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我今天演講的主題是物聯網。
大綱
我的演講主要分成 3 大塊
- 物聯網的定義
- 物聯網的分類
- 物聯網相關協議簡介
什么是物聯網
- 物聯網（ IoT ，Internet of things ）即“萬物相連的互聯網”
作為信息技術時代的新興產物，各種智能家居、以及形形色色的智能硬件等物聯網
設備以迅猛的發展速度正悄然地走進千門萬戶，據統計到今年年底年全球聯網的
IoT的設備將增至約幾百億個，可見物聯網已經成為了我們生活中不可或缺的重要
組成部分。
那么究竟什么是物聯網呢？
物聯網 是互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡，將各種信息傳感設備與網絡結合起來而形成的一個巨大網絡。在這個網絡里人與設備、設備與設備之間的的互聯互通。
// 人 - 用戶
// 物 - 就是物品上的傳感器
//機 - 就是和人交互的設備平臺或者處理傳感器信號做出反應的服務端
物聯網的類別
- 工業控制物聯網
- 車載物聯網
- 智能家居
從應用場景簡單的來分，物聯網可以分為 3 類，一類是工業控制物聯網，是應用于工業領域的；一類是車載物聯網，這是使用在交通領域的，另一類比較常見的是智能家居，這一類最貼近我們的生活。
接下來我就按照不同類別了進行介紹
工業控制物聯網
-
信息感知-- 如監控生產設備的生產情況
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首先工業控制物聯網，它主要出現在工業 4. 0 的時代背景下， 傳統工廠的生產線和生產流程，在引入智能終端和智能機器人之后，升級成了現代工廠。
工業控制物聯網 比較常見的作用有,
- 信息感知-- 能夠持續監控生產設備的生產情況,
比如這是一個工廠的智慧終端顯示的內容,在圖中我們能看到設備上線和下線的時間。然后工廠中那些設備是可用的，還有以及生產了多少數量的產品等等。這對于管理者來說都是非常有用的數據，比如能計算出工廠的實際產能
工業控制物聯網
- 管理決策--如產能的彈性分配
-
生產運行--如倉儲和物流管理
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通過信息感知收集了數據之后，我們可以用來輔助管理決策，并且指導生產運行。比如通過對工廠實際產能的估算，再根據歷年訂單的分析來預測市場需求，決定生產安排和庫存配置，最終并以這為依據調整生產線設備資源分配，便于產能的彈性擴張比如在雙十一或者黑五之前必然會有訂單的爆發，如果管理者通過對往年的訂單的統計找出規律預判到這一點，工廠就要能提前準備好產能，并且還要根據實際情況溝通協調好整條供應鏈上上下游的供應商，也讓他們分配好產能。
//如果出現今年芯片危機，從ps 5 到 bwm車輛都出現產能瓶頸，當然這是疾病意外造成的，很難預測。
另一方面，在具體生產過程中，工業控制物聯網能提高倉儲和供應鏈管理能力很多智能倉庫的倉庫作業人員只需將包裹放在在機器人上，物流機器人就會自動將包裹運送到指定貨架，整個過程不超過兩分鐘的時間。還有智能分揀機器人，每小時能夠分揀上萬個包裹，提高了包裹的分揀準確性和效率。減輕了工人的負擔。
車載物聯網
下一類就是車載物聯網
-
定位車輛、監控交通流量等作用
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車載物聯網是現在炙手可熱的技術，他把車輛連接到互聯網。車載物聯網能夠在行駛中的車輛之間建立無線通信，也能夠在過路車輛和路邊基站之間建立無線通信，或者和調度中心簡歷通訊。車聯網可以提供車輛位置、感知交通流量、給車主提供限行信息、停車位等信息，也可以通過車輛之間的相互通訊，提前給其他車輛共享路面信息，是道路行駛更加安全，比如高速上面提前預告前方路面拋錨車輛的位置。 另一方面，一旦智慧車輛收集了海量的樣本數據，調度中心就可以對數據分析并且做出預測，可以為車主出行提供幫助。比如幫助車主規劃更好的行車路線，規避堵車。也能幫助交管部門及時對路面的交通狀況進行管控，為交通規劃提供依據
