Internet delle cose

L'Internet of Things (IOT) si riferisce alla raccolta in tempo reale di qualsiasi informazione sensori, tecnologia di identificazione a radiofrequenza, sistema di posizionamento globale, sensori a infrarossi, scanner laser e altri dispositivi e tecnologie che richiedono monitoraggio, connessione e interazione L'oggetto o il processo di raccolta di varie informazioni richieste come suono, luce, calore, elettricità, meccanica, chimica, biologia, posizione, ecc., attraverso vari possibili accessi alla rete,  per realizzare la connessione onnipresente di oggetti e oggetti, oggetti e persone, per realizzare la percezione, il riconoscimento e la gestione intelligenti di oggetti e processi. L'Internet of Things è un vettore di informazioni basato su Internet e sulle reti di telecomunicazioni tradizionali. Consente a tutti gli oggetti fisici ordinari che possono essere indirizzati in modo indipendente di formare una rete interconnessa.

definizione

L'Internet delle cose (IoT, Internet of things) è l'"Internet delle cose connesse". Si tratta di una rete estesa ed espansa basata su Internet. Combina vari dispositivi di rilevamento delle informazioni con Internet per formare un'enorme rete che può essere realizzata in qualsiasi momento, in qualsiasi luogo, l'interconnessione di persone, macchine e cose.

L'Internet of Things è una parte importante della nuova generazione di tecnologie dell'informazione. L'industria IT è anche chiamata: Pan-interconnessione, il che significa che le cose sono connesse e tutto è connesso. Pertanto, "l'Internet delle cose è l'Internet delle cose". Questo ha due significati: in primo luogo, il nucleo e il fondamento dell'Internet of Things è ancora Internet, che è una rete estesa ed espansa basata su Internet; in secondo luogo, il suo fine utente si estende e si estende a qualsiasi elemento e elemento per effettuare lo scambio di informazioni e la comunicazione. Pertanto, la definizione di Internet of Things consiste nell'utilizzare l'identificazione a radiofrequenza, i sensori a infrarossi, i sistemi di posizionamento globale, gli scanner laser e altre apparecchiature di rilevamento delle informazioni per collegare qualsiasi oggetto a Internet secondo un protocollo concordato per lo scambio di informazioni e la comunicazione per ottenere la giusta rete per l'identificazione, il posizionamento, il tracciamento, il monitoraggio e la gestione intelligenti degli articoli.

origine

Il concetto di Internet of Things è apparso per la prima volta nel libro "The Road to the Future" di Bill Gates nel 1995. In "The Road to the Future", Bill Gates ha menzionato il concetto di Internet of Things, ma è stato limitato dalle reti wireless, dall'hardware e dalle apparecchiature di rilevamento. Lo sviluppo della Cina non ha attirato l'attenzione del mondo.

Nel 1998, il Massachusetts Institute of Technology negli Stati Uniti ha proposto in modo creativo l'idea dell'"Internet of Things" chiamato all'epoca sistema EPC.

Nel 1999, l'americana Auto-ID ha proposto per la prima volta il concetto di "Internet of Things", che si basava principalmente sulla codifica degli articoli, sulla tecnologia RFID e su Internet. In passato, in Cina, l'Internet of Things era chiamato rete di sensori. L'Accademia cinese delle scienze ha iniziato la ricerca sulle reti di sensori già nel 1999 e ha ottenuto alcuni risultati di ricerca scientifica e stabilito alcune reti di sensori applicabili. Nello stesso anno, la Conferenza internazionale sul mobile computing e le reti tenutasi negli Stati Uniti ha proposto che "la rete di sensori è un'altra opportunità di sviluppo che l'umanità dovrà affrontare nel prossimo secolo".

Nel 2003, la "Technology Review" degli Stati Uniti ha proposto che la tecnologia delle reti di sensori sarà la prima delle dieci tecnologie che cambieranno la vita delle persone in futuro.

