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3S MARKET:想擁抱物聯網巨大商機,這篇報導非看不可!
物聯網(IoT)正在改變我們的生活、工作、旅行和經商方式。它甚至是被稱為工業 4.0 的新工業轉型的基礎,也是組織、城市和社會整體數位化轉型的關鍵。足以理解物聯網本質的理由。
什麼是物聯網?這樣看:人們可以使用智慧手機和電腦等設備,連接到數位網路和網際網路,以便共享資訊、聊天、購買等。物聯網本質上使我們能夠將「事物」連接到網路(以及使用網路技術的網路)。
這些事物或物品可以在它們之間交換資訊,並將數據傳輸到其他設備和系統。他們通常也可以接收數據。它們共享的資訊,可以是關於它們所附著的對象和它們所處的環境(透過具有不同參數的多種形狀的感測器)。智慧設備和機器還可以共享有關其內部狀態的資訊。
因此,他們不玩遊戲或在線上購買,而是捕獲數據、共享數據,並且根據具體情況,可以根據收到的數據採取行動。換句話說:實體對象和很多,遠遠超過人。
實體事物可以處理嵌入式技術,使它們能夠完成所有這些工作(因此通常稱為「智慧」),或者可以相當「愚蠢」,但被裝備/標記為連接。物聯網是這些連接的事物、它們如何通信和傳輸數據、使它們能夠這樣做的技術,以及這樣做的原因/目標的統稱。
物聯網是包含嵌入式技術的實體對象網路,用於與其內部狀態或外部環境,進行通信和感知或交互(Gartner 的定義)
雖然物聯網從連接事物的基礎設施開始,但它的好處和風險,主要與建立在這個底層的網路技術、系統和應用有關。理論上,任何東西都可以使用物聯網技術連接到網路:實體對象和生物,包括作為「生物」的動物和人。所有事物或更複雜的實體對象的連接組件,都可以透過物聯網進行唯一辨識和尋址。
示例範圍從面向消費者的設備(例如可穿戴設備和智慧家庭解決方案(消費者物聯網))到企業中的連接設備(企業物聯網),例如智慧辦公室,以及工業資產(例如機器、機器人甚至工人)在智慧工廠和工業設施中(工業物聯網,工業 4.0 的重要組成部分)。
問題不在於你可以連接什麼,而是你為什麼要這樣做:目的,結果。而且這裡有很多潛在的目標,它們決定了你想要連接的東西,這樣你就可以從它們那裡捕獲數據(並且已經從它們發送、在它們之間發送和/或發送給它們)。這就是為什麼你經常會看到工業物聯網、消費者物聯網,以及本概述中提到的更多術語之間的區別。
物聯網設備可以相互通信,並收集和共享即時數據,無需人工干預
因此,物聯網是一個包含許多用例、技術、標準和應用的總稱。此外,它是擁有更多技術的更大現實的一部分。事物和數據是物聯網實現,和意味著什麼的起點和本質。物聯網設備和資產配備了電子設備,例如感測器和執行器、連接/通信電子設備和軟體,以捕獲、過濾和交換有關自身、狀態和環境的數據。
物聯網「物」的連接和物聯網數據的使用,使消費者的生活、商業、醫療保健、行動性、城市和社會的各種改進和創新成為可能。物聯網的潛在目標通常分為物聯網用例:佈署物聯網的原因。示例:數位健康應用、資產跟踪、互聯採礦、智慧城市應用、環境監測和預測性維護。確實很多樣化。
有數百個物聯網用例,具體取決於行業和/或應用類型。一些物聯網用例跨行業存在,而另一些則更垂直。一個例子:資產追踪是一個通用的使用案例。它可能是一個消費者應用,可以知道你的寵物或滑板在哪裡。但這也可能意味著,在一艘巨大的貨船上追踪集裝箱。相同的基本原則,在技術和環境方面存在差異。
物聯網是端點(設備和事物)的互連,可以透過 IP (網路協議)地址,進行唯一尋址和標識。借助物聯網,設備可以連接到網路,感知、收集、接收和發送數據,並透過 IP 技術、平台和連接解決方案,與彼此和應用進行通信。
物聯網是面向客戶的創新、數據驅動的優化和自動化、數位化轉型、研發,以及所有行業的全新應用、商業模式和收入流的重要驅動力。在本 IoT 商務指南中,你可以透過業務示例、應用和研究了解 IoT 的起源、技術和演變。
物聯網是網路發展的合乎邏輯的下一步,是 M2M (機器對機器)網路和技術的延續,建立並擴展了 M2M、行動技術、RFID 等技術。
物聯網融合了行業和業務領域,將資訊技術和營運技術(IT 和 OT)結合起來,為工業轉型(工業 4.0)和工業物聯網或 IIoT 中的一波應用案例做出了貢獻,這是物聯網應用的最大部分和投資。物聯網投資的主要領域(行業和應用案例)包括製造營運、交通運輸、智慧電網技術、智慧建築,以及越來越多的消費者物聯網、智慧家庭自動化和零售。
上下關聯中的物聯網
物聯網也是廣泛的底層技術和服務的總稱,它們取決於用例,反過來又是更廣泛的技術生態系統的一部分,其中包括人工智慧、雲端運算、下一代網路安全、先進技術等相關技術。分析、大數據、各種連接/通信技術、數位孿生、擴增和虛擬實境、區塊鏈等。
從商業角度來看,生態系統,廣義上的伙伴關係、協作、通路夥伴關係、聯盟和創新/協作生態系統也是物聯網的關鍵。
實體設備與嵌入式感測和通信可能性(包括感測器和執行器)的互連並不新鮮,並且在 M2M 網路的意義上具有悠久的歷史,這是下一步和更廣泛的一步。在物聯網中,實體端點透過唯一可辨識的 IP 地址連接;透過嵌入式電子和軟體、物聯網節點和物聯網閘道器、其他連接技術以及雲端、網路和物聯網平台,可以收集、聚合、通信和分析數據(越來越多地在網路邊緣:邊緣運算和霧運算)人工智慧、物聯網和區塊鏈等其他技術的日益融合.
透過利用辨識、數據捕獲、處理和通信能力,物聯網充分利用「物」為各種應用提供服務,同時確保滿足安全和隱私要求。(國際電聯)
物聯網是附加到網路的資訊、交互、交易和行動的一層,這要歸功於配備數據感測、分析和通信能力的設備,使用網路技術。物聯網進一步連接了數位和實體現實,並推動資訊驅動的自動化和商業、社會和人們生活水準的改進。
捕獲、聚合和分析的數據用於多個應用案例,包括維護、人工、半自主和自主決策(其中數據流不僅來自支持物聯網的設備,而且還在它們之間交換、發生在它們內部或以指令的形式發送給他們)、科學研究、即時監控、數據交換、新的商業模式等等。
物聯網是商業及其他領域的現實
全球物聯網(IoT)支出預計將在 2022 年突破 1 萬億美元大關,到 2023 年達到 1.1 萬億美元(IDC)
在多個行業和公司中,利用物聯網的力量創造有形價值,已經有很長一段時間了,正如大量現實生活中的物聯網範例所顯示的那樣。
然而,要等到 2020 年之後,物聯網的炒作、障礙和誤解才能逐漸消失,多個領域的不確定性和挑戰才能得到解決。此外,將需要一種全新的安全方法,特別是因為組織認為,自己被迫在其所有數位計劃和數據保護工作中超越網路安全,採用整體網路彈性方法,物聯網顯著擴大了攻擊面。
了解物聯網
要了解物聯網的優勢、價值、背景甚至技術,查看各種應用和行業的範例非常重要。
儘管物聯網通常被視為一種「事物」,因此人們需要從應用的角度了解工業物聯網、消費者物聯網等領域的差異,除了這些「口味」和術語之外,提到的物聯網應用案例。
物聯網的使用以不同的速度發生。例如,用於製造業數位化轉型的物聯網投資,遠遠高於任何其他垂直行業和消費物聯網 (CIoT) 領域(更多關於製造業中的物聯網)。
儘管全球製造業仍將佔物聯網支出(硬體、軟體、服務和連接)的大部分,但這種情況有望改變。
製造業以及交通運輸和公用事業,是物聯網的三個主要投資領域,並且是所謂的工業物聯網的一部分。
根據 GSMA 的數據,到 2025 年,全球物聯網連接將達到近 250 億
物聯網作為一個不斷發展的現實
儘管我們將在下一個十年的頭幾年,看到挑戰、不同的速度和快速的演變,但物聯網就在這裡。
在商業和工業中,有成千上萬的物聯網應用案例,和現實生活中的物聯網佈署跨越各個產業,我們剛才提到的三個行業佔佈署和投資的重要部分,如圖所示正確的顯示。
在消費領域,有成千上萬種用於各種目的的設備和應用。
關於經濟影響、細分市場、技術和物聯網連接設備數量的預測,也在不斷發展。
即使對於大多數人來說,物聯網設備的數量並不是一個相關的指標,但它卻是最受關注的指標。在過去的幾年裡,關於物聯網設備數量的預測已經被向下審查了。
正如我們將進一步看到的那樣,物聯網的「概念」已經成為現實,它正在影響並將影響商業和社會的許多領域,這需要二十多年的時間。
2021 年,互聯醫療保健、智慧辦公室、遠端資產監控和定位服務推動了對新物聯網應用、技術和解決方案的需求,所有這些都由日益多樣化的網路技術提供支持。(福雷斯特)
儘管已成為現實,但物聯網總體上仍處於早期階段,無論其受到廣泛關注、令人印象深刻的預測和數字,以及許多領域的重大演變和佈署。然而,如果你看看物聯網的整體潛力,我們真的才剛剛開始。
隨著物聯網生態系統中的各種參與者提出平台、新的數據分析模型,甚至不斷發展的定義和觀點,使物聯網項目變得更好、更智慧,標準、技術、成熟度級別、設備和應用不斷發展。與此同時,監管、安全和數據方面的挑戰,正在得到解決 —— 甚至一個通用的物聯網定義仍在爭論中。
物聯網的起源:一切是如何開始的
物聯網的想法可以追溯到很久以前。我們甚至可以追溯到很長一段時間,但將在上個千年末開始,RFID 一直是物聯網的關鍵發展,而物聯網一詞是在 RFID 環境(和 NFC)中創造的,由此我們使用 RFID 跟踪供應鏈管理和物流等,各種操作中的物品。
物聯網的根源和起源不僅僅是 RFID。想想機器對機器 (M2M) 網路。或者考慮連接到銀行間網路的 ATM (自動櫃員機或提款機),就像你使用 ATM 卡付款的銷售點終端一樣。與 RFID 一樣,ATM 的 M2M 解決方案已經存在了很長時間。這些早期形式的網路、連接的設備和數據是物聯網的來源。然而,它不是物聯網。
RFID 的作用和影響
在九十年代,RFID、感測器和一些無線創新等技術,在設備和「物」的連接中產生了多種應用。
那時,RFID 的大多數實際應用都發生在物流、倉庫和一般供應鏈中。然而,有許多挑戰和障礙需要克服,因為我們在 1999 年底,為比利時 RFID 專家撰寫的白皮書中介紹了該專家的目標,該專家針對物流行業(主要是倉儲和工業物流,因為 RFID 仍然很昂貴)。
逐漸地,RFID (以及隨之而來的幾種 NFC 或「近場通信」,無線技術)的使用,在物流和供應鏈管理以外的領域變得流行:從公共交通、辨識(從寵物到人)、電子收費收集(見圖)、門禁控制和身份驗證、交通監控、零售 —— 當時 —— 創新形式的戶外廣告。除其他外,RFID 標籤成本的下降、標準化和 NFC 的增加,推動了這種不斷成長的使用。
從 RFID 和 M2M 到物聯網
標記、追踪、連接和「讀取」和分析,來自對象的數據的可能性,與在千禧年開始時被稱為物聯網的東西齊頭並進。
