关于物联网你需要知道的一切

news2024/11/27 18:38:07

 

如果你想要一个更像 wiki (维基百科)的定义「什么是物联网?」,我们可以将其视为连接到 Internet 的全球对象网络,这些对象能够在没有人为干预的情况下,相互交互和交换数据。符合这一的一般定义的解决方案,包括监测和控制永续城市基础设施营运等大型项目,或家庭自动化系统或可穿戴技术等小规模部署。无论可能应用的实际范围和范围如何,工业、商业和我们日常生活的物联网不断为企业所有者和用户带来巨大的利益。

近年来,围绕物联网的炒作即使不增加也无济于事。不断涌现的关于智慧汽车、智慧建筑和大量其他智慧设备(包括智慧牙线分配器)的新闻冲击着我们的大脑,但无助于我们理解概念本身的本质。虽然对于普通物联网用户来说,熟记物联网历史上的每一个事实似乎并不重要,但从商业角度来看,了解物联网背后的故事和好处,可能会真正改变游戏规则。因此,「什么是物联网?」这个问题非常重要。一次又一次地被问到,因为这个术语本身正在经历一个不断演变的意义,以及推动它的技术进步。

综上所述,什么是物联网?在过去的十年里,它的成长速度惊人,如果不是猖獗的话。专家预测,到 2020 年,超过一半的新业务将采用物联网技术的某些元素,因为以前认为不切实际的物联网用途将变得越来越可行。物联网融合了实体物理世界和虚拟数字世界以产生智能现实,其中「事物」无需人工干预即可交互和共享数据,物联网将智慧设备组合在一起,以创建比其各个部分的总和更智慧的连接系统。它目的在建构一个智慧现实,提供实时分析、有用的预测和所提供数据的有形价值。

但物联网不仅仅是透过连接解决方案,将大量技术和硬件组合在一起,以进行交互、共享信息,并为用户提供有用的见解。物联网重新定义了我们对日常体验、企业和社会的几乎每个方面的设想方式,使我们能够释放我们创造的技术的全部潜力,并推动创造力和创新的界限。因此,它需要详细查看,以便能够为你和你的企业确定其中的实际内容。 

 

物联网历史:这一切是如何开始的?

尽管物联网出现已有 20 多年,但我们可以非常有把握地断言,有人在物联网到来前将近一百年就预见到了它的兴起。这个人就是尼古拉·特斯拉,一位著名的塞尔维亚梦想家,他在 1926 年表示「......当无线技术得到完美应用时,整个地球将变成一个巨大的大脑......以及我们将能够使用的仪器」与我们目前的电话相比,要做到这一点将非常简单。一个人将能够在他的背心口袋里携带一个。

即使我们把特斯拉的宏伟想法放在一边,仔细看看通信技术的时间表,很明显,作为物联网基础的机器对机器通信的概念自发明以来,就一直存在并且在实践中发挥作用。电报。尽管它们很简单,但 19 世纪下半叶的遥测设备可以透过有线传输电路,收集和传输有关野生动物或天气的部分数据,例如 1874 年安装在伯朗峰上的雪深感测器系统,能够将实时信息直接传输到巴黎,仅举一个例子。

快进一百年,一群口渴的卡内基梅隆大学程序员,在面对位于校园内的快速清空冷藏可口可乐自动售货机的问题时,被迫做出必要的美德。为了知道他们最喜欢的饮料是否仍然可用并适当冷藏,他们设计了一个传感器系统,来追踪每一列玻璃汽水瓶的状态,并透过 ARPANET(今天互联网的前身)发送讯息,然后可以任何有权访问 ARPANET 连接计算机的人都可以查看。因此,他们希望避免不必要地接触机器,这促使他们建造了可能是地球上第一台智慧设备,而这一切在物联网似乎仍然是遥不可及的幻想的时代。

1989 年 Tim Berners-Lee 提出万维网后不久,第一台家用电器连接到新成立的互联网上。John Romkey 的智慧烤面包机,可以透过网络打开和关闭,虽然它在其他功能方面几乎没有提供任何东西,但严格来说它被认为是第一款物联网设备。

1999 年,Kevin Ashton 在他关于 RFID 技术的演讲中创造了「物联网」这个词,恰逢物联网革命真正开始获得动力的时候。从那一刻起,技术机构、企业和社会等逐渐将注意力转向物联网理念,并开始寻求将这一新愿景付诸实践的方法。

蓝牙或 WiFi 等连接标准的兴起,以及智慧硬件的迅速普及(想想无处不在的智慧手机!)和云端运算的成长,极大地推动了物联网技术的发展。到 2008 年,连接到网络的设备比地球上居住的人还多,对未来几年的估计毫无疑问地表明物联网场景的未来:物联网市场预计到 2020 年成长到 8.9 亿美元,全球联网设备数量达到令人难以置信的 303 亿台。

什么是物联网故事?简而言之,物联网历史:

