关于物联网的四个组成部分

物联（lián）网的组成，从（cóng）普通用户而（ér）非技术人员角度，大致可以概括为如下（xià）四个部分（fèn）：物联网终端、传（chuán）感（gǎn）器、网络与（yǔ）物联网服务

1.物联网终端

物联网终端就是指前（qián）面提（tí）到的“物”。它上面会装有（yǒu）一种名为传感器（qì）的电子元件（jiàn），并与网络相连接。比如大家拿着的智能手机（jī）和平板（bǎn）电脑就是（shì）物联（lián）网终端的一种。汽车、家电（diàn）产（chǎn）品（pǐn）、自行车、我们（men）时刻戴着的手表和手环，包括农场中的一（yī）座大棚，工厂里的一台机器等，只要能满足上述条件（jiàn），就是一种物联网终端。这（zhè）些终端（duān）通（tōng）常起着两个（gè）作用：感（gǎn）测和反（fǎn）馈（kuì）。

感测指的是搜集终（zhōng）端本身的（de）状（zhuàng）态（tài）及周边环境的状（zhuàng）态并通知系（xì）统。这里说的状态包括（kuò）如灯是开是关、房间的温度（dù）和湿度、门口有没有人、机（jī）器（qì）运行的（de）状态，等等。而终端是利用传感器这种电子元件来（lái）实现（xiàn）感（gǎn）测的。

反馈是指接收（shōu）从系统发来的通知后，显（xiǎn）示信息或执行指定的（de）操作（zuò）。系统会基于从传感器搜集到的数据，经过处理后，进行（háng）一些反馈，并通常（cháng）需要通过物联（lián）网（wǎng）终（zhōng）端针对（duì）现实世界（jiè）采取相应（yīng）的行动。反（fǎn）馈有多种形式，包括（kuò）可（kě）视化（huà）、通知（zhī），以（yǐ）及控制等（děng）。通（tōng）过“可视化（huà）”，用户能够使用电（diàn）脑（nǎo）和智能手（shǒu）机上（shàng）的Web浏览器或APP随时查看经物联网服务处理后的信（xìn）息；通过“推送通知”，系统就（jiù）能在检测（cè）到“物”的（de）异常状态或触发某（mǒu）些（xiē）指令后，将其通知给终端或信息接收者，以达到提醒和告警的目的；通过“控制”，系统就可以直接控制终（zhōng）端的运转，实（shí）现自动（dòng）化操作，而无需借助人工。

2.传感（gǎn）器

在物联（lián）网（wǎng）终端中，要想（xiǎng）搜（sōu）集终（zhōng）端和环境的（de）状态，就需要利（lì）用一（yī）个叫做传感（gǎn）器（qì）的电（diàn）子（zǐ）元（yuán）件。传感器负责把物理现象用电子信（xìn）号的形式输出（chū）。例如（rú）有的传感器可以把温度和湿度作为电子信号输出，还有的传感（gǎn）器能把（bǎ）超声（shēng）波和红外线等（děng）人类难以感知（zhī）的现象转换成（chéng）电（diàn）子信（xìn）号输出，等等（děng）。

通过（guò）传感器输出的电（diàn）子信号，系统就能够获取现实世界中的“物”的（de）状态或周边环境的状态（tài）了。人们（men）很少单独利用这些传感器（qì），通常都是将它们置入各种各样的（de）物联（lián）网终端里（lǐ）来加以利用的。

3.网络

在把终端连接到物联网（wǎng）服务时，网络（luò）是（shì）不可或缺的。物联网使用的网（wǎng）络大体上分为两（liǎng）种：一种是把终端连接到其他终端（duān）的网络，另一种（zhǒng）是把终端连（lián）接到物联（lián）网服务的网（wǎng）络。