很明顯,「事物」類型和應用的連接 —— 正如我們在 RFID (以及 M2M 等)中看到的那樣 —— 與互聯網的連接將發生很大變化。它可能會讓你感到驚訝,但連網冰箱的概念,告訴你需要購買牛奶,現在被稱為智慧城市的概念,以及身臨其境的購物體驗的願景(無需條碼掃描和利用智慧即時資訊,透過連接的設備和商品獲得)可以追溯到物聯網這個詞甚至存在之前。
再次,它花了很長時間。此外,我們不應該將物聯網簡化為這些流行和廣為人知的概念,即使消費者對物聯網的關注毫無疑問已經導致對它的關注度越來越高,正如您將進一步閱讀的那樣。
物聯網是如何在 RFID 的背景下創造出來的
根據大多數消息來源,物聯網一詞是 1999 年由麻省理工學院 Auto-ID 中心的聯合創始人Kevin Ashton 創造的,該中心主要從零售物聯網的角度為 RFID 開發標準。
RFID 早在將物聯網作為一個系統討論之前就已經存在,它透過無所不在的感測器連接實體世界和網路。當他在麻省理工學院共同創立 Auto-
ID 中心(現在稱為 Auto-ID 實驗室)時,它也已經存在。
Ashton 曾是 P&G 的一名行銷人員,他想解決他之前在《連線》報導中看到的一個挑戰:特定產品的貨架空空如也。當貨架空空如也時,顯然沒有人可以購買應該在那裡的東西。這是物流和供應鏈的典型問題。Ashton 在 RFID 標籤中找到了解決方案,該標籤仍然過於昂貴,無法將它們貼在每件產品上。當 MIT Auto-ID 中心成立時,由了解解決方案的挑戰,和明顯好處的主要全球零售品牌資助,他被 P&G 「借用」並成為該中心的執行董事,正如 Wired 解釋的那樣。
剩下的就是一個標準系統,解決小型化挑戰,降低 RFID 標籤價格和……歷史。
物聯網定義 —— 不是一件容易的事
物聯網是實體設備透過唯一可辨的 IP 地址,與網際網路和其他網路互連的領域,數據透過嵌入式感測器、電子設備和軟體進行收集和通信。
實體設備要嘛是為物聯網而設計的,要嘛是資產,包括生物,它們配備了數據感測和傳輸電子設備。除了具有設備、感測器、執行器和通信系統的端點維度之外,物聯網還用於描述從連接的事物中,獲取的數據有效地完成了哪些工作。
物聯網描述了一系列應用、協議、標準、架構,以及數據採集和分析技術,其中配備了感測器、專門設計的軟體和/或其他數位和電子系統,透過唯一的 IP 地址或 URI,連接到 Internet 和/或其他網路,並考慮到社會、工業、商業和/或人類目的。
正如你在下文中所讀到的,數據及其獲取、分析和組合成資訊價值鏈,和收益的方式是其中的關鍵。事實上,物聯網的真正價值在於它能夠利用全新的數據來源和數據類型,來實現全新的商業模式、洞察力、參與形式、生活方式和社會進步。
我們的物聯網定義:連接設備的網路,具有 1) IP 地址形式的唯一標識符,2) 具有嵌入式技術或配備了使它們能夠感知、收集數據,並就其所在環境進行通信的技術,以及/或他們自己。
我們更多地從萬物互聯的角度看待物聯網,這又是更廣泛背景的一部分。這意味著什麼將在下面進一步解釋。物聯網不是一個東西。獲取、提交、處理或發送到設備的數據,在大多數情況下,透過網路、固定線路、雲生態系統,或透過為物聯網的特定應用開發的(客製化的)無線連接技術(例如用於 IIoT 的無線技術)。
透過網路、連接的流程和數據連接數位、實體和人類領域,轉化為知識和行動,是這個等式的一個重要方面。近年來,物聯網的重點,已經從單純的連接設備和收集數據轉移到了設備、數據、業務目標、人員和流程的互連,當然在 IIoT 中也是如此。
物聯網中的常見元素
自從該術語首次被創造以來,甚至在此之前,由於包括實體世界(事物)的連接現實的概念,顯然根本不是什麼新鮮事物,就存在嘗試定義物聯網是什麼和手段的嘗試。大多數物聯網定義有幾個共同點:
連接性
所有物聯網定義都包括連接性和網路方面:事物、設備、感測器、對象和/或資產的網路,具體取決於來源。
很明顯,網路和連通性的維度,我們甚至可以說超連通性,需要出現在任何體面的物聯網定義中。有幾種物聯網連接和網絡協議和標準,包括無線和固定的。在大多數現實生活中的物聯網項目中,它是一種組合。
連接發生在各個層面:非常近的範圍(例如設備之間)、更遠的距離(例如設備和雲之間)或非常遠的距離。連接標準也有所不同,具體取決於所需的功率和傳輸的物聯網數據量,從而增加了廣泛的標準和解決方案。連接設備意義上的連接是開始,連接的數據是價值開始的地方。
物聯網中的事物
支持物聯網的資產、設備、實體對象、感測器、連接實體世界的任何東西、設備、端點,不勝枚舉。
它們都是描述事物網路的重要組成部分的術語。有些會在設備中添加諸如 smart 或 smart 之類的詞。假設它們包含的技術賦予它們「做某事」的額外能力:測量溫度或濕度水準、捕獲位置數據、感知運動或捕獲可以捕獲並轉化為數據的,任何其他形式的動作和上下關聯。
物聯網設備需要管理。這就是物聯網設備管理的用武之地:它支持物聯網設備的入職、配置和整體管理。物聯網設備管理可以很簡單(例如在消費者應用中),並且可以使用具有物聯網設備管理功能,或專有供應商解決方案的雲端平台來完成。它也可能很複雜。隨著物聯網平台變得越來越重要,物聯網設備管理通常在此級別上處理,因為設備管理是此類平台的關鍵組件之一。物聯網平台的其他組件包括物聯網數據管理、門禁控制和應用(開發)支持。
物聯網和數據
這是智慧概念的一部分,但它也使我們更接近本質。
你可以透過簡單地描述所有特徵(「它是什麼」)來定義物聯網,但你還需要了解它的目的(「為什麼」)。數據是這個等式的關鍵部分,儘管只是第一步,因為數據本身還不夠。然而,沒有(大)數據就沒有物聯網。
物聯網中的通信
這樣的數據可能並非沒有價值,但它肯定是沒有意義的,除非它被用於某種目的,並轉化為意義、洞察力、智慧和行動。
也許你聽說過良好的舊 DIKW模型(從數據到資訊,從知識到智慧 —— 以及行動)?嗯,物聯網設備收集和感知的數據,需要進行交流,才能開始將其轉化為可操作的資訊,更不用說知識、見解、智慧或行動了。
物聯網、智慧與行動
我們剛剛談到了這方面。然而,在大多數定義中,我們看到智慧僅歸因於網路和/或設備。
雖然我們在許多情況下,當然需要「智慧網路技術」,並且連接的設備具有行動能力,但真正的智慧和行動,在於數據分析和數據的智慧使用以解決挑戰,創造競爭優勢,自動化流程,改進某些東西,我們的物聯網解決方案,想要解決的任何可能的行動。就像沒有(大)數據就沒有物聯網一樣,沒有理解意義、智慧、(大)數據分析、認知和人工智慧等,就沒有有用的物聯網佈署。
自動化
無論項目的範圍或物聯網應用的類型,總是存在一定程度的自動化。
事實上,大多數物聯網應用本質上,都是關於自動化的。這通常伴隨著成本和收益。工業自動化、業務流程自動化或軟體的自動更新:它們都在發揮作用,具體取決於具體情況。你知道那句話:軟體吞噬世界。嗯,它還驅動特斯拉汽車和即將推出的自動駕駛汽車,因此維護、升級等都是關於自動化和軟件的,由感測器和連接設備提供的數據提供支持。
生態系統
意義和超連接性,是我們在關於物聯網是什麼的問題,許多的答案中所遺漏的。
我們過於描述性,只關注技術,而沒有充分考慮目的和明智的行動。顯然,我們可以說這並不是嚴格意義上的物聯網,而更多的是關於萬物互聯或物聯網生態系統或其他東西,但對我們來說,關鍵是不要將物聯網與一堆健身混為一談例如,與某些應用連接的設備。因為,儘管這些是大多數人談論的應用類型,但它們肯定是大多數物聯網用例所在的地方,並且它們與物聯網的原始含義相距甚遠。
不斷變化的物聯網
雖然上述元素在所有物聯網定義中都出現了,但我們錯過了一些在物聯網,從設備和數據到結果和可操作智慧,最終到超 - 數位化轉型 (DX) 和業務的互聯世界。
超連接和整合方面往往缺乏。在設備、人員、流程和資訊,比以往任何時候都更加相互關聯的現實環境中;物聯網的定義和方法只需要提及這些方面,因為物聯網是更廣泛事物的一部分,更多的是關於數據、意義和目的而不是對象。物聯網領域超連接性的一個關鍵要素是,有時提到數位和實體環境的持續橋接,以及人類環境、流程和數據作為粘合劑、促成因素和條件,以在適當用於連接目的時創造價值.
然後還有可能創建新的生態系統,在這些生態系統中,人群使用聯網設備可以帶來新的應用,和社區生態系統的形式。最後但同樣重要的是,我們之前經常提到這一點:沒有安全性就沒有物聯網。
幾乎每個人都同意,我們將越來越少地談論物聯網。
物聯網在兩種意義上都是用詞不當。
- 首先,事物沒有描述其真正含義的本質,並使其看起來像是由連接的事物組成的事物。但是,正如所說,這並不是流行媒體中經常提到的事情。除了涵蓋由無數技術、平台和其他組件組成的龐大互聯生態系統之外,物聯網還更適合技術和組織環境,其中可操作的智慧,是人類和商業價值創造機會的核心。沒有所有這些方面,物聯網就沒有存在的目的和手段。
- 其次,經過多年圍繞互聯冰箱等非常古老的概念和想法的未來願景,當前對連接「事物」所產生的可能性的迷戀,「互聯事物」方面將退居二線,物聯網將成為就像我們今天看網路一樣:連接性增加的明顯現象,就像電力一樣。背後是什麼,感測器、設備、協議、基本的可能性,都無關緊要,除了那些需要在現實生活中,實現物聯網項目並在法規、意義和安全框架內監視技術方面的人。
問題和演變將越來越不是關於物聯網,而是關於更廣泛的數位轉型經濟圖景,其中考慮到結果和整合,事實上,重疊的技術集是給定的。
什麼是物聯網?視覺答案
為了結束關於定義和描述的這一部分,這裡很好地說明了物聯網的廣闊現實 —— 同時也說明了它的含義。
右上角清楚地顯示了物聯網:具有可以感知的 IP 地址的智慧對象(根據用例,收集有關各種參數的數據,例如位置、溫度、濕度水準和數十種可能性)。這些數據被發送到源頭進行處理或分析。
左上部分是「人聯網」。 想想你用來連接網路的所有東西,比如你的智慧手機。正是在這個領域和物聯網的交匯中,當今大多數物聯網消費應用誕生了。一些所謂的消費者物聯網(CIoT)應用,例如可穿戴設備,離不開智慧手機。此外,對於一些控制和監視活動,你將需要某種設備,例如平板電腦,例如在智慧家庭環境中。
圖像底部的球體,由所有沒有 IP 地址且不屬於物聯網的連接對象組成。它們由來已久,主要存在於工業網路領域,我們看到它們遷移到工業物聯網(IIoT)。更換此類設備或對其進行標記,以使其支持物聯網是 IIoT 中發生的事情的一部分。
物聯網的定義:不斷發展的現實
物聯網的定義正在以多種方式演變:
- 行業機構正在更新仍然缺乏標準化的領域的物聯網定義和描述。
- 市場也在不斷發展和改變觀點和定義。無論是分析師還是在物聯網領域非常活躍的公司:他們中的許多人都發明了自己的術語。
- 我們對物聯網的看法發生了轉變。你可以根據事物是什麼和不是什麼來定義事物。你還可以透過關注它們的特徵來定義它們。而且,就我們而言,在定義中要回答的最重要的問題是:我們為什麼以及如何使用「某物」?
