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物联网的核心技术有哪些?物联网发展的主要难题是什么?

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Nuomo 核心会员 用户来自于: 北京市
2026-01-12 03:39
回答看了一圈,大家所说的无非是些边边角角的小问题,物联网发展的真正瓶颈居然没人提,可能是时间过去太久了= = 所谓的RFID,WSN,WSAN都已经是过时的东西了,甚至于物联网这个名词,也已经过时了,现在叫做,人机物融合网络,听着好装逼 可以关注专栏,物联网科研笔记,大家一起交流 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 物联网面临最大的共性问题包括设备以及数据的异构问题(heterogeneous),情景感知(context-aware),资源受限(resource-constrained)以及分布式(distributed)等等。 这些问题尚没有很好地解决方案,目前学术界及工业界对物联网的研究热点,就是形成一个规范的,完善的物联网中间件(IoT Middleware)框架体系。 对于IoT Middleware当前主要有一下几个研究方向,有想了解的可以google一下相应的paper: 1) event-based 2) service-oriented 3) VM-based 4) agent-based 5) tuple-spaces 6) database-oriented 另外,大规模实时数据流的情景感知计算也是物联网中间件研究的热点。情景感知又包括:context的获取,context的建模,context的推理,context的分发,四个循环的生命周期。 context的获取会涉及physical sensor, virtual sensor, logic sensor的数据获取,会涉及bluetooh, zigbee, usb这种底层通讯协议,也会涉及http, sip这些高层的应用层协议,也可能会涉及mqtt, xmpp这类实时通讯协议。总之,对通信方面你需要相当了解。 context的建模现在的话markup based,object based, ontology based的较多,确实语义的表达能力是很强,缺点是或多或少在推理能力或者推理速度有这样那样的问题。 context推理的话,你需要考虑实时性等等,有监督无监督的都有,模糊逻辑或者单纯的规则策略,最多的就是在ontology的模型基础上直接进行推理。 context分发则是向订阅该context的不同对象分发context,然后这些对象又会重新对sensor产生影响,这样就形成一个context生命周期的闭环。这主要涉及到的就是诸如服务发现及订阅发布等方法。 ps: 不要私信我各种硬件啊 设备啊 的问题,我是CS在读系统博士,硬件方向的各种问题我并不了解。
瑞瑞哥 核心会员 用户来自于: 北京市
2026-01-12 04:10
我认为,物联网的核心技术还是在云端。不在上面同学所说的硬件方面。 简单来说,云计算就是实现物联网的技术核心。自2006年8月9日,Google首席执行官埃里克·施密特(EricSchmidt)在世界搜索引擎大会(SES San Jose 2006)上首次提出“云计算”(Cloud Computing)的概念后,这一理念迅速在全球升温:一些人把它奉为圭臬,认为它是未来的趋势,搞技术时句句离不开云端;而另一些人则觉得云计算了无新意,只不过是另一个不实的夸大宣传,贩卖概念的手段而已。 但在我看来,其实这两种人都妥妥的没有真正理解云计算的概念,其实云端仅仅只是一种工具,我们在对于云计算的认识上,不应该将重点放在云端是什么的问题上,而是应该更多的了解在这样一个半未知的市场中,到底是谁要用云端,云端又可以为他们解决什么样的问题。 详细说来,云计算实际上是一个非常大的概念,如果你度娘一下“云计算”就会发现,上到IBM、阿里,下到普通的邮件系统,全都或多或少的涉及到了云计算的内容。那么在如此鱼龙混杂的前提背景下,到底什么才是能够准确定义物联网云服务中的“云”呢? 我选择以服务的角度为大家解读,一般情况下,云计算分为三级,这与以太网有七层的概念相似。云计算分为IaaS(基础设施服务)、PaaS(平台服务)和SaaS(软件服务)三级。 那么这种基于IaaS之上的PaaS到底可以为上层做服务的SaaS提供什么样的平台工具呢?为了解答这个问题,我们首先要明白物联网云平台所能提供的功能是什么,与其他平台相比,它的优势又是什么: 一 承载在专业的IaaS之上,为用户提供可靠的传输、存储和便捷的扩展性,而且用户数据采用集群备份,丢失的概率低于0.1%; 二 为上层做SaaS的客户提供API接口,用户只需绑定ID和key,即可完成设备与云存储的链接和Web Service端与应用之间的数据处理; 三 保证上传数据的时间按照应用调整,也可以按照应用的场景调整通信的协议引擎,比如Https、Socket、MQTT、CoAP等;(在以后的文章中,小编会专门介绍物联网的协议引擎) 四 在保证数据的展现上,提供图形化和可视化的接口,用户可自由定义; 五 保证Dashboard的后台管理,做到可管、可控。要知道企业最担心的就是设备出去了,突然出了问题却还不知道设备在哪里,需要解决怎样的设备问题。这会造成额外的运营成本,同时也失去了物联网提高效率的意义。
TUV莱茵 核心会员 用户来自于: 北京市
2026-01-12 03:41
物联网概念始于1998 年,它的愿景是生活中所有装置,都能通过网络传递信息(M2M), 触发装置的侦测、识别、反应或控制等等行为。物联网被公认为是后移动时代的下一个杀手级应用,具有广阔的市场和应用前景。 目前的物联网四大核心技术包含RFID射频识别、传感器、云计算、网络通讯。其中仅网络通讯就包含多种重要的技术。这里就通讯相关技术及目前执行的标准、现阶段全球物联网装置规模、以及目前主要国家联网政策等几个方面,为大家详细介绍一下。

