對物聯(lián)網最常見的誤解之一是它只是關于連網設備。實際上,“物聯(lián)網”一詞適用于任何可以連接到互聯(lián)網的東西或事物,包括人和生態(tài)系統(tǒng)等。
例如,智能手表是物聯(lián)網設備的一個例子,而且可穿戴健身追蹤器也是如此。即使是支持無線功能的平板電腦也可以被視為物聯(lián)網設備。它們中每一個都有其獨特的軟件和硬件組件,允許它(通過互聯(lián)網)向其他設備發(fā)送數(shù)據(jù)和從其他設備和來源接收數(shù)據(jù),同時也可以作為具有內置處理能力的單元獨立運行。
所有這些不同的設備通過一個網絡連接在一起,然后它們可以相互通信,甚至可以從周圍環(huán)境收集數(shù)據(jù),并據(jù)此來自主操作(這個過程稱為機器學習)。
讓我們看看有哪些新興技術可用于物聯(lián)網。
網絡協(xié)議
TCP/IP:大多數(shù)物聯(lián)網設備使用此協(xié)議來傳輸數(shù)據(jù)。它不是唯一選擇,但它可能是最受歡迎的,這在很大程度上歸功于它的可靠性和易于擴展性。
網狀網絡:在這種配置下,其中一個設備傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通過其他設備中繼,直到它到達目的地。這對于許多物聯(lián)網應用來說非常重要,因為這意味著當網路拓撲中有某節(jié)點失效或無法服務時,這種架構允許使用“跳躍”的方式形成新的路由后將數(shù)據(jù)送達傳輸目的地。
低功耗廣域網:另一種專用網絡,它可以讓智能電表和其他低功耗設備在相對較遠的距離(約10公里)上傳輸數(shù)據(jù)。
藍牙低能耗:傳統(tǒng)藍牙的一個更節(jié)能的版本,BLE在短距離內發(fā)送的數(shù)據(jù)非常少——對于不存儲大量數(shù)據(jù)或不需要極快傳輸速度的應用來說,這是一個不錯的選擇。
信標
信標是一種將數(shù)據(jù)(通常是低功耗藍牙或 BLE 信號)傳輸?shù)揭苿討贸绦虻膫鞲衅餮b置,能夠在物理空間中傳遞動態(tài)信息。
信標技術最常見的用途之一是室內導航——可幫助員工在不熟悉的建筑中指明方向,或幫助購物者在大型商場內導航。
信標還可用于在大區(qū)域內根據(jù)接近程度提供方向,即使是那些沒有 WiFi 的區(qū)域,例如開放的體育場或音樂會場地。
信標的另一個應用是推送基于位置的通知——例如,當您在星巴克附近行走時,您可能會在手機上收到其優(yōu)惠券的通知。這種互動對零售業(yè)有著巨大的影響——信標是使實體零售商能夠使用“零售即娛樂”等新概念反擊在線競爭對手的技術之一。
機器學習
機器學習是一種讓計算機在沒有指令的情況下自主行動的新興技術。在過去的十年里,機器學習為我們提供了自動駕駛汽車、實用的語音識別、有效的網絡搜索,以及對人類基因組的極大理解。機器學習在今天是如此普及,以至于您可能會在一天中不知不覺使用它幾十次。許多研究人員認為,這是朝著人類級別的人工智能進發(fā)的最佳方式。
連接技術
當您想到物聯(lián)網時,首先想到的是通過語音命令激活燈光的智能家居,或者是一個智能工廠,機器在其中相互通信,提醒人類員工維護需求。這些場景表明,連接技術對物聯(lián)網世界至關重要。以下技術在實現(xiàn)這種連接方面發(fā)揮了關鍵作用:
Wi-Fi:這是當今最常用的無線通信協(xié)議之一,尤其是在筆記本電腦、智能手機和健身手環(huán)等個人設備中。由于它的受歡迎程度,很容易理解它為什么會在物聯(lián)網世界中扮演重要角色。
藍牙:這項技術最初是作為便攜式個人裝置(如鍵盤、鼠標和耳機)的替代線纜而發(fā)明的。如今,這種短距離無線傳輸協(xié)議也被用于醫(yī)療保健應用中,例如用于醫(yī)療監(jiān)測的可穿戴設備和無線連接到智能手機以進行數(shù)據(jù)收集的智能醫(yī)療設備。
NFC(近場通信):雖然與RFID(射頻識別)類似,但NFC是通過電磁感應而不是無線電波工作。當兩個設備靠得很近(20厘米或更近)時可以相互共享信息。如今NFC在移動支付方面非常流行。
傳感器
物聯(lián)網傳感器通常是微型裝置,可以收集和傳輸數(shù)據(jù),如溫度、濕度、空氣質量和活動。雖然這些傳感器的尺寸很小,但它們對物聯(lián)網的影響卻很大。
總部位于加利福尼亞州奧克蘭的LimeBike首席執(zhí)行官兼創(chuàng)始人希利·塞弗(Healy Cypher)表示:“傳感器驅動著大多數(shù)物聯(lián)網用例,目前估計有240多億個物聯(lián)網傳感器,預計每年的增長率將超過30%。”
物聯(lián)網傳感器成功的關鍵在于它們必須低成本、低功耗,并且可以很容易地集成到已經使用的設備或物體中。特別是在傳感技術方面,Cypher 表示,未來還會有更多機會,因為當前的系統(tǒng)往往需要邊緣設備(即傳感器所在的位置)提供更多的計算能力。為了應對這一挑戰(zhàn),Cypher 指出,像高通這樣的公司正在開發(fā)用于攝像頭和智能手機的多傳感器平臺,并在芯片級嵌入機器學習功能。
物聯(lián)網是多種不同技術的組合。它是使用嵌入式傳感器、處理器和通信硬件收集和交換數(shù)據(jù)的物理對象生態(tài)系統(tǒng)。