物聯(lián)網(wǎng)的定義
物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of Things,簡(jiǎn)稱IOT)我們?cè)谏钪锌吹降母鞣NIOT設(shè)備就是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備啦,物聯(lián)網(wǎng)是指通過 各種信息傳感器、射頻識(shí)別技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器、激光掃描器等各種裝置與技術(shù),實(shí)時(shí)采集任何需要定位、監(jiān)控、 連接、互動(dòng)的物體或過程,采集其聲、光、熱、電、力學(xué)、化學(xué)、生物、位置等各種需要的信息,通過各類可能的網(wǎng)絡(luò)接入形式,實(shí)現(xiàn)物與物、物與人的廣泛連接,實(shí)現(xiàn)對(duì)物品和過程的智能化感知、識(shí)別和管理。物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等的信息承載體,它讓所有能夠被獨(dú)立尋址的普通物理對(duì)象形成互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)。
下面我們就通過“小明開空調(diào)”的小故事給大家通俗地講解一下什么是物聯(lián)網(wǎng):
話說小明他爺爺,有個(gè)怕冷怕熱的老毛病,老眼昏花又不識(shí)字,偏偏全球變暖,熱的不得了:
A、很久以前小明他爺爺是怎么開空調(diào)的呢?場(chǎng)景再現(xiàn):
爺爺:“喂,小明啊,快點(diǎn)回家,給爺爺開空調(diào)”
小明:“哎,知道了,爺爺”
小明跑回家給爺爺用遙控器打開空調(diào)
B、以前小明他爺爺是怎么開空調(diào)的呢?場(chǎng)景再現(xiàn):
小明:“自從有了這互聯(lián)網(wǎng)空調(diào),我再也不用跑回家給爺爺開空調(diào)啦”
爺爺:““喂,小明啊,快點(diǎn)回家,給爺爺開空調(diào)”
小明:“已經(jīng)開好啦”(小明在手機(jī)上按了一下)
爺爺:“這么快,你也沒回家給我開啊……”
C、現(xiàn)在小明他爺爺是怎么開空調(diào)的呢?場(chǎng)景再現(xiàn):
爺爺:“小愛同學(xué),快點(diǎn)給爺爺開空調(diào)”
小愛:“空調(diào)已經(jīng)打開”
D、未來小明他爺爺是怎么開空調(diào)的呢?場(chǎng)景再現(xiàn):
爺爺:“天氣好像有點(diǎn)冷,是不是要開空調(diào)呢”
AI:“根據(jù)您當(dāng)前體感溫度,空調(diào)已經(jīng)智能開啟”
二、物聯(lián)網(wǎng)概念的提出
你知道嗎,物聯(lián)網(wǎng)的靈感是來自于一支口紅!
Ashton教授在1999年于麻省理工學(xué)院提出了物聯(lián)網(wǎng)的概念,靈感就來自于明明庫(kù)存充盈,但貨架上卻長(zhǎng)期斷貨的口紅。教授在口紅內(nèi)放置傳感芯片,通過店鋪內(nèi)的無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)獲取口紅的情況,這樣店家就能快速知道何時(shí)需要補(bǔ)貨。
下面我們就看看物聯(lián)網(wǎng)概念提出的幾個(gè)時(shí)段吧:
物聯(lián)網(wǎng)概念最早出現(xiàn)于比爾蓋茨1995年《未來之路》一書,在《未來之路》中,比爾蓋茨已經(jīng)提及物聯(lián)網(wǎng)概念,只是當(dāng)時(shí)受限于無線網(wǎng)絡(luò)、硬件及傳感設(shè)備的發(fā)展,并未引起世人的重視。
1999年,美國(guó)Auto-ID首先提出“物聯(lián)網(wǎng)”的概念,主要是建立在物品編碼、RFID技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上。過去在中國(guó),物聯(lián)網(wǎng)被稱之為傳感網(wǎng)。中科院早在1999年就啟動(dòng)了傳感網(wǎng)的研究,并已取得了一些科研成果,建立了一些適用的傳感網(wǎng)。同年,在美國(guó)召開的移動(dòng)計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)國(guó)際會(huì)議提出了,“傳感網(wǎng)是下一個(gè)世紀(jì)人類面臨的又一個(gè)發(fā)展機(jī)遇”
2005年11月17日,在突尼斯舉行的信息社會(huì)世界峰會(huì)(WSIS)上,國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005:物聯(lián)網(wǎng)》,正式提出了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念。報(bào)告指出,無所不在的“物聯(lián)網(wǎng)”通信時(shí)代即將來臨,世界上所有的物體從輪胎到牙刷、從房屋到紙巾都可以通過因特網(wǎng)主動(dòng)進(jìn)行交換。射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)、傳感器技術(shù)、納米技術(shù)、智能嵌入技術(shù)將到更加廣泛的應(yīng)用。
