物聯網技術到底是什麽技術？物聯網工程到底是學什麽的啊？
最近聽到一句話「只要有人的地方，就有物聯網技術」。據說有開設這個專業的大學，就想知道這個專業到底是學什麽的？
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「只要有人的地方，就有物聯網技術。」我不清楚這句話的出處，我只知道有人的地方就有江湖~哈哈。我想說的是，「物聯網技術」這個名詞是一個很大很泛的概念，我可以說不存在這種技術，我也可以說這技術實際上就是當今電子、通訊、電腦三大領域的基礎技術。
我在這問題下的回答「
物聯網和互聯網的區別和聯系？」簡單闡明了物聯網和互聯網之間的關系。請問，1994年中國接入互聯網以來，我們作為互聯網原著居民的90後，認為 互聯網技術又是一種怎樣的技術呢 ？
我就奇了怪了，當初教育局怎麽不開一個互聯網技術專業？實際上現在也沒必要開設互聯網專業了，當今大學的 電腦系 本科所學的大部份內容，就是互聯網會用到的技術。其中之一是 Web建站技術 。
Web 建站技術中，HTML、HTML5、XHTML、CSS、SQL、JavaScript、PHP、ASP.NET、Web Services 是什麽？ - 張秋怡的回答什麽？你們電腦系不是學這些？來來來，我電腦壞了，過來幫我修一下電腦吧~
總之，互聯網是一個時代，物聯網，也是一個時代。物聯網技術是當今電子、通訊、電腦、IT行業技術的大融合。如圖，物聯網技術的技術組成（簡單版）。
# 物聯網技術之一： 微控制器/嵌入式開發
智能硬件，哎，不就是微控制器嗎？說到底就是一個微控制器，現在出現的智能手錶，調光LED燈，藍芽開鎖，WiFi插座等等，說到底不就是微控制器開發嘛？微控制器，電子和通訊專業一般都會教51或AVR、電腦系接觸不到。現在流行的Arduino也是微控制器開發的一種。
但是要做一款智能硬件，技術上 只會微控制器編程還是不行的 。哎呀嘛什麽智能硬件，本質上就是一個 電子產品 ！。所以你要開發一款能拿得出手的智能硬件， 電子系統設計 必須要會的！
電子系統設計（
電子系統設計與實踐 (豆瓣)），我不是指【電子系統設計】這本書裏的內容，而是一個動手實驗過程。要做智能硬件，廣看書沒用，只會微控制器編程也不夠的！ 真正有用的是一個實打實的課程設計，或者一個專案經歷。 一個電子系統設計流程一般是這樣的：
硬件設計階段：
如果你熟悉以上硬件設計階段，並知道要做什麽事情，已經是一個合格的微控制器硬件工程師了哈~接下來就是微控制器軟件工程師的事情了，微控制器軟件一般都不會太復雜，有的還是不用上作業系統的裸機開發，做過微控制器課程設計的學生都懂。
軟件設計流程：
這些都不算復雜了，如果你用的芯片高級一點，不是微控制器而是微處理器的話，那麽就是 嵌入式開發 了。
如圖是ARM芯片架構系列。
一般網上STM32開發板的芯片是STM32F103，也就是Cortex-M3核，還算是微控制器開發，如果外設沒有太多功能，微控制器想用更小巧一點的，可以選用M0核的芯片，名副其實的微控制器了。如果使用Cortex-A9開發，你這是要開發手機還是機頂盒（黑人問號）？
Cortex-A系列芯片的開發，或者說這類產品，一般一個人不可能獨立完成所有工作，這種嵌入式開發的技術最少分為四個層次： 硬件層 、 驅動層 、 系統層 和 套用層 。每一層次都需要有人去設計。驅動和系統可以移植，硬件電路板肯定要專門的硬件工程師去做的，套用層可以交給套用工程師， 只要上了Linux系統，不也就是Linux套用開發嘛？ 如果去網上買回來的嵌入式開發板，能拿得出手的專案只能套用層開發，比如什麽「數碼相框系統」、「影片點播系統」。別告訴我學會移植uboot或Linux就可以找工作了。
# 物聯網技術之二： 網絡通訊協定
智能硬件與傳統的電子產品最大的差別，就是智能硬件連上了網絡。要連上網絡，就需要用到網絡通訊模組及學習網絡通訊協定—— TCP/IP 。
