物联网的核心技术有哪些？物联网发展的主要难题是什么？

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，下面我们来看看物联网领域的专家是如何回答的。

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。