什么是物联网？

快速追溯互联网作为一个整体是若何演变的，可以帮助我们领会物联网。

互联网最初只是一些少许经过有线毗连的军用和政府计较机。随着时候推移，互联网不竭扩大，全天下数以百万计的人都可以利用，而万维网让任何人都可以公布供公众利用的信息。而无线毗连的快速提高又带来了第二次奔腾式成长。在Wi-Fi和蜂窝通讯技术的成长鞭策下，收集起头缓慢扩大。智能手机和其他联网移动装备使互联网毗连不再受具体的地理位置约束，可以在几近任何地方利用。

而且，已经不止是计较机利用互联网。很多其他范例的装备起头包括简单的计较和联网功用。物联网一词源于21世纪早期，用于描写越来越普遍的联网工具及其用处。2005年，国际电信同盟(ITU)正式确认了这个术语。国际电信同盟将物联网界说为“由毗连到互联网并在需要最少或不需要野生干涉的情况下相互通讯的智能工具组成”。这些工具凡是经过网关毗连到物联网平台，该平台由从传感器、控制器和其他装备收集数据的软件工具和办事组成。

现在，物联网就是将很多分歧范例的工具毗连到互联网，例如传感器、感应式控制器和远程监控装备。按照思科公司的说法，我们毗连到互联网的“物”或工具的数目已跨越全球生齿数，现实上，10年前就跨越了。

图1-1总结了这些变化。在感知和毗连层，该平台将物联网硬件毗连到履行数据处置和存储的收集利用。中心是平台层，用于存储、庇护、处置和分析数据。在终极用户层，它毗连至终极用户利用，经过这些利用监控并解读来自物联网装备的数据，并发送指令，要求装备履行诸如锁好前门或翻开车库门等操纵。

图1-1：物联网的各层。

物联网平台凡是供给以下这些范例的办事：

可顺应：物联网系统可以按照运转条件、用户输入或感知到的信息静态顺应不竭变化的情况。

唯一可肯定身份：每个物联网装备都有一个唯一的身份，比如一个互联网协议(IP)地址。经过这些物联网装备地址，用户可以远程查询、监视和控制装备。

可自动设置：收集合的物联网装备可以自动设置，使很多支持物联网的装备可以相互合作，供给完整的系统功用。

收集集成：物联网装备可集成到物联网收集合，以实现节点、网关和根本设备之间的通讯。

做出明智决议：物联网装备可以做出决议，从而顺应不竭变化的情况条件。

物联网市场和趋向调研

消耗者、企业和政府都在快速采用物联网。首要市场包括家用电子产物（例如电视和其他家庭文娱系统）、家用电器（例如洗衣机和烘干机）、汽车部件和驾驶员接口以及平安系统。物联网还在智能腕表、体能监测器和健康监测器等可穿着装备中发挥侧重要感化。

据研讨技术成长趋向的调研公司暗示，未来看起来加倍光亮。以下的一些猜测可以说明物联网非凡的增加潜力：

Statista估计，到2025年，全球物联网市场估计将增加到1.6万亿美圆。

Frost&Sullivan估计，到2025年，全球前600个聪明城市的国内生产总值(GDP)将占全球国内生产总值的60%。到2025年，聪明城市将代表2万亿美圆的技术市场代价，野生智能(AI)和物联网将成为首要驱动力。

据GrandView Research称，到2025年，医疗物联网估计代价 5343 亿美圆。

据Grand View Research称，到2025年，精准农业（操纵物联网技术尽能够简化每个农业生产流程，并进步其效力）行业估计将代价430亿美圆。

肯定鞭策实现物联网的无线标准

今朝，我们利用多种无线技术标准毗连物联网装备。其中一些是我们熟悉的技术，例如蓝牙、Wi-Fi和Zigbee，另一些则是不太常见的专有处理计划。图1-2总结了当前的状态。按照范围，可以分为三个部分。如图1-2所示，从用户的角度来看，由于利用了多种标准，全部物联网生态系统变得紊乱、难以治理。

物联网产物生产公司凡是按照范围和数据范例来挑选利用的标准。例如，他们能够需要传输媒体内容或传感-控制数据。面临一系列标准技术和专有技术，系统设想职员可以从当挑选最合适优化其终极用户装备性能的技术。但对终极用户来说，一定始终会这么简单。

图1-2：物联网的早期阶段，是一个高度分离的标准生态系统。

方针：互操纵性

互操纵性是指一个产物或系统在当前和未来不受任何限制地与其他产物或系统协同工作的才能。

消耗者希望他们一切的无线家庭装备都能以即插即用的方式停止通讯。他们不希望浪费心力来确认他们想要采办的新物联网装备能否与当前的收集兼容。他们希望采办的无线产物可以自开工作。可是，现在这还不成能。采办可联网的门锁或灯泡是一项复杂工作，由于您需要斟酌它若何与您的其他家庭装备通讯，包括利用Alexa、Google Assistant或Siri的装备。

一些制造商采用无线标准来实现根基毗连，但会增加他们自己的专有处理计划来控制物联网装备并与之交互。可是，这类做法也需要支出价格，出格是对于那些必须履历复杂的采办和安装进程的用户来说，由于他们采办的新装备并不像他们预期的一样，可以轻松融入现有收集。

