在萬物互聯時代的今天，可穿戴設備作為構成物聯網眾多設備中的一種，已經可以通過部分便攜的設備實現讀取和記錄人體參數，並將數據通過物聯網卡傳輸到平臺層進行處理，與此同時，也可以採集人體外部的環境溫度和空氣質量等等。不過，從技術角度上來講，如何才能更進一步地將未來拉近？作為物聯網開發者，如何能實現更好的解決方案？其在上手的路途中，是否又有更快的捷道可走？

百花齊放的物聯網領域，國內的真實現狀

提及物聯網領域，在過去幾年間，我們見證了諸多物聯網平臺的誕生、終端設備和產品的普及、以及資本和媒體的熱烈追捧，不過，在繁華的表面背後，國內物聯網的真實現狀究竟什麼樣？

專家表示當前國內的物聯網產業還在發展的初級階段。

然而技術發展從初步往成熟過渡的期間，必然需要面臨無數的問題和挑戰，物聯網領域也不例外。當前物聯網在發展初期，有很多因素制約了其快速發展，譬如行業間的分割情況明顯、資源共享不足、缺乏統籌規劃、缺乏核心技術、信息安全方面沒有保障、產業鏈不夠完善等等。

不過幸運的是，目前，隨著各部門的不懈努力，國內物聯網已初步形成了完整的產業體系，具備了一定的技術、產業和應用基礎，市場環境與場景化日趨成熟。

在此趨勢之下，隨著雲計算、人工智能、大數據等技術的崛起與發展，物聯網也開始進入加速演變階段。其中，以雲計算為例，從最早的 IaaS 架構演變到 PaaS、SaaS 和當下非常火爆的 Serverless、Devops，雲計算的統一管理、虛擬化技術使得整個互聯網架構和開發效率得到了極大提升。且從組網、雲資源和雲安全到管控、數據存儲和數據分析、數據展示等方面，雲計算也做到相當完美的統一。

整體來講，雲計算加速了物聯網的發展，提供物聯網更為便捷和高效的管理、部署和運維模式，並充分發揮數據共享、數據融合的特點，提供更為詳盡的物聯監控、數據分析和決策實施手段。同時物聯網自身的發展也能帶動雲計算二次革命，使得多雲融合、數據融合、數據共享等成為可能。下一代雲計算和物聯網必定是融合為一個整體，融合設備接入、Web 服務、數據共享和數據治理等維度。通過雲平臺粘合人與設備，設備與設備的互聯。

4G 無法滿足物聯網的網絡需求，5G 是否可以？

除此之外，今年與往年相比，物聯網領域或將迎來新的變革，即 5G 的建設與部署正在進行中。

至於為何這麼講？

從技術角度剖析4G 在物聯網時代存在的諸多缺陷：

• 容量：4G 網絡，一個小區 FDD 最多隻支持 1200 個用戶，TDD 約 400，同時接入業務只有二三百個。
• 時延：4G 的時延約 30-50 毫秒，很多情景下太高了。
• 速率：最高 300M 的傳輸速率，面對未來的音視頻還是不夠的。
• 功耗：5G （4G 的 100 倍或更高）具有低時延（1ms）大連接（支持每平方公里百萬連接）的特性。
• 因此，4G 雖幾乎滿足了我們對於移動互聯網的所有需求，但是在萬物互聯的場景下，機器類通信、大規模通信、關鍵性任務的通信對網絡的速率、穩定性、時延等提出更高的要求，包括自動駕駛、AR、VR、觸覺互聯網等新應用對 5G 的需求十分迫切。對此，陳麗娜表示，面向未來，人們對移動互聯網大流量應用的需求及萬物互聯的需求十分巨大，現有 4G 網絡性能根本無法滿足這些需求。

首先 5G 新技術的提出就包含了對下一代移動網絡的升級和改造，在接入設備數量、接入和傳輸速率、接入安全性等技術指標大大領先於目前的 3G/4G 移動網絡。隨著通信技術的發展，電波頻率不斷升高、波長不斷縮短，因此在頻率資源有限、不同的無線通信都需要使用頻率的窘境之下，5G 帶著更強的優勢誕生了：

• 毫米波：波長短，傳輸距離大幅縮短，覆蓋能力大幅減弱。因此同一範圍內，5G 需要的基站數量更多。
• 微基站：基站數量變多，原有的大型基站成本巨大。因此，微基站誕生，優勢明顯，低功耗微基站使得未來城市中的電線杆、廣告牌、路燈等接入設施，都將成為微基站掛靠的地方。
• 大規模 MIMO 天線技術：意味著一個基站能夠同時向更多用戶發送和接收信號，從而增加移動網絡的容量 22 倍或更多。
• 波束成型：將信號傳送給特定的用戶，減少附近其他用戶的干擾。在大規模 MIMO 基站上信號處理算法規劃出最佳的路徑到達用戶，通過規劃信號傳播和抵達時間，波束成型允許多用戶和天線在天線陣列上同時交換更多的信息。
• D2D 設備到設備：同一基站下的用戶，如果互相通信，他們的數據將不會基站轉發，而是設備和設備直接互聯，既節約了大量的空中資源，又減輕了基站的壓力。

