我們講到了5G與區(qū)塊鏈,在舉例時(shí),我們提到過很多次物聯(lián)網(wǎng)。區(qū)塊鏈,5G和物聯(lián)網(wǎng)如同科技鐵三角一般,不管是結(jié)合起來,還是作為獨(dú)立技術(shù)發(fā)展,都是至關(guān)重要的。
目前,我們還不能談?wù)搮^(qū)塊鏈、5G和物聯(lián)網(wǎng)三者,誰能給誰帶來什么?誰將促使誰走向普世價(jià)值的體現(xiàn)?因?yàn)樗鼈冎g互相影響。當(dāng)三者結(jié)合起來時(shí)又將碰撞出怎么樣的火花呢?這個(gè)我們還無從得知。
一、物聯(lián)網(wǎng)是什么?
作為新興高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,物聯(lián)網(wǎng)已被世界各國當(dāng)作應(yīng)對經(jīng)濟(jì)危機(jī)、振興經(jīng)濟(jì)的重點(diǎn)技術(shù)之一。
在1999年,在物品編碼(RFID)技術(shù)上Auto-ID公司首次提出了物聯(lián)網(wǎng)的概念。那什么是物聯(lián)網(wǎng)呢?
物聯(lián)網(wǎng)(英語:Internet of Things,縮寫IoT)是互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等信息承載體,讓所有能行使獨(dú)立功能的普通物體實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)。
如果你覺得這樣不夠形象,那我們來看看生活中有哪些物聯(lián)網(wǎng)的例子,或許你會(huì)理解的更加深刻。就說共享單車吧,近幾年來,共享單車最高潮時(shí)超過了40家企業(yè),可謂是百家爭鳴。短短幾年時(shí)間內(nèi),幾千萬輛單車快速涌進(jìn)了我們的生活。
共享單車是典型的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景
在使用共享單車時(shí),我們只需要掃一掃二維碼,就可以解鎖,非常方便。我們甚至還可以在APP上看到哪里有單車。可是這究竟是如何實(shí)現(xiàn)的呢?其實(shí)看似普通的單車上面的智能鎖可不簡單,這個(gè)是核心關(guān)鍵,它包括了GPS定位模塊,GPRS通訊模塊,主控芯片以及電控鎖模塊等。
好了,話不多說,下面就講講解鎖時(shí)的“幕后操作”。
1、用戶找到一輛單車,掃了二維碼,這時(shí)APP就可以獲取到單車ID,然后發(fā)送開鎖信息給云服務(wù)器,云服務(wù)器再把開鎖信息發(fā)給單車。
一切正常的話,單車通過GPRS通訊模塊收到解鎖命令后,就會(huì)進(jìn)行解鎖。用戶也會(huì)收到解鎖成功的消息,并進(jìn)入計(jì)費(fèi)狀態(tài)。
2、騎行過程中,通過GPS模塊會(huì)上報(bào)用戶的位置。可是這時(shí)用的是手機(jī)的GPS還是單車的,就不清楚了,因?yàn)锳PP上看不到行駛軌跡。但猜應(yīng)該是手機(jī)的可能性比較大,畢竟這樣可以節(jié)省單車的電量。
3、還車時(shí),也差不多。用戶關(guān)閉車鎖,單車檢測到后發(fā)送消息給云服務(wù)器,云服務(wù)器停止計(jì)費(fèi),并把計(jì)費(fèi)信息和已鎖好的信息發(fā)送給用戶,在APP上,就可以看到了。
整個(gè)過程就這樣結(jié)束了!
GPRS模塊提供的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),相當(dāng)于是讓單車連上了網(wǎng),以此發(fā)送信息。再后來,共享單車用上了NB-IoT技術(shù)來管理單車。NB-IoT是一種廣域網(wǎng)連接技術(shù),是基于蜂窩窄帶物聯(lián)網(wǎng)的英文縮寫(NarrowBand Internet of Things)。用上NB-IoT后,用戶最直觀的感受就是,掃單車時(shí)解鎖更快了,支付也更快了,用戶體驗(yàn)大幅提升!
