物联网的核心技术有哪些？物联网发展的主要难题是什么？

我来总结下各位大神的回答吧：
1）核心技术包括：
     a) 感知：传感器技术（传感器精度等，可参考Auto-ID实验室的技术成果）；
     b) 传输：无线传输技术（低功耗、自适应、传输协议）；
     c) 应用：数据处理（分布式、云计算、数据挖掘）、上层业务解决方案、信息安全
2）难题：技术的合理应用、没有标准、缺乏市场的需求刺激
另：物联网不是一个产业，更可以说是一种服务和应用。

物联网主要技术与难点概述



物联网的系统架构可以分为应用层，平台层，传输层和感知层：

• 物联网应用需求碎片化，主要可以分为消费驱动，包含智能家庭，智慧穿戴等，代表公司有华为，小米等；政策驱动，包含智能安防，智慧城市，代表公司有海康，金卡等；产业驱动，包含智慧工业，智慧农业等，代表公司有汇川技术，丰农控股等。 应用层的主要挑战在To B需求的碎片化，多数情况下需要为行业客户定制解决方案，方案可复制性不高，因此To B物联网行业很难出现一家物联网解决方案的巨头。
  

2. 物联网平台层方面，涂鸦智能，阿里Link，腾讯连连，华为云IoT是几大代表。平台层的挑战主要来自云平台的搭建，以及入口生态的建立。
3. 传输层可以按照传输距离和功耗分类如下。传输层的主要挑战在与成本，功耗和信号覆盖。


4. 感知层主要是传感器，除了传统的温湿度气体传感器外，视频，微波雷达也包含在内。 目前物联网终端的功耗开销除了通信外，主要来自传感器。 更低的功耗和更准确的检测率是传感器发展的主要挑战。和AI技术结合，基于AI边缘计算的感知层应该是未来物联网发展的重要方向。

重点分享一下LPWAN领域

作为一名通信系统工程师以及LPWAN行业从业者，我接着重点从通信的角度谈谈物联网的一个细分领域，低功耗广域网（LPWAN）的核心技术与挑战。
LPWAN的市场




LoRa与NB-IoT

随着技术更新和市场需求导向，目前形成了 NB-IoT（授权频段）和 LoRa（非授权频段）两大主流方向。




NB-IoT 和 LoRa 的技术参数相近，所以二者的适用领域理论上是比较重合的，但是二者布网方式的差异性决定了二者并不是十分强烈的竞争关系，反而是相互补充的。
组网主体不同：NB-IoT 基于授权频谱，主要由三大运营商来组网，LoRa 的灵活性和中国企业的创新意识，出现了多种新型运营商，如阿里巴巴等巨头的参与。
方案成熟度不同：LoRa 起步早，技术和应用相对成熟，而且得到了产业界和金融界的大力支持，加入生态的企业越来越多。
用户需求不同：对于应用企业来说，定制化项目或者因为有成本或数据安全性等方面考虑会优先选择 LoRa 这样的私有网络，加之今后的产业价值主要集中在平台和应用层，数据的价值会越来越重要，用户更倾向于自建网络，把数据掌握在自己手中。



LPWAN的核心需求



当前LPWAN技术存在的不足与挑战

LoRa 在系统容量、速率、覆盖能力和安全可控等方面存在较大短板；NB-IoT 存在 协议复杂功耗高、需流量费不够经济、有些区域覆盖不佳、无法私有化部署的缺点；现有 LPWAN 技术不能完全满足未来物联网海量设备、高效率、低成本和安全的接入要求，市场需要新的 LPWAN 技术。




未来LPWAN发展方向




值得关注的创新LPWAN技术-TurMass



超高的系统容量


更高的通信速率


更广的通信速率


灵活多样的组网方式


低成本、安全可控


TurMass与LoRa对比

这两个问题要说大可大了去了，不过也难不倒我，毕竟我的业务也包含这一块，有请戴尔科技集团物联网领域的专家来回答你~
作者：DellEMC中国研发集团@安翔
大体上来说，一个典型的物联网项目主要由云、管、端三大部分组成。

