物联网的由来与发展:传统设备如何获得数字智能层次?

2022-09-14

什么是物联网?

物联网指的是全球数十亿的物理设备都连接到了互联网上,都可以进行数据的收集与共享。物联网的终极目标,就是让万物都成为网络的一部分
将所有这些不同的物体连接起来,并给它们添加传感器,使原本笨笨的设备增加了一个数字智能的层次,使它们能够在不涉及人类的情况下进行实时数据通信。物联网正在让我们周围的世界结构变得更加智能,反应更加灵敏,将数字世界和物理世界融合在一起。

举个物联网的例子

几乎任何物理物体都可以转化为物联网设备,只要把它们连接到互联网上进行控制或通信信息。
一个可以使用智能手机应用程序打开的灯泡就是物联网设备,一个运动传感器或办公室里的智能恒温器也是物联网设备。物联网设备可能像儿童玩具一样毛茸茸,也可能像无人驾驶卡车一样硬核。
一些较大的物体本身可能充满了许多较小的物联网组件,比如现在的喷气式发动机,里面装满了成千上万的传感器,收集并传输数据,以确保其高效运行。在更大的范围内,智慧城市项目正在用传感器填充整个区域,帮助我们理解和控制环境。
物联网这个词主要是指那些通常并不会有互联网连接的设备,而且可以不受人类行动的影响而与网络通信。出于这个原因,电脑一般不被认为是物联网设备,智能手机也不属于物联网设备,尽管后者装满了传感器。不过,智能手表或健身环或其他可穿戴设备可能会被算作物联网设备。
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在 20 世纪 80 年代和 90 年代,人们一直在讨论在基本的物体上添加传感器和智能的想法,但除了一些早期的项目,比如联网的自动售货机之外,进展一直很缓慢。
原因很简单,因为技术还没有准备好。芯片太大、太笨重,再加上通信行业的制约,导致物体之间没有办法进行有效的通信。
在连接几十亿台设备的成本效益最终成为一种经济实惠的方式之前,需要廉价、省电的处理器,而不是一次性的。可以无线通信的低功耗芯片 RFID 标签解决了部分问题,同时宽带互联网、蜂窝和无线网络的日益普及也解决了这一问题。IPv6 也是物联网扩展的必要步骤,它可以为世界上每一台设备提供足够的 IP 地址。
Kevin Ashton 在 1999 年创造了「物联网」这个短语,而这项技术又花了二十年时间才初现雏形。
"物联网将人类文化的互联性、我们与'万物'、与数字信息系统、与互联网融为一体。这就是物联网。"Ashton 在一次采访中表示。
在昂贵的设备上添加 RFID 标签来帮助追踪位置是物联网的首批应用之一。但从那时起,在物体上添加传感器和互联网连接的成本不断下降,专家预测,这种基本功能有一天可能只需几分钱,就可以使所有的东西连接到互联网。
物联网发展最初主要针对的是商业和制造业场景,当时也被称为 M2M(机器对机器)。但现在的重点是让我们的家庭和生活场景里充满智能设备,将其转化为几乎与每个人都相关的东西。
早期对互联网连接设备的建议包括 "blogjects"(可以将自己的数据记录到互联网上的对象)、无处不在的计算(或称 "ubicomp")和隐形计算。
而这些合起来,就是我们现在对物联网的定义。

物联网到底有多大?

大,而且越来越大 —— 世界上的物联网设备已经比全球人口数量还要多了。
科技分析公司 IDC 预测,到 2025 年,总共将有 416 亿个连接的物联网设备,工业和汽车设备迎来了连接物联网的最大机会,但短期内智能家居和可穿戴设备的采用率会很高。
另一家科技分析机构 Gartner 预测,今年企业和汽车领域的设备数量将达到 58 亿台,比 2019 年增长近四分之一。受益于智能电表的持续推出,公用事业将成为物联网的最高用户。
安防设备,以入侵检测和网络摄像头的形式,将成为物联网设备的第二大用途。楼宇自动化及安全监测(如联网照明、火灾预警)将是增长最快的领域,其次是汽车(联网汽车)和医疗保健(慢性病监测)。

物联网对企业有哪些好处?

物联网给企业带来的好处取决于具体的实施方式,比如敏捷性和效率通常是首要考虑因素。企业可以有能力获得更多关于自身产品和内部系统的数据,并因此获得更大的变革能力。
制造商正在为产品的部件添加传感器,这样他们就可以将数据传输回来,了解其性能如何。这可以帮助企业发现某个部件可能出现故障,并在其造成损坏之前将其更换掉。公司还可以利用这些传感器产生的数据,使他们的系统和供应链更有效率,因为他们将掌握更准确的数据,了解真正的情况。
"随着全面、实时数据收集和分析的引入,生产系统的反应能力会大幅提高。"咨询师麦肯锡表示。
企业对物联网的使用可以分为两个部分:行业特定的产品,如发电厂的传感器或用于医疗卫生保健的实时定位设备;以及可用于所有行业的物联网设备,如消防/安防系统。
虽然特定行业的产品正在进行初期的跑马圈地,但 Gartner 预测,到 2020 年,跨行业的设备将达到 44 亿台,而垂直领域的特定设备将达到 32 亿台。
消费者购买更多的设备,而企业的支出也将变得更多:该分析机构表示,去年消费者在物联网设备上的支出约为 7250 亿美元,而企业在物联网上的支出则达到 9640 亿美元。到 2020 年,企业和消费者在物联网硬件上的消费支出将达到近 3 万亿美元。
据 IDC 预测,2019 年全球物联网支出将达到 745 亿美元,比 2018 年的 6460 亿美元增长 15.4%,并在 2022 年突破 1 万亿美元大关。
在预测报告中,物联网的首要行业是离散制造业(1190 亿美元的支出)、加工制造业(780 亿美元)、交通运输(710 亿美元)和公用事业(610 亿美元)。对于制造商而言,支持资产管理的项目将是关键;在运输领域,货运监控和车队管理将是重中之重。公用事业行业的物联网支出将由电力、燃气和水的智能电网项目主导。
消费者物联网支出预计将达到 1080 亿美元,成为第二大行业领域:智能家居、个人健康和联网汽车信息娱乐将占据大部分支出。

什么是工业物联网?

工业物联网(IIoT)或第四次工业革命或工业 4.0 都是对物联网技术在商业环境中的应用的称呼。
其实概念与家庭中的消费类物联网设备相同,但在这种情况下,其目的是利用传感器、无线网络、大数据、人工智能和分析技术的组合来测量和优化工业流程。
如果在整个供应链中引入,而不仅仅是单个企业,那么,通过及时交付材料和从头到尾的生产管理,影响可能会更大。提高劳动生产率或节约成本是两个潜在的目标,但 IIoT 也可以为企业创造新的收入来源
制造商不只是销售独立的产品,比如卖燃气报警器的厂商,之后还可以配套报警器的预测性维护检修服务。


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