對于非物聯網相關專業的人來說，物聯網猶如一個黑箱。他們閱讀物聯網相關的文章，猶如“咀嚼”天書，其中的專業術語根本無法從字面意思來理解，即使聯系上下文，也是“摸不著門道”。其實，對于不少物聯網的從業人員和物聯網專業的學生來講，也是如此，局限于原本專業的限制或教科書純粹的技術描述，“盲人摸象”般地理解物聯網，往往并不全面而有所缺失。

物聯網是一個數據匯聚的信息系統，所以就會涉及幾乎所有的信息技術，而要把這些信息技術都羅列出來，恐怕就和編一本辭典沒什么差別。

在學習物聯網技術的過程中，我自己也發現，不懂的知識點太多了，陌生的專有名詞無處不在。

我想我需要在學習中，整理一張物聯網的圖譜，這張圖譜能夠標示出物聯網技術的整體結構、核心技術，以及技術之間普適性的關聯，這樣在學習新技術的時候，我就能根據物聯網技術圖譜，快速定位新技術在整個物聯網中的位置和作用，從一個整體的角度去理解新技術的特性和影響力。

要摸清物聯網技術的構架，就需要從技術的本質談起。這不僅是為了洞察物聯網技術的本質，也是探究物聯網技術和其它各行業技術創新之間的關聯。這是一個既理論又實際的話題。

　　

 

通常情況下，我們會將某項技術理解為一種手段、一種裝置、一種方法或一個流程。但當我們具體討論或者實踐的時候，會發現它們往往又涉及到很多與其相關的技術。

在開發網頁應用的時候，軟件工程師需要考慮數據庫的搭建、TCP/IP的網絡協議、HTTP的交互流程等等相關互聯網編程技術，說不定還需要溫習一下“P圖技術”(用Photoshop修圖)，用以加深用戶對Web網頁的印象。

而作為通信工程師，我和同事在談論NB-IOT技術(運營商力推的一種通信技術)時，自然會提及：低功耗的芯片技術、簡化的信令流程、“PSM”和“eDRX”兩種省電模式等等這些與LPWA業務息息相關的技術。

由此看來，我們討論的某項技術往往是一個“集合”，一個由技術為元素的有序集合。

　　

 

理解技術的組成，先要溯源技術的由來。最基本的技術，實質上是對自然現象的有意利用。或者可以這樣說：最基礎的技術，就是自然科學。

用碗盛水、用火加熱、用蓑擋雨、用泥沙筑壩，這些對事物常識性的利用，就是技術的開端-基礎的技術元素。而后，通過將不同基礎技術元素進行組合，形成更為復雜和高級的技術應用。

例如印刷術的發展，便是多種技術的融合和迭代。古代在發明了造紙術后，相當一段時間內還只能用手抄的方式記錄文字、制作紙質書籍;而在雕木印刷術發明之后，書籍制作的模式從“抄寫”變為“印刷”，便能夠快速并批量的制作書本;此后活字印刷的技術，在“活字”的材料技術不斷推進下(膠泥活字->錫制活字->銅制活字->鉛制活字)，最終成為全世界通用的印刷技術，流行了好幾個世紀。

基礎性的技術就是利用或開發某種(幾種)自然效應(effect)或現象(phenomenon)。高級技術相對于基礎技術更為復雜，是基礎技術的有序組合。應用之下的技術結構就好像一個金字塔，大量簡單的基礎技術不斷向上組合成復雜的高等級技術，并最終形成應用。技術所具有的組合結構被稱為“遞歸性(recursive)結構”。

　　

 

　　

 

在技術的組成中，基礎的技術元素是對自然效應或現象的利用和開發。如果從軟件角度來理解的話，技術就是“對‘硬件(物理設備)特性’進行‘編程’”。其中，“硬件特性”就是指“自然效應和現象”;而“利用和開發”便是指“編程”，是對各種效應和現象的結構化組合、流程化操作。

一個復雜應用，是對高層級技術的組合和編程，而高層級技術亦是通過對底層級技術進行組合和編程來實現的。

可見，技術(包括應用)都是由“軟件”和“硬件”組成的，而不同層級的技術之間是由“軟件”鏈接的。

　　

 