• 端，即终端，它负责真实世界的感知和控制，是物联网的最底层；
  
• 管，即管道，它是物联网的网络核心，一切数据和指令均靠管道来传输，它是物联网的中间层；
  
• 云，即云端，它负责真实世界数据的存储、展示、分析，是物联网的最上层，它是中枢和大脑，也是连接人和物的纽带。
  

上图展示了一个典型物联网项目的组件。
其中，终端是多种软硬件的集合，它是带有感知、控制、通信等能力的智能硬件。
管道是物联网的网络基础，通信方案是物联网管道的硬能力。除此之外，具体通信方案的实现需要合适的协议以及规则，也就是网络协议。协议是物联网管道的软能力，它们保证了不同应用场景的通信效率和安全。
云端是物联网的大脑和中心，大致可分为服务层和应用层。服务层提供基础、通用的服务，负责维护物联网终端设备的接入；存储、分析、处理终端数据；提供物联网通信的安全保障；同时提供智能、快速的运算能力。在服务层提供的基础功能之上，应用层实现具体业务，比如共享单车、智能家居系统、智慧农业系统，等等。


物联网的核心技术

显然，物联网项目的组件数量众多且种类繁杂。而其中一些组件是行业通用的，并非物联网所特有。因此，并不是物联网的所有组件都是其核心。个人认为物联网最为核心的技术有以下几点：
1. 物联网通信方案
物联网设备分散且应用场景复杂，这意味着一种单一能力的通信方案无法满足所有需求。它需要多种通信方案从功耗、时延、带宽、网络容量、覆盖面、稳定性等多方面来支持物联网的不同应用场景。


2. 物联网特有硬件
物联网终端包括处理器、传感器、执行器等多种硬件。物联网终端从功耗、体积、极端环境适应能力、安装部署的便捷性等多方面对硬件有特殊的要求。
3.物联网操作系统
物联网终端设备的低功耗以及物联网通信方式等特性决定了传统的桌面、移动操作系统很难有效满足物联网项目的需求，因此物联网需要针对其自身特性设计出专用的操作系统来提升开发和运行效率。
4.物联网应用程序
物联网在上层几乎可以沿用与互联网类似的基础设施，而其底层硬件的多样性远超互联网。因此，物联网应用大多是软硬件的结合，这使其与互联网项目相比尤为不同。


物联网发展的主要难题

整个物联网行业的发展取决于多方面，比如技术、资金、市场，等等。我仅作为开发者从技术的角度分析物联网发展的主要难题。从物联网的核心技术分别来看其面临的问题。
首先是物联网通信方案，这是最为乐观的一项。目前的物联网通信方案非常丰富，有传统的有线网络、移动网络；也有ZigBee、蓝牙等近场通信方案；还有LoRa、Sigfox等低功耗广域网；此外，还有NB-IoT这样的窄带物联网。各大厂商以及运营商对协议、芯片、模组、网络建设等方面的投入都十分积极且成果显著。尽管单个通信方案无法做到完美，但是多种方案的组合基本为物联网项目提供了有效的网络基础。
除了通信方案的发展令人欣喜之外，物联网在其他核心领域则面临诸多难题。
1.各类硬件发展缓慢
这主要体现在传感器层面。传感器和执行器是物联网产品连接现实世界的重要枢纽。传感器和执行器种类的局限大大限制了物联网应用的丰富性。比如，智能手机借助加速度传感器可以开发出各种游戏以及应用程序。又比如，得益于定位模块(传感器)和智能车锁(执行器)，才有了共享单车这样典型的物联网产品。传感器是多种自然科学与信息技术的结合，研发难度大周期长。尽管目前已有各类传感器，但是其种类对于物联网应用的爆发来说远远不够。
2.物联网项目开发难度居高不下
一个典型的互联网应用从开发的角度来讲大致只需要前端和后端开发人员即可。而一个典型的物联网应用所需的工程师种类有：服务端工程师、前端工程师、嵌入式工程师、硬件工程师、射频工程师、基带、天线，等等。其中涉及多种跨度极大的技术栈，多种技术栈和开发人员的整合与协调并非易事。
此外，物联网硬件在横向与纵向都存在极大的碎片化，很多嵌入式工程师面对繁杂的硬件疲于奔命，需要对驱动、中间件、应用一包揽开发效率低下。操作系统是屏蔽硬件碎片化，提供高效且友好编程接口的重要载体。但是目前物联网领域缺乏类似移动互联网或者桌面操作系统那样的代表性的系统。虽然目前很多厂商都推出了自己的物联网操作系统，但大多是为了顾及自己业务范围的一亩三分地，缺乏改变和引领行业的格局和决心。
3.应用程序缺乏颠覆性的创新
物联网应用程序一方面依赖底层硬件，另一方面取决上层软件。现有硬件种类的局限的确限制了物联网应用的大规模爆发。基于现有基础设施，物联网应用可以在软件层面寻求与人工智能、机器学习、大数据、图像处理等前沿技术的结合。而目前这种结合效果并不显著，无法有效促使物联网应用的爆发。
4.物联网海量数据存储与处理面临压力
在万物互联的场景下，物联网终端设备数量十分庞大，其实时产生的数据量则更为庞大。对于物联网中海量流式数据的存储和处理是一大难题。Dell EMC的开源分布式流存储平台Pravega是应对该难题的一种有效解决方案。Pravega专为流式存储与流式计算而生，能够快速、有效地对海量物联网流式数据进行存储、分析、加工、挖掘。



