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物聯(lián)網(wǎng)的起源有多個(gè)不同的說(shuō)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(lái)之路》中提到物聯(lián)網(wǎng)。正式提出有說(shuō)是Peter T. Lewis于1985年提出,也有說(shuō)是麻省理工大學(xué)的Kevin Ash-ton教授于1999年提出的,“萬(wàn)物皆可通過網(wǎng)絡(luò)連接”?,F(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(duì)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(lái)互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)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(lái)的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò),其簡(jiǎn)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(luò)、平臺(tái)和應(yīng)用層;也有另一種常見的分法,是把平臺(tái)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(duì)應(yīng)關(guān)系如下:
感知層通常由終端設(shè)備來(lái)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(duì)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(tái)的中控平臺(tái)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(duì)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(gè)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(lái)供電、需要大量圖像視頻或其它大數(shù)據(jù)量交互的場(chǎng)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(dòng)化設(shè)備控制等場(chǎng)景。以下是未來(lái)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(chǎng)景,未來(lái)將大規(guī)模對(duì)低速率廣域互聯(lián)網(wǎng)存在需求,除了Zigbee等之外,我國(guó)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(jì)算機(jī)和移動(dòng)智能終端的網(wǎng)絡(luò),基本上是圍繞著人主動(dòng)觸發(fā)的場(chǎng)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(duì)本身或周圍環(huán)境的感知而觸發(fā)的自動(dòng)化應(yīng)用場(chǎng)景,兩者之間的關(guān)系對(duì)比如下:
互聯(lián)網(wǎng)是基于人主動(dòng)驅(qū)動(dòng)的場(chǎng)景
物聯(lián)網(wǎng)是基于物品自發(fā)驅(qū)動(dòng)的場(chǎng)景
基于事件、流程的驅(qū)動(dòng),人為發(fā)起
基于狀態(tài)、規(guī)則的驅(qū)動(dòng),觸發(fā)場(chǎng)景
大多間歇性行為,存在聚集效應(yīng)
持續(xù)性守候,基于場(chǎng)所發(fā)生
大多時(shí)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(chǎng)景:娛樂、購(gòu)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(wú)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(gè)對(duì)另一個(gè)的延展?,F(xiàn)在有越來(lái)越多的趨勢(shì)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(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用日益具備商用條件,并極大促進(jìn)了原來(lái)互聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景的智能化和自動(dòng)化能力,從而為用戶提供新的價(jià)值。