物聯網，即物聯網，指的是全球數十億的物理設備，它們現在連接到互聯網，收集和共享數據。得益于廉價的處理器和無線網絡，有可能將任何東西，從一顆藥丸到一架飛機，變成物聯網的一部分。這為那些原本愚蠢的設備增加了一種數字智能，使他們能夠在沒有人參與的情況下進行交流，并將數字和物理世界融合在一起。

什么是物聯網設備？

幾乎任何物理對象都可以被轉換成物聯網設備，如果它可以連接到互聯網并以這種方式進行控制。

一個可以通過智能手機應用進行切換的燈泡是一款物聯網設備，比如你辦公室里的運動傳感器或智能恒溫器，或者聯網的路燈。物聯網設備可能像兒童玩具一樣松軟，或者像無人駕駛卡車一樣嚴重，或者像噴氣式發動機一樣復雜，現在已經有成千上萬的傳感器收集和傳輸數據。在更大的范圍內，智能城市項目正在用傳感器填充整個區域，以幫助我們理解和控制環境。

“物聯網”一詞主要用于那些通常不被期望擁有互聯網連接的設備，它可以獨立于人類行為與網絡進行通信。出于這個原因，個人電腦通常不被認為是物聯網設備，也不是智能手機——盡管后者里面塞滿了傳感器。不過，智能手表或健身腕帶可能被視為物聯網設備。

物聯網的歷史

在20世紀80年代和90年代，人們討論了將傳感器和智能添加到基本物體上的想法（當然也有一些早期的祖先），但除了一些早期的項目——包括一臺聯網的自動售貨機——進展緩慢，僅僅是因為技術還沒有到位。

在連接數十億臺設備之前，那些價格低廉、能耗低、可一次性使用的處理器是必需的。RFID標簽的采用——低功耗芯片可以無線通信——解決了其中的一些問題，以及寬帶互聯網、蜂窩網絡和無線網絡的日益普及。IPv6的采用——在其他方面，IPv6應該為世界上（或者這個星系）所需要的每一個設備提供足夠的IP地址——也是物聯網擴大規模的必要步驟。1999年，凱文阿什頓創造了“物聯網”這個詞，盡管該技術至少還需要10年才能趕上這一愿景。

“物聯網整合了人類文化的相互聯系——我們的“東西”——與我們的數字信息系統的互聯性——“互聯網”。這就是物聯網，”阿什頓告訴ZDNet。

將RFID標簽添加到昂貴的設備中以幫助追蹤他們的位置，這是最早的物聯網應用之一。但從那以后，增加傳感器和互聯網連接到物體的成本持續下降，專家預測，這種基本功能有朝一日可能只需要10美分，這使得幾乎所有東西都能連接到互聯網。

物聯網最初對商業和制造業最感興趣，它的應用有時被稱為機器對機器（M2M），但現在的重點是用智能設備填充我們的家庭和辦公室，把它變成與幾乎所有人都相關的東西。對聯網設備的早期建議包括“blogjects”（將自己的博客和數據記錄到互聯網上的對象）、無所不在的計算（或“ubicomp”）、不可見的計算和普適計算。然而，物聯網和物聯網卻停滯不前。

物聯網市場有多大？

大而變大——世界上已經有了比世界上更多的人。

根據Gartner的計算，2017年大約有84億個物聯網設備在使用，比2016年增長了31%，到2020年這一數字可能會達到204億。Gartner表示，到2017年，物聯網終端和服務的總開支將達到近2萬億美元，其中三分之二在中國、北美和西歐地區。

在這84億臺設備中，超過一半將是智能電視和智能音箱等消費產品。根據Gartner的數據，最常用的企業物聯網設備將是智能電表和商用安全攝像頭。

另一位分析師IDC則認為，2018年全球物聯網的支出將達到7725億美元，比2017年的6740億美元增長近15%。IDC預計，到2020年，總支出將達到1萬億美元，2021年將達到1.1萬億美元。

根據IDC的數據，在2018年，硬件將成為最大的技術類別，其中包括2390億美元的模塊和傳感器，還有一些用于基礎設施和安全方面的支出。服務將是第二大技術類別，其次是軟件和連接。

物聯網對商業有什么好處？

有時被稱為物聯網（IIoT），物聯網對業務的好處取決于具體的實現，但關鍵是企業應該能夠訪問更多關于他們自己的產品和他們自己的內部系統的數據，并有更大的能力做出改變。

制造商正在向他們的產品的組件添加傳感器，這樣他們就可以傳回關于他們如何執行的數據。這可以幫助企業發現組件有可能出現故障，并在其造成損害之前將其替換掉。公司還可以利用這些傳感器產生的數據，使他們的系統和供應鏈更有效率，因為他們將擁有更準確的數據，關于到底發生了什么。

咨詢公司麥肯錫表示：“隨著全面、實時數據收集和分析的引入，生產系統將變得更加靈敏?！?

