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2022世界杯(www.x2w080.com):物联网(IoT)简介 | Linux 中国

admin2021-07-2330

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物联网(IoT)是一个由智能装备毗邻起来的网络,并提供了厚实的数据,然则它也有可能是一场平安领域的噩梦。

• 泉源:linux.cn • 作者:Josh Fruhlinger • 译者:MCGA •

(本文字数:4987,阅读时长约莫:9 分钟)

物联网(IoT)是一个由智能装备毗邻起来的网络,并提供了厚实的数据,然则它也有可能是一场平安领域的噩梦。

物联网(Internet of Things)(IoT)是一个统称,指的是越来越多不属于传统盘算装备,但却毗邻到互联网吸收或发送数据,或既吸收也发送的电子装备组成的网络。

现在有数不胜数的器械可以归为这一类:可以联网的“智能”版传统装备,好比说电冰箱和灯泡;那些只能运行于有互联网环境的小装备,好比像 Alexa 之类的电子助手;与互联网毗邻的传感器,它们正在改变着工厂、医疗、运输、物流中央和农场。

什么是物联网?物联网将互联网、数据处置和剖析的能力带给了现实的实物天下。对于消费者来说,这就意味着不需要键盘和显示器这些器械,就能和这个全球信息网络举行互动;他们的一样平常用品当中,许多都可以通过该网络接受操作指令,而只需很少的人工干预。

互联网耐久以来为知识事情提供了便利,在企业环境当中,物联网也能为制造和分销带来同样的效率。全球数以百万计甚至数十亿计的嵌入式具有互联网功效的传感器正在提供令人难以置信厚实的数据集,企业可以行使这些数据来保证他们运营的平安、跟踪资产和削减人工流程。研究职员也可以使用物联网来获取人们的喜欢和行为数据,只管这些行为可能会严重影响隐私和平安。

它有多大?一句话:异常重大。 Priceonomics 对此举行了剖析 :在 2020 年的时刻,有跨越 50 亿的物联网装备,这些装备可以天生 4.4 泽字节(zettabyte)(LCTT 译注:1 zettabyte = 109 terabyte = 1012 gigabyte)的数据。相对照,物联网装备在 2013 年仅仅发生了 1000 亿 千兆字节(gigabyte)的数据。在物联网市场上可能挣到的钱也同样让人瞠目;到 2025 年,这块市场的价值可以到达 1.6 万亿美元到 14.4 万亿美元不等。

物联网的历史一个联网装备和传感器无处不在的天下,是科幻小说中最经典的情景之一。物联网传说中将 1970 年 卡耐基•梅隆大学的一台毗邻到 APRANET 的自动销售机 称之为天下上第一个物联网装备,而且许多手艺都被吹嘘为可以实现 “智能” 的物联网式特征,使其颇具有未来主义的荣耀。然则“物联网”这个词是由英国的手艺专家 Kevin Ashton 于 1999 年提出来的。

一最先,手艺是滞后于那时对未来的憧憬的。每个与互联网相连的装备都需要一个处置器和一种能和其他器械通讯的方式,无线的最好,这些因素都增添了物联网大规模现实应用的成本和性能要求,这种情形至少一直延续到 21 世纪头十年中期,直到摩尔定律遇上来。

一个主要的里程碑是 RFID 标签的大规模使用 ,这种价钱低廉的极简转发器可以被贴在任何物品上,然后这些物品就可以毗邻到更大的互联网上了。对于设计者来说,无处不在的 Wi-Fi 和 4G 让任何地方的无线毗邻都变得异常简朴。而且,IPv6 的泛起再也不用让人们郁闷把数十亿小装备毗邻到互联网上会将 IP 地址耗尽。(相关报道: 物联网网络可以促进 IPv6 的使用吗? )

物联网是若何事情的?物联网的基本元素是网络数据的装备。广义地说,它们是和互联网相连的装备,以是每一个装备都有 IP 地址。它们的庞洪水平纷歧,这些装备涵盖了从工厂运输货物的自动驾驶车辆到监控修建温度的简朴传感器。这其中也包罗天天统计步数的小我私人手环。为了让这些数据变得有意义,就需要对其网络、处置、过滤和剖析,每一种数据都可以通过多种方式举行处置。