Pravega logo

好了，回答完毕，希望本文对你有所帮助。如果想了解更多Pravega的资料，可以点这里→_→开源分布式流存储Pravega前景怎么样？
注：以上内容部分参考著作《物联网Python开发实战》

现在很多产品，都给自己贴一个IoT标签，纯属骗ZF经费的。
真正实打实在搞物联网的企业，能够从市场，技术，效益三者平衡的角度搞出一些成绩的，少之又少。
举个例子，市面上那些大公司的所谓的物联网平台，根本没有实际市场价值。
这些说难听点，就是一帮技术人员，看了一些国外的文档，比如找个MQTT协议，部门内年底绩效用的，“看吧，这是我们部门做出来的产品”，自己定了一些接口，其实根本没什么卵用。什么阿里的物联网平台，微软的物联网平台，都是这样，这也是大公司的通病。
还有些自己找个DTU拖传，DTU算什么IoT设备，下个定义：
IoT设备必定是具有一定逻辑计算，自我控制的联网的采集设备。像DTU这种，基本上产品出来就告别了目前市场份额最重要的工业IoT领域了，因为到上层服务器做，无法保证可靠性。比如你在国内，如何用DTU保证远在印度的光伏机器人清扫。
物联网的核心技术在于以下几点：
硬件：
1.能否解决一个范围内，采集设备信号干扰问题。很多国外吹的技术，我就不一一点名了，什么能代替wifi啦，代替4G啦，都是吹牛，如果放到一个小区域，信号干扰，信号穿透干净水泥能力，比如射频通讯时频率干扰问题，总不能树一个老长的天线吧。
2.能否解决或者规避运营商的限制问题。比如设备需要心跳吧，如果走移动运营商，比如4G，2G，很不幸，ping这些频率是有限制的，而且设备多了以后，运营商自己会踢人，然后你设备就离线了，毫无可靠性。
3.能否解决移动通讯时的流量问题，远距离传输，4G和2G是唯一的选择。比较一下，就是2G覆盖范围更广，4G更快，但这些都无法避免一个关键性的问题，就是IoT设备如何减少流量，不然你产品卖得越多，亏得越多，流量费将是天文数字，尤其是移动的物联网卡，流量费会吓死你，所以如何压缩通讯数据，降低通讯频率，这些都是各家绝活。
4.更新问题。很多IoT设备都是在内网，任何产品如果不能提供可靠地，定期的更新，那么就没有前景，利用VPN进行IoT设备组网，进行远程更新IoT设备上的软件，那么如何组网，竞争性抢占端口，这些规则和处理，也是一个技术关键点。
5.IoT设备制板子，贴片，质检，自动化测试。简单来说，就是如何在绝对保证产品质量的前提下，打造出可靠地流水线生成流程，这是工程领域的。
6.可靠的电子元器件供应商，可靠的帖板子的产商。这些都需要找关系，需要熟门熟路，大海在那里，自己找吧。
软件：
1.IoT设备的数据采集必然涉及到频繁存储数据库的问题，那么分布式内存数据库是必然的选择。如何搭建分布式内存数据库，这个是传统的互联网问题，比如现在新出来的ignite，或者是轻量级的H2，又或者是redis这些等等。
2.分布式内存数据库集群与传统关系型数据库集群。如何搭配，既能保证数据从内存转存到磁盘中的效率，以及历史数据的压缩，解压缩，查询，IoT的历史数据，小型系统，一个表，一天上亿那是很简单的，子表，独立表空间，这些怎么做，是各家的后台开发的核心技术。
3.web展示系统如何满足各式各样，各类行业，计算机水平参差不齐人员的使用，还要满足他们的需求。阿里的IoT平台只是一个纯属技术人员用来对接IoT设备的，没什么用，微软也是。
4.组态图，拓扑图web的展示，这是需要厉害的前端。工业领域你的系统没有组态，没有拓扑，对不起，你就是不专业。
运维：
1.打造一支技术性商务销售人员团队
2.打造一支技术性安装人员团队
3.打造一支大牛云集的办公室技术支持团队
说了这么多，最后提一点，物联网最厉害的技术是什么？
就是牛逼的销售，没有之一。
PS：本人小小全栈研发，如有冒犯，概不负责。

