物聯(lián)網(wǎng)是一個由相互關聯(lián)的計算設備、機械和數(shù)字機器、物體、動物或人組成的系統(tǒng)，這些設備具有唯一標識符(uid)，并能夠在網(wǎng)絡上傳輸數(shù)據(jù)，而不需要人與人或人與計算機的交互。

在過去的幾年里，IoT已經(jīng)成為21世紀十分重要的技術之一。現(xiàn)在我們可以通過嵌入式設備將日常用品——廚房電器、汽車、恒溫器、嬰兒監(jiān)視器——連接到互聯(lián)網(wǎng)上，人、過程和事物之間的無縫通信成為可能。

通過低成本計算、云計算、大數(shù)據(jù)、分析和移動技術，物理事物可以在最少的人為干預下共享和收集數(shù)據(jù)。在這個超連接的世界里，數(shù)字系統(tǒng)可以記錄、監(jiān)控和調(diào)整連接事物之間的每一次交互。現(xiàn)實世界與數(shù)字世界相遇，它們相互合作。

IoT中的物可以是植入心臟監(jiān)測器的人，植入生物芯片應答器的農(nóng)場動物，內(nèi)置傳感器的汽車，輪胎氣壓低時提醒司機，或者其他任何可以分配互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)地址并能夠通過網(wǎng)絡傳輸數(shù)據(jù)的自然或人造物體。越來越多的行業(yè)組織正在使用IoT來更高效地運營，更好地了解客戶，提供更好的客戶服務，改善決策和增加業(yè)務價值。

什么技術使IoT成為可能?

IoT正在成為工作場所內(nèi)外日益熱門的話題。這一概念不僅可能影響我們的生活方式，也可能影響我們的工作方式。但究竟什么是IoT，它將對你產(chǎn)生什么影響(如果有的話)?

圍繞IoT有很多復雜的問題，但我想堅持最基本的。許多技術和政策相關的對話正在進行，但許多人仍然只是試圖抓住這些對話到底是關于什么的基礎。

雖然IoT的概念已經(jīng)存在了很長時間，但許多不同技術的最新進展使其變得可行。

獲得低成本、低功耗的傳感器技術。負擔得起且可靠的傳感器正使更多制造商的IoT技術成為可能。

連通性。大量的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡協(xié)議使得傳感器與云和其他“東西”的連接變得很容易，從而實現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)傳輸。

云計算平臺。云平臺可用性的增加使企業(yè)和消費者都能夠訪問他們需要擴展的基礎設施，而不需要實際管理所有這些基礎設施。

機器學習和分析。隨著機器學習和分析技術的進步，以及對存儲在云端的各種海量數(shù)據(jù)的訪問，企業(yè)可以更快更容易地收集洞察力。這些聯(lián)合技術的出現(xiàn)繼續(xù)推動IoT的邊界，而IoT產(chǎn)生的數(shù)據(jù)也為這些技術提供了支持。

會話AI。神經(jīng)網(wǎng)絡的進步將自然語言處理(NLP)引入了IoT設備(如數(shù)字個人助理Alexa、Cortana和Siri)，并使它們具有吸引力、負擔得起和家庭使用的可行性。

那么什么是IoT呢?

簡單地說，這就是將任何有開關的設備連接到互聯(lián)網(wǎng)(和/或彼此)的概念。這包括手機、咖啡機、洗衣機、耳機、臺燈、可穿戴設備以及幾乎所有你能想到的東西。這也適用于機器的部件，例如，飛機的噴氣發(fā)動機或石油鉆塔的鉆機。

正如我所提到的，如果它有一個開關，那么它就有可能成為IoT的一部分。分析公司高德納(Gartner)表示，到2020年，將有超過260億臺聯(lián)網(wǎng)設備……這是一個很大的數(shù)字(有人甚至估計這個數(shù)字要高得多，超過1000億)。IoT是一個由相互連接的“事物”(也包括人)組成的巨大網(wǎng)絡。這種關系是人與人、人與事、物與物之間的關系。

IoT設備的一個例子是什么?

