摘要:窄带物联网NB-IOT在未来的应用将会非常广泛,其终端产品的适用检测分析和过往的移动通信产品检测将会有什么不一样的地方?笔者将会和大家一起进行探索分析。
关键词:NB-IOT;物联网;网络部署
引言
窄带物联网NB-IOT在未来的应用将会非常广泛,其终端产品的适用检测分析和过往的移动通信产品检测将会有什么不一样的地方?笔者将会和大家一起进行探索分析。
1.NB-IOT的应用现状
窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IOT)是万物互联网络的一个重要分支。NB-IOT构建于蜂窝网络,只消耗大约180KHz的带宽,可直接部署于现在的2G/3G/4G甚至5G网络,通过采取带内、保护带或独立载波等三种部署方式,与现有网络共存以实现低成本部署、最快速应用的目的。
由于NB-IOT自身具备的低功耗、广覆盖、低成本、大容量等优势,使其可以广泛应用于多种垂直行业,如远程抄表、资产跟踪、智能停车、智慧农牧业、智能监控、智能报警等等。
我国运营商在建设运营NB-IOT网络后,各类NB-IOT应用接入点通过网络,可以在后台管理软件实时看到各个接入点反馈回来的各种信息,例如监控报警信息,烟雾触发报警信息,定期抄表信息,畜牧养殖牛羊活动信息等等。
2.NB-IOT适用检测的必要性
随着NB-IOT网络布局成熟,芯片大规模生产后,各类应用广泛,未来,物联网时代真的就要来临了。但是各种应用接入网络后,使用的稳定性,安全性,未来必然会成为各用户关心的重要方面。那么我们第三方检测机构,面对NB-IOT的大规模推广使用,应当如何满足检测需求呢?
如上图,过往我们的测试经验,主要集中在短距离宽带的WiFi,长距离高速的移动蜂窝语言数据通信技术2G/3G/4G,以及短距离低速的蓝牙,ZigBee等技术上,NB-IOT则是一种长距离低速的通信技术。针对长距离,我们需要关心的就是产品终端方面的发射功率,占用带宽等方面,而低速率方面,我们则需要关心它的通信抗扰特性,统一接口方面等等。
3.NB-IOT技术的对比分析
3.1安全性以及可靠性
NB-IOT与传统物联网的安全需求有很多相似之处,但也有着若干区别。主要有感知层、传输层和处理层这3方面。
3.1.1感知层,位于NB-IOT的最低层,是所有上层架构及服务的基础。由于NB-IOT的传输媒介依赖于开放的无线网络,攻击者可以通过窃取链路数据,分析流量特征等各种手法获取NB-IOT终端的信息,从而展开后续攻击。另一种方式,通过复制节点,消息篡改等方式,进行破坏。例如,在典型的NB-IOT智能电表应用中,若攻击者俘获了某个用户的的NB-IOT终端,则可以任意修改该电表的读数,从而直接影响到用户的切身利益。在感知层,一般采取的是密匙及双向身份认证以避免“伪基站”及其他攻击方式。所涉及的关键技术主要是接入控制技术、终端边界防护与隐私保护技术、蜂窝通信技术,以及轻量级密码技术等。
3.1.2传输层,一个NB-IOT覆盖扇区,可以接入10万个传输终端,海量的大量连接身份认证和接入控制,是需要一个非常高效的传输机制。所涉及的关键技术有身份认证技术、数据认证与鉴权技术、入侵检测技术以及安全通信协议等。
3.1.3处理层,经过感知层和传输层后,大量的数据汇聚在处理层,形成海量的资源,为各类应用提供数据支持。其主要安全特性是对海量数据的容灾备份、各类应用的用户访问控制、系统防护入侵检测、用户行为的安全审计以及对海量数据交互过程中的校验。
因此针对检测的时候,无线物理安全干扰以及计算机网络密匙攻击等方式,都是可行的方案选择。想一想,假设一个城市中,未来涉及的NB-IOT终端成万上亿的时候,电磁波干扰或者系统性的密匙攻击产生时,我们应当如何防护呢?
3.2传输数据数据速率、功耗、频谱效率、网络覆盖特性、时延
这几方面,基于NB-IOT是在传统移动通信网络上进行部署,因此与以往移动通信网络的检测大同小异,不另做特别阐述。
3.3成本
据国家统计数据,截止至2017年底,中国的NB-IOT基站已经达到40万个,三大运营商全网支持,芯片领域华为、高通、中兴、联发科等商用新品陆续进入市场。在模组领域,以中小企业为主体,价格从近200元降至35元;平台方面,三大运营商、华为等企业着力打造NB-IoT平台,聚集产业链。一个行业是否能发展,是否有前景,关键还是看成本。
结束语:综上,NB-IOT不需要额外进行网络建设,只需在原移动蜂窝网进行部署,一个扇区接入容量大,覆盖面广,终端芯片价格便宜,使用场景多,安全,可靠,这就显示出其成本优势了,未来,物联网社会就会到来,在科幻电影中看到的随处可触摸的电子世界,有可能到来了。
参考文献:
[1]《华为 NB-IOT解决方案》
[2]高磊,金鑫.物联网安全关键技术与挑战[J].通讯世界.2017.
[3]吴振强,周彦伟,马建峰.物联网安全传输模型[J].计算机学报.2011.
论文作者:吴煜民
论文发表刊物:《基层建设》2018年第25期
论文发表时间:2018/9/17
标签:终端论文; 将会论文; 网络论文; 数据论文; 窄带论文; 华为论文; 蜂窝论文; 《基层建设》2018年第25期论文;