感知层由各种传感器以及传感器网关构成,包括二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、二维码标签、RFID 标签和读写器、摄像头、GPS等感知终端。感知层的作用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等神经末梢,它是物联网识别物体、采集信息的来源,其主要功能是识别物体,采集信息。[4]
网络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成,相当于人的神经中枢和大脑,负责传递和处理感知层获取的信息。
应用层是物联网和用户(包括人、组织和其他系统)的接口,它与行业需求结合,实现物联网的智能应用。
关键技术
在物联网应用中有三项关键技术:
1、传感器技术,这也是计算机应用中的关键技术。大家都知道,到为止绝大部分计算机处理的都是数字信号。自从有计算机以来就需要传感器把模拟信号转换成数字信号计算机才能处理。
2、RFID标签也是一种传感器技术,RFID技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术,RFID在自动识别、物品物流管理有着广阔的应用前景。
3 、嵌入式系统技术是综合了计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术为一体的复杂技术。经过几十年的演变,以嵌入式系统为特征的智能终端产品随处可见;小到人们身边的MP3,大到航天航空的卫星系统。嵌入式系统正在改变着人们的生活,推动着工业生产以及国防工业的发展。如果把物联网用人体做一个简单比喻,传感器相当于人的眼睛、鼻子、皮肤等感官,网络就是神经系统用来传递信息,嵌入式系统则是人的大脑,在接收到信息后要进行分类处理。这个例子很形象的描述了传感器、嵌入式系统在物联网中的位置与作用。
物联网分类
1 私有物联网:一般面向单一机构内部提供服务;
2 公有物联网:基于互联网向公众或大型用户群体提供服务;
3 社区物联网:向一个关联的“社区”或机构群体(如一个城市政府下属的各委办局:如公安局、交通局、环保局、城管局等)提供服务;
4 混合物联网:是上述的两种或以上的物联网的组合,但#后台有统一运维实体。
物联网是新一代信息技术的重要组成部分,也是"信息化"时代的重要发展阶段。其英文名称是:"Internet of things(IoT)"。顾名思义,物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思:其一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;其二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信,也就是物物相息。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术,广泛应用于网络的融合中,也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展,与其说物联网是网络,不如说物联网是业务和应用。因此,应用创新是物联网发展的核心,以用户体验为核心的创新20是物联网发展的灵魂。
活点定义:利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式联在一起,形成人与物、物与物相联,实现信息化、远程管理控制和智能化的网络。物联网是互联网的延伸,它包括互联网及互联网上所有的资源,兼容互联网所有的应用,但物联网中所有的元素(所有的设备、资源及通信等)都是个性化和私有化。
