物联网有哪些关键技术

物联网有哪些关键技术？相关内容如下：

1、传感器技术，这也是计算机应用中的关键技术。大绝大部分计算机处理的都是数字信号。自从有计算机以来就需要传感器把模拟信号转换成数字信号计算机才能处理。

2、RFID标签也是一种传感器技术，RFID技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术，RFID在自动识别、物品物流管理有着广阔的应用前景。

3、嵌入式系统技术：是综合了计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术为一体的复杂技术。经过几十年的演变，以嵌入式系统为特征的智能终端产品随处可见；小到人们身边的MP3,大到航天航空的卫星系统。

嵌入式系统正在改变着人们的生活，推动着工业生产以及国防工业的发展。如果把物联网用人体做一个简单比喻，传感器相当于人的眼睛、鼻子、皮肤等感官，网络就是神经系统用来传递信息，嵌入式系统则是人的大脑，在接收到信息后要进行分类处理。这个例子很形象的描述了传感器、嵌入式系统在物联网中的位置与作用 。

4、智能技术：是为了有效地达到某种预期的目的，利用知识所采用的各种方法和手段。通过在物体中植入智能系统，可以使得物体具备一定的智能性，能够主动或被动的实现与用户的沟通，也是物联网的关键技术之一 [2]  。

5、纳米技术：是研究结构尺寸在01~100 nm范围内材料的性质和应用，主要包括: 纳米体系物理学、纳米化学、纳米材料学、纳米生物学、纳米电子学、纳米加工学、纳米力学等。这 7 个相对独立又相互渗透的学科和纳米材料、纳米器件、纳米尺度的检测与表征这3个研究领域。

纳米材料的制备和研究是整个纳米科技的基础，其中，纳米物理学和纳米化学是纳米技术的理论基础，而纳米电子学是纳米技术最重要的内容。使用传感器技术就能探测到物体物理状态，物体中的嵌入式智能能够通过在网络边界转移信息处理能力而增强网络的威力， 而纳米技术的优势意味着物联网当中体积越来越小的物体能够进行交互和连接。

电子技术的趋势要求器件和系统更小、更快、更冷，更小，是指响应速度要快。更冷是指单个器件的功耗要小。但是更小并非没有限度。纳米技术是建设者的最后疆界，它的影响将是巨大的。纳米电子学，包括基于量子效应的纳米电子器件、纳米结构的光/电性质、纳米电子材料的表征，以及原子 *** 纵和原子组装等。

设备联网管理、数据采集和处理等。三通两平台建设官方信息显示，在三通两平台建设中，物联网技术可以在设备联网管理、数据采集和处理、节能减排、智能化决策支持、生产监管和质量管理等方面发挥优势。“三通两平台”建设，即宽带网络校校通、优质资源班班通、网络学习空间人人通，建设教育资源公共服务平台、教育管理公共服务平台。

主要学科有：
“主要学物联网概论、物联网硬件基础、无线传感网应用技术、RFID应用技术、M2M应用技术、物联网应用软件开发、Android移动开发等。物联网应用技术培养具有从事WSN、RFID系统、局域网、安防监控系统等工程设计、施工、安装、调试、维护等工作能力的高端技能型人才。”

工业物联网是指在工业中应用物联网技术，实现工业特有的价值增值的技术模式。

所有物联网都是为了实现万物互联，特别是物与物的互联，但是工业物联网又有其专有属性，原因是与工业物联网相对的消费物联网本身的联网密度、联网的实时性、联网物的异质化要求都不高，而工业物联网的要求主要表现在联网密度、联网实时性及联网异质化三个方面。

思考所有问题都需要从宏观到微观的细化过程，工业物联网也不能例外，我认为对工业物联网进行深度思考，需要从以下五个维度进行分析，否则将会要么带来一叶障目，要么带来好高骛远。

首先需要我们思考的问题是，工业物联网的价值、意义和目的是什么；第二个是工业物联网需要连什么的问题，这是一个范围的概念；第三个需要我们思考的是连入物联网的物的层级问题，也就是深度的问题；第四个需要我们思考的是实现物联的价值成本分析；第五个需要我们思考的是如何建设工业物联网。
互联网实现了计算机与计算机的连接，或者说实现了人与人的连接，这个连接带来了人的交互的便利，在这个基础上涌现出很多全新的、颠覆性的商业模式，例如，电子商务、即时通讯，社交媒体等等；而物联网将实现人与物、物与物的连接，同样我们也期望带来全新的、颠覆性的商业模式，甚至更进一步，期望带来人类生活、生产方式的全新的颠覆性的模式。

