什么是物联网,物联网的应用有哪些?

什么是物联网,物联网的应用有哪些?,第1张

作为一位物联网小白,是时候分享自己对物联网这个庞然大物一些简单的解析了。
众所周知,物联网的范围很广很广。在人们都意识生活离不开互联网的时候,你会发现,其实物联网也无处不在。但是物联网又没有像互联网一样应用的很明显,能够通过音视频表现出来。物联网从2016、2017年的LoRa、NB-Iot等技术站在风口上,到2018年渐渐进入一个平稳期,很多人不确定其方向到底在哪里。
近两年一直从事物联网相关的硬件产品开发,对物联网相关知识有了浅陋的了解,对物联网方向也简单认识。简答发表个人见解。
智能家居
提到智能家居,现在我们首先想到的就是AI音箱,它是智能家居的入口,它融合了AI、物联网、大数据等技术一体,实现了人与物、物与物的相连。此类产品有亚马逊的Echo、小米的小爱、京东的叮咚、阿里的天猫精灵等。已经深入到人们的生活中。与我们的智能家居(家用电器等)相接、控制,提供人们的生活质(bi)量(ge)。未来,智能家居行业将会围绕着AI音箱等作更广的发展。如扩展到智能穿戴设备、智能医疗等方面。
畜牧业、农业物联网应用
我国是一个农业大国,也是一个畜牧业大国。物联网在农业中的应用包括植物生长环境的数据采集、农业物流跟踪、食品安全跟踪、农作物生长控制等。目前的市场来看,物联网在农业方面的应用主要还是应用于农场、果蔬基地等,其他,如物流市场、食品安全市场等都还没有很好的应用。这个和现有技术、成本以及需求等相关
畜牧业主要包括牛、羊、猪、鸡鸭鹅等。物联网在畜牧业中应用案例比较多。例如,网易猪、京东的跑步鸡、牛耳标、羊耳标等。物联网在畜牧业中应用主要是动物数据采集(健康、生长周期等)、实时定位、动物溯源(食品安全)等。现在虽有大量案例,但是技术的成熟型以及产品的必要性一直制约其发展。(只针对畜牧业本身,不涉及对应的物联网+畜牧业+金融贷款的组合产品,因为涉及到畜牧业+金融,现在就可以考虑加入区块链)
工业物联网
工业物联网的市场与应用是我目前认为市场行情最好的,也是目前物联网效果最能体现的应用场景。工厂设备改造、无线监控、设备状态检测、工业园区人员监控等需求非常多。工业物联网的应用主要是现代企业需要提高效率、降低人力成本以及维护成本,而现在的物联网解决方案恰好帮助他们解决了。其次,工业应用不像商用对产品性能以及外观等最求很高,其对使用时间,寿命稳定性等要求比较高。这些恰恰是符合物联网终端设备的要求。还有就是现在的窄带物联网技术满足长距离传输需求,符合工业场所的需求。需求和技术都能满足,所以工业物联网的前景非常明朗。
智慧城市
智慧城市这个概念比较大,智慧城市的目的是方便人们生活,智慧城市的每个部分都离不开物联网,包括安防监控、环保、停车等。智慧城市的发展在一定程度上会方便人们的生活,提高生活质量。但是,从现在已经部署的智慧城市的效果来看,并不明显。个人认为其主要原因是人们对物联网的概念还不深入,一直停留在过去的生活方式中,并且生活中的一些微小的变化并不会立刻显示出来,不会像移动互联网那样表现的特别明显。我们现在要做的就是适应时代的变化,让科技进入生活,改变生活。
物联网的应用远不止这么点,它无处不在,让科技进入我们的生活,让物联网提高我们的生活质量,这个是我们作为物联网产品人的职责。让产品进入生活,改变生活,改变物与物,万物互联。

5G技术能够使任何连接的用电设备感应或智能地响应需求及其他变化,这对能源使用有着深远的影响。因此,可以显著减少制造业、农业、公共交通、公共服务和信息通信技术网络所需要的能源。