Il 17 novembre 2005, in occasione del Vertice Mondiale sulla Società dell'Informazione (WSIS) in Tunisia, l'Unione Internazionale delle Telecomunicazioni (ITU) ha pubblicato il "ITU Internet Report 2005: Internet of Things", che ha formalmente proposto il concetto di "Internet of Things". Il rapporto ha sottolineato che l'onnipresente era della comunicazione "Internet of Things" sta arrivando e tutti gli oggetti del mondo, dai pneumatici agli spazzolini da denti, dalle case agli asciugamani di carta, possono essere scambiati attivamente attraverso Internet. La tecnologia di identificazione a radiofrequenza (RFID), la tecnologia dei sensori, la nanotecnologia, la tecnologia integrata intelligente saranno più ampiamente utilizzate.

caratteristica

Dal punto di vista degli oggetti e dei processi di comunicazione, l'interazione delle informazioni tra le cose, le persone e le cose è il fulcro dell'Internet of Things. Le caratteristiche di base dell'Internet of Things possono essere riassunte come percezione complessiva, trasmissione affidabile ed elaborazione intelligente.

Percezione complessiva: può utilizzare l'identificazione a radiofrequenza, il codice bidimensionale, i sensori intelligenti e altri dispositivi di percezione per rilevare e acquisire vari tipi di informazioni sugli oggetti.

Trasmissione affidabile: attraverso l'integrazione di Internet e reti wireless, trasmissione accurata e in tempo reale di informazioni sugli oggetti per lo scambio e la condivisione di informazioni.

Elaborazione intelligente: utilizza varie tecnologie intelligenti per analizzare ed elaborare i dati e le informazioni rilevati e trasmessi per realizzare un monitoraggio e un controllo intelligenti. In base alle caratteristiche di cui sopra dell'Internet of Things, combinate con il punto di vista della scienza dell'informazione, intorno al flusso di informazioni, le funzioni dell'Internet of Things per elaborare le informazioni possono essere riassunte:

(1) La funzione di ottenere informazioni. Si riferisce principalmente alla percezione e al riconoscimento delle informazioni. La percezione dell'informazione si riferisce alla percezione e alla sensibilità allo stato delle proprietà delle cose e ai loro metodi mutevoli; Il riconoscimento dell'informazione si riferisce alla capacità di esprimere lo stato delle cose percepito in un certo modo.

(2) La funzione di trasmissione delle informazioni. È principalmente il collegamento dell'informazione che invia, trasmette, riceve, ecc., e infine il compito di trasferire l'informazione sullo stato acquisita e il modo di cambiare da un punto nel tempo (o spazio) a un altro punto, che viene spesso indicato come processo di comunicazione.

(3) La funzione di elaborazione delle informazioni. Si riferisce al processo di elaborazione delle informazioni. L'uso di informazioni esistenti o percepite per generare nuove informazioni è in realtà il processo decisionale.

(4) La funzione dell'informazione sull'effetto. Si riferisce al processo mediante il quale le informazioni sono in definitiva efficaci. Ci sono molte forme di espressione. La cosa più importante è mantenere sempre l'oggetto in uno stato pre-progettato regolando lo stato dell'oggetto e il suo metodo di trasformazione.。 

Tecnologia chiave

Tecnologia di identificazione a radiofrequenza

Quando si parla di Internet of Things, non si può non menzionare la tecnologia RFID (Radio Frequency Identification) che ha attirato molta attenzione nello sviluppo dell'Internet of Things. L'RFID è un semplice sistema wireless composto da un interrogatore (o lettore) e da molti transponder (o tag). Il tag è composto da un elemento di accoppiamento e da un chip. Ogni tag ha un codice elettronico univoco per la voce di espansione, che viene attaccato all'oggetto per identificare l'oggetto di destinazione. Trasmette informazioni a radiofrequenza al lettore attraverso l'antenna e il lettore è il dispositivo per leggere le informazioni. La tecnologia RFID consente agli oggetti di "parlare". Ciò conferisce all'Internet of Things una funzionalità di tracciabilità. Vale a dire, le persone possono cogliere la posizione esatta dell'oggetto e dell'ambiente circostante in qualsiasi momento. Secondo le stime di un analista del settore della vendita al dettaglio presso Sanford C. Bernstein, questa funzionalità introdotta dall'Internet of Things RFID può far risparmiare a Wal-Mart 8.35 miliardi di dollari ogni anno, la maggior parte dei quali sono i costi di manodopera risparmiati non dovendo controllare manualmente i codici a barre delle merci. . L'RFID ha aiutato il settore della vendita al dettaglio a risolvere i due principali problemi di esaurimento delle scorte e sprechi (prodotti persi a causa di furti e interruzioni della catena di approvvigionamento). Ora, solo per i furti, Wal-Mart ha perso quasi 2 miliardi di dollari all'anno.