物联网博欣将物联网定义为通过各种信息传感设备,如传感器、射频识别(RFID)技术、全球定位系统、红外线感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术,实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程,采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息,与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人,所有的物品与网络的连接,方便识别、管理和控制。
物联网原理
物联网是在计算机互联网的基础上,利用RFID、无线数据通信等技术,构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”。在这个网络中,物品(商品)能够彼此进行“交流”,而无需人的干预。其实质是利用射频自动识别(RFID)技术,通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享。
而RFID,正是能够让物品“开口说话”的一种技术。在“物联网”的构想中,RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息,通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统,实现物品(商品)的识别,进而通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享,实现对物品的“透明”管理。
作者Nicola Brittain
5G将完全支持物联网,从而改变我们的生活,工作和 娱乐 方式。以下18个项目展示了我们可以期待看到的应用。
1 工业机器人
机器人已经在工厂中被广泛使用,特别是在 汽车 工业中。但是,5G的速度和低延迟将“解除束缚”,意味着它们在物理上是自由的。爱立信目前正在与机器人制造商Comau合作,开发用于工业环境的全自动无绳机器人。这些机器人将响应传感器,而不是直接由人工控制。工业机器人还将成为 “个性化”的产品,从而使生产线更加灵活。机器人将使用定制产品的3D图像(称为数字阴影)进行工作,从而使它们能够通过检测质量问题并进行持续改进来优化制造过程。
2 农业机器人
不受束缚的机器人将能够在农田中漫步,通过与传感器的互动来确定哪些作物需要更多的肥料或水,或者哪些作物正在患病。它们还可以利用图像处理软件筛选水果或蔬菜的图像,以确定农产品是否可以销售或者判断农产品发生损坏。一家名为FFRobotics的公司已经开发了一种“新鲜水果收割机”,可以做到这一点。该公司的网站指出,这些机器人采摘水果的速度比人类收割机快十倍。
3 手术机器人
这款机器人将帮助医务人员抬起病人,或在医院周围移动病床和其他设备,但也许更有趣的是,它们还将为手术提供帮助。位于医院的外科医生将能够远程进行手术。爱立信目前正在与伦敦国王学院合作开发触觉手套。这些手套将与患者身边的机器人连接。外科医生将通过虚拟现实(VR)头戴式设备观看手术过程,并通过振动马达感受机器人向手套传递的压力。该技术依赖于5G流两端的手术设备和机器人内的“边缘计算”系统(在本地处理和存储计算)。
4 虚拟手术机器人(远程手术)
VR以有趣的方式使其适用于医学的几种技术之一。今年初,虚拟现实软件专家EchoPixel推出了3D查看器,用于诊断和手术规划。该软件将MRI和CT扫描等2D医学成像数据转换为浮在普通台式机上方的VR图像。医生将能够从图像中 *** 纵和解剖身体部位。未来触觉技术可能会被用于克隆体的不同部分例如皮肤、骨骼和肌腱等,这会给外科医生带来不同的感觉,从而指导他的工作。
5 虚拟现实和保守治疗
5G提供的低延迟为人工和虚拟现实应用提供了比以往任何移动网络迭代更多的潜力。AT&T和Vitas Healthcare正在合作开发一款VR产品,该产品旨在减轻慢性病患者的焦虑和痛苦。患者将戴上耳机并与旨在改善其心理 健康 的场景进行交互,这可能包括在家乡散步或参观秘鲁的Machu Picchu。
6 人工智能诊断
