Internet das Coisas

A Internet das Coisas (IOT) refere-se à recolha em tempo real de quaisquer sensores de informação, tecnologia de identificação por radiofrequência, sistema de posicionamento global, sensores infravermelhos, laser scanners e outros dispositivos e tecnologias que exigem monitoramento, conexão e interação O objeto ou processo de coleta de várias informações necessárias, como som, luz, calor, eletricidade, mecânica, química, biologia, localização, etc., através de vários acessos à rede possíveis, para realizar a conexão ubíqua de objetos e objetos, objetos e pessoas, realizar a perceção, reconhecimento e gestão inteligentes de objetos e processos. A Internet das Coisas é um suporte de informação baseado na Internet e nas redes de telecomunicações tradicionais. Ele permite que todos os objetos físicos comuns que podem ser endereçados de forma independente formem uma rede interconectada.

Definição

A Internet das coisas (IoT, Internet das coisas) é a "Internet das Coisas Conectadas". É uma rede alargada e expandida baseada na Internet. Ele combina vários dispositivos de deteção de informação com a Internet para formar uma enorme rede que pode ser realizada a qualquer momento, em qualquer lugar, a interconexão de pessoas, máquinas e coisas.

A Internet das coisas é uma parte importante da nova geração de tecnologias da informação. O setor de TI também é chamado: Pan-interconexão, o que significa que as coisas estão conectadas e tudo está conectado. Portanto, "A Internet das Coisas é a Internet das Coisas". Isso tem dois significados: primeiro, o núcleo e a base da Internet das Coisas ainda é a Internet, que é uma rede estendida e expandida baseada na Internet; segundo, seu usuário final se estende e se estende a qualquer item e item para realizar troca de informações e comunicação. Portanto, a definição da Internet das Coisas é usar identificação por radiofrequência, sensores infravermelhos, sistemas de posicionamento global, scanners a laser e outros sensores de informação equipamento para ligar qualquer artigo à Internet de acordo com um protocolo acordado para o intercâmbio de informações e comunicação para alcançar o direito Uma rede para identificação inteligente, posicionamento, rastreamento, monitoramento e gerenciamento de itens.

Origem

O conceito de Internet das Coisas apareceu pela primeira vez no livro "The Road to the Future" de Bill Gates em 1995. Em "The Road to the Future", Bill Gates mencionou o conceito de Internet das Coisas, mas foi limitado por redes sem fio, hardware e equipamentos de sensoriamento. O desenvolvimento da China não atraiu a atenção do mundo.

Em 1998, o Instituto de Tecnologia de Massachusetts, nos Estados Unidos, apresentou criativamente a ideia da "Internet das Coisas" chamada de sistema EPC na época.

Em 1999, o Auto-ID americano propôs pela primeira vez o conceito de "Internet das Coisas", que se baseava principalmente na codificação de itens, na tecnologia RFID e na Internet. No passado, na China, a Internet das Coisas era chamada de rede de sensores. A Academia Chinesa de Ciências iniciou a pesquisa sobre redes de sensores já em 1999, e alcançou alguns resultados de pesquisa científica e estabeleceu algumas redes de sensores aplicáveis. No mesmo ano, a Conferência Internacional sobre Computação Móvel e Redes realizada nos Estados Unidos propôs que "a rede de sensores é outra oportunidade de desenvolvimento que a humanidade enfrenta em no próximo século."

Em 2003, a "Technology Review" dos EUA propôs que a tecnologia de rede de sensores será a tecnologia que mais mudará a vida das pessoas no futuro.

Em 17 de novembro de 2005, na Cúpula Mundial sobre a Sociedade da Informação (WSIS) na Tunísia, a União Internacional de Telecomunicações (UIT) lançou o "ITU Internet Report 2005: Internet of Things", que apresentou formalmente o conceito de "Internet das Coisas". O relatório apontou que a era onipresente da comunicação "Internet das Coisas" está chegando, e todos os objetos no mundo, de pneus a escovas de dentes, de casas a toalhas de papel, podem ser ativamente trocados através da Internet. A tecnologia de identificação por radiofrequências (RFID), a tecnologia de sensores, a nanotecnologia e a tecnologia incorporada inteligente serão mais amplamente utilizadas.

Funcionalidade

As características básicas da Internet das Coisas Do ponto de vista dos objetos e processos de comunicação, a interação da informação entre as coisas e as pessoas e as coisas é o núcleo da a Internet das Coisas. As características básicas da Internet das Coisas podem ser resumidas como perceção geral, transmissão confiável e processamento inteligente.

Perceção geral - pode usar identificação por radiofrequência, código bidimensional, sensores inteligentes e outros dispositivos de perceção para detetar e adquirir vários tipos de informações sobre objetos.

