物聯(lián)網(wǎng)（AIOT）–下一個(gè)技術(shù)風(fēng)口

我們現(xiàn)在身邊越來越多的硬件設(shè)備正在被嵌入芯片、軟件，從而實(shí)現(xiàn)更多的功能和更緊密的聯(lián)系。 物聯(lián)網(wǎng)其實(shí)是借助互聯(lián)網(wǎng)的力量，實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)。如果說互聯(lián)網(wǎng)是聯(lián)系你我，讓信息的交換更加自如，物聯(lián)網(wǎng)是讓人體自身、身邊的各種自身、人所處的環(huán)境的各種鏈接，**互聯(lián)網(wǎng)鏈接了信息，物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的趨勢(shì)，鏈接了整個(gè)物質(zhì)世界。**現(xiàn)在華為、騰訊、小米、阿里等巨頭公司都紛紛加入物聯(lián)網(wǎng)的浪潮中。

物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)

物聯(lián)網(wǎng)涉及的知識(shí)面非常廣，包括通訊技術(shù)、嵌入式、人工智能、大數(shù)據(jù)，所以學(xué)起來的層次多、范圍大、分工比較細(xì)。物聯(lián)網(wǎng)從整個(gè)體系可以分為三個(gè)層：設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。

一.設(shè)備層–硬件設(shè)備

設(shè)備組件有傳感器，比如測量溫度、濕度、光照強(qiáng)度等參數(shù)的設(shè)備；也有執(zhí)行器，比如控制電路通斷的繼電器、實(shí)現(xiàn)物體移動(dòng)的馬達(dá)等。
物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，不僅涉及傳統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)，而且也需要考慮通信技術(shù)，比如 Wi-Fi、藍(lán)牙和蜂窩網(wǎng)絡(luò)等。

二.網(wǎng)絡(luò)層–設(shè)備與物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的通信協(xié)議。

物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)通信仍然是基于互聯(lián)網(wǎng)的，所以底層還是 TCP/IP 協(xié)議。應(yīng)用中需要了解、掌握一些具體的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，比如 HTTP、MQTT 和 AMQP 等。在做物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候，得明確這些那些場景適合使用哪些協(xié)議。

三.應(yīng)用層–實(shí)現(xiàn)具體業(yè)務(wù)邏輯的地方。

除了像普通互聯(lián)網(wǎng)后臺(tái)一樣，要面對(duì)服務(wù)器框架、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、消息隊(duì)列等問題外，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)首先需要處理的就是海量的數(shù)據(jù)。這又可以分為三個(gè)方面：
1.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，比如 NoSQL 數(shù)據(jù)庫和時(shí)序數(shù)據(jù)庫的選擇。
2.數(shù)據(jù)處理，比如 Spark、Flink 等大數(shù)據(jù)處理框架的不同特點(diǎn)，批處理和流處理的適用場景等。
3.數(shù)據(jù)分析，如各類機(jī)器學(xué)習(xí)算法，甚至 AI 的應(yīng)用。

設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層這三個(gè)層面的知識(shí)，都是你在設(shè)計(jì)和實(shí)施一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的過程中需要掌握的。另外，現(xiàn)在數(shù)據(jù)隱私和系統(tǒng)安全越來越重要，它們貫穿系統(tǒng)的整個(gè)生命周期，也是需要你通盤考慮的事情。我提供了一個(gè)知識(shí)體系圖，供你隨時(shí)查看。

AIOT和我們的熱門的領(lǐng)域是什么樣的關(guān)系？

當(dāng)下有很多的熱門領(lǐng)域，就算沒有學(xué)過你也一定聽過，比如說互聯(lián)網(wǎng)，傳感器，5G，云計(jì)算，大數(shù)據(jù)，人工智能，智能家居等等。

1. 物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)有什么關(guān)系？

互聯(lián)網(wǎng)是連接人，連接人與信息。人和信息的關(guān)系就像下面這張圖所展示的：

那么，物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)相比，最本質(zhì)的區(qū)別是什么呢？答案就是，設(shè)備（物）成了另一個(gè)重要的參與主體。設(shè)備跟人一樣，也是信息的生產(chǎn)者和消費(fèi)者。
這種情況下，人、信息和設(shè)備的關(guān)系可以參見下圖：

物聯(lián)網(wǎng)是通過現(xiàn)實(shí)的一套設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，通過互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)交ヂ?lián)網(wǎng)的云服務(wù)器上經(jīng)過一系列的處理轉(zhuǎn)化成強(qiáng)大的生產(chǎn)力。信息的交換從人到人，擴(kuò)展成了人、物和環(huán)境。
所以，物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)并不是完全割裂的，物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和延伸。

