掌握物联网开发技术，未来究竟有多吃香

「只要有人的地方，就有物联网技术。」我不清楚这句话的出处，我只知道有人的地方就有江湖~哈哈。我想说的是，「物联网技术」这个名词是一个很大很泛的概念，我可以说不存在这种技术，我也可以说这技术实际上就是当今电子、通信、计算机三大领域的基础技术。

我在这问题下的回答「物联网和互联网的区别和联系？」简单阐明了物联网和互联网之间的关系。请问，1994年中国接入互联网以来，我们作为互联网原著居民的90后，认为互联网技术又是一种怎样的技术呢？

我就奇了怪了，当初教育局怎么不开一个互联网技术专业？实际上现在也没必要开设互联网专业了，当今大学的计算机系本科所学的大部分内容，就是互联网会用到的技术。其中之一是Web建站技术。

Web 建站技术中，HTML、HTML5、XHTML、CSS、SQL、JavaScript、PHP、ASPNET、Web Services 是什么？ - 张秋怡的回答

什么？你们计算机系不是学这些？来来来，我电脑坏了，过来帮我修一下电脑吧~

总之，互联网是一个时代，物联网，也是一个时代。物联网技术是当今电子、通信、计算机、IT行业技术的大融合。如图，物联网技术的技术组成（简单版）。

# 物联网技术之一：单片机/嵌入式开发

智能硬件，哎，不就是单片机吗？说到底就是一个微控制器，现在出现的智能手表，调光LED灯，蓝牙开锁，WiFi插座等等，说到底不就是单片机开发嘛？单片机，电子和通信专业一般都会教51或AVR、计算机系接触不到。现在流行的Arduino也是单片机开发的一种。

但是要做一款智能硬件，技术上只会单片机编程还是不行的。哎呀嘛什么智能硬件，本质上就是一个电子产品！。所以你要开发一款能拿得出手的智能硬件，电子系统设计必须要会的！

电子系统设计（电子系统设计与实践 (豆瓣)），我不是指《电子系统设计》这本书里的内容，而是一个动手实验过程。要做智能硬件，广看书没用，只会单片机编程也不够的！真正有用的是一个实打实的课程设计，或者一个项目经历。一个电子系统设计流程一般是这样的：

硬件设计阶段：

MCU选择

电路设计（电路图）

验证电路（面包板、万用板）

电路板设计（PCB图）

送工厂打板或自己做板

元器件、物料管理（采购等）

拿到电路板后

焊接芯片和元器件

上电测试

烧写最后版本的代码到芯片里

如果你熟悉以上硬件设计阶段，并知道要做什么事情，已经是一个合格的单片机硬件工程师了哈~接下来就是单片机软件工程师的事情了，单片机软件一般都不会太复杂，有的还是不用上 *** 作系统的裸机开发，做过单片机课程设计的学生都懂。

软件设计流程：

确定软件架构（主循环？状态机轮询？）

编写软件

调试代码（开发板或自己搭建好的电路）

烧写最终版本的代码到电路里

这些都不算复杂了，如果你用的芯片高级一点，不是微控制器而是微处理器的话，那么就是嵌入式开发了。

如图是ARM芯片架构系列。

一般网上STM32开发板的芯片是STM32F103，也就是Cortex-M3核，还算是单片机开发，如果外设没有太多功能，单片机想用更小巧一点的，可以选用M0核的芯片，名副其实的微控制器了。如果使用Cortex-A9开发，你这是要开发手机还是机顶盒（黑人问号）？

Cortex-A系列芯片的开发，或者说这类产品，一般一个人不可能独立完成所有工作，这种嵌入式开发的技术最少分为四个层次：硬件层、驱动层、系统层和应用层。每一层次都需要有人去设计。驱动和系统可以移植，硬件电路板肯定要专门的硬件工程师去做的，应用层可以交给应用工程师，只要上了Linux系统，不也就是Linux应用开发嘛？如果去网上买回来的嵌入式开发板，能拿得出手的项目只能应用层开发，比如什么「数码相框系统」、「视频点播系统」。别告诉我学会移植uboot或Linux就可以找工作了。

