物联网的基本知识

你听说过这个词,可能了解智能家居的故事,其中烤面包机会谈,烟雾探测器。但是,是什么让这一切连接?什么时候能成为主流,而将它的工作?这些常见问题有助于解释这一切。

什么是物联网?

有没有一致同意的定义,但有确定的东西是否是物联网的部分测试:是否一个供应商与其他的产品的工作?通过是否一个供应商与光开关由其他供应商做你想要的恒温是对话的一部分进行通信,并且门锁?

设想一下这样的场景:当你走到房子的前门时,你的钥匙里装着一个遥控器来开门。门上的无线电台向网络发送信息,从而促使大厅的灯打开。家里的恒温器在你离开办公室后调低了,现在又回到了舒适区。一切都在协同行动,这让我们联想到半导体制造商CSR的低功耗无线总监Paul Williamson对物联网的优雅定义:“真正的物联网是多种设备之间的协调。”

是什么让物联网更人性化?

总之一句话:传感器。许多的IoT设备具有可以注册在温度,光,压力,声音和动作的变化的传感器。他们是你的眼睛和耳朵,这是怎么回事了世界。我们谈论他们做什么之前,我们先描述一下他们。这些传感器是一个设备类别的一部分称为微机电系统(MEMS)和在许多制造微处理器制造相同的方式,通过光刻工艺。这些传感器可以与应用程序专用集成电路或ASIC配对。这与编程能力的有限度的电路和硬连线做一些具体的。它也可以与微处理器配对并且将有可能被连接到用于通信的无线电。

你能举例说明物联网传感器是如何工作的吗?

场景是这样的:你外出度假,房子里空荡荡的。湿度传感器检测地下室地板上的水。探测到的传感器会被应用程序处理,应用程序还会收到另一份来自温度传感器的报告,该传感器检测到主水管中的水流。(水流动时带走热量,降低温度)。

这两个传感器都能探测到异常情况,这一点值得关注。高流速的流水可能是管道破裂的信号,从而触发自动阀门关闭;一个轻微的水流可能是一个流动的厕所,和水在地下室地板通过例行泄漏从大雨。在任何一种情况下,您都会得到一个机器生成的消息来描述结果。

以下是你的调查方法。通过一款手机应用,你可以获得两个解锁前门的一次性密码,一个是邻居的,另一个是水管工的。当门被打开时,一个文本警告告诉你谁进来了。了解你家的情况可能是采用物联网的一大推动因素。

物联网传感器将如何在公共空间工作?

需要停车。各个城市都在街边的停车位内嵌入了一家名为Streetline的公司生产的传感器,该公司可以检测汽车是否停在停车位内。寻找停车位的司机会使用该公司的移动应用程序,当有车位可用时,该应用程序会让他们知道。Streetline还增加了声级和地表温度传感器,以帮助城市确定撒盐的最佳时间,并使用噪音传感器,以确保遵守条例。

在公共竞技场上,a手机可以兼作传感器。在波士顿,当人们开车行驶在路上时,手机的加速计传感器将跟踪颠簸的情况。加速度计可以分辨上下,但它测量的加速度更精确。要把智能手机变成路况监测工具,只需要一款应用程序就可以以一种新的方式利用现有的传感器。

你想你的浴室规模谈谈你的冰箱?

物联网为有创意的应用程序写手提供了很多机会。让我们从智能冰箱开始。你在网上购买食品杂货,并让他们送到你家。现在,零售商和食品制造商在他们的产品中添加RFID标签已经成为一种优势。冰箱通过对重量敏感的货架和保质期知道里面是什么。它还可以帮助你保存食品清单,自动化订单,并提供营养信息。

举个例子,假设你决定从冰箱里拿出一品脱Ben and Jerry的冰淇淋。这时,连接的无线扬声器会大声宣布:“请重新考虑这个选择。”按照要求,这是你最近的体重和身体质量指数。”The wireless speaker is reporting data collected from your bathroom scale. The scale was never designed to communicate with a refrigerator, but an app writer made it so by linking data from the scale and fridge. This scale-fridge-speaker combination may seem silly, but here's the point: In the IoT, app writers now have the ability to connect seemingly disparate things to create new types of functionality.

物联网设备如何通信?

物联网设备将配备无线电,可以发送和接收无线通信。物联网无线协议被设计用来完成一些基本服务:低功耗操作、使用低带宽和在网状网络上工作。有些可以在2.4 GHz频段(Wi-Fi和蓝牙也使用这个频段)和sub GHz频段工作。亚ghz频率,包括868和915兆赫频带,可能具有较少干扰的优点。

为什么低功率和低带宽在物联网中很重要?

一些物联网设备将获得动力来自电力系统,但许多,如门锁和独立的传感器,将使用电池。这些设备发送和间歇地或周期性地接收少量信息。因此,IOT中装置的电池寿命的范围可以为1.5年十年中,如果电池持续,长期。之一的IoT机,的Insteon,同时使用无线和电力线通信,它可以通过现有的电气布线发送的数据以及通过无线,它说将提供的可靠性提高的测量。

什么是网状网络?

在网状网络中的设备彼此直接连接,并通过流道等的信号在中继比赛。它是一种集中式网络的对面。网状网络上的设备的IoT的传输范围是超过300英尺30英尺任何地方。

由于网状网络设备可以传递信号,因此它们有能力连接像城市这样大范围内的数千个传感器,并协同工作。网状网络增加了处理任何单个设备故障的能力。无线网格物联网协议包括Z-Wave联盟、Zigbee联盟和Insteon,后者也有一个供应商联盟。这些协议不是直接互操作,不过也有通过集线器(稍后详细介绍)的解决方案。

ZigBee是一个开放协议,但它的批评者说,它的所有实现不一定都是相同的。ZigBee通过认证来确保标准部署。Insteon和Z-Wave是专有的,这可以确保实现的标准化。

物联网最好的无线网络是什么?

