43、物联网与大数据：医疗健康领域的变革力量

物联网与大数据：医疗健康领域的变革力量

1. 物联网基础概述

物联网（IoT）是互联网发展的下一步，它能让任何事物在任何时间、任何地点进行通信和连接。它是极具前景的新兴技术，对提升生活水平、造福下一代意义重大。

物联网应用包含多个层次，共同构成完整的生态系统，从物理设备组件到数据传输与分析。以下是关键组成部分：
- 传感器 ：用于检测环境变化，将物理特征（如温度、湿度）转换为数字信号。优质传感器需具备对测量特征敏感、不受其他环境因素干扰、不改变采集数据等特性。常见传感器有温度计、光传感器、压力传感器等。传感器可按多种标准分类，如被动/主动、测量技术（电气、化学等）、输出信号类型（模拟/数字）。由于原型开发板和低价传感器的普及，Arduino Uno和Raspberry Pi 2等成为热门选择。
- 网关 ：作为连接物联网设备、系统、传感器和工具的桥梁，同时连接物联网系统与云。网关可进行本地数据处理和存储，基于传感器输入实现现场设备自主控制。其工作原理是解决设备与系统间通信难题，执行协议转换、加密、处理、数据管理和过滤等关键任务。网关的作用包括缩小运营技术与信息技术差距（如优化成本、提高可扩展性、降低电信费用、加快生产、降低风险）、增加安全层级（通过PKI分配唯一身份实现消息加密）、实现现场实时更新（提供更强处理能力，便于固件升级）。
- 通信网络 ：有六种无线通信协议，各有优缺点：
|协议|优点|缺点|应用示例|
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|卫星通信|连接稳定、全球兼容|不能直接从手机到设备传输