在物聯網概念的蝶變：從M2M到智慧地球中我們探討了物聯網的幾種概念，最簡單的，物聯網就是由物連線起來的網路，可是，什麼樣的物能夠連線到網路呢？物聯網的物有什麼樣的特點呢？這是本文要探討的話題。

什麼是物

根據字面意思，物聯網的物就是可以連線到物聯網的物體，可連線性是物聯網中的物區別於普通的物體的特徵。

生活中的椅子，電視，風扇，微波爐，冰箱，燈泡等這些可以稱為物聯網中的“物”嗎？
在連線到物聯網的12種通訊技術中，我們列舉了各種可以幫助物連線到物聯網的技術，逐一檢查這些物是否能包含那些連線技術。一把木製椅子，如果嵌入了電子標籤，超市有可能那麼做，那麼他就是物聯網中的物，如果在出售時電子標籤被取出，那它又降級成為普通的物。一個燈泡，如果能夠聯網，讓你在遠端控制，那麼它就是物聯網中的物了。

物聯網中的物，就是能以某種方式連線到網路的物體。

物所具備的功能

連線只是物聯網的一種表現形式，並不是目的，超市裡衣服加了電子標籤，是為了標識，而燈加上連線（常見的有zigbee的，wifi的等）是為了控制。通常來講，物聯網種的物至少需要提供如下功能：

- 標識資訊（RFID標籤，MAC地址）
- 資訊採集（儲存感測器值，感測器網路）
- 資訊處理（處理指令和資料）
- 通訊（採用連線技術傳送和接收訊息）
- 驅動（開關控制，電機控制）

如上這些功能，加在普通的物上，就能成為物聯網的物。下面我們以加法的視角，將物聯網的物分成三類。

電子標籤+物

如在 物聯網這個名字的由來一文中提到的，物聯網（Internet of thing）這個詞就來自電子標籤+商品這個場景。

電子標籤，英文即RFID（Radio Frequency Identification），是RFID技術的載體，具體技術可以參考連線到物聯網的12種通訊技術中NFC技術。

最基本的電子標籤系統由兩部分組成：
- 標籤（Tag）：由耦合元件及晶片組成，每個標籤具有唯一的電子編碼，通常就代表物體標識
- 讀寫器（Reader）：讀取(有時還可以寫入)標籤內電子編碼資訊的裝置

電子標籤+物的系統結構
在現實中，由於電子標籤已經非常非常普及以及廉價，開發這型別的物主要是直接採購合適的電子標籤，並嵌入到物，有的甚至是附在物上就可以，開發工作都集中在讀寫器那一側。

常見案例
在生活中常見的這類物體有：超市帶標籤的衣服，各類卡（會員卡，一卡通，銀行卡），ETC等

嵌入式+物

比電子標籤再複雜一點，就需要物具有資訊處理能力和通訊能力，大多數這樣的物都是嵌入式終端。

嵌入式系統（Embedded System），是一種嵌入機械或電氣系統內部、具有專一功能和實時計算效能的計算機系統。從概念上，嵌入式系統還是屬於計算機系統，類比常見的的個人用計算機來說，嵌入式系統是個專用系統，結構精簡，在硬體和軟體上都只保留需要的部分，而將不需要的部分裁去，這其中的主要原因，當然是成本，此外，嵌入式系統一般更便攜、低功耗。

嵌入式系統的系統結構圖
和PC機類似，嵌入式系統一般具有處理器，控制器，儲存，輸入，輸出五大部分，如下圖所示：

其中，控制器和運算器現在被合在一起被成為晶片，而儲存器可分為記憶體和外存。輸入輸出裝置總類非常多，常見的鍵盤，顯示器，網路介面都是輸入輸出裝置，輸入輸出裝置也往往會根據應用功能而有不同的配置，例如可以不配鍵盤和顯示器，也可以配置其它各種感測器。作為一個物聯網的物，唯一要求必備的是網路介面，這樣這個裝置就可以連線到網路了。

