这里写描述
NB-IoT是由电信标准延伸而出的，主要是由电信运营商支持，而LoRa则是一个商业运用平台，两者主要区别在于商业运营的模式：NB-IoT基本是由电信运营商来把控运营，所以使用者必须使用它的网关及服务，而LoRa就量对开放一些，有各种不同的组合方式，商业的模式是完全不同的。
技术层面上来看，NB-IoT和LoRa的差异其实并不是很大，属于各有优劣。而相对于某些领域，国内有一些用户在并行使用这两种技术和网络。NB-IoT相对而言是受限于基站的，而LoRa则要加入一个网关相对简单容易，并且总的来说价格要比NB-IOT低廉。用户可以根据需求，增加不同的网关覆盖。所以从覆盖程度上来说LoRa的覆盖程度可能比NB-IoT更广一点。
LPWAN又称LPN，全称为LowPower Wide Area Network或者LowPower Network，指的是一种无线网络。这种无线网络的优势在于低功耗与远距离，通常用于电池供电的传感器节点组网。因为低功耗与低速率的特点，这种网络和其他用于商业，个人数据共享的无线网络(如WiFi，蓝牙等)有着明显的区别。
在广泛应用中，LPWAN可使用集中器组建为私有网络，也可利用网关连到公有网络上去。
LPWAN因为跟LoRaWAN名字类似，再加上最近的LoRaWAN在IoT领域引起的热潮，使得不少人对这两个概念有所混淆。事实上LoRaWAN仅仅是LPWAN的一种，还有几种类似的技术在与LoRaWAN进行竞争。
概括来讲，LPWAN具有如下特点：
• 双向通信，有应答
• 星形拓扑(一般情况下不使用中继器，也不使用Mesh组网，以求简洁)
• 低数据速率
• 低成本
• 非常长的电池使用时间
• 通信距离较远
LPWAN适合的应用:
• IoT，M2M
• 工业自动化
• 低功耗应用
• 电池供电的传感器
• 智慧城市，智慧农业，抄表，街灯控制等等
LoraWAN和Lora之间关系
虽然一样是因为名字类似，很多人会将LoRaWAN与LoRa两个概念混淆。事实上LoRaWAN指的是MAC层的组网协议。而LoRa只是一个物理层的协议。虽然现有的LoRaWAN组网基本上都使用LoRa作为物理层，但是LoRaWAN的协议也列出了在某些频段也可以使用GFSK作为物理层。从网络分层的角度来讲，LoRaWAN可以使用任何物理层的协议，LoRa也可以作为其他组网技术的物理层。事实上有几种与LoRaWAN竞争的技术在物理层也采用了LoRa。
LoraWAN的主要竞争技术
这里写描述
如今市场上存在多个同样使用LoRa作为物理层的LPWAN技术，例如深圳艾森智能（AISenz Inc）的aiCast。aiCast支持单播、多播和组播，比LoRaWAN更加复杂完备。许多LoRaWAN下不可能的应用因此可以实现。
Sigfox使用慢速率的BPSK(300bps)，也有一些较有前景的应用案例。
NB-IoT(Narrow Band-IoT)是电信业基于现有移动通信技术的IoT网络。其特点是使用现有的蜂窝通信硬件与频段。不管是电信商还是硬件商，对这项技术热情不减。
关键技术Lora简介
LoRaWAN的核心技术是LoRa。而LoRa是一种Semtech的私有调制技术(2012收购CycleoSAS公司得来)。所以为了便于不熟悉数字通信技术的人们理解，先介绍两个常见的调制技术FSK与OOK。选用这两个调制方式是因为：
1这两个是最简单、最基础、最常见的数字通信调制方式
2在Semtech的SX127x芯片上与LoRa同时被支持，尤其是FSK经常被用来与LoRa比较性能。
OOK
OOK全称为On-Off Keying。核心思想是用有载波表示一个二进制值(一般是1，也可能反向表示0)，无载波表示另外一个二进制值(正向是0，反向是1)。
在0与1切换时也会插入一个比较短的空的无载波间隔，可以为多径延迟增加一点冗余以便接收端解调。OOK对于低功耗的无线应用很有优势，因为只用传输大约一半的载波，其余时间可以关掉载波以省功耗。缺点是抗噪音性能较差。
这里写描述
FSK
