物联网的核心技术是什么

本教程 *** 作环境：windows10系统、DELL G3电脑。
物联网的核心技术是什么物联网技术将新一代信息网络技术进行高度集成和综合运用，实现万物相联的理想，让世界成为一个实际意义上的“整体”，成为新一轮产业革命的重要方向和推动力量。因为互联网技术，社会各方面得到了显著提升，科技也有了很多的应用空间，但是，渗透在我们生活方方面面的物联网五大核心技术，你了解吗？
一、射频识别（RFID）技术
射频识别(RadioFrequencyIdentification，简称RFID)是通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据的无线通讯技术。此技术拥有众多优点，无接触的自动识别、全天候、识别能力强、无接触磨损、并且能够对多个物品实现自动识别等。实现“世界想联”的理想可以依靠射频识别技术将全球范围内物品的跟踪与信息共享。
如今，RFID技术市场逐渐应用成熟，标签成本低廉，但是鉴于这项技术一般没有数据采集的功能，所以多用于甄别和属性的存储。在我国，这项技术的应用领域主要是身份z识别、电子收费和物流管理领域。
二、网络通信技术
网络通讯中包含很多技术，其中的4G通讯技术及5G通讯技术，还有非常普及的无线通讯技术及M2M技术。不同的技术应用在不同的领域，发挥出不同的作用。
在控制领域，空调4G远程控制器，就运用了4G通讯技术，远程完成对空调的控制过程，在智慧农业中的无线灌溉中，就运用了LORA无线通讯技术，完成自动化灌溉。在智能领域，通过M2M通信技术，实现人、机器和系统三者之间的智能化、交互式无缝连接，使机器与机器之间能够在无人为干预的情况下进行及时的通信和 *** 作。

三、GPS技术
GPS技术又称之为全球定位系统，它是具有海、陆、空全方位实时三维导航和定位能力的新一代卫星导航与定位系统。GPS技术可以和无线通讯技术相结合，就可以实现全球定位，在我物流智能化，智能交通中占据重要作用。据悉，最早的的GPG卫星定位系统的服役年龄即将到达，我国的北斗卫星已经开始启用。同样作为定位系统，一个即将退役，一个刚刚开始，未来的发展可期。
四、计算机技术
在物联网中，计算机技术得到了全面的普及和广泛的应用，在20世纪，计算机技术作为最先进的科学发明之一，物联网技术源于计算机技术，计算机技术依托于物联网再次发展，从而使得万物互联互通，并为社会提供了诸多方便，得到了普通的认可。在智慧农业，智慧城市，气象站监测站等设备中，传感器检测数据后上传至环境监控云平台就是运用了计算机技术。
五、传感器技术
在物联网中，计算机技术是它的大脑，通信技术是它的血管，GPS技术是它的细胞，射频识别技术是它的眼睛，传感器是它的神经系统。外界的一切信息，传感器都可以感觉到，并将感觉到的信息传递给大脑。

传感器技术在智能领域应用极广：
在测试领域：有86液晶显示温湿度变送器、工业级温湿度变送器、室内型温湿度变送器、防水壳温湿度变送器等。
在智慧农业领域：有光照二氧化碳温湿度传感器、有风速、风向传感器、有多功能百叶盒等。
在无线灌溉领域：有土壤PH值变送器、有土壤温湿度变送器、有土壤速测仪等。
物联网技术应用领域特别的广泛，几乎包揽了任何行业，在环境监测方面、在物流运输方面、在商业金融方面、在航空航天方面都遍布它的身影，或许在将来，会有更厉害的技术超越它，但现在，它依旧符合时代发展的战略需求。
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面对迅速迭代的数字化趋势，如何赋能企业进行数字化转型是一个棘手的课题，而西门子的实践或许更具有代表性。2020年11月11日-12日，西门子数字化工业软件“2020大中华区 Realize LIVE 用户大会”于线上召开。大会以“数智今日 同塑未来”为主题，聚焦中国经济新常态下的数字化转型新特征，解密工业数字化的未来图景。

同期的媒体沟通会上，西门子数字化工业软件高级副总裁兼亚太区董事总经理Bas Kuper和西门子数字化工业软件高级副总裁兼大中华区董事总经理梁乃明共同出席，与我们分享了Xcelerator解决方案和数字化双胞胎技术（Digital Twins）的产品逻辑与应用。

Xcelerator是西门子于2019年推出的解决方案产品组合，它模糊了电气、机械和软件等传统独立工程领域之间的界限，提供了一个集成的软件、服务和应用程序开发组合。"Xcelerator是企业数字化转型的催化剂"，Bas Kuper这样评价到。