作为物联网主战场的工业物联网，人们对其的期许是在工业设计、制造、流通环节带来革命性的变革，为传统工业注入新的活力，提供新的势能，驱动工业在更高维度上发展、创新、乃至变革。随着计算、存储能力的提升，特别是大数据、人工智能的发展，任何行业对数据获取手段都提出了前所未有的要求。对数据获取手段的要求主要表现在四个特征，第一是高效性；第二是准确性；第三是实时性；第四是经济型；在当前技术能力下，能够同时满足这四个特征的就是工业物联网，首先，芯片技术已经发展到一个具有较强计算能力的MCU在美元以下，RFID芯片价格甚至已经到美分这个量级，使得工业物联网有了物质基础，同时满足了经济性要求；近三十年的通讯技术的发展，从模拟到数字，从简单调制到复杂调制技术的商用化，使无线通讯可以很廉价地覆盖几百米甚至数公里的范围，满足了数据获取的密集部署要求，同时由于工业物联网的永久在线的特征，使工业物联网满足数据获取的高效性、实时性要求；微电子技术在近年也发生了突飞猛进的发展，不论在价格上还是在进度上都有了长足的突破，满足了数据获取的准确性。

总而言之，工业物联网的出现是在以下几个条件成熟时涌现出来的不可逆转的趋势：

1、快速变化的市场需要数据支撑，产生了市场对数据获取的急切要求；

2、MCU的发展使得计算能力快速提升；

3、以调制技术为核心的通讯技术发展为联网建立的管道基础；

4、传感技术，特别是以MEMS为标志的微电子技术的发展给予感知世界提供的保证；

工业物联网不是规划出来的，是各种技术与需求发展进化的产物，是生活、生产、经济发展到一定高度后自然而然出现的，是在需求的驱动下，众多行业创新带了的自然产物。

通过工业物联网，可以把传统经济中不可数字化之物数字化，可以把传统不可数字化之行为数字化，可以把传统不可能变为可能，甚至变为容易获得、解决的方案。
这个问题是第一个问题的延续，如果不考虑经济性，那么我们可以说工业物联网连接一切可连接之物，但是，当我们在做一个务实的、有价值的方案时就不能不考虑可行性及经济性，那么工业物联网连什么呢？我们认为这是一个从哪里来到哪里去的问题，我们通过上面对价值、意义和目的分析可知，我们应该从目的反推，一切从目的出发，时刻盯紧企业需要弥补的最关键环节，例如，如果对量化OEE有需求，那么我们就要连接设备状态；如果要减少在制品，那么我们就要对在制品进行追踪；如果能源消耗对企业是重中之重，那么我们就要把能效物联化，等等。世界上不存在同样的两片树叶，同样地，世界上也不存在同样的两个企业，我们只能对企业本身进行深入分析，紧紧聚焦于企业价值，在保证经济性的基础上，确定工业物联网的实施范围方案。联网范围一个核心点是连入物的属性，也就是说我们通过分析连入物的属性与企业建设工业物联网目标的耦合度，决定需要实施工业物联网的广度。
通过分析工业物联网连什么后，我们得到了连入物的内容，接下来需要我们决定是对每个/每类连入物我们该数字化哪些属性，这里遇到工业物联网特有的一个障碍，需要连入工业物联网的物的可连通性问题， 特别是在设备互联时，可连通性表现的特别突出，例如，有的设备具有开放的通讯协议和可用的通讯接口，有的设备不开放协议等等，那么可连通性就是对方案供应商的很大的考验，我们的经验是有四种方案可供选择：

