物聯(lián)網需要什么元件才能實現(xiàn)

隨著物聯(lián)網產業(yè)的發(fā)展，上下游企業(yè)逐漸區(qū)分，企業(yè)之間以自己的專長為起點，不斷拓展到物聯(lián)網產業(yè)中，企圖在物聯(lián)網千億市場中獲取較大的市場。而這一做法，也使物聯(lián)網產業(yè)鏈之間變得更加清晰。

而縱觀整個物聯(lián)網市場，部分關鍵性產品依然起到不可替代的作用，例如物聯(lián)網卡、WiFi等設備，更是促進了整個物聯(lián)網產業(yè)的高速發(fā)展。那么，哪些產品在物聯(lián)網產業(yè)中起到了關鍵性作用？OFweek物聯(lián)網編輯為您一一盤點。

物聯(lián)網卡

物聯(lián)網卡是基于三大運營商（移動、聯(lián)通、電信）提供物聯(lián)網專用號碼段（11位或13位）移動通信接入服務，其硬件和外觀與普通SIM卡完全相同，承載智能硬件和物聯(lián)網設備的專用功能，采用專用號碼段和獨立的網絡單元，充分滿足智能硬件和物聯(lián)網對設備聯(lián)網的管理需求，以及集團公司連鎖企業(yè)的移動信息應用需求。

基于物聯(lián)網卡，從而可以實現(xiàn)產品定位、數(shù)據實時傳輸?shù)裙δ?。其價格低廉、使用方便快捷，從而能實現(xiàn)大規(guī)模應用，可以說為物物互聯(lián)提供了最佳的聯(lián)動方式。

同時，部分物聯(lián)網卡可以實現(xiàn)空中寫卡功能，從而能快速全球布局，為企業(yè)的發(fā)展提供了強有力的后盾。

但隨著各項終端的變化，目前越來越多的物聯(lián)網卡芯片得到應用，其相比目前的物聯(lián)網卡，具有更好的穩(wěn)定性和精確度等特點。

Wi－Fi模塊

Wi－Fi模塊又名串口Wi－Fi模塊，屬于物聯(lián)網傳輸層，功能是將串口或TTL電平轉為符合Wi－Fi無線網絡通信標準的嵌入式模塊，內置無線網絡協(xié)議IEEE802．11b．g．n協(xié)議棧以及TCP／IP協(xié)議棧。傳統(tǒng)的硬件設備嵌入Wi－Fi模塊可以直接利用Wi－Fi聯(lián)入互聯(lián)網，是實現(xiàn)無線智能家居、M2M等物聯(lián)網應用的重要組成部分。

Wi－Fi模塊的應用，可以實現(xiàn)家居范圍內的信號覆蓋，從而節(jié)省流量，并提高數(shù)據傳輸速度。而隨著Wi－Fi6的應用，也將進一步加快速率傳輸。

智能攝像機

智能攝像機是可通過手機等多種移動平臺以及電腦進行實時查看監(jiān)控視頻和實現(xiàn)遠程遙控的新一代網絡智能攝像機，一般具有夜視、移動偵測和雙向語音等多種功能。

隨著智能攝像機的發(fā)展，從而讓更多的技術得到應用和實現(xiàn)，例如面部識別、物品識別等技術。而隨這類技術的發(fā)展，基于智能視頻分析的攝像機也逐一被應用到各行各業(yè)，例如交通、學校、機器人等眾多行業(yè)。

固態(tài)激光雷達

固態(tài)激光雷達，大家普遍的認識是不旋轉的就是固態(tài)激光雷達。通常分為三種，基于相控陣、Flash、MEMS三種方式實現(xiàn)的。

采用相控陣原理實現(xiàn)固態(tài)激光雷達，完全取消了機械結構，通過調節(jié)發(fā)射陣列中每個發(fā)射單元的相位差來改變激光的出射角度。光學相控陣一般都是通過電信號對其相位進行嚴格的控制實現(xiàn)光束指向掃描，因此也可以稱為電子掃描技術。但也易形成旁瓣，影響光束作用距離和角分辨率，同時生產難度高。

特斯拉作為汽車產品中的頭部玩家，其前端傳感器由固態(tài)激光雷達和智能攝像機構成，在自動駕駛中，其視頻攝像機由于局限性，導致各類意外的發(fā)生，而后采用固態(tài)激光雷達作為首要傳感器。

從中不難看出特斯拉對固態(tài)激光雷達的重視度。固態(tài)激光雷達可以有效的對前端目標進行區(qū)分，并實現(xiàn)3D構圖建模，從而有效避免道路上出現(xiàn)的各類問題。

隨著固態(tài)激光雷達的發(fā)展，其逐步應用到各類自動行駛設備上，有效解決了對周邊物體的識別和區(qū)分。

高精度定位模塊

隨著GPS的應用，各行各業(yè)都開始采用這一技術，但由于各類問題，定位精度在3－5米，一般是內置于車載導航、手持設備中。而對于高精度定位模塊，則可以實現(xiàn)更高精度的定位模式，在部分應用中，甚至可以達到動態(tài)厘米級定位。

高精度定位模塊的出現(xiàn)，不僅僅推動了自動駕駛的發(fā)展，同時也帶動了各類基于定位的產業(yè)，例如智能手環(huán)、智能手機等行業(yè)。

目前各類提供高精度定位模塊的企業(yè)，也在不斷加強發(fā)展，通過兩星、三星的聯(lián)動模式，從而提供更好的定位解決方案。

同時，部分企業(yè)與百度、高德等地圖服務商合作，從而提供更為高精度的合作模式。

3D結構光模塊

3D結構光技術的基本原理是，通過近紅外激光器，將具有一定結構特征的光線投射到被拍攝物體上，再由專門的紅外攝像頭進行采集。

這種具備一定結構的光線，會因被攝物體的不同深度區(qū)域，而采集不同的圖像相位信息，然后通過運算單元將這種結構的變化換算成深度信息，以此來獲得三維結構。簡單來說就是，通過光學手段獲取被拍攝物體的三維結構，再將獲取到的信息進行更深入的應用。

