物聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)在和未來(lái)，不可限量的可能性

我已經(jīng)幾個(gè)月沒有碰過(guò)電燈開關(guān)了。別會(huì)錯(cuò)意，我不是在進(jìn)行什么新奇的生活項(xiàng)目，仍然忠實(shí)地按照日程表生活著。不過(guò)，我最近把家里所有燈泡都換成了智能燈泡。這些燈泡與 Apple HomeKit 應(yīng)用結(jié)合，可以感知到我進(jìn)入或者離開公寓，并據(jù)此調(diào)整燈光亮度。他們還會(huì)使用像天氣、時(shí)間、日出/日落這樣的數(shù)據(jù)，來(lái)調(diào)整燈光的亮度和色調(diào)。例如，有證據(jù)證明波長(zhǎng)較短的光(如藍(lán)色/其它冷色調(diào))與睡眠相關(guān);考慮到我的睡眠時(shí)間安排，燈光會(huì)在我睡前幾小時(shí)變得傾向橘黃色。雖然這只是我個(gè)人(也許有點(diǎn)無(wú)足輕重)的例子，但物聯(lián)網(wǎng)的可能性不可限量。

圖片來(lái)自 Axis 通信

在我們繼續(xù)探討“怎么辦”和“為什么”之前，我們先來(lái)看看物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)。Wired 雜志中，Daniel Burress 寫了一段非常棒的總結(jié)：

物聯(lián)網(wǎng)解決機(jī)器與機(jī)器通信相關(guān)的問(wèn)題;它基于云計(jì)算和數(shù)據(jù)傳感器網(wǎng)絡(luò);移動(dòng)、虛擬，實(shí)時(shí)連接是它的基本特性;大家都認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)能讓我們的生活的各個(gè)方面都變得“智能”，無(wú)論街燈還是海港——Daniel Buress， Wired，2014年11月

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，物聯(lián)網(wǎng)是某些物理設(shè)備(如手表、燈泡、汽車等)的網(wǎng)絡(luò)，這些物理設(shè)備中嵌入了傳感器、網(wǎng)絡(luò)連接模塊等。這些設(shè)備使用傳感器采集數(shù)據(jù)，然后根據(jù)這些數(shù)據(jù)觸發(fā)某些功能或動(dòng)作。比如，我的智能燈泡使用內(nèi)部的時(shí)鐘和天氣數(shù)據(jù)來(lái)判斷太陽(yáng)落下的時(shí)間，并適時(shí)打開走廊的燈光。

物聯(lián)網(wǎng)簡(jiǎn)史

“我們談到的物聯(lián)網(wǎng)并不是簡(jiǎn)單的把RFID標(biāo)簽放在某些物體上，讓人們知道那些物體在什么地方。物聯(lián)網(wǎng)是在物體中嵌入智力，讓物體變得聰明，做更多原來(lái)不能做到的事情?！薄?Nicholas Negroponte

圖片來(lái)自 TriStar

物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)名詞最初是由 Kevin Ashton 在 1999 年向 Proctor & Gamble 的報(bào)告中創(chuàng)造出來(lái)的，只不過(guò)那時(shí)候的想法比較老舊。早在 20 世紀(jì) 80 年代初，Carnegie-Mellon University(卡內(nèi)基梅隆大學(xué))一名計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)的學(xué)生研制出一種傳感器，可以用來(lái)檢測(cè)可口可樂(lè)機(jī)里蘇打罐的余量和冷藏溫度。之后他們給機(jī)器安裝這個(gè)傳感器，在機(jī)器用光材料時(shí)發(fā)出警告，不需要人工檢查也能避免出現(xiàn)溫度異常的飲料。

多年來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要的實(shí)現(xiàn)是感知庫(kù)存，通常使用RFID。例如，藥店可以使用傳感器來(lái)確定補(bǔ)充哪些物品，而不用派員工去人眼檢查，或者依賴顧客要求更多物品時(shí)才知道。在2011年，連接互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備數(shù)量最終超過(guò)了連接的人數(shù)。

圖片來(lái)自ValueWalk

案例#1：家庭

也許物聯(lián)網(wǎng)最著名的實(shí)現(xiàn)是在家庭中。像Nest設(shè)備這樣的智能恒溫器，可以幫助控制電費(fèi)，讓房子更舒適。而像Ring這樣的智能門鈴有助于提升個(gè)人安全。

圖片來(lái)自Bloomberg

案例 #2: 園藝

另一個(gè)案例是園藝。通常第一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)(IoT)項(xiàng)目是使用簡(jiǎn)單的 Raspberry PI 來(lái)建設(shè)一個(gè)氣象裝置。這個(gè)裝置會(huì)使用濕度傳感器來(lái)檢測(cè)什么時(shí)候該給植物澆水，然后向澆灌設(shè)備發(fā)送命令來(lái)完成這個(gè)動(dòng)作。收集到越來(lái)越多的數(shù)據(jù)(平均溫度、土壤質(zhì)量等)之后，整個(gè)花園幾乎可以達(dá)到完全的自動(dòng)化。

