物联网的起源、现在及未来

首先，物联网是什么？

【百度百科】物联网是指通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、 连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。物联网是一个基于互联网、传统电信网等的信息承载体，它让所有能够被独立寻址的普通物理对象形成互联互通的网络 。

物联网的起源

1999年，麻省理工学院的凯文·阿什顿（Kevin Ashton）教授首次提出物联网（Internet of Things）的概念。他也因此被称为“物联网之父”。

一、物联网的史前

起初，传感器、继电器等硬件要实现协同工作，需要一台专用的计算机设备，即 可编程逻辑控制器（PLC），最早的PLC有PDP-14（1969年）、SIMATICS4（1973年，西门子）等。PLC有体积小、可靠性好、使用寿命长、编程简单、维护方便等很多优点，这使它在工业领域得到迅速推广应用。

在互联网和传感网诞生之前，如果要实现自动化，最好的方式便是以PLC作为控制中心。所以，在2000年以前，便有许多用PLC实现物联网系统，比如养殖用途的环控箱：

1980年之后，以51单片机为代表的MCU技术蓬勃发展，MCU有成本低，体积小、功耗低等优点。逐渐有公司使用MCU作为控制中心，连接传感器及继电器等硬件，比如温度自动控制器：

MCU方案适合在细分领域深耕，比如：养殖场、鱼塘、农林等。但是MCU的开发周期长，难度大、软硬件成本高，虽然研发成本高，只有批量化生产才能充分降低成本。

二、物联网的现在

2000年之后，随着移动通讯技术的兴起，2G、3G、4G依次更迭，设备联网也初步成为可能。此时物联网的主要形式是“+移动通讯网关（模块）”的方式，简单说就是自动化联网。

其后通讯模块越来越便宜，流量费越来越低，专用于物联网的NB-IoT技术出现，更是催生了一种新的形态，即：移动通讯网关（模块）+传感器/控制器，比如联网的温度传感器：

2.1、数字传感器和控制器

诞生于1979年Modbus协议，由于其简单可靠的特性，在传感网络非常流行，硬件厂商基于STM8等廉价芯片打造数字传感器和控制器。数字传感器有免调试、通用性强等优点，在物联网项目中得到广泛使用。由于Modbus是总线协议，支持多个从站，可以很方便搭建物联网系统。只要兼容标准Modbus，就可以让数字传感器和控制器直接联网，通过云服务器来实现自动控制的物联网系统，并且能够通过手机或小程序进行远程操作。

2.2、Web组态

2014年之后，HTML5标准形成，三大Web框架（Angular、React、Vue）流行，网页端可以实现丰富的功能，而基于SVG技术实现的组态效果不亚于工业用的HMI人机交互屏。典型如有人物联网的云平台：

2.3、方案对比

当下主流的物联网方案对比：

	网关+PLC	通讯模组+MCU	网关+数字传感器和控制器
硬件成本	高	低	低
开发周期	短	长	短
开发难度	低	高	低
安装维护	难	易	易
适用场景	工业，及准工业场景	批量化产品	大部分场景
典型产品	环控箱	鱼大大	棚管家

总结：

第三种方案最简单，快速，是中小型或初创物联网企业的首选方案

2.4、边缘计算

虽然第三种方案更流行，但是也存在一些问题：服务器压力大、网络实时性差、断网即失控，因此正在慢慢被实际的物联网项目抛弃。为了解决以上问题，只有将服务器的功能下移，于是就形成了边缘计算方案，以智能网关为代表，比如：

三、物联网的未来

观察物联网的发展，我们可以肯定的是边缘计算的模式会越来越流行，未来标准化、通用化的智能网关会越来越多。有几个问题需要在未来解决：

通讯安全，直接透传并不可取，网关与云服务器之间需要更安全的鉴权机制和通讯方式

自组网，目前的RS485+Modbus架构还需要配置地址，麻烦，有使用门槛

四、物联大师

物联大师是 真格智能实验室推出的开源且免费的物联网采集和控制系统，集成了Modbus和PLC等多种软硬件协议，支持数据采集、公式计算、定时控制、异常报警、自动控制策略、流量监控等功能，适用于大部分物联网或工业互联网应用场景。系统兼容大部分数据网关（DTU），支持远程调试（透传），可以安装在现场的电脑或工控机，也可以部署在云端服务器上。系统支持可视化显示，内置编辑器和组件库，能够实现Web组态（SCADA），可以投放到大屏上。

审核编辑：汤梓红