什麼是物聯網？史上最全面的了解！
原創： 迪爾西科技 迪爾西科技 2018-11-09
前言
馬雲曾經說過，未來發展離不開物聯網。很多人就會感到疑惑，人人都在談論物聯網，那麼物聯網到底是什麼？這篇文章從物聯網的前世說到它的今生，從起源說到它的基礎架構和應用，再延伸出雲計算機、大數據、智能製造等多個在概念，相信沒有比它更全面的了。
物聯網是什麼？這大概是你聽到這個詞語以後在腦海里浮現的第一個問題。
物聯網Internetof things（IoT），就是物物相連的網際網路。這其中有兩重意義：一，物聯網的核心和基礎仍然是網際網路，是在網際網路基礎上延伸和擴展的網絡。二，其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間的層級，進行信息交換和通信，也就是物物相息。
如果你是一個在政府機關的工作的人，也許會說：啊，物聯網啊，前些年好像挺火，是不是用網際網路思維搞物流啊？
如果你是一位股民，也許會說：哈，物聯網啊，現在網際網路的概念股漲得厲害，比新能源還厲害，物聯網的概念股也許未來不錯呢。
如果你是一位學生，也許會說：哦，物聯網啊，我聽過，是不是很多前沿科技和高新技術那些，終結者啊，黑客帝國這樣的，超級厲害的。
這些都不是物聯網，從字面意義上來看，物聯網就是用網絡把物體連接起來，但是其背後卻蘊含著很深的含義。如果用一個詞來形容物聯網的狀態，那一定是：未來已來。那些本來發生在科幻小說裡面的場景正逐漸出現在我們生活中。
在真正介紹物聯網的概念之前，小編想先給大家講三個故事，這些關於物聯網起源的故事，會讓大家對物聯網形成一個初步的印象。
故事一、咖啡壺事件
物聯網的理念最早可以追溯到1991年英國劍橋大學的咖啡壺事件。小小的咖啡壺竟然能吸引上百萬人的關注，這可能嗎？
可能。實現這一壯舉的就是一隻名為「特洛伊」的咖啡壺。
「特洛伊」咖啡壺事件發生在1991年。劍橋大學特洛伊計算機實驗室的科學家們在工作時，要下兩層樓梯到樓下看咖啡煮好了沒有，但常常空手而歸，這讓工作人員覺得很煩惱。
說到這裡不得不吐槽一下——這些理科生和一般人的腦迴路真是不太一樣，要iot101君說把咖啡壺拿到樓上去不就行了？但人家不，為了解決這個麻煩，他們編寫了一套程序，並在咖啡壺旁邊安裝了一個可攜式攝像機，鏡頭對準咖啡壺，利用計算機圖像捕捉技術，以3幀/秒的速率傳遞到實驗室的計算機上，以方便工作人員隨時查看咖啡是否煮好，省去了上上下下的麻煩。這樣，他們就可以隨時了解咖啡煮沸情況，咖啡煮好之後再下去拿。
1993年，這套簡單的本地「咖啡觀測」系統又經過其他同事的更新，更是以1幀/秒的速率通過實驗室網站連接到了網際網路上。沒想到的是，僅僅為了窺探「咖啡煮好了沒有」，全世界網際網路用戶蜂擁而至，近240萬人點擊過這個名噪一時的「咖啡壺」網站。就網絡數字攝像機而言，確切地說：其市場開發、技術應用以及日後的種種網絡擴展都是源於這個世界上最富盛名的「特洛伊咖啡壺」。
此外，還有數以萬計的電子郵件湧入劍橋大學旅遊辦公室，希望能有機會親眼看看這個神奇的咖啡壺。具有戲劇效果的是，這隻被全世界偷窺的咖啡壺因為網絡而聞名，最終也通過網絡找到了歸宿，最後關於這隻咖啡壺的新聞是是：數字世界最著名的咖啡壺日前在eBay拍賣網站以7300美元的價格賣出!時間大約在2001年8月。一個不經意的發明，居然在全世界引起了如此大的轟動。
至於是誰最先想到這個發明的，劍橋大學的科學家們顯然不願意歸功於個人。高登是1991年參與建立這個系統的成員之一，他說：「沒有人確定到底是誰的主意。我們一致認為這是個好想法，於是就把它編到我們的內部系統里去了。」
就在「咖啡壺」網站吸引全世界越來越多的關注的時候，它卻已經走到了生命的終點。後來，劍橋大學計算機實驗室宣布，由於實驗室需要搬進位於劍橋郊區的新辦公大樓，這個直播網站將關閉。對此，高登解釋說：「整個系統已經過時，硬體也已經老化。我們不能把這些陳舊的設備帶到新的辦公大樓里。」
