但凡有电视或电脑的人大约都知道，物联网是一个不需求人为干涉就能使“物体”彼此通讯的网络。在物联网呈现之前，联网设备需求人类发生或处理信息。智能手机、笔记本电脑和台式机都归于个人联网设备。
物联网延伸得很深：有物联网功用的设备，例如，智能个人设备、智能家居设备、智能轿车，乃至智能城市设备，都能感知、处理、存储数据，并采纳相应操作。智能药盒能够监督患者是否准时吃药，提示吃药，告诉患者家族照料患者准时服药，乃至提早购买快用完的药。 智能锁可用手机开门和锁门，监控一切活动，设置拜访时段，提示业主留意不合法进入。
你或许已有或在用几个物联网设备，依据Stastita (1)的研究报告，到2025年物联网设备的总量估计超越750亿台，远远超越联合国猜测的那一年的81亿地球人口 (2)。你会理解为什么物联网或许是科技公司的最大添加点。物联网设备将咱们的日子变得更安全、更舒适，有助于优化资源的使用率。
物联网体系结构是这个更长的价值链与外部国际交互的窗口。物联网设备也是人机交互的首要接口，因而，外形尺寸和产品功用是物联网产品畅销的要素。
典型的物联网体系架构包含设备、网关、云服务和运用软件。在本文中，咱们的要点评论通讯衔接技能和物联网设备，特别是个人可穿戴设备。
个人物联网设备规范
活动检测
身体活动辨认和计步器是可穿戴设备最常见的功用，这些功用是由一个加快计完结的，加快度计是用处最广泛的传感器之一，是简直一切个人设备的标配。经过多年的开展，从简略的加快度检测，到许多先进运动检测，直接输出传感数据，加快度计现已变得十分先进。
例如，意法半导体的LIS2DW12加快度计能够检测6D方向、唤醒、自由落体和点击功用。该传感器的检测噪声形式可装备，在检测精度和功耗之间挑选，乃至具有主动睡觉和唤醒功用。
为了进步可穿戴电子设备的检测精确度和功用，需求将陀螺仪与加快度计合作运用。陀螺仪是角速度传感器，曾经，陀螺仪耗电量很大，运用规模有限，不适合用在小型电池供电的个人设备。可是，将陀螺仪和加快度计整合在一个芯片上的IMU惯性丈量单元，不只耗电量小，还有许多先进的功用，例如，有限状态机、自定义手势辨认、智能FIFO存储器和外部传感器接口，数据处理在模块内部完结，不占用微操控器核算资源。意法半导体的LSM6DSO便是一个这样的IMU产品。
罗盘和方向检测
罗盘为用户供给方向检测功用，协助无人机导航。磁力计与加快度计和陀螺仪合作运用，可完成室内导航。磁力计还用于一些家庭主动化处理方案，例如，开门或关门检测。
高度丈量
测高仪能够增强计步器的功用，例如，协助攀岩者丈量离地高度，在室内导航中检测楼层方位。可穿戴气压传感器用于检测大气压力，终究也用于丈量高度。
气压传感器需求一个通气孔，以便空气进入薄膜，检测气压，水和化学物质很简单从气孔进入传感器单元，污染内部结构。因而，需求一个既能用于游水、户外运动和海工业的气压传感器，又能防备氯、溴等化学制品污染的气压传感器。LPS33HW 便是一个契合这些要求的传感器，具有O 型密封圈和10帕防水(最深90米)才能，避免氯、溴、盐等化学制品污染。
环境感知
环境感知技能依据来自麦克风的音频输入数据检测辨认环境。经过丈量声响，设备能够辨认用户是在商场、体育场仍是会议室。经过辨认环境，能够直接装备所连手机的设置。麦克风阵列可完成回波消除、光束构成和声源定位，提高麦克风的检测精度。麦克风的重要参数包含SNR(信噪比)、AOP(声过载点)和功耗。麦克风分为模仿输出和数字输出两大类，依照声孔方位区分，麦克风又分为上声孔和下声孔(手机麦克风)。
衔接
需求留意的是，是衔接技能将一个设备变为物联网设备。衔接技能使设备能够经过手机或网关衔接到物联网云端，或许直接连到基础设备。物联网设备的传统联网办法是经过 Wi-Fi、蓝牙和蜂窝网络技能。可是，低功耗射频技能的呈现扩展了物联网设备的规模和功用。
