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您是否想過為什麼您的手機被稱為智慧型手機?
那麼答案就顯而易見。你只需“讓你的設備變得智能”
所有這些都因為物聯網應用而成為可能。
在您了解物聯網應用究竟是什麼之前,以及如何讓您的冰箱不僅能保持食物涼爽,還能通知您,甚至聯繫您附近的商場,讓您補充即將售罄的橙汁。您必須進一步了解物聯網應用的神奇之處,以及如何使用它。
物聯網應用程式是一種設計用於充當用戶與物聯網感測器之間通訊介面橋樑的軟體。也就是說,物聯網應用程式構成了一個接口,您可以透過它與雲端伺服器上的物聯網感測器記錄的資料進行互動。
物聯網應用程式採用演算法進行編碼,這些演算法可以分析各種物聯網感測器記錄的數據,處理這些數據,並透過手機、筆記型電腦或電腦螢幕上的儀表板,以可讀的人類語言和統計數據呈現它們。因此,使用者可以與感測器提供的資訊進行交互,例如進度報告、資源清單、服務計劃等,然後做出相應的回應。
物聯網應用也被稱為智慧應用,也稱為軟體即服務 (SaaS) 應用,因為它們會向電腦/行動裝置發出指令(類似於我們日常使用的應用程式功能),以顯示感測器記錄的資料。此外,物聯網應用還有助於物聯網設備之間的資料傳輸。
物聯網應用概念,例如物聯網智慧家庭應用,讓您的生活更輕鬆、更方便。無論您身在家中、工作場所或工業領域,都能輕鬆應付。例如,您被鬧鐘聲喚醒。鬧鐘會自動關聯到咖啡機。鬧鐘一響,咖啡就立刻開始沖泡。您可以輕觸手錶(已關聯鬧鐘),然後關閉手錶。點選手機上的某個按鈕,即可調整窗簾。到達工作場所後,您查看雲端系統,發現一些生產材料即將用完。但雲端伺服器已經自動通知了您的供應商,他們目前正在運送產品。生活真是美好得難以置信。
隨著物聯網的實施,所有流程都實現了技術化。這減少了人為錯誤的可能性,從而提高了生產力。
物聯網應用帶來的智慧機器和設備將減少您需要支付的費用(例如僱用員工或助理)或手動執行此類功能的成本。例如,如果您的排水系統經過物聯網優化,能夠在堵塞到一定程度時自動啟動洪水疏通系統,那麼您就無需定期花錢僱用水管工來清理。
其他福利
什麼是物聯網應用程式開發?
物聯網應用開發,簡單來說就是為物聯網設備創建軟體應用程式(物聯網應用)。物聯網設備應用程式的工程設計就是所謂的「物聯網應用開發」。物聯網應用開發具有許多優勢,例如:
這些優勢使物聯網軟體在社會不同領域具有廣泛的應用,例如物聯網工業應用、物聯網農業應用、物聯網智慧城市應用、物聯網醫療保健應用以及許多其他物聯網應用範例。
為了確保物聯網設備的應用程式良好,在開發物聯網應用程式期間需要採取以下步驟:
物聯網應用程式如何部署?