Transmissão confiável através da integração da Internet e redes sem fio, transmissão em tempo real e precisa de informações sobre objetos para troca e compartilhamento de informações.

Processamento inteligente — use várias tecnologias inteligentes para analisar e processar os dados e informações que são detetados e transmitidos para realizar monitoramento e controle inteligentes. De acordo com as características acima da Internet das Coisas, combinadas com o ponto de vista da ciência da informação, em torno do fluxo de informação, as funções da Internet das Coisas para As informações do processo podem ser resumidas:

(1) A função de obtenção de informações. Refere-se principalmente à perceção e reconhecimento da informação. A perceção da informação refere-se à perceção e sensibilidade ao estado das propriedades das coisas e seus métodos mutáveis; O reconhecimento da informação refere-se à capacidade de expressar o estado de coisas sentido de uma determinada maneira.

(2) A função de transmissão de informações. É principalmente o elo de envio de informações, transmissão, recebimento, etc., e, finalmente, a tarefa de transferir as informações de estado adquiridas e a forma de mudança a partir de um ponto no tempo (ou espaço) para outro ponto, que é muitas vezes referido como o processo de comunicação.

(3) A função do tratamento da informação. Refere-se ao processo de processamento de informações. O uso de informações existentes ou percebidas para gerar novas informações é, na verdade, o processo de tomada de decisões.

(4) A função da informação sobre efeitos. Refere-se ao processo pelo qual a informação é, em última análise, eficaz. Existem muitas formas de expressão. O mais importante é sempre manter o objeto em um estado pré-projetado, ajustando o estado do objeto e seu método de transformação.。 

Tecnologia-chave

Tecnologia de identificação por radiofrequência

Quando se trata da Internet das Coisas, é preciso mencionar a tecnologia de identificação por radiofrequência (RFID) que atraiu muita atenção no desenvolvimento da Internet das Coisas. RFID é um sistema sem fio simples que consiste em um interrogador (ou leitor) e muitos transponders (ou tags). A etiqueta é composta por um elemento de acoplamento e um chip. Cada tag tem um código eletrônico exclusivo para a entrada de expansão, que é anexado ao objeto para identificar o objeto de destino. Ele transmite informações de radiofrequência para o leitor através da antena, e o leitor é o dispositivo para ler a informação. A tecnologia RFID permite que os itens "falem". Isso dá à Internet das Coisas um recurso que é a rastreabilidade. Ou seja, as pessoas podem compreender a localização exata do objeto e do ambiente ao seu redor a qualquer momento. De acordo com estimativas de um analista do setor de varejo da Sanford C. Bernstein, esse recurso trazido pela Internet das Coisas RFID pode economizar ao Wal-Mart US$ 8,35 bilhões por ano, a maioria dos quais são os custos de mão de obra poupados por não ter de verificar manualmente os códigos de barras das mercadorias. . A RFID ajudou a indústria de retalho a resolver os dois principais problemas de falta de stock e desperdício (produtos perdidos devido a roubo e interrupção da cadeia de abastecimento). Agora, só por roubo, o Wal-Mart perdeu quase US$ 2 bilhões por ano.

Rede de sensores

MEMS é a abreviatura de Micro-Electro-Mechanical Systems. É um sistema integrado de micro dispositivos composto por micro sensores, micro atuadores, processamento de sinais e circuitos de controle, interfaces de comunicação e fontes de alimentação. Seu objetivo é integrar a aquisição, processamento e execução de informações para formar um microssistema multifuncional e integrá-lo em um sistema de grande escala, melhorando significativamente a automação, inteligência e fiabilidade do sistema. É um sensor mais versátil. Como o MEMS deu nova vida aos objetos comuns, eles têm seus próprios canais de transmissão de dados, funções de armazenamento, sistemas operacionais e aplicativos especializados, formando assim um enorme sensor rede. Isso permite que a Internet das Coisas monitore e proteja as pessoas através de objetos. No caso de dirigir embriagado, se um sensor em miniatura for implantado no carro e na chave de ignição do carro, quando o motorista que bebeu álcool tira a chave do carro, a chave pode detetar um cheiro de álcool através do sensor de cheiro. Ele informa imediatamente o carro para "pausar o arranque" através de um sinal sem fio, e o carro estará em repouso. Ao mesmo tempo, "comandar" o telefone celular do motorista para enviar mensagens de texto para seus parentes e amigos para informar o motorista de sua localização e lembrá-los de lidar com isso o mais rápido possível. Não só isso, no futuro, as roupas podem "dizer" à máquina de lavar quanta água e sabão em pó são os mais econômicos; a pasta irá "verificar" quais documentos importantes esquecemos de trazer; os rótulos de alimentos e vegetais dirão aos clientes se "você" é realmente "verde" Segurança". Este é o resultado de ser "materializado" no mundo da Internet das Coisas.