(這里是2017年ofo與中國電信及華為合作的一個(gè)成功案例:https://www.huawei.com/minisite/iot/cn/smart-bike-sharing.html)
二、物聯(lián)網(wǎng)的聯(lián)接方式
物聯(lián)網(wǎng)需要通過無線傳輸方式來連接傳感器和網(wǎng)關(guān),其聯(lián)接方式是多樣化的。其實(shí)上面我們已經(jīng)提到了兩種。一種是GPRS(常被描述成2.5G),另一種是NB-IoT,也就是窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。
下面將介紹其中部分技術(shù)。
1、NFC(英語:Near-field communication,NFC)讓兩個(gè)電子設(shè)備在相距幾厘米之內(nèi)進(jìn)行通信,由非接觸式射頻識(shí)別(RFID)演變而來
2、藍(lán)牙(英語:Bluetooth),是一種通用的短距離無線電技術(shù)。最新的藍(lán)牙5.0在2016年6月發(fā)布。在有效傳輸距離上將是4.2LE版本的4倍(理論上可達(dá)300米)
3、Wi-Fi被廣泛用于許多物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例,最常見的是作為從網(wǎng)關(guān)到連接互聯(lián)網(wǎng)的路由器的鏈路。傳輸距離一般在百米左右,如果加強(qiáng)天線或者增設(shè)熱點(diǎn)的話,覆蓋面積將會(huì)更大,甚至是整幢辦公大樓都不成問題。
目前處于發(fā)證階段的Wi-Fi 6,能夠支持更多的鏈路數(shù)據(jù),能夠允許一次傳輸更大量的數(shù)據(jù)。另外,它還增加了帶寬,降低了延遲,提升了速度。由此,Wi-Fi 6 更適用于多設(shè)備的場景,例如智能家居、企業(yè),或是其它設(shè)備密集型的場景。
值得一提的是,蘋果最新發(fā)布的iPhone 11沒支持5G,但支持Wi-Fi 6。
4、ZigBee,也稱紫蜂,是一種低速短距離傳輸?shù)臒o線網(wǎng)上協(xié)議,傳輸范圍一般介于10~100m之間,在增加發(fā)射功率后,可增加到1~3km。
5、NB-IoT是窄帶物聯(lián)網(wǎng)(Narrowband Internet of Things)的簡稱,NB-IoT特別著重在室內(nèi)的覆蓋率、低成本、長電池壽命以及高連接密度。一個(gè)基站就可以比傳統(tǒng)的2G、藍(lán)牙、WiFi多提供50-100倍的接入終端,并且只需一節(jié)電池設(shè)備就可以工作十年。傳輸距離可達(dá)10Km以上。
物聯(lián)網(wǎng)的連接方式當(dāng)然不止這些,還有LoRa、2G/3G/4G以及已經(jīng)商用的5G等等。
三、物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場景
根據(jù)GSMA的《全球移動(dòng)趨勢》,截至2025年,物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量將達(dá)到250 億個(gè)。物聯(lián)網(wǎng)的未來也許會(huì)有很多我們現(xiàn)在看來意想不到的場景,但放眼現(xiàn)在,我們?nèi)粘I钪校斯蚕韱诬嚕锫?lián)網(wǎng)都有哪些常見的應(yīng)用場景呢?
1、生活中的場景
1)智能牙刷
你是否是一個(gè)智能牙刷用戶呢?現(xiàn)在的智能牙刷,嵌入了一些傳感器,它們可以記錄你刷牙的頻率、遺漏點(diǎn)、施加的壓力、刷牙時(shí)間等數(shù)據(jù),并進(jìn)行分析,然后你可以在手機(jī)APP上查看這些信息,了解自己的刷牙習(xí)慣,并根據(jù)APP給出的建議進(jìn)行改善。
2)智能手環(huán)
智能手環(huán)隨著人們對于健康的注重,近幾年也興起了。眾多廠商都會(huì)發(fā)布自己的智能手環(huán),其功能也是愈來愈豐富。智能手環(huán)可以幫助跟蹤你的睡眠模式、心率、活動(dòng)模式、鍛煉統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、消耗的卡路里等等,借助這些數(shù)據(jù)以及APP給出的建議,你可以輕松監(jiān)控和計(jì)劃你的健身目標(biāo)。
3)嬰兒監(jiān)護(hù)器