人工智能(AI)已经被用于疾病诊断。例如,在2017年,斯坦福计算机科学家使用计算机视觉工具成功诊断了早期皮肤癌。计算机提供了成千上万的图像,以及数学函数和算法,允许它们提取有意义的模式。5G将增加这项技术的使用率,因为它允许在评估患者症状时进行实时快速学习和计算。英国政府的“产业战略”已经在英国(利兹、牛津、考文垂、格拉斯哥和伦敦)开设了5个新的人工智能研究中心,专注于图像分析。
7 自动驾驶 汽车
最终,无人驾驶 汽车 将是机器人的另一种形式,有超过40多家的制造商正在研发 汽车 机器人。Google的自动驾驶 汽车 尤其有趣,它具有一个旋转式屋顶摄像机,其中包含200米范围内的64束激光束,可以拍摄危险图像以及其他车辆的图像。挡风玻璃上的摄像头可帮助其查看近距离障碍物,例如行人。前后保险杠上的雷达能够看到前方和后方车辆,并且始终保持2-4秒的距离。后部的天线能够从GPS卫星接收到有关 汽车 的位置信息。使用普通 汽车 记录分析道路服务,标记,标志等的地图技术,并将其输入到自动驾驶 汽车 的软件中。自动驾驶 汽车 还可以识别骑车人所使用的信号和手势,并相应地减速。
8 5G无人机
5G无人机已经无处不在,但是一旦启用5G,它们就会发挥更大的作用。尽管关于空中交通安全的法规尚待商定,但专为工业,政府和企业使用而设计的先进无人驾驶无人机已经由Percepto等制造商投入生产。这些开箱即用的解决方案可以进行编程,以执行远程手术,精准农业,国防活动,灾难恢复(继森林大火或其他自然灾害之后),以及检查难以到达的基础设施,例如石油钻机,电力系统或被遗弃的建筑物。他们可能会被不同部门“作为一种服务”租用。
9 AR智能眼镜
增强现实(AR)智能眼镜将以有用的信息覆盖现实世界。该领域的开发人员认为,他们将整个世界变成了桌面。这种眼镜有很多有趣的例子,特别是在工业环境中使用的眼镜。ODG R-7是AR智能眼镜,每个智能眼镜都配有720p立体显示器,这些眼镜不受束缚,并带有各种传感器。工业环境中的现场专家将能够看到现场人员所看到的内容,并且可以使用AI逐步获取有关如何修复故障的说明。可以很容易地看到,这可能会被见习技工或某个与远程工程师接触的修坏锅炉的工人使用。矿工或在危险环境中工作的人可能会通过与眼镜通信的传感器收到潜在气体泄漏的警告。在标准的业务环境中,这些眼镜将提供有用的人脸识别和旅行指导。
10 地铁环境中的5G 娱乐 服务
韩国媒体、文化和 体育 部目前正在与多个韩国机构合作一个名为5G RailNext的项目,为公共交通开发5G信息 娱乐 服务。该项目将首先测试使用AR和混合现实内容的信息 娱乐 移动服务的实时部署。测试将在首尔的一个地铁环境中进行,通过耳机等可穿戴设备提供旅行信息、视频流媒体和 游戏 。
11 与Covid-19战斗的机器人
中国已经成功“拉平”了新冠病毒疫情曲线,每天只报告少数新病例,5G技术在中国抗击新冠病毒的战斗中发挥了不可或缺的作用。
特别引人关注的5G技术使用的巡逻机器人,这些机器人被用于机场等繁忙地区监控市民,并确保人们在公共场所戴口罩。
机器人由广州Gosuncn机器人公司研发,并获得了物联网软硬件专家的技术支持。这些机器人已经被部署在广州、上海、西安和贵阳等城市的机场和购物中心。
12 5G无人机出租车
往返机场和市区非常耗时。那为什么不飞呢?新一代环保型电动垂直起降(eVTOL)飞机(您可以坐在其中的“无人机”)现在处于高级原型阶段。由空中客车,Ehang,Volocopter,Kitty Hawk,Uber Elevate,Terrafugia和PAL-V等公司开发,它们是无飞行员,自主的,航程约50英里。对于从机场到城市或从机场到机场的快速转移,例如在伦敦希思罗机场和盖特威克机场,或纽约肯尼迪国际机场和纽约纽瓦克机场之间的快速转移,这些所谓的“无人机出租车”需要5G驱动的自动空域识别,撞机-避开和设置地理围栏,使他们无法进入敏感区域。预计到2030年,支持5G的空中出租车将成为主流。
13 远程参加奥斯卡颁奖典礼