# 物联网技术之二：网络通信协议

智能硬件与传统的电子产品最大的差别，就是智能硬件连上了网络。要连上网络，就需要用到网络通信模块及学习网络通信协议——TCP/IP。

TCP/IP是一个技术的总称，里面包含两种协议TCP、UDP，位于网络通信分层模型的传输层，同时也是由 *** 作系统管理。而>

为了让电子产品有联网的能力，只要在电路设计上给主控芯片连接一个通信模块，写好收发网络指令的代码，剩下的就是电子产品设计了。

到这里，基本是一个物联网产品的雏形了，以上也是物联网中基本会用到的电子和通信技术。

# 物联网技术之三：服务端开发框架

Client/Server架构，即客户端/服务器架构。智能硬件连上后台服务器后，其就是一个客户端，一个终端。由于单片机中资源受限，实际上是不太可能用>

服务端开发就比较复杂了。单片机/嵌入式软件开发还好，只要学习好C语言即可打遍天下无敌手，而服务端开发，用Java呢还是Python还是PHP？反正Java和Python选一个就好了，嵌入式出身的工程师，一般都会学Python。

Python服务器端的开发框架种类繁多，Web开发的有Django、Flask、Tornado Web Server，TCP服务器可以用Twisted，等等。MQTT有已经做好的服务器，像这样的服务器不用自己开发，直接部署即可。

如图，这是我开发一个智能硬件的服务器端的框架图。使用Redis作为>

在这个项目开发中，最少需要开发用户端的>

到了这里，服务端开发和前面两个技术可以作为一个分层，前面的单片机/嵌入式和网络通信的开发可以算作是一个电子设备的开发，后台工程师只要拿到了这个电子设备，知道这个设备提供了哪些接口（API），就可以进行后台开发了——把设备连上网络，分配给它一个IP或者什么的，配置好接口及相关 *** 作，剩下的事情就交给前端了。

## 关于前端技术

关于前端技术，我这里不好单独写一个主题，其一，我对前端技术没有那么熟悉，还处于前端技术=HTML+JavaScript+CCS的概念，以及手机端的APP开发；其二，前端技术与电子硬件技术间隔相差太远，前端更多的是和美工沟通，和后台协调，和设计师交流，甚至可能还需要有一定的美感；其三，大部分项目的最重要的是实现设备的稳定性、联网、数据的获取和控制。如果设备不稳定，数据出现差错，没法控制，再漂亮的前端页面也没用。其四，如果是做智能家居，做消费电子领域的项目，针对广大普通消费者，比如WiFi插座，一个漂亮的界面是很重要，但是大多数的物联网项目，只需要一个后台管理界面就行了。

所以，没有前端的设计，界面都是很丑咯！

# 物联网技术之四：无线自组网

无线自组网，或称无线传感网络，这肯定是物联网专业的学生要学的一门学科，属于通信领域，电子、计算机出身的人对这没有太多的概念。无线自组网最典型的技术之一是，ZigBee。

什么是自组网？做个对比，比如我们的WiFi，我们要用手机去连一个SSID，输入密码才能连上WiFi，而且你的手机，一般来说也不可能再发射Wifi出去让其他手机连接，WiFi网络拓扑成星型网。

而自组网不一样，不需要用户输入用户名和密码，直接连到最近的一个自组网设备，最后自组网设备也可以作为一个中间节点，让下一级的设备连接进来，网络拓扑可以成星型网、簇型网和网型网。那么无线自组网的数据怎么流动呢？流去哪？无线自组网一般都会有一个数据汇聚的地方，这个地方就是网关。

但是ZigBee并没有连上互联网啊，它最多只是一个局域网！——这还不简单？这是就是网关要处理的事情了。而且，ZigBee协议栈Z-Stack是有Linux网关版本的。

Z-Stack - ZigBee 协议栈

不过呢，由于各种原因，ZigBee开始走下坡路了，最新的6LoWPAN会逐渐替代。6LoWPAN，是一种低功耗的无线网状网络，其中每个节点都有自己的 IPv6 地址，允许其使用开放标准直接连接到互联网。Zigbee使用网内专用地址，互联网主机无法访问。集成 Ipv6/6LoWPAN 堆栈的开源 *** 作系统Contiki也会逐步取代Z-Stack。

