本文介绍了物联网、大数据和云计算的关系和应用。还介绍了物联网和区块链。
(1)物联网(1)什么是物联网？
物联网(IoT)是指通过信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外传感器、激光扫描仪等各种设备和技术，实时采集任何需要监控、连接和交互的物体或过程，采集声、光、热、电、机械、化学、生物、位置等信息，通过各种可能的网络接入实现事物。物联网是基于互联网、传统电信网络等的信息载体。它使所有可以独立寻址的普通物理对象形成一个互联网络。
(2)物联网的特点
物联网的基本特征从通信对象和过程来看，物与人之间的信息交互是物联网的核心。物联网的基本特征可以概括为整体感知、可靠传输和智能处理。
整体感知——可以利用RFID、二维码、智能传感器等传感设备感知和获取物体的各种信息。
可靠传输——通过互联网和无线网络的融合，实时、准确地传输物体的信息，实现信息的交换和共享。
智能处理——利用各种智能技术，对感知和传输的数据和信息进行分析和处理，实现智能监测和控制。
(3)物联网的信息处理功能
(1)获取信息的功能。主要是对信息的感知和识别，对信息的感知是指对事物属性的状态及其变化方式的感知和敏感；信息识别是指用某种方式表达你所感受到的事物状态的能力。(2)传递信息的功能。它的任务是发送、传输和接收信息，最后将获得的事物的状态信息及其变化方式从一个时间点(或空间点)传递到另一个时间点(或空间点)，也就是通常所说的传播过程。(3)处理信息的功能。它指的是信息加工的过程，利用已有的信息或感知的信息生成新的信息，实际上就是决策的过程。(4)应用信息的功能。是指信息最终发挥效用的过程，有多种表现形式。更重要的是通过调整对象的状态及其变换方式，使对象保持在预先设计好的状态。
(4)关键技术
1)射频识别技术
射频识别(RFID)技术。RFID是一个简单的无线系统，由一个询问器(或阅读器)和许多应答器(或标签)组成。它由标签耦合元件和芯片组成。每个标签都有一个唯一的扩展条目的电子代码，它被附加到一个对象上以识别目标对象。它通过天线将射频信息传输给阅读器，阅读器就是读取信息的设备。RFID技术使物体能够“说话”。
2)传感器网络
MEMS是微机电系统的缩写。它是由微传感器、微致动器、信号处理与控制电路、通信接口和电源组成的集成微器件系统。其目标是将信息的获取、处理和执行集成在一起，形成一个多功能的微型系统，可以集成到一个大系统中，从而大大提高系统的自动化、智能化和可靠性。
3)M2M系统框架
M2M是Machine-to-Machine/Man的缩写，是以机器终端之间的智能交互为核心的网络化应用和服务。它将使对象实现智能控制。M2M技术涉及五个重要的技术部分：机器、M2M硬件、通信网络、中间件和应用。基于云计算平台和智能网络，可以根据传感器网络获取的数据做出决策，改变对象的行为进行控制和反馈。
5)应用
物联网的应用领域涉及方方面面，在工业、农业、环境、交通、物流、安防等基础设施领域的应用。有力地推动了这些方面的智能化发展，使有限的资源得到更加合理的利用和分配，从而提高了行业的效率和效益。在家居、医疗健康、教育、金融和服务业、旅游等与生活密切相关领域的应用，极大地改善了服务范围、服务方式和服务质量，极大地提高了人们的生活质量。
(6)现有的挑战
1)技术标准的统一和协调
传统的互联网标准并不适合物联网。物联网感知层数据多源异构，不同设备接口不同，技术标准不同；网络层和应用层也因网络类型不同、行业应用方向不同而有不同的网络协议和架构。物联网建立统一的架构和技术标准是一个难题。
2)成本问题
各国都积极支持物联网。看似百花齐放的背后，真正能大规模投入使用的物联网项目少之又少。比如实现RFID技术的最基本的电子标签和读卡器，其成本和价格已经无法满足企业的预期，性价比不高；传感器网络是一种多跳自组织网络，容易受到环境因素或人为因素的破坏。如果网络畅通，可靠的信息能够实时安全的传输，网络的维护成本就很高。
3)管理平台问题
物联网本身就是一个复杂的网络系统，应用领域遍布各行各业，不可避免地会产生很大的交叉。如果这个网络系统没有一个专门的综合平台对信息进行分类管理，就会出现大量的信息冗余、重复工作和重复建设，造成资源的浪费。每个行业的应用都是独立的，成本高，效率低，体现不出物联网的优势，必然影响物联网的推广。物联网迫切需要一个能够整合各行业资源的统一管理平台，这样才能形成完整的产业链模式。