类似地,响应式电网将在需要时提供能源,配备5G的住户将能够管理自己的能源使用,从而减少资源浪费。在这篇文章中,我们将着眼于5G将有助于实现的一些最具变革性的环境技术。从智能 汽车 ,到空气质量,再到更高效的能源消耗,5G将为改善我们的环境做出重大贡献。
英国的智能电网已经使用计量、通信和控制技术来管理能源使用,但5G技术将把资源管理提升到一个不同的水平。联网设备(例如智能 汽车 、家庭、建筑物和 体育 场等)能够迅速向当地电网发出需求警报,并做出动态响应。不使用物联网设备时,它将处于休眠状态,这再次大幅降低了能源需求。事实上,最近O2的一份报告认为,这会导致家庭能源使用减少12%,相当于640万吨二氧化碳。风能和太阳能等可再生能源的使用正在增加,但其一致性可能是间歇性的,5G技术将更好管理地这些资源,以平衡生产和消费。
智能城市旨在解决许多影响城市环境的问题,而其中之一就是城市生活对环境的影响。与电动 汽车 、交通信号灯、智能电表、垃圾箱、城市花园等设备相连的传感器将把信息传回给城市规划管理者,他们再根据数据来设计城市,同时能够减少电力使用并减少碳排放。

道路、 汽车 、街道照明、家庭、建筑物以及更多地方的设备和传感器可以提供数据,使当地政府能够利用人工智能系统调整能源支出,也有利于在整个城市实施明智的能源政策,以减少能源使用,监测和管理空气质量,并跟踪电力、水和废弃物。

根据麦肯锡的一份报告,到2025年,智能城市将减少10-15%的温室气体排放,每人每天能够节约25-80升水。
智能路灯是任何智慧城市的关键要素,它可以在几个重要方面改善环境。最明显的是,它能够结合大数据,分析需求,确保只有在居民或交通需要时才亮灯。同样地,街灯与行人也能进行“交流”,照亮行人通道,以确保行人总是被圆形的灯光包围着,但当行人继续前行时,街灯就会熄灭。

2018年O2的一份报告发现,通过采用智能LED路灯,5G传感器和无线技术可以为普通城市节省130万英镑的电费。路灯上也可以安装传感器来监测温度或空气污染。
管道泄漏和其他水资源破坏意味着全球有大量的水被浪费,事实上,美国研究机构布鲁金斯学会(Brookings)在2019年的一份报告中估计:管道破裂、泄漏和水盗窃造成的水损失占全球总供应量的50%,在新兴市场占75%。

在管道或地面上连接物联网传感器,将提醒市政委员会注意管道的损坏或泄漏,以免造成过多的水流失。同样的,在家庭中安装5G智能水表可以限制水源使用。

农田灌溉非常耗水,而且用水时不时会考虑到土壤中的水分。而5G传感器的使用,将确保水不会浪费在不需要的作物上。
由5G驱动的自动驾驶 汽车 还待研发,但如果配上一个能支持数百万联网设备的网络,它的效率肯定会比目前的 汽车 高得多。5G导航将允许人们快速、直接地前往目的地,避免延误,并减少遇上路障的情况。同时也能防止 汽车 排队时释放有毒气体。 汽车 或周边基础设施的传感器会立即提醒维修人员路面损坏情况,从而再次提高效率。
如前所述,土壤中的5G传感器将能够监测水分水平,这意味着在作物上浪费的水将会更少,同时这些传感器也将能够评估作物接收阳光的情况、检查土壤中营养物质的平衡状况以及植物的生长情况,从而防止它们变质。

消费者所购买的农产品中可能也会植入传感器,这意味着住户可以收到冰箱或橱柜中所购买的食品发出的日期提醒,保证食品的最佳形态,前提是它们处于联网状态。

根据联合国粮农组织的一份报告,为消费者生产的食品中约有三分之一丢失或浪费——包括超过40%的水果和蔬菜。
联合国认为,到2050年,68%的人口将生活在人口密集的城市地区,这将导致更多的浪费、交通堵塞和污染。在遍布智能城市基础设施(如路灯、建筑物或路标)的传感器的帮助下,市政委员会将能够利用一个有意义的空气质量系统,获得实时准确的数据。

同时也有利于管理污染热点。空气净化器系统可以安装在智能建筑、 汽车 和消费设备上,也可以连接到5G传感器上,用来探测空气中的颗粒。
世界上大部分的能源都被用于建筑物,采用5G传感器的设计可以显著减少能源消耗。照明、供暖、制冷和其他 *** 作可以根据需要进行分配,建筑物本身也能产生能源(例如通过太阳能,再根据需要重新分配)。