今年早些时候,时代广场的游客有机会使用支持5G的智能手机在奥斯卡颁奖典礼上“走红地毯”。Verizon凭借其Ultra-Wideband 5G网络的强大功能创造了世界上奥斯卡最佳影片的体验,该网络将红地毯的体验投射给了2500英里之外的纽约粉丝。
Verizon 5G 网将粉丝们从时代广场投射到好莱坞著名的杜比剧院,在那里粉丝们可以看到所有名人的现场表演,就像他们自己站在红地毯上一样。
这是通过在“红地毯”上放置一个Verizon 4K 360度相机来完成的。使用连接到Verizon的5G超宽带网络(可在更高的毫米波频率和更宽的频谱带宽上运行)的5G智能手机,粉丝进入一个虚拟门户网站,将其传输到实时红地毯。
一旦“站在”了红地毯上,观众就可以借助360度摄像头控制观看现场实况。他们可以看到名人实时走过他们,这为观看奥斯卡颁奖典礼提供了一种新颖的方式。
14 5G(AR)服装
在2020年Bafta奖颁奖典礼上,MTV和Channel 4主持人Maya Jama穿着世界上第一件由5G供电的增强现实(AR)服装,发表了未来主义的 时尚 宣言。这件衣服本身是5G用例的 时尚 首创,由英国设计师Richard Malone花了250个小时设计,使用了一系列技术来收集运动和位置数据,并输入到增强现实应用程序中。人们可以通过平板电脑设备上的增强现实应用程序查看, 5G功能连衣裙可以进行数字转换。5G驱动的AR连衣裙的设计师Richard Malone以其独特的作品而闻名,作品以突破织物所能达到的极限而著称,而这款礼服更是让人惊叹。这其中包含12排电线和18个传感器灯泡。为了隐藏所有技术,设计师手工缝制超过100,00针。这件连衣裙使用EE 5G网络对传感器进行跟踪,让Jama和其他人可以使用智能手机与AR服装进行交互。
15 5G智能矿山
2020年,中国移动和华为与中国最大的煤炭生产商阳泉煤业(Yangquan Coal Industry)建立了伙伴关系,成功将下一代网络连接到地下500米处。
据中国新闻媒体报道,阳泉集团新源煤矿的5G网络是中国首个在煤矿井下完成的5G商业服务。预计中国移动和华为之间的伙伴关系将使一支地下团队的劳动力从170多人减少到90人左右,同时还能保持目前的煤炭产量水平。
不过,这只是漫长过程中的第一步,因为这家矿业公司正在搭建5G网络,以期在未来几年内推出其首个“智能矿山”。
阳泉煤业集团并不孤单拥有这项新技术。据中国煤炭工业协会副会长刘峰介绍,中国目前有5,000多个煤矿,已经建立了200多个智能化采矿平台,这些自动化平台都配备了自动化设备。5G网络将成为中国智能矿业发展不可或缺的一部分。
16 5G监测森林
2020年,沃达丰宣布与英国最重要的林业和树木研究组织环境,食品和农村事务部(Defra)和森林研究部建立合作伙伴关系,以使用窄带物联网(NB-IoT)网络监控萨里郡和诺森伯兰郡的两座森林。
在未来五年内,两项将推动工业物联网的网络技术是窄带物联网(NB-IoT)和Cat-M(正式名称为LTE Cat-M1)。据预测,到2025年,工业物联网应用案例将超过可穿戴设备、家庭安全设备和数字家居产品。
该试点项目将使用经过验证的NB-IoT技术在可用的5G网络上工作,以监测树木对英国森林环境变化的反应。
17 5G无人穿梭巴士
Aurrigo是一家总部位于英国考文垂的自动驾驶 汽车 公司,已被选为价值400万英镑的米尔顿凯恩斯MK 5G Create项目的合作伙伴,并将制造和运营一条10人座的航天飞机,该列车从Bletchley火车站出发沿一条短距离的自动路线行驶前往MK Dons 体育 场。
Aurrigo已经在该镇成功完成了无人驾驶 汽车 试验,此前曾为去年的威尔士公开赛高尔夫比赛提供过自动驾驶 汽车 。在这次试验中,Aurrigo将与Milton Keynes委员会,MK Dons,BT和其他五个财团合作伙伴合作,测试5G应用如何创造世界级的访客体验。
