物联网让我们看到了一个愈加夸姣的未来：冰箱可以自动订购食物、桥梁可以提醒轿车留意路面结冰，或许智能设备，可以监测个人的健康状况，并将实时数据发送到医师手机上。尽管所有这些或许很快到来，但我们依然需求了解使愿望成为实践的许多幕后技术，假设没有它们，愿望将永久无法完结。
物联网（IOT）是一个由相互联接的数字设备、机器、物体、动物或人组成的系统，这些设备、机器、物体、动物或人具有仅有的标识符，并且可以通过网络传输和同享数据，而不需求人与人或人与设备的交互。物联网旨在缩小物理国际和虚拟国际之间的距离，并创造一种智能环境，使个人以及整个社会都可以以更智能、更舒适的办法日子。尽管听起来或许有点夸张，但物联网确实现已成为我们日常日子的一部分，并将永久存在。考虑到所有这些，现在让我们简明回忆一下物联网国际反面的支撑技术。
物联网技术是由什么构成？
鉴于物联网技术解决方案的多样性和庞大数量，假设您想在物联网技术迷宫中找到出路，这将是一项艰巨的任务。不过，为了简略起见，我们将物联网技术分为4个基本层级：
▲设备硬件
设备实践上便是物联网中的“物”。作为实践国际和数字国际之间的接口，它们具有不同的大小、形状和技术杂乱程度，而详细特色则取决于它们在特定物联网布置中需求实行的任务。无论是针头大小的麦克风仍是重型建筑机械，简直每一个什物(乃至是动物或人类等有生命的物体)都可以通过添加必要的仪器(通过添加传感器或实行器以及恰当的软件)来丈量和收集必要的数据，然后变成一个连网设备。当然，传感器、实行器或其他遥测设备自身也可以作为独立的智能设备。
▲设备软件
这实践上是使连网设备变得“智能”的原因。软件担任完结与云的通讯、收集数据、集成设备以及在物联网网络中实行实时数据分析。此外，设备软件还能满意用户可视化数据和与物联网系统交互的才干。
▲通讯
设备硬件和软件到位后，还有必要有别的一层，它将为智能目标供应与其他物联网国际交换信息的办法和办法。尽管通讯机制确实与设备硬件和软件紧密相关，但将它们视为一个独立层是至关重要的。通讯层包含物理联接解决方案（移动、卫星、局域网）和在不同物联网环境中运用的特定协议（Zigbee、Thread、Z-Wave、MQTT、LWM2M）。选择相应的通讯解决方案是构建物联网技术系统的重要环节之一。所选择的技术不只决定了向云发送数据和从云接纳数据的办法，并且还决定了设备的处理办法以及与第三方设备的通讯办法。我们将在本文后边章节中详细介绍其时的一些通讯解决方案。
▲途径
如前所述，凭借智能硬件和已设备的软件，设备可以“感知”周围发作的作业，并通过特定的通讯通道与用户进行通讯。物联网途径是一个以用户友爱的办法收集、处理、处理、分析和出现所有这些数据的当地。因而，使这种解决方案特别有价值的不只是它的数据收集和处理才干，并且还在于它可以从数据中发现有用见地的才干。同样，商场上有许多物联网途径，选择哪个途径取决于详细物联网项目的要求以及架构和物联网技术仓库、可靠性、定制特色、运用的协议、硬件不可知论、安全性和本钱效益等要素。此外值得一提的是，途径可以设备在本地，也可以在云端。
物联网技术仓库中的联接解决方案
实践日子中有许多物联网运用，并且这些运用反面都不缺少联接解决方案。依据用例的需求，每个联接选项都可以供应不同的运用支撑场景，同时可以在功耗、规划和带宽之间进行权衡。例如，假设您正在制作智能家居，您或许期望将室内温度传感器和加热操控器集成到智能手机中，这样您就可以远程监控每个房间的温度，并依据其时需求实时调整。在这种情况下，引荐运用Thread，该协议是专为家庭自动化环境设计的。
考虑到通讯标准和协议的多样性和多样化，人们或许会对开发新的解决方案的实践需求发作疑问。其原因是现有的网络协议，如传输操控协议/网络协议(TCP/IP)，往往不够有用，并且功耗过大，无法在新式的物联网技术运用中高效作业。本节将简明概述专门供物联网系统运用的首要替代网络协议。
概述触及最盛行的物联网无线联接技术，并按每种解决方案完结的射频规划细分：短程解决方案、中程解决方案和远程广域网解决方案。
短程物联网解决方案：
▲蓝牙
