物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)：從概念到趨勢，特征全解析

來源：湖北國菱計(jì)算機(jī)科技有限公司-湖北國聯(lián)計(jì)算機(jī)科技有限公司-荊州網(wǎng)站建設(shè)-荊州軟件開發(fā)-政府網(wǎng)站建設(shè)公司 時(shí)間：2025-02-15

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和傳感器技術(shù)的進(jìn)步，如果將自然界的萬物都接入互聯(lián)網(wǎng)，讓傳感器幫助人類采集信息，讓計(jì)算機(jī)代替人類處理信息，生活將會(huì)是多么的便捷呢？這就是物聯(lián)網(wǎng)(IoT)概念的來源。

物聯(lián)網(wǎng)概念

什么是物聯(lián)網(wǎng)？簡而言之，物聯(lián)網(wǎng)就是將現(xiàn)實(shí)世界中的實(shí)體連到互聯(lián)網(wǎng)上，實(shí)現(xiàn)物與物、人與物之間可以很方便地相互溝通。

物聯(lián)網(wǎng)作為新技術(shù)定義千差萬別。一個(gè)普遍被大家接受的定義為：物聯(lián)網(wǎng)是通過使用射頻識(shí)別（RFID）、傳感器、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息采集設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)被認(rèn)為是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后，世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。

那么，物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)有什么關(guān)系呢？眾所周知，互聯(lián)網(wǎng)+商場=天貓，互聯(lián)網(wǎng)+義烏小商品=淘寶，互聯(lián)網(wǎng)+中關(guān)村=中關(guān)村，互聯(lián)網(wǎng)+旅行社=攜程，互聯(lián)網(wǎng)+餐廳=美團(tuán)，互聯(lián)網(wǎng)+出租車=滴滴出行，互聯(lián)網(wǎng)+聊天軟件=騰訊，互聯(lián)網(wǎng)+搜索=百度，互聯(lián)網(wǎng)+直播=斗魚，互聯(lián)網(wǎng)+金融=虛擬貨幣，互聯(lián)網(wǎng)+股權(quán)眾籌=萬眾創(chuàng)新......那么，問題來了，互聯(lián)網(wǎng)+以上所有=？沒錯(cuò)！物聯(lián)網(wǎng)！在這個(gè)崇尚連接的時(shí)代，越來越多的連接正在改變?nèi)藗兊纳?，相?yīng)會(huì)塑造出無數(shù)的商業(yè)機(jī)會(huì)。

物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展歷程

說到物聯(lián)網(wǎng)，大家都不會(huì)覺得陌生。“大、物、云、移”四大金剛里面，物聯(lián)網(wǎng)比互聯(lián)網(wǎng)的誕生時(shí)間還要早。

1、上世紀(jì)60年代，物聯(lián)網(wǎng)以傳感網(wǎng)的身份，被運(yùn)用于軍事領(lǐng)域。

2、80年代左右，隨著TCP/IP技術(shù)和以太網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)，數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的階段。局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)迅速普及，并最終催生了偉大的全球互聯(lián)網(wǎng)。傳感網(wǎng)受上述技術(shù)的影響，也逐漸將自己的數(shù)據(jù)傳輸通道IP化、以太化。與此同時(shí)，伴隨傳感器技術(shù)的飛速進(jìn)步，傳感網(wǎng)開始逐漸從軍事領(lǐng)域，走向工業(yè)及民用領(lǐng)域。

3、1996年，澳大利亞研究機(jī)構(gòu)CSIRO在美國成功申請了無線網(wǎng)技術(shù)的專利，從而將Wi-Fi這一新興事物帶到了我們的面前。不久之后，1998年，藍(lán)牙技術(shù)也出現(xiàn)了。以Wi-Fi和藍(lán)牙為代表的短距離無線通信技術(shù)，很快得到普及和推廣，走進(jìn)我們每個(gè)人的生活。傳感網(wǎng)迅速吸納了這些無線通信技術(shù)，并借此向家庭及商業(yè)應(yīng)用場景延伸。