- 我們較少關注物聯網的「事物」和技術,而更多地關注物聯網適合的更廣泛的現實和背景。許多用例和對結果(服務)的關注變得更加重要。
雖然物聯網 —— 我們權衡我們的話 —— 作為一個「現實」,具有許多人無法理解的好處和後果,但我們需要改變敘述,並從整體角度看待物聯網:
- 它如何與人、流程、數據、業務、創新、意義等聯繫起來。
- 關於價值生態系統、相關技術生態系統,以及業務和平台生態系統的綜合觀點的結果和目標。
物聯網定義:物聯網是更名和更新的 M2M
2017 年夏天,我們採訪了 Nicolas Windpassinger,他出版一本關於物聯網的書,題為「數位化或死亡」。在他的物聯網書中,Windpassinger 著眼於物聯網的技術、策略和轉型影響。
他在「數位化或死亡」中給出的物聯網定義如下:
物聯網是「資訊社會的全球基礎設施,透過基於現有和不斷發展的可互操作資訊和通信技術互連(實體和虛擬)事物來實現高階服務」。
如果你一直在學習或閱讀有關物聯網的知識,你可能會認出這個定義。它確實是ITU-T Y.2060 建議書中發布的物聯網定義,該建議書可追溯到 2012 年。
距離 Kevin Ashton 創造物聯網(1999)這個詞,已經有一段時間了,但正如 Ashton 1999 年關於他創造物聯網的文章的根源一樣,可以在前面提到的 RFID、感測器和機器對-機器通信等,早已存在於業務中,尼古拉斯寫道,物聯網也經常被稱為機器對機器、機器對基礎設施、智慧物聯網和智慧「某物」。對於 Nicolas 來說,物聯網是機器對機器或 M2M,但隨後重新命名和更新。換句話說:物聯網確實有歷史,知道它確實有助於更好地理解物聯網及其許多方面,甚至是定義。然而,稍後再談。
努力制訂通用的物聯網定義
物聯網適合 —— 並且需要 —— 整合、超連接、數位化轉型,以及當然可操作的數據和資訊的環境,因此它不僅僅是我們都在談論的那個大的連接「事物」。
然而,如前所述,說同一種語言很重要。這也是 IEEE 人員的想法。該協會(IEEE 代表電氣和電子工程師協會)成立於 1963 年,以其在技術標準方面的詳盡工作而聞名。
透過 IEEE 網站上的一個特殊的物聯網頁面,成員可以參與貢獻,引用「物聯網的不斷變化的定義」,你可以下載「邁向定義的物聯網」的最新版本(PDF,無需註冊)物聯網,2015 年 5 月 27 日修訂並發布。
它有 86 (!) 頁長。當然,它不僅嚴格地涵蓋了物聯網的定義,它還提供了關於物聯網生態系統,以及物聯網的技術和社會方面的考慮、演變、規範和各個方面的巨大概述,如下所述。它甚至深入探討了物聯網生態系統視圖中的「事物」等問題。
物聯網的指數級成長
正如我們之前看到的,物聯網還有很長的路要走,隨著多項挑戰的解決,連接設備或「智慧事物」的成長,將在未來幾年繼續呈指數級成長。
從這個意義上說,可以肯定地說,儘管我們一直在談論物聯網,而且許多行業的物聯網已成為現實,但我們仍處於起步階段。儘管物聯網作為一個術語和概念有望消失,成為新常態的一部分,但我們還遠未實現。但是請注意,在業務環境中,當試圖讓項目被接受和完成時,最好關注目標和用例,而不是談論物聯網。
隨著 Gartner 稱之為「力量關係」的指數級成長,流量、儲存、處理能力、數據量、網路能力等許多其他領域也隨之成長。
物聯網存在於許多行業、應用和環境中。一些項目仍處於試點階段,而另一些項目則構成重要流程、營運和創新的支柱。換句話說:物聯網肯定就在這裡,但它改變我們生活、工作和開展業務的方式的程度取決於具體情況。
對連接設備數量的預測 —— 不斷變化的畫面
關於物聯網格局的規模和演變的準確預測,往往集中在連接的設備、電器和其他「事物」的數量,以及支持 IP 的物聯網設備數量的驚人成長,以及他們生成的數據,以及未來許多年的驚人數字。
它看起來好像物聯網仍然無處可去。但請不要誤會:它已經比許多人認為的要大,並且用於比主流媒體通常提到的應用更多的應用。
與此同時,連接設備的成長速度確實驚人且加速。在我們編寫本物聯網指南的第一版時,大約每小時建立一百萬個新連接,並且有大約 5 到 60 億個不同的項目連接到 Internet。到 2020 年,思科預計物聯網中將有 200 億台設備。對 2030 年的估計高達 500 億台設備,一些預測更加樂觀,稱到 2025 年將有多達 1000 億台設備。
事實是,我們將不得不拭目以待,當我們寫下最近的預測時,新的預測已經發布。此外,不同的研究意味著不同的數字,區分物聯網設備、物聯網端點和連接設備很重要,儘管物聯網設備和連接設備經常互換使用。
上下關聯中的各種來源和預測
發布有關預期連接設備數量的數據的來源和速度如此之多,以至於我們計劃了一個部分,其中包含來自多個來源的預測,並且過時了,因此你可以保持最新狀態。
這些預測差異如此之大有幾個原因。其中當然包括有關物聯網的各種不確定性和挑戰,這些不確定性和挑戰受到有關安全和隱私等影響的事件的進一步推動。還有一個事實是,物聯網顯然也被那些有興趣這樣做的人(例如銷售物聯網解決方案的公司)大肆宣傳。
這並不意味著物聯網本身就是一種炒作(它一直在千禧年之初)。然而,關於物聯網的現實、數據甚至定義是如此龐大,以至於所有的預測實際上都只是嘗試,往往符合一種虛偽的觀點。
設備之前的影響、數據和結果
此外,重要的不是連接設備的成長,而是它們如何在更廣泛的物聯網環境中使用,其中連接和支持 IP 的設備、大數據(分析)、人員、流程和有目的的項目的交叉點影響多個行業。
此外,數據方面也很關鍵(同樣是令人興奮的預測),以及如何分析、利用所有這些(大)數據,並將其轉化為行動或可操作的情報,從而創造增強的客戶體驗、提高生產力、更好的流程、社會改進、創新模型,以及所有可能的其他好處和結果。從純粹的數據量和數位世界的角度來看,物聯網的影響是驚人的。
物聯網數據氾濫也對 IT 基礎設施產生影響。雖然一些最近的技術(例如邊緣運算和物聯網)、設備和軟體(例如向邊緣行動的物聯網閘道器和最新一代的物聯網平台,特別是物聯網邊緣平台)有助於應對這一挑戰,但它們肯定還不夠。
預計人工智慧、大數據分析和越來越強大的運算能力,將在邊緣和端到端項目中發揮越來越大的作用,因為我們實際上才剛剛處於物聯網數據洪流的開始。這還不是全部:與整體數據的情況一樣,大多數收集的物聯網數據都沒有被使用或充分利用,並且經常坐下來等待它們可以適應的正確用例。這將進一步增加物聯網數據氾濫。
根據 451 Research 的 2017 年研究,目前物聯網數據風暴主要導致對儲存基礎設施、網路邊緣/外圍設備和伺服器基礎設施的投資增加。然而,雖然公司現在正在邊緣處理物聯網工作負載,以提高安全性、處理即時操作動作觸發器,並降低物聯網數據儲存和傳輸要求,但正如公司發現的那樣,這種情況將迅速改變。
物聯網呈指數級成長的原因
那麼,為什麼物聯網的這種指數級成長,以及人們對其關注度的指數級成長,有時感覺就像是一種炒作?
嗯,首先,今天的物聯網被有效地炒作了(然而,同時又非常真實)。Gartner 針對新興技術的炒作週期顯示,物聯網正處於預期膨脹的頂峰(而 NFC 正處於啟蒙階段)。
物聯網越來越受到關注的原因有很多。雖然你經常會讀到儲存、處理和材料成本的下降,或者使用雲、大數據、智慧(行動)技術/設備等的第三平台。當然,還有一個社會/人的維度與強大的消費者元素。
對物聯網的興起也有很大貢獻的一個因素,當然是在工業物聯網和智慧建築的背景下,僅舉幾例,是 IT 和 OT(操作技術)的融合,其中感測器、執行器等消除了這些傳統上,斷開連接的世界之間的障礙。
物聯網:許多術語和許多口味
隨著公司越來越多地開始投資物聯網技術,和可擴展的物聯網佈署,而不僅僅是試點項目,很快就清楚地顯示,物聯網作為一個術語涵蓋了完全不同的現實,幾乎沒有共同點。
大多數物聯網炒作都集中在面向消費者的設備上,例如可穿戴設備或智慧家庭設備。然而,我們不能重複它,個人健身追踪器,與物聯網在工業市場中的使用之間存在巨大差異,例如物聯網在工業 4.0 願景中佔據中心位置的製造業(例如,你可以考慮一下) IoT 連接或支持 IoT 的設備,例如大型工業機器人或 IoT 物流系統)。
這就是為什麼一開始,就區分工業物聯網和消費物聯網的原因。然而,當你開始分割現實時,這裡也有重疊和最終的困難。發明了廣泛的新術語,來解釋各種現有和新興的物聯網使用形式:機器人物聯網、醫療物聯網,不勝枚舉。
與此同時,一些物聯網解決方案供應商開始提出替代術語。最著名的是思科的萬物互聯,它旨在強調人、數據、流程等的作用。雖然所有這些(以及更多)努力,最終都試圖讓物聯網變得更加切實,但我們看到自 2016 - 2017 年以來,大多數人和公司(包括思科)只是再次開始談論物聯網。工業物聯網(或工業網路)這一術語的使用,也為工業 4.0 的更廣泛背景提供了空間,其中物聯網是我們所描述的現實的一部分。
深入了解其中一些主要的物聯網「子集」
工業物聯網 (IIoT)
物聯網、萬物互聯、消費者物聯網,太多的術語讓人感到困惑。
主要價值和應用,在所謂的工業物聯網或 IIoT 中。老實說,我們開始談論工業物聯網的主要原因之一,是將其與近年來越來越多地使用的物聯網更流行的觀點區分開來:消費者物聯網或消費電子應用,例如連接環境中的可穿戴設備或智慧家庭應用。
工業物聯網定義
工業互聯網聯盟將工業物聯網定義為「使用高級數據分析,實現智慧工業營運,以實現轉型業務成果的機器、電腦和人員」,你還可以在下面的資訊圖中看到。
涵蓋哪些行業?有些人主要關注製造業、石油和天然氣、交通運輸等「重」行業。其他人也將「不那麼繁重」的智慧城市或智慧農業應用程序考慮在內。有時會有一點細線,因為當然你也可以在智慧城市中擁有非常簡單的應用。
在工業物聯網或 IIoT 中至關重要的是上面提到的 IT(信息技術)和 OT(操作技術)的(世界)集成。
目前,IIoT 是物聯網中最重要的部分,例如,遠遠超過消費者應用。
工業物聯網用例、好處和挑戰
工業物聯網與工業 4.0 相關:工業 4.0 中的所有物聯網應用都是 IIoT 的形式,但並非所有 IIoT 應用案例都與歸類為工業 4.0 的行業有關。
工業物聯網的典型應用案例,包括智慧城市中的智慧閃電和智慧交通解決方案、智慧機器應用、工業控制應用、工廠生產線應用案例、狀態監測、農業用例、智慧電網應用和煉油廠應用。
因此,即使該術語不像物聯網那樣是一個總稱,它仍然涵蓋了許多潛在的應用程序和用例。
許多組織正在考慮 IIoT 應用,其中許多已經開始,當然是在製造業或石油和天然氣等早期發展的市場中。但其他人仍在等待或不確定。
消費者物聯網 (CIoT)
5 年前,消費者很少看到物聯網,對他們的私人生活意味著什麼。今天,他們越來越多地這樣做:不僅因為他們對技術感興趣,而且主要是因為一系列新的應用和連接設備已經進入市場。
這些設備及其可能性在幾乎所有涵蓋技術的新聞媒體和網站上,都受到了極大的關注。可穿戴設備和智慧手錶、聯網和智慧家庭應用(Google 的 Nest 很受歡迎,但肯定不是第一個):你們中的很多人都知道這些例子
雖然說出現了一些技術疲勞,但消費環境中的應用與技術魅力的結合,無疑在物聯網日益受到關注方面發揮了作用。當他們開始實施時,消費者的魅力方面超越了所有現實生活的可能性,以及背景和技術現實,使物聯網成為眾多普遍的技術總稱之一。顯然,消費者物聯網市場不僅僅受到新技術魅力的驅動:他們的製造商大力推動市場,因為採用意味著新聞業務的可能性,對數據起著關鍵作用。
消費物聯網和消費電子產品
有了消費者物聯網,我們就完全處於消費電子現實中。
雖然該領域的一些應用已經很流行(例如健身和個人健康),但真正的成長仍然需要真正的到來。
以下是需要首先解決的一些消費電子產品挑戰:
- 更智慧的設備。消費者正在等待更智慧的幾代可穿戴設備和物聯網產品,它們能夠實現更多功能,而無需過於依賴智慧手機,就像當今許多此類設備一樣(想想需要智慧手機的第一代智慧手錶) )。
- 安全。消費者還不信任物聯網,違規行為和這些違規行為的覆蓋範圍,進一步加強了這一點。此外,這不僅關乎設備的安全性,還關乎低數據通信協議(和物聯網操作系統)的安全性等。一個例子:家庭自動化標準 Zigbee 在 2016 年 11 月被證明很容易破解。
