一文带你快速了解IoT

2024-10-28 09:26 栏目: 技术学堂 查看()

01 IoT是什么

物联网(英语:Internet of Things,简称IoT)是一种计算设备、机械、数字机器相互关系的系统,具备通用唯一识别码(UID),并具有通过网络传输数据的能力,无需人与人、或是人与设备的交互。

物联网是新一代信息技术的重要组成部分。顾名思义,物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思:

其一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络

其二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信 也就是物物相息

物联网通过智能感知、识别技术与普适计算、广泛应用于网络的融合中,也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。

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物联网是互联网的应用拓展延伸。如果我们说物联网是一张网络,不如说物联网是互联网的业务和应用。

因此,物联网发展的核心是应用创新,以用户体验为核心的创新2.0是物联网发展的灵魂。

利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式连接在一起,形成人与物、物与物相联,实现信息化、远程管理控制和智能化的网络。

物联网是互联网的延伸,它包括互联网及互联网上所有的资源,兼容互联网所有的应用,但物联网中所有的元素(所有的设备、资源及通信等)都是个性化和私有化。

02 4个关键词去了解IoT

想知道IoT的运行方式必须先搞清楚物联网的4层架构:

1. 感知层

2. 传输层

3. 平台层

4. 应用层

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1. 感知层

感知层是整个物联网系统的数据基础,同时也是物联网的核心。它利用传感器获得被测量的模拟信号,并负责把模拟信号量转换成数字,也包括从电子设备(如串口设备)中采集到的直接的数字,最终由传输层转发到应用层。

而传感器的传感技术它是实现物联网的三大关键技术之一!

举个例子:我们平时用的数码相机拍照然后上传到网络或者是云端是感知层在获取信息,感知层就好像物联网的皮肤和五官在采集外界信息。

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传感器其实很好理解,例如:我们靠近自从扶手梯电梯开始运转,其实就是运用了光电传感器,空调显示屏显示室内温度也是传感器的一种是温度传感器,当室内温度达到预设值空调就会自动运行或者关闭。

2. 传输层

传输层将感知层采集到的信息传输物联网的平台,还负责将物联网平台发布处指令传递给应用层,具有链接的效应。

传输层主要依靠物联网、互联网、移动通信网络、微信通信、短距离无线通信等。在短距离无线通信主要有无线局域网、蓝牙、NFC技术和红外传输技术、ZigBee、RFID。

物联网的传输层是以无线传输为主,按照传输的距离不同可以分为:

1. 局域网(LAN) ,传输距离通常在200米范围之内、低移动性场景,比如室内、仓库等。例如我们日常生活中经常用到的蓝牙、WiFi

2. 广域网(LPWAN) 传输距离范围大,可以达到15千米以上,适合大范围、移动性场景,比如车联网、物流跟踪、资产定位等。广域网包括NB-IoT、Sigfox等。

举个例子苹果的Airtag就是利用的广域网来传输位置信息

简单来说传输层就好像人类的血红细胞从消化系统吸收营养,再把营养物质传递给大脑,同时也把营养物质输送到全身。

3. 平台

平台主要解决数据信息的存储、检索、使用和数据安全隐私保护等问题。

平台包括云计算技术、嵌入式系统、人工智能技术、数据库与数据挖掘技术等。

尽管物联网面对不同的行业领域所使用的技术都有不同程度的差异,而且实际使用的理论也完全不同,但是不妨碍我们统一称之为人工智能(AI)。

严格来说,在学术上只有能够模拟人类大脑活动的才能够被称为人工智能,但在IoT领域,只要能够模仿一部分人类大脑活动的就都被称为人工智能。

一般涉及到人工智能的内容都会出现“机器学习”或者“深度学习”这两个词。

平台按照功能大致可以分为4类:

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4. 应用层

应用层为用户提供实际应用场景服务,是最贴近应用市场的一层。

应用层可以分为:

1. 消费驱动应用(智慧出行、智能穿戴、智能家居、智能医疗等)

2. 政策取用应用(智慧城市、公共事业等)

3. 产业驱动应用(智慧工业、智慧物流、智慧农业、车联网等)

物联网中所说应用层种类繁多。比如“在老年人护工的智能手机上显示求助信息”的显示系,“接到孩子进不去家门的信息,远程遥控开锁”的动作系,以及“监控家庭用电情况,根据耗电量进行发电”的环境系等等,改变了我们的生活。(属于消费驱动应用)

