一文读懂物联网

一文读懂物联网

物联网是指通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。物联网是一个基于互联网、传统电信网等的信息承载体，它让所有能够被独立寻址的普通物理对象形成互联互通的网络。

一、物联网的结构

物联网的体系结构可以分为感知层、网络层和应用层三个层次。

感知层：是物联网发展和应用的基础，包括传感器或读卡器等数据采集设备、数据接入到网关之前的传感器网络。感知层以RFID（射频识别）、传感与控制、短距离无线通信等为主要技术，其任务是识别物体和采集系统中的相关信息，从而实现对“物”的认识与感知。感知层通俗意义上讲就是我们在现场部署的终端产品，用来感知现场和周围环境中的传感器。例如：

农业：土壤PH、土壤温度、土壤湿度、土壤盐度、土壤电导率、光合有效、空气温度、空气湿度、光照强度、风速、风向、大气压、雨雪雨量等。

环境及有害气体：空气温湿度、大气压、风速、风向、雨雪、雨量、太阳辐射、紫外线PM2.5/PM10、噪声、氧气、二氧化碳、一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、臭氧、氨气、硫化氢、甲烷等。

能源：电表、水表、燃气表数据的采集；风机、空调、水泵等能源控制。

电力：电压、电流、电量、电缆温度、六氟化硫、蓄电池检测、充电桩检测等。

消防安全：烟感、温感、门磁、地磁、水浸、可燃气体报警、声光报警、SOS一键报警等。

水力：水质PH、水质温度、浑浊度、溶解氧、氨氮、水质电导率、水压、液位、流速、流量等。

畜牧、车辆、人员定位：RFID标签、蓝牙定位、UWB定位、GPS/北斗定位。适用于工厂、社区、安保、牛羊、物资等多场景定位。

网络层：是建立在现有通信网络和互联网基础之上的融合网络，网络层通过各种接入设备与移动通信网和互联网相连，其主要任务是通过现有的互联网、广电网络、通信网络等实现信息的传输、初步处理、分类、聚合等，用于沟通感知层和应用层。网络层是将现场的产品数据通过无线的方式或有线的方式将数据进行通讯传输到服务器。根据目前市场上的通讯，网络通讯有以下几种：

运营商网络：4G、5G、NB。

私有网络：LoRa通讯（远距离无线电通讯）。

有线网络：有的企业还是采用现场拉网线的方式进行数据通讯。

通讯转换器：现场有多种传感器的通讯，如Modbus、485、232、模拟量（4-20ma，0-5v）等。各个厂家都开发了自己的通讯转换器，将现场的各种传感器的通讯转换为LoRa通讯，然后通过现场部署的私有网关将数据汇总后传输到服务器。

应用层：是将物联网技术与专业技术相互融合，利用分析处理的感知数据为用户提供丰富的特定服务。应用层是物联网发展的目的。物联网的应用可分为控制型、查询型、管理型和扫描型等，可通过现有的手机、电脑等终端实现广泛的智能化应用解决方案。应用层将现场的采集到的各种数据，在网络层进行数据解析后，呈现给客户，客户在办公室电脑端、手机APP端即可查看现场的各种数据。应用层将采集到的数据进行分析、判断、汇总，形成趋势图。如有现场产品发生报警，在PC端、APP端即可弹出报警提示，通过邮件、短信、语音通话的方式第一时间通知负责人进行现场处理解决故障。

二、物联网架构图示

综上所述，物联网通过感知层、网络层和应用层的协同工作，实现了对物理世界的智能化感知、识别和管理。随着技术的不断进步和应用场景的不断拓展，物联网将在未来发挥更加重要的作用。