「物聯網」是甚麼?(香港版本)

最後更新日期 : 2019年7月12日

「物聯網」是指可以觸摸的物體和觸摸不到的東西透過各種不同的方式連接在一起,從而提供單一物件不能提供的服務。「物聯網」,言下之意就是一個由不同的物體連接在一起的網絡或一個由不同的物體組成的網絡。

比「物聯網」先出現的「互聯網」會把不同的電腦或手機連接在一起,而「物聯網」則是指一個會把世上所有東西,例如:桌子、車輛、袋子、樹木、寵物等等,都連接在一起的網絡。

物聯網

上圖文字:物聯網


「物聯網」不但連接桌子或車輛等物體,而且會連接課室或巴士站等地點,甚至可以連接觸摸不到的東西,例如:一家商店的付款過程。

物聯網

 

簡而言之,「物聯網」是指可以觸摸的物體或觸摸不到的東西之間的連接,包括裝置、人物、地點和過程,但重點是物體的互相連接可以為我們提供先進的新服務。

物聯網

上圖文字如下。
coffee shop:咖啡店



例如:假設一張床和一個燈是連接在一起的。從前,您需要起床才能開燈或關燈,但在「物聯網」時代,那張床是可以知道那個人是否在睡覺的,然後自動地開燈或關燈。

但是,為能使用這項便利的科技,用戶必須裝配床或者燈等在現實世界中存在的、可以觸摸的物體,然後,這些物體才會在「物聯網」這個虛擬世界中存在。

物聯網

 

如果用戶已經預先裝配了一項智能電話或互聯網服務,並透過該服務使一盞燈在某人睡覺時關閉,或者在那人起身後開燈,那麼,那個人便可以享受相關的「物聯網」服務了。

物聯網

上圖文字如下。
IOT:物聯網
SERVER:伺服器

「物聯網」的應用

醫療保健與健康

醫療保健與健康點擊以放大

醫療保健與健康的應用會持續地測量用戶不同的體格指標,當那些指標有重大的轉變時,便會通知用戶,相關的服務會根據這些數據通知用戶有關他們的健康狀況以及應採取的行動。醫療保健和健康的區別在於醫療保健著重於治療疾病,而健康則著重於維持健康的身體。

醫療保健與健康的應用鼓勵了商戶推出相關的可穿戴式裝置,例如:2006 年,Nike™ 和 Apple™ 合作,推出了一個稱為 Nike + iPod™ 的運動套裝。

物聯網, 醫療保健 健康

 

早期的健康裝置主要測量用戶的個人活動,後來推出的裝置則測量體重、身高體重指數、脈搏、血氧飽和度、血壓、血糖、心電圖等數據,從而為用戶提供相關的服務。由於醫療保健裝置開始提供這些不同種類的數據,以至商戶推出一些健康平台以分析這些數據,並把用戶連接到相關的健康服務裏去,主要的例子有 Apple™ 的 HealthKit™、Google™ 的 Google Fit™ 和三星™ 的 S Health™。

「S Health」是 Galaxy 的醫療保健應用程式,用戶可以透過不同種類的醫療保健和健身裝置使用此應用程式。「S Health」會實時搜集用戶的健康數據,如果用戶的健康有問題便會作出警告或者把他們連接到相關的服務。

S Health, 醫療保健, 健身裝置, 物聯網

上圖文字如下。
Active time:活動的時間
Food:食物
Sleep:睡眠

智能家居

智能家居點擊以放大

智能家居有一個持續地監控家居中的物件或其環境的系統,此家居系統可以遙遠地或者自主地進行監控。

起初,這個系統可能會與現有的自動化家居相似,但不同之處是這個系統不會使用「牆墊」等裝置中央控制一些家庭電器,「物聯網」的智能家居可以讓智能家電或安全防護解決方案等家居裝置互相溝通,使住戶的生活環境更舒適、方便。

物聯網, 智能家居

 

一個「智能家居」是由很多裝置組成的,包括智能電器、廚房電器、寵物物件、節能裝置、與保安有關的裝置、娛樂裝置、健康裝置等,這些裝置會透過無線網絡(Wi-Fi)、藍牙、Z-Wave™、ZigBee™ 等支援短距離無線通訊科技的「住宅網關」(home gateway)連接到「物聯網」和智能家居平台。