另外從軟體上看，則一般可以分成作業系統層和應用層，不過也存在一些嵌入式系統是無作業系統的，這個時候，開發者需要自行實現類似檔案系統或者網路協議等部分的功能。

根據晶片的不同，嵌入式系統開發又可以分成如下三類：

微控制器
微控制器（Microcontrollers），又稱單片微控制器，微控制器誕生於1971年，經歷了SCM、MCU、SoC三大階段，詳細資訊請百度。
目前最常用的方式是採用MCU方式。

DSP
DSP叫做數字訊號處理器，它的結構與MCU不同，加快了運算速度，突出了運算能力。可以把它看成一個超級快的MCU。

FPGA
FPGA叫做現場可程式設計邏輯陣列，本身沒有什麼功能，就像一張白紙，想要它有什麼功能完全靠程式設計人員設計（它的所有過程都是硬體，包括VHDL和Verilog HDL程式設計也是硬體範疇，一般稱之為編寫“邏輯”。）。和微控制器和DSP相比，FPGA成本要高一些，開發也要複雜一些，但是因為可以硬體程式設計，比較而言速度是最快的。

常見案例
我們見到的大部分的物聯網中的物，都是一個嵌入式裝置，例如工業領域的各種串列埠的，ModBus的裝置，它們有很多是微控制器裝置；攝像頭等音視訊處理裝置很大可能是DSP裝置；用來做高精確度檢測，測量的裝置很大可能是FPGA裝置，因為它們對運算速度要求比較高。

智慧+物

如果說嵌入式系統是精簡的PC，那麼PC甚至比PC要更強大的系統能組成物聯網中的物嗎？當然可以。

能執行安卓（Android）的計算機系統是個典型的例子，安卓是一種基於Linux的自由及開放原始碼的作業系統，主要用於移動裝置，如智慧手機和平板電腦。這一類裝置往往具有強大的運算能力，豐富的外設介面，同時支援多種應用功能。

安卓的系統結構圖
安卓裝置的硬體結構與嵌入式裝置沒有差異，區別在於安卓是一個比較重量級的作業系統，對器件的選型有要求，對硬體資源的要求相對也較高。例如，安卓的早期版本僅支援部分arm架構處理器，再安卓3.2之後開始支援部分高通處理器，在4.1之後開始支援X86架構的處理器。當然，最新的安卓的相容性就很廣了，大部分的晶片廠家都有支援安卓的硬體平臺了。

在谷歌官方網站上描述Android是一種基於Linux的開放原始碼軟體棧，下圖所示為 Android 平臺的主要元件：

（轉自官網https://developer.android.com/guide/platform/）

安卓的分支
安卓還有三個分支，方便開發不同型別的裝置，它們分別是：
- Wear OS
- Android TV
- Android Auto
分別對應可穿戴，電視，智慧汽車等型別的裝置。

安卓裝置的開發
安卓裝置的開發也包含了硬體和軟體的開發。
典型的安卓裝置如安卓手機，和其它嵌入式裝置硬體開發過程過程類似。
安卓的軟體開發主要是驅動和應用開發。如果安卓裝置在硬體上增加的輸入輸出，或者感測器是安卓支援的，就不需要做驅動開發。

安卓應用程式的開發，通常通過在Android SDK中使用Java作為程式語言來開發應用程式。開發者亦可以通過在Android NDK（Android Native開發包）中使用C語言或者C++語言來作為程式語言開發應用程式。同時Google還推出了適合初學者程式設計使用的Simple語言，該語言類似微軟公司的Visual Basic語言。此外，Google還推出了Google App Inventor開發工具，該開發工具可以快速地構建應用程式，方便新手開發者。

常見案例
安卓裝置在生活中已經很常見了，如電視盒子，智慧電視，智慧汽車，無人機，機器人等等。