三、物聯(lián)網(wǎng)所經(jīng)歷的三個(gè)時(shí)代
物聯(lián)網(wǎng)的概念總共才誕生20年,大致經(jīng)歷了下面三個(gè)發(fā)展時(shí)期:
1. 萌芽期——互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代;眾所周知的互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,給人們的工作學(xué)校和生活帶來了極大便利,可以說互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代就是信息時(shí)代,筆者把這個(gè)時(shí)代定義成,從1999年到2010年,中國(guó)也誕生了多個(gè)互聯(lián)網(wǎng)巨頭,三大門戶新浪、搜狐、網(wǎng)易,購(gòu)物平臺(tái),當(dāng)當(dāng)、慧聰和阿里巴巴,早期的阿里巴巴并未像今天這樣如日中天,但已經(jīng)形成了一統(tǒng)天下的大格局,當(dāng)時(shí)的搜索引擎還是谷歌的天下,百度正在發(fā)展和學(xué)習(xí)中,那時(shí)候的物聯(lián)網(wǎng)還僅僅停留在概念階段;
2. 成長(zhǎng)期——初級(jí)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代;成長(zhǎng)期給中國(guó)帶來了巨大的機(jī)遇,筆者把這個(gè)時(shí)代定義成,從2010年到2020年,這十年間的變化,可以說中國(guó)借助互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng),一下子跟世界拉開了距離,傳統(tǒng)的WEB階段互聯(lián)網(wǎng),跨越到移動(dòng)端,手機(jī)智能應(yīng)用逐漸普及,微信,微博,支付寶,京東,拼多多,今日頭條,抖音,小米,華為可以說互聯(lián)網(wǎng)公司引領(lǐng)了一個(gè)時(shí)代的發(fā)展。這時(shí)候的物聯(lián)網(wǎng),已經(jīng)走進(jìn)千家萬戶,最典型的就是智能音箱的普及,曾經(jīng)火遍全球的共享單車,如今天天要用的外賣點(diǎn)餐等等;此外有一家企業(yè)不得不提,這就是小米,小米下了一盤很大的旗,旗下的各種米系戰(zhàn)團(tuán)(小米、紅米、云米、紫米、華米、潤(rùn)米、睿米、智米、創(chuàng)米、純米、米粒、米家等幾十家)把物聯(lián)網(wǎng)的概念推向了高潮,所有智能設(shè)備幾乎都是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,也引領(lǐng)了智能家具的新潮流。然而,這時(shí)候的物聯(lián)網(wǎng),也就是我們當(dāng)前所處在的階段,還僅僅是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的初級(jí)階段,人們對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的探索才剛剛開始;
3. 成熟期——終極物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代;成熟期其實(shí)代表著未來,即實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián),終極物聯(lián)網(wǎng)的階段,筆者把這個(gè)時(shí)代定義成2020年到2030年,這期間傳感器技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將得到長(zhǎng)足發(fā)展,低功耗長(zhǎng)待機(jī)的傳感器,和0延時(shí)的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)給萬物互聯(lián)提供了基礎(chǔ),真正的美好生活即將展現(xiàn)。
大家還記得上面“小明給爺爺開空調(diào)”的故小事吧,小故事里的A就是我們傳統(tǒng)的2G網(wǎng)絡(luò)時(shí)代,小故事里的B就是上一代的互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,小故事里的C就是我們當(dāng)下所處測(cè)初級(jí)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,小故事里的D就是萬物互聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。
四、冰冷的物體怎么接受信息