只要能連接到互聯(lián)網(wǎng)進行控制或信息交流，幾乎任何實體都能轉化為IoT設備。

可以使用智能手機應用程序打開的燈泡是一種IoT設備，在你的辦公室里的運動傳感器或智能恒溫器或連接的路燈也是一種IoT設備。IoT設備可以像兒童玩具一樣蓬松，也可以像無人駕駛卡車一樣嚴肅。一些較大的物體本身可能裝滿了許多較小的IoT組件，比如現(xiàn)在的噴氣式發(fā)動機，它裝滿了數(shù)千個傳感器，收集和傳輸數(shù)據(jù)，以確保其有效運行。在更大的規(guī)模上，智能城市項目正在整個地區(qū)安裝傳感器，以幫助我們了解和控制環(huán)境。

IoT一詞主要用于那些通常不被期望擁有互聯(lián)網(wǎng)連接的設備，這些設備可以獨立于人類行為與網(wǎng)絡進行通信。因此，PC通常不被認為是IoT設備，智能手機也不被認為是IoT設備——盡管后者塞滿了傳感器。然而，智能手表、健身手環(huán)或其他可穿戴設備也可以算作IoT設備。

現(xiàn)實情況是，IoT提供了幾乎無窮無盡的機會和連接，其中許多我們甚至無法想象或完全理解今天的影響。不難看出IoT怎樣以及為什么會成為當今的熱門話題;這當然會帶來很多機會，但也會帶來很多挑戰(zhàn)。安全性是一個經(jīng)常被提及的大問題。

隨著數(shù)以億計的設備連接在一起，人們該怎樣確保自己的信息安全呢?會不會有人能黑進你的烤面包機，從而進入你的整個網(wǎng)絡?IoT還使世界各地的公司面臨更多的安全威脅。

然后是隱私和數(shù)據(jù)共享的問題。即使在今天，這也是一個熱點話題，所以我們可以想象，當我們談論數(shù)十億的設備被連接時，對話和擔憂將會升級。許多公司將面臨的另一個問題是所有這些設備將產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)。公司需要找到一種方法來存儲、跟蹤、分析并理解將產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)。

什么是IIoT?

IIoT是指IoT技術在工業(yè)環(huán)境中的應用，特別是涉及到儀器儀表和與云技術相關的傳感器和設備的控制。近年來，各行各業(yè)都使用機器對機器通信(M2M)來實現(xiàn)無線自動化和控制。但隨著云計算和相關技術(如分析和機器學習)的出現(xiàn)，行業(yè)可以實現(xiàn)新的自動化層，并由此創(chuàng)造新的收入和商業(yè)模式。IIoT有時被稱為工業(yè)革命的第四波，或工業(yè)4.0。以下是IIoT的一些常見用途:

智能制造

預防性和預測性維護

智能電網(wǎng)

智能城市

互聯(lián)智慧物流

智能數(shù)字化供應鏈

用IoT解鎖業(yè)務價值

隨著IoT在市場上變得越來越普遍，公司正在利用它所能提供的巨大商業(yè)價值。這些好處包括:

從IoT數(shù)據(jù)中獲得數(shù)據(jù)驅(qū)動的洞察力，以幫助更好地管理業(yè)務

提高業(yè)務操作的生產(chǎn)力和效率

創(chuàng)造新的商業(yè)模式和收入流

輕松無縫地將實體商業(yè)世界與數(shù)字世界連接起來，快速實現(xiàn)價值

什么是IoT應用?

業(yè)務就緒，SaaS物聯(lián)網(wǎng)應用程序

IoT應用是預先構建的軟件即服務(SaaS)應用，可以分析捕獲的IoT傳感器數(shù)據(jù)，并通過儀表板向業(yè)務用戶呈現(xiàn)。

IoT應用使用機器學習算法來分析云中的大量連接傳感器數(shù)據(jù)。通過使用實時IoT儀表板和警報，您可以查看關鍵性能指標、平均故障間隔時間的統(tǒng)計數(shù)據(jù)和其他信息。基于機器學習的算法可以識別設備異常并向用戶發(fā)送警報，甚至觸發(fā)自動修復或主動應對措施。

通過基于云的IoT應用，企業(yè)用戶可以快速增強現(xiàn)有的供應鏈、客戶服務、人力資源和金融服務流程。不需要重新創(chuàng)建整個業(yè)務流程。

最熱門的IoT應用有哪些?

IoT提供傳感器信息以及實現(xiàn)設備對設備通信的能力正在推動一系列廣泛的應用。以下是一些最流行的應用程序和它們的作用。

通過機器監(jiān)控和產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控在制造中創(chuàng)造新的效率。機器可以持續(xù)監(jiān)控和分析，以確保它們在要求的公差內(nèi)運行。產(chǎn)品還可以實時監(jiān)控，以識別和解決質(zhì)量缺陷。

加強對實物資產(chǎn)的跟蹤和“圈護”。跟蹤使企業(yè)能夠快速確定資產(chǎn)位置。圈護使他們能夠確保高價值的資產(chǎn)不被盜竊和轉移。

使用可穿戴設備監(jiān)測人類健康分析和環(huán)境條件。IoT可穿戴設備使人們能夠更好地了解自己的健康狀況，并允許醫(yī)生遠程監(jiān)控患者。這項技術還使公司能夠跟蹤其雇員的健康和安全，這對在危險條件下工作的工人特別有用。

