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導語：物聯網(IoT)將物理對象與虛擬世界連接起來。

　　智能設備和機器相互連接，并以數字方式連接到互聯網。在技術的幫助下，收集當地環境的相關信息，對其進行分析和鏈接?；谶@些信息，設備執行特定的任務。

　　物聯網的定義

　　物聯網(IoT)將物理對象與虛擬世界連接起來。智能設備和機器相互連接，并以數字方式連接到互聯網。在技術的幫助下，收集當地環境的相關信息，對其進行分析和鏈接?；谶@些信息，設備執行特定的任務。例如，一個傳感器測量外部溫度，然后安裝其的智能設備將打開加熱。所有這些都是自動發生的，無需用戶主動干預。如果需要，用戶可以遠程控制物聯網設備，例如通過智能手機上的應用程序。

　　這是由于微控制器、傳感器和驅動器等連接組件的相互作用而實現的，這些組件將電脈沖轉換為壓力、運動、溫度或其他機械變量。物聯網系統很復雜:其結合了連接多個網絡的單個設備、數據庫和網關。通過無線接口連接互聯網并發送數據，或者相反，接收命令。在后臺，敏感數據在傳輸過程中通過安全解決方案得到保護。

　　以工業和設備制造商為例：

　　?感知: 傳感器從環境中收集各種信息，并將其轉換為數字數據。

　　?計算: 微控制器對數據進行處理，并根據結果產生控制信號。

　　?啟動: 控制信號被執行器識別，并將其轉換為動作。

　　?連接: 連接組件將物聯網設備相互連接并連接云系統。

　　?安全: 安全組件保護敏感數據免受未經授權的訪問。

　　為什么傳感器對物聯網如此重要?

　　由于人類有五種感官，所以能夠了解周圍的環境——機器需要傳感器來做到這一點。作為感覺器官，它們是整個物聯網最重要的數據提供者。有不同類型的傳感器:例如，用于檢測溫度、濕度、運動、光、機械壓力、二氧化碳含量、超聲波或空氣壓力。物體上的相應傳感器測量其環境的狀態，系統中的微控制器處理收集的數據，并將這些數據通過網絡傳輸到軟件。傳感器可以通過藍牙與智能手機應用程序配對，用戶可以通過該應用程序訪問數據?；蛘?，信息通過互聯網發送到云平臺，對數據進行分析。例如，如果智能家居中的傳感器提供天黑的信息，百葉窗就會下降。工業上的溫度傳感器可用于智能工廠，以精確控制加熱或冷卻閥門。它們測量房間或大廳里的冷暖程度，閥門根據測量結果做出反應。

　　物聯網已經深深扎根在我們的生活中:智能設備，現在可以在私人家庭、工廠、汽車、醫療保健和城市中快速找到。這是有充分理由的，因為物聯網的使用提供了許多優勢:其可以使日常生活更方便，通過節省時間和成本來改善生產過程，通過提高效率來節省電力和能源，同時保護環境。智能設備還可以優化交通流量，簡化特大城市的生活。以下展示五個來自不同應用領域的物聯網例子:

　　工業4.0中的物聯網

　　工業4.0被稱為第四次工業革命: 繼蒸汽機(工業1.0)、電力(工業2.0)和生產計算機化(工業3.0)之后，現在出現了機器、商品和工廠的智能連接。整個價值鏈正在數字化、更高效、更智能——在工業領域，自然會談到工業物聯網(IIoT)。例如，在高度自動化的流程中，產品與設備通信，可以獨立地觸發生產的下一步。機器可以識別故障并自行請求維護。制造機器人和運輸車輛與倉儲物流獨立交換信息。除了效率，員工的安全性也有所提高:如果叉車或機器安裝傳感器，其可以掃描周圍環境，并在事故發生之前停止工作。由于數據的收集和分析，全新的服務和業務領域也在不斷涌現。通過這種方式，公司可以利用物聯網使其產品組合更加靈活，并提供額外的服務。

　　在工業4.0的互聯基礎設施中，可以更輕松地規劃流程，可以更快地生產商品。這節省了時間和存儲成本，但數字化及其所需的技術也會增加能源成本。VDI的“工業4.0期間的資源效率”研究表明，數字化與資源效率之間存在著積極的互動關系。物聯網解決方案有效利用資源，節能組件增加了對可持續性的貢獻，同時也意味著對環境的影響更低。更可持續生產的另一個潛力在于未來的高速移動網絡:5G。原因:發射器搜索接收設備，并僅在需要時進行發射。如果不再需要連接，則將其終止。

　　智能家居中的物聯網

　　歡迎來到智能家居: 晚上電燈自動開關，智能電表記錄和調節用電量。在智能家居中，咖啡機、洗衣機、冰箱、恒溫器和電燈開關等各種日常物品都是相互連接的。各種設備通過一個被稱為集線器或網關的中央單元鏈接，并連接到互聯網。在智能家居中，物聯網設備不僅可以提供更舒適、更節能，還可以提供更安全:例如，連接的監控攝像頭和煙霧探測器會自動將信息轉發到用戶的移動設備上，并在需要的時候直接聯系應急服務。在智能家居中，用戶還可以使用數字助理的語音命令來控制燈光或音樂，收聽天氣或新聞朗讀，或在線訂購商品。

