物联网

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物联网(Internet of things)就是物体与物体相连的网络。

基本概念

回首计算机发展的几十年时间里,计算机的体积从和一栋房子一样大缩小到一个笔记本的大小。计算速度也逐渐提高,计算设备逐渐小型化。于是有人就想,既然计算机网络这么发达,那么是否可以把其他物理实体也连接到网络中去呢?1999年,在物品编码的技术上,一家美国公司(Auto-ID)提出了物联网的概念。2005年,国际电信联盟指出物联网时代的来临,物联网成为了一项很火的技术。

物联网的设想是,把物理实体(比如说交通工具、建筑物、商品或者其他物体)装备上电子电路、传感器、软件以及网络接口,使得物理实体能够感知外部的世界,然后收集和交换一些有用的信息。

把网络连接的对象从计算机推广到平常的物体,会带来很多的机遇和挑战;比如物联网技术能够更高效地解决一些现实问题,还能带来经济上的收益。专家估计,到2020年,物联网将会涵盖500亿个物品。然而,现在的物联网还处于发展阶段,没有一个统一的标准,安全问题也很突出。

应用范围

物联网的应用范围及其广泛,制造业、环境监测、医疗、交通等领域都可以看到物联网技术的身影。

使用方法及步骤

物联网技术的基本模式是通过装备一些传感器或者无线信号装置赋予物体感知世界的功能。给它一个摄像头,它就有了眼睛;有了麦克风和扬声器它就能处理声音信息;有了网络接口,它就可以跟别的物体说话。具备了一些功能之后,就能够收集周围的信息,收集的信息可以在本地的CPU上处理,但是计算性能有限。它也可以上传到云端处理,然后云端把处理结果发送回来,最后在一些可视化设备上显示出来。

应用案例

案例1-智能工业

案例:智能工业是把物理设备、电脑网络、人脑智慧互相融合的新型工业体系,它将具有环境感知能力的各类终端、移动通信融入到工业生产的各个环节,从而大幅度提高制造效率,改善产品质量,降低产品成本和资源消耗,将传统工业提升到智能化的层面。

解决步骤:利用物联网技术对产品设备监控管理;把设备装上传感器和网络接口,就可以知道谁使用了这台机器,以及我还能及时发现哪个机器出故障,从而快速解决问题。

案例2-智能农业

案例:物联网技术能够实现对环境的检测,一旦环境发生改变,我们可以通过物联网技术采取相应的措施。我们知道,农民最关心的是天气了,因为传统农业缺乏对环境的敏感反应,往往环境发生变化的时候没有反应,导致植物和动物的死亡或者生病。

解决步骤:通过将必要的感知设备与计算机或手机的连接进行实时观察,就能够实时采集温室内的温度、二氧化碳浓度、湿度、光照强度等环境参数,并根据相应的环境参数开启和关闭设备。比如说,当我检测到湿度不够的时候,设备自动喷水对蔬菜进行浇灌,通过这种方式实现对农业的自动化管理。

可以体现的计算思维

物联网的应用体现了一种学习的计算思维。它通过传感器收集一些有用的信息,学习并发现规律,并将处理后的信息反馈给人类使用,提高了人类生产生活的效率。