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物联网作为一种新兴的信息技术，是在现有的信息技术、通信技术、自动化技术等基础上的融合与创新。现阶段对物联网的研究，不论从理论方面，还是从实践方面都处于起步阶段，而物联网通信技术更是如此。就目前而言，尚不能较清楚地看到物联网通信技术发展的趋势，但可以从目前的研究方向看有以下两个方面。
无线通信是利用一定频段的电磁波来传输信息的。理论上，在一定区域范围内，传输信息的电磁波的频段是不能重叠的，如重叠则会形成电磁波干扰，从而影响通信质量。采用扩频技术，则可以通过重叠的频段来传输信息，但这要求扩频所采用的伪随机噪声（PN）码之间要相互正交或跳频，跳时调度图之间不能相一致或相似，这就需要研究扩频通信的技术及规则，使得大量部署的以扩频通信为无线传输方式的无线传感器网络之间的通信不因受到干扰而影响通信质量。
另外，还需要研究频谱分配的技术，在充分利用时分、空分或时分＋空分技术的基础上根据智能天线技术的原理，开发出合理、有效、成本低廉、体积微小的无线通信装置，以满足大量部署无线传感器网络对频谱资源的需求。
物联网感知层内的终端具有多种接入网络层的通信方式，由于无线通信具有任何地点、任何时间都可接入并能进行通信的特点，因此无线通信方式是物联网终端接入网络层的首选。但随着终端数量的增多，随之而来的是需要大量的频段资源以满足接入网络的需求；另外，无线通信方式也随着通信技术的发展而不断进步；因此，需要研究能满足物联网不断发展的无线通信方式。由于软件无线电具有统一的硬件平台、多样化软件调制方式和传输模式的特点，因此，它可以满足未来不断发展的无线通信模式变化的需求，而且成本低廉、升级方便。为了解决无线频段资源的紧张问题，认知无线电技术是解决该问题的一个关键技术。认知无线电技术可以识别利用率低的无线频段，并将这些无线频段给予回收，统一管理、优化分配，以解决无线频段资源紧张的难题。
物联网通信技术六大风向来自物联网智库主编王苏静在“智微见著·踏物寻机 2021中国AIoT产业年会”上的主题演讲。
技术的迭代往往和消费者想象的方向不一样，总是以应用为导向的。即技术不是朝着高大上的方向迭代，而是朝着便宜好用的方向迭代。这才是真正的迭代，有用的迭代。物联网通信技术也不例外。比如，在北京骑共享单车时，骑完还得手动把那个机械锁锁上，非常麻烦，在深圳街头出现了一种共享单车，没有机械锁，骑完手机点一下，人就可以走了。因此，在便宜、好用的基础上，我们来看看未来 2～3年，物联网通信技术领域有哪些风向值得关注。
过去数年间，以NB-IoT、LoRa为代表的低功耗广域网络（LPWAN）技术作为物联网通信圈的“网红”，取得了堪称“奇迹”的发展成果。截至目前，NB-IoT和LoRa的全球节点数都已经超过 2亿，而且被广泛应用于大量行业。
之所以能够实现如此快的增速，一个核心原因是LPWAN技术满足了分布广泛的数十亿物联网终端和传感器对电池供电的严苛要求。可以很容易地想到，城市里的垃圾桶，大楼里的烟雾报警器，地下深处的水表等设备，日常并不需要发送大量的数据，传统的 3G／4G技术对这些使用案例来说完全是“杀鸡用了宰牛刀”。并且这些地方想给设备换电池是非常麻烦的，因此其终端功耗必须做到非常之低。然而，即使LPWAN已经可以做到让一块水表10年不用更换电池，但对于那些更广泛的物联网应用场景来说依然不够。举个最简单的例子，我们有可能给所有的快递包裹和服装鞋帽都安装NB-IoT模组用来实现追踪吗？答案显然是不可能的。在这种背景下，无源物联网技术应运而生。
无源物联网，顾名思义，就是不接外部电源、不带电池。当然，所谓“无源”，并不是不用电，而是换了一种获取能量的方式。
回顾历史，其实，无源物联网是从目前大量使用并成熟的RFID标签中得到的启发。无源RFID的原理是标签进入磁场后，通过感应电流所获得的能量发送数据。在过去十多年时间中，RFID技术得到大范围普及，在零售、医疗、物流、制造等行业广泛使用，每年可新增百亿级连接。当然，RFID本身有一些局限性，例如传输距离短、对专用读写器的高度依赖等，物联网应用场景的想象受限。于是，更多的企业开始研发基于蓝牙、WiFi、LoRa，甚至 5G的无源物联网技术。无源物联网市场正处于“百家争鸣”的阶段。