物聯網的企業使用可分為兩部分：特定于行業的產品，如發電廠的傳感器或醫療保健的實時定位設備;以及可用于所有行業的物聯網設備，如智能空調或安全系統。

雖然特定于行業的產品將會提前運行，但Gartner預計，到2020年，跨行業設備將達到44億臺，而垂直設備將達到32億臺。消費者購買了更多的設備，但企業的支出增加了：該分析師集團表示，盡管去年消費者在物聯網設備上的支出約為7250億美元，但企業在物聯網方面的支出達到9640億美元。到2020年，物聯網硬件的商業和消費者支出將達到近3萬億美元。

IDC預計，2018年將在物聯網領域投入最多的三個行業是制造業（1890億美元）、交通運輸（850億美元）和公用事業（730億美元）。制造商將在很大程度上專注于提高其流程和資產追蹤的效率，而三分之二的物聯網支出將用于貨運監測，其次是車隊管理。

公用事業行業的物聯網支出將由電力、天然氣和水的智能電網主導。IDC估計，2018年，聯網汽車和智能建筑等跨行業物聯網領域的支出接近920億美元。

物聯網對消費者有什么好處？

物聯網承諾將使我們的環境——我們的家庭、辦公室和交通工具——更智能、更可測量、更時髦。像亞馬遜Echo和Google Home這樣的智能音箱可以讓播放音樂、設置定時器或獲取信息變得更容易。家庭安全系統可以更容易地監控內部和外部的情況，或者查看和與來訪者交談。與此同時，智能恒溫器可以幫助我們在返回之前給家里供暖，而智能燈泡可以讓我們在外出時看起來像家一樣。

從家里看，傳感器可以幫助我們理解環境的噪音和污染。自動駕駛汽車和智能城市可以改變我們建設和管理公共空間的方式。

然而，這些創新中的許多可能會對我們的個人隱私產生重大影響。

物聯網和智能家居

對于消費者來說，智能家居可能是他們可能接觸到互聯網的東西的地方，而這也是大型科技公司（尤其是亞馬遜、谷歌和蘋果）正在努力競爭的領域。

其中最明顯的是像亞馬遜Echo這樣的智能音箱，但也有智能插頭、燈泡、相機、恒溫器和備受嘲諷的智能冰箱。但是，除了展示你對閃亮新產品的熱情，智能家居應用還有更嚴肅的一面。他們可以通過讓家庭和護理人員更容易地與他們交流，并監控他們的生活方式，從而幫助老年人保持獨立和在家的時間。更好地了解我們的家庭是如何運作的，以及調整這些設置的能力，可以通過降低供熱成本來節約能源。

物聯網的安全

安全問題是物聯網的最大問題之一。這些傳感器收集了很多非常敏感的數據——例如，你在自己家里說什么和做什么。保持這種安全對消費者的信任至關重要，但到目前為止，物聯網的安全記錄一直非常糟糕。太多的物聯網設備幾乎沒有考慮到安全的基本原理，比如加密傳輸和休息的數據。

軟件的缺陷——即使是舊的、使用得很好的代碼——都是定期發現的，但是許多物聯網設備缺乏修補的能力，這意味著它們永遠處于危險之中。黑客們現在正積極地瞄準諸如路由器和網絡攝像頭這樣的物聯網設備，因為他們天生缺乏安全保障，這使得他們很容易做出妥協，并將其卷成巨大的僵尸網絡。

缺陷已經讓智能家居設備如冰箱、烤箱和洗碗機向黑客開放。研究人員發現，10萬個網絡攝像頭可以輕松破解，而一些面向兒童的聯網智能手表被發現含有安全漏洞，黑客可以追蹤佩戴者的位置，竊聽通話內容，甚至可以與用戶進行交流。

當智能設備的成本變得微不足道時，這些問題只會變得更加普遍和棘手。

物聯網填補了數字世界和現實世界之間的鴻溝，這意味著黑客入侵設備可能會帶來危險的現實后果。在一個發電站中，對控制溫度的傳感器進行黑客攻擊，可能會誘使運營商做出災難性的決定;對無人駕駛汽車的控制也可能以災難告終。

隱私和物聯網

隨著所有這些傳感器收集你所做的一切數據，物聯網可能會帶來巨大的隱私問題。以智能家居為例：它能告訴你什么時候醒來（當智能咖啡機被激活時），以及你刷牙的程度（多虧了你的智能牙刷），你聽的是什么電臺（感謝你的智能音箱），你吃什么類型的食物（感謝你的智能烤箱或冰箱），你的孩子們怎么想（感謝他們的智能玩具），還有誰來拜訪你，經過你的家（多虧了你的智能門鈴）。

