面向企業(yè)的終極物聯(lián)網(wǎng)實(shí)施指南

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

物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)由專用設(shè)備（稱為物）組成的網(wǎng)絡(luò)，用于通過互聯(lián)網(wǎng)或其他網(wǎng)絡(luò)收集和交換真實(shí)世界的數(shù)據(jù)。該技術(shù)在運(yùn)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(gè)患者心臟的診斷信息報(bào)告給監(jiān)護(hù)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(wù)，例如燈光和電器控制，并通過智能手機(jī)應(yīng)用程序執(zhí)行狀態(tài)報(bào)告和控制。
• 農(nóng)民在整個(gè)田地中使用濕度傳感器來指導(dǎo)作物最需要的灌溉。
• 牧場(chǎng)主使用放置在每頭牛頭上的位置傳感器來識(shí)別和定位牧場(chǎng)中的牛。
• 工業(yè)工廠使用傳感器來監(jiān)控危險(xiǎn)材料的存在或工作場(chǎng)所條件，并管理整個(gè)設(shè)施內(nèi)的員工活動(dòng)。
• 城市部署一組傳感器來監(jiān)控道路和交通狀況，動(dòng)態(tài)調(diào)整交通控制設(shè)備以根據(jù)當(dāng)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(shí)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(shí)世界中的一種或多種物理?xiàng)l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(duì)正在發(fā)生的事情進(jìn)行控制。

即時(shí)性在實(shí)時(shí)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(jìn)行收集和處理。這使得網(wǎng)絡(luò)帶寬和連接性等相關(guān)因素對(duì)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(xiàng)目通常由推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)部署的較大項(xiàng)目或業(yè)務(wù)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(biāo)。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(luò)接收到的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為現(xiàn)實(shí)世界的動(dòng)作）在門中遠(yuǎn)程鎖定它。

但物聯(lián)網(wǎng)可以支持更大、更深遠(yuǎn)的業(yè)務(wù)目標(biāo)。數(shù)以百萬計(jì)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(dòng)。大型物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目越來越多地成為大數(shù)據(jù)計(jì)劃的核心，例如機(jī)器學(xué)習(xí)(ML) 和人工智能 (AI) 項(xiàng)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(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行重要的業(yè)務(wù)預(yù)測(cè)或訓(xùn)練人工智能系統(tǒng)。這些后端分析可能需要大量的存儲(chǔ)和計(jì)算能力。計(jì)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(gè)邊緣計(jì)算位置。

物聯(lián)網(wǎng)如何運(yùn)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(luò)、計(jì)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(fèi)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(huì)議室和裝配線機(jī)器上的智能電視和智能傳感器。

事物。每個(gè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備——一個(gè)東西或智能傳感器——都是一臺(tái)小型專用計(jì)算機(jī)，擁有嵌入式處理器、固件以及有限的內(nèi)存和網(wǎng)絡(luò)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(luò)，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(gè)IP 地址進(jìn)行的無線網(wǎng)絡(luò)連接。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以單獨(dú)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(jìn)行傳輸和收集。物聯(lián)網(wǎng)的第二層涉及廣泛的網(wǎng)絡(luò)，以及網(wǎng)絡(luò)和后端處理之間的接口。該網(wǎng)絡(luò)通常是傳統(tǒng)的基于 IP 的網(wǎng)絡(luò)，例如以太網(wǎng)LAN 和公共互聯(lián)網(wǎng)。每個(gè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備都會(huì)收到一個(gè)唯一的IP 地址和唯一的標(biāo)識(shí)符。該事物使用無線網(wǎng)絡(luò)接口（如Wi-Fi）或蜂窩網(wǎng)絡(luò)（如4G 或5G）將其數(shù)據(jù)傳遞到網(wǎng)絡(luò)。與任何網(wǎng)絡(luò)設(shè)備一樣，數(shù)據(jù)包都標(biāo)有目標(biāo)IP 地址，數(shù)據(jù)將在此路由和傳遞。這種網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換與普通計(jì)算機(jī)之間日常的網(wǎng)絡(luò)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(duì)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)應(yīng)用早期預(yù)處理任務(wù)，例如標(biāo)準(zhǔn)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(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生更深入的洞察力，例如揭示商機(jī)或推動(dòng)機(jī)器學(xué)習(xí)。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(jìn)行處理和分析。使用廣泛的計(jì)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(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施。在那里，數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)、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(wù)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(jì)劃的范圍和細(xì)節(jié)可能因物聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃而異，但領(lǐng)導(dǎo)者必須考慮物聯(lián)網(wǎng)如何集成到當(dāng)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(luò)、通信總線以及分析和聚合平臺(tái)。