如果大学开设了无线自组网的课程，不是学习ZigBee的Z-Stack就是Contiki。使用无线自组网也并不是一个单独的开发过程，其技术需要结合单片机/嵌入式开发。

## 电源问题

是的，如果要用无线自组网，电池续航的能力是一个问题。如果是类似与WiFi插座、智能饮水机、智能风扇等等，接上市电就能用，这些电源都不是问题。而对于无线自组网，往大的方向说就是所有的便携式智能设备，都受限于电池续航能力，比如智能手表，运动手环。不过呢，突破电池技术并不是物联网开发者所需要做的工作，我们能做的，只能是挑选更低功耗的芯片，设计电路功耗更低一点，让单片机休眠并使用中断唤醒机制。

图，用水果电池供电的某430单片机系统。

# 物联网技术之五：RFID

仔细观察上面那张无线技术的图，最右边，NFC/RFID。嗯，对，RFID，非接触射频识别，也是物联网技术重中之重的技术，很多物联网书籍都会介绍RFID，搞得很多人以为RFID就是物联网。

介绍RFID前先简单说一下条形码。去超市购物的时候，收银员把扫描q对准上面的条形码扫一扫，商品信息和价格就录入到电脑里了。条形码替代了收银员手动输入数据，工作效率提高了几倍。

可是，进入21世纪后，条形码已经不能满足人们的需求，存储能力小、工作距离近、穿透能力弱、不能写 *** 作等等都是条形码的缺点。这个时候就出现了RFID技术。典型应用如下图：

（。。。好像没有什么奇怪的啊？）

一二线城市早已实现了的公交卡，以及校园一卡通，用的就是RFID技术。RFID可读可写，所以公交卡、校园卡的钱能存在卡里面。

NFC，也是RFID的技术一种，目前大部分手机都支持的NFC功能，手机取代公交卡真的是迟早的事。要是手机没有NFC功能，也可以这么装逼：

上班，在地铁里碰到同事。
我看他用手机刷卡出入站挺方便，就问他怎么弄的，是不是要下载什么软件。
他告诉我：“这个很简单，只要把公交卡藏在手机套里就行了。”

同样，RFID开发也是离不开单片机开发，网上也有相关的RFID开发套件出售。

# 结语

当然，物联网技术绝对不止以上五种，物联网本身就是所有技术的大融合，做电子产品的还要考虑产品外壳，不过这是结构工程师的事情；做服务器后台的还要考虑用户帐号数据库读写等，前端也要考虑如何把设备数据和 *** 作方式优雅的展现给用户看，这些是IT程序员的事情；电池技术也需要单方面突破，超小体积、超大容量，这个还得等待多时。

与其说物联网是一种技术吧，不如说它是一个时代，物联网通过对相关技术进行整合，形成一个时代的概念，是一个建立在技术基础之上的时代。

2013年中国社科院指出，未来物联网产业规模比互联网大30倍，物联网将成为下一个万亿元级别的信息产业业务。
我国政府高度重视国内物联网产业的发展，将其纳入 十二五 战略性新兴产业规划，设立了专项资金从多方面出台支持政策来推动该产业的快速发展。
物联网可以提升垂直领域产业的生产效率，而我国是世界上产业链最完备的国家，物联网的应用需求早已不成问题；在数据处理和云计算领域，我国呈现出从中兴、华为等大平台到创业公司的多层次生态；在自组网络领域，从运营商网络nb-iot到lora等我国已出现了平台式的建设成果。
2015年中国智能电表安装量超9000万单位，市场规模达182亿元，同比分别增长56%和17%。其中国家电网新装智能电表6450万只，改造户表310万户。2016年预计国家电网安装智能电表6080万只。根据report linker的报告预测，2016-2020年中国智能电表安装量将以58%的平均速率增长，市场规模扩大31%。
智慧城市就是运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息，从而对包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能响应。
市场调研机构marketsandmarkets发布研究报告指出，全球智慧城市项目物联网市场规模预计将从2015年的5196亿美元成长至2020年的14751亿美元，2015-2020年期间的复合年增长率为232%。

