物联网技术发展、机遇与挑战(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)

作者：林昕杨

出版社：人民邮电出版社

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物联网技术发展、机遇与挑战试读：

内容提要

随着5G、云计算和人工智能等领域技术的快速发展，物联网已经从概念阶段稳步跨入实际应用阶段，并且其行业应用效果凸显，且呈现出从琐碎化到系统整体化的发展趋势。为了便于读者了解当下物联网的技术原理、使用价值和商业价值，本书通过10章内容详细介绍物联网的技术、架构、商业化过程以及物联网在工业领域的典型应用。

本书可作为物联网行业的管理人员、工程技术人员、行业研究人员、市场开发人员的专业参考书，也可作为了解物联网知识及行业发展的科普读物。

推荐序1

现在是7:00，你着急去上班，可是怎么也找不到车钥匙。你多希望车钥匙内置电话芯片，拨一下电话号码它就会响，这样你就可以循着声音找过去。可偏偏没有，它根本听不到你的呼唤。

类似的情况可能还有好多，你可能找不到你的手表、钱包、身份证、结婚证，这些属于你的东西可能在某一刻跟你断了联系。

现在是8:00，你在超市里买菜，货架上的蔬菜非常新鲜，像刚从菜地里摘的一样。不过，这样的“完美”倒是引起了你的怀疑，因为你记得报纸上说过各种植物催熟剂和对人体有害的庞大剂。你把菜翻来覆去地检查，但并没有找到一丝线索，你甚至拍了一张照片发到微信朋友圈咨询大家的意见，但没有人能告诉你这菜到底是什么来头。看起来，你跟这些即将入口的蔬菜也错失了某种联系。现在……

现在是9:00，你从超市回到家，发现门口有一大箱的猫粮。你并不记得什么时候买过猫粮。这时候，手机发出提示消息：你家的猫粮储藏罐检测到猫粮快要耗尽，所以自动开启了代下单模式，同款的猫粮已经自动配送到你的收货地址。你对这种方式很满意，看起来，你的猫已经提前过上了“饭来张口”的生活。

现在是10:00，你的手机又响了，不过这次却不是什么好消息。大约在10分钟之前，你驾车回家途中违规并线，交通管理局已经对你的爱车进行了拍照记录，相关的处罚消息实时推送到你的手机上。而且在违章的那一刻，交通管理局的摄像头就已经记录了你的车牌信息。后台显示，你因为多次违章，需要重新参加交规考试。哎，真是天网恢恢疏而不漏啊！

现在是15:00,1小时后你在天津有个会要开，所以你顾不上收拾东西就往高铁车站赶。车站人很多，大家都在有序排队。你正在翻找身份证和车票，这时车站工作人员亲切地提示你，因为有了人脸识别技术、物联网技术和手机NFC（Near Field Communication，近距离无线通信）技术，无需身份证和车票，只需通过闸口的扫描检验即可快速乘车。你暗自庆幸，这真是太方便了，尤其对自己这样的“马大哈”，有了这些设备，以后可就省心多了。

现在是22:00，你拖着沉重的脚步回到家。刚到门口，门口的扫描器就滴滴响了，你推开门，看见门口显示屏上的显示：体温36.8℃，皮肤略干，身体疲惫指数4.5，建议您泡个澡好好休息，祝您晚安。你走进客厅，饮水机自动放出50℃左右的温水，蓝牙音箱自动播放你喜欢的音乐，浴缸自动放满温水等着你好好泡个澡……

以上这些并不是什么小说、电影里的情节，它是你正在面临的场景和即将可以体验到的生活。这些也不是什么特别的高科技，它只是物联网时代最普通的生活方式而已。

这一切，正是物联网为我们绘制的美好蓝图的一小部分。未来，你的私人物品跟你有连接、外界的信息跟你有连接，甚至在物与物之间也会建立起关联和数据交流的网络，而这一切的最终结果就是，当我们处在一个更加多元、更加复杂的社会的时候，物联网会以智慧的方式带来更舒适的生活。

我国传统文化中其实早就提出了“天人合一”的思想，不过在那个年代，天人合一还只是一种思考问题的角度，无法落到实际中。而现在，借助四通八达的信息网络、传感器、云计算和智慧化设备，人正在跟“天”合为一体。在这个实时、透明、高效、人性的体系中，人不再是简单地“改造自然”，而是变成感知自然、融入自然、享受自然。当世界从互联网（Internet）发展到物联网（Internet of Things），外界第一次被融入物联网这张无所不包的网络中，也被提升到跟我们自身和谐共荣的新高度。

1995年，比尔·盖茨在其著作《未来之路》中畅想了一个物联的美好未来。“哪一家商店在明天早晨以最低价把一个测量你脉搏的手表送上门？”“当你发出相应的指令之后，便可以一边开车一边等待计算机系统打印或者是聆听系统通过语音方式朗读出来的信息。”现在看来，当时天马行空的设想在23年后的今天正一项项变成现实。“不出户，知天下”，物理世界与信息世界融合的大幕已经开启。

可以想象，从现在开始的又一个23年，我们今天所进行的很多物联网研究和探索也必将成为现实，那将不再只是一个智能化的时代，更是从观点到系统的变革。

未来已来，大幕开启后的舞台等待着更精彩的表演！

我们，活在物联网时代的我们，必将见证或者成为这种改变世界的力量，迎接一个更美好的物联网时代的到来。中国管理科学研究院副院长兼企业管理创新研究所所长京WORK-北京码头智库创始人陈贵2018年12月28日

推荐序2

生活在现代社会的人们似乎已经习惯了GDP（国内生产总值）每年都有所增长。对他们来说，GDP每年3%左右的增长是必需的；对于像中国这样的高增长型发展中国家，7%左右的增长是一个及格数字，10%左右的增长才能让人满意。但如果让我们将“时间镜头”切换至几百年、上千年前，我们不得不承认一个事实，那就是经济发展长期停滞在一个水平的时间曾经持续上千年，如果用GDP的衡量标准，在这些停滞期中，GDP增速为零的时间可以长达千年。

石器时代。在这长达300万年的岁月里，人类只能制造石器和简单的陶器，过着最原始的生活，世间的一切力量似乎都值得他们敬畏。猛兽、洪水、火灾、干旱时刻威胁着他们的生命，人类在自然面前如同无助的婴儿。考古发现，石器时代又分为旧石器时代、中石器时代和新石器时代，大约在距今1.8万年前，世界进入了新石器时代，以磨制石器和简单陶器制造为标志。

