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

在過去的幾年里，IoT已經成為21世紀十分重要的技術之一。現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、嬰兒監視器——連接到互聯網上，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、大數據、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據。在這個超連接的世界里，數字系統可以記錄、監控和調整連接事物之間的每一次交互。現實世界與數字世界相遇，它們相互合作。

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

什么技術使IoT成為可能?

IoT正在成為工作場所內外日益熱門的話題。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。大量的互聯網網絡協議使得傳感器與云和其他“東西”的連接變得很容易，從而實現高效的數據傳輸。

云計算平臺。云平臺可用性的增加使企業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據的訪問，企業可以更快更容易地收集洞察力。這些聯合技術的出現繼續推動IoT的邊界，而IoT產生的數據也為這些技術提供了支持。

會話AI。神經網絡的進步將自然語言處理(NLP)引入了IoT設備(如數字個人助理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網(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260億臺聯網設備……這是一個很大的數字(有人甚至估計這個數字要高得多，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?

只要能連接到互聯網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，比如現在的噴氣式發動機，它裝滿了數千個傳感器，收集和傳輸數據，以確保其有效運行。在更大的規模上，智能城市項目正在整個地區安裝傳感器，以幫助我們了解和控制環境。

IoT一詞主要用于那些通常不被期望擁有互聯網連接的設備，這些設備可以獨立于人類行為與網絡進行通信。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、健身手環或其他可穿戴設備也可以算作IoT設備。

現實情況是，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。安全性是一個經常被提及的大問題。

隨著數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。

然后是隱私和數據共享的問題。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生的大量數據。公司需要找到一種方法來存儲、跟蹤、分析并理解將產生的大量數據。

什么是IIoT?

IIoT是指IoT技術在工業環境中的應用，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，各行各業都使用機器對機器通信(M2M)來實現無線自動化和控制。但隨著云計算和相關技術(如分析和機器學習)的出現，行業可以實現新的自動化層，并由此創造新的收入和商業模式。IIoT有時被稱為工業革命的第四波，或工業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

智能城市

互聯智慧物流

智能數字化供應鏈

用IoT解鎖業務價值

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價值。這些好處包括:

從IoT數據中獲得數據驅動的洞察力，以幫助更好地管理業務

提高業務操作的生產力和效率

創造新的商業模式和收入流

輕松無縫地將實體商業世界與數字世界連接起來，快速實現價值

什么是IoT應用?

業務就緒，SaaS物聯網應用程序

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傳感器數據，并通過儀表板向業務用戶呈現。

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據。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計數據和其他信息。基于機器學習的算法可以識別設備異常并向用戶發送警報，甚至觸發自動修復或主動應對措施。

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

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。

通過機器監控和產品質量監控在制造中創造新的效率。機器可以持續監控和分析，以確保它們在要求的公差內運行。產品還可以實時監控，以識別和解決質量缺陷。

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

使用可穿戴設備監測人類健康分析和環境條件。IoT可穿戴設備使人們能夠更好地了解自己的健康狀況，并允許醫生遠程監控患者。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車隊監控來實時指揮卡車，以提高效率。

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

哪些行業可以受益于IoT?

最適合IoT的組織是那些將受益于在業務流程中使用傳感器設備的組織。

制造業

制造商可以通過使用生產線監控來獲得競爭優勢，當傳感器檢測到即將發生的故障時，可以對設備進行主動維護。當產量受到影響時，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，或將其從生產中移除，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，并改善資產性能管理。

汽車

汽車行業將從IoT應用的使用中實現顯著優勢。除了將IoT應用于生產線的好處外，傳感器還可以檢測已經上路的車輛即將發生的設備故障，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

運輸和物流系統受益于各種IoT應用。借助IoT傳感器數據，攜帶庫存的汽車、卡車、船舶和火車車隊可以根據天氣狀況、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測的傳感器。食品和飲料、花卉和制藥行業通常有溫度敏感庫存，當溫度上升或下降到威脅產品的水平時，IoT監測應用程序會發出警報，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，并將數據發送到IoT平臺，以自動監控庫存，并在商品短缺時觸發警報。beacon可以向客戶推送有針對性的優惠和促銷信息，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境中的好處也同樣廣泛。例如，政府所有的公用事業公司可以使用基于IoT的應用程序通知用戶大規模的中斷，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據，并部署資源，以幫助公用事業以更快的速度從中斷中恢復。