4、1999年，麻省理工學(xué)院的凱文·阿什頓（Kevin Ashton）教授首次提出物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things）的概念。他也因此被稱為“物聯(lián)網(wǎng)之父”。

5、2003年，美國《技術(shù)評(píng)論》雜志提出，傳感網(wǎng)技術(shù)將是未來改變?nèi)藗兩畹氖蠹夹g(shù)之首。也是從這一年起，英國衛(wèi)報(bào)、科學(xué)美國人和波士頓環(huán)球報(bào)等主流媒體開始使用“物聯(lián)網(wǎng)”這一叫法取代“傳感網(wǎng)”，兩者開始明確劃分界限。

6、2005年11月17日，在突尼斯舉行的信息社會(huì)世界峰會(huì)上，國際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005：物聯(lián)網(wǎng)》。這份報(bào)告，算是從官方層面正式給“物聯(lián)網(wǎng)（IoT）”授予了一個(gè)合法的身份。

7、2021年9月27日，工業(yè)和信息化部、中央網(wǎng)絡(luò)安全和信息化委員會(huì)辦公室、科技部、生態(tài)環(huán)境部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、國家衛(wèi)生健康委員會(huì)、國家能源局等八部委聯(lián)合印發(fā)了《物聯(lián)網(wǎng)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)三年行動(dòng)計(jì)劃（2021-2023年）》（以下簡稱“行動(dòng)計(jì)劃”），再次明確了物聯(lián)網(wǎng)的“新基建”屬性，為業(yè)界大力發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)注入了一針強(qiáng)心劑。

物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢

IoT Analytics在2021年11月發(fā)布《2021年物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用報(bào)告》，報(bào)告認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)市場的高速增長在2022仍將延續(xù)，并有以下6點(diǎn)趨勢：

1、物聯(lián)網(wǎng)正在加速：發(fā)展調(diào)研表示，79%的企業(yè)計(jì)劃未來兩年內(nèi)，至少啟動(dòng)一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目。實(shí)際上，很多大型企業(yè)計(jì)劃在未來兩年內(nèi)，平均投資多達(dá)九種不同的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。42%的企業(yè)表示將會(huì)大量投資能夠提升工廠效率的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，超過五分之一的企業(yè)計(jì)劃投資運(yùn)營中的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)AR應(yīng)用。97%的企業(yè)在嘗試過了工廠效率改善的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用之后，反饋其投資回報(bào)率為正。

2、應(yīng)用聚焦于設(shè)備與運(yùn)營效率提升：從需求的角度分析，企業(yè)對于提升設(shè)備和工廠運(yùn)營效率的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求最為迫切。除此以外，基于物聯(lián)網(wǎng)的工作流程自動(dòng)化應(yīng)用、預(yù)測性維護(hù)的應(yīng)用，也有可能在未來兩年取得不錯(cuò)的增長。推動(dòng)這些應(yīng)用部署的底層邏輯是“升級(jí)改造”，企業(yè)正在不斷連接、優(yōu)化和改造自己的各種設(shè)施。

3、摘到物聯(lián)網(wǎng)果實(shí)的企業(yè)越來越多：2017年思科曾經(jīng)在報(bào)告中提到，60%的物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目均以失敗告終。IoT Analytics分析認(rèn)為目前情況已經(jīng)發(fā)生了反轉(zhuǎn)，通過對1,600個(gè)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目的跟蹤分析，其中79%的投資回報(bào)率為正，98%的企業(yè)得到了積極的投資回報(bào)，摘到了物聯(lián)網(wǎng)的成功之果。

4、領(lǐng)先者和后來者之間的差距正在擴(kuò)大：在人們的潛意識(shí)中可能會(huì)認(rèn)為，后來者可以通過快速復(fù)制前人的成功模式，并縮小企業(yè)之間的差距。但數(shù)據(jù)證明恰恰相反，已經(jīng)在物聯(lián)網(wǎng)投入巨資的企業(yè)仍在不斷增加投資額度，領(lǐng)先者與后來者之間的差距不是縮小了，而是擴(kuò)大了。