2. 物聯(lián)網(wǎng)和傳感器有什么關(guān)系？

物聯(lián)網(wǎng)有個(gè)十分重要的基礎(chǔ)–傳感器，傳感器可以記錄出周圍重要的數(shù)據(jù)。物聯(lián)網(wǎng)是傳感器網(wǎng)絡(luò)，把各種傳感器設(shè)備接入互聯(lián)網(wǎng)，組成了基本的物聯(lián)網(wǎng)。同時(shí)物聯(lián)網(wǎng)也不只是通過傳感器設(shè)備監(jiān)測數(shù)據(jù)那么簡單了，而是已經(jīng)發(fā)展到了設(shè)備反向控制物質(zhì)的階段。比如，我在下班的路上就可以通過手機(jī)，提前打開電飯煲開始熬粥；打開熱水器，進(jìn)門前為我準(zhǔn)備好熱水。

3. 物聯(lián)網(wǎng)和 5G 有什么關(guān)系？

除了剛才說的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，還有一種網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)也對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展有非常重要的意義，那就是 5G。提到 5G，你可能首先想到的是網(wǎng)速快，其實(shí)這只是一方面。實(shí)際上，5G 被分為 3 個(gè)主要應(yīng)用場景，分別對(duì)應(yīng) eMBB、uRLLC 和 mMTC 3 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：

eMBB 用于我們?nèi)粘５氖謾C(jī)移動(dòng)通信，網(wǎng)絡(luò)傳輸速率高主要就是指這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。
uRLLC 應(yīng)用的場景是無人駕駛、遠(yuǎn)程手術(shù)等，所以強(qiáng)調(diào)的是極低時(shí)延，而且是穩(wěn)定的時(shí)延和速率。
mMTC 可以支持大規(guī)模設(shè)備的連接上網(wǎng)，適合智能門鎖、煙感傳感器、路燈等低速率、低成本、低功耗的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。

4. 物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算有什么關(guān)系？

除了 5G，還有一個(gè)經(jīng)常被提到的概念，那就是云計(jì)算。
云計(jì)算廠商都有各自的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，而且不遺余力地推動(dòng)著物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備廠商和解決方案企業(yè)作為合作伙伴加入它們自己的平臺(tái)。
因?yàn)樵朴?jì)算廠商可以把控的地方主要是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的平臺(tái)接入，還有數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和處理。對(duì)于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和處理，云計(jì)算廠商會(huì)提供基于分布式系統(tǒng)的高性能、可伸縮的大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)產(chǎn)品，還有各種數(shù)據(jù)處理產(chǎn)品，甚至人工智能算法平臺(tái)等等。

5. 物聯(lián)網(wǎng)和智能家居有什么關(guān)系？

隨著云計(jì)算的發(fā)展，平臺(tái)對(duì)海量數(shù)據(jù)的處理能力大幅提升。也許你在生活中最直接的感受就是，智能家居設(shè)備的功能越來越多，響應(yīng)速度也越來越快。
我們想一想那些知名家電品牌，比如西門子、海爾、格力等等，就知道家電向來是個(gè)大產(chǎn)業(yè)紛紛入場。而手機(jī)廠商、互聯(lián)網(wǎng)巨頭和創(chuàng)業(yè)公司當(dāng)然也看到了這個(gè)機(jī)會(huì)，因此一擁而上，使智能家居成為物聯(lián)網(wǎng)中發(fā)展迅猛的行業(yè)。這樣一來，一個(gè)正常價(jià)格在 500 元左右的智能音箱，在互聯(lián)網(wǎng)流行的補(bǔ)貼大戰(zhàn)下，只需要一兩百元也不奇怪。
物聯(lián)網(wǎng)不只有智能家居這一個(gè)主流應(yīng)用。除了智能家居，工業(yè)制造中的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用因?yàn)榭梢灾苯犹岣咝?、降低人工成?#xff0c;市場規(guī)模逐年增長。尤其大熱的工業(yè) 4.0，更是推動(dòng)了整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。另外，還有農(nóng)業(yè)，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，農(nóng)業(yè)正在改變勞動(dòng)力密集、靠經(jīng)驗(yàn)等缺點(diǎn)，從而提高產(chǎn)量、解放人力。

–學(xué)習(xí)筆記總結(jié)自“物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)實(shí)戰(zhàn)”–郭朝斌
本筆記只用于學(xué)習(xí)交流，請(qǐng)不要用于商業(yè)用途

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的物联网（AIOT）--下一个技术风口的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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