蓝牙技术作为一种老练的短距离联接技术，被认为是未来可穿戴电子产品商场（如无线耳机或地理方位传感器）的要害解决方案，尤其是考虑到它与智能手机的广泛集成。其间，蓝牙低功耗（BLE）协议在设计时考虑了本钱效益并降低了功耗，并且仅需求很少的设备功耗。但是，这是一个折衷方案：当一再传输大量数据时，BLE或许不是最有用的解决方案。
▲射频辨认(RFID)
射频辨认(RFID)是最早完结的物联网运用之一，它为物联网运用供应定位解决方案，尤其是在供应链处理和物流领域，这需求可以确认建筑物内物体的方位。射频辨认技术的未来明显远远超出了简略的定位服务，其或许的运用规划从跟踪医院患者到进步医疗保健功率，再到供应实时产品方位数据以最大极限地削减商铺的缺货情况。
中程解决方案：
▲Wi-Fi
它是依据IEEE 802.11开发的，目前依然是最广泛和众所周知的无线通讯协议。它在物联网领域的广泛运用首要遭到功耗高于平均水平的限制，这是因为需求坚持高信号强度和快速数据传输以取得更好的联接性和可靠性。作为物联网开展的要害技术，WI-FI为数量惊人的物联网解决方案供应了广泛的基础，但也需求在营销方面加以处理和运用，然后为服务供应商和用户带来更多利润。
▲ZigBee
这种盛行的无线网状网络标准在交通处理系统、家用电子设备和机械工业中运用最为一再。Zigbee依据IEEE 802.15.4标准构建，支撑低数据交换率、低功耗操作、安全性和可靠性。
▲Thread
Thread专为智能家居产品设计，选用IPv6联接，使联接的设备可以相互通讯、访问云中服务或通过Thread移动运用与用户交互。
远程广域网（WAN）解决方案：
▲NB-IoT
NB-IoT是3GPP技术的产品，它是一种全新的无线技术标准，可确保极低的功耗（电池运用10年）。此外，它可以运用现有的网络基础架构，这不只确保了它在LTE网络的全球掩盖规划内有用运用，并且还可以确保其信号质量。在许多情况下，也是这一原因让许多用户选择NB-IoT，而不是选择需求构建本地网络(如LoRa或Sigfox)的解决方案。
▲LTE-Cat M1
LTE Cat M1是一种低功耗广域网（LPWAN）联接标准，用于联接具有中等数据速率要求的物联网和M2M设备。与2G、3G或LTE Cat 1等蜂窝技术比较，它支撑更长的电池寿数周期，并供应更大的掩盖规划。
与现有的LTE网络兼容，CAT M1不需求运营商建立新的基础设备来完结它。与NB‑IoT比较，LTE Cat M1是移动用例的抱负选择，因为它可以像高速LTE一样处理信号塔之间的切换。例如，假设车辆需求穿过几个不同的网络单元才干从A点移动到B点，那么Cat M1设备的体现与移动电话相同，并且不会丢掉联接。与此相反的是，NB‑IoT设备有必要在到达新的网络单元后才会在某点从头建立新的联接。
另一大长处在于通过VoLTE（LTE语音）支撑语音功用，这意味着它可以用于需求必定程度的人际交互的运用，比如某些健康和安全运用（例如，即时解决方案和报警面板）。
▲LoRaWAN
Lorawan是一种低功耗远程广域网协议，针对低功耗进行了优化，并支撑具有数百万个设备的大型网络。面向广域网（WAN）运用，LoRaWAN旨在为低功耗广域网供应功用，以支撑物联网、M2M、智慧城市和工业运用中的低本钱、移动和安全的双向通讯。
▲Sigfox
Sigfox反面的理念是为低功耗M2M运用供应有用的联接解决方案，这些运用需求低水平的数据传输，而WI-FI的掩盖规划又太短，移动网络的掩盖规划又太贵、太耗电。Sigfox选用UNB技术，这项技术使它可以处理每秒10到1000位的低数据传输速度。与蜂窝移动通讯解决方案比较，它的能耗降低了近100倍，而2.5Ah电池的典型待机时间可以到达20年。Sigfox供应了一个强大、节能且可扩展的网络，可以支撑不计其数个电池供电设备之间跨越数平方公里内的通讯。Sigfox已被证明适用于各种M2M运用，包含智能路灯、智能电表、病人监护仪、安全性设备和环境传感器等。
总结
物联网技术现已出现在我们的家庭、公共空间、办公室和工厂中，并且鉴于其开展速度，好像越来越接近于查询安排的预测效果。不过，真正问题不应该是什么时分发作，而是应该在确保安全和本钱效益等要害功用的同时，如何进行联接以完结尽或许高的功率。因而，从实践的视点来看，成功的要害好像归结为从众多现有解决方案中选择恰当的物联网技术。