此等裝置形成的數據會用於提供智能家居服務,這是智能家居的核心概念。

Google™的「Learning Thermostat」(意思是「學習恆溫器」)等產品會參考用戶調節溫度的習慣和天氣資訊,以自動地調節室內的溫度,並於用戶該睡覺的時間自動地關上燈。

物聯網, 智能家居

智能城市

智能城市點擊以放大

為了達到解決各種都市問題的目的,智能城市會使用先進的資訊和通訊科技。現有的「U城市」會於街燈或某些大廈等個別元素中使用智能科技,與之不同的是智能城市處處都利用智能科技。

智能城市有不同的解決方案,用以提供和使用資訊,其中包括能有效率地分配電力的智能電網、有效率的實時交通及停泊車輛的資訊,以及有關河道和溪澗水位的資訊。

物聯網, 智能城市

 

例如,在巴塞羅那,智能街燈不但成為了無線網絡(Wi-Fi)路由器,還可以透過噪音水平和空氣質量測量人口密度,那些街燈會透過聚集在廣場上的人民的聲音和移動實時地測量人口密度,然後在人流增多時增強亮度、人流減少時降低亮度,藉此節省能源。

物聯網, 智能城市

 

同樣在巴塞羅那,「智能垃圾收集箱」會透過頂部的感應器測量垃圾的重量,如果垃圾收集箱已滿,裝置會通知棄置廢料卡車的司機,這有助減少交通堵塞的情況。

物聯網, 智能城市

附註

2.4吉赫(GHz)和5吉赫的區別

2.4吉赫(GHz)和5吉赫的區別點擊以放大
物聯網, 2.4吉赫, 5吉赫, 2.4 GHz, 5 GHz

 

如果訊號的頻率較低,會容易衍射和反射,以致頻率可以傳播的幅度較大。相反,如果訊號的頻率較高,該訊號不但會直線傳播而且還會穿透一些障礙物。由於衍射可能會導致接收器的靈敏度下降,所以,最好的做法是在一個可以使訊號直線地傳遞的位置安裝路由器。如果該處已經有多個2.4G的路由器,則可以減少使用5G路由器,這樣頻道便不會頻繁地交疊,以達到改善接收的效果。

物聯網, 2.4吉赫, 5吉赫, 2.4 GHz, 5 GHz

ZigBee

ZigBee點擊以放大

ZigBee(紫蜂)科技由「物聯網」初期已經開始發展,此科技致力達到低耗電、低成本的短距離無線通訊,並採用IEEE 802.15.4作為標準。「紫蜂聯盟」可分為三種不同的通訊科技──「紫蜂Pro」、「紫蜂RF4CE」和「紫蜂IP」,三者的用法各有不同。

「紫蜂」採用2.4吉赫頻寬,雖然沒有採用無線網絡(Wi-Fi)的頻道,但其構成的干擾卻少之又少。它的優勝之處在於其低耗電的協定,此協定可於小型的數據包中雙向地傳輸數據。理論上,它的有效範圍為10至20米,速度為25萬bit/秒(250 kbps)。「紫蜂」支援網狀網絡以連接和控制裝置,並採用開放標準。

物聯網, ZigBee, 紫蜂

Z-Wave

Z-Wave點擊以放大

這是為監控家居自動化而設的低耗電通訊科技,此科技由 ZenSys 丹麥公司所創立並由「Z-Wave 聯盟」發展。Z-Wave 使用一種基於「源路由器」的網狀「網絡拓撲」結構,而不使用總節點的結構,Z-Wave 最多可以連接 232 台裝置。

Z-Wave 使用的頻率會因國家而異,但它主要使用900兆赫(MHz)的頻寬。相比一些基於2.4吉赫的通訊科技而言,Z-Wave相對是沒有干擾的。理論上,它的有效範圍為20至30米,速度為10萬bit/秒(100 kbps),並具有一個寬大的工作範圍。Z-Wave 甚少受其他無線科技干擾。

物聯網, Z-Wave

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