FSK全称为Frequency Shift Keying。LoRaWAN协议也在某些频段写明除LoRa之外也支持(G)FSK。FSK的核心思想是用两种频率的载波分别表示1与0。只要两种频率相差足够大，接收端用简单的滤波器即可完成解调。
对于发送端，简单的做法就是做两个频率发生器，一个频率在Fmark，另一个频率在Fspace。用基带信号的1与0控制输出即可完成FSK调制。但这样的实现中，两个频率源的相位通常不同步，而导致0与1切换时产生不连续，最终对接收器来讲会产生额外的干扰。实际的FSK系统通常只使用一个频率源，在0与1切换时控制频率源发生偏移。
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GFSK是基带信号进入调制前加一个高斯(Gaussian)窗口，使得频率的偏移更加平滑。目的是减少边带(Sideband)频率的功率，以降低对相邻频段的干扰。代价是增加了码间干扰。
对于这一方面的研究实验发现：学习Lora调制技术的一些准备及发现
然而，对于“悠久历史积累”和高安全、易部署等综合优势的LoRa阵营来说，最近几年里，在技术和落地方面虽取得了长足的进步，但离真正的规模、解决行业客户的切实问题是有着不小的差距。那么，究竟是技术壁垒突破较难？产业链生态不健全？亦或者是商业模式限制了从业者对市场规模的想象？对于LoRa产业链的广大从业者而言，找到制约LoRa技术大规模发展的瓶颈，并联手产业合力突围对推动产业良性发展至关重要。
风电机组基础结构的主要作用是固定风机，其有四种基本形式：陆地基础、单桩基础、基脚架基础和浮式基础，其使用范围和具体结构如下图：
目前建成的海上风电场大多采用高压交流输电系统（HVAC）,其由以下几部分组成：交流集电线路，海上升压站和无功补偿设备，海底电缆，陆上变压站和无功补偿设备。通过交流集电线路将各个风力发电机产生的电收集起来，再通过海上升压站将电压升高，然后通过海底电缆将电输送到岸上变压站。此外，基于电网换相换流器（LCC）的直流输电系统被广泛应用于陆上长距离输电和海底电缆等领域，技术较为成熟，也可用于海上风电输电领域。
所谓集电线路，即是汇集风机所发电量并输送至升压站的输电系统，海上风电场集电线路主要由海缆、海缆终端头、海缆连接头、风机环网柜组成。
集电线路的布置（也称集电线路拓扑）需要考虑风场的规模、风机单机容量、海缆电压等级、冗余度或可靠性要求、工程造价，甚至开发商风险承担能力等各种因素。因此，集电线路设计是一个权衡博弈的过程，没有最优的方案，只有最合适的选择。
与陆上风电场常用的连接方式相同，风机采用普通链式串接方式。
优点：系统结构最简单，通过海缆变径方式可有效降低成本。
缺点：系统可靠性差，当升压站与组串首台风机之间的电缆故障时，则整条回路退出。
典型案例：
Belwind 1：比利时，165MW，55台V90-30MW（Vestas）
Nobelwind：比利时，165MW，50台V112-33MW（Vestas）
Nysted 1：丹麦，1656MW，72台SWT-23-82（Siemens）
Nysted 2：丹麦，207MW，90台SWT-23-92（Siemens）
Sheringham Shoal：英国，3168MW，88台SWT-36-107（Siemens）
Dudgeon：英国，402MW，67台SWT-60-154（Siemens）
Gemini：荷兰，600MW，150台SWT-40-130（Siemens）
Neart Na Gaoithe（建设中）：英国，448MW，54台SG 80-167 DD（SG）
类似前一种星型链式结构，但允许在风机处引出分支。
优点：系统结构较简单，通过海缆变径方式成本将更低。
缺点：系统可靠性较差，与星型链式结构存在同样问题；当采用66kV集电线路时，风机环网柜及海缆引入段的设计可能会影响该方案的采用。
典型案例：
Borkum Riffgrund 1：德国，312MW，78台SWT-40-120（Siemens）
