五分鐘帶你了解物聯(lián)網(wǎng)（IoT)及其未來應(yīng)用方向-魔扣目錄

來源：物聯(lián)網(wǎng)智庫

導(dǎo) 讀

未來的IoT應(yīng)用，將在不同行業(yè)中，和不同領(lǐng)域中，從簡單的狀態(tài)檢測和自動化，向高階的綜合調(diào)度和智能化決策等方向沿進(jìn)。

物聯(lián)網(wǎng)的起源有多個不同的說法，一是1990年施樂在線可樂售賣機(jī)。1995比爾蓋茨在著作《未來之路》中提到物聯(lián)網(wǎng)。正式提出有說是Peter T. Lewis于1985年提出，也有說是麻省理工大學(xué)的Kevin Ash-ton教授于1999年提出的，“萬物皆可通過網(wǎng)絡(luò)連接”。現(xiàn)在比較通用的定義是：將可感知設(shè)備、可獨(dú)立尋址的物體進(jìn)行互通互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)。和以前互聯(lián)網(wǎng)一樣，接入的設(shè)備必須是可以尋址，才能具備唯一的身份，發(fā)起與其它設(shè)備的對話。

物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系

物聯(lián)網(wǎng)也是一種鏈接網(wǎng)絡(luò)，而且也具備大量原來互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)，通用的MQTT協(xié)議也運(yùn)行于互聯(lián)網(wǎng)的TCP/IP的基礎(chǔ)之上。因此，物聯(lián)網(wǎng)是基于互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和拓展而來的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，其簡化的高層架構(gòu)關(guān)系如下：

五分鐘帶你了解物聯(lián)網(wǎng)（IoT)及其未來應(yīng)用方向

物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)，是基于電腦的互聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步延伸和發(fā)展
物聯(lián)網(wǎng)的參與方拓展到了所有可感知的設(shè)備和物品
物聯(lián)網(wǎng)的很多通道和運(yùn)作，仍需要互聯(lián)網(wǎng)，特別是移動互聯(lián)網(wǎng)的支撐
物聯(lián)網(wǎng)由于工作領(lǐng)域和特性存在多個差異很大的場景，因此多種主流的協(xié)議和組網(wǎng)方式并存

物聯(lián)網(wǎng)的整體架構(gòu)與分層

物聯(lián)網(wǎng)通常分為四層：感知、網(wǎng)絡(luò)、平臺和應(yīng)用層；也有另一種常見的分法，是把平臺層并入應(yīng)用層，因此定義為感知、網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用層。各層的組成和對應(yīng)關(guān)系如下：

感知層通常由終端設(shè)備來履行，像人的終端神經(jīng)一樣，使智能網(wǎng)絡(luò)和中控系統(tǒng)能感知未端狀態(tài)，并執(zhí)行下達(dá)的指令；其中不具備獨(dú)立尋址的傳感器一種是通過網(wǎng)關(guān)接入物聯(lián)網(wǎng)，或者是與有獨(dú)立尋址和連接能力的設(shè)備相連，通常視為該設(shè)備的一部分，以外設(shè)的身份存在。

物聯(lián)網(wǎng)主要的連接技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)層分成兩種，一種是網(wǎng)關(guān)與傳感器之間的聯(lián)接，稱之為局域網(wǎng)聯(lián)接，有對應(yīng)的協(xié)議；一種是直接接入，并與數(shù)據(jù)中心或云平臺的中控平臺連接，這是廣域網(wǎng)聯(lián)接。目前廣域網(wǎng)也有多種接入技術(shù)，但不管哪種接入技術(shù)，都需要通過標(biāo)準(zhǔn)的傳輸協(xié)議，才能建立起對話。主流的MQTT是由IBM公司開發(fā)的，基于TCP/IP協(xié)議之上。

可以看到，主要的局域網(wǎng)接入和廣域網(wǎng)接入技術(shù)在速率、功耗等不同指標(biāo)中各有優(yōu)劣點(diǎn)：

可以看到，不管是局域網(wǎng)還是廣域網(wǎng)，其連接協(xié)議都分別有高(>10M)中(>1M)低(<1M)不同的速率，通常高速率也意味著高功耗。這兩個特性，決定了不同的連接協(xié)議有著不同的用途。通常高速協(xié)議用于有外來供電、需要大量圖像視頻或其它大數(shù)據(jù)量交互的場景；而低速協(xié)議，則通常用于電池供電、信息密度低的傳感器數(shù)據(jù)讀取、自動化設(shè)備控制等場景。以下是未來這三種不同類型協(xié)議的應(yīng)用領(lǐng)域和規(guī)模預(yù)估：

