面向企業(yè)的終極物聯(lián)網(wǎng)實施指南

物聯(lián)網(wǎng)可以為企業(yè)提供許多好處，但實施起來可能是一個挑戰(zhàn)。了解成功部署的要求并使用最佳實踐。

物聯(lián)網(wǎng)是一個由專用設(shè)備（稱為物）組成的網(wǎng)絡，用于通過互聯(lián)網(wǎng)或其他網(wǎng)絡收集和交換真實世界的數(shù)據(jù)。該技術(shù)在運行中的示例包括：

• 心臟病患者在手術(shù)后安裝了心臟傳感器，將有關(guān)每個患者心臟的診斷信息報告給監(jiān)護醫(yī)生。
• 家庭使用傳感器執(zhí)行包括安全和家庭管理在內(nèi)的任務，例如燈光和電器控制，并通過智能手機應用程序執(zhí)行狀態(tài)報告和控制。
• 農(nóng)民在整個田地中使用濕度傳感器來指導作物最需要的灌溉。
• 牧場主使用放置在每頭牛頭上的位置傳感器來識別和定位牧場中的牛。
• 工業(yè)工廠使用傳感器來監(jiān)控危險材料的存在或工作場所條件，并管理整個設(shè)施內(nèi)的員工活動。
• 城市部署一組傳感器來監(jiān)控道路和交通狀況，動態(tài)調(diào)整交通控制設(shè)備以根據(jù)當前情況路由和優(yōu)化交通。

物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵概念如下：

關(guān)注真實世界的數(shù)據(jù)。企業(yè)通常處理文檔、PowerPoint、圖像、視頻、電子表格和許多其他形式的靜態(tài)數(shù)字信息，而物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)通常反映現(xiàn)實世界中的一種或多種物理條件。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備不僅可以幫助企業(yè)了解正在發(fā)生的事情，還可以對正在發(fā)生的事情進行控制。

即時性在實時操作中至關(guān)重要。在日常數(shù)據(jù)（例如備忘錄文檔）可能存在數(shù)天或數(shù)月而從未使用過的情況下，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備必須立即提供數(shù)據(jù)以進行收集和處理。這使得網(wǎng)絡帶寬和連接性等相關(guān)因素對于物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境尤為重要。

結(jié)果數(shù)據(jù)本身。物聯(lián)網(wǎng)項目通常由推動物聯(lián)網(wǎng)部署的較大項目或業(yè)務目的定義。在許多情況下，物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)是控制循環(huán)的一部分，具有直接的因果目標。例如，傳感器告訴房主他們的前門已解鎖，房主可以使用執(zhí)行器（一種物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，旨在將從網(wǎng)絡接收到的控制信號轉(zhuǎn)換為現(xiàn)實世界的動作）在門中遠程鎖定它。

但物聯(lián)網(wǎng)可以支持更大、更深遠的業(yè)務目標。數(shù)以百萬計的物聯(lián)網(wǎng)傳感器可以產(chǎn)生難以想象的大量原始數(shù)據(jù)——人類無法查看和采取行動。大型物聯(lián)網(wǎng)項目越來越多地成為大數(shù)據(jù)計劃的核心，例如機器學習(ML) 和人工智能 (AI) 項目?？梢蕴幚砗头治鰪拇罅课锫?lián)網(wǎng)設(shè)備部署收集的數(shù)據(jù)，通過從大量傳感器陣列收集的真實數(shù)據(jù)進行重要的業(yè)務預測或訓練人工智能系統(tǒng)。這些后端分析可能需要大量的存儲和計算能力。計算可以在集中式數(shù)據(jù)中心、公共云中處理，也可以分布在靠近數(shù)據(jù)收集位置的多個邊緣計算位置。

物聯(lián)網(wǎng)如何運作？

物聯(lián)網(wǎng)不是單一的設(shè)備、軟件或技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)是設(shè)備、網(wǎng)絡、計算資源以及軟件工具和堆棧的混合物。了解物聯(lián)網(wǎng)通常從物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備本身開始。

消費者、企業(yè)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的示例包括配備在會議室和裝配線機器上的智能電視和智能傳感器。

事物。每個物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備——一個東西或智能傳感器——都是一臺小型專用計算機，擁有嵌入式處理器、固件以及有限的內(nèi)存和網(wǎng)絡連接。該設(shè)備收集特定的物理數(shù)據(jù)并將該數(shù)據(jù)發(fā)送到 IP 網(wǎng)絡，例如互聯(lián)網(wǎng)。根據(jù)傳感器的工作，它可能還包括放大器、濾波器和轉(zhuǎn)換器。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備由電池供電，并依賴于通過單個IP 地址進行的無線網(wǎng)絡連接。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以單獨或成組配置。

