什么是物聯(lián)網(wǎng)?

　　物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of Things，IoT)指的是世界各地數(shù)十億個連接到互聯(lián)網(wǎng)的物理設備，所有設備都在收集和共享數(shù)據(jù)。得益于超低價電腦芯片的到來和無線網(wǎng)絡的普及，任何東西都有可能成為物聯(lián)網(wǎng)的一部分，小到一粒藥片，大到一架飛機。物聯(lián)網(wǎng)將這些不同的對象連接起來并為其添加傳感器，為設備增加了一定程度的數(shù)字智能，從而使其能夠在人類不干涉的情況下進行實時數(shù)據(jù)通信。物聯(lián)網(wǎng)正在將數(shù)字世界和物理宇宙融合在一起，使我們的生活變得更加智能、靈敏。

　　生活中關于物聯(lián)網(wǎng)設備的例子

　　幾乎所有能連接到互聯(lián)網(wǎng)進行控制或交流信息的物理對象，都可以將其看作物聯(lián)網(wǎng)設備。

　　一個能夠用手機應用程序控制的燈泡是物聯(lián)網(wǎng)設備，辦公室里的運動傳感器、智能恒溫器或連接的路燈也是物聯(lián)網(wǎng)設備。一些較大的物體本身可能就裝有許多較小的物聯(lián)網(wǎng)組件，例如噴氣引擎裝有成千上萬個傳感器，這些傳感器收集并傳輸數(shù)據(jù)以確保其有效運行。

　　物聯(lián)網(wǎng)一詞主要用于那些通常不具有互聯(lián)網(wǎng)連接功能的設備，因此一般不將PC視為物聯(lián)網(wǎng)設備，盡管智能手機裝滿了傳感器，但也不是物聯(lián)網(wǎng)設備。

　　物聯(lián)網(wǎng)的歷史

　　在1980年代和1990年代，人們就有了在基本物體上添加傳感器的想法，但是由于芯片體積太大且十分笨重，除了與互聯(lián)網(wǎng)連接的自動售貨機等一些早期項目之外，其他的進展十分緩慢。

　　在成為可以連接數(shù)十億個設備且經濟高效的處理器之前，需要的是價格低廉、能耗低且可以一次性使用的處理器。隨著無線射頻識別標簽(RFID標簽，一種可以無線通信的低功耗芯片)的采用以及寬帶互聯(lián)網(wǎng)、蜂窩網(wǎng)絡和無線網(wǎng)絡可用性的提高解決了部分問題。IPv6的采用也是物聯(lián)網(wǎng)擴大規(guī)模的必要步驟。

　　凱文·阿什頓(Kevin Ashton)在1999年提出了“物聯(lián)網(wǎng)”一詞，不過該技術至少又花了十年的時間才趕上了“萬物互聯(lián)”這一愿景。

　　將人類文化的互聯(lián)性(生活中的“事物”)與數(shù)字信息系統(tǒng)的互聯(lián)性(“互聯(lián)網(wǎng)”)整合在一起，這就是物聯(lián)網(wǎng)。”在昂貴的設備上添加RFID標簽以跟蹤其位置是最早的物聯(lián)網(wǎng)應用之一。
 

 

　　物聯(lián)網(wǎng)有多大?

　　物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模越來越大，畢竟聯(lián)網(wǎng)設備的數(shù)量比人類多多了。

　　IDC預測，到2025年，聯(lián)網(wǎng)的IoT設備總數(shù)將達到416億個，近期智能家居和可穿戴設備也開始廣泛應用。

　　Gartner預測，今年企業(yè)和汽車行業(yè)將占58億臺物聯(lián)網(wǎng)設備，比2019年增長近四分之一。由于智能電表的不斷推出，公用事業(yè)將是物聯(lián)網(wǎng)的最大用戶。入侵檢測和網(wǎng)絡攝像頭等安全設備將是物聯(lián)網(wǎng)設備的第二大用途。建筑自動化(如聯(lián)網(wǎng)照明)將是增長最快的行業(yè)，其次是汽車(聯(lián)網(wǎng)汽車)和醫(yī)療行業(yè)(慢性病監(jiān)測)。

　　物聯(lián)網(wǎng)對企業(yè)有什么好處?

