我們可以從幾英里外的辦公室的辦公桌上打開(kāi)家里的燈。 冰箱中嵌入的內(nèi)置攝像頭和傳感器讓我們可以輕松地密切關(guān)注貨架上的物品以及物品何時(shí)即將到期。 當(dāng)我們回到家時(shí)，恒溫器已經(jīng)根據(jù)我們的喜好調(diào)整了溫度，使其變得不冷不熱。

這些不是未來(lái)科幻小說(shuō)中的例子。 這些只是當(dāng)今部署的數(shù)百萬(wàn)個(gè)物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 框架中的一小部分。

物聯(lián)網(wǎng)重新定義了我們互動(dòng)、交流和開(kāi)展日常工作的方式。從家庭到維護(hù)再到城市，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備生態(tài)系統(tǒng)正在使我們的世界更具創(chuàng)新性和效率。

[[422635]] 

在本指南中，我們將帶您了解有關(guān)日益互聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)世界所需的一切信息。本指南深入討論：

• 什么是物聯(lián)網(wǎng) (IoT)?
• 物聯(lián)網(wǎng)的歷史
• 物聯(lián)網(wǎng)示例
• 物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)：它是如何運(yùn)作的?
• 傳感器技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)
• 基于傳感器的物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)
• 物聯(lián)網(wǎng)與數(shù)據(jù)安全與隱私
• 關(guān)鍵要點(diǎn)和物聯(lián)網(wǎng)的未來(lái)

什么是物聯(lián)網(wǎng)?

物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 包含連接到互聯(lián)網(wǎng)和其他設(shè)備的所有物理對(duì)象(即“事物”)。

物聯(lián)網(wǎng)的定義正在不斷發(fā)展，因?yàn)樵撔g(shù)語(yǔ)越來(lái)越多地用于描述相互交互和“交談”的對(duì)象，因此我們可以有機(jī)會(huì)更高效地做事。

更具體地說(shuō)，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的特點(diǎn)是能夠收集周圍環(huán)境的數(shù)據(jù)，與其他電子設(shè)備共享這些數(shù)據(jù)，并最終幫助最終用戶獲取信息、解決問(wèn)題或完成任務(wù)。

為了形象化這個(gè)概念，想象一下你去酒店洗手間的時(shí)候，燈自己打開(kāi)了。有沒(méi)有想過(guò)這是怎么發(fā)生的?可能有一個(gè)運(yùn)動(dòng)檢測(cè)傳感器來(lái)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)，它會(huì)自動(dòng)連接到燈上以將其打開(kāi)。

這只是物聯(lián)網(wǎng)解決方案的最簡(jiǎn)單形式之一，因?yàn)樵摷夹g(shù)現(xiàn)在被用于創(chuàng)建更大的生態(tài)系統(tǒng)，例如智能家居和智能城市。如果您通過(guò)語(yǔ)音控制的虛擬助手閱讀電子郵件，使用智能手表測(cè)量您的步數(shù)和心跳，或者通過(guò)您的手機(jī)控制您的安全系統(tǒng)，您每天都可以從 IoT 解決方案中受益。

物聯(lián)網(wǎng)的歷史

物聯(lián)網(wǎng)一詞由凱文·阿什頓 (Kevin Ashton) 于 1999 年提出。不過(guò)，這個(gè)想法已經(jīng)存在了很長(zhǎng)時(shí)間，可以追溯到 80 年代初在卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的可口可樂(lè)機(jī)器上。

該大學(xué)的一群學(xué)生設(shè)計(jì)了一個(gè)系統(tǒng)，讓他們的校園可口可樂(lè)自動(dòng)售貨機(jī)報(bào)告其內(nèi)容，以避免必須檢查機(jī)器是否沒(méi)有可樂(lè)的麻煩。除了庫(kù)存報(bào)告，他們還能夠讓設(shè)備讓他們知道新裝的飲料是否冷。

后來(lái)，在 1990 年，John Romkey 第一次將烤面包機(jī)連接到互聯(lián)網(wǎng)。不久之后，劍橋大學(xué)的另一組學(xué)生使用網(wǎng)絡(luò)攝像頭監(jiān)控計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室中可用的咖啡量。

最后，在 1999 年，Kevin Ashton 在為跨國(guó)消費(fèi)品公司 Procter & Gamble 做演講時(shí)創(chuàng)造了物聯(lián)網(wǎng)一詞。在那里擔(dān)任品牌經(jīng)理時(shí)，Ashton 被指派幫助推出化妝品系列。他注意到一種特定顏色的棕色唇膏似乎總是售罄，盡管供應(yīng)鏈中的許多員工會(huì)報(bào)告這種顏色在倉(cāng)庫(kù)中有售。因此，Ashton 進(jìn)行了“物聯(lián)網(wǎng)”演講，并建議每個(gè)產(chǎn)品都有一個(gè)射頻識(shí)別 (RFID) 標(biāo)簽，可以識(shí)別和跟蹤整個(gè)供應(yīng)鏈中的特定對(duì)象。