1、使用设备开放的协议；

2、使用设备自带的传感器；

3、添加新的传感器；

4、改变观察侧面及维度，使用全新的采集模式；

其中第四条，改变观察的侧面和维度，使用全新的连接方式是使用第一性原理，避开设备不开放协议或接口的阻碍，避开被设备供应商牵着鼻子走的方向，从本质上获取数据。例如：通过能效检测获得设备的使用状态，通过震动传感分析设备部件的故障、甚至是转速等，只要通过第一性原理从你需要的信息入手，而不是被动地从设备可以提供的数据入手来提供物联解决方案的方式。直接把我们需要的信息做为目标，观察除了直接连接设备外，我们还能够如何获得需要的信息，因为只有我们获得的数据能够与设备提供的数据在信息上能够“同构”即可。例如，我们可以在我们的物联设备上安装一个震动传感器，从传感器获得的数据中，我们即得到了设备是否开机，又得到了是否启动工作，同时还得到设备的转速。如果不用第一性原理，而是硬要跟设备互联，那至少要采集三个数据，并且未必设备能够给你。这就是典型的边缘计算的案例，边缘计算的计算规则一定要具有定制能力，可以说边缘计算一定是一个知识容器，可以方便地把客户、厂家，甚至是第三方的知识融入的容器，我们开发的支持脚本的设备已经具有了初步的边缘计算的功能，我们需要在这个方面继续加大支持力度。

所以，通过分析企业价值和物的可连通性，我们就可以明确定义需要连入物层级，也就明确了连入物的连接深度；

在连入物联网的物的层级中一个重要的概念是管理粒度，对于制造业来说，连入物的管理粒度大概分为如下几个层级：

1、传感级；

2、设备级；

3、产线级；

4、车间级；

5、企业级；

也就是说我们要在经济性可行的前提下定义数据获取的粒度。理论上讲，细粒度一定比粗粒度更好，更有价值，但是当加入成本分析后，可能并不一定粒度越细越好，需要按照各种制约因素找到一个平衡点。
价值成本永远在企业行为中持有权值最高的赞同或者否决的一票，通过前三项分析，我们仅剩下最后一个问题没有解决，这也是关乎价值成本的关键：管理粒度问题，我们到底需要在多细的粒度下进行管理？这带来了一个哲学问题：世界是不是需要黑盒子。什么意思呢？当我们确定一个管理粒度后，比管理粒度更细的信息将被隐藏在黑盒子中，这个黑盒子将成为我们分析深度或者认知深度的制约因素和约束条件。我们可以通过价值成本分析来找到这个平衡点，从而明确黑盒子的大小，并最终确定连入工业物联网的物的特性。
我们的期许是工业物联网建设的价值观，其他一起都是方法论。首先，我们在规划物联网时要本着既要有高瞻远瞩，又要有务实可行的精神。在思考黑盒子的大小时我们要高瞻远瞩，设计方案尽可能地以黑盒子尽量小为目标，而实施方案则按照价值成本分析选择合适的黑盒子的大小，也就是选择合适的管理粒度，从而保证投入收益的平衡，甚至我们可以把黑盒子尽量定义的大些，用以验证工业物联网的可行性，最大可能地降低工业物联网实施的风险。

总之，我们应该从以几个方案来确定工业物联网的建设原则：

1、期望获得什么结果？

2、期望用什么方式获得想要的结果？

3、需要信息基础提供什么？

4、工业物联网是否能够获得这些信息？

5、工业物联网如何获得这些信息？

6、获得这些信息的性价比如何？

7、回归分析，评估预期结果是否符合经济利益？

8、落地实施。

TrendForce于“2022年集邦拓墣 科技 产业大预测”研讨会中，针对2022年 科技 产业发展做出预测如下：

一、电信商着眼6G技术

5G具有超快传输速率和低时延特性，使智慧城市、虚拟实境、扩增实境之沉浸式协作体验、自动驾驶车应用成为可能。2022年将有更多透过沙箱建置，开发人员于其中创建新体验案例，且可用于“智慧医疗、工厂自动化、扩增实境”等，如5G具备实时性连线功能，可使得装配保持稳定连线状态，其中5G低延迟更助于“触觉应用程序”较灵敏，可有效改善模拟触觉方式，应用则扩及至机器人手术、远端医疗、视讯 游戏 等。另一方面，随着5G、低轨道卫星持续朝向商业化发展，卫星可与5G并存且补足5G基地台于艰困环境不易布建的痛点。

电信营运商在面临数字化转型压力下，如何结合5G和以网络为中心的商业模式为发展关键。展望2022年电信营运商着眼6G技术，将有更多国家政府、大厂投入，包括美国、中国、欧盟、韩国与日本等，透过公私单位合作研究6G标准。6G强调多元化XR装置整合，包括VR、AR、MR、8K和更多影像，使用全像投影(Holography)交流将变得更真实，远端工作、控制、医学、教育得以推广，覆盖范围甚至扩展到天空、海洋和太空等地。

