IoT開発者が直面している4つの主要な技術的課題

モノのインターネットの台頭（IoT）は、開発者にセキュリティ、プライバシー、接続性、互換性、耐久性という4つの主要な課題を提示します。 IoTデバイスが私たちの生活にますます統合されるようになるにつれて、これらのデバイスとそのデータが安全であることを保証することが重要です。

モノのインターネットの台頭もいくつかのプライバシーの懸念を引き起こしました。これらのデバイスは、適切に保存および共有する必要がある機密データを収集することが多いためです。接続性は別の課題です。接続する必要がある多数のデバイスは、集中サーバー/クライアントモデルから分散型IoTネットワークに移動する必要があるためです。

最後に、IoTデバイスの互換性と耐久性は、標準化されたプロトコルの欠如と、これらのデバイスが通常一般的なコンピューティングデバイスよりも長く続くという事実により、大きな課題をもたらします。メーカーがサービスを停止したとしても、開発者はデバイスが適切に機能することを確認する必要があります。

モノのインターネットは世界を一掃しています。数百万の接続されたセンサーとスマートデバイスは、毎日家、オフィス、都市、さらにはコストを削減し、エネルギー消費を削減し、効率と顧客サービスを増やし、私たちと環境をよりよく理解するための前例のない機会を生み出しています。

モノのインターネットは、テクノロジー業界の歴史の中で最大のブレークスルーの1つとして知られており、すぐに小売店からホテル、車や航空機まで、私たちの生活のあらゆる側面の固有の部分になります。それで。

しかし、これの追加のユーティリティには、適切なソリューションと方法を通じて満たし、克服する必要がある一連の警告と要件が付属しています。将来の4つの課題があります。

安全チャレンジ

モノのインターネットは深刻なセキュリティの問題となっており、世界的に有名なテクノロジー企業や政府機関の注目を集めています。ベビーモニター、スマート冷蔵庫、バービー人形、薬物注入ポンプ、カメラ、さらにはアサルトライフルがハッキングされ、セキュリティの悪夢を引き起こすためにモノのインターネットの未来を告げました。多くの新しいノードがネットワークとインターネットに追加されているため、特に一部のデバイスのセキュリティの脆弱性により、悪意のある攻撃ベクトルと悪意のある動作を実行する可能性を悪意のあるアクターに提供します。

セキュリティのより重要な変化は、モノのインターネットが私たちの生活により統合されるという事実からもたらされます。懸念は、機密情報と資産の保護に限定されなくなります。私たちの生活と健康は、ペースメーカーがハッキングされているため、IoTハッカーによって標的にされる可能性があります。昨年のウクライナのパワーグリッドに対するハッカー攻撃によって警告されているように、重要な都市インフラも標的にされる可能性があります。

モノのインターネットの不安の背後には多くの理由があります。これの一部は、業界が「ゴールドラッシュ」状態にあり、すべてのメーカーが次の革新的な相互接続デバイスを立ち上げて、競合他社の前にスクランブルするために急いでいるためです。この場合、機能性が主要な焦点となり、セキュリティは二次的な位置を占めます。

さらに、多くのIoT開発者は、多くの場合、組み込みシステムプログラミングのバックグラウンドから来ており、IoTプログラミングの脅威については何も知りません。彼らは必ずしもインターネットの敵対的な相互接続された環境でプログラムする知識と専門知識を持っているわけではなく、最終的には機能的な観点から信頼できるコードを書きますが、簡単にリモートで悪用することができます。

スケーラビリティの問題は、安全でないIoT製品の出現にもつながりました。実際、今日使用されているセキュリティソリューションの多くは、汎用コンピューティングデバイス用に作成されています。 IoTデバイスには、十分なコンピューティングパワー、ストレージ容量、さらにはこれらのソリューションを展開するのに適したオペレーティングシステムが欠けていることがよくあります。

プライバシーチャレンジ IoTデバイスによって収集されたデータの一部は非常に敏感であり、米国の健康保険の流通および説明責任法（HIPAA）などの法律によって保護されており、閲覧やクリック習慣と基本的に異なります。ただし、データを保存したり、他のサービスプロバイダーとデータを共有する場合、必要な予防措置は取られていません。サプライヤーとメーカーは、このデータを廃棄するか、データ侵害が発生した場合に消費者が害を受けないようにするために、個人を特定できる情報（PII）を削除する必要があります。