物聯網應用的眾多功能,從使用者和物聯網感測器之間的介面到它們在設備間資料通訊中的作用,使得它們在物聯網連接中幾乎不可替代。
以下是一些常見的物聯網應用及其執行的功能:
不斷監控產品、機器和設備;這可以優化製造流程和效率。
在任何製造過程中,持續監控機器、設備和產品對於優化生產流程至關重要。監控機器有助於您發現任何可能出現的問題或故障,並及時回應。同樣,持續監控產品可讓您追蹤現有產品、產品質量,以及整體而言,確保機器和產品均處於最佳運作狀態。
透過升級安全性來更好地追蹤您的實體資產
如果沒有妥善監控,您的實體資產很容易被盜,並用於其他不正當用途。因此,透過物聯網追蹤和監控您的企業實體資產,您可以隨時掌握它們的確切位置。
使用感測器手環、運動偵測器或其他穿戴式物聯網感測器來追蹤人類健康和環境狀況
如果您的業務需要將員工部署到極端環境條件下,您可以透過一些物聯網醫療設備感測器輕鬆監控他們的健康狀況和環境狀況。這些感測器可以作為手環、項鍊佩戴,甚至可以作為智慧藥丸吞服。有了這些感測器,您可以從任何位置遠端監控員工。
利用物聯網應用改善您目前的業務技術
物聯網的主要應用目標應該是提升現有業務的效率。例如,在醫療保健行業(醫院或診所),您可以使用物聯網 GPS(全球定位系統)監控已部署救護車的數量和狀態及其當前位置。透過 GPS,您可以輕鬆指揮救護車,並提高其準時到達率。
改革您的業務流程
物聯網應用將您的業務轉變為更技術導向的業務,徹底革新您的整個業務流程。各種機器和設備之間相互傳遞資料的能力,將使決策、產品分配和客戶互動等流程更具吸引力和效率。
哪些產業可以從物聯網中受益?
物聯網在各個工業領域的應用可以產生許多重要的效益。
工業物聯網 (IIoT) 透過使用和實施自動化感測器、物聯網技術以及營運網路來監控和優化工業流程。它可以追蹤各種工業流程,優化資料存儲,並確保資產和資源的安全以及其他功能。
可以從物聯網中受益的各個行業包括:
製造業
任何製造業中用於生產產品的機器都可以與物聯網結合。支援製造業物聯網的機器——也被稱為參與生產、產品加工和包裝的智慧機器——可以在製造過程中有效地相互傳遞資料。它們的流程和功能因此自動化。借助新的數位化控制,它們可以輕鬆、快速地執行檢查或掃描,並可能修復任何生產前、生產中和生產後的錯誤。它們還可以確定和估算可用的資源足以生產的產品數量的準確統計值。因此,工業物聯網可以提高產品品質和產品交付及時性,進而提升客戶滿意度。
農業
物聯網在農業領域的應用有以下優勢:
海洋產業
有些遊艇和船隻一年中的大部分時間都處於廢棄狀態,除非需要進行娛樂巡遊。這類船隻可能會遭遇電池壽命縮短、某些零件腐蝕、引擎僵硬以及其他類型的廢棄造成的性能下降。為了防止這種情況發生,船隻和遊船可以嵌入物聯網技術(微電子和長壽命感測器及設備)。這有助於全年監控船隻。然後,船隻的狀態會透過儀表板上顯示的使用者介面(物聯網應用程式)定期報告給使用者。
醫療行業
醫療保健產業的物聯網應用已呈現以下特點:
物聯網設備
幾乎任何東西都可以成為物聯網設備。最基本的解釋是,任何能夠傳輸資料的裝置都屬於物聯網裝置。或者,你甚至可以說,任何能夠存取互聯網的設備都屬於物聯網設備。
什麼使得設備具備物聯網功能?
如果設備符合以下條件,則該設備被視為 IoT 設備:
物聯網設備的主要特性是能夠透過特定的網路與其他設備進行資料通訊。
物聯網設備其實就是更智慧的日常設備。由於某些技術改進,它們除了日常功能外,還能做其他事情。例如,你的傳統冰箱除了常規的冷藏功能外,還能清點庫存,並在庫存不足時自動從最近的雜貨店訂購。
您是否知道專家估計物聯網設備年安裝量為 30.7%?
此外,全球人口約8億至10億,而物聯網設備數量超過19億,這意味著平均每人擁有超過2台物聯網設備。如果將1億不熟悉網路的人口也考慮在內,這個數字將會大幅飆升。
什麼是工業物聯網?
