通过物联网运行的原理我们不难发现，物联网运行起来是基于硬件、网络、云计算等硬条件的，但实现物联网不仅仅简单的这几个我们熟知的硬条件，更依赖于物联网独有的关键技术实现了物和网的连接。
实现物联网有着必要且核心的3层结构，首先是传感网络，以二维码、RFID(射频识别技术)传感器为主，实现“物”的识别；其次是传输网络，通过现有的互联网、广电网络、通信网络或者未来的NGN（下一代网络），实现数据的传输与计算；第三是应用网络，即输入/输出控制终端，可基于现有的手机，C等终端进行。物联网核心技术也都在围绕这三层进行突破。
接下来简单介绍一下围绕这三层结构的技术，这些技术才是物联网的底层依赖，是物联网能够走通实现“万物互联”的基础。
1、射频识别技术
每一个智能硬件都有一个自己的独一无二的编码，来识别硬件到底是音响还是手机，而想要达到这个唯一的识别需要依赖射频识别技术。
射频识别技术（Radio Frequency Identification，简称RFID）是一种简单的无线系统，是一种非接触式的自动识别系统，它通过射频无线信号自动识别目标对象，它由一个询问器（或读写器）和很多应答器（或标签）组成。
读写器可以识别各种标签，每个标签具有扩展词条唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象，它通过天线将射频信息传递给读写器，读写器读取信息的设备。
射频技术原理图
RFID技术让物品能够“开口说话”。这就赋予了物联网一个特性即可跟踪性。就是说人们可以随时掌握物品的准确位置及其周边环境。
射频技术在我们日常生活中提供了很大的便利，比如在我们每个人都熟知的物流行业，射频识别技术结合全球卫星定位系统，可以对物流运输过程进行全面可视化跟踪。当贴有电子标签的物流大货车，经过各个带有无线信号读写器的城市转运点时，装有快递的大货车可以不用停下来而直接通过，就知道哪些快递已经到了什么城市什么转运点，同时把最新的物流信息更新在我们的手机里，不仅节省了通关的时间和人工成本，也让我们更加及时的知道自己的快递到了哪里。
RFID技术在国外起步较早，而中国却起步较晚，但是中国在短短的时间内取得了显著的成绩，不仅掌握了高频芯片的设计技术，并成功实现产业化，而且超高频芯片业已经开发完成。在中国开始使用RFID技术，例如中国的二代身份证、中国火车管理系统、智能交通、城市建设、移动支付等多领域中展开。如今，RFID技术已经融入人们生活的方方面面，它给我们带来的方便和快捷已经让我们深深的感受今天生活的美好。
2、传感器技术
物联网离不开传感器，传感器技术让硬件有了“感觉”，并且把硬件感知到的“感觉”转化为数据，传给网络进行处理，这就基于MEMS技术。
MEMS是微机电系统（ Micro – Electro – Mechanical Systems）的英文缩写。它是由微传感器、微执行器、信号处理和控制电路、通讯接口和电源等部件组成的一体化的微型器件系统。
它把信息的获取、处理和执行集成在一起，组成具有多功能的微型系统，集成于大尺寸系统中，它把模拟信号转换成数字信号后计算机才能进一步处理，从而大幅度地提高系统的自动化、智能化和可靠性水平。因为MEMS，赋予了普通物体新的生命，它们有了属于自己的数据传输通路、有了存储功能、操作系统和专门的应用程序，从而形成一个庞大的传感网。这让物联网能够通过物品来实现对人的监控与保护。
常见的传感器有：热敏传感器、光敏传感器、气敏传感器、力敏传感器、磁敏传感器、湿敏传感器、声敏传感器、放射线传感器、视觉传感器、味敏传感器。
比如：遇到酒后驾车的情况，如果在汽车和汽车点火钥匙上都植入微型感应器，那么当喝了酒的司机掏出汽车钥匙时，钥匙能透过气味感应器察觉到一股酒气，就通过无线信号立即通知汽车 “暂停发动”，汽车便会处于休息状态。同时“命令”司机的手 机给他的亲朋好友发短信，告知司机所在位置，提醒亲友尽快来处理。
在物联网时代，通过感知识别技术，可以实现物与物之间的信息交互，是融合物理世界和信息世界的重要一环，是物联网区别于其他网络的最独特的部分。可以说，传感器技术给物联网带来新的发展契机。
3、M2M技术
想要实现物品联网甚至“万物互联”，那么势必涉及一个话题，就是连接，连接基于的技术叫做M2M技术。
