物联网 - 快速指南

物联网 - 概述

物联网系统允许用户在系统内实现更深入的自动化、分析和集成。它们提高了这些区域的覆盖范围及其准确性。物联网利用现有和新兴的传感、网络和机器人技术。

物联网利用了软件的最新进步、硬件价格的下降以及现代人对技术的态度。其新的和先进的元素给产品、商品和服务的交付带来了重大变化；以及这些变化的社会、经济和政治影响。

物联网 - 主要特点

物联网最重要的特征包括人工智能、连接性、传感器、主动参与和小型设备的使用。下面对这些功能进行简要回顾 -

人工智能- 物联网本质上使任何事物变得“智能”，这意味着它通过数据收集、人工智能算法和网络的力量增强生活的各个方面。这可能意味着一些简单的事情，比如增强你的冰箱和橱柜，以检测牛奶和你最喜欢的谷物食品何时耗尽，然后向你喜欢的杂货店下订单。
连接性- 新的网络支持技术，特别是物联网网络，意味着网络不再完全依赖于主要提供商。网络可以以更小、更便宜的规模存在，同时仍然实用。物联网在其系统设备之间创建这些小型网络。
传感器- 如果没有传感器，物联网就会失去其独特性。它们充当定义工具，将物联网从标准的无源设备网络转变为能够与现实世界集成的主动系统。
主动参与- 当今与互联技术的大部分交互都是通过被动参与发生的。物联网引入了主动内容、产品或服务参与的新范例。
小型设备——正如预测的那样，随着时间的推移，设备变得更小、更便宜、更强大。物联网利用专用小型设备来提供其精度、可扩展性和多功能性。

物联网 - 优势

物联网的优势遍及生活方式和商业的各个领域。以下列出了物联网必须提供的一些优势 -

提高客户参与度- 当前的分析存在盲点和严重的准确性缺陷；正如所指出的，参与仍然是被动的。物联网彻底改变了这一点，以实现与受众更丰富、更有效的互动。
技术优化- 改善客户体验的相同技术和数据也可以改善设备的使用，并有助于更有效地改进技术。物联网开启了关键功能和现场数据的世界。
减少浪费- 物联网使改进领域变得清晰。当前的分析为我们提供了肤浅的见解，但物联网提供了真实世界的信息，从而可以更有效地管理资源。
增强的数据收集- 现代数据收集受到其局限性及其被动使用的设计的影响。物联网将其从这些空间中分离出来，并将其准确地放置在人类真正想去分析我们的世界的地方。它可以准确地描述一切。

物联网 - 缺点

尽管物联网带来了一系列令人印象深刻的好处，但它也带来了一系列重大挑战。以下是一些主要问题的列表 -

安全性- 物联网创建了一个由通过网络进行通信的持续连接设备组成的生态系统。尽管采取了任何安全措施，但该系统几乎无法提供控制。这使得用户面临各种类型的攻击者。
隐私- 物联网的复杂性在没有用户积极参与的情况下提供了大量极其详细的个人数据。
复杂性-一些人发现物联网系统在设计、部署和维护方面很复杂，因为它们使用了多种技术和大量新的支持技术。
灵活性- 许多人担心物联网系统与另一个系统轻松集成的灵活性。他们担心发现自己面临多个相互冲突或锁定的系统。
合规性——物联网与商业领域的任何其他技术一样，必须遵守法规。当许多人认为标准软件合规性是一场战斗时，它的复杂性使得合规性问题显得异常具有挑战性。

物联网 - 硬件

物联网系统中使用的硬件包括远程仪表板设备、控制设备、服务器、路由或桥接设备以及传感器。这些设备管理关键任务和功能，例如系统激活、操作规范、安全、通信和检测，以支持特定的目标和操作。

物联网 - 传感器

物联网中最重要的硬件可能是其传感器。这些器件由能源模块、电源管理模块、射频模块和传感模块组成。RF 模块通过信号处理、WiFi、ZigBee、蓝牙、无线电收发器、双工器和 BAW 管理通信。

传感模块通过各种有源和无源测量设备管理传感。以下是物联网中使用的一些测量设备的列表 -

序列号	设备
1.	加速度计	温度传感器
2.	磁力计	接近传感器
3.	陀螺仪	图像传感器
4.	声学传感器	光传感器
5.	压力传感器	气体RFID传感器
6.	湿度传感器	微流量传感器

可穿戴电子产品

可穿戴电子设备是佩戴在头部、颈部、手臂、躯干和脚上的小型设备。

智能手表不仅帮助我们保持联系，而且作为物联网系统的一部分，它们允许提高生产力所需的访问。

当前的智能可穿戴设备包括 -

头部- 头盔、眼镜
颈部- 珠宝、项圈
手臂- 手表、腕带、戒指
躯干- 衣服、背包
脚- 袜子、鞋子

智能眼镜帮助我们享受更多我们重视的媒体和服务，当它们成为物联网系统的一部分时，它们提供了一种新的生产力方法。

标准设备

台式机、平板电脑和手机仍然是物联网不可或缺的一部分，作为指挥中心和遥控器。

桌面为用户提供了对系统及其设置的最高级别的控制。
平板电脑以类似于桌面的方式提供对系统主要功能的访问，并且还可以充当遥控器。
手机允许修改一些基本设置，还提供远程功能。

其他关键连接设备包括标准网络设备，如路由器和交换机。

物联网 - 软件

物联网软件通过平台、嵌入式系统、合作伙伴系统和中间件解决其网络和行动的关键领域。这些单独的主应用程序负责物联网网络内的数据收集、设备集成、实时分析以及应用程序和流程扩展。他们在执行相关任务时利用与关键业务系统（例如，订购系统、机器人、调度等）的集成。

