物联网(IoT)是一个由互连的计算设备、机械和数字机器、物体、动物或人组成的系统,它们具有唯一标识符(uid),并且可以在没有人与人或人与计算机交互的情况下通过网络传输数据。在过去几年中,物联网已成为21世纪最重要的技术之一。我们现在可以通过嵌入式设备将日常用品(厨房用具、汽车、恒温器、婴儿监视器)连接到互联网,从而实现人、流程和事物之间的无缝通信。通过低成本计算、云计算、大数据、分析和移动技术,物理事物可以在最少的人工干预下共享和收集数据。在这个超级互联的世界中,数字系统可以记录、监控和调整互联事物之间的每一次互动。现实世界与数字世界相遇,它们一起工作。物联网中的事物可以是植入心脏监测器的人、植入生物芯片转发器的农场动物、带有内置传感器的汽车,当轮胎压力低时会提醒司机,或者任何其他可以分配互联网协议(IP)地址并可以访问的东西。能够通过网络传输数据的自然或人造物体。越来越多的行业组织正在使用物联网来提高运营效率、更好地了解客户、提供更好的客户服务、改进决策并增加业务价值。哪些技术使物联网成为可能?“物联网”(IoT)正在成为工作场所内外越来越热门的话题。这个概念不仅有可能影响我们的生活方式,也有可能影响我们的工作方式。但究竟什么是“物联网”,它会如何影响你(如果有的话)?围绕“物联网”有很多复杂的问题,但我想坚持最基本的问题。许多与技术和政策相关的对话正在进行中,但许多人仍只是试图掌握这些对话的真正含义的基础知识。虽然物联网的概念已经存在很长时间了,但许多不同技术的最新进展使其成为可能。获得低成本、低功耗的传感器技术。负担得起且可靠的传感器正在支持更多制造商的物联网技术。连通性。大量Internet网络协议使将传感器连接到云和其他“东西”以实现高效数据传输变得容易。云计算平台。云平台可用性的提高使企业和消费者都可以访问他们需要扩展的基础设施,而无需实际管理所有基础设施。机器学习和分析。随着机器学习和分析的进步,以及对存储在云中的大量各种数据的访问,企业可以更快、更轻松地收集洞察力。这些联合技术的出现继续推动物联网的边界,而物联网的边界也由物联网生成的数据提供支持。对话式人工智能(AI)。神经网络的进步正在将自然语言处理(NLP)引入IoT设备(例如数字个人助理Alexa、Cortana和Siri),并使它们具有吸引力、价格实惠且适合家庭使用。那么什么是物联网?简单地说,它是将任何带有交换机的设备连接到互联网(和/或彼此)的概念。这包括手机、咖啡机、洗衣机、耳机、电灯、可穿戴设备,以及您能想到的几乎所有东西。这也适用于机器部件,例如飞机的喷气发动机或石油钻井平台的钻机。正如我提到的,如果它有一个开关,那么它就有可能成为物联网的一部分。分析公司Gartner表示,到2020年将有超过260亿台联网设备……这是很多(有些人甚至估计这个数字要高得多,超过1000亿台)。物联网是一个由相互关联的“事物”(以及人)组成的庞大网络。这种关系就是人与人、人与物、物与物的关系。IoT设备的示例是什么?几乎任何实体都可以转化为物联网设备,只要它可以连接到互联网进行控制或信息交换。可以使用智能手机应用程序打开的灯泡是物联网设备,办公室中的运动传感器或智能恒温器或联网路灯也是如此。物联网设备可以像儿童玩具一样蓬松,也可以像无人驾驶卡车一样严肃。一些较大的物体本身可能充满许多较小的物联网组件,例如今天的喷气发动机,它充满了数以千计的传感器收集和传输数据以确保其高效运行。在更大范围内,智慧城市项目正在整个地区安装传感器,以帮助我们了解和控制我们的环境。物联网(IoT)一词主要用于通常不希望有互联网连接的设备,这些设备可以独立于人类行为与网络通信。因此,个人电脑通常不被视为物联网设备,智能手机也不是——尽管后者塞满了传感器。然而,智能手表、健身手环或其他可穿戴设备也可以算作物联网设备。事实上,物联网提供了几乎无穷无尽的机会和联系,其中许多我们今天甚至无法想象或完全理解它们的影响。不难看出物联网如何以及为何成为当今的热门话题。它当然带来了许多机遇,但也带来了许多挑战。安全是一个经常被提及的大问题。随着数十亿台设备的互联,人们如何确保信息安全?