CCIOT · 17.1

物联网应用

把技术能力接回真实的人、流程与责任

VER. 2608 Built with impress.js

学习目标

物联网应用要把技术接回真实流程、人的体验与责任

01用感知—连接—计算—决策—执行—反馈解释物联网应用
02用指标和证据判断效率、安全、体验与可持续性价值
03分析智能电网、智能交通和智能家居的对象、分层与约束
04用条件、风险与责任评价自主、立体、绿色与以人为本的愿景
05设计一个可验证、可恢复、可申诉的端到端方案

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LEARNING OBJECTIVES

应用闭环：从对象到反馈

先看闭环，再判断设备、数据与平台各自承担什么

闭环示意，架构可不同，云平台非必需对象／环境 → 感知／识别 → 连接／数据 → 分析／决策行动／执行 → 反馈／复盘 → 对象

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APPLICATION LOOP

看到、想清、做到：闭环的角色分工

云平台只是实现示意；关键是角色分工、行动反馈和责任边界

看到

传感器、标识和定位让系统知道对象是谁、在哪里、处于什么状态

想清

网络、计算、数据与模型把输入变成判断、预测和可解释的选择

做到

执行器、服务和人的行动改变物理流程，并把结果反馈到下一轮

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LOOP RESPONSIBILITIES

应用价值要落到可观察的变化

价值要有指标、证据和代价；不自动等于公平、绿色或安全

效率

减少等待、重复劳动、资源浪费和不必要的调度

安全

更早发现异常，降低事故概率，支持接管与恢复

体验与健康

让服务更适配人的处境、能力和长期状态

可持续

协同能源、材料、空间和交通，兼顾新增设备与计算成本

目标／基线 → 指标／证据变化与后果 → 风险／责任

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VALUE AND EVIDENCE

练习：哪个方案真的形成了闭环？

Exercise

场景	请写已有能力	请写还要补什么
智能路灯	填写	填写
远程医疗	填写	填写
智慧农业	填写	填写
共享出行	填写	填写

Takeaway

画出对象、数据、决策、动作、反馈和责任人，才能判断“联网”是否变成了应用

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LOOP JUDGMENT

智能电网的能量流与信息流

先读发电到用电的能量路径，再看信息与控制如何协同

典型能量路径：发电 → 输电 → 变电 → 配电 → 用电

图例：橙色实线＝能量流；蓝色虚线＝跨环节信息／控制流

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SMART GRID

智能电网的三类能力

感知让状态可见，调度连接供需，双向参与改变用户角色

全面感知

传感器、智能仪表和状态监测让设备、负荷和能源质量可见

协同调度

通信、数据平台和控制把需求预测、故障诊断、巡检与调度连起来

双向参与

分布式能源、储能和需求响应让用户可以参与系统调节

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GRID CAPABILITIES

电网各环节共享信息，控制责任不同

关键控制仍需隔离、确认和应急保护

发电侧

预测负荷与可再生能源波动，监测机组状态并安排维护

输变配侧

识别线路、变电站和配电设备的异常，支持巡检、故障定位与恢复

用电侧

智能电表、家庭能源管理与需求响应帮助用户理解并调整用电

信息流	物理动作	必须守住
负荷与状态	调度、限载、检修	安全隔离、授权、人工责任
故障与告警	切换、抢修、恢复	证据、顺序、应急预案
用户需求	峰谷调整、能源管理	透明、可选择、不误伤弱势用户