故事二：比爾·蓋茨與《未來之路》
無論你愛他，恨他，你都無法漠視他—這就是比爾·蓋茨，有人說他對於軟體的貢獻，就像愛迪生之於燈泡。1995年，這位微軟帝國的締造者曾撰寫過一本在當時轟動全球的書—《未來之路》，他在這本書中預測了微軟乃至整個科技產業未來的走勢。蓋茨在書中寫道：「雖然現在看來這些預測不太可能實現，甚至有些荒謬，但是我保證這是本嚴肅的書，而決不是戲言。10年後我的觀點將會得到證實。」
在該書中，比爾·蓋茨也提到了「物聯網」構想，意即網際網路僅僅實現了計算機的聯網，而未實現與萬事萬物的聯網，但迫於當時網絡終端技術的局限，這一構想無法真正落實。那麼現在這些預言實現了多少呢？
《未來之路》中寫道：您將會自行選擇收看自己喜歡的節目，而不是等著電視台為您強制性選擇。如今數位電視已經實現了這種視頻點播功能，機頂盒功不可沒。您還能通過網絡，使用網絡電視實現上述目標。
《未來之路》中寫道：如果您計劃購買一台冰箱，您將不用再聽那些喋喋不休的推銷員嘮叨，電子論壇將會為您提供最為豐富的信息。如今的網際網路上，幾乎沒有您找不到的，只有您想不到的，各類論壇、購物網站、交友網站等提供的最新信息，讓您天天應接不暇。
《未來之路》中寫道：一對鄰居在各自家中收看同一部電視劇，然而在中間插播電視廣告的時段，兩家電視中卻出現完全不同的節目。中年夫妻家中的電視廣告節目是退休理財服務的廣告，而年輕夫婦的電視中播放的是假期旅行廣告。此項定製廣告業務至今為止還沒有得以實現，不過部分高科技公司已經著手開始進行定製廣告業務的銷售，相信在不久的將來我們就可以看到這個畫面。
《未來之路》中寫道：音樂銷售將出現新模式。那些對光碟和磁帶等產品感到頭疼的用戶將可以不再受它們的侵擾，以全新數字模式出現的音樂產品將會登陸市場，且音樂將會成為網際網路信息高速公路上一個重要的組成部分。分。比爾·蓋茨的先知先覺體現無疑，但是讓人感到迷惑的是，10年前的比爾·蓋茨既然已經意識到數字音樂市場的巨大潛力，為什麼微軟不第一個兼職做數字音樂產品，而讓蘋果在市場上搶得先機呢？難道是微軟不差錢!
《未來之路》中寫道：如果您的孩子需要零花錢，您可以從計算機錢包中給他轉5美元。另外，當您駕車駛過機場大門時，電子錢包將會與機場購票系統自動關聯，為您購買機票，而機場的檢票系統將會自動檢測您的電子錢包，查看是否已經購買機票。如今的信用卡、網上支付、移動支付、eBay 服務、電子機票最接近比爾·蓋茨的預測，它們共同開啟了電子商務時代。
《未來之路》中寫道：您可以親自進入地圖中，這樣可以方便地找到每一條街道、每一座建築。虛擬的第二人生提供完全模擬現實的生活體驗，谷歌地球提供的地圖幾乎可以覆蓋地球上任何地方，甚至可以「找根皮筋兒做彈弓打你家玻璃」。
《未來之路》中寫道：您丟失或者失竊的攝像機將自動向您發送信息，告訴您它現在所處的具體位置，甚至當它已經不在您所在的城市也可以被輕鬆找到。十分不幸，比爾·蓋茨的預言沒有實現，不過讓我們感到欣慰的是，未來物聯網能夠輕而易舉地實現上述功能。
故事三：艾什頓與MIT自動識別中心
真正的「物聯網」概念最早由英國工程師凱文·艾什頓（Kevin Ashton）於1998年春在寶潔公司的一次演講中首次提出。
90年代中期，艾什頓加入寶潔公司做品牌管理，負責發布玉蘭油彩妝系列。當他走入零售店鋪巡視時，發現了一種棕色的唇膏總是處於售罄的狀態，而庫存里卻還有不少。一開始，艾什頓被告知這只是偶然的現象，但經過調查，他發現至少在十家店鋪中，有四家存在同樣的問題，沒有在貨架上有針對性的擺放正確的產品。
當時，零售商利用條形碼管理庫存，但是這並不能幫助他們選擇應該在貨架上擺放何種商品，因為條形碼無法跟蹤物品的位置信息。而零售商推出的會員卡中，會內置一種應用了無線射頻識別技術(RFID)的無線通信晶片。
