关于今天的物联网，几乎每一个（“智能”）铁都说。 此外，在这样的对话中，通常会错过基本的东西：什么是物联网，它由什么组成，以及谁可以作为“授权机构”回答这些问题。 同时，这些问题也非常相关。 那么，假设您的（谈论物联网）“智能”铁杆-它是否属于物联网？ 在本文中，我们将讨论物联网的体系结构：它由哪些组件组成，哪些技术特别重要，哪些解决方案可以简化大规模部署以及谁是世界上主要的物联网。
什么是物联网？
研究公司
Gartner 将 IoT
定义为物理对象网络，其中包含用于与外部环境以及它们之间进行交互以及传输有关其状况的信息和接收命令的工具。
麦肯锡 提供了一个不太抽象的定义：物联网是传感器和驱动器，它们嵌入在物理设备中并通过有线或无线网络连接到Internet。
不仅是设备制造商，而且包括国际电信联盟（ITU），工业互联网联盟和IETF在内的专门组织都参与了物联网的发展。
在国际电信联盟（Y.2060）提出的名为
“物联网概述”的建议中，物联网看起来是“一种全球基础设施，通过基于现有和正在开发的可互操作的信息和通信技术连接物理和虚拟物来提供复杂的服务。” 在此定义中，事物是指可以识别并连接到通信网络的物理或虚拟世界的对象。 物联网环境中的设备是一种具有必要通信功能的设备，可以在特定条件下进行测量，操作，输入，存储和处理数据。
物联网设备的类型及其交互。 资料来源：ITU-T Y.4000 / Y2060
根据
国际电信联盟 （ITU-T）
的电信标准化部门的建议，IoT是与事物紧密相关的设备网络。 触摸和执行器与环境中的物理事物相互作用。 数据收集设备从物理事物读取信息或将其写入物理事物，并与连接或连接到物理对象的数据传输设备或数据载体进行交互。
换句话说，
物联网是：物理/虚拟对象
+
控制器/传感器/执行器
+
互联网
因此，物联网元素的物理实例是一个对象
- 智能：具有用于控制的微控制器和软件；
- 可以告知或采取行动：包含用于测量任何物理参数的传感器或可控制其操作的执行器；
- 通过网络可用。
Y.2060建议还包含IoT参考模型，它是标准化的基础。 参考架构使开发人员了解物联网需要哪些功能以及它们如何交互。
物联网参考模型。 资料来源：ITU-T Y.4000 / Y2060
物联网世界论坛（IWF）也正在开发物联网架构。 这是一年一度的活动，企业，州和学术界的代表参加。 IWF建筑委员会于2014年发布了IoT参考模型版本。 它很好地补充了ITU-T提出的选择，因为IWF不仅关注设备和网关的级别，而且关注高层，高层对于应用程序开发，中间件和对工业物联网的支持更为重要。
根据IWF的IoT参考模型。 资料来源：思科
物联网的关键要素是什么？
首先是协议。 标准的Internet协议对于IoT来说可能是多余的，或者对于需要短响应时间和高网络可靠性的情况没有提供必要的特性。 此外，物联网设备处理器通常具有较低的性能，无法保持较低的功耗。 这需要开发专门为在物联网上使用而量身定制的网络协议。
IETF和W3C内的几个工作组都参与其中。 例如，IPv6对资源有限的主机网络的适配由6lo工作组处理。 该小组继承了6LoWPAN小组的发展，该小组开发了压缩数据包头和优化邻居发现的方法。 6lo集团致力于更广泛的协议：蓝牙低功耗，ITU-T G.9959，DECT超低功耗以及用于RS-485网络的MS / TP协议。
其他IETF IoT工作组的列表及其工作如下：
- DICE-受限环境中的DTLS-TLS / DTLS配置文件，适用于资源有限的设备；
- ACE-受限环境的身份验证和授权-（RFC
- 7744）-用于在受限环境中访问资源的身份验证机制；
- COSE-CBOR对象签名和加密-简化的CBOR类似物
- 用于签名和加密方法；
- 6TiSCH-IEEE 802.15.4e的TSCH模式下的IPv6 —用于时隙信道跳跃的IPv6实现；
- LWIG-轻量级实施指南（RFC 7228）-节点受限的网络的通用术语（CoAP和IKEv2）；
- ICNRG-以信息为中心的网络-IoT场景技术的适用性；
- CFRG-加密论坛-适用于IoT的基本加密方法。
与物联网同样重要的技术是第五代连接。 实施许多物联网使用场景需要将数据网络升级到5G。 第五代网络可以减少延迟，并且可以适应涉及多个连接的应用程序，有助于降低功耗并获得巨大的移动数据传输速率：超过10 Gb / s。 在这种情况下，5G中的信号延迟减少到1 ms。 为了进行比较，在4G中延迟为10毫秒，在3G中为100毫秒。
传感器位于构成物联网参考模型的技术堆栈的底部。 它们提供了物理和虚拟世界的交互作用，收集模拟数据并将其转换为数字形式。 为了传输收集的信息，传感器使用蓝牙，NFC，RF，Wi-Fi，LoRaWAN和NB-IoT协议连接到网络并与服务器和网关进行交互。