数据采集

该软件管理传感、测量、光数据过滤、光数据安全和数据聚合。它使用某些协议来帮助传感器与实时的机器对机器网络连接。然后它从多个设备收集数据并根据设置进行分发。它还通过在设备上分发数据来反向工作。该系统最终将所有收集到的数据传输到中央服务器。

设备集成

支持集成的软件将所有系统设备绑定（依赖关系）以创建物联网系统的主体。它确保设备之间必要的合作和稳定的网络。这些应用程序是物联网网络的定义软件技术，因为没有它们，它就不是物联网系统。它们管理各种应用程序、协议和每个设备的限制以允许通信。

实时分析

这些应用程序从各种设备获取数据或输入，并将其转换为可行的操作或清晰的模式以供人类分析。他们根据各种设置和设计分析信息，以执行与自动化相关的任务或提供行业所需的数据。

应用和流程扩展

这些应用程序扩展了现有系统和软件的范围，以实现更广泛、更有效的系统。它们集成了用于特定目的的预定义设备，例如允许某些移动设备或工程仪器访问。它支持提高生产力和更准确的数据收集。

物联网 - 技术和协议

物联网主要利用标准协议和网络技术。然而，物联网的主要支持技术和协议是 RFID、NFC、低功耗蓝牙、低功耗无线、低功耗无线电协议、LTE-A 和 WiFi-Direct。与通用系统的标准统一网络相比，这些技术支持物联网系统所需的特定网络功能。

NFC 和 RFID

RFID（射频识别）和 NFC（近场通信）为身份和访问令牌、连接引导和支付提供了简单、低能耗和多功能的选项。

RFID 技术采用 2 路无线电发射器-接收器来识别和跟踪与物体相关的标签。
NFC 由电子设备（通常是移动设备和标准设备）的通信协议组成。

低功耗蓝牙

该技术支持物联网功能的低功耗、长期使用需求，同时利用具有跨系统本机支持的标准技术。

低能耗无线

该技术取代了物联网系统中最耗电的部分。尽管传感器和其他元件可以长时间断电，但通信链路（即无线）必须保持在监听模式。低能耗无线不仅可以减少消耗，还可以通过减少使用来延长设备的使用寿命。

无线电协议

ZigBee、Z-Wave 和 Thread 是用于创建低速率专用区域网络的无线电协议。这些技术功耗低，但与许多类似的选项不同，它提供高吞吐量。这增加了小型本地设备网络的功能，而无需支付典型成本。

LTE-A

LTE-A（即 LTE Advanced）对 LTE 技术进行了重要升级，不仅增加了覆盖范围，还减少了延迟并提高了吞吐量。它通过扩大其范围为物联网提供了巨大的力量，其最重要的应用是车辆、无人机和类似的通信。

WiFi直连

WiFi-Direct 无需接入点。它允许以 WiFi 速度进行 P2P（点对点）连接，但延迟较低。WiFi-Direct 消除了经常导致网络瘫痪的网络元素，并且不会影响速度或吞吐量。

物联网 - 常见用途

物联网在所有行业和市场都有应用。它的用户群体涵盖从希望减少家庭能源使用的用户到希望简化运营的大型组织。事实证明，随着技术的进步以及我们向遥远的未来想象的先进自动化迈进，它不仅有用，而且在许多行业中几乎至关重要。

工程、工业和基础设施

物联网在这些领域的应用包括改善生产、营销、服务交付和安全。物联网提供了监控各种流程的强大手段；真正的透明度可以提高改进机会的可见性。

物联网提供的深层控制允许对这些机会采取快速、更多的行动，其中包括明显的客户需求、不合格产品、设备故障、分销网络问题等事件。

例子

琼经营着一家制造工厂，为制造设备制造防护罩。当防护罩的成分和功能的法规发生变化时，新的适当要求会自动在生产机器人中编程，并且工程师会收到关于他们批准更改的警报。

政府和安全

物联网应用于政府和安全可以改善执法、国防、城市规划和经济管理。该技术填补了当前的空白，纠正了许多当前的缺陷，并扩大了这些努力的范围。例如，物联网可以帮助城市规划者更清楚地了解其设计的影响，并帮助政府更好地了解当地经济。

例子

琼住在一个小城市。她听说最近她所在地区的犯罪率激增，并担心深夜回家。

当地执法部门已通过系统标志收到有关新“热点”区域的警报，并增加了警力。区域监控设备检测到可疑Behave，执法部门已调查这些线索以防止犯罪。

家庭和办公室

在我们的日常生活中，物联网提供了从家庭到办公室再到我们经常与之开展业务的组织的个性化体验。这提高了我们的整体满意度，提高了生产力，并改善了我们的健康和安全。例如，物联网可以帮助我们定制办公空间以优化我们的工作。

例子

琼从事广告工作。她走进办公室，办公室认出了她的脸。它会根据她的喜好调整灯光和温度。它会打开她的设备并打开应用程序到她最后的工作点。

在她到达之前，她的办公室门检测到并认出了一位曾多次造访她办公室的同事。琼的系统自动打开该访客的消息。

健康与医学

物联网推动我们迈向想象中的医学未来，利用复杂医疗设备的高度集成网络。如今，物联网可以极大地增强医学研究、设备、护理和紧急护理。所有元素的集成提供了更高的准确性、对细节的更多关注、对事件的更快反应以及持续改进，同时减少了医学研究和组织的典型开销。

例子

琼是急诊室的一名护士。接到电话称一名男子在争吵中受伤。系统识别出患者并提取他的记录。在现场，护理人员设备捕获关键信息，自动发送给医院的接收方。该系统分析新数据和当前记录以提供指导性解决方案。在转运过程中，系统中每秒都会更新患者的状态。系统提示琼批准药品分发和医疗设备准备的系统操作。