如果你有這方面的興趣，Maximum Yield 這篇文章對(duì)物聯(lián)網(wǎng)園藝，特別是灌溉類園藝進(jìn)行了全面地描述。

案例 #3: 旅游

沒有什么事情比商務(wù)飛行更煩人了。從打包到安檢，再遇到延時(shí)，整個(gè)過(guò)程都讓人感到挫折。然而，如果使用了物聯(lián)網(wǎng)，這個(gè)過(guò)程就可以得到簡(jiǎn)化和改善。

案例 #4: 傳輸

我在很南方的地方長(zhǎng)大，從未學(xué)會(huì)如何在冰雪上行駛。 不過(guò)，我現(xiàn)在住在加利福尼亞，在一般情況下一切都很好。 然而，在最近一次去俄勒岡州的旅行中，我們遇到了一場(chǎng)意想不到的冬季風(fēng)暴，我不得不在一些非常斑駁的黑冰上進(jìn)行駕駛。 雖然沒有發(fā)生任何不好的事情，但是如果我的車能夠感知到冰并且開得更慢或者因此而進(jìn)行調(diào)整，那么情況可能會(huì)更加安全。 通過(guò)在路上使用傳感器，以及汽車上的傳感器和國(guó)家氣象數(shù)據(jù)，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備正在實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。 除了個(gè)別汽車之外，像智能水泥這樣的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備使每條道路更安全。 這種水泥可以感知到輕微的交通擁堵到主要的裂縫，還有結(jié)構(gòu)應(yīng)力等一切信號(hào)，在悲劇發(fā)生之前提醒有關(guān)當(dāng)局注意危險(xiǎn)。

有關(guān)智能水泥和相關(guān)技術(shù)的更多信息，請(qǐng)務(wù)必查看這篇文章 ，它詳細(xì)介紹了休斯頓大學(xué)的相關(guān)研究。

案例#5：可穿戴技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的一個(gè)更明顯的例子是過(guò)去十年中可穿戴技術(shù)的迅速崛起。像Fitbit這樣的健身設(shè)備可以發(fā)送數(shù)據(jù)，如步數(shù)采集、爬樓梯層數(shù)和它專用的應(yīng)用心率，聲稱可以整理和分析這些信息，并提供意見和健康建議。如Apple Watch這樣的其他的更強(qiáng)大的設(shè)備，將健身應(yīng)用與手機(jī)的許多屬性結(jié)合在一起。

但是如果有人黑我的烤面包機(jī)怎么辦?

圖片來(lái)自xkcd

如果談?wù)撐锫?lián)網(wǎng)卻不提及安全隱患是虛假的。是的，任何連接到網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備都有可能潛在地受到損害。然而，實(shí)際上沒有人會(huì)吵著要破解像烤面包機(jī)或燈泡這樣幾乎毫無(wú)意義的設(shè)備。

更加值得關(guān)注的是監(jiān)控和銷售個(gè)人數(shù)據(jù)的潛力。這些數(shù)據(jù)在市場(chǎng)營(yíng)銷和廣告銷售中的應(yīng)用是無(wú)限的。比如說(shuō)，試想一下，如果你的烤面包機(jī)能準(zhǔn)確地了解你每天早上吃面包的種類和數(shù)量(這當(dāng)然可以。這是非?；镜臇|西。)現(xiàn)在試想一下，數(shù)據(jù)被賣給了Super EZ Bread公司的優(yōu)秀員工。所有需要做的，只是在你烤面包機(jī)相關(guān)的電子郵件地址上精心放置一個(gè)的廣告，提供一個(gè)最優(yōu)惠價(jià)格的相似的產(chǎn)品，他們已經(jīng)創(chuàng)造了一個(gè)新的客戶。

物聯(lián)網(wǎng)的未來(lái)

就像任何在世紀(jì)之交忽視互聯(lián)網(wǎng)的公司一樣，那些放棄物聯(lián)網(wǎng)的公司可能也會(huì)落后?！?—? Jared Newman

推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的一個(gè)主要問(wèn)題是需要有關(guān)隱私和安全的具體，可操作的標(biāo)準(zhǔn)。 像微軟這樣的公司正在通過(guò)為其內(nèi)部項(xiàng)目開發(fā)規(guī)劃委員會(huì)來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，而政府機(jī)構(gòu)正在花費(fèi)無(wú)數(shù)時(shí)間討論適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)。 無(wú)論最終的適當(dāng)指導(dǎo)方針是什么，它們都將為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的未來(lái)設(shè)定方向。

入門

所以你已經(jīng)閱讀了上面的文章，現(xiàn)在你想開始探索IOT項(xiàng)目的廣闊世界。 你從哪里開始的? 第一步是購(gòu)買像Raspberry Pi或Arduino這樣的小型單板計(jì)算機(jī)。 這些板可以與簡(jiǎn)單的Python代碼一起使用，以制作像上面討論的氣象站這樣的介紹性項(xiàng)目。