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辛小姐畅谈物联网,解读万物互联的奥秘

时间:2023-03-19 23:18:49 科技观察

物联网正在不断地改变着我们的生活,已经成为科技的热门话题。在这个几乎人人都能脱口而出的热词之后,似乎隐藏着一些既好听又难言的秘密。小姐姐将通过系列文章逐步揭开物联网的神秘面纱。1、什么是物联网?物联网——从字面上看,就是物与物之间的联网。英文叫做InternetofThings,简称IoT。这个称呼是为了区别于电脑和手机之间常用的联网方式。因为电脑和手机都是人操作的,所以电脑和手机的联网可以理解为人与人之间的联网,即互联网和移动互联网。物联网名称轶事:2015年之前,还没有物联网这个东西,但是有M2M的概念。M2M——是MachinetoMachine的意思,机器之间的通信。据说2015年的某个时候,一位不知名的中国人在一次国际会议上提出了物联网的概念。但据他说,物联网不是他提出来的,而是1991年麻省理工学院的凯文阿什顿教授提出来的,但是提出来的时候,并没有人关注。从那以后,全世界都在谈论IoT,再也没有人提到M2M这个词了。对于通信从业者来说,物与物之间的联网具有无限的想象空间。很长一段时间,没有人知道物联网是干什么的,只知道这是一个非常强大的产业。也就是这几年,物联网突然火起来了,谁也不知道为什么会火起来。很可能是在移动支付方便之后,对联网物品的支付速度更快,所以联网充电的设备突然多了起来。从共享单车开始,无人售货机、共享充电宝等应用如燎原之势。2、物联网的核心价值在于人与人之间,通过互联网,提高了沟通的效率,促进了人类能力的发展。物联网的主要好处是什么?(1)有利于人类更好地认识对象沙漠中的珍贵树木。树的生长状况;如果将危险环境中的设备接入互联网,人类无需前往危险环境,不冒生命危险,即可轻松监控设备的运行状态。(2)人更容易控制设备。如果叉车可以联网,人们只要坐在控制室就可以远程控制叉车,而不是坐在驾驶室里忍受高温或寒冷的环境;自行车、充电宝随着互联网的实现,人们在任何有自行车和充电宝的地方,用手机扫码就可以使用充电宝和自行车的服务。他们只需要支付租金,不需要购买自行车或充电宝;电表联网后,计量信息自动上报云端服务器,服务器可自动向用户开具账单,用户直接缴费,无需人工到用户家中抄表.(3)人类可以更方便地收集行业数据,更方便地做出决策。物联网之后,每天都有数据上报。这些数据日积月累形成大数据,方便人类做出决策。格力出厂的每一台空调都具备联网能力。这些空调销往各个渠道,渠道销往各个用户的家中。通过这么多台空调的数据上报,很容易知道空调销往了哪些地区,格力可以更方便地进行供应链决策;腾讯向各个商户出售连接的支付音箱,这些音箱每天上报交易数据,腾讯可以很容易地知道商户的分布以及他们的生意好坏,因此更容易针对各个区域进行商业布局。总而言之,物与物的联网就是建立人与物之间的纽带,不仅提高了物的运行效率,也提高了人的活动效率。3.物联网的组成物联网的目的是报告数据,控制和管理设备。为实现这一目标,物联网除了传统的物件外,还需要数据采集、设备控制、通信模块、云应用、人机界面等。(1)数据采集终端水表计量、空调温湿度测量、充电宝电量采集、共享单车锁状态采集等均为数据采集单元。传统的非联网设备也有数据采集单元,只是采集的结果显示在设备的界面上,不上报。(2)设备控制者手机扫码后,共享单车开锁,或者授权弹出充电宝,都是典型的设备控制场景。有了设备控制单元,可以大大提高设备的使用效率,设备的运营可以创造出很多新的商业模式。(3)通信模块通信模块是物联网的通信载体。通过通信模块,可以在对象与云服务器之间建立通信通道。通信模块的方式有很多种,Wi-Fi、蓝牙、Zigbee、Lora、2G、4G、5G、NB-IoT都是不同的通信方式。根据不同的需求,用户可以选择更适合的通讯方式。(4)云应用云应用用于接收对象上报的数据,存储在数据库中,通过服务器端的软件进行数据分析,也可以呈现给人类查看。大多数用于人控设备的人机界面软件是通过基于云的软件向对象发出命令来控制对象。(5)人机界面人机界面是呈现给人类进行查看和操作的界面。有PC浏览器界面、PC客户端软件,还有手机APP、手机小程序、手机浏览器。通过这些丰富的界面,人类可以通过多种方式查看数据和控制对象。4.物联网通信分类物联网通信分为短距离和广域网两种通信方式。(1)短距离通信短距离通信是指没有运营商基站的通信方式。蓝牙、Wi-Fi、Lora都是近距离通信方式。近距离无线通信最重要的优势是无需向运营商支付流量费用。缺点主要是因为不交流量费,通讯质量无法保证,只能用于点对点的短距离传输(如蓝牙耳机)。如果需要通过路由器等中继通信,通信质量往往得不到很好的保证。(2)广域网通信广域网通信是指需要通过运营商基站进行通信的通信方式,包括2G、3G、4G、NB-IoT、5G等。3G是第一个被淘汰的通信系统。除了在海外部分地区仍在使用外,在全球大多数国家,3G已不再是主流通信系统。2G将在未来几年逐步退网。中国联通几年前就宣布不再提供2G物联网服务。中国移动还宣布,到2020年底将不再发行支持2G的物联网卡,从而实现逐步退网的目标。(3)4G将成为未来5年物联网主流通信标准。4G物联网通信分为Cat.4和Cat.1。两者的区别在于Cat.4速度更快,通信模块成本高,而Cat.1速度较慢,通信模块成本低。2020年开始,随着Cat.1专用芯片的逐步量产,Cat.1通信方式将逐渐成为主流。(4)NB-IoT的优势在于通信模块的成本低于Cat.1,功耗也低于Cat.1。缺点有两个,一是网络覆盖不如4G,二是通讯速率太慢。(5)5G从2020年开始在手机逐渐普及,但在物联网行业,可能需要3-5年时间才能逐步大规模应用。