在現(xiàn)有流程中推動效率和新的可能性。其中一個例子是利用IoT來提高車隊管理的效率和安全性。公司可以使用IoT車隊監(jiān)控來實時指揮卡車，以提高效率。

支持業(yè)務流程更改。這方面的一個例子是使用IoT設備來監(jiān)控遠程機器的健康狀況，并觸發(fā)服務調(diào)用以進行預防性維護。遠程監(jiān)控機器的能力也使新的“產(chǎn)品即服務”商業(yè)模式成為可能，在這種模式下，客戶不再需要購買產(chǎn)品，而是為其使用付費。

哪些行業(yè)可以受益于IoT?

最適合IoT的組織是那些將受益于在業(yè)務流程中使用傳感器設備的組織。

制造業(yè)

制造商可以通過使用生產(chǎn)線監(jiān)控來獲得競爭優(yōu)勢，當傳感器檢測到即將發(fā)生的故障時，可以對設備進行主動維護。當產(chǎn)量受到影響時，傳感器實際上可以測量。在傳感器警報的幫助下，制造商可以快速檢查設備的準確性，或?qū)⑵鋸纳a(chǎn)中移除，直到修復。這使得公司能夠降低運營成本，獲得更好的正常運行時間，并改善資產(chǎn)性能管理。

汽車

汽車行業(yè)將從IoT應用的使用中實現(xiàn)顯著優(yōu)勢。除了將IoT應用于生產(chǎn)線的好處外，傳感器還可以檢測已經(jīng)上路的車輛即將發(fā)生的設備故障，并向司機提供詳細信息和建議。得益于IoT應用收集的聚合信息，汽車制造商和供應商可以了解更多關于怎樣保持汽車運行和車主知情的信息。

運輸和物流

運輸和物流系統(tǒng)受益于各種IoT應用。借助IoT傳感器數(shù)據(jù)，攜帶庫存的汽車、卡車、船舶和火車車隊可以根據(jù)天氣狀況、車輛可用性或司機可用性更改路線。庫存本身也可以配備用于跟蹤和溫度控制監(jiān)測的傳感器。食品和飲料、花卉和制藥行業(yè)通常有溫度敏感庫存，當溫度上升或下降到威脅產(chǎn)品的水平時，IoT監(jiān)測應用程序會發(fā)出警報，這將大大受益。

零售

IoT應用允許零售公司管理庫存，改善客戶體驗，優(yōu)化供應鏈，并降低運營成本。例如，裝有重量傳感器的智能貨架可以收集基于rfid的信息，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到IoT平臺，以自動監(jiān)控庫存，并在商品短缺時觸發(fā)警報。beacon可以向客戶推送有針對性的優(yōu)惠和促銷信息，為客戶提供吸引人的體驗。

公共部門

IoT在公共部門和其他服務相關環(huán)境中的好處也同樣廣泛。例如，政府所有的公用事業(yè)公司可以使用基于IoT的應用程序通知用戶大規(guī)模的中斷，甚至是較小的水、電或下水道服務中斷。IoT應用程序可以收集有關中斷范圍的數(shù)據(jù)，并部署資源，以幫助公用事業(yè)以更快的速度從中斷中恢復。

醫(yī)療保健

IoT資產(chǎn)監(jiān)控為醫(yī)療行業(yè)提供了多種好處。醫(yī)生、護士和看護人員通常需要知道輪椅等病人輔助設備的確切位置。當醫(yī)院的輪椅安裝了IoT傳感器后，可以通過IoT資產(chǎn)監(jiān)控應用程序?qū)ζ溥M行跟蹤，以便尋找輪椅的人可以快速找到最近的可用輪椅。許多醫(yī)院的資產(chǎn)可以通過這種方式進行跟蹤，以確保每個科室的實物資產(chǎn)的正確使用和財務核算。

所有行業(yè)的通用安全

除了跟蹤實物資產(chǎn)，IoT還可用于提高工人安全。例如，礦山、油氣田、化工廠和發(fā)電廠等危險環(huán)境中的員工需要知道可能影響他們的危險事件的發(fā)生。當它們連接到基于IoT傳感器的應用程序時，它們可以收到事故通知或盡快從事故中獲救。IoT應用也用于可監(jiān)測人類健康和環(huán)境條件的可穿戴設備。這些類型的應用程序不僅幫助人們更好地了解自己的健康狀況，還允許醫(yī)生遠程監(jiān)控患者。