這讓艾什頓產生了靈感，如果在口紅的包裝中內置這種晶片，並且有一個無線網絡能隨時接收晶片傳來的數據，零售商們就可以獲知貨架上有哪些商品，及時知道何時需要補貨了。
於是，艾什頓開始在寶潔公司的內部講座中使用「物聯網」的概念，認為移動互聯技術可以使得萬物相連，幫助人們更好地做出決策，這引起了廣泛關注。當時作為麻省理工學院(MIT)贊助商的寶潔公司遂派艾什頓與MIT合作進行研究，成立了自動識別(Auto-ID)中心，將物聯網的概念變成了現實，專注研究RFID技術以及智能包裝系統。
艾什頓對物聯網的定義很簡單：把所有物品通過射頻識別等信息傳感設備與網際網路連接起來，實現智能化識別和管理。MIT自動識別中心提出，要在計算機網際網路的基礎上，利用RFID、無線傳感器網絡(WSN，Wireless Sensor Network)、數據通信等技術，構造一個覆蓋世界上萬事萬物的「物聯網」。 在這個網絡中，物品(商品)能夠彼此進行「交流」，而無需人的干預。
凱文·艾什頓後來離開MIT自動識別中心，成為RFID讀寫器供應商ThingMagic公司市場副總裁。2007年，加入清潔能源合同EnerNOC，但仍在ThingMagic公司顧問委員會中任職。2008年，Kevin Ashton創立了Zensi公司，並擔任該公司的執行長。2010年4月，該公司被電子硬體製造商貝爾金(Belkin)國際公司收購。
好了，看完三個故事，相信大家對物聯網已經有了一個初步的認識，小編再給大家深入一些。
要談物聯網，我們得把「物」、「聯」、「網」這三個字拆開來談。首先，我們來談談「物」和「網」的基本構成：「物質」、「信息」和「聯」。
以鉛筆為例，鉛筆是由木材，石墨，油漆等構成的，它們都是真實存在的「物質」；而鉛筆上的商標圖案，鉛筆的用途等就是我們對基本信息處理之後，再加上我們自身擁有的知識而形成的新的較為複雜的信息。
我們通過眼睛感受外界信息，大腦則通過對眼睛所收集到的信息進行分析，從而可以知道鉛筆的長短、顏色等屬性，進而可以分析得出「這是一隻XX牌的快用完的鉛筆，我還只能用它寫幾行字了」這樣複雜並有意義的信息。
在這裡，「看」這個動作就是從「物質」中提取「信息」的過程，就是一種「聯」，而從「看」到「想」這過程也是一種「聯」。
有了這些概念後，我們再來談談什麼是原子，什麼又是比特。原子是構成物質的基本單位；而比特是信息的基本構成單元，是一個計量單位，就像不同原子構成世界一樣，比特構成了信息。
可以說，原子是真實存在的，而比特則不是，它只是人類根據自身需要構造出來的概念。而物聯網要做的，就是在宏觀上將二者結合起來，你不用看、聞、聽也能獲得信息，乃至不用自己處理信息和親手操作也能讓很多事物自己為你服務。這個過程，將不再由人類自身來主導，而是通過傳感技術、網絡技術和數據分析技術來實現。這就是所謂的原子與比特的碰撞。
在微觀結構上，物質世界和信息世界二者都是由各自最基礎的結構建立起來的，我們人類可以聯網，那麼理論上由物質組成的一切理論上都可以聯網。
所有物體都有必要聯網嗎？通過何種方式相聯？
未來萬物聯網是一種什麼狀態呢？大到汽車，小到紐扣，都可能都會被植入晶片而冠上「智能」的名字。這種「智能」有必要嗎？我們什麼時候能實現呢？
第一點，我們常常說起「智能」，並不一定是這個產品本身具有「智能」，他們只是真正具有運算和處理能力的某個「大腦」的延伸終端而已。舉一個簡單的例子，你進電梯之前，電梯通過感應到有人就把門打開了，這當然不是電梯自己處理的，而是中央控制系統在管。同時，中控系統還有的部分程序負責通風，有的部分負責照明，有的部分調節供電。這個過程中，電梯、排氣扇等設備就像我們的手腳，而中控系統才是真正具有「智能」的大腦。