青铜器时代。在新石器时代，人类开始学会了冶炼和铸造青铜器，社会治理也开始从小部落进化到一定规模的国家，人类不用再天天吃半生的烤肉，部分人可以用鼎煮东西吃。也许“钟鸣鼎食”这个词几千年后才出现，但在这个时候，统治者已经可以达到这样的水平了，虽然长期使用青铜器烹调食物会造成慢性中毒。

铁器时代。铁器的使用对社会的发展有着巨大的意义，由于青铜器不易铸造，所制造的生产工具并不比陶器好，只是比陶器坚固耐用一些，但铁器用于农业生产后对农业发展起到了非常大的推动作用，世界各个地区也普遍地从原始社会进入到奴隶社会。

就这样，人类终于在18世纪迎来了第一次工业革命。以上对于各个时代的划分是比较粗略的，世界有些地区可能早或者晚几百年进入某个时代，每个时代又孕育着下一个时代，但从人类社会发展整体来看，上述的时代划分足以说明人类社会发展的脉络。通过对人类历史的回顾，我们发现一个有趣的事实：从石器时代到青铜器时代，人类用了约300万年；从青铜器时代到铁器时代，人类用了约4000年；从铁器时代到工业社会，人类用了约2000年，工业时代前的社会科技发展虽然很缓慢，但一直在加速。

在人类文明发展比较完整的两个地区——西欧和中国，在长达1500多年的时间里，人均GDP水平长期停滞于600美元以下。11世纪西欧国家因商业贸易的兴起，人均GDP超过了中国，但人均GDP水平的迅速增长最终还是来自于工业革命。18世纪后，西欧和中国的人均GDP形成了鲜明对比，当时中国科技发展依然处于停滞状态，同时受到外敌入侵，人均GDP从停滞走向下滑。

我们在这里回顾人类的发展历史，主要是为了让读者感受科技革命是人类社会发展和财富增长的根本力量，人类社会从数百万年的停滞，到数千年的停滞，再到进入工业社会后，人均GDP每年以3%左右的速度增长是多么的不可思议。

在人均GDP停滞状态下，一国的综合实力实际上等于人口数量，人口数量越大，整个国家的GDP越高，国家实力越强。工业革命发生后，西方发达国家人均GDP水平在不到200年的时间里增长了10多倍，所以我们看到了16～20世纪时期的英国殖民扩张。弯道超车，还是引领时代

就在中美贸易战你来我往、唇枪舌剑，打得不可开交的时候，讨论物联网的发展更加具有紧迫性。贸易战的背后是美国对中国迅速崛起的忌惮，更是美国对自己地位的担忧。

然而，领先国家试图维护其领先地位的贸易战，如同落后国家的“弯道超车”策略一样徒劳无功，贸易战或许能缓解追随国对领先国的挑战，“弯道超车”或许能够获得几个产业的领先地位，但无法实现追随国到领先国的跃变。但是，物联网时代的到来却给了这样一个机会：追随国能够全面挑战领先国！

在这里，我想用这样一句话概括物联网时代的意义：民族之机，时代之机，个人之机。近代史上最典型的追赶国对领先国的挑战莫过于日本之于美国。第二次世界大战后的日本借助国内外的发展机遇，在纺织、钢铁、化工、机械制造、汽车等多个行业，实现了弯道超车，但最终却在互联网时代一败再败——从“失去的10年”到现在的“失去的20年”。所以追随国想要跃变成领先国，必须在引领时代的主导产业上取得领先地位，这是物联网带给我们的“民族之机”。

时代之机和个人之机则是一方面上升到人类群体这个宏观层面上探讨物联网的意义，另一方面深入至个人发展这个微观层面上探讨物联网的意义。物联网对人类来说，最大的意义在于带领人类进入万物互联的智能时代，将人类从简单重复的劳动中解放出来，人类的才智和时间将更多地用于创造性劳动及享受闲暇。对个人来说，物联网时代的到来又是另一个创富机遇，互联网时代及移动互联时代以惊人的速度创造了大批富豪，其数十年间获取的财富远远超越传统社会几代人积累的财富。物联网时代的财富积累速度会更快，个人所能获得的财富规模也会进一步挑战人类的想象力。三轮驱动，未来已来

把握机遇似乎是这个世界上最难的事情，如同从互联网时代到移动互联时代一样，当智能手机已经大规模普及的时候，我们才恍然大悟：原来我们已进入了移动互联时代。那么物联网时代到底处于什么阶段呢？

那就是：未来已来。

首先，支撑物联网的3个关键技术（传感器技术、RFID技术、嵌入式系统技术）已经成熟。物联网广域通信技术已经成熟，高速率、高可靠性、大容量的5G通信技术开始商用测试，覆盖广、连接多、功耗低、成本低的基于蜂窝的窄带物联网（Narrow Bond Internet of Things,NBIoT）技术也已成熟。其次，具体场景下人工智能技术成熟，于是物联网所要求的万物交互互动有了坚实的技术基础。AlphaGo战胜围棋世界冠军，并能够通过自我学习战胜自己，这是人工智能技术在具体场景下成熟的典型例证。最后，区块链技术的成熟，其公开、透明、唯一性、难以篡改和去中心化的特征解决了万物互联的数据管理问题。这三项技术如同物联网的三驾马车，驱动和支持着物联网时代的到来。而国与国之间日趋激烈的竞争，又带来众多物联网发展的支持政策。

物联网时代带来的人与物、物与物之间互动方式的改变，将深刻影响人类社会的方方面面，从经济、政治、文化层面重塑人类社会的形态，物联网时代到来的意义不亚于一场革命。林昕杨于上海高科商务中心2018年12月21日

绪论 物联网，未来已来

想象一下，将来的某一天我们的生活将像电影《2001：太空漫游》和《少数派报告》中一样，身边的事物都可以与我们产生互动。每天醒来睁眼的同时窗帘自动拉开，洗脸时镜子上自动显示当日路况和天气，厨房里的咖啡机感应到你起床已经提前煮好了咖啡，私人虚拟助理替你选好了当天的衣服，出门坐上无人驾驶汽车前往上班的自动化大楼，人脸识别门禁系统让你不需多停留就进入公司，办公室的恒温感应器让你的工作环境保持恒温恒湿……事实上，这些场景早已不仅仅是科幻电影的专属。随着物联网技术的快速普及与商业化，万物互联的生活方式正快速地进入我们的现实生活。

