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什么是物联网?关于物联网(IOT)你必须要了解的5个关键词

字号+ 作者:techapple 来源:techapple 2017-09-07 08:17

每隔一段时间,媒体就会再强调物联网是下个科技潮流,的确这不是一个全新的概念,可是随着技术发展,物联网产品亦愈来愈多。无论是大企业还是初创都希望投身于物联网发展,那么究竟物联网又是什么?物联之家就为大家探讨一下物联网的几个关键词。

 


每隔一段时间,媒体就会再强调物联网(IOT) 是下个科技潮流,的确这不是一个全新的概念,可是随着技术发展,物联网产品亦愈来愈多。无论是大企业还是初创都希望投身于物联网发展,那么究竟物联网又是什么?物联之家(iothome)就为大家探讨一下物联网的几个关键词。
 
物联网(IOT)
 
前言:物联网是什么?

 
物联网 (Internet of Things 缩写 IoT)不是近一两年流行的概念,早于 1995 年 Bill Gates 已经提过这一个概念,而在这 20 年的科技发展当中,都不断有人提出生活全面与网络结合,正是这个概念的发展。
 
广义来说,物联网是使现实生活中的所有对象能够以互联网形式互动,以维基百科的说法是这样的:
 
“在物联网上,每个人都可以应用电子卷标将真实的物体上网联结,在物联网上都可以查出它们的具体位置。通过物联网可以用中心计算机对机器、装置、人员进行集中管理、控制,也可以对家庭装置、汽车进行遥控,以及搜寻位置、防止物品被盗等,类似自动化操控系统,同时透过收集这些小事的资料,最后可以聚整合大数据,包含重新设计道路以减少车祸、都市更新、灾害预测与犯罪防治、流行病控制等等社会的重大改变。”
 
说到底,就是将现实世界数码化,以无形的网络将有形的世界相互连结。那么物联网的应用有几多呢?可以说是无穷无尽,智能家居、智慧城市、智能汽车、防盗系统、家居机器人……等等。
 
1. 微型计算机 Rasberry Pi 与 Arduino
 
“智能化”的第一步大家会想起“计算机”或是“处理器”,也就是一台可以运算的终端。现时智能手机可以是物联网处理终端之一,同亦有几种廉价、简单、开源式的微型计算机,当中较为有名的就是 Raspberry Pi 与 Arduino 。




 

先说 Raspberry Pi ,它是一个基于 Linux 的单板机计算机 (Single-board Computer) ,特点是简单、便宜(约 $35 美元),它由英国的 Raspberry Pi Foundation开发,现在已经发展至 Raspberry 3 ,它虽然只有一张信用卡的大小,但是完整功能的一台计算机,效能足以播放 1080p 影片,最新版本亦有着 Wi-Fi 、蓝牙连接。
 
这台小型计算机广泛用于物联网应用上,例如 Microsoft 就有着 Windows 10 IoT 系统,它更支持 C 语言、Perl 、Python ,可以由用家进行编程,相当适合作为 IoT 装置的处理器,网上亦有大量使用 Raspberry Pi 的物联网示范当中甚至有 Kickstarter 计划。

 



而 Arduino 则是一个台微电脑,基于简单的硬件与软件,目的是让所有人都创造出自己的装置。当然它是一个开源计划,除了基本的核心以外有大量不同的插件,大多都可以在 Arduino 平台上面买得到,全世界亦在不断开发出 Arduino 模块,与 Raspberry Pi 不同的是它并非以 GUI 化计算机系统开发,更适合物联网 。同时用家亦需要一定的电子与 Codeing 知识,而他们的 Starter Kit 在 $79 欧元,亦是不少人入门的选择。

2、 RFID 技术与应用
 
有了微型计算机只是物联网的第一步,物联网的概念是对象与对象之间的互动,那么如何把“指令”传输是一个重要的考虑,其中一种流行的应用就是RFID (Radio Frequency IDentification) 。
 
简单来说,它是通过读取电磁波讯号去得到数据,北京的公交卡、香港人手上的八达通、台湾的悠悠卡同样是 RFID 的应用,我们亦可以把它用于标签识别、物流管理、防伪技术,而这种传输方式可以根据频率不同达至 200 米的有效范围,香港国际机场与荷兰阿姆斯特丹国际机场亦起用 RFID 标签进行行李识别,比传统条型码更有效率。
 