他表示，西门子能为行业提供完整的端对端的数字主线解决方案，涵盖从设计、生产再到交付的产品全生命周期，而这恰恰是企业实现数字化的关键。另外，由于每个垂直行业的特点不同，企业之间的特点也不同，所以Xcelerator产品组合具有定制化、高d性的特性。而开放性的生态系统则打通了与供应链分享数据的通路，使得供应商、客户、合作伙伴以及分销商都能够在一个生态系统内进行协作。

西门子数字化工业软件引以为傲的Mendix低代码平台是Xcelerator解决方案组合的前端，它以低廉的成本，实现了十倍速的软件开发周期，大大提升了效率。一家半导体公司的案例表明，在购买了Mendix低代码开发平台1000名用户的许可证一年之后，这家公司为全部25000名员工都购买了使用许可，因为仅仅开发一个应用他们就收回了全部投资成本。

Bas Kuper十分看好中国市场，他认为中国数字化市场将在未来的五年翻一番，而西门子数字化工业软件将致力于和客户合作，提供完整的数字化解决方案。

我们刚刚提到，Xcelerator解决方案涵盖了产品全生命周期，而数字化双胞胎正是确保产品全生命周期实现的底层逻辑。“它是企业在平台化道路上实现互联和信息交互的关键所在”，梁乃明表示。

所谓数字化双胞胎，简单来理解就是重塑和映射出一个和物理实体具有一模一样特征的数字虚拟化模型。由此，对实体进行研发或设计时，可以同步甚至提前在虚拟出来的模型中进行仿真测试，相当于开展可行性研究，先行发现问题和总结经验，这样就避免了盲目性和摸着石头过河，避免了时间和成本的浪费。以自动驾驶来说，在数字系统中模拟和仿真各种复杂路况和驾驶行为的模型，要比搭建实景和实际测试更经济，效率更高。

这就是数字化双胞胎的流程，也是它的独到价值。目前，数字化双胞胎已经形成了行业共识并已逐渐成为热门趋势。梁乃明强调，作为工业40和智能制造的世界领军企业，西门子不断强化其数字化工业软件对数字经济的引领作用，而数字化双胞胎正是西门子 数字化工业软件核心价值的体现，它把平台企业的用户、产品、创客、互联工厂和数字服务这五大要素有效连接了起来。

接下来，梁乃明重点介绍了西门子数字化工业软件在中国市场的战略布局，共有五大举措。分别是赋能中国头部企业的核心技术开发、赋能地方创新中心、人才培训、加强云服务以及建立开放的合作伙伴生态。

目前，西门子数字化工业软件已经和国家电投、京东方、红旗以及恒驰等大型头部企业有良好的合作，帮助他们顺畅地进行数字化转型。创新中心的建设则是通过和地方政府合作，且已培训了八千多个在线企业员工以及合作伙伴，致力于把数字经济和智能制造领域达成网络化。

人才培训方面，西门子数字化工业软件主要侧重于和高校以及教育部的合作。梁乃明表示，西门子最近与北大光华管理学院一起合作开展了EMBA项目，针对智能制造的高管来做联合培训。和教育部则是签订了新一轮的教育合作备忘录，在中德合作框架下为中国工业转型升级培养新的人才。

说到云服务，梁乃明表示，西门子基于云的开放式物联网 *** 作系统MindSphere一直广受欢迎，并且架构在阿里云上。而最新的举措则是推出了私有云，形成了公有云和私有云并存的局面，给客户提供了多样化的选择。西门子的开放策略，是通过与合作伙伴互相开放、互相支持、互相研究，最终在整个数字化转型过程当中达到最快、最有效的结果。

虽然数字化已经倡导了多年，但实际情况是，数字化在中国还是相对迟缓的。作为企业数字化转型的推动者，西门子数字化工业软件根据外界环境和趋势的变化持续强化能力，旨在能够为客户提供更与时俱进的解决方案。

正如Bas Kuper所言，Xcelerator 集成了西门子数字化工业软件的全部软件与服务，以全面的数字化双胞胎，个性化、适应性强的现代化平台以及灵活开放的生态系统三个关键点为依托，帮助企业化复杂为动力，加快数字转型周期，并释放强大的工业网络效应。而西门子 数字化工业软件领先的数字化双胞胎技术、低代码开发平台 Mendix 与开放式物联网 *** 作系统 MindSphere 相结合，也形成了良性的西门子软件生态，并且将更广泛的用户纳入到了 IT/OT 融合进程。