M2M（Machine-To-Machine）技术是指机器对机器的通信，即M2M是无线通信和信息技术的整合，它使系统、感应终端设备、后台信息系统及操作者之间实现信息共享。它提供这四者之间的无线连接，是实现数据传送的必要条件，它基于云计算平台和智能网络，可以依据传感器网络获取的数据进行决策，改变对象的行为进行控制和反馈。
M2M技术涉及5个重要的技术部分：机器、M2M硬件、通信网络、中间件、应用。
1.机器
实现M2M的第一步就是从机器/设备中获得数据，然后把它们通过网络发送出去。使机器“开口说话”，让机器具备信息感知、信息加工（计算能力）、无线通信能力。
2.M2M硬件
M2M硬件是使机器获得远程通信和联网能力的部件。主要进行信息的提取，从各种机器或设备那里获取数据，并传送到通信网络。M2M硬件共分为五种：嵌入式硬件、可组装硬件、调制解调器（Modem）、传感器 、识别标识（Location Tags）。
- 嵌入式硬件：嵌入到机器里面，使其具备网络通信能力。常见的产品是支持GSM/GPRS或CDMA无线移动通信网络的无线嵌入数据模块。
- 可组装硬件：在M2M的工业应用中，厂商拥有大量不具备M2M 通信和连网能力的设备仪器，可改装硬件就是为满足这些机器的网络通信能力而设计的。
- 调制解调器（Modem）：上面提到嵌入式模块将数据传送到移动通信网络上时，起的就是调制解调器的作用。如果要将数据通过公用电话网络或者以太网送出，分别需要相应的Modem。
- 传感器：传感器可分成普通传感器和智能传感器两种。智能传感器（Smart Sensor）是指具有感知能力、计算能力和通信能力的微型传感器。由智能传感器组成的传感器网络（Sensor Network）是M2M技术的重要组成部分。一组具备通信能力的智能传感器以Ad Hoc方式构成无线网络，协作感知、采集和处理网络覆盖的地理区域中感知对象的信息，并发布给观察者；也可以通过GSM网络或卫星通信网络将信息传给远方 的IT系统。
- 识别标识（Location Tags）：识别标识如同每台机器、每个商品的“身份证”，使机器之间可以相互识别和区分。常用的技术如条形码技术、射频识别卡RFID（Radio- Frequency Identification）技术等。标识技术已经被广泛用于商业库存和供应链管理。
3.通信网络
通信网络在整个M2M技术框架中处于核心地位，包括：广域网（无线移动通信网络、卫星通信网络、Internet、公众电话网）、局域网（以太网、无线局域网WLAN、Bluetooth）、个域网（ZigBee、传感器网络、蓝牙）。
4.中间件
中间件包括两部分：M2M 网关、数据收集/集成部件。网关是M2M系统中的“翻译员”，它获取来自通信网络的数据，将数据传送给信息处理系统。主要的功能是完成不同通信协议之间的转换。
5.应用
数据收集/集成部件是为了将数据变成有价值的信息。对原始数据进行不同加工和处理，并将结果呈现给需要这些信息的观察者和决策者。这些中间件包括：数据分析和商业智能部件，异常情况报告和工作流程部件，数据仓库和存储部件等。
M2M在家庭应用领域已经实现日常水、电和煤气计量仪表，利用M2M器件实现自动抄表，并整合GPRS模块和CDMA模块，作为数据的远程传输通路，直接与银行服务商的计费系统联网，代替人力。
拿智能停车场来说，当该车辆驶入或离开天线通信区时，天线以微波通讯的方式与电子识别卡进行双向数据交换，从电子车卡上读取车辆的相关信息，在司机卡上读取司机的相关信息，自动识别电子车卡和司机卡，并判断车卡是否有效和司机卡的合法性，核对车道控制电脑显示与该电子车卡和司机卡一一对应的车牌号码及驾驶员等资料信息；车道控制电脑自动将通过时间、车辆和驾驶员的有关信息存入数据库中，车道控制电脑根据读到的数据判断是正常卡、未授权卡、无卡还是非法卡，据此做出相应的回应和提示。
另外，家中老人戴上嵌入智能传感器的手表，在外地的子女可以随时通过手机查询父母的血压、心跳是否稳定；智能化的住宅在主人上班时，传感器自动关闭水电气和门窗，定时向主人的手机发送消息，汇报安全情况。
因为有了M2M这项技术，让硬件能够自己发声，让硬件有了自己独特的表达方式。
4、云计算
