物聯(lián)網(wǎng)（IoT）指的是物理設(shè)備（如電器和車輛）之間的互聯(lián)互通。這些設(shè)備嵌入了軟件、傳感器和連接功能，使其能夠相互連接并交換數(shù)據(jù)。這項技術(shù)實現(xiàn)了從龐大的設(shè)備網(wǎng)絡(luò)中收集和共享數(shù)據(jù)，為打造更高效、自動化的系統(tǒng)創(chuàng)造了機會。

物聯(lián)網(wǎng)是物理對象的網(wǎng)絡(luò)，這些對象在其架構(gòu)中嵌入了電子元件，以便相互之間或與外部環(huán)境進行通信和感知交互。在未來幾年，基于物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)將提供更高級別的服務(wù)，并切實改變?nèi)藗兊娜粘Ｉ罘绞?。醫(yī)學(xué)、能源、基因療法、農(nóng)業(yè)、智慧城市和智能家居等領(lǐng)域的進步，只是物聯(lián)網(wǎng)廣泛應(yīng)用的幾個典型例子。

物聯(lián)網(wǎng)是一個由相互關(guān)聯(lián)的事物、計算設(shè)備、機械和數(shù)字機器、物體、動物或人組成的系統(tǒng)，這些元素都被賦予了唯一標(biāo)識符，并具備在無需人與人或人與計算機交互的情況下通過網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)的能力。

物聯(lián)網(wǎng)的歷史

在這里，你將了解物聯(lián)網(wǎng)是如何發(fā)展的，通過對每個階段的解釋，你會明白物聯(lián)網(wǎng)在這些創(chuàng)新中所扮演的角色！

1982 年 —— 自動售貨機：物聯(lián)網(wǎng)首次嶄露頭角，卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的一臺自動售貨機連接到互聯(lián)網(wǎng)，用于報告其庫存和狀態(tài)，為遠程監(jiān)控開辟了道路。

1990 年 —— 烤面包機：早期的物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新，一臺烤面包機連接到互聯(lián)網(wǎng)，用戶可以遠程控制它，預(yù)示著智能家居設(shè)備的便利性。

1999 年 —— 物聯(lián)網(wǎng)概念提出：凱文?阿什頓創(chuàng)造了 “物聯(lián)網(wǎng)” 這個術(shù)語，用于描述設(shè)備相互通信和共享數(shù)據(jù)的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，為一個新的連接時代奠定了基礎(chǔ)。

2000 年 ——LG 智能冰箱：LG 智能冰箱取得了突破，用戶可以遠程查看和管理冰箱內(nèi)的物品，展示了物聯(lián)網(wǎng)在日常生活中的潛力。

2004 年 —— 智能手表：智能手表的出現(xiàn)將物聯(lián)網(wǎng)引入可穿戴技術(shù)領(lǐng)域，提供健身追蹤和即時通知功能。

2007 年 —— 智能 iPhone：蘋果的 iPhone 成為了變革性產(chǎn)品，通過應(yīng)用程序整合了物聯(lián)網(wǎng)功能，將用戶與眾多服務(wù)和設(shè)備連接起來，把智能手機變成了樞紐。

2009 年 —— 汽車測試：物聯(lián)網(wǎng)進入汽車行業(yè)，通過傳感器為車輛提供實時診斷、性能監(jiān)測和遠程測試功能。

2011 年 —— 智能電視：智能電視的推出將物聯(lián)網(wǎng)帶入客廳，實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)連接，用于流媒體播放、應(yīng)用程序使用和互動內(nèi)容。

2013 年 —— 谷歌鏡頭：谷歌鏡頭展示了物聯(lián)網(wǎng)在圖像識別方面的潛力，讓智能手機能夠提供有關(guān)現(xiàn)實世界物體的信息。

2014 年 ——Echo：亞馬遜的 Echo 配備了虛擬助手 Alexa，展示了語音激活物聯(lián)網(wǎng)的強大功能，使智能家居更加直觀和響應(yīng)迅速。

2015 年 —— 特斯拉自動駕駛：特斯拉的自動駕駛系統(tǒng)是物聯(lián)網(wǎng)在汽車領(lǐng)域的典范，通過互聯(lián)的傳感器和軟件引入了半自動駕駛功能。

物聯(lián)網(wǎng)的四個關(guān)鍵組件：（1）設(shè)備或傳感器（2）連接性（3）數(shù)據(jù)處理（4）接口

物聯(lián)網(wǎng)是嵌入日常物品中的互聯(lián)計算設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，使它們能夠發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。

截至目前，超過 90 億個 “物”（物理對象）已連接到互聯(lián)網(wǎng)。在不久的將來，這個數(shù)字預(yù)計將飆升至 200 億。

物聯(lián)網(wǎng)中使用的主要組件

低功耗嵌入式系統(tǒng)：在電子系統(tǒng)設(shè)計中，低功耗和高性能是重要的因素。

傳感器：傳感器是任何物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的重要組成部分。它是一種物理設(shè)備，能夠測量和檢測特定的物理量，并將其轉(zhuǎn)換為信號，可作為輸入提供給處理或控制單元進行分析。

