物聯(lián)網(wǎng)的終端是物品,，人們的生活和工作都離不開周圍成千上萬的各種物品,。人是主體，物品是客體,。對物聯(lián)網(wǎng)最直觀的理解是人們需要知道哪些物品,，并控制他們發(fā)揮其作用。物聯(lián)網(wǎng)需要識別物品,，也需要識別人,，本文討論物聯(lián)網(wǎng)識別人們身份的相關(guān)技術(shù)。

　　物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)含自動(dòng)識別

　　物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)概括起來主要體現(xiàn)在3個(gè)方面：一是互聯(lián)互通,；二是識別與通信特征,，即納入物聯(lián)網(wǎng)的“物”一定要具備自動(dòng)識別與物物通信（M2M）的功能,；三是智能化特征,，即網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)具有自動(dòng)化、自我反饋與智能控制的特點(diǎn),。其中“識別與通信特征”和“智能化特征”都離不開物體和相關(guān)人員的身份識別,，物體具備自動(dòng)識別與物物通信的功能，物聯(lián)網(wǎng)平臺,、物體,、人員相互能夠自動(dòng)識別身份。

　　以此可見,，自動(dòng)識別在物聯(lián)網(wǎng)中占有重要地位,，而生物識別技術(shù)是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識別最重要的手段之一。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi),，生物識別技術(shù)廣泛應(yīng)用于綠色農(nóng)業(yè),、工業(yè)監(jiān)控、公共安全、城市管理,、遠(yuǎn)程醫(yī)療,、智能家居、智能交通和環(huán)境監(jiān)測等各個(gè)行業(yè),。

　　電子身份識別服務(wù)的概念

　　電子身份識別（EID）應(yīng)用由來已久,。從計(jì)算機(jī)產(chǎn)生之初，使用口令來驗(yàn)證計(jì)算機(jī)使用者的身份是最早的EID應(yīng)用,。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,，EID應(yīng)用逐漸擴(kuò)展到電子政務(wù)和民生領(lǐng)域，負(fù)責(zé)市民,、政府官員和移動(dòng)終端的身份識別,。

　　與互聯(lián)網(wǎng)相同，物聯(lián)網(wǎng)能識別用戶和物體的一切信息都是用一組特定的數(shù)據(jù)來表示的,。這組特定的數(shù)據(jù)代表了數(shù)字身份,，所有對用戶和物體的授權(quán)也是針對數(shù)字身份的授權(quán)。如何保證以數(shù)字身份進(jìn)行操作的使用者就是這個(gè)數(shù)字身份合法擁有者,，也就是說保證使用者的物理身份與數(shù)字身份相對應(yīng),，EID服務(wù)就是為了解決這個(gè)問題。作為物聯(lián)網(wǎng)的第一道關(guān)口,，EID服務(wù)的重要性不言而喻,。

　　在真實(shí)世界，對用戶身份認(rèn)證的基本方法可以分為3種：說出所知道的信息,、展示所擁有的東西,、提供獨(dú)一無二的生物特征。在物聯(lián)網(wǎng)中身份認(rèn)證手段與真實(shí)世界中一致,。物聯(lián)網(wǎng)中身份認(rèn)證的手段包括：一,、輸入保密信息，如用戶的姓名,、通行字或加密密鑰等,； 二、展示訪問卡,、鑰匙或令牌等實(shí)物,，通過詢問應(yīng)答系統(tǒng)和物理識別設(shè)備來識別；三,、利用生物特征,，如指紋、聲音,、視網(wǎng)膜等識別技術(shù)對用戶進(jìn)行唯一的識別,。

　　基于生物特征的電子身份識別

　　基于生物特征的EID指通過對生物體（一般特指人）本身的生物特征來區(qū)分生物體個(gè)體的電子身份識別技術(shù)。目前生物特征的研究領(lǐng)域非常多，主要包括語音,、臉,、指紋、手掌紋,、虹膜,、視網(wǎng)膜、體形,、敲擊鍵盤,、簽字等。針對物聯(lián)網(wǎng),，我們選擇人臉,、語音、指紋和虹膜4種生物特征作為基于生物特征的EID服務(wù)的識別基礎(chǔ),。

　　人臉識別

　　人臉識別的優(yōu)勢在于其自然性和不被被測個(gè)體察覺的特點(diǎn),。但人臉識別技術(shù)難度很高，被認(rèn)為是生物特征識別領(lǐng)域,，甚至人工智能領(lǐng)域最困難的研究課題之一,。

　　語音識別

　　語音識別利用錄音設(shè)備不斷地測量、記錄聲音的波形和變化,，將現(xiàn)場采集到的聲音與登記過的聲音模板進(jìn)行匹配,，從而確定用戶的身份,。這種識別技術(shù)因?yàn)榧夹g(shù)問題識別精度不高。

　　指紋識別

　　指紋識別作為識別技術(shù)已經(jīng)有很長的歷史了,，可以可靠地確認(rèn)一個(gè)人的身份,。但是,，某些人或某些群體的指紋因?yàn)橹讣y特征很少很難識別,，手指出汗或被污染時(shí)常常無法識別,。

　　虹膜識別

　　虹膜識別技術(shù)比其他生物認(rèn)證技術(shù)的精確度高幾個(gè)到幾十個(gè)數(shù)量級。虹膜識別的缺點(diǎn)是使用者的眼睛必須對準(zhǔn)攝像頭,，而且攝像頭近距離掃描用戶的眼睛,，是一種侵入式識別方式,，會(huì)造成一些用戶的反感,。

