物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 是配備傳感器、軟件和其他技術(shù)的物理對象網(wǎng)絡。連接到互聯(lián)網(wǎng)后，這些“事物”能夠通過網(wǎng)絡與其他連接的設備和系統(tǒng)交換實時數(shù)據(jù)。這些連接的設備與自動化系統(tǒng)相結(jié)合，收集物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，可以分析這些數(shù)據(jù)以協(xié)助完成任務或?qū)W習如何改進流程。

有些人爭辯說，僅僅因為一個對象可以連接到 Internet 并共享數(shù)據(jù)，并不一定意味著它應該這樣做。然而，盡管如此，越來越多的對象正在加入物聯(lián)網(wǎng)，以提供信息、提高應用的工業(yè)效率、節(jié)省時間和排放，以及改善向公眾提供服務的方式。

盡管物聯(lián)網(wǎng)提供了許多積極因素，但也存在對數(shù)據(jù)集、IP 地址等隱私和安全性的擔憂。行業(yè)和政府正在努力通過制定國際物聯(lián)網(wǎng)標準來解決這些問題。

物聯(lián)網(wǎng)定義

物聯(lián)網(wǎng)是連接到 Internet 的物理對象網(wǎng)絡，以便它們可以交換數(shù)據(jù)和信息，以提高生產(chǎn)力、效率、服務等。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以在越來越多的地方找到，包括工業(yè)，使智能家居的概念成為現(xiàn)實，甚至協(xié)助整個智慧城市的基礎設施建設。

它是如何工作的？

由于一系列技術(shù)、實時分析、傳感器、嵌入式系統(tǒng)、無線系統(tǒng)、自動化、控制系統(tǒng)和機器學習的發(fā)展和融合，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為可能。

物聯(lián)網(wǎng)通過帶有內(nèi)置傳感器的設備和對象工作，這些傳感器連接到互聯(lián)網(wǎng)并將數(shù)據(jù)共享到一個平臺，該平臺應用分析并與旨在滿足特定需求的應用程序共享信息。

物聯(lián)網(wǎng)平臺旨在確定哪些數(shù)據(jù)有用，哪些可以丟棄，以便通常在問題發(fā)生之前檢測模式、提出建議和發(fā)現(xiàn)問題。

這一切都使流程變得更加高效，并使某些任務自動化，尤其是那些重復性、耗時或危險的任務。例如，如果您在開車時看到發(fā)動機故障燈亮起，您的聯(lián)網(wǎng)汽車可以在向制造商發(fā)送數(shù)據(jù)之前檢查傳感器并與車內(nèi)其他人進行通信。然后，制造商可以預約在離您最近的經(jīng)銷商處修復故障，并確保所需的更換零件有庫存，可以在您到達時使用。

歷史

誰發(fā)明了物聯(lián)網(wǎng)？

智能設備網(wǎng)絡的想法于 1982 年首次被討論，卡內(nèi)基梅隆大學改進后的可口可樂自動售貨機成為第一臺聯(lián)網(wǎng)設備。這臺機器能夠報告其庫存以及新裝入的飲料是否冷。

然而，是 Mark Weiser 1991 年的論文“ 21世紀的計算機”以及在 UbiComp 和 PerCom 等地方的工作產(chǎn)生了物聯(lián)網(wǎng)的當代愿景。

這一愿景在 1990 年代得到了擴展，直到 Kevin Ashton 于 1999 年創(chuàng)造了“物聯(lián)網(wǎng)”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。盡管他實際上更喜歡“物聯(lián)網(wǎng)”這個詞，但阿什頓認為雷達頻率識別 (RFID)對于物聯(lián)網(wǎng)來說是必不可少的，以便讓計算機管理每個設備或?qū)ο蟆?/span>

雖然物聯(lián)網(wǎng)直到 2008 年至 2009 年左右才完全實現(xiàn)（見下文），但可以說它是由 Weiser 和 Ashton 構(gòu)想的，建立在可口可樂機器等過去的工作之上，即使他們沒有完全實現(xiàn)'發(fā)明'它。