物联网工程专业挺好的，就业率也挺高的。学这个有点难，有点容易掉头发(这是计算机行业的通病)。
物联网工程专业简介
物联网是继计算机、互联网和移动通信之后信息产业的又一次革命性发展。物联网被正式列为国家重点发展的战略性新兴产业之一。物联网产业具有产业链长、涉及产业集群多的特点，应用范围几乎涵盖各行各业。
2物联网工程专业课程
以及信息与通信工程、电子科学与技术、计算机科学与技术。物联网概论、电路分析基础、信号与系统、模拟电子技术、数字电路与逻辑设计、微机原理与接口技术、工程电磁场、通信原理、计算机网络、现代通信网络、传感器原理、嵌入式系统设计、无线通信原理、无线传感器网络、短程无线传输技术、二维条码技术、数据采集与处理、物联网安全技术、物联网组网技术等。
3物联网工程专业的培养目标
培训要求
本专业学生应具有良好的数学和物理基础，掌握物联网的相关理论和应用设计方法，具有较强的计算机技术和电子信息技术能力，掌握文献检索和资料查询的基本方法，能够顺利阅读本专业的外文资料，具备听说读写能力。
培训技能
1掌握计算机科学与技术相关的基础理论知识；2掌握物联网项目分析和设计的基本方法；3了解文献检索和资料查询的基本方法，具有一定的科学研究和实际工作能力；4了解物联网项目相关法律法规；5能够运用学习知识和外语阅读能力查阅外文资料；6掌握文献检索和资料查询的基本方法，具备获取信息的能力。
4物联网工程专业就业方向及就业前景
物联网项目市场巨大，所以就业前景也很好。毕业生可在信息传播时代从事深度、综合性、跨学科的信息传播工作，同时可从事设计、制作等新闻传播技术方面的传播技术工作，或在政府管理部门、科研机构、设计院、咨询公司、建筑工程公司、物业及能源管理、建筑节能设备及产品制造企业等从事建筑节能的研究、设计、施工、运营、监测和管理工作。

1既然题主刚好问到了我所学的专业，那我就来说几句我的看法吧，我是湖南应用技术学院物联网工程专业的大一学生，在此发表一下我对这个专业的拙见。(以下附上学生证)

2在我看来，对于对电子产品网络产品比较有兴趣的人来说，这个专业是很好的，可以满足你们以前的很多想法，但是这个专业需要努力，如果是学代码的话需要一定的逻辑思维，硬件的话需要一定的创新和动手能力；如果你逻辑思维好，又不怕吃苦，对软件或者那些智能产品感兴趣的话可以来试试。

3另外这个专业的前景是很好的，它在互联网上的定义是研究物联网系统的规划、设计、实施、管理与维护的工程科学;要求物联网工程技术人员根据既定的目标,依照国家、行业或企业规范,制定物联网建设的方案,协助工程招投标,开展设计、实施、管理与维护等工程活动。属于工学类计算机专业，主要涉及软件和硬件两个方面，学这个专业我目前主要是在学代码，以及做关于硬件的实验，如智能etc停车收费系统沙盒模拟，智能家居演示等，了解了一些智能产品的原理。和其它专业，比如数字媒体技术相比，学的更多也更杂，需要的精力也更多，但在我看来趣味性也更强。

4然后关于这个专业的学习内容，因为每个学校对该专业的定义不一样，开的课程自然也不尽相同，而该专业的专业课程大致有传感器技术、视频识别及应用、算法设计与分析、嵌入式系统设计、物联网安全、计算机网络、无线传感器网络、传感器与控制实验、无线网络组网技术、物联网概论、面向对象程序设计、计算机系统结构、人工智能基础、地理信息系统、智能信息处理技术、云计算技术、人机交互技术、传感网流数据处理技术、多传感器信息融合等；根据学校对该专业的定义从而分配不同的课程。除去这些专业课程，还有一些也很重要的课程，如英语，数学类课程，思政类课程，数据结构，物理等。前五门都是考研必备的科目，其中的数据结构对于软件方面的学生来说，更是一门关于代码的很重要的课程，它主要讲了代码的各种结构在计算机中的各种存储结构及存储方式，但它也需要一定的逻辑思维能力，逻辑思维好的人学的就会轻松很多。而物理是学硬件方面的学生要会的。具体课程大家可参考我本学期课程表。