有人会侵入您的烤面包机,进而侵入您的整个网络吗?物联网也让世界各地的企业面临更多的安全威胁。然后是隐私和数据共享问题。即使在今天,这也是一个热门话题,因此我们可以想象,当我们谈论数十亿台连接的设备时,对话和担忧会不断升级。许多公司将面临的另一个问题是所有这些设备将生成的数据量。公司需要找到一种方法来存储、跟踪、分析和理解将生成的大量数据。什么是工业物联网?工业物联网(IIoT)是指物联网技术在工业环境中的应用,尤其是在仪器仪表以及与云技术相关的传感器和设备控制方面。近年来,各个行业都使用机器对机器通信(M2M)进行无线自动化和控制。但随着云计算和分析和机器学习等相关技术的出现,各行业可以实现新的自动化层次,从而创造新的收入和商业模式。工业物联网有时被称为工业革命的第四次浪潮,或工业4.0。以下是工业物联网的一些常见用途:智能制造预防性和预测性维护智能电网智能城市互联智能物流智能数字供应链利用物联网释放商业价值可以提供。这些好处包括:从物联网数据中获得数据驱动的洞察力,以帮助更好地管理业务提高业务运营的生产力和效率创造新的业务模式和收入流轻松无缝地将物理业务世界与数字世界连接起来,实现价值快速了解什么是物联网应用?业务就绪的SaaSIoT应用程序IoT应用程序是预构建的软件即服务(SaaS)应用程序,可分析捕获的IoT传感器数据并通过显示的仪表板将其呈现给业务用户。IoT应用程序使用机器学习算法来分析云中连接的大量传感器数据。通过使用实时IoT仪表板和警报,您可以查看关键性能指标、平均故障间隔时间的统计数据以及其他信息。基于机器学习的算法可以识别设备异常并向用户发送警报,甚至触发自动修复或主动对策。借助基于云的物联网应用,企业用户可以快速增强现有的供应链、客户服务、人力资源和金融服务流程。无需重新创建整个业务流程。最热门的物联网应用是什么?物联网提供传感器信息和实现设备到设备通信的能力正在推动广泛的应用。以下是一些最流行的应用程序及其用途。通过机器监控和产品质量监控提高制造效率。可以持续监控和分析机器,以确保它们在要求的公差范围内运行。还可以实时监控产品以识别和解决质量缺陷。加强对实物资产的跟踪和“圈地”。跟踪使企业能够快速确定资产位置。Ringguarding使他们能够保护高价值资产免遭盗窃和转移。使用可穿戴设备监测人体健康分析和环境状况。IoT可穿戴设备使人们能够更好地了解自己的健康状况,并允许医生远程监控患者。该技术还使公司能够跟踪其员工的健康和安全,这对于在危险条件下工作的工人特别有用。提高现有流程的效率和新的可能性。一个这样的例子是使用物联网来提高车队管理的效率和安全性。公司可以使用物联网车队监控来实时指挥卡车以提高效率。支持业务流程变更。这方面的一个例子是使用物联网设备来监控远程机器的健康状况并触发服务呼叫以进行预防性维护。远程监控机器的能力还支持新的“产品即服务”商业模式,在这种模式下,客户无需购买产品,而是为使用付费。哪些行业可以从物联网中受益?最适合物联网的组织是那些将受益于在业务流程中使用传感器设备的组织。制造商可以通过使用生产线监控获得竞争优势,这可以在传感器检测到即将发生的故障时主动维护设备。传感器实际测量产量何时受到影响。在传感器警报的帮助下,制造商可以快速检查设备的准确性,或将其停产直至修复。这使公司能够降低运营成本,实现更好的正常运行时间,并改善资产绩效管理。汽车汽车行业将从物联网应用的使用中获益匪浅。除了将物联网应用于生产线的好处之外,传感器还可以检测已经在路上的车辆中即将发生的设备故障,并为驾驶员提供详细信息和建议。由于物联网应用程序收集的汇总信息,汽车制造商和供应商可以了解更多有关如何保持汽车运行和车主知情的信息。运输和物流运输和物流系统受益于各种物联网应用。借助物联网传感器数据,载有库存的汽车、卡车、轮船和火车车队可以根据天气状况、车辆可用性或驾驶员可用性重新安排路线。库存本身也可以配备传感器,用于跟踪和温度控制监控。食品和饮料、花卉和制药行业通常拥有对温度敏感的库存,这些库存将极大地受益于物联网监控应用程序,这些应用程序会在温度上升或下降到威胁产品的水平时发出警报。