它是什么時候創(chuàng)建的？

如上所述，物聯(lián)網(wǎng)是在早期的一系列發(fā)展和突破的基礎上產(chǎn)生的。雖然卡內(nèi)基梅隆大學的自動售貨機是在 1982 年安裝的，但這并不能真正稱為整個物聯(lián)網(wǎng)的開始。

IoT 的概念創(chuàng)建于 1991 年，并在 1990 年代得到進一步發(fā)展，Reza Raji 于 1994 年在 IEEE Spectrum 上描述了該概念。1993 年至 1997 年間，幾家公司提出了 IoT 風格的解決方案，之后 Bill Joy 將設備到設備通信設想為一部分1999 年在達沃斯世界經(jīng)濟論壇上提出的“六網(wǎng)”框架。

“物聯(lián)網(wǎng)”這個實際術(shù)語是由凱文·阿什頓 (Kevin Ashton) 在 1999 年創(chuàng)造的，盡管物件直接連接到互聯(lián)網(wǎng)的時間真正開始于 2008 年至 2009 年之間。

它是干什么用的？

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用范圍很廣，從家庭安全、恒溫器和照明設備等家庭用途到制造、國防應用等工業(yè)用途。這些不同的應用可以大致分為商業(yè)、消費者、工業(yè)和基礎設施用途。

以下是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的一些常見應用：

1. 消費者應用

物聯(lián)網(wǎng)有廣泛的消費用途，包括聯(lián)網(wǎng)車輛、聯(lián)網(wǎng)健康、家庭自動化（如照明和揚聲器系統(tǒng)）、可穿戴技術(shù)和具有遠程監(jiān)控功能的電器，如遠程視頻門鈴。其中許多也是智能家居的一部分。

2. 智能家居應用

照明、供暖和空調(diào)以及媒體和安全系統(tǒng)都是支持物聯(lián)網(wǎng)的家庭的一部分。這些可以通過關(guān)閉不需要的設備來節(jié)省能源。許多智能家居都基于與智能設備和電器連接的中央平臺或集線器。這些通常由智能手機、平板電腦或其他設備控制，有時不需要 Wi-Fi 橋接器。這些系統(tǒng)可以鏈接到獨立平臺，如 Amazon Echo 或 Apple HomePod，或使用開源生態(tài)系統(tǒng)，如 Home Assistant 或 OpenHAB。

3.護理應用

支持互聯(lián)網(wǎng)的設備還可以為老年人或殘疾人提供寶貴的幫助，從而提供更好的生活質(zhì)量。例如，語音控制設備可以幫助視力或行動不便的用戶，警報系統(tǒng)可以直接連接到聽力受損用戶的人工耳蝸。傳感器還可以監(jiān)測跌倒等醫(yī)療緊急情況。

4. 醫(yī)療保健應用

物聯(lián)網(wǎng)可用于許多不同的醫(yī)療和保健目的，包括用于研究和患者監(jiān)測的數(shù)據(jù)收集和分析。在此類環(huán)境中使用時，IoT 被稱為“醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng) (IoMT) ”。

IoMT，也稱為“智能醫(yī)療保健”，連接資源和服務以提供數(shù)字化醫(yī)療保健系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠監(jiān)控健康和緊急情況通知系統(tǒng)，包括血壓和心率監(jiān)測器、起搏器和高級助聽器。更進一步，一些醫(yī)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(diào)整，以確保自動為患者提供正確的壓力和支撐。

在較小的規(guī)模上，電子制造的進步意味著低成本、一次性和便攜式 IoMT 傳感器可以放置在紙或織物上，以提供護理點醫(yī)療診斷。

IoMT 還可用于通過遠程監(jiān)控管理、控制或預防慢性病。使用無線解決方案，這允許醫(yī)療從業(yè)者捕獲患者數(shù)據(jù)并應用算法進行健康數(shù)據(jù)分析。

其他醫(yī)療保健應用包括旨在鼓勵更健康生活方式的消費設備，例如聯(lián)網(wǎng)秤或健身監(jiān)視器。

在醫(yī)療保健環(huán)境之外，IoMT 現(xiàn)在也被用于健康保險行業(yè)，包括基于傳感器的解決方案，例如可穿戴設備、連接的健康設備和移動應用程序，以跟蹤客戶行為并提供更準確的承保和定價模型。

