物联网设备的分类及未来发展中存在的问题有哪些?

物联网设备的分类及未来发展中存在的问题有哪些?,第1张

物联网设备是指能够进行网络无线连接并且具有数据传输功能的设备。物联网将传统的互联网设备连接扩展到物理设备和物品之间的连接,通过传感器将数据传达给相关用户。物联网设备可以分为三大类:消费类物联网设备、工业类物联网设备和企业类物联网设备。

消费类物联网设备包括智能家居、智能电器、智能玩具和智能可穿戴设备等。例如在智能家居中,设备可以感应到人的存在,当一个人回家时,温度调节设备已经调节好室内温度,照明设备自动打开,且达到一个适合的亮度,扫地机器人也可以自动启动进行卫生清洁工作,提高了人们的生活质量。

工业类物联网设备主要用在工厂和其他的工业场所。大部分的工业物联网设备是用来监视生产线和制造过程,传感器将数据传输到监视系统,可以保证生产流程的正常运行,还可以预测更换零部件的时间,保证生产的顺利进行。如果发生故障,系统可以及时通知技术人员故障问题以及解决方案,为生产节约了时间。

企业类物联网设备的种类是多样的,主要用于维护设施和提高企业运营效率。例如智能设备可以帮助企业举行会议,会议室中的智能传感器可以帮助安排会议可用的房间,选择房间的大小和类型,当举行会议时可以自行调节温度和适合的灯光等。

如今安全问题是阻碍物联网设备发展的一大阻力,由于现在的物联网设备都需要接入网络,那么设备就会处在一个开放的环境中,如果受到网络病毒和黑客的攻击,造成数据的损失,可能会造成生命和财产的损失,这让用户对物联网设备的使用产生了顾虑。沐渥 科技 认为在物联网的发展中,我们可以通过加快技术更新力度、进行多重可靠的身份认证、完善的加密措施、网路环境的净化和多层次的防御措施来保护物联网设备的安全。

工业物联网是指在工业中应用物联网技术,实现工业特有的价值增值的技术模式。

所有物联网都是为了实现万物互联,特别是物与物的互联,但是工业物联网又有其专有属性,原因是与工业物联网相对的消费物联网本身的联网密度、联网的实时性、联网物的异质化要求都不高,而工业物联网的要求主要表现在联网密度、联网实时性及联网异质化三个方面。

思考所有问题都需要从宏观到微观的细化过程,工业物联网也不能例外,我认为对工业物联网进行深度思考,需要从以下五个维度进行分析,否则将会要么带来一叶障目,要么带来好高骛远。

首先需要我们思考的问题是,工业物联网的价值、意义和目的是什么;第二个是工业物联网需要连什么的问题,这是一个范围的概念;第三个需要我们思考的是连入物联网的物的层级问题,也就是深度的问题;第四个需要我们思考的是实现物联的价值成本分析;第五个需要我们思考的是如何建设工业物联网。
互联网实现了计算机与计算机的连接,或者说实现了人与人的连接,这个连接带来了人的交互的便利,在这个基础上涌现出很多全新的、颠覆性的商业模式,例如,电子商务、即时通讯,社交媒体等等;而物联网将实现人与物、物与物的连接,同样我们也期望带来全新的、颠覆性的商业模式,甚至更进一步,期望带来人类生活、生产方式的全新的颠覆性的模式。

作为物联网主战场的工业物联网,人们对其的期许是在工业设计、制造、流通环节带来革命性的变革,为传统工业注入新的活力,提供新的势能,驱动工业在更高维度上发展、创新、乃至变革。随着计算、存储能力的提升,特别是大数据、人工智能的发展,任何行业对数据获取手段都提出了前所未有的要求。对数据获取手段的要求主要表现在四个特征,第一是高效性;第二是准确性;第三是实时性;第四是经济型;在当前技术能力下,能够同时满足这四个特征的就是工业物联网,首先,芯片技术已经发展到一个具有较强计算能力的MCU在美元以下,RFID芯片价格甚至已经到美分这个量级,使得工业物联网有了物质基础,同时满足了经济性要求;近三十年的通讯技术的发展,从模拟到数字,从简单调制到复杂调制技术的商用化,使无线通讯可以很廉价地覆盖几百米甚至数公里的范围,满足了数据获取的密集部署要求,同时由于工业物联网的永久在线的特征,使工业物联网满足数据获取的高效性、实时性要求;微电子技术在近年也发生了突飞猛进的发展,不论在价格上还是在进度上都有了长足的突破,满足了数据获取的准确性。

