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崔偉:三分鐘讀懂物聯網

———— 發佈時間:2020-08-12   編輯:  閱讀次數:91 ————

物聯網英文叫做Internet of Things,簡稱IoT,是隨著互聯網的進一步發展應運而生的。最初,互聯網連接的終端是一臺臺電腦,起到了改變商業流程的作用。

 

接下來,互聯網連接到了人人都有的手機,改變了每個人的生活方式和習慣。

 

再進一步,就是連接到我們身邊的每個設備和物品,讓一切都變得“智能化”(不光是從這些終端上獲取資訊,還要能加以控制),從而改變整個世界的面貌。這種趨勢正在發生之中,日常我們能夠看到的,包括智能手錶/手環、智能門鎖、智能家電,乃至於將來可能出現的“萬物互聯"(Internet of everything)。

 

這個概念最早出現在比爾蓋茨1995年《未來之路》這本書裏(2000年之前上大學的朋友應該對這本極富預見性的書還有印象)。但是,當時還只限於是一種暢想,缺乏相應的技術實現。

 

之後,1999年,美國Auto-ID正式提出了物聯網的概念,當時主要用於目標對象的跟蹤、識別,採用了RFID(射頻標籤)和互聯網的結合。在中國,中科院1999年啟動了相關研究,當時在國內更多稱為傳感網,著重於其終端為各種新型感測器。

 

隨著各種網路、通信、感測器技術的不斷發展,2005年11月17日,在突尼斯舉行的資訊社會世界峰會(WSIS)上,國際電信聯盟(ITU)發佈了《ITU互聯網報告2005:物聯網》,正式提出了“物聯網”的概念。

 

物聯網基本的概念大家都很好理解,就是能夠像操作手機一樣,控制自己身邊的各種物品、設備。但是這個概念直到最近五年,才開始大範圍地落地、開花,源自於一系列配套技術的普及,這包括:RFID、藍牙、4G乃至5G移動通信技術、微機電傳感器(MEMS)、雲服務等。

 

RFID的作用是給每個設備添加一個可以識別的數字標籤,再通過內置的天線發送給信號讀取設備(reader)。跟我們現在掃描二維碼或者條碼的設備不同(barcode scanner),這種讀取器只需要在RFID天線通信範圍內就可以自動接收信號。

 

目前還有一種流行的數字標籤是NFC晶片(近場通信),因為很多新型手機都內置了NFC讀取功能,可以直接用手機獲取這些設備的資訊(有些高端商品或者藝術品通過內置NFC晶片來防偽和提供產品資訊)。

 

藍牙、4G和5G等通信方式,提供的是物聯網終端設備和(雲)伺服器之間,以及設備和設備之間的通信方式。具體選擇哪種,取決於成本、設備類型、所要傳輸的數據量和對通信延遲的要求。譬如,未來幾年將會成為重要趨勢的車聯網(Internet of Vehicle,簡稱IoV),就需要高速、低延遲的通信手段,5G適逢其時。

 

微電機系統(MEMS)是一種由微感測器、微執行器、信號處理和控制電路、通訊介面和電源等部件組成的一體化的微型器件系統,又能縮小到很小尺寸的設備之中,是物聯網得以發展的重要基礎。

 

雲計算和最近開始流行的邊緣計算edge computing),實際上是對物聯網終端所產生的數據,放到雲端或者邊緣設備進行整理、清理、計算、解讀和給出控制命令。依賴傳統伺服器、IDC的模式,無法適應大量終端產生的海量數據,必須依靠雲服務的處理能力和隨時擴、縮規模的能力。

 

在上述這些發展的基礎上,物聯網這幾年有了快速的發展,一方面普通人看到的智能設備在逐漸增加,另一方面更重要的是,在商業、工業中的應用。譬如現在經常提到的工業互聯網、“製造4.0”,核心就是在所有生產、製造、組裝和流通環節設置大量的終端感測器,及時發現問題、採取智能控制,以及通過對各種即時數據的分析(data analytics)發現趨勢和商機。

 

但是,發展過程中也暴露出來很多問題。

 

第一,技術標準的統一和協調問題。不同廠商、不同設備之間的技術標準、介面都可能不同,目前還沒有出現像TCP/IP當年統一互聯網這樣的規範架構。

 

第二,管理平臺問題。物聯網本身是一個複雜的網路體系,各種應用存在很多的交叉,如果缺乏設備之間的協同和統一的平臺管理,就會出現大量的冗餘設備、冗餘資訊,無法形成統一的產業鏈。

 

第三,也是最為重要的一點,是安全性問題。物聯網終端往往暴露在各種自然環境中,一方面需要確保數據的完整性(不會因為惡劣天氣、工作狀況而受損),一方面是要防止有人惡意篡改感測器資訊,甚至通過感測器作為網路入口,對整個網路平臺發動駭客攻擊。資訊獲取和安全保障,永遠都是網路互聯面臨的雙刃劍,對於物聯網也不例外。

 

特別針對第三點,這幾年發展迅猛的區塊鏈技術通過其特有的高度安全、深度加密、資訊不可篡改等特性,提供了一個很好的解決方案。

 

目前,在物聯網+區塊鏈的應用領域做得比較出色的企業有:

 

將物聯網和RFID結合,對商品生產、物流、倉儲、流轉全過程進行監控的沃爾頓鏈專案;

 

結合5G+物聯網+區塊鏈技術,為用5G連接的物聯網設備添加計算、存儲和安全功能的HSN專案;

 

 

利用區塊鏈技術為每個設備添加獨特身份標識的EveriToken專案。