热门科学文章-物联网如何工作

物联网是互联网发展的下一阶段. 首先，我们仅将计算机和智能手机连接到Internet. 现在，我们将一系列设备和事物连接到Internet，以便我们可以与它们进行广泛的交互，同时从它们中收集有用的数据.

前言: 物联网是Internet发展的下一阶段. 首先，我们仅将计算机和智能手机连接到Internet. 现在，我们将一系列设备和事物连接到Internet，以便我们可以与它们进行广泛的交互，同时从它们中收集有用的数据. 物联网使人们腾出更多精力从事更高层次，更重要的任务.

什么是物联网（或“ IoT”）？它是如何工作的？为什么如此重要？让我们深入研究一个易于理解的定义，它不一定能回答您所有的问题，但至少可以为您提供一个提出正确问题的指导！

要了解物联网的特殊功能以及它与常规旧互联网的区别，我们需要了解物联网在电信和现代技术历史中的地位.

物联网来自哪里？

在20世纪，电信技术使我们能够通过电话与彼此进行长距离对话.

1980年代，我们开始将个人计算机（PC）连接到Internet，以真正地共享和访问远距离的简单语音数据以外的资源和信息.

从2000年代初开始，苹果通过iPhone改变了世界. 它使我们可以随时随地控制Internet的力量，真正的移动时代已经开始.

在智能手机时始不久之后，我们开始看到通过一系列小型移动设备访问Internet的价值. 您不仅可以“读取”来自世界事物的数据，还可以“写入”数据，例如对它们的说明.

最后加密软件工作原理，这就是物联网（或“ IoT”）适合故事的地方！

物联网是指将对象，设备和空间连接到Internet的实践，而这些东西，设备和空间以前不在Internet范围内. 正如我们所看到的，直到几年前，Internet基本上还局限于两个方面: 计算机和移动电话. 现在，我们在网上带来了很多东西: 汽车加密软件工作原理，音频（例如Alexa），家用电器（例如冰箱和洗衣机），市政基础设施，农业设备等等.

物联网使公民，企业和政府可以与许多以前断开连接的对象进行的远程交互. 它使我们能够从这些设备收集数据，从这些数据中产生见解，然后将指令发送回这些设备，以帮助这些设备更好地执行任务.

物联网使人类能够将周围的物理世界连接到互联网，并通过数字表示与之互动.

物联网系统的核心组件

硬件

物联网的核心是数十亿个互连设备，通常是传感器和执行器，使您能够感知或控制周围的物理世界. 除了需要网络连接来传输它们收集的数据外，这些设备还需要一些基本的处理和存储功能. 这些功能通常由微控制器，片上系统（SoC）或现场可编程门阵列（FPGA）提供.

嵌入式编程

IoT设备是嵌入式设备. 他们可以使用商业微控制器平台（例如Arduino）进行原型设计，并在以后阶段开发定制的印刷电路板（PCB）. 使用这些平台进行原型制作需要电路设计技能，微控制器编程以及对硬件通信协议（例如用于在微控制器与连接的传感器和执行器之间建立通信的串行，I2C或SPI）的深刻理解. 嵌入式程序通常使用C ++或C开发. 但是，Python和JavaScript（用于UI和平台）已在原型设计和扩展IoT系统中变得越来越流行.

安全

安全性是物联网中最关键的问题之一，与数据伦理，隐私和责任密切相关. 它必须内置在系统设计的每个步骤中. 每天有成千上万的新设备连接，并且潜在（或实际）攻击媒介的数量每天都在增长. 在如此大的风险下，包括威胁评估，道德黑客，加密，网络体系结构和应用程序保护，事件监视，活动日志记录和威胁情报在内的安全工程技能变得至关重要.

网络和云集成

网络设计和管理在物联网中至关重要，因为连接的设备数量巨大，并且网络设计决策可能会影响物联网系统的部署.

连接性使设备可以与云中运行的其他设备以及应用程序和服务进行通信. 尽管云计算和物联网是两种截然不同的技术，但是实时数据流和云集成对于物联网的正常运行至关重要. 云基础架构用于数据存储，处理和分析，以及在IoT应用程序中实现业务逻辑.

数据分析和预测

传输数据的IoT设备的数量每天都在增加，开发人员将需要安全，可靠地从这些设备中提取，存储和查询大量异构数据. 许多物联网设备会生成对延迟或时间敏感的数据，因此在网络边缘过滤或丢弃无关数据而不是将所有数据发送到服务器也很有用.

人工智能和机器学习

为了交付价值并利用物联网设备生成的大量数据，机器学习和人工智能是物联网系统中的有用工具. 这些技术通过将机器暴露于有关情况的大量数据来教授机器学习. 这些技术可以实时应用于传感器数据流以进行预测分析，并根据传入数据做出自主决策. 机器学习还可以应用于历史数据以识别数据中的模式或异常，这可以使您做出重要的决策.

物联网与工业

物联网对工业生态系统的影响导致强大的物理网络连接的出现，通常被称为第四次工业革命，即工业4.0，也称为工业物联网（或“ IIoT” ”）. 相互联系的生态系统是指物理上相互联系的工业资产，包括制造车间中的资产以及相互联系的物流工具和流程.

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