新科技快速指南系列之“物联网”:历史、现状与未来

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新科技快速指南系列之“物联网”:历史、现状与未来

云栖号资讯小编 2020-03-26 11:35:44 浏览239
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编者按:物联网正在重塑我们的社会,成为当前各大科技公司争相布局的领域。但物联网到底是什么?它从何处来?又要到何处去?对我们的生活会有什么样的影响?近日,《连线》杂志发表了关于新科技快速指南的“物联网篇”,对这些问题进行了解答。文章由36氪神译局编译,希望能够在物联网时代到来的当下,能够给你带来启发。

换一个灯泡需要多少工程师?取决于灯泡是否连接到Wi-Fi。

在过去的几十年里,灯泡、冰箱、咖啡机、微波炉、婴儿监视器、安全摄像机、音箱、电视和恒温器,已经从普通物件变成了通向未来的管道。

它们嵌入了能看到、听到和触摸周围世界的传感器,可以将物理信息转换成数字数据。总的来说,这些设备(全世界有数十亿这样的设备)构成了“物联网”(internet of things,简称IoT)。

几乎所有能够联网的“物”都属于物联网,从安全摄像头和音箱到智能手表和牛仔夹克等等。

在“智能家居”中,这些物联网设备将我们从琐事中解放出来,给我们带来更多的时间,并给日常的经历中增添一丝新鲜感。

但物联网不仅仅是用你的声音指令预热烤箱,或者用你的手机关灯。

物联网的真正前景,是让物理环境可以被我们的数字计算机访问,在世界上的所有东西上安装传感器,并将其转换成数字格式。

将各种各样的设备联网,可能是解开从消费者行为到气候事件等预测的关键,但同样也可能会给黑客进入个人空间打开方便之门,泄露隐私数据。

但这些不同的前景,取决于你问的是谁。有人认为,日益增长的物联网,代表了技术的前景——正如我们所知,它将彻底改变现代生活。但也有人认为,这也代表了我们将被技术毁灭的开端。

物联网的历史

在半个世纪之前,大众眼里就已经有了将“感应计算机”作为智能家居核心部件的预想。

雷·布拉德伯里(Ray Bradbury)等科幻作家和《杰森一家》(The Jetsons)等电视节目中,就已经将自动化的家庭带入了生活。

发明家们也开始创造各种各样的原型,在世界各地展览会上,展示能自动清洁房屋和家具的想法。甚至连这些房子和家具都可以自己移动,供居住者使用。

在很大程度上,这些小发明的指向,是把人们从家务劳动中解放出来。

在1959年莫斯科的美国国家展览会上,惠而浦(Whirlpool)创造了一个名为“奇迹厨房”(Miracle Kitchen)的展览,展示了资本主义美国的生活是什么样的。

它包括一个可以清理桌子的机器和一个扫地的机器Roomba。“在美国,我们喜欢让女性的生活更轻松,”理查德·尼克松(Richard Nixon)对尼基塔·赫鲁晓夫(Nikita Khrushchev)说。

大多数早期的智能家居发明,都使用了自动控制,人们可以不用动手,就可以关掉某些东西。 但它们没有连接到其他设备上,而且功能有限。

这种情况在1983年开始改变,当时最早的互联网版本ARPANET采用了互联网协议套件(也称为TCP/IP),该协议为如何传输、路由和接收数字数据设定了标准。本质上,它为现代互联网奠定了基础。

第一个使用这种新协议联网的“物”是一个烤面包机。

软件工程师、早期互联网 传道者约翰·罗姆基(John Romkey),曾为1990年的互操作(Interop)展览会制作了一个网络。罗姆基往烤面包机里放了几片面包,然后用一台笨重的电脑打开了烤面包机。

尽管此时距离人们使用“物联网”这个词还有十年的时间,但是罗姆基的神奇小烤面包机,向我们展示了物联网的世界将会是什么样子。 (当然,它不是完全自动化的,仍然需要一个人来安置面包。)