　　物聯(lián)網(wǎng)對企業(yè)的好處取決于具體的實現(xiàn)，敏捷性和效率通常是首要考慮的因素。其想法是，企業(yè)應該有權訪問更多關于其自身產品和內部系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，從而獲得更大的改變能力。

　　制造商正在為其產品組件添加傳感器，這樣他們就可以將數(shù)據(jù)傳送回來，以了解其產品的性能。這可以幫助公司發(fā)現(xiàn)組件何時出現(xiàn)故障，并在造成損壞之前將其替換。公司還可以利用這些傳感器生成的數(shù)據(jù)來提高其系統(tǒng)和供應鏈的效率。

　　麥肯錫表示：“隨著全面、實時數(shù)據(jù)收集和分析的引入，生產系統(tǒng)的響應速度可能會顯著提高。”

　　企業(yè)對物聯(lián)網(wǎng)的使用可以分為兩個部分：

　　特定行業(yè)的產品，例如發(fā)電廠中的傳感器或用于醫(yī)療的實時定位設備;

　　可用于所有行業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)設備，例如智能空調或安全系統(tǒng)。

　　雖然特定行業(yè)的產品將在初期投入使用，但Gartner預測，到2020年，跨行業(yè)設備將達到44億臺，而垂直行業(yè)設備將達到32億臺。

　　2019年全球物聯(lián)網(wǎng)支出達到7450億美元，比2018年的6460億美元增長15.4%，IDC的預測2022年將突破1萬億美元大關。

　　物聯(lián)網(wǎng)應用的主要行業(yè)是 discrete manufacturing (支出1,190億美元)、 process manufacturing(780億美元)、運輸業(yè)(710億美元)和公用事業(yè)(610億美元)。對于制造商而言，支持資產管理的項目將是關鍵;在運輸領域，貨運監(jiān)控和車隊管理將是重中之重;公用事業(yè)行業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)支出以電力、天然氣和水力等智能電網(wǎng)項目為主。

　　消費者物聯(lián)網(wǎng)支出預計將達到1,080億美元，成為第二大行業(yè)板塊。智能家居、個人健康和聯(lián)網(wǎng)汽車將成為消費的主要部分。

　　從用例來看，制造業(yè)務(1000億美元)、生產資產管理(442億美元)、智能家居(441億美元)和貨運監(jiān)控(417億美元)將是最大的投資領域。

　　什么是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)?

　　工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)、第四次工業(yè)革命或工業(yè)4.0都是物聯(lián)網(wǎng)技術在商業(yè)環(huán)境中使用時的名稱，這一概念與家用物聯(lián)網(wǎng)設備的概念相同，但是在這種情況下，其目標是利用傳感器、無線網(wǎng)絡、大數(shù)據(jù)、人工智能和分析技術來衡量和優(yōu)化工業(yè)流程。

　　如果將其引入整個供應鏈，而不僅僅是單個公司，那么對材料的及時交付以及從頭到尾的生產管理的影響可能會更大。提高勞動力生產力或節(jié)省成本是兩個潛在的目標，但IIoT還可為企業(yè)創(chuàng)造新的收入來源。制造商還可以銷售預測性維護服務，而不僅僅只出售獨立產品。

　　物聯(lián)網(wǎng)對普通人有什么好處?

　　物聯(lián)網(wǎng)使我們的生活變得更智能，Amazon的Echo、Google Home、天貓精靈和小愛同學等智能音箱使播放音樂、設置鬧鐘或獲取其他信息變得更加容易;家庭安全系統(tǒng)使生活更加安全;智能恒溫器可以在我們外出回家之前為房屋調溫。

　　放眼家庭之外，傳感器可以幫助我們了解環(huán)境狀況;自動駕駛汽車和智慧城市可能會改變我們建設和管理公共場所的方式。

　　然而，這些創(chuàng)新可能會對我們的個人隱私產生重大影響。

　　對于消費者而言，智能家居可能是他們接觸互聯(lián)網(wǎng)事物較多的地方之一，這也是大型科技公司(尤其是亞馬遜，谷歌和蘋果)在激烈競爭的領域。

　　物聯(lián)網(wǎng)的安全性如何?

