物联网的概念和技术及未来与挑战说明

现在所有的东西都有电脑，换句话说，现在一切都是电脑。

手机是一台能打电话的电脑；冰箱是一台可以冷藏食物的电脑；ATM机是一台里面有钱的电脑；汽车不是一台有电脑的机械设备，而是一台有四个轮子和一台发动机的电脑。

所有这些电脑都连接到互联网，因此被称为物联网。简而言之，物联网是超越台式电脑和笔记本电脑的虚拟世界，并融入物理世界的万维网。

这个概念并不新鲜，它从80年代末以来就一直存在。然而，在过去的几年里，由于两个主要发展，它已经从理论变为实践：

▲摩尔定律：处理器越来越快、越来越小、越来越便宜。最终，您可以在任何一款设备中嵌入芯片，将它变成物联网设备，而无需任何成本。

▲网络连接：随着我们的不断进步，将设备连接到网络也将变得更加容易和便宜。很快，我们将在这个地球上和任何设备上随处可见互联网，而无需帐户或订阅或类似的东西即可与网络连接。

一个无处不在的互联世界即将到来，在我们看来，可以将物联网的效用分解为以下四个类别，接下来让我们从最微不足道的事情开始说起。

监控

物联网最基本的用途之一是从不同的对象（设备）收集数据，并实时传送数据或存储数据以供以后使用，如分析目的。

这可能是一些微不足道的事情，例如冰箱向您展示其储藏室的实时景象，或者当牛奶即将用完时提醒您；它可以是一个跟踪器，让父母知道孩子的下落；它可以是一个连网的心脏起搏器，允许医生远程监控患者的健康状况；或者它可以是工业用例，例如安装在飞机发动机上的传感器，实时向操作员和工程师报告各种状态变化。

然而，物联网数据的更大机会是将它与机器学习算法结合起来。机器学习是一种软件，可以分析大量数据并找到洞察和可操作的模式。它已经进入了许多在线应用程序和服务，为用户提供个性化体验（更好的推荐和帮助）和业务商机（预测分析、销售预测，自动化......）。

当同样的模式应用于物理世界时，前所未有的机会出现了。这包括预测性和预防性维护，比如基于数据的设备和关键基础设施管理方法，可以防止诸如桥梁坍塌等灾难事故的发生。

远程控制

物联网的更高级用途是远程操作或控制设备。在消费者领域，这可以是一个智能家居门锁，可以通过移动应用程序解锁，还可以是连网摄像头和智能锁的组合，即使您不在家，也能看到谁在家门口，并为他们打开房门；您还可以通过连网电器和智能手机应用来控制家中照明和空调；父母更可以使用婴儿监视器来监控他们的孩子，并与孩子交流和互动。

在工业物联网中，运营商和工程师将使用云应用程序和网络控制面板来检查、诊断和控制交通信号灯等设备；医生可以使用连网药物输注泵来监测和控制患者的药物剂量。

更先进的平台将通过触发器来增强控制，例如当房间中的运动检测器报告房间没有人时，加热器就会自动关闭。

任务自动化

利用人工智能和机器学习的力量，物联网设备和生态系统可以将设备转向完全自动化，例如，酒店房间的传感器可以监测您的使用模式并了解您的习惯，例如您醒来、离开和返回房间的时间，以及您的照明和空调偏好等，然后它们可以在没有您干预情况下自动调整所有这些参数以满足您的偏好和习惯，并且数据可以存储在酒店的个人资料中，因此当您下次入住时，它已经知道您是谁以及您希望如何使用房间。

在工业物联网中，自动化和机器学习有助于节省时间、能源和金钱，例如，自动功率控制系统可以确保电力的有效使用。Google的DeepMind正在通过其著名的AlphaGo算法探索这一概念。

在其他领域，物联网和人工智能也可以做出许多改变，例如，在农业领域，物联网传感器和人工智能算法可以通过支持精准农业来帮助防止粮食短缺危机，这种做法可以在不增加资源使用情况下最大限度地提高产量。

物联网的未来：全自动化经济

物联网的未来可以想象为智能设备，它们可以相互交互，并以不需要人为干预的方式做出决策。想想一台洗衣机，当洗衣液用完时，它会自动向购物网站订购，然后，订购的洗涤液将由无人机配送，并由机器人重新灌装。

在路上，自动驾驶汽车将能够通过机器对机器（M2M）通信和从道路传感器获得的信息相互协商车道。最终，完全自动化的道路交通将导致一些根本性变化，例如交通信号灯完全消失。

一个自我维持的经济，人类越来越少参与其中，这可能会产生一些激进的影响，同时，许多事情会在性质和意义上发生改变，例如工作和金钱。这些是好事还是坏事还有待商榷。

挑战依然存在

如同其他颠覆性技术一样，物联网也有其自身的挑战。随着进入消费者市场和商业环境中源源不断的物联网设备，随之而来的威胁也同样巨大，其中最主要的是安全。

随着信息技术到操作技术的连接性引入，为一系列全新的安全和隐私威胁打开了潘多拉盒子。对乌克兰电网的两次黑客攻击、2016年DDoS对Dyn的攻击、著名的吉普车黑客攻击以及无数的攻击事件证明，这些都是未来可能发生安全事件的前奏。物联网勒索软件将您的汽车、家庭、办公室、工厂植入病毒直到您付完赎金为止，而这是我们很快要面临的威胁。

除了安全和隐私，规模是物联网面临的另一个挑战。随着连网数量增加到数十亿、数百亿，当前的网络和云模式将难以支持其混乱增长。研究人员正在寻找各种方法来应对这些挑战，例如雾计算、边缘计算以及在物联网生态系统中区块链的实施。

在行进路上会有更多颠簸，但它们最终会被克服，物联网总有一天会成为我们理所当然的东西，这也是我们生活中固有的一部分，无论好坏。