5. 運輸應用

物聯(lián)網(wǎng)在交通領域有眾多應用，例如車內(nèi)和車內(nèi)通信、智能交通控制、智能停車、收費、物流、車隊管理、車輛控制、安全和道路援助。物聯(lián)網(wǎng)將車輛與交通基礎設施結(jié)合在一起，還可以提供車對萬物通信 (V2X)、車對車通信 (V2V)、車對基礎設施通信 (V2I) 和車對行人通信 (V2P) ). 這些物聯(lián)網(wǎng)通信系統(tǒng)正在為自動駕駛和互聯(lián)道路基礎設施鋪平道路。

6. 構(gòu)建應用程序

IoT 設備可以監(jiān)視和控制各種類型建筑物的各個方面，包括機械、電氣和電子系統(tǒng)?；ヂ?lián)網(wǎng)與建筑物的集成創(chuàng)造了智能建筑，有助于降低能源消耗并監(jiān)控居住者的行為。

7、工業(yè)應用

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) (IIoT) 設備允許收集和分析來自設備、技術(shù)和位置的數(shù)據(jù)。IIoT 還允許對資產(chǎn)進行自動更新，以保持效率并防止因維修和其他情況而浪費時間和金錢。

8. 制造應用

物聯(lián)網(wǎng)可以連接制造設備以允許網(wǎng)絡控制和管理以提供智能制造過程。這些系統(tǒng)允許優(yōu)化產(chǎn)品、流程和供應鏈以及響應產(chǎn)品需求。物聯(lián)網(wǎng)可以通過預測性維護、統(tǒng)計評估和測量來幫助提供增強的安全性和可靠性，以最大限度地提高可靠性。

9. 農(nóng)業(yè)應用

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用包括收集天氣狀況、土壤含量或蟲害的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可以幫助農(nóng)業(yè)技術(shù)自動化、為決策提供信息、提高安全性、減少浪費和提高效率。使用人工智能和特定的計算機程序可以改善從土壤維護到養(yǎng)魚的一切。

10.基礎設施應用

物聯(lián)網(wǎng)可用于監(jiān)測和控制可持續(xù)的城市和農(nóng)村基礎設施，包括橋梁、鐵軌或風電場。為了維護資產(chǎn)并最大限度地降低風險，數(shù)據(jù)收集可以允許對結(jié)構(gòu)狀況進行監(jiān)控，以引入安全性和生產(chǎn)力改進、成本節(jié)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

整個城市都可以在物聯(lián)網(wǎng)的幫助下進行管理，以創(chuàng)建一個為居民提供一系列好處的智慧城市。這些好處包括停車位定位、環(huán)境監(jiān)控、交通管理、減少污染、安全系統(tǒng)、照明、數(shù)字標牌、公共 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(lián)網(wǎng)連接可以為燈具、家用電器、工業(yè)資產(chǎn)等提供能源消耗管理。可以遠程管理耗能設備，以在不需要時節(jié)省能源。作為副應用，智能電網(wǎng)可以收集能源使用數(shù)據(jù)，以提高效率和電力分配。

13. 環(huán)境監(jiān)測應用

監(jiān)測空氣或水質(zhì)是支持物聯(lián)網(wǎng)的傳感器改變我們世界的另一種方式。物聯(lián)網(wǎng)允許收集有關(guān)野生動物活動、土壤狀況等的數(shù)據(jù)。物聯(lián)網(wǎng)還可以監(jiān)測海嘯或地震等自然災害，幫助簡化應急響應和損害限制。這還包括收集、監(jiān)測和分析海洋環(huán)境和船舶活動的“Ocean of Things”項目。

14. 軍事應用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在軍事上的應用創(chuàng)造了軍事物聯(lián)網(wǎng) (IoMT)。該領域的應用包括偵察、監(jiān)視等，以提供戰(zhàn)場數(shù)據(jù)。這可能包括使用傳感器、彈藥、車輛、機器人和可穿戴技術(shù)來創(chuàng)建聯(lián)合和數(shù)據(jù)高效的軍隊。