　　電子醫療部門的物聯網

　　物聯網正在改變醫療保健: 健身手環、智能手表或健身追蹤器等可穿戴設備戴在身上，可以記錄脈搏或血壓等健康數據。這些數據可以通過應用程序用圖表或圖形進行清晰的分析。此外，電子健康領域的物聯網已經支持心臟起搏器或血糖監測儀等智能醫療設備。如果檢測到問題，其會立即通知用戶或緊急服務。因此，電子醫療設備可以確保老年人或患者在家中生活得更安全。智能藥物劑量確定患者是否服藥，地毯上的摔倒傳感器會在患者摔倒時報告。醫院也使用聯網醫療設備:例如，智能病床可以提供有關入住率的信息。

　　智能汽車中的物聯網——聯網汽車

　　汽車變得越來越智能: 智能汽車配備了控制單元和半導體，包括雷達傳感器。這些測量速度和距離以確定另一個物體或人的距離。自2018年4月起，歐盟所有新車都配備了“eCall”緊急呼叫系統，借助內置手機卡，可在發生事故后自動呼叫求救。聯網車輛還可以通過Wi-Fi或移動通信進行連接，例如為駕駛員提供有關交通擁堵的信息。通過互聯網和“空中更新”的幫助，可以更快地維護車輛的軟件，而無需去車間。

　　未來，聯網汽車也將實現自動化。這也將需要各種傳感器作為物聯網組件:超聲波傳感器檢測障礙物，雷達傳感器檢測其他道路使用者并測量其速度和位置，視頻傳感器提供額外的信息。聯網車輛的目的之一是讓道路交通更安全。

　　智慧城市中的物聯網

　　人口超過1000萬的特大城市數量不斷增加。這些發展將帶來挑戰，例如在基礎設施或空氣質量方面。因此，未來的城市和特大城市必須變得更可持續和更安全，以改善人們的生活質量?！爸腔鄢鞘小币辉~涵蓋了通過互聯技術來支持這一點的想法和概念。其來自能源、交通、城市規劃、管理和通信等各個領域。以下是關于想法和概念的四個例子:

　　?消防車或公共汽車一靠近，交通信號燈便會把規定的行車線轉為綠燈。

　　?路燈可以根據需要打開或關閉，并在集成攝像頭的幫助下提供更大的安全性。

　　?數字系統控制公共交通的基礎設施，以及水、廢水和循環系統。

　　?公民可以在網上進行行政服務，以節省時間和紙張。

　　物聯網促進可持續發展

　　無論是在私人領域還是在工業領域，物聯網都為數字化、簡化和提高流程效率提供了廣泛的機會。除了節省生產成本等經濟效益外，物聯網還為更大的可持續性和更環保的未來提供了巨大的潛力，尤其是在工業領域。世界經濟論壇在一項研究中談到的一個主題是:84%的物聯網解決方案有可能為聯合國的可持續發展目標做出貢獻。

　　1、減少原材料和資源

　　人人都熟悉的日常生活中示例:數字處理和系統的連接減少了紙張的消耗。以前，每份文件都被打印出來歸檔并分類放入文件夾，而現在，由于服務器和云系統的存在，為新事物創造了空間。雖然這并不能使物聯網解決方案的數字化過程完全實現氣候中和，但越來越多的公司開始重視綠色能源和氣候中和業務，以彌補產生的任何排放。

　　2、通過物聯網提高能源效率

　　智能建筑和智能家居有一個共同點:即都通過測量能源消耗和識別潛在的節約來節約能源。例如，自動開關燈、窗口自動檢測，所有系統都可以通過應用程序隨時監控和控制。同樣，能源行業的物聯網應用是提高能源效率的關鍵——尤其是通過Infineon半導體解決方案，能源效率也在各個領域得到了提高。這包括能源生產、運輸以及能源儲存和消耗。

　　展望未來

　　有一件事是肯定的: 物聯網將繼續發展。在未來，聯網汽車或智能汽車將找到更快、更安全的路線。聯網的街燈將收集交通、安全、照明甚至空氣質量的數據，成為智慧城市的一部分。聯網的空中出租車將把人們從城市的一個地方運送到另一個地方。物聯網還使企業能夠開發新的商業模式，例如預先構建的“軟件即服務”應用程序，也被稱為SaaS。其目標是為各種應用領域提供完整的物聯網解決方案。同樣，遠程使用產品作為產品即服務(PaaS)也變得越來越有吸引力。中心思想是:作為一家企業，可以租用設備的使用權，并遠程使用。物聯網的發展正受到多個領域的推動:

　　例如，新的高速移動網絡5G的擴展: 其使數據傳輸更快、更穩定。這將是必要的，因為相互通信的設備越多，數據量就越大。5G移動通信標準可以處理這種洪水，并在數據云中進行處理。

　　邊緣計算在未來也會變得越來越重要: 物聯網設備將能夠直接在生成數據的設備上處理數據。通過這種方式，例如，在聯網汽車中進行數據分析的速度甚至比在云端進行的速度更快。

　　人工智能(AI)也將推動物聯網。計算機和算法將能夠獨立處理問題，并變得越來越好。根據PwC的“數字產品開發2025”研究，十分之四的工業公司已經在使用數據分析和人工智能進行數字產品開發。因此，物聯網只有與人工智能相結合，才能充分發揮其潛力。確實，通過數據分析，企業已經學會了如何改進產品。但如果機器和算法能夠獨立識別模式，這一數字可以顯著增加。