CCIOT · 8.1

物联网概述

让现实对象进入可服务的信息系统

VER. 2608 Built with impress.js

学习目标

用对象、连接、数据、反馈和服务证据判断系统是否属于物联网

01说明技术驱动与产业需求如何共同推动物联网
02识别网络、标识、感知和系统应用等形成线索
03解释物联网如何连接物质世界与信息世界
04说明物源、泛在、智能、高阶和服务五项特征
05分析物联网的行业、绿色和生活服务价值
06为一个物联网案例指出对象、数据、决策和反馈证据

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LEARNING OBJECTIVES

物联网由技术可能性和现实需求共同推动

行业需要连续观察对象并协同管理流程

技术驱动

芯片更小、计算更普及、通信覆盖更广

感知、连接和处理可以嵌入更多设备

产业需求

行业需要重设计流程、减少浪费、提高效率和改善服务

现场状态成为数字化决策的依据

Takeaway

物联网不是单一器件的发明，而是技术条件与应用需求的汇合

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WHY IOT

芯片、计算和通信让设备具备现场能力

技术提供现场能力，行业应用决定服务对象、数据和任务

技术条件（并列）：集成电路、微电子机械系统 MEMS、计算、通信应用牵引：把这些能力用于行业流程和服务目标现场能力：可感知、可处理、可通信

集成电路

让设备体积、功耗和成本更适合嵌入物体

计算技术

让高性能处理与低成本控制同时走向现场

通信技术

让信息通过有线、无线和移动网络跨越距离传输

应用牵引

把可感知、可连接的能力转成行业流程和服务目标

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TECHNICAL CONDITIONS

练习：技术条件还是应用需求？

Exercise

现象	请先判断归类	请写能力或目标
低功耗芯片进入传感器	技术条件／应用需求	填写能力／目标
农田需要按地块灌溉	技术条件／应用需求	填写能力／目标
移动网络覆盖扩大	技术条件／应用需求	填写能力／目标
工厂希望减少停机	技术条件／应用需求	填写能力／目标

Takeaway

技术让连接成为可能，需求决定连接是否有价值

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BACKGROUND JUDGMENT

物联网是多条技术线索汇流的结果

四条线索并列汇流，不表示唯一历史先后

形成线索：网络／标识／感知与执行／系统协同共同结果：物联网概念与服务

网络视角

互联网、移动通信和机器到机器 M2M

标识视角

条码、射频识别 RFID 和可解析的对象身份

感知视角

传感器、传感器网络和执行器

系统视角

泛在计算、工业 4.0 和物理信息系统

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MANY STREAMS

物联网能力链：从状态到服务

每条线索都让物联网增加一种可用能力

Case

TEXT

01
02
03
04接入与标识
→ 状态感知
→ 数据处理
→ 决策与反馈

01网络解决信息能否到达
02标识解决数据属于哪个对象
03感知解决对象当前处于什么状态
04应用确定任务目标，执行器作用于现实任务

Case

各环节可交叉，不表示历史先后或固定实现顺序

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FROM THING TO SERVICE

练习：这个动作依赖哪条线索？

Exercise

动作	请写主要线索（可多选）	请写关键证据
读取包装上的编号	填写线索	填写证据
测量土壤湿度	填写线索	填写证据
把数据送到平台	填写线索	填写证据
按阈值打开阀门	填写线索	填写证据

Takeaway

一个完整物联网系统通常需要多条线索同时成立

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LINEAGE JUDGMENT

物联网连接可唯一标识的物与信息世界

物既有物质属性，也有信息属性

观测链：物理实体 → 感知、标识与连接 → 信息处理反馈链：决策或服务 → 作用于对象或现实任务

物理实体

设备、车辆、建筑、环境或其他可识别、可感知或可作用的对象

唯一标识

让系统知道数据对应哪个对象或事件

标准协议

让不同设备、网络和平台能够交换信息

信息与物质互连

信息处理的结果可以回到现实对象和过程

Takeaway

物联网不是单纯增加联网设备，而是连接两个世界的服务系统

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TWO WORLDS

物联网的关键是形成观测—反馈闭环

对象、数据、决策和执行组成一个闭环

信息世界

系统采集状态、传输数据、分析数据并形成决策

云端或边缘可以承担处理

物质世界

传感器读取环境，执行器改变设备或过程

结果再被测量，形成下一轮状态

Case

云端或边缘计算可承担处理，但不是物联网的必要组成

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PHYSICAL FEEDBACK

练习：这个闭环缺少哪一环？

Exercise

系统描述	请标出已有环节	还需追问什么
传感器把温度上传到平台	填写已有环节	填写追问
平台显示车辆位置	填写已有环节	填写追问
阀门按平台命令打开	填写已有环节	填写追问
数据表保存历史记录	填写已有环节	填写追问

