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什么是物联网

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物联网是指通过集成有传感器、先进技术和软件支持的各种设备进行通信与数据交换的网络系统

物联网的发展史

截至 2021 年末,全球物联网装置数量已突破 100 亿台。

在过去的几十年间,物联网数据呈现指数级增长,并可能持续以指数速度发展下去。根本原因在于这一技术热潮的根本驱动力是... 物联网的发展同样需要综合考虑并同步推进一系列关键技术和基础设施的支持措施。

  • 串联力: 从最初的雏型开始演进,现今的网际网络和云端连线能力已足够快速且稳健,不仅能传送和接收大量的资料,也可支援物联网的指数成长。
  • 感测技术: 随着物联网传感器创新的需求稳定增长,市场由几个高昂的利基供应商,转变为高度全球化且有价格竞争力的传感器制造业。从 2004 年以来,物联网传感器的平均价格已下降超过 70%,而随着需求遽增,这些产品的功能及多样性也不断提升。
  • 运算能力: 未来五年创造的资料量,将是数位储存开始时的两倍。若要运用这些资料,现代企业需要不断增加的存储器和处理能力,实现此目标的竞赛步调快速且竞争激烈,也推动了物联网的实用性和适用性增长。
  • 大数据技术: 自 20 世纪 80 年代以来,全球数据以及存储所需的计算机技术都呈指数式增长。数据库和分析工具的进阶作业让物联网装置、智慧汽车和设备所产生的大量资料得以实时处理和分析。这种速度和产能对物联网至关重要。
  • 人工智能与机器学习: 这些科技不仅可提供管理和处理大量物联网资料,还能分析并从中学习。大数据人工智能机器学习的最佳养分,资料集越大、越多样化,基于 AI 的进阶分析就可提供更可靠的洞察和信息。物联网设备的兴起,大幅推动了人工智能的发展,以及所使用及提供的资料。
  • 云端运算: 如同连线能力是物联网发展不可或缺的要素,云端运算的崛起也与这项趋势息息相关。透过随选式的处理能力和大量储存空间,物联网装置也开始采用云端物联网服务,藉此收集和传输日益庞大且复杂的资料集。

物联网如何运作?原因为何?

在无法亲临现场的情况下, 物联网设备将充当我们的眼睛与手, 用于获取系统流程所需求的所有数据. 经过系统化的数据采集与分析, 我们将从中获取所需信息, 并据此自动完成后续的操作与决策. 该流程可划分为四个核心环节: 数据采集、信息处理、自动化执行与反馈总结.

物联网的四大阶段

  1. 通过传感器装置采集环境数据。
  2. 通过网络连接将数据传输至云端平台或本地存储。
  3. 软件根据预设程序执行特定任务。
  4. 整合所有设备收集的数据后生成深入见解以支持决策制定。

物联网网络的实作范例

物联网网络及其相关数据,在现代生活的各个方面都有所渗透。具体而言,则涵盖我们的家庭生活空间、交通工具和购物场所……一直到人体内的生物医学设备。

  • 智慧住家: 许多人在自己的家中,已十分熟悉物联网网络。透过 Z-Wave、Zigbee 等协定进行通讯的智慧开关、感应器和装置,家庭自动化系统甚至可以从远端来监视和控制照明、气候、安全系统、电器等。若您忘记在离家前关闭灯具或烤箱,可透过支援物联网的装置从手机将其关闭。

  • 智慧电网: 结合人工智能和进阶分析技术,智慧电网运用物联网解决方案,透过太阳能面板和其他方式,帮助消费者更有效地分享和了解(甚至生产)其使用的能源。整个电网的物联网传感器可以提早侦测潜在风险,并视需要转配电,以避免或减少断电和其他问题。传感器也可以根据维修需要侦测机械问题和警示技师,这些都有助于提供能源消费者更佳的控制和洞察。

  • 智慧城市: 根据智慧城市指数(SCI):「一个智慧城市是「一个运用技术来提升都市化效益并减少不足之处的都市设定。」日益增多的人口、交通壅塞和老龄化基础建设,都是物联网能帮助解决的一些难题。透过传感器、电表和其他物联网装置,城市规划人员可以监控并收集资料以主动解决问题。例如,置于排水沟的感应器可侦测水位并进行自动化动作,在水平过高时防止洪水。

  • 互联汽车:如今,
    大多数新车都陆续配备了物联网与智慧功能系统,在未来五年内,
    5G技术有望逐步普及并融入汽车领域。
    基于物联网的高级驾驶辅助系统(ADAS)能够帮助驾驶员规避碰撞风险、规划行车路线以及进入狭窄空间等。
    随着汽车物联网技术的发展,
    我们正在见证外部装置与车辆之间的深度连接,
    例如智能路灯、行人探测装置、新闻资讯源以及流媒体服务提供商等。

  • 零售业物联网:越来越多的企业开始部署面向客户的物联网解决方案,
    以提升店内购物体验。
    通过部署智能摄像头、智能货架系统以及RFID技术和条码扫描设备,
    顾客可以通过行动应用程序快速定位所需商品,
    并实时更新货物库存数据。
    此外,
    这些解决方案还能根据店内环境自动优化购物路径安排,
    从而在店内购物与在线购物之间实现无缝衔接。

  • 远端医疗:如今已有多种IoT驱动的医疗设备被广泛应用,
    例如智能穿戴设备和药物配送装置能够远程监测患者的健康状况。
    然而,
    真正推动远程医疗技术发展的却是
    一些创新性的尖端应用。
    这些进展尤其关乎偏远地区及欠发达地区的患者群体。
    通过远程手术协作工具的支持,
    全球顶尖外科医生团队能够共同参与重要手术活动,
    包括实时诊断指导与癌症患者的长期监测工作。

  • 交通管理:借助传感器网络、摄像头等设备的应用,
    IoT技术能够在一定程度上缓解交通拥堵问题,
    并通过动态信号优化实现顺畅通行。
    实时数据传输系统的应用能够让交通管理部门及时掌握各类动态信息;
    同时光传感器可以根据实际可见度自动调节亮度范围;
    道路传感器则能够实时检测事故情况并发出警报信息以供应对。

物联网资料的产业应用为何?

在每年产生的大量数据中(段落首句略作改动),工业物联网(IIoT)的数据量是全球增长最快、最显著的数据源之一。(将"最大的"改为"增长最快、最显著"使表述更丰富)其主要部分源自全球超过10亿个物联网设备。(将"大部分来自"改为"主要部分源自"使表达更加精准)此外,在智能汽车、工业自动化系统以及交通运输领域还存在大量数据资源。(使用"此外"替代"也有""使句子结构更加灵活)涵盖从供应链管理和医疗健康等关键领域开始,在当前几乎每个行业都能见到工业物联网技术的应用场景。(将长句拆分为两句话并适当调整连接词使表达更加流畅与自然)

工业物联网技术发展速度最快的领域之一主要集中在制造业与供应链环节。在智慧工厂平台中(https://www.sap.com/taiwan/insights/what-is-a-smart-factory.html "智慧工厂"),传感器不仅能够检测生产过程中的各项指标,并且具备预测性维护功能(https://www.sap.com/taiwan/insights/what-is-predictive-maintenance.html "预测性维护"),从而确保一切运行顺畅。此外它们还能收集并分析营运数据以便识别最优的工作流程与最有效的作业模式并通过中央系统实现自动化管理。在供应链领域内物联网解决方案有助于优化端到端作业流程包括对原材料安全性的追踪以及商品来源的可追溯性与此同时实时监控货物状态出货过程以及最后一公里配送服务的状态能够让客户及时了解相关信息

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