Rete di sensori

MEMS è l'abbreviazione di Micro-Electro-Mechanical Systems. Si tratta di un sistema integrato di micro dispositivi composto da microsensori, microattuatori, circuiti di elaborazione e controllo del segnale, interfacce di comunicazione e alimentatori. Il suo obiettivo è quello di integrare l'acquisizione, l'elaborazione e l'esecuzione delle informazioni per formare un microsistema multifunzionale e integrarlo in un sistema su larga scala, migliorando così notevolmente l'automazione, l'intelligenza e l'affidabilità del sistema. È un sensore più versatile. Poiché i MEMS hanno dato nuova vita agli oggetti ordinari, essi hanno i propri canali di trasmissione dati, funzioni di memorizzazione, sistemi operativi e applicazioni specializzate, formando così un'enorme rete di sensori. Ciò consente all'Internet of Things di monitorare e proteggere le persone attraverso gli oggetti. In caso di guida in stato di ebbrezza, se un sensore miniaturizzato è impiantato sia nell'auto che nella chiave di accensione dell'auto, quando il conducente che ha bevuto alcolici estrae la chiave dell'auto, la chiave può rilevare un odore di alcol attraverso il sensore dell'odore. Informa immediatamente l'auto di "mettere in pausa l'avvio" tramite un segnale wireless e l'auto sarà a riposo. Allo stesso tempo, "comanda" al cellulare del conducente di inviare messaggi di testo ai suoi parenti e amici per informare il conducente della sua posizione e ricordargli di occuparsene il prima possibile. Non solo, in futuro, i vestiti potranno "dire" alla lavatrice quanta acqua e detersivo sono i più economici; la cartella "controllerà" quali documenti importanti abbiamo dimenticato di portare; le etichette degli alimenti e delle verdure diranno ai clienti se "tu" sei davvero "green" Sicurezza". Questo è il risultato dell'essere "materializzato" nel mondo dell'Internet of Things.

Struttura del sistema M2M

M2M è l'abbreviazione di Machine-to-Machine/Man, che è un'applicazione e un servizio in rete incentrato sull'interazione intelligente dei terminali della macchina. Consentirà all'oggetto di ottenere un controllo intelligente. La tecnologia M2M coinvolge cinque importanti parti tecniche: macchine, hardware M2M, reti di comunicazione, middleware e applicazioni. Basato sulla piattaforma di cloud computing e sulla rete intelligente, può prendere decisioni in base ai dati ottenuti dalla rete di sensori e modificare il comportamento dell'oggetto per il controllo e il feedback. Prendiamo ad esempio il parcheggio intelligente. Quando il veicolo entra o esce dall'area di comunicazione dell'antenna, l'antenna utilizza la comunicazione a microonde per scambiare dati bidirezionali con la carta di identificazione elettronica. Le informazioni rilevanti del veicolo vengono lette dalla carta elettronica del veicolo e visualizzate sulla carta del conducente. Leggere le informazioni rilevanti del conducente, identificare automaticamente la carta elettronica dell'auto e la carta del conducente e determinare se la carta dell'auto è valida e la legittimità della carta del conducente e controllare il computer di controllo della corsia per visualizzare il numero di targa e la guida corrispondenti alla carta elettronica dell'auto e alla carta del conducente uno a uno Il computer di controllo della corsia memorizza automaticamente le informazioni sul tempo che passa,  veicolo e conducente nella banca dati. Il computer di controllo della corsia giudica se si tratta di una carta normale, di una carta non autorizzata, di nessuna carta o di una carta illegale in base ai dati letti. Fornisci risposte e suggerimenti corrispondenti. Inoltre, gli anziani a casa indossano orologi dotati di sensori intelligenti. I bambini in altri luoghi possono controllare in qualsiasi momento se la pressione sanguigna e il battito cardiaco dei loro genitori sono stabili attraverso i loro telefoni cellulari. Nella casa intelligente, quando il proprietario va al lavoro, il sensore spegne automaticamente l'acqua, l'elettricità, le porte e le finestre e lo comunica regolarmente al proprietario. Il telefono cellulare invia un messaggio per segnalare la situazione di sicurezza.