03 IoT的现状

随着5G时代的来临,物联网的发展将会非常迅速。同时,物联网方向的新增融资也一直处于上升趋势。下面再从应用场景角度来谈一下物联网行业的发展前景。

物联网的应用场景非常广泛,包括:

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IoT的应用案例

1)智慧医疗(WIT,Wisdom medical)

说起互联网医疗,就是医疗领域IoT化。最直接的感受就是让住在偏远地区的人,在生病时也能够享受到由大城市里经验丰富的医生进行诊断的“远程医疗”。

可能很多住在大城市的人会觉得这件事与自己没什么关系,但实际上这件事与我们每个人都息息相关。比如在海外旅行的时候突发急病,当地医院又语言不通,这个时候就可以通过远程医疗来寻求本国医生的帮助。或者不幸罹患非常少见的疾病时,可以通过远程医疗请求有过类似疾病诊疗经验的医生来帮忙诊断和医治。

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物联网技术在医疗领域的应用,能够帮助医院实现对人的智慧化医疗和对物的智慧化管理工作,从而使“智慧医疗”得以实现和推广。

物联网技术能够帮助医院实现对人的智慧化医疗和对物的智慧化管理工作,能够满足医疗健康信息、医疗设备与用品、公共卫生安全的智能化管理与监控等方面的需求,从而解决医疗平台支撑薄弱、医疗服务水平整体较低、医疗安全生产隐患等问题。

目前物联网技术在医疗行业中有多方面的用途,基本内容包括:

1)人员管理智能化。实现对患者的监护跟踪安全系统,病人流动管理、出入控制与安全;婴儿安全管理系统、医护人员管理系统。加强出入婴儿室和产妇病房人士的管理,对控婴管理、母亲与护理人员身份的确认,在偷抱或误抱时及时发出报警,同时可对新生婴儿身体状况信息进行记录和查询,确认掌握新生婴儿安全。

2)医疗过程智能化。依靠物联网技术通信和应用平台,实现包括实时付费以及网上诊断、网上病理切片分析、设备的互通等,以及挂号、诊疗、查验、住院、手术、护理、出院、结算等智能服务。

3)供应链管理智能化。药品、耗材、器械设备等医疗相关产品在供应、分拣、配送等各个环节的供应链管理系统。依靠物联网技术,实现对医院资产、血液、医院消毒物品等的管理。产品物流过程涉及很多企业不同信息,企业需要掌握货物的具体地点等信息,从而做出及时反应。在药品生产上,通过物联网技术实施对生产流程、市场的流动以及病人用药的全方位的检测。

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依靠物联网技术,可实现对药品的智能化管理

4)医疗废弃物管理智能化。可追溯化是用户可以通过界面采集数据、提炼数据、获得管理功能,并进行分析、统计、报表,以做出管理决策,这也为企业提供了一个数据输入、导入、上载的平台。

5)健康管理智能化。实行家庭安全监护,实时得到病人的全面医疗信息。而远程医疗和自助医疗,信息及时采集和高度共享,可缓解资源短缺、资源分配不均的窘境,降低公众医疗成本。

在未来,当智慧元素通过物联网融入整个行业,医疗系统必将以前所未有的速度开始进化,这种趋势,也将对每个人的健康与生活产生重大影响。

2)工业物联网(IIoT,Industrial Internet of Things)

工业物联网是IoT中最大的和最重要的组成部分。通过数据采集、数据转发、指令控制、告警监控、组态可视化等功能,为工业企业提供一套高效、安全、可靠的工业物联解决方案最常见的工业IoT 应用包括如下:

生产设备互连打通设备之间的物理间隔,组建设备网络,实现设备之间数据互通

生产设备状态监控实时监控生产设备参数,设备异常即时反馈,提升事件反馈效率

 

能耗自动检测采集各类能源仪表的能耗数据,并进行能耗分析,以帮助节能减排

环境数据监测实时监控各类环境指标,确保生产环境稳定并防止环境事故发生

资产、库存或基础设施监控。资产或库存跟踪。车队管理。预测性分析和预测性维护。现场使用的自动和半自动车辆。工业可穿戴设备 ( 如联网头盔、AR 眼镜 )。用于工业场所的联网。设备的远程控制和管理。基于物联网的生产过程和质量监控数字孪生。

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2030 年,该市场的规模将增至 44 亿部终端,其中亚太地区将成为终端数量最多的地区,占所有终端的 54%。

· 数据驱动的制造业:大数据正在改变制造业的面貌。

· OT和IT收敛:在工厂的物联网环境中,运营技术由可编程逻辑控制器(PLC)、计算机和其他技术组成,这些技术通常与IT中使用的技术类似,但由IT外部的业务运营商运营和拥有。