相比於上一代 4G 網絡，5G 組網便捷，可在工業、生活等領域降低建網成本。同時 5G 速度快、延時低，可為經濟效益帶來巨大改變。根據 Ericsson 主導的一項研究發現，網速每增加一倍，就能帶來 0.3% 的經濟增長。

由此，單從物聯網領域看，以下的這些 5G 特性可以為更多的物聯網應用賦能：

• 數據速率高達 10Gbps，比 4G 和 4.5G 網絡提高 10 至 100 倍；
• 延遲低至 1 毫秒；
• 每單位面積 1000x 帶寬；
• 與 4G LTE 相比，5G 每單位面積的聯網設備數量高達 100x；
• 可用性達 99.999％；
• 覆蓋率達 100％；
• 網絡能源消耗減少 90％；
• 低功耗 IoT 設備電池壽命長達 10 年。

基於此，5G 的優點就是高速、低延時、廣連接。而物聯網和上述的雲計算一樣，都是速率和容量的大戶，5G 擁有更高的容量和更快的數據處理速度，那麼 5G 標準對於物聯網就提供了更充分的支持，必然會催進物聯網的發展進程。有利於產業互聯全面推進，進一步促進移動互聯網和物聯網的整合，這樣大量的可穿戴設備可以走進人們的日常生活，同時會促進智能家居、車聯網領域的發展。

物聯網的入門，嵌入式才是關鍵！

事實上，安全僅是物聯網當前面臨的諸多挑戰之一，此外，人才缺失的問題也亟待解決。在本月初，我國人力資源社會保障部、市場監管總局、統計局正式向社會發布了 13 個新職業，其中就包括了物聯網工程技術人員、人工智能工程技術人員、大數據工程技術人員等等。

入門物聯網，嵌入式是關鍵但不是唯一。

那麼對於想要成為物聯網工程師，面對碎片化極為嚴重的物聯網，我們首先要掌握哪些方面？且想要從事物聯網開發，是否要必須嵌入式知識基礎？

物聯網是新一代信息技術的重要組成部分，傳統的嵌入式系統與互聯網的發展衍生出了物聯網，物聯網應用開發是典型的嵌入式開發，因此嵌入式是物聯網開發的基礎。

不過，對於初級入門者，或許會存在一定的誤解，其可能認為掌握了嵌入式開發的技術就等於已經懂了物聯網，但事實並未如此。

物聯網技術不是單獨的一個技術，它是多種技術的融合。物聯網涉及感知、控制、網絡通信、微電子、軟件、嵌入式系統、微機電等技術領域，因此物聯網涵蓋的關鍵技術也非常多，大致劃分為感知關鍵技術、網絡通信關鍵技術、應用關鍵技術、共性技術和支撐技術。所以，對於開發者而言，首先要對物聯網有整體的認識，圍繞著未來的發展方向來找準自己的方向，學習精通其中的一個或幾個關鍵技術，理論和實踐項目配合，才能在未來的工作中有好的發展。

物聯網的實戰技能

當然以上僅是進入物聯的第一步，至於如何進階?

• 首先要跟上時代的趨勢，不能坐以待斃，要主動去發現機會並不斷地嘗試。同時，對最新的商業模式和新技術保持開放的心態，要學會接納並分析其是否能成長為新的趨勢；
• 從 Linux 底層驅動開發到上層雲計算，Java 應用開發的轉換是需要時間和技術積累；
• 技術棧需要重新建立。思考問題的方式也要隨之轉變，從面對硬件和機器語言轉換為面向客戶需求、面向用戶體驗。這種轉變過程從心理上要做準備；
• 多參加技術交流，保持學習的態度，通過獨立實現一個規模比較小的網站系統、小程序等項目開始，發展成為全棧，繼而提升為軟件架構師。

此外，由於物聯網範疇之廣，決定了其上手的路途充滿荊棘。從物聯網 BU 的軟件架構師角度出發，表示需要具備以下實戰技能：

• 對操作系統要有深入的瞭解，包括進程、線程、存儲、內存管理、鎖機制等知識點；
• 對 Linux 操作系統需要有深入瞭解，譬如從 shell 到內核的運行機制等；
• 有終端設備驅動開發經驗和彙編經驗；
• 對軟件算法的理解越深越好。

在網絡層面，要對 TCP/IP、HTTP 和組網等技術有一定的瞭解；

• 數據庫 MySQL、NoSQL 等持久化技術；
• 雲計算 IaaS、PAAS、SaaS 和 Devops 技術；
• 持久熱愛互聯網技術，並堅信技術的力量；
• 高效的工具助力進階。

其實結合高效的開發工具，開發者在學習物聯網的過程中也可以事半功倍。可通過使用 各類型IoT 工具、編譯器、調試工具、性能測試工具等，方便了開發者對系統運行能夠有更深入的瞭解，並且在以後的設計和編碼中能夠快速規避問題，解決問題等起到了很大的幫助。

閱讀更多 趣物聯 的文章

關鍵字: 美好，一直在身邊 雲計算 聯網