有了IoT，我們可以了解環(huán)境(客戶的時間和地點)，以確定客戶何時需要幫助或購買動機，我們可以主動回應。

Dan Mitchell全世界零售和CPG行業(yè)實踐SAS業(yè)務總監(jiān)

IoT的利弊

IoT的一些優(yōu)勢包括:

能夠隨時隨地在任何設備上訪問信息;

改善連接電子設備之間的通信;

在連接的網(wǎng)絡上傳輸數(shù)據(jù)包，節(jié)省時間和金錢;和

自動化任務有助于提高業(yè)務服務的質(zhì)量并減少對人工干預的需求。

IoT的一些缺點包括:

隨著連接設備的數(shù)量增加，設備之間共享的信息也越來越多，黑客竊取機密信息的可能性也在增加。

企業(yè)最終可能不得不處理大量——甚至數(shù)百萬——的IoT設備，從所有這些設備收集和管理數(shù)據(jù)將是一個挑戰(zhàn)。

如果系統(tǒng)中有漏洞，很可能所有連接的設備都會被損壞。

由于IoT沒有國際兼容標準，不同廠商的設備之間很難進行通信。

IoT標準和框架

有幾個新興的IoT標準，包括以下:

IPv6 over Low-Power Wireless Personal Area Networks (6LoWPAN)是由IETF (Internet Engineering Task Force)定義的開放標準。6LoWPAN標準允許任何低功耗無線電與互聯(lián)網(wǎng)通信，包括804.15.4、藍牙低能耗(BLE)和Z-Wave(用于家庭自動化)。

ZigBee是一種低功耗、低數(shù)據(jù)速率的無線網(wǎng)絡，主要用于工業(yè)環(huán)境。ZigBee是基于電氣和電子工程師協(xié)會(IEEE)的802.15.4標準。ZigBee聯(lián)盟創(chuàng)建了IoT通用語言Dotdot，使智能對象能夠在任何網(wǎng)絡上安全工作并相互理解。

LiteOS是一個用于無線傳感器網(wǎng)絡的類unix操作系統(tǒng)。LiteOS支持智能手機、可穿戴設備、智能制造應用、智能家居和車聯(lián)網(wǎng)(IoV)。操作系統(tǒng)還可以作為智能設備開發(fā)平臺。

OneM2M是一個機器對機器的服務層，可以嵌入到軟件和硬件中來連接設備。全世界標準化機構OneM2M成立的目的是開發(fā)可重復使用的標準，使不同垂直領域的IoT應用實現(xiàn)通信。

數(shù)據(jù)分發(fā)服務(DDS)由對象管理集團(OMG)開發(fā)，是一種用于實時、可擴展和高性能M2M通信的IoT標準。

高級消息隊列協(xié)議(AMQP)是一個開源發(fā)布的有線異步消息傳遞標準。AMQP支持組織和應用程序之間加密和互操作的消息傳遞。該協(xié)議用于客戶機-服務器消息傳遞和IoT設備管理。

約束應用協(xié)議(CoAP)是由IETF設計的協(xié)議，它規(guī)定了低功耗、計算受限的設備在IoT中可以怎樣運行。

Long Range Wide Area Network (LoRaWAN)是一種面向廣域網(wǎng)的協(xié)議，旨在支持擁有數(shù)百萬低功耗設備的巨型網(wǎng)絡，如智能城市。

IoT框架包括以下內(nèi)容:

亞馬遜網(wǎng)絡服務(AWS)IoT是亞馬遜發(fā)布的一款IoT云計算平臺。該框架旨在使智能設備能夠輕松地與AWS云和其他連接設備進行連接，并安全地進行交互。

Arm Mbed IoT是一個基于Arm微控制器的IoT應用開發(fā)平臺。Arm Mbed物聯(lián)網(wǎng)平臺的目標是通過集成Mbed工具和服務，為IoT設備提供一個可擴展、連接和安全的環(huán)境。

微軟的Azure物聯(lián)網(wǎng)套件是一個由一組服務組成的平臺，使用戶能夠與他們的IoT設備交互和接收數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)執(zhí)行各種操作，如多維分析、轉換和聚合，并以適合業(yè)務的方式可視化這些操作。

谷歌的Brillo/Weave是一個快速實現(xiàn)IoT應用的平臺。該平臺由兩個主要骨干組成:Brillo是一個基于android的操作系統(tǒng)，用于開發(fā)嵌入式低功耗設備;Weave是一個面向IoT的通信協(xié)議，作為設備和云之間的通信語言。