它為什么如此重要？

物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)在幫助自動化和簡化商業(yè)、工業(yè)和家庭領域的許多日常任務。降低成本、提高生產(chǎn)力和安全性、增強客戶體驗并產(chǎn)生新的收入來源，物聯(lián)網(wǎng)可以幫助我們做出更好的決策。

在商業(yè)方面，物聯(lián)網(wǎng)提供了幾個重要的好處，包括訪問和分析數(shù)據(jù)的能力，消除了對外部數(shù)據(jù)分析師或市場研究人員的需求。物聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)崟r處理大數(shù)據(jù)分析，展示產(chǎn)品和服務在現(xiàn)實世界中的表現(xiàn)，并創(chuàng)造可以快速改進的局面。這些數(shù)據(jù)還有助于更好地了解客戶行為，以便企業(yè)能夠滿足他們的需求，同時通過管理能源使用和資源來降低運營成本。最后，物聯(lián)網(wǎng)可以通過與員工整理和共享數(shù)據(jù)來實現(xiàn)遠程工作，無論他們身在何處。

誰擁有數(shù)據(jù)？

數(shù)據(jù)是物聯(lián)網(wǎng)的核心，但誰擁有數(shù)據(jù)？答案是沒有人擁有數(shù)據(jù)，盡管數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)很重要，盡管實際上可能有多個機構(gòu)參與數(shù)據(jù)收集，包括應用程序開發(fā)人員、數(shù)據(jù)庫設計人員或硬件制造商。

數(shù)據(jù)庫權(quán)限決定了誰能夠使用數(shù)據(jù)并管理數(shù)據(jù)的存儲和處理。數(shù)據(jù)庫權(quán)限取決于是否滿足三個標準：

1.數(shù)據(jù)庫定義

必須以有組織的方式定義和收集數(shù)據(jù)庫以允許檢索。然而，對于與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的大部分實時數(shù)據(jù)，不太可能在數(shù)據(jù)庫中收集數(shù)據(jù)。

2. 數(shù)據(jù)收集

為了獲得數(shù)據(jù)庫權(quán)利，需要在數(shù)據(jù)集的收集、驗證和呈現(xiàn)方面進行投資。由于連接的設備將大數(shù)據(jù)匯集在一起，因此數(shù)據(jù)的收集和整理是確定權(quán)利的重要部分。

3.經(jīng)濟和商業(yè)聯(lián)系

例如，在歐洲，數(shù)據(jù)庫所有者需要與 EEA 國家有經(jīng)濟和業(yè)務聯(lián)系，才能獲得相關(guān)的數(shù)據(jù)庫權(quán)利。

如果滿足這些標準，數(shù)據(jù)庫所有者通常是主動并承擔相關(guān)風險來獲取、驗證和呈現(xiàn)數(shù)據(jù)的人。例外情況包括使用分包商代表另一個實體收集數(shù)據(jù)的情況。

數(shù)據(jù)庫權(quán)利也可以在合同中授予，這有助于防止以后出現(xiàn)所有權(quán)糾紛。

數(shù)據(jù)安全嗎？它存儲在哪里？

安全是物聯(lián)網(wǎng)的一個真正問題，軟件中的缺陷使數(shù)據(jù)集和系統(tǒng)容易受到攻擊。由于許多智能設備固有地缺乏安全性，黑客可以直接將其作為目標。

網(wǎng)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?nèi)菀妆缓诳屠?。政府正試圖通過物聯(lián)網(wǎng)設備指南解決這些問題，建議加密、密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(yè)是一個值得關(guān)注的領域。工業(yè)間諜活動或?qū)﹃P(guān)鍵基礎設施的惡意黑客攻擊會帶來非?，F(xiàn)實的風險。

當應用于現(xiàn)實世界的后果時，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制權(quán)。

物聯(lián)網(wǎng)設備示例

物聯(lián)網(wǎng)設備種類繁多，適用于家庭使用、工業(yè)流程、制造等領域的應用。世界各地有數(shù)十億種不同的設備連接到物聯(lián)網(wǎng)，這里太多了。但是，一些常見的示例包括：