物聯網可以應用於廣泛的領域。工業物聯網簡單來說就是利用物聯網感測器和設備、技術(儀器儀表、雲端系統平台)以及工業流程中的通訊來優化工業流程。
時尚、生產/製造、農業、醫療保健等各種行業都已透過物聯網即時應用進行了變革。
物聯網在工業領域的應用 帶來了機器對機器 (M2M) 通訊。某些設備或感測器被植入到原本普通的機器和設備中,並與物聯網應用程式和軟體同步。此外,它們還配備了雲端系統和網路協議,透過這些系統和協議,它們可以儲存資料、進行無線連接並相互通訊。這使得它們具備物聯網功能,您可以稱之為 智能設備。 想像一下,只要按下智慧型手機上的按鈕,就能控制農場的灌溉系統。或者,你的縫紉機可以輕鬆偵測線斷了的情況,並自動換上另一根線。更棒的是,它還能自動運行,甚至能為你提供新的設計靈感。
正如俗話所說“沒有壓力”,但是,物聯網工業應用更上一層樓。 “0%壓力,100%效率。”
總體而言,物聯網應用對整個世界的發展做出了巨大貢獻,包括生活、工作、工業等。
物聯網應用歷史
物聯網應用的首次亮相是在1980世紀XNUMX年代初。當時,一台可口可樂自動販賣機進行了智慧改造。這台自動販賣機位於卡內基美隆大學,並進行了相應的配置,可以檢測並感知剛放入的飲料的溫度。然後,它會報告飲料是“冷”還是“不冷”。這項創新里程碑標誌著智慧型設備的誕生,它能夠感知、分析和報告數據。
物聯網應用的設備到設備通訊功能在 90 年代得到了 Bill Joy、Reza Raji、Mark Weiser 等知名人士的共同努力和研究的推動。
「物聯網」的概念源自於彼得·T·劉易斯(Peter T. Lewis)在1985年一次年度立法大會演講中的發言,但「物聯網」一詞——最初為「Internet for Things」(物聯網的互聯網)——是由凱文·阿什頓(Kevin Ashton)創造的。凱文·阿什頓認為無線射頻辨識(RFID)是物聯網通訊的主要驅動技術。
趨勢和特點
與物聯網應用相關的最顯著趨勢是其令人驚嘆的爆炸性增長統計數據。 :
除了這些令人印象深刻的統計數據外,物聯網還有廣泛的應用領域,包括醫療保健、農業等。物聯網的一些關鍵特性使得其應用範圍如此廣泛。
其中包括:
情報
物聯網設備之所以被稱為智慧型設備,是因為它們能夠讀取和感知資料、分析記錄的資料並將其顯示給使用者。物聯網在不同智慧層級的應用敏感度對於實現這一目標至關重要。先進的機器學習演算法以及其他各種方法、複雜的智慧和感測器單元已被應用於各個物聯網智慧層級——物聯網設備、雲端伺服器運算和邊緣節點——以增強更快、更智慧、更有效率的決策和分析能力。
卓越的建築
物聯網架構非常簡單。它由以下列出的層組成:
複雜
物聯網通常被稱為一個複雜的過程。從參與自主決策的系統和子系統,到用於資料通訊以及維護雲端資料安全性和完整性的複雜演算法循環,這個系統非常龐大。
尺寸考慮
任何典型的物聯網連接都能有效容納多達100兆台設備,並有效率地追蹤所有設備。物聯網設備(或稱聯網設備)的總數略高於80萬台。幾年後,這個數字應該會翻倍。
政治與公民參與
只要物聯網設備能夠允許使用者控制和其他可互通的管道,學者、一些博學者和某些活動家就認為,可以優化物聯網以創造解決公共任務的新方法。
根據菲利普·N·霍華德的一篇學術論文,他解釋了物聯網在公民參與中的應用如何能極大地改變我們所知的政治生活。他進一步指出,要實現這一目標,必須做到以下幾點:
所有民間團體都應制定個人物聯網策略,以有效利用數據並積極吸引公眾參與。
政府對物聯網的監管
任何類型的物聯網連接,都必須進行資料傳輸。這點毋庸置疑。物聯網連接的有效性很大程度取決於特定資料的儲存和分析的便利程度。也因為如此,雲端伺服器系統的重要性再怎麼強調也不為過。
