什麽是物聯網 (IOT)?
物聯網 (IoT) 是(shì)配備(bèi)傳感器、軟件和其他技術(shù)的物理對象(xiàng)網絡。連接到互聯網後,這(zhè)些“事物”能夠通過網絡與其他連(lián)接的設備和(hé)係(xì)統交換實時數據。這些連(lián)接的設備與自動化係統相結合,收集物聯網數據,可(kě)以分析這些數據以協助完成任務或學習如何改(gǎi)進流程(chéng)。
有些人爭辯說,僅僅因為一個對(duì)象可以連接到 Internet 並共享數據,並不一定意味著它應該(gāi)這樣(yàng)做。然而,盡管如此,越來越多的對象正在加(jiā)入物聯網,以提供信息、提高應用的工業效率、節省時間和排放,以及改善向公眾(zhòng)提供服務的方式。
盡管物聯網提供了許多積極因素,但也存在對數據集、IP 地址等隱私和安(ān)全性的擔憂。行業和(hé)政(zhèng)府(fǔ)正在努力(lì)通過製定國際物聯網標準來解決這些問(wèn)題。
物聯(lián)網定義
物聯網是連接到 Internet 的(de)物理對(duì)象網絡,以(yǐ)便它們可以交換數據和信息,以提(tí)高生產力、效率、服務等。
物聯網技術可以在越來越(yuè)多的地方找到,包括(kuò)工業,使智能家居的概念成為(wéi)現實,甚至協助整(zhěng)個智慧城市的基礎(chǔ)設施建設。
它是如何工作的?
由於一係列技術、實時分析、傳感器、嵌入式係統、無線係統、自動化、控製係統和機器學(xué)習(xí)的發展和融合,物聯網已經成為可能。
物聯網通過帶有內置傳感器的設備和對象工作,這些(xiē)傳感器連接到互聯網並將數據共享到一個平台,該平台應用分析並(bìng)與旨在滿足特定需(xū)求(qiú)的應用程序共享信息。
物聯網平(píng)台旨在確定哪些數據有用,哪些可以丟棄,以便通常(cháng)在(zài)問題發生(shēng)之前檢測模式、提出建議和發現問題。
這一切都使流程變得更加高效,並使某些任(rèn)務自動化,尤其是那些重複性、耗時或危險的任務。例如,如(rú)果(guǒ)您在開車時看到發動機故障燈(dēng)亮起,您的聯網汽車可以在向製造商發送(sòng)數據之前檢查(chá)傳感器並與車內(nèi)其他人進行通信。然後,製造商可以預約在離您(nín)最(zuì)近的經銷商處修複故障(zhàng),並確保所需的更換零件有庫存,可以在您到達時使用。
曆史
誰發明了物聯(lián)網?
智能設備網絡的想法於(yú) 1982 年首次被討論,卡內(nèi)基梅隆大學改進後的可口可樂自動售貨機成為(wéi)第一(yī)台聯網設(shè)備。這(zhè)台機器能夠報告(gào)其庫存以及新裝入(rù)的飲料是否冷。
然而,是 Mark Weiser 1991 年的論文(wén)“ 21世紀的計算機”以及在 UbiComp 和 PerCom 等地(dì)方的工作產生了物聯網的當代願景。
這(zhè)一願景在 1990 年代得到了擴展,直到 Kevin Ashton 於 1999 年創造了“物聯網”一詞,他曾在寶潔公司和麻省理工學院的自動識別中心工作過。盡(jìn)管他實際上更喜歡“物聯(lián)網”這個詞,但阿什頓認為雷達頻率識別 (RFID)對於物聯網來說是(shì)必不可少的,以便讓計算機管理每個設備或對象。
雖然物聯網直到 2008 年至 2009 年左右才完全實現(見下文),但(dàn)可以說它是由 Weiser 和 Ashton 構想的,建立(lì)在可口可(kě)樂機器等過去的工作之上,即使他們沒有完全實現'發明'它。
它是什麽時候創建的?