Calvin是愛立信發(fā)布的一個開源IoT平臺，旨在構建和管理分布式應用程序，使設備能夠彼此交談。Calvin包含了一個用于應用程序開發(fā)人員的開發(fā)框架，以及一個用于處理運行中的應用程序的運行時環(huán)境。

IoT的安全

IoT安全和隱私問題

IoT將數(shù)十億設備連接到互聯(lián)網(wǎng)，涉及數(shù)十億數(shù)據(jù)點的使用，所有這些數(shù)據(jù)點都需要得到保護。由于其擴展的攻擊面，IoT安全和IoT隱私被列為主要問題。

2016年，最近最臭名昭著的IoT攻擊之一是Mirai，這是一個僵尸網(wǎng)絡，它滲透到域名服務器提供商Dyn，并在一段時間內(nèi)關閉了許多網(wǎng)站，這是有史以來最大的分布式拒絕服務(DDoS)攻擊之一。攻擊者通過利用不安全的IoT設備進入網(wǎng)絡。

由于IoT設備緊密相連，黑客所要做的就是利用一個漏洞來操縱所有數(shù)據(jù)，使其無法使用。那些不定期更新或者根本不更新設備的制造商很容易受到網(wǎng)絡犯罪分子的攻擊。

IoT的安全

此外，聯(lián)網(wǎng)設備經(jīng)常要求用戶輸入他們的個人信息，包括姓名、年齡、地址、電話號碼，甚至社交媒體賬戶——這些信息對黑客來說是無價的。

黑客并不是IoT的唯一威脅;隱私是IoT用戶關注的另一個主要問題。例如，生產(chǎn)和分銷消費者IoT設備的公司可以使用這些設備來獲取和出售用戶的個人數(shù)據(jù)。

除了泄露個人數(shù)據(jù)，IoT還對關鍵基礎設施構成風險，包括電力、交通和金融服務。

IoT的歷史

IoT一詞由企業(yè)家凱文·阿什頓創(chuàng)造，他是麻省理工學院自動識別中心的創(chuàng)始人之一。阿什頓所在的團隊發(fā)現(xiàn)了怎樣通過RFID標簽將物體連接到互聯(lián)網(wǎng)。在1999年的一次演講中，他首次使用了IoT這個詞——從那時起，這個詞就一直沿用至今。

阿什頓可能是第一個使用IoT這個詞的人，但聯(lián)網(wǎng)設備的概念——尤其是聯(lián)網(wǎng)機器——已經(jīng)存在很長時間了。例如，自從19世紀30年代晚期發(fā)明了第一份電報以來，機器之間就一直在相互通信。接入IoT的其他技術包括無線電語音傳輸、無線(Wi-Fi)技術以及監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集(SCADA)軟件。

1982年，卡耐基梅隆大學(Carnegie Mellon University)的一臺改造過的可樂機成為了第一個聯(lián)網(wǎng)的智能電器。利用大學的本地以太網(wǎng)或阿帕網(wǎng)(今天互聯(lián)網(wǎng)的前身)，學生們可以找到哪些飲料儲備好了，以及它們是否涼了。

今天，我們生活在一個IoT設備比人類還多的世界。這些IoT設備和機器包括智能手表等可穿戴設備和RFID庫存跟蹤芯片。通過IoT連接的設備通過連接到IoT的網(wǎng)絡或云平臺進行通信。

從該IoT收集到的實時見解收集了數(shù)據(jù)，以推動數(shù)字化轉型。IoT有望為健康和安全、商業(yè)運營、工業(yè)性能以及全世界環(huán)境和人道主義問題帶來許多積極的變化。

那么現(xiàn)在呢?

關于IoT的討論正在(并且已經(jīng)持續(xù)了好幾年)世界各地進行，因為我們試圖了解它將怎樣影響我們的生活。我們也在努力了解，隨著越來越多的設備開始加入IoT，將會有哪些機遇和挑戰(zhàn)。就目前而言，我們能做的最好的事情就是教育自己什么是IoT，以及它對我們工作和生活方式的潛在影響。

IoT也是監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集(SCADA)的自然延伸，SCADA是一種用于過程控制的軟件應用程序，從遠程位置實時收集數(shù)據(jù)，以控制設備和條件。SCADA系統(tǒng)包括硬件和軟件兩部分。

硬件收集數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)輸入安裝了SCADA軟件的計算機，然后在計算機上進行處理并及時呈現(xiàn)。SCADA的發(fā)展使得后期的SCADA系統(tǒng)發(fā)展成為第一代IoT系統(tǒng)。

然而，IoT生態(tài)系統(tǒng)的概念直到2010年年中才真正出現(xiàn)，當時中國政府表示將在其五年計劃中把IoT作為戰(zhàn)略重點。