利益相关：清华计算机大类七字班萌新一枚，对物联网，人工智能等IT前沿技术有兴趣，但是了解程度并不算深。这篇文章是由我的作业报告之一修改而成，也是我第一次发文章，请诸位dalao指正。

由这张图可以看出，近几年世界入网设备数在不断增加，其中，增长最快，占比最大的，是物联网设备。根据麦特卡尔夫定律，网络价值和入网节点的平方成正比。那么，由此观之，物联网有创造大量的价值，成为未来热点的巨大潜力。因此，我在此写一篇关于物联网的简单报告，来表达我对物联网核心技术，发展趋势，应用前景的理解。

一：简述物联网的定义和发展史

物联网，顾名思义，就是把一切物品连入互联网，进行信息的交互。以我们学校的智能洗衣机为例，每台洗衣机都会被连入互联网。一方面，它可以通过传感器等装置获取自身各部分的工作状态，并将其传入网络。这样，我们就可以查看洗衣机的工作状态和洗衣模式，维修人员也可以知道洗衣机各部位是否坏了，来进行及时修复。另一方面，我们也可以通过网络向洗衣机发送指令，来让它“开始洗衣”。

物联网有悠久的历史，而在本世纪，尤其是最近几年，为世界各国所关注，成为热点（以下内容摘自百度百科“物联网”词条）。

物联网可以追溯至70年代的传感器网络。

1999年美国麻省理工学院（MIT）的Kevin Ash-ton教授首次提出物联网的概念。

早在2004年日本总务省就提出u-Japan计划发展物联网技术。

2009年2月24日，IBM大中华区首席执行官钱大群公布了名为“智慧的地球”的最新策略，得到美国各界的高度关注。

德国工业4.0和中国制造2025战略中，物联网都是核心技术。

二：简单介绍我对物联网核心技术的理解

物联网，大概就是用传感器为主的方式获取万物的信息，再通过特定的通信方式将数据传输至互联网。你可以处理分析这些数据，也可以远程通过网络对万物发号施令。

因此，我将物联网的核心技术分为三部分：

1：嵌入式技术（传感器和网络模块）

为了获取更多更有用的数据，你需要更小，更精密，更耐用，成本和维护费用更低的传感器。

同时，你也需要将传感器接入网络。一种方法是传感器直接互联，形成M2M的分布式网络。

2：通信技术：

① ：有线通信：主要有串口，USB通信等几种形式。这种连接方式不方便，但是耗电量低，适用于较近且数据传输频繁的元件之间

② ：老牌通信技术

蓝牙技术：一种历史悠久的短距离通信技术，已经广泛用于智能家居等短距离通信场景之中。它还能用于短距离室内定位。然而蓝牙模块太费电。。。。。。

Zigbee技术：这是一种短距离低功耗的通信技术，相比蓝牙，他低功耗，低复杂度，低成本，高安全性的优点受很多人青睐。同时，它能够进行多跳（在室外场景中，常常需要长距离数据传输，而数据传输距离有限，而传输距离太长的话耗能太大。而数据在传输的时候，如果能借助其他节点进行中转，就能解决这个问题，这就是多跳）

当然，它数据传输较慢。

WIFI：

可以看作是有线局域网的短距离无线延伸，只需要路由器即可联网，成本低，适合智能家居这种短距离，连入设备众多的场景。当下WiFi还是室内定位的主要技术

③ 新兴技术：

Lora：

长距离，低功耗，低成本的新兴技术

NB-IoT：

一方面传播远，穿墙能力强。另一方面耗电少，电池能待机2-3年，在ofo小黄车得到应用。

蓝牙5.0：2016年末最新发布的蓝牙最新标准，兼具低能耗，高速度，支持多跳的优点。

蓝牙5.0和NB-IoT被业界认为有望作为物联网的通讯基础。

3：网络及移动端技术

设备连入互联网之后，你仍然需要像对待传统终端一样，对其进行数据交互等操作。值得一提的是，一方面，物联网使得数据量大大增加，这就会更加考验网络的数据交互能力。另一方面，物联网节点远多于移动端，而且它们很多都是实体设备，一旦失控会对人类造成更大的威胁，因此网络安全形势很有可能会更加严峻。

