大家好，我叫郑博培。我是百度飞桨开发者技术专家PPDE，目前在中国科学院自动化研究所复杂系统与智能控制国家重点实验室实习，主要研究方向是自动机器学习。我本科阶段的专业是自动化，方向是物联网，代表作是《基于物联网的智能天气识别系统设计》

物联网技术从何而来?

• 618刚过，你的快递到了吗？到哪了？还有多久能到？
• 几百亩甚至几千亩地的农田如何快速管理？无人管理如何做到？
• 你的电动车还有多少电？电瓶被偷了该怎么找？从哪找？
• 出门在外，想查看家中情况？电视关了吗？衣服洗好了吗？
• … …

一切技术的起源，都源于需求，商业上通常也称作痛点。物联网也是这么诞生的。

1991年，剑桥大学特洛伊计算机实验室的科学家们，编写了一套程序，在咖啡机旁边安装了一个摄像头，利用终端计算机的图像捕捉技术，以3帧/秒的速率传递到实验室的计算机上，以方便工作人员随时查看咖啡是否煮好，这就是物联网最早的雏形。

现如今，物联网已走进千家万户，并带来了许多经济效益，正是因为物联网技术，你能实时地查看在网上购买的商品到哪了，是谁给你配送，送到哪了；农民不用每天到田地里了，在家就能查看作物生长状况；电车也不怕被偷了，电瓶上都有定位装置，随时可以查看；回家途中，按一下手机就可以打开空调，回家就可以直接享受清凉~

正是因为物联网技术能解决人们的各种需求，在这过程中吸引了一大批资本家前来投资，物联网技术得以快速发展，创造了许多价值，如下图所示。

也正因如此，许多高校开设了物联网专业，好巧不巧，我的专业是自动化，大三那年我分到的专业方向就是物联网。

物联网专业的学习内容

试想一下，如果你现在要做一个基于物联网技术的产品，你需要什么？假设你想做的是智能家居，一个智能窗吧，下雨天能帮你自动关窗，空气好了能帮你自动开窗通风。

1. 最直接的就是控制方面了，你需要一些执行器，用来控制窗的开关。
2. 有执行器了，还需要人控制，你要想用手机远程控制，就需要一些通信手段
3. 解决了通信，下一步就是执行逻辑，你出门在外，怎么知道是否下雨？这就要用到传感器帮你采集数据了

思路看起来就是这么简单，将上面的思路浓缩一下，可以得到物联网技术的基本结构，就像互联网的七层结构一样，物联网有三层，从上往下，分别是:

• 应用层
• 网络层
• 感知层

应用层

提供丰富的基于物联网的应用，是物联网发展的根本目标，将物联网技术与行业信息化需求相结合，实现广泛智能化应用的解决方案集，关键在于行业融合、信息资源的开发利用、低成本高质量的解决方案、信息安全的保障以及有效的商业模式的开发。

应用层主要涉及对数据的操作，包括数据的处理、存储、传输，以及把数据用起来的物联网操作系统。

数据处理

云计算

云计算其实是分布式计算的一种,可以对大量的数据做快速的处理

边缘计算

所谓边缘,就是在靠近物或数据源头的一侧,就近提供服务

对于数据实时性要求比较高的话,可以先使用边缘计算做处理

数据存储

云存储

云存储也就是把数据存到云服务器上

时序数据库

时序数据库主要指处理带时间标签的数据即时间序列数据

数据传输通讯协议

• REST/HTTP
• CoAP协议
• MQTT协议

物联网操作系统

操作系统是位于计算机硬件和应用程序中间的系统软件,用于管理硬件和软件资源

网络层

网络层主要实现信息的传递、路由和控制,网络层可依托公众电信2网和互联网,也可以依托行业专用通信网络。

网络层主要有四类通讯协议:

近距离无线通信

• 无线射频识别 RFID
• 近场通信 NFC
• 蓝牙
• 蓝牙 MESH
• 红外

远距离无线通信

• WIFI
• Zigbee
• LoRa

有线通讯

• 以太网
• M-Bus
• PLC
• USB
• RS232
• RS485

远距离蜂窝通信

• 1/2/3/4/5G
• NB-IOT

感知层

实现对物理世界的感知识别、信息采集处理和自动控制,并通过通信模块将物理实体连接到网络层和应用层。

条形码

把信息做成条码,然后用相应的扫描设备把信息读取出来。

条形码分为一维条形码和二维条形码。一维条形码在商品上随处可见，而目前生活中更常用的是二维条形码，简称二维码。

RFID

RFID即射频识别,俗称电子标签,它由3部分组成:

• 标签
• 天线(在标签和读取器间传递射频信号)
• 感应式读写器

咱们平时用的饭卡、公交卡用的就是RFID技术。

传感器技术

传感器其实就是将被测指标转换成电信号的器件或装置。

物物相连的目的是获取更多的数据，通过数据融合获得更准确的控制信号，从而辅助物联网上其它节点更好地工作，因此，传感器技术在物联网中是最基础但也是最关键的技术。

写在最后

物联网技术从诞生到现在不过三十多年，但却给我们的生活带来了巨大的变化，我们的生活越来越智能的背后，是物联网采集的大数据在做支撑。

最后，也欢迎各位读者加入智能物联网讨论群一起探讨物联网相关技术。备注「物联网+姓名+职位/研究方向」添加百度开发者小助手好友，即可加入智能物联网讨论群。