布萊恩﹒阿瑟在《技術的本質》中提到：“技術由技術構成、技術是對現象的編程，技術發明是需求和現象的鏈接。”。對技術的解構，能夠幫助我們看清技術創新(技術發明)的真面目。

從技術組成來看，技術創新主要從兩個方面來實現。

一方面，技術創新是組合進化(combinatorial evolution)，主要是指將多種已有的技術拼裝成新的技術。在組合進化中，已有技術成為了新創技術的一個組成部分，而新創技術亦可能是未來某項技術的組成部分。技術組合從簡單到復雜、涉及范圍從狹到廣、數量從少到多，不斷復加融合，通過層層疊加技術元素參與組合，來進行跨層次創新。當然，組合進化還包括“技術優化”這一概念，即替換已有的技術組件形成新的效益(局部創新)，這一理念在工業領域稱之為“精益”。

另一方面，技術創新是對新現象的捕獲與駕馭。從“燒開一壺水”到建造蒸汽機，從發現天然磁石到制作指南針，從涉水觀魚到發明“船槳櫓舵”，人類發現并利用新的自然效應和現象，作為新的技術元素，不斷和舊有技術融合形成更多新穎的技術和應用。

一開始人類通過自有的感知(五官)來發現自然效應和現象，并實現技術發明。而隨著技術飛快演進，人類感知終究跟不上技術創新的步伐，逐漸需要通過各類技術工具(量尺、傳感器、計量器)和方法(數學計算、試驗、理論推導)從基礎科學領域出發，來感知這個世界所蘊含的豐富信息。

　　

 

現今，傳統技術(主要指制造業)的發展已逐漸趨緩。根據技術的結構來看，要實現技術突破就需要新穎的技術或自然效應加入進來(技術創新的本質)。

而物聯網技術，包括與物聯網相關的各類技術的加入，將實現傳統技術和信息技術的“組合進化”，組合后的技術將更加復雜和多樣化，與其相關的制造業系統、商業運營系統將跨越多種技術、商業領域，進一步向自動化、個性化、敏銳、智能的方向演進，在技術體量(技術的集合大小)上超越以往任何一種復合技術所涵蓋的范圍和數量，從而“進化”到一個嶄新的技術層級，一個虛實融合、由信息與智能驅動的技術層級。

在上文中談到過技術創新的兩個路徑：“組合進化”和“融合新效應”。物聯網及相關的信息技術，可以幫助傳統技術實現在兩類路徑上的突破創新：

1、物聯網技術和傳統技術相結合實現“組合進化”：物聯網技術，使得傳統產業可以實現更復雜的應用。在物聯網工具的幫助下，質量管理人員可以實時地對“物”(材料、零件、設備、產品)進行全量抽樣監測，并將監測的時間跨度覆蓋到整個產品的生命周期。

基于物聯網的智能化應用，可以協助管理人員進行更大規模的動態、靈活的資源調配和管理，使得企業業務所涉及的范圍(趨向全球化)和領域(跨領域應用)更為廣闊。在嵌入物聯網的信息化工具后，生產系統的自動化程度會更高，以實現更為復雜的自動化生產的流程和工藝。

2、系統結構優化，提高傳統技術組合進化的效能：物聯網所帶來的各類信息技術，能夠幫助傳統產業系統性地解構技術模塊并實現數字化映射，這有利于對各行業的技術進行重新組合和局部優化，進一步簡化產品設計，實現生產和業務的靈活“編程”，更具效率地滿足更復雜、更個性化的市場需求。

正如工業領域的“數字孿生”(也稱為“數字化雙胞胎”)：通過物聯網技術，實時感知工業設備的性能狀態，形成虛擬的數字映射(3D建模)，在數字映射的基礎上對設備運營的狀態進行預測分析、模擬演練、結構設計等，最終實現產品和設備的迭代和升級。

3、幫助傳統產業發現并利用新的現象和效應。物聯網可以幫助技術人員，關注到一些以往被忽略的細節，從而發現新穎的現象和效應，并加以利用或進行系統調整。

歸功于大量的傳感器部署在生產系統中，設備系統運行中的“異常”情況會被完整、實時地捕捉，并送到云端。對于云端匯聚后的“異常”信息，技術人員利用數據分析便能夠發現隱藏于現象中的事物關聯。一旦新的現象和效應被發現，就能夠進一步對生產系統進行調整，從而使得該系統更加嚴謹和完善。