速度与激情8描绘的自动驾驶汽车被黑客控制后的可怕场景

4：人工智能+大数据的数据处理技术

物联网带来了大量数据，那么如何有效应用这些数据，从而得到规律和趋势，以做出最佳决策指导人们生产生活，就成了一个问题。而大数据和当下人工智能的核心技术--机器学习，则无疑是解决这个问题，让物联网发挥最大价值的利器。而物联网的大量数据，也将无疑促进AI的发展。

5：当下物联网存在的问题

1：供电问题：当前物联网常用的嵌入式元件，以及蓝牙模块，耗电量不少，而缺乏有效的发电方式（太阳能面积太小而且受天气影响）。可行的解决方式一是“节流”，选择耗电量更少的通信方式，降低传感器耗电量（量子反常霍尔效应没准有用武之地）。二是“开源”，现在从电磁信号中“偷电”的技术已经出现。而iphoneX的无线充电技术一旦成熟普及，也能有不小帮助。

2：成本问题：想让物联网密度更高应用更广泛，就需要更小更精密的嵌入式元件。而当下这些元件成本不低。只有降低这些元件的成本，或者找到更有效的盈利模式，才能让物联网更加普及。

三：简单介绍我对物联网应用前景的理解

1：智能家居

一项新技术最直观的体现，就是它对我们生活方式的改变。现在，智能家居已经开始流行，扫地机器人，智能洗衣机（我们学校就有），寻物装置都是很好的体现。随着机器人技术，模式识别与自然语言处理技术的发展，我想，未来实现真正轻松智能的家居系统并不是梦。

2：智能化工农业生产

试想一下，如果农业灌溉施肥不再是大规模，无差别的进行，而是在通过物联网技术收集土壤的水分，盐碱度等数据之后，精准进行，那么我们会节省多少水肥，减少多少环境问题！如果机器能主动发现自身故障，即时维修，该减少多少损失！智能化工农业生产，是未来的重要发展方向！

3：智慧人体

现在非常实用的运动手环，就是这种技术的一种体现。假如能在人体的各个部位—不只是手腕，都安装上微型的传感设备，来及时检测身体状况，这样人们就能在病情恶化之前及时治疗，及时改善饮食运动作息习惯，活的更加健康！

4：个性化定制

现在的工业生产，都是标准化，大批量生产。以衣服为例，工厂只是生产那些特定尺码的衣服，这就让消费者的选择十分有限，而且相当多的消费者找不到合适的尺码。而有了物联网，事情就不一样了。工厂可以通过网络收集每名消费者的各项信息和爱好，把“臭味相投”的消费者的需求集中在一起批量生产。也可以利用网络即时修改机器的工作参数，让每台标准化机器生产个性化产品，达到“定制”的目的。

5：与大数据，人工智能技术的结合

大数据和人工智能技术能有效处理物联网带来的海量数据，物联网的更多数据也会让AI经过机器学习变得更强！二者结合，有创造大量经济，社会价值的潜力！

以物联网技术为代表的一系列技术，正在引领第四次工业革命的步伐。从历史的经验教训看，落后就会挨打，紧跟时代潮流才能成功。中国要想“弯道超车”，实现伟大复兴的梦想，就必须紧跟时代潮流，大力发展物联网这种新兴，有巨大潜在价值的技术。

-----部分资料来源：百度百科“物联网”，“Zigbee”，“NB-IoT”词条

知乎“物联网”专栏

http://www.cnblogs.com/legahero/p/IOT.html

博客：常见的物联网通信方式

感谢徐京傲学长提供的宝贵意见！

推荐参考书：《从互联到新工业革命》，清华大学出版社出版，刘云浩教授作。

从互联到新工业革命全文阅读_从互联到新工业革命免费阅读_百度阅读