Horns Rev 1：丹麦，160MW，80台V80-20MW（Vestas）
Gwynt-Y-Mor：英国，576MW，160台SWT-36-107（Siemens）
Walney 2：英国，1836MW，51台SWT-36-120（Siemens）
Gode Wind 1&2：德国，582MW，97台SWT-60-154（Siemens）
Galloper（建设中）：英国，353MW，56台SWT-63-154（Siemens）
在首台风机采用树状结构，之后为星型链式结构。
典型案例：
Anholt：丹麦，3996MW，111台SWT-36-120（Siemens）
Horns Rev 2：丹麦，2093MW，91台23MW SWT-23-93（Siemens）
Bard 1：德国，400MW，80台Bard 50（Bard）
Walney 1：英国，1836MW，SWT-36-107（Siemens）
Westermost Rough：英国，210MW，35台SWT-60-154（Siemens）
Race Bank：英国，5733MW，91台SWT-63-154（Siemens）
Walney Ex 1&2：英国，659MW，40台V164-825MW（MVOW）和47台SWT-70-154（Siemens）
为获得更高的可靠性及冗余度，将星型链式结构的两台组串末端风机用海缆连接起来的形式。
优点：系统可靠性、冗余度高。
缺点：海缆输送容量考虑额外的冗余度，截面增加导致成本上升。
典型案例：
Alpha Ventus：德国，60MW，6台5M（Senvion）和6台M5-116（Adwen）
Amrumbank West：德国，302MW，80台SWT-36-120（Siemens）
Butendiek：德国，288MW，80台SWT-36-120（Siemens）
En Baltic 2：德国，288MW，80台SWT-36-120（Siemens）
Meerwind：德国，288MW，80台SWT-36-120（Siemens）
London Array：英国，630MW，175台SWT-36-120（Siemens）
将星型链式、树状链式和环网结构结合起来的链接方式，形成更灵活的网状矩阵式系统。
优点：系统可靠性、冗余度更高。
缺点：系统结构复杂，成本较高。
典型案例：
Dan Tysk：德国，288MW，80台SWT-36-120（Siemens）
Global Tech I：德国，400MW，80台AD 5-116（Adwen）
Riffgat：德国，108MW，30台SWT-36-120（Siemens）
Merkur OWF（建设中）：德国，396MW，66台Haliade 150-6MW（GE）
海缆的种类可以从四个方面来简单划分。从结构上看，主要分为三芯海缆和单芯海缆，中低压线路使用三芯海缆居多，高压线路使用单芯海缆居多；从功能上看，半个世纪前，海缆只有单纯的电能传输功能，现在的海缆集成了两种功能，有效地实现了电能和信号在同一根缆线上传送，这种结构节约了大量的传输通道和物料成本；从绝缘组成看，分为充油绝缘海缆和挤出塑料绝缘海缆，最早得到发展的是充油海缆，但维护成本高，环境不友好，随着技术的发展，轻型、环境相对友好、易生产和维护的挤出塑料绝缘海缆走进了历史舞台，逐渐占据了全球市场；从负荷类型看，分为直流海缆和交流海缆，直流海缆特点是损耗小，易于实现长距离输电，但直流海缆的应用经验并不丰富，直流换流站等配套建设费用高昂，交流海缆损耗大，但运维技术成熟，配套建设费用小，因此海缆线路设计者们通常要进行技术和经济上的权衡，实现效益最大化。
对于深度小于200米的浅海区，通常采用埋设，对于深度大于200米的深海区，通常采用敷设，主要涉及三个阶段：勘察清理，海缆敷设和冲埋保护。首先，敷设船从海缆制造厂装载着成盘的海缆来到岸边，在海缆上每隔一段距离绑一个“救生圈”，将海缆浮起，陆地上的牵引机将海缆牵引上岸，电缆上岸后拆除“救生圈”，电缆就下沉至海底，敷设船沿设计线路“边走边放”，同时利用水下监控设备反馈工况，控制敷设船的前进速度、方向和敷设速度，绕开凹凸地面和岩石等不良工况，避免损伤电缆。海缆敷设示意如下图所示
