自從Gaspard Felix Tournachon在1858年首次拍攝了航拍照片以來，遙感技術(shù)至今已經(jīng)取得了很大的進步。雖然這項技術(shù)取得了進展，但數(shù)據(jù)采集的頻率仍然相對沒有變化。

如今，隨著新的采集平臺，更小、更高效的傳感器以及云計算等力量的出現(xiàn)，遙感技術(shù)再次陷入重大技術(shù)創(chuàng)新的險境。我們正在超越將遙感作為航空測繪、地理信息系統(tǒng)和地球觀測學科的傳統(tǒng)理解，轉(zhuǎn)向類似于最近的另一個發(fā)展事物——工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)。聚合平臺上的互聯(lián)設(shè)備持續(xù)進行的流數(shù)據(jù)將描繪出我們生活的世界的新景象。

自從160多年前Tournachon俯身在熱氣球的一側(cè)拍攝景觀以來，用于測繪的遙感實踐已經(jīng)發(fā)生了巨大的變化——從人類對航空圖像的解釋到使用數(shù)字攝影測量;從可見光圖像到光譜圖像的演變；從攝影測量到依靠脈沖激光對目標區(qū)域進行三維數(shù)字表示的激光雷達(光探測和測距)。

不同的用例，相似的目標

雖然地理空間應(yīng)用的遙感使我們能夠更多地看到以及了解我們周圍的環(huán)境，但它通常不被認為是一種持續(xù)監(jiān)測的手段。很大一部分原因是，遙感平臺仍然會與航空器相連——這是遙感歷史的產(chǎn)物，也是推動這一領(lǐng)域發(fā)展的用例。

這些用例(主要圍繞地圖和地球觀測展開)需要衛(wèi)星和航空器等平臺。傳感器的波形因數(shù)遵循這些用例。因此，遙感與通常以月為單位測量的收集頻率有關(guān)。即使是頻率最高的衛(wèi)星，其傳感器類型和數(shù)據(jù)準確性也受到限制。

在互聯(lián)網(wǎng)、寬帶網(wǎng)絡(luò)和微機電系統(tǒng)(MEMS)的推動下，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)被一組不同的用例所驅(qū)動。IoT一詞誕生于“普適”或“普適計算”的概念，是在供應(yīng)鏈管理的背景下創(chuàng)造出來的，是專門圍繞RFID數(shù)據(jù)與互聯(lián)網(wǎng)耦合的概念。

從那以后，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展一直接近于通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)的內(nèi)在或嵌入式傳感器的原始概念。根據(jù)應(yīng)用和設(shè)備類型的不同，物聯(lián)網(wǎng)傳感器可以傳遞水速、水壓或氣壓、溫度、風速、心率、室溫和大量其他數(shù)據(jù)點的信息。它與遙感不同，遙感器是使用表面電磁反射的特性，而物聯(lián)網(wǎng)傳感器通常是記錄物理測量的機電傳感器。根據(jù)結(jié)果，系統(tǒng)可以返回命令來啟動或停止某些操作，或者建立關(guān)于潛在問題的警報，以確保主動維護。

模糊遙感和物聯(lián)網(wǎng)之間的界限

遙感和物聯(lián)網(wǎng)這兩個學科的發(fā)展正在模糊他們之間的距離。這兩種運轉(zhuǎn)都是由相似的需求驅(qū)動的，但都是在各自設(shè)想的環(huán)境下發(fā)展起來的。事實上，遙感和物聯(lián)網(wǎng)類似于在不同環(huán)境的鄰近島嶼上生長的同一種花或水果。例如，這兩種方法都源于在不需要人工創(chuàng)建數(shù)據(jù)的情況下，高效地大規(guī)模收集數(shù)據(jù)。而且，他們都已發(fā)展到能夠創(chuàng)建和分析數(shù)據(jù)，將大量數(shù)據(jù)簡化的易于理解。

有幾個監(jiān)測和檢查應(yīng)用程序需要經(jīng)常觀察情況，因為有可能在短時間內(nèi)發(fā)生變化，如果不能及時發(fā)現(xiàn)，就會造成很大的損失。