4)安全问题
传统互联网已经成熟，应用广泛，仍然存在安全漏洞。物联网作为一种新产品，架构更加复杂，没有统一的标准，各方面的安全问题更加突出。关键实现技术是传感器网络。在传感器暴露在外的自然环境中，特别是一些放置在恶劣环境中的传感器，如何长时间保持网络的完整性对传感器技术提出了新的要求，传感器网络必须具有自愈功能。这不仅受到环境因素的影响，也受到人为因素的影响。RFID是另一项关键技术，即提前将电子标签放入物品中，实现实时监控，这势必会暴露一些标签拥有者的一些个人隐私，个人信息的安全性存在问题。不仅仅是个人信息安全，现在企业和国家之间的合作也相当普遍。一旦网络遭到攻击，后果将更加不堪设想。如何在使用物联网的过程中实现信息化和安全性的平衡至关重要。
(二)大数据(1)什么是大数据？
大数据(Bigdata)是指汇聚种类多、流量大、容量大、价值高、处理分析速度快的真实数据。大数据，或称巨量数据或巨量数据资源，是指庞大到无法通过目前主流的软件工具在合理的时间内检索、管理、处理和排序的信息，以帮助企业做出更好的商业决策。
(2)大数据的4V特征
即数量、容量、多样性、速度和真实性。
1)、大量的数据
数据一直以每年50%的速度增长，也就是说每两年翻一番(摩尔大数据定律)。
2)数据类型很多。
大数据由结构化和非结构化数据组成：
10%的结构化数据存储在数据库中
90%的非结构化数据，与人类信息息息相关。
3)处理速度快。
4)低值
(5)大数据计算模式
(三)云计算(1)什么是云计算？
云计算通过网络提供可扩展且廉价的分布式计算能力，用户只需在具备网络接入条件的地方，就能随时随地获得所需的各种IT资源。
(2)云计算的关键技术
云计算的关键技术包括虚拟化、分布式存储、分布式计算、多租户等。
(3)云计算数据中心
云计算数据中心是一整套复杂的设施，包括刀片服务器、宽带网络连接、环境控制设备、监控设备和各种安全设备。
数据中心是云计算的重要载体，为云计算提供计算、存储、带宽等硬件资源，为各种平台和应用提供运行支撑环境。
推动全国数据中心建设。
(4)云计算应用
公共安全管理、容灾备份、城市管理、应急管理、智能交通、社会保障等应用都可以部署在政务云中。通过集约化建设、管理和运营，实现信息资源整合和政府资源共享，推动政府管理创新，加快向服务型政府转变。
云教育可以有效整合幼儿教育、中小学教育、高等教育、继续教育等优质教育资源，逐步实现教育信息共享、教育资源共享、教育资源深度挖掘。
中小企业云使企业能够低成本建立财务、供应链、客户关系等管理应用系统，大大降低企业信息化门槛，快速提升企业信息化水平，增强企业市场竞争力。
医疗云可以促进医院之间、医院与社区之间、医院与急救中心之间、医院与家庭之间的服务共享，形成全新的医疗健康服务体系，从而有效提高医疗质量。
(5)云计算产业
云计算作为战略性新兴产业，近年来发展迅速，形成了成熟的产业链结构。行业涵盖硬件设备制造、基础设施运营、软件及解决方案供应商、基础设施即服务(IaaS)、平台即服务(PaaS)、软件即服务(SaaS)、终端设备、云安全、云计算交付/咨询/认证等环节。
大数据、云计算和物联网之间的关系
云计算、大数据和物联网代表了IT领域最新的技术发展趋势。它们既有区别又有联系。
(四)工业物联网工业物联网可以定义为“机器、计算机和人利用业务转型获得的先进数据分析结果，实现智能化的工业运营”。
在工业4.0(Industry 4.0)或“工业互联网”的背景下，工业物联网成为(IIoT)数字化转型中心舞台的一部分。数据是相关产品中的关键资产和生产资料，是全球互联产品(在整个生命周期)应用分析中必不可少的功能。
工业物联网是物联网最大和最重要的组成部分。虽然从支出角度看，消费应用是物联网最大的应用领域，但工业物联网的应用主要是在2018年开始的。尽管如此，在物联网的整个应用图景中，工业物联网仍然变得更加重要和先进。
工业物联网是指物联网在工业中的应用。互联网涵盖了工业物联网，但进一步延伸到企业的信息系统、业务流程和人员。
工业物联网是物联网的具体应用，是物联网的一部分，其划分的应用更加具体。