如上所述,物聯網是在早期的一係列發展和突破(pò)的基礎上(shàng)產生(shēng)的。雖然卡內基梅隆大學的自動(dòng)售貨機是在(zài) 1982 年安裝的,但這並不能真正稱為整個物聯網(wǎng)的開始(shǐ)。
IoT 的概念創建於 1991 年,並在 1990 年(nián)代得到進一步(bù)發展,Reza Raji 於 1994 年在(zài) IEEE Spectrum 上描述了該(gāi)概念。1993 年至 1997 年間(jiān),幾家公司提出了 IoT 風格的解決方案,之後 Bill Joy 將設備到設備通信設想(xiǎng)為一部分1999 年在達沃斯世界經濟論壇上提出的“六網”框架。
“物聯網”這個(gè)實(shí)際術語是(shì)由凱文·阿什頓 (Kevin Ashton) 在 1999 年創造的,盡管物件直(zhí)接連接到互聯網的時間真正開始於 2008 年至 2009 年(nián)之間(jiān)。
它是幹什麽(me)用的?
物聯網技術的應(yīng)用範圍很廣,從家庭安全、恒溫器和照明設備等家庭用途(tú)到製造、國防應用等(děng)工業用途。這些不同的應用可以大致分為商業、消費(fèi)者、工業(yè)和基礎設施用(yòng)途。
以下是物聯網(wǎng)技術的一些常見應用:
1. 消費者應用
物聯網有廣泛的消費(fèi)用途,包括聯網車輛、聯網(wǎng)健康、家庭(tíng)自(zì)動化(如照明和(hé)揚聲(shēng)器係統(tǒng))、可穿戴技術和具有遠程(chéng)監控功能(néng)的電器,如遠(yuǎn)程視頻門鈴。其中許多也是智(zhì)能家居的一部分。
2. 智能家居應用
照明(míng)、供暖和空(kōng)調(diào)以及媒體和安全係統都是支持物(wù)聯網的家庭的一部分。這些可以通過關(guān)閉不需(xū)要的設備來節省(shěng)能源。許多智能家居都基於與(yǔ)智能設備和電器連接(jiē)的中央平台或集線器。這些通(tōng)常由智能手(shǒu)機、平板電腦或其(qí)他設備控製,有時不需要 Wi-Fi 橋接器。這些(xiē)係統可(kě)以(yǐ)鏈接到獨立平台,如 Amazon Echo 或 Apple HomePod,或使用開源生態係統,如 Home Assistant 或 OpenHAB。
3.護(hù)理應用
支(zhī)持互聯網的設備(bèi)還可以為老年人(rén)或殘疾人提供(gòng)寶貴的幫助,從而提供更好的生活質量。例如,語音控製設(shè)備可以幫助視力或行動不便的用(yòng)戶,警報係統可以直接(jiē)連接到聽力(lì)受損用戶的人工耳蝸。傳感器還可以監測跌倒等醫療緊急情況。
4. 醫療保健(jiàn)應用
物聯網可用於許多(duō)不同的醫(yī)療和保健目的(de),包括用於研究和患者監測的(de)數據收集和分析。在此類環境中使用時,IoT 被稱為“醫療物聯網 (IoMT) ”。
IoMT,也稱為(wéi)“智能醫療保健(jiàn)”,連接資源和服務(wù)以提供數字化醫療保健係統,該係統能夠監控健康和緊急情況(kuàng)通知係統,包括血壓和心率監測器、起搏器和高級助聽器。更進一步,一些醫院安裝了“智能床”,可以檢測它們是否有人以及患者是否試圖起床。這些床也可以進行調整,以確保自動為患者提(tí)供正確的壓力和支(zhī)撐。
在較(jiào)小(xiǎo)的規模上,電子製造的進步意味(wèi)著低成本、一次性和(hé)便攜式 IoMT 傳(chuán)感器可以放置在(zài)紙或織物上,以提供護理點醫療診斷。
IoMT 還可用於通過遠程(chéng)監控管理、控製或(huò)預防慢性病。使用無線解決方案,這(zhè)允許(xǔ)醫療從業者捕獲患者數據並應用算法進行健康數(shù)據分析。
其他醫療保健應用(yòng)包括旨在鼓勵(lì)更健康生活方式(shì)的(de)消費設備,例如聯網秤或健身監視器。