　　安全是物聯(lián)網(wǎng)的最大問題之一。在許多情況下，這些傳感器會收集一些極其敏感的數(shù)據(jù)，比如你在自己家里所言所行。保持安全對消費者的信任至關重要，但是到目前為止，物聯(lián)網(wǎng)的安全性一直很差，太多的物聯(lián)網(wǎng)設備缺乏對安全性的考量，例如對數(shù)據(jù)進行加密處理等。

　　軟件經常會發(fā)現(xiàn)一些漏洞，但許多物聯(lián)網(wǎng)設備都缺乏補丁功能，這意味著它們將一直處于危險之中。像路由器和網(wǎng)絡攝像頭等物聯(lián)網(wǎng)設備，固有的安全性不足使它們很容易被黑客攻擊。

　　研究人員發(fā)現(xiàn)，黑客可以輕松地攻擊十萬個網(wǎng)絡攝像頭，同時一些兒童智能手表也存在著安全漏洞，這些漏洞使黑客能夠追蹤佩戴者的位置、竊聽對話、甚至直接與用戶通信。

　　政府越也越來越擔心這種的風險，英國政府已經發(fā)布了有關消費物聯(lián)網(wǎng)設備安全性的指南。它希望公司將提供公開的聯(lián)系方式，以便任何人都可以報告漏洞，并且制造商將明確聲明設備安全更新的時間。

　　將工業(yè)機器連接到物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡，增加了黑客發(fā)現(xiàn)和攻擊這些設備的風險，企業(yè)需要確保自身的網(wǎng)絡隔離和保護，著重注意數(shù)據(jù)加密以及傳感器、網(wǎng)關和其他組件的安全。然而，目前的物聯(lián)網(wǎng)技術很難確保這一點，組織間也缺乏一致的物聯(lián)網(wǎng)安全計劃，這十分令人擔憂。

　　物聯(lián)網(wǎng)填補了數(shù)字世界和現(xiàn)實世界之間的鴻溝，但這也意味著入侵設備可能會對現(xiàn)實世界造成危險。例如，侵入控制發(fā)電站的溫度傳感器，控制無人駕駛汽車都有可能帶來災難性的后果。

　　物聯(lián)網(wǎng)與隱私

　　由于物聯(lián)網(wǎng)傳感器收集數(shù)據(jù)的特性，其將面臨一個巨大的隱私和安全問題。例如，在智能家居方面，它可以知道您何時醒來(智能咖啡機啟動時)以及您刷牙的時間(智能牙刷)，收聽的電臺(智能音箱)，吃的食物類型(智能烤箱或冰箱)，以及誰來做客并經過您家門口(智能門鈴)，這些數(shù)據(jù)都有可能會被統(tǒng)計然后出售。

　　數(shù)據(jù)的統(tǒng)計收集涉及到我們的隱私問題，雖然并非所有的智能家居公司都會出售用戶的隱私數(shù)據(jù)，但有些公司確實是這樣做的。

　　物聯(lián)網(wǎng)與企業(yè)業(yè)務

　　最近的一項調查發(fā)現(xiàn)，80%的公司無法完全識別其網(wǎng)絡上的所有物聯(lián)網(wǎng)設備。不安全的物聯(lián)網(wǎng)產品可能會導致公司網(wǎng)絡輕易就遭受黑客的攻擊，或者數(shù)據(jù)泄漏。這可能看起來微不足道，但是深入想象一下，如果某天早上你辦公室的智能門鎖無法打開，或者辦公室的智能音箱被黑客用來創(chuàng)建進入公司網(wǎng)絡的后門，后果難以想象。

　　物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)

