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GSA:面向2015~2020年的无线物联网(二):物联网的四大典型应用类型与相关讨论

目前,现实的问题不是“如果”或者甚至“何时”而是“联网型的智能社会将会如何影响人们的生活?”那么,物联网的核心应用到底是什么?
 
一、智能家居
 
如果车库门或房门被异常打开,相关的动作传感器就会把信息告知房主。这一理念也可被延伸至家中的专用酒柜、前门或者窗户等。于家中分散安装的监控视频摄像机可以根据运动传感器的相关信息抓取异常画面片段,并将其上传至云端系统进行留存,并向户主的相关智能手机APP发出告警信息。
 
另外,也可以在家中的珍贵物品上打上智能标签,一旦其感应到被移动或者带出室外,就会及时向户主的相关智能手机APP发出告警信息。此外,部署于家中相关位置的各种智能传感器,可以向家庭成员及时地告知户内温度、湿度、二氧化碳、烟雾等的变化情况。此类应用所能获得的积极效益是非常明显的。根据相关统计,在英国,每年平均有大致200人由于家中取热方式不当而导致疑似一氧化碳中毒,其中约40人由此丧生。
 
低成本智能物联网烟雾检测器可被部署于家中的任何位置,可以处于全天候的运行状态,每天随时把监测情况告知户主,一旦室内的烟雾浓度达到了一定的阈值,就会向家庭成员的一部智能手机或者同时多部智能手机(需要事先进行激活)发送告警信息。根据相关统计,2007年到2011年间,美国的家庭火灾事件之中,有超过37%是由于没有安装智能烟雾传感器所引起的,还有23%则是由于家中的智能烟雾传感器不能正常工作所引起的。
 
二、在零售、信息追踪与管理领域的应用
 
可以与人类与其他运动物体进行通信的、由多个静态且联网的“信标”所组成的网络,可以形成一系列物联网应用的骨干——尤其是最先可被应用于零售业。该应用领域目前正处于“萌芽”发展阶段,此前已经进行过多次的零售试验。目前,零售商并不能提前知道人们何时进入到店里面——当且仅当人们付款或使用其会员卡的时候才知道。而“信标”则可具有这样的应用潜力:全程陪伴用户购物,使用户及时获知商品的相关信息,提高用户的整体购物体验。这样,用户就可以不再像以前那样在店里花费时间与精力去寻找优惠劵——当用户刚进入到店里时,相关的打折、优惠与新品等信息就会被及时地发送到其智能手机。
 
相关过程的技术实现流程如图1所示:①当用户入店时,信标就及时地感应到用户所处的位置;(2)用户向后台数据库查询相关信息;(3)数据库把最新的打折、优惠与新品等信息发送给信标;(4)用户获得相关通知或者个性化、本地化的服务提供信息。


 
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图1  基于信标的本地购物服务


 
上述的“信标”方式将会改变零售业主与其用户/客户之间的交互方式。而且,相关应用理念可以被扩展至更为广泛的追踪与信息管理领域。虽然目前尚有用户隐私信息保护、系统被入侵的敏感问题需要解决,但是,在增强型的智慧信息社会之中,“信标”的确具有变革信息数据共享方式的潜力。商场保安实际上是否经常对相关信息基础设施的情况进行巡视?哪些商场员工的工作区域处于信标区?最后一次检查洗手间是什么时候?是否有员工进入到危险区域?用户的哪一个孩子在家里面?用户家的宠物猫昨晚去了哪里?
 
那些与人们进行信息交互的标签/物体/设备是否运行于智慧家庭情景?如果用户想通过接入到一个中心Hub设备的多个小型、低成本、低能耗传感器设备与相关物体进行通信,就可以延伸出很多种类的新兴应用。相关的中心Hub设备可被用户部署于自己的办公室,对物体所在的位置进行记录。而部署于医院的相关中心Hub设备则可帮助医护人员找到距离自己最近的所需医疗设备或者专科医生。
 
总之,物联网标签的应用潜力是无限的。
 
三、可穿戴设备技术
 
在面向个人用户的物联网应用层面,目前最受人们欢迎的是诸如运动手环与智能手表等可穿戴型智能设备。此外,可穿戴领域也涵盖内置有多个无线传感器的智慧服饰、健身运动服、智能医护服等来随时监测人体心率、血压、体温以及其他生物参数。无线传感器会将这些数据实时地发送给用户的个人移动通信终端(比如智能手机),并将其上传至云端进行智能数据分析,然后把相关结果反馈给用户。
 