物联网 - 媒体、营销和广告

物联网在媒体和广告中的应用涉及定制体验，其中系统分析并响应每个客户的需求和兴趣。这包括他们的一般Behave模式、购买习惯、偏好、文化和其他特征。

营销和内容交付

物联网的功能与当前技术、分析和大数据类似且更深入。现有技术收集特定数据以随着时间的推移生成相关指标和模式，但是这些数据通常缺乏深度和准确性。物联网通过观察更多Behave并以不同方式分析它们来改善这一点。

这会带来更多信息和细节，从而提供更可靠的指标和模式。
它使组织能够更好地分析和响应客户需求或偏好。
它仅通过提供相关内容和解决方案来提高企业生产力和战略，并改善消费者体验。

改进的广告

当前的广告存在过度且针对性较差的问题。即使采用当今的分析方法，现代广告也还是失败了。物联网承诺提供不同的个性化广告，而不是一刀切的策略。它将广告从噪音转变为生活的实际组成部分，因为消费者通过物联网与广告互动，而不是简单地接收广告。这使得广告对于在市场上寻找解决方案或想知道这些解决方案是否存在的人们来说更加实用和有用。

物联网-环境监测

物联网在环境监测中的应用非常广泛——环境保护、极端天气监测、水安全、濒危物种保护、商业化农业等等。在这些应用中，传感器检测并测量各种类型的环境变化。

空气和水污染

目前的空气和水安全监测技术主要使用手工劳动以及先进的仪器和实验室处理。物联网改进了这项技术，减少了对人力的需求，允许频繁采样，扩大采样和监测范围，允许进行复杂的现场测试，并将响应工作与检测系统结合起来。这使我们能够防止严重污染和相关灾难。

极端天气

尽管目前使用的功能强大、先进的系统可以进行深度监控，但它们使用雷达和卫星等广泛的仪器，而不是更精细的解决方案。他们针对较小细节的仪器缺乏对更强大技术的同样准确的定位。

新的物联网进步有望提供更细粒度的数据、更高的准确性和灵活性。有效的预测需要在范围、仪器类型和部署方面具有高度的细节和灵活性。这样可以及早发现并及早做出反应，以防止生命和财产损失。

商业化农业

当今复杂的商业农场在相当长的一段时间内一直在利用先进技术和生物技术，然而，物联网引入了更多更深入的自动化和分析。

许多商业农业，如天气监测，都缺乏精确性，并且在监测领域需要人力。其自动化程度也仍然有限。

物联网使操作能够消除系统功能、农业分析和监控中的大量人为干预。系统检测农作物、土壤、环境等的变化。他们通过分析大量、丰富的数据集来优化标准流程。它们还可以防止健康危害（例如大肠杆菌）的发生并可以更好地控制。

物联网 - 制造应用

目前使用的制造技术利用标准技术以及现代分销和分析。物联网引入了更深入的集成和更强大的分析。这以前所未有的方式打开了制造业的世界，因为组织已经完全发展为产品交付，而不是松散地捆绑在一起的供应商、制造商和分销商的全球网络。

智能产品增强

就像内容交付中的物联网一样，制造业中的物联网可以提供更丰富的实时洞察。这大大减少了投入这一领域的时间和资源，而传统上该领域需要在产品上市之前、期间和之后进行大量的市场研究。

物联网还降低了与推出新产品或修改产品相关的风险，因为它提供了更可靠、更详细的信息。这些信息直接来自市场使用和买家，而不是来自不同可信度的各种来源。

动态响应市场需求

供应市场需要保持一定的平衡，受到经济状况、销售业绩、季节、供应商状况、制造设施状况、分销状况等多种因素的影响。对于当今的全球合作伙伴来说，与供应相关的费用提出了独特的挑战。相关的潜在或实际损失可能会极大地影响业务和未来的决策。

物联网通过确保在系统级别更多地管理精细细节来管理这些领域，而不是通过人工评估和决策。物联网系统可以更好地评估和控制供应链（包括大多数产品），无论需求高还是低。

降低成本、优化资源利用并减少废物

物联网提供了生产设施和整个链条中传统劳动力和工具的替代品，从而削减了许多以前不可避免的成本；例如，传统上需要人工进行的维护检查或测试可以使用物联网系统的仪器和传感器远程执行。

物联网还增强了运营分析，以优化资源使用和劳动力，并消除各种类型的浪费，例如能源和材料。它分析从源点到终点的整个过程，而不仅仅是特定设施中某一点的过程，这使得改进能够产生更实质性的影响。它从本质上减少了整个网络的浪费，并将这些节省的成本返还给整个网络。

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提高设施安全性

由于工艺、设备和产品处理带来的风险，典型的工厂会遭受许多健康和安全危害。物联网有助于更好的控制和可见性。它的监控范围遍及整个设备网络，不仅监控性能，还监控危险的故障和使用情况。它帮助（或执行）分析和修复或纠正关键缺陷。

产品安全

即使是最复杂的系统也无法避免故障、不合格产品和其他进入市场的危险。有时这些事件与制造过程无关，而是由未知的冲突引起的。

在制造业中，物联网有助于避免召回并控制不合格或危险产品的分销。其高水平的可见性、控制和集成可以更好地包含出现的任何问题。

物联网-能源应用

物联网在制造业中的优化特性也适用于能源消耗。物联网支持多种能源控制和监控功能，可应用于设备、商业和住宅能源使用以及能源领域。大多数组织和个人以前无法获得详细分析的优化结果。