　　電子身份識別在智慧城市中的應(yīng)用

　　在政府的推動(dòng)下，物聯(lián)網(wǎng)將廣泛應(yīng)用于智慧城市的各個(gè)領(lǐng)域,，提高政府辦事效率,。EID服務(wù)在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用解決了智慧城市的身份識別問題。從物聯(lián)網(wǎng)的定義看,，EID服務(wù)是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的前提,，物聯(lián)網(wǎng)要達(dá)到智能化和自動(dòng)化，必須首先確定用戶及其物品的合法身份，針對城市的所有物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用都需要EID服務(wù),。

　　中興通訊提出智慧城市五合一應(yīng)用方案,，把最常用的民生活動(dòng)：戶口登記、選舉活動(dòng),、駕照驗(yàn)證,、水電氣服務(wù)、醫(yī)療服務(wù),，綜合在一起管理,，所有驗(yàn)證信息統(tǒng)一保存，各個(gè)機(jī)構(gòu)不必重復(fù)采集市民數(shù)據(jù),。綜合管理方案讓市民生活更優(yōu)化,，讓城市更智慧。

　　戶口登記信息能證明市民身份,，還能憑此核查國籍,、年齡、血緣關(guān)系等狀態(tài)數(shù)據(jù),；選舉證明是市民在某項(xiàng)選舉活動(dòng)中具有選舉權(quán)的證明,；在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，駕照的驗(yàn)證變得非常簡單,，驗(yàn)證終端連接到物聯(lián)網(wǎng)后,，可以在線查詢和離線驗(yàn)證；水電氣是市民最重要的生活資料,，目前水電氣供應(yīng)分屬不同的系統(tǒng),，抄表、繳費(fèi)都不方便,，將水電氣服務(wù)納入物聯(lián)網(wǎng)管理之后,，水表、電表和氣表都實(shí)現(xiàn)智能化,，將大大方便市民的生活,，并提高管理效率；在物聯(lián)網(wǎng)中,，可以把醫(yī)療儀器改造為智能傳感器,，通過醫(yī)院和家庭兩端的醫(yī)療智能傳感器連通醫(yī)院和家庭，建立遠(yuǎn)程醫(yī)療中心,，進(jìn)行遠(yuǎn)程咨詢,、遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)和遠(yuǎn)程診斷。

　　智慧城市五合一應(yīng)用方案以EID服務(wù)為中心,，采用智能卡技術(shù)實(shí)現(xiàn)生物識別功能,，通過身份信息采集,、網(wǎng)絡(luò)傳輸、統(tǒng)一管理和業(yè)務(wù)處理等多個(gè)環(huán)節(jié)讓城市智慧化,。

　　智能卡

　　方案選用帶CPU的智能卡,，存儲用戶ID、用戶口令,、數(shù)字證書,、私鑰4種數(shù)據(jù)，以及戶口登記,、選舉證明,、駕照、水電氣服務(wù)和醫(yī)療服務(wù)的關(guān)鍵業(yè)務(wù)信息,。智能卡內(nèi)保存密碼算法,、公鑰證書及其對應(yīng)私鑰，簽名,、加密在智能卡中進(jìn)行,，私鑰不出卡，涉密內(nèi)容不可拷貝,，并采用雙強(qiáng)因子認(rèn)證——使用生物特征代替 PIN 碼認(rèn)證,。

　　智慧城市方案各部分組成如圖1所示。

　　圖1 智能卡相關(guān)設(shè)備和用戶,、物聯(lián)網(wǎng)平臺的關(guān)系

　　綜合生物識別

　　4種生物識別技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn),。所以，電子身份識別服務(wù)采用綜合生物識別方法,，把4種生物識別集成起來,，分成兩組，一組是自然識別,，包含人臉識別和語音識別,，另外一組是準(zhǔn)確識別，包含指紋識別和虹膜識別,。電子身份識別服務(wù)系統(tǒng)通過配置,，從這兩組分別選擇1~2種組合進(jìn)行識別。綜合生物識別能夠提高識別精度,，同時(shí)改善用戶友好度,，增加系統(tǒng)的易用性。

　　體系結(jié)構(gòu)

　　智慧城市五合一應(yīng)用方案的體系采用4層結(jié)構(gòu),，如圖2所示,。

　　圖2 智慧城市五合一應(yīng)用方案4層結(jié)構(gòu)圖

　　第4層應(yīng)用服務(wù)層，由物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,、服務(wù)和用戶組成,，與行業(yè)需求結(jié)合實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能應(yīng)用，包括市民信息中心,、市民服務(wù)系統(tǒng),、智能卡管理系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)通過智能卡和生物識別技術(shù),，使所有市民和服務(wù)提供者均使用統(tǒng)一的門戶進(jìn)行訪問和各項(xiàng)管理操作,，服務(wù)提供者不僅包括警察局、選舉辦公室和社區(qū)辦公室等政府部門,，還包括自來水公司,、煤氣和天然氣公司、電力公司,、醫(yī)院及其他醫(yī)療機(jī)構(gòu)等,。系統(tǒng)提供外部接口用于連接其他可擴(kuò)展的電子政務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)。

　　基于生物識別技術(shù)的電子身份識別方案為城市智能化提供了一條有效途徑,，使用生物識別技術(shù)能夠準(zhǔn)確識別市民身份,，解決物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用最基本的問題，推動(dòng)智慧城市的發(fā)展進(jìn)程,。