总而言之,工业物联网的出现是在以下几个条件成熟时涌现出来的不可逆转的趋势:

1、快速变化的市场需要数据支撑,产生了市场对数据获取的急切要求;

2、MCU的发展使得计算能力快速提升;

3、以调制技术为核心的通讯技术发展为联网建立的管道基础;

4、传感技术,特别是以MEMS为标志的微电子技术的发展给予感知世界提供的保证;

工业物联网不是规划出来的,是各种技术与需求发展进化的产物,是生活、生产、经济发展到一定高度后自然而然出现的,是在需求的驱动下,众多行业创新带了的自然产物。

通过工业物联网,可以把传统经济中不可数字化之物数字化,可以把传统不可数字化之行为数字化,可以把传统不可能变为可能,甚至变为容易获得、解决的方案。
这个问题是第一个问题的延续,如果不考虑经济性,那么我们可以说工业物联网连接一切可连接之物,但是,当我们在做一个务实的、有价值的方案时就不能不考虑可行性及经济性,那么工业物联网连什么呢?我们认为这是一个从哪里来到哪里去的问题,我们通过上面对价值、意义和目的分析可知,我们应该从目的反推,一切从目的出发,时刻盯紧企业需要弥补的最关键环节,例如,如果对量化OEE有需求,那么我们就要连接设备状态;如果要减少在制品,那么我们就要对在制品进行追踪;如果能源消耗对企业是重中之重,那么我们就要把能效物联化,等等。世界上不存在同样的两片树叶,同样地,世界上也不存在同样的两个企业,我们只能对企业本身进行深入分析,紧紧聚焦于企业价值,在保证经济性的基础上,确定工业物联网的实施范围方案。联网范围一个核心点是连入物的属性,也就是说我们通过分析连入物的属性与企业建设工业物联网目标的耦合度,决定需要实施工业物联网的广度。
通过分析工业物联网连什么后,我们得到了连入物的内容,接下来需要我们决定是对每个/每类连入物我们该数字化哪些属性,这里遇到工业物联网特有的一个障碍,需要连入工业物联网的物的可连通性问题, 特别是在设备互联时,可连通性表现的特别突出,例如,有的设备具有开放的通讯协议和可用的通讯接口,有的设备不开放协议等等,那么可连通性就是对方案供应商的很大的考验,我们的经验是有四种方案可供选择:

1、使用设备开放的协议;

2、使用设备自带的传感器;

3、添加新的传感器;

4、改变观察侧面及维度,使用全新的采集模式;

其中第四条,改变观察的侧面和维度,使用全新的连接方式是使用第一性原理,避开设备不开放协议或接口的阻碍,避开被设备供应商牵着鼻子走的方向,从本质上获取数据。例如:通过能效检测获得设备的使用状态,通过震动传感分析设备部件的故障、甚至是转速等,只要通过第一性原理从你需要的信息入手,而不是被动地从设备可以提供的数据入手来提供物联解决方案的方式。直接把我们需要的信息做为目标,观察除了直接连接设备外,我们还能够如何获得需要的信息,因为只有我们获得的数据能够与设备提供的数据在信息上能够“同构”即可。例如,我们可以在我们的物联设备上安装一个震动传感器,从传感器获得的数据中,我们即得到了设备是否开机,又得到了是否启动工作,同时还得到设备的转速。如果不用第一性原理,而是硬要跟设备互联,那至少要采集三个数据,并且未必设备能够给你。这就是典型的边缘计算的案例,边缘计算的计算规则一定要具有定制能力,可以说边缘计算一定是一个知识容器,可以方便地把客户、厂家,甚至是第三方的知识融入的容器,我们开发的支持脚本的设备已经具有了初步的边缘计算的功能,我们需要在这个方面继续加大支持力度。