對于這些應(yīng)用來說，遙感和物聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)上是互補的，他們有解決問題的不同優(yōu)勢。事實上，在這些情況下，遙感本質(zhì)上可以被認為是“外在物聯(lián)網(wǎng)”，與傳統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)定義相比，后者使用的是嵌入式或內(nèi)在傳感器。它們將外部觀測數(shù)據(jù)匯集在一起，只有通過外部傳感器和嵌入物聯(lián)網(wǎng)傳感器提供的數(shù)據(jù)流才能實現(xiàn)。

例如，管道內(nèi)的傳感器可能會檢測到某一截面的壓力下降，但外部高光譜傳感器可以將這一變化與存在于地面上的油或水聯(lián)系起來。綜合分析，這些技術(shù)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)有潛力提供廣泛的新見解，可以降低成本，提高系統(tǒng)性能，并對即將出現(xiàn)的問題發(fā)出警告。

推動這種融合的進步包括機器人、無人機和光譜傳感器等平臺的出現(xiàn)，這些平臺可以安裝在較小的平臺上。這些新平臺的機動性和成本使得它們更適合于持續(xù)部署，而不是像傳統(tǒng)的機載平臺那樣斷斷續(xù)續(xù)地部署。更輕、更便宜的傳感器完成了這些。

其他催化劑還包括大數(shù)據(jù)云計算的成熟以及自主操作機器人的開放軟件平臺的可用性，以及使用激光雷達進行障礙物檢測。這些科技的開發(fā)一起創(chuàng)建了一個良好的環(huán)境來開發(fā)和部署ROI的外部物聯(lián)網(wǎng)解決方案。

隨著他們的融合，這些都利用互聯(lián)網(wǎng)、云計算和分析技術(shù)來提供更深入的見解。有機會出現(xiàn)一大批新的用例來保護關(guān)鍵的基礎(chǔ)設(shè)施、保護環(huán)境和改善公共安全。

在實際中的應(yīng)用

以變電站為例。恒流和電壓測量是必要的，也是至關(guān)重要的。如今，大多數(shù)數(shù)字變電站都安裝了傳感器，例如光纖電流傳感器(FOCS)，這是對傳統(tǒng)儀器變壓器技術(shù)的改進。這些傳感器收集的測量數(shù)據(jù)被整合到電氣公司控制室的儀表板上。

與此同時，前瞻性的公用事業(yè)公司正開始安裝自動機器人，配備激光雷達、熱、多光譜傳感器，用于監(jiān)測變電站。這些變電站通常在偏遠的地方，工作人員便不能經(jīng)常前去監(jiān)測。但通過使用機器人持續(xù)監(jiān)測變電站的狀況，他們便可以遠程跟蹤物理和光譜變化，檢測和識別雜散物體，監(jiān)測腐蝕或泄漏，并檢測可能預(yù)示設(shè)備故障的溫度變化。

當被告知某些參數(shù)超過了可接受的閾值時，公司可以派工作人員到變電站完成維修或更換部件，以免造成災(zāi)難性的停機。合并后的數(shù)據(jù)不僅提供了更豐富的信息流和接近實時的感知，它還創(chuàng)建了一個多維數(shù)據(jù)歷史，可以猜測其趨勢。

同樣，管道運營商通常使用管道沿線的壓力、溫度和振動傳感器來連續(xù)記錄測量數(shù)據(jù)。現(xiàn)在，一些大型商用無人機有能力在空中停留很長時間，并集成多個傳感器的有效載荷。隨著無人機在可視范圍(BVLOS)方面的限制放寬，配備傳感器的無人機作為一種持續(xù)監(jiān)控數(shù)據(jù)和可視化潛在問題的手段將變得更加流行，這補充了傳感器數(shù)據(jù)系統(tǒng)運營商目前接收的數(shù)據(jù)。

這些例子僅僅是融合了遙感技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，再加上先進的分析技術(shù)，便擁有改變我們的工作、生活和娛樂方式的力量。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的前提是，感官數(shù)據(jù)為分析和洞察創(chuàng)造了機會，這將大大提高效率，并使這個有機體更智能，更敏捷。來自新平臺的遙感數(shù)據(jù)增加了新的功能，并為此提供了額外的工具補充，以幫助實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的全部承諾。