工业互联网
互联网有两层含义。一是实现工业设备(生产设备、物流设备、能源计量、质检、车辆等)的互联互通。)，企业的信息系统、业务流程、产品和服务，以及企业内部的人员，并实现企业IT网络与工业控制网络的互联，实现从车间到决策层的垂直互联。二是实现企业间上下游企业(供应商、经销商、客户、合作伙伴)的横向互联；从产品生命周期维度看，要实现产品从设计、制造到服务，再到报废回收再利用的全生命周期互联互通。未来，工业互联网将更加关注设计、R&D、制造、营销和服务等。通过全面整合，提升整个产业体系和运营效率。工业互联网最重要的是实现企业信息的数字化。
物联网技术在工业领域的应用现状
目前，物联网技术已应用于产品信息化、生产制造、经营管理、节能减排、安全生产等领域。
1.物联网技术在产品信息化领域的应用
产品信息化是指将信息技术物化在产品中，以提高产品的信息技术含量的过程。推进产品信息化的目的是提升产品的性能和功能，增加产品的附加值，促进产品的升级换代。目前，汽车、家电、工程机械、船舶等行业都通过应用物联网技术提高了产品的智能化水平。
在家电行业，物联网家电的概念已经出现，物联网技术的发展将推动智能家电的发展。
在工程机械行业，徐工集团、三一重工等。都在工程机械产品中应用了物联网技术。通过工程机械运行参数实时监控和智能分析平台，客服中心可以通过电话、短信等方式纠正客户的不规范操作。并提醒他们进行必要的维护，以防止故障的发生。
2.物联网技术在制造领域的应用。
物联网技术在生产线过程检测、实时参数采集、生产设备和产品的监控管理、物料消耗的监控等方面的应用，可以大大提高智能化生产水平。在钢铁行业，利用物联网技术，企业可以在生产过程中实时监控加工产品的宽度、厚度、温度等参数，提高产品质量，优化生产流程。
3.物联网技术在企业管理领域的应用。
在企业管理中，物联网技术主要应用于供应链管理、生产管理等领域。
(1)供应链管理中的应用
在供应链管理方面，物联网技术主要应用于运输、仓储等物流管理领域。将物联网技术应用于车辆监控和立体仓库，可以显著提高工业物流效率，降低库存成本。
(2)在生产管理中的应用
在纺织、食品饮料、化工等流程行业，物联网技术已经应用于生产车间和生产设备管理领域。如无锡第一棉花公司开发建立了网络在线监测系统，可监测产量、质量、机械状态等9大类168项参数。通过与企业的ERP系统连接，实现了管控一体化和质量追溯，提高了生产管理水平和产品质量。此外，还能及时准确地发现一机(一目一锭)的异常情况，有针对性地指导维修人员工作。
4.物联网技术在节能减排中的应用
物联网技术已经在“高能耗、高
物联网已经成为煤炭、钢铁、有色金属等行业保障安全生产的重要技术手段。通过建立基于物联网技术的地下矿山人、机、环境监控、调度、指挥综合信息系统，对采掘、提升、运输、通风、排水、供电等关键生产设备进行状态监测和故障诊断，监测温度、湿度和气体浓度。一旦传感器检测到气体浓度超标，会自动发出警报，提醒相关人员尽快采取有效措施，减少瓦斯爆炸和漏水事故的发生。通过井下人员定位系统，可以对井下作业人员进行定位和跟踪，识别其身份，以便在矿难发生时及时施救。
(5)区块链(1)什么是区块链？
区块链是信息技术领域的一个术语。本质上，它是一个共享数据库，存储在其中的数据或信息具有“不可伪造”、“全程可追溯”、“公开透明”、“集体维护”等特征。基于这些特点，区块链技术奠定了坚实的“信任”基础，创建了可靠的“合作”机制，具有广阔的应用前景。
什么是区块链？从科学和技术的角度来看，区块链涉及许多科学和技术问题，如数学、密码学、互联网和计算机编程。从应用的角度来说，简单来说，区块链是一个分布式的共享账本和数据库，具有去中心化、不可篡改、可追溯、集体维护、公开透明等特点。这些特点确保了区块链的“诚实”和“透明”，并为建立对区块链的信任奠定了基础。区块链丰富的应用场景，基本上是基于区块链可以解决信息不对称问题，实现多个主体之间的合作信任和一致行动。
区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新应用模式。区块链，比特币的重要概念，本质上是一个去中心化的数据库。同时，作为比特币的底层技术，它是由密码学产生的一系列数据块。每个数据块包含一批比特币在线交易的信息，用于验证其信息的有效性(防伪)并生成下一个块。