醫療保健

IoT資產監控為醫療行業提供了多種好處。醫生、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。當醫院的輪椅安裝了IoT傳感器后，可以通過IoT資產監控應用程序對其進行跟蹤，以便尋找輪椅的人可以快速找到最近的可用輪椅。許多醫院的資產可以通過這種方式進行跟蹤，以確保每個科室的實物資產的正確使用和財務核算。

所有行業的通用安全

除了跟蹤實物資產，IoT還可用于提高工人安全。例如，礦山、油氣田、化工廠和發電廠等危險環境中的員工需要知道可能影響他們的危險事件的發生。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應用也用于可監測人類健康和環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，還允許醫生遠程監控患者。

有了IoT，我們可以了解環境(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行業實踐SAS業務總監

IoT的利弊

IoT的一些優勢包括:

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;

在連接的網絡上傳輸數據包，節省時間和金錢;和

自動化任務有助于提高業務服務的質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。

企業最終可能不得不處理大量——甚至數百萬——的IoT設備，從所有這些設備收集和管理數據將是一個挑戰。

如果系統中有漏洞，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網通信，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、低數據速率的無線網絡，主要用于工業環境。ZigBee是基于電氣和電子工程師協會(IEEE)的802.15.4標準。ZigBee聯盟創建了IoT通用語言Dotdot，使智能對象能夠在任何網絡上安全工作并相互理解。

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

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成立的目的是開發可重復使用的標準，使不同垂直領域的IoT應用實現通信。

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

高級消息隊列協議(AMQP)是一個開源發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。該協議用于客戶機-服務器消息傳遞和IoT設備管理。

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

Long Range Wide Area Network (LoRaWAN)是一種面向廣域網的協議，旨在支持擁有數百萬低功耗設備的巨型網絡，如智能城市。

IoT框架包括以下內容:

亞馬遜網絡服務(AWS)IoT是亞馬遜發布的一款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應用開發平臺。Arm Mbed物聯網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、連接和安全的環境。

微軟的Azure物聯網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設備交互和接收數據，并對數據執行各種操作，如多維分析、轉換和聚合，并以適合業務的方式可視化這些操作。

谷歌的Brillo/Weave是一個快速實現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，用于開發嵌入式低功耗設備;Weave是一個面向IoT的通信協議，作為設備和云之間的通信語言。

Calvin是愛立信發布的一個開源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人員的開發框架，以及一個用于處理運行中的應用程序的運行時環境。

IoT的安全

IoT安全和隱私問題

IoT將數十億設備連接到互聯網，涉及數十億數據點的使用，所有這些數據點都需要得到保護。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，這是一個僵尸網絡，它滲透到域名服務器提供商Dyn，并在一段時間內關閉了許多網站，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據，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絡犯罪分子的攻擊。

IoT的安全

此外，聯網設備經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據。

除了泄露個人數據，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一詞由企業家凱文·阿什頓創造，他是麻省理工學院自動識別中心的創始人之一。阿什頓所在的團隊發現了怎樣通過RFID標簽將物體連接到互聯網。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，但聯網設備的概念——尤其是聯網機器——已經存在很長時間了。例如，自從19世紀30年代晚期發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)技術以及監控和數據采集(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網的智能電器。利用大學的本地以太網或阿帕網(今天互聯網的前身)，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的網絡或云平臺進行通信。

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

那么現在呢?

關于IoT的討論正在(并且已經持續了好幾年)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。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也是監控和數據采集(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據，以控制設備和條件。SCADA系統包括硬件和軟件兩部分。

硬件收集數據并將數據輸入安裝了SCADA軟件的計算機，然后在計算機上進行處理并及時呈現。SCADA的發展使得后期的SCADA系統發展成為第一代IoT系統。

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