采集数据的方式是将数据从装备上传输到采集点。可以通过种种无线或者有线网络举行数据的转移。数据可以通过互联网发送到具有存储空间或者盘算能力的数据中央或者云端,或者这些数据也可以分段举行传输,由中央装备汇总数据后再沿路径发送。

处置数据可以在数据中央或者云端举行,然则有时刻这不太可行。对于一些异常主要的装备,好比说工业领域的关停装备,从装备上将数据发送到远程数据中央的延迟太大了。发送、处置、剖析数据和返回指令(在管道爆炸之前关闭阀门)这些操作,往返一趟的时间可能要破费异常多的时间。在这种情形下, 边缘盘算(edge-computing)就可以大显身手了,智能边缘装备可以汇总数据、剖析数据,在需要的时刻举行回应,所有这些都在相对较近的物理距离内举行,从而削减延迟。边缘装备可以有上游毗邻,这样数据就可以进一步被处置和储存。

物联网是若何事情的。

物联网装备的一些例子本质上,任何可以搜集来自于真实天下数据,而且可以发送回去的装备都可以介入到物联网生态系统中。典型的例子包罗智能家居装备、射频识别标签(RFID)和工业传感器。这些传感器可以监控一系列的因素,包罗工业系统中的温度和压力、机械中要害装备的状态、患者身上与生命体征相关的信号、水电的使用情形,以及其它许许多多可能的器械。

整个工厂的机械人可以被以为是物联网装备,在工业环境和客栈中移动产物的自主车辆也是云云。

其他的例子包罗可穿着装备和家庭安防系统。尚有一些其它更基础的装备,好比说 树莓派 和 Arduino ,这些装备可以让你构建你自己的物联网终端节点。只管你可能会以为你的智能手机是一台袖珍电脑,但它很可能也会以异常类似物联网的方式将你的位置和行为数据传送到后端服务。

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装备治理

为了能让这些装备一起事情,所有这些装备都需要举行验证、分配、设置和监控,而且在需要时举行修复和更新。许多时刻,这些操作都市在一个单一的装备供应商的专有系统中举行;要么就完全不会举行这些操作,而这样也是最有风险的。然则整个业界正在向 尺度化的装备治理模式 过渡,这使得物联网装备之间可以相互操作,并保证装备不会被伶仃。

物联网通讯尺度和协议

当物联网上的小装备和其他装备通讯的时刻,它们可以使用种种通讯尺度和协议,这其中许多都是为这些处置能力有限和电源功率不大的装备专门定制的。你一定听说过其中的一些,只管有一些装备使用的是 Wi-Fi 或者蓝牙,然则更多的装备是使用了专门为物联网天下定制的尺度。好比,ZigBee 就是一个低功耗、远距离传输的无线通讯协议,而 MQTT( 新闻行列遥测传输(Message Queuing Telemetry Transport))是为毗邻在不能靠或者易发生延迟的网络上的装备定制的一个公布/订阅信息协议。(参考 Network World 的词汇表: 物联网尺度和协议 。)

物联网也会受益于 5G 为蜂窝网络带来的高速率和高带宽,只管这种使用场景会 滞后于通俗的手机 。

物联网、边缘盘算和云

边缘盘算若何使物联网成为可能。

对于许多物联网系统来说,大量的数据会以极快的速率涌来,这种情形催生了一个新的科技领域, 边缘盘算 (edge computing),它由放置在物联网装备四周的装备组成,处置来自那些装备的数据。这些机械对这些数据举行处置,只将相关的素材数据发送到一个更集中的系统系统举行剖析。好比,想象一个由几十个物联网安防摄像头组成的网络,边缘盘算会直接剖析传入的视频,而且只有当其中一个摄像头检测到有物体移动的时刻才向平安操作中央(SoC)发出警报,而不会是一下子将所有的在线数据流所有发送到修建物的 SoC。