連接。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備收集的數(shù)據(jù)必須進行傳輸和收集。物聯(lián)網(wǎng)的第二層涉及廣泛的網(wǎng)絡，以及網(wǎng)絡和后端處理之間的接口。該網(wǎng)絡通常是傳統(tǒng)的基于 IP 的網(wǎng)絡，例如以太網(wǎng)LAN 和公共互聯(lián)網(wǎng)。每個物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備都會收到一個唯一的IP 地址和唯一的標識符。該事物使用無線網(wǎng)絡接口（如Wi-Fi）或蜂窩網(wǎng)絡（如4G 或5G）將其數(shù)據(jù)傳遞到網(wǎng)絡。與任何網(wǎng)絡設(shè)備一樣，數(shù)據(jù)包都標有目標IP 地址，數(shù)據(jù)將在此路由和傳遞。這種網(wǎng)絡數(shù)據(jù)交換與普通計算機之間日常的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)交換是一樣的。此原始傳感器數(shù)據(jù)的目的地通常是中間接口，例如 物聯(lián)網(wǎng)中心或物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)通常用于收集和整理原始傳感器數(shù)據(jù)，通常對物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)應用早期預處理任務，例如標準化和過濾。

后端。必須分析物聯(lián)網(wǎng)傳感器組產(chǎn)生并在物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)處整理的大量實時數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生更深入的洞察力，例如揭示商機或推動機器學習。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)通過互聯(lián)網(wǎng)將其清潔和安全的傳感器數(shù)據(jù)發(fā)送到后端進行處理和分析。使用廣泛的計算集群（例如Hadoop集群）執(zhí)行分析。該后端可能位于企業(yè)數(shù)據(jù)中心、托管設(shè)施或在公共云中構(gòu)建的計算基礎(chǔ)設(shè)施。在那里，數(shù)據(jù)被存儲、處理、建模和分析。

物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)有哪些層次？

傳感器、連接和后端層的討論可以幫助業(yè)務和IT人員了解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，但這樣的討論也需要考慮物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)。盡管物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)計劃的范圍和細節(jié)可能因物聯(lián)網(wǎng)計劃而異，但領(lǐng)導者必須考慮物聯(lián)網(wǎng)如何集成到當前的IT基礎(chǔ)設(shè)施中。物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)組件包括網(wǎng)絡、通信總線以及分析和聚合平臺。

有四個主要的架構(gòu)問題：

1. 基礎(chǔ)設(shè)施。 物理層包括物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、網(wǎng)絡和用于處理數(shù)據(jù)的計算資源?；A(chǔ)設(shè)施討論通常包括傳感器類型、數(shù)量、位置、電源、網(wǎng)絡接口以及配置和管理工具。網(wǎng)絡涉及帶寬和延遲考慮，以確保它們能夠處理物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備需求。計算在后端處理分析，組織可能需要部署大量新的計算資源來處理額外的處理或使用按需資源，例如云?；A(chǔ)設(shè)施討論還涉及對物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議和標準的仔細考慮，例如藍牙、GSM、4G 或5G、Wi-Fi、Zigbee 和低功耗無線個人局域網(wǎng)。

2. 安全。 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)可能是敏感和機密的。通過開放網(wǎng)絡傳遞此類數(shù)據(jù)可能會使設(shè)備和數(shù)據(jù)暴露在窺探、盜竊和黑客攻擊之下。規(guī)劃物聯(lián)網(wǎng)項目的組織必須考慮保護物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和動態(tài)和靜態(tài)數(shù)據(jù)的最佳方法。加密是物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)安全的常用方法。必須對物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備應用額外的安全措施，以防止黑客攻擊和惡意更改設(shè)備配置。安全涉及各種軟件工具和傳統(tǒng)的安全設(shè)備，例如防火墻和入侵檢測和預防系統(tǒng)。

3. 一體化。 集成使一切無縫地協(xié)同工作，確保為物聯(lián)網(wǎng)添加的設(shè)備、基礎(chǔ)設(shè)施和工具將與組織中已經(jīng)存在的現(xiàn)有系統(tǒng)和應用程序（例如系統(tǒng)管理和ERP）互操作。正確的集成需要仔細規(guī)劃和原理驗證測試，以及經(jīng)過充分研究的物聯(lián)網(wǎng)工具和平臺選擇。

4. 分析和報告。物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的最頂層需要詳細了解如何分析和使用物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)。這是應用層，通常包括分析工具、AI和ML建模和訓練引擎，以及可視化或渲染工具。此類工具可以從第三方供應商處獲得，也可以通過存儲和處理數(shù)據(jù)的云提供商使用。