物體當(dāng)然不能主動(dòng)接受信息,除非我們?nèi)祟愘x予它信息接受的方式。那么一個(gè)物品、設(shè)備,可以透過許多種方式來接收信息,所謂信息包含外在的溫度、濕度、壓力、方位,也包含人類使用模式,當(dāng)物體裝設(shè)如陀螺儀、RFID 讀取器、壓力傳感器、溫度傳感器等,就可以接受這些信息,記錄外在環(huán)境的變化及使用者的使用習(xí)慣。
作為一個(gè)重要的設(shè)備前端,傳感器的功能幾近是不可代替的。在現(xiàn)在步入了物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,傳感器變得尤其重要。目前比較知名的傳感器廠商有:博世(Bosch)、意法半導(dǎo)體(STMicroelectronics)、德州儀器(Texus Instrument)、飛思卡爾(Freescale)、樓氏電子(knowles)、亞德諾半導(dǎo)體(ADI)、InvenSense、信立科技(XL)等。
目前比較常見的傳感器應(yīng)用:
- 振動(dòng)傳感器
- 溫度傳感器
- 液位傳感器
- 壓力傳感器
- 運(yùn)動(dòng)傳感器
- 接近傳感器
- 紅外傳感器
- 濕度傳感器
- 氣體傳感器
- 重量傳感器
所以,物體接受信息的方式,就是隨著傳感器技術(shù)發(fā)展進(jìn)行的,可以說傳感器技術(shù)的先進(jìn)與否,在某種程度上決定了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的先進(jìn)性。
五、物聯(lián)網(wǎng)的核心和發(fā)展方向是什么
物聯(lián)網(wǎng)的核心部分依然是互聯(lián)網(wǎng),通過大數(shù)據(jù)進(jìn)行云計(jì)算,實(shí)現(xiàn)硬件的智能化操作,如果沒有互聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)算支持,物聯(lián)網(wǎng)也只是個(gè)遙控器。
物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展方向就是云端應(yīng)用,物品只能接收信息還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,讓信息全部?jī)?chǔ)存在物品里并無法運(yùn)用這些信息,必須讓這些信息傳送到計(jì)算器里進(jìn)行分析,那么這要怎么做到?透過有線網(wǎng)絡(luò)或是 4G、5G、Wi-Fi、藍(lán)牙、等無線通信技術(shù),就能夠讓這些信息傳送到云端主機(jī),開始讓計(jì)算器分析信息。
云端計(jì)算后能做到呢? 云端主機(jī)接收到信息,將所收到的信息加以分析整理,主機(jī)分析用戶行為模式后,能提供個(gè)人化服務(wù),給予使用者有用的建議,而目前的 IPv6 技術(shù)讓每個(gè)物品都可以有自己的 IP,因此若和手機(jī)連上,則使用者能以手機(jī)知道目前物品的定位,并遙控遠(yuǎn)程的物品,同時(shí)也能做到數(shù)據(jù)串聯(lián),和不同的設(shè)備間進(jìn)行信息交換及連動(dòng),如同人類大腦一般,對(duì)所有的信息做出反應(yīng)。
六、物聯(lián)網(wǎng)能做些什么
物聯(lián)網(wǎng)的市場(chǎng)非常巨大,潛力無限,吸引著越來越多企業(yè)向互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型。可預(yù)見的未來,物聯(lián)網(wǎng)將取代移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng),或者說互聯(lián)網(wǎng)成為物聯(lián)網(wǎng)的載體和通道,物聯(lián)網(wǎng)成為信息產(chǎn)業(yè)的主要驅(qū)動(dòng)力。
物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域涉及到方方面面,在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)境、交通、物流、安保等基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域的應(yīng)用,有效的推動(dòng)了這些方面的智能化發(fā)展,使得有限的資源更加合理的使用分配,從而提高了行業(yè)效率、效益。 在家居、醫(yī)療健康、教育、金融與服務(wù)業(yè)、旅游業(yè)等與生活息息相關(guān)的領(lǐng)域的應(yīng)用,從服務(wù)范圍、服務(wù)方式到服務(wù)的質(zhì)量等方面都有了極大的改進(jìn),大大的提高了人們的生活質(zhì)量; 在涉及國(guó)防軍事領(lǐng)域方面,雖然還處在研究探索階段,但物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用帶來的影響也不可小覷,大到衛(wèi)星、導(dǎo)彈、飛機(jī)、潛艇等裝備系統(tǒng),小到單兵作戰(zhàn)裝備,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的嵌入有效提升了軍事智能化、信息化、精準(zhǔn)化,極大提升了軍事戰(zhàn)斗力,是未來軍事變革的關(guān)鍵。