· 以更低的成本改进技术:新技术为规模化、自动化和基于平台的机器连接、监控和优化创造了条件。

· 机械制造OEM专注于新的优先事项:原始设备制造商(OEM)正面临着新的基于云的供应商的破坏,这些供应商打算提供“机器服务”(MaaS),通过从云端进行零接触部署,机器可以快速部署到工厂车间,从而提供对这些机器的远程连接和监控。

3)智慧家居(IoMT,Internet of Medical Things)

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智能家居是指通过互联网和智能设备,将家庭中的各种电器、设施和服务连接起来,实现远程控制和自动化管理的系统。

最常见的智能家居产品包括如下:

1)智能照明:智能照明系统可以通过手机应用或语音助手进行控制,用户可以根据需要调节灯光的亮度和颜色。这不仅提升了居住环境的舒适度,还能有效节约能源。

2)智能安防:智能安防系统包括监控摄像头、门锁、传感器等,可以实时监测家庭安全。用户可以通过手机随时查看家中的情况,接收警报信息,确保家居安全。

3)智能家电:智能冰箱、智能洗衣机、智能烤箱等家电,通过互联网连接,可以实现远程控制和智能化管理。例如,智能冰箱能够监测食材的保鲜状态,并提醒用户购买所需食材。

4)智能温控:智能温控系统可以根据用户的生活习惯和天气变化自动调节室内温度,提供舒适的居住环境,同时降低能耗。

04 IoT的趋势

得益于技术爆炸和市场需求的不断扩大,IoT拥有可观的市场前景。作为技术驱动的互联设备网络,IoT能以更高效的方式实现数据共享和设备间的通信交互,这一能力不论是对B端还是C端,都将产生深远影响。

(1)AI、大数据与机器学习将成为热门技术

语音聊天机器人已经成为日常生活的一部分,在未来几年,语音设备的使用量将只增不减。

同时,IoT设备将对消费者行为进行深入分析,充分利用设备沉淀下来的海量用户数据。这将进一步帮助各行各业在数据分析领域展开探索和实验并从中获益。

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(2)智能家居进入千家万户

未来消费者希望IoT设备具备多样化的功能,尤其是智能家电、智能安防和智能健康的市场需求量极大。

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(3)车联网

汽车制造商总是希望用最新的技术来吸引消费者,这丰富了IoT在汽车领域的应用。无论是自动驾驶车辆、车辆OTA更新,基于IoT的商用车辆追踪和管理,还是车辆的安全性能,汽车行业在促进新技术普及和发展方面起着至关重要的作用。

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(4)工业物联网

IoT技术最大的潜力和应用性之一在于其能够落地到各行各业与各种品类,无论是服务业、物流业、重工业,甚至是独立的工厂,都可以依靠IoT技术实现降本增效,并从中受益,未来,IoT技术将在这些行业进一步普及。

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(5) 下一代数字孪生技术

数字孪生是以数字的方式展示某种现实物体的数字映射系统。未来,数字孪生将被应用于更广泛的领域,因为这一技术正在持续赋能IoT、AI和数据分析技术。

由于新冠疫情的爆发,医疗健康和制药行业对数字孪生的需求不断增加,越来越多的业内玩家采用数字孪生技术以应对新冠疫情。最新报告显示,预计到2026年数字孪生市场规模将达到482亿美元,2020年至2026年的复合年增长率达58%。

(6) 远程协作

当下 5G、区块链、人工智能和自动化等各种技术炙正在与IoT相结合,共同助力企业员工的远程工作。

我们应该用积极包容姿态加入IoT生态,运用技术的力量在激烈的市场竞争中站稳脚跟。

我司提供“边缘网关接入&设备直连&流媒体服务”的IoT平台

我司IOT服务平台作为连接业务应用和设备的中间层,屏蔽了各种复杂的设备接口,实现设备的快速接入;同时提供强大的开放能力,支撑行业用户构建各种物联网解决方案。

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设备可以通过固网、2G/3G/4G/5G、NB-IoT、Wifi等多种网络接入物联网平台,并使用LWM2M/CoAP、MQTT、HTTPS协议将业务数据上报到平台,平台也可以将控制命令下发给设备。

业务应用通过调用IOT服务平台提供的API,实现设备数据采集、命令下发、设备管理等业务场景。

本系统的流媒体模块可实现国内各个品牌摄像头接入,通过流媒体转码,可实现小程序,APP,公众号,PC网页等端观看摄像头实时视频和录像点播等功能。

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