到 2000 年代末到 2010 年代初，世界各地的組織開(kāi)始對(duì)物聯(lián)網(wǎng)感到興奮——就像他們今天對(duì)人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)的熱情一樣。國(guó)際商業(yè)機(jī)器 (IBM) 公司開(kāi)始致力于智慧地球計(jì)劃，麥肯錫開(kāi)始發(fā)表關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)條件的研究。 2011 年，思科宣布物聯(lián)網(wǎng)在 2008 年和 2009 年左右“誕生”，當(dāng)時(shí)連接到網(wǎng)絡(luò)的機(jī)器或物體比地球上的人還多。

物聯(lián)網(wǎng)最初對(duì)商業(yè)和工業(yè)發(fā)展最具吸引力，它的使用通常被稱為機(jī)器對(duì)機(jī)器 (M2M)。盡管如此，重點(diǎn)已經(jīng)轉(zhuǎn)移到用智能設(shè)備填充我們的家庭和工作場(chǎng)所，為幾乎每個(gè)人帶來(lái)好處。截至目前，全球安裝的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備多達(dá) 350 億臺(tái)——預(yù)計(jì)到 2021 年底，這一數(shù)字將達(dá)到 460 億臺(tái)。

[[422636]]

物聯(lián)網(wǎng)示例

根據(jù)它們的用途，我們將物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備分為四大類：消費(fèi)者、組織、工業(yè)和基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用。

消費(fèi)者物聯(lián)網(wǎng)是指數(shù)十種個(gè)人設(shè)備，包括智能手機(jī)、可穿戴技術(shù)、時(shí)尚產(chǎn)品和越來(lái)越多的與互聯(lián)網(wǎng)相連的家用電器，不斷收集和分發(fā)信息。

在組織環(huán)境中，物聯(lián)網(wǎng)主要廣泛應(yīng)用于醫(yī)療和設(shè)施管理領(lǐng)域。具體來(lái)說(shuō)，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備被用于遠(yuǎn)程監(jiān)控和為人員、建筑物和資產(chǎn)創(chuàng)建緊急通知系統(tǒng)。 COVID-19 大流行還敦促將物聯(lián)網(wǎng)用于智能清潔和智能占用，以便所有類型的工作場(chǎng)所都可以在技術(shù)的幫助下返回辦公室。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) (IIoT) 將設(shè)備、云、分析和人員聚集在一起，以提高工業(yè)流程的執(zhí)行力和生產(chǎn)力。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) (IIoT) 支持設(shè)備監(jiān)控、預(yù)測(cè)性維護(hù)、狀態(tài)監(jiān)控、錯(cuò)誤檢測(cè)等解決方案。

最后，基礎(chǔ)設(shè)施物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以監(jiān)控和控制可持續(xù)城市和農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)行，如橋梁、鐵路軌道以及陸上和海上風(fēng)電場(chǎng)。這些技術(shù)通過(guò)節(jié)省成本、優(yōu)化時(shí)間、提高工作日質(zhì)量、無(wú)紙化工作流程和提高生產(chǎn)力來(lái)幫助建筑行業(yè)。

物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)：它是如何運(yùn)作的?

物聯(lián)網(wǎng)在一個(gè)無(wú)限的網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行，因此它需要各種組件來(lái)形成一個(gè)有凝聚力的系統(tǒng)。我們將這些組件分為三個(gè)主要類別：輸入、分析和輸出。

首先，您需要一個(gè)從現(xiàn)實(shí)世界收集輸入的設(shè)備。這通常是通過(guò)傳感器來(lái)完成的，這些傳感器可以從周圍環(huán)境中收集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。它們通常也被稱為“探測(cè)器”，因?yàn)樗鼈兊闹饕康氖菣z測(cè)周圍環(huán)境中最細(xì)微的變化。例如，智能空調(diào)或恒溫器通過(guò)檢測(cè)器來(lái)感應(yīng)室溫和濕度并進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。

通常情況下，這些傳感器/檢測(cè)器也可以捆綁在一起作為設(shè)備的一部分，不僅可以感知事物：手機(jī)由多個(gè)傳感器組成，例如 GPS、相機(jī)、指南針、指紋檢測(cè)，以幫助我們執(zhí)行少數(shù)任務(wù)。