所以,通过分析企业价值和物的可连通性,我们就可以明确定义需要连入物层级,也就明确了连入物的连接深度;

在连入物联网的物的层级中一个重要的概念是管理粒度,对于制造业来说,连入物的管理粒度大概分为如下几个层级:

1、传感级;

2、设备级;

3、产线级;

4、车间级;

5、企业级;

也就是说我们要在经济性可行的前提下定义数据获取的粒度。理论上讲,细粒度一定比粗粒度更好,更有价值,但是当加入成本分析后,可能并不一定粒度越细越好,需要按照各种制约因素找到一个平衡点。
价值成本永远在企业行为中持有权值最高的赞同或者否决的一票,通过前三项分析,我们仅剩下最后一个问题没有解决,这也是关乎价值成本的关键:管理粒度问题,我们到底需要在多细的粒度下进行管理?这带来了一个哲学问题:世界是不是需要黑盒子。什么意思呢?当我们确定一个管理粒度后,比管理粒度更细的信息将被隐藏在黑盒子中,这个黑盒子将成为我们分析深度或者认知深度的制约因素和约束条件。我们可以通过价值成本分析来找到这个平衡点,从而明确黑盒子的大小,并最终确定连入工业物联网的物的特性。
我们的期许是工业物联网建设的价值观,其他一起都是方法论。首先,我们在规划物联网时要本着既要有高瞻远瞩,又要有务实可行的精神。在思考黑盒子的大小时我们要高瞻远瞩,设计方案尽可能地以黑盒子尽量小为目标,而实施方案则按照价值成本分析选择合适的黑盒子的大小,也就是选择合适的管理粒度,从而保证投入收益的平衡,甚至我们可以把黑盒子尽量定义的大些,用以验证工业物联网的可行性,最大可能地降低工业物联网实施的风险。

总之,我们应该从以几个方案来确定工业物联网的建设原则:

1、期望获得什么结果?

2、期望用什么方式获得想要的结果?

3、需要信息基础提供什么?

4、工业物联网是否能够获得这些信息?

5、工业物联网如何获得这些信息?

6、获得这些信息的性价比如何?

7、回归分析,评估预期结果是否符合经济利益?

8、落地实施。

1、全面感知

利用无线射频识别(RFID)、传感器、定位器和二维码等手段随时随地对物体进行信息采集和获取。 感知包括传感器的信息采集、协同处理、智能组网,甚至信息服务,以达到控制、指挥的目的。

2、可靠传递

是指通过各种电信网络和因特网融合,对接收到的感知信息进行实时远程传送,实现信息的交互和共享,并进行各种有效的处理。在这一过程中,通常需要用到现有的电信运行网络,包括无线和有线网络。

由于传感器网络是一个局部的无线网,因而无线移动通信网、3G网络是作为承载物联网的一个有力的支撑。

3、智能处理

是指利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术,对随时接受到的跨地域、跨行业、跨部门的海量数据和信息进行分析处理,提升对物理世界、经济社会各种活动和变化的洞察力,实现智能化的决策和控制。

扩展资料:


基本功能

在线监测:这是物联网最基本的功能,物联网业务一般以集中监测为主、控制为辅。

定位追溯:一般基于传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等GPS(或其他卫星定位,如北斗)和无线通信技术,或只依赖于无线通信技术的定位,如基于移动基站的定位、RTLS等。

报警联动:主要提供事件报警和提示,有时还会提供基于工作流或规则引擎(Rule“sEngine)的联动功能。

指挥调度:基于时间排程和事件响应规则的指挥、调度和派遣功能。

预案管理:基于预先设定的规章或法规对事物产生的事件进行处置。

安全隐私:由于物联网所有权属性和隐私保护的重要性,物联网系统必须提供相应的安全保障机制。

远程维保:这是物联网技术能够提供或提升的服务,主要适用于企业产品售后联网服务。

在线升级:这是保证物联网系统本身能够正常运行的手段,也是企业产品售后自动服务的手段之一。

参考资料来源:百度百科-物联网概念

物联网智慧消防系统主要可以实现的功能有:

1、智慧用电电气火灾监控系统
可实现漏电监测、温度监测、电流监测、电压监测、电气报警信息及APP推送功能
智慧电气火灾在线监控系统可通过电力总线通讯网络,将本机下级终端传感器的故障报警等信息发送给电气火灾监控设备,完成监控、报警的综合处理。探测器具有传感器故障诊断、报警精度高、可靠性强(能有效防止误报、漏报)、小型化、多功能、简单实用、安装方便等特点
2、智慧烟感探测功能:
可实现烟雾监测、故障报警、APP推送烟雾报警信息选择合适的位置,推荐安装于探测空间中央的天花板上。
智慧烟感又叫物联网独立式火灾探测报警器,是基于物联网技术的智慧感烟探测器,可以第一时间感知火灾信息并即时广域传输给业主、物业、安监、消防等部门,起到防范于未然及打早打小等效果,有效保证生命财产安全
3、智慧可燃气体探测器
可燃气体检测、故障报警、气体报警信息APP推送
探测比空气重的气体时:安装于高出地面03-10 米,距气源半径15米内;
探测比空气轻的气体时:安装于低于天花板03-10米,距气源半径125米内
智慧可燃气体探测是郑州金特莱推出的高稳定性室内用可燃气体探测器,用于检测可燃气体泄漏,预防气体泄漏造成的危害。当探测器探测到有可燃气体泄漏并达到探测器设定的报警浓度时,探测器红色LED闪烁,并发出报警声音,同时,报警器的报警信号将通过无线底座采用NB-IoT网络无线上报给远端监控平台,以便监控人员及时处理。
4、智能消防水源监测功能:
智能消防水源液位探测器:消防水源水位监测、显示;水位报警信息APP推送
智能消火栓水压探测器:消防水压监测、显示;压力报警信息APP推送

水压、水位感知:采集传输消防水系统中消火栓、喷淋末端等关键部位水压模拟量, 及时发现水压异常和设备故障。通过水位计对消防水池、高位水箱水位远程实时监控。

水压、水位异常报警: 当水压、水位过低或过高时,该装置会自动推送实时水压、水位异常报警, 以便业主单位和维保部门及时做出响应。

报警受理: 监控中心提供24小时报警受理服务,第一时间通知水务人员和联网单位人员及时 排查消防水源隐患。

APP推送: 监控中心提供智慧消防APP信息服务,第一时间推送故障信息,提醒水务人员和 联网单位人员及时处理消防水源故障。

数据分析: 智慧消防APP,可为消防部门、业主单位及维保单位提供统计查询报表等信息

5、火灾报警功能:

无线手动火灾报警器:无线自组网技术,火灾报警信息APP推送
无线火灾声光报警器:无线发送距离可达500米以上,火灾报警信息APP推送

火警故障通知: 通过前端火灾探测感知设备的监测和自动巡检,及时发现火灾和设施故障。

火警、故障报警: 当火警或故障报警发生时,火灾探测器自报警,消防主机二次报警,云平台APP推送三次报警。

报警受理: 监控中心提供24小时报警受理服务,第一时间通过电话、短信或手机APP通知 业主单位、消防部门、维保公司响应和处理。

数据分析: 云平台运用大数据分析技术,实现消防分析图表的直观展示、消防火灾故障的本质挖 掘和消防发展态势的准确研判。

6、智能无线视频监控:

用户可以根据的视频内容分析功能,通过在不同摄像机的场景中预设不同的报警规则,一旦目标在场景中出现了违反预定义规则的行为,系统会自动发出报警,监控工作站自动d出报警信息并发出警示音,用户可以通过点击报警信息,实现报警的场景重组并采取相关措施。
7、消防设施巡检功能:
采用物联网手段,为消防安全重点部位及消防设施建立身份标识,用手机扫描标签进行理性防火巡查工作,通过系统自动化提示的各种消防设施及重点部位的检查标准和方法,实现防火巡检和日常消防安全管理等工作的户籍化,标准化,痕迹化管理。能有效的促进值班人员直观检查,并且对巡查内容记录,对今后的数据统计提供了强有力的数据基础。云平台自动记录巡查人员检查痕迹并上传数据,系统存储,分析,管理数据,消防安全服务平台进行可视化数据分析,考核,通报,整改等管理。单位通过安全消防检查,对本单位消防安全制度,安全 *** 作规程的落实和遵守情况进行检查,以监督规章制度,措施的贯彻落实。