隨著iPhone X的應用，3D結構光正式進入人們的生活。然而，3D結構光只能應用于刷臉嗎？

早在數(shù)年前，3D結構關就已經應用，主要應用于各類物體的掃描與繪制，但由于精度問題，一直無法得到很好的應用。但隨著科技的發(fā)展，其精度已經達到0．05mm。得利于高精度，從而讓3D結構光可以應用在各類物體的掃描，甚至是應用于產品的檢修等。

NB－IoT模塊

窄帶物聯(lián)網（Narrow Band Internet of Things， NB－IoT）成為萬物互聯(lián)網絡的一個重要分支。NB－IoT構建于蜂窩網絡，只消耗大約180kHz的帶寬，可直接部署于GSM網絡、UMTS網絡或LTE網絡，以降低部署成本、實現(xiàn)平滑升級。

NB－IoT是IoT領域一個新興的技術，支持低功耗設備在廣域網的蜂窩數(shù)據連接，也被叫作低功耗廣域網（LPWAN）。NB－IoT支持待機時間長、對網絡連接要求較高設備的高效連接。據說NB－IoT設備電池壽命可以提高至少10年，同時還能提供非常全面的室內蜂窩數(shù)據連接覆蓋。

NB－IoT最大的競爭對手是LoRa。但對于三大運營而言，NB－IoT主要是基于蜂窩網絡，如采用NB－IoT，只需在現(xiàn)有網絡中進行即可。而采用LoRa，則需要對現(xiàn)有網絡進行重建。

為此，NB－IoT得到迅速的發(fā)展，而隨著52號文件的下發(fā)，NB－IoT成為當前物聯(lián)網發(fā)展最為核心的連接方式。

藍牙模塊

藍牙模塊，是一種集成藍牙功能的PCBA板，用于短距離無線通訊，按功能分為藍牙數(shù)據模塊和藍牙語音模塊。藍牙模塊是指集成藍牙功能的芯片基本電路集合，用于無線網絡通訊，大致可分為三大類型：數(shù)據傳輸模塊、藍牙音頻模塊、藍牙音頻＋數(shù)據二合一模塊等等。一般模塊具有半成品的屬性，是在芯片的基礎上進行過加工，以使后續(xù)應用更為簡單。

藍牙主要用于短距離的數(shù)據交互，其具有低功率、便宜、低延遲等特點，但其缺點依然不能忽視，由于其數(shù)據傳輸速率24 Mb／s，無法傳輸大數(shù)據內容，同時不同設備間協(xié)議不兼容，導致無法傳輸與接收的問題。

MCU（微控制單元）

微控制單元又稱單片微型計算機或者單片機，是把中央處理器的頻率與規(guī)格做適當縮減，并將內存、計數(shù)器、USB、A／D轉換、UART、PLC、DMA等周邊接口，甚至LCD驅動電路都整合在單一芯片上，形成芯片級的計算機，為不同的應用場合做不同組合控制。諸如手機、PC外圍、遙控器，至汽車電子、工業(yè)上的步進馬達、機器手臂的控制等，都可見到MCU的身影。

隨著微處理器的發(fā)展，MCU成為小型設備的“CPU”，雖然目前已經發(fā)展到16／32位，但在物聯(lián)網產業(yè)中，8位MCU以其低成本、可靠的應用等優(yōu)勢，依然是不可取代的設備。

網關

網關又稱網間連接器、協(xié)議轉換器。網關在網絡層以上實現(xiàn)網絡互連，是復雜的網絡互連設備，僅用于兩個高層協(xié)議不同的網絡互連。網關既可以用于廣域網互連，也可以用于局域網互連。

網關是一種充當轉換重任的計算機系統(tǒng)或設備。使用在不同的通信協(xié)議、數(shù)據格式或語言，甚至體系結構完全不同的兩種系統(tǒng)之間，網關是一個翻譯器。與網橋只是簡單地傳達信息不同，網關對收到的信息要重新打包，以適應目的系統(tǒng)的需求。

網關剛開始應用時主要應用于智能家居，主要是為了解決不同通信標準和協(xié)議的設備進行互聯(lián)互通。而隨著物聯(lián)網設備的增加，網關也逐步應用到智能建筑等環(huán)境。

然而，網關由于接入數(shù)量的問題，一旦超過30個，將會出現(xiàn)卡頓、掉線等問題，但隨著技術的改善，部分網關已經可以實時接入近百個物聯(lián)網設備。

但隨著各項通信標準的統(tǒng)一化，尚不得知網關未來發(fā)展如何。

寫在最后

隨著物聯(lián)網產業(yè)的發(fā)展，越來越多的產品加入到物聯(lián)網產業(yè)中。對于物聯(lián)網產業(yè)來說，新鮮血液的加入必然會推動物聯(lián)網的發(fā)展與變革。

然而在科技領域中，并不能單一的看技術是否先進，更多的是看該技術在產業(yè)中，能否推動產業(yè)的發(fā)展、能否對用戶實現(xiàn)“普惠”等問題。而隨著6G時代的發(fā)展，物聯(lián)網是否會面臨翻天覆地的變革與發(fā)展，還需拭目以待。