　　物聯(lián)網(wǎng)設備可能會包含一個或多個傳感器，用于收集數(shù)據(jù)。這些傳感器收集的信息取決于具體的設備及其任務。例如，工業(yè)機械內部的傳感器可以測量溫度或壓力;安全攝像頭可能帶有一個接近感應傳感器以及聲音和視頻;家庭氣象站可能會有一個濕度傳感器。所有這些傳感器數(shù)據(jù)將被發(fā)送到某個地方。也就是說，物聯(lián)網(wǎng)設備需要通過Wi-Fi、4G、5G等進行數(shù)據(jù)傳輸。

　　IDC估計，五年內，物聯(lián)網(wǎng)設備將產生79.4 ZB的數(shù)據(jù)。其表示，一些物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)是非常零散且碎片化的，例如傳感器的溫度讀數(shù)或智能電表的讀數(shù)等快速更新的數(shù)據(jù);另外一些設備可能會產生大量數(shù)據(jù)流量，例如使用計算機視覺的視頻監(jiān)控攝像頭。

　　IDC表示，物聯(lián)網(wǎng)設備產生的數(shù)據(jù)量將在未來幾年快速增長。目前大部分數(shù)據(jù)是通過視頻監(jiān)控生成的，但是隨著時間的推移，其他工業(yè)和醫(yī)療用途的設備將生成更多的數(shù)據(jù)。無人機也將成為利用攝像頭創(chuàng)建數(shù)據(jù)的一大推動力。未來，自動駕駛汽車還將產生大量豐富的傳感器數(shù)據(jù)，包括音頻、視頻，以及更專業(yè)的汽車傳感器數(shù)據(jù)。

　　物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)分析

　　物聯(lián)網(wǎng)產生的大量數(shù)據(jù)意味著它同時也是大數(shù)據(jù)分析項目的重要推動力，它允許企業(yè)創(chuàng)建龐大的數(shù)據(jù)集并對其進行分析。例如，向制造商提供有關其組件在實際情況下的性能的大量數(shù)據(jù)可以幫助他們更快地進行改進，而從城市周圍的傳感器收集的數(shù)據(jù)可以幫助規(guī)劃人員更有效地進行交通規(guī)劃。

　　這些數(shù)據(jù)將以許多不同的形式出現(xiàn)-語音請求、視頻、溫度或其他傳感器讀數(shù)，所有這些都可以被挖掘出來以供深入研究。正如IDC所指出的那樣，物聯(lián)網(wǎng)元數(shù)據(jù)是一個日益增長的需要管理和利用的數(shù)據(jù)來源。

　　思科表示，到2021年，支持物聯(lián)網(wǎng)應用的M2M連接將占全球271億臺設備和連接的一半以上，占全球IP流量的5%。

　　物聯(lián)網(wǎng)與云計算

　　物聯(lián)網(wǎng)應用產生的海量數(shù)據(jù)意味著許多公司將選擇在云上進行數(shù)據(jù)處理。目前，云計算巨頭已經有所動作，微軟擁有自己的Azure物聯(lián)網(wǎng)套件，亞馬遜網(wǎng)絡服務(AWS)提供一系列物聯(lián)網(wǎng)服務，谷歌云也是如此。

　　物聯(lián)網(wǎng)與智慧城市

　　通過在城鎮(zhèn)或城市中安裝大量傳感器，規(guī)劃人員可以實時地更好地了解實際情況，改善居民的生活。因此，智慧城市項目是物聯(lián)網(wǎng)的一個關鍵用例。物聯(lián)網(wǎng)項目旨在將城市中產生的大量數(shù)據(jù)(例如監(jiān)控攝像頭和環(huán)境傳感器)以及大型基礎設施網(wǎng)絡(如控制交通信號燈的網(wǎng)絡)連接起來，然后向系統(tǒng)中添加更多智能。

　　例如，西班牙計劃在巴利阿里群島覆蓋50萬個傳感器，并將其改造為物聯(lián)網(wǎng)項目的實驗室;AT&T正在啟動一項服務，通過啟用LTE傳感器來監(jiān)測橋梁、道路和鐵路等基礎設施的裂縫和傾斜等結構變化。

　　大型科技公司將智慧城市項目視為一個擁有巨大潛力的領域，移動運營商和網(wǎng)絡公司等都在積極參與其中。

　　物聯(lián)網(wǎng)和5G如何連接和共享數(shù)據(jù)?

