科技正在以前所未有的方式改變著(zhù)世界。因此，互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域也在不斷擴張。其不再局限于智能手機、筆記本電腦、平板電腦或電腦。在當今時(shí)代，許多設備都是聯(lián)網(wǎng)的，創(chuàng )造了“智能”設備。
眾所周知，物聯(lián)網(wǎng)是我們在日常生活中看到的所有聯(lián)網(wǎng)設備的總稱(chēng)。要了解物聯(lián)網(wǎng)如何創(chuàng )造一個(gè)智能和互聯(lián)的世界，而不僅僅是設備，就得從最基本的開(kāi)始。
一、什么是物聯(lián)網(wǎng)?
物聯(lián)網(wǎng)是指連接到互聯(lián)網(wǎng)上的用于收集和共享信息的物理對象/事物�，F有和潛在的物聯(lián)網(wǎng)設備的范圍是巨大的。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )為物體提供了一個(gè)具有數字存在感的互聯(lián)環(huán)境，并使其能夠與其他物體和人進(jìn)行通信。
物聯(lián)網(wǎng)是數字世界的革命性變革，有可能觸及每個(gè)人的生活。物聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)的變化隨處可見(jiàn)。物聯(lián)網(wǎng)設備的一些示例是智慧城市、智能可穿戴設備、集成供應鏈、智能互聯(lián)家庭、停車(chē)傳感器等等。
物聯(lián)網(wǎng)及其應用的發(fā)展速度非�？臁，F今看到的物聯(lián)網(wǎng)的采用是由多種其他不斷發(fā)展的技術(shù)驅動(dòng)的，如無(wú)線(xiàn)協(xié)議、大數據、低成本微處理器、基于云的Web應用程序，以及最重要的是連接設備的激增。
二、物聯(lián)網(wǎng)的架構
物聯(lián)網(wǎng)架構由傳感器、物理數據、云服務(wù)、通信層、用戶(hù)、物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議、業(yè)務(wù)層、開(kāi)發(fā)人員和執行器組成。由于網(wǎng)絡(luò )對象領(lǐng)域的廣泛，沒(méi)有一個(gè)標準定義的架構被嚴格遵循。
根據不同行業(yè)的要求和需求，開(kāi)發(fā)了多種架構。不過(guò)，物聯(lián)網(wǎng)的構建有一個(gè)基本流程。本文將討論物聯(lián)網(wǎng)架構的主要層，即5階段物聯(lián)網(wǎng)架構。
（一）傳感層
感知層的功能是實(shí)時(shí)識別連接物的物理狀態(tài)變化。因此，傳感器是這一層的主要元素。在傳感器的幫助下，人們可以測量物理環(huán)境、收集數據、識別和定位智能對象，最后將數據發(fā)送到云端進(jìn)行數據分析。
而在執行器的情況下，這個(gè)過(guò)程介入了物理現實(shí)。例如，可以調節室溫或開(kāi)/關(guān)燈。
（二）通信層
通信層處理物聯(lián)網(wǎng)設備之間的消息路由、連接以及云和設備之間的路由。此外，從傳感器采集到的數據直接傳輸到通信層的云和應用層。
消息隊列遙測傳輸(MQTT)、受限應用協(xié)議(CoAP)和輕量級機對機(LwM2M)等協(xié)議有助于連接不同的設備以發(fā)送數據。
（三）云層
云層是所有從傳感器和設備收集的數據傳輸的地方。這一層的功能是存儲、處理和分析數據。此外，云利用數據中心作為中心服務(wù)器，處理邊緣設備產(chǎn)生的數據。
（四）管理層
在管理層，可以借助云管理工具對所有其他層進(jìn)行操作和監控。
（五）應用層
應用層提供許多服務(wù)和應用，包括收集、分析、可視化和數據安全。因此，其高度依賴(lài)于最終用戶(hù)所需的功能。
三、物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議
物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要組成部分。沒(méi)有協(xié)議，設備將毫無(wú)用處。只有物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議才能使物聯(lián)網(wǎng)設備通過(guò)有意義和結構化的方式，交換數據進(jìn)行通信。
物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議確保來(lái)自設備或傳感器的數據被其他網(wǎng)關(guān)/設備/服務(wù)識別。下面是為不同應用程序設計的物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。
（一）受限應用協(xié)議(CoAP)
CoAP是一種應用層協(xié)議，旨在解決基于HTTP的物聯(lián)網(wǎng)系統的需求。其使能力有限的設備能夠以機器對機器的通信方式進(jìn)行連接。
（二）數據分布服務(wù)(DDS)
數據分發(fā)服務(wù)(DDS)是一種通用的點(diǎn)對點(diǎn)通信協(xié)議。使用DDS，可以運行小型設備連接高性能網(wǎng)絡(luò )。其簡(jiǎn)化了部署、降低了復雜性、提高了可靠性。
（三）消息隊列遙測傳輸(MQTT)
MQTT是物聯(lián)網(wǎng)的輕量級數據協(xié)議。MQTT用于遠程位置的低帶寬連接。其使用發(fā)布者-訂閱者模式，絕對適用于需要高效電池和帶寬的小型設備。