住宅能源

技术的兴起推高了能源成本。消费者寻找减少或控制消费的方法。物联网提供了一种复杂的方法来分析和优化使用，不仅在设备级别，而且在整个家庭系统中。这可能意味着简单地关闭或调暗灯光，或更改设备设置并修改多个家庭设置以优化能源使用。

物联网还可以从旧设备、损坏设备或有故障的系统组件等问题中发现有问题的消耗。传统上，发现此类问题通常需要使用多名专业人员。

商业能源

鉴于即使是小型组织也有巨大的能源需求，能源浪费很容易、悄然地对业务产生重大影响。较小的组织努力平衡业务成本，同时提供利润通常较小的产品，并使用有限的资金和技术。较大的组织必须监控庞大、复杂的能源使用生态系统，而该生态系统为能源使用管理提供了一些简单、有效的解决方案。

智能电表仍然需要读者访问该站点。这种自动抄表器无需上门，还允许能源公司根据实时数据而不是随着时间的推移进行估算来计费。

物联网简化了能源监控和管理的过程，同时保持了低成本和高精度。它解决了组织跨设备消费的所有问题。其深度分析和控制为组织提供了管理消耗的强大方法，以实现成本削减和输出优化。物联网系统以与复杂业务网络中的功能问题相同的方式发现能源问题，并提供解决方案。

可靠性

物联网提供的分析和操作也有助于确保系统可靠性。除了消耗之外，物联网还可以防止系统过载或节流。它还可以检测对系统性能和稳定性的威胁，从而防止停机、设备损坏和伤害等损失。

物联网 - 医疗保健应用

应用于医疗保健的物联网系统增强了现有技术和医学的一般实践。它们扩大了设施内专业人员的影响范围，并远远超出了设施范围。它们通过从大量现实案例中收集不同的数据来提高医疗数据的准确性和规模。他们还通过更复杂的医疗保健系统整合来提高医疗保健服务的准确性。

研究

当前的许多医学研究依赖于缺乏关键现实世界信息的资源。它使用受控环境、志愿者和基本剩余物进行医疗检查。物联网通过实时现场数据、分析和测试打开了获取大量有价值信息的大门。

物联网可以通过能够执行可行研究的集成仪器提供优于标准分析的相关数据。它还融入实际实践，提供更多关键信息。这通过提供更可靠和实用的数据以及更好的线索来帮助医疗保健；这会产生更好的解决方案并发现以前未知的问题。

它还允许研究人员通过收集数据来避免风险，而无需制造场景和人体测试。

设备

当前的设备在精度、功率和可用性方面正在迅速提高；然而，与有效集成正确系统的物联网系统相比，它们提供的这些品质仍然较少。物联网释放了现有技术的潜力，引导我们开发新的、更好的医疗设备解决方案。

物联网通过创建逻辑系统而不是工具集合来缩小设备与我们提供医疗保健的方式之间的差距。然后，它揭示了医疗保健中的模式和缺失的元素，例如明显的必要改进或巨大缺陷。

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关心

也许物联网给医疗保健带来的最大改进是在实际医学实践中，因为它使医疗保健专业人员能够更好地利用他们的培训和知识来解决问题。他们利用更好的数据和设备，这为他们提供了了解盲点的窗口，并支持更迅速、更精确的行动。他们的决策不再受到当前系统断开连接和不良数据的限制。

物联网还可以改善他们的专业发展，因为他们实际上可以发挥自己的才能，而不是在管理或手动任务上花费太多时间。由于技术提供了更好的优势，他们的组织决策也得到了改善。

医疗信息发布

医疗保健的挑战之一是向患者分发准确且最新的信息。鉴于遵循指导的复杂性，医疗保健领域也面临着指导的难题。物联网设备不仅可以改善设施和专业实践，还可以改善个人日常生活的健康。

物联网设备可以以比其他选项更少侵入的方式直接、24/7 地访问患者。他们将医疗保健从设施转移到家庭、办公室或社交空间。它们使个人能够关注自己的健康，并允许提供者为患者提供更好、更细致的护理。这可以减少因沟通不畅而导致的事故，提高患者满意度，并提供更好的预防性护理。

紧急护理

物联网的先进自动化和分析功能可以提供更强大的紧急支持服务，但这些服务通常会受到资源有限且与基础设施脱节的影响。它提供了一种从数英里之外更全面地分析紧急情况的方法。它还使更多的提供者能够在患者到达之前接触到患者。物联网为提供商提供关键信息，以便在抵达时提供基本护理。它还提高了急救专业人员为患者提供的护理水平。这减少了相关损失，并改善了紧急医疗保健。

物联网 - 建筑/住宅应用

物联网应用于建筑物和各种结构，使我们能够自动化日常住宅和商业任务和需求，从而显着改善生活和工作环境。正如制造业和能源应用所见，这可以降低成本、增强安全性、提高个人生产力并提高生活质量。

环境与调节

由于工作中的许多因素，建筑工程中最大的挑战之一仍然是环境和条件的管理。这些因素包括建筑材料、气候、建筑用途等。管理能源成本受到最多关注，但调节也会影响结构的耐久性和状态。

物联网通过更准确和完整的建筑物数据帮助改进结构设计和管理现有结构。它提供了重要的工程信息，例如材料在特定设计和环境中作为绝缘材料的性能如何。

健康和安全

建筑物即使精心建造，也可能会出现某些健康和安全问题。这些问题包括性能较差的材料、导致建筑物容易受到极端天气影响的缺陷、基础较差等。

Boss 220 智能插头允许用户监视、控制、优化和自动化所有插件设备。用户使用移动设备或台式机从任何地方查看性能信息并控制设备。

当前的解决方案缺乏在小问题变成大问题或紧急情况之前检测到它们所需的复杂性。物联网通过以细粒度的方式观察问题来控制危险并帮助预防危险，从而提供更可靠、更完整的解决方案；例如，它可以测量影响消防安全的系统状态变化，而不是简单地检测烟雾。