零售物联网应用程序允许零售公司管理库存、改善客户体验、优化供应链并降低运营成本。例如,配备重量传感器的智能货架可以收集基于RFID的信息,并将数据发送到物联网平台,以自动监控库存并在商品缺货时触发警报。Beacon可以向客户推送有针对性的优惠和促销活动,为客户提供引人入胜的体验。公共部门物联网在公共部门和其他服务相关环境中的好处同样广泛。例如,一家政府所有的公用事业公司可以使用基于物联网的应用程序来通知用户水、电或下水道服务的大规模中断或更小的中断。IoT应用程序可以收集有关中断范围的数据并部署资源以帮助公用事业更快地从中断中恢复。医疗保健物联网资产监控为医疗保健行业带来了多重好处。医生、护士和护理人员通常需要知道患者辅助设备(例如轮椅)的确切位置。当医院轮椅配备物联网传感器时,可以通过物联网资产监控应用程序对其进行跟踪,以便寻找轮椅的人可以快速找到最近的可用轮椅。许多医院的资产都可以通过这种方式进行跟踪,以确保正确使用和核算每个部门的实物资产。所有行业的通用安全除了跟踪物理资产外,物联网还可以用来提高工人的安全。例如,在矿山、油气田、化工厂和发电厂等危险环境中工作的员工需要意识到可能影响他们的危险事件的发生。当它们连接到基于物联网传感器的应用程序时,它们可以收到事故通知或尽快从事故中获救。IoT应用程序还用于可监测人类健康和环境状况的可穿戴设备。这些类型的应用程序不仅可以帮助人们更好地了解自己的健康状况,还可以让医生远程监控患者。借助物联网(IoT),我们可以了解上下文(客户何时何地)以确定客户何时需要帮助或有购买动机,并且我们可以主动做出响应。DanMitchell,SAS业务总监,全球零售和CPG行业实践IoT的优点和缺点IoT的一些好处包括:能够随时随地在任何设备上访问信息;改进了连接的电子设备之间的通信;通过连接的网络传输数据包,节省时间和金钱;和自动化任务,以帮助提高业务服务质量并减少人工干预的需要。物联网的一些缺点包括:随着连接设备数量的增加,它们之间共享的信息量也会增加,从而增加黑客窃取机密信息的机会。企业最终可能不得不处理大量(甚至数百万)物联网设备,而从所有这些设备收集和管理数据将是一项挑战。如果系统中存在漏洞,很可能会损坏所有连接的设备。由于物联网没有国际兼容的标准,不同厂商的设备之间很难相互通信。IoT标准和框架有几种新兴的IoT标准,包括:IPv6overLowPowerWirelessPersonalAreaNetworks(6LoWPAN)是IETF(互联网工程任务组)定义的开放标准。6LoWPAN标准允许任何低功率无线电与互联网通信,包括804.15.4、低功耗蓝牙(BLE)和Z-Wave(用于家庭自动化)。ZigBee是一种低功耗、低数据速率的无线网络,主要用于工业环境。ZigBee基于电气和电子工程师协会(IEEE)的802.15.4标准。ZigBee联盟创建了物联网的通用语言Dotdot,使智能对象能够在任何网络上安全地工作并相互理解。LiteOS是用于无线传感器网络的类Unix操作系统。LiteOS支持智能手机、可穿戴设备、智能制造应用、智能家居和车联网(IoV)。该操作系统还可以作为智能设备开发平台。OneM2M是一个机器对机器的服务层,可以嵌入到软件和硬件中以连接设备。OneM2M是一个全球标准化机构,旨在开发可重复使用的标准,以实现跨不同垂直领域的物联网应用程序之间的通信。数据分发服务(DDS)由对象管理组织(OMG)开发,是一种用于实时、可扩展和高性能M2M通信的物联网标准。高级消息队列协议(AMQP)是一种用于在线异步消息传递的开源发布标准。AMQP支持组织和应用程序之间的加密和可互操作的消息传递。该协议用于客户端-服务器消息传递和物联网设备管理。受限应用协议(CoAP)是由IETF设计的协议,用于指定低功耗、计算受限的设备如何在物联网中运行。远程广域网(LoRaWAN)是一种面向广域网的协议,旨在支持具有数百万个低功耗设备的巨型网络,例如智能城市。物联网框架包括以下内容:AmazonWebServices(AWS)物联网是亚马逊发布的物联网云计算平台。