Estrutura do sistema M2M

M2M é a abreviatura de Machine-to-Machine/Man, que é uma aplicação e serviço em rede centrado na interação inteligente de terminais de máquinas. Ele permitirá que o objeto alcance um controle inteligente. A tecnologia M2M envolve cinco partes técnicas importantes: máquinas, hardware M2M, redes de comunicação, middleware e aplicações. Com base na plataforma de computação em nuvem e rede inteligente, ele pode tomar decisões com base nos dados obtidos pela rede de sensores, e alterar o comportamento do objeto para controle e feedback. Tomemos como exemplo o estacionamento inteligente. Quando o veículo entra ou sai da área de comunicação da antena, a antena utiliza a comunicação por micro-ondas para trocar dados bidirecionais com o cartão de identificação eletrónico. As informações relevantes do veículo são lidas a partir do cartão eletrónico do veículo e exibidas no cartão de condutor. Ler as informações relevantes do condutor, identificar automaticamente o cartão automóvel eletrónico e o cartão de condutor e determinar se o cartão automóvel é válido e a legitimidade do cartão de condutor, e verifique o computador de controle de faixa para exibir o número da placa e a condução correspondentes ao cartão de carro eletrônico e cartão de motorista um-para-um O computador de controle de faixa armazena automaticamente as informações sobre o tempo de passagem, o veículo e o condutor na base de dados. O computador de controle de faixa julga se é um cartão normal, um cartão não autorizado, nenhum cartão ou um cartão ilegal com base nos dados lidos. Faça respostas e prompts correspondentes. Além disso, os idosos em casa usam relógios embutidos com sensores inteligentes. Crianças em outros lugares podem verificar se a pressão arterial e os batimentos cardíacos de seus pais estão estáveis através de seus telefones celulares a qualquer momento. Na casa inteligente, quando o proprietário vai trabalhar, o sensor desliga automaticamente a água, eletricidade, portas e janelas, e informa o proprietário regularmente. O telemóvel envia uma mensagem a comunicar a situação de segurança.

computação em nuvem

A computação em nuvem visa integrar várias entidades de computação de custo relativamente baixo em um sistema perfeito com recursos de computação poderosos através da rede e usar negócios avançados modelos para permitir que os utilizadores finais obtenham serviços com estas poderosas capacidades de computação. Se o poder de computação for comparado com a capacidade de geração de energia, então a mudança do antigo modo de geração de energia autônomo para o modo de fonte de alimentação centralizada das usinas de energia modernas é como a mudança do modo de computação independente a que todos estão acostumados agora para o modo de computação em nuvem, e a "nuvem" é como uma usina de energia, com uma usina de energia independente. Poder de computação poderoso incomparável. Isso significa que o poder de computação também pode circular como uma mercadoria, assim como gás, água e eletricidade. É de fácil acesso e de baixo custo, de modo que os usuários não precisam se equipar. Ao contrário da eletricidade que é transmitida através da rede, o poder de computação é transmitido através de várias redes com e sem fio. Portanto, um conceito central da computação em nuvem é melhorar continuamente a capacidade de processamento da "nuvem" e reduzir continuamente a carga de processamento do terminal do usuário e, finalmente, simplifique-o em um simples dispositivo de entrada e saída, e aproveite a poderosa computação da "nuvem" sob demanda Poder de processamento. A camada de perceção da Internet das Coisas adquire uma grande quantidade de dados e informações, e depois que é transmitida através da camada de rede, é colocada em uma plataforma padrão e, em seguida, processados por computação em nuvem de alto desempenho, e os dados são dotados de inteligência, para que possam ser finalmente convertidos em informações úteis para os usuários finais.

Aplicação

O campo de aplicação da Internet das Coisas envolve todos os aspetos. A aplicação no campo da infraestrutura, como indústria, agricultura, meio ambiente, transporte, logística e segurança, promoveu efetivamente o desenvolvimento inteligente de estas áreas, e tornou os recursos limitados mais razoáveis uso e distribuição, melhorando assim a eficiência e benefício da indústria. As aplicações nos sectores doméstico, médico e da saúde, da educação, das finanças e dos serviços, do turismo e de outros domínios estreitamente relacionados com a vida melhoraram consideravelmente em termos de âmbito dos serviços, métodos de serviço e qualidade de serviço, melhorando consideravelmente a qualidade de vida das pessoas; No campo da defesa nacional e militar, embora ainda esteja em fase de pesquisa e exploração, o impacto das aplicações da Internet das Coisas não deve ser subestimado, variando de satélites, mísseis, aeronaves, submarinos e outros sistemas de equipamento para equipamento de combate individual A incorporação da tecnologia da Internet das Coisas melhorou efetivamente as forças armadas inteligência, informatização e precisão, e melhorou muito a eficácia do combate militar. É a chave para futuras reformas militares.

