物联网设备通信

一、物联网发展史

1、物联网 = 互联网 + 物

物联网定义

• 把所有物品通过信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别、运作与管理功能的网络

互联网本质上已经实现了人与人、人与信息的连接，接下来就是人与人本身、人与物的连接了。看目前的发展趋势，我们也能很清楚的知道，物联网是互联网发展的必然趋势。这种万物互联的愿景和趋势，无疑会深刻改变我们的生活。

物联网发展趋势必然和互联网一样，会迅速到达一个最高点，然后进入泡沫期，最终趋于稳定成熟期，所以在什么时候入场，这个决策很重要。现在的物联网基本都是通过人去操作，极少部分是通过物识别人。

物联网的趋势大概率就是物识人到物识物。例如最近阿里云在爱玛电动车上实施的无感解锁方案，对骑行体验是颠覆性的。

二、物联网三层架构

第一层是设备层，对应各种物联网硬件设备，主要关注的是通信技术

第二层是网络层，主要关注的是设备与物联网平台的通信协议，底层依旧是TCP/IP协议，对于物联网开发人员，这块需要了解HTTP、MQTT、AMQP等网络协议，知道它们的适用场景

第三层是应用层，基本就是对应业务逻辑，和一般APP开发没有多大区别，唯一的区别就是物联网行业，海量数据处理是必须的，包括其中的数据分析以及AI在其中的落地。

三、物联网通信技术

在某种可到通信的媒介下，使用一种可控的协议，使终端与硬件设备端交换数据。

关键字：通信媒介、传输协议、交换数据。

• 物理层(真实媒介)：蓝牙、红外、声波、WiFi、网口、串口等

• 传输层协议：TCP UDP

• 应用层协议：ModBus、MQTT、私有协议等

• 交换数据（透传）：业务类数据交互（在协议体内）

四、物联网网关，边缘计算是否很重要

1、网关

并不是所有物联网设备都能直接接入互联网，直接和云平台通信的，例如传感器。这个时候网关的作用就体现了

或者例如冷库，冷库环境很复杂，库房内部的蜂窝网络信号一般都很差，因为要增强保温性能，墙壁势必做的很厚，而且库房一般位于郊区，所以设备在这个环境下，直接连接蜂窝网络有点不现实，一般都通过在稳定网络信号的地方部署物联网网关，让设备间接联网。

网关通信示意图

网关中一般会存储和设备的配置信息，防止因网络临时故障导致设备数据丢失。还有安全性相关，例如本地身份认证、数据加密传输，网关还能接入运营商专网接入。

2、边缘计算

因为海量设备入网，数据处理是一个急需解决的问题，如果都给云平台去处理，那么云平台挑战很大，毕竟要考虑到网络延迟和带宽等的影响。而且有些数据是机密的，上传到云平台会给用户带来很大的风险。

所以，现在行业内已经开始尝试将云平台上的部分计算服务，下沉到靠近数据发生地的“边缘设备”上进行，这就是边缘计算的由来，而物联网网关是边缘计算中最轻量级的解决方案的关键。

需要考虑的点

• 安全、隐私

• 自治能力。当网关与云平台的通信中断时，这种情况不应该影响网关处理数据的计算任务，和对物联网设备的管理