9、万亿传感器安全：应用、分类与挑战

万亿传感器安全：应用、分类与挑战

1. 引言

物联网（IoT）和网络物理系统（CPS）应用中普适计算的发展，使得过去十年中连接设备的数量大幅增加。普遍的传感技术与物联网应用的结合，让数十亿设备接入互联网，每个设备又可能配备多个传感器，从而引领我们进入了万亿传感器时代。预计到2035年，物联网/网络物理系统应用使用的设备数量将达到一万亿。

万亿个地理上分散的传感器实现了实时监测和实时数据分析。这使得故障检测与诊断、控制决策、资源共享与管理成为可能，还能优化系统安全性。传感器在众多应用领域都有需求和机会，如环境污染监测、个人健康监测、制造业监管、能源收集、食品配送、全球灾害监测和老化基础设施监测等。

智能手机的大规模使用推动了传感器行业的显著增长。从2007年到2014年，移动传感器市场增长了近200%。现代智能手机采用加速度、压力、红外、湿度、温度、光线和接近传感器等，以支持不同应用。2014年，麦克风、加速度传感器、磁传感器和陀螺仪的需求增长到100亿。随着虚拟现实和物联网技术在未来十年的进一步发展，预计这种增长趋势将持续。

不同设备对传感器的使用数量差异较大，典型的智能手机约使用15个传感器，现代车辆约使用200个传感器，智能家居系统约采用100个传感器，而个人可能会使用10个可穿戴医疗传感器（WMS）。随着移动医疗或电子医疗技术的进步，可穿戴医疗传感器的数量正在增加。

传感器成本是其在不同市场细分领域快速发展的关键驱动因素。像通用电气（GE）这样的公司通过先进的实时数据分析，为工业物联网应用提供支持，以提高生产效率、改善执行效果和优化业务流程，进一步推动了工业过程监测中特定应用传感器的使用。昂贵或关键的工业过程/机器的进一步发展也需要大规模的实