什么是物联网:含义及其工作原理

什么是物联网
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“物联网”一词及其概念最初出现于 Peter T. Lewis 于 1985 年 XNUMX 月的一次演讲中。他将物联网 (IoT) 描述为个人、程序和技术与配备传感器的融合,可连接项目,支持对此类对象进行远程状态监控、修改和趋势分析。

概述

自这个概念出现以来,它已经从简单的M2M(机器对机器)通过特定网络进行的无需任何人为干扰的通信,发展到数十亿智能设备的传感器网络,通过云连接个人、系统、机器和各种应用程序基于网络的网络相互共享数据。

因此,物联网(也称为 IoT)现在涵盖了互连对象的集体网络以及实现对象之间以及对象与云之间通信的技术。

物联网技术有助于将日常事物与互联网集成,这些“事物”被称为物联网设备,并有助于它们所应用的各个领域的操作。

什么是物联网技术

许多技术使物联网成为可能。 连接物联网安装中的设备的网络对于现场至关重要,多个无线或有线系统可以发挥这一作用。 许多技术结合在一起,使物联网成为可能。 其中一些技术可能包括:

#1。 边缘计算

这是一种IT框架技术。 边缘计算有助于将数据存储等计算资源重新定位到更靠近数据源的位置,从而减少资源消耗,提高计算能力,从而减少通信延迟并增加平均响应时间,使智能设备能够执行除简单发送或接收之外的任务数据到他们的物联网网络。 物联网边缘设备(例如物联网网关)有助于实现这一目标。

#2。 连通性

物联网设备必须在线才能将传感器和执行器收集的数据发送到云端。 由于互联网协议,可以轻松地将这些传感器连接到云和其他“物体”以进行数据传输。

其中一些网络技术包括:

A. 短距离无线网络

  • 蓝牙: 这是局域网的无线标准,允许在相对较短的距离内在稳定节点和移动节点之间传输数据。
  • 光保真度 (Li-Fi): 光保真 (Li-Fi) 是一种短距离无线通信系统,它使用可见光而不是 Wi-Fi 标准来实现更高的带宽。
  • 近场通信 (NFC): 这是一组允许两个电子设备在 4 厘米范围内相互交互的协议。
  • 射频识别RFID: 该技术利用电磁场从放置在其他物体中的标签中检索数据。
  • Wi-Fi的: Wi-Fi 是一种基于 IEEE 802.11 标准构建的局域网技术,可实现各个设备之间的直接通信或通过公共接入点进行通信。
  • 紫蜂: 基于 IEEE 802.15.4 的个域网通信协议,具有快速吞吐量、低数据速率和低电池消耗。
  • Z波: Z-Wave 是一种著名的无线通信技术,在家庭自动化和安全行业有多种应用。

B. 中距离无线网络

  • LTE 高级 – LTE Advanced 是蜂窝网络的高速通信规范。 它扩大了覆盖范围、提高了吞吐量并减少了延迟,从而改进了 LTE 标准。
  • 5G——大量物联网设备,尤其是那些总是在移动的设备,由于其高通信需求,依赖 5G 无线网络进行连接。 这三个 5G 功能是: 增强型移动宽带(eMBB)、大规模机器类型通信(mMTC)和超可靠低延迟通信(URLLC)对于支持特定的物联网组件非常有帮助。

C. 远程无线网络

  • 低功耗广域网 (LPWAN): 该术语指的是在功耗和成本方面都高效的低速率、长距离无线网络。 LPWAN 使用的技术和协议包括 LoRaWan、Sigfox、NB-IoT、Weightless、RPMA 和 MIoTy。
  • 甚小孔径终端(VSAT): 在这里,窄带和宽带信息通过卫星使用相对适中的碟形天线进行广播。

D、有线网络

  • 以太网: 以太网是一种通用网络技术,使用集线器或交换机以及双绞线和光纤线路。
  • 电力线通信(PLC): 这是一种通过电线发送数据和电力的通信技术。 HomePlug 和 G.hn 等规范使用 PLC 来联网 IoT 设备。

#3。 云计算平台

物联网依靠云技术的远程数据存储和设备管理,使数据可供各种网络设备使用。

云存储、处理和分析物联网设备产生的大量数据。 物联网应用程序的开发和部署以及数据存储和分析都是通过云计算基础设施实现的。

#4。 传感器和执行器技术

物联网传感器也称为智能传感器,可将环境因素转化为设备可读和可传输的信息。 称为执行器的设备可以物理地改变环境,例如打开或关闭电机、打开或关闭阀门以及其他动作。 由于它们让机器和设备与物理环境交互,因此它们是物联网的核心。

