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乔晓刚物联网讲座文字版

  一、物联网通识

  

 

  PC时代改变了人类思考方式,工作开始没有那么复杂;互联网时代改变了人类的沟通方式,时间和地域变得不再遥不可及。

  

 

  然而,追求自由的人类并未止步,开始思考,如何让世界有趣,更加智能?于是科技将人们再次带入一个全新时代——物联网时代。

  

 

  从二维码扫走一辆共享单车,到扫码入店,智能补货入库,机器人分拣,无人配送,再到无人机,无人汽车等等,这些技术虽然高大上,但也只是物联网的一小部分。

  不过我们可以由此对物联网进行简单的定义:物联网就是基于嵌入式的传感器与互联网相结合,实现智能化的识别、定位、跟踪、监控、管理等。

  当物品安装传感器后,就会与互联网连接,产生数据交换。这一过程会产生海量的数据(简称大数据),这些数据会在云端进行每秒数十万亿次计算(简称云计算),并为AI提供最优解决方案。

  随着嵌入式技术的发展,各种低功耗、低成本的传感器大量生产,让世间万物有了物相连的前提。

  

 

  比如,在家具和安防设施上安装传感器,可以自动室温调节,自动家电,自动安防开启,自动报警并传输图像的“智能家居系统”。

  

 

  比如,在车辆、道路、停车场安装传感器,可以自动获取拥堵信息、停车信息,并自动规划行驶路线,就有了“智能交通系统”,“智慧城市系统”。

  

 

  比如,在衣服上、手环上、手机上安装传感器,可自动获取心率、血压、血糖等健康和运动信息,进一步还可推送给私人医生,就建立了个人“智能医疗系统”。

  

 

  以上也只是物联网一小部分应用场景。物联网的优势在于,把嵌入式技术、云计算技术、大数据技术、人工智能技术相结合,在不改变物品用途的基础上,使物品更加智能地服务人类。

  物联网正在大规模的部署和应用,但物联网设备的通信标准、数据的保护性法规都未建立,像狂野的西部,有着各自可能性。

  二、物联网技术

  物联网的核心是让物品“有智慧”、“有感知”,对应的是嵌入式处理器(wish)和传感器(感知)。

  现在很多人喜欢用”智能“这个词,一个商品如果说是智能的,很大概率是可以连网的。 给物品装上传感器和芯片,让它感知现实环境,然后具备一定数据处理能力,就完成物联网的第一个技术层面——“物”!

  嵌入式的系统芯片叫SoC(System on a Chip),是在单个芯片上集成一个完整的系统,有嵌入式cpu、存储芯片、无线通信芯片、GPS芯片、重力感应器、陀螺仪(角速度传感器)等。

  集成后的SoC只有硬币大小,功耗低、可续航能力强。

  本质上,物联网技术的竞争,就是芯片的竞争。芯片厂家有荷兰的恩智浦、德国的英飞凌、意大利法国的ST半导体、美国的高通和德州仪器、日本的瑞萨等。

  物联网本质是互联网的拓展,”物“,大到飞机,小到公交卡,可以是家电、车辆、货柜,也可以是工业设备。

  物联网的第二个层面是——“联”

  让物品具有连接互联网的能力,基本是用无线网。

  无线网可以是局域网,应用场景多位智能家居、健康医疗等。由家庭或单位覆盖。

  无线网也可以是长距离、低功耗的广域网。应用场景是交通工具、游轮、精准农业畜牧业。具有无固定接入点、范围大、可移动特点,导致电源、传输速率、接入设备数量等无法建立统一的解决方案,其标准和法规还有待建全。

  广域无线网一般由运营商的基站覆盖,通过无线射频技术建立物联专用网络。

  物联网的第三个技术层面是——”网“

  这里的网,是云平台,它是物联网的中枢大脑。

  

 

  功能集中在三个方面:

  (1)接收、存储、处理数据;

  (2)管理、控制设备;

  (3)统计分析反馈。

  物联网的云平台,和传统互联网的云平台区别不大,经过特定优化就能为物联网提供云服务。

  几乎所有知名的公司都推出了物联网平台,如果亚马逊AWS、微软Azure、谷歌云、阿里云物联网,作为一种基础服务提供给客户。

  

 

  总之,物联网设计技术层面很多,融合了嵌入式芯片、传感器、无线通信、云计算、大数据、人工智能等技术,没有哪一个能一家独大。

  三、物联网发展趋势

  通过物联网可以进行大数据的统计分析,进行AI的预测训练。因此,利用云端数据,整合大数据和AI,是有潜力的发展方向。

  国际数据公司IDC报告:到2021年,全球物联网支出达1.4万亿美元。包括企业对物联网硬件、服务、网络连接的投资。

  网络技术的发展规律一直遵循着梅特卡夫定律:一个网络的价值是以节点数量的平方的速度增长。所以,把更多东西连入网络,这个网络的价值就趋于最大化。

  

 

  然而,理论是否成立于真实世界,还有待讨论。

  因为,万物互联是有成本的(芯片、连接服务、软件、云计算、电能、存储),那么,把一切物品都互联,是否是个真需求呢?

  比如在智能家居领域,现在大多数电器都实现了联网功能,但对用户而言还缺乏亮点;多数连网家电只是对成家提供了便利。厂家可以远程维护,可以实现数据采集,可以介入电商平台等等,真正符合用户需求的功能还很缺乏。

  还有很多画蛇添足式的物联网失败场景和案例。

  物联网的意义不能只停留在万物互联的层面,而要让万物像人一样,主动使用互联网,降低人与人之间的认知、眼界、社交、资源获取的差异,突破地域和阶层的边界。

  

 

  总的来说,物联网行业正在寻找和探索杀手级的应用,能否催生出万亿产业有待实践啦。

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