七、物聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)和領(lǐng)域
物聯(lián)網(wǎng)將改變以下幾大行業(yè)。
- 自動(dòng)駕駛汽車
- 智能家居
- 穿戴式
- 工業(yè)制造的機(jī)器人化
- 智能醫(yī)療設(shè)備
- 遠(yuǎn)程跟蹤和監(jiān)控
- 優(yōu)化能源生產(chǎn)和分配
- 報(bào)警和安全系統(tǒng)
- 工業(yè)預(yù)測(cè)維護(hù)
- 無人防御系統(tǒng)和武器
- 智慧城市
在技術(shù)領(lǐng)域,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)體系實(shí)際分為“云、管、邊、端”四個(gè)層面。
這里所謂的“云”是指物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)云,“管”則是指有線/無線通訊方式,“邊”是指邊緣計(jì)算,“端”則涵蓋了智能傳感、智能終端和智能設(shè)備。
1. 云
云:云平臺(tái)、云計(jì)算的能力。
主要廠商:通信廠商有:移動(dòng)、電信、聯(lián)通等;互聯(lián)網(wǎng)廠商有:阿里云、騰訊、百度、亞馬遜、谷歌等;IT廠商有:微軟、IBM等;
2. 管
管:指網(wǎng)絡(luò)通訊方式。
包含短程通信、廣域通信、無線連接等,例如WIFI、LAN、藍(lán)牙、Zigbee、2G、3G、4G、5G等。
主要廠商:華為、中興、思科、中國(guó)移動(dòng)、電信、聯(lián)通、諾基亞、愛立信、LG、阿爾卡特等;
3. 邊
邊:指邊緣計(jì)算。
減少云平臺(tái)中心的計(jì)算壓力,把一些數(shù)據(jù)處理放在網(wǎng)絡(luò)端點(diǎn)。簡(jiǎn)單通俗的理解:邊緣計(jì)算即是嵌入式硬件的計(jì)算。
主要廠商:ARM、英特爾、華為、思科、西門子、三星、摩托羅拉、中芯國(guó)際等。
4. 端
端:智能傳感、智能終端和智能設(shè)備,主要是芯片端行業(yè)。
包括CPU、MCU、傳感器芯片、通信芯片(wifi芯片、藍(lán)牙芯片等)。
主要廠商:高通、聯(lián)發(fā)科、華為海思、霍尼韋爾、中興、阿里平頭哥等。
八、目前最火的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
最火的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)莫過于“AIoT”,即人工智能物聯(lián)網(wǎng)AIoT[AIoT=AI(人工智能)+IoT(物聯(lián)網(wǎng))]
廣泛的定義來看,AIoT就是人工智能技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)在實(shí)際應(yīng)用中的落地融合。它并不是新技術(shù),而是一種新的IoT應(yīng)用形態(tài),從而與傳統(tǒng)IoT應(yīng)用區(qū)分開來。如果物聯(lián)網(wǎng)是將所有可以行使獨(dú)立功能的普通物體實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通,用網(wǎng)絡(luò)連接萬物,那AIoT則是在此基礎(chǔ)上賦予其更智能化的特性,做到真正意義上的萬物互聯(lián)。
數(shù)據(jù)是萬物互聯(lián)、人機(jī)交互的基礎(chǔ)。AI的介入讓IoT有了連接的“大腦”。同樣,歸功于當(dāng)前存儲(chǔ)技術(shù)發(fā)展,讓數(shù)據(jù)有了基本的“后勤保障”。云服務(wù)的快速擴(kuò)張,則讓數(shù)據(jù)有了發(fā)揮價(jià)值的物質(zhì)基礎(chǔ)。
AI、IoT“一體化”后,“人工智能”逐漸向“應(yīng)用智能”發(fā)展。深度學(xué)習(xí)需要物聯(lián)網(wǎng)的傳感器收集,物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng),也需要靠人工智能做到正確的辨識(shí)、發(fā)現(xiàn)異常、預(yù)測(cè)未來,由此可見,人工智能結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)(AIoT)是接下來的重大發(fā)展,而這樣的發(fā)展,影響到各行各業(yè),甚至?xí)M(jìn)行產(chǎn)業(yè)顛覆,也就是說,接下來AIoT服務(wù),將在我們身邊大量出現(xiàn)。
首批國(guó)家新一代人工智能開放創(chuàng)新平臺(tái)名單中,依托百度建設(shè)的“自動(dòng)駕駛”國(guó)家新一代人工智能開放創(chuàng)新平臺(tái)、依托阿里云建設(shè)的“城市大腦”國(guó)家新一代人工智能開放創(chuàng)新平臺(tái)、依托騰訊建設(shè)的“醫(yī)療影像”國(guó)家新一代人工智能開放創(chuàng)新平臺(tái),以及依托科大訊飛建設(shè)的“智能語音”國(guó)家新一代人工智能開放創(chuàng)新平臺(tái)。
