來源：物聯網智庫

導 讀

未來的IoT應用，将在不同行業中，和不同領域中，從簡單的狀态檢測和自動化，向高階的綜合調度和智能化決策等方向沿進。

物聯網的起源有多個不同的說法，一是1990年施樂在線可樂售賣機。1995比爾蓋茨在著作《未來之路》中提到物聯網。正式提出有說是Peter T. Lewis于1985年提出，也有說是麻省理工大學的Kevin Ash-ton教授于1999年提出的，“萬物皆可通過網絡連接”。現在比較通用的定義是：将可感知設備、可獨立尋址的物體進行互通互聯的網絡。和以前互聯網一樣，接入的設備必須是可以尋址，才能具備唯一的身份，發起與其它設備的對話。

物聯網與互聯網的關系

物聯網也是一種鍊接網絡，而且也具備大量原來互聯網、移動互聯網的特點，通用的MQTT協議也運行于互聯網的TCP/IP的基礎之上。因此，物聯網是基于互聯網發展和拓展而來的互聯網絡，其簡化的高層架構關系如下：

1. 物聯網就是物物相連的互聯，是基于電腦的互聯網的進一步延伸和發展
2. 物聯網的參與方拓展到了所有可感知的設備和物品
3. 物聯網的很多通道和運作，仍需要互聯網，特别是移動互聯網的支撐
4. 物聯網由于工作領域和特性存在多個差異很大的場景，因此多種主流的協議和組網方式并存

物聯網的整體架構與分層

物聯網通常分為四層：感知、網絡、平台和應用層；也有另一種常見的分法，是把平台層并入應用層，因此定義為感知、網絡和應用層。各層的組成和對應關系如下：

感知層通常由終端設備來履行，像人的終端神經一樣，使智能網絡和中控系統能感知未端狀态，并執行下達的指令；其中不具備獨立尋址的傳感器一種是通過網關接入物聯網，或者是與有獨立尋址和連接能力的設備相連，通常視為該設備的一部分，以外設的身份存在。

物聯網主要的連接技術

網絡層分成兩種，一種是網關與傳感器之間的聯接，稱之為局域網聯接，有對應的協議；一種是直接接入，并與數據中心或雲平台的中控平台連接，這是廣域網聯接。目前廣域網也有多種接入技術，但不管哪種接入技術，都需要通過标準的傳輸協議，才能建立起對話。主流的MQTT是由IBM公司開發的，基于TCP/IP協議之上。

可以看到，主要的局域網接入和廣域網接入技術在速率、功耗等不同指标中各有優劣點：

可以看到，不管是局域網還是廣域網，其連接協議都分别有高(>10M)中(>1M)低(<1M)不同的速率，通常高速率也意味着高功耗。這兩個特性，決定了不同的連接協議有着不同的用途。通常高速協議用于有外來供電、需要大量圖像視頻或其它大數據量交互的場景；而低速協議，則通常用于電池供電、信息密度低的傳感器數據讀取、自動化設備控制等場景。以下是未來這三種不同類型協議的應用領域和規模預估：

低速率廣域協議将連接更多設備：大量低頻、流量吞吐要求小的場景，未來将大規模對低速率廣域互聯網存在需求，除了Zigbee等之外，我國主推的NB-IoT也是前景可期。

物聯網應用的主要特點

互聯網是連接計算機和移動智能終端的網絡，基本上是圍繞着人主動觸發的場景展開應用。而物聯網是物物之間的互聯，更多是基于物品對本身或周圍環境的感知而觸發的自動化應用場景，兩者之間的關系對比如下：

互聯網是基于人主動驅動的場景

物聯網是基于物品自發驅動的場景

基于事件、流程的驅動，人為發起

基于狀态、規則的驅動，觸發場景

大多間歇性行為，存在聚集效應

持續性守候，基于場所發生

大多時候是高信息濃度，高網絡吞吐

高傳感器密度，高網絡覆蓋

多見于與人相關、與内容相關的場景：娛樂、購物、學習、健身、旅遊、商務處理等

多見于基于狀态調度、自運化的操作和大數據分析：智能城市、智能制造、無人值守商店等

就如前面所述，物聯網與互聯網不是相互獨立、泾渭分明，而是一個對另一個的延展。現在有越來越多的趨勢展現，物聯網結合人工智能，兩者是快速技術進展的當下，技術快速成熟，在多個領域的應用日益具備商用條件，并極大促進了原來互聯網場景的智能化和自動化能力，從而為用戶提供新的價值。

以下的圖示，簡單地羅列了未來常見的互聯網接入設備，如何日益集成更多的IoT設備，并在人工智能的輔助下，實現更智能、更強大的功能，從而更好地提高原來互聯網應用的體驗：

• 互聯網接入設備在呈現多樣化、移動化和功能複合化的特點
• 随着硬件性能上升、體積和成本迅速下降，互聯網設備接入了大量的IoT器件，來增強複合性功能
• 一個傳統的互聯網應用，會得到智能化和自動增強的體驗提升，比如：
• 視頻通話時的防抖、亮度适應
• 基于LBS的位置共享
• 基于位置感知的立體聲源定向

總體來說，基于AI, IoT技術的快速發展，未來的電氣設備，将沿着越來越自動化智能化，無人幹預的方向發展，也就是達到最終的無感智能的狀态，以下是在不同的階段，幾個常見操作的對比：

比如第一項的環境調節，以空調為例 ，在人工操作參考的第一階段，通常是設備附帶的溫度計，告知你的環境溫度，你可以進行特定溫度的設定，這時候壓縮機會根據情況開啟，比如已經到達設定溫度就休眠，等有偏差再工作；在第二階段，你可以通過手機或電腦，來設定前半夜後半夜和清晨的不同時段溫度的要求，然後中控系統按計劃向空調發實時指令；到了無感智能階段，空調是根據你穿戴設備把你的體溫、心跳等信息傳給中控，它再結合環境溫度，算出一個智能的指令，讓空調在人不用幹預的情況下，一直保持最适宜的環境溫度。

物聯網産業已經到了快速應用的階段

根據Machine Research的預計，全球物聯網的連接數，将在未來五年内，每年以超過兩位數的速度增長，并且到了2025年，預計聯網數将達到270億。而工信部等組織則預計，我國2020年IoT相關産業的産值就将達到1.8萬億元人民币。

根據IoT Analytics發布的2018年IoT行業項目數排名，智慧城市、工業互聯和建築互聯也都在快速發展：

未來的IoT應用，将在不同行業中，和不同領域中，從簡單的狀态檢測和自動化，向高階的綜合調度和智能化決策等方向沿進：

• 首先從公共設施領域，再到商用領域最後在個人領域(高頻高複雜度)應用
• 從遙測遙感遙控，再到自動調節，最終到智能調節
• 同時向單品智能和整體解決方案智能進行發展演進

《崛起的超級智能》一書主要闡述互聯網經過50年的時間從網狀結構發展成為大腦模型，數十億群體智慧與數百億機器智能通過互聯網大腦架構形成了自然界前所未有的超級智能，這個超級智能的形成與物聯網，雲計算，大數據，工業4.0，人工智能，群體智能，雲機器人的爆發是什麼關系；互聯網大腦與超級智能如何影響人類社會的科技，經濟，産業以及城市建設的未來發展？人類個體和組織機構如何應對崛起的超級智能帶來的挑戰？

作者：劉鋒

推薦專家：張亞勤、劉慈欣、周鴻祎、王飛躍、約翰、翰茲

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