- 數據和隱私。除了安全問題之外,還有關於數據使用和隱私的問題。正如我們在對消費電子市場演變的概述中所介紹的那樣,在這些違規行為之前,在數據、隱私和安全方面缺乏信任,已經是一個問題。
- 一個「令人信服的購買理由」。當前被歸類為消費類物聯網設備的設備,仍然相對昂貴、「笨拙」且難以使用。它們通常還缺乏使消費者大量購買它們的獨特優勢。
消費者物聯網市場:關注體驗和收益
工業物聯網的重點更多地放在應用的好處上,而消費者物聯網更多地是關於以客戶為中心的全新沉浸式體驗。
如前所述,消費物聯網通常與智慧可穿戴設備和智慧家電有關,但也與智慧電視、用於消費應用的無人機,和各種具有物聯網連接的小工具有關。
值得注意的是,事實上的消費者物聯網與多個行業的物聯網使用重疊。
如上所述,除了智慧電錶等示例之外,很明顯,CIoT 為設備和應用製造商提供了重要的機會,可以利用數據建立新的收入流,甚至新的合作夥伴關係和生態系統,以各種方式利用這些數據。數據隱私和安全在未來幾年仍將是一個挑戰,但與此同時,具有明顯優勢和注重消費者體驗的新一代設備,將推動市場發展。
RFID在消費者的生活中
RFID 已經走過了漫長的道路。即使你不知道它的含義,你也可以「使用」它。
例子?電子門鎖、許多現代信用卡、帶有 RFID 的身份證,清單很長。
RFID 的使用甚至如此之多,以至於 2014 年底,安全公司 Norton 和 Betabrand 設計師 Steven B. Wheeler 聯手打造了世界上第一款 RFID (和 NFC)阻擋牛仔褲,以避免數據被盜。
商業中的物聯網:萬物互聯 (IoE)
萬物互聯是思科創造的一個術語,但也被其他公司使用。
物聯網過於關注事物,如前所述,它的應用也非常廣泛。這就是為什麼有些人開始區分剛剛提到的消費者物聯網和工業物聯網。
思科和其他公司更喜歡使用萬物互聯這個術語,部分原因是這個總稱問題,部分原因是關注事物,部分原因是為他們的觀點和產品提供背景。但這不僅僅是行銷。萬物互聯或 IoE 描述了物聯網的關鍵方面,即人、數據、事物和流程;換句話說:是什麼造就了企業。重要的是這種混合。此外,萬物互聯的經典例證,也清楚地表明了機器對機器或 M2M 的含義。
物聯網和機器人:機器人物聯網 (IoRT)
你準備好下一個學期了嗎?我們開始吧:認識機器人物聯網,又名 IoRT。什麼意思?
物聯網的主要特徵之一,是它能夠在實體世界和數位(網路)世界之間,建立更強大的橋樑。你可以在所有物聯網用例和工業物聯網中看到它,你可以在所謂的網路實體系統中看到它。
然而,在大多數情況下,重點主要集中在「網路」部分,其中來自感測器的數據基本上,被利用來實現人為干擾的特定結果,並側重於數據分析和「網路」平台。正如 ABI Research 提出 IoRT 概念(今天是真實的)所說的那樣,它發生的方式是,本質上許多應用和業務模型,都是建立在被動交互之上的。
到 2022 年,機器人物聯網市場預計將達到 214.4 億美元
透過將機器人技術添加到方程式中,並在具有嵌入式監控功能的真正智慧設備中轉動設備(機器人),能夠添加來自其他來源的感測器數據、本地和分佈式智慧以及數據和智慧的融合,以允許這些設備確定動作要採取,並讓他們採取這些行動,在預定義的範圍內,你有一個可以控制/操縱食土世界中的對象的設備。
聽起來很複雜還是太未來主義了?工業 4.0(工業機器人和協作機器人)、倉庫自動化(亞馬遜機器人)甚至用於清潔的個人機器人等領域的示例,使其更加有形。IoRT 仍處於早期階段,但下一階段的項目和實現是真實的。IoRT 與消費者和工業物聯網的區別無關,它無處不在。
跨行業的物聯網業務:行業和用例
之前我們提到了今天的物聯網,已經在多個行業中成為現實,比在消費應用中更是如此。然而,景觀發展迅速。
物聯網在各個行業中用於這些行業的許多典型用例。除此之外,還有一長串,事實上跨行業的物聯網應用案例。
由於物聯網在消費和工業領域,以不同的速度被接受和佈署,我們來看看推動物聯網市場和物聯網項目的一些主要行業和應用案例。
垂直行業和物聯網用例支出的模式和轉變
請注意,就物聯網支出而言,最大和/或成長最快的應用案例,並不總是與最大和/或成長最快的行業相關。
雖然預計在應用案例方面,個人健康和智慧家庭應用等與消費者相關的應用案例,將出現高速成長,但大部分支出將由企業承擔。
造成這種現象的原因包括:
- 投資的成本和範圍。在製造或物流等工業環境中,一個成熟的、企業範圍的物聯網項目,比智慧家庭實施要昂貴得多。
- 主要物聯網應用案例和行業的轉變。請記住,物聯網主要是作為一種工業和商業領域的現象開始的。擁有許多現有實物資產的行業,可以實現快速的成本節約和規模效率。這就是為什麼今天他們在物聯網項目上的花費,比我們看到更多「新」設備,而不是現有資產的消費領域的花費更多。
- 消費者物聯網正在迎頭趕上。隨著行業在 2020 年之前一直引領當前的物聯網支出浪潮,事實上它們首先開始以及越來越多的消費者應用案例,和更好(更安全、更有用)的解決方案的出現,意味著消費者物聯網逐漸趕上工業物聯網支出。
- 跨行業物聯網應用的興起,以及消費者和企業在業務驅動的舉措中相遇的場景(例如,在保險中推動遠端資訊處理,在公用事業中推動智慧電錶)對物聯網產生了均衡效應。物聯網的採用和支出。
製造業物聯網
鑑於物聯網的「起源」(記住 RFID)和最典型的(早期)應用案例,製造(目前)仍處於領先地位。
根據我們之前提到的 2017 年初發布的相同 IDC 數據,2016 年製造業的物聯網總支出為 1780 億美元,是第二大垂直市場 - 運輸(支出)的兩倍多,。
Gartner 分析師 Jim Tully 表示,在製造業的問答環節中,安裝了 3.07 億台設備,其中帶有感測器的系統,一直被嵌入到智慧製造和自動化流程中。在 2015 年 5 月對全球物聯網市場成長的預測(2015 年有望成長 19%)中,IDC 預測 2018 年製造業務中的物聯網市場,將達到 988 億美元。驅動因素:效率優化和「連接孤島自動化」。
根據普華永道 2015 年 2 月的一份報告,大多數美國製造商已佈署設備來收集、分析/測量數據,並根據數據採取行動。報告隨附的資訊圖提到了 2014 年 2 月進行的一項調查的數據。根據該調查,34.6% 的受訪者已經安裝了設備和感測器來收集這些數據,另有 9.6% 的受訪者即將在一個年。在美國製造業的所有受訪者中,只有 24% 表示他們沒有計劃實施設備來收集、分析和處理數據。
66% 的製造業先行者表示,物聯網現在對競爭優勢非常重要
美國製造商在製造工廠(32%)中使用物聯網技術,其次是倉庫、擴展供應鏈和客戶環境。
製造業中的物聯網:應用案例
製造業中的物聯網應用案例涵蓋了廣泛的應用,包括:
來自 Verizon 的「市場狀況:2016 年物聯網」的圖表顯示了幾個應用案例中的一些數據和優勢。
零售業務中的物聯網
正如 Tully 所說,零售業正在快速發展,無論是在營運還是面向客戶的情況下。
在其對物聯網市場全球成長的預測中,IDC 還強調了零售,不斷努力將消費者體驗數位化。IDC 發現,零售店的數位看板實際上是 2015 年的主要推動力。還要記住物聯網一詞,是如何在零售和消費品環境中的供應鏈管理背景下首次提到的。物聯網主要在優化流程和物流方面,為零售商帶來了直接的好處。但是,顯然面向客戶和與庫存相關的方面也很重要。
物聯網在零售等領域的使用改變了客戶體驗,帶來了更好的客戶洞察力,促成了新的合作和商業模式,並進一步模糊了店內環境中數位和實體之間的界限。
零售商正在與物聯網合作,採用多種創新和沈浸式方法,從虛擬壁櫥和自助結賬到智慧能貨架(庫存準確性)和聯網自動售貨機。
政府和城市的物聯網
隨著數位化轉型工作在政府轉型優先事項列表中排名靠前,物聯網已經在多個政府活動和層面中得到應用。顯然,政府部門是一個非常龐大的生態系統,政府中的許多物聯網用例也是如此。
除了將物聯網用於國家、地區、超國家、地方和政府相關服務(通常由政府機構或受監管、半受監管和國家贊助的服務提供商提供)之外,物聯網的速度更快或後來經常涉及政府。例如,想想法規。或者政府在能源中的作用。讓我們不要忘記安全和安全。
智慧城市和面向市民的公共服務
在政府環境中,物聯網最著名的應用可能是智慧城市,實際上主要就是智慧城市應用。
智慧城市項目是人們最常聽到的,並且受到很多關注,其中智慧城市應用貼近居民的日常生活。經常提到智慧城市的另一個原因是事實上的智慧城市項目,佔物聯網佈署的很大一部分。想想智慧廢棄物管理(通常是本地事務)、智慧停車和環境監測。
我們看到物聯網出現的另一個領域是面向公民的公共服務。
在很大程度上,智慧城市用例與公共服務中的物聯網用例重疊,因為城市的關鍵任務之一是為市民服務。然而,透過公共服務,我們也超越了地方/城市層面。重疊程度取決於特定國家或地區政府服務的組織方式。例如,面向公民的公共服務中的物聯網計劃,包括已經提到的本地計劃,以及智慧能源(通常與國家贊助的合作夥伴)。
基礎設施、醫療保健、安全和安全
公共服務將我們帶到了基礎設施。同樣,這是一個廣泛的類別,可以由政府生態系統中的多個合作夥伴組織。智慧電網是一個例子,智慧道路是另一個例子(在道路基礎設施是國家或「共享」事務的情況下)。但也要考慮收費等應用。
接下來是安全和保障。在國家層面上,這當然也包括國防和工業 - 軍事綜合體。在更多區域層面,我們看到了智慧照明(公共場所照明與犯罪之間存在聯繫)、各種形式的身份控制、監控等應用。最後但並非最不重要的一點是,物聯網在安全警報、抗擊自然災害等方面的作用。
這將我們帶到了醫療保健,這是另一個正在經歷數位化轉型,並與政府密切相關的行業。從資金到醫療保險和實際護理,全球醫療保健的組織方式不同。但是,總是有政府的組成部分。醫療保健是一個重要的物聯網市場。
此外,政府在公共衛生方面的作用,可以透過使用物聯網採取主動行動並,與私人和國家贊助的合作夥伴合作來加強。順便說一句,公共安全也是如此。一個例子:政府和保險公司之間的合作,利用遠端資訊處理。
物聯網在政府中的無處不在 —— 機會、監管和挑戰
政府確實有數百種方式,可以利用並利用物聯網來改善公民體驗,實現成本節約,並且不要忘記,創造新的收入來源。
後者非常重要,因為許多物聯網項目都會對城市的資金產生影響。一個簡單的例子:如果你在一個城市有一個完美運行的智慧停車解決方案,你會因為所有顯而易見的原因而損失收入。因此,這不僅僅是技術問題,還需要找到創造性的方法,來在全球範圍內改善公民體驗和公民服務,從而使每個人都受益。
這需要時間和計劃,而且正如你所想像的那樣,考慮到政府生態系統的複雜性、大量的協調和協調。
在一些國家和超國家層面,採取了一系列舉措,並預計為一系列「智慧」舉措提供資金,在這些舉措中,城市和政府機構通常也可以從指定區域內的項目範圍,和具有明確目標的議程中受益。與此同時,政府在物聯網安全和監管領域變得越來越活躍,正如所說,總是在附近。以未來的聯網汽車為例。很明顯,政府將大量參與其中,但並不像看起來那麼明顯。只是給你一個想法:在一些國家,由於快速電動自行車的到來,交通法規已經一團糟。你可以想像一旦車輛連接並「智慧」,會發生什麼。
建築物和設施中的物聯網
物聯網在設施管理中發揮著重要作用,其中包括智慧建築。
IT(資訊技術)和OT(營運技術)的融合,在這方面發揮了重要作用,正如它在工業物聯網的快速崛起中所做的那樣。由於物聯網和這種 IT/OT 融合,設施管理人員和建築專業人員可以實現各種目標。這些取決於設施/建築物的性質和範圍。
智慧建築是成長最快的跨行業物聯網應用案例之一。此外,研究顯示,從建築物和 HVAC 等其他結構收集的數據已經很高。最後但同樣重要的是,BMS(建築管理系統)的市場和演變,受到物聯網的強烈影響。根據研究,物聯網是 BMS 市場支出和發展的主要驅動力之一,根據有關 BMS 市場的眾多研究之一,預計 2017 年至 2023 年期間的複合年成長率為 16.7% .