海缆的绝缘结构和陆地电缆基本一致，但是由于海缆的应用环境比陆地复杂很多，因此设计者们给它多穿了一套“软猬甲”，保护海缆免受损伤。典型的海缆结构如下图所示。
最外层是PP绳和沥青，用来抵御海水腐蚀、下一层是钢丝铠装，用来加强海缆的机械强度，防止外力破坏、铅护套用来抵御海水腐蚀和强大的水压、阻水层可以阻止当铅护套损坏时，海水渗入铅护套并沿轴向扩散、海缆绝缘层和陆缆绝缘层没有区别，用来传送能量、内外屏蔽层用来均匀电场分布，提高绝缘寿命、基于阻水考虑，采用紧压导体引导能量传输。正是这些独特的机械和电气设计，海缆才可以“安心”地躺在海底工作。
风电场主要的能量传递和转换设备是变压器。 风力发电机出口侧的低电压（690～900伏不等，随型号不同有差异） ， 经内部的升压单元升至35千伏， 由35千伏海缆将能量送至 海上升压站，再升至220千伏后，向陆地输送。 这样一系列的升压过程可以有效地减少能量于传输过程中在电缆上的损耗。
根据风电场选址，针对不同的施工水平及环境条件，形成了两种模式的海上升压站结构—— 模块装配式海上升压站结构 和 整体式海上升压站结构 。模块装配式海上升压站是将升压站分为若干个模块，如变压器模块、高压模块、中压模块、站用电模块、辅助系统模块、控制模块等， 每个模块都采用钢结构，在陆上组装厂制作， 在陆上完成模块内的设备安装调试，然后各模块单独运至现场起吊并就位，各模块安装完成后现场再进行各模块之间的连接。整体式海上升压站是将整个升压站上部结构作为一个整体，在陆上组装厂完成整个升压站的制造、设备安装和调试，然后整体运至现场，采用大型起重船安装。选择何种方式取决于工程的实际施工、运输条件和能力。
海上升压站一般分为无人 *** 作的海上升压站(A类)、临时或者长期有人 *** 作驻守的海上升压站(B类)以及有无人 *** 作的海上升压站平台加一个生活平台(C类)。通常情况下，离岸距离近一些的中小型交流海上升压站选择A类，离岸距离近一些的大型交流海上升压站或者直流海上升压站选择B类，海上风电场连续分期建设时可选择C类。
海上升压站结构设计包括上部结构、下部支撑结构设计。 以220 kV海上升压站为例，目前国内建成的或者是在建的项目，220 kV海上升压站均由上部组块和下部基础(单桩或导管架基础)组成。
1）上部结构布置
一层(甲板层)主要作为电缆层及结构转换层，主要布置有 事故油池、救生装置、楼梯间 等。
二层为整个海上升压站主要核心区域，布置 主变、主变散热器、开关室、接地变室、低压配电室、应急配电室、GIS室（体绝缘组合电器设备）以及水泵房等辅助房间。
三层为主变室和GIS室上部挑空，同时布置蓄电池室、通信继保室、避难室、柴油机房及暖通机房等。
顶层一般布置悬臂吊、空调外机、通信天线、气象侧风雷达、避雷针;另外，可根据实际需要，布置直升机悬停区。
2）下部结构布置
海上升压站的基础形式根据地质条件、水深条件、上部结构尺寸重量等条件，可以考虑单桩基础、多桩基础、导管架基础或高桩承台基础。 导管架基础的适用范围较广，对于水深较深的区域采用导管架基础。
3）防腐设计
海上风力发电机的使用寿命一般为25年，海上升压站考虑在正常维护的情况下，其防腐设计年限也应不小于25年。 大气区宜采用满足C5-M腐蚀性环境要求的防腐涂层进行保护 ，在浪溅区、水位变动区、水下区宜采用满足Im2（浸于海水或含盐水中）腐蚀性环境要求的防腐涂层结合牺牲阳极进行防护，在泥下区宜采用牺牲阳极进行防护。
23电气设计方案
按照目前的厂址规划方案和项目开展情况，300 MW是一个海上风电场项目较为常见的装机容量。本文拟在此容量的基础上考虑电气设计方案，为以后的项目设计提供参考。
目前投产或者已经在建的 海上升压站，风电场均采用二级升压方式 ，机组升压变高压侧选择35 kV电压等级，场内集电线路采用35 kV海底电缆方案，风电场经过海上升压站升压到220 kV后，通过海底电缆送至陆上集控中心，转架空线后接入系统。 两级升压的方案能快速升压，减少升压环节，减少损耗。