TCP/IP是一個技術的總稱，裏麪包含兩種協定 TCP 、 UDP ，位於網絡通訊分層模型的傳輸層，同時也是由作業系統管理。而HTTP、DNS、URI等這些技術，屬於套用層，位於TCP/UDP之上。同樣，最近物聯網比較流行的，針對計算能力有限的通訊器材而出的
MQTT協定，也屬於TCP之上。
為了讓電子產品有聯網的能力，只要在電路設計上給主控芯片連線一個通訊模組，寫好收發網絡指令的程式碼，剩下的就是電子產品設計了。
到這裏，基本是一個物聯網產品的雛形了，以上也是物聯網中基本會用到的 電子 和 通訊 技術。
# 物聯網技術之三： 伺服端開發框架
Client/Server架構，即客戶端/伺服器架構。智能硬件連上後台伺服器後，其就是一個客戶端，一個終端。由於微控制器中資源受限，實際上是不太可能用HTTP協定的，所以互聯網中通用的Web伺服器開發並不適合這裏。有的廠家會在TCP之上自訂協定，有的就移植別人做好的協定比如MQTT，CoAP等等。
伺服端開發就比較復雜了。微控制器/嵌入式軟件開發還好，只要學習好C語言即可打遍天下無敵手，而伺服端開發，用Java呢還是Python還是PHP？反正Java和Python選一個就好了，嵌入式出身的工程師，一般都會學Python。
Python伺服器端的開發框架種類繁多，Web開發的有
Django、
Flask、
Tornado Web Server，TCP伺服器可以用
Twisted，等等。MQTT有已經做好的伺服器，像這樣的伺服器不用自己開發，直接部署即可。
如圖，這是我開發一個智能硬件的伺服器端的框架圖。使用
Redis作為HTTP和TCP伺服器的數據共享記憶體，TCP Server收到的硬件端Client數據都存放到Redis裏，使用者端透過HTTP Server伺服器，從Redis裏獲取硬件端的數據，然後展示到Web端或手機端上；如果使用者端需要控制硬件，給HTTP伺服器發送請求，然後Flask發送指令到Redis，Twisted從Redis收到指令後，就會給對應的硬件端發送指令，最後硬件執行響應的操作。
在這個專案開發中，最少需要開發使用者端的 HTTP伺服端 和硬件端的 TCP伺服器 。Flask和Twisted都可以說是互聯網技術裏的伺服端開發技術，現在我把這兩個技術框架拿過來一用，是不是也算物聯網技術？ 物聯網技術本身就是在現有成熟的技術上發展而來的。
到了這裏，伺服端開發和前面兩個技術可以作為一個分層，前面的微控制器/嵌入式和網絡通訊的開發可以算作是一個電子器材的開發，後台工程師只要拿到了這個電子器材， 知道這個器材提供了哪些 介面 （API），就可以進行後台開發了 ——把器材連上網絡，分配給它一個IP或者什麽的，配置好介面及相關操作，剩下的事情就交給前端了。
## 關於前端技術
關於前端技術，我這裏不好單獨寫一個主題，其一，我對前端技術沒有那麽熟悉，還處於前端技術=HTML+JavaScript+CCS的概念，以及手機端的APP開發；其二，前端技術與電子硬件技術間隔相差太遠，前端更多的是和美工溝通，和後台協調，和設計師交流，甚至可能還需要有一定的美感；其三，大部份專案的最重要的是實作 器材的穩定性、聯網、數據的獲取和控制 。如果器材不穩定，數據出現差錯，沒法控制，再漂亮的前端頁面也沒用。其四，如果是做智能家居，做消費電子領域的專案，針對廣大普通消費者，比如WiFi插座，一個漂亮的界面是很重要，但是大多數的物聯網專案，只需要一個後台管理界面就行了。
所以，沒有前端的設計，界面都是很醜咯！
# 物聯網技術之四： 無線自組網
無線自組網，或稱無線傳感網絡，這肯定是物聯網專業的學生要學的一門學科，屬於通訊領域，電子、電腦出身的人對這沒有太多的概念。無線自組網最典型的技術之一是， ZigBee 。
什麽是自組網？做個對比，比如我們的WiFi，我們要用手機去連一個SSID，輸入密碼才能連上WiFi，而且你的手機，一般來說也不可能再發射Wifi出去讓其他手機連線，WiFi網絡拓撲成 星型網 。