如下圖所示,建築管理系統正在成為連接中心,建築中的端點越來越多,這些端點被多個建築管理系統所利用,但 BMS 扮演著中心和連接角色,因為最終這一切都與分析有關和行動,建築業主想要一個中央平台,BMS 將成為並且事實上已經在很大程度上是。
利用支持物聯網的設施資產中的數據,以及具有嵌入式功能的新物聯網平台和設施管理,正在為建築管理領域,帶來可能性和好處,例如:
- 更智慧的建築安全系統。
- 更智慧的供暖、通風和空調 (HVAC)。
- 更安全、更舒適/健康的工作場所和建築。
- 設施服務品質優化。
- 降低成本,在綠色建築背景下,以及減少能源和水消耗方面也是如此。
- 更好的規劃、營運效率和增強的資源分配。
- 預測性維護和設施維護計劃。
- 設施設備控制、配置和調節。
- 建築管理和建築自動化。
- 能源效率。
- 燈光和房間控制,舒適。
這份清單遠非全面。由於有各種類型的建築物,每個建築物都有自己的挑戰、基礎設施、技術和最重要的目標,因此建築自動化和管理的前景非常廣闊。
僅在燈光和房間控制方面,就有多種控制方式,例如百葉窗控制、空調單元控制等等。
整個建築自動化和管理領域,早在物聯網出現之前就已經存在,由各種專業組成,每個專業都有自己的標準(例如房間控制中的 KNX 或建築管理系統中的 BACnet )、綠色建築(生態和能源)認證計劃/生態法規是關鍵驅動因素,對於 OT 通路合作夥伴而言,技術、網路、解決方案,當然還有目標 (支持物聯網的辦公空間、建築甚至會議室的目標與醫院不同,即使有總是重疊)。
然而,隨著物聯網,這些世界正在融合(並且標準已經演變為 IP)。對於擁有各自技能但很少能夠提供全貌的各種玩家來說,這是一個挑戰和機會。
例如,HVAC 需要與電源管理或建築管理系統完全不同的功能。這就是為什麼像施耐德電氣這樣的公司,已經為各種智慧建築專業開發了合作夥伴和系統整合商認證計劃,所謂的 EcoXperts (EcoXpert 是合作夥伴計劃的名稱)可以學習新技能,連接,擴展到新領域,甚至去隨著物聯網越來越多地主導所有建築領域,多個認證徽章。這些領域的一些參與者有更多的機械背景,其他人有電氣背景,還有一些人,例如系統整合商、客製化和軟體件 (PLC) 背景。
在這些提供者中,我們發現:
- 燈光和房間控制專家。
- 暖通空調等特定領域的專家。
- 玩家在更廣泛的建築管理領域,主要是大型建築。
- 電氣承包商通常更多地參與中小型建築,他們可以提供智慧能源解決方案,或者例如專注於家庭自動化。
- 關鍵電力專家,你通常會在機場、醫院和其他建築物中,找到電力品質和可靠性在所有方面都非常重要的地方。
醫療保健中的物聯網
幾年來,物聯網以多種形式出現在醫療保健領域。
以遠端醫療監控和醫療/醫院資產追踪、監控和維護,作為這些初始應用的典型示例,物聯網在醫療保健領域的面貌正在迅速變化。
在醫療保健物聯網的演變和驅動因素中:
- 消費者/患者方面的意識和參與度不斷提高,從而產生了利用個人醫療保健設備的新模式。
- 從更綜合的角度來看,來自生物感測器、可穿戴設備和監視器的數據,用於即時衛生系統,並為護理人員節省時間、檢測模式、提高意識,並提高護理品質。
- 智能會藥丸和更好的遞送機器人等領域的廣泛創新,有助於提高醫療保健效率和節省資源,同時提高護理品質。
無論是在護理人員和醫療保健提供者、醫療保健支付者、製藥行業、患者(誰應該首先提出並要求它)或更廣泛的醫療保健領域的其他利益相關者層面:我們正在從臨時和早期的物聯網佈署轉變和應用案例,以證明萬物互聯在醫療保健中的重要作用。
下圖顯示了遠端監控作為醫療保健主要應用案例的重要性,從支出的角度來看,直到 2020 年,以及之後幾年的一些生命體徵監測設備的持續成長,其次是醫療保健提供者和醫療保健支付者,計劃如何利用物聯網,最後是智慧醫療保健市場成長數據,基於 IDC、Technavio 和 Grand View Research。
醫療保健物聯網的一些演變和預測:
- 研究顯示,到 2019 年,89% 的醫療保健組織將採用物聯網技術,物聯網將成為 2017 年和 2018 年醫療保健支付者和提供者的舉措的關鍵。
- 未來醫療保健物聯網的主要感知好處,包括提高勞動力生產力 (57%)、節省成本 (57%)、創建新的商業模式 (36%) ,以及與同事和患者更好的協作 (27%)。然而,2017 年 3 月報告的主要好處,是增加了創新 (80%)、整個組織的可見性 (76%) 和成本節約 (73%)。
- 其他研究顯示,可穿戴設備將在醫療保健計劃中發揮關鍵作用,到 2019 年,臨床物聯網設備數據將大大節省臨床醫生的時間(高達 30%),支持物聯網的生物感測器和機器人,在藥物和醫療方面的作用將越來越大。如下圖所示,到 2019 年,醫院的物資交付。
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公用事業和能源中的物聯網
根據 Gartner 的 Tully 的數據,由於多種原因面臨巨大挑戰和轉型,公用事業公司安裝了 2.99 億台設備。除了傳統意義上的公用事業之外,石油和天然氣以及能源領域,也發生了很多事情。
在公用事業公司的許多典型用例中:智慧電錶提高能源效率,從家庭角度(節約、更好的監控等)和公用事業公司的角度(計費、更好的流程,當然還有處理自然資源)更有效的方式,因為它們不是無窮無盡的)和智慧電網(這不僅僅是物聯網)。
汽車中的物聯網
聯網汽車和汽車行業的所有其他發展,也在推動市場發展。
同樣,根據 IDC 的同一項研究,聯網汽車是總體上最熱門的美國市場。聯網汽車是消費物聯網和工業物聯網重疊的典型例子之一。
其他領域的物聯網
其他行業包括醫療保健、交通運輸(「智慧能設備」和感測器已經存在了很長一段時間)、物流、農業等。
再加上消費者的背景,你就知道為什麼它是一個如此熱門的話題了。請繼續關注每個行業的更詳細概述,其中包含實踐中的各種應用範例,以及每個行業的各種應用案例。
物聯網項目和範例
除了查看特定行業中的物聯網用例和應用之外,值得花時間看看它在實踐中是如何被利用的,無論是哪個行業。
在尋找用例時,你將主要找到可以對物聯網佈署,進行分類的場景和目標範例。這些用例傾向於使用不同的分類法,具體取決於使用它們的研究公司或公司。
實際案例和實際佈署意義上的物聯網範例,可幫助你了解實施背後的業務原理。如前所述,無論行業如何,都要檢查它們,因為所尋求的好處和結果,通常是相對普遍的。
下面是我們之前解釋過的幾個例子,看看吧!
