物联网 (IoT)是物理对象的网络,这些物理对象包含嵌入其架构中的电子设备,以便相互之间或与外部环境相关的通信和感知交互。在未来几年,基于物联网的技术将提供高级服务,并切实改变人们的日常生活方式。医学、电力、基因疗法、农业、智能城市和智能家居方面的进步只是物联网牢固建立的极少数典型例子。
截至目前,目前有超过 90 亿个“事物”(物理对象)连接到互联网。在不久的将来,这个数字预计将上升到惊人的 200 亿。
物联网中使用了四个主要组件:
- 低功耗嵌入式系统 –
更少的电池消耗,高性能是在电子系统设计过程中发挥重要作用的逆因素。 - 云计算 –
通过物联网设备收集的数据是海量的,这些数据必须存储在可靠的存储服务器上。这就是云计算发挥作用的地方。数据经过处理和学习,为我们提供了更多的空间来发现系统内的电气故障/错误等问题。 - 大数据的可用性——
我们知道物联网严重依赖传感器,尤其是实时传感器。随着这些电子设备遍布各个领域,它们的使用将引发大量的大数据。 - 网络连接 –
为了进行通信,互联网连接是必须的,其中每个物理对象都由一个 IP 地址表示。但是,根据 IP 命名,可用的地址数量有限。由于设备数量不断增加,这种命名系统将不再可行。因此,研究人员正在寻找另一种替代命名系统来表示每个物理对象。
构建物联网有两种方式:
- 形成一个单独的网络,只包括物理对象。
- 让互联网变得更加广阔,但这需要严谨的云计算和快速的大数据存储(昂贵)等硬核技术。
在不久的将来,物联网的范围将变得更加广泛和复杂。它将在以下方面改变世界
“anytime, any place, anything in connectivity.”
物联网推动者——
- RFID:使用无线电波以电子方式跟踪附着在每个物理对象上的标签。
- 传感器:能够检测环境变化的设备(例如:运动检测器)。
- 纳米技术:顾名思义,这些是尺寸通常小于一百纳米的极小设备。
- 智能网络:(例如:网状拓扑)。
物联网的特点:
- 大规模可扩展且高效
- 在即将到来的未来,基于 IP 的寻址将不再适用。
- 存在大量不使用 IP 的物理对象,因此物联网成为可能。
- 设备通常消耗较少的功率。当不使用时,它们应该被自动编程为休眠。
- 现在连接到另一个设备的设备可能不会在另一个瞬间连接。
- 间歇性连接——物联网设备并不总是连接在一起。为了节省带宽和电池消耗,设备将在不使用时定期关闭。否则,连接可能变得不可靠,从而证明效率低下。
快速说明一下,物联网包含数万亿个传感器、数十亿个智能系统和数百万个应用程序。
应用领域:
物联网目前存在于四个不同的流行领域:
1) Manufacturing/Industrial business - 40.2%
2) Healthcare - 30.3%
3) Security - 7.7%
4) Retail - 8.3%
现代应用:
- 智能电网和节能
- 智慧城市
- 智能家居
- 卫生保健
- 地震检测
- 辐射探测/有害气体探测
- 智能手机检测
- 水流监测
- 流量监控
- 可穿戴设备