物联网的三项关键技术与领域包括,关键技术:传感器技术、RFID标签、嵌入式系统技术。领域:公共事务管理(节能环保、交通管理等)、公众社会服务(医疗健康、家居建筑、金融保险等)、经济发展建设(能源电力、物流零售等)。

“物联网”的概念是在 1999 年提出的,它的定义很简单:把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来,实现智能化识别和管理。也就是说,物联网是指各类传感器和现有的互联网相互衔接的一个新技术。

2005 年国际电信联盟(ITU)发布《ITU互联网报告2005物联网》, 报告指出, 无所不在的“物联网”通信时代即将来临, 世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行交换。射频识别技术(RFID)、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将到更加广泛的应用。

2008年3月在苏黎世举行了全球首个国际物联网会议“物联网 2008”, 探讨了“物联网”的新理念和新技术与如何将“物联网”推进发展的下个阶段 。

工业互联网是未来制造业竞争的战略制高点,被视为下一次“工业革命”。它以鲜明的数字化特征来引领创新模式、生产方式、组织模式和商业模式的深刻变革,从而推动工业、产业和价值链的重塑再造。

在过去的几年中,工业互联网的发展步伐逐渐加快,根据工信部的数据显示,2019年中国工业互联网达到6110亿规模,未来五年年均复合增长率约为13%。

随着国家加快推进已明确的重大工程和新型基础设施建设(简称新基建),主要包括5G、人工智能、工业互联网、数据中心等7大领域。“新基建”一夜之间成为了热议的焦点,工业互联网作为其中的典型代表,伴随着新基建的浪潮,被摁下了“快捷键”。

工业互联网安全成新“增长极”

工业互联网的建设包括网络、平台和安全三大功能体系。而工业互联网安全涉及了工业互联网的各个环节,通过监测预警、应急响应、检测评估、攻防测试等手段确保工业互联网健康、有序发展,对工业互联网发展意义重大。

“未来10年中国的发展要靠工业互联网,工业互联网发展的基石是工业互联网安全”。六方云董事长任增强说。

六方云董事长任增强

与传统的信息安全侧重保护企业的信息资产与数据资产不同,工业互联网安全保护的是工业的正常生产,而这关乎国家的经济命脉。2019年8月,工信部等十部门联合印发《加强工业互联网安全工作的指导意见》,明确了工业互联网安全的指导方针和总体目标,到2020年底工业互联网安全保障体系初步建立;到2025年,制度机制健全完善,技术手段能力显著提升,安全产业形成规模,基本建立起较为完备的工业互联网安全保障体系。

在顶层设计上,国家从政策面给未来工业互联网安全的高速发展明确了目标。“未来几年,中国的工业互联网安全产业规模会达到或超过目前中国信息安全的市场规模”,任增强说。

根据工信部的数据,中国工业互联网安全产业存量规模由2017年的134亿元增长至2019年的272亿元,年复合增长率高达423%。增速远高于传统安全市场。根据IDC的数据显示,2019年中国网络安全市场总体支出将达到735亿美元。未来5年,中国网络安全市场总体支出复合增速预计为251%。

伴随着新基建的超级风口,工业互联网安全的基石作用将进一步被夯实,形成比肩传统信息安全市场的新“增长极”。

填补国内工业互联网安全空白

虽然工业互联网安全在政策面前瞻性的引导下,已经具备了高速发展的基础条件,但却面临着人才技术匮乏,新场景新风险,安全防护水平低的“尴尬”现状。

六方云CTO王智民分析道,“首先,OT与IT逐渐纵向融合,亟需融合安全技术和融合性安全人才;其次,工业互联网大量采用新技术,亟需解决云计算、物联网、大数据、人工智能等新技术、新场景下的安全威胁;还有工业系统绝大部分采用国外品牌,在开发之初都未考虑安全防护,亟需有效安全检测与防护解决方案。”

