物联网发展前景和趋势

物联网发展的主要前景和趋势包括以下4个方面:
趋势1：人机交互性增强的数据和设备增长 到2019年底，将有约36亿台设备主动连接到Internet并用于日常任务。随着5G的推出，将为更多设备和数据流量打开大门。
趋势2：人工智能再次成为物联网的重要参与者 充分利用数据，需要通过人工智能提供计算机帮助。人工智能是理解收集的大量数据并提高其业务价值所必需的基本要素。人工智能将在以下领域帮助物联网数据分析：数据准备，数据发现，流数据的可视化，数据的时间序列准确性，预测和高级分析以及实时地理空间和位置(后勤数据)。 包括亚马逊，微软和谷歌在内的主要云供应商越来越多地希望基于其AI功能进行竞争。各种初创企业希望通过能够利用机器学习和深度学习的AI算法使企业能够从不断增长的数据量中提取更多的价值。
趋势3：VUI：语音用户界面将成为现实
语音占了我们日常通讯的80%，就像科幻中一样，与机器人交谈应该是常见的通讯方式，例如R2D2，C-3PO和Jarvis。在设置设备、更改设置、发出命令和接收结果中使用语音不仅在智能房屋，工厂中，而且在诸如汽车，可穿戴设备之类的设备之间都是常见的。
趋势4：在物联网上的更多投资
物联网是少数新兴和传统风险投资家都感兴趣的市场之一。智能设备的普及以及客户越来越依赖于使用它们执行许多日常任务，将增加对物联网初创企业投资的兴趣。客户将等待物联网的下一个重大创新，例如可以对您的面部进行分析的智能镜，如果您生病了，可以打电话给您的医生;将结合智能监控摄像头的智能ATM机;可以告诉您如何进食和饮食的智能叉子。吃什么，以及每个人都在睡觉时会关灯的智能床。

 “ 智慧环保 ”是基于“数字环保”平台、在线监测监控网络、环境应急指挥系统，融合了物联网技术、云计算技术、3S技术、多网融合等多种技术方案，通过实时采集污染源、环境质量、生态、环境风险等信息，构建全方位、多层次、全覆盖的生态环境监测网络，推动环境信息资源高效、精准的传递及海量数据资源中心和统一服务支撑平台建设，重视资源的重整和优化，实现动态应用平台的组件和应用，以更加精细和动态的方式实现环境管理和决策的“智慧”，从而构筑“感知测量更透彻，互联互通更可靠，智能应用更深入”的“智慧环保”物联网体系，实现环境保护的智慧化。

“智慧环保”是数字环保的延伸，与传统环保信息化相比，其内涵有着深刻的变革主要体现在三个方面：

1 更透彻的感知(感知层)

采用各种先进的感知工具全面感知环境：区域环境在线监测设备及监控视频、污染源排放口在线监测设备及监控视频、污染治理设施状态传感器、射频识别(RFID)。

2 全面的互连互通(网络层)

通过各种信息化设备、网络与先进的感知工具进行连接，将感知的信息进行实时的传送：移动和手持设备、GPS和定位设备、电脑和多媒体终端、宽带和无线移动通信网络。

3 更深入的智能化(应用层)

综合使用传感器、先进的移动终端、高速分析工具和集成IT等技术设备，通过环保系统物联网数据管理平台实时收集并分析环保领域的所有信息，政府及相关机构及时做出决策并采取适当的措施;环保行政管理部门、污染源企业、运营商、公众和相关方接入同一个环保物联网数据管理平台，按权限和兴趣分级参与。

价值分析：

1）对政府的价值

环境保护监测范围：空气污染，水污染，固废污染，化学品污染，噪声污染，核辐射污染等。

        智慧环保在支持环保部门提升业务能力中可以在环评质量监测、污染源监控、环境应急管理、排污收费管理、污染投诉处理平台、环境信息发布门户网站、核与辐射管理等方面为环保行政部门提供监管手段，提供新鲜的一手数据，提供行政处罚依据，有效提高环保部门的管理效率，提升环境保护效果，解决人员缺乏与监管任务繁重的矛盾，是利用科学技术提高管理水平典型应用，可以实现环保移动办公还可以提供移动执法，移动公文审批，移动查看污染源监控视频等功能。

