什麽(me)是物聯網 (IOT)?
物聯網 (IoT) 是配備傳感器、軟件和其他技術(shù)的物理對象(xiàng)網絡。連接到互聯網後,這些“事物”能夠通過網絡(luò)與(yǔ)其他連接的設備和係統交(jiāo)換實時數據。這些連接的設備與自動化係統相結合,收集物聯網數(shù)據,可以分析這些數據以協助完成任務(wù)或學習如何(hé)改進流(liú)程。
有些人爭辯說,僅僅因為一個對象可以連接到 Internet 並共享數(shù)據,並(bìng)不一定意味著它應該這樣做。然而,盡管如此,越(yuè)來越多的對象正在加入物聯網,以(yǐ)提供信息、提高應用的工業效率、節省時間(jiān)和排放,以及改善向公眾提供服務(wù)的方(fāng)式。
盡管(guǎn)物聯網提供了許多積極因素,但也存(cún)在對數據集、IP 地址等隱私和安全性的擔憂。行業和(hé)政(zhèng)府正在努力(lì)通過製定國際物聯網標準來解決這些問題。
物聯網定義
物聯網是連接到 Internet 的物理對象網絡,以便它們可以交換數(shù)據和信息,以提高(gāo)生(shēng)產力、效(xiào)率、服務等。
物聯網(wǎng)技術可以在越來越多的地方找到,包括工(gōng)業,使(shǐ)智能家(jiā)居的概念成為現實,甚至協助整個智慧城市的基礎設施建設。
它是如何工作的?
由於一係列技術、實時(shí)分析、傳感器、嵌入式係統、無(wú)線係統、自動化、控製係統和機器學習(xí)的發展(zhǎn)和融合,物聯網(wǎng)已經(jīng)成(chéng)為可能。
物聯網通過帶有內置傳感器的設備和對象工作(zuò),這些傳感器連(lián)接到互聯網並(bìng)將數據共享到一個(gè)平(píng)台,該平台應用分析並與旨在滿足特定需求(qiú)的應用程序共享信息。
物聯網平台旨在確定哪些數據有用,哪些可(kě)以丟棄,以便通常(cháng)在(zài)問題發生之前檢測模式、提出(chū)建議和(hé)發現問題。
這一切都使流程變得更加高效,並使某些任務自動(dòng)化,尤其(qí)是那些重複性、耗時或危險的任務(wù)。例如,如果您在開車時看到發動(dòng)機故障燈亮(liàng)起,您(nín)的聯網汽車可以在向製造商發送數據之前(qián)檢查傳感器並與車內其(qí)他人進行通信。然後,製造商可(kě)以(yǐ)預約在離您最近的經銷商處修複故障,並確保所需的更換零件有庫存(cún),可以在您到達時使用。
曆史
誰發明了物聯網?
智能設(shè)備網絡的(de)想法於 1982 年首次(cì)被討論,卡(kǎ)內基梅隆大學改進後的(de)可(kě)口可樂自動售貨機成為第一台聯(lián)網設備。這台機器能夠報告其庫存以及新(xīn)裝入的飲料是否冷。
然而,是 Mark Weiser 1991 年的論(lùn)文“ 21世紀的計算機”以及在(zài) UbiComp 和 PerCom 等地方的工作產(chǎn)生了物聯(lián)網的(de)當代願景。
這一(yī)願景在 1990 年代得到了擴(kuò)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(yuàn)的自動識別中心工作(zuò)過。盡管他(tā)實際上更喜歡“物聯網”這個詞,但阿什頓認為雷達(dá)頻率識別 (RFID)對於物聯網來說是必不可(kě)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(wán)全(quán)實現(xiàn)(見下(xià)文),但(dàn)可以說它是由 Weiser 和 Ashton 構想的,建立在可口可樂機器等過去的工(gōng)作(zuò)之上,即使他們沒有完全實現'發明(míng)'它。
它是什麽時候創建的?
