物联网入门

Posted 2021-06-20 饭特稠

物联网（IoT）从一个概念到逐步走到我们的生活中，用了十几年的时间。十年前，除了电脑，可能家里没有几件东西是可以联网的。但是现在，小到一个音响，大到一台电视，都是可以联网的了。物联网是一项复杂的工程，涉及多个学科。本文主要讲讲物联网的基础，让大家有个概念。

那么物联网究竟是如何工作的呢，与下面四个组成部分分不开。

传感器/设备(感知层)

传感器或者设备使用来感知周围的环境并收集数据的。比如光线传感器感知光线变化，GPS模块感知位置变化，摄像头可以感知到影像数据。他们产生数据之后，我们需要对数据进行处理，然后进行反馈。这就进入第二部分。

数据传输（网络层）

当传感器产生数据之后，我们需要处理数据。如果是一部手机，本身具备处理数据的能力，但是大部分传感器只是负责产生数据，并交给云端处理。那么这便涉及到数据传输了。

数据传输也有很多方式，蜂窝网络，蓝牙，WIFI，每种方式都会有不同的适用场景，你可能需要根据功耗，成本来选择合适的传输方式。

根据能耗，传输距离，带宽可以分为以下几种：

高能耗，高传输距离，高带宽

蜂窝网络，卫星通信属于这个范畴，蜂窝网络也就是我们用的手机网络。在应用上，小区的智能快递柜会使用物联网卡连接到网络，然后与服务器进行通信。

低能耗，低传输距离，高带宽

蓝牙，wifi，zigbee属于这个范畴，通信距离一般不超过100米。家里的智能灯泡等家具，需要通过wifi联网，通过蓝牙进行连接，就是这些设备的应用例子。

低能耗，高传输距离，低带宽（LPWAN）

参考下面这张图，根据带宽（速率）和距离的维度，LPWAN处于橙色的区域，它符合通信距离较远，传输速率要求不高，同时要求低能耗的场景。

数据处理

当数据被上传到云端的时候，就需要进行数据的处理了。他们有时很简单，比如简单的将温度写入数据库中，也可能很复杂，比如从摄像头中识别出人脸。

用户界面

当数据到达设备端的时候，我们需要用户界面来查看数据，以及操作面板来对设备进行操作。常见的用户界面构建方式有app，h5，小程序等等

总结

物联网在工业，农业，交通，家居，智慧城市等领域都有着广泛的应用场景，尤其是近几年，随着基础设施的完善，共享单车，智能家居逐渐走入人们的生活，物联网正一步步从概念变成现实，表现出非常大的发展潜力