這張圖里是城市運營車輛的定位信息，比如出租車的定位。
那么調度中心發現有些區域出現缺少客車的趨勢，但是又有顧客需求沒減少，那么就能及時調度車輛過去。
另外在這張圖上，一個城市的道路交通狀況一目了然，我們一眼就能看到那些路段堵車，哪些不堵車。這就是車載物聯網的很好的應用。
智能家居
第三塊呢是智能家居
- 家庭自動化系統 -- 感應燈、感應窗戶
-
家庭網關 -- 連接控制聯網的智能設備
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是利用住宅為平臺，利用物聯網技術和人工智能將家居生活有關的設備連接到一起，讓他們智能協作，然后提升生活質量，讓家居生活更加便利、舒適。
常見的智能家居有兩類，一類是家庭自動化系統比如感應燈，通過感應光線來自動控制照明的強度。或者有人人走過，自動能開燈照明
感應窗戶則是在遇到下雨或者外界空氣質量變差的情況下，自動關窗的系統
另一類是家庭網關，他是智能家居的信息中樞，她能連接控制家中聯網的智能設備，處理各種終端提交的事件，比如我們上面提到的感應燈/感應窗戶如果對環境變化
做出了反應，可以通過家庭網關來發送消息通知用戶。用戶也能直接通過家庭網關來控制設備。比如睡在床上不想動，可以用語音控制
通過家庭網關對智能燈或者智能插座發出信號，來關燈。這是一個非常常見的應用。
家庭網關市面上有很多可以買的，也可以自己動手diy廉價版的家庭網關，我曾經用樹莓派diy過家庭網關，就是這個，只要給樹莓派裝上Homebrigde這個工具，然后使它加入家庭網絡，連上智能設備，我是之前用它來自動控制家里yeelight的照明的。
//只需要裝上合適的插件就可以了 yeelight 插件就可以了
常見的物聯網協議 ZigBee
- 低功耗無線網絡協議
- 比Wifi低功耗
- 比藍牙距離遠
接下來我來介紹一些常見的物聯網協議
首先是zigbee，這是一個低功耗的無線網絡協議，比wifi功耗低，比藍牙的距離遠，
從這張表上我們能看到zigbee的功耗只有wifi最低情況下的一半，距離又是藍牙的好幾倍。當然這也是有代價的，就是他的傳輸速率非常低。所以他適合簡單內容的通訊。
他的協議模型實際上是個簡化版的osi模型，去掉了中間的傳輸層/會話層/表示層。
他的底下兩層是和wifi類似的 物理層提供最底層和物理世界交互的接口
mac層就是無線數據鏈路的建立 網絡層不是用ip協議，網絡地址編碼方式，主要負責節點的加入和離開管理，數據的傳輸等等
應用層就是設備之間用應用層協議來通訊
常見的物聯網協議 MQTT
- 一種基于發布/訂閱模式的的輕量的通訊協議
- 由客戶端和代理Broker組成
MQTT是一個基于發布/訂閱模式的輕量通訊協議
能用很有限的帶寬，為網絡設備提供實時可靠的消息服務
他是屬于tcp/ip協議中的應用層的協議
她一般由客戶端和代理Broker組成
客戶發布的事件由代理Broker接收，并由broker按照主題分類發布，其他客戶端只訂閱感興趣的主題
非常輕量，固定頭部只有 2 字節，剩下的都是載荷
圖里我們能看到，一個溫度傳感器利用mqtt客戶端通過把溫度實時傳送給broker，
然后mqtt的broker再次把這個溫度發布并且推送給訂閱了的客戶端。
致謝
來源：
維基百科
Was ist Industrie 4.0? https://www.plattform-i40.de/IP/Navigation/DE/Industrie40/WasIndustrie40/was-ist-industrie-40.html
《物聯網安全百科》
賈益剛. 物聯網技術在環境監測和預警中的應用研究[J]. 上海建設科技, 2010(6):65-67.
易百教程 https://www.yiibai.com/iot/iot-advantage-and-disadvantage.html
解讀|流程工業智能優化制造建議及智能工廠應用案例 https://zhuanlan.zhihu.com/p/43271908