二、2022年晶圆代工12吋产能年增约14%

由5G领头带动的半导体需求自2019下半年逐渐发酵，加上日益紧张的地缘政治因素，延伸至2020年新冠疫情，除了加速全球数位元转型需求，疫情更驱动了恐慌性备货，为半导体供需带来结构性的改变，造成晶圆代工产能严重供不应求情况延烧将近两年仍未停歇。有鉴于此，各大晶圆代工厂先后在2021年宣布扩产或新建晶圆厂，以满足来自消费性电子产品如智能型手机、电视、笔电、 游戏 主机等需求，亦或是中长期 科技 发展所带动的如服务器、云端、物联网、电动车/自动驾驶、5G基地台等各项需求。TrendForce预估，2022年全球晶圆代工8吋年均产能将新增约6%，12吋将年增约14%；其中，12吋新增产能逾半为现今最为短缺的成熟制程(1Xnm及以上)，预期现阶段极其紧张的芯片缺货潮可因此稍获喘息。

三、2022年智能型手机产量可望回升

预期新冠肺炎疫情影响趋缓的前提下，2022年智能型手机可望恢复至2019年的水平，预估全年将有139亿支的生产表现，同比增长约35%。规格创新方面，摺叠机的市占比重持续提升，但由于缺乏杀手级应用推升其市占，成长速度缓慢；其余规格则着重既有功能最佳化，创新幅度不高。5G议题上，受惠中国政府积极推动5G商转，并带动2021年全球市占快速爬升至37%，如今该市场覆盖率已达八成，其驱动力也随之放缓，尔后将伴随全球5G基地台覆盖率稳定向上提升，预估2022年5G手机渗透率将有机会达47%。整体而言，2022年智能型手机市场发展的观察重点仍以疫情变化为主，另一方面，明年晶圆代工的产能供给仍相当紧缺，对于零组件的资源取得，以及手机的造价成本也是一大观察重点。

四、2022年物联网三大主战场

乘着5G与半导体的产业热潮，2022年物联网近200亿台的连接设备将续以人工智能为基础，并取关键性(Critical)与永续性(Sustainability)为贯穿来年物联网产业的两大发展支柱，进而带出三个技术主战场，包括诉求环境永续、脱碳生产的绿色物联网，着眼无远弗届、万物相连的太空物联网，以及聚焦数据演算、镜射现实的元宇宙物联网。各技术可望成为产业大厂跨域布局的滩头堡，以及物联网产品服务的设计主轴。延伸此基础至终端应用面，2022年物联网将以更为稳定、实时、节能且预测之效益，赋能多元垂直领域；而市场主流的物联网应用中，预期将以智慧城市的环境监控与防疫管理、智慧家庭的居家安全与沉浸 娱乐 、智慧制造的虚实整合与数位模拟，以及智慧医疗的远程服务与精准医学为四大核心领域，协助企业于后疫情时代转型再进化。

五、2022年服务器出货量将成长4~5%

近年因5G商转与智慧终端装置的普及，使得大部分应用服务皆藉由云、端、网来进行统合，尤其需倚赖庞大数据进行运算与训练的应用服务；伴随着虚拟化平台及云储存技术发展，促使服务器需求与日俱增。因此，TrendForce预估，2021年及2022年服务器出货均可达4~5%成长。2021年服务器供应链仍持续受疫情影响，提前备货需求明显，促使各级零组件采购动能较疫情发生之初更为强劲，此状况不仅反映于今年上旬server DRAM的采购订单上，也加速DRAM 价格演进周期的循环。除此之外，由于疫情带动工作模式与生活型态的改变，包括远距办公与教学、云端应用服务(SaaS)需求扩张、企业在基础架构的支出上选择更为d性的模式(IaaS、PaaS)等云端题材仍持续发酵，也推升整体服务器需求扩张。其中，今年多数企业对于基础架构的采购行为逐渐从以往高投入门槛的资本支出，移转为更为灵活d性的营运费用，故除既有服务器采购订单外，也加速转移至云端(Cloud Digital Transformation)，因此直至今年第三季前，以Dell、HPE为首的企业服务器供应商为满足相关需求，也开始调整生产计划与出货安排。