德国莱茵TÜV(以下简称“TÜV莱茵”)是国际专业的第三方检验机构,自1872年成立以来,始终致力于解决人类、环境和科技互动过程中出现的挑战,提供安全、可持续的解决方案。同时在Bluetooth、zigbee、DALI、KNX通讯技术认证上,TÜV莱茵通讯实验室在台湾有多项第一且唯一的记录。

一、物联网通讯技术 1.低功耗广域网Low-Power Wide-Area Network (LPWAN) 低功耗广域网LPWAN是针对物联网应用中低功耗(5 ~ 10年电池寿命)、远距离(1 ~ 20公里传输距离)、低带宽的需求所开发出来的无线通讯技术。下面提到的LoRaWANTM、Sigfox、Wi-SUN均属于这类使用1GHz以下的LPWAN技术: ▪ LoRaWANTM 下面这张图,可以了解到LoRa的调制技术会根据不同区域(国家)所允许使用的频段(ISM band),搭配LoRaWANTM的MAC层协议作为网络内装置之间彼此沟通的依据。 本回答中配图均来自于TÜV莱茵 LoRaWANTM的网络架构采用的是星状网络的架构,比起一般的网状(Mesh)网络架构实现起来会简单许多。 ​ ​ LoRaWANTM网络主要的角色有终节点(End Node)、 网关(Concentrator/Gateway)与网络服务器(Network Server)这几类的装置型态,网络中以End Node这类的角色数量最多,在LPWAN的应用中,类似这样的装置主要为传感器(Sensor)类的产品,数据传输大多以上行的路径,经过Gateway传递到Network Server中,再由Network Server传到对应的应用服务器(Application Server)。 ​ ▪ Sigfox Sigfox无线通信技术也是类似于LoRaWANTM Star网络架构,是架构在Sub-1GHz ISM工科医频段上的LPWAN通讯协议,不过其推广方式与商业模式与其他开放的通讯协议有很大的不同:Sigfox提供一条龙式的服务,从终端产品开发/模块的选择、网络基站的建置,一直到上层云端的建构,都由Sigfox负责,使用者只需要利用Sigfox的云端服务平台,便可以联机到物联网终端。 数据源: Sigfox、德国莱茵TÜV ▪ Wi-SUN Wi-SUN是基于IEEE 802.15.4g与IPV6的标准,工作频段为Sub-1GHz的无线技术。主要的特色有高安全性、网络部属与管理容易(MESH网状网络)、低耗电、低成本等特点。目前应用范围为电表(AMI, Advanced Metering Infrastructure)、 能源管理、农业、智能家居与智能城市等应用。 2.短距离无线传输技术 ▪ Bluetooth® 蓝牙® 蓝牙®无线技术是一项短距离通讯技术,它将逐步取代连接行动和/或固定装置的线缆,同时保证高标准的安全性,其主要特点是稳定可靠、耗电量少和成本低廉。 ​ ▪ zigbee zigbee无线技术主要的特点在于提供稳定的网状网络(Mesh Network)。有别于其他的通讯协议,zigbee也提供了应用层(Application Layer)相关的规范(Profile),让产品开发商所开发出来的产品彼此间可以互相交换信息,达到万物互连的目的。 ​ ▪ Thread Thread 是另一个类似zigbee的无线技术,也是基于IEEE802.15.4 PHY/MAC所开发出来的网络层通讯协议,主要应用范围为智能家居。 由上图可以得知Thread Group只针对Network层来订定相关的通讯协议,让使用者自行选择应用层的协议,和Wi-Fi一样,用户利用Wi-Fi网络传递数据,数据内容则由上层应用层决定(例如Line、Facebook、Web contents等)。 3.其他通讯技术 ▪ MirrorLink MirrorLink实现了车联网概念。Mirrorlink由智能手机厂商(如:HTC)、汽车制造商(如:戴姆勒)和系统供货商(如:先锋)组成。当具备MirrorLink功能的智能手机连接到具备MirrorLink功能的车辆时,即可在开车时轻松使用导航、音乐及各种手机应用程序。MirrorLink是汽车与智能手机连接的主导标准,也是目前汽车及智能手机连接应用最为普及的方式。 ▪ DALI DALI是一项国际标准,若所有制造商都提供符合DALI标准的照明控制装置,建筑师就可以结合多个制造商的照明解决方案,使用不同的照明场景,从而改变建筑物的空间或区域。 ​ ▪ KNX KNX能够控制家庭和大楼中的所有应用程序,包括照明和开关控制的各种安全系统、通风、空调、家用电器和其他设备。KNX作为欧洲( CENELEC EN 50090和CEN EN 13321-1 )和国际标准(ISO / IEC 14543-3 ),已投入市场超过23年,有近7000个 KNX认证产品收录在他们的目录中,并与120多个国家达成合作伙伴关系协议。 ​ 二、全球物联网装置规模 依据国际研研究机构Gartne预估,至2017年全球联网装置量可达84亿个,相较于2016年提高31%,2020年全球物联网装置量预计可达204亿个。同时Gartne还估计,2017年终端装置及服务市场将达到2兆美元。 三、主要国家物联网政策 ▪ 美国