5关于大家最关心的就业问题，学这个专业将来从事的工作主要是两方面，软件工程师或硬件工程师，软件方面主要是软件的开发维护及更新，硬件主要是负责智能硬件的设计开发或调试测试，因为专业前景较好，相比其他专业，这个专业还是不愁就业的，但前提是你好好学，要是你不怎么认真，计算机专业的强大竞争力可能也会让你的状况比其他专业的惨一点。

6总体来说这个专业还是比较不错的，但无论什么专业，还是要努力才能学好的，并没有选好专业就一定有好前程的说法，不要有"我学的是好专业我随便学学就能有好工作的想法"，努力才是你成功的唯一途径。望选择该专业的同学努力钻研，将来有一份好的出路。

以上回答如有不当之处请大家指正。

一句话，不建议首选，不反对备选。
虽说物联网是兴起的行业，但实际上其所用的技术绝大部分都是现有的成熟技术。
我在问题「物联网技术到底是什么技术？物联网工程到底是学什么的啊？」的答案下详细介绍了一些相关物联网技术，这里就重新简单复述一下。
物联网技术，我认为最基础的技术就是单片机/嵌入式开发。但是呢，并不是只有物联网专业才学这种技术。电子系、电气系、通信系都会学这类课程。单片机也可以称为微控制器，只需要把代码烧写进去，就可以让单片机获取检测数据和控制设备了，比如获取房间的温度，打开房间的灯。
设备终端可以靠单片机/嵌入式技术开发了，那么怎么联网呢？这个时候就要学习网络通信的基础知识了，完成学业后最少也会知道什么是TCP/IP协议。这一块的内容，我瞎猜和计算机系的网络课程半斤八两。即是说，如果你在物联网专业学着学着，发觉对计算机网络协议这一块更感兴趣，可能你更应该去网络工程之类的专业。
设备靠单片机技术，联网靠TCP/IP。那么联网后的服务器端程序该怎么写呢？这一块，你可以到计算机系的相关课程找到答案。
服务器端也搞定了，还有个问题，设备与设备之间需要联网吗？可以怎样组网？这就涉及到了电子通信系的自组网（比如ZigBee）相关知识。如果你想通过蜂窝移动网络（2G、3G、4G）控制设备而不是局域网。那这更应该找通信系要一套方案了。
综上所述，物联网专业=电子+计算机+网络通信。
如果各位高中毕业生看懂了上面的描述，很不错，算是对物联网所用的技术有一定感性的认识了。但这也间接证明了物联网专业所学内容可能没有其他专业那么有深度。比电子硬件比不过电子系，比软件编程也比不过计算机系，通信技术学得又没有通信系强。
物联网本身就是属于一种应用学科。支撑起现有的物联网的技术都是成熟的电子类、计算机类和通信类技术。自然，物联网专业所开设的课程不外乎可以从电子系、计算机系和通信系的课程挑选出来，拼凑一下即可称为物联网专业。
不好吗？电子系出身的人看物联网专业感觉就是自家的知识，计算机系和通信系的人也是这么想的。所以这类正统人士可能都感觉物联网专业徒有其表、浪得虚名，是一个炒作起来的专业。还不如去计算机系（电子系/通信系）专业。
不置可否。如果选择去了电子系，可能就接触不到相关的计算机知识和编程思想（比如 *** 作系统原理和类的思想）；如果去了计算机系，拿不起电烙铁，不会摸万用表，除了写代码就是写代码。但是物联网专业是一个折衷的选择，至少比计算机系懂一点硬件，比电子系懂一些服务端开发。
题外话，有些学校是入学一段时间后才开始分专业，私以为这是非常人性化的做法。因为这是一个重新选择的机会，虽然可能只能是在学院拥有的专业里选择，但是这已经足够了。且不说电子系和计算机系差别很大却也有人分辨不出差别，计算机系和网络工程之间、电子系和通信工程之间都有细微的差别。在大学里学习，就好像调整导d的角度，偏差了一厘米发射出去的导d可能就轰炸不到你当初的目标了，别的专业课程会教的内容，为什么到了这专业就需要自学呢？