如(rú)上所述,物聯網是在早期的一係列發展和突破(pò)的基礎(chǔ)上產生的。雖然卡內基梅隆大(dà)學的自動售貨機是在 1982 年安裝的,但這並(bìng)不能真正稱為整個物聯網的開始。
IoT 的概念(niàn)創(chuàng)建於 1991 年,並在(zài) 1990 年代得到進一步發展,Reza Raji 於 1994 年在 IEEE Spectrum 上描述了該概念(niàn)。1993 年(nián)至 1997 年間,幾家公司提出了 IoT 風格的解決(jué)方案,之後 Bill Joy 將設備到設備通信(xìn)設想為一部分1999 年在達沃斯世界經(jīng)濟(jì)論(lùn)壇上(shàng)提出的“六網”框架。
“物聯(lián)網”這個實際(jì)術語是由凱文·阿什頓 (Kevin Ashton) 在 1999 年創造的,盡管物件直接連接(jiē)到互聯網(wǎng)的時間真正開始於 2008 年至 2009 年之間。
它是幹什麽用的?
物聯網技術的應用(yòng)範圍很廣,從家庭安全、恒溫器和照明設備等家(jiā)庭用途到製造、國防(fáng)應用等工業用途。這些(xiē)不同的應用可以大致分為商業(yè)、消費者、工業和基礎設施用途。
以下(xià)是物聯(lián)網技術的一些(xiē)常見應用:
1. 消費者應用
物聯網有廣泛的消費用途,包括聯網(wǎng)車輛、聯網健康、家庭自動化(如照明和(hé)揚(yáng)聲器係統)、可穿戴技(jì)術和具有遠程監控功能的(de)電器(qì),如遠程視頻(pín)門鈴。其中許多也是智能家居的一(yī)部分。
2. 智能家居應用
照明、供暖和空調以及媒體和安全係統都是支持物聯網的家庭的一部分。這些可以通過關閉不需要的(de)設備來節省能(néng)源。許(xǔ)多智能家居都基於與智能設(shè)備和(hé)電器連接的中央平台或集(jí)線器。這些(xiē)通常由智能(néng)手機、平板電腦或其他設備控製,有時不需要 Wi-Fi 橋接器。這些(xiē)係統可以鏈(liàn)接到獨立平台,如 Amazon Echo 或 Apple HomePod,或(huò)使用開(kāi)源生態係統,如 Home Assistant 或 OpenHAB。
3.護理應用
支持互(hù)聯網的設備還可以為(wéi)老年(nián)人或殘疾人提供寶貴的幫助,從而(ér)提供更好的生活質量。例如,語音控製設備可以幫助視力或行動不便的用戶,警報係統可以直接連接(jiē)到聽力受損用戶的人工耳蝸。傳(chuán)感器還可(kě)以監測跌倒等醫療緊急(jí)情況。
4. 醫療保健應用
物聯(lián)網可用於許多不同的醫(yī)療和保健目的,包括用於研究(jiū)和患者監測(cè)的數據收集和分析。在此類環境(jìng)中使(shǐ)用(yòng)時,IoT 被稱為“醫療物聯網 (IoMT) ”。
IoMT,也稱(chēng)為“智能醫療保健”,連接資源和服務以提供數(shù)字化醫療保健係統,該係統能夠監控(kòng)健(jiàn)康和緊急情況通知係統,包括血壓和心率(lǜ)監測器、起搏器和高(gāo)級助聽(tīng)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(huàn)者是否(fǒu)試圖起床。這些床也可以進行調整,以確保自動為患者提(tí)供正確的壓力和支撐。
在較小(xiǎo)的(de)規模上(shàng),電子製造(zào)的進(jìn)步(bù)意(yì)味著低成本、一次性和便攜式 IoMT 傳感器可以放置在(zài)紙或織物上(shàng),以(yǐ)提供(gòng)護理(lǐ)點醫療診斷。
IoMT 還可用於通過遠程監控管理、控製或預防慢性病。使用無線解決方案,這允許醫療從業者捕獲患者數據並(bìng)應用算法進行健康數據分析。
其他醫療(liáo)保健應用包括(kuò)旨在(zài)鼓(gǔ)勵更健(jiàn)康(kāng)生活方式的消費設備,例如聯網秤或健(jiàn)身監視器。
