一文讀懂物聯網的關鍵技術有什么?
物聯網IoT,顧名思義就是物物相連,萬物互聯。對于物聯網的技術,其實可分為物體本身和聯網技術兩方面。這個“物”本身就是一些單片機、SOC、傳感器等和我們耳熟能詳的嵌入式技術的融合體。而“聯網”就是我們常見的wifi、藍牙、Zigbee、NB、LORA等無線通信技術,同時也包括現在比較火熱的5G技術。
那么,下面華妹就從物聯網的技術架構、感知層關鍵技術、云端及移動端開發,詳細介紹物聯網的相關技術,并分析在學習過程中需要掌握的內容。
一、物聯網的技術架構
物聯網架構可分為三層:感知層、網絡層、應用層。
感知層:物聯網的先行技術,由各種傳感器組成,將物體的數據,通過傳感器收集后,由網絡層傳輸出去;
網絡層:萬物互聯互通得以實現的必備要素,包含互聯網、云端、運營商網絡、各種短距離局域網(如ZigBee等);
應用層:是物聯網與用戶的接口,一般以UI界面的形式展現。
二、物聯網感知層關鍵技術
物聯網中的物品可能是電器(如洗衣機、冰箱)、物體(如門、窗)等。試想一下,當所有物體都裝上了,相當于人類感官系統的傳感器,具備神經傳輸系統的標簽技術,以及擁有自己大腦的嵌入式系統...實現了真正的“互聯”,那未來場景可能是:
因此,在物聯網應用中,物品上要有三項關鍵技術(一些非物聯網的通用技術不作介紹,如模電、數電、射頻、PCB布線等知識):嵌入式系統技術、傳感器技術、網絡連接技術。
1. 嵌入式系統技術
目前物聯網行業的在嵌入式方面,ARM架構是最主要的架構。對于要長期致力于嵌入式開發的同學來講,ARM是必須要學的。入門學習可以從STM32學習板開始,使用KEIL作為主要的開發工具。學習過程中要完全理解掌握開發板的各種用法、液晶屏和LED屏、數碼管的控制使用等。一些常用的通訊,如:RS232、RS485、I2C需要學習掌握。
2. 傳感器技術
物聯網技術中,傳感器應用極其廣泛,學習過程中要把常用的傳感器用法完全掌握,如:霍爾傳感器、加速度傳感器、壓力傳感器、人體紅外感應傳感器等。
3. 網絡連接技術
不管是做物品端開發,還是服務器、APP等開發,網絡連接技術都是必須深入學習。一般專業課都會有以太網、TCP/IP原理講解,專業課的知識必須掌握,另外要學習一些基于TCP/IP的高級通訊協議,如HTTP協議、MQTT協議。
物聯網還有一些專用的通訊協議需要學習,如:Zigbee、NFC、WiFi、GPRS、USB、NB-IoT、RFID、藍牙、Lora等。這些通訊協議并不是都要完全學習掌握,根據個人學習精力可以逐步安排學習。在使用開發板學習時,通常都包含這些組件,可以直接進行實驗學習。
三、物聯網云端開發關鍵技術
1. 網絡后端開發技術
網絡后端技術,目前國內流行的主要是Java、PHP、Python等。學習網絡后端技術,以Java為例,需要學習掌握以下內容:Java 常用開發框架(SSH、SpringMVC、SpringBoot等)、Java Web開發、Java 數據庫基礎操作、Java Socket通訊技術(Netty框架等)、分布式開發與負載均衡、Java MQTT 服務端技術。
2. 網絡安全相關技術
防火墻、防重放、防遇權、防偽造
3. 大數據存儲與分析技術
由于物聯網常常會產生大量的數據,現在大數據的存儲與分析在物聯網行業得到了普遍的應用。國內大數據通常需要掌握以下技術:大數據平臺的搭建與維護(如Hadoop、HBase、Cassandra等)、大數據分析技術(如Hive、Spark、Storm、Elasticsearch等)。
四、物聯網移動端開發關鍵技術
國內現在物聯網技術的應用,主要集中在家電物聯網、遠程抄表類應用,這個過程中移動端往往成為重要的展示設備,如果要學習移動端開發,主要要學習以下技術:安卓應用程序開發、iOS應用程序開發、HTML5 移動端開發(如angularJS、React、Vue等)、MQTT 通訊協議。
物聯網是未來信息技術的重要組成部分,涉及政治、經濟、文化、社會和軍事各領域。萬物實現互聯后,物聯網技術的應用將從根本上改變社會的生產方式,提高人們的生活質量,并促進智能化城市的建設。因此,華清遠見一直以來專注物聯網人才培養,不斷加強物聯網課程建設,并利用自主研發的多種實驗設備輔助教學,將技術開發與實訓教學完美融合,讓學員在興趣學習中,由淺入深學透物聯網 打造具有硬實力的物聯網專業人才!
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