Takeaway

先找已有环节，再追问缺失的对象、决策或反馈

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CONCEPT JUDGMENT

五项特征：从联网设备到物联网系统

五项特征看系统能力，不能只看设备数量

物源

物是行为的发起端、作用对象或作用端

泛在

相关物在行业、区域或场景中成规模接入

智能

系统利用数据和计算，减少人工参与并优化服务

高阶

多个已有系统协同完成整体目标

服务

服务人的生产生活与现实任务

Takeaway

五项特征分别对应对象、覆盖、决策、协同和服务结果

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FIVE FEATURES

案例：智能灌溉如何形成闭环

智能灌溉任务链为五项特征提供可观察证据

对象

土壤、作物和阀门进入系统

观测与决策

传感器采集状态，系统据此决策

执行与反馈

阀门改变灌溉，结果再次被测量

Case

图示是局部闭环；泛在看规模接入，高阶看系统协同，智能不等于人工智能 AI

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FEATURE CASE

五项特征：智能灌溉的证据

同一条任务链为五项特征提供不同证据

特征	系统中的表现	观察证据
物源	土壤、阀门和作物进入系统	对象有状态或作用点
泛在	多个地块和设备成规模接入	不是单台孤立设备
智能	系统根据数据调整灌溉	决策减少人工参与
高阶	传感、网络、平台与农务系统协同完成农务目标	数据和指令跨系统流转
服务	按作物需要灌溉并节水	用水量和作物状态达到目标

Case

判断特征要看对象、规模、决策、协同和服务结果

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FEATURE EVIDENCE

练习：为特征补上证据

Exercise

判断	请指出不足证据	请写需要补充的证据
有很多设备所以很智能	填写不足证据	填写补充证据
设备联网所以是物联网	填写不足证据	填写补充证据
平台能分析所以有服务	填写不足证据	填写补充证据
多系统接入所以是高阶	填写不足证据	填写补充证据

Takeaway

每项特征都要有运行证据，不能靠宣传语替代

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FEATURE JUDGMENT

物联网价值来自观察、协同和反馈

物联网价值取决于数据、流程、组织和风险管理

领域	可能价值	需要守住的边界
农业与环境	精细监测、节水和风险预警	数据质量、设备维护和生态影响
工业制造	设备状态、预测性维护和效率提升	安全停机、控制权限和责任归属
交通与城市	流量协同、定位服务和资源调度	位置隐私、网络可靠性和应急接管
家居与健康	个性化控制和连续监测	个人数据、误报和人工确认

Takeaway

联网带来新的能力，也带来设备、安全、隐私和长期维护责任

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VALUE AND RISK

物联网价值要落到任务链

从现实对象到服务结果，每一步都可能成为瓶颈

Case

TEXT

01
02
03
04
05对象与状态
→ 标识与感知
→ 网络与计算
→ 数据与决策
→ 执行或服务反馈

01对象数量增加，价值仍取决于任务
02数据质量和分析方法共同影响决策准确性
03自动化仍需明确责任边界
04服务结果必须对应现实目标和使用者

Takeaway

判断方案要问对象、数据、决策、反馈和风险责任

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END TO END VALUE

练习：这个方案还缺什么证据？

Exercise

方案描述	请标出已有证据	请写仍需补充的证据
设备持续上传数据	填写已有证据	填写缺口
平台自动报警	填写已有证据	填写缺口
设备自动调节能耗	填写已有证据	填写缺口
多部门共享平台	填写已有证据	填写缺口

Takeaway

物联网方案必须同时说明价值链和风险边界

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VALUE JUDGMENT

本节回顾

判断物联网方案时，检查背景、线索、概念、特征、价值和边界

01背景：信息技术进步与行业数字化需求共同推动物联网
02形成：网络、标识、感知、执行和系统应用多条线索汇流
03概念：可唯一标识的物理实体通过标准协议连接物质世界与信息世界
04特征：物源、泛在、智能、高阶和服务需要运行证据
05价值：观察、协同、决策和反馈改善现实任务
06边界：安全、隐私、标准、维护和责任必须同时考虑

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SECTION REVIEW

本节思维导图

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MIND MAP

本节问题

01信息技术进步与产业需求如何共同推动物联网？
02网络、标识、感知和系统应用线索分别解决什么问题？
03物联网如何连接物质世界与信息世界？
04物源、泛在、智能、高阶和服务分别需要什么证据？
05物联网如何创造行业、绿色和生活服务价值？
06如何从对象、数据、决策、反馈和风险边界分析一个方案？

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QUESTIONS