“未来，我们将继续在中国不断深化合作，加强研发，助力推动中国的数字经济的高质量发展，”梁乃明表示。

智能电网的支撑技术

智能电网的主要支撑技术有实现收集、存储、分析、处理、显示海量信息数据的可靠信息技术，高速、双向、实时、集成的通信技术，具备资源优化配置、科学决策、电网运行高效管理、电网异常及事故快速响应的智能调度技术，电能量消费与预测技术，中压或低压配电网上的分布式能源接入技术，规划控制技术，包括电能质量、功率因数、相位、故障事件、变压器和线路负荷等数据在内的参考量测技术及相关传感器技术等。

物联网相关技术在智慧电网中的作用

在当前的电网中，传感器的应用很广泛，但主要是机电类传感器，其获取的方法往往是物理方法，传递的信号往往是模拟量，这就决定了它往往是通过电缆进行传输。智能传感器不但涉及传感技术，还与微机械、微电子、数字信号处理、网络通信直接相关。

它获取信息的方式往往是将所需获取的信息直接转变为光信号或者电信号，输出为数字量。智能传感器还具有一定的信息存储和分析能力，可以对信息进行初级加工再向上一级传递，避免了上级设备对于信息的处理量过大，也节省了网络流量。

物联网技术中，信号一般使用光缆进行传输，对于设备内部的状态量等不便于直接连线传输的信号，还可以采用无线传输，保证数据的实时性。在主站，由于传输来的数据为数字量，就避免了繁杂的数据转换和处理工作，这些优势应当发挥。但是，电网对于信息的可靠性要求很高，特别在信息传输方面。

如果是在民用或者商用行业，信息传递的可靠性要求较低，物联网当前的可靠性水平便可以胜任。但对于电网来说，错误信息传递的结果是很严重的，可能导致电网中自动装置的错误动作，切断正常运行的大量负荷，或者电能计量出现重大失误等。在可靠性无法保证的情况下，物联网技术的重要优势——信息传递将难以发挥作用，这也就相应导致了在网络层之上的应用层无法应用于智能电网。

深圳特区成立40周年之际，首届慕尼黑华南电子展在深圳国际会展中心举办。期间芯师爷专访了全球电子产业链的近20家领先企业、潜力企业的领袖及高管，特别推出“慕名而来·圳好”专题报道，与众多业内人士共同探讨全球电子产业趋势、中国半导体发展和技术创新等热点焦点话题。

本文为芯师爷专访极海半导体资深产品总监王超实录。王超，极海半导体资深产品总监，拥有近20年芯片原厂市场及产品规划经验，曾在ST（意法半导体）、NXP（恩智浦）等企业MCU部门长期任职。

珠海极海半导体有限公司（以下简称：极海半导体） ，是艾派克微电子旗下全资子公司。极海半导体具有20年的集成电路芯片设计经验，现产品涵盖32位工业级通用MCU，低功耗蓝牙芯片以及工业物联网SoC-eSE大安全芯片产品与方案。

采访实录

1、您对慕尼黑华南电子展的初印象是什么？

极海半导体资深产品总监王超：

慕尼黑华南电子展在深圳虽是首次开展，但其实在电子行业内闻名已久，慕尼黑电子展在行业内的影响力以及展会策划能力是值得信赖的。所以这一次就先祝本次电子展完圆满成功。

2、本次参展极海半导体带来了哪些新的产品展示？请介绍下它们的性能特色、主要优势等。

极海半导体资深产品总监王超：

关于新产品， 极海这次带来了两个系列产品，一是通用32位MCU系列；二是针对于高端工业物联网领域的大川GS系列

32位通用MCU系列中，极海推出了工业级扩展型APM32F072xB和工业级增强型APM32F051x8系列MCU新品。

这两款MCU采用全新的制造工艺，新增电容触摸功能和HDM CEC接口，可精准识别触控输入指令，满足高级控制应用需求，实现了比市场主流竞品低50%的超低运行功耗、高1倍以上的Flash擦写速度。

另外我们今年还推出了5款针对高端工业物联网领域的大川GS系列SoC-eSE大安全芯片。这个系列产品全系列产品都是基于国产平头哥玄铁CPU，支持双核、4核到7核的多核异构架构，符合国密二级标准，并采用国内领先水平的嵌入式eSE安全单元技术，具备全方位一体的安全防护能力，相比市面上较多的独立安全芯片方案，大川eSE单芯片SoC方案具有更高集成性、更低功耗和更高安全性。

3、极海半导体成立的契机是什么？目前极海半导体的产品布局是怎样的？

极海半导体资深产品总监王超：

极海半导体前身是艾派克微电子2015年成立的物联网芯片事业部，经过了4年的内部孵化，为顺应物联网的行业的蓬勃发展，于2019年12月正式成立为独立运营公司。

其实当公司业务做大，需要扩增规模进入下一个领域的时候，大多都会采用这种矩阵形式来经营管理，成立独立公司有助于子公司的业务灵活运营，便于激励和业绩考核。

目前母公司艾派克更聚焦于打印机及打印机周边芯片开发，极海的主营业务主要在打印行业以外，现 产品涵盖32位工业级通用MCU，低功耗蓝牙芯片以及工业物联网SoC-eSE大安全芯片产品与方案。