举个简单的例子，国内的硬件科技公司小米旗下的物联网平台正在用自己的能力让我们享受到科幻电影里的场景。米家平台已经连入了超过8500万个终端，每日活跃度超过1000万。仔细观察米家的硬件产品，我们就能深刻地体会到什么是物联网生活方式：小米电视、电视盒子、空气净化器、净水器、恒温壶、PM2.5检测仪、扫地机器人、电饭煲、路由器、运动手环、电动滑板、体脂秤、智能摄像机、床头灯、吸顶灯、智能音箱、投影电视，等等。想象一下，生活中的设备还有什么是没被覆盖到的呢？所有的这些设备都具备联网能力，通过在运行中收集数据并做出反应，它们相互配合，让我们的生活更加智能化、自动化。

这不仅仅只是一个幻觉。事实上，商业世界里，物联网已经成为一股席卷整个产业的旋风。由于应用场景多，潜力巨大，国内的物联网市场在过去几年内经历了一个极高速度的增长。在2012年，物联网概念提出的早期，整个市场规模只有3650亿元，而在市场的支持与各个厂商的大力投入下，2018年整个物联网市场的规模会达到1.5万亿元（见图1）。图1 国内物联网市场的规模

这种市场热情的出现并不是没有理由的。随着整个产业链成本的降低、技术的进步，新产品研发与商业化转化的步伐越来越快，成本也不再像过去那样高昂。物联网设备已经到了爆发的最好时机，各方面的原因都在推动着这个新兴行业在转眼间“颠覆”整个商业世界。图2展示了近年来严格意义上的物联网连接设备增长的状况及之后整个市场存量的预测。图2 物联网连接设备增长的状况以及之后整个市场存量的预测（单位：亿台）

从硬件成本上来讲，物联网爆发已经成为必然。在上游产业链中，随着摩尔定律的不断累积，半导体成本在过去3年内降低了50%, MEMS（Micro Electro Mechanical Systems，微机中系统）传感器成本下降了35%，其他技术成本也有极大的下降，例如RFID（Radio Frequency Identification，射频识别）标签的成本从15美分降低到5美分，下降接近67%；数据存储的成本从2010年的每吉字节25美分降低到2.5美分，这给数据传输与存储提供了良好的基础条件。此外，随着工艺水平以及设计水平的不断提升，传感器的最小体积已经可以2达到1mm的等级，这给传感器的布置降低了难度，能够让更多精密设计的仪器与设备重新改造成为物联网时代的一分子。

物联网不仅是在客观条件上已经到了爆发的前夕，国家的各种政策也在一步一步地有序推出。这种政策的主观孵化让数以千计的创业者、学者看到了行业发展的活力，从而更加努力地推动整个行业的快速进步。例如，我国学界也在此支持下不断地在国际上发声并获得了相应席位。2014年9月3日，国际标准化组织（ISO/IEC JTCI）的33个成员投票表决，通过了由中国提出的物联网体系架构国际标准，正式宣告中国获得了世界物联网最高国际标准制定权，开创了ISO 60多年、IEC 100多年来首次由中国从提出方案到编写标准的主导未来信息基础网络架构的历史性里程碑。这突显了中国在物联网国际标准的制定中处于世界领先地位，彰显了中华民族的无穷智慧和无限创造力，也标志着人类由第三次信息化革命进入第四次物联网智慧革命时代的历史性进程。

除我国外，其他国家也很注重物联网产业的布局，所以这种政策优惠更像是一场全球的竞争，得先机者得天下。这种政策导向引起了资本市场的巨大反应，在过去几年中，大量的物联网产业的并购、投资（见表1）进入我们的视野，金额之大、速度之快都是前所未有的。这种资本的密集扎堆同时也促进了整个行业在人才与技术方面的更新与集中，给整个行业爆发提供了良好条件。表1 物联网产业的部分并购事件续表

这种不断的并购事件反映了整个行业的发展热情以及未来行业的规模。多方面因素共同作用的物联网行业已经走到了爆发边缘，随着市场热度的升高，物联网走上风口是自然而然的事。

但从另一个角度来讲，物联网在当下的爆发并不是一个偶然，而是多种技术同时成熟而导致的最终结果。当下潮流的热词，如大数据、云计算、5G、芯片、AI、区块链等，每个颠覆了时代的技术都与物联网息息相关。

大数据技术像是物联网的大脑。当物联网的末端通过各种方法感知世界的时候，物理信号变成了数字信号传入大数据分析中心。如果没有大数据分析能力，整个物联网就失去了存在的意义，从终端传来的海量数据无法及时地转化成有效信息并通过物联网中的驱动器对环境做出反应。就好比一台内存溢出的计算机，无法及时处理输入的信息，无论用户怎样操作，它也不会对指令做出任何反应。缺失了及时对海量数据处理的能力，物联网就难以与外界进行交互，也就失去了它的实际应用价值。

云计算的出现能够让大数据分析技术运行得更加“聪明”。通过虚拟化的方式整个网络的分析中心可以根据需要调用适当的计算与存储资源。这就像是让人的大脑高效地运行，当只用左半脑的时候就把右半脑关闭，以避免能量的浪费。这种方式极大地降低了物联网应用开发者的开发成本，开发者没有必要按照网络最大容量购买大量主机服务器设备（尽管大多时候运算无法达到峰值，很多设备只能被闲置），而是只需要支付租用云计算服务提供商虚拟设备的费用，就能不受硬件控制随心所欲地设计自己的网络应用。这对于开发者来说，无疑是一件大好事。高效、廉价为物联网的落地提供了巨大的便利。人工智能（Artificial Intelligence,AI）的任务则是在资源使用策略更高级的情况下，增加整个分析中心的智商。AI技术凭借在分析和模式识别上的巨大优势，可以进一步降低计算的时间成本，使整个系统更加智能化，反应更加及时，应用更加多样化、人性化。

5G技术则像是物联网的血液。高速大容量的数据传输意味着整个网络允许更大信息量的传递，就好像血管变粗，血液中有了更多的血红蛋白，能够为整个肌体适应更高强度活动打下良好的基础。其实还不只是如此， 5G技术的应用不仅能够让物联网适应更大数据传输量以及更高低延迟要求的任务，而且能够拓展整个网络部署的范围，增加网络广度，使物联设备能够尽可能地融入我们的生活。