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GRID CAPABILITIES

练习：高峰时如何守住供需与责任？

Exercise

场景与采集	请写分析	请写调度	请写复核
负荷高峰：负荷、天气、设备状态	填写	填写	填写
覆冰或故障：设备与质量异常	填写	填写	填写

Takeaway

高风险控制要让“系统建议了什么、谁确认了什么、失败后怎样恢复”都能被追溯

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GRID LOOP

智能交通：人、车、路、环境协同

四类角色用于分析职责，不表示固定部署

典型分工（可组合）：人／车／路／环境 → 感知／连接 → 平台／空间数据 → 调度／服务

设备

摄像、雷达、车载终端、信号机、路侧设施与移动终端

网络

车内网络、车联网、移动通信、路侧通信与互联网

平台

数据库、云计算、地理信息系统 GIS、数字孪生和数据分析

应用

收费、公交、导航、应急、协同驾驶和完整出行服务

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INTELLIGENT TRANSPORT

车联网 V2X：让交通要素协同

车辆只是参与者，V2X 可支撑部分交通协同

V2V

车辆共享速度、位置、意图和风险，支持编队、避碰与协同

V2I

车辆与信号灯、道路、收费和施工设施交换信息

V2P

车辆与行人、骑行者和弱势交通参与者共享提醒与优先权

V2N

车辆接入平台和网络，获得地图、服务、调度与远程支持

出行：步行／骑行 → 乘车 → 换乘 → 到达 V2X 可支撑部分路段协同；完整出行需组合多段服务与责任

Takeaway

完整出行以一次旅程为对象，仍需核对延迟、覆盖、互操作、误报和人工接管

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V2X AND COMPLETE TRIP

练习：交通系统如何保留人的参与？

Exercise

场景	请写设备与数据	请写平台与网络	请写应用与人工参与
收费站	填写	填写	填写
道路施工	填写	填写	填写
公交换乘	填写	填写	填写
紧急救援	填写	填写	填写

Takeaway

交通应用的效率不能以把行人、残障者或现场人员排除在决策之外为代价

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TRANSPORT JUDGMENT

智能家居的角色分工

设备、网络、平台与终端按任务组合承担能力

角色视图（可组合）：设备／家电｜家庭网络／网关｜本地或云平台｜用户终端／服务

设备／家电

采集状态、执行动作；受算力、电量和物理安全约束

家庭网络／网关

连接设备、转换协议、协调本地交互；支持隔离和断网策略

本地或云平台

保存规则、模型和历史，支持学习与远程服务；承担权限与更新

用户终端／服务

呈现状态、接受意图、请求确认；保留拒绝、撤销和人工接管

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SMART HOME

从感知到行动：一次家居服务

一项服务依次经过感知、连接、理解和行动；人可理解、控制、拒绝与恢复

01

感知

温度、光照、门窗、活动、能耗、健康与设备状态

02

连接

设备、家庭网络、网关、远程访问和跨设备协议

03

理解

规则、模型、习惯与情境

04

行动

照明、遮阳、安防、温控、健康、媒体与能源管理

边界：自动化必须留下人的理解、控制、拒绝和恢复入口

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HOME SERVICE FLOW

个性化越深入，隐私和意图边界越重要

“把灯关掉”需要情境，也需要可撤回

意图理解

从语音、手势、表情、位置、时间和习惯推断模糊需求

本地与云端

按敏感度和任务选择本地或云端；本地适合快速、离线或敏感控制，云端适合远程访问与长期学习

人的控制

高风险动作要有确认、撤销、异常提示、离线策略和人工接管

数据	可能用途	需要守住
摄像头、麦克风	安防、交互、照护	最小化、物理开关、访问告知
门锁、位置	进出与自动化	身份、误识别保护、人工开锁
健康、能耗	关怀与节能	本地优先、用途限制、共享撤回