為了讓傳感器連接到其他設(shè)備并最終將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為行動(dòng)，它需要一種“傳輸媒介”，即連接性。連接負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆诰€世界。最流行的物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)包括藍(lán)牙、Wi-Fi、DDS、蜂窩 BLE、Z-wave 等。網(wǎng)絡(luò)的選擇取決于幾個(gè)因素，例如所需的數(shù)據(jù)速度、傳輸、范圍、功耗，以及網(wǎng)絡(luò)的整體效率。

在收集數(shù)據(jù)并通過(guò)通信介質(zhì)傳輸?shù)皆贫撕?，需要?duì)其進(jìn)行處理。這是物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)的第二個(gè)組成部分，所有“智能事物”，即上下文和分析，都在其中發(fā)生。分析工具的主要作用是調(diào)查情況并根據(jù)洞察力做出決定。這可以像分析室內(nèi)溫度何時(shí)落入所需范圍一樣簡(jiǎn)單，也可以像分析接近碰撞的汽車一樣復(fù)雜。

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的最后一個(gè)元素是最終用戶設(shè)備或用戶界面。這是用戶用來(lái)訪問(wèn)、控制和設(shè)置其首選項(xiàng)的可見(jiàn)設(shè)備或應(yīng)用程序。在當(dāng)今的物聯(lián)網(wǎng)世界中，用戶友好且有吸引力的設(shè)計(jì)是一個(gè)重要的考慮因素。公司不斷致力于集成方便的工具，例如觸摸界面或顏色、字體、語(yǔ)音，以便為出色的客戶體驗(yàn)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

[[422637]]

傳感器技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)

為了使要連接的對(duì)象和物聯(lián)網(wǎng)栩栩如生，必須有一個(gè)設(shè)備來(lái)收集傳輸?shù)男畔?輸入)。正如我們所提到的，對(duì)于許多應(yīng)用程序，這是通過(guò)傳感器完成的。

傳感器收集什么取決于單個(gè)設(shè)備及其任務(wù)。但從廣義上講，傳感器是檢測(cè)和響應(yīng)環(huán)境變化的工具，環(huán)境變化可能來(lái)自各種來(lái)源，例如光、溫度、壓力和運(yùn)動(dòng)。

由于物聯(lián)網(wǎng)傳感器可以收集的輸入范圍很廣，因此它們被廣泛用于各個(gè)領(lǐng)域，并已成為當(dāng)今許多企業(yè)運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵。這些傳感器最重要的優(yōu)勢(shì)之一是它們能夠觸發(fā)分析功能，警告您潛在的問(wèn)題，使公司能夠執(zhí)行預(yù)測(cè)性維護(hù)并避免代價(jià)高昂的損壞。

基于傳感器的物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)

物聯(lián)網(wǎng)對(duì)醫(yī)院和餐廳的好處

物聯(lián)網(wǎng)非常適合醫(yī)療保健和醫(yī)院服務(wù)。

首先，物聯(lián)網(wǎng)提高了患者的舒適度。通過(guò)智能恒溫器、智能床和可定制的照明控制等解決方案，患者可以獲得更愉快的體驗(yàn)，減輕壓力，并更快地康復(fù)。

接下來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)可穿戴技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程健康監(jiān)測(cè)和緊急通知系統(tǒng)——包括電子腕帶、高級(jí)助聽(tīng)器、可穿戴心臟監(jiān)測(cè)器等。此類設(shè)備使醫(yī)生能夠更精確地監(jiān)測(cè)患者，并最終提出更明智的治療方案。

醫(yī)院中基于傳感器的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的另一個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)與患者和工作人員的安全有關(guān)。溫度傳感器和冷藏確保食品、血液和藥物的安全儲(chǔ)存。水傳感器可防止?jié)撛诘男孤┖臀ｋU(xiǎn);占用傳感器監(jiān)控等待區(qū)域以控制容量;消毒系統(tǒng)保持社區(qū)衛(wèi)生;和更多。

例如，英國(guó)的國(guó)民健康服務(wù) (NHS) 通過(guò)傳感器自動(dòng)執(zhí)行日常醫(yī)院任務(wù)，例如藥品溫度檢查、防火門監(jiān)控、患者舒適溫度等，提高了患者安全并降低了成本。

另一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)也受到重大影響的是食品行業(yè)，特別是餐館和連鎖餐廳。

最突出的好處與食品安全和監(jiān)控系統(tǒng)有關(guān)。借助物聯(lián)網(wǎng)溫度傳感器，餐廳可以全天候24小時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控他們的制冷情況，以確保不會(huì)忽視溫度變化，從而降低食物變質(zhì)和食物浪費(fèi)的風(fēng)險(xiǎn)。 IoT 應(yīng)用程序還可以遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備并解決潛在問(wèn)題，以避免出現(xiàn)故障和維修成本。這些應(yīng)用程序甚至向餐廳經(jīng)理發(fā)送定期提醒以安排維護(hù)。