芯片和区块链技术也是为物联网赋能的技术之一。更高计算能力的芯片、更小体积的芯片不断出现，能够使整个物联网的传感器模组更小、更智能。在不影响部署的前提下，它们可以完成更多的任务，提高电池的使用效率，是整个传感器的心脏。芯片技术的成熟代表着物联网在硬件条件上进入了切实可行的状态。区块链能够以独特的数据记录方式，让物联网产生的数据发挥最大的作用，为人们提供更多的服务。

综上所述，正是在不同技术同时成熟的情况下，物联网才真正有了落地的可能，才能真正地将科幻电影里的自动化生活照进现实。

第1章 走近物联网

1.1 物联网是什么

近几年，物联网（Internet of Things,IoT）在学术界和产业界都受到了极大的关注。这种突然爆发的原因是物联网将我们带入了一个全新的万物互联的世界。在这个世界里，我们生活中的所有电子产品，甚至是非电子产品都能连接到物联网上，并能实现无缝信息交互和通信，使其以智能的方式整体协调运作。

物联网赋予了万物互联的可能，同时也催生了丰富的应用。其中，在公众社会服务方面，如医疗健康、家居建筑、金融保险等；在经济发展建设方面，如智能工农业、物流零售、能源电力等；在公共事物管理方面，如交通管理、安防反恐、市政管理、节能环保等。因此，许多人相信，物联网将创造出迄今为止我们所见过的最大的技术浪潮，其将成为继计算机、互联网之后的第三次信息技术革命。

那么，什么是物联网呢？“物联网”这个词最初是由麻省理工学院（MIT）的教授凯文·阿什顿（KeVin Ash-ton）于1999年在宝洁公司做的一次演讲中提出的。他当时提出“物联网有可能改变世界，就像互联网一样。”在此之后，麻省理工学院自动识别中心在2001年展示了他们的物联网视觉解决方案。2005年，国际电信联盟（ITU）在其发布的《ITV互联网报告2005：物联网》中正式引入了物联网的概念，并对物联网做了如下定义：通过二维码识读设备、射频识别装置、红外感应器、全球定位系统和激光扫描器等信息传感设备、按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

尽管上文中把物联网描述得很“高深莫测”，但当物联网悄悄走进我们的生活时，我们并不会觉得它有什么费解之处。它就是简单意义上的信息技术、通信技术（如传感器技术、RFID标签技术以及嵌入式系统技术等）等发展到一定阶段的产物。通俗地理解，物联网是一个嵌入了各种各样的软件、传感器、联网设备的物理硬件（如家用电器、汽车以及其他工业设备）的网络。在这个网络上，数据可以在设备与设备之间、设备与服务器之间自由传输，控制中心也能执行各种指令。1.1.2 物联网大家庭的主要技术成员

在物联网这个大家庭中有3个主要技术成员：传感器技术、无线射频识别（Radio Frequency Identification,RFID）技术和嵌入式系统技术。

传感器技术作为支撑现代信息技术发展的最底层、最小化的支柱技术之一，在汽车、智能手机上有着广泛的应用。传感器在物联网中的布局处于整个运行网络的最边缘，也就是最接近生活使用的一端。它们的功能主要是数据的采集，将各种模拟信号转化成能被机器识别和处理的数字信号。甚至可以说，传感器是物联网系统的数据来源。随着物联网产业的发展，为了能更好地实现功能，传感器正朝着智能化、微型化、无线化和网络化的方向发展。

RFID技术是一种非接触式自动识别技术。举个简单的例子，现在的无人便利店就是采用了RFID技术，在顾客结账的时候，机器能够自动地获取顾客购物车里的商品信息并进行结算，即时生成账单并发送到顾客的手机上，而不需要像以前那样，在超市柜台一件件地将商品拿出来扫描条码。从本质上来说，RFID在物联网中的位置和功能与传感器相当，但是，相对于其他感知技术，RFID技术在成本、功耗和应用领域都有比较大的优势。虽然RFID能够做到更快、更准确、更低能耗的目标识别，但是有一定的应用场景限制。目前，RFID已经广泛应用于制造、销售、物流、交通等领域，在物资流动过程中，可以实现全球范围内的动态、快速、准确地识别与管理。

嵌入式计算机系统（Embedded Computer System）又称为嵌入式系统（Embedded System），它与通用计算机系统一起构成计算机系统的两大分支（见图1-1）。与通用计算机系统比较，嵌入式计算机系统具有可封装性好、专用性强、实时性好、可靠性高、微型化等优点。通俗地说，嵌入式系统就是物联网设备的“灵魂”，只有有了“灵魂”，这些设备才能够正常运作，才能够与数据中心配合工作。而嵌入式系统这个“灵魂”的高度专用性同时也会赋予不同设备不同的个性与功能，去实现不同的任务。例如，同样的两台温控设备，装上不同的嵌入式系统，一个可能用于自动控制室内的恒温，另一个可能成为各大实验室模拟极端天气的关键设备。嵌入式技术的本质就是赋予设备功能，让它们有能力相互连接，所以嵌入式系统技术是物联网最基础的技术之一，因为只有嵌入到物体中，计算机系统才具备“思考”的能力，这也是实现物物互连、人机互连的前提。图1-1 计算机系统的两大分支

物联网产业的发展不仅得益于传感器技术等较为成熟技术的融合，而且在于大数据、人工智能（AI）、第五代移动通信技术（5G）、IPv6及区块链等新技术的突破与创新（见图1-2）。图1-2 物联网关键技术

因为数据种类繁多、数据体量巨大以及数据价值高，所以大数据给传统的计算机技术带来了前所未有的挑战。物联网应用每时每刻都在产生海量的数据，但这些数据并不能被直接使用，而是需要在采集后通过存储、处理、分析并可视化，才能为人们所利用。可以说，没有大数据技术便没有物联网的快速发展。

人工智能和物联网都涉及众多技术领域，从产业发展的角度看，它们也是相互交叉的。人工智能在物联网中的应用主要有两种方式：一种是利用编写程序的方式，使物联网系统变得更加智能化；另一种是利用模拟不同生物的机理的方式，实现智能化。物联网中应用比较多的人工智能技术主要有专家系统、智能控制、智能化模块、数据挖掘、机器学习等。

第五代移动通信技术是目前全球学术界和产业界关注的热点。现有的移动通信网络远远不能满足物联网应用场景的需求，高速度、高普及、低功耗、低时延的5G网络是物联网产业发展的必要条件。5G网络是构筑万物互联的基础设施。