為了滿足這些需求,全球各地湧現各種雲端託管公司,專門在其雲端系統上儲存來自不同物聯網方的資料。然而,這卻使用戶面臨潛在的資訊外洩或資料濫用的安全風險。因此,為了保護其公民和國民,各地緣政治區域的政府通過了一些隱私和資料收集法案。雖然這些法律的具體內容因地區而異,但總體而言,它們都有一些共同點。
政府對物聯網的監管可能涵蓋:
收集的資料必須受到保護: 物聯網雲端儲存公司對收集的資料負全部責任。因此,他們應確保所有收集到的物聯網資料得到妥善保護,並在資料處理和儲存的每個階段都採用最先進的安全系統進行適當加密。
數據必須透過同意才能取得: 物聯網雲端儲存公司必須完全透明地公開儲存的用戶物聯網資料的具體類型。因此, 僅由 可以儲存用戶100%認可的資料。
收集的數據必須正是所需的:物聯網雲端儲存公司不得收集超出物聯網連接最佳運作所需範圍的使用者資料。收集的數據超出需求範圍,將構成犯罪,並受法律制裁。
物聯網無線技術的類型
物聯網數據通訊協定由各種無線通訊技術建立。每種技術都有各自的優缺點。
一些類型的物聯網無線技術包括:
藍牙和 BLE
Zigbee
蜂窩網路(3G/4G/5G)
物聯網生命週期
部署:物聯網設備的生命週期從部署的那一刻開始(即嵌入感測器、微處理器、執行器,與物聯網應用程式或軟體、通訊網路和雲端系統同步等),並分配識別碼。
監控:部署的物聯網設備會監控人員、參數,或任何定義該設備的物聯網屬性。主控制系統會監控設備,並追蹤其運動軌跡。
服務:物聯網設備透過感知和記錄資料並在雲端系統上儲存來執行其功能,從而提供服務。
管理:設備隨後透過既定的網路協定將從雲端伺服器取得的資料與其他物聯網設備進行通訊。使用物聯網應用程式分析數據並得出有用的結果。
更新:您需要定期更新物聯網設備,因為製造商總是會隨著每次技術進步發布新的升級。物聯網設備還透過物聯網應用程式向使用者更新,作為感測器的使用者感測器介面,並為使用者提供所獲取的決策、資訊和數據。
退役:沒有什麼是永恆的,您的物聯網設備有一天將需要退役。
物聯網(IoT)應用的挑戰
物聯網帶來的好處是巨大的,我相信,這是非常明顯的,但是,伴隨著它帶來的巨大優勢,它也伴隨著各種挑戰,其中一些列如下;
安全和隱私
這可以說是物聯網面臨的最迫切問題。由於物聯網需要連接到互聯網,這為網路犯罪分子提供了獲取資訊並利用物聯網設備進行其他惡意行為的途徑。令人不安的是,大量設備製造商提供的鬆懈安全措施對此情況毫無幫助。
只要採取適當的預防措施,即使不能徹底消除這個問題,至少也能在一定程度上減輕其影響。但隱私問題卻截然不同。隨著物聯網設備越來越多地被訪問,隱私保護不可避免地會受到削弱。
資料共享與管理
資料共享問題包含許多可能影響物聯網應用的不同問題。其中包括:
基礎建設
您應該知道,截至目前,能夠有效處理全球如此龐大資料的基礎設施尚未廣泛普及。
物聯網設備如何運作?
物聯網設備的工作機制和方法理論上非常簡單。物聯網設備連接到本地網絡,利用其配備的感測器從物理環境收集數據,然後透過互聯網或既定的數據傳輸協定將數據傳輸到雲端伺服器。
此外,物聯網應用程式會分析儲存在雲端伺服器中的數據,並透過電腦或平板電腦上的儀表板形式的使用者介面將其提供給最終用戶。
最終用戶可以反過來回應該資訊並將資料傳輸到雲端伺服器,然後雲端伺服器將資訊傳輸到物聯網設備。
大部分的操作都是即時進行;資訊傳輸是雙向通信,有助於物聯網設備的運作。物聯網由各種組件組成,所有組件都必須存在才能確保設備的平穩運行,這些組件包括:物聯網設備、本地網路、互聯網和後端伺服器。
物聯網所獲得的數據的命運如何?