不同类型的传感器。 资料来源：CircuitDigest传感器本身仅记录物理量并将测量值转换为数字格式，然后发送给微控制器，这是传感器的“智能”部分。
东芝32C100U2红外传感器板红外传感器技术的发展使传感器非常紧凑。 例如，博世Sensortec生产的14位BHA250加速度传感器的尺寸为2.2×2.1×0.95 mm，但它还包含一个32位微控制器。
最后，物联网平台起着至关重要的作用。 根据麦肯锡的
一份报告，大约40％的物联网经济价值与互操作性有关，即设备之间的交互方式。 为了揭示物联网的所有优势，不仅需要快速的通信渠道和具有成本效益的协议，而且还需要根据参考模型对物联网各个级别的功能进行标准化。
物联网平台部分消除了此问题的严重性，但是，它们之间没有统一性。 截至2017年中，IoT Analytics已
统计 450家提供其IoT平台的公司。 该数量少于世界上制造的IoT设备的列表，但足以造成兼容性问题。
什么是物联网平台，为什么需要它们？
简而言之，这些解决方案可在IoT终端设备和数据处理服务之间提供统一的连接。 为了解释它们为何如此重要，我们将从头开始。
思科的
一项研究发现 ，与物联网相关的项目中有75％失败了。 1800多名公司高管和IT领导参加了该调查，调查的目的是确定阻碍企业引入物联网的主要障碍。 根据研究结果，希望实施物联网的组织的主要障碍是项目的成本和时间安排。 另一个阻碍因素是工作人员的专业知识有限。
这些问题可以通过使用在IoT终端设备和数据处理服务（即完全相同的IoT平台）之间提供统一交互的解决方案来消除。
让我们解释一下：如果公司已经拥有大量设备，则在实施物联网时，有必要将其连接到新的基础架构。 同时，某些“旧”设备可以相当成功地完成其生产功能，但无法连接到Internet。 用兼容IoT的设备替换此类设备会产生高昂的成本。 这将增加投资回收期，因为您将不得不注销功能齐全的机器和组件。
但是，即使设备与IoT兼容，仍然存在关于需要收集和使用哪些数据，如何对收集到的信息进行深入分析并提供及时反馈的问题。 物联网平台仅使用各种类型的连接，将数据传输到连接的设备或在它们之间进行无缝集成即可。
IoT平台由许多高科技和IT公司提供。 东芝将物联网设备和服务集成在一起的开发称为SPINEX。 在开发SPINEX IoT平台时，东芝在能源，半导体组件的生产以及物联网，人工智能，语音和视频识别（即我们在Habr经常谈论的所有领域）中积累了丰富的经验。
SPINEX平台。 资料来源：东芝SPINEX提供了一个单一空间，用于从连接的设备，设备和产品收集数据，存储，可视化和分析收集的数据。 通过使用开放式体系结构，SPINEX可以与各种云提供商和设备进行互操作。 该平台为用户提供了
三种关键技术：- 外围计算：为了最大限度地减少网络延迟并执行复杂的数据处理，SPINEX将过程分为两部分：基本操作在边缘设备上实时执行，高级分析由云基础架构中的强大服务器执行；
- 数字双打：SPINEX使用人工智能构建真实对象的数字模型，使您可以更有效地监视环境的变化并将必要的命令传输到设备；
- 媒体分析：东芝的媒体分析技术用于准确识别语音和图像。
2016年，东芝推出了基于SPINEX的云服务IoT Standard Pack。 该服务是与物联网相关的许多任务的统一解决方案。 它允许您使用模板收集数据并使用即插即用技术将设备快速连接到IoT基础结构，从而在企业中快速部署IoT网络。
这一切相关性如何，物联网市场的发展方向如何？
有时，似乎物联网的勇敢世界不过是一幅奇幻的图画。 事实并非如此。 一份《财富商业见解》（Fortune Business Insights）报告
显示 ，2018年全球物联网市场价值1900亿美元，到2026年将达到1.11万亿美元，年复合增长率为24.7％。
2018-2026年的物联网市场数量预测。 资料来源：财富业务见解预计最大的细分市场是银行业和金融服务业。
Gartner分析师
报告称，2019年物联网设备的数量将达到142亿，该公司还预测，到2025年，联网设备的数量将达到250亿。
IDC对物联网连接性增长的预测IDC给出了
更为乐观的预测 ：到2025年，每分钟将有152,200台设备连接到物联网。 将152,200乘以525,600（每年的分钟数），得出2025年物联网将包含大约800亿个设备。
根据IoT研究报告，Juniper Research，北美，西欧，远东和中国发布的《 2018年互联网转型》仍然是关键的IoT市场。 这些地区将提供与物联网相关的全部收入的60％以上。