  • 主要计划:智慧城市计划( Smart Cities Initiative),美国白宮于2015年9月宣布将投入超过1.6亿美元于该计划中。
  • 推动政策:美国运输部推出“智慧城市挑战方案”,以及政府部门通过PPP模式与个人、创新企业、非营利组织合作再以大数据分析等新工具共同发展针对都市相关问题的解决方案。
▪ 欧洲
  • 主要计划:Horizon2020计划为欧盟近年来提出的研发框架计划,主要聚焦于三大战略领域:卓越科学(Excellent Science)、产业领导力( Industrial Leadership)和社会挑战( Societal Challenges)。
  • 推动政策:2015年3月成立物联网创新联盟(AIOT),并发起物联网欧洲洲平台(IoT-EPl),通关过与利害关系人(如 Bosch, Philips等公司)相互合作,形成欧洲物联网生态系统。
▪ 日本
  • 主要计划:日本再兴战略,日本经济再生本部于2016年6月提出,以总和科学技术创新会议( Council for Science Technology and Innovation,CSTI)为中心,并与产业界一同拟定相关政策,实现2021年GDP总额超过600兆日圆的目标。
  • 推动政策:建立超智慧社会服务平台,往“高度道路交通系统”、“能源系统价值链”、“产品制造系统”三大方向发展,并有效推动“官民资料活用推进基本计划”。
▪ 中国
  • 主要计划:“互联网+”行动指导意见,2015年7月发布,拟定未来10年“互联网+”相关行动方针,短期(2018年)达到实体网路经济协同互动发展,中长期(2025年)完善产业生态体系。
  • 推动政策:设立国家物联网标准专家委员会、国家物联网基础标准工作组以快速推动物联网。2015年3月修订“外商投资产业指导目录”鼓励该类专案,新增物联网技术开发与应用鼓励国外企业在中国设立物联网研发机构。
以上是物联网核心技术中的通讯技术相关的详细内容,以及目前主要国家物联网发展的大致政策等,想了解更多可以点击:别百度了,这里是物联网通讯标准盘点
William Wang 核心会员 用户来自于: 北京市
2026-01-12 03:33
刚刚整理了麦肯锡8月份的文章,供参考: 《物联网的五个关键问题》

The Internet of Things: Five critical questions published by McKinsey Global Institute, Aug 2015

解释一下,一共采访了八个大牛:

Interviewed People

  1. Joe Ito, director, MIT Media Lab
  2. Dan Kaufman, deputy director, Google, Advanced Technology and Projects
  3. Mike Olson, Cofounder and CSO, Cloudier
  4. Jon Bruner, editor-at-large, O-Reilly Media
  5. Renee DiResta, vice president of business development, Haven
  6. Cory Doctorow, author and blogger at craphound.com
  7. Tim O’Reilly, founder and CEO, O’Reilly Media
  8. Mark Hatch, cofounder and CEO, TechShop

一共提了有代表性的五个问题,其一是应用。主要答案集中在传感、医疗、楼宇、物流等:

Q1: What do you regard as the most interesting use of the Internet of Things?

