物聯(lián)網(wǎng)廣泛應(yīng)用于智能交通、基礎(chǔ)測(cè)量、工業(yè)監(jiān)測(cè)、環(huán)境保護(hù)、城市規(guī)劃、公共安全、食品追溯、智慧醫(yī)療等多個(gè)領(lǐng)域。隨著技術(shù)和應(yīng)用的不斷發(fā)展，可以預(yù)見，物聯(lián)網(wǎng)將給人們的生活和工作方式帶來(lái)深刻的變革。然而，物聯(lián)網(wǎng)在帶來(lái)諸多好處的同時(shí)，也給軟件用至整個(gè)信息技術(shù)領(lǐng)域帶來(lái)了前所未有的挑戰(zhàn)。

　　在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，大量的傳感器節(jié)點(diǎn)不斷地向數(shù)據(jù)中心傳遞所采集的數(shù)據(jù)，從而形成了海量的數(shù)據(jù)流。數(shù)據(jù)中心不僅需要理解這些數(shù)據(jù)，而且需要及時(shí)地分析處理這些數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)有效的感知和控制。通過(guò)分析我們不難看出物聯(lián)網(wǎng)具有以下特點(diǎn)，對(duì)軟件技術(shù)形成了巨大的挑戰(zhàn)，以下點(diǎn)需要加強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)研究，并形成有效的解決方案。

　　1) 傳感器節(jié)點(diǎn)及采樣數(shù)據(jù)的異構(gòu)性

　　物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中包含形形色色的傳感器，如交通類傳感器、水文類傳感器、地質(zhì)類傳感器、氣象類傳感器、生物醫(yī)學(xué)類傳感器等，其中每一類傳感器又包括諸多具體的傳感器，如交通類傳感器包括GPS傳感器、RFID傳感器、辦事處識(shí)別傳感器、電子照相身份識(shí)別傳感器、交通流量傳感器(紅外、線圈、光學(xué)、視頻傳感器)、路況傳感器、車況傳感器等。這些傳感器不僅結(jié)構(gòu)和功能不同，而且所采集的數(shù)據(jù)也是異構(gòu)的。這種異構(gòu)性極大地提高了軟件開發(fā)和數(shù)據(jù)處理難度。

　　2) 物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)及數(shù)據(jù)的海量性

　　物聯(lián)網(wǎng)終端的規(guī)模將是互網(wǎng)的數(shù)十倍，2020年物聯(lián)網(wǎng)終端的規(guī)模很可能達(dá)到千億量級(jí)，2030年有可能達(dá)到萬(wàn)億量級(jí)。這些終端所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量也是海量的，數(shù)據(jù)規(guī)模將從今天的數(shù)百EB增長(zhǎng)到數(shù)百ZB。海量數(shù)據(jù)的存貯、傳輸與及時(shí)處理將面臨前所未有的挑戰(zhàn)。

　　3) 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的時(shí)效性

　　物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)所反映的都是在數(shù)據(jù)采集時(shí)刻傳感器的狀態(tài)。例如，機(jī)場(chǎng)油庫(kù)溫度傳感器的采樣值只在規(guī)定的時(shí)間范圍(如1分鐘)內(nèi)有效，一旦超出該時(shí)間范圍，傳感器的采樣值也就不再有效。此外，由于傳感器數(shù)據(jù)反映的是被監(jiān)控目標(biāo)的物理狀態(tài)，系統(tǒng)反應(yīng)速度過(guò)慢超過(guò)規(guī)定的時(shí)間范圍就可能導(dǎo)致災(zāi)難性的后果，這就要求物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)必須具有快速反應(yīng)的能力。

　　4) 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的時(shí)空敏感性

　　與普通互聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)不同，物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)普遍存在著空間和時(shí)間性性—每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有地址位置，每個(gè)數(shù)據(jù)采樣值都有時(shí)間屬性，而且許多節(jié)點(diǎn)的地理位置還是隨時(shí)間連續(xù)變化和移動(dòng)的。例如，在智能交通系統(tǒng)中，每個(gè)車輛安裝了高精度GPS，在交通網(wǎng)絡(luò)中動(dòng)態(tài)地移動(dòng)。候鳥跟蹤系統(tǒng)通過(guò)GPS所跟蹤的位置與遷徙路線也是隨時(shí)間動(dòng)態(tài)變化的。即使是位置固定的傳感器，如車庫(kù)中傳感器采集的空閑車位數(shù)也是一個(gè)與時(shí)間和空間相關(guān)的值。由此可見，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)空間和時(shí)間屬性的智能化管理是至關(guān)重要的。

　　5) 物聯(lián)網(wǎng)高度安全性與隱私性

　　目前生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)所需要的芯片等組件的費(fèi)用也比較高，把所有物品都植入識(shí)別芯片這一點(diǎn)現(xiàn)在看來(lái)還不太現(xiàn)實(shí)。還有一個(gè)難題是如何實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)。在物聯(lián)網(wǎng)中，由于物體之間的聯(lián)系更緊密，甚至物體和人也被連接起來(lái)，因此大量的數(shù)據(jù)及用戶隱私如何得到保護(hù)，就成為亟待解決的問(wèn)題。

　　安全與隱私保護(hù)是信息技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)永恒的主題，而物聯(lián)網(wǎng)將安全與隱私的要求提升到了一個(gè)新的高度。由于物聯(lián)網(wǎng)中接入了大量的隱私敏感設(shè)備，如攝像頭、錄音設(shè)備、位置跟蹤設(shè)備、指紋采集器、醫(yī)療傳感器等，保護(hù)不當(dāng)可能導(dǎo)致大量隱私信息被竊取并被非法使用。此外，物的接入也帶來(lái)了諸多新的問(wèn)題如基于物量的隱蔽信道問(wèn)題及隱私泄露問(wèn)題，如通過(guò)家庭的電流變化可以推斷家庭的活動(dòng)規(guī)律等私密信息。

　　更多研究?jī)?nèi)容請(qǐng)參考《中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展年度藍(lán)皮書（2011）》，本藍(lán)皮書依托中科院研發(fā)優(yōu)勢(shì)，集結(jié)國(guó)內(nèi)著名物聯(lián)網(wǎng)專家及各相關(guān)行業(yè)權(quán)威人士，通過(guò)仔細(xì)研究市場(chǎng)，編撰而出的專業(yè)、權(quán)威的研究報(bào)告，供政府決策者和廣大業(yè)內(nèi)人士參考。