231主要电气设备选型(电气一次)
总结欧洲海上风电场的运行经验， 海上升压站设备宜布置在全密封、微正压的屋内结构物中，并配置带有海风处理装置的暖通空调 系统。另一方面，电气设备和其他设备本身的防腐能力要加强和提高，防腐等级符合ISO 14922，达到相应的C4级或C5级要求。
1 220 kV主变压器
海上升压站主变采用 三相、低压双分裂、自然油循环自冷却型，油浸式、有载调压升压式电力变压器。 海上升压站选址一般位于潮湿、重盐雾的地区，所以电气设计方案一般采用主变、散热器分体布置，高压侧采用户内 GIS（开关站/高压配电装置） ，低压侧采用户内SF 6 气体绝缘金属封闭开关柜。本体户内布置，散热器户外布置，以控制海上腐蚀环境对设备的影响。
2 220 kV主变中性点设备
主变220 kV侧中性点采用经隔离开关接地方式，配置一套中性点成套设备。
3 220 kV配电装置
采用GIS实现。
232 35 kV配电装置
35 kV配电装置主 要涉及405 kV开关柜、站用变兼接地变压器以及35 kV中性点设备 。海上升压站405 kV配电装置采用SF 6 充气绝缘型，为箱式型式，户内单列布置，主变35 kV进线及接地变出线均采用电缆方式。35 kV系统采用小电阻接地，每段35 kV母线配置一台接地变(其中两台兼场变)及一面接地电阻柜。
233 04 kV配电装置
04 kV配电装置主要包括柴油机及04 kV低压配电屏 。
海上升压站采用柴油发电机作为站用电源的应急备用电源，当全站停电时，需启动柴油机，供重要负荷运行。海上升压站内通信电源、远动电源、监控电源、事故照明及事故通风、消防火灾系统、导航设备等为一级负荷，设备 *** 作电源为二级负荷，其他均为三级负荷。 海上升压站中，所有一、二级负荷设计有两回线路供电。
低压配电屏配置分工作配电屏和应急配电屏，采用户内单列布置。
234电气二次
海上升压站和陆上集控中心统一配置计算机监控系统，设备配置和功能要求按照海上升压站“无人值守”方案设计。通过海底电缆中的复合光纤，由陆上集控中心实现对海上升压站目标及海上风机的实时远程监控，最大限度地优化了海上升压站整体运行方式。
24安全系统设计
241防雷接地设计
为了保证升压站设备的安全运行和值班人员的人身安全，结合海上升压站平台的特点，遵照IEEE std80标准《IEEE Guide for Safety in AC Substation Grounding》和国家标准GB/T50065—2011《交流电气装置的接地设计规范》、GB 50169—2006《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》等规定的原则，依照大电流接地系统的方式进行设计。
242直击雷保护
海上升压站内需要进行直击雷保护的设备有顶部 平台甲板、VAST天线（卫星通信）、气象站、VHF天线（高频波段信号）、GPS天线、NAVTEX天线（航行警告接收机）、暖通室外设备、空调室外机、变压器户外散热器。
根据设备布置及吊机上避雷针位置，海上升压站顶部需设置一定数量的针式接闪器，与吊机避雷针形成联合保护，主要保护VAST天线、气象站、VHF天线、GPS天线、NAVTEX天线、通信天线、暖通室外设备、空调室外机。顶部平台甲板和变压器户外散热器通过针式接闪器、避雷针、保护围栏联合保护。
243配电装置的侵入雷电波保护
在配电装置的适当部位配置氧化锌避雷器，以防止雷电侵入波对电气设备的损害。海上升压站的220 kV GIS与海底电缆连接处、与主变连接处， 35 kV进出线处均设置氧化锌避雷器，以保护站内设备。400 V低压配电系统装设防浪涌保护器 。
244接地网布置
海上升压站 以4根基础大钢管桩作为自然接地体 ，平台内所有接地装置最终均连接至钢管桩上。 钢结构平台应焊接成整体，形成完好的电气通路。
海上升压站内各层设置接地网，主接地网沿房间墙壁明敷布置，支线接地网沿地面明敷布置。不同层之间通过结构钢立柱形成电气联系 ，至少保证主网和2根不同立柱可靠连接。