该框架旨在使智能设备能够轻松连接并安全地与AWS云和其他连接设备进行交互。ArmMbedIoT是一个基于Arm微控制器的物联网应用开发平台。ArmMbed物联网平台的目标是通过集成Mbed工具和服务,为物联网设备提供可扩展、互联和安全的环境。Microsoft的AzureIoTSuite是一个由一组服务组成的平台,使用户能够与其IoT设备交互并从中接收数据,并对数据执行各种操作,例如多维分析、转换和聚合,并适应可视化这些操作的业务方式。Google的Brillo/Weave是一个用于快速实施物联网应用程序的平台。该平台由两个主要支柱组成:Brillo是一个基于安卓的操作系统,用于开发嵌入式低功耗设备;Weave是一种面向物联网的通信协议,作为设备和云之间的通信语言。Calvin是爱立信发布的开源物联网平台,用于构建和管理分布式应用程序,使设备能够相互通信。Calvin包括一个用于应用程序开发人员的开发框架和一个用于运行应用程序的运行时环境。IoT安全IoT安全和隐私问题IoT将数十亿台设备连接到互联网并涉及使用数十亿个数据点,所有这些都需要得到保护。由于其扩大的攻击面,物联网安全和物联网隐私被列为主要问题。2016年,最近最臭名昭著的物联网攻击之一是Mirai,该僵尸网络渗透了域名服务器提供商Dyn,并在一段时间内关闭了许多网站,这是有史以来规模最大的分布式拒绝服务(DDoS)攻击之一。攻击者通过利用不安全的物联网设备来访问网络。由于物联网设备相互关联,黑客所要做的就是利用一个漏洞来操纵所有数据,使其无法使用。不定期或根本不更新设备的制造商容易受到网络犯罪分子的攻击。物联网安全此外,连接的设备通常需要用户输入他们的个人信息,包括姓名、年龄、地址、电话号码,甚至社交媒体帐户——这些信息对于黑客来说可能是无价的。黑客并不是物联网的唯一威胁;隐私是物联网用户关注的另一个主要问题。例如,制造和分销消费物联网设备的公司可以使用这些设备收集和出售用户的个人数据。除了暴露个人数据外,物联网还对关键基础设施构成风险,包括电力、交通和金融服务。物联网的历史“物联网”一词是由企业家凯文·阿什顿创造的,他是麻省理工学院自动识别中心的创始人之一。Ashton的团队想出了如何通过RFID标签将物体连接到互联网。在1999年的一次演讲中,他首次使用了“物联网”这个词——此后一直沿用至今。Ashton可能是第一个使用IoT一词的人,但连接设备(尤其是连接机器)的概念已经存在了很长时间。例如,自1830年代末第一台电报发明以来,机器就一直在相互通信。接入物联网的其他技术包括无线电语音传输、无线(Wi-Fi)技术以及监控和数据采集(SCADA)软件。1982年,卡内基梅隆大学的一台改装可口可乐机成为第一台联网智能设备。使用大学的本地以太网或Arpanet(当今互联网的前身),学生可以了解库存的饮料以及它们是否冷。今天,我们生活在一个物联网设备比人类还多的世界。这些物联网设备和机器包括智能手表和RFID库存跟踪芯片等可穿戴设备。通过物联网连接的设备通过连接到物联网的网络或云平台进行通信。从该IoT收集的实时洞察收集数据以推动数字化转型。物联网有望在全球范围内的健康和安全、业务运营、工业绩效以及环境和人道主义问题上带来许多积极的变化。所以现在怎么办?当我们试图了解物联网将如何影响我们的生活时,关于物联网的讨论正在世界各地进行(并且已经进行了数年)。随着越来越多的设备开始加入物联网,我们也在努力了解机遇和挑战。目前,我们能做的最好的事情就是让自己了解什么是物联网及其对我们工作和生活方式的潜在影响。IoT也是监督控制和数据采集(SCADA)的自然延伸,SCADA是一种用于过程控制的软件应用程序,可从远程位置实时收集数据以控制设备和条件。SCADA系统包括硬件和软件。硬件收集数据并将数据输入安装有SCADA软件的计算机,然后在计算机中进行处理并及时呈现。SCADA的发展使得后来的SCADA系统发展成为第一代物联网系统。然而,直到2010年年中,中国政府表示将把物联网作为其五年计划的战略重点,物联网生态系统的概念才真正出现。