在办公室,5G可以与大数据和人工智能相结合,根据员工的步行情况创造模式,以决定何时应该调整空调、照明、供暖系统。医院等资源密集型建筑也可以利用5G传感器和人工智能,根据 历史 模式帮助重症监护。

在庞大的大学校园或公司里也用得上5G技术,因为那里有许多多功能建筑。此外,物联网设备会检测到人们是否已经离开了大楼,并根据相关情况关闭电源。
5G联网的电表基础设施将减少断电和电力峰值,并帮助消费者减少每月的能源账单,通过远程移动设备提供燃气、电力和用水的读数。与智能电表相连的家庭能源管理系统将允许住户修改他们的公共设施使用情况。

欧盟委员会估计,到2020年,大约会有2亿智能电表和4500万燃气电表投入使用,满足72%的电力用户和40%的燃气用户的用电需求。

这是一个有争议的问题,因为5G基础设施将需要更多的设备、更多的小型发射器和数据中心,所有这些都意味着资源和能源消耗的增加。一些报告估计,到2040年,信息通信技术行业占全球排放量的比例可能从目前的3%跃升至14%——这是一个令人不快的结果。然而,大多数网络公司在设计和构建组件时都考虑到了要显著提高效率。

华为已经在中国建造了几座5G基站,它们使用的是电力管理软件,对发热电子元件的要求也更低,这些基站的用电量比4G基站少20%。同样,5G技术可以根据需要来管理基站内的太阳能或液体制冷,根据《大西洋月刊》(The Atlantic)上的一篇文章,一些欧洲公司已经通过这种方式减少了高达80%的二氧化碳排放。

感知层是物联网的皮肤和五官-用于识别 物体,采集信息。感知层包括二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS、传感器、M2M终端、传感器网关等,主要功能是识别物体、采集信息,与人体结构中皮肤和五官的作用类似。
对我们人类而言,是使用五官和皮肤,通过视觉、味觉、嗅觉、听觉和触觉感知外部世界。而感知层就是物联网的五官和皮肤,用于识别外界物体和采集信息。感知层解决的是人类世界和物理世界的数据获取问题。它首先通过传感器、数码相机等设备,采集外部物理世界的数据,然后通过RFID、条码、工业现场总线、蓝牙、红外等短距离传输技术传递数据。感知层所需要的关键技术包括检测技术、短距离无线通信技术等。
感知层由基本的感应器件(例如RFID标签和读写器、各类传感器、摄像头、GPS、二维码标签和识读器等基本标识和传感器件组成)以及感应器组成的网络(例如RFID网络、传感器网络等)两大部分组成。该层的核心技术包括射频技术、新兴传感技术、无线网络组网技术、现场总线控制技术(FCS)等,涉及的核心产品包括传感器、电子标签、传感器节点、无线路由器、无线网关等。
一些感知层常见的关键技术如下:
l 传感器:传感器是物联网中获得信息的主要设备,它利用各种机制把被测量转换为电信号,然后由相应信号处理装置进行处理,并产生响应动作。常见的传感器包括温度、湿度、压力、光电传感器等。
2 RFID:RFID的全称为Radio Frequency Identification,即射频识别,又称为电子标签。RFID是一种非接触式的自动识别技术,可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据。它主要用来为物联网中的各物品建立唯一的身份标示。
3 传感器网络:传感器网络是一种由传感器节点组成网络,其中每个传感器节点都具有传感器、微处理器、以及通信单元。节点间通过通信网络组成传感器网络,共同协作来感知和采集环境或物体的准确信息。而无线传感器网络(Wireless Sensor Network,简称WSN),则是目前发展迅速,应用最广的传感器网络。
对于目前关注和应用较多的RFID网络来说,附着在设备上的RFID标签和用来识别RFID信息的扫描仪、感应器都属于物联网的感知层。在这一类物联网中被检测的信息就是RFID标签的内容,现在的电子(不停车),收费系统(Electronic Toll Collection,ETC)、超市仓储管理系统、飞机场的行李自动分类系统等都属于这一类结构的物联网应用。


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