Matter，前来处理题目

为了帮助进步消耗类产物的互操纵性并下降整体复杂性，Amazon、Apple、Google和Samsung等行业带领企业配合合作，以支持一种名为Matter的新标准。如图1-3所示，假如生态系统利用更少的标准和Matter这样的协议，它会变得更简单。Matter会使物联网装备变得更易于利用，同时同一协议格式Matter还处在成长早期，但它表现了向正确偏向迈出的一步。Matter的整体方针是为互联家居供给即插即用的消耗类物联网装备。它将在互联网协议(IP)之上供给一个层，其中包括一组适用于一切Matter毗连装备的预界说计划。这将使装备可以领会它们正在与什么范例的工具停止通讯，以及这些工具可以做什么。

图1-3：市场中的开放式物联网标准。

例如，恒温器可以同享有关温度微风扇运转的数据。新Matter标准将支持这两种利用，采用一种通用方式与恒温器微风扇通讯。

Matter将支持终端装备或节点，即物联网中的“物”，这些“物”将与很多Wi-Fi收集pod通讯。

Pod安置在收集（例如室第）中的适当位置，而且会自动毗连至主路由器。然后主路由器毗连至互联网。这样便可以消除无线死区，也无需靠近路由器或中继器，从而扩大了收集信号。

综上所述，Matter可将物联网的几个要素融合在一路，例如Wi-Fi、Zigbee、蓝牙和蓝牙低功耗。将这些单个物联网标准集成于一体，有助于物联网进一步进步互操纵性，使全部生态系统轻松实现即插即用。

终极，Matter答应普通的非技术型消耗者随意挑选喜好的物联网装备，不再范围于不支持互操纵的专有生态系统。

超宽带

图1-2还显现了另一种正在兴起的技术，称为超宽带 (UWB)。超宽带普遍用于精准微定位物联网处理计划。它可以在室内和室外精准牢靠地丈量装备间隔和位置，且功耗极低。

超宽带是一种基于IEEE802.15.4a和802.15.4z标准的无线电技术，可以更切确地丈量无线电信号的飞翔时候，从而实现厘米级精度的间隔/位置丈量。它可以供给高达27Mbps的数据通讯才能，仅耗用少少电能，是以装备可以利用钮扣电池持续工作多年，中途无需重新充电或更换。超宽带还供给了一种新的无线平安通讯方式，为各类新型平安买卖形式翻开了大门。

这项技术标准将在智能家居、汽车平安无钥门禁、平安付出处置和产业4.0等范畴开创新的物联网用例。您可以阅读『这个常识不太冷』摸索超宽带技术，进一步领会超宽带技术。

超宽带可以很好地融入物联网生态系统。它平安、正确、由电池供电，合适物联网中的很多利用。虽然超宽带合适很多利用，其中一些还有待摸索，但它最起头是针对感应式门禁、定位办事和点对点利用中的用例。它成为新型智妙手机中的射频(RF)链之一，支持实现智能汽车门禁、平安楼宇门禁和智能家居装备毗连。

不管是小我还是企业，都希望可以实时定位任何工具，不管其巨细若何。对于物联网和智能家居利用，超宽带资产标签比之前利用的蓝牙或Wi-Fi更精准。利用蓝牙和Wi-Fi，经过资产标签只能定位到大致位置，而利用超宽带，可以实现正肯定位。例如，蓝牙标签会显现您的钥匙在房间或客厅的某个地区，但超宽带会显现资产标签或钥匙掉在沙发垫子下面。

超宽带还开启了利用手势的新天下，这意味着语音号令偶然可作为启动利用的第二种挑选。例如，当您进入房间时，灯会自动翻开，大概当您坐到办公桌前时，计较机遇自动开启。超宽带使此类利用成为现实，开启了很多全新的变化性利用案例。为了确保在利用超宽带时连结互操纵性，Fine Ranging(FiRa)同盟将半导体、汽车、根本设备和消耗范畴的50多家公司重新分组，积极努力于肯定协议界说，以保证其互操纵性。是以开辟职员可以将超宽带用于很多新利用，例如增强现实、智能家居利用和移动付出。

5G和Wi-Fi 6/6E

5G和Wi-Fi 6/6E是鞭策物联网提高的两项关键技术，全球各地的企业、室第和城市都在向着无线和有线生态系统数字化迈进。这两项技术将鞭策集成、封装和性能方面实现更猛进步。

Wi-Fi 6供给更快的速度、更大的容量（数据速度和毗连用户或装备两方面）、更低的功耗和更高的平安性。Wi-Fi 6E可以供给Wi-Fi 6的功用和容量（包括更高的性能、更低的提早和更快的数据速度），同时将Wi-Fi扩大至6GHz频段范围。它还供给跨越Wi-Fi 6两倍以上的频谱，额外供给7个非堆叠带宽160MHz信道。这些额外的信道将削减堵塞、进步性能并削减提早。

Wi-Fi6/6E覆盖支持物联网装备（例如智能恒温器和安保摄像头）的小范围收集。与之相比，5G等蜂窝收集为移动装备供给全球收集覆盖。5G和Wi-Fi 6/6E协同感化，帮助物联网发挥其全数潜力。

5G收集经过设置，可以满足多种分歧利用的需求，每种都支持分歧范例的用户装备。这些利用大致可分为三类：

增强型移动宽带(eMMB)

超牢靠的低提早(uRLLC)

大范围机械范例通讯(mMTC)

物联网涵盖mMTC和uRLLC利用。这些5G利用未来将可以支持更多的物联网装备和数据。此外，5G将增加边沿计较的采用，以更快处置操纵点四周的数据，这将为进一步在无线和有线生态系统中推行物联网供给跳板。可是，Wi-Fi是一项未答应频带技术，而蜂窝5G是一项答应频带办事，所以摆设新装备毗连能够需要付出额外用度。

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