物聯(lián)網(wǎng)對(duì)建筑物和工作場(chǎng)所的好處

房地產(chǎn)和設(shè)施管理公司選擇物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)和智能基礎(chǔ)設(shè)施，以幫助減少與 COVID 相關(guān)的擔(dān)憂和風(fēng)險(xiǎn)。

例如，在浴室隔間放置一個(gè)接近傳感器;衛(wèi)生人員可以了解工人使用洗手間的頻率。然后，團(tuán)隊(duì)可以在需要時(shí)根據(jù)實(shí)際浴室占用情況進(jìn)行清潔，而不是手動(dòng)清潔程序。這驗(yàn)證了清潔計(jì)劃，優(yōu)化了辦公室的資源，并提高了員工的整體健康和福祉。接近傳感器還可以通過(guò)提醒警報(bào)確保安全的社交距離，以便在房間的入住率開(kāi)始增加時(shí)讓員工彼此保持適當(dāng)?shù)木嚯x。

工業(yè)環(huán)境中的物聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢(shì)

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) (IIOT) 使用智能傳感器來(lái)增強(qiáng)制造和工業(yè)流程。

IIoT 設(shè)備最受贊譽(yù)的好處之一是它們支持預(yù)測(cè)性維護(hù)。預(yù)測(cè)性維護(hù)意味著企業(yè)可以根據(jù)對(duì)資產(chǎn)壽命的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)來(lái)安排維護(hù)活動(dòng)。這些好處可提高資產(chǎn)利用率、資產(chǎn)狀況的可見(jiàn)性和最佳維護(hù)活動(dòng)計(jì)劃。

預(yù)測(cè)性維護(hù)的第二個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)在于工業(yè)設(shè)施管理和智能變電站。傳感器可以監(jiān)控振動(dòng)、溫度、濕度和其他可能導(dǎo)致不良操作條件和警報(bào)管理的因素，以便他們可以采取措施修復(fù)或防止損壞。

物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)安全與隱私

由于所有這些設(shè)備不斷收集我們所做的一切，物聯(lián)網(wǎng)容易受到許多隱私和安全問(wèn)題的影響。

今天的主要問(wèn)題是網(wǎng)絡(luò)犯罪和數(shù)據(jù)盜竊的風(fēng)險(xiǎn)。網(wǎng)絡(luò)犯罪分子不斷發(fā)展并尋找方法來(lái)破解密碼、電子郵件和冒充員工使用惡意軟件。隨著大流行迫使人們和企業(yè)完全遠(yuǎn)離，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注這個(gè)問(wèn)題。

物聯(lián)網(wǎng)的安全歷史對(duì)防止這些問(wèn)題也沒(méi)有多大作用，因?yàn)樵S多物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備沒(méi)有考慮基本的安全協(xié)議，例如數(shù)據(jù)加密、阻塞標(biāo)簽、身份驗(yàn)證等。它們?cè)跊](méi)有監(jiān)督或更新的情況下長(zhǎng)期運(yùn)行，并且使用容易出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)的廉價(jià)、低成本系統(tǒng)。

話雖如此，一些負(fù)責(zé)任的制造商會(huì)加倍努力以完全保護(hù)其產(chǎn)品中內(nèi)置的嵌入式軟件或固件。

那么你能做些什么來(lái)?yè)碛心愕臄?shù)據(jù)和隱私呢?

最重要的一步是研究——了解您的物聯(lián)網(wǎng)解決方案供應(yīng)商。他們遵守聯(lián)邦協(xié)議和法規(guī)的程度如何?他們的隱私標(biāo)準(zhǔn)是什么?他們是否實(shí)施了任何加密工具?

盡管我們知道這可能很可怕，但您還必須每次都閱讀服務(wù)、設(shè)備和應(yīng)用程序的條件條款，以了解您同意的內(nèi)容。

然后，為了在您購(gòu)買或安裝產(chǎn)品后加強(qiáng)保護(hù)，禁用允許多臺(tái)設(shè)備與第三方共享數(shù)據(jù)的功能，不斷刪除數(shù)據(jù)歷史記錄，及時(shí)安裝更新，在適用時(shí)使用雙因素身份驗(yàn)證，并始終創(chuàng)建復(fù)雜的, 安全密碼。

結(jié)束

這就是我們物聯(lián)網(wǎng)指南的內(nèi)容!

隨著聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量的增加，我們的家庭和工作空間將越來(lái)越多地充斥著智能產(chǎn)品——假設(shè)我們準(zhǔn)備接受一些隱私和安全方面的權(quán)衡。有些人會(huì)為即將到來(lái)的先進(jìn)事物世界感到高興。另一些人會(huì)懷念過(guò)去的美好時(shí)光，那時(shí)一張桌子只是一張桌子。