物聯(lián)網(wǎng)的所實(shí)現(xiàn)的世界

隨著寬帶的普及，能搭載在機(jī)器上的超低功耗傳感器投入市場(chǎng)，無(wú)線通信的進(jìn)步等，都促使著除了PC，服務(wù)器和智能手機(jī)等傳統(tǒng)連接互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備以外，越來(lái)越多各種各樣的“物”也開始連接物聯(lián)網(wǎng)。以汽車、家用電器以及房屋為開端。近年，手表，眼睛等飾品也都連上了互聯(lián)網(wǎng)。

以前，人們通過(guò)讓少數(shù)昂貴的工業(yè)機(jī)械通信，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)“物”的遠(yuǎn)程控制（也就是現(xiàn)在離散/流程工業(yè)中常用的控制系統(tǒng)）。今后，人們將更多地以低廉的價(jià)格大量生產(chǎn)面向用戶的機(jī)器，并讓這些機(jī)器通信。也正因?yàn)閼?yīng)用了從這些“物”中獲取的數(shù)據(jù)，各種各樣的付瑋才如雨后春筍般涌現(xiàn)出來(lái)。此外，先進(jìn)的感測(cè)技術(shù)的普及實(shí)現(xiàn)了人類對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的掌握和預(yù)測(cè)，通過(guò)實(shí)時(shí)海量地搜集人、物、社會(huì)和環(huán)境數(shù)據(jù)，也有望進(jìn)行新型社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施的構(gòu)建。

實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)要素

要實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)，需要很多技術(shù)要素。除了傳感器等電子零件和電子電路以外，還包括Web應(yīng)用中經(jīng)常用到的技術(shù)，以及數(shù)據(jù)分析等。

設(shè)備

設(shè)備就是上文中能聯(lián)網(wǎng)的“物”，除了能聯(lián)網(wǎng)外一般都會(huì)安裝傳感器這類電子元件。> 這類設(shè)備起著兩個(gè)作用：

感測(cè)（感知+測(cè)量），也就是將設(shè)備周邊環(huán)境轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，比如開關(guān)，溫濕度之類。

反饋（包括可視化，通知和控制3種類型），傳感器將數(shù)據(jù)展現(xiàn)出來(lái)或者通過(guò)網(wǎng)絡(luò)上報(bào)消息。應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)設(shè)備下發(fā)控制指令。

傳感器

傳感器就好比人的五官，它是設(shè)備上的“五官”將環(huán)境物理信號(hào)轉(zhuǎn)換成電子信號(hào)，內(nèi)置于設(shè)備之中。有一類傳感器節(jié)點(diǎn)的設(shè)備，其自動(dòng)自身就具備WIFI和藍(lán)牙等聯(lián)網(wǎng)功能，借助網(wǎng)關(guān)可以將數(shù)據(jù)直接上傳到互聯(lián)網(wǎng)。當(dāng)然，如果使用NB-IoT這類LWPA通信芯片，則無(wú)需網(wǎng)關(guān)直接接入互聯(lián)網(wǎng)。

網(wǎng)絡(luò)

把設(shè)備連接到其他設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)（內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，比如傳感器設(shè)備到網(wǎng)關(guān)這一段，藍(lán)牙，WIFI，ZigBee都算是這一類）。

把設(shè)備連接到服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)（外部網(wǎng)絡(luò)，比如3G/4G/NB-IoT，或者光纖，網(wǎng)線等。需要注意這一段網(wǎng)絡(luò)通常是基于IP的，HTTP，WebSocket，MQTT是這段網(wǎng)絡(luò)的典型應(yīng)用層協(xié)議）。

物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)

物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)有兩個(gè)作用：

一是從設(shè)備接收數(shù)據(jù)以及發(fā)送數(shù)據(jù)給設(shè)備；

二是處理和保存數(shù)據(jù)。請(qǐng)一定注意第二點(diǎn)，通常我們對(duì)物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)理解比較片面，任務(wù)就是與設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，認(rèn)為處理和保存數(shù)據(jù)很簡(jiǎn)單。其實(shí)數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫(kù)并沒有那么簡(jiǎn)單，特別是在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，從設(shè)備接收到的數(shù)據(jù)不只有能用計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)單處理的數(shù)值數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)現(xiàn)的內(nèi)容，還包含圖像、語(yǔ)音、自然語(yǔ)音這些很難直接用計(jì)算機(jī)處理、沒有被結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)處理起來(lái)也和平時(shí)一般數(shù)據(jù)有所不同。數(shù)據(jù)處理大體上分為批處理和流處理兩類。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，批處理就是先將數(shù)據(jù)暫時(shí)保存到數(shù)據(jù)庫(kù)，然后進(jìn)行批量處理。流處理則是來(lái)接收到數(shù)據(jù)就立即處理，很多時(shí)候只保存處理結(jié)果，而不保存原始數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)分析

統(tǒng)計(jì)分析，采用數(shù)學(xué)方法，將大量收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，來(lái)明確事務(wù)的聯(lián)系性。有些難理解，舉個(gè)栗子：通�？照{(diào)設(shè)定的溫度與功耗成一定的關(guān)系，通過(guò)統(tǒng)計(jì)大量數(shù)據(jù)，繪制出一條經(jīng)驗(yàn)二維曲線，然后根據(jù)該曲線設(shè)定最適合的閾值。這種統(tǒng)計(jì)分析方法人們很早就在使用，通�？梢越o已知的事物進(jìn)行推斷。

機(jī)器學(xué)習(xí)，則與傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)方法完全不同。它完全遵從某種學(xué)習(xí)算法，讓機(jī)器自行判斷下一步該如何操作。比如去年阿爾法狗大戰(zhàn)李世石就是機(jī)器學(xué)習(xí)超越人類圍棋9段的經(jīng)典案例�，F(xiàn)如今語(yǔ)音識(shí)別，人工智能都離不開機(jī)器學(xué)習(xí)。未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)隨著數(shù)據(jù)量越來(lái)越多，傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)分析方法已經(jīng)無(wú)法滿足要求，機(jī)器學(xué)習(xí)將會(huì)大放異彩。