工業物聯網業務案例:在 ABB Robotics 開發新的服務產品
這個製造範例,基本上圍繞著透過物聯網創造積極主動和額外(新)服務和收入的能力。
它解釋了 ABB 的工業機器人部門 ABB Robotics 如何將其銷售給客戶的機器人連接起來,並透過這種連接增強了客戶服務等等,利用了可操作的數據和洞察力的力量。該案例基於 Jasper (Cisco) 提供的資訊。
智慧城市物聯網示例:解決格拉斯哥的空氣污染問題
這個物聯網案例適合智慧城市應用序(請記住,智慧城市不僅僅是物聯網,甚至不僅僅是技術)。
更具體地說,這個物聯網示例放大了格拉斯哥市環境和空氣品質監測方面的挑戰。從目標的角度來看,這很有趣,但最重要的是從一個額外的行動組件的角度來看,它極大地增強了城市比以前更好、在更多情況下,進行監控的可能性。本案例基於西班牙 Libelium 的案例研究。
環境基層物聯網示例:洪水預警系統
物聯網通常用於環境環境和潛在危險的監測,如火山爆發,如您在我們關於洪水監測的示例中所見。
密切關注水位上升並收集數據,以便在發生潛在洪水時,更快地警告人們和必要的當地實例,這就是這個特殊案例的全部內容。它具有基層維度,並展示了多個參數(也例如地下水位)的測量,如何在不破壞溪畔的情況下,為更大的利益帶來系統。
IIoT 和工業 4.0 示例:採礦業務案例
如果你認為物聯網和數位化轉型不適合已經存在多年的行業,請再想一想。
面對一系列挑戰,尤其是在 IP 連接方面,保加利亞 Chelopech 的地下礦,被轉變為萬物互聯和工業網路的例子,產生了一些成果,例如產量大幅增加、礦工安全性增強、通信可能性和節省,以前不可能的維護和解決問題的可能性,以及對整體生產的快速洞察。正如金銅礦所有者鄧迪貴金屬公司的首席執行官在 2016 年所說,採礦業也需要顛覆性創新。雖然這發生在切洛佩奇和鄧迪的其他礦山,和其他礦山(力拓、嘉能可等),但許多礦山仍然需要踏上征程。也許這個案例提供了一些靈感。
物聯網與智慧設施管理案例:房地產開發市場的業務創新
物聯網通常用於開發新的服務、收入流,最終甚至是商業模式。
這是工業 4.0 和數位化轉型的精髓。我們之前在智慧建築和智慧設施管理中,處理過物聯網。這是一個結合了在設施管理範圍內,挖掘新收入來源的潛力的案例。
荷蘭建築、房地產開發和商業房地產公司 Heijmans,了解智慧設施管理和智慧建築在辦公樓中的潛力。因此,它開始與其他幾家公司合作,包括辦公樓範圍內的自然生態系統合作夥伴,即清潔公司,以制訂一種解決方案,不僅為其現有和未來的客戶增加服務,而且使辦公室工作人員(數位工作空間)、清潔工、設施經理和高級管理人員的生活,更輕鬆地完成每個已確定目標細分的各種任務和需求。
這導致了一個解決方案,為上述四個目標群體中的每一個提供了一系列控制、規劃、維護和效率工具。對於公司本身來說,這是一種擴展其產品組合、向上銷售並為客戶和任何需要這種解決方案的人,挖掘新收入來源的方式。
物聯網技術:雲、霧運算和邊緣運算
隨著物聯網的創建和越來越多的數據被創建,生成這些數據的分散方式需要不同的方法,其中包括傳輸、處理和分析、驅動(自動化)行動的方式。
從雲到物聯網中的霧
其中一種方法是霧運算,這是一種系統級架構(和邊緣運算的形式),它將雲端的運算、網路和儲存能力,擴展到網路邊緣。
當涉及到大的地理區域時,這一點尤其重要,當數據需要以極快的速度處理,並且數據收集在 Cisco 所稱的極端邊緣時,例如在石油鑽井平台或船舶上。
霧運算並不是解決物聯網項目數據、頻寬、處理和分析要求的唯一技術方面。
還涉及許多其他技術,其中包括我們在下面看到的有關連接性的其他技術。其他技術組件包括中間件、感測器、執行器和其他硬體、雲、我們在下面處理的網路等等。未來,為上述一些挑戰,帶來新的行動方法和解決方案的 5G 無線網路,也將推動物聯網,但這是針對 2020 年及以後的情況。
霧和邊緣運算在物聯網中的作用越來越大
今天,霧運算和邊緣運算這兩個術語可以互換使用,儘管兩者之間存在差異。
到 2022 年,全球邊緣運算市場預計將達到 67.2 億美元,複合年成長率為 35.4%
考慮到非結構化數據前沿的巨大挑戰和機會,關鍵是要關注邊緣運算的演變,當然在更多的工業應用中,隨著數據量的增加,靠近源點的分析將變得越來越重要,一切都在變化到邊緣,網路變得更加智慧,需要很好地分配資源,避免大數據集來回發送過多。
物聯網(主要是工業物聯網)中邊緣運算的持續興起,是 2018 年及之後幾年物聯網的主要發展之一。
- 根據 IDC 的數據,到 2020 年,邊緣基礎設施的支出將達到所有物聯網基礎設施支出的 18%,這是一個很大的數字,因為有相當多的物聯網基礎設施。
- Gartner 預計,到 2022 年,50% 的企業生成數據,將在傳統的集中式數據中心,或雲端之外創建和處理,包括越來越多的物聯網數據(邊緣運算超出物聯網)。
- 物聯網邊緣運算成長的主要驅動力,包括物聯網設備的增加、物聯網項目的規模不斷擴大、物聯網數據氾濫、物聯網的整體採用率不斷提高,由此對網路和頻寬等資源造成壓力,以及也許最重要的是,需要跨無數物聯網用例進行快速數據分析。
在我們關於 2018 年及以後的邊緣運算和物聯網的文章中,透過下面的按鈕,了解更多關於物聯網和邊緣運算的興起以及數據、驅動因素和對霧和邊緣之間差異的解釋。
物聯網設備技術:感測器和執行器
之前我們已經談到了連接設備和物聯網設備,以及物聯網中的「事物」。
雖然大多數人會想到物聯網設備,例如智慧電錶、智慧家電、健身追踪器、智慧燈泡、智慧警報系統,以及在商業和工業中,例如機器人和協作機器人、互聯工業資產、智慧路燈或智慧建築控制,僅舉幾例,物聯網中真正重要的東西,包括這些設備,包含幾個技術組件,這使得它們能夠按照我們在物聯網技術堆棧,第一層的文章中解釋的那樣運行,即物聯網閘道器(見下文)和物聯網平台(另見下文)。
任何物聯網設備顯然都有很多組件:感測器、執行器、電路板、天線、晶片、微機電系統(MEMS)等等。我們不會深入研究最重要的部分:感測器和執行器。
感測器和執行器都是感測器。換能器將來自特定能量形式的特定信號,轉換為具有不同能量形式的另一個信號。
感測器將熱量、濕度、壓力、氣體存在、壓力、加速度等領域的信號,轉換為數位信號,然後發送到控制和/或數據聚合系統,例如感測器集線器或閘道器。它們是所有物聯網數據捕獲的開始,因此必須準確。感測器的確切類型(有一百多種),取決於你想要實現的目標。在某些物聯網用例、項目或設備中,你只有幾個感測器(每個連接的設備),而在其他用例中,通常有數千個。
作為任何給定狀態或溫度狀態變化、氣體存在、位置等的感測和轉換結果的數據,通常從感測器集線器或物聯網閘道器傳輸到雲或數據中心。然而,鑑於所描述的向邊緣行動,以及物聯網閘道器和物聯網平台的功能不斷增加,許多物聯網數據處理和準備(包括分析),可能發生在設備(邊緣)附近,或上述閘道器和平台中。
從某種意義上說,執行器與感測器相反。它們接收到信號或感覺到力或狀態變化(在非物聯網環境中,這也可以是手動操作),這使它們在實體世界中啟動操作。示例包括在檢測到熱量時,打開灑水器、關閉供暖和通風系統、觸發機器人採取行動、將振動或與位置相關的校正系統,投入運行等等。正如有許多類型的感測器一樣,有許多類型的致動器用於各種潛在用途。執行器使半自主或自主決策,能夠在網路實體系統的實體部分進行。
物聯網執行器接收到的數據本質上是數位(電動)的,並且包括一個控制系統。從開關、旋轉、壓力等方面,指令變成了另一種類型的信號和能量。通常,執行器還會報告數據,以便了解所採取的行動,並結合其他數據,可用於更多的洞察、分析或簡單的警報。
智慧感測器和執行器的結合,是物聯網真正實現許多現實生活應用的原因。
物聯網閘道器(GATEWAY)
物聯網閘道器充當物聯網「事物」之間的橋樑,包括它們透過感測器生成的數據和網路、雲、物聯網平台、數據中心,以及另一方面最終利用這些數據和其他(聚合和分析)數據的應用 。
物聯網閘道器在數據的加密、解密、預處理,甚至分析中發揮著重要作用。它們充當具有更多類型和功能的智慧橋樑。
物聯網閘道器是硬體、軟體或兩者的混合。有幾種類型的物聯網閘道器,它們提供的功能和可能性增加了。這是因為物聯網設備越來越多,物聯網數據量不斷增加,最後但並非最不重要的一點是,如前所述,數據分析到邊緣的方式發生了轉變。如果你有更多數據和更複雜多樣的方式,來利用更多數據,並建構物聯網項目,這意味著你的整個技術環境會發生變化,以處理最適合的各種物聯網工作負載。因此,物聯網閘道器正在超越其初始範圍,一方面作為物聯網設備和數據的交叉點,以及通常儲存和/或分析它們的網路、雲端服務或數據中心的某種過濾器和橋樑。
一種典型的「較新」形式的物聯網閘道器是邊緣閘道器。這與提到的邊緣運算的興起有關,因此在雲、網路或數據中心之前進行分析。
根據 2017 年的研究,實際上大多數物聯網數據仍然在數據中心進行分析。然而,只有不到一半的公司進行物聯網數據處理(數據分析、數據聚合或邊緣數據過濾)。這對物聯網閘道器有影響。
請注意,物聯網網關有多種類型,具體取決於使用它們的原因和/或行業。你可以在智慧自動售貨機、家庭自動化應用(一方面聚合和協調智慧家庭設備和感測器之間的數據通信,以及另一方面的雲端服務)、工業物聯網(IIoT 閘道器)等中找到物聯網閘道器。
透過下面的按鈕,了解有關 IoT 閘道器的更多資訊,你還可以在其中找到比上述更高級的圖像,以及 IoT 和 IIoT 閘道器領域的更多演變。
連接和網路技術
是時候看看物聯網連接方面了。為了在設備之間以及從設備到平台、雲端或任何其他目的地傳輸數據,需要網路技術。
在某些應用中,例如在智慧家庭解決方案中,這相對容易,因為在通常相當簡單的用例中,有幾種通用和幾種專有連接解決方案。
連接性傳統上分為PAN (個人區域網)、LAN (局域網)、WAN (廣域網)、MAN (城域網)和NAN (鄰域網)中的(少)解決方案。
這些是我們多年來從電腦網路中普遍了解的概念。要從 PAN 連接到 LAN 和 WAN,或者比方說 Internet,你需要一個閘道器。
物聯網網路和進化中的連通性
今天,各種連接解決方案可以做到這一點,但在不久的過去,你需要的智慧手機、行動網路和其他非物聯網解決方案,無法保證足夠的安全性或品質。
需要從這個角度來看待Semtech ( LoRA )、Sigfox 等 LPWAN 公司的崛起,其重點是以比現有可能性更低的價格,提供足夠的頻寬、低功耗等。除其他外,建構特定網路是非蜂窩 LPWAN 解決方案成功的原因。
今天,這種情況繼續發展和變化。新的 3GPP 標準、行業內及其他行業向 4G LTE 的轉變,是其中的一些演變。無線物聯網協議和技術,預計將在整個物聯網網路層變得更加重要。然而,它現在並且仍然是一個不斷變化的現實。
轉向更多的無線物聯網連接和無線網路技術
與有線網路相比,無線網路技術變得更加重要的原因之一,是它們的靈活性。
這就是物聯網書籍「數位化或死亡」的作者尼古拉斯·溫德帕辛格所說的。如果我們看一下許多無線協議和網路技術,Nicolas 將它們分為五類,並以它們的範圍為起點。顯然,他在下面的資訊圖中直觀地表示,並在他的書中進一步探索的五個無線物聯網網路層段中的各種技術,在數據速率等其他級別上具有不同的範圍和不同的特性。
