物联网(IoT)

物联网是如何工作的

物联网生态系统由支持网络的智能设备组成，这些设备使用嵌入式系统，如处理器、传感器和通信硬件，收集、发送并对从环境中获取的数据采取行动。物联网设备通过连接到一个10博官网或者其他边缘设备，数据要么被发送到云端进行分析，要么在本地进行分析。有时，这些设备与其他相关设备进行通信，并根据它们从另一个设备获得的信息进行操作。这些设备无需人工干预就能完成大部分工作，尽管人们可以与这些设备进行交互——例如，设置它们、给它们指令或访问数据。

这些联网设备使用的连接、网络和通信协议很大程度上取决于所部署的特定物联网应用程序。

物联网还可以利用人工智能(AI)和机器学习帮助使数据收集过程更容易、更动态。

为什么物联网很重要

物联网帮助人们更智能地生活和工作，并完全掌控自己的生活。除了提供自动化家居的智能设备外，物联网对企业也是必不可少的。物联网为企业提供了对其系统实际工作方式的实时观察，从机器性能到供应链和物流操作，提供了对一切事物的洞察。

物联网使企业能够实现流程自动化，降低劳动力成本。它还减少了浪费，改善了服务交付，降低了制造和交付商品的成本，并使客户交易透明化。

因此，物联网是日常生活中最重要的技术之一，随着越来越多的企业意识到联网设备的潜力，它将继续加速发展，以保持它们的竞争力。

物联网对组织的好处

物联网给组织带来了几个好处。有些好处是特定于行业的，有些则适用于多个行业。物联网的一些常见好处使企业能够:

• 监视他们的整体业务流程;
• 改善客户体验(CX);
• 节省时间和金钱;
• 提高员工生产力;
• 整合和调整商业模式;
• 做出更好的商业决策;和
• 产生更多的收入。

物联网鼓励企业重新思考他们开展业务的方式，并为他们提供改进商业战略的工具。

一般来说，物联网在制造、运输和公用事业组织中最为丰富，利用传感器和其他物联网设备;然而，它也为农业、基础设施和家庭自动化行业中的组织找到了用例，引导一些组织朝着这个方向发展数字转换。

物联网可以让农民的工作更轻松，从而使他们在农业上受益。传感器可以收集降雨、湿度、温度、土壤含量以及其他因素的数据，这将有助于农业技术的自动化。

监控基础设施周围运营的能力也是物联网可以提供帮助的一个因素。例如，传感器可用于监测结构建筑、桥梁和其他基础设施内的事件或变化。这带来了好处，如成本节约，节省时间，生活质量工作流的变化和无纸化工作流。

家庭自动化企业可以利用物联网监控和操作建筑中的机械和电气系统。在更广泛的范围内，智能城市可以帮助市民减少浪费和能源消耗。

物联网触及每个行业，包括医疗保健行业的业务金融、零售和制造业。

物联网的利与弊

物联网的一些优点包括以下几点:

• 能够在任何地点、任何时间、任何设备上访问信息;
• 改善相连电子设备之间的通讯;
• 在连接的网络上传送数据包，节省时间和金钱;和
• 自动化任务有助于提高业务服务的质量，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，设备之间共享的信息也越来越多，黑客窃取机密信息的可能性也越来越大。
• 企业最终可能不得不处理大量——甚至可能是数百万个——的物联网设备，从所有这些设备中收集和管理数据将具有挑战性。
• 如果系统中有漏洞，很可能所有连接的设备都会被损坏。
• 由于物联网没有兼容的国际标准，不同厂商的设备之间很难进行通信。

物联网标准和框架

目前有几个新兴的物联网标准，包括:

• IPv6透过低功率无线个人区域网络(6 lowpan)是由互联网工程专责小组(IETF)。6LoWPAN标准使任何低功率无线电都能与internet通信，包括804.15.4、低功耗蓝牙(祝福),z - wave(家庭自动化)。
• 无线个域网是一种主要用于工业环境的低功耗、低数据速率无线网络。ZigBee是基于电气和电子工程师协会(IEEE) 802.15.4标准。ZigBee联盟创建了Dotdot，这是物联网的通用语言，可使智能对象在任何网络上安全工作并相互理解。
• LiteOS是一个用于无线传感器网络的类unix操作系统。LiteOS支持智能手机,穿戴、智能制造应用、智能家居及车辆互联网(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来连接设备。创建全球标准化机构OneM2M的目的是开发可重用的标准，使不同垂直领域的物联网应用能够进行通信。
• 数据分发服务(DDS)是由对象管理组(我的天啊)，是实时、可扩展和高性能的物联网标准M2M沟通。
• 高级消息队列协议(AMQP)是一个开源发布的标准，用于在线异步消息传递。AMQP支持在组织和应用程序之间进行加密和互操作的消息传递。协议在客户机-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，它规定了低功耗、计算受限的设备如何在物联网中运行。
• 远程广域网(LoRaWAN)是一种广域网协议，旨在支持拥有数百万低功耗设备的大型网络，如智能城市。

物联网框架包括以下内容:

• 亚马逊网络服务(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。
• Arm Mbed物联网是基于Arm Mbed物联网开发应用的平台Arm微控制器。Arm Mbed物联网平台的目标是通过集成Mbed工具和服务，为物联网设备提供一个可扩展、连接和安全的环境。
• 微软的Azure物联网套件是一个平台,由一组服务,使用户能够与从他们的物联网设备和接收数据,以及对数据执行各种操作,如多维分析、转换和聚合和可视化这些操作的方式适用于业务。
• 谷歌的Brillo/Weave是一个快速实现物联网应用的平台。该平台由两个主要骨干组成:Brillo，一个基于android的操作系统，用于开发嵌入式低功耗设备;Weave，一个面向物联网的通信协议，作为设备和云之间的通信语言。
• Calvin是爱立信发布的一个开源物联网平台，旨在构建和管理分布式应用程序，使设备能够相互通信。Calvin为应用程序开发人员提供了一个开发框架，以及一个用于处理正在运行的应用程序的运行时环境。

消费者和企业物联网应用

物联网有许多现实世界的应用，从消费者物联网和企业物联网到制造业和工业物联网(IIoT)。物联网应用跨越了许多垂直领域，包括汽车、电信和能源。

例如，在消费领域，配备智能恒温器、智能电器、联网供暖、照明和电子设备的智能家庭可以通过电脑和智能手机远程控制。

带有传感器和软件的可穿戴设备可以收集和分析用户数据，向其他技术发送用户信息，目的是让用户的生活更轻松、更舒适。可穿戴设备也用于公共安全——例如，在紧急情况下，通过优化到达某个地点的路线，或通过在危及生命的地点追踪建筑工人或消防员的生命体征，来提高急救人员的反应时间。

在医疗保健领域，物联网提供了许多好处，包括能够通过对生成的数据进行分析，更密切地监控患者。医院经常使用物联网系统来完成诸如药品和医疗器械的库存管理等任务。

例如，智能建筑可以使用传感器来检测房间里有多少人，从而降低能源成本。这里的温度可以自动调节，比如，如果传感器检测到会议室人满为患，你就打开空调;如果办公室里每个人都已回家，你就把暖气调低一些。

在农业、IoT-based智能农业系统可以帮助监测，例如，光，温度，湿度和土壤湿度的作物田使用连接传感器。物联网还有助于灌溉系统的自动化。

在智慧城市中，智能路灯和智能电表等物联网传感器和部署可以帮助缓解交通拥堵、节约能源、监测和解决环境问题，并改善卫生条件。

物联网安全和隐私问题

物联网将数十亿设备连接到互联网上，涉及数十亿数据点的使用，所有这些都需要安全。由于它的攻击面扩大，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, a僵尸网络它渗入了域名服务器提供商Dyn，并在很长一段时间内关闭了许多网站，这是全球最大的分布式拒绝服务(分布式拒绝服务)前所未见的攻击。攻击者通过利用安全性差的物联网设备来访问网络。

由于物联网设备紧密相连，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。制造商不定期更新他们的设备——或者干脆不做——让它们容易受到网络罪犯的攻击。

此外，联网设备通常会要求用户输入个人信息，包括姓名、年龄、地址、电话号码，甚至是社交媒体账户——这些信息对黑客来说是无价的。

黑客并不是唯一的对物联网的威胁;隐私是物联网用户关心的另一个主要问题。例如，制造和分销消费者物联网设备的公司可以使用这些设备来获取和出售用户的个人数据。

除了泄露个人数据，物联网带来风险到关键的基础设施，包括电力、交通和金融服务。

物联网的历史

1999年，麻省理工学院(MIT)自动识别中心(Auto-ID Center)联合创始人凯文•阿什顿(Kevin Ashton)在给宝洁公司(Procter & Gamble)做演讲时首次提到了物联网。为了引起宝洁公司高层的注意，艾什顿把他的演讲命名为“物联网”，以融合1999年流行的新潮流:互联网。麻省理工学院教授Neil Gershenfeld的书，当事情开始思考，也出现在1999年。它没有使用确切的术语，但为物联网的发展方向提供了清晰的视角。

物联网是由无线技术、微机电系统(微机电系统),microservices和互联网。这种融合有助于打破操作技术(不)和信息技术(IT)，使非结构化的机器生成的数据能够被分析，从而推动改进。

虽然阿什顿是第一个提到物联网的人，但互联设备的概念早在20世纪70年代就已经出现了嵌入式网络和普适计算。

例如，第一个互联网设备是上世纪80年代初卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)的一台可乐机。使用网络，程序员可以检查机器的状态，并确定是否有冷饮等待他们，如果他们决定前往机器。

物联网是从M2M通信演化而来的，也就是说，机器之间通过网络连接，而不需要人工交互。M2M是指将设备连接到云上，并对其进行管理和数据收集。

物联网是一个由数以亿计的智能设备组成的传感器网络，将人、系统和其他应用程序连接起来，收集和共享数据，将M2M提升到了一个新的水平。作为其基础，M2M提供了实现物联网的连接性。

物联网也是监控和数据采集(SCADA)，一种用于过程控制的软件应用程序，从远程位置实时收集数据到控制设备和条件。SCADA系统包括硬件和软件组件。该硬件收集数据并将数据输入安装了SCADA软件的计算机，然后对数据进行处理并及时显示。SCADA的发展使得后期的SCADA系统发展成为第一代物联网系统。

然而，物联网生态系统的概念直到2010年中期才真正形成，当时中国的政府表示，将物联网作为其五年计划的战略重点。