IPv6是英文“Internet Protocol version 6”的简称，是IPv4的替代版本。目前，IPv4网址匮乏的问题日渐突出。不仅如此，IPv4还存在着性能不足、不够安全等技术缺陷。而IPv6具有巨大的地址空间、地址自动配置（即插即用）、提高服务质量（QoS）、提高安全性、对移动通信的支持、扩展灵活、对感知层的支持等优势，可以助力物联网的发展。

区块链技术是一种全新的分布式基础架构与计算范式，其利用块链式数据结构来验证与存储数据，利用密码学以及分布式节点共识算法来生成和更新数据，利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据，具有分布式对等、链式数据块、防伪造和防篡改、透明可信和高可靠性等典型特征。区块链技术对于解决物联网的发展成本、安全以及数据隐私保护等问题具有重要意义。

综上所述，物联网是一系列硬件的联系网，具有准确的物体识别能力（见图1-3）。物联网可以利用互联网的电信基础设施与制造商、运营商和其他联网设备交换信息。它使物理对象能够被感知（提供特定的信息，如用户所处的室内温度变化），并在互联网上进行远程控制，从而为物理世界和计算机系统之间更直接的互动沟通创造机会，提高企业运行效率、经营准确性和经济效益。图1-3 物联网是一系列硬件的联系网

从本质上来说，物联网的主要思想是将任何能够连接的事物（如传感器、设备、机器、人、动物，甚至树木）和其操作过程连接起来，通过互联网实现监视或控制功能。这种大规模的连接不仅限于信息站点，它们本质上也是现实生活和物理硬件的连接，通过一系列的无线技术可以使它们部分免受基站限制而进行自由部署，允许用户访问终端，并在必要时对物理硬件进行控制。连接对象本身并不是一个目标，整个物联网的最终目标是从这些对象中收集数据和其他信息，以丰富产品和服务。

物联网正在发展壮大，尤其是在现代无线通信领域。这种快速发展促使智能硬件（如智能手机、智能手表和智能家居自动化系统）的品类不断增加，它们之间可以相互通信，并与其他系统协作，以实现一定的功能。不可否认，物联网已经对商业和个人生活产生巨大影响。很多企业开始使用物联网创建新的业务模型，以达到改进业务流程、降低成本和风险的目的。

1.2 物联网爆发的原因

目前，物联网已经成为商业转型的强大支撑力量，它的创新性影响遍及社会的各个领域。在新业务和社会需求的推动下，物联网技术的更新速度越来越快，这无疑是一场巨大的技术革命风暴。本节将深入分析为什么会出现这场巨大的技术革命风暴（见图1-4），帮助读者快速了解物联网爆发的原因。图1-4 物联网爆发的原因1.2.1 IT与OT的结合创造了物联网的需求

操作技术（Operation Technology,OT）是工业厂房、工业控制和自动化设备的技术核心。而信息技术（Information Technology,IT）是一个以计算、数据存储和网络为核心的端到端信息系统的世界，在业务流程自动化系统、CRM系统、供应链管理系统、物流系统和人力资源系统等方面支持工业运行。

在原来的公司分工中，IT部分和OT部分由两个不同的组织分别进行管理，它们有着不同的文化、原理和技术。IT部门最初是由公司创建的，目的是为了在各个部门之间建立有效和及时的信息沟通方式。然后，它们被扩展到提供视频和网络会议、网络内部通信，以及安全的外部电子通信，如电子邮件。而OT依赖于非常明确的、经过测试的和受信任的操作过程。许多工厂需要全天24小时运行，如城市水过滤系统、电力系统，因此，工业过程不能容忍软件更新的关闭。它对软件更新、新技术的引入等更加宽容和欢迎。

物联网正在对OT和传统IT运营模式产生重大影响。随着业务特定技术（如基于Internet的石油钻机监控系统）的快速引入，IT操作不能满足扩展以及发展的需求，也不能提供业务所需的专业知识。传统IT部门缺乏必要的资源来满足引入物联网解决方案的条件，并有效地操作和监控此类解决方案，或者对物联网设备生成的大量监控数据做出反应。随着尖端企业采用物联网技术规模的扩大，OT被迫接受更大程度的整合。因此，传统的IT和OT功能将合并，而且快速地将业务的损失风险转移给没有采用物联网解决方案的竞争对手。IT运营部门必须向OT业务靠拢，并调整他们的业务。1.2.2 物联网成为互联网巨头争夺的下半场

在移动互联网浪潮中，很多企业的商业模式经过快速发展之后陷入了尴尬的瓶颈阶段，物联网的出现，不仅改善了企业现有的业务运营模式，而且改变了企业的商业模式。1.Uber用物联网解决出行问题

目前，Uber（优步）是全球领先的运输服务企业之一，市值超过200亿美元。2008年，联合创始人特拉维斯·卡兰尼克（Travis Kalanick）和加勒特·坎普（Garrett Camp）在巴黎参加一个会议，他们都抱怨找不到出租车，尤其是在需要搬运行李和下雨的时候。第二天，当他们开始头脑风暴的时候，他们提出了3个主要的业务要求：①解决方案必须是基于互联网的，即从移动设备上请求和跟踪服务；②必须快速提供服务；③必须从任何位置都可用。

Uber解决方案的关键部分是基于互联网的平台，该平台将客户（乘客）与服务提供商（汽车司机）连接起来。因为车辆提供者不是Uber的员工，而且因为实际上有无限多的汽车可能加入Uber。为了建立壁垒，Uber也有必要以极快的速度在零边际成本下进行规模扩张。Uber在司机的智能手机上使用传感器技术来追踪司机的行为。如果乘客乘坐Uber的出租车速度太快，刹车太猛，或者走了一条绕远的路前往乘客的目的地，乘客都可以向Uber投诉。

为了提高服务质量，Uber很早就使用最初级的物联网技术管理车辆。Uber使用Gyrometers（陀螺测试仪）和GPS（Global Positioning System，全球定位系统）数据追踪司机的行为。在智能手机中，Gyrometers测量小的运动， GPS和加速度计结合在一起，产生的数据用来监控车辆运行和停止的频率以及整体速度。此外，为了提高利润率，Uber开始向着无人联网车、无人飞行汽车方向发展。2.Airbnb借物联网提供更好的住宿服务