所有电气设备均应进行接地，电气设备每个接地部分应以单独的接地线与接地干线相连，严禁在一个接地线中串联几个需要接地的部分。
245给排水和暖通方案
海上升压站上主变压器、柴油发电机等容易引发B类火灾的设备及其设置场所均采用高压细水雾灭火系统。400 V主配电盘、应急配电盘、蓄电池、继电保护装置、405 kV高压开关柜、电阻柜等柜室设备中使用火探管式气体灭火系统。应急避难室、暖通用房、GIS室、405 kV开关室等设备用房及所有电气用房架空地板下采用高压细水雾系统进行保护。
246建造施工原则
海上升压站施工建造应遵循 “先陆上后海上” 、 “先水上后水下” 的原则。建造过程中，应根据结构、电气、暖通、管系、舾装各专业特点，合理制定施工工序，减少各专业之间的交叉及相互干扰。
海上升压站上部组块宜在陆上完成全部设备安装、调试后，整体吊装装船，发运至海上升压站站址安装就位。
25无功补偿设备
无功功率补偿 Reactive power compensation，简称无功补偿，在电力 供电系统 中起 提高 电网 的 功率因数 的作 用，降低供电 变压器 及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境 。所以 无功功率补偿 装置在电力 供电系统 中处在一个不可缺少的非常重要的位置。合理的选择补偿装置，可以做到最大限度的减少电网的损耗，使 电网 质量提高。反之，如选择或使用不当，可能造成供电系统，电压波动， 谐波 增大等诸多因素。
26陆上变电站
物联网 *** 作系统由内核、辅助外围模块(文件系统、图形用户界面、通信协议栈、各类常见设备的驱动程序等)、集成开发环境等组成，基于此，可衍生出一系列面向行业的特定应用。物联网 *** 作系统与传统的个人计算机 *** 作系统和智能手机类 *** 作系统不同，它具备物联网应用领域内的一些独特特点，现说明如下。
物联网 *** 作系统内核的特点
1、内核尺寸伸缩性强，能够适应不同配置的硬件平台。比如，一个极端的情况下，内核尺寸必须维持在10K以内，以支撑内存和CPU性能都很受限的传感器，这时候内核具备基本的任务调度和通信功能即可。在另外一个极端的情况下，内核必须具备完善的线程调度、内存管理、本地存储、复杂的网络协议、图形用户界面等功能，以满足高配置的智能物联网终端的要求。这时候的内核尺寸，不可避免的会大大增加，可以达到几百K，甚至M级。这种内核尺寸的伸缩性，可以通过两个层面的措施来实现：重新编译和二进制模块选择加载。重新编译措施很简单，只需要根据不同的应用目标，选择所需的功能模块，然后对内核进行重新编译即可。这个措施应用于内核定制非常深入的情况下，比如要求内核的尺寸达到10K以下的场合。而二进制模块选择加载，则用在对内核定制不是很深入的情况。这时候维持一个 *** 作系统配置文件，文件里列举了 *** 作系统需要加载的所有二进制模块。在内核初始化完成后，会根据配置文件，加载所需的二进制模块。这需要终端设备要有外部存储器(比如硬盘、Flash等)，以存储要加载的二进制模块;
2、内核的实时性必须足够强，以满足关键应用的需要。大多数的物联网设备，要求 *** 作系统内核要具备实时性，因为很多的关键性动作，必须在有限的时间内完成，否则将失去意义。内核的实时性包涵很多层面的意思，首先是中断响应的实时性，一旦外部中断发生， *** 作系统必须在足够短的时间内响应中断并做出处理。其次是线程或任务调度的实时性，一旦任务或线程所需的资源或进一步运行的条件准备就绪，必须能够马上得到调度。显然，基于非抢占式调度方式的内核很难满足这些实时性要求;
3、内核架构可扩展性强。物联网 *** 作系统的内核，应该设计成一个框架，这个框架定义了一些接口和规范，只要遵循这些接口和规范，就可以很容易的在 *** 作系统内核上增加新的功能的新的硬件支持。因为物联网的应用环境具备广谱特性，要求 *** 作系统必须能够扩展以适应新的应用环境。内核应该有一个基于总线或树结构的设备管理机制，可以动态加载设备驱动程序或其它核心模块。同时内核应该具备外部二进制模块或应用程序的动态加载功能，这些应用程序存储在外部介质上，这样就无需修改内核，只需要开发新的应用程序，就可满足特定的行业需求;
