物联网与通信之间有哪些技术关联？

物联网（ IoT ，Internet of things ）即“万物相连的互联网”，是互联网基础上的延伸和扩展的网络，将各种信息传感设备与网络结合起来而形成的一个巨大网络，实现在任何时间、任何地点，人、机、物的互联互通。

物联网（IoT）与通信技术之间存在着密不可分、互为支撑的关系。通信技术是实现物联网万物互联愿景的核心基础设施和关键使能技术。它们之间的主要技术关联体现在以下几个方面：

数据传输媒介：
- 物理连接： 物联网设备感知到的物理世界信息（温度、湿度、位置、图像等）需要转化为数据并通过通信网络传输出去。通信技术提供了这些数据传输的物理通道，包括有线（以太网、光纤）和无线（蜂窝网、Wi-Fi、蓝牙、Zigbee、LoRa、NB-IoT等）方式。
网络接入与连接技术：
- 多样化接入技术： 物联网设备种类繁多，应用场景各异（功耗、成本、距离、速率、移动性需求不同），催生了丰富多彩的物联网专用通信协议和技术。这些技术共同构成了物联网的“神经末梢”：
  - 短距离低功耗： 蓝牙（BLE）、Zigbee、Z-Wave等，适用于智能家居、穿戴设备。
  - 局域网： Wi-Fi (尤其是 Wi-Fi HaLow/802.11ah 等低功耗版本)，适用于家庭、楼宇内的设备连接。
  - 低功耗广域网： LoRaWAN、Sigfox等未授权频谱技术，以及 NB-IoT、LTE-M（Cat-M1）、EC-GSM-IoT 等授权频谱蜂窝技术。这些是物联网的支柱技术，专为低功耗、广覆盖、海量连接优化，适用于智能表计、环境监测、资产追踪等。
  - 高性能广域网： 4G LTE、5G NR（尤其5G的大规模机器类通信 mMTC 和超可靠低时延通信 uRLLC 场景）。4G支持需要中等带宽和移动性的设备（如车载监控），5G则能更好地满足高带宽视频传输、远程工业控制、车联网等低时延、高可靠需求。
网络架构与协议栈：
- 端到端通信： 物联网系统遵循标准的网络分层模型（如OSI模型）。应用层协议（如 MQTT, CoAP, HTTP/HTTPS, AMQP, LwM2M）运行在底层的通信传输层（如TCP/IP, UDP/IP）之上。通信技术负责处理物理层、数据链路层、网络层、传输层的数据封装、寻址、路由和可靠传输问题。
- 网络功能集成： 核心通信网络（如移动核心网EPC/5GC）需要支持海量物联网设备的接入、认证、安全、移动性管理、策略控制和计费等功能。通信技术（尤其是蜂窝网络）的发展方向就是更好地集成并优化这些针对物联网的功能。
数据聚合与回传：
- 网关作用： 在许多场景下，大量设备连接到 物联网网关。网关作为一个本地数据汇聚点，将来自不同本地短距离协议的设备数据进行聚合和协议转换（例如，Zigbee转Wi-Fi或蜂窝网），再通过更高速率的广域通信链路（如以太网、光纤、4G/5G）回传到云端或数据中心。通信技术在网关的上行链路（WAN侧）扮演关键角色。
云平台连接：
- 设备与云的桥梁： 物联网的核心价值在于数据的云端处理和分析。通信技术（无论是直接的蜂窝连接、通过网关，还是Wi-Fi）可靠地将设备或网关的数据传输到云端平台（如AWS IoT, Azure IoT, 阿里云IoT, 腾讯云IoT Explorer等）。云端平台的数据、命令下发也需要通过通信网络传递给设备。
解决物联网特定挑战：
- 低功耗： 许多物联网设备由电池供电且部署位置偏僻。NB-IoT、LTE-M、LoRa等通信技术专为极低功耗设计（如PSM、eDRX等省电机制），显著延长电池寿命至数年甚至十年。
- 大规模连接： 传统通信网络（如2G/3G）设计主要用于手机，难以支持每平方公里数万甚至数十万的设备连接密度。5G mMTC 和改进的蜂窝物联网技术（NB-IoT/LTE-M）以及LPWAN技术极大地提升了网络的连接容量和效率。
- 覆盖增强： NB-IoT、LoRa等技术提供比传统蜂窝网络更好的深度覆盖和穿透能力，适用于地下室、偏远地区的物联网部署。
- 成本优化： 物联网通信模块的成本敏感度高。简化协议栈、减少带宽需求的专有通信标准（如LoRa, Sigfox）和专门优化的蜂窝技术（如NB-IoT芯片相对更简单）有效降低了设备连接的成本。
- 安全传输： 通信技术（如TLS/DTLS加密、SIM/eSIM安全身份认证）提供了在不可靠网络环境中进行安全数据传输的基础保障，对保护物联网数据和系统至关重要。

总结来说：

通信是物联网的基础设施： 没有无处不在、适应性强、满足多样化需求的通信技术，物联网的“万物互联”就无从谈起。
物联网推动通信技术革新： 物联网独特的连接需求（低功耗、低成本、海量连接、广覆盖、特殊环境适应性）是推动LPWAN、蜂窝物联网演进（NB-IoT、LTE-M）、以及5G（mMTC、uRLLC）等新一代通信技术发展的重要驱动力之一。
两者相互依存、协同演进： 通信技术的发展拓展了物联网的应用边界，反过来，不断涌现的物联网应用场景也持续对通信技术提出新的要求，促使通信技术不断创新和优化。

因此，理解物联网必须深刻理解支撑其运行的各类通信技术及其与物联网架构的紧密结合关系。