Airbnb是一个基于互联网的服务网站，帮助人们在网上查找提供出租的民宿。它于2008年在加利福尼亚的旧金山由布莱恩·切斯基（Brian Check）和乔·戈比亚（Joe Gebbia）创立。最初的网站服务是提供房间、早餐和一个社交场景，为那些无法找到酒店的客人提供服务。2008年2月，技术架构师纳森·布雷查兹克（Nathan Belcharczyk）作为第三位联合创始人加入了Airbnb。此后不久，这家新成立的公司专注于一些引人注目的活动。Airbnb在互联网平台上创造了一个价值数十亿美元的业务，把人们和住宿连接在一起（见图1-5），于是打破了传统的酒店业务模式。传统的酒店企业必须投入大量资金建造新酒店，而Airbnb则不必应对这一问题。图1-5 Airbnb把供需信息和实体的房屋连接在一起

与Uber类似，Airbnb也基于平台商业模式，促进了消费者（旅行者）和服务提供者（业主）之间的交流。但是Airbnb还需要一个可扩展的基于互联网的平台，能够在房屋资源以及入住体验上提高用户的满意度，这时引入物联网就是一个非常明智的选择。更重要的是，为了简化商业流程，降低人力成本，Airbnb与互联网企业（如谷歌公司的Nest）合作，通过物联网智能门锁开门 （带有物联网能力的数字键门锁），向客户提供远程无钥匙解决方案。3.Amazon用物联网提升物流效率

Amazon（亚马逊）目前是世界上最大的网络零售商之一。它从1994年开始，作为一家网络书店，迅速发展为集网络购物、数字娱乐、云计算等为一体的服务商。Amazon利用互联网打破了传统的零售商模式，将终端客户（如零售客户和企业）与产品和服务（如商品和云服务）连接起来，它不需要在仓库中储存其网站上出售的商品，而是确定匹配的合作伙伴，并在一个安全的基于互联网的平台上发布客户订单。Amazon的另一个零售策略是作为其他零售商销售其产品的渠道，并在每次购买中收取一定比例的手续费。

零售只是Amazon的一部分业务，Amazon还基于云服务平台，如AWS（Amazon Web Services），提供SaaS（软件作为服务）、PaaS（平台作为服务）、IaaS（基础设施作为服务）的云计算业务以及其他类型的业务，如Kindle。Amazon在产品销售、服务销售、云服务、出版、数字内容订阅、广告和品牌信用卡等方面定义了自己的业务线，其业务大致可划分为在线零售、互联网服务和Kindle生态系统3类。

尽管互联网服务的业务占比更大，但Amazon无疑是物联网最重要的参与者。从推出Prime服务开始，Amazon内部就强调要精准掌握会员的服务信息数据，因此从下单、出仓、配送到售后服务全流程都有各种各样的传感器收集数据并传输到中枢系统。此外，Amazon还极力推进使用联网的无人机送货来提高配送效率。可以看出，在互联网业务发展到一定阶段，物联网就成为下一阶段降低成本、提升利润率、扩展业务线的良好选择。4.Tesla用物联网技术改变汽车定义

Tesla（特斯拉）是一家美国电动车及能源公司，成立于2003年， Tesla被认为是迄今为止应用物联网的最好例子。依托物联网，Tesla不仅改变了传统的工业制造模式，而且开始使用由物联网管理生产的工厂。这种工厂拥有数千个传感器，能够对整个生产过程进行良好的把控。此外， Tesla汽车本身也是一个巨大的物联网终端，通过软件和硬件的配合能够实现自动驾驶等高级行驶行为。

在物联网商业模式发展日渐成熟的今天，很多企业已意识到物联网是降低成本、提高效率、拓展业务防范风险的有效手段。应用物联网能够快速提升企业整体的竞争能力和科技能力，使企业在服务方式、终端渠道、业务模式等方面不断创新。1.2.3 移动数据流量大爆发提供了物联网数据基础

随着移动视频、物联网、虚拟现实等高耗流量应用的快速发展，移动数据流量迎来了指数级增长的新时代。据思科视觉指数预测，到2010年，移动数据流量将实现以下目标。

• 每月全球移动数据流量将达到49EB，每年的流量将超过0.5ZB。

• 移动连接设备的数量将达到1.5台/人。

• 全球移动连接的平均速度将超过20Mbit/s。

• 智能手机（包括手机）的总数将超过全球设备和连接的50%。

• 4G流量将超过总移动流量的3/4。

• 全球超过3/4的移动数据流量将是视频。

移动数据流量的爆发主要由两个因素驱动：用户数和用户需求量。到2019年，每部智能手机平均每月将消耗4GB的流量。需求的不断增加，用户对移动流量需求的日益增长，将促使电信运营商对基础设施建设的重视，以提供更大流量的服务，支撑更多智能终端的连接。而移动互联网逐渐饱和，物联网必将成为电信运营商发力的新方向。1.2.4 软件服务模式大爆发让物联网服务更容易被接受

Facebook、Instagram、Twitter和YouTube等社交网络，以及Amazon的AWS等基于云计算的服务平台，每天都会产生巨大的用户数据。越来越多的企业采用云端架构来运营用户数据。而云计算允许企业将计算基础设施全部或部分外包给公共云提供商。公共云提供商通过互联网提供云服务。企业只需支付所消耗的CPU资源、存储空间或带宽的费用。企业也可以选择在自己的数据中心部署私有云解决方案，并向其内部子业务/用户交付计算服务。这种部署方式提高了灵活性和便利性，一是企业拥有基础设施，并可以控制在此基础设施上部署应用程序的方式；二是私有云可由企业自己的IT机构来进行构建，也可由云提供商进行构建。云计算服务也可以在混合云模型中提供，该模型由公共云和私有云组合而成，它允许企业利用公共云基础设施创建可伸缩的解决方案，同时企业仍然保留对关键数据的控制权。

根据服务模式，云计算可以分为3类：基础设施作为服务（IaaS）、平台作为服务（PaaS）和软件作为服务（SaaS），如图1-6所示。图1-6 云计算的服务类别

PaaS：允许企业使用第三方平台，并允许企业开发和管理自己的软件应用程序，而不需要构建和维护所需的基础设施。

IaaS：用户通过互联网可以从完善的计算机基础设施获得服务。IaaS是把数据中心、基础设施等硬件资源通过互联网分配给用户的商业模式。

SaaS：它是一种通过互联网提供软件的模式，用户无须购买软件，而是向提供商租用基于互联网的软件来管理企业经营活动。

SaaS模式大大降低了软件，尤其是大型软件的使用成本，并且由于软件是托管在服务商的服务器上，减少了客户的管理维护成本，可靠性也得到提高。

云计算技术的快速成熟降低了物联网技术的应用门槛，为物联网终端连接数据传输提供了基本能力。这对于整个行业的发展都具有巨大的促进作用。1.2.5 边缘计算技术的成熟提升了物联网将来应用的天花板