在醫(yī)療保(bǎo)健環(huán)境(jìng)之外,IoMT 現在也被用於健康保險行業,包括基於傳感器的解決方案,例(lì)如可穿戴設備、連接的(de)健(jiàn)康(kāng)設(shè)備和移動應用程序,以跟蹤客戶行為並提供更準確的承保和定(dìng)價模型。
5. 運輸應用
物(wù)聯網在交通領域有眾多應用,例如車內和車內通信、智能交通控製、智能(néng)停車、收(shōu)費、物流、車隊管理、車輛控製、安全和道路援助。物聯網將車輛與交通基礎設(shè)施結合在一起,還可以提供車對萬(wàn)物通信 (V2X)、車對(duì)車通信 (V2V)、車對基礎設施通信 (V2I) 和車對行人通信 (V2P) ). 這些物聯網通信係統(tǒng)正在為(wéi)自動駕駛和(hé)互聯道路基礎設施鋪平道路。
6. 構建應用程序
IoT 設備可以監視和控製各種類型建築物的各個方麵,包括機械、電氣和電子係統。互聯(lián)網與建築物的集成創造了智能(néng)建築,有助於降低能源消耗並監控居住者的行為。
7、工業應用
工業物(wù)聯網 (IIoT) 設備允許收集和分析來自設備、技術和位置的數據。IIoT 還允許對資產進行自動更新,以保持效率並防(fáng)止(zhǐ)因維修和其他情況而浪費時間和金錢。
8. 製造應用
物聯網可以連接製(zhì)造設備以允許網絡控製和管理以提供智能製造過程。這些係統允許優化產品、流程和供應鏈以及響應產品需求。物聯網可以通過預測性維護、統計評估和(hé)測量來幫助提供增強(qiáng)的安全性和可靠性,以(yǐ)最大限度地提高可靠性。
9. 農業應用
農業物聯網應用(yòng)包括收集天氣狀況、土壤含(hán)量或蟲害的(de)數據。這些數據可以幫助農業技術自動化、為決策提供信息、提高安全性、減少浪費和提高效率。使用(yòng)人工智能和特定的計(jì)算(suàn)機程序可以改善從土壤維護到養魚的一切。
10.基礎設施應(yīng)用
物聯網可用於監測和控製可持續的城市和農村基礎設施,包括橋梁、鐵軌或(huò)風電場。為(wéi)了(le)維護(hù)資產並最大限度地降低(dī)風險,數據(jù)收集可以允許對結構狀況進行監控,以引入安全性和生產力改進、成本節約、時間(jiān)減少(shǎo)等。實時分析可以幫助安排維修和(hé)維護(hù)。
11. 城市應用
整(zhěng)個城市都可以在物聯網(wǎng)的幫助下進行管理,以創建一個為居民提供一係列好處的智慧城市。這些好(hǎo)處包括停車位(wèi)定位、環境監控、交通管理、減(jiǎn)少汙染、安全係統(tǒng)、照明、數字標牌、公共 Wi-Fi、無(wú)紙化票務、水路管理、智能公交車站、智能售貨亭等等。
12.能源管理應用
互聯(lián)網連(lián)接可以為燈具、家用電器、工業資(zī)產(chǎn)等提供(gòng)能源消(xiāo)耗管理。可以遠程管理耗能設(shè)備,以在不需要時節省能源。作為(wéi)副應(yīng)用,智能電網(wǎng)可以收集能(néng)源使(shǐ)用數據,以(yǐ)提高效率和電力分(fèn)配。
13. 環境監測應用
監測空氣(qì)或水質是支持物聯網(wǎng)的傳感器改變葡萄视频世界的另(lìng)一種方式。物聯網允(yǔn)許收集有關野生動物活動、土壤狀況等的數據。物(wù)聯網還(hái)可以監測海(hǎi)嘯或地(dì)震等自然災害,幫助(zhù)簡化應急響應和損害(hài)限製。這還包(bāo)括收集、監測和分析海洋(yáng)環境和船舶活(huó)動(dòng)的“Ocean of Things”項目。
14. 軍事應用
物聯網技術在軍事上(shàng)的應用創造了軍事物聯網 (IoMT)。該領域的應用包括偵察、監視等,以提供(gòng)戰場數據。這可能包括使用傳感器、彈藥、車輛、機器人和可穿戴技術來(lái)創建聯合和數(shù)據高效的軍隊。
它為什麽如此重要?
