物聯網邏輯體系

最初的物聯網只是簡單地連接和傳輸，隨著架構越來越成熟、數據處理變得越來越繁重，漸漸地出現了“邊緣計算”、“云邊協同”這些技術詞，也將物聯網劃分成了由云、管、端組成的邏輯體系，云上負責處理數據，管道負責傳輸，端處是不同的物和物或物和人，呈現數據以及交互。按照此邏輯體系可以將物聯網劃分為四個層次：

· 應用層：負責數據呈現以及客戶交互

· 平臺層：一般是云技術平臺，負責設備通信管理、數據存儲、業務規劃等

· 網絡層：也叫傳輸層，負責終端接入和數據傳輸

· 感知層：也就是傳感器、視頻監控負責信息收集和信號處理

如果按照垂直行業領域劃分的話，物聯網領域可以分為四大塊：公共事業物聯網、車聯網、工業物聯網、智慧家庭物聯網。不同垂直行業由于場景和成本的不同，采用的物聯網通信技術不一樣。

物聯網中的通信技術有哪些？

物聯網的通信技術分為有線通信技術和無線通信技術。

1.有線通信技術

有線通信技術有以太網、RS-232、RS-485、M-Bus、PLC等，有線通信穩定性強，可靠性高。但是受限于媒介。

以太網：一種計算機局域網技術?，F有局域網采用的最通用的通信協議標準，另外又細分為標準以太網、快速以太網、10G以太網。在智慧家庭物聯網中，家庭路由器寬帶技術涉及以太網技術。

兩個通訊接口：RS-232（個人計算的接口之一，一般計算機都有兩組。在監控和控制系統應用中得到普遍的應用）和RS-485（為了解決RS-232這種接口可以實現點對點通信但是不能聯網的問題而發展起來的），區別在于前一個采用不平衡傳輸方式，即單端傳輸，而后者實現平衡傳輸，即差分傳輸方式。傳輸距離上前者只能有20米，后者可以有幾十到上千米。通信數量上，前者只能一對一，后者可以同時連接128個收發器。

M-Bus：全稱Meter Bus，遠程抄表系統，是一種用戶非電力戶用儀表傳輸的歐洲總線標準，專門為消耗測量儀器和計數器傳送信息的數據總線設計。滿足了遠程供電或電子供電要求，可以在幾公里的線路上連接幾百個設備。

PLC：電力線通信?；陔娋€傳播，應用場景多種多樣，除了抄表（工業網關），還可以應用于家庭PC端之間的傳統數據處理設備、家庭安全方面。

2.無線通信技術

無線通信技術現在發展的比有線通信技術稍微廣泛些，無線通信技術主要分為兩大類有：蜂窩移動通信技術（2/3/4G）、短距離無線通信技術（藍牙、WIFI、ZigBee、Zwave）

蜂窩移動通信：2/3/4/5G。目前的共享單車、POS機、ATM機等都是通過GPRS（2G）技術，因為2G技術成本較低，并且傳輸速率在以上場景已經滿足基本需求。

短距離無線通信技術：藍牙、WIFI、ZigBee、Z-WAVE等。

——藍牙：最初是作為RS-232的替換方案而出現的。藍牙的容量大，適合近距離傳輸大文件，傳輸距離為10厘米到10米，最高傳輸速率1MPS。藍牙速率快、低功耗、并且安全性高，但是網絡節點少，不適合多點布控。

——WIFI：允許電子設備連接到無線局域網（WLAN）的技術，通常使用2.4G UHF或 5G SHF ISM的射頻頻段。WIFI的覆蓋范圍廣，數據傳輸速率快，但是傳輸安全性不好，穩定性差，并且功耗略高。