4、内核应足够安全和可靠。可靠性就不用说了，物联网应用环境具备自动化程度高、人为干预少的特点，这要求内核必须足够可靠，以支撑长时间的独立运行。安全对物联网来说更加关键，甚至关系到国家命脉。比如一个不安全的内核被应用到国家电网控制当中，一旦被外部侵入，造成的影响将无法估量。为了加强安全性，内核应支持内存保护(VMM等机制)、异常管理等机制，以在必要时隔离错误的代码。另外一个安全策略，就是不开放源代码，或者不开放关键部分的内核源代码。不公开源代码只是一种安全策略，并不代表不能免费适用内核;
5、节能省电，以支持足够的电源续航能力。 *** 作系统内核应该在CPU空闲的时候，降低CPU运行频率，或干脆关闭 CPU。对于周边设备，也应该实时判断其运行状态，一旦进入空闲状态，则切换到省电模式。同时， *** 作系统内核应最大程度的降低中断发生频率，比如在不影响实时性的情况下，把系统的时钟频率调到最低，以最大可能的节约电源。
物联网 *** 作系外围模块的特点
外围模块指为了适应物联网的应用特点， *** 作系统应该具备的一些功能特征，比如远程维护和升级等。同时也指为了扩展物联网 *** 作系统内核的功能范围，而开发的一些功能模块，比如文件系统、网络协议栈等。物联网 *** 作系统的外围模块(或外围功能)应该至少具备下列这些：
1、支持 *** 作系统核心、设备驱动程序或应用程序等的远程升级。远程升级是物联网 *** 作系统的最基本特征，这个特性可大大降低维护成本。远程升级完成后，原有的设备配置和数据能够得以继续使用。即使在升级失败的情况下， *** 作系统也应该能够恢复原有的运行状态。远程升级和维护是支持物联网 *** 作系统大规模部署的主要措施之一;
2、支持常用的文件系统和外部存储。比如支持FAT32/NTFS/DCFS等文件系统，支持硬盘、USB stick、Flash、ROM等常用存储设备。在网络连接中断的情况下，外部存储功能会发挥重要作用。比如可以临时存储采集到的数据，再网络恢复后再上传到数据中心。但文件系统和存储驱动的代码，要与 *** 作系统核心代码有效分离，能够做到非常容易的裁剪;
3、支持远程配置、远程诊断、远程管理等维护功能。这里不仅仅包涵常见的远程 *** 作特性，比如远程修改设备参数、远程查看运行信息等。还应该包涵更深层面的远程 *** 作，比如可以远程查看 *** 作系统内核的状态，远程调试线程或任务，异常时的远程dump内核状态等功能。这些功能不仅仅需要外围应用的支持，更需要内核的天然支持;
4、 支持完善的网络功能。物联网 *** 作系统必须支持完善的TCP/IP协议栈，包括对IPv4和IPv6的同时支持。这个协议栈要具备灵活的伸缩性，以适应裁剪需要。比如可以通过裁剪，使得协议栈只支持IP/UDP等协议功能，以降低代码尺寸。同时也支持丰富的IP协议族，比如Telnet/FTP/IPSec/SCTP等协议，以适用智能终端和高安全可靠的应用场合;
5、对物联网常用的无线通信功能要内置支持。比如支持GPRS/3G/HSPA/4G等公共网络的无线通信功能，同时要支持Zigbee/NFC/RFID等近场通信功能，支持WLAN/Ethernet等桌面网络接口功能。这些不同的协议之间，要能够相互转换，能够把从一种协议获取到的数据报文，转换成为另外一种协议的报文发送出去。除此之外，还应支持短信息的接收和发送、语音通信、视频通信等功能;
6、内置支持XML文件解析功能。物联网时代，不同行业之间，甚至相同行业的不同领域之间，会存在严重的信息共享壁垒。而XML格式的数据共享可以打破这个壁垒，因此XML标准在物联网领域会得到更广泛的应用。物联网 *** 作系统要内置对XML解析的支持，所有 *** 作系统的配置数据，统一用XML格式进行存储。同时也可对行业自行定义的XML格式进行解析，以完成行业转换功能;