考慮すべきもう1つのことは、単一のデバイス（スマートトースターなど）について生成されたデータ自体が他のデバイスからのデータと組み合わせると、消費者のライフパターンなどを明らかにする可能性があることです。 、この情報が悪い人の手に渡ると、大きなダメージを与える可能性があります。多くの場合、犯罪者は、必要な情報を取得するために、暗号化されたコミュニケーションをsn索する必要さえありません。 LGSイノベーションによる調査は、この問題について詳しく説明し、IoTトラフィックとプライバシーを保護するDIYソリューションを提案しています。

コネクタリティチャレンジ非常に多くのデバイスを接続することは、IoTの将来の最大の課題の1つであり、現在の通信モデルと基礎となる技術の構造に挑戦します。現在、集中型サーバー/クライアントのパラダイムに依存して、ネットワーク内のさまざまなノードを認証、承認、および接続しています。 現在のIoTエコシステムの場合、このモデルは十分であり、数十、数百、または数千のデバイスを含んでいます。ただし、ネットワークが数十億または数千億のデバイスを接続するために開発されると、集中化されたプロキシシステムがボトルネックになります。このようなシステムは、このような大量の情報交換を処理できるクラウドサーバーを維持するために膨大な投資と費用を必要とし、サーバーが利用できない場合はシステム全体がクラッシュする可能性があります。

モノのインターネットの未来は、分散型IoTネットワークに大きく依存する必要があります。この一部は、スマートデバイス（IoTセンターなど）が時間批判的な操作を担当するFOGコンピューティングモデルの使用など、機能をエッジに移動することで実現できますが、クラウドサーバーはデータの収集と分析の責任を担当します。

その他のソリューションには、ポイントツーポイント通信の使用が含まれます。ポイントツーポイント通信では、エージェントの関与なしにデバイスが互いを直接識別および認証し、情報を交換することが含まれます。ネットワークは、単一の障害点なしでメッシュ構造で作成されます。このモデルには、特にセキュリティにおいて独自の課題がありますが、これらの課題は、いくつかの新興IoTテクノロジー（ファントムプロトコルなど）の成功または他の実績のあるモデル（ブロックチェーンなど）を活用することで達成できます。

互換性と永続性の課題最初の業界として、モノのインターネットは多くの異なる方向に進んでおり、多くの異なる技術が標準になるために競合しています。たとえば、現在、Zigbee、Z-Wave、Wi-Fi、Bluetooth、Bluetooth Low Energy（BTLE）がすべて競合して、デバイスとセンター間の主要な伝送メカニズムになりつつあります。これにより、困難が発生し、デバイスを接続する際に追加のハードウェアとソフトウェアの展開が必要になります。

その他の互換性の問題は、非固有のクラウドサービス、標準化されたM2Mプロトコルの欠如、およびIoTデバイス間のファームウェアとオペレーティングシステムの違いに由来しています。

これらのテクノロジーのいくつかは、最終的に今後数年間で段階的に廃止され、それらを使用しない機器になります。これは特に重要です。スマート冷蔵庫やテレビなどのIoTデバイスは、数年続く汎用コンピューティングデバイスよりもはるかに長く続く傾向があり、メーカーがサービスを停止しても適切に機能できるはずです。

私は、懸念の抽象化と分離の概念が、モノの発展に直面する互換性の課題の多くを克服するのにどのように役立つかについて議論しました。この点でのその他の注目すべき努力には、AferoやAppleのHomeKitなどのプラットフォームの作成が含まれます。これにより、開発者は、プラットフォームをコミュニケーションとセキュリティに責任を負わせながら機能に集中できます。

モノのインターネット開発チャレンジFAQ（FAQ）

IoT開発におけるセキュリティの課題は何ですか？

IoT開発における主要な課題は、デバイスとそのデータのセキュリティを確保することです。接続性により、IoTデバイスは多くの場合、サイバー攻撃に対して脆弱であり、データ侵害につながる可能性があります。開発者は、これらの脅威を防ぐために、暗号化および安全な通信プロトコルを含む強力なセキュリティ対策を実装する必要があります。さらに、IoTデバイスによって収集されたデータのプライバシーへの影響を考慮し、データ保護規制へのコンプライアンスを確保する必要があります。