生产力和生活质量

除了安全或能源问题之外，大多数人还希望住房或商业空间具有一定的舒适度，例如特定的照明和温度。物联网通过允许更快、更轻松的定制来增强这些舒适度。

调整也适用于生产力领域。他们个性化空间以创建优化的环境，例如为特定个人准备的智能办公室或厨房。

物联网 - 交通应用

在运输的每一层，物联网都提供了改进的通信、控制和数据分发。这些应用包括个人车辆、商用车辆、火车、无人机和其他设备。它延伸到整个系统的所有交通要素，如交通控制、停车、燃料消耗等。

铁路和公共交通

当前的系统提供了复杂的集成和性能，但是，它们采用了较旧的 MRT 技术和方法。物联网带来的改进提供了更完整的控制和监控。这可以更好地管理整体性能、维护问题、维护和改进。

标准捷运之外的公共交通选项缺乏将其从选项转变为专用服务所需的集成。物联网提供了一种廉价且先进的方法来优化性能，并将捷运的品质带入公交车等其他交通选择中。这改善了调度、优化运输时间、可靠性、管理设备问题和响应客户需求等领域的服务和服务交付。

路

交通的主要关注点是管理拥堵、减少事故和停车。物联网使我们能够更好地观察和分析所有交通观察点设备的交通流量。当当前方法提供的数据很少（如果有的话）时，它可以通过使存储流透明来帮助停车。

该智能路标接收数据和修改，以更好地通知驾驶员并防止拥堵或事故。

事故通常是由多种因素造成的，然而，交通管理会影响事故发生的频率。建筑工地、改道不畅以及缺乏交通状况信息都是导致事故的原因。物联网以与公众以及直接影响道路交通的各方之间更好的信息共享的形式提供解决方案。

汽车

汽车行业的许多人都憧憬着汽车的未来，其中物联网技术使汽车变得“智能”，这是与捷运相同的有吸引力的选择。物联网对个人车辆几乎没有什么重大改进。大多数好处来自于对相关基础设施的更好控制以及汽车运输的固有缺陷；然而，物联网确实改善了个人车辆作为个人空间的问题。物联网为车辆带来了与家庭车辆相同的改进和定制。

商业运输

通过优化组织的运输部门，运输效益扩展到商业和制造业。它通过更好的分析和控制（例如监控怠速、油耗、行驶条件和点之间的行驶时间）减少并消除与车队管理不善相关的问题。这导致产品运输的运作更像是一种一致的服务，而不是一组合同服务。

物联网-教育应用

课堂中的物联网结合了物联网在内容交付、商业和医疗保健方面的优势。它通过优化所有内容和交付形式来定制和增强教育。它使教育工作者能够关注个人及其方法。它还通过实际教育过程之外的常见任务的自动化来降低教育成本和劳动力。

教育机构

教育组织通常面临资金有限、劳动力问题以及对实际教育关注不够的问题。与其他组织不同，他们通常缺乏或避免分析，因为他们的资金问题以及认为分析不适用于他们的行业。

物联网不仅提供了宝贵的见解，而且还通过低成本、低功耗的小型设备使信息民主化，而这些设备仍然具有高性能。该技术通过对关键领域的丰富检查，有助于管理成本、提高教育质量、专业发展和设施管理改进 -

学生的反应、表现和Behave
教师的反应、表现和Behave
设施监控和维护
来自其他设施的数据

数据让他们了解无效的策略和行动，无论是教育工作还是设施质量。消除这些障碍可以使它们更加有效。

教育工作者

物联网提供的信息使教育工作者能够提供更好的教育。他们有一个窗口了解他们的策略是否成功、学生的观点以及他们表现的其他方面。物联网减轻了他们的行政和管理职责，使他们能够专注于自己的使命。它使体力和文书工作自动化，并通过系统标志或控件等功能促进监督，以确保学生保持参与。

加利福尼亚州里士满的一所学校将 RFID 芯片嵌入身份证中以跟踪学生的存在。即使学生没有到场办理报到，系统也会跟踪并记录他们在校园的情况。

物联网使教师可以轻松访问强大的教育工具。教育工作者可以使用物联网作为一对一的讲师，为每个学生提供具体的教学设计；例如，使用数据来确定对每个学生最有效的补充，并根据任何学生的需要从课程材料中自动生成内容。

技术的应用提高了教育工作者的专业发展，因为他们真正看到了什么是有效的，并学会制定更好的策略，而不是简单地重复旧的或无效的方法。

物联网还增强了用于制定教育标准和实践的知识库。教育研究存在准确性问题和数据普遍缺乏的问题。物联网将大量高质量的真实数据集引入教育设计的基础。这来自于物联网在任何地方收集大量不同数据的独特能力。

个性化教育

物联网促进了教育的定制化，让每个学生都能获得他们需要的东西。每个学生都可以控制自己的经历并参与教学设计，而这大部分都是被动发生的。学生只需使用该系统，性能数据主要决定他们的设计。这与组织和教育者优化相结合，可提供高效的教育，同时降低成本。

物联网 - 政府应用

物联网支持智慧国家和智慧城市的发展。这包括增强前面讨论的基础设施（例如医疗保健、能源、交通等）、国防以及社区的工程和维护。

城市规划与管理

管理机构和工程师可以使用物联网来分析城市规划和管理中通常很复杂的方面。物联网简化了对人口增长、分区、测绘、供水、交通模式、食品供应、社会服务和土地使用等各种因素的检查。它收集这些领域的详细数据，并产生比当前分析更有价值、更准确的信息，因为它能够真正与城市中的人们“生活”在一起。

