人被檢測(cè)為陽(yáng)性，那么通過在這些固定場(chǎng)所記錄的接觸便可以追溯到個(gè)人。

2、基于PSoC的新冠病毒檢測(cè)儀

此外，位于馬里蘭州蓋瑟斯堡的生物技術(shù)公司Hememics還計(jì)劃在今年年底前完成美國(guó)食品和藥物管理局（FDA）對(duì)新冠病毒檢測(cè)儀的臨床試驗(yàn)。這款儀器能夠在60秒內(nèi)測(cè)定被檢測(cè)者是否感染新冠病毒。該產(chǎn)品采用了賽普拉斯提供的靈活且功能豐富的PSoC 63微控制器。這款微控制器可以幫助Hememics將其獨(dú)特準(zhǔn)確的檢測(cè)功能快速投放市場(chǎng)。

據(jù)悉，Hememics的HemBox生物傳感器系統(tǒng)使用碳基半導(dǎo)體，在一次性使用的生物芯片上檢測(cè)新冠病毒引起的抗體抗原事件和肽間結(jié)合事件。當(dāng)PSoC器件感知到電路阻抗發(fā)生變化時(shí)，就會(huì)記錄事件。通過使用由32個(gè)傳感器組成的陣列對(duì)每滴血進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，其診斷準(zhǔn)確度不劣于家用懷孕試紙檢測(cè)，且足以與基于免疫的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試黃金標(biāo)準(zhǔn)酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定（ELISA）媲美。

總之，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用涉及國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)生活的方方面面。雖然這一技術(shù)作為未來主流發(fā)展趨勢(shì)已經(jīng)成為人類共識(shí)，但其發(fā)展還面臨著諸多挑戰(zhàn)，尤其是安全威脅。只有物聯(lián)網(wǎng)制造商以及全行業(yè)共同努力，認(rèn)真對(duì)待這一問題，才能促進(jìn)全球物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的健康快速發(fā)展