Transporte inteligente

A aplicação da tecnologia da Internet das Coisas no tráfego rodoviário está relativamente madura. Com a crescente popularidade dos veículos sociais, o congestionamento do tráfego e até mesmo a paralisia tornaram-se um grande problema nas cidades. Monitorização em tempo real das condições de tráfego rodoviário e transmissão atempada de informações aos condutores, permitindo aos condutores fazer ajustamentos de viagem atempados, aliviando eficazmente o tráfego pressão; o sistema automático de cobrança de portagens rodoviárias (ETC) é instalado nos cruzamentos rodoviários, eliminando a necessidade de recolha e devolução de cartões de importação e exportação, melhorando a eficiência dos veículos; O sistema de posicionamento é instalado no ônibus, pode entender a rota do ônibus e hora de chegada no tempo, os passageiros podem determinar a viagem de acordo com a rota, evitando desperdício de tempo desnecessário. Além de aumentar a pressão do tráfego, as dificuldades de estacionamento também se tornaram um problema proeminente. Muitas cidades lançaram sistemas inteligentes de gestão de estacionamento à beira da estrada, que se baseiam em plataformas de computação em nuvem, combinadas com a tecnologia da Internet das Coisas e a tecnologia de pagamento móvel, para compartilhar recursos de espaço de estacionamento para melhorar a utilização do espaço de estacionamento e conveniência do usuário. O sistema pode ser compatível com o modo de telemóvel e o modo de identificação por radiofrequência. Através do software APP para telemóvel, pode realizar a compreensão atempada da informação do espaço de estacionamento e localização do espaço de estacionamento, fazer reservas com antecedência e realizar o pagamento e outros operações, que em grande parte resolve o problema de "estacionamento difícil e estacionamento" O problema.

Casa inteligente

Casa inteligente é a aplicação básica da Internet das Coisas em casa. Com a popularização dos serviços de banda larga, os produtos de casa inteligente envolvem todos os aspetos. Não há ninguém na casa. Você pode usar o telefone celular e outros clientes de produtos para operar remotamente o ar condicionado inteligente, ajustar a temperatura ambiente e até mesmo aprender os hábitos do usuário, de modo a realizar o pleno Operação automática de controle de temperatura, para que o usuário possa desfrutar do gelo em casa no verão quente. O conforto trazido pela frescura; a lâmpada inteligente pode ser ligada e desligada, e o brilho e a cor da lâmpada podem ser ajustados através do cliente; a tomada tem Wi-Fi embutido, que pode realizar a tomada de controle remoto para ligar e desligar a corrente regularmente, e até mesmo monitorar o consumo de energia do equipamento e gerar a energia gráfico de consumo Informe rapidamente o uso de eletricidade, organize o uso de recursos e o orçamento de despesas; balança de peso inteligente, monitorar o efeito do exercício. Built-in sensores avançados que podem monitorar a pressão arterial e massa gorda, eo programa padrão faz recomendações de saúde com base em condições físicas; As escovas de dentes inteligentes são conectadas ao cliente para lembretes do tempo de escovação e da posição de escovação, e podem produzir gráficos com base nos dados da escovação e da saúde da cavidade oral; câmera inteligente, sensores de janela, campainhas inteligentes, detetores de fumaça, alarmes inteligentes, etc. são todos equipamentos de monitorização de segurança indispensáveis para a família. Você pode sair a tempo de verificar o status em tempo real de qualquer canto da casa a qualquer momento e lugar, e quaisquer riscos de segurança. A vida doméstica aparentemente complicada tornou-se mais fácil e mais bonita por causa da Internet das Coisas.

Segurança pública

Nos últimos anos, as anomalias climáticas globais têm ocorrido com frequência, e o súbito e os danos das catástrofes aumentaram ainda mais. A Internet pode monitorizar a insegurança ambiental em tempo real, prevenir antecipadamente, alertar em tempo real e tomar medidas de resposta atempadas para reduzir a ameaça de catástrofes para vidas humanas e imóvel. . A Universidade de Buffalo, nos Estados Unidos, propôs um projeto de Internet em alto mar já em 2013. Dispositivos de deteção especialmente processados são colocados no mar profundo para analisar condições subaquáticas relacionadas, prevenção da poluição marinha, deteção de recursos do fundo do mar e até tsunamis. Alerta precoce fiável. O projeto foi testado com sucesso na água do lago local e forneceu uma base para uma maior expansão do âmbito de utilização. O uso da tecnologia da Internet das Coisas pode perceber de forma inteligente vários dados de índice, como a atmosfera, o solo, a floresta e os recursos hídricos, o que desempenha um papel enorme na melhoria da ambiente de vida.