不同類型的傳感器：溫度傳感器、圖像傳感器、陀螺儀傳感器、障礙物傳感器、射頻傳感器、紅外傳感器、MQ - 02/05 氣體傳感器、光敏電阻傳感器、超聲波距離傳感器。

控制單元：它是單個集成電路上的小型計算機單元，包含微處理器或處理核心、內(nèi)存以及可編程輸入 / 輸出設(shè)備 / 外設(shè)。它負責(zé)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的主要處理工作，并在此執(zhí)行所有邏輯操作。

云計算：通過物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備收集的數(shù)據(jù)量巨大，這些數(shù)據(jù)必須存儲在可靠的存儲服務(wù)器上。這就是云計算發(fā)揮作用的地方。數(shù)據(jù)經(jīng)過處理和分析，為我們發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的電氣故障等問題提供了更多可能。

大數(shù)據(jù)的可用性：我們知道物聯(lián)網(wǎng)嚴重依賴傳感器，尤其是實時傳感器。隨著這些電子設(shè)備在各個領(lǐng)域的普及，它們的使用將引發(fā)大量大數(shù)據(jù)的流動。

網(wǎng)絡(luò)連接：為了實現(xiàn)通信，互聯(lián)網(wǎng)連接必不可少，每個物理對象都由一個 IP 地址表示。然而，根據(jù) IP 命名規(guī)則，可用的地址數(shù)量有限。由于設(shè)備數(shù)量不斷增加，這種命名系統(tǒng)將不再可行。因此，研究人員正在尋找另一種替代命名系統(tǒng)來表示每個物理對象。

構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)的方式

構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)有兩種方式：（1）形成一個僅包含物理對象的獨立網(wǎng)絡(luò)。（2）使互聯(lián)網(wǎng)的覆蓋范圍更加廣泛，但這需要諸如嚴格的云計算和快速大數(shù)據(jù)存儲等核心技術(shù)（成本高昂）。

在不久的將來，物聯(lián)網(wǎng)在范圍上將變得更廣泛、更復(fù)雜。它將在 “隨時隨地連接任何事物” 方面改變世界。

物聯(lián)網(wǎng)促成因素

射頻識別（RFID）：利用無線電波以電子方式追蹤附著在每個物理對象上的標(biāo)簽。

傳感器：能夠檢測環(huán)境變化的設(shè)備（例如運動探測器）。

納米技術(shù)：顧名思義，這些是尺寸通常小于一百納米的微小設(shè)備。

智能網(wǎng)絡(luò)：例如網(wǎng)狀拓撲結(jié)構(gòu)。

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的工作原理

收集和傳輸數(shù)據(jù)：為此，傳感器被廣泛應(yīng)用，根據(jù)不同應(yīng)用領(lǐng)域的需求進行使用。

基于傳感器或處理設(shè)備產(chǎn)生的觸發(fā)來驅(qū)動設(shè)備：如果滿足某些條件，或者根據(jù)用戶需求激活了某些觸發(fā)，執(zhí)行器設(shè)備將顯示要執(zhí)行的操作。

接收信息：用戶或設(shè)備可以從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備獲取某些信息，用于分析和處理目的。

通信協(xié)助：通信協(xié)助是指兩個網(wǎng)絡(luò)之間或同一或不同網(wǎng)絡(luò)的兩個或多個物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間的通信現(xiàn)象。

這可以通過不同的通信協(xié)議實現(xiàn)，如 MQTT、受限應(yīng)用協(xié)議、ZigBee、FTP、HTTP 等。

物聯(lián)網(wǎng)的特點：（1）大規(guī)?？蓴U展且高效（2）基于 IP 的尋址在未來將不再適用（3）大量不使用 IP 的物理對象的存在使物聯(lián)網(wǎng)成為可能（4）設(shè)備通常功耗較低。不使用時，應(yīng)自動設(shè)置為休眠狀態(tài)。（5）此刻連接到另一設(shè)備的設(shè)備，在下一時刻可能不再連接。（6）間歇性連接—— 物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備并不總是保持連接。為了節(jié)省帶寬和電池電量，設(shè)備在不使用時會定期斷電。否則，連接可能變得不可靠，從而導(dǎo)致效率低下。

任何物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用所需的品質(zhì)

1. 互聯(lián)互通性：這是任何物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的基本首要要求。必須保證任何網(wǎng)絡(luò)上的任何設(shè)備都能連接，這樣網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備才能相互通信。

2. 異構(gòu)性：物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可能存在多樣性，如不同的硬件和軟件配置、不同的網(wǎng)絡(luò)拓撲或連接方式，但盡管存在這些差異，它們?nèi)詰?yīng)能夠相互連接和交互。