六、电动车迈入高速发展期

全球在脱碳声浪不断升高下，各国持续以法规和政策影响该国车辆电动化的速度，并且试图将电动车产业链本土化，积极争取企业设厂。整个产业正为市场主流转为电动车而做准备，随着车款与销量持续上升，车厂面临多项转型所需的策略规划，加上芯片缺货风波未平、疫情干扰供应链稳定性，使得“确保供应、d性管理”极为重要，2022年将持续就半导体、电池与闭回路生态链三大关键领域进行布局。而在自动驾驶方面，伴随着芯片运算力、传感器性能双双提高，以及5G覆盖率增加和法规放行下，Level 3~Level 4的自动驾驶将在商用车与乘用车上落实，自驾商用车扩大商用服务、乘用车则搭载自动驾驶技术的功能，其中ODD (operation design domain)的设计为重要的自驾商用条件，“有条件的自动驾驶功能”成为产业与 社会 共识。

七、大尺寸面板供需比开始趋于宽松

疫情爆发下所带起的面板热潮逐渐消退，2021年下半年起，面板产业进入了新的转折。零组件供给上已不再是全面性的缺货，只有特定关键零组件仍有缺货风险。但需求面上，伴随着需求退烧，过去一年超额备货，以及物流不顺而衍生的后遗症正逐一浮现，市场势必需要一段不短的时间消化。然而，在韩厂延后退出TFT-LCD市场的时间，同时数家面板厂再次启动新一轮的扩产计划，这都让市场供需正逐渐往宽松方向发展，2021年大尺寸面板供需比为54%，预期2022年供需比将达73%，可以想见面板价格将在会一段时间内呈现疲软态势，能否再创反d契机，则将考验着众家面板厂在稼动率、产品组合，以及获利水平之间如何调节。

手机市场中，AMOLED面板技术逐渐成熟，逐步扩大市场规模，渗透率预计将从2021年的42%提升至2022年的47%，也进一步压缩LTPS LCD在手机市场的发展，趋使面板厂积极将LTPS LCD产能转往中尺寸应用。但AMOLED面板的产出仍有可能受制于目前供给仍偏紧俏的OLED DDI，让2022年AMOLED面板与LTPS LCD面板在手机市场的消长仍有些许悬念。

八、品牌掀起Micro & Mini LED显示器产业升级新纪元

2022年将是Mini LED与Micro LED在新型显示器上逐渐商品化增量的一年，品牌已摆脱以往处于观望的方式，转而以务实的方式，将Micro LED与Mini LED规划在自身品牌的新产品里面，以率先布局，优先抢占Micro 与Mini LED的供应链中技术与供货量的主导权，同时在价格上能有高度的制价能力。就如苹果与三星在2021年，即分别推出Mini LED背光应用在平板与电视的光源上，也都各自优先掌握Mini LED背光打件的关键技术，采用具有高度技术含量的COB (Chip On Board)方案，作为Mini LED背光，使得Mini LED在背光排列的间距更小，Mini LED在背板上的分布密度将大幅提升，并搭配更细密的驱动方式，实现高背光分区，以符合百万等级的高对比效果，拉开与传统LED的对比效果的差距，直接对标OLED的高对比效果，提升了产品亮点，也促进了产业升级的机会。不仅如此，三星除了在新型显示器上除了采用Mini LED作为背光源之外，也跨足LED芯片更小的Micro LED，应用在自发光的大型显示器上，将创造下一波新型显示器产业升级的风潮。

九、增强现实、虚拟现实装置合计出货将达1,202万台

随着元宇宙等议题发酵再次带动增强现实、虚拟现实的热度，再加上疫情促使数位转型也拉升AR、VR在远端互动应用的普及度，将促使更多厂商和产品跨入该领域，预估增强现实、虚拟现实装置的合计出货量将会在2022年达到1,202万台。在追求更为真实的第二个虚拟世界之下，除了增强现实/虚拟现实头戴装置本身硬件规格的发展外，亦会延伸至手部肢体的追踪感测、控制器或穿戴装置上的触觉反馈、甚至是耳机上的声学功能。而除了商业应用外，独立虚拟现实装置搭配更多相机模块在内的传感器设计，将会成为消费市场更常见的选择，若再搭配更为成熟的5G网络环境，虚拟社群及多人互动等应用会是2022年厂商投入的关键。

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