有四個(gè)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(luò)和用于處理數(shù)據(jù)的計(jì)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(luò)接口以及配置和管理工具。網(wǎng)絡(luò)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(jì)算在后端處理分析，組織可能需要部署大量新的計(jì)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(duì)物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)的仔細(xì)考慮，例如藍(lán)牙、GSM、4G 或5G、Wi-Fi、Zigbee 和低功耗無線個(gè)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(jī)密的。通過開放網(wǎng)絡(luò)傳遞此類數(shù)據(jù)可能會(huì)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(xiàng)目的組織必須考慮保護(hù)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和動(dòng)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(duì)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備應(yīng)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(cè)和預(yù)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(yīng)用程序（例如系統(tǒng)管理和ERP）互操作。正確的集成需要仔細(xì)規(guī)劃和原理驗(yàn)證測(cè)試，以及經(jīng)過充分研究的物聯(lián)網(wǎng)工具和平臺(tái)選擇。

4. 分析和報(bào)告。物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的最頂層需要詳細(xì)了解如何分析和使用物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)。這是應(yīng)用層，通常包括分析工具、AI和ML建模和訓(xùn)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(yīng)商處獲得，也可以通過存儲(chǔ)和處理數(shù)據(jù)的云提供商使用。

物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)用例

大量小型且功能強(qiáng)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(yīng)用。考慮五個(gè)重要行業(yè)的一些擴(kuò)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(wù)自動(dòng)化：

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

運(yùn)動(dòng)激活傳感器可以觸發(fā)視頻和音頻流到房主智能手機(jī)。

水傳感器可以監(jiān)視地下室是否漏水。

煙霧、火災(zāi)和二氧化碳探測(cè)器可以向用戶報(bào)告危險(xiǎn)。

物聯(lián)網(wǎng)執(zhí)行器可以遠(yuǎn)程鎖定和解鎖門。

智能冰箱可以跟蹤內(nèi)容，自動(dòng)吸塵器無需人工直接干預(yù)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(biāo)簽可以跟蹤、定位和盤點(diǎn)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(shí)降低照明或在非工作時(shí)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(dòng)化和優(yōu)化。

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以在正常運(yùn)行期間監(jiān)控所有類型的機(jī)器行為和參數(shù)，使機(jī)器學(xué)習(xí)能夠指導(dǎo)預(yù)測(cè)性維護(hù)以優(yōu)化流程正常運(yùn)行時(shí)間。

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

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

預(yù)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(cè)可以將警察引導(dǎo)到檢測(cè)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(fèi)箱以指導(dǎo)收費(fèi)和管理。

互聯(lián)停車系統(tǒng)使城市能夠通過應(yīng)用程序跟蹤停車位并提醒司機(jī)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(shí)現(xiàn)早期檢測(cè)和補(bǔ)救。

傳感器可以監(jiān)測(cè)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(yuǎn)程患者遙測(cè)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(cè)器和血糖儀?？梢哉{(diào)整設(shè)備以觀察卡路里、鍛煉目標(biāo)并提醒患者預(yù)約或用藥。

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

物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)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(duì)治療計(jì)劃的遵守情況，并可能更好地將健康問題與遙測(cè)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來。

醫(yī)院可以使用物聯(lián)網(wǎng)來標(biāo)記和跟蹤醫(yī)療設(shè)備的實(shí)時(shí)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(dǎo)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(cè)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(shí)體店環(huán)境中得到廣泛應(yīng)用：

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以標(biāo)記每件產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)庫存控制、損失預(yù)防和供應(yīng)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(dòng)和偏好，幫助零售店優(yōu)化布局并組織相關(guān)產(chǎn)品以實(shí)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(chǎng)通信支付。