而自組網不一樣，不需要使用者輸入使用者名稱和密碼，直接連到最近的一個自組網器材，最後自組網器材也可以作為一個中間節點，讓下一級的器材連線進來，網絡拓撲可以成 星型網 、 簇型網 和 網型網 。那麽無線自組網的數據怎麽流動呢？流去哪？無線自組網一般都會有一個數據匯聚的地方，這個地方就是 閘道器 。
但是ZigBee並沒有連上互聯網啊，它最多只是一個區域網路！——這還不簡單？這是就是閘道器要處理的事情了。而且，ZigBee協定棧 Z-Stack 是有Linux閘道器版本的。
Z-Stack - ZigBee 協定棧
不過呢，由於各種原因，ZigBee開始走下坡路了，最新的 6LoWPAN 會逐漸替代。6LoWPAN，是一種低功耗的無線網狀網絡，其中每個節點都有自己的 IPv6 地址，允許其使用開放標準直接連線到互聯網。Zigbee使用網內專用地址，互聯網主機無法存取。整合 Ipv6/6LoWPAN 堆疊的開源作業系統
Contiki也會逐步取代Z-Stack。
如果大學開設了無線自組網的課程，不是學習ZigBee的Z-Stack就是Contiki。使用無線自組網也並不是一個單獨的開發過程，其技術需要結合微控制器/嵌入式開發。
## 電源問題
是的，如果要用無線自組網，電池續航的能力是一個問題。如果是類似與WiFi插座、智能飲水機、智能風扇等等，接上市電就能用，這些電源都不是問題。而對於無線自組網，往大的方向說就是所有的便攜式智能器材，都受限於電池續航能力，比如智能手錶，運動手環。不過呢，突破電池技術並不是物聯網開發者所需要做的工作，我們能做的， 只能是挑選更低功耗的芯片，設計電路功耗更低一點，讓微控制器休眠並使用中斷喚醒機制 。
圖，用水果電池供電的某430微控制器系統。
# 物聯網技術之五： RFID
仔細觀察上面那張無線技術的圖，最右邊，NFC/RFID。嗯，對，RFID， 非接觸射頻辨識 ，也是物聯網技術重中之重的技術，很多物聯網書籍都會介紹RFID，搞得很多人以為RFID就是物聯網。
介紹RFID前先簡單說一下條形碼。去超市購物的時候，收銀員把掃描槍對準上面的條形碼掃一掃，商品資訊和價格就錄入到電腦裏了。條形碼替代了收銀員手動輸入數據，工作效率提高了幾倍。
可是，進入21世紀後，條形碼已經不能滿足人們的需求，儲存能力小、工作距離近、穿透能力弱、不能寫操作等等都是條形碼的缺點。這個時候就出現了RFID技術。典型套用如下圖：
（。。。好像沒有什麽奇怪的啊？）
一二線城市早已實作了的公交卡，以及校園一卡通，用的就是RFID技術。RFID可讀可寫，所以公交卡、校園卡的錢能存在卡裏面。
NFC，也是RFID的技術一種，目前大部份手機都支持的NFC功能，手機取代公交卡真的是遲早的事。要是手機沒有NFC功能，也可以這麽裝逼：
上班，在地鐵裏碰到同事。我看他用手機刷卡出入站挺方便，就問他怎麽弄的，是不是要下載什麽軟件。
他告訴我：「這個很簡單，只要把公交卡藏在手機套裏就行了。」
同樣，RFID開發也是離不開微控制器開發，網上也有相關的RFID開發套件出售。
# 結語
當然，物聯網技術絕對不止以上五種，物聯網本身就是所有技術的大融合，做電子產品的還要考慮產品外殼，不過這是結構工程師的事情；做伺服器後台的還要考慮使用者帳號數據庫讀寫等，前端也要考慮如何把器材數據和操作方式優雅的展現給使用者看，這些是IT程式設計師的事情；電池技術也需要單方面突破，超小體積、超大容量，這個還得等待多時。
與其說物聯網是一種技術吧，不如說它是一個時代，物聯網透過對相關技術進行整合，形成一個時代的概念，是一個建立在技術基礎之上的時代。
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其他答案：
大學學習物聯網工程專業怎麽樣？擴充套件資料：
實戰解讀：物聯網開發中意想不到的那些「坑」
