前几十年互联网的蓬勃发展,本质上是人的连接。通过连接,出现了社交,游戏,电子商务等等应用形态。就从应用角度来讲,经过几十年充分发展,已经非常充分。随着通信技术,软硬件技术的进一步发展,大的趋势开始转变。开始了人和物的连接,物和物的连接。那这种连接发生以后,已经和将要出现更多有价值的事情。例如:
- 交通 + 物联网:出现了自动驾驶,交通安全检测。
- 农业 + 物联网:智慧农业。帮助农民自动播种,收割,土壤检测与分析等
- 工业 + 物联网:工业物联网。实现智能制造,工业互联网等等。后续我们会有专门的系列文章,深入这一板块内容。
- 城市 + 物联网:智慧城市。交通,供电,水利,燃气实现统一管理与监测。
从以上的分析来看,都是对传统行业的补充,会帮助人们提高效率。或者降低成本,能耗等。本质上物联网是一种技术。它的出现,不会颠覆传统行业,而是对行业的发展和补充。是为了让人生的生活更美好!我们正在享受这种技术的变革,也许在这次浪潮中更会成为推动变革的一份子。
目前网上充斥着各种碎片化信息。为了让大家更加系统化了解,我们特地编写了这个系列的文章和大家分享。
目录如下:
- 物联网的作用及基本构成
- 传感器及设备
- 网络及通信协议
- 物联网编程及大数据
- 物联网安全
- 综合应用
这篇文章将从第一篇开始。介绍物联网的概念及基本构成。其实上面很多,在不同行业的应用。但它们的本质都是一致的。物联网的应用场景有哪些?
- 智慧城市,
- 无人驾驶(特斯拉),
- 智能手表
你看,其实在不知不觉当中,已经渗透到了我们生活的方方面面。IoT 英文全称是 Internet of Things。也就是物的连接。那从基本的概念开始。它是物联网的基础。
1. 什么是Things?
- 从工业角度来说,传统设备基本是纯机械装置,通过旋钮,按键等进行控制。后期出现了带有各类内嵌控制器设备,带有显示界面,可以通过界面进行控制。这一类是在设备中潜入了执行控制系统(功能简单的电脑)。控制机械执行结构进行操作。
- 日常生活中,比如我们的鞋子。但现在鞋子中嵌入了传感器后,就可以跑步的数据,例如步幅,步频等等。
- 健康领域中,现在的血压计,除了测量血压之外,还可以通过手机APP,记录每次的测量数据。这样,就能长期观察自己的血压监控了。记得以前,我爷爷都是拿个小本子,每次都记录一下。
其实,IoT中的Things,还是原来的事物(Things),只是开始嵌入了各种传感器,执行器以后开始变的更加聪明了。所以我们重心就是传感器(Sensors),执行器(actuators)。
2. 什么是传感器
首先举个综合的例子:例如我们每天用的手机来说:

一部智能手机屏幕,通常用以下几种类型的传感器类型:
- 电容传感器
- 电阻传感器
- 表面声波传感器
触摸屏可以和手机,还有里面的各种APP交互,当然也可以玩游戏,当然也可以玩游戏了。一个典型的智能手机包括很多类型的传感器。最常用的有以下几种:
- 磁力传感器:探测磁场
- 加速计:探测手机的移动
- 陀螺仪:探测手机方向的变化
多数情况下,这些传感器获取到的数据都存在手机当中。在物联网的场景当中,传感器产生的数据将会发送到网络当中。总结一下:传感器就是具备具备感知能力的小设备。现在随着技术的发展,传感器的功能越来越强,但价格也是越来越便宜。
3. 执行器
执行器是用来移动或控制的一种装置。其实它的应用无处不在,你稍微留意一下。就能发现很多。比如我们每天遇到的门禁,其实在门上,就安装了执行结构。当有开门信号触发的时候,它就执行开门开关。门就可以开启了。执行器的执行,也分为好几类,但最典型的有以下几种:
- 电动式:典型的电动门就是这种方式,电子锁。
- 气动式:利用空气压缩,释放动力。
- 液压式:利用水,油或者其它液体,释放动力。
- 机械式。
以上就构成了IoT当中的Things。物联网利用这些传感器和执行器,把之前没有连接的各种东东连接起来,接入到网络中。从今天开始,大家仔细留意观察以下,身边的Things有哪些? 另外在进一步思考,物和物的连接,人和物的连接,人和人的连接。是不是都可以抽象成为这种模型?
物联网中通常涉及到的是与机器的对话,并基于软件和机器学习做出决策,同时还能利用物联网建立远程连接,增加人和人之间的协作。如果从分类来讲,有以下几种类型的交互:
- M2M: Machine to Machine.
- M2P: Machine to People.
- P2P: People to people
这些就是连接一切的基础了。我们目前还没有给出物联网的全貌,但从大家最熟悉的场景入手,一点一点构筑整个大厦。
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