这个展示一部分是噱头,一部分是概念验证,完全是即将发生的事情的预演。

物联网这个词,是在1999年创造出来的,当时凯文·阿什顿(Kevin Ashton)把它放在了宝洁公司的PPT演示文稿中。

当时正从事供应链优化工作的阿什顿,描述了一种传感器就像计算机的眼睛和耳朵一样工作的系统——这是计算机看、听、触摸和解释周围环境的一种全新方式。

随着家庭互联网的普及和无线网络的加速,智能家居的设想开始变得更像现实。

很多公司都开始引进越来越多的这类发明:“智能”的咖啡机可以煮出完美的咖啡,烤箱可以烤出精确计时的饼干,冰箱可以自动“下单补充”牛奶。

第一款这样的产品是LG的联网冰箱,于2000年上市。 它可以储存货架上的货物,记住保质期,出于某种原因,还附带了一个MP3播放器,售价20000美元。

随着传感器变得越来越便宜,越来越多的消费者能够买得起这些物联网设备。Belkin等公司发明的智能插头,意味着即使是普通“物”也可以变得“智能”——或者至少,你可以用手机打开或关闭它们。

今天的物联网系统通常会包含一些基本组件。

首先,设备中配备了传感器。 这些传感器可以是任何能收集数据的东西,比如智能冰箱里的摄像头,或者智能跑鞋里跟踪速度的加速计。

在某些情况下,传感器被捆绑在一起来收集多种数据:一个 Nest 恒温器包含一个温度计,但也包含一个运动传感器。当它感应到房间里没有人时,它可以自动调节温度。

为了理解这些数据,该设备有某种网络连接(Wi-Fi、蓝牙、蜂窝或卫星)和一个处理器,可以存储和分析这些数据。

所以,这些数据就可以用来触发一个动作——比如在智能冰箱里的牛奶用完时订购更多的牛奶,或者根据一系列规则自动调整温度。

但直到“语音控制”大规模应用,大多数人才开始在家中建立智能设备系统。

2014年,亚马逊推出了Echo,这是一款内置了 Alexa 语音助手的音箱,直接带起了一股潮流。

虽然苹果在四年前就推出了自己的语音助手 Siri ,但 Siri 住在手机里。而 Alexa 住在音箱里,能更便捷地控制家里所有的“智能”设备。

将语音助手定位为智能家居的核心,带来了几个效果:它为消费者去除了物联网的神秘感,从而鼓励他们购买更多可以上网的设备,并鼓励开发人员为这些语音助手创造更多的“技能”,推动物联网更有用。

在亚马逊推出 Alexa 的同一年,苹果推出了 HomeKit 系统,旨在促进苹果制造的智能设备之间的交互,来回发送数据以创建网络。

语音助手,已经从单一目标的自动化,转变为一个连接事物的更全面的系统。 例如,告诉谷歌助理“晚安” ,它可以调暗灯光,锁上前门,并设定好闹钟。

LG的 SmartThinQ 平台,连接了许多家用电器,当你从智能冰箱屏幕上选择一个巧克力饼干食谱的时候,它会自动预热烤箱。

制造商认为,这是未来的趋势,但这也是销售更多物联网设备的方便途径。 如果你已经有了一个亚马逊 Echo,你也可以让 Alexa 来控制一些东西。

2014年,联网设备的数量就超过了世界人口总数。 思科前首席未来学家戴维·埃文斯(David Evans)在2015年估计,“每秒钟平均有127件新事物与互联网相连”。 今天,根据 Gartner 的估计,世界上有超过200亿个设备联接在一起。

在对这个新世界兴奋之余,人们也感到担心。所有这些东西,都像匹诺曹一样,让世界变得更容易控制:你可以让快递员从前门进屋,或者只需要在手机上轻轻敲几下,就能改变房子里的温度。但是,这也让产品和制造它们的公司,对我们有了更多的控制权。

物联网给灯泡和恒温器等物品带来了联网的好处,但也带来了联网的问题。

现在人们的音箱、电视机、冰箱、闹钟、牙刷、电灯泡、门铃、婴儿监视器和安全摄像头都连接到 Wi-Fi 上,几乎家里的每一个设备都可能被破坏,或者变得无用。

想想一下这个场景吧:当你的Wi-Fi失效时,你的设备也会失效。路由器出了问题?这意味着你不能用你的智能恒温器打开暖气,或者打开你的智能门锁。而且,当需要Alexa命令或智能手机控制,而不是物理按钮时,过去很容易出错的东西就有可能出错。

而且,大部分设备都运行在专有软件上——也就是说,如果制造商逃跑、被卖掉或停止发布软件更新,你那智能的小设备就会变成一堆没用的塑料。

先不提变砖的风险,把设备连到互联网上,会让这些设备和你Wi-Fi网络上的其他设备更容易受到黑客的攻击。劳拉·德纳第斯(Laura DeNardis)在她的新书《万物中的互联网》(The Internet in Everything)中称,网络安全面临的威胁是我们这个时代最重大的人权问题。