该公司将制造和运营一条10人座的班车,沿着一条短短的自治路线从布莱奇利火车站到MK Dons 体育 场,以及两个围绕零售公园周边运营的分离舱。
18 5G物流机器人
瑞典领先的移动网络运营商Tele2成为瑞典斯德哥尔摩地区首家在2020年推出5G网络的公司,并宣布将通过该网络推出一个新的5G机器人试点计划,该公司希望这将使瑞典各地的自动送货变得普遍。
这一试点项目与在线送餐服务“Foodora”联合推出,将使用送货机器人(人们亲切地称其为“Doora”)在斯德哥尔摩进行送货上门服务。Doora有一个摄像头,可以通过5G向Foodora实时发送信息,Foodora可以跟踪和追踪机器人,同时快速向Doora发送数据,该公司希望为客户提供无缝的服务体验。
Doora将在Stureplan附近进行测试,它将被用来运输食物和其他重达20公斤的产品。“Doora”的最高时速为6公里,电池续航时间为8小时,希望在试用后能在瑞典各地的城市见到它。
物联网的应用领域涉及到方方面面,在工业、农业、环境、交通、物流、安保等基础设施领域的应用,有效的推动了这些方面的智能化发展,使得有限的资源更加合理的使用分配,从而提高了行业效率、效益。
在家居、医疗健康、教育、金融与服务业、旅游业等与生活息息相关的领域的应用,从服务范围、服务方式到服务的质量等方面都有了极大的改进,大大的提高了人们的生活质量;
在涉及国防军事领域方面,虽然还处在研究探索阶段,但物联网应用带来的影响也不可小觑,大到卫星、导d、飞机、潜艇等装备系统,小到单兵作战装备,物联网技术的嵌入有效提升了军事智能化、信息化、精准化,极大提升了军事战斗力,是未来军事变革的关键。
一、智能交通
物联网技术在道路交通方面的应用比较成熟。随着社会车辆越来越普及,交通拥堵甚至瘫痪已成为城市的一大问题。对道路交通状况实时监控并将信息及时传递给驾驶人,让驾驶人及时作出出行调整,有效缓解了交通压力;
高速路口设置道路自动收费系统(简称ETC),免去进出口取卡、还卡的时间,提升车辆的通行效率;公交车上安装定位系统,能及时了解公交车行驶路线及到站时间,乘客可以根据搭乘路线确定出行,免去不必要的时间浪费。
社会车辆增多,除了会带来交通压力外,停车难也日益成为一个突出问题,不少城市推出了智慧路边停车管理系统,该系统基于云计算平台,结合物联网技术与移动支付技术,共享车位资源,提高车位利用率和用户的方便程度。
该系统可以兼容手机模式和射频识别模式,通过手机端APP软件可以实现及时了解车位信息、车位位置,提前做好预定并实现交费等等 *** 作,很大程度上解决了“停车难、难停车”的问题。
二、智能家居
智能家居就是物联网在家庭中的基础应用,随着宽带业务的普及,智能家居产品涉及到方方面面。 家中无人,可利用手机等产品客户端远程 *** 作智能空调,调节室温,甚者还可以学习用户的使用习惯,从而实现全自动的温控 *** 作,使用户在炎炎夏季回家就能享受到冰爽带来的惬意;
通过客户端实现智能灯泡的开关、调控灯泡的亮度和颜色等等; 插座内置Wifi,可实现遥控插座定时通断电流,甚者可以监测设备用电情况,生成用电图表让你对用电情况一目了然,安排资源使用及开支预算;
智能体重秤,监测运动效果。内置可以监测血压、脂肪量的先进传感器,内定程序根据身体状态提出健康建议; 智能牙刷与客户端相连,供刷牙时间、刷牙位置提醒,可根据刷牙的数据生产图表,口腔的健康状况;
智能摄像头、窗户传感器、智能门铃、烟雾探测器、智能报警器等都是家庭不可少的安全监控设备,你及时出门在外,以在任意时间、地方查看家中任何一角的实时状况,任何安全隐患。看似繁琐的种种家居生活因为物联网变得更加轻松、美好。
三、公共安全
近年来全球气候异常情况频发,灾害的突发性和危害性进一步加大,互联网可以实时监测环境的不安全性情况,提前预防、实时预警、及时采取应对措施,降低灾害对人类生命财产的威胁。
美国布法罗大学早在 2013 年就提出研究深海互联网项目,通过特殊处理的感应装置置于深海处,分析水下相关情况,海洋污染的防治、海底资源的探测、甚至对海啸也可以提供更加可靠的预警。该项目在当地湖水中进行试验,获得成功,为进一步扩大使用范围提供了基础。
