物聯(lián)網(wǎng)的工作原理是怎樣的

前言：物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的下一個階段。起初，我們只把電腦和智能手機連接到互聯(lián)網(wǎng)上?，F(xiàn)在，我們將一系列的設備和事物連接到互聯(lián)網(wǎng)上，以便我們可以與他們進行廣泛的互動，同時從中收集有用的數(shù)據(jù)。物聯(lián)網(wǎng)使人們騰出更多精力來從事更高層次，更重要的任務。

物聯(lián)網(wǎng)（或“ IoT”）是什么？它是如何工作的？它為什么如此重要？ 讓我們深入探討一個易于理解的定義，它不一定能回答您所有的問題，但至少會為您提供一個提出正確問題的方向！

要了解物聯(lián)網(wǎng)的特殊之處以及與常規(guī)的舊互聯(lián)網(wǎng)有何不同，我們需要了解物聯(lián)網(wǎng)在電信和現(xiàn)代技術(shù)歷史中的地位。

物聯(lián)網(wǎng)從何而來？

在20世紀，電信技術(shù)使我們能夠通過電話與彼此進行遠距離的對話。

在1980年代，我們開始將個人計算機（PC）連接到互聯(lián)網(wǎng)，以真正快速地共享和訪問遠距離簡單語音數(shù)據(jù)以外的資源和信息。

從21世紀初期開始，蘋果公司通過iPhone改變了世界。它使我們可以隨時隨地掌控互聯(lián)網(wǎng)的力量，真正的移動時代開始了。

從智能手機時代開始不久，我們就開始看到從一系列小型移動設備接入互聯(lián)網(wǎng)的價值。不僅可以“讀取”來自世界事物的數(shù)據(jù)，還可以“寫入”數(shù)據(jù)，例如給它們的指令。

最后，這里就是物聯(lián)網(wǎng)（或“ IoT”）融入故事的地方！

物聯(lián)網(wǎng)指的是將物體、設備和空間連接到互聯(lián)網(wǎng)上的做法，而此前這些東西不在互聯(lián)網(wǎng)的范圍內(nèi)。正如我們所看到的，直到幾年前，互聯(lián)網(wǎng)基本上還局限于兩個方面：電腦和手機。現(xiàn)在，我們在網(wǎng)上帶來了很多東西：汽車、音響（如Alexa）、冰箱和洗衣機等家用電器、城市市政基礎(chǔ)設施、農(nóng)業(yè)設備等等。

物聯(lián)網(wǎng)使公民、企業(yè)和政府能夠遠程、大規(guī)模地與許多曾經(jīng)斷開連接的對象進行交互。它使我們能夠從這些設備中收集數(shù)據(jù)，從這些數(shù)據(jù)中產(chǎn)生洞察力，然后將指令發(fā)送回那些幫助這些設備更好地執(zhí)行任務的設備。

物聯(lián)網(wǎng)使人類能夠?qū)⒅車奈锢硎澜邕B接到互聯(lián)網(wǎng)，并通過數(shù)字表示與之互動。

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的核心組件

硬件

物聯(lián)網(wǎng)的核心是數(shù)十億個互連設備，通常是傳感器和執(zhí)行器，使您能夠感知或控制周圍的物理世界。除了需要網(wǎng)絡連接來傳輸它們收集的數(shù)據(jù)外，這些設備還需要一些基本的處理和存儲功能，這些能力通常由微控制器、系統(tǒng)芯片（SoC）或現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）提供。

嵌入式編程

物聯(lián)網(wǎng)設備是嵌入式設備。它們可以使用商品化的微控制器平臺（例如Arduino）進行原型制作，并在以后階段開發(fā)定制的印刷電路板（PCB）。使用這些平臺進行原型制作需要電路設計技能，微控制器編程，以及對硬件通信協(xié)議（例如用于在微控制器與連接的傳感器和執(zhí)行器之間建立通信的串行，I2C或SPI）的深刻理解。嵌入式程序通常是使用C ++或C開發(fā)的。但是，Python和JavaScript（用于UI和平臺）在原型設計和擴展IoT系統(tǒng)方面變得越來越流行。

安全性

安全性是物聯(lián)網(wǎng)中最關(guān)鍵的問題之一，與數(shù)據(jù)倫理、隱私和責任密切相關(guān)。它必須內(nèi)置在系統(tǒng)設計的每個步驟中。每天有成千上萬的新設備連接，潛在（或真實）攻擊媒介的數(shù)量每天都在增長。安全工程技能，包括威脅評估、道德黑客攻擊、加密、保護網(wǎng)絡架構(gòu)和應用程序、事件監(jiān)視、活動日志記錄和威脅情報，在如此大的風險下，變得至關(guān)重要。

網(wǎng)絡和云集成

網(wǎng)絡設計和管理在物聯(lián)網(wǎng)中至關(guān)重要，這是因為所連接的設備數(shù)量巨大，并且網(wǎng)絡設計決策可能會對大規(guī)模部署的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生影響。

連接性使設備可以與其他設備以及云中運行的應用程序和服務進行通信。盡管云計算和物聯(lián)網(wǎng)是兩種截然不同的技術(shù)，但實時數(shù)據(jù)流和云集成對于物聯(lián)網(wǎng)的正常運行至關(guān)重要。云基礎(chǔ)設施用于數(shù)據(jù)存儲、處理和分析，以及在物聯(lián)網(wǎng)應用程序中實現(xiàn)業(yè)務邏輯。

數(shù)據(jù)分析與預測

傳輸數(shù)據(jù)的物聯(lián)網(wǎng)設備的數(shù)量每天都在增加，開發(fā)人員將需要安全可靠地提取、存儲和查詢源自這些設備的大量異構(gòu)數(shù)據(jù)。許多物聯(lián)網(wǎng)設備會生成對延遲或時間敏感的數(shù)據(jù)，因此在網(wǎng)絡邊緣過濾或丟棄無關(guān)數(shù)據(jù)而不是將所有數(shù)據(jù)都發(fā)送給服務器也很有用。

人工智能與機器學習

為了交付價值并利用物聯(lián)網(wǎng)設備生成的大量數(shù)據(jù)，機器學習和人工智能是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的有用工具。這些技術(shù)通過將機器暴露于大量有關(guān)情況的數(shù)據(jù)來教給機器學習，這些技術(shù)可以實時應用于傳感器數(shù)據(jù)流以進行預測分析，并根據(jù)傳入的數(shù)據(jù)自主做出決策。機器學習還可以應用于歷史數(shù)據(jù)，以識別數(shù)據(jù)中的模式或異常，這些模式或異常可以使您做出重要的決策。

物聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)

物聯(lián)網(wǎng)對工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的影響導致了強大的物理網(wǎng)絡連接的出現(xiàn)，通常被稱為第四次工業(yè)革命，即工業(yè)4.0，也稱為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（或“ IIoT”）?；ヂ?lián)生態(tài)系統(tǒng)是指物理互聯(lián)的工業(yè)資產(chǎn)，包括制造車間中的資產(chǎn)以及互聯(lián)的物流工具，流程等。