Elaborazione cloud

Il cloud computing mira a integrare più entità informatiche relativamente a basso costo in un sistema perfetto con potenti capacità di calcolo attraverso la rete e utilizzare modelli di business avanzati per consentire agli utenti finali di ottenere servizi con queste potenti capacità di calcolo. Se la potenza di calcolo viene confrontata con la capacità di generazione di energia, allora il passaggio dall'antica modalità di generazione di energia autonoma alla modalità di alimentazione centralizzata delle moderne centrali elettriche è come il passaggio dalla modalità di calcolo autonoma a cui tutti sono abituati ora alla modalità di cloud computing, e il "cloud" è come una centrale elettrica.  con una centrale elettrica autonoma. Potenza di calcolo senza precedenti. Ciò significa che la potenza di calcolo può anche essere utilizzata come merce, proprio come il gas, l'acqua e l'elettricità. È di facile accesso e a basso costo, in modo che gli utenti non debbano attrezzarsi. A differenza dell'elettricità che viene trasmessa attraverso la rete, la potenza di calcolo viene trasmessa attraverso varie reti cablate e wireless. Pertanto, un concetto fondamentale del cloud computing è quello di migliorare continuamente la capacità di elaborazione del "cloud" e ridurre continuamente il carico di elaborazione del terminale dell'utente, e infine semplificarlo in un semplice dispositivo di input e output e godere della potente elaborazione del "cloud" su richiesta Potenza di elaborazione. Il livello di percezione dell'Internet of Things acquisisce una grande quantità di dati e informazioni e, dopo essere stato trasmesso attraverso il livello di rete, viene posizionato su una piattaforma standard e quindi elaborato dal cloud computing ad alte prestazioni e i dati sono dotati di intelligenza, in modo che possano essere finalmente convertiti in informazioni utili per gli utenti finali.

Applicazione

Il campo di applicazione dell'Internet of Things coinvolge tutti gli aspetti. L'applicazione nel campo delle infrastrutture come l'industria, l'agricoltura, l'ambiente, i trasporti, la logistica e la sicurezza ha promosso efficacemente lo sviluppo intelligente di queste aree e ha reso le risorse limitate più ragionevoli per l'uso e la distribuzione, migliorando così l'efficienza e il vantaggio dell'industria. Le applicazioni nelle industrie domestiche, mediche e sanitarie, dell'istruzione, della finanza e dei servizi, del turismo e di altri campi strettamente legati alla vita sono notevolmente migliorate in termini di portata del servizio, metodi di servizio e qualità del servizio, migliorando notevolmente la qualità della vita delle persone; Nel campo della difesa nazionale e militare, sebbene sia ancora in fase di ricerca ed esplorazione, non va sottovalutato l'impatto delle applicazioni dell'Internet of Things, che vanno da satelliti, missili, aerei, sottomarini e altri sistemi di equipaggiamento a singole attrezzature da combattimento L'incorporazione della tecnologia dell'Internet of Things ha effettivamente migliorato l'intelligence militare, l'informatizzazione,  precisione e notevolmente migliorato l'efficacia militare in combattimento. E' la chiave per le future riforme militari.