物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務用例

大量小型且功能強大的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備已在主要行業(yè)中找到了有意義的商業(yè)應用?？紤]五個重要行業(yè)的一些擴展用例：

家庭（商業(yè)或最終用戶）。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備出現(xiàn)在家庭中，用于能源管理、安全甚至一些任務自動化：

恒溫器和照明可以通過互聯(lián)網(wǎng)應用程序進行調(diào)度和控制。

運動激活傳感器可以觸發(fā)視頻和音頻流到房主智能手機。

水傳感器可以監(jiān)視地下室是否漏水。

煙霧、火災和二氧化碳探測器可以向用戶報告危險。

物聯(lián)網(wǎng)執(zhí)行器可以遠程鎖定和解鎖門。

智能冰箱可以跟蹤內(nèi)容，自動吸塵器無需人工直接干預即可保持家中清潔。

制造業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備已在各種制造和工業(yè)環(huán)境中得到廣泛采用。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) ( IIoT ) 的示例包括：

物聯(lián)網(wǎng)標簽可以跟蹤、定位和盤點企業(yè)資產(chǎn)。

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以幫助監(jiān)控和優(yōu)化能源使用，例如在有人居住的區(qū)域空閑時降低照明或在非工作時間降低溫度設(shè)置。

物聯(lián)網(wǎng)傳感器和執(zhí)行器可以支持過程自動化和優(yōu)化。

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以在正常運行期間監(jiān)控所有類型的機器行為和參數(shù)，使機器學習能夠指導預測性維護以優(yōu)化流程正常運行時間。

公共（健康和安全）。具有蜂窩級連接的物聯(lián)網(wǎng)傳感器可以在大都市地區(qū)協(xié)作運行，以服務于廣泛的目的：

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以檢測車輛交通的存在，使城市能夠在空閑街道和非工作時間調(diào)整街道照明。

預防犯罪工作可能包括基于攝像頭的監(jiān)視，而連接的音頻檢測可以將警察引導到檢測到槍擊的區(qū)域。

攝像頭可用于確定和優(yōu)化交通，而轉(zhuǎn)發(fā)器和攝像頭可以讀取車牌或收費箱以指導收費和管理。

互聯(lián)停車系統(tǒng)使城市能夠通過應用程序跟蹤停車位并提醒司機注意可用停車位。

傳感器可以觀察橋梁和其他結(jié)構(gòu)的壓力和問題，從而實現(xiàn)早期檢測和補救。

傳感器可以監(jiān)測水質(zhì)，從而能夠及早發(fā)現(xiàn)污染物或污染物。

醫(yī)療/健康。物聯(lián)網(wǎng)存在于遠程患者遙測和其他醫(yī)療用途中：

物聯(lián)網(wǎng)存在于無數(shù)無線可穿戴設(shè)備中，包括血壓袖帶、心率監(jiān)測器和血糖儀。可以調(diào)整設(shè)備以觀察卡路里、鍛煉目標并提醒患者預約或用藥。

物聯(lián)網(wǎng)啟用早期預警設(shè)備，例如跌倒檢測，向健康提供者和家庭成員發(fā)出警報，甚至為潛在問題提供位置信息。

物聯(lián)網(wǎng)的遠程監(jiān)控可幫助醫(yī)療保健提供者跟蹤患者的健康狀況和對治療計劃的遵守情況，并可能更好地將健康問題與遙測數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來。

醫(yī)院可以使用物聯(lián)網(wǎng)來標記和跟蹤醫(yī)療設(shè)備的實時位置，包括除顫器、霧化器、氧氣和輪椅。

員工徽章中的物聯(lián)網(wǎng)可以幫助更有效地定位和指導員工。

物聯(lián)網(wǎng)可以幫助控制其他設(shè)備，例如藥房庫存、冰箱溫度和濕度和溫度控制。

物聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)生監(jiān)測設(shè)備有助于確保醫(yī)療環(huán)境清潔并有助于減少感染。

零售。 物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)分析已在零售和實體店環(huán)境中得到廣泛應用：

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以標記每件產(chǎn)品，實現(xiàn)自動庫存控制、損失預防和供應鏈管理——根據(jù)銷售和庫存水平下訂單。

攝像頭和其他監(jiān)控技術(shù)可以觀察購物者的活動和偏好，幫助零售店優(yōu)化布局并組織相關(guān)產(chǎn)品以實現(xiàn)銷售最大化。

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以支持非接觸式和非掃描式結(jié)賬和支付，例如近場通信支付。