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INTENT AND PRIVACY

家庭安防／节能：如何可控、可恢复？

Exercise

目标	请写采集与判断	请写动作	请写权利与恢复
异常照护	填写	填写	填写
家庭节能	填写	填写	填写
安防	填写	填写	填写

Takeaway

在家庭里，少采一点、解释清楚一点、给人多一个拒绝和恢复入口，往往比多一个模型更重要

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HOME JUDGMENT

未来应用：自主、立体、绿色与以人为本

方向越远，运行条件与责任边界越要清楚

自主化／立体化／绿色化；共同接受以人为本检验

自主

设备、交通工具和基础设施拥有更强的感知、决策与自组织能力

立体

空、地、海、地下与管道等空间被连接，调度和安全更复杂

绿色

效率、共享、清洁能源和能源管理减少浪费，也要计入新增材料与计算成本

以人为本

技术服务人的安全、尊严、选择和共同利益，并保留拒绝、替代和申诉路径

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FUTURE DIRECTIONS

更智能也要接受人的选择与公共责任检验

性能提升仍需回答谁能选择、拒绝、申诉和恢复

可拒绝

人可以知道系统在做什么，拒绝不必要的收集或自动动作

可替代

关键服务保留人工、离线、低技术和物理操作路径

可申诉

错误、偏差和不利影响能够被发现、解释、纠正和追责

愿景	新机会	新约束
全自动社区	调度、照护、能源协同	误判、依赖、数字鸿沟与失效恢复
立体交通	覆盖、配送、应急	空域／地面冲突、能耗、责任归属
个性化服务	更贴合习惯与情境	过度推断、偏差、操纵与隐私

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HUMAN-CENTERED CHECK

练习：给“全自动社区”补上人的位置

Exercise

维度	请写可能收益	请写需要补的约束
自主	填写	填写
绿色	填写	填写
公平	填写	填写
隐私	填写	填写

Takeaway

未来愿景可以更大胆，但方案必须回答谁受益、谁承担风险、谁能拒绝、谁负责恢复

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FUTURE JUDGMENT

方案从用户问题开始，不从设备清单开始

模块、证据与责任都要指向可验证结果

示意路径（可按任务组合）：用户问题 → 对象／数据 → 标识／网络 → 计算／智能执行：应用／执行 → 指标／证据／复盘

先定义价值

写清用户、对象、流程、痛点、基线、目标和成功证据

再分配职责

说明设备、感知、标识、定位、网络、计算、数据、安全、应用与执行各自负责什么

最后设计证据

为输入质量、服务指标、异常、隐私、安全、人工接管与恢复准备可检查的记录

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END-TO-END DESIGN

用四步把方案变成可评审的闭环

从演示走向可运行、可恢复、可说明

Case

TEXT

01
02需求 → 体系 → 验证 → 复盘
价值 → 职责／数据 → 指标／证据 → 接管／更新

01

需求

人、问题、基线、价值指标

02

体系

设备、网络、计算、数据、应用、执行；明确责任

03

验证

数据质量、指标、异常、公平／无障碍、隐私／安全

04

复盘

接管、恢复、反馈、版本；动作有前提，可确认／回滚

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DESIGN CHECKLIST

练习：提交一页架构图和一张责任表

从智慧餐厅、智能电网、完整出行或智能家居中任选一个

Exercise

评审维度	请写系统回应	请写风险	请写证据与责任
用户、问题与价值	填写	填写	填写
运行、维护与影响	填写	填写	填写

Takeaway

完成标准是价值可说明、系统可运行、风险可治理、结果可复盘，而不是组件数量最多

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CAPSTONE REVIEW

本节回顾

应用是把技术能力接回真实流程、人的体验与共同责任

01闭环：感知、连接、计算、决策、执行与反馈共同构成应用
02价值：效率、安全、体验、健康、资源和可持续都要有目标与证据
03电网：供需、设备状态、分布式能源和用户响应需要协同调度
04交通：V2X 支撑部分交通协同，完整出行连接多段服务与责任
05家居：角色、个性化和意图理解必须与私密、控制和恢复并行设计
06愿景与方案：自主、立体、绿色要回到公平、选择、接管、指标和复盘

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SECTION REVIEW

本节思维导图

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MIND MAP

本节问题

01物联网应用如何把感知、连接、计算、决策、执行与反馈组织成闭环？
02如何把效率、安全、体验、健康和可持续价值写成可验证指标？
03智能电网怎样用物联网协调供需、设备状态、分布式能源和用户响应？
04V2X 与完整出行分别怎样支持人、车、路、环境协同？
05智能家居怎样在个性化、意图理解、隐私、拒绝和人工接管之间平衡？
06如何设计一个价值可说明、风险可治理、结果可复盘的端到端物联网方案？

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QUESTIONS