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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。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的Kevin Ash-ton教授于1999年提出的,“萬物皆可通過網(wǎng)絡連接”?,F(xiàn)在比較通用的定義是:將可感知設備、可獨立尋址的物體進行互通互聯(lián)的網(wǎng)絡。和以前互聯(lián)網(wǎng)一樣,接入的設備必須是可以尋址,才能具備唯一的身份,發(fā)起與其它設備的對話。
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,而且也具備大量原來互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)的特點,通用的MQTT協(xié)議也運行于互聯(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,其簡化的高層架構(gòu)關(guān)系如下:
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、平臺和應用層;也有另一種常見的分法,是把平臺層并入應用層,因此定義為感知、網(wǎng)絡和應用層。各層的組成和對應關(guān)系如下:
感知層通常由終端設備來履行,像人的終端神經(jīng)一樣,使智能網(wǎng)絡和中控系統(tǒng)能感知未端狀態(tài),并執(zhí)行下達的指令;其中不具備獨立尋址的傳感器一種是通過網(wǎng)關(guān)接入物聯(lián)網(wǎng),或者是與有獨立尋址和連接能力的設備相連,通常視為該設備的一部分,以外設的身份存在。
物聯(lián)網(wǎng)主要的連接技術(shù)
網(wǎng)絡層分成兩種,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),都需要通過標準的傳輸協(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、功耗等不同指標中各有優(yōu)劣點:
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、自動化設備控制等場景。以下是未來這三種不同類型協(xié)議的應用領(lǐng)域和規(guī)模預估:
低速率廣域協(xié)議將連接更多設備: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)應用的主要特點
互聯(lián)網(wǎng)是連接計算機和移動智能終端的網(wǎng)絡,基本上是圍繞著人主動觸發(fā)的場景展開應用。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
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)絡吞吐
高傳感器密度,高網(wǎng)絡覆蓋
多見于與人相關(guān)、與內(nèi)容相關(guān)的場景:娛樂、購物、學習、健身、旅游、商務處理等
多見于基于狀態(tài)調(diào)度、自運化的操作和大數(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)不是相互獨立、涇渭分明,而是一個對另一個的延展?,F(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)進展的當下,技術(shù)快速成熟,在多個領(lǐng)域的應用日益具備商用條件,并極大促進了原來互聯(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。