對所有的新生兒父母來說,能隨時(shí)隨地看到***寶的活動(dòng)是必不可少的。有了嬰兒監(jiān)護(hù)器,無論你此時(shí)在何處,都可以通過手機(jī)APP實(shí)時(shí)監(jiān)控寶寶的日常活動(dòng)。嬰兒監(jiān)護(hù)器貼心的為你提供了有關(guān)寶寶呼吸統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、睡眠姿勢、睡眠時(shí)間、體溫等信息。讓你在外時(shí)不再時(shí)刻擔(dān)心寶寶的健康安全。
4)智能冰箱
在CES 2018上,三星推出了智能冰箱Family Hub smart refrigerator,植入在智能冰箱中的Bixby可以識(shí)別不同使用者的聲音,并為他們提供定制化的食物和料理方案。它還有兩款食物管理應(yīng)用程序,其中一款叫做 Meal Planner,可以提供食譜,同時(shí)考慮食物偏好和飲食限制。另一款應(yīng)用,讓用戶能夠找到很好的便宜貨,并將它們直接加入到購物車。
以上還只是生活中物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景中的一小部分。單單是目前已經(jīng)進(jìn)入我們生活的智能家居,就有很多。除了生活中應(yīng)用,我們還應(yīng)關(guān)注的,是一些物聯(lián)網(wǎng)下催生出的業(yè)務(wù)類型、解決方案。
2、物聯(lián)網(wǎng)與農(nóng)業(yè)
到2050年,全球人口將達(dá)到近100億,屆時(shí)全球范圍內(nèi)農(nóng)業(yè)產(chǎn)出必須實(shí)現(xiàn)翻倍,否則可能會(huì)面對發(fā)生大規(guī)模饑荒的風(fēng)險(xiǎn)。這是一項(xiàng)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),但似乎已經(jīng)有了解決方案。
為了養(yǎng)活這么多人,農(nóng)業(yè)必須擁抱物聯(lián)網(wǎng)。針對極端天氣條件和氣候變化帶來的挑戰(zhàn)以及集約化耕作方式帶來的環(huán)境影響,以此滿足對更多食物的需求。
基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字智能農(nóng)業(yè)將使農(nóng)場主和農(nóng)民能夠在減少浪費(fèi)的同時(shí)還能提高生產(chǎn)力,從肥料的使用量到農(nóng)用車輛的行駛里程。
1) 牲畜監(jiān)控
牧場主可以使用無線物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序收集有關(guān)牲畜的健康、活力、位置等數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)通過以下兩種方式為他們節(jié)省資金:
· 它有助于識(shí)別生病的牲畜,使它們可以從畜群中識(shí)別出來,防止疾病的傳播。
· 這降低了勞動(dòng)力成本,因?yàn)槟翀鲋骺梢灾郎蟮乃谖恢谩?/p>
2)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的作物和土壤監(jiān)測
· 感知土壤水分和養(yǎng)分。
· 控制用水量以促進(jìn)植物生長。
· 根據(jù)土壤化學(xué)確定肥料配方和用量。
· 確定種植和收獲的最佳時(shí)間。
· 報(bào)告天氣狀況。
結(jié)合了物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字農(nóng)業(yè)為提高全球糧食生產(chǎn)的效率、質(zhì)量和可持續(xù)性創(chuàng)造了良好契機(jī)。物聯(lián)網(wǎng)不僅可以幫助農(nóng)場主和農(nóng)民收集、傳輸和分析農(nóng)田數(shù)據(jù),通過邊緣計(jì)算實(shí)時(shí)對數(shù)據(jù)做出簡單分析,并做出相應(yīng)決策,讓更快速地處理數(shù)據(jù)成為可能(農(nóng)場通常處于偏遠(yuǎn)的位置和惡劣的環(huán)境中,可能存在帶寬和網(wǎng)絡(luò)連接方面的問題,所以這里用到了邊緣計(jì)算)。
不僅如此,還能將數(shù)據(jù)上傳至高性能計(jì)算數(shù)據(jù)中心,供分析和部署 AI 之用。而隨著人口的快速增長,如果他們以這種方式進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn),才能滿足今后對農(nóng)產(chǎn)品的更大需求。
3、物聯(lián)網(wǎng)與區(qū)塊鏈如何促進(jìn)食品安全