低速率廣域協(xié)議將連接更多設(shè)備：大量低頻、流量吞吐要求小的場景，未來將大規(guī)模對低速率廣域互聯(lián)網(wǎng)存在需求，除了Zigbee等之外，我國主推的NB-IoT也是前景可期。

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的主要特點(diǎn)

互聯(lián)網(wǎng)是連接計算機(jī)和移動智能終端的網(wǎng)絡(luò)，基本上是圍繞著人主動觸發(fā)的場景展開應(yīng)用。而物聯(lián)網(wǎng)是物物之間的互聯(lián)，更多是基于物品對本身或周圍環(huán)境的感知而觸發(fā)的自動化應(yīng)用場景，兩者之間的關(guān)系對比如下：

互聯(lián)網(wǎng)是基于人主動驅(qū)動的場景

物聯(lián)網(wǎng)是基于物品自發(fā)驅(qū)動的場景

基于事件、流程的驅(qū)動，人為發(fā)起

基于狀態(tài)、規(guī)則的驅(qū)動，觸發(fā)場景

大多間歇性行為，存在聚集效應(yīng)

持續(xù)性守候，基于場所發(fā)生

大多時候是高信息濃度，高網(wǎng)絡(luò)吞吐

高傳感器密度，高網(wǎng)絡(luò)覆蓋

多見于與人相關(guān)、與內(nèi)容相關(guān)的場景：娛樂、購物、學(xué)習(xí)、健身、旅游、商務(wù)處理等

多見于基于狀態(tài)調(diào)度、自運(yùn)化的操作和大數(shù)據(jù)分析：智能城市、智能制造、無人值守商店等

就如前面所述，物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)不是相互獨(dú)立、涇渭分明，而是一個對另一個的延展。現(xiàn)在有越來越多的趨勢展現(xiàn)，物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合人工智能，兩者是快速技術(shù)進(jìn)展的當(dāng)下，技術(shù)快速成熟，在多個領(lǐng)域的應(yīng)用日益具備商用條件，并極大促進(jìn)了原來互聯(lián)網(wǎng)場景的智能化和自動化能力，從而為用戶提供新的價值。

以下的圖示，簡單地羅列了未來常見的互聯(lián)網(wǎng)接入設(shè)備，如何日益集成更多的IoT設(shè)備，并在人工智能的輔助下，實(shí)現(xiàn)更智能、更強(qiáng)大的功能，從而更好地提高原來互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的體驗(yàn)：

互聯(lián)網(wǎng)接入設(shè)備在呈現(xiàn)多樣化、移動化和功能復(fù)合化的特點(diǎn)
隨著硬件性能上升、體積和成本迅速下降，互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接入了大量的IoT器件，來增強(qiáng)復(fù)合性功能
一個傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，會得到智能化和自動增強(qiáng)的體驗(yàn)提升，比如：
視頻通話時的防抖、亮度適應(yīng)
基于LBS的位置共享
基于位置感知的立體聲源定向

總體來說，基于AI, IoT技術(shù)的快速發(fā)展，未來的電氣設(shè)備，將沿著越來越自動化智能化，無人干預(yù)的方向發(fā)展，也就是達(dá)到最終的無感智能的狀態(tài)，以下是在不同的階段，幾個常見操作的對比：

比如第一項(xiàng)的環(huán)境調(diào)節(jié)，以空調(diào)為例，在人工操作參考的第一階段，通常是設(shè)備附帶的溫度計，告知你的環(huán)境溫度，你可以進(jìn)行特定溫度的設(shè)定，這時候壓縮機(jī)會根據(jù)情況開啟，比如已經(jīng)到達(dá)設(shè)定溫度就休眠，等有偏差再工作；在第二階段，你可以通過手機(jī)或電腦，來設(shè)定前半夜后半夜和清晨的不同時段溫度的要求，然后中控系統(tǒng)按計劃向空調(diào)發(fā)實(shí)時指令；到了無感智能階段，空調(diào)是根據(jù)你穿戴設(shè)備把你的體溫、心跳等信息傳給中控，它再結(jié)合環(huán)境溫度，算出一個智能的指令，讓空調(diào)在人不用干預(yù)的情況下，一直保持最適宜的環(huán)境溫度。

物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)到了快速應(yīng)用的階段

根據(jù)machine Research的預(yù)計，全球物聯(lián)網(wǎng)的連接數(shù)，將在未來五年內(nèi)，每年以超過兩位數(shù)的速度增長，并且到了2025年，預(yù)計聯(lián)網(wǎng)數(shù)將達(dá)到270億。而工信部等組織則預(yù)計，我國2020年IoT相關(guān)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值就將達(dá)到1.8萬億元人民幣。