当传感器和执行器协同工作来解决无需人工交互的问题时,自动化就成为可能。 传感器有很多种。 例如,温度传感器识别热量并将温度变化转化为信息。 运动监视器密切关注超声波,并在超声波破裂时将其打开以识别运动。

#5。 人工智能 (AI) 和机器学习

使用自然语言处理 (NLP) 的物联网设备使消费者可以更轻松地输入数据并与硬件进行通信。 Amazon Alexa 是利用 NLP 技术的物联网 (IoT) 小工具的典型实例。 机器学习还提高了物联网设备分析数据的能力。

“机器学习”一词是指利用计算机程序和算法进行实时数据分析和决策。 您可以在云端或边缘运行这些机器学习技术。

由于机器学习和数据分析的改进以及对云中多样化和大量数据的访问,企业可以更快速、更轻松地获得见解。 这些互补技术的发展突破了物联网的极限,而物联网生成的数据反过来又为这些互补技术提供了支持。

#6。 安全和隐私技术

随着物联网部署的扩展,物联网安全和隐私变得越来越重要。 由于加密、访问控制和入侵检测系统等因素,网络攻击无法到达物联网设备或其接收的数据。

物联网应用

物联网有许多消费和工业应用。 家庭用途的例子包括家庭安全、恒温器和照明装置。 使用传感器设备进行活动的行业和部门可能会从物联网应用中受益更多。

一些常见的应用包括:

#1。 医疗保健行业

物联网设备可用于医疗保健领域,远程监控患者并实时收集有关其生命指标的信息,例如心率、血压和血氧饱和度。 通过分析这些传感器数据,可以发现趋势并在潜在的健康问题恶化之前发现它们。 物联网设备还可以跟踪医疗用品、处理库存以及查看患者是否坚持治疗。

医疗保健领域的另一个应用是资产监控。 轮椅等患者支持设备的精确位置通常是医生、护士和勤务人员的必要信息。 通过为医院轮椅安装物联网设备,可以通过物联网资产监控应用程序对其进行监控,从而使任何寻找轮椅的人都能立即识别最近的轮椅。 为了确保每个部门的实物资产得到正确利用和财务核算,许多医院资产都可以通过这种方式进行跟踪。

#2. 制造业

工业物联网设备在制造业中有多种应用,包括性能监控、问题检测和流程优化。 例如,为了确保环境适合制造精致的商品,可以使用传感器来跟踪制造设施中的温度和湿度。

除了管理供应链、库存和产品质量之外,物联网设备在跟踪库存方面也很有用。 工业物联网是一个如此大的新技术领域,它有自己的缩写:IIOT,代表“工业物联网”。

#3。 汽车应用

物联网应用的部署有可能为人们带来重大利益 汽车工业。 除了在制造中使用物联网的优势之外,传感器还可以识别已经在道路上行驶的车辆即将出现的故障,并为驾驶员提供信息和建议。 由于基于物联网的应用程序收集的汇总数据,汽车供应商和制造商可能会更多地了解如何保持车辆运行,并让车主充分了解情况。

#4。 运输应用

物联网在交通领域的应用有多种,特别是车内和车内通信、智能停车、智能交通控制、收费、物流、车队管理、车辆控制、安全和道路援助。 物联网还可以在汽车和交通系统之间提供 V2X、V2V、V2I 和 V2P(车辆对一切、车辆对车辆、车辆对基础设施和车辆对行人)通信。

此外,用于温度跟踪和追踪的传感器可能内置在库存本身内。 当温度升高或降低到对运输过程中的产品造成威胁的水平时,物联网监控系统会发出警报,这对食品和饮料、花卉和制药行业非常有帮助。 因为他们经常携带对温度敏感的库存。

物联网连接解决方​​案允许汽车自动驾驶、跟踪燃料使用情况以及互连道路基础设施。

#5。 零售

零售企业可以通过使用物联网应用程序轻松管理库存、增强客户服务、简化供应链并降低成本。

例如,传感器可用于监控顾客行为并跟踪商店中的脚步移动,使零售商能够触发商品缺货警报,以及更好地安排产品并提高顾客满意度。 供应链管理、库存控制和货运监控都可以在物联网设备的帮助下实现。

物联网示例

以下是物联网设备的一些常见实例:

#1. 智能家居设备:

智能小工具是可以与用户沟通并了解他们想要什么的技术。 恒温器和安全系统是智能家居设备的两个示例,它们可以在无需人工干预的情况下执行某些任务。 智能家居技术的主要目标是提高家庭效率和安全性,同时增强家庭网络。

#2. 可穿戴技术:

智能手表是物联网最流行的例子之一。 Fitbit 和 Apple Watch 使用可穿戴物联网技术连接其他设备(例如智能手机)并与其共享数据。 为了跟踪 GPS 位置,它们还经常连接到互联网。

#3。 自动驾驶汽车:

互联自动驾驶汽车使用互联网来交换实时数据。 智能行车记录仪、信息娱乐系统,甚至汽车中的连接网关都是实现这一点的一些例子。 他们从油箱、车轮、制动器、加速器、车速表和里程表收集信息,以跟踪车辆的健康状况和驾驶员的表现。 车辆的传感器有助于绘制周围环境的地图、转发摄像头的视频并对交通信号做出反应。

#4。 智慧城市和建筑:

物联网的应用提高了城市规划和基础设施维护的有效性。 政府正在使用物联网设备来解决基础设施、医疗保健和环境问题。 物联网在建筑物中也有各种应用。 这些包括; 大学校园和商业部门的人员,以提高其运营效率。

以下是其他例子;

  • 自主耕作设备。
  • 生物识别技术。
  • 连接的电器。
  • 网络安全扫描仪。
  • 物流跟踪。
  • 智能工厂设备。
  • 超高速无线互联网。
  • 无线库存追踪等

什么是物联网安全

随着物联网设备的增加,安全和隐私变得越来越重要。 如果不采取正确的措施来保护许多物联网设备上的敏感数据,网络犯罪分子和其他威胁可能会使其面临安全风险。

保护 IoT 设备及其使用的网络的过程称为物联网 (IoT) 安全。 此外,物联网安全是指对与云连接的设备(例如家庭自动化、SCADA 系统、安全摄像头以及其他直接连接到云的硬件)的预防和防御。

物联网安全的关键目标是维护用户隐私和数据机密性,保证设备和其他相关基础设施的安全,保证物联网生态系统的顺利运行。 在物联网安全中,信息从本地设备转移到云端时是安全的。 此外,它还可以保护硬件免遭损坏。

由于物联网设备与云交互,物联网安全还必须涵盖数据传输和数据存储。

由于其数据量大、在重要行业中使用以及基本操作对其的依赖,网络犯罪分子可能会攻击物联网。 物联网已经必须应对安全缺陷和攻击,包括恶意软件渗透、分布式拒绝服务 (DDoS) 和数据泄露。 这些危险强调了创建强大的物联网安全性的需求。 为了能够跟上仍在发展的物联网技术,构成物联网安全的策略、技术和工具需要不断改进。

物联网和物联网有什么区别?

IoT 和 WoT 之间的主要区别在于各自在设备之间建立互连的层。

物联网是什么意思?

物联网 (IoT) 描述了嵌入传感器和执行器的物理对象,这些对象通过有线或无线网络与计算系统进行通信,从而可以对物理世界进行数字监控甚至控制。

什么是物联网及其示例?

物联网是一种技术,允许我们在惰性物体(例如车辆、工厂电子系统、屋顶、照明等)上添加一个设备,该设备可以测量环境参数、生成相关数据,并通过通信传输这些数据。网络。

物联网有哪四种类型?

物联网的四种类型是:

– 消费者物联网。

– 商业物联网。

– 工业物联网。

– 基础设施物联网

结论

对于企业、消费者和政府来说,物联网 (IoT) 正在推动转型。 智能扬声器、机器学习和 5G 等新兴设备和创新显着提高了工作效率,并增强了家庭和工作的控制力。

物联网在工业、日常生活和城市智能基础设施领域有着广泛的应用。 提高生产力、安全性和时间管理只是其中的一些好处。 尽管如此,物联网安全仍然存在问题,因为需要做更多工作来保护物联网设备和使用这些设备收集的数据,以确保强大的物联网生态系统。

什么是物联网常见问题解答

什么是物联网及其好处?

物联网的一些好处包括:

– 提高员工的生产力并减少人力。

——高效的运营管理。

– 更好地利用资源和资产。

– 具有成本效益的运营。

——提高工作安全性。

物联网的另一个词是什么?

智能系统是物联网的另一个名称。

Netflix 是物联网吗?

Netflix 本身并不是物联网,但利用了从物联网设备收集的信息。

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