物聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)潮已經(jīng)有一段時間了，但是我一直沒有真正的去了解它。但是作為IT從業(yè)人員，秉持"Stay hungry, stay foolish"的理念，從今天開始學(xué)習(xí)和了解物聯(lián)網(wǎng)。

1. 物聯(lián)網(wǎng)要解決什么問題？

一項新技術(shù)的出現(xiàn)，總是要解決一些已有的問題的，否則這項技術(shù)也無法發(fā)展。

上一項被稱為”革命“的技術(shù)是互聯(lián)網(wǎng)（包括移動互聯(lián)網(wǎng)），這項技術(shù)解決的是計算機之間（或者說人和人之間）的信息互聯(lián)。

物聯(lián)網(wǎng)要解決的，則是人和物、物和物之間的信息互聯(lián)。隨著芯片技術(shù)、嵌入式技術(shù)、通信技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，終端的計算能力越來越強，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也走到了臺前。

2. 物聯(lián)網(wǎng)的復(fù)雜性

前面提到了，物聯(lián)網(wǎng)涉及的知識很多，包括通信、嵌入式、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等等，以及相關(guān)應(yīng)用業(yè)務(wù)的領(lǐng)域知識。但是，如果我們跳出這些細節(jié)，從總體的層面來看，物聯(lián)網(wǎng)可以分為3層。（分層，IT人士的法寶。還記得大明湖那句名言嗎？沒有什么問題是加一層中間層解決不了的。）

1. 設(shè)備層，也就是各種硬件設(shè)備。這一層包括以下的組成部分

   • 傳感器：用于采集數(shù)據(jù)。例如溫度傳感器等。

   • 執(zhí)行器：用于執(zhí)行具體的動作，例如繼電器、電機等等。

   • 智能芯片：含有嵌入式系統(tǒng)的芯片，用于執(zhí)行終端計算

   • 通信設(shè)備：例如Wifi，藍牙，蜂窩網(wǎng)絡(luò)等的通信設(shè)備

2. 網(wǎng)絡(luò)層，用于設(shè)備與物聯(lián)網(wǎng)平臺之間的通信。

   物聯(lián)網(wǎng)的通信依然是基于互聯(lián)網(wǎng)的，在設(shè)備層中的通信設(shè)備，都是為了接入互聯(lián)網(wǎng)。因此物聯(lián)網(wǎng)的底層還是TCP/IP協(xié)議，或者基于TCP/IP的更上層的協(xié)議（7層模型了解一下？），比如HTTP/HTTPS協(xié)議，MQTT或者AMQP協(xié)議等。

3. 應(yīng)用層，是實現(xiàn)具體的業(yè)務(wù)邏輯的地方。

通常來說，接入物聯(lián)網(wǎng)平臺的終端是很多的，采集的數(shù)據(jù)更是海量的。因此，對應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)平臺的后臺相對于普通的服務(wù)后臺，需要解決海量數(shù)據(jù)的存儲、處理、分析等問題。

物聯(lián)網(wǎng)的分層模型

3. 什么是物聯(lián)網(wǎng)

或者，換一個問法：物聯(lián)網(wǎng)是什么？

到現(xiàn)在為止，還沒有一個被廣泛接受的物聯(lián)網(wǎng)的定義。作為一項新興的的技術(shù)或者說行業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)還在不斷的快速變化中，新的應(yīng)用和新的理念還在不斷出現(xiàn)。

我們暫時沒有辦法準(zhǔn)確的定義物聯(lián)網(wǎng)，但是我們可以從其他的方面來了解物聯(lián)網(wǎng)，比如物聯(lián)網(wǎng)都和哪些方面相關(guān)。

3.1 物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系

物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)，尤其是移動互聯(lián)網(wǎng)，又什么關(guān)系？

手機本質(zhì)上還是一臺電腦，是一個小型化的、高度集成的電腦。手機和電腦一樣，是為了從人這里獲取信息，以及向人輸出信息來設(shè)計的，是圍繞人的需求來設(shè)計的設(shè)備。人是信息的生產(chǎn)者和消費者。從這一個角度來說，互聯(lián)網(wǎng)的作用是連接人與人，在人與人之間傳遞信息。

互聯(lián)網(wǎng)中的信息流向

物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的不同就在于物聯(lián)網(wǎng)中設(shè)備（也就是物）成了重要的參與主體，也是信息的生產(chǎn)者和消費者。也就是說，在物聯(lián)網(wǎng)中，信息的流向如下圖所示：