美國疾病控制和預(yù)防中心(Center for Disease Control and prevention,CDC)預(yù)計(jì),每年有4800萬人因食品傳染而患病,其中12.8萬人住院治療,3000人死亡。
我們來看一個(gè)真實(shí)的案例。在2017年3月,巴西最大的肉類加工公司發(fā)生了一起重大丑聞。在巴西聯(lián)邦警察的一次行動(dòng)中,該公司被指控篡改肉制品保質(zhì)期,在當(dāng)?shù)劁N售并且還出口。該公司過了數(shù)周時(shí)間才對該指控做出回應(yīng),因?yàn)殡y以快速獲得回應(yīng)指控所必需的數(shù)據(jù)。
隨著全球化的發(fā)展,不同國家食品來來往往。食品安全問題會(huì)帶來許多嚴(yán)重后果。因此,有必要制定國際標(biāo)準(zhǔn),以確保食品安全和食品鏈有序。ISO 22000食品安全認(rèn)證通過制定食品安全標(biāo)準(zhǔn),并保證所有食品都要經(jīng)過此認(rèn)證,以此來保證食品安全。但近幾年來能夠真正有效解決食品鏈的現(xiàn)存問題并嚴(yán)格遵守ISO 22000等認(rèn)證的有效舉措寥寥無幾。
解決復(fù)雜的食品鏈問題面臨巨大挑戰(zhàn),但我們有理由相信,物聯(lián)網(wǎng)和區(qū)塊鏈技術(shù)的結(jié)合將在很大程度上降低這些挑戰(zhàn)的難度,并最終有效解決這一問題。
區(qū)塊鏈和物聯(lián)網(wǎng)如何在食品鏈中發(fā)揮作用?
為了實(shí)現(xiàn)整個(gè)食品生態(tài)系統(tǒng)的透明,我們現(xiàn)在把其中所有實(shí)體都連接起來。如此一來,我們需要深入研究食品鏈的參與者,了解他們的活動(dòng)以及每個(gè)環(huán)節(jié)的規(guī)則,這些參與者包括:
· 農(nóng)民
· 食品生產(chǎn)商
· 倉庫和配送中心
· 食品運(yùn)輸商
· 商場和超市
· 消費(fèi)者
· 監(jiān)管者
· 認(rèn)證機(jī)構(gòu)及遵守的準(zhǔn)則
從技術(shù)角度來看,物聯(lián)網(wǎng)是解決方案核心。目前,有許多資產(chǎn)跟蹤傳感器可以通過藍(lán)牙、超寬帶(Ultra-Wide Band,UWB)、Wi-Fi、LPWA、LTE、NB-物聯(lián)網(wǎng)、5G、衛(wèi)星、紅外、超聲波、NFC和RFID來連接和傳輸數(shù)據(jù)。這種組合允許提供資產(chǎn)即時(shí)信息跟蹤。利用物聯(lián)網(wǎng)訪問數(shù)據(jù)時(shí),可考慮將這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中。
再來看區(qū)塊鏈,區(qū)塊鏈為我們保證了信息的可靠性以及成員之間的信任,而這種信任以前是不存在的;現(xiàn)在有了區(qū)塊鏈技術(shù),我們能夠在許多生態(tài)系統(tǒng)中共享多種類型的信息。
我們把視角回到農(nóng)業(yè),在【物聯(lián)網(wǎng)與農(nóng)業(yè)】那一段,我們已經(jīng)給出了答案。食品生產(chǎn)商在整個(gè)鏈條中扮演著重要角色,是整個(gè)過程的核心。因?yàn)樗麄儏⑴c了動(dòng)物生命開始到結(jié)束的每一件事,包括肉類的加工和包裝等。和農(nóng)業(yè)上的舉措很相似,通過物聯(lián)網(wǎng)與區(qū)塊鏈技術(shù)的結(jié)合才可以保證信息的透明、可追溯,快速解決問題,并達(dá)成共識(shí)。而對于監(jiān)管者來講,采用物聯(lián)網(wǎng)和區(qū)塊鏈技術(shù),可以使得提供的數(shù)據(jù)更加透明、數(shù)據(jù)分析能夠更快速響應(yīng),此外還能在許多方面進(jìn)行改進(jìn),如食品原產(chǎn)地認(rèn)證等。
整個(gè)食品鏈的其他參與者也是如此,區(qū)塊鏈可以為參與者提供共享信息,物聯(lián)網(wǎng)可以通過傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測食品安全信息,工程師則可以隨時(shí)隨地通過APP訪問這些數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)更方便的管理。物聯(lián)網(wǎng)與區(qū)塊鏈的結(jié)合不僅可以解決許多問題,甚至可以帶來食品行業(yè)的變革。
來源: SCRYINFO
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