当前网络连接人类通过社会媒体是快速和安静地变成一个互联网相互连接的对象。2013年10月,IDC预测,互联网相互连接的对象将在8.9万亿年和2020年一个8.9万亿美元的市场自主设备连接。连接机器的数量将超过4:1的地球人口到2020年,未来的互联网将主要是物联网——或者,遵从人类,由于互联网的一切。

物联网(物联网)是通过机器对机器设备之间的通信,在这种情况下是通过互联网沟通。连接设备的嵌入式智能使他们能够监控和分析数据并没有人类干预的情况下采取行动,尽管人类建立,监督并最终控制这些网络。机器智能制造物联网系统更有效的进行操作,可以更快地完成,坚持,和可靠的系统,需要人类样本,分析和采取行动的信息。

旧的一切都是新的了

像所有看似新想法,互联网有一些历史的东西。早在1999年,比尔快乐(伯克利Unix和SunMicrosystems的发明者)描述了一种“设备(D2D)web…一个互联网的传感器部署在网状网络”,在日常生活中嵌入机器智能。想法奠定休眠十年,直到麻省理工的凯文·阿什顿创造了物联网这个词来描述如何网络化数字标记的对象在一起,相互作用而不需要人工干预。阿什顿的话说,“如果我们有电脑,什么都知道,知道的事情——使用收集的数据没有任何帮助的情况下从我们——我们能够跟踪和计数,并大大减少浪费、损失和成本。”

麻省理工学院(MIT)的自动识别中心工作,阿什顿的最初概念是标记的一切,可能每个人都可能与RFID标签或条码。启用“跟踪和计数”很好跟踪库存,但不是控制或通信,需要嵌入式智能和连通性,欢乐的设想的一部分D2D网络,使“无处不在的计算”。

技术路线图:物联网

行业开始把物联网的基础设施的监控和数据采集(SCADA)系统,如远程终端和可编程逻辑控制器,早在1970年代。中央计算机将与传感器和致动器嵌入在沿着装配线来控制机器的操作线。分布式行后来导致分布式系统和网络SCADA系统与越来越多的情报被内置到外围设备。

随着互联网的介绍,结果是能够感觉的装置,计算和通信网络的分布式对象收获来自独立环境和与之交互的信息。超越了工厂、物联网设备——每个嵌入式传感器、执行器、通信、和计算元素——可以创建一个智能环境与广泛应用在医疗保健、公共安全、交通、公用事业和家庭。

有一个应用程序

公用事业公司早期参与物联网在智能电网的形式。智能电网是一个大型的、高压的通信网络,尽管骨干网可能是细胞,wi-fi,或基于卫星。分布式系统在整个电网持续监测使用和改变权力或响应问题。在远端,智能电表持续监测消费,使公用事业公司和最终用户更好地管理他们的资源。

智能设备在家里回复远程指令减少电力高峰负载或启动后,需求在网格休闲裤。智能空调、洗衣机等家用电器使更好的家庭能源管理和允许电力公司避免停电和限电没有额外的设备投资。

健康和健身爱好者已经磨损监测,记录下他们的心率和他们跑的距离,耦合到电脑分析结果。嵌入式无线医疗设备包括加速度计警告下降,心脏监测心电图仪等,对糖尿病患者胰岛素泵和葡萄糖监测。这些设备可以连接到手机或电脑通过蓝牙和物联网后台将数据上传到服务器诊所。在健康监测端到端解决方案与标准和监管机构正迅速成为现实不再拖延。早在2014年,连续健康联盟将张扬其轻量级协议,与移动设备和GSMA已经移动健康目标的增长领域之一。

糊涂侦探

大多数物联网实现的核心是低功耗无线传感器网络(WSN)连接到互联网。一个典型的WSN节点包含一个或多个传感器,A/D和D/A转换器,一个单片机,射频收发器和电源(通常是一个电池)。当一个节点可以包含足够的情报应对环境变化,节点通常将数据发送给一个分布式或集中式系统进行分析。活跃的RFID,非常有限的处理和存储功能,在WSN范围的低端。更智能的网络可以进行采集、处理、和通信、移动大量的控制节点级别。

随着手机和无线连接的增加,云计算正成为物联网的核心。云提供了大量的可伸缩的存储网络提供的数据以及分析工具所需的人类用户的所有数据。云计算可以提供必要的计算资源和服务管理大型物联网网络。基于云计算的软件即服务(SaaS)是扩展物联网应用的关键。

然而,扩展SaaS本身就是一个问题由于缺乏标准化云api。硬件平台的Arduino和微芯片随着谷歌的辅助开发工具为开发人员提供了一个应用程序平台即服务(PaaS),运行时环境和一组api使开发者使用多个编程模型构建自定义应用程序。

英特尔支持,一个通用的硬件/软件平台与行业标准api和一个大支持生态系统是使物联网的关键工作顺利。英特尔正在推广物联网网关解决方案基于其低功耗的优点E3800原子™处理器系列以及新的夸克SoC在新的开源伽利略。

飞思卡尔®也是一个强大的信徒在互联网的东西。飞思卡尔的手臂®CortexTM-M0基础KinetisKL02单片机提供的速度、存储、和能源效率,低功耗无线传感器节点的一个合乎逻辑的选择。

挑战和问题

数十亿的设备连接到互联网的一个障碍是缺乏剩余使用IPv4的IP地址。IPv4也只能识别一组位置传感器的位置,但不单独创建一个路障和网关之间的无线传感器设备。IPv6部分回答了缩放和流动性问题,但这不会在一夜之间被采纳。即便如此,网络运行一个不同的软件栈,不能直接从互联网上得到解决。网关需要一个统一资源名称(URN)子网地址单个传感器节点,每一个都有一个统一资源标识符(URI)。传感器节点将通过URL访问,但只缸可寻址的URI。显然,实现物联网网络没有简单的事情;因此,PaaS的吸引力。

随着物联网的扩张,提高安全性和隐私问题。物联网给虚拟存在任意数量的物理对象。已经表明,当前SCADA系统控制电网可以砍,Stuxnet蠕虫把这个问题在2010年公众意识。智能电网及其多样化,互联设备代表了一个非常大的攻击表面。正在积极解决安全问题的系统,软件和硬件水平,但这是一个问题,只能减轻,因为它不会消失。

普适计算也引发了隐私问题。有摄像头监控一个拥挤的地铁站是一回事,但让他们监视一个人的一举一动是另一回事。相同的GPS/蜂窝技术,使一个人能够导航到另一个城市或找到附近的一个星巴克使用手机也不断跟踪他们的位置。Geopositioning对车队管理和跟踪集装箱很有用,但跟踪每天运动的人提出了隐私问题,如安全的,不容易被忽略。

回到未来

而使更有效服务的提供,物联网是互联网本身的性质的变化。Web1.0包括静态Web页面。Web2.0引入了动态网页和互动社交媒体。现在连接设备和基于云的软件服务的同时爆炸是引导在Web3.0中,那里会无缝地与机器交互的能力,以至于这一代的孩子将是理所当然的。比尔欢乐的D2Dweb终于成为现实,将完全融入互联网在人类将继续交流。

未来的互联网将完全与物联网集成。你准备好了吗?