物联网是什么?
物联网(IoT)通过无线网络收集和传输数据是一个相互关联的计算设备系统。
这不仅仅是笔记本电脑和智能手机:几乎所有带有开/关开关的东西都可能连接到互联网,使其成为物联网的一部分。例如,物联网中的东西可能是佩戴心脏监测植入物的人,在沿海水域实时传输野生动物的摄像头,或带有内置传感器提醒驾驶员潜在风险的汽车。本质上,任何互联网协议都可以分配(IP)物联网的一部分可以通过网络传输数据。
如何工作物联网?
物联网系统包括传感器/设备,传感器/设备通过某种形式的连接与云通信。一旦数据到达云,软件将处理并决定是否操作,如调整传感器/设备,而无需用户输入或发送报警。
一个完整的物联网系统有四个不同的元素。传感器或设备、连接、数据处理和用户界面。让我们依次检查每:
它们从环境中收集数据。该设备可能有多个传感器,例如,智能手机包含 GPS、摄像头、加速度计等。本质上,传感器或传感器为了特定的目的从环境中收集数据。
设备收集数据后,需要将其发送到云端。它以不同的方式做到这一点 - 包括Wi-Fi,蓝牙、卫星、低功耗广域网(LPWAN)或者通过以太网直接连接到互联网。具体的连接选项将取决于 IoT 应用程序。
一旦数据到达云,软件将处理它,并可能决定执行操作。这可能涉及在没有用户输入的情况下发送报警或自动调整传感器或设备。然而,有时用户需要输入,这是用户界面的地方。
如果用户需要输入或用户想要检查系统,用户界面将使用此功能。用户执行的任何操作都将通过系统以相反的方向发送。从用户界面到云,然后返回传感器/设备进行请求更改。
支持 Web 由于特定的设备使用的精确连接、网络和通信协议 IoT 不同的应用程序。人工智能在物联网中的应用越来越多(AI)与机器学习使数据收集过程更容易、更快。
物联网应用
物联网应用广泛。一些最著名的包括:
可穿戴设备可能是日常用户物联网最明显的方面。这些包括健身跟踪器、智能手表、智能眼镜、虚拟现实耳机等。
智能家居系统与电器连接,自动执行特定任务,通常远程控制。物联网设备可能包括无线厨房用具、情感感应音乐系统、智能照明、电动百叶窗、自动门窗、智能公用事业仪器等。
智能城市使用物联网设备(如连接的传感器和仪器)来收集和分析数据。该数据可用于改善基础设施、公共设施和服务。
自动驾驶汽车通常有基于物联网的技术系统,共享车辆本身和道路的信息。交通、导航、外部环境等数据由汽车计算机系统收集和分析,使其能够自行驾驶。
零售业越来越多地使用物联网。比如想想自动结账、个性化折扣、智能货架(零售商缺货时提醒零售商)、机器人员工和优化供应链管理。亚马逊Go-亚马逊概念店是物联网弥合在线和实体店差距的例子。这些商店没有现金,因为钱是从客户的亚马逊钱包中扣除的。当他们从货架上挑选产品时,他们会实时向顾客的购物车添加商品。
远程医疗 - 有时称为远程医疗 - 指通过技术提供卫生服务。物联网是远程医疗的一个重要方面(首字母缩略词)IoMT有时用于指医疗物联网)。例子包括远程医学诊断、医学成像数字通信、专家视频咨询等。
智能农业涉及使用数字技术来改善农业工作。例如,农民可以使用连接传感器、摄像头和其他设备来改善农场的整体视图,并调整操作以提高产量。
这个列表并不详细 - 在许多行业,物联网正在改变其运营和工作模式。物联网设备示例包括智能手机、智能冰箱、智能手表、健身跟踪器、智能火灾报警器、智能门锁、智能自行车、医疗传感器、健身跟踪器、智能安全系统Alexa和Google Home等虚拟助手 - 名单还在继续。
物联网的历史
“物联网”一词通常归因于凯文·阿什顿。1999年,Ashton在宝洁公司(Proctor & Gamble)从事供应链优化,并将这句话作为他正在从事的新传感器项目的演讲标题,引起了人们的关注。然而,物联网比这个标签早:
当时连接设备的想法被称为普适计算。
世界上第一台物联网设备是在卡内基梅隆大学发明的。一群学生创造了一种方法来确保他们的校园可口可乐自动售货机通过互联网报告他们的内容,以节省他们在没有饮料的情况下访问机器的时间。他们在机器上安装了微开关,以报告有多少可乐罐可以使用,以及它们是否冷。
