物聯網的終端是物品，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。對物聯網最直觀的理解是人們需要知道哪些物品，并控制他們發揮其作用。物聯網需要識別物品，也需要識別人，本文討論物聯網識別人們身份的相關技術。

　　物聯網的本質含自動識別

　　物聯網的本質概括起來主要體現在3個方面：一是互聯互通；二是識別與通信特征，即納入物聯網的“物”一定要具備自動識別與物物通信（M2M）的功能；三是智能化特征，即網絡系統應具有自動化、自我反饋與智能控制的特點。其中“識別與通信特征”和“智能化特征”都離不開物體和相關人員的身份識別，物體具備自動識別與物物通信的功能，物聯網平臺、物體、人員相互能夠自動識別身份。

　　以此可見，自動識別在物聯網中占有重要地位，而生物識別技術是實現自動識別最重要的手段之一。物聯網應用領域內，生物識別技術廣泛應用于綠色農業、工業監控、公共安全、城市管理、遠程醫療、智能家居、智能交通和環境監測等各個行業。

　　電子身份識別服務的概念

　　電子身份識別（EID）應用由來已久。從計算機產生之初，使用口令來驗證計算機使用者的身份是最早的EID應用。隨著社會經濟的發展，EID應用逐漸擴展到電子政務和民生領域，負責市民、政府官員和移動終端的身份識別。

　　與互聯網相同，物聯網能識別用戶和物體的一切信息都是用一組特定的數據來表示的。這組特定的數據代表了數字身份，所有對用戶和物體的授權也是針對數字身份的授權。如何保證以數字身份進行操作的使用者就是這個數字身份合法擁有者，也就是說保證使用者的物理身份與數字身份相對應，EID服務就是為了解決這個問題。作為物聯網的第一道關口，EID服務的重要性不言而喻。

　　在真實世界，對用戶身份認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、提供獨一無二的生物特征。在物聯網中身份認證手段與真實世界中一致。物聯網中身份認證的手段包括：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、鑰匙或令牌等實物，通過詢問應答系統和物理識別設備來識別；三、利用生物特征，如指紋、聲音、視網膜等識別技術對用戶進行唯一的識別。

　　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分生物體個體的電子身份識別技術。目前生物特征的研究領域非常多，主要包括語音、臉、指紋、手掌紋、虹膜、視網膜、體形、敲擊鍵盤、簽字等。針對物聯網，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服務的識別基礎。

　　人臉識別

　　人臉識別的優勢在于其自然性和不被被測個體察覺的特點。但人臉識別技術難度很高，被認為是生物特征識別領域，甚至人工智能領域最困難的研究課題之一。

　　語音識別

　　語音識別利用錄音設備不斷地測量、記錄聲音的波形和變化，將現場采集到的聲音與登記過的聲音模板進行匹配，從而確定用戶的身份。這種識別技術因為技術問題識別精度不高。

　　指紋識別

　　指紋識別作為識別技術已經有很長的歷史了，可以可靠地確認一個人的身份。但是，某些人或某些群體的指紋因為指紋特征很少很難識別，手指出汗或被污染時常常無法識別。

　　虹膜識別

　　虹膜識別技術比其他生物認證技術的精確度高幾個到幾十個數量級。虹膜識別的缺點是使用者的眼睛必須對準攝像頭，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，會造成一些用戶的反感。

　　電子身份識別在智慧城市中的應用

　　在政府的推動下，物聯網將廣泛應用于智慧城市的各個領域，提高政府辦事效率。EID服務在物聯網領域的應用解決了智慧城市的身份識別問題。從物聯網的定義看，EID服務是物聯網發展的前提，物聯網要達到智能化和自動化，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網應用都需要EID服務。

　　中興通訊提出智慧城市五合一應用方案，把最常用的民生活動：戶口登記、選舉活動、駕照驗證、水電氣服務、醫療服務，綜合在一起管理，所有驗證信息統一保存，各個機構不必重復采集市民數據。綜合管理方案讓市民生活更優化，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、血緣關系等狀態數據；選舉證明是市民在某項選舉活動中具有選舉權的證明；在物聯網環境下，駕照的驗證變得非常簡單，驗證終端連接到物聯網后，可以在線查詢和離線驗證；水電氣是市民最重要的生活資料，目前水電氣供應分屬不同的系統，抄表、繳費都不方便，將水電氣服務納入物聯網管理之后，水表、電表和氣表都實現智能化，將大大方便市民的生活，并提高管理效率；在物聯網中，可以把醫療儀器改造為智能傳感器，通過醫院和家庭兩端的醫療智能傳感器連通醫院和家庭，建立遠程醫療中心，進行遠程咨詢、遠程監護和遠程診斷。

　　智慧城市五合一應用方案以EID服務為中心，采用智能卡技術實現生物識別功能，通過身份信息采集、網絡傳輸、統一管理和業務處理等多個環節讓城市智慧化。

　　智能卡

　　方案選用帶CPU的智能卡，存儲用戶ID、用戶口令、數字證書、私鑰4種數據，以及戶口登記、選舉證明、駕照、水電氣服務和醫療服務的關鍵業務信息。智能卡內保存密碼算法、公鑰證書及其對應私鑰，簽名、加密在智能卡中進行，私鑰不出卡，涉密內容不可拷貝，并采用雙強因子認證——使用生物特征代替 PIN 碼認證。

　　智慧城市方案各部分組成如圖1所示。

　　圖1 智能卡相關設備和用戶、物聯網平臺的關系

　　綜合生物識別

　　4種生物識別技術各有優缺點。所以，電子身份識別服務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，另外一組是準確識別，包含指紋識別和虹膜識別。電子身份識別服務系統通過配置，從這兩組分別選擇1~2種組合進行識別。綜合生物識別能夠提高識別精度，同時改善用戶友好度，增加系統的易用性。

　　體系結構

　　智慧城市五合一應用方案的體系采用4層結構，如圖2所示。

　　圖2 智慧城市五合一應用方案4層結構圖

　　第4層應用服務層，由物聯網應用、服務和用戶組成，與行業需求結合實現物聯網的智能應用，包括市民信息中心、市民服務系統、智能卡管理系統等。這些系統通過智能卡和生物識別技術，使所有市民和服務提供者均使用統一的門戶進行訪問和各項管理操作，服務提供者不僅包括警察局、選舉辦公室和社區辦公室等政府部門，還包括自來水公司、煤氣和天然氣公司、電力公司、醫院及其他醫療機構等。系統提供外部接口用于連接其他可擴展的電子政務應用系統。

　　基于生物識別技術的電子身份識別方案為城市智能化提供了一條有效途徑，使用生物識別技術能夠準確識別市民身份，解決物聯網應用最基本的問題，推動智慧城市的發展進程。