為了在網路級別對幾種無線技術和協議進行分類,Nicolas 刪除了前面提到的一種網路類型,並添加了一種:鄰近或體域網路,這是一個越來越重要的部分,當然隨著第四個平台的臨近。
Nicolas 將眾多無線物聯網協議和技術分類如下:
- 接近或體域網路:近場通信和 RFID。
- 無線 PAN:從藍牙和 Zigbee 到 Z-Wave、Enocean 和 WirelessHART,僅舉幾例。
- 無線局域網:Wi-Fi 的各種風格,包括由 Wi-Fi 聯盟提出的用於 IoT 目的的 Wi-Fic HaLow 和 DASH7。
- 無線 NAN:Wi-SUN 和 JupiterMesh。
- 無線廣域網:任何 LPWAN,從非蜂窩 LPWA(Sigfox、LoRa 等)到 2G、3G 和 4G 空間,及其他領域的蜂窩技術和標準。
工業物聯網中的物聯網網路和連接性轉變
在工業物聯網中,大多數網絡涉及固定線路連接,例如 DSL、電纜調製解調器、乙太網和 PSTN。
然而,這裡的情況也在演變。例如,根據 ABI Research 的數據,四分之一的新 IIoT 連接將是無線的,因此 LPWA 預計將在 2021 年之前成為成長最快的連接,並且無線領域正在從 2G 轉向 4G LTE。
大多數物聯網案例需要多種連接技術
在許多更高級的物聯網用例和範例中,實際上需要混合連接技術。
再一次,一切都取決於具體情況,而且產品範圍很廣:從固定網路和無線 IP 網路到低速率無線個域網、低功耗廣域無線解決方案甚至衛星;有適用於所有情況的(混合)連接解決方案。
此外,在每種類型的連接解決方案中,通常都有不同的參與者,每個參與者都有自己的特點和規格。
例如:在低功耗廣域連接 (LPWA) 中,用於需要較長電池壽命、數據需求有限且必須覆蓋更廣區域的應用中,有幾個非蜂窩(在許可移動頻譜之外)其中 LoRA、Sigfox、Ingenu 和 Weightless (SIG) 是比較知名的演員。但是,也有更新的蜂窩解決方案(行動營運商的許可頻譜),它們具有各種形式和風格:NB-IoT(窄頻物聯網或 CAT-NB1)、LTE-M(CAT-M1)等。在蜂窩空間中,我們還需要提及 5G 以及 3G 等,你將在下面的示例中看到。同樣的多樣性,也適用於短距離條件下的連接解決方案等等。
這就是為什麼一些 IT 解決方案提供商、電信營運商等在實踐中,提供了混合連接解決方案,以使他們的客戶能夠利用物聯網來滿足他們的特定需求。
物聯網連接難題正變得越來越標準化,但隨著新技術和新標準(如新藍牙版本『藍牙 5、藍牙 MESH』、新蜂窩行動解決方案、其他形式的 Wi-Fi 等)的出現,它並沒有變得越來越容易。各種連接解決方案的龐大生態系統,基於在特定環境中使用的各種標準,例如 Zigbee(參見下面的範例)、Z-Wave 等等,包括特定於供應商的方法,當然在智慧家庭中空間。
重要的是要知道,在任何類型的連接中都沒有適合所有解決方案的解決方案:應用案例和應用驅動需求。
實踐中的物聯網連接範例:結合 Zigbee 和 3G 進行行動空氣品質監測
這是一個示例,說明為什麼你在實踐中經常需要各種類型的連接。
我們已經介紹了空氣品質監測領域的物聯網案例範例,透過該案例,車輛可以四處行駛以補充以前固定系統的空氣品質數據。
如果你查看在案例中使用的連接解決方案,你會看到兩種類型的連接。
- 一種是 Zigbee,它是基於 802.15.4 標準的低速率無線個人區域網路連接解決方案之一。如圖所示,在這種情況下,它用於將貨車頂部盒子中的「感應」環境數據,發送到車輛手套箱中的感測器集線器。
- 第二個是 3G,蜂窩標準,用於將收集到的資訊,發送到雲端及其支持的應用。
我們甚至可以添加另一種技術:GPS(可以進行追踪)。你了解情況越複雜(考慮大規模工業應用),需要的連接解決方案就越多。
未來:5G 和物聯網
幾年後,一場真正的 5G 競賽正在進行。5G 是繼 4G 之後的下一代蜂窩行動技術,具有不同的架構和更高的數據傳輸速度,同時提供即時虛擬實境串流和自動駕駛汽車所需的頻寬。
5G 的最終規格將在 2019 年底準備好,但已經有幾家大型工業物聯網公司,正在研究將 5G 作為異構網路環境中心的可能性和採用。5G 不是為物聯網設計的,它是為無處不在的連接而設計的,數據速率在每秒千兆位範圍內。
雖然預計 5G 只會在下一個十年末,和之後的十年內成為主流,承諾和期望在物聯網中和物聯網中都得到使用。
根據研究公司 IDC 的數據,到 2021 年,由於 5G 的廣泛支持,物聯網用例將推動全球 2000 家最大的上市公司中的 70%,花費 12 億美元購買連接管理解決方案。5G 的市場潛力和它提供的可能性一樣巨大,它重新定義了行動性的概念,也促進了物聯網的無處不在的連接性。
物聯網的 5G 不僅關乎更高的數據傳輸率,還關乎可靠性、延遲和所謂的無邊緣運算。
物聯網平台
為了建構物聯網解決方案,需要不同的組件。有連接或標記的設備,配備感測和數據功能。有我們剛剛解決的連接挑戰,還有分析問題。你需要一個策略。安全不能是事後的想法。名單還在繼續。
另一個變得越來越重要的組件是物聯網平台。該術語用於多種平台,但我們著眼於所謂的物聯網應用支持平台,即真正的物聯網平台。它們在一個軟體解決方案中結合了多種功能,並由數百家供應商提供,其中包括亞馬遜、微軟、SAP 和 IBM 等大公司。
物聯網平台在企業市場中尤為重要,並且有多種風格和形式。根據 IDC (2017 年 11 月 1 日的數據),到 2020 年底,企業將建構的所有新 IoT 應用中,幾乎有一半將利用基於綜合分析功能提供,以結果為中心的功能的 IoT 平台。
如下圖所示,2017 年市場預計將成長 116%。據預測,許多大型組織正在決定選擇,滿足其 2018 年和 2019 年需求的物聯網平台,因此增長肯定還沒有結束。物聯網平台如此重要,2018 年和 2019 年有如此多的組織準備採購,大型物聯網項目正在興起,這對物聯網平台提供商的市場產生了重要影響。一些公司,如 Hitachi Vantara,甚至在 2017 年重新設計了他們的物聯網策略,因此獲得物聯網平台市場的一部分是一個重要的驅動力。
上述 2017 年物聯網平台市場報告的一些要點
- 開放數據和互操作性變得更加重要。
- 至少到 2025 年,物聯網平台的成長仍然很大,兩位數的數字很高。
- 獲得物聯網平台的主要驅動力是更好、更快和更便宜的開發和佈署。
- 人們對開源物聯網平台越來越感興趣。
- 隨著供應商爭相提供更完整的解決方案,市場將經歷整合階段,這些解決方案也可用於垂直行業情況。
物聯網平台有多種形式和形式。在更通用和水準的物聯網平台之上,還有專門的物聯網平台,用於面向特定消費者的應用和應用案例,用於建築管理和設施優化、能源管理、石油和天然氣、運輸、公用事業、製造和其他工業應用(工業物聯網或工業物聯網平台),以及那些越來越多的邊緣應用(邊緣物聯網平台),垂直領域如智慧城市(智慧城市物聯網平台)等。
物聯網和 IPv6
物聯網和 IPv6 齊頭並進。IPv6(IP代表網路協議)是網路和物聯網發展的關鍵一步。
IPv6 允許為地球表面的每個原子提供 100 個可能的 Internet 地址
我們在說啥啊?多年來,可用的 IPv4 地址的數量已經不夠用了,這是一個眾所皆知的事實。隨著網路的不斷發展和物聯網的興起,IPv6 從本質上確保我們不會用完 IP 地址(物聯網也需要這些地址),並且網路的發展不會停止。使用 IPv4,IP 地址將成為一種稀缺商品,並帶來所有必要的後果。
簡單地說,IPv6 保證所有事物,無論是涉及所有「傳統」網路內容,還是物聯網中的許多設備,都將擁有自己的 IP 地址。為什麼?好吧,最新版本的 Internet 協議 v6 只允許更多的 IP 地址,因此可以辨識、定位和通信更多的設備在 Internet 上。
數學:IPv4 適用於或多或少的 43 億個地址(它是 32 位),IPv6(128 位)允許 340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456 個可能的網路地址,或 100 個地球表面的每個原子,正如英國電信的 Tim Rooney計算的那樣。
物聯網和服務網路
在不止一個方面,物聯網實際上是一種服務網路,不僅涉及組織為他們想要實現的物聯網項目所需的服務,而且還涉及佈署作為服務的目標的背景下,利益相關者和即服務經濟
組織對物聯網服務的需求不斷成長。今天,許多物聯網項目,尤其是工業物聯網項目,都圍繞流程自動化和數據分析展開。
除了圍繞自動化、資訊管理和數據分析的服務之外,其他領域也需要物聯網服務。例如,在智慧家庭、智慧城市和智慧醫療保健的背景下,需要專業服務。在實踐和大型項目中,許多服務提供商甚至需要協作,因為你不可能成為所有方面的專家。協作是關鍵。
同時,現實生活中的許多事實上的物聯網佈署,都是關於開發更好的數據驅動服務,無論是在增強客戶服務的意義上,還是在透過更積極地開發服務,來挖掘新收入的意義上,有時甚至是顛覆性的方式,將公司從產品業務模式轉變為服務業務模式。
物聯網與安全
物聯網仍然是一場安全噩夢,儘管人們需要有所不同,而不是一概而論,而是著眼於各種情況。
然而,無論是在消費應用還是工業應用中,都需要解決許多問題。
在新法規的物聯網項目中處理個人數據時,數據控制者和數據處理者在保護和安全方面也有多項職責。此外,還有越來越多的法律和監管合規規則,不僅個人數據受到保護,而且物聯網和新興技術受到監管,安全性也成為焦點。
安全是消費者和工業物聯網的挑戰
從安全的角度來看,消費者物聯網領域可能是最受關注的,因為存在幾個問題,並且安全問題嚴重影響了市場。
埃森哲在 2016 年消費電子展之際關註消費電子市場的趨緩,該公司觀察到,為了彌合當前消費電子市場成長趨緩與下一階段成長之間的差距,預計將由物聯網領域和可穿戴設備中的消費者應用驅動,供應商需要解決這些安全挑戰。
有關物聯網的許多安全挑戰,不僅僅存在於消費電子領域。在業務應用中,超連接的物聯網現實的安全挑戰至少同樣高,更不用說對 IT 基礎設施和數據能力的影響了。
網路犯罪遇上物聯網
連接設備和物聯網越來越多地用於大規模攻擊。
2016 年報告了數次 DDoS 攻擊,包括高達 620 Gbps 的 DDoS 攻擊,導致著名安全記者 Bryan Krebs 的網站在 2016 年 9 月下旬關閉。該攻擊受到了很多關注,也因為它與其他言論自由等問題(Krebs 在公開一個駭客網路,以供僱用後遭到駭客攻擊,攻擊如此密集,以至於 Akamai 不得不停止保護 Kreb 的網站免受 DDoS 攻擊,谷歌將該網站置於其 Project Shield 中)。
人們很擔心很快這種攻擊,甚至更密集的攻擊將成為常態。這不僅僅是關於 DDoS 攻擊。勒索軟體也正在轉向物聯網,安全專家警告說,物聯網是連接現實中被利用的漏洞的級聯效應。除了安全挑戰之外,還需要解決合規性和數據隱私問題。
物聯網安全風險
在物聯網中,感測器相互通信,透過閘道器,連接到物聯網平台,為公司的各種應用提供資訊和觸發。
顯然,這樣的平台需要高度安全,感測器、閘道器和平台之間的通信也是如此。
物聯網安全問題的某些方面