2）对企业的价值

        企业利用物联网技术可以提高企业管理水平，对企业产生的废水、废气、废渣数量可准确掌握，如果生产线各流程产生的三废排量过高，可影响去污设备（净化装置）的处理效果，三废排量过高，去污设备无法完成净化工作时，企业可停止生产，这样可避免因超标排放或不合格排放所面临的环保部门天价罚单。同时，也承担起企业应有的社会责任。

3）对公众的价值

        智慧环保可以很好地满足公众对于环境状况的知情权，公众可通过环境信息门户网站了解当前环境的各种监测指标，公众可以通过环境污染举报与投诉处理平台，向环保部门提出投诉与举报，从而帮助环保部门更加有效地管理违规排污企业，保持环境良好。

        荣沐 智慧环保 综合解决方案是依托环保综合云，整合环保业务、数据、流程和设备，形成以物联网和大数据应用为核心的“智慧环保”解决方案。为政府提供精确的物联监测数据和多元的智慧监管手段，利用多模式环境质量模型以及大数据分析，科学决策污染管控方案，实现对污染源和大环境的精细化管理;对企业进行污染排放管控监督和环保行为信用评价;满足公众的环境状况知情权、监督权，参与权，提升环境数据再公众服务领域的应用和共享价值。

IOT网关，接收sensor数据的总入口，主要是日志，安全防护，流控，协议转换等功能，

图1 IOT网关

之前有提到IOT网关是基于python的twisted框架实现的，初期的时候该IOT网关主要实现的功能是 数据接收和转换功能 和 安全防护 。

数据接收和转换功能 ，这里很简单，拟定好数据交互格式后，IOT网关按照约定好的格式进行解析，然后转发给后端服务进行进一步的处理

安全防护 ，设备的区分主要是依靠烧录到硬件的SN号来实现，SN号包含的信息比较多，如生产批次，设备型号等，受制于厂商我安全防护不能做的非常完善，同时sensor与IOT网关的交互不能非常复杂。安全防护这一块理论上是设备接入要一型一密或者一机一密，协议上还应该启用tls/ssl安全通信协议。

图2 鉴权

安全防护要做ssl这类的安全通信协议的话，要考虑设备厂商实现通信模块能力，设备功耗，设备性能（低端设备cpu性能可能比较差，可考虑对称加密形式），IOT网关也需要引入相应模块。

另外认证从性能方面考虑，后期在设备比较多的情况下，可以加入redis等内存型key-value数据库，缓存设备信息，提高鉴权模块性能。

实践中，我们的sensor基本都是依靠电池供电，因此我们的IOT网关基本是面向短链接（后期我们有监测设备，依靠外部电源直接供电，为长连接），因此在每次发起连接我们都要进行一次鉴权，鉴权通过后，设备方可上传传感器监测数据和设备自身状态。

图3 数据交互流程

这一块的调试工作长达半年左右，才基本稳定下来，主要集中在设备商处除了硬件稳定性，还有在调试中发现传输的字符串乱码（c语言处理问题），沾包（厂商开发人员tcp协议不熟），优化传输效率，关闭cork或者 Nagle 算法（传输包很小）。

因为IOT网关不能主动断连接，理论 *** 作中，IOT网关应该和sensor有心跳协议，保证连接的有效性。设备商在数据流程交互完成后，竟然没有close 连接，直接休眠，导致网关所在服务器的连接的文件描述符一直没有正常释放，后面为了预防这种现象，我开启了 *** 作系统层面的keepalve定时器，回收失效连接（系统默认时间是2小时左右，我缩短了失效时间），理论上来说应该是应用层面去实现心跳协议。

整个IOT网关的设计，是无状态，可伸缩的，单网关在普通型ecs上可轻松达到数百tps。

物联网的发展前景很不错，具体如下：
1更安全的保护措施。在新技术出现之初，它的技术力量几乎都集中在创新上，导致监管水平低下，这就使业界的兴奋、激进和政策、监管的滞后常常形成鲜明的对比。由于物联网设备和基础设施的价格下降，企业在物联网设备上的应用也越来越普遍，这种创新和应用一旦普及，各种新技术的风险也突显出来。
2更普遍使用智能消费品设备。IoT所覆盖的行业人群广泛，从智慧交通、智能物流、医疗、农业、能源等行业应用，到私人智能家居、个人、智能汽车等应用，无论是降低成本，还是提高中国居民的生活质量，都将是中国居民生活质量的巨大提升。