那么 RFID 要如何运用于物联网方面呢?可能性是无限的,而较为流行的一种是利用 RFID 去辨认对象的位置,再根据他们的状态进行反应。举个简单例子,在椅子上采用 RFID 编码,把它移动到窗边后,因为计算机辨认它的位置,从而启动程序自动打开窗帘;相反只要椅子离开窗边,窗帘会自动关闭。
 
但同时有不少专家提出 RFID  亦有其安全隐忧,固此亦有“防 RFID”钱包的出现。

 


3、iBeacon 、Eddystone 等 BLE 蓝牙技术
 
RFID 的应用虽然多,但之前提过的 Raspberry Pi 与 Arduino 基本版都没有 RFID 传感器,如果从方便考虑会把目光投放在蓝牙上面。Apple 于 2013 年介绍了 iBeacons 的概念,它是一种可以让手提电子装置检测到的蓝牙传送器,具备低功耗、低成本的特点。Google 为了配合 Android Pay 就在美国不少商户中技入 Eddystone(他们自家的 beacon 系统),当你进入商店会立刻知道有什么商品,同时亦可以利用手机与 POS 系统进行购物,减少银包或信用卡的应用。
 
另一个 Beacon 的常见用法是运动手环,Misfit 手环的设计是陀螺方向检测与 Beacon 组成,电池足以用半年之余亦可以将所有动作信息传输到手机上面,这个技术最长的传输距离可以达 450 米,可以穿越现场布置于一些障碍物(例如手袋、银包),在香港就有公司以同类技术进行导航,凭着与每一个 Beacon 的距离进行室内定位,目标是涵盖 GPS 的“死位”。


 
网上亦有现成的 beacon 方案可以购买。
 

4、网络发展、embedded SIM 与 5G 网络
 
在硬件以外,网络亦积极寻找物联网 发展,在未来 5 年会影响物联网的因素有两个: Embedded SIM 与速度更快的 5G 网络。

Apple 在 iPad Pro 9.7 上内建的 Apple SIM 是一种虚拟的 SIM 卡,只需要输入数据就能自动上网,不需要把实体 SIM 卡放进去,也是一种 Embedded  SIM 的应用。GSMA 提出 Embedded SIM 的概念是希望将来不需要为手机、平板或是装置设置 SIM 槽,只把上网模块进一步简化;更容易令身边的硬件“上线”。
 
早前 3HK 提出 5G 时代有望达到 1GBps 速度,少于 1ms 的网络延误, 亦提出会有更好的网络能源效益,有利于物联网 IoT 发展,全世界网络商亦在研究各式各样的物联网方案,而 5G 计划会在 2020 年左右面世,网络发展与云端服务亦是串连起物与物之间的桥梁,自然是物联网的一个重点。
 
5、集投资者、生意、营销于一身平台 Kickstarter
 
在物联网发展不得不提的一个平台是 Kickstarter ,作为一个众筹平台它的原意是让大家把创意放上网上,获取支持者和资金令计划实现。现今 Kickstarter 计划需要大量人力、营销策略与金钱才有更高机会成功,亦成为了厂商、初创产品「试水温」的地方。TechApple 在以往亦访问过不少 Kickstarter 计划发起人,Backers 的意见永远是进步一个关键,亦有机会从中找到投资者。
 
 Zenbo、Big-i 与其他机器人的面世 揭示物联网下一篇章
 
相对于 VR 、AR、MR 技术,物联网不算是一个强势的话题,但同时 ASUS Zenbo 、Big-i 等智能机器人面世,揭示了“智能家居”是厂商与初创的另一个目标,然而这类家用机器人仍未有一台正式开卖。
 
另一边厢 Amazon 的 Echo、Google Home 亦强调家居”智能化”,在 Apple iOS 10 里面亦有 Home Kit Apps 支持,物联网的软件应用未发展成熟,但有望为将来带来一波风潮,随着上面提过的 RFID 、Beacon 技术、更快的网络发展,会令 Online 与 Offline 有更紧密的联系。当然这不是只有我们明白,看看 Kickstarter 以及 Indiegogo 关于物联网的众筹计划,就知道不少人努力耕耘希望在未来分一杯羹。
 
物联网将来的发展,实在令人期待。
















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