3. 動態(tài)性：物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備應(yīng)能動態(tài)適應(yīng)不斷變化的環(huán)境，如不同的情況和場景。

4. 自適應(yīng)性和自配置技術(shù)：例如監(jiān)控攝像頭，它應(yīng)能靈活適應(yīng)不同的天氣條件和光照情況（早上、下午或晚上）。

5. 智能性：在物聯(lián)網(wǎng)中，僅收集數(shù)據(jù)是不夠的，從生成的數(shù)據(jù)中提取知識非常重要。例如，傳感器生成數(shù)據(jù)，但只有正確解讀這些數(shù)據(jù)才有用。因此，智能性是物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵特征之一。因為數(shù)據(jù)解讀是任何物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的主要部分，沒有數(shù)據(jù)處理，我們就無法從數(shù)據(jù)中獲得任何見解。因此，大數(shù)據(jù)也是物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域最關(guān)鍵的使能技術(shù)之一。

6. 可擴展性：連接到物聯(lián)網(wǎng)區(qū)域的元素（設(shè)備）數(shù)量日益增加。因此，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)置應(yīng)能夠處理這種擴展。它可以通過提升處理能力、存儲等方面的能力進行垂直擴展，或者通過簡單克隆進行水平擴展。

7. 身份標(biāo)識：每個物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備都有一個唯一的身份標(biāo)識（例如 IP 地址）。這個標(biāo)識有助于通信、追蹤以及了解設(shè)備狀態(tài)。如果沒有標(biāo)識，將直接影響任何系統(tǒng)的安全性，因為沒有區(qū)分，我們就無法確定一個網(wǎng)絡(luò)與誰連接或與誰進行通信。因此，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備之間應(yīng)該有清晰、合適的區(qū)分技術(shù)。

8. 安全性：當(dāng)設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)時，用戶的敏感個人信息可能會受到威脅。因此，數(shù)據(jù)安全是一個重大挑戰(zhàn)，這可能給用戶帶來損失。龐大的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備也可能面臨風(fēng)險。因此，設(shè)備安全也至關(guān)重要。

9. 架構(gòu)：應(yīng)該是混合架構(gòu)，支持不同制造商的產(chǎn)品在物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中運行。

需要注意的是，物聯(lián)網(wǎng)包含數(shù)萬億個傳感器、數(shù)十億個智能系統(tǒng)和數(shù)百萬個應(yīng)用程序。

應(yīng)用領(lǐng)域

物聯(lián)網(wǎng)目前主要應(yīng)用于以下四個熱門領(lǐng)域：（1）制造業(yè) / 工業(yè)業(yè)務(wù) - 40.2%（2）醫(yī)療保健 - 30.3%（3）安全 - 7.7%（4）零售 - 8.3%

現(xiàn)代應(yīng)用：（1）智能電網(wǎng)與節(jié)能（2）智慧城市（3）智能家居 / 家庭自動化（4）醫(yī)療保?。?）地震檢測（6）輻射檢測 / 有害氣體檢測（7）智能手機檢測（8）水流監(jiān)測（9）交通監(jiān)控（10）可穿戴設(shè)備（11）智能門鎖保護系統(tǒng)（12）機器人與無人機（13）醫(yī)療保健與醫(yī)院、遠程醫(yī)療應(yīng)用（14）安全（15）生物芯片轉(zhuǎn)發(fā)器（用于農(nóng)場動物）（16）心臟監(jiān)測植入物（例如起搏器、心電圖實時追蹤）（17）農(nóng)業(yè)（18）工業(yè)

物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢：（1）提高任務(wù)的效率和自動化程度。（2）增加信息的便利性和可獲取性。（3）更好地監(jiān)控和控制設(shè)備與系統(tǒng)。（4）增強收集和分析數(shù)據(jù)的能力。（5）改進決策制定。（6）節(jié)省成本。

物聯(lián)網(wǎng)的劣勢：（1）安全擔(dān)憂以及遭受黑客攻擊或數(shù)據(jù)泄露的潛在風(fēng)險。（2）與個人數(shù)據(jù)收集和使用相關(guān)的隱私問題。（3）對技術(shù)的依賴以及系統(tǒng)故障的潛在風(fēng)險。（4）設(shè)備之間標(biāo)準(zhǔn)化和互操作性有限。（5）復(fù)雜性和維護要求增加。（6）初始投資成本高。（7）部分設(shè)備電池續(xù)航有限。（8）對自動化導(dǎo)致工作崗位流失的擔(dān)憂。（9）物聯(lián)網(wǎng)的監(jiān)管和法律框架有限，可能導(dǎo)致混亂和不確定性。

本文轉(zhuǎn)載自 物聯(lián)網(wǎng)簡介集合- 雪獸軟件

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