 

物联网在行动:它是如何工作的

然而,要全面回答「什么是物联网?」这个问题,我们不仅需要探索它的起源,更重要的是我们要超越普通的物联网用户体验,一窥物联网的幕后花絮了解系统实际如何运作。为了做到这一点,我们应该了解构成物联网环境,并启动它的四个基本要素,以及每个物联网系统背后的运行管理模式。

物联网不可或缺的四大要素是:

这一层几乎包括我们能想象到的任​​何物体。从专用的专用传感器、微控制器和执行器开始,到标志性的咖啡机或智慧汽车等日常实用物品,再到树木或牡蛎等不寻常的应用,如今的一切都可以连接到网络,因此成为物联网的一部分。智慧物件的任务不仅包括简单的数据收集,更重要的是,它们与彼此和远端服务器或云(取决于所使用的技术)「交谈」/通信,并根据收到的命令执行操作。

 

如果连接的设备目的在「谈论」它们感知到的东西,或它们所处的位置,则必须为它们提供一种它们可以做到这一点的语言,以及一种它们可以用来传输「话语」的通道。所有这些都是由物联网的连接组件提供的。虽然「语言」由给定部署中使用的特定物联网协议表示,但通信通道由众所周知的连接解决方案(如 Wi-Fi 或蓝牙)或鲜为人知的技术(包括远端广域网)确保网络(采用 Sigfox 或窄频物联网等领先标准)。给定解决方案的应用在很大程度上,取决于特定物联网项目的要求和限制。

这是物联网通常隐藏在普通物联网最终用户视线之外的部分,但请不要误会:虽然它离主舞台有点远,但它实际上是物联网行动的真正领域。软件赋予事物「思考」和行动的能力。借助它,可以对智慧对象收集的数据,进行结构化、分析和管理。基于此,软件决定是否应采取任何行动,或是否应通知用户。

听起来很简单,这是最终用户介入并控制的部分。由于应用层,收集和分析的数据被可视化,用户可以深入了解整个系统的工作情况。更重要的是,他能够影响设备的管理方式,并在需要人为操作时收到警报,这通常发生在系统的自我管理能力耗尽时。

物联网的可能性:您可以用物联网做什么

在过去的二十年里,物联网实际上已经成为数量如此之多的解决方案、项目和技术的总称,以至于现在几乎不可能一一列举,并对每一个进行合理的详细描述。源源不断的技术解决方案,已成为许多不同生活领域物联网项目背后的驱动力,包括但不限于健康服务、工业应用、消费者应用和娱乐。给定项目中使用的物联网部署的具体特征,取决于其具体要求和限制,但请记住物联网技术的快速发展,可以假设实际物联网应用的可能性列表,是几乎无边无际。

尽管物联网的未来看起来一片光明,但该行业面临着一个巨大的挑战,那就是碎片化,或者换句话说,缺乏标准化。我们可以将互联事物的内在异质性称为造成这种情况的原因之一,但这并不能真正为当今物联网市场缺乏总体标准提供强有力的理由。与智慧手机技术中所做的标准化工作进行比较,可以清楚地看到它们导致了后者的广泛普及、成本降低和可用应用的种类繁多。如果不同的物联网环境逐渐实现更高级别的互操作性,并克服安全问题(本报导后面将详细讨论),

IoT 应用:你可以在哪里使用 IoT

回到实际物联网应用的问题,从物联网提供的解决方案中获利巨大的众多业务领域之一,是所谓的资源受限设备领域。此类别包括任何小型、低功耗和(通常)电池供电的设备,例如企业中使用的传感器或执行器,在这些企业中,提高弹性、通信稳健性和降低能耗是成功的关键。

必须满足此类项目的特定需求,以便以可承受的成本实现给定的物联网部署,同时提供所有必需的功能和一流的安全性。在连接解决方案方面,通信行业通过使用一系列低功耗广域网 (LPWAN)(例如 Sigfox、NB-IoT 或 LTE Cat M1)扩展其低端产品来响应上述需求,其目的是在建筑物深处提供更好的覆盖。现在我们大致了解了可供选择的连接解决方案,但启用实际机器对机器通信的解决方案又如何呢?就此而言,有相当多的物联网协议专为资源受限设备的管理而设计,其中 OMA SpecWorks 的LwM2M可以作为一个很好的例子。轻量级 M2M 协议的开发考虑到了行业的内在局限性,它提供了一个简单而高效的技术堆栈来降低功耗和数据消耗。

反过来,这可以被视为其在物联网平台提供商中受欢迎的原因之一。LwM2M 为 AVSystem 的 Coiote IoT 设备管理平台提供了基础,这只是各种 IoT 提供商的众多其他实施中的一个实例。

除了资源受限的设备外,物联网技术还在环保项目中找到了应用。除了人类的聪明才智之外,没有其他障碍,物联网最近已扩展到植物生命,现在还包括智能树。Cargo Tracck 是一家总部位于巴西的定位服务公司,它正在与巴西环保机构和营运商合作,透过在每棵树上安装追踪设备来阻止亚马逊地区的森林砍伐。透过使用专门设计的机器对机器无线电模块,操作员能够检测树木是否已被砍伐和运输。

这种物联网方法的独特之处在于它需要在热带雨林的最深处使用监控设备,而传统的蜂窝网络几乎不提供任何连接或根本不提供连接。巴西系统的巨大优势在于,如果树木安然无恙,监控设备将永远不必传输任何数据。

物联网安全:物联网安全吗?