物联网这个领域涉及面太宽
从底层的通信，到云计算，再到大数据，最后应用，无一不是核心技术。
如果要说一家物联网公司在技术上的核心竞争力，我认为并不是在某一个细分领域，而是一种综合能力。

刚刚整理了麦肯锡8月份的文章，供参考：
《物联网的五个关键问题》

The Internet of Things: Five critical questions
published by McKinsey Global Institute, Aug 2015

解释一下，一共采访了八个大牛：

Interviewed People

• Joe Ito, director, MIT Media Lab
  
• Dan Kaufman, deputy director, Google, Advanced Technology and Projects
  
• Mike Olson, Cofounder and CSO, Cloudier
  
• Jon Bruner, editor-at-large, O-Reilly Media
  
• Renee DiResta, vice president of business development, Haven
  
• Cory Doctorow, author and blogger at craphound.com
  
• Tim O’Reilly, founder and CEO, O’Reilly Media
  
• Mark Hatch, cofounder and CEO, TechShop
  

一共提了有代表性的五个问题，其一是应用。主要答案集中在传感、医疗、楼宇、物流等：

Q1: What do you regard as the most interesting use of the Internet of Things?

• JI: sensors / sense microbial awareness
  
• DK: healthcare / personal monitoring
  
• MO: medicine / better disease control
  
• JB: lighting in building / energy saving
  
• RD: logistics / waste management
  
• CD: printers, videoconferencing & overhead projectors / better interconnectivity
  

第二个问题，风险。90%在谈安全和隐私，尤其设计个人和车用。

Q2: What’s the biggest risk associated with the Internet of Things?

• TO: security / airplane, cars & software
  
• JB: security / cars, door lock etc.
  
• MH: data privacy / data ownership
  
• MO: security / private information
  
• CD: security / economic & business harms
  
• RD: privacy & security
  
• DK: security / personal devices
  
• JI: security
  

第三个问题，驱动点。协同操作、低功耗、网速等。

Q3: What one factor would most accelerate the benefits of the Internet of Things?

• TO: Interoperability / of personal devices
  
• JB: easy operation / easy to dev hardware
  
• MO: sensors / spread of networking
  
• DK: energy / power these devices up & better energy density
  
• MH: large teams working out of major corporation & more efforts
  

第四个问题，政策。各位从行业标准、法律等角度谈。

Q4: What’s one policy change that would accelerate the benefits of the Internet of Things?

• JI: open standards & interoperability & non-IP-encumbered technology
  
• JB: clarifying rules on drones
  
• RD: FCC itself
  
• MH: bandwidth / Qualcomm & FCC
  
• MO: data-privacy
  
• DK: information protection / share in a safe and secure way
  
• CD: Digital Copyright Act
  
• TO: privacy act / healthcare
  

最后一个问题，建议。生态圈、创新模式、人才等。

Q5: What’s the one piece advice for a business leader interested in the Internet of Things?

• RD: identify differentiators / plugging into the ecosystem
  
• MO: consider business opportunity and technology
  
• JI: engagé start-ups and nontraditional innovators in the space
  
• MH: 10% RD for reinvesting internally / lean start-ups
  
• DK: question what the fundamental problem in business first
  
• CD: don’t bet and being the platform owner
  
• JB: Think freely / smart people
  
• TO: get hands dirty