在介绍边缘计算技术之前，先来介绍几个术语：大数据、结构化数据和非结构化数据。

大数据指的是由关联系统的运行而产生的、由信息技术系统归纳生成的数据集合。关联系统可以是一个产品、过程、服务等。大数据技术可以通过分析大量的数据来确定处理模式，并深入了解相关系统的操作。这种分析通常涉及应用统计技术，因为数据量规模过于巨大，人工是无法在合理的时间内进行捕捉、管理和处理的。

结构化数据也称行数据，是由二维表结构进行逻辑表达和实现的数据。结合到应用场景中更容易理解，如企业ERP中，客户数量、销售数据和库存记录等量化数据。结构化数据通常是经过清洗和处理的高价值数据。

顾名思义，非结构化数据就是没有固定结构的数据，它很难被组织或合并。各种文档、图像、X射线数据、视频、社交媒体数据以及一些与文本混合的机器输出等都是非结构化数据。

一些智能数据研究公司坚信，我们经历了两个数据分析的时代：分析1.0时代和分析2.0时代。相对于较早的商业活动，分析1.0时代的大数据应用为商业带来了突破性的改变。企业通过收集内部系统的结构化数据，如CRM、销售记录、RMA记录和案例记录等，将这些数据发送到一个集中的数据中心，存储在传统的表和数据库中，然后解析数据。解析后的一些统计数据通常与其他类型来源的数据相关联，通过分析这些数据，企业能够客观分析和深入理解重要的商业现象，做出基于客观事实的决策。例如，判断某节点存在大量未使用的库存，然后以降价或折扣方式销售。通常，收集、传输、关联和分析结构化数据的过程需要数小时或数天。

随着业务要求的不断提升，分析1.0时代进化为分析2.0时代。分析2.0时代主要从各种来源收集结构化和非结构化数据，但仍然将收集到的数据发送到一个集中的数据中心，并在此期间使用复杂查询以及前瞻性和预测性视图进行关联和分析。企业非结构化数据的包括呼叫中心日志、移动数据和用户正在进行转换的社交媒体数据，以及提供关于企业服务、产品或解决方案的反馈数据等。在这个时代，捕获和分析数据中心的数据，收集、传输、关联和分析结构化和非结构化数据的过程会缩短到几分钟甚至几秒，大大提高了数据分析的效率。

今天，在网络的边缘传感器以及其他硬件正在创建大量的数据，传统的数据分析方法在速度和能力上不再可行。一些企业对数据处理的延迟时间要求更加“苛刻”，对某些分析必须实时执行，甚至将原始数据发送到集中式数据中心的延迟时间也无法等待。以石油钻机的传感器为例，如果钻井压力大幅下降，则需要钻井平台立即关闭系统，以免系统崩溃，造成重大损失。

所以我们有了愿景中的分析3.0时代。分析3.0时代允许企业在物联网末端收集、分析和关联（与存储的数据）结构化以及非结构化的数据。这样企业在边缘即可实时捕获、处理和分析数据。这就是边缘计算技术存在的意义。1.2.6 硬件技术的成熟和商用成功降低了物联网的成本

目前，物联网的硬件技术，如传感器、计算机以及Arduino等开源的微控制器等，不仅比以往任何阶段都发展得快速，而且价格更低。硬件技术的成熟与商业化，促使物联网朝着低功耗和低成本的方向发展，于是吸引更多的企业布局物联网。企业已意识到，除非它们能够迅速适应这种变化，否则它们很快就会变得不相关或效率低下，在竞争日益激烈的市场中生存愈加困难。1.2.7 安全措施升级打消物联网用户的顾虑

大数据以其数据捕获、收集、传输、整理和分析的高效性极大地推动了网络技术的进步和社会的发展。但目前大数据的发展仍然面临着许多问题，网络安全问题是人们公认的关键问题之一。随着互联网的商业化，网络安全问题已经扩展到个人隐私信息、金融交易类数据、地理位置数据等诸多方面。

现今，很多人在家里部署了智能设备。例如，通过家居互联App，可以远程打开智能门；结合物联网的智能冰箱，当冰箱中的牛奶只剩一两袋的时候，就会推送“牛奶快喝完了”的提示信息。想象一下，如果忽略了这些智能设备的安全性，黑客或网络不法分子可以通过攻击这些智能设备控制其他网络设备。

事实上，我们日常生活中使用的所有智能设备都面临着物联网安全威胁。例如，智能汽车上的集成传感器的数量越来越多，无线控制功能越来越强大，这就给黑客制造更多控制该辆汽车的可能性。黑客可以控制雨刷器、收音机、门锁，甚至刹车和方向盘。此外，甚至我们的身体也不能免遭受于网络攻击。目前，安全研究人员已证明，攻击者可以远程控制植入人体的医疗设备，如胰岛素泵和心脏起搏器，通过攻击设备的无线功能，控制和监控系统的通信链路。

针对这些安全威胁，技术人员已经在物联网的终端、无线接入层、LoRa网关、云平台等方面采取了安全防御措施。更好的安全保证能够促使物联网应用更好地实现商业化。1.2.8 新技术商业化加快促进物联网项目落地

据BI Intelligence预计，2020年，全球人口约80亿，使用的物联网设备数量将达到340亿台。这些设备不仅包括个人电脑、智能手机、平板电脑、智能手表、联网电视等，而且包括以前没有连入互联网的日常使用设备。这意味着新的电子产品商业化并被消费者接受的速度越来越快。

调查表明，目前物联网的采用率是电力和电话制造业发展速度的5倍。而随着硬件设备成本的降低，物联网设备的售卖价格也在不断降低。因此，预计在未来几年内，物联网的使用率将呈指数级增长。1.2.9 用户体验要求增强引爆物联网消费市场

用户体验（UX）或人机交互（在适用的情况下）是产品设计成功的关键。一个核心的产品UX设计原则是满足产品或服务使用的基本需求。过度设计或将过多的智能引入产品会适得其反，用户界面的不友好和提取信息速度缓慢都可能导致客户流失。例如，一个烤面包机的最终目的是烤面包。但是，如果过度设计太多的界面信息、开关和模式选项。会让用户体验的复杂度增加，企业就是在冒着丧失市场的风险。

