什么是物联网？学习物联网需要掌握那些东西？
小爱
科技资讯
2018-12-06

一、什么是物联网

物联网，英文是“Internet Of things”，简称IoT。物联网字面意思，就是物物相连的互联网，所以物联网仍是互联网的一个组成部分。它和互联网的主要区别是：互联网主要角色是人、电脑或移动设备、服务器，而物联网会有很多物品相连。物联网通常被认为是继计算机、互联网后信息产业发展的第三次浪潮。

事实上物联网并不是一个新鲜的概念，早在1990年施乐公司就曾研发过网络可乐贩售机。1999年，美国麻省理工学院（MIT）的Kevin Ash-ton教授首次提出了物联网的概念。

根据国际电信联盟（ITU）的定义，物联网主要解决物品与物品（Thing to Thing，T2T）、人与物品（Human to Thing，H2T）、人与人（Human to Human，H2H）之间的互连。

二、物联网的技术架构

物联网架构可分为三层：感知层、网络层、应用层。

感知层由各种传感器组成，将物体的数据，通过传感器收集后，由网络层传输出去。网络层包含互联网、云端、运营商网络、各种短距离局域网（如ZigBee等）。

应用层是物联网与用户的接口，一般以UI界面的形式展现。

三、物联网感知层关键技术

物品可能是电器（如洗衣机、冰箱）、物体（如门、窗）等。在物联网应用中，物品上有三项关键技术应用（一些非物联网的通用技术不作介绍，如模电、数电、射频、PCB布线等知识）：

  1. 嵌入式系统技术

  2. 传感器技术

  3. 网络连接技术

1. 嵌入式系统技术

目前物联网行业的在嵌入式方面，arm架构是最主要的架构。对于要长期致力于嵌入式开发的同学来讲，arm是必须要学的。入门学习可以从stm32学习板开始，使用keil作为主要的开发工具。学习过程中要完全理解掌握开发板的各种用法、液晶屏和LED屏、数码管的控制使用等。一些常用的通讯，如：RS232、RS485、I2C需要学习掌握。

其它一些单片机，如51系列也可以进行学习，在物联网中也有较多应用。

如果非电子专业的，只是把物联网作为兴趣爱好，那嵌入式的学习可以选择一些简单上手的平台，如Arduino、树霉派等。

2. 传感器技术

物联网技术中，传感器应用极其广泛，学习过程中要把常用的传感器用法完全掌握，如：霍尔传感器、加速度传感器、压力传感器、人体红外感应传感器等。

3. 网络连接技术

不管是做物品端开发，还是服务器、APP等开发，网络连接技术都是必须深入学习。一般专业课都会有以太网、TCP/IP原理讲解，专业课的知识必须掌握，另外要学习一些基于TCP/IP的高级通讯协议，如HTTP协议、MQTT协议。

物联网还有一些专用的通讯协议需要学习，如：

  • Zigbee

  • NFC

  • WiFi

  • GPRS

  • USB

  • NB-IoT

  • RFID

  • 蓝牙

  • Lora

这些通讯协议并不是都要完全学习掌握，根据个人学习精力可以逐步安排学习。在使用开发板学习时，通常都包含这些组件，可以直接进行实验学习。

四、物联网云端开发关键技术

1. 网络后端开发技术

网络后端技术，目前国内流行的主要是Java、PHP、Python等。学习网络后端技术，以Java为例，需要学习掌握以下内容：

  • Java 常用开发框架（SSH、SpringMVC、SpringBoot等）

  • Java Web开发

  • Java 数据库基础操作

  • Java Socket通讯技术（Netty框架等）

  • 分布式开发与负载均衡

  • Java MQTT 服务端技术，有开源系统可以部署使用，以上几条都是基础，这一条是物联网需要的核心技术

2. 网络安全相关技术

  • 防火墙

  • 防重放

  • 防遇权

  • 防伪造

3. 大数据存储与分析技术

由于物联网常常会产生大量的数据，现在大数据的存储与分析在物联网行业得到了普遍的应用。国内大数据通常需要掌握以下技术：

  • 大数据平台的搭建与维护（如Hadoop、HBase、Cassandra等）

  • 大数据分析技术，如Hive、Spark、Storm、Elasticsearch等。

五、物联网移动端开发关键技术

国内现在物联网技术的应用，主要集中在家电物联网、远程抄表类应用，这个过程中移动端往往成为重要的展示设备，如果要学习移动端开发，主要要学习以下技术：

  • 安卓应用程序开发、iOS应用程序开发

  • HTML5 移动端开发，如angularJS、React、Vue等

  • MQTT 通讯协议

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