(2)类型
公共区块链
公共区块链意味着世界上任何个人或团体都可以发送交易，并且交易可以被区块链有效确认，任何人都可以参与其共识过程。大众区块链是最早的区块链，也是应用最广泛的区块链。每一个比特币系列的虚拟数字货币都是基于公开的区块链，世界上只有一个区块链对应这个货币。
联合(工业)区块链
行业区块链：某个团体指定多个预选节点作为簿记员，每个区块的生成由所有预选节点共同决定(预选节点参与共识过程)。其他接入节点可以参与交易，但不需要过问记账流程(本质上是托管记账，但变成了分布式记账，预选多少个节点，如何决定每个块的记账人成为了区块链的主要风险点)。任何人都可以通过这个区块链打开它。
二等兵区块链
二等兵区块链：记账只使用区块链的总账技术。它可以是一家公司，也可以是一个个人，它拥有写区块链的专有权。这个链与其他分布式存储方案没有太大区别。传统上，金融希望试验私有区块链，而公共链应用如比特币已经产业化，私有链应用仍在探索中。
(3)核心技术
分布式分类帐
分布式账本是指交易记账由分布在不同地方的多个节点共同完成，每个节点记录一个完整的账本，因此他们都可以参与监督交易的合法性，同时可以共同为其作证。
不对称加密
存储在区块链中的交易信息是公开的，但账户身份信息是高度加密的，只有获得数据所有者的授权才能访问，从而保证了数据的安全和个人的隐私。
共识机制
共识机制(Consensus mechanism)是所有记账节点如何达成共识来确定一条记录的有效性，这不仅是一种确定的手段，也是一种防止篡改的手段。区块链提出了四种不同的共识机制，适用于不同的应用场景，在效率和安全之间取得了平衡。
(4)体系结构模型
一般来说，区块链系统由数据层、网络层、共识层、激励层、契约层和应用层组成。
其中，数据层封装了底层数据块以及相关的基础数据和数据加密、时间戳等算法。网络层包括分布式组网机制、数据传输机制和数据验证机制。共识层主要封装网络节点的各种共识算法；激励层将经济因素融入区块链技术体系，主要包括经济激励的分配机制和分配机制；契约层主要封装各种脚本、算法和智能契约，是区块链可编程特性的基础；应用层封装了区块链的各种应用场景和案例。在该模型中，基于时间戳的链块结构、分布式节点的共识机制、基于共识计算能力的经济激励和灵活可编程的智能契约是区块链技术最具代表性的创新。
5)应用
物联网与物流
区块链在物联网和物流领域也可以自然结合。区块链可以降低物流成本，追溯商品的生产和交付过程，提高供应链管理的效率。该领域被认为是区块链的一个有前途的应用方向。
区块链通过节点连接的分散网络的层级结构，可以实现信息在全网的全面传递，并可以检查信息的准确性。这一特性在一定程度上提高了物联网交易的便捷性和智能性。区块链大数据解决方案利用大数据的自动筛选过滤模式，在区块链建立信用资源，可以双重提升物联网的交易安全性和交易便利性。为智能物流模式的应用节省时间和成本。区块链点具有非常自由的接入能力，可以独立参与或离开区块链系统，对整个区块链系统没有任何干扰。区块链大数据解决方案利用了大数据的整合能力，使得物联网的基础用户更具方向性的扩展，方便了智能物流的分散用户之间的用户扩展。
公共服务领域
区块链在公共管理、能源、交通等领域与人们的生产生活息息相关。然而，这些领域的集中化也带来了一些问题，区块链可以改变这些问题。区块链提供的去中心化、全分布式的DNS服务，通过网络中节点间点对点的数据传输服务，实现域名的查询和解析。可用于确保重要基础设施的操作系统和固件未被篡改，监控软件的状态和完整性，发现不良篡改，确保使用物联网技术的系统传输的数据未被篡改。
数字版权领域
通过区块链技术，可以对作品进行认证，证明文字、视频、音频等作品的存在，保证所有权的真实性和唯一性。作品在区块链确认后，后续交易将被实时记录，实现数字版权的全生命周期管理，在司法取证中也可作为技术保障。例如，美国纽约州的一家初创公司Mine Labs开发了一种基于区块链的元数据协议。这个名为Mediachain的系统使用IPFS文件系统来实现数字作品的版权保护，主要针对数字图片的版权保护应用。
(六)物联网的未来发展
物联网的发展，如：智慧地球、智慧城市、智慧农业、智慧交通等