物聯(lián)網(wǎng)中的信息流向

因此，物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和延伸，是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，基于新的技術(shù)、設(shè)備和理念發(fā)展出來的。由于接入設(shè)備本身，以及設(shè)備所處的物理環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、功能、數(shù)量等差異，物聯(lián)網(wǎng)和傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)有很多不一樣的技術(shù)需求和特性。

3.2 物聯(lián)網(wǎng)和傳感器的關(guān)系

在物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展初期，主要應(yīng)用于傳感器數(shù)據(jù)收集，因此最初很多人將傳感器稱為物聯(lián)網(wǎng)的”感知層“。但是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展到現(xiàn)在，其應(yīng)用范圍已經(jīng)得到了很大的擴展。傳感器數(shù)據(jù)收集仍然是物聯(lián)網(wǎng)引用中的重要部分，但已經(jīng)不是最主要的應(yīng)用了。但是，基于傳感器所處環(huán)境的特點（計算資源少、供電受限、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境差）發(fā)展而來的傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，尤其是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN Wireless Sensor Networking）技術(shù)，極大的推動了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。

3.3 物聯(lián)網(wǎng)和5G的關(guān)系

5G也是這幾年很火的概念，尤其是在華為受到海外限制的這幾年，幾乎讓所有關(guān)心時事的國民都知道了5G的概念（包括我70歲的老父親）。

和WSN技術(shù)一樣，5G的技術(shù)對物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展具有非常重要的意義。甚至有人說”5G時代，物聯(lián)網(wǎng)才會真正落地。“

很多非專業(yè)人士對5G的印象就是”速度快“。這個理解不能說錯誤，只是不專業(yè)。5G通信，為我們提供了很多的特性，其中有3個主要的應(yīng)用場景：

• eMBB，Enhanced Mobile Broadbang，增強移動帶寬。也就是我們常說的”速度快“了，或者說速率快了。

• URLLC， Ultra-reliable and Low Latency Communication， 超高可靠與低延時通信。5G能夠保證極低的延遲，并且是穩(wěn)定可靠的延遲，不會出現(xiàn)讓我們頭疼的網(wǎng)絡(luò)抖動問題。

• MMTC，Massive Machnice Type Communication，大規(guī)模機器通信，有人稱之為”海量物聯(lián)“?？梢灾С执笠?guī)模設(shè)備的連接上網(wǎng)。

能夠推動物聯(lián)網(wǎng)落地的，其實是URLLC和MMTC這兩個特性。但是在此之前，我們也可以使用NB-IoT、LTE-Cat1等通信技術(shù)。

3.4 物聯(lián)網(wǎng)和云計算的關(guān)系

我們前面提到了，物聯(lián)網(wǎng)平臺的后臺需要解決海量數(shù)據(jù)的存儲、處理、分析的任務(wù)，這正是云計算的用武之地，因此各大云計算廠商都推出了各自的物聯(lián)網(wǎng)平臺。

這些物聯(lián)網(wǎng)平臺基于標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)接入?yún)f(xié)議（例如MQTT），利用云計算平臺提供的大數(shù)據(jù)存儲產(chǎn)品、高性能可伸縮的分布式系統(tǒng)，還有各種數(shù)據(jù)處理產(chǎn)品、人工智能算法平臺等等，為物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理提供基礎(chǔ)能力和便利。

3.5 物聯(lián)網(wǎng)和智能家居的關(guān)系

普通民眾對物聯(lián)網(wǎng)的最直觀的感受就是智能家居。但是其實物聯(lián)網(wǎng)還有很多其他的應(yīng)用，與我們生活比較貼近的，比如共享單車、共享汽車。

在不直接與我們的生活發(fā)生聯(lián)系工業(yè)領(lǐng)域有工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用可以直接提高效率、降低人工成本（降本增效）。

在農(nóng)業(yè)中，也有應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，比如電子圍欄、食品溯源追蹤等等。

3.6 小結(jié)

從前面的介紹可以看出：

1. 物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和延伸，信息生產(chǎn)和消費的主體不僅限于人，還擴展到了物。

2. 物聯(lián)網(wǎng)并不僅僅是通過傳感器設(shè)備監(jiān)測數(shù)據(jù)那么簡單，而是已經(jīng)發(fā)展到了基于信息實現(xiàn)設(shè)備聯(lián)動控制的階段。

3. 5G 通信技術(shù)可以推動物聯(lián)網(wǎng)在更多的場景落地，但對很多場景來說， 5G 不是必需的。

4. 云計算平臺提供的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議接口，還有海量數(shù)據(jù)存儲、處理能力，這些都是物聯(lián)網(wǎng)的重要基礎(chǔ)設(shè)施。不過，物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的發(fā)展一定是多方共同推進的。

5. 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用不止是智能家居，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、物流等各個領(lǐng)域同樣可以大放異彩。