纽约的智能垃圾桶会告诉垃圾收集者何时需要清空。他们通过确保司机只进行必要的停车来优化垃圾处理服务，并且司机修改路线以减少燃料消耗。

在管理领域，物联网通过在交通和医疗保健等主要服务和基础设施中的实施来支持城市。它还在水控制、废物管理和应急管理等其他关键领域提供帮助。与受信息滞后困扰的传统流程相比，其实时、详细的信息有助于更迅速地做出决策，这对于应急管理至关重要。

物联网还改进了标准的国家服务，它可以自动化原本缓慢的流程并削减不必要的国家开支；例如，它可以实现机动车辆测试、许可和许可服务的自动化。

物联网还可以跳过测试或不良研究，并为如何优化城市提供功能数据，从而帮助城市改善。这会带来更快、更有意义的变化。

创造就业机会

物联网提供全面的经济分析。它使以前的盲点变得可见，并支持更好的经济监测和建模。它分析行业和市场，以发现增长机会和障碍。

国防

事实证明，国家威胁是多种多样且复杂的。物联网增强了武装部队系统和服务，并提供管理国防格局所需的复杂性。它通过廉价、高性能的设备实现丰富的控制和观察，支持更好地保护边界。

物联网可自动执行通常分布在多个部门和无数个人的保护任务。它实现了这一目标，同时提高了准确性和速度。

物联网 - 执法应用

物联网增强了执法组织和实践，并改善了司法系统。该技术提高了透明度，分发关键数据，并消除了不必要的人为干预。

治安

执法可能具有挑战性。物联网作为执法工具，通过更好的数据、信息共享和先进的自动化来减少体力劳动和主观决策。物联网系统通过减少某些领域（例如某些交通违规Behave）的人力来降低成本。

物联网通过使用技术代替武力来帮助创造更好的问题解决方案；例如，可以用远程观察、记录违规Behave的录像和电子票务来取代对可疑活动的轻微现场调查。它还通过消除对某些违规Behave的人为控制和舆论来减少腐败。

这种安装在卡车门上的飞镖可以防止危险的汽车追逐。一辆巡逻车发射跟踪飞镖，刺穿车辆。然后主系统接收定位车辆所需的所有数据。

法院系统

当前的法院系统利用传统技术和资源。他们通常不会在次要的法律任务之外利用现代分析或自动化。物联网为法院系统带来了卓越的分析、更好的证据和优化的流程，从而加速流程、消除过多的程序、管理腐败、降低成本并提高满意度。

在刑事法院系统中，这可以形成更加有效和公平的系统。在日常法庭服务中，它引入了类似于普通政府办公服务的自动化；例如，物联网可以自动组建有限责任公司。

物联网与新法规相结合可以使律师摆脱许多常见的法律任务或减少他们参与的需要。这降低了成本并加快了许多流程，而这些流程通常需要数月的时间来完成法律程序和官僚机构。

物联网 - 消费类应用

消费者可以从物联网的优化和数据分析中获得个人和职业上的好处。物联网技术就像一个由私人助理、顾问和安全人员组成的团队。它改善了我们的生活、工作和娱乐方式。

家

物联网取代了全职员工 -

Butler - 物联网等待您回家，并确保您的家做好充分准备。它监控您的供给、家庭和房屋状况。它采取行动解决出现的任何问题。
厨师- 物联网厨房可以准备饭菜或只是帮助您准备饭菜。
保姆- 物联网可以在某种程度上充当监护人，控制访问、提供物资并在紧急情况下向适当的人员发出警报。
加德纳- 农场的相同物联网系统可以轻松用于家庭景观美化。
维修员- 智能系统执行关键的维护和维修，并提出请求。
安全卫士- 物联网 24/7 全天候守护您。它可以观察数英里之外的可疑人员，并提前识别出小设备问题酿成灾难的可能性。

这款惠而浦智能联网炉允许在同一表面上进行两种不同的加热设置、远程监控和远程控制。

工作

智能办公室或其他工作空间将工作环境的定制与智能工具结合在一起。物联网了解您、您的工作以及您的工作方式，以提供优化的环境。这不仅带来了实用的便利，例如调整室温，还带来了更高级的好处，例如修改您的日程安排以及用于增加产出和减少工作时间的工具。物联网充当管理者和顾问，能够看到您看不到的东西。

玩

物联网对您个人的了解与对您职业的了解一样多。这使得该技术能够支持休闲 -

文化和夜生活- 物联网可以分析您的现实世界活动和反应，指导您找到更多您喜欢的事物和地点，例如根据您的喜好和经历推荐餐厅和活动。
假期- 对于一些人来说，计划和储蓄假期是很困难的，许多人利用机构，而这些机构可以被物联网取代。
产品和服务- 物联网基于其更深入的访问，比当前的分析更好地分析您喜欢和需要的产品。它与您的财务状况等关键信息相集成，以推荐出色的解决方案。

物联网 - Thingworx

Thingworx 是一个用于快速开发和部署智能互联设备的平台。其集成的物联网开发工具集支持物联网开发的连接、分析、生产和其他方面。

它提供用于实施增强现实开发的 Vuforia 和用于工业连接的 Kepware。KEPServerEX 提供单点数据分发，并在与 ThingWorx 代理合作时促进互操作性。

成分

Thingworx 提供了多种用于构建应用程序的关键工具。这些工具包括 Composer、Mashup Builder、存储、搜索引擎、协作和连接。Composer 为设计测试提供了建模环境。Mashup Builder 通过通用组件（或小部件）提供简单的仪表板构建；例如，按钮、列表、wiki、仪表等。

