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我们预期智慧电网所产生的利益将远超过智慧电表本身的成本。智慧电网的主要技术为监测电力传输线路、管理变电站、将太阳能或风力发电等微型发电站整合至网路、使用大型电池等等。这些技术可以让电力公司快速判断导致电力过度消耗的原因,也能更好地管理电力,确保能够稳定供电给用户,尽可能地避免或延后建立新电厂以节省开销。电力公司在整个过程中的利益是显而易见的,设备正常运转时间延长、降低开发投入成本、效率更高。虽然对于电力公司而言,太阳能、风能和储能技术的投资报酬率并不十分明显,但迫于上述技术整合的政策压力以及规范要求,让电力公司除了投资外,没有多少其它选择。
智慧电网是一种嵌入式机器的IoT网路,这些嵌入式设备能检测与控制地球的能源利用效率。智慧电网相当依赖机器之间的互动,以便更有效率地利用资源。
智慧电网IoT的启示
扩展部署中的智慧电网带给我们许多启示。如果没有可观的利益,就不可能有IoT。IoT不仅应逐步部署,也应该要能广泛运用于各领域的装置上。除了效率或经济因素,还要考虑是否足够安全,不然IoT将成为影响所有人的技术灾难。
安全性所扮演的关键角色
我们正处在智慧电网逐步扩张的世界里。美国大约一半的家庭已拥有具备通讯功能的先进电表;全球各国的电力公司正在安装控制分散式自动化供电管理设备;自来水、天然气公司也要开始投资类似项目。尽管这市场的势头强劲、发展很快,但系统安全也存在本质上的缺陷。
对于不法份子来说,智慧电网将是他们获利的首要目标。当怀着恶意的组织介入智慧电网,他们就将带来灾难。他们可以透过电力公司的通讯网路漏报用电量或是伪造感测器数据,进而中断电力。
安全是当今智慧电网的热门话题,技术上也有相当的进展。现在大多数通讯采用像是AES-128标准加密演算法,保护电力网路的数据数据和命令传输。然而令人担忧的是,我们缺乏解决密钥保护或对于嵌入式智慧电网设备使用期限管理的相关安全标准。这种情况是非常危险的。加密演算法能确保通讯网路安全,但缺乏密钥和有效期限的管理很可能带来攻击威胁。不法份子可以对智慧电表进行物理侦测,并获得通讯密钥。
保证IoT安全
从智慧电网的架设来看,在IoT部署之初就必须将安全纳入考量。现在我们来瞭解一下IoT的特征,以及为什么需要整合安全保护。
许多远端、分布式感测器和控制设备部署在不受监控的位置。与有安装摄影监控设备的ATM不同,智慧电表并没有监管设备。因此不法份子可以很容易地获得设备并进行分析。
部署IoT的目的是更有效地管理重要资产的健康和安全。例如健康感测器网路能监测人类生活并更好地控制医疗保健成本;汽车网路则可以使交通运输更加安全、能源效率更高。这些例子影响到人类的健康、医疗成本、交通运输安全以及能源效率等等。这样的高附加价值提高了不法份子试图利用IoT漏洞的机率。
机器间的通讯存在着风险。当人类很少干涉设备之间的联系时,我们会难以发现篡改行为,直到实际灾难发生。
积体电路是支撑IoT的重要因素之一,也是保证IoT安全的关键。晶片整合了像是AES与椭圆曲线加密等经过验证的演算法,提供设计者建构安全装置的工具箱。更先进的整合方案还具有针对产品生命周期的安全管理,能确保安全地装载程式与侦测是否有人对产品进行物理攻击。整合晶片不但保证IoT安全,也可以让产品设计人员保证未来IoT部署的安全性。
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