從物聯網設備收集資料後的流程可以分為幾個階段;
首先,獲取的數據將被發送到主應用程序,以供繼續發送或使用。這可以即時進行,也可以批量發送。數據通訊也在一定程度上取決於設備類型、網路和功耗等。
接下來是資料儲存。根據資料是批量獲取還是即時獲取,資料將使用 Cassandra 等資料庫系統進行妥善儲存。 Cassandra 擁有能夠即時處理事務的節點,即使某個節點因某種原因而遺失,叢集的其餘部分也可以繼續處理資料而不受影響,從而確保資料不會隨著時間的推移而遺失。
最後,分析儲存的數據,對隨時間推移儲存的數據進行排序,以尋找隨時間推移發生的趨勢。
沒有網路連接,物聯網可以運作嗎?
物聯網 (IoT) 顧名思義,它就是互聯網,很容易讓人認為物聯網離不開互聯網連接,根本無法運作。但這並非完全正確。物聯網系統是能夠觀察物理世界、從周圍環境收集有用資訊並輔助決策的智慧型設備。而要做到這一點,通訊是不可或缺的。
物聯網設備無需互聯網即可運行,只需與其他設備連接形成本地網路即可,從而自動執行某些任務。它可以透過直接命令或更改配置進行交互,但無法遠端存取。遠端存取系統需要網路連線。
可以採取哪些方法來防止物聯網設備和系統
物聯網的應用無所不在,例如智慧家庭中的物聯網應用,以及醫療保健和工業領域的物聯網應用。物聯網在帶來便利的同時,也存在安全風險,可能導致您的資料外洩。這是由於這些設備的密碼要求不嚴格或資源有限,導致它們很容易成為網路犯罪分子的目標。然而,有一些方法可以確保您在享受物聯網優勢的同時,最大限度地降低安全風險,例如:
可以採取進一步措施來保護設備本身,例如;
T他之間的關係 物聯網和人工智慧
物聯網由汽車、家電、電子設備、感測器等設備組成,這些設備以特定方式互連,彼此之間以及與外部環境進行通信,並從環境中收集有用的數據。而人工智慧則是一種能夠模仿人類認知功能的設備,能夠以某種方式回應人類的動作,而在此之前,它並無意識。它不斷發展,不斷根據過去的行為調整自身表現,也就是說,它具有學習能力。
這兩件事可以獨立存在,但同步協同時效果最佳。物聯網能夠從其實體環境收集數據,人工智慧可以利用這些數據,從中學習,並進一步提升物聯網設備的效能。憑藉其強大的雲端運算能力,人工智慧可以像人類一樣學習、思考和反應,幫助機器實現高效運行,避免人為錯誤。
物聯網和人工智慧日益普及
由於物聯網和人工智慧帶來的巨大優勢,其應用日益廣泛,目前已在工業領域廣泛應用。物聯網和人工智慧的應用領域廣泛,涵蓋醫療保健、工業,甚至農業。物聯網和人工智慧的需求成長,其優點包括:
人工智慧和物聯網的應用也體現在醫療保健、智慧家庭和其他經濟領域。它們開闢了新的前景,使新技術能夠進一步提高生活水平,同時降低風險和成本。
什麼是商業物聯網和工業物聯網?它們有何不同?