本人毕业于东北农业大学，曾为电气与信息学院物联网工程专业的一名学生。

物联网工程专业是高等学校本科专业，属于计算机类专业，基本修业年限为四年，授予工学学士学位。

该专业要求掌握数学和其他相关的自然科学基础知识以及和物联网相关的计算机、通信和传感器的基本理论、基本知识、基本技能和基本方法，培养能够系统地掌握物联网的相关理论、方法和技能，具备通信技术、网络技术、传感技术等信息领域宽广的专业知识的高级工程技术人才。

下面从专业知识、发展前景、就业方向等几个方面介绍物联网工程专业：

  1专业知识

物联网工程专业隶属于计算机类学科，是计算机专业的一个分支，随着万物互联时代的到来，物联网工程专业越来越受到大家的关注。该专业所学的知识与计算机科学与技术、软件工程、大数据等都有相通的部分，其中公共课部分包括：高等数学、离散数学、线性代数、概率论、大学英语、大学物理等，专业课部分包括：数据结构、计算机组成原理、计算机网络、计算机 *** 作系统、C语言、Python、JAVA、数据库等，特色专业课有：数字电路、模拟电路、单片机、通信技术、物联网控制、传感器网络等。该专业的课程非常丰富，老师教的课程也比较有趣，是集合计算机硬件和软件知识的一门学科。

学习该专业，课时任务要比学习计算机科学与技术要轻一些，而且对待代码的要求也不如纯学软件那么高，学生仅需熟练掌握一门语言即可，我本科时候掌握的是C语言，经常用C语言编译STM32单片机和51单片机，当然也玩儿过其他单片机，但是这两款是主要的。

我个人认为该专业是比较适合对硬件感兴趣的学生的，如果有浓厚的兴趣，那么学习该专业会非常有乐趣，每天看着传感器，学习搭建一套完整的系统，那是非常快乐的一个过程。

  2发展前景

当前，物联网(IoT) 结合 5G 和云计算等新兴技术，物联网可以提高运营效率、降低成本、改进决策并增强客户体验，可以成为各个行业数字化转型的关键推动因素。

其主要发展前景为：

（1）5G技术。

例如联网汽车、预测性维护和医疗保健领域的可穿戴技术，将从 5G 中受益最大。5G 的超可靠、低延迟通信 (URLLC) 容量和对 TSN（时间敏感网络）的支持对于物联网的采用非常重要。

（2）健康科技

医疗保健行业长期以来一直抵制数字革命，远远落后于其他行业。Covid-19 大流行导致远程患者监护和医疗机器人等医疗物联网技术的迅速采用，这为物联网解决方案提供商开辟了巨大的数字化机会。

（3）物联网 (AIoT)技术

人工智能 (AI) 技术通常用于实时解释和响应一些人对机器和机器对机器的数据流。AI 和 IoT 两种技术的融合催生了 AIoT 的概念，即将 AI 技术嵌入到 IoT 组件中。将连接的传感器和执行器收集的数据与 AI 相结合，可以在边缘减少延迟、增加隐私和实时智能。这也意味着需要在云服务器上发送和存储的数据更少。

  3就业方向

物联网就业方向主要有：面向物联网行业，从事物联网的通信架构、网络协议、信息安全等的设计、开发、管理与维护等。

主要岗位包括：物联网系统设计架构师、物联网系统管理员、网络应用系统管理员、物联网应用系统开发工程师等核心职业岗位以及物联网设备技术支持与营销等相关职业岗位。

总之，我觉得物联网工程是一个比较好的专业，是比较适合未来发展的。

这个专业还是很不错的，下面就给大家介绍一下从朋友那里了解到的吧。

物联网技术在国内属于刚刚起步阶段，有个别地区在发展物联网产业，但是目前来看应用的不是特别广泛。就前景来看，物联网是未来的一种发展趋势。将来应用的面扩大之后，必然需要专门的人才。根据统计预测，未来5年内物联网人才需求市场将会逐年增大，仅智能交通领域，国内在这方面的人才需求就可能达到20万人，将有50万无线传感网与物联网人才缺口物联网方面的人才需求在大量增加，物联网相关专业的就业前景是非常可观的。

物联网工程专业毕业生能在政府管理部门、科学研究机构、设计院、咨询公司、建筑工程公司、物业及能源管理、建筑节能设备及产品制造生产企业等单位从事建筑节能的研究、设计、施工、运行、监测与管理工作。

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