六方云正是结合自身对工业互联网以及工业信息安全的深刻理解和当前工业互联网安全的普遍需求,参考中国工业互联网产业联盟发布的《工业互联网体系架构(版本20)》、《工业互联网安全架构》、美国工业互联网安全参考架构(IIRA G4)和美国国土安全部发布《物联网安全指导原则》,于2020年5月26日正式发布六方云《工业互联网安全架构白皮书V10》。

目的是希望通过白皮书能够凝聚产业共识与各方力量,引导工业互联网安全技术创新和产品解决方案研发,助力工业互联网从概念走向落地,推动工业企业在开展工业互联网建设的同时,将安全保障同步规划、同步建设、同步实施。

“中国工业互联网的发展,离不开各方的共同努力。六方云之所以先行一步,希望为国家工业互联网安全贡献力量。”六方云CTO王智民说道。

“不谋全局,不足以谋一域”,作为国内首份面向工业互联网安全架构的白皮书,六方云不仅填补了国内空白。从产业联动的角度,则更显得难能可贵。

白皮书给出了具有前瞻性的工业互联网安全定义及内涵,从安全需求、安全视角、相关者及垂直行业应用四个方面阐述了工业互联网安全的体系结构及应用场景,创造性地抽象出指引未来工业互联网安全建设的五维安全视图架构,包括安全业务、安全功能、安全实施、安全技术和数据安全,并首次系统的阐述了工业人工智能安全如何赋能工业互联网安全建设以及工业5G安全需求与技术实现路线。

成为人工智能安全的领导者

工业互联网安全仍然处于起步阶段。不仅针对工业互联网安全的初创企业如雨后春笋般涌现出来,不少传统安全的“头部”厂商也加大在工业互联网安全的布局。

比如Fortinet、卡巴斯基、360等头部安全厂商已经有专门针对工业互联网安全的研发团队和产品线。前不久,微软以165亿美元收购以色列工业网络安全初创公司CyberX,独立的工业互联网安全供应商正逐渐引起资本市场的关注。

虽然目前聚焦在工业互联网安全的独立供应商跟传统的安全供应商还存在不小的差距,但此时切入工业互联网市场恰逢其时。

“从全球来看,真正的工业互联网安全才刚刚起步,市场规模还不足以支撑领导厂商的诞生,未来10年将能够看到专注在工业互联网安全的领导厂商”,任增强说。

六方云是目前国内为数不多的具有完备工业互联网安全技术底蕴的初创企业,六方云基于OT与IT融合安全技术、工控安全虚拟补丁技术、工业企业上云安全技术和人工智能安全四大核心技术创造性地提出了“AI基因、威胁免疫”的安全理念。

工业互联网中快速产生积累的海量数据,成为人工智能技术应用的天然土壤。利用人工智能赋能工业互联网安全,则能有力提升工业互联网的主动防御能力。

六方云人工智能安全的特别之处在于,采用无监督学习的人工智能安全路径,实现模仿人脑机制的AI+先天智能。“我们要成为人工智能安全的全球领导者,目前已经将人工智能技术应用于全系列产品”,王智民说。

“不同于人脸识别、语音识别等需要使用大量样本来做有监督学习,无监督学习是人工智能安全发展的关键。有监督学习来做人工智能安全行不通,这条路我们已经趟过了,安全最终还是人与人的较量。而无监督学习对恶意样本的数量和计算要求不高,但对算法和建模的要求很高。”王智民说。

据悉,在六方云的“超弦实验室”中,聚集了国内顶尖的针对安全攻防、算法研究、工业互联网的研究人才。


欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出

原文地址: http://outofmemory.cn/dianzi/12613254.html

(0)
打赏 微信扫一扫 微信扫一扫 支付宝扫一扫 支付宝扫一扫
上一篇 2023-05-26
下一篇 2023-05-26

发表评论

登录后才能评论

评论列表(0条)

保存