如今,人工智能、智能終端、物聯(lián)網(wǎng)等以AIoT為代表的新技術(shù)讓企業(yè)家們大呼“這世界變化太快”,作為互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代有力的“攪局者”,物聯(lián)網(wǎng)已然成為國(guó)家、企業(yè)重點(diǎn)關(guān)注的發(fā)展對(duì)象。決戰(zhàn)AIoT是無數(shù)企業(yè)的未來和方向,在國(guó)內(nèi),以華為、阿里、騰訊、百度、小米、格力等科技、實(shí)體制造企業(yè)牽頭,智造的發(fā)展正如火如荼。
九、物聯(lián)網(wǎng)的前景和視市場(chǎng)規(guī)模
數(shù)據(jù)顯示,自2016年以來,智能音箱的市場(chǎng)迅速增長(zhǎng),目前全球有6億人每周至少使用一次語音助手類型的智能設(shè)備。Amazon Echo是市場(chǎng)上目前最受歡迎的智能音箱,中國(guó)的小米"小愛同學(xué)",百度的"小度",阿里的"天貓精靈",京東的"叮咚"等都得到了廣泛普及。
數(shù)據(jù)研究表明,到2018年年底,全球智能音箱的數(shù)量已經(jīng)達(dá)到1億臺(tái),2019年底達(dá)到2億臺(tái),到2020年底將突破3億臺(tái)。
目前全球有270億臺(tái)聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,預(yù)計(jì)到2030年,這一數(shù)字將增長(zhǎng)至1250億臺(tái)。根據(jù)艾瑞咨詢預(yù)測(cè),全球消費(fèi)級(jí) IoT 硬件銷售到 2022 年將達(dá)到 15502 億美元。
十、暗藏殺機(jī)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
雖然物聯(lián)網(wǎng)的前景很美好,但也暗藏殺機(jī)。
美國(guó)之所以動(dòng)用國(guó)家力量封殺中國(guó)的華為,就是因?yàn)閾?dān)心華為技術(shù)過于強(qiáng)大,未來可以控制更多網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備,從而可能實(shí)現(xiàn)顛覆一個(gè)時(shí)代。
隱私泄露的風(fēng)險(xiǎn):我們身邊的任何一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備都掌控著我們大量的數(shù)據(jù)和隱私,一旦信息泄露,基本就等同于裸奔;谷歌智能音箱的狂笑,亞馬遜智能音箱突然說話,智能攝像頭上傳的裸照,智能手表同步的對(duì)話,這些無時(shí)無刻不讓我們心生膽寒!
病毒攻擊的風(fēng)險(xiǎn):CIH、紅色代碼、沖擊波、震蕩波、熊貓燒香、磁碟機(jī)、超級(jí)病毒、永恒之藍(lán)這些響亮的名字,無時(shí)無刻不再威脅這網(wǎng)絡(luò)安全,還有各種蠕蟲、木馬、勒索病毒、各種DDos攻擊,各種變種,可以說讓我們的網(wǎng)絡(luò)防不勝防,就像基因一樣在一代一代復(fù)制和延續(xù)……病毒攻擊電腦,電腦連接網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)組成云端,遠(yuǎn)端指揮萬物,可以說一旦失守,這個(gè)物聯(lián)網(wǎng)世界將萬劫不復(fù)!
系統(tǒng)宕機(jī)的風(fēng)險(xiǎn):設(shè)備通過大數(shù)據(jù)、云計(jì)算運(yùn)作,就會(huì)面臨宕機(jī)風(fēng)險(xiǎn),分布式部署的系統(tǒng),一傳十,十傳百,進(jìn)行著運(yùn)算和備份,系統(tǒng)一旦卡殼,我們可能進(jìn)不去家門,打不開車鎖,撥不通電話,播放不了音樂,看不了電影,下載不了數(shù)據(jù)……
還有自內(nèi)部管理或外部滲透的風(fēng)險(xiǎn),如果管理機(jī)制不完善、系統(tǒng)安全防護(hù)不配套,那么即使是一個(gè)小小的邏輯漏洞,就可能讓平臺(tái)或整個(gè)生態(tài)徹底淪陷。
當(dāng)然,這些可能只是杞人憂天了,目前,云安全技術(shù)水平已經(jīng)日趨成熟,各種防護(hù)手段健全,還是能保障物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)的正常運(yùn)作的。
最后,說句結(jié)束語:物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)大的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,使人們進(jìn)入了一個(gè)全新的時(shí)代。物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn),必將有機(jī)的整合信息與人的,人與物的關(guān)系。未來以來,我們的生活一定會(huì)像電影科幻片里一樣,萬物互聯(lián),信息觸手可及,人工智能無處不在。