相互運用性はIoT開発にどのように影響しますか？

相互運用性は、IoT開発における大きな課題です。さまざまなメーカーの多数のデバイスの場合、これらのデバイスがシームレスに通信して連携することが重要です。これには、標準のプロトコルとインターフェイスを使用する必要があります。これは、IoTデバイスの多様性のために達成するのが難しい場合があります。開発者は、デバイスをより広いIoTエコシステムと統合できるように、設計段階で相互運用性を検討する必要があります。

IoTデータ管理と分析の課題は何ですか？

IoTデバイスは大量のデータを生成し、ストレージ、管理、分析に課題をもたらします。開発者は、このデータを処理し、そこから貴重な洞察を抽出するために効率的なデータ管理システムを実装する必要があります。これには、多くの場合、クラウドストレージとビッグデータ分析ツールの使用が含まれます。さらに、多くのIoTアプリケーションのリアルタイムの性質により、データ管理と分析の複雑さも追加されます。

消費電力はIoT開発にどのように影響しますか？

多くのIoTデバイスは、バッテリー駆動型であり、人間の介入なしで長期間動作するように設計されています。これにより、消費電力はIoT開発の重要な要素になります。開発者は、低電力コンポーネントの使用、発電モードの実装、およびエネルギー消費を削減するためのソフトウェアの最適化を含む、電力消費を最小限に抑えるためにデバイスを最適化する必要があります。

IoTアプリケーション拡張の課題は何ですか？

スケーリングは、IoT開発におけるもう1つの大きな課題です。接続されたデバイスの数が増えると、これらのデバイスの管理と調整の複雑さも増加します。開発者は、このスケールを処理するためにアプリケーションを設計する必要があります。これには、分散アーキテクチャとスケーラブルなクラウドサービスの使用が含まれる場合があります。さらに、パフォーマンスに対するスケールの影響を考慮し、デバイスの数が増えるにつれてアプリケーションが高性能レベルを維持することを確認する必要があります。

デバイスの多様性はIoT開発にどのように影響しますか？

機能、オペレーティングシステム、通信プロトコル内のIoTデバイスの多様性は、開発者に大きな課題を提示します。彼らは、アプリケーションがさまざまなデバイスをサポートできるようにする必要があります。これには、これらのさまざまなプラットフォームとクロスプラットフォームソリューションを開発する能力を深く理解する必要があります。

IoTデバイスの信頼性を確保するという課題は何ですか？

IoTデバイスは通常、挑戦的な環境で動作し、長期間にわたって確実に動作することが期待されています。これには、デバイスがこれらの条件に耐えることができるように、強力なハードウェア設計と厳密なテストが必要です。さらに、開発者は、発生する可能性のある障害を処理するために、ソフトウェアにフォールトトレランスと回復メカニズムを実装する必要があります。

コスト要因はIoT開発にどのように影響しますか？

コストは、IoT開発の重要な要素です。開発者は、コンポーネントのコスト、開発コスト、運用コストとIoTアプリケーションが提供する価値のバランスをとる必要があります。強力なセキュリティ、相互運用性、およびスケーラビリティの必要性を考えると、すべてが開発コストを増加させるため、これは特に困難な場合があります。

IoTデバイスを維持することの課題は何ですか？

メンテナンスは、IoT開発の重要な側面です。開発者は、特にリモートまたは到達しにくい場所にデバイスを展開する場合、デバイスを更新および修復する方法を検討する必要があります。これには、デバイス内のリモート更新メカニズムと自己診断機能の実装が必要です。

法律や規制は、モノのインターネットの発展にどのように影響しますか？

法律と規制は、モノのインターネットの開発に大きな影響を与えます。開発者は、データ保護法、セキュリティ規制、ワイヤレス通信基準など、デバイスの法的要件を展開しているエリアにあることを理解する必要があります。これらの法律を遵守しないと、罰則につながり、会社の評判を損なう可能性があります。

以上がIoT開発者が直面している4つの主要な技術的課題の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。