一旦这些数据已经被处置过了,它们又去那里了呢?好吧,它也许会被送到你的数据中央,然则更多情形下,它最终会进入云。

对于物联网这种间歇或者差异步的数据来往场景来说,具有弹性的云盘算是再适合不外的了。许多云盘算巨头,包罗 谷歌 、 微软 和 亚马逊 ,都有物联网产物。

物联网平台云盘算巨头们正在实验出售的,不仅仅是存放传感器搜集的数据的地方。他们正在提供一个可以协调物联网系统中种种元素的完整平台,平台会将许多功效捆绑在一起。本质上,物联网平台作为中央件,将物联网装备和边缘网关与你用来处置物联网数据的应用程序毗邻起来。也就是说,每一个平台的厂商看上去都市对物联网平台应该是什么这个问题有一些稍微差其余注释,以更好地 与其他竞争者拉开差距 。

物联网和数据正如前面所提到的,所有这些物联网装备网络了 ZB 级的数据,这些数据通过边缘网关被发送到平台上举行处置。在许多情形下,这些数据就是要部署物联网的主要缘故原由。通过从现实天下中的传感器搜集来的数据,企业就可以实时的作出天真的决议。

例如,Oracle 公司 设想了一个这样的场景 ,当人们在主题公园的时刻,会被激励下载一个可以提供公园信息的应用。同时,这个程序会将 GPS 信号发回到公园的治理部门来辅助他们展望排队时间。有了这些信息,公园就可以在短期内(好比通过增添员工数目来提升景点的一些容量)和耐久内(通过领会哪些设施最受迎接,那些最不受迎接)接纳行动。

这些决议可以在没有人工干预的情形作出。好比,从化工厂管道中的压力传感器网络的数据可以通过边缘装备的软件举行剖析,从而发现管道破碎的威胁,这样的信息可以触发关闭阀门的信号,从而制止泄露。

物联网和大数据剖析主题公园的例子可以让你很容易明晰,然则和许多现实天下中物联网网络数据的操作相比,就显得小菜一碟了。许多大数据营业都市使用到来自物联网装备网络的信息,然后与其他数据关联,这样就可以剖析展望到人类的行为。Software Advice 给出了 一些例子 ,其中包罗由 Birst 提供的一项服务,该服务将从联网的咖啡机中网络的咖啡冲泡的信息与社交媒体上公布的帖子举行匹配,看看主顾是否在网上谈论咖啡品牌。

另一个最近才发生的戏剧性的例子,X-Mode 公布了一张基于位置追踪数据的舆图,舆图上显示了在 2020 年 3 月春假的时刻,正当新冠病毒在美国加速流传的时刻,人们在 劳德代尔堡(Ft. Lauderdale)聚会完 最终都去了那里 。这张舆图令人震撼,不仅仅是由于它显示出病毒可能的扩散偏向,更是由于它说明晰物联网装备是可以何等亲热地追踪我们。(更多关于物联网和剖析的信息,请点击 此处 。)

物联网数据和 AI物联网装备能够网络的数据量远远大于任何人类能够以有用的方式处置的数据量,而且这一定也不是能实时处置的。我们已经看到,仅仅为了明晰从物联网终端传来的原始数据,就需要边缘盘算装备。此外,还需要检测和处置可能就是 完全错误的数据 。

许多物联网供应商也同时提供机械学习和人工智能的功效,可以用来明晰网络来的数据。好比,IBM 的 Jeopardy!-winning Watson 平台就可以在 物联网数据集上举行训练 ,这样就可以在展望性维护领域发生有用的效果 —— 好比说,剖析来自无人机的数据,可以区分桥梁上稍微的损坏和需要重视的裂痕。同时,ARM 也在研发 低功耗芯片 ,它可以在物联网终端上提供 AI 的能力。

物联网和商业物联网的商业用途包罗跟踪客户、库存和主要部件的状态。 IoT for All 枚举了四个已经被物联网改变的行业:

石油和自然气:与人工干预相比,物联网传感器可以更好的检测伶仃的钻井现场。农业:通过物联网传感器获得的田间作物的数据,可以用来提高产量。采暖透风:制造商可以监控天下各地的天气控制系统。实体零售:当主顾在商铺的某些地方停留的时刻,可以通过手机举行微目的定位,提供优惠信息。更普遍的情形是,企业正在寻找能够在 四个领域 上获得辅助的物联网解决方案:能源使用、资产跟踪、平安领域和客户体验。

via:

作者: Josh Fruhlinger 选题: lujun9972 译者: Yufei-Yan 校对: wxy

网友评论

2条评论
  • 2021-07-22 00:02:45

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    贼美丽的文~