Trasporto intelligente

L'applicazione della tecnologia Internet of Things nel traffico stradale è relativamente matura. Con la crescente popolarità dei veicoli sociali, la congestione del traffico e persino la paralisi sono diventati un grave problema nelle città. Monitoraggio in tempo reale delle condizioni del traffico stradale e trasmissione tempestiva delle informazioni ai conducenti, consentendo ai conducenti di apportare modifiche tempestive alla marcia, alleviando efficacemente la pressione del traffico; il sistema automatico di riscossione dei pedaggi stradali (ETC) è istituito agli incroci autostradali, eliminando la necessità di ritirare e restituire le carte di importazione ed esportazione Tempo, migliorare l'efficienza dei veicoli; Il sistema di posizionamento è installato sull'autobus, può capire il percorso dell'autobus e l'orario di arrivo in tempo, i passeggeri possono determinare il viaggio in base al percorso, evitando inutili perdite di tempo. Oltre all'aumento della pressione del traffico, anche le difficoltà di parcheggio sono diventate un problema importante. Molte città hanno lanciato sistemi intelligenti di gestione dei parcheggi lungo la strada, che si basano su piattaforme di cloud computing, combinate con la tecnologia Internet of Things e la tecnologia di pagamento mobile, per condividere le risorse dei parcheggi per migliorare l'utilizzo dei parcheggi e la comodità dell'utente. Il sistema può essere compatibile con la modalità telefono cellulare e la modalità di identificazione a radiofrequenza. Attraverso il software APP del telefono cellulare, può realizzare una comprensione tempestiva delle informazioni sul parcheggio e della posizione del parcheggio, effettuare prenotazioni in anticipo e realizzare il pagamento e altre operazioni, il che risolve in gran parte il problema del "parcheggio difficile e del parcheggio" Il problema.

Casa intelligente

La casa intelligente è l'applicazione di base dell'Internet of Things in casa. Con la diffusione dei servizi a banda larga, i prodotti per la casa intelligente coinvolgono tutti gli aspetti. Non c'è nessuno in casa. È possibile utilizzare il telefono cellulare e altri client del prodotto per azionare a distanza il condizionatore d'aria intelligente, regolare la temperatura ambiente e persino apprendere le abitudini dell'utente, in modo da realizzare l'operazione di controllo della temperatura completamente automatica, in modo che l'utente possa godersi il ghiaccio a casa nella calda estate. Il comfort portato dalla freschezza; la lampadina intelligente può essere accesa e spenta e la luminosità e il colore della lampadina possono essere regolati tramite il client; la presa ha il Wifi integrato, che può realizzare la presa del telecomando per accendere e spegnere regolarmente la corrente e persino monitorare il consumo energetico dell'apparecchiatura e generare il grafico del consumo energetico Ti consente di conoscere l'utilizzo dell'elettricità a colpo d'occhio, organizzare l'utilizzo delle risorse e il budget di spesa; Bilancia intelligente, monitora l'effetto dell'esercizio. Sensori avanzati integrati in grado di monitorare la pressione sanguigna e la massa grassa e il programma predefinito fornisce raccomandazioni sulla salute in base alle condizioni fisiche; Gli spazzolini intelligenti sono collegati al cliente per ricordare il tempo di spazzolamento e la posizione di spazzolamento e possono produrre grafici basati sui dati di spazzolamento e sulla salute del cavo orale; fotocamera intelligente, sensori per finestre, campanelli intelligenti, rilevatori di fumo, allarmi intelligenti, ecc. sono tutte apparecchiature di monitoraggio della sicurezza indispensabili per la famiglia. Puoi uscire in tempo per controllare lo stato in tempo reale di qualsiasi angolo della casa in qualsiasi momento e luogo e qualsiasi rischio per la sicurezza. La vita domestica apparentemente ingombrante è diventata più facile e più bella grazie all'Internet of Things.

Sicurezza pubblica

Negli ultimi anni, le anomalie climatiche globali si sono verificate frequentemente e l'improvvidità e i danni dei disastri sono ulteriormente aumentati. Internet può monitorare l'insicurezza ambientale in tempo reale, prevenire in anticipo, avvertire in tempo reale e adottare misure di risposta tempestive per ridurre la minaccia di disastri per vite umane e proprietà. . Già nel 2013 l'Università di Buffalo, negli Stati Uniti, aveva proposto un progetto di Internet in acque profonde. Dispositivi di rilevamento appositamente elaborati vengono posizionati nelle profondità marine per analizzare le condizioni subacquee, la prevenzione dell'inquinamento marino, il rilevamento delle risorse dei fondali marini e persino gli tsunami. Allerta precoce affidabile. Il progetto è stato testato con successo nell'acqua del lago locale e ha fornito una base per un'ulteriore espansione dell'ambito di utilizzo. L'uso della tecnologia Internet of Things è in grado di percepire in modo intelligente vari dati di indice come l'atmosfera, il suolo, le foreste e le risorse idriche, che svolgono un ruolo enorme nel miglioramento dell'ambiente di vita umano.