4、截止当前，极海半导体的MCU系列产品在技术和市场上有何新发展？

极海半导体资深产品总监王超：

在市场方面，极海 APM32系列MCU自2019年量产发布以来，已广泛应用于消费电子、智能家居以及医疗设备领域。且极海已经通过IEC61508认证拓展至工业领域， 与国内工业智能制造的标杆企业建立了密切合作 ，为工控核心设备提供高安全、高可靠性国产MCU产品方案。目前极海已经在定义和设计M4和M7内核的中高端MCU。未来，极海还将布局高价值、高门槛的车规MCU市场，实现MCU领域的全行业覆盖。

从技术上来说，极海的产品有以下几个优势：

1）稳定可靠 ：全系列产品工作温度覆盖-40 ~+105 ，ESD等级高达8KV，抗干扰性强，可满足严苛工作环境需求。

2）可移植性好 ：有助于客户降低芯片替代成本，缩短产品开发时间，加速产品上市。

3）安全性高： 已通过中国IEC61508和USB-IF认证，并支持工业级MCU+安全芯片产品组合，符合工业和车用高可靠性标准，目前正在申请德国相关认证。

4）定制能力强 ：基于极海多年的产品开发经验，极海能满足客户多种内核、多种架构的SOC的定制需求。

5、近两年国产MCU发展得比较快，市场出货量不断攀升，您如何看待现在的国产MCU市场？

极海半导体资深产品总监王超：

目前5G新基建、人工智能以及物联网万亿级市场的持续发展，为国产MCU带来了广阔的市场空间。另外，中美贸易战也催化了芯片国产替代进程，在内外因素的双重影响下，国产MCU迎来了新一波快速发展的机遇。

但值得注意的是，国产MCU虽然在加速发展，但目前来说主要集中在中低端应用领域，高端市场仍被国外厂商占据主导地位。

6、在未来的规划中，极海半导体的MCU将在哪些方面加强产品优势，增强市场竞争力？

极海半导体资深产品总监王超：

从极海来说，未来一方面将加大MCU芯片研发投入和技术创新力度，为客户提供更低功耗、高更性能、更高稳定性和性价比的产品。极海将在2021年年底推出基于M4内核的中高端产品，基于M7内核的芯片也在积极筹备中，意向客户们也可以找极海多交流。

另外， 针对高端工控领域，我们将推出工业级 MCU+安全 芯片的产品组合策略；针对消费电子领域，我们将提供基于 MCU+蓝牙、MCU+传感器、MCU+WIFI、MCU+认证 等方案，为市场提供更多面向不同场景的定制化方案。

7、 极海半导体的大川系列是安全芯片，您认为芯片设计该从哪些方面保障物联网的安全？

极海半导体资深产品总监王超：

极海大川GS系列安全芯片设计是从以下3个方面去保障物联网的安全性：

一是芯片的安全化+可靠容错设计 ：通过构建可信执行环境和可定制化的硬件机制，保障物联网安全资源的机密性和完整性。

二是采用高集成度的eSE嵌入式芯片设计 ：以安全子系统是作为单芯片内嵌模块，可实现多位一体的安全防护，这样能有效保障芯片器件自身安全以及物联网数据信息安全。

三是多核异构芯片设计 ：采用全国产平头哥玄铁CPU，可提供双核、4核至7核的灵活混编CPU内核设计，具备“业务应用加速与安全防护”双重优势，支持物联网特定领域的专用IP定制。

8、现在市场如何看待物联网的安全问题？

极海半导体资深产品总监王超：

随着物联网万亿级市场的持续发展，像用户的数据被窃取，终端的设备遭到非法地 *** 控等安全威胁也越来越多地暴露出来。这样一来保障物联网数据传输、设备连接过程中的信息安全，对于稳定有序的互联时代的发展至关重要。

尤其是国际贸易争端加剧，现在 越来越多的国内企业开始关注和重视物联网安全问题，并且急切 的 寻求安全的国产芯片替代方案。 所以极海除了刚才提到的大川GS系列安全芯片，未来还将不断推出专注于物联网安全的产品和方案。

9、您对明年慕展有什么期望？是否会继续参会？

2021年我们会继续支持慕尼黑华南电子展。同时也期待我们在展会上能不断提升品牌知名度，收获更多优质客户。

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