物联网（Internet of Things，IoT）的核心在于通过硬件设备连接物理世界与数字世界。这些硬件构成了感知、控制与通信的基础。以下是对物联网硬件的全面介绍：

核心硬件组成

1. 感知层硬件

• 传感器：物联网的“感官”，用于采集环境数据

• 温度/湿度传感器（如DHT系列）

• 运动传感器（加速度计、陀螺仪）

• 光学传感器（光敏电阻、红外传感器）

• 环境传感器（空气质量、噪音检测）

• 特种传感器（RFID、生物识别）

• 执行器：物联网的“手脚”，执行物理动作

• 电机（直流电机、步进电机）

• 继电器模块

• 电磁阀

• LED/显示设备

2. 控制层硬件

• 微控制器（MCU）：低成本、低功耗的嵌入式大脑

• 常用型号：ESP32/8266（集成WiFi）、STM32、Arduino系列

• 特点：实时性强，适合专用控制

• 微处理器（MPU）：性能更强的处理单元

• 如树莓派（Raspberry Pi）

• 特点：可运行完整操作系统，适合复杂应用

• 专用物联网芯片：

• 通信集成芯片（如Qualcomm MDM9206）

• 低功耗设计，内置安全模块

3. 通信层硬件

• 短距离通信模块：

• WiFi模块（ESP32系列）

• 蓝牙/BLE模块（HC-05，低功耗版本）

• Zigbee模块（CC2530，网状网络）

• Z-Wave（智能家居专用）

• 长距离通信模块：

• LoRa：私有网络，传输距离达10km

• Sigfox：超窄带，极简协议

• 4G Cat-1：平衡功耗与速率

• NB-IoT：超低功耗，小数据传输

• LTE-M：移动性支持好

• 蜂窝网络：

• LPWAN技术：

• 边缘网关：

• 多协议转换（如支持Zigbee转WiFi）

• 本地数据处理与缓存