7、支持完善的GUI功能。图形用户界面一般应用于物联网的智能终端中，完成用户和设备的交互。GUI应该定义一个完整的框架，以方便图形功能的扩展。同时应该实现常用的用户界面元素，比如文本框、按钮、列表等。另外，GUI模块应该与 *** 作系统核心分离，最好支持二进制的动态加载功能，即 *** 作系统核心根据应用程序需要，动态加载或卸载GUI模块。GUI模块的效率要足够高，从用户输入确认，到具体的动作开始执行之间的时间(可以叫做click-launch时间)要足够短，不能出现用户点击了确定、但任务的执行却等待很长时间的情况;
8、支持从外部存储介质中动态加载应用程序。物联网 *** 作系统应提供一组API，供不同应用程序调用，而且这一组 API应该根据 *** 作系统所加载的外围模块实时变化。比如在加载了GUI模块的情况下，需要提供GUI *** 作的系统调用，但是在没有GUI模块的情况下，就不应该提供GUI功能调用。同时 *** 作系统、GUI等外围模块、应用程序模块应该二进制分离， *** 作系统能够动态的从外部存储介质上按需加载应用程序。这样的一种结构，就使得整个 *** 作系统具备强大的扩展能力。 *** 作系统内核和外围模块(GUI、网络等)提供基础支持，而各种各样的行业应用，通过应用程序来实现。最后在软件发布的时候，只发布 *** 作系统内核、所需的外围模块、应用程序模块即可。
物联网 *** 作系统集成开发环境的特点
集成开发环境是构筑行业应用的关键工具，物联网 *** 作系统必须提供方便灵活的开发工具，以开发出适合行业应用的应用程序。开发环境必须足够成熟并得到广泛适用，以降低应用程序的上市时间(GTMT)。集成开发环境必须具备如下特点：
1、 物联网 *** 作系统要提供丰富灵活的API，供程序员调用，这组API应该能够支持多种语言，比如既支持C/C++，也支持Java、Basic等程序设计语言;
2、 最好充分利用已有的集成开发环境。比如可以利用Eclipse、Visual Studio等集成开发环境，这些集成开发工具具备广泛的应用基础，可以在Internet上直接获得良好的技术支持;
3、 除配套的集成开发环境外，还应定义和实现一种紧凑的应用程序格式(类似Windows的PE格式)，以适用物联网的特殊需要。通过对集成开发环境进行定制，使得集成开发环境生成的代码，可以遵循这种格式;
4、 要提供一组工具，方便应用程序的开发和调试。比如提供应用程序下载工具、远程调试工具等，支撑整个开发过程。
可以看出，上述物联网 *** 作系统内核、外围模块、应用开发环境等，都是支撑平台，支撑更上一层的行业应用。行业应用才是最终产生生产力的软件，但是物联网 *** 作系统是行业应用得以茁壮生长和长期有效生存的基础，只有具备了强大灵活的物联网 *** 作系统，物联网这棵大树才能结出丰硕的果实。
物联网技术，是把电子、通信、计算机三大领域的技术融合起来，在互联网的基础上实现物物相连。
从技术层次来看，物联网有四个层次：感知识别层、网络构建层、服务管理层、综合应用层。
感知识别层，主要是感知信息，比如这个房间的温湿度，窗帘是否打开，空调是否开启等。温湿度传感器、红外检测、摄像头、麦克风等等都可以算在这一层次。
网络构建层，传感器读取到信息后，就可以通过网络把数据发送到后台，构建网络的技术就是属于网络层。比如GPRS、WiFi、蓝牙等。
服务管理层，处理信息的一个层次，可以理解为云端或后台服务器。网络层把数据传输到后台服务器，服务器根据需要对数据进行存储、计算、分析等等。
综合应用层，有些文献把物联网分为三个层次，其实是把应用层和服务层合并到一起了。再分细一点的话，是可以分出一个应用层或服务层出来的。这里的应用层，是指服务器处理好数据后，把数据展现给用户看的一个层次（网页、APP），或者说是一个通知用户的层次（邮件、短信等），可以理解为前端。
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