物联网基础:架构、使能技术与应用
1. 引言
随着互联网的广泛应用,互联和联网设备的数量不断增加。如今,互联网在学术、研究、商业和个人等各类组织中都得到了广泛使用。互联网领域的快速发展和进步,为相关领域的进一步研究提供了动力。现代人已经习惯了使用互联网,没有互联网的生活似乎难以想象,日常工作甚至家务都离不开它。多年来,技术逐渐以人类为中心,这种技术的演变将消除人与人、人与企业以及人与事物之间的信息不透明问题,不仅影响着人们和企业,还影响着工作场所和家庭。未来10年,智能机器或智能物体技术将得到广泛应用,其中之一就是物联网(IoT)。
物联网是一个快速发展的传感器网络,部署在各种各样的事物或物体上。物联网的主要组件,即传感器、通信网络和执行器,有望在各个领域实现自动化。其主要目标是开发一个智能环境,使所有实体之间能够进行数据的收集和交换。物联网通过将复杂的物理系统简化为虚拟系统,致力于改善人类生活的各个方面。2016年的高德纳炒作周期显示,物联网是当前的热门话题之一。思科的研究估计,到2020年,联网物体的数量将达到约500亿,仅占1.8万亿可联网事物的2.77%。预计未来,联网设备的数量将是总人口的六倍。
2. 物联网
物联网是指日常使用的物体或设备、编程硬件、软件、传感器和网络连接的复杂互联。网络连接可以是有线或无线的,事物可以是有生命的或无生命的。传感器是嵌入或附着在事物上的设备,能够感知或读取数据,并存储这些数据以供进一步分析。例如,使用我们随身携带的智能手机,我们的日常活动可以得到简化、自动化、跟踪或高效分析。物联网的基本要素,如传感器、传感器网络、实时定位、机器学习等,在信息技术领域已经应用多年。
目前,全球尚未有一个被普遍接