智慧首饰即是采取了上述理念:既可作为装饰品,也通过内置的无线传感器与用户的智能手机APP进行交互。更有趣的是,智慧首饰的颜色、亮度等还会随着用户生理活动参数的变化而发生变化。
 
Cisco(思科)公司的相关研究结果表明:可穿戴设备产业正呈现出快速发展的态势;而且,在未来,内置有蜂窝移动通信网络连接能力的可穿戴设备的数量将会不断地增加。具体如图2所示(其中的蓝色柱代表联网型可穿戴设备的数量(单位:百万部)、橘黄色曲线代表内嵌蜂窝移动通信网连接模块的可穿戴设备所占的百分比)。


 
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图2 《Cisco 虚拟网络指数(2015年版)》中对2016年~2019年间的可穿戴设备数量的预测


 
目前,可随时监测人体健康与患病后康复状态的智慧服装得到了较大的发展。人们穿上这种衣服后,可以及时地作出应该吃何种食物、应该进行什么形式的体育锻炼等智能决策。如果让尚未完全康复的病患穿上内置医疗无线传感器的智慧服装,医院就可以提前为其办理出院手续,缓解床位紧张问题,而相关医护人员又可以远程对出院的那些病患进行生物参数监测。
 
另外,在保险业,可穿戴设备技术也有着很大的应用前景——尤其是对于企业员工或者个人所购买的医疗保险与健康保险等业务。目前,已经有保险公司在使用车内监测仪,以提高对于年轻投保司机的关怀。
 
这种方式对于以运动手环或者智慧服饰采取可穿戴型技术的公司而言,可以获得多种效益。想进一步提高员工健康福利水平的那些公司,可以为员工办理健身馆会员卡、提供更为健康的饮食餐饮环境、并开设健康教育课程等。
 
由此,企业员工就可以对其总体健康水平有着更好的了解,甚至会更愿意自己付费购买与身体健康保健相关的可穿戴型设备。
 
虽然表面上看上去不可能,但企业可以通过降低员工的保险费用来为其提供各种与身体健康与保健相关的活动选项,每个人都可以从中受益。而且,尤其是,这样一来,平均每个员工在此方面的成本就得到降低,且员工所需缴纳的个税也得到了减小。因此,可创造出双赢效果。
 
此外,保险业的可穿戴设备技术发展趋势还可从人力资源与管理方面扩展到董事会。对于企业高管的健康保险,也需要其报告健康状况,并要求其穿戴与身体健康相关的产品。投资人在进行投资活动之前,是否也将会要求相关公司提供其关键员工的身体健康状况?这应该是一种发展趋势。
 
于此方面,未来的物联网(尤其是无线物联网)将有着非常大的“用武之地”。
 
四、使环境更智慧、更佳
 
随着WWW(万维网)的成功泛在普及,未来的移动宽带网络将会创造出一个智能联网型信息社会。由此,目前,人们对于相关信息(其中一些是检索信息)的接入速度更快。物联网设备将为Web以及下一代移动互联网创造出一个附加的、新兴的信息层。
 
其中,可进行考虑的一大方面就是空气质量问题。诸如北京、伦敦与圣弗朗西斯科等特大城市可以部署成本高昂的空气质量监测站点(但是总数量有限)。这些站点的确可以对其周围地域的各种主要空气污染物浓度数据进行精确监测,但是需要对跨越各个站点的数据进行综合与平均。此外,各个气象站台也同样具有部署成本高的问题。
 
很有潜力的相关解决方案就是超小型的个人物联网空气质量传感器(人们可以随身携带之,或者安装于家里)。当很多人都拥有这样的无线传感器时,一个众包的传感器网络就产生了,所收集数据的粒度就增大了。
 
而在气象站台应用场景,通过结合采取来自部署于用户庭院之中的联网型无线传感器所感知到的实时环境数据,就可以提高对于“何处在下雨”的监测精度,进而提高天气预报的准确度。其中,相关的预报可以通过信标设备广播给各种类型的用户移动终端设备。
 
 
参考文献:
 
[1] GSA. The Internet of Things to 2020[EB/OL].
http://www.gsacom.com/downloads/pdf/GSA_The_Internet_of_Things_to_2020_October_2015.php4, 2015-10-28.
 

本文作者为上海情报服务平台兼职情报分析员


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