Thingworx 使用名为 SQUEAL 的搜索引擎，意思是“搜索”、“查询”和“分析”。用户使用SQUEAL来分析和过滤数据以及搜索记录。

界面

ThingWorx 平台使用某些您必须熟悉的术语。在主屏幕的顶部菜单中，您可以搜索实体或创建它们。“实体”是指在 ThingWorx 中创建的事物。您还可以导入/导出文件并对它们执行各种操作。

在左侧菜单中，您可以找到实体组，用于生成模型和可视化数据；并管理存储、协作、安全和系统。

当您在菜单中选择“建模”类别时，您将通过创建实体来开始该过程。该实体可以是任何物理设备或软件元素，并且它会在其属性值发生变化时生成事件；例如，传感器检测温度变化。您可以通过订阅设置事件来触发操作，该订阅根据设备更改做出决策。

数据形状由一个或多个字段组成。它们描述了自定义事件、信息表、流和数据表的数据结构。数据形状被视为实体。

事物模板和事物形状允许开发人员避免在大型物联网系统中重复设备属性定义。开发人员创建事物模板以允许新设备继承属性。他们使用事物形状来定义模板、属性或执行服务。

请注意，事物仅从单个模板继承属性、服务、事件和其他品质，但是事物和模板可以从多个事物形态继承属性。

发展

ThingWorx 实际上只需要很少的编程。用户无需任何编码即可连接设备、建立数据源、建立设备Behave并构建界面。它还提供适合爱好者项目和工业应用的可扩展性。

物联网 - CISCO 虚拟化数据包区域

思科虚拟化分组核心 (VPC) 是一项为 4G、3G、2G、WiFi 和小型蜂窝网络提供所有核心服务的技术。它以虚拟化服务的形式提供网络功能，从而以更低的成本实现更大的可扩展性和更快的新服务部署。它跨所有资源（无论是虚拟资源还是物理资源）分配和管理数据包核心功能。其主要功能包括分组核心服务整合、动态扩展和系统敏捷性。

其技术通过提供网络功能虚拟化、SDN（软件定义网络）和快速网络系统部署来支持物联网。事实证明，这一点至关重要，因为其虚拟化和 SDN 支持低功耗、高流量网络以及各种小型设备的简单部署。它通过整合到单个系统和单一技术来连接和集成所有元素，消除了物联网系统的许多细节和冲突。

使用案例：智能交通

轨道交通提供了 VPC 强大功能的一个可行示例。VPC解决的问题涉及安全性、移动性、效率和服务改进 -

铁路应用程序使用自己的专用网络，并面临互操作性问题；例如，由于技术不同，赛场工作人员无法始终与当地警察进行沟通。
确定乘客是否需要额外时间登机仍然是一项主要是手动的任务。
数据更新（如时间表）仍然是手动的。
每台设备（例如监控摄像头）都需要自己的网络和电源。

纽约的智能地铁标志

VPC 通过引入标准网络上的直接通信、更多自动化监控、通过智能标志自动数据更新、所有设备的本机 IP 网络以及 PoE（以太网供电）技术来改善服务。这会让乘客感到更安全，并享受更优质的服务。

物联网 - Salesforce

Salesforce IoT Cloud 是一个用于存储和处理 IoT 数据的平台。它使用 Thunder 引擎进行可扩展的实时事件处理。它的应用程序开发组件集合（称为 Lightning）为其应用程序提供支持。它从设备、网站、应用程序、客户和合作伙伴收集数据，以触发实时响应的操作。

CRM 领导者 Salesforce 出于在未来时代保持竞争力的需要而决定进入这一领域。IoT 云通过扩大 Salesforce 的覆盖范围和分析深度来增强 Salesforce 的功能。

Salesforce 与 IoT 相结合，通过更紧密的集成和对实时事件的响应，显着改善了客户服务；例如，风力涡轮机的调整可能会在航空公司乘客着陆之前触发自动重新预订延迟/取消的转机航班。

电气进出口

Electric Imp 平台是 Salesforce 推荐的用于将设备快速连接到云的方法。您通过 Squirrel 语言开发应用程序；一种高级、面向对象、轻量级脚本语言。应用程序由两个模块组成：设备模块，在设备上运行；以及在 Electric Imp 云中运行的代理模块。该平台确保模块之间的安全通信，并且您可以通过简单的调用向设备发送消息 -

agent.send("nameOfmessage", data);

使用以下代码监听代理上的消息 -

device.on("nameOfmessage", function(data) { 
  
  //Data operations 

});

除了这些基本任务之外，设备交互、监控和响应的编码类似于标准 Web 应用程序开发，并使用简单、易于学习的语法。

物联网 - GE Predix

GE（通用电气）Predix 是一个用于工业仪器数据收集的软件平台。它提供基于云的 PaaS（平台即服务），支持工业级分析以实现运营优化和绩效管理。它以标准方式连接数据、个人和设备。

Predix 旨在针对工厂，并为其生态系统提供与改变手机的操作系统相同的简单而高效的功能。它最初是通用电气内部物联网的工具，专门用于监控销售的产品。

Ge Predix 与 Microsoft Azure 合作

微软的Azure是一个云计算平台和支撑基础设施。它提供 PaaS 和 IaaS 以及用于构建系统的各种工具。Predix 最近在 Azure 上推出，它利用了许多额外功能，例如人工智能、高级数据可视化和自然语言技术。微软计划最终将 Predix 与其 Azure IoT 套件和 Cortana Intelligence 套件以及其完善的业务应用程序集成。Azure 还将允许用户使用 Predix 数据构建应用程序。注意 AWS 和 Oracle 也支持 Predix。