利用物联网技术可以智能感知大气、土壤、森林、水资源等方面各指标数据,对于改善人类生活环境发挥巨大作用。
趋势和特征
物联网近年来的主要显着趋势是由互联网连接和控制的设备的爆炸性增长。物联网技术的广泛应用意味着从一个设备到另一个设备的具体细节可能大不相同,但大多数人都具有基本特征。
物联网为将物理世界更直接地集成到基于计算机的系统中创造了机会,从而提高了效率、经济效益和减少了人力。
物联网设备的数量在 2017 年同比增长 31% 至 84 亿,预计到 2020 年将有 300 亿台。物联网的全球市场价值预计为到 2020 年达到 71 万亿美元。
环境智能和自主控制并不是物联网最初概念的一部分。环境智能和自主控制也不一定需要互联网结构。然而,(英特尔等公司)的研究发生了转变,将物联网和自主控制的概念结合起来,初步成果朝着这个方向发展,将物体视为自主物联网的驱动力。
在这种情况下,一种有前途的方法是深度强化学习,其中大多数物联网系统提供动态和交互式环境。训练代理(即 IoT 设备)在这样的环境中表现得更聪明,无法通过传统的机器学习算法(例如监督学习)来解决。
通过强化学习方法,学习代理可以感知环境状态(例如,感知家庭温度),执行 *** 作(例如,打开或关闭暖通空调)并通过最大化其长期获得的累积奖励来学习。
可以在三个级别提供物联网智能:物联网设备、边缘/雾节点和云计算。每个级别对智能控制和决策的需求取决于物联网应用的时间敏感性。例如,自动驾驶汽车的摄像头需要进行实时障碍物检测以避免发生事故。
通过将数据从车辆传输到云实例并将预测返回给车辆,这种快速决策是不可能的。相反,所有 *** 作都应在车辆本地执行。集成高级机器学习算法,包括深度学习物联网设备是一个活跃的研究领域,使智能对象更接近现实。
此外,通过分析物联网数据、提取隐藏信息和预测控制决策,可以从物联网部署中获得最大价值。物联网领域使用了各种各样的机器学习技术,从回归、支持向量机和随机森林等传统方法到卷积神经网络、LSTM和变分自动编码器等高级方法。
未来,物联网可能是一个非确定性和开放的网络,其中自动组织或智能的实体(Web 服务、SOA组件)和虚拟对象(化身)将可互 *** 作并能够独立行动(追求自己的目标)目标或共享目标)取决于上下文、情况或环境。
通过上下文信息的收集和推理以及对象检测环境变化(影响传感器的故障)并引入合适的缓解措施的能力的自主行为构成了一个主要的研究趋势,显然需要为物联网技术提供可信度。
市场上的现代物联网产品和解决方案使用各种不同的技术来支持这种上下文感知自动化,但需要更复杂的智能形式,以允许在真实环境中部署传感器单元和智能网络物理系统。
以上内容参考 百度百科-物联网
管人的最经典的案例 第二代身份z普通的应用 交通卡 报税卡 会员卡
管物的: 五粮液的产线/仓储物流/防伪溯源
四川 江苏 上海 昆明等地的猪肉溯源
金羽杰羽绒服 美邦服饰的物流仓储管理
等等等等举几个应用例子:1、基于位置的物联网,我们开着车出去吃饭,首先要找一家味道不错的饭馆,只要手机输入地址,类似口碑网一样会给你推荐很多饭馆,同时会显示这些饭馆现在有没有打折,还有没有位置,这些位置具体是靠近玻璃还是靠近厕所,如果你选中一家直接可以预定,当你到饭馆时发现没停车位,你通过手机可以马上知道最近的哪里有停车位,并预定。2、大棚蔬菜可以定时短信或其他形式通知农民伯伯,大棚内外温度,湿度等等,如果温度太低了,在家里按一下大棚空调开关,自动给大棚室内升温3、对人体实施的监控,还是对人历史记录的监控,如人体实时监控科采用两种方法,1、体外测量,结果反馈给你的私人医生等;2、人体植入专业的测量仪器,实时反馈结果给医生或你本人。历史记录监控,则将你每次测量数据和病史情况传送到医生,或自己本人查看
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