物聯網已經在幫助自動化和簡(jiǎn)化商業、工業和家庭領域(yù)的許多(duō)日(rì)常任務。降低成本、提高生產力(lì)和安全性(xìng)、增強客戶體(tǐ)驗並產生新的收入來源,物聯網可以幫助我(wǒ)們做出(chū)更好的決策。
在商業方麵,物(wù)聯網提供(gòng)了幾個重要的好處,包括訪問和分(fèn)析數據的(de)能力,消除了對外部數據分析師或市場研究人員的需求。物聯(lián)網(wǎng)能夠實時處理大數據分析,展示產品和服務在現實世界中的表現,並創造可以快速改進的(de)局麵。這些(xiē)數(shù)據還有助於更好地了(le)解客戶行為,以便企業能(néng)夠滿足他(tā)們的需(xū)求(qiú),同時通過管理能源使用和資源來降低(dī)運營成本。最後,物聯網可以通過與員工整理(lǐ)和共享數(shù)據來實現遠程工作,無論他(tā)們身在何處。
誰擁(yōng)有數據?
數據是物聯網的核心,但誰擁有數據?答案是沒有人擁(yōng)有數據,盡管(guǎn)數據(jù)的實際收集可能(néng)由(yóu)個人或公司所有。了解誰(shuí)能夠利用此類數據很重(chóng)要(yào),盡管實(shí)際上可能(néng)有多個機(jī)構參與數據收集,包(bāo)括應用程序開(kāi)發(fā)人(rén)員、數據庫設計人員或硬件製造商。
數據庫權限決定了誰能夠使用數據並管理數(shù)據的存儲和處(chù)理。數據庫(kù)權限取決於是否滿足三個標準:
1.數據庫定(dìng)義
必須(xū)以有組織(zhī)的方式定義和收集數據庫以允許(xǔ)檢索。然而(ér),對於與物聯網相關的大部分(fèn)實時數據,不太可能在(zài)數據庫中收集數據。
2. 數據收集(jí)
為了獲得數據庫權(quán)利,需要在數(shù)據集的收集、驗證和呈現方麵進行(háng)投(tóu)資。由於連接的設備將大數據匯集在一起,因此數據的收集和整理是確(què)定權利的重要部分。
3.經濟和商(shāng)業聯係
例如,在歐洲,數據庫所有者需要與 EEA 國家有(yǒu)經濟(jì)和(hé)業(yè)務聯係,才能獲得相關的數據庫權利。
如果滿足這些(xiē)標(biāo)準,數據庫所有者通常是主動並承(chéng)擔相(xiàng)關風險來獲(huò)取、驗證和(hé)呈現數據的人。例外情況包(bāo)括(kuò)使用分包商代(dài)表另一個實體收集數據的情況。
數據庫權利也可以在合同中授予,這有助於防(fáng)止以後出現所有(yǒu)權糾紛。
數據(jù)安(ān)全嗎?它存儲在哪裏?
安全是物聯網的一個(gè)真(zhēn)正問題,軟件中(zhōng)的缺陷使數據集(jí)和係統容易受到攻擊。由於許多智能設備固有地缺乏安全性,黑客可以直接將(jiāng)其作為目標。
網絡攝(shè)像頭是安(ān)全措施不合標準的設備的一個很好的例子,使它們容易被黑客利用。政府正試圖通過物聯網設備指南解決(jué)這些問(wèn)題,建議加密、密(mì)碼保護和定期安全更新。
隨著 IoT 設備市場的增長,安全問題將繼續(xù)增長,而工業是一個值得關(guān)注的(de)領域。工業間諜活動或對關鍵基礎設施的惡意黑客攻擊會帶來非常現實的風險。
當應(yīng)用於現實世界(jiè)的後果時,這些風險是顯而易見的,例如是否有人能夠遠程接管無人駕駛汽車的控製權。
物聯網(wǎng)設備示例
物聯網設備種類繁多,適(shì)用於家庭使用、工業流程、製造等領域的(de)應用。世界各地有數十億種不同的設備連接到物聯網(wǎng),這裏太多了。但(dàn)是,一些常見的示(shì)例包(bāo)括:
自主農業設備
生物識別
連(lián)接的設備
網絡安全掃描儀
健康監測
家庭安全係統
物(wù)流(liú)跟蹤
智能工廠設備
超高速無線互聯網
無線庫存跟蹤
結(jié)論
物聯網為從日常家庭使用到工業監控(kòng)、製造甚至整個智(zhì)慧城市(shì)的應用提供了豐富的好處。提高安全性、效率和時間管理隻是(shì)這些好處中的一部分,盡管物聯網的(de)設備安全性仍然(rán)令(lìng)人擔憂。
盡管(guǎn)如此,隨著連通性的增長,物聯網似乎將成為(wéi)我(wǒ)們日常生活中越來越重要的一部分。
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