风险不仅仅是一些恶作剧者闯入了你的智能洗衣机,扰乱了洗衣机的工作,或者你的Nest相机被一条订阅PewDiePie的YouTube频道的消息劫持。(是的,确实发生了。)

智能锁被黑意味着有人可以打开你的前门,你可以让一个城市陷入大规模停电。而一个脆弱的设备可以危及整个网络。正如《连线》杂志的莉莉·海·纽曼(Lily Hay Newman)所说,“物联网设备已经被征调到大规模的僵尸网络中,被用于国家侦察、被黑客入侵来挖掘加密货币,甚至被用来攻击电网。”

连接到互联网的设备,所面临的威胁不仅仅是因为它们连接到互联网,还因为设备制造商在设计产品时并不总是把安全放在首位。

2016年,名为Mirai的恶意软件利用了超过60万物联网设备的漏洞,制造了一个大规模的分布式拒绝服务攻击(DDoS)。

第二年,一场名为 Krack 的攻击,几乎感染了所有连接到 Wi-Fi 的互联网设备。这种攻击严重且难以防御,部分原因是物联网运行在许多不同的操作系统上。 当手机或电脑受到病毒攻击时,软件制造商通常会迅速发布补丁。

但是,像路由器或连接到互联网上的门铃等设备,通常不会收到防护漏洞所需的软件更新,而且它们中的许多设备,都没有构建与计算机相同的安全协议。 在Krack攻击之后,一位安全研究人员预测,在20年后,我们仍然能够发现易受攻击的设备。

然后是隐私问题。如果你的家里到处都是摄像头和麦克风,它们肯定在看你,听你说话。物联网中的一切都在收集数据——而所有这些数据都有价值。

在最近的一项研究中,研究人员发现,在他们调查的81种物联网设备中,有72种设备与OEM无关的第三方共享数据。这意味着,你的智能牙刷、智能电视或智能音箱所描绘的个人生活的细节,可以重新包装并出售给其他人。

去年,谷歌和苹果公司都承认,他们的智能音箱捕捉到的录音,会经过承包商的审查,包括那些尴尬而私密的音频片段。

亚马逊与400多个警察部门建立了合作关系,利用其门铃摄像头拍摄的视频来监视社区。不断扩张的物联网不仅对个人隐私有影响。 它可以在我们去的任何地方,建立一个有眼睛和耳朵的网络。

物联网的未来

总有一天,物联网将成为万物联网。我们世界中的“物”可能会一直感知我们,并对我们做出反应。

智能恒温器会根据你的体温自动调节温度,当你上床睡觉时,房门会自动锁上。你的衣服可能也会有传感器,这样你周围的东西就可以实时响应你的动作。

这已经开始变成现实了:在2017年,谷歌推出了Jacquard项目,并与李维斯合作推出了一款智能夹克,努力创造未来的联网衣服。近期,Jacquard项目增添了一个新产品——联网鞋垫。

而且,这个愿景不仅仅限于你的衣服,甚至你的家。 你还会有智能办公室,智能建筑,智能城市。

智能医院的病房将配备传感器,确保医生洗手。空气传感器将帮助城市预测泥石流和其他自然灾害。 自动驾驶汽车将连接到互联网,沿着布满传感器的道路行驶。政府将通过物联网跟踪家庭能源消耗,来管理其能源网络的需求。

物联网的发展也可能导致新型的网络战争。想象一下,一个恶意行为者在严冬关闭所有的智能恒温器,或者侵入连接互联网的心脏起搏器和胰岛素泵。

它可以创造新的等级系统:有机器人女仆的人和没有机器人女仆的人。 或者,正如雷·布拉德伯里(Ray Bradbury)在1950年的一篇短篇小说中所描述的那样,所有的人都可能消失——但那些准备食物和扫地的智能住宅将继续存在。

如果我们要到达那里——不管我们是否喜欢“那里”——我们将需要更快的网络(5G)。我们还需要防止所有这些设备搅乱电波,我们需要找到一种更好的方法,来保护通过这些电波传输的数据。

最近,瑞士密码学公司Teserakt提出了一种用于物联网设备的加密方案,可以保护来自这些设备的数据流。

还有一些想法是为物联网设备创造一个更好的标准。不管这些设备是由哪家公司生产的,也不管它们内置哪个语音助手,都能更好地协同。

然而,在物联网改变未来之前,得先要设备发挥作用。嘿,Alexa,你能帮忙吗?

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原文发布时间:2020-03-24
本文作者:36kr
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