1.1.1 IoT设备层

从图1-1可以发现，IoT设备层包含两类设备：有线设备和无线设备。其中，有线设备如图1-2所示。

图1-2 设备层中的IoT有线设备

物联网连接的有线设备种类多样，覆盖各应用领域。以下是一些常见的物联网连接的有线设备。

• 传感器和监测设备。如温度传感器、湿度传感器、压力传感器、光敏传感器、运动传感器等，用于采集环境数据和物理参数。

• 执行器和控制设备。如电动阀门、电机、继电器、可编程逻辑控制器（PLC）等，用于控制和执行特定操作。

• 智能家居设备。如智能灯具、智能插座、智能门锁、智能家电（智能洗衣机、智能冰箱等）等，用于实现智能家居控制和自动化。

• 工业自动化设备。如传感器、执行器、工业机器人、工业控制系统等，用于工业生产和自动化控制。

• 交通和车辆设备。如车载传感器、车辆诊断设备、交通信号控制系统等，用于智能交通管理和车辆监测。

• 医疗设备。如医疗传感器、医疗监测设备、远程医疗诊断设备等，用于远程监测患者健康状况和医疗诊断。

• 农业设备。如农业传感器、自动灌溉系统、智能农业机械设备等，用于农业自动化和智能农业管理。

• 建筑自动化设备。如楼宇自动化系统、智能照明系统、智能门禁系统等，用于实现建筑能源管理和自动化控制。

• 能源管理设备。如智能电表、电力监控系统、智能充电桩等，用于能源消耗监测和管理。

• 安防设备。如摄像头、门禁系统、烟雾报警器、入侵检测系统等，用于安防监控和管理。

• 零售和POS设备。如POS终端、条码扫描器、支付终端等，用于零售业务和支付交易管理。

这些有线设备和物联网网关连接，将采集到的数据传输到物联网平台进行处理、分析和应用。有线设备通常提供稳定、可靠的数据传输，适用于对网络稳定性和实时性要求较高的应用场景。常用的物理连接标准有：Modbus用于连接工业自动化设备，如传感器、PLC、控制器等；BACnet主要用于构建自动化系统，如HVAC（供暖、通风、空调）控制设备；RS232是通用的串行通信协议，用于连接各种设备，如计算机、传感器、仪器等；RS485用于工业控制系统，适用于多点通信，连接多个设备；Ethernet/IP是基于以太网的工业自动化通信协议，用于实时数据交换和控制；Modbus TCP/IP是基于TCP/IP的Mod-bus通信协议，通过以太网连接设备；S7通常指西门子公司生产的Simatic S7系列可编程逻辑控制器（PLC），这是一种工业自动化控制系统。

另一类物联网设备是无线设备，这类设备大部分出现在有了智能家居技术以后。由于使用在家庭的后装环境中，布线成本过高，因此开始发展出无线物联网协议，如ZigBee、LoRa、NBIoT、蓝牙等，如图1-3所示。

图1-3 设备层中的IoT无线设备

这类无线设备有：温度传感器、湿度传感器、光敏传感器、运动传感器等，它们通过无线连接将环境数据传输到物联网平台；智能家居中的智能灯具、智能插座、智能门锁、智能摄像头、智能扫地机器人等，用于实现智能家居控制、安全；各种控制器或者传感器等。