物联网的迅速发展使整个环境面临安全威胁和数据泄露的巨大风险,这不足为奇。然而,尽管存在永久性安全问题,但人们认为物联网将继续传播,使其用户越来越依赖它。人们广泛接受的观点是,以方便和授权的名义,人们将能够接受隐私丢失和安全漏洞的孤立实例。

但撇开心理动机不谈,安全绝对是阻碍物联网行业发展的重大挑战之一,因此需要格外小心。因此,物联网市场似乎必须在物联网连接设备产生的商业利益,与认识到这些智慧对象,已成为黑客和网络犯罪分子,攻击的诱人且易受攻击的平面之间找到平衡点,这可能会导致敏感信息的中断和泄漏数据。

由于上述原因,数字安全领域的领先专家 Bruce Schneier 呼吁,物联网服务提供商和美国政府机构等认真关注该问题。因此,希望我们可以期待政府在这个问题上的监管,这将对物联网行业参与者施加压力,以增加对物联网安全技术的投资。

然而,尽管可能正在制定立法,但已经存在解决方案,为更安全的物联网部署带来希望。在与过时或易受攻击的设备软件相关的安全威胁方面,已采取措施为连接的设备,提供有效的软件更新策略。得益于 SOTA(代表「空中软件」)和 FOTA(空中韧体)标准,连接设备的软件、设置和其他数位编程可以使用无线连接进行更新。这带来的好处不仅在于该方法的无缝性和成本效益,还在于在克服设备安全挑战方面有显著改进。

 考虑到以上所有因素,绝对没有理由陷入对物联网安全的恐慌模式。鉴于物联网刚刚经历的早期发展阶段,我们必须时刻注意可能发生的或大或小的安全失误。然而,可以肯定的是,物联网暴徒的日子会很艰难;鸡蛋就是鸡蛋。毫无疑问,领先的物联网市场参与者以及数百家小型物联网技术开发商已经解决了这个问题,并将对网络犯罪分子采取强硬态度,尽最大努力使物联网成为物联网用户的安全场所。毕竟,物联网是一项太大的业务,不能将其留给自己的设备。

物联网的未来:物联网将带来哪些影响?

综上所述,到目前为止,可能没有一个行业不会受到物联网的影响。虽然他们中的一些人,已经设法将物联网提供的赋能转化为他们的利益,但其他部门才刚刚开始意识到其重要性。

作为对上述论点的支持,值得一提的是最近涉及塔斯马尼亚牡蛎产业的物联网项目。牡蛎养殖似乎是一项艰巨的业务,因为牡蛎受到水环境许多不同变化的负面影响。透过使用一系列水下传感器平台测量多个变量(水温、盐度和深度),最近建成的牡蛎物联网平台可以收集数据,并分析过去、当前和预测的水参数,为牡蛎提供有用的见解农民,使他们能够更好地安排农场经营,并在需要时采取预防措施。

回到一般情况下,提议的数百万设备实时互连对商业(例如零售贸易)的真正作用是收集有价值的数据,并为商家提供实时洞察力。未来的关键物联网部署包括供应鍊和智能商店应用程序。另一方面,在医疗保健领域,个人健身和健康追踪器已经取得进展,尤其是在智慧手机用户中。更重要的是,毫无疑问,物联网健康技术的进一步普及,将给疾病的治疗和诊断过程带来巨大的变化。远端患者监控以及嵌入式医疗物联网设备,将有助于更有效地追踪患者的健康状况

结语:前途光明

综上所述,物联网到底是什么?物联网远非另一种技术概念,而是对更智能、更美好未来的承诺和梦想。未来,连接的制造工厂无需人工操作甚至监督即可订购供应品、安排自己的维护甚至执行维护。一个万物互联并相互感知的未来,提供反馈或共享信息以协助下一个对象,并最终帮助人们过上更智能的生活。

总而言之,拥抱物联网革命对于业务发展而言似乎至关重要,这可能适用于任何企业。无论是牡蛎养殖还是交通控制系统,物联网最好的地方在于它是开放的,随时准备迎接新的挑战,并且有足够的空间容纳任何可以想象的商业想法。因此,回答「什么是物联网?」的关键。不一定在于提供一个严格的定义,而是要改变你自己的思维方式,开始想象物联网能为你的企业做些什么。

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