浅谈物联网技术

Posted 2021-10-13 籽豪

1.1什么是物联网

        从字面意思来说十分好理解——万物相连的互联网，其实就是将日常生活中的一些设备以数字化方式连接世界的方式。这些设备嵌入了传感器和其他硬件，通过一定的协议连接互联网进行通讯和控制。

         物联网的设备能够通过互联网发送数据，使交互死板的设备能与人和其他支持物联网的设备进行通讯，让不曾“说话”的设备变得更加智能，表现形式更加多彩。

        举个通过手机App远程控制车子出库的例子，当用户通过App完成启动操作时，手机会把指令通过互联网传输到云端平台，云端平台找到已接入互联网的小车端与之建立联接，小车端接收到此时用户的定位，通过智能AI导航自动驾驶到定位地点实现自动出库，并将执行的结果反馈到云端平台，同时用户的这次操作被记录在云端，用户可以随时从App上查询远程开锁记录历史。

1.2物联网与互联网

        要搞清楚物联网与互联网的区别关键在于他们的主体是谁，也就是服务对象是谁。物联网消费和生产数据的主体是物，互联网消费和生产数据的主体是人，在现代物联网时代，生产数据的是物，如传感器、智能设备等等，使用数据的往往也是物，数据最后还是要服务到物体本身。

1.3物联网与人工智能

        人工智能可谓是进几年非常火的词之一，人工智能近几年能得到突飞猛进的发展，主要基于硬件的发展与大数据环境下数据获取的成本大大降低，主要是数据的获取成本降低了，人工智能的发展主要是取决是否有大量的数据来训练神经网络，训练的数据量决定了智能程度。

        而物联网的发展及普及使得每天都在产生海量的数据，这些数据不断为人工智能神经训练提供源泉，同时训练出来的神经网络又可以重新反哺到物联网应用当中，形成一个良性迭代循环。

1.4物联网的现状与前景

        物联网是继计算机、互联网之后的第三次信息技术发展的浪潮，其核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的更广泛的网络，我国在21世纪初期就开始推广物联网，目前国内建设了一大批物联网产业示范区为物联网的推广与普及提供了良好的氛围，交通、物流、环保、医疗保健、安防电力开始规模应用，在便利百姓生活同时也促进了传统产业的转型升级。

对物联网技术的应用展望，随着技术的成熟以下应用场景将慢慢普及到人们的生产生活当中：

        1.4.1、智能家居

        相信很多人都是从智能家居这个新词汇开始了解到物联网的，智能家居就是将家庭内的各种单品进行联网，通过手机App或智能音箱语音交互进行实时控制，让家庭生活更加舒适、安全和高效，提高人们的整体生活水平。目前在智能家居场景中实现智能化的设备已经有数百种。

        1.2.2、智慧出行

        以图像识别为核心技术，对车辆、信号灯及道路进行监控，让人、车、路可以更紧密的配合，改善交通运输环境、保障交通运输的安全及提高车路等资源的利用率。

        1.2.3、智能制造

        智能制造即工业制造4.0，主要是对传统工厂的智能化和数字化改造，例如通过智能摄像头可以实现在产品生产全过程的监控把关，并对产品数量进行智能统计；通过机械臂、智能分拣、自动装配系统等可以替代人工作业实现生产过程自动化、智能化和网络化。

        1.2.3、智慧农业

        智慧农业领域包含智慧农、林、牧、渔等行业。现代农业中，通过各种传感器收集土壤温湿度、空气温湿度、光照强度及灌溉量等数据，通过无线网络将生产环境数据及农作物状态上传到云端之后对数据进行分析和模型构建，对农作物进行精准管理。

        1.2.4、智慧城市

        智慧城市算是物联网最高阶的应用程度了，通过物联网基础设施、云计算基础设施、地理空间基础设施等新一代信息技术以及维基、社交网络、Fab Lab、Living Lab、综合集成法、网动全媒体融合通信终端等工具和方法的应用，实现全面透彻的感知、宽带泛在的互联、智能融合的应用以及以用户创新、开放创新、大众创新、协同创新为特征的可持续创新。伴随网络帝国的崛起、移动技术的融合发展以及创新的民主化进程，知识社会环境下的智慧城市是继数字城市之后信息化城市发展的高级形态。

1.4物联网技术四层面

    对于标准的物联网系统，可以分为四层：感知识别层、网络构建层、管理服务层和综合应用层。

        感知识别层：采集信息

        感知层由各种传感器构成，负责信息采集和信号处理。通过感知识别技术，让物品“开口说话   这部分涉及到信号处理芯片、传感器、控制器、无线模组。

        网络构建层：数据传输

        网络是物联网最重要的基础设施之一。网络构建层在物联网四层模型中连接感知识别层和管理服务层，具有纽带作用，它负责向上层传输感知信息和向下层传输命令，简而言之就是传输数据，这部分涉及到2/3/4/5G、NB-loT、ZigBee、LoRa、WIFI、蓝牙、NFC、Thread。

        管理服务层：信息整合与利用

        管理服务层主要解决数据如何存储(数据库与海量存储技术)、如何检索(搜索引擎)、如何使用(数据挖掘与机器学习)、如何不被滥用(数据安全与隐私保护)等问题。在部分涉及到应用开发平台、设备管理平台、系统及软件开发数据库等。

        综合应用层：用户接口

        综合应用层是物联网系统的用户接口，通过分析处理后的感知数据，为用户提供丰富的特定服务，主要内容为物联网智能终端（车载类、可穿戴类、消费电子类、智能家居类）、系统集成应用服务（公共服务、智慧生活）。

        总结：物联网已经逐步渗入到各个行业中，不可否认，它变得越来越重要，也是非常有前景的行业，从事物联网开发为时不晚。对于在校学生来说，物联网不是一个专业，而是一个行业，想把涉及的内容全部吃透那是无稽之谈，但从技术层面来说物联网分为硬件和软件两大类，能学透一类的前提下了解另一类的大概内容框架已经可以帮助我们找到一个待遇很好的工作了。作为抓住技术飞速发展机遇的新时代青年，我们要懂得的利用时代福利，乘风破浪创造更精彩的人生。