今天,没有任何无线技术在物联网应用中占据主导地位。研究公司Gartner的分析师尼克•琼斯(Nick Jones)表示,超过10种物联网无线技术将在物联网应用领域“获得显著发展”。这些无线技术包括蜂窝网络、卫星和新的通信技术,如使用“空白空间”或未使用的电视频道的失重。更重要的是,没有一种无线技术能够满足所有的需求和环境。例如,联网汽车将使用蜂窝网络与您的家庭网络联系。

我需要在物联网网关或集线器?

网关、网桥或集线器提供了家庭网络和其他设备之间的连接点。该集线器与您的家庭路由器一起工作,并为您的物联网宇宙中的机器、设备和传感器提供通信。默认情况下,你会想让你的Zigbee智能电表与你的Z-Wave或Insteon恒温器通信。对于连接智能计量系统、只有在电费最低时才开始清洗的洗衣机来说,情况也是如此。这些连接将通过支持多种无线技术的集线器来建立。

例如,SmartThings制造了一个支持Zigbee和Z-Wave的hub,以及一个构建连接应用程序的平台。最终,这些无线技术可能会出现在家用路由器、有线电视公司的机顶盒,甚至是谷歌Chromecast这样的设备中。

蓝牙最终会赢吗?

低功耗蓝牙最初是针对可穿戴技术,不具有广泛物联网市场。但在2014年初,企业社会责任,半导体制造商,宣布了一个网状网络蓝牙功能,这意味着它现在可以连接到成千上万的东西。

蓝牙在移动设备中的普遍存在意味着蓝牙网状网络作为一种广泛的物联网平台将具有一定的优势。因为蓝牙已经是智能手机的一项功能,智能手机可以作为一个家庭的管理中心。但它并不完美。如果有人想远程连接家庭网络,比如在工作中,就需要一个集线器。

大型消费品供应商真的想要物联网吗?

怀疑论者说,不可能所有的大供应商都接受开放标准。物联网更可能出现的结果是专有数据交换定义的技术孤岛。

没有开放的标准或开放的通信协议,网络上的设备将无法共享数据和协同工作。将苹果开发与三星产品相连接的产品?博世的产品会与三星或西尔斯的产品沟通吗?也许不是。

消费者会感到沮丧,并被告知他们需要购买某个供应商的产品合作伙伴网络,以获得完整的物联网体验。

可以打开源迫使大厂商发挥好?

开源倡导者都希望他们能避免一场物联网的压裂。Linux基金会,一个非营利性联盟,创造了AllSeen Aliance并发布了2013年年末代码堆栈,可以通过任何电子或家电制造商用于连接到其他产品。该联盟希望纯粹的重量通过该堆栈,称为AllJoyn,将有助于推动物联网走向开放标准。AllJoyn是不可知的关于无线协议,并且可以由社区轻松地添加蓝牙LE,ZigBee和Z - Wave的支持。

物联网会破坏你仅有的一点点隐私吗?

隐私倡导者非常担心物联网对消费者的影响。部分原因是由于下一代互联网协议IPv6地址的到来。它取代了IPv4分配的32位地址,总数限制为43亿;IPv6是128位的,允许340万亿万亿的地址或340,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000的地址。这使得为物联网中的任何东西分配唯一标识符成为可能(尽管并非所有东西都需要具有IP寻址能力,比如电灯开关)。这可能会让你对一个家有更深入的了解。例如,智能计量系统将能够跟踪个人电器的使用情况。

“关于电力用户的日程信息可以透露关于他们的生活,亲密,个人详细信息,如他们的医疗需求,与他人的互动,以及个人习惯,”在2013年底在美国联邦贸易委员会车间警告电子隐私信息中心,在证词。这是一个可能与第三方共享信息。在此同时FTC车间,另一个领先的隐私组,中心民主与技术,概述了噩梦。

家里的光传感器可以知道某个房间被占用的频率,温度传感器可以知道一个人什么时候洗澡、锻炼或者离开房子;麦克风可以很容易地接收到谈话内容。信息是明确的:未来数年,法院、监管机构和立法者将为物联网隐私保护进行斗争。

我的智能洗衣机会攻击我吗?

安全专家们担心,消费者将无法告诉他们的家庭网络上的安全和不安全的设备之间的差异。这将是企业网络的威胁也。这些设备,其中许多将是廉价和瘾君子,并取得由谁也不知道,谁在海外,可能没有自己的任何安全性。

安全研究人员设想了一些问题,比如在最近的黑帽会议上展示的连接马桶,它反复地冲水和盖上盖子。黑客可以通过开关电器和暖通空调系统来制造混乱。婴儿监视器已经被外部人员成功接管。物联网安全可能具有的一个优势是,它仍处于早期阶段,安全社区有机会构建具有强大保护措施的物联网系统。思科正在四处寻找创意。该公司正在举办一场比赛(提交截止日期为6月17日),奖金为30万美元,用于征集确保物联网的创意。

物联网何时才能迎来黄金时代?

厂商将整理出的各种协议和技术多年。消费者是好奇,也许,但传感器和集线器的家庭不起飞的货架。有真正的物联网今天使用,尤其是对于家庭监控和安全性。目前,传感器网络和远程情报搜集的大用户是企业和政府。

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