什么是物联网通信

物联网设备通常资源受限，因此需要采用轻量级的通信协议。常用的协议包括：

中介系统是连接物联网设备与云端服务的桥梁。它需要支持多种通信协议，实现协议转换，并提供设备管理、数据缓存等功能。

云端物联网平台负责设备接入、数据存储、数据分析和可视化展示等功能。主流的服务商均提供了物联网平台服务。企业也可自建私有物联网平台。

物联网应用程序通过与物联网平台集成，实现对设备的监控和控制。应用程序可以基于Web、移动端或其他方式进行开发，并利用大数据、人工智能等技术对物联网数据进行分析和处理。

物联网系统涉及大量终端设备和敏感数据，因此需要采取全方位的安全防护措施，包括设备认证、数据加密、访问控制、漏洞修复等，以防止黑客攻击和数据泄露。

物联网通信可以帮助相关单位整合交通系统中的通信、控制和信息处理，包括车辆、基础设施和驾驶员或用户之间的通信。这使得车载通信、智能交通控制、智能停车、电子收费系统、物流和车队管理、车辆控制、安全和路线救援等成为可能。

物联网设备可用于监控和控制各种类型建筑物（公共、私人、工业、机构或住宅建筑）中的机械、电气和电子系统。这包括将互联网与建筑能源管理系统相集成，创建节能的"智能建筑"、实时监控以减少能源消耗和监控占用者行为，以及在建筑环境中集成智能设备以实现未来应用。

工业物联网（IIoT）在工业设施和制造过程中可以提高生产率、效率、决策和安全性。物联网通信在工业领域的应用被称为工业物联网。

物联网设备可用于家庭、企业和办公室，以自动化任务，如打开咖啡机、打开百叶窗和订购杂货。物联网应用程序可以利用机器学习和人工智能来分析来自物联网设备的数据，并做出明智的决策，然后将决策传达回设备。

金融机构使用支持物联网的实时数据流来跟踪股市变化、计算风险并重新平衡投资组合。

房地产、广告和零售应用程序可以使用来自移动设备的实时位置数据为用户提供个性化推荐。

安全性是物联网通信最大的挑战。随着物联网技术的快速发展，安全性问题却未得到充分考虑，存在严重隐患。物联网设备通常缺乏足够的安全防护措施，容易受到黑客攻击和数据泄露。此外，物联网系统涉及大量设备和数据，攻击面更广，安全风险更高。

物联网系统的安装和配置过程极为复杂。物联网设备需要能够自动匹配、配置并提供不同场景下的服务。不同厂商、不同协议的设备之间如何无缝集成，如何实现即插即用，都是亟待解决的复杂问题。

物联网系统中的传感器需要在纳秒级响应，以避免发生事故、伤害和生命损失。传感器的精度和可靠性直接关系到整个系统的运行效果，这对传感器的性能提出了极高要求。

物联网设备会产生大量数据，如何高效存储和集成这些数据是一大挑战。如果没有遵循自主性、透明性和互操作性原则，数据就可能陷入"数据沼泽"，无法被轻松找到和利用。

文本协议使用人类可读的格式（如ASCII、UTF-8、XML或JSON）表示内容。常见的物联网文本协议包括FTP、SMTP和早期版本的HTTP。这些协议易于理解和调试，但传输和解释速度较慢。

二进制协议利用了字节的所有值，旨在由机器而非人类读取。与文本协议相比，二进制协议具有更快的传输和解释速度的优势。

短程无线协议如RFID、Wi-Fi、ZigBee和Z-Wave，允许设备在4厘米至2公里范围内进行通信。这些协议广泛应用于家庭自动化、工业自动化等物联网场景。

低功耗广域网（LPWAN）协议如LoRaWAN、Sigfox和NB-IoT，支持低数据速率的长距离通信，从而降低功耗和成本。这些协议适用于智能城市、环境监测等广域物联网应用。