以一瓶可樂為例，在生產之初，我們就能夠通過相關技術，知道它的原料中蔗糖是由哪片甘蔗地提供，可可來自哪科可可樹。生產過程中，我們知道它是哪條流水線上出來的產品，質量由誰負責。再往後，我們知道它怎樣被送到用顧客手上的。到這裡，消費者看不到「智能」的影子。這瓶可樂在到手上之前卻至少經過了原料供應商、生產商、銷售終端等幾個智能系統的管控。
這種管控有多大意義呢？對可樂這樣成熟的產品來說或者價值有限，但如果是對水果蔬菜、對牛奶、對藥品呢？那意義自然又不一樣了。這其中主要作用自然是加強了對這些和我們健康息息相關的事物的監管。
那麼對消費者而言，智能體現在哪些方面呢？其實，真正的智能可不是「溯源」這麼簡單。對用戶而言，這基本將是一個不可感的過程。還是以上面那瓶可樂為例，我們買了這瓶可樂，喝下去是喜歡還是不喜歡呢？這就可能和我們前面講的智能穿戴設備聯繫起來，通過對我們生理特徵和動作的數據收集和分析，加上面部表情的分析（如果你戴著某種智能眼鏡的話），我們就能大致知道你喜不喜歡這種口味了。
在網際網路時代，我們的作法是傳照片，寫評論，打分。那麼到了物聯網時代，這個過程很大一部分能自動完成，「買家秀」的方式將通過另一種真實而高效的途徑反饋給生產商和其他買家。然後我們生產可樂的生產商慢慢就知道，這個顧客購買可樂的頻率是多少，喜歡可樂裡面含有多少氣體，喜歡的甜度又是多少。如果你不喜歡，那麼你喜歡雪碧嗎，如果不喜歡，那麼是碳酸汽還是檸檬的關係呢？你平時喜歡吃荔枝，荔枝味的飲料對你來說是不是更合適呢？
通過這樣一步步建立精準的用戶模型，未來我們享受到的衣食住行等等各方面的智能化服務將帶來越來越貼近我們的真實想法，讓我們感到這瓶可樂「真貼心」，而不是這瓶可樂「真智能」。
對個人用戶而言，建立的是精準的模型，而對群體而言，通過收集到的用戶信息，將能得到更加普遍適用的結果。於是可以為不同人群推出新的飲料，而這些飲料會在你剛好感到想喝一點的時候出現在你的手邊。
可能你會問：物聯網對我們的生活會有影響嗎？
物聯網將隨著物物相連的增多逐步對生活產生影響。在不久的未來，所有事物都會通過IP位址、RFID標籤來和網絡相連。逐漸改變人們的工作、娛樂、生活方式，直至每件事物都將被量化、追蹤和分析。它會潛移默化地影響住宅、教育、醫療、交通、食品、城市發展與規劃等。
住宅：節能家電、溫控器、智能照明系統、智能家電等等。智能冰箱根據產品具體情況提醒牛奶快喝完了、雞蛋快過期了、肉該冷凍、青菜冷藏2天就不新鮮了。智能洗衣機提醒該買洗衣液了、甚至勺子會提醒主人今天攝入卡路里過多，不宜繼續進食。
教育：物聯網會更加推進教育，它可以把整個世界變成一個數字學習環境。人人可在家學習，有監督設備、有教育設備、足不出戶便可完成大學教育。智能教育可監測出每一個人的知識水平，個性化定製學習計劃，根據時間靈活安排學習內容，學習將會變得更加簡單、高效。
醫療：物聯網的發展在很大程度上會填補偏遠地區醫療技術的空缺、改善病患陪護人員醫療知識不足及專業人員短缺的現狀。智能可穿戴設備可在病患病危時發出急救警報，醫院會在同一時間收到信號，及時準備治療。物聯網的發展將對每一個人的健康起到有效預防的作用、亦有助於平衡不斷增長的醫療需求。
交通：除無人駕駛外，互聯的汽車能夠減輕交通阻塞，減少交通事故減少污染。不管要去哪，這些汽車都能找到最佳路線和最好的停車位。
食品：對糧食從源頭開始監測，知道每一袋米產自哪裡、出自哪塊土地、有無病蟲害的影響，讓食品安全隱患無處遁形。
城市規劃和管理：藉助物聯網，可實現對交通流更好的控制、對城市基礎設施狀態的遠程監測及適時調用、對街燈和其他設備節能處理等等。
如馬雲在世界物聯網博覽會上所說：物聯網，萬物互聯，它會真正讓我們帶入到一個數據的時代，它真正讓我們的計算能力、雲的能力、人工智慧成為可能，離開了萬物互聯，再大的計算能力等於沒有用，再強大的機器沒有原材料也是空轉，而這一切，萬物互聯，會超越我們的想像。