  • JI: sensors / sense microbial awareness
  • DK: healthcare / personal monitoring
  • MO: medicine / better disease control
  • JB: lighting in building / energy saving
  • RD: logistics / waste management
  • CD: printers, videoconferencing & overhead projectors / better interconnectivity

第二个问题,风险。90%在谈安全和隐私,尤其设计个人和车用。

Q2: What’s the biggest risk associated with the Internet of Things?

  • TO: security / airplane, cars & software
  • JB: security / cars, door lock etc.
  • MH: data privacy / data ownership
  • MO: security / private information
  • CD: security / economic & business harms
  • RD: privacy & security
  • DK: security / personal devices
  • JI: security

第三个问题,驱动点。协同操作、低功耗、网速等。

Q3: What one factor would most accelerate the benefits of the Internet of Things?

  • TO: Interoperability / of personal devices
  • JB: easy operation / easy to dev hardware
  • MO: sensors / spread of networking
  • DK: energy / power these devices up & better energy density
  • MH: large teams working out of major corporation & more efforts

第四个问题,政策。各位从行业标准、法律等角度谈。

Q4: What’s one policy change that would accelerate the benefits of the Internet of Things?

  • JI: open standards & interoperability & non-IP-encumbered technology
  • JB: clarifying rules on drones
  • RD: FCC itself
  • MH: bandwidth / Qualcomm & FCC
  • MO: data-privacy
  • DK: information protection / share in a safe and secure way
  • CD: Digital Copyright Act
  • TO: privacy act / healthcare

最后一个问题,建议。生态圈、创新模式、人才等。

Q5: What’s the one piece advice for a business leader interested in the Internet of Things?

  • RD: identify differentiators / plugging into the ecosystem
  • MO: consider business opportunity and technology
  • JI: engagé start-ups and nontraditional innovators in the space
  • MH: 10% RD for reinvesting internally / lean start-ups
  • DK: question what the fundamental problem in business first
  • CD: don’t bet and being the platform owner
  • JB: Think freely / smart people
  • TO: get hands dirty

张恒 核心会员 用户来自于: 北京市
2026-01-12 04:03
众所周知,物联网开启了“万物互联”的时代。既然是“万物互联”,那么首要还是要解决“物”与“网”的连接问题,所以我认为“连接技术”决定了物联网发展的走向。 为满足物联网设备的连接需求,LPWAN(Low Power Wide Area Network,低功耗广域网)应运而生。 LPWAN 专为低带宽、低功耗、远距离、大量连接的物联网应用而设计。主要分为两类:一类是工作于未授权频谱的LoRa技术;另一类是工作于授权频谱下的NB-IoT。 【授权频段与非授权频段】 (1)相比于NB-IoT,LoRa基于Sub-GHz的频段使其更易以较低功耗远距离通信,可以使用电池供电或者其他能量收集的方式供电; (2)LoRa较低的数据速率也延长了电池寿命和增加了网络的容量; (3)LoRa信号的波长较长决定了它的穿透力与避障能力; (4)LoRa专用网关可以根据现场和客户需求扩展出更多自定义功能,如广告推送,多种网络接入等。 这些技术特点更适合低成本大规模的物联网部署和企业特定专网里工作。LoRa的易于建设和部署,得到越来越多国内公司的关注和跟进。例如国内的老牌数通厂商锐捷网络已开发和研究的多个基于LoRa的解决方案,包括物联网智能抄表应用、物联网智能停车应用、物联网智能井盖监控、物联网智慧路灯监控等不同的业务场景。 LoRaWAN是由LoRa联盟推出的一个低功耗广域网规范。LoRaWAN瞄准了物联网中的一些核心需求--双向通讯。LoRaWAN网络架构是一个典型的星型拓扑结构,在这个网络架构中,LoRa网关是一个透明的中继,连接前端终端设备和后端服务器。然而众多实际应用场景,网络拓扑结构多以网状结构或多级中继组网结构。该规范协议往往无法很好的同时解决通信速率,传输距离,实时性,低功耗,多级组网之间的冲突。 一旦解决了“物”与“网”的链接问题,又将成本控制在能接受的范围内,相信“万物互联”时代才能真正的来临。
周培良 核心会员 用户来自于: 北京市
2026-01-12 04:35
物联网这个领域涉及面太宽 从底层的通信,到云计算,再到大数据,最后应用,无一不是核心技术。 如果要说一家物联网公司在技术上的核心竞争力,我认为并不是在某一个细分领域,而是一种综合能力。

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发布时间
2026-01-12 05:23
更新时间
2026-01-12 05:23
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