实现从“数字环保 ”到“智慧环保”的跨越，关键是要在原有“数字环保”的基础上，重点加强感知层与智慧层的建设。一是利用物联网技术，建设实时、自适应进行环境参数感知的感知系统；二是利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术，整合现有信息资源，建设具有高速计算能力、海量存储能力和并行处理能力的智能环境信息处理平台，为最终实现“智慧环保”的各项应用服务提供平台支撑与信息服务。
“智慧环保”的基础是物联网。基于“数字环保”平台和物联网技术在环保领域的深入发展，构建环保领域覆盖全国的物联网系统，是实现由“数字环保”向“智慧环保”转化的第一步。在全国选择基础较好的地区开展“智慧环保”试点，建立环境物联监测网络，实时采集污染源数据、水环境质量数据、空气环境质量数据、噪声数据等环境信息，对重点地区、重点企业实施智能化远程监测 ，对各种环境信息进行智能分析，将为“智慧环保”的全面推进奠定良好基础。

随着我国经济、工业等各类产业的发展，对于环境的污染也越来越严重。那么我国科技的正在飞速发展，我们能否利用新科技来解决环境污染问题，采用智慧环保系统，打造宜居的良好生态环境呢

答案当然是肯定的!目前我国科技正处于发展阶段，物联网技术、云计算、大数据、人工智能等新兴技术以及物联网卡都被广泛应用到社会生产的方方面面。其中，这些技术在智慧环保方面的应用，可以说是造福了全人类。

那么物联网技术以及 物联网卡 在智慧环保方面到底有哪些应用

首先就是智能垃圾桶的出现。提到垃圾桶、垃圾箱我们脑海中往往浮现的是漫天飞舞的苍蝇、令人掩鼻的难闻气味，特别是到了夏季，严重影响了居民的正常生活。而利用物联网技术以及物联网卡打造的智能垃圾桶。智能垃圾桶能够将导入的垃圾自动识别分类并打包，居民们只需要用手机扫码就可以投放垃圾。如果居民投入的一些可回收垃圾，比如塑料瓶、报纸类的，智能垃圾桶就会自动为你折算成人民币存入你的手机账户内。

对于环卫工人来说，最麻烦的事情不过是大件垃圾，比如一些居民扔掉的废旧的家具等，现在智慧环保系统的应用能够解决这个问题!卫生监察部门为环卫工人每人配发一款安装了物联网卡的智能手表，如果出现大件垃圾不好运送，环卫工人们只需要选中智能手表内的“大件垃圾”选项，智能环保平台就可以根据智能穿戴设备内的GPS定位系统确定位置，并将信息传输给目标周围的垃圾车，能够快速的清理好垃圾。

智能环保系统利用物联网技术以及物联网卡，能够在一定程度上解决垃圾处理过程中遇到的一些难题，相信随着新兴技术的不断发展，我国的环境将会变得越来越好，为构建可持续发展的社会做出贡献。

物联网，就是利用现代最新传感技术和网络的便利条件结合起来，把所有智能的一切物体联合成一个网络，从而极大的方便人们的生活。
物联网给我们带来的最大好处是能够提高社会的智能化、自动化水平，把原来不能实现或者难以实现的功能实现了。
物联网能让没有智慧的“物”通过植入无线智能芯片，使得人类的感知更灵敏，控制更自如，生活更方便。
所谓物联网就是利用现代最新传感技术和网络的便利条件结合起来，把所有智能的一切物体联合成一个网络，从而极大的方便人们的生活。它可以把你家里的一切家电连接到互联网，也可以把汽车、道路交通等你可以想象的一切连接到互联网，这就可以方便人们利用网络来了解一切， *** 控一切。比如，你在路上就可以用手机上网控制你家的电饭煲做好饭，热水器烧好热水，你也可以在出门前就通过手机知道上班的路上交通状况如何，从而选择一条最方便快捷的路线去上班。

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