现今商业社会，人们对用户检验的要求越来越高，原有普通的移动设备已经远远不能满足人们的需要。随着物联网的出现，环绕式的用户体验能够更好地满足用户需求，从而开辟更大的市场。1.2.10 摩尔定律为物联网市场提供充足信心

尽管在晶体管技术发展的后期，摩尔定律越来越难以实现，但是对于现阶段的物联网元件，摩尔定律仍旧有很大可以发挥作用的空间。可以用3个主要的观察结果来总结摩尔定律的影响。（1）在计算机硬件的历史上，计算机的功率大约每18个月就翻一番。涉及这样一个事实：高密度集成电路上的晶体管数量每18个月翻一番。晶体管自1947年诞生以来，一直按照摩尔定律升级至今。因此，依照摩尔定律，计算机在25年内将像人脑一样强大。（2）硅晶体管存储技术的规模不断缩小，目前接近原子水平。多年来，人们一直把更多的算力和存储放在更小的设备上。（3）晶体管的价格每年都在降低50%。1958年，Fairchild半导体公司从IBM的联邦系统部门采购了100个晶体管，每个150美元。今天，你可以以8美分的价格购买超过100万个晶体管。

在未来10年，物联网的收入没有确切的数字，但所有行业研究者都认为，这个市场机会确实巨大。在通用电气公司（General Electric Company）的一项研究中，将物联网发展趋势比作18至19世纪的工业革命，认为物联网在未来20年可以创造多达15万亿美元的全球国内生产总值（GDP）。思科公司也认为，到2020年，将有263亿台设备连接到互联网。一些物联网企业也认为，到2020年，物联网设备的数量将达到2000亿个。到21世纪末，物联网设备的数量将增加近9倍，这意味着该领域将存在重大的基础设施投资和市场机会。

高德纳咨询公司（Gartner）也预计，在不包括智能汽车的情况下，到2020年，安装的物联网设备的总数量将接近210亿个。高德纳公司认为，消费者应用程序将推动联网产品的数量，而企业将占据大部分收入。

企业和分析师之间对于物联网市场规模没有太大分歧，物联网的体量将是无比巨大的。上述物联网市场快速增长观点在另一方面也得到了摩尔定律的支持。尽管摩尔定律在发展晚期可能成为一个难以突破的瓶颈，但是对于简单的传感器和执行系统，现在仍然享有摩尔定律的红利。物联网是一项正在起飞的行业，无论哪项研究达成了共识，人们都将成为这个新的物联网经济的受益者。例如，可以利用物联网开发的创新设备减少浪费，保护环境，促进农业生产，提前预警桥梁和大坝的结构缺陷，并能远程控制灯光、喷水系统、洗衣机和其他工具。

1.3 解剖物联网

物联网系统结构复杂，不同的物联网应用差异巨大。为了实现物联网应用系统的功能，需要制定一套规范的物联网网络协议集。借鉴互联网发展的经验，根据“分层组织”的思想，需要把物联网系统中具有共性特征的系统应用、行为特征等抽象出来组织在一起，以便于物联网系统的设计、运行和维护。这种对物联网系统进行抽象并分层组织而形成的模型称为物联网系统架构。

一般情况下，物联网分为感知层、网络层和应用层，如图1-7所示。感知层的主要功能是感知环境并将环境参数数据化。随着智能传感器的发展，感知层也开始具备一定的数据功能以及执行控制指令功能。网络层的主要功能是连接感知层和应用层，正确传输感知层的数据以及应用层的控制指令，确保数据及指令传输的准确性和存储的安全性。应用层则是实现感知数据的汇聚、整合、存储、挖掘，并应用于不同的行业和领域。物联网可以应用于智能工业、智慧农业、智慧城市、可穿戴设备等领域。图1-7 物联网的层次划分

有的物联网技术主要用于物联网系统架构中的某一层，如传感器技术、RFID数据标签技术主要用于感知层，5G技术、IPv6技术主要用于网络层。有的物联网技术则广泛应用于物联网系统的各个层，如嵌入式系统技术、大数据技术、人工智能技术、区块链技术等。

第2章 物联网的“物”物联网如何感知世界

物联网中“物”的两个主要功能是感应和寻址。通俗来说，就是感应对象的特点和确定对象的位置。感应是识别和收集分析参数的关键，而寻址是唯一通过互联识别事物的方法。虽然传感器在收集关键信息以监测和诊断“事物”方面非常关键，但在执行实际任务时，它们通常缺乏控制或修复这些“事物”的能力。这就出现一个问题：如果不能控制，为什么要花钱去感知“事物”呢？所以为了解决这个问题，物联网中又加入了驱动模块。这样，在物联网中，我们对终端的要求就变成了具有感知和执行动作的能力。

2.1 传感器技术给物联网装上“眼睛”

物联网能够实现各种不同的功能，能够对环境产生积极的应对，前提就是传感器帮助后端网络以及数据中心获取了当下环境中的各种有用数据。可以形象地说，各式各样的传感器就是物联网的“眼睛”。2.1.1 传感器：神秘又不可或缺的技术

传感器（Sensor）是能感受规定的被测量件并按照一定的规律（数学函数法则）转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。传感器技术、通信技术和计算机技术一起被称为现代信息技术的3个支柱。

人们往往觉得传感器很神秘，认为只有工程师们才能使用它们。其实不然，传感器在我们的生活中无处不在。例如，与我们“朝夕相处”的智能手机，它里面就安装了光线传感器、声音传感器、图像传感器、触摸传感器、位置传感器、温度场传感器、距离传感器、重力传感器、加速度传感器、磁场传感器、陀螺仪（角速度传感器）、GPS、指纹传感器、霍尔感应器、气压传感器、心率传感器、血氧传感器、紫外线传感器等大量的传感器。智能手机上“智能”功能的实现几乎离不开传感器。随着技术的进步，为实现更多实用的功能，增加智能性，提高用户体验，智能手机上还会集成更多的传感器。

目前，传感器已经广泛应用于工业、农业、环境监测等领域。从应用领域来看，工业、汽车电子、通信电子、消费电子等产业是传感器最大的市场。而对传感器需求量最大的则是汽车产业，汽车传感器

试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]

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