IIoT工業物聯網(IIoT)是指工業物聯網應用。它專注於利用智慧型設備進行即時通訊、分析和數據收集。而物聯網則致力於將不具備處理能力的「啞巴」設備轉變為擁有自身運算能力的智慧型設備,並透過網路進行連線。
工業物聯網 (IIoT) 為企業帶來許多益處,例如風險管理、提升生產能力等。它利用透過網路連接的關鍵設備來管理重要營運。這使得 IIoT 的應用更加靈敏。它不同於物聯網,後者通常用於更通用的功能,且規模較小。 IIoT 的應用僅限於工業和商業應用,其規模要大得多。
區分 IoT 與 IoE、M2M 及其他
眾所周知,「物聯網」(IoT)一詞被廣泛接受,指的是即時運行的大型互聯設備網路。但需要注意的是,物聯網並非指稱這一網路概念的唯一術語。還有其他一些不太為人所知的術語也用於描述物聯網,包括:
機器對機器(M2M): 指的是機器對機器的通信,廣泛應用於電信領域。它已經使用了十多年,最初是一對一的通信,只是將一台機器連接到另一台機器,但隨著技術的進步,這種情況逐漸改變了。
工業物聯網: 如上所述,工業物聯網是物聯網的一個子集,專注於工業連接。工業物聯網超越了M2M,不僅連接機器,也連接人類。
物聯網: 相比之下,物聯網的範圍較小。它只關注軟體架構,而不是連接的實體部分。
物聯網: (萬物互聯) 這是一個新提出的術語。它旨在涵蓋人們所能想到的所有類型的連接,儘管這個概念本身仍然相當模糊。但一旦實現,它將成為所有概念中最具影響力的。
還有其他一些小概念,例如網路本身、工業 4.0。
值得注意的是,M2M 和 IIoT 都是廣為人知的 IoT 的子集。
5G對物聯網的重要性
5G 能夠在極小的區域內連接大量 5G 設備;這意味著可以在更小的區域內安裝更多感測器。物聯網設備使用各種各樣的方法來共享和收集數據並相互通信,從標準的 WI-FI 到藍牙甚至以太網,但並非所有這些方法都高效,有些方法只能在小範圍內傳輸少量數據。這促使人們呼籲物聯網設備之間建立更標準的通訊方式,而 5G 將成為未來幾年應用更廣泛的選擇之一。
5G 設備的龐大容量將允許在更小的區域內安裝更多的感測器,並允許將更多的物聯網設備連接到個人手機。
此連接將允許:
隨著更先進的5G設備的開發,所有這些都將在未來實現。
未來幾年,5G 在物聯網專案中的應用必將日益增長。這些物聯網應用的例子包括監視攝影機、連網汽車等等。儘管 5G 為物聯網提供了廣泛的新前景,並且物聯網設備的數量也必將增長,但大多數物聯網設備可能並非透過 5G 連接,而是透過 4G 連接。
物聯網的特點
這些是其發揮作用的重要因素,包括:
物聯網的未來
目前,社會中互聯設備的數量令人驚嘆,而且隨著技術的不斷進步以及設備成本的降低,這一數量將繼續增長。很快,物聯網設備將滲透到我們生活的方方面面,並透過物聯網智慧城市應用等革新我們的世界,在這些應用中,感測器遍布城市的各個角落。物聯網在智慧城市的應用可用於監控城市的各個層面,改善居民的日常生活。
儘管物聯網設備的未來發展潛力巨大,但由於各種原因,例如5G物聯網應用等必要技術仍在發展中,物聯網仍處於早期階段。物聯網蘊含著巨大的潛力,但由於安全措施鬆懈和用戶隱私的缺失,也存在著巨大的風險。如果不加以防範,必然會發生嚴重的事故,導致大量消費者資料遺失、被竊或類似情況發生。這並不令人意外,因為特斯拉等公司曾經遭遇藍牙問題。
其中一些安全問題可能與物聯網應用尚處於早期階段有關,隨著時間的推移,物聯網設備的安全性應該會有所提高。隱私問題仍然存在,隨著這些設備監控我們日常生活的能力不斷增強,解決這個問題可能並不容易。為了追求更大的便利,必然會有所取捨,而這可能意味著隱私的喪失。