开发者套件

GE 提供廉价的开发套件，其中包含通用组件和 Intel Edison 处理器模块。开发人员可以选择双核板和 Raspberry Pi 板。开发人员只需提供IP地址、以太网连接、电源和灯光编程即可设置数据采集。

该套件自动建立必要的连接，向中央 Predix 系统注册，并开始传输来自传感器的环境数据。用户订阅硬件/软件输出，GE Digital 拥有并管理用户的硬件和软件。

该套件取代了尴尬且复杂的模拟和测试环境组件。在其他模拟中，开发人员通常使用大量软件（每个设备一个）以及每个连接的特定配置。他们还对每个设备的监控进行编程，这有时可能需要几个小时。该套件将执行这些任务所需的大部分时间从几小时减少到几分钟。

Predix 开发套件

该套件还包括用于设计与 Predix 服务合作的 IoT 应用程序的软件组件。GE计划针对不同的应用发布该套件的其他版本。

物联网 - Eclipse

Eclipse IoT 是一个由实体（行业和学术界）组成的生态系统，它们共同努力为完全基于开源技术的物联网创建基础。他们的重点仍然是开发物联网标准技术的开源实现；创建用于物联网解决方案的开源框架和服务；以及为物联网开发人员开发工具。

智能家居项目

SmartHome 是 Eclipse IoT 的主要服务之一。它的目标是创建一个构建智能家居解决方案的框架，其重点仍然是异构环境，即各种协议和标准集成。

SmartHome提供统一的设备和信息接入，方便设备之间的交互。它由能够部署在 OSGi 运行时中的 OSGi 捆绑包组成，其中 OSGi 服务定义为扩展点。

OSGi 包是 Java 类组和其他资源，其中还包括详细的清单文件。清单包含有关文件内容、增强类Behave所需的服务以及作为组件的聚合的性质的信息。查看下面的清单示例 -

Bundle-Name : Hi Everyone                        // Bundle Name 
Bundle-SymbolicName : xyz.xyz.hievery1           // Header specifying an identifier 
Bundle-Description : A Hi Everyone bundle        // Functionality description 
Bundle-ManifestVersion : 2                       // OSGi specification 
Bundle-Version : 1.0.0                           // Version number of bundle 
Bundle-Activator : xyz.xyz.Activator             // Class invoked on bundle activation 
Export-Package : xyz.xyz.helloworld;version = "1.0.0" // Java packages available externally 
Import-Package : org.osgi.framework;version = "1.3.0"   // Java packages needed from 
// external source

日蚀SCADA

Eclipse SCADA 是另一项主要的 Eclipse IoT 服务，提供了一种将各种工业仪器连接到共享通信系统的方法。它还对数据进行后处理并将数据可视化发送给操作员。它使用具有通信服务、监控系统、存档和数据可视化功能的 SCADA 系统。

它旨在成为一个完整、最先进的开源 SCADA 系统，用于开发定制解决方案。其支持的技术和工具包括 shell 应用程序、JDBC、Modbus TCP 和 RTU、Simatic S7 PLC、OPC 和 SNMP。

物联网 - Contiki

Contiki 是一款物联网操作系统，专门针对内存、功耗、带宽和处理能力有限的小型物联网设备。它采用极简设计，同时仍然包含现代操作系统的常用工具。它提供程序、进程、资源、内存和通信的管理功能。

它之所以受欢迎，是因为它非常轻量（按照现代标准）、成熟且灵活。许多学者、组织研究人员和专业人士认为它是首选操作系统。Contiki 只需要几千字节即可运行，并且在不到 30KB 的空间内，它适合整个操作系统 - Web 浏览器、Web 服务器、计算器、shell、telnet 客户端和守护程序、电子邮件客户端、vnc 查看器和 ftp。它借鉴了几十年前的操作系统和开发策略，很容易利用同样小的空间。

康迪基通讯

Contiki 支持标准协议和最新的物联网启用协议 -

uIP（用于 IPv4） - 此 TCP/IP 实现支持 8 位和 16 位微控制器。
uIPv6（用于 IPv6） - 这是 uIP 的完全兼容的 IPv6 扩展。
Rime - 当 IPv4 或 IPv6 被证明令人望而却步时，此替代堆栈提供了解决方案。它为低功耗系统提供了一组原语。
6LoWPAN - 这代表低功耗无线个人区域网络上的 IPv6。它提供压缩技术来支持资源有限的设备所需的低数据速率无线。
RPL - 这种用于 LLN（低功耗和有损网络）的距离矢量 IPv6 协议允许在具有不同功能的复杂设备网络中找到最佳路径。
CoAP - 该协议支持简单设备的通信，通常是需要大量远程监控的设备。

动态模块加载

运行时动态模块加载和链接支持应用程序Behave在部署后发生变化的环境。Contiki 的模块加载器加载、重新定位和链接 ELF 文件。

Cooja 网络模拟器

Cooja，Contiki 网络模拟器，产生一个由 Cooja 控制的实际编译和工作的 Contiki 系统。

使用 Cooja 非常简单。只需选择Motes菜单并添加 Motes → Create New Mote Type即可创建新的 Mote 类型。在出现的对话框中，您为节点选择名称，选择其固件，然后测试其编译。

创建完成后，单击“创建”添加微尘。将出现一个新的节点类型，您可以在其中附加节点。最后一步需要保存模拟文件以供将来使用。

物联网-安全

每个连接的设备都为攻击者创造了机会。这些漏洞的范围很广，即使对于单个小型设备也是如此。带来的风险包括数据传输、设备访问、设备故障以及始终在线/始终连接的设备。

安全方面的主要挑战仍然是与生产低成本设备相关的安全限制，以及设备数量的不断增加为攻击创造了更多机会。