- 設備中的漏洞。
- 修補物聯網設備的困難或不存在的程序。
- 董事會缺乏認識和支持。
- 過於注重節省物聯網項目的成本,而不是投資於基本的安全控制。
- 對整體安全性和萬物互聯所需要的「萬物邊界」關注不夠。
- 缺乏跨網路和應用編程介面 (API) 的標準化。
- 舊設備和流氓供應商。
- 消費者教育和意識。
- 標準化和協議(儘管正在做出認真的努力)。
物聯網安全優先事項和演變
在開始物聯網項目之旅之前,重要的是要意識到安全性不是事後的想法,而是任何數位策略的端到端部分。
許多物聯網企業安全專業人員仍然沒有即時監控物聯網設備,隨著安全性得到更多關注,和物聯網設備監控的物聯網平台被迅速利用,這種情況預計將在 2017 年和 2018 年發生變化。
你可以在物聯網安全級別上,期待的其他演變和事實包括:
- 隨著行業參與者加快安全步伐,以成為值得信賴的合作夥伴,違規事件不斷發生。
- 更複雜的威脅和更複雜的設備使用已經存在,並需要緊急解決方案。
- 消費者物聯網的發展可能會延遲。
- 用於佈署物聯網項目的生態系統的變化。
- 最安全的連接選項的選擇越來越多,具體取決於用例。
- 處理數據和保護生成數據的端點的不同方式。
- 組織將在設備發現、入職和監控方面進行更多投資,以獲得可見性,並能夠進行即時監控。
安全和工業物聯網
工業物聯網以及 IT 和 OT 的整合帶來了特定的安全挑戰,許多工業物聯網應用案例和工業網路中典型的技術/人為因素也是如此。
網路安全是減緩工業物聯網 (IIoT) 採用的主要原因之一。查看有關 IIoT 和安全性的其他資源的演變、挑戰和解決方案。
物聯網安全和物聯網安全投資的興起
物聯網安全現在受到如此多的關注,預計它將暫時對公司的物聯網生產力產生影響,因為它們被推動並準備在安全方面進行更多投資。
此外,隨著我們接下來的處理,法規即將出台,不僅僅是佈署物聯網項目的公司,在安全方面進行了更多投資。擁有硬體製造商、解決方案提供商和整合商的整個物聯網生態系統,不可避免地 —— 在某些情況下 —— 被迫在更高程度上關注安全性。
除了安全之外,還有前面提到的人身安全問題。一些技術,如區塊鏈,也被視為提供更可靠和值得信賴的物聯網的方法。然而,物聯網安全當然不僅僅包括數據或交易。
它需要這種整體方法。根據 2017 年 11 月 1 日 IDC 在其 2018 年全球物聯網 10 大預測中的數據,該公司指出,到 2020 年,與物聯網設備相關的潛在網路安全和實體安全問題,將迫使全球最大的 2000 家上市公司的 CIO,增加支出物聯網安全性提高了 25%,這解釋了上述暫時中和企業生產力收益的原因。
物聯網和法規
隨著數據已成為數位轉型經濟和物聯網中的關鍵商業資產,以及許多相關技術,圍繞連接數據及其利用方式,新的監管框架正在規劃和/或佈署。這當然與安全問題有關,其中包括數據隱私和數據保護風險。
物聯網在多個應用案例中利用個人數據。想想無人駕駛汽車、用於私人或醫療保健應用的可穿戴設備、保險中的遠端資訊處理、物聯網和行銷、智慧家庭,清單是無窮無盡的。
物聯網、GDPR 和電子隱私法規
保護個人數據,在違反和不合規的情況下,可能面臨巨額罰款,是《通用數據保護條例》或 GDPR 的基石。
該歐盟法規影響所有處理歐盟公民個人數據的組織(「數據主體」,他們擁有比以往更多和更強的數據主體權利) ,無論該組織實際居住在何處,或在何處進行處理。換句話說:為遵守 GDPR 做好準備非常重要一般而言,但也與物聯網有關。為什麼?因為隨著物聯網的出現,一系列技術、設備、應用案例、應用和流程非常具體,卻令人驚訝地被忽視了。如果你已經或計劃以任何方式,佈署涉及歐盟公民個人數據的物聯網項目,你必須了解 GDPR 並做好準備。在具有個人數據處理的物聯網項目範圍內,尤其要查看你是否可能需要進行數據保護影響評估。
同樣在歐盟的第二項立法,將影響物聯網可以做什麼和不可以做什麼,是電子隱私法規。該文本目前尚未定稿,但一旦定稿將產生重大影響,因為它涵蓋了跨電子通信通路的隱私,並且文本草案明確提到了物聯網。
物聯網與監管:意識非常重要,合規驅動市場
由於其他地區和特定垂直行業,即將面臨有關物聯網和相關技術的法規,意識、準備和資訊非常重要。
這需要工作,但我們在 GDPR 和 ePrivacy 法規範圍內編寫了物聯網指南,該指南將隨著其他立法和法規的添加而更新,以幫助你入門。例如,還有監管機器人和人工智會的意圖。
從積極的方面來看(在任何物聯網項目中,安全和避免數據洩露都不能成為事後的想法),監管變化也將推動物聯網在消費者和商業/工業應用中的採用,其中數據、隱私正如你在安全和工業物聯網的上一節中所讀到的,安全仍然是關鍵挑戰,因為事情是這樣的:沒有信任,什麼都沒有。
分佈式賬本技術:區塊鏈和物聯網
物聯網應用和區塊鏈(或分佈式賬本技術)有望齊頭並進。
由於兩者都是分佈式的,並且區塊鏈被設想用於涉及交易,和與新形式合同交互的應用作為其他好處,預計區塊鏈背後的技術,可以作為保存物聯網設備分類賬的基礎,它們如何/什麼通信和他們的狀態數據。
分佈式賬本技術(本質上是支持比特幣但可用於許多其他原因的「區塊鏈」背後的技術)被視為增強物聯網合規性的一種方式。
然而,由於使用分佈式賬本技術,問責制和審計追踪,並不是區塊鏈和物聯網融合的唯一好處。
在資訊圖中,IBM 提到了將區塊鏈用於物聯網的 3 個主要好處:
- 建立信任
- 降低成本
- 加速交易
物聯網、人工智慧和機器學習
我們之前提到了物聯網、人工智慧和大數據分析的融合,如何為下一代技術打開大門。其中包括可視化技術和電腦運算介面的新應用。
然而,人工智慧和認知必然會在物聯網中,發揮越來越大的作用。在許多領域和出於許多原因都是這種情況。下面是一些。
- 隨著我們在建築管理空間等多個工業市場的邊緣進行自主決策,人工智慧不可避免地成為必需品。機器人物聯網、製造中的自主流程和工業 4.0 等領域也是如此,不勝枚舉。
- 僅舉幾例,在醫療保健和生命科學等領域,物聯網數據的增加和數據源的整體增加,導致數據雪崩,只有人工智慧才能幫助理解所有這些數據,並將物聯網和感測器數據轉化為可操作的情報。事實上,人工智慧是理解非結構化數據的唯一方法,並且在越來越多的非結構化數據,滿足參與的應用中得到利用。如果我們將今天的海量數據與物聯網,仍將要添加的數據進行比較,後果是顯而易見的。
就像其他數據密集型領域的情況一樣,在物聯網領域更是如此,人工智慧是在資訊海洋中,從數據轉移到有形價值的唯一途徑,這些資訊海洋被感知、發送、分析和利用,並在邊緣進行分析許多工業應用。
一方面,人工智慧和機器學習與物聯網之間,有更多的融合和協作領域,但很明顯,人工智慧和物聯網在無數應用中齊頭並進。高管們也理解這一點。根據前面提到的 2017-2017 年版物聯網晴雨表,物聯網不僅會變得更加整合,而且會在此過程中推動人工智能的採用。絕大多數高管 (79%) 同意,在 2017 年至 2022 年期間,超過一半的組織將使用人工智慧和機器學習來理解物聯網數據。
商業環境中的物聯網:銷售/實現用例和結果
雖然物聯網很重要,但重要的是要記住,商務人士通常不會在他們的工作和項目計劃範圍內,向他們的老闆談論物聯網。如果他們這樣做,最好阻止它,除非 CEO 和 CFO 是 IT 專家。
業務主管通常甚至不會用更多……術語來談論用例,例如智慧城市或智慧電網。最後,他們知道他們需要進行數位化轉型,物聯網是真正顛覆性的遊戲規則改變者,但他們的工作是解決挑戰、創新和優化活動和目標的功能。簡而言之:很少有 LOB 高管會嘗試向 CEO 推銷物聯網項目,也沒有多少人會試圖說服董事會,或 CFO 相信智慧計量項目的好處。但是,以後一個例子為例,如果他們想出一種方法來降低成本、獲得有價值的見解、開發新的收入來源,並提高客戶滿意度,例如,如果他們進行了數學計算,他們肯定會成功。
物聯網到底有多重要?
物聯網將極大地改變我們的生活和組織,正如雲端運算和大數據已經發生重大轉變一樣,網路和行動設備徹底改變了世界,機器人和 AI(人工智慧)影響,並將深刻影響我們的生活,區塊鏈是一個重大的遊戲規則改變者,工業 4.0 將顯著改變製造業和工業市場的面貌。
但是有一個問題!很容易說,網路、手機、智慧手機和社交媒體改變了很多東西,就像它們多年來一樣。很難說物聯網究竟將如何 —— 以及多快和在哪裡 —— 改變我們的生活。我們看到了它在組織、醫療保健領域的表現,其中物聯網是數位健康的關鍵,等等。
然而,對於物聯網和更「近期」的現實,如工業 4.0 和最新形式的人工智慧,現在還處於早期階段。此外,現在有很多人認為技術將解決所有挑戰,而這很少能做到。有些人甚至認為,因為你可以向物聯網添加東西,所以你應該盡你所能。這是炒作和物聯網解決方案,提供商努力的一部分。然而,正如數位化轉型甚至網路等現象所顯示的那樣,事情的變化並不總是那麼快,也不會朝著某些人想要的方向發展。對於物聯網(和其他),還有監管措施、安全問題、關於失業的問題等等。
雖然物聯網無疑確實是一組技術和應用案例的一部分,這些技術和用例將改變許多事物(從城市和汽車到房屋和工廠),但我們還沒有到那裡,也不知道它會多快和如何發生。沒有一個關於物聯網基本方面的單一預測,例如到第 x 年的連接設備數量,這在較長時期內已經實現,並且到目前為止對預測的調整一直是減少。
物聯網本質上仍然是將物質事物連接到網路。正如我們所介紹的,這些東西包括設備、機器、感測器和對象,以及以新穎的方式對動物和人等生物,進行上下相關的條件和狀態監視器。任何作為具有唯一網路地址(IP 地址)的端點連接到網路,並且可以感知和發送數據的東西都是物聯網的一部分。端點是使對像在物聯網上唯一可辨識的原因。它可以是系統、設備、連接到動物的標籤,或連接到人類的感測器和通信系統的(部分)。
然而,物聯網的主要好處是能夠利用數據,並以前所未有的方式將其轉化為行動和洞察力。為此,物聯網在由多種技術和合作夥伴,組成的生態系統中運行。這就是物聯網的真正價值開始的地方。
考慮到這些因素,制定物聯網戰略至關重要。
物聯網常見問題
物聯網 (IoT) 被定義為資訊社會的全球基礎設施,透過基於現有和不斷發展的(新的)可互操作的資訊和通信技術互連(物理和虛擬)事物來實現高級服務。
透過連接包含嵌入式技術的實體和虛擬事物,以與其內部狀態或外部環境進行通信和感知或交互,可以利用來自實體對象和機器的數據。這些數據被聚合、分析並用於智慧、決策和應用,包括連接設備本身的自主操作。
物聯網的架構或技術堆棧由不同的層組成,就像其他網路一樣。已經定義了一個 6 層架構,其中每一層都包含不同的技術、軟體和設備。四層是分層的或垂直的,兩層是橫向的或水平的。
垂直層是:
連接的「事物」和物聯網設備。
物聯網閘道器。
物聯網平台。
物聯網應用。
水平層是:
物聯網網路技術。
物聯網安全技術。
物聯網不是發明。它使用現有和新的可互操作技術和系統,來連接事物並利用來自這些連接事物的數據。物聯網是網路、M2M(機器對機器)通信、RFID(射頻辨識)和其他連接事物的技術的進一步發展。物聯網一詞是由 Kevin Ashton 創造的,「用來描述一個系統,其中網路透過無處不在的感測器連接到實體世界」。
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