在醫療保健環境之(zhī)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,例如可穿戴設備、連接的健康設備和移動應用程序,以跟蹤客戶行為並提供更準確的承保和定價模型。
5. 運輸應用
物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、智能停車(chē)、收費、物流、車(chē)隊管理、車輛控製、安全和道路援助。物聯網(wǎng)將車輛與交通(tōng)基礎設施結合在一起,還可以提供車(chē)對萬物通信 (V2X)、車對車通信 (V2V)、車對基礎設施通信 (V2I) 和車對行人(rén)通信 (V2P) ). 這些物聯網通信(xìn)係統正在(zài)為自動駕駛和互聯道路基礎設施鋪平(píng)道路。
6. 構建(jiàn)應用程序
IoT 設備可(kě)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。互聯網與建築物的集(jí)成創造(zào)了智能建築,有助於降低能源消耗並監控居(jū)住者的行為。
7、工業應用
工業物聯網(wǎng) (IIoT) 設(shè)備允許收集和(hé)分析來自設備、技術(shù)和位(wèi)置的數據。IIoT 還允許對資(zī)產進行自動(dòng)更新,以保持效率並防止因維修(xiū)和其他情況而浪費時間和金錢。
8. 製造應用
物聯網可以(yǐ)連(lián)接製造設備以允許網絡控製和管理以提供(gòng)智(zhì)能製造(zào)過程。這些係(xì)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(guò)預測性維護、統計評估(gū)和測量來幫助提供增強的安全性和可靠性,以最大限度(dù)地提高(gāo)可(kě)靠性。
9. 農(nóng)業應用
農業物聯(lián)網應用包括收集天氣狀況、土壤含量或蟲害的數據。這些數據可以幫助(zhù)農業技術自動化、為決策(cè)提供信息、提高安全性、減少浪(làng)費(fèi)和(hé)提高效率。使用人(rén)工智能(néng)和特定的計算機程序可以改善從土壤維護(hù)到養魚的一切。
10.基礎設施(shī)應用
物聯網可用於監測和控製可持(chí)續的城市和農村基礎設施,包括橋梁、鐵軌或風電場。為了維護(hù)資產並最(zuì)大限度地降低風險,數據收集(jí)可(kě)以允(yǔn)許(xǔ)對結構狀況進行監控,以引入安全性和生產力改進(jìn)、成本節約、時間減少等。實時分析可以幫助安排維修和維護。
11. 城市應用
整個城市(shì)都可以在物聯網的幫助下進(jìn)行管(guǎn)理,以創建一個為居民提供一係列好處的智(zhì)慧城市(shì)。這些好處包括停(tíng)車位定位、環境監控、交通管理、減少汙染、安全係統、照明、數字標牌、公共(gòng) Wi-Fi、無紙化票務、水路管理、智能公交車站、智能售貨亭等等。
12.能源管理應用
互聯網(wǎng)連接可以為燈具、家(jiā)用電器、工(gōng)業資產等(děng)提供能源消耗管理。可以遠程(chéng)管理耗能設備,以在不需要時節省能源。作(zuò)為副應用,智能電網(wǎng)可以收集能源(yuán)使用(yòng)數據,以提高效率和電力分配。
13. 環境監(jiān)測應(yīng)用
監測空氣或水質是支持物聯(lián)網的傳感器改變我(wǒ)們世界的(de)另一種方式。物聯網允許收集有關野生(shēng)動物活動、土壤狀況等的數據(jù)。物聯網還(hái)可以監測海嘯或地(dì)震等自然災害,幫(bāng)助簡化應急響應和損害限製。這還包括收集、監測和分析海洋環境和船舶活動的“Ocean of Things”項目。
14. 軍事應用
物聯網技術在軍事上的應用創造了軍事物聯(lián)網 (IoMT)。該領域的應用包括偵察、監視等,以提供戰場數據。這可能包括使用傳感器、彈藥、車輛、機器人和可穿戴技(jì)術來(lái)創(chuàng)建聯合和數(shù)據高效的軍隊。
它為什(shí)麽如此重要?