5、亞太地區(qū)增速最快：雖然北美和歐洲的物聯(lián)網(wǎng)采用率高于亞太地區(qū)，但是情況正在發(fā)生變化，亞太地區(qū)，尤其是中國，正在迎頭趕超。中國、韓國和越南的企業(yè)越來越關(guān)注其商業(yè)模式的數(shù)字化，并從勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)跨越到高端裝備制造，中國在其中處于領(lǐng)先地位。

6、物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目的復(fù)雜性仍未攻克：物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目的復(fù)雜性仍然是物聯(lián)網(wǎng)廣泛應(yīng)用的主要挑戰(zhàn)。雖然近年來，各種供應(yīng)商為簡化物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用做出了努力，包括開發(fā)即用型的應(yīng)用模板、模塊化組件、零配置設(shè)備連接工具，以及軟件和硬件的按需付費(fèi)模式等，但用戶對于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)復(fù)雜性痛點(diǎn)仍然存在。

總體而言，在2022年我們將看到那些已經(jīng)投入建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目的企業(yè)仍會(huì)加大投資，不斷優(yōu)化和改造各種基礎(chǔ)設(shè)施，尤其是聚焦于設(shè)備與運(yùn)營效率的提升。整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)市場將會(huì)加速發(fā)展，尤其是中國的增速令人矚目。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)特征

那么物聯(lián)網(wǎng)有哪些技術(shù)特征呢？眾所周知，物聯(lián)網(wǎng)可以分為四個(gè)層級(jí)，包括感知層、傳輸層、平臺(tái)層、應(yīng)用層。

感知層是物聯(lián)網(wǎng)的最底層，其主要功能是收集數(shù)據(jù)，通過芯片、傳感器、執(zhí)行器、模組等終端從物理世界中采集信息。

傳輸層是物聯(lián)網(wǎng)的管道，主要負(fù)責(zé)傳輸數(shù)據(jù)，將感知層采集和識(shí)別的信息進(jìn)一步傳輸?shù)狡脚_(tái)層。傳輸層主要應(yīng)用無線傳輸方式，無線傳輸可以分為遠(yuǎn)距傳輸和近距傳輸。

平臺(tái)層負(fù)責(zé)處理數(shù)據(jù)，在物聯(lián)網(wǎng)體系中起到承上啟下的作用，主要將來自感知層的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總、處理和分析，主要包括PaaS平臺(tái)、AI平臺(tái)和其他能力平臺(tái)。

應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)的最頂層，主要基于平臺(tái)層的數(shù)據(jù)解決具體垂直領(lǐng)域的行業(yè)問題，包括安防、物流、交通、家居等領(lǐng)域。

總的來說，物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)特征主要有以下三個(gè)方面：

① 全面感知：利用RFID，傳感器，二維碼等隨時(shí)隨地獲取物體的信息。“感知”是物聯(lián)網(wǎng)的核心，是指對客觀事物的信息直接獲取并進(jìn)行認(rèn)知和理解的過程。人們對于信息獲取的需求促使其不斷研發(fā)新的技術(shù)來獲取感知信息，如傳感器、RFID、定位技術(shù)等。

② 可靠傳遞：通過各種電信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的融合，將物體的信息實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地傳遞出去。數(shù)據(jù)傳遞的穩(wěn)定性和可靠性是保證物—物相連的關(guān)鍵。為了實(shí)現(xiàn)物與物之間信息交互，就必須約定統(tǒng)一的通信協(xié)議。同時(shí)，由于物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，不同的實(shí)體間協(xié)議規(guī)范可能存在差異，需要通過相應(yīng)的軟、硬件進(jìn)行轉(zhuǎn)換，保證物品之間信息的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、傳遞。

③ 智能處理：利用云計(jì)算，模糊識(shí)別等各種智能計(jì)算技術(shù)，對海量的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析和處理，對物體實(shí)施智能化的控制。物聯(lián)網(wǎng)的目的是實(shí)現(xiàn)對各種物品（包括人）進(jìn)行智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理等功能。需要通過云計(jì)算、人工智能等智能計(jì)算技術(shù)，對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析和處理，針對不同的應(yīng)用需求，對物品實(shí)施智能化的控制。

（轉(zhuǎn)載自：佳必安）