John Romkey烤面包机首次连接到互联网。
剑桥大学的一群学生使用第一个网络摄像头原型来监控计算机实验室咖啡壶中可用的咖啡量。他们每分钟编程三次网络摄像头。相机将图像发送到本地计算机,以检查咖啡是否可用。
LG电子推出了世界上第一款连接到互联网的冰箱。这使得消费者可以在网上购物和视频通话。
2008年网国际会议于2008年在瑞士举行。
物联网这个术语开始获得牵引力。众所周知,谷歌的街景服务不仅制作了360度的图片,还存储了人们Wi-Fi网络数据。这引发了一场关于谷歌是否计划不仅索引互联网,还计划索引现实世界的辩论。同年,中国政府宣布物联网将成为其五年计划的战略重点。
Gartner它是一家发明新兴技术炒作周期的市场研究公司,将物联网列为一种新兴现象。
欧洲最大的互联网会议Le Web以物联网为主题。与此同时,越来越多的杂志,如福布斯和连线,开始使用物联网作为他们词汇的一部分。
谷歌宣布将以32亿美元的价格收购Nest,这笔交易给物联网带来了大众市场意识。同年在拉斯维加斯举行的消费电子展(CES)以物联网为活动主题。
:在此期间,内置Wi-Fi和3G / 4G连接的设备更小、更强,生产成本更低。这增加了物联网的传播。
据估计,到2021年,有超过460亿台设备连接到物联网,专家预计到2030年,这一数字将增加到1000亿台以上。
物联网 - 优点和缺点
观察者声称物联网既有优缺点。这些包括:
物联网优势:
– 机器与机器的交互可以提高效率,节省人们专注于其他任务的时间。
- 自动化导致任务的统一,可以提高服务质量,减少人为干预的需要。
– 提高效率和自动化可以降低浪费和劳动力成本,从而降低货物的制造和交付成本。
– 物联网有助于设备之间更好的通信,从而实现更好的质量控制。
– 在任何设备上随时随地访问信息的能力可以简化决策,带来更高的透明度。
物联网缺点:
- 如果没有国际兼容性标准,来自不同制造商的设备可能很难相互通信。
- 随着物联网自动化的加速,它可能会取代工作场所的熟练职位。
- 鉴于物联网网络的巨大规模,许多设备依赖于它,软件或硬件中的单个故障可能会产生不成比例的后果。
- 由于连接到互联网的日常设备太多,在线信息也很多。这将产生隐私和安全风险,我们将在下面详细讨论。
物联网隐私和安全问题
一些与物联网相关的关键隐私和安全问题包括:
– 物联网设备将积累和生成大量数据。这为黑客创造了可能的入口点,并使敏感信息容易受到攻击。
黑客攻击的脆弱性 - 例如,来自微软和密歇根大学的一组研究人员能够在三星的智能家居平台中发现安全漏洞。 不需要的公共个人资料 - 物联网设备的使用通常涉及接受服务条款,但很多人不会费心阅读冗长的文档并点击接受。公司根据用户的物联网设备收集用户的广泛信息 - 例如,在计算人寿保险时,保险公司可以根据您的智能汽车收集关于您驾驶习惯的数据。健身追踪器也是如此。 窃听 - 制造商或黑客可以使用连接设备窃听某人的家。
物联网的未来会是什么?
鉴于物联网的规模和复杂性,物联网设备可能容易受到网络攻击和数据泄露。该行业正在认真对待这一点,并努力为消费者提供更好的安全性。未来,我们将看到嵌入式和端到端安全解决方案案的更多使用,以及物联网设备的AI,区块链和边缘计算解决方案。
在Covid之后,很明显,物联网医疗设备和物联网医疗保健系统将发挥比以前更突出的作用。多年来,专家们一直在预测医疗保健领域的物联网革命,大流行加速了进展。越来越多的医疗预约通过远程会诊进行,我们看到远程监控解决方案和基于物联网的智能可穿戴设备、健康追踪器和传感器的兴起。
世界各地的城市将越来越多地寻求智能技术来提高运营效率,与公众共享信息,并提供更好的政府服务和公民福利质量。
未来几年,物联网基础设施的一些最大支出将是人工智能和机器学习。人工智能驱动的物联网创造了智能机器,可以在很少或没有人为干扰的情况下实现智能行为和决策。
5G或第五代蜂窝无线意味着更高的速度。更快的网络意味着物联网设备收集的数据将在更大范围内进行分析和管理。这可能会加速物联网的发展。然而,随着越来越多的物联网设备直接连接到5G网络而不是Wi-Fi路由器,新的隐私和安全问题将会出现。