无法（fǎ）或（huò）不需（xū）要直接连（lián）接到互联（lián）网的终端是存在（zài）的，而通（tōng）过把终端连（lián）接（jiē）到其他终端，如连接到负责收（shōu）集传（chuán）感器数据的（de）物联网网关设备，就能通过物联网网关把这些不（bú）能连接到互（hù）联网的终端（duān）再集中（zhōng）连接（jiē）到互联网（wǎng）了。这种网络连接方式在工业领域应用极广，能够节（jiē）省成本（běn）以及提高（gāo）连接效率。而针对终端之间的连接，蓝牙、ZigBee、LoRa、WIFI是几（jǐ）种比（bǐ）较有代表性的（de）网络标准。

至于把终端直接连接到物（wù）联网服务（wù）系统，则通常（cháng）会涉及到互联网（wǎng）的访（fǎng）问。除了基于WIFI和宽带（dài）网（wǎng）络外，GPRS/3G/4G/5G以及通用的NB-IoT等移动（dòng）线路（lù）也（yě）很（hěn）常（cháng）用，尤其是在户外（wài）和（hé）移动（dòng）场景下。而除了现在Web服务中（zhōng）广泛使用的HTTP和WebSocket协议以外（wài），还有一些专为机器对机（jī）器通信和物联网而产生的轻量级协（xié）议，如MQTT，CoAp，XMPP等。

4.物联网服务

对于技（jì）术人员（yuán）来说，在网（wǎng）络层之上，物联网体系还会划分出如（rú）基础设施层、平台层、应用（yòng）层等不同层次，但对于普通用户来说（shuō），可以统称为物联网（wǎng）服务。物联网服务有两个作用：一是从（cóng）终端接收数据以及（jí）发送数据（jù）给物联网终端；二（èr）是处理和保存数（shù）据。

物联网接收从终端直接发（fā）来的（de）数（shù）据。终端发来的数据（jù）内容包括终端（duān）搭载的传感器所采（cǎi）集到的（de）信息，以及用户对终端进行的操作等。

而仅（jǐn）仅采集传感器（qì）和终端发来（lái）的数据，那（nà）只不过是（shì）将一（yī）堆庞大的（de）数据聚在一起而已（yǐ），很难直接应用（yòng）这（zhè）些数据。为（wéi）了实（shí）现具体的应用服（fú）务，就需要从采（cǎi）集到的数据（jù）中分析（xī）出有价值的（de）信息。因（yīn）此（cǐ），只有通过对数（shù）据进行分析（xī），才（cái）有可能掌握终（zhōng）端的运转（zhuǎn）情（qíng）况，找（zhǎo）出其中蕴含的趋（qū）势，提前检测出（chū）今后可能会发（fā）生的异常情况（kuàng）。这样才能（néng）把整个物联网服务从（cóng）一个单纯的采集（jí）数据的系（xì）统升华到一项（xiàng）帮助使用者创（chuàng）造价值的服务（wù）。

不过，从终端（duān）接收到的数据（jù）不（bú）只有（yǒu）能用计算机（jī）简单处理的数值型数（shù）据（jù），根据（jù）传感器的不同，还包（bāo）含图像、语音、自然语言等很难直接用（yòng）计算机处（chù）理、没（méi）有被结（jié）构化的（de）数据。我们把这种数据叫（jiào）做（zuò）非结构化（huà）数据。数据处（chù）理时，有（yǒu）时也会把那些（xiē）易于用计算机处理的数据从非结构化数据中（zhōng）提取（qǔ）出来，例（lì）如把表示图像和语（yǔ）音特征的特征值（zhí）提取出来。这些信（xìn）息也会（huì）被保存到结构（gòu）化的（de）数（shù）据（jù）库中，并按照传（chuán）统（tǒng）数据（jù）处理的方式进行（háng）分析和（hé）使用。而（ér）对于那些无法进行结构（gòu）化数据提取的非结构化数据，则需（xū）要借助目前日臻成熟的如（rú）大数据、机器学习等技（jì）术去进行分析和处理了。