（四）可擴展消息傳遞和存在協(xié)議(XMPP)
XMPP是一種輕量級的開(kāi)放標準通信協(xié)議。其專(zhuān)為不同網(wǎng)絡(luò )實(shí)體之間的即時(shí)近實(shí)時(shí)數據交換而設計。
（五）高級消息隊列協(xié)議(AMQP)
AMQP是一個(gè)軟件層，可實(shí)現消息傳遞中間件之間互操作性。通過(guò)AMQP，各種應用程序和系統可以協(xié)同工作。其還創(chuàng )建了工業(yè)規模的標準化消息傳遞。
（六）輕量級M2M(LwM2M)
LwM2M設計用于遠程管理和啟用M2M(機器對機器)服務(wù)。該協(xié)議定義了位于物聯(lián)網(wǎng)設備中的LwM2M的服務(wù)器和客戶(hù)端之間的通信協(xié)議。
（七）傳輸控制協(xié)議(TCP)
TCP是大部分互聯(lián)網(wǎng)連接的主要協(xié)議。TCP將大量數據分解成小的單個(gè)數據包，同時(shí)根據需求重發(fā)和重組數據包，以提供主機對主機通信。
（八）用戶(hù)數據報協(xié)議(UDP)
UDP運行在IP之上，并允許進(jìn)程與進(jìn)程之間的通信。其還提高了TCP上的數據傳輸速率。UDP非常適合需要數據傳輸而不會(huì )丟失的應用程序。
（九）IP
一些物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議使用IPv4，而最近的執行使用IPv6。IP有助于通過(guò)Internet路由流量，并檢測和定位網(wǎng)絡(luò )上的設備。
（十）6LoWPAN
6LoWPAN是網(wǎng)絡(luò )層通信協(xié)議。其最適用于處理能力有限的設備。
（十一）Zigbee
Zigbee是基于IEEE802.15.4的規范。其是為高級通信協(xié)議設計的，用于創(chuàng )建具有低功率和小型數字無(wú)線(xiàn)電的個(gè)人區域網(wǎng)絡(luò )。
四、物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商
既然我們已經(jīng)了解了物聯(lián)網(wǎng)的基本知識，是時(shí)候仔細看看當今市場(chǎng)上可用的頂級物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商了。
（一）AWS IoT Core
AWS IoT Core為聯(lián)網(wǎng)設備(傳感器、嵌入式微控制器、執行器或智能電器)和AWSCloud之間提供雙向和安全的通信。
這允許從多個(gè)設備收集、存儲和解釋遙測數據。還可以構建應用程序，方便用戶(hù)從其平板電腦或手機控制這些設備。
（二）Oracle IoT Cloud
Oracle IoT Cloud是一種基于PaaS云的托管解決方案，通過(guò)將IoT設備連接到云并分析實(shí)時(shí)數據，幫助制定關(guān)鍵的戰略和業(yè)務(wù)決策。
（三）Microsoft Azure IoT
Azure IoT是Microsoft的托管云服務(wù)集合，用于監控、連接和管理數十億IoT設備。Azure提供了構建各種物聯(lián)網(wǎng)解決方案的機會(huì )，以支持業(yè)務(wù)的數字化轉型。
（四）IBM Watson IoT
IBM Watson IoT是一種托管的云托管解決方案，旨在簡(jiǎn)化從IoT設備中獲取重要性的過(guò)程。通過(guò)IBM Watson，可以連接、捕獲、監視、分析、存檔、管理和監控物聯(lián)網(wǎng)設備的使用情況。
其提供了一組IBMCloud服務(wù)，作為一個(gè)IBM管理的SaaS解決方案，用于為物聯(lián)網(wǎng)資產(chǎn)收集和分析數據。
（五）SAP Leonardo IoT
SAP Leonardo IoT結合了創(chuàng )新、技術(shù)和智能應用，利用物聯(lián)網(wǎng)為業(yè)務(wù)帶來(lái)智能。其使組織能夠自動(dòng)化分析流程并獲得洞察力，以實(shí)現更好的業(yè)務(wù)績(jì)效。
（六）Siemens Mindsphere
Mindsphere是Siemens領(lǐng)先的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)解決方案。通過(guò)高級分析和人工智能，Mindsphere利用連接設備提供的數據，為物聯(lián)網(wǎng)解決方案提供動(dòng)力。創(chuàng )造更好的商業(yè)模式，開(kāi)發(fā)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，優(yōu)化所有運營(yíng)。
五、與物聯(lián)網(wǎng)的連接
我們已經(jīng)處于一個(gè)超連接的世界，無(wú)形的事物和人通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)。此外，物聯(lián)網(wǎng)集成了與服務(wù)、事物和人類(lèi)系統相連的智能網(wǎng)絡(luò )，用于分布式處理、聯(lián)網(wǎng)和感知。
（文章來(lái)源：千家智能家居網(wǎng)）
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