如何理解物联网 图文结合透彻解读.doc

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1、如何理解物联网图文结合透彻解读　　从智能手环、智能手表、VR、AR、MR、共享单车再到无人驾驶，物联网将会彻底颠覆我们的生活，正好读到一本《图解物联网》的书，里面用图文的方式把物联网以及相关技术做了个很透彻的解读，特此分享于你。一、理解物联网　　物联网的英语是InternetofThings，缩写为IoT，这里的“物”指的是我们身边一切能与网络相连的物品，并非万事万物，而是特指能够连接互联网的东西，如果衣服，手表，鞋子能够连上网，那就是IoT中所指的物，如果只是蚯蚓，泥土，空气，卫生纸，甚至我正在敲打的键盘（普通键盘

2、），就不能算是物联网中的物。　　随着宽带的普及，能搭载在机器上的超低功耗传感器投入市场，无线通信的进步等，都促使着除了PC，服务器和智能手机等传统连接互联网的设备以外，越来越多各种各样的“物”也开始连接物联网，以汽车、家用电器以及房屋为开端，近年，手表，眼睛等饰品也都连上了互联网。　　我们一定想知道，为什么会有那么多设备要有联网的诉求，它们连上网了又会给用户带来哪些价值呢？　　以前，人们通过让少数昂贵的工业机械通信，来实现对“物”的远程控制（也就是现在离散/流程工业中常用的控制系统），今后，人们将更多地以低廉的价格大

3、量生产面向用户的机器，并让这些机器通信，也正因为应用了从这些“物”中获取的数据，各种各样的服务才如雨后春笋般涌现出来，此外，先进的感测技术的普及实现了人类对现实世界的掌握和预测，通过实时海量地搜集人、物、社会和环境数据，也有望进行新型社会基础设施的构建。　　以下是一个智能家居的案例，可以根据人体状况自动控制环境。　　　　以下是一个楼层环境监控的系统，提升以办公室为主的职场环境的舒适度。　　二、物联网的技术架构　　实现物联网时，物联网服务大体上发挥者两个作用。　　第一是把设备收到的数据保存到数据库，并对采集的数据进行分

4、析。　　第二是向设备发送指令和信息。　　物联网大体上由设备、网络和网关、服务器等构成，如下图所示，下面将分别介绍。　　三、设备-通向现实世界的接口　　物联网设备五花八门，当其结构一般都如下图所示。物联网设备跟普通的机械产品一样，都包含用于检测用户操作和设备周边环境变化的输入设备，提示某些信息或者直接作用于环境的输出设备，以及作为设备的大脑来负责控制机器的微控制器等。　　　　1、微控制器　　MCU是一块控制机器的IC芯片。它能够编写程序，并根据描述的处理读取IO状态，或者向连接上的电路输出特定信号。与PC中的芯片不同之

5、处是，它通常集成度更高，会同时包括CPU，内存和外围电路，如下图所示：　　　　现在大部分电子产品都搭载有微控制器，近些年，32位的微控制器成本逐渐降低，已经开始取代传统的8位单片机了，特别是如今需要将设备接入到网络，对微控制器主板以及编程环境要求也逐渐降低，很多从来没有摸过硬件的开发者，通过连接一些标准的外围I/O设备，很容易做出很多物联网产品。　　比如Arduino主板是一款可以让没有从事过电子仪器设计和制作的人也能马上着手开发的微控制器主板，有着超高的人气，利用其IDE开发环境，和可扩展的大量Shield，只需要

6、花费几十块就能搭建出一个用于连接网络物联网小玩意。　　　　谈到开源硬件，还有一个不得不提。那就是大名鼎鼎的树莓派，它搭载有高性能的ARM处理器，可以直接运行Linux操作系统，同时配有丰富的外设，USB，HDMI，活脱就是一台迷你PC的节奏，售价上要比Ardunio贵一些，但最近国内有很多山寨开发板，什么香蕉派，桔子派，功能详相近，成本更低，非常适合物联网新手学习。　　　　为了狙击ARM在物联网领域的拓展，Intel也不甘示弱，推出了专门针对物联网的Edision开发板，集成了WiFi，蓝牙4.0等多种协议，还兼容A

7、rdunio扩展，安装Python和Node.js和专用的XDKIoTEdison开发套件。　　　　2、输入设备　　为了让设备获取周边情况和用户操作等信息，必须在机器上实现传感器和按钮等元件（电子器件）。　　举个例子，假设有台智能手机，那么这台手机都搭载了什么样的传感器呢？实际上它搭载了触摸屏、按钮、相机、加速度感知器、照相传感器等相当多的感测设备，这些传感设备能帮助我们更详细且精细地掌握周边情况，这在一定程度上决定着机器的性能，所以设备的开发过程中，传感器的选择是非常重要的一步，下表显示了具有代表性的传感器：　　　

8、　　　下表示意了可穿戴设备的典型传感器和特色传感器：　　　　　　每种传感器根据其用途而内置有不同的检测元件，检测元件这种物质的电子特性会根据周围环境的变化而变化，如下图所示：　　　　随着零件的小型化和高性能小型处理器的出现，市场上出现了具备先进能力的传感器，这类传感器能轻松地获取那些原来难以当成数据来处理的信息，这些传感器与其说是零件，不如说是