低功耗蓝牙 [BLE]是一种无线个人区域网络 [WLAN] 技能，旨在推动医疗、健康、健身、安保和家庭主动化运用立异。与传统蓝牙和 Wi-Fi技能比较，BLE的功耗十分低，一起添加了设备和手机相连功用。BLE的载波频率是2.4Ghz，归于全球免费的ISM频段。BLE Mesh是一个在Mesh网络内衔接多个 BLE 设备的软件处理方案。BLE Mesh处理方案的呈现使得即便设备不在网络的直连规模内也能够照旧接入网络。
意法半导体的BlueNRG-2是一款超低功耗的BLE 5.0 认证体系芯片，能够与传感器无缝衔接，支撑蓝牙Privacy 1.2和Secure Connection 4.2，8dbm输出功率，支撑与物联网设备的牢靠BLE链路。此外，还支撑规范的彻底兼容的 SIG BLE 网格。
低功耗广域网(LPWAN)技能是网络衔接范畴另一个颠覆性技能，通讯衔接间隔长达数公里，功耗十分低，电源是一枚非充电型硬币电池。Sigfox是一种LPWAN技能，供给全球云服务和远间隔衔接，功耗极低。Sigfox 设备在国际各地免费接入网络，无需与网络运营商签定任何独自的协议或付出漫游费。LPWAN 技能工作在1 Ghz 以下的频段，在全球没有一致的频段规范（蓝牙是 2.4Ghz），因而，LPWAN设备在不同国家/区域选用不同的频段。为了处理这个问题，Sigfox 推出了一项叫做Monarch的新功用，用于辨认无线电服务并依据当地法规办理无线电频率改变。
意法半导体推出了一个商场上绝无仅有的处理方案，将BLE和Sigfox射频S2-LP合并为一。该双射频处理方案经过Sigfox和智能手机BLE树立长途衔接。智能手机衔接到Sigfox设备，具有用户界面[UI]、空中固件更新[OTA]、直接装备和操控功用。
边际智能
人工智能和机器学习现已演变为物联网的主干核算技能。人工智能使用模仿天然界特色的天然核算办法处理复杂问题；机器学习是指派机器能够辨认底层形式，经过剖析数据进行猜测和提出主张的技能。物联网云核算能够完成这些算法和技能。
跟着物联网设备的数量呈指数级添加，从传感器送到云端的原始数据量许多添加，导致对云衔接的数据带宽和云核算才能的需求大幅上升。当某些剖析进程下移到传感器节点邻近或边际端点时，能够使用人工智能有效地剖析处理传感器数据。边际核算能够维护数据隐私安全，下降网络带宽和云核算需求。边际核算意味着在节点履行智能感测和处理进程，因而挑选这些设备十分重要。智能节点剖析数据，运转传感器算法，计算辨认环境，并将数据上传到云端，进行后续处理。
开发物联网处理方案
如前所述，典型的物联网体系结构是由设备、网关、云服务和物联网运用程序组成的。
功能强壮的物联网处理方案不只包含立异设备，还包含开源软硬件参阅规划、笔直运用处理方案，以及与云服务商的合作关系。成功的物联网处理方案还需求渠道上一切利益相关者协同开发。
例如，意法半导体的STM32 ODE 开放式开发渠道供给可堆叠装置的硬件和模块化软件渠道，超越 131 个软件包、3个云 SDK东西和几个第三方电路板。物联网用例数量巨大，品种繁复，草创公司在物联网开展中发挥的效果不行小觑。开源渠道和强壮的生态体系有助于下降处理方案的开发、原型规划和商业化的难度。
定论
低功耗智能传感器、立异的衔接技能和令人冷艳的用例的呈现让物联网火爆起来。未来每个人都有多个可穿戴设备，所以，商场体量很大，时机许多。物联网设备数量暴升既是机会也是应战，成功的物联网处理方案要求合作伙伴一起供给立异的传感器和衔接技能。
1) https://www.statista.com/statistics/471264/iot-number-of-connected-devices-worldwide/
2) https://www.usatoday.com/story/news/world/2013/06/13/un-world-population-81-billion-2025/2420989/