假设我们智能硬件-智能音箱遍布了每家每户，那么智能音箱收集到的信息传输给网络自己再处理反馈，如果都基于智能音箱自己以及家庭网络的计算能力和处理能力的话，可能会有更大的延时，造成较差的用户体验。想要实现减轻智能硬件的负担，物联网需要基于云来处理大量的数据反馈给智能硬件，这个技术叫云计算。
云计算（cloud computing）是分布式计算的一种，指的是通过网络“云”将巨大的数据计算处理程序分解成无数个小程序，然后，通过多部服务器组成的系统进行处理和分析这些小程序得到结果并返回给用户。
云计算早期，简单地说，就是简单的分布式计算，解决任务分发，并进行计算结果的合并。因而，云计算又称为网格计算。通过这项技术，可以在很短的时间内（几秒钟）完成对数以万计的数据的处理，从而达到强大的网络服务。
云计算的一个核心理念就是通过不断提高“云”的处理能力，不断减少用户终端的处理负担，最终使其简化成一个单纯的输入输出设备，并能按需享受“云”强大的计算处理能力。物联网感知层获取大量数据信息，在经过网络层传输以后，放到一个标准平台上，再利用高性能的云计算对其进行处理，赋予这些数据智能，才能最终转换成对终端用户有用的信息。
到现在我们明白了，因为有了这些底层技术的支撑以及进步，近些年的智能硬件才能发展的风生水起，给我们的生活、工作、生产带来一个又一个的便利。
七、总结硬件/机器发展的本质是服务于人，人机交互技术出现前后差别还是很大的，让我们进入了一个新的智能的世界。
交互硬件出现之前，早期的硬件其实是功能型的工具，与人的沟通是单向性的，更多的作用是延伸人在体力上的能力，比如遥控器等，人们所用的机械或电气化的机器只能算作工具，机器的运行步骤仍需要人实时把控，机器起到的作用是辅助/替代人类体力劳动。
硬件的智能化时代开启之后，交互硬件重构与人之间的关系，甚至是构建信任关系。机器从机械化到智能化的发展，尤其是有了人工智能技术加持之后，开始具备人的认知、思考、执行能力，帮助人类不只是实现体力的进化（力气的放大），并可以反过来作用于人，延伸人类在脑力方面的能力。
对于智能硬件发展，预测大致可以分为三个阶段，第一个阶段是对现有产品的性能升级和智能化改造；第二个阶段，在新技术的推动下诞生与过去不同的新型产品，这些产品能够取代人工；第三个阶段，则是进一步发展的广义机器人，拥有逐渐与人脑趋同的智能能力，可以主动决策。
目前的人工智能技术已经可以替代某些行业的人工劳动，如客服行业，这意味着以 AI 为内核的智能硬件开始越来越智能化。
且随着人工智能的进一步发展，机器最终会像人类一样会读写文字、识别图像、辨别物体及辨别味道，甚至可以思考、决策，具备情感。
超人工智能的提出与发展对一些行业的职业发展造成了一定的威胁。牛津哲学家、知名人工智能思想家尼克·博斯特罗姆（Nick Bostrom）把超级智能描述为“在几乎所有领域都比最聪明的人类大脑更聪明，包括科学创新、通识、社交技能领域”。
随着技术的进步、人类数字化进程的加速，机器将会从弱人工智能阶段进化到强人工智能阶段，到了强人工智能阶段，超人工智能阶段就不远了。
基于对超人工智能的向往，各大公司也在争先恐后的研究人形机器人，目前已经有人形机器人发布。
小米cyberone全尺寸人形仿生机器人：CyberOne有聪明的大脑，能感知45种人类语义情绪，分辨85种环境语义；小脑也特别发达，小米自研全身控制算法，协调运动21个关节自由度；视觉敏锐：Mi Sense视觉空间系统，三维重建真实世界；四肢强健：全身5种关节驱动，峰值扭矩300Nm。
雷军表示，在智能机器人领域，人形仿生机器人的技术集成度最高、难度也最大，小米还处于刚刚起步的第一阶段，CyberOne每天都在学习新的技能，“我们相信，未来智能机器人一定会走进人们的生活”。
但更关键的问题其实在于，机器人会不会产生高级智能？人工智能奇点是否真的会来临？机器人是否最终会取代人类？人工智能与人类究竟应该形成什么样的关系？但机器发展至今，仍处于若弱人工智能阶段，在于现今的社会仍处于数字化转型阶段。目前还无法回答这些问题，留下来的是对于技术长河发展深深展望。
本文仅代表个人观点，部分数据图片以及部分定义来源于部分互联网公开信息，特此申明。
本文由 @lilis 原创发布于人人都是产品经理。未经许可，禁止转载
题图来自Unsplash，基于CC0协议
该文观点仅代表作者本人，人人都是产品经理平台仅提供信息存储空间服务。