物聯網已經(jīng)在幫助自動化和簡化商業、工業和家庭領域的許多日常任務。降低成本(běn)、提高(gāo)生產力和安全性、增強客戶體驗並產生新的收入來源,物聯網可以幫助葡萄视频做出更好的決策。
在商業方麵,物聯網提供了幾個重(chóng)要的好處,包括訪問和(hé)分析數據的能力,消除了對外部數據分析師(shī)或市場研究人員的需求。物聯網能夠實時處理大數據(jù)分析,展示產品和服務在現實世界中的(de)表現,並創造可以快速改(gǎi)進的局麵。這些數據還有(yǒu)助於更好地了解客戶行為(wéi),以便企業能夠(gòu)滿足他們的需求,同時通過管理能(néng)源使用(yòng)和(hé)資源來降低運營(yíng)成本。最後,物聯網可以通過與員工整理和共享數據來實現(xiàn)遠程工作,無論他們身在何(hé)處。
誰擁有數據?
數(shù)據是物聯網的核心(xīn),但誰擁有數據?答案是沒有人擁有數據,盡(jìn)管數據的實際收集可能由個人或公司所有。了解誰能夠利用此類數據很重要,盡管實際(jì)上可能有(yǒu)多個機(jī)構(gòu)參與數據收集,包括應用程序開發人員、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據的存儲和處理。數據庫權限取決於是否滿足三個標準:
1.數(shù)據庫定義
必須以(yǐ)有組織的方式定義和收集數據庫以允許檢索。然而(ér),對於(yú)與物聯網相關的(de)大部分(fèn)實時數據,不太可能(néng)在數(shù)據庫中收集數據(jù)。
2. 數據收集
為(wéi)了獲得數據庫權利,需要在數據集的(de)收集(jí)、驗證和呈現方麵進行投資。由於連接的設備(bèi)將(jiāng)大數據匯集在一起,因此數據的收集和整理是確定權利的重要部分。
3.經濟和商業聯係
例如,在(zài)歐洲,數據庫所有者需要(yào)與(yǔ) EEA 國家(jiā)有經濟和業務聯係,才能獲(huò)得(dé)相(xiàng)關的數據庫權利。
如果滿足這些標準,數據庫所有者通常是主動並承擔相關風險來獲取、驗證(zhèng)和呈現數據的人。例外情況包括使用分包商代表另一個(gè)實體收集數(shù)據的(de)情況。
數據庫權利也可以在合同中授予,這有助於防止以後出(chū)現所有(yǒu)權糾紛。
數據安全嗎?它存儲在哪裏?
安(ān)全是物聯網的一個真正問題,軟件(jiàn)中的缺陷使數據集和係統容(róng)易受到攻擊。由於許(xǔ)多智能設備(bèi)固有地缺乏安全性,黑客可以(yǐ)直接將其作為目標(biāo)。
網絡攝像頭是安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(zhèng)試圖通過物聯網設備指南解決這些問題,建議加密、密碼(mǎ)保護和定期安全更新。
隨著 IoT 設備市場的增長,安全問題將繼續增長,而工業是一個值得關注的領域。工業間諜活動或對關鍵基礎設施的惡(è)意黑客攻擊會帶來非常現實的風險。
當應用於現實世界的後果時,這些風險(xiǎn)是顯而易見的,例如(rú)是否有人能夠遠(yuǎn)程接管無人駕駛汽車的控製權。
物聯網設備(bèi)示例
物聯網(wǎng)設備種類(lèi)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(shí)億種不(bú)同的設備連接到物聯網,這裏太多了。但是,一些常見(jiàn)的示例包括:
自主農業設備
生物識(shí)別
連接的設備
網絡安全掃描儀
健康(kāng)監測
家庭安全係統
物流跟蹤
智能工廠(chǎng)設備
超高速無線互聯網
無線庫存跟(gēn)蹤
結論
物聯網為從日常家(jiā)庭使用到工業監(jiān)控、製造甚至整(zhěng)個智慧城市的應用提供了豐富的好處。提高安全性、效率和時間(jiān)管理隻是(shì)這些好處中的一部分,盡(jìn)管(guǎn)物聯網的設備安全性(xìng)仍然令人擔憂。
盡管如此,隨著連通性的增長,物聯網似乎將成為我(wǒ)們日常生活中越來越(yuè)重要的一(yī)部(bù)分。
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