物联网学习及理解

       在开始写这篇博客之前，我不得不说一句，现在网上很少有博客能把一件事介绍得清楚，齐全。导致很多人都是看了也是一脸懵，或者就是看了前半段觉得理解了一点，往下看就越看越不懂了。其实说到底，网上的很多东西都是别人东拼西凑整理出来的，前后的逻辑或者中间的跳跃都是比较大的。为了能让更多的人少走弯路，我会用我的实际经验去写每一篇博客，也因为本人实力（技术）有限，如果让您在阅读的过程中产生不适，我在这里先道个歉了，如果有自己的理解，也欢迎留言交流。
       这篇博客我将为各位读者介绍

1. 什么是物联网
2. 物联网能做什么
3. 物联网怎么实现

什么是物联网

物联网的概念百度一搜一大把
       *介绍：物联网（英语：Internet of Things，简称IoT）是一种计算设备、机械、数字机器相互关系的系统，具备通用唯一识别码（UID），并具有通过网络传输数据的能力，无需人与人、或是人与设备的交互。

简单来说，物联网其实就是各种物体（设备）通过网络相连，并且可以相互协作，按照人们的意愿去工作。（多的介绍就不说了，概念这种东西每个人都会有自己的理解）。

物联网能做什么

        物联网技术可以通过一个处理器控制一颗小灯的自动亮灭；一个小马达的前进后退；一个小风扇的开启和关闭。
加上一些传感器（光敏传感器，温度传感器，霍尔传感器，土壤湿度传感器），你可以实现小灯在温度达到某个值时亮，低于某个值时灭；水洒根据土壤的干燥情况会自动控制浇水的量等等。
再加上一个WiFi模块和手机，你就可以做到手机控制各种设备的运行和获取设备的数据了。
最后咱再加上个服务器，这下就NB了，我们就可以在全国各地控制你的设备了（远距离通信）。

一.物联网运用领域

1. 工业
2. 农业
3. 医疗
4. 智慧城市
5. 智能家居
6. … …

由于运用的领域过多，我就举几个简单的例子说明一下

1.智能交通：有没有听过自动驾驶技术？汽车会根据道路情况自动驾驶，完全不需要人为操作。
2.智慧农业：大棚会根据天气的变化自动给植物浇水，保湿，升温等。
3.智能家居：这个大家都听说过吧，再不济看电视也多少知道一点，回家后自动打开的门，窗帘的自动打开，用电器的自动关闭和开启等等，这些都离不开物联网。

二.物联网发展趋势

           这点是我给大家做的一个拓展，在开始之前，请读者思考一个问题，为什么几年前就听说过智能汽车，自动驾驶，智能家居概念，但是为什么到现在了还是没有普及和发展成熟？

          现如今由于技术原因，网络普遍存在延迟，虽然延迟最低可以做到只有10ms，但试想，一辆高速行驶的汽车，10ms的延迟那就是几米的误差。这对于无人驾驶来说无疑是致命的。
除了网络延迟，大量的物体连入网络，网络能承受这么多的设备节点吗？就算解决了这两点，制定物联网的标准，将各种非智能的设备转变成能入网的设备也需要花费大量的人力物力。

          大家也别太悲观了，随着5G 技术 ，MQTT服务器等的发展，万物互联，万物智能的时代已经不远了。物联网的发展，势必会随着5G技术的特点（低延迟，高速率）发展起来。所以说，互联网的时代已经具备了各种条件，壮大起来那是必然的。

物联网怎么实现

           前面说了很多概念性的东西，目的是为了大家能更好的了解物联网能做什么，接下来，是到了真刀真枪开始干的阶段了。
           下面我会以我大学期间做的一个项目为例子，为大家介绍一下物联网从上位机（控制端），到下位机（硬件）的一整个流程。由于涉及到的知识比较广（硬件，服务器，app），这篇博客不会教会读者怎么去编程，但是会告诉读者app或者电脑是如何去控制硬件的，中间需要做什么操作，以及数据怎么从硬件传感器传输到app界面，app又是怎么发送控制指令到单片机的。

ps:各个部分如何编程实现，我以后会单独写几篇博客去告诉读者。

一.局域网内的物联网

           看到这里为了怕部分读者迷茫，我特意举个例子简单说明一下。如果你有一部遥控汽车，你能通过遥控器在一定范围去控制它，那这个类似于局域网内的物联网。
           但是你通过遥控器,在北京或者上海还能去控制你的遥控汽车，那这就属于广域网下的物联网了。

*注 上位机我都以手机为例。但电脑，网页等只要能控制的都可以作为上位机。单片机以Arduino为例，别问为什么使用Arduino，问就是简单 && 开源！

要实现局域网下的物联网，其实很简单，你需要一部手机，一个单片机，一个WiFi模块。

局域网通信如图所示。图片清晰的展示了三者关系。要想搞清楚这个过程，读者还需要去了解单片机的串口通信，WiFi的AT指令。通信过程如下：

1. 单片机（Arduino）通过串口通信和WiFi相连，可以做到数据传输到WiFi模块或者接收WiFi模块传输过来的数据。       *RX:接收   TX:传输
2. 手机开启热点，设置WiFi热点名字和密码。
3. WiFi模块通过AT指令，手机热点名字和密码连接到手机，开启透传模式，三者建立通信链路完成。

此时一个局域网内的物联网已经搭建好了，再次申明。这篇博客目的是为了让读者了解物联网的实现流程，对物联网的结构更加清晰。对于如何编程去实现每个部分会放在以后的博客中。切记，工欲善其事必先利其器！

二.广域网内的物联网

          为了要实现远距离的通信，我们在局域网的基础下，加入了服务器。说起服务器，估计有一部分读者不是很清楚，你就把它想成是IP不会改变的一台电脑，我们使用的其实就是它IP不改变这一个特性。正因为它的IP不变，所以我们可以在任何一个地方通过它的IP和端口去访问它。

          有人可能会有疑问，那用自己的电脑不也可以做服务器吗？那是因为我们的电脑IP是会变化的，服务器之所以贵，除了它的性能更强之外，更多的是它拥有独立的IP，全球的IP数量是有限的。

广域网的通信如图所示：

1. 单片机（Arduino）通过串口通信和WiFi相连，可以做到数据传输到WiFi模块或者接收WiFi模块传输过来的数据。
2. WiFi模块通过AT指令，服务器的类型（TCP/UDP），IP，端口，连接服务器，开启透传模式。
3. 手机通过服务器的类型（TCP/UDP），IP，端口连接到服务器。
4. 服务器将手机传输的控制指令和WiFi传过来的传感器数据进行处理和分发，实现上位机和下位机的通信。

总结

希望读者看完这篇博客能知道

1. 物联网局域网和广域网的通信过程，上位机，下位机分别是什么。
2. 了解WiFi模块和服务器在整个过程中扮演的是什么角色。

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