　　物聯(lián)網(wǎng)設備使用多種方法來連接和共享數(shù)據(jù)，盡管大多數(shù)設備將使用某種形式的無線連接：家庭和辦公室將使用標準的Wi-Fi、Zigbee或低功耗藍牙(如果移動性要求不是特別強的話，甚至可以使用以太網(wǎng));其他設備將使用LTE(現(xiàn)有技術包括NB-IoT和LTE-M，主要針對發(fā)送有限數(shù)據(jù)量的小型設備)甚至是衛(wèi)星連接進行通信。

　　毫無疑問的是，未來將使用5G網(wǎng)絡來支持物聯(lián)網(wǎng)項目。5G提供了在每平方公里內安裝多達100萬個5G設備的能力，這意味著可以在非常小的區(qū)域內使用大量傳感器，從而使大規(guī)模工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)部署成為可能。英國剛剛在兩個“智能工廠”開始了5G和IoT的試驗。

　　5G的部署普及可能還需要一段時間，愛立信預測，到2025年，將有大約50億個IoT設備連接到蜂窩網(wǎng)絡，但其中只有大約四分之一是寬帶IoT，大部分是4G。

　　根據(jù)Gartner的調查，室外監(jiān)控攝像頭將成為短期內5G IoT設備的最大市場，占今年5G IoT設備的70%，到2023年底這一比例將下降至30%左右，到那時它們將被聯(lián)網(wǎng)汽車超越。Gartner預測，今年將有350萬臺5G物聯(lián)網(wǎng)設備投入使用，到2023年將接近5000萬臺。從長遠來看，汽車行業(yè)將是5G物聯(lián)網(wǎng)應用的最大領域。

　　物聯(lián)網(wǎng)還可能會推動邊緣計算的發(fā)展，隨著物聯(lián)網(wǎng)的不斷推進，用于云處理的數(shù)據(jù)可能會減少，為了降低成本，更多的處理可以在設備上完成，只需將有用的數(shù)據(jù)發(fā)送回云。

　　物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)和人工智能

　　物聯(lián)網(wǎng)設備產生的大量數(shù)據(jù)，無論是發(fā)動機溫度、車門的開關狀態(tài)或智能儀表讀數(shù)的信息都必須收集、存儲和分析。企業(yè)想要充分利用這些數(shù)據(jù)可以將其與人工智能(AI)系統(tǒng)相結合，利用AI獲取IoT數(shù)據(jù)并預測。

　　例如，谷歌利用AI負責其數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)。AI利用從IoT傳感器中提取的數(shù)據(jù)，輸入深度神經網(wǎng)絡，預測不同的選擇將如何影響未來的能源消耗。通過使用機器學習和人工智能，谷歌能夠提高其數(shù)據(jù)中心的效率，并將同樣的技術在其他工業(yè)環(huán)境中使用。

　　物聯(lián)網(wǎng)下一步將走向何方?

　　目前，物聯(lián)網(wǎng)設備的部署仍處于初期階段，大多數(shù)與物聯(lián)網(wǎng)相關的公司目前都處于試用階段，這主要是因為必要的技術(傳感器技術、5G和機器學習分析)本身仍處于開發(fā)初期。

　　此外，在平臺開發(fā)和標準制定方面，從設備制造商到軟件公司再到網(wǎng)絡運營商，大家都想分一杯羹，目前尚不清楚哪些公司將勝出。但是如果缺乏標準，再加上安全問題，未來幾年我們可能會看到更多的大型物聯(lián)網(wǎng)安全事故。

　　隨著聯(lián)網(wǎng)設備的不斷增加，未來，我們的生活和工作環(huán)境將充斥著智能產品，安全跟隱私之間的取舍可能會成為很多人關注的重點。