MQTT、OPC和DDS等协议为工业物联网应用提供了诸如发布/订阅架构和实时通信等特性。这些协议广泛应用于工厂自动化、过程控制等领域。

物联网通信协议的选择取决于具体应用的要求，如通信范围、数据速率、功耗和延迟等。开发者需要根据应用场景选择最合适的协议，以实现高效可靠的物联网通信。

物联网设备是指具有计算和通信功能的智能设备，如智能手机、可穿戴设备、智能家居设备、车载设备等。这些设备通过传感器收集环境数据或用户输入数据，并通过无线通信技术将数据传输到数据中心。

物联网通信广泛采用各种无线通信技术，如LPWAN（低功耗广域网）、LoRa、DASH7等。这些技术具有低功耗、长距离传输、低成本等特点，非常适合于物联网应用场景。此外，还有一些通用的通信协议如MQTT、REST、DDS等，用于实现设备与数据中心之间的数据交换。

数据中心是物联网系统的核心，负责接收来自各种物联网设备的海量数据，并利用人工智能、大数据等技术对数据进行分析和处理。数据中心还可以根据分析结果，向物联网设备下发控制指令，实现远程监控和管理。

物联网系统通常配备图形化的用户界面，如移动应用程序或网页界面，用于注册、配置和管理物联网设备。用户可以通过这些界面查看设备状态、修改设备参数、接收报警信息等。

物联网通信在车载领域有着广泛应用，主要体现为车载车联网（V2X）通信。V2X包括车与车（V2V）、车与基础设施（V2I）、车与行人（V2P）等通信方式，被视为自动驾驶和智能交通系统的基础。

物联网设备可以集成互联网连接和远程控制功能，允许用户或中央管理系统优化能源消耗。例如，这些设备可用于远程开启或关闭供暖系统、控制烤箱和调节照明条件。

先进计量基础设施（AMI）不仅能让电力公司从终端用户收集数据，还能管理变压器等配电自动化设备，从而提高电力生产和配送的效率。

物联网的环境监测应用可以使用传感器来监测空气或水质、大气或土壤状况，甚至野生动物的活动和栖息地，有助于优化资源使用和能源消耗，为环境保护做出贡献。

传统网络通信主要连接计算机、服务器等IT基础设施，而物联网通信则将连接对象扩展到各种物理设备和日常物品。物联网通过互联网或其他网络，将传感器、处理能力、软件和连接性集成到日常物品中，实现人与物、物与物之间的数据交换。

传统网络通信主要用于在用户和应用程序之间传输信息，而物联网通信则侧重于实时收集和交换智能设备与物联网应用之间的数据。物联网设备使用传感器收集环境、用户输入或使用模式数据，并通过互联网将这些数据传输给物联网应用程序。

传统网络通信主要依赖TCP/IP等协议来可靠地在端点之间传输数据，而物联网通信则往往使用轻量级、高效的协议（如MQTT），以优化资源受限的物联网设备。

物联网通信将日常"物品"与互联网相集成，使数十亿个连接设备能够通信和交换数据，规模和普及性远超传统网络。物联网通信对人类生活和工作的影响广泛，能够自动化任务，提高生活和工作的效率与舒适性。

未来的物联网将成为一个"非确定性和开放的网络，其中自组织或智能实体（Web服务、SOA组件）和虚拟对象（化身）将能够相互操作，并能够根据上下文、环境或环境独立行事（追求自身目标或共同目标）"。这表明物联网设备将通过收集和推理上下文信息，展现出更多自主行为的趋势，并能够检测环境变化并采取适当的缓解措施。

未来需要"更复杂的智能形式，以允许传感器单元和智能cyber-physical系统在真实环境中部署"。这意味着物联网通信系统将朝着更先进、更智能的方向发展，能够适应现实世界的条件。随着人工智能和机器学习技术的进步，物联网设备将能够收集和分析大量数据，为企业带来新的见解和创新机会。

随着计算能力和传感器技术变得更小、更便宜、更节能，物联网生态系统中连接设备的数量预计将呈指数级增长。这将使物联网技术能够集成到更广泛的日常物品和基础设施中，比如从家用电器到工业设备。高带宽通信网络的普及也将推动物联网通信的未来发展。

随着连接设备数量的增加，潜在的漏洞也将增多，因此对物联网安全性和隐私保护的关注度将提高。为了优化物联网的性能、提高效率并降低安全风险，持续监控和主动维护物联网系统将变得至关重要。