——ZigBee：ZigBee是短距無線通信技術中目前應用較多的一項技術，基于IEEE802.15.4標準的低功耗局域網協議，與蜂窩移動通信不同的是，它廣泛應用于工業和智慧家庭領域，簡單，使用方便，工作可靠，成本價值低。移動通信網主要是為語音通信而建立的，建議一個基站需要壹佰萬元人民幣。而建立一個ZigBee基站只需要一千元人民幣。每個ZigBee網絡節點不僅本身可以作為監控對象（例如，其網絡節點所連接的傳感器直接進行數據采集和監控），還可以自動中轉別的網絡節點傳過來的數據資料。ZigBee適合較短距離傳輸，功耗低，數據速率要也較低。另外，雖然ZigBee在點對點傳輸距離達到幾百米，但是適合在比較空曠的場景使用，不適合智能停車場景，在停車的場景中大型車輛會大大的衰弱信號。而且ZigBee對于不同芯片兼容性較差，網絡較靈活，不易維護。

——Zwave：一種新興的基于射頻的、低成本、低功耗、高可靠的短距離無線通信技術。應用于智能家居、照明控制、智能抄表、防盜系統等應用，在室內可達到幾十米，在室外可達到幾百米。缺點是速率較低，芯片標準不開放。

隨著物聯網的發展，后面有了算是專門針對物聯網傳輸的萬物互聯的LPWA技術：LPWA（低功耗廣域網）通信技術應運而生，是物聯網產業發展的一個新機遇。他解決了傳統網絡不能應對一些物聯網場景的通信問題，LPWA技術中有三種方式：SigFox、LoRa、NB-IOT。

——SigFox：無線物聯網專用技術，使用UNB（超窄帶）技術，低功耗，低成本，傳輸功耗水平非常低，卻還能維持一個穩定的數據連接，通常傳輸速率只有100bps。

——LoRa：基于開源的MAC層協議的低功耗廣域網標準，超遠距離無線傳輸方案，長電池壽命，大容量。

——NB-IOT：構建于蜂窩通信的窄帶物聯網，只消耗大約180KHZ的帶寬，可直接部署于GAM網絡、UMTS網絡、LTE網絡以降低部署成本，實現平滑升級。聚焦于低功耗廣域網市場，覆蓋廣、連接多、速率低、成本低、功耗低、價格優的特點，可用于遠程抄表、資產追蹤、只能停車、智慧農業等。

人們常說的IOT平臺是指什么？

首先看看物聯網產業在發展過程中遇見了哪些挑戰？

1、新業務上線周期長。IOT廠家上線的終端只能接入自己的平臺，并且應用碎片化嚴重

2、終端傳感器廠家多，使用的通信協議多，標準不統一，集成困難

3、網絡連接復雜。物聯網環境復雜，網絡類型多，廠家開發終端需要適配很多協議，廠家進入物聯網領域的門檻較高

而發展物聯網，就需要一個能力開放，安全可靠的平臺做解耦和支撐，統一標準，統一接入，促進物聯網行業的發展。這也就使得IoT（Internet of things（IoT））平臺的誕生。IOT連接平臺的作用分為兩塊，一是終端接入解耦，開放的終端接入，降低廠家終端開發成本；第二是能力開放，開放的終端業務應用擴展，提供統一的API接口方便廠家開發應用。

關于物聯網連接管理平臺，有兩個重要的協議：MQTT和CoAP，另外還有相類似的HTTP，平臺向下會提供這三個接口，便于終端設備適配接入。

MQTT：消息隊列遙測傳輸，基于IP/TCP，是IBM開發的一個即時通訊協議。優點：協議簡單、輕量級、消息可以短至2個字節，對終端的硬件配置要求低，適用于CPU等硬件資源有限的場合，有助于降低終端成本。目前廣泛應用于智慧家庭解決方案。

CoAP：受限制的應用協議。專門為資源受限制的設備通信，如傳感器節點、NB-IoT/LoRa網絡設計。從HTTP協議發展而來，也是采用請求、響應的工作模式。在傳輸層使用UDP協議，有消息重傳機制。

兩種協議的對比：

物聯網平臺主要分為四大類型：

設備管理平臺：設備管家，負責硬件設備的接入、數據的收集、設備狀態的監控和維護連接管理平臺：負責SIM卡生命周期管理、狀態監控、故障診斷等，目前是jasper和愛立信兩家基本壟斷了全球主要的運營商的物聯網

應用使能平臺：快速開發和部署IOT應用，使得最終的客戶面向于給企業用戶提供解決方案的開發商：

業務分析平臺：做業務分析和處理，負責數據的集合、處理和分析。