這些數據的變化是至關重要的隱私問題。并不是所有的智能家居公司都圍繞著收集和銷售數據建立自己的商業模式，但有些公司確實如此。從幾個不同的傳感器讀數中發現一個人的很多信息是非常容易的。在一個項目中，一名研究人員發現，通過分析家庭的能源消耗、一氧化碳和二氧化碳水平、溫度和濕度，他們可以計算出人們在晚餐時吃了什么。

消費者需要了解他們正在進行的交易，以及他們是否對此感到滿意。一些同樣的問題也適用于商業：例如，你的管理團隊是否樂意在一個配備了智能音箱和攝像頭的會議室里討論合并事宜？最近的一項調查發現，五分之四的公司將無法識別其網絡上的所有物聯網設備。

物聯網和網絡戰爭

物聯網使計算成為現實。因此，如果物聯網設備出現問題，可能會產生重大的現實后果——一些國家正在規劃其網絡戰戰略，現在正在考慮這一點。

去年，美國情報機構的一份簡報警告稱，該國的對手已經有能力對其關鍵基礎設施構成威脅，“就像連接的消費者和工業設備的更廣泛的生態系統——物聯網”。美國情報部門還警告稱，聯網的恒溫器、照相機和炊具都可以用來監視另一個國家的公民，或者如果黑客被入侵，就會造成嚴重破壞。將國家關鍵基礎設施的關鍵要素（如大壩、橋梁和電網的要素）添加到物聯網中，使安全盡可能地緊密變得更加重要。

物聯網和大數據

物聯網產生了大量的數據：從連接到機器部件或環境傳感器的傳感器，或者我們對智能音箱發出的聲音。這意味著物聯網是大型數據項目的重要驅動力，因為它允許企業創建大量數據集并進行分析。給制造商提供大量關于其組件在現實世界中如何運行的數據，可以幫助他們更快地做出改進，而從城市周圍的傳感器收集的數據可以幫助規劃人員更有效地提高交通流量。

特別是，物聯網將提供大量的實時數據。思科計算出，支持物聯網應用的機器與機器連接將占到271億臺設備和連接的一半以上，到2021年將占到全球IP流量的5%。

物聯網和云計算

物聯網應用程序生成的大量數據意味著，許多公司將選擇在云計算中進行數據處理，而不是構建大量的內部容量。云計算巨頭們已經開始向這些公司示好：微軟擁有Azure的物聯網套件，而亞馬遜網絡服務提供了一系列物聯網服務，谷歌云也提供了服務。

物聯網和智能城市

通過在城市或城市中傳播大量的傳感器，規劃者們可以實時地了解真實發生的情況。因此，智能城市項目是物聯網的一個關鍵特征。城市已經產生了大量的數據（從安全攝像頭和環境傳感器），并且已經包含了大型的基礎設施網絡（就像那些控制交通信號燈的網絡）。物聯網項目的目標是將這些信息連接起來，然后在系統中添加更多的智能。

例如，有計劃將西班牙的巴利阿里群島覆蓋一百萬個傳感器，并將其改造為物聯網項目的實驗室。其中一項計劃可能涉及地區社會服務部門使用傳感器來幫助老年人，而另一項計劃則可以確定海灘是否變得過于擁擠，并為游泳者提供替代方案。在另一個例子中，ATT推出了一項服務，用于監控橋梁、道路和鐵路等基礎設施，并使用支持lte的傳感器來監測裂縫和傾斜等結構變化。

能夠更好地了解一個城市的運作方式，應該能夠讓規劃者們做出改變，并監督如何改善居民的生活。

大型科技公司將智能城市項目視為一個潛在的巨大領域，許多公司——包括移動運營商和網絡公司——現在正準備參與其中。

物聯網設備是如何連接的？

物聯網設備使用各種各樣的方法來連接和共享數據：家庭和辦公室將使用標準的wi-fi或低功耗藍牙（甚至是以太網，如果它們不是特別移動的話）;其他設備將使用LTE甚至衛星連接來進行通信。然而，大量不同的選項已經讓一些人認為，物聯網通信標準需要像今天的wi-fi一樣被接受和互操作。

一個可能的趨勢是，隨著物聯網的發展，可能會有更少的數據被發送到云端處理。為了降低成本，可以在設備上進行更多的處理，只需要將有用的數據發送回云——這一策略被稱為“邊緣計算”。

接下來，物聯網將何去何從？

隨著傳感器和通信的價格繼續下降，向物聯網增加更多的設備變得劃算——即使在某些情況下，消費者沒有明顯的好處。隨著聯網設備的數量不斷增加，我們的生活和工作環境將充滿智能產品——假設我們愿意接受安全和隱私方面的取舍。有些人會歡迎智能新時代的到來。另一些人則會懷念一把椅子僅僅是一把椅子的日子。