创建无源物联网的解决方案需要克服许多技术难点，但无论企业通过什么样的方式实现无需电池的目标，其中一个最基本的要求就是通过任何来源所获得的能量必须超过设备运行本身所需的功耗。所以现在做无源物联网解决方案的厂商主要有两个努力的方向，一个是尽量降低芯片和模组的能耗，另一个就是增加能量的获取。
在降低芯片和模组的能耗方面，比如在现有蓝牙低功耗技术的基础上，又通过技术和解决方案将其功耗降低至原来的 1／3～1／5，号称全球最低。在增加能量的获取方面，开发了一种微能管理模块，使得未来用户开发无源产品能像选电池一样简单。为什么觉得无源物联网值得关注？正是因为它是助推物联网连接数从百亿级迈向千亿级的关键。
看完了地下，再来看看天上。万物互联，如果万事万物不能连接上网，那么物联网甚至智联网的美好愿景都是空谈。
生活在城市中的大家，可能已经习惯了随时随地都有信号，都能上网，但其实，在我国幅员辽阔的疆域里，还有大片的山区、草原、高原、戈壁、沙漠、海洋是网络覆盖的盲区。如果算上海洋面积，中国还有超过 60％的国土没有覆盖移动通信信号。但站在另一个角度来看，这其实也为卫星通信技术的发展留出了广阔的市场。尤其是随着物联网设备的连接量快速增长，这个原本不起眼的市场已经引起了各种传统卫星通信服务企业的关注。
面对巨大的市场增量，众多创新型企业积极入局。目前，全球提供卫星物联网服务的企业已经有近百家，意在推出低轨物联网小卫星星座，为全球用户提供物联网服务。那么，市场需求一直都存在，为什么会在这样一个时间节点上，市场上一下子涌现出这么多参与者呢？发射卫星成本的降低是关键，可以从两个角度来看：
第一，是高度集成化的硬件，使得卫星的尺寸更小、费用更低、功能更强大。放在十几年前，我们很难想象卫星竟然可以在流水线上跟“下饺子”似的一颗接一颗地下线。
第二，发射技术的演进同样功不可没，比如马斯克的SpaceX“猎鹰 9号”火箭已经可以做到一箭九飞九回收了。从可回收火箭，到 3D打印的发动机，发射成本不断降低，使得卫星物联网服务在价格上具备一定的竞争力。
然而，这么多参与者涌入也带来了一个很明显的问题，那就是“僧多粥少”。众所周知，针对物联网连接的运营，连接规模是最基本的门槛，没有连接规模其他都无从谈起。虽然卫星物联网连接单个每用户平均收入（ARPU）值高于地面连接，但其数量远远低于地面连接，也就数百万到 1000多万的量级。于是，卫星物联网市场走向整合成为了大势所趋。未来，或许会诞生卫星物联网的超级巨头。
5G R17标准即将在 2022年中冻结，新标准中有多项潜在的演进方向值得关注。其中，5G RedCap无疑受到的关注度最高。RedCap，全名是Reduced Capability，中文意思是“降低能力”。如果对RedCap这个名字觉得比较陌生，那它此前的名字或许听说过，就是NR light（NR lite），lite有弱化的、简化的意思，所以它就是指轻量级 5G。你可能会问，为什么需要 5G RedCap？
首先，从 5G覆盖的业务场景来看，5G定义了三大场景，增强型移动宽带（eMBB）主要针对大带宽应用，低时延高可靠通信（uRLLC）主要针对高可靠超低时延应用，而大连接物联网（mMTC）主要针对低速率、大连接的物联网应用。看似很全面，但其实这三者之间还存在一块需求空白。哪些需求不能被覆盖呢？例如：
（1）工业无线传感网：包括通信服务可靠性为 99.99％，端到端时延小于 100ms，参考带宽速率小于 2Mbps，并且设备大部分是静止的，电池至少能用好几年。当然，对于安全类相关传感器，延迟要求达到 5～10ms。
（2）智慧城市视频监控：一些性价比较高的视频场景要求的带宽为 2～4Mbps，时延小于 500ms，可靠性在 99％～99.9％之间；高一级的视频则需要 7.5～25Mbps的带宽。当然，此类场景的业务模式以上行传输为主。
（3）可穿戴设备：智能可穿戴应用的参考带宽为下行 5～50Mbps，上行为 2～5Mbps，峰值速率下行最高 150Mbps、上行最高 50Mbps，设备的电池应能使用数天，最多 1～2周。
很明显，这些使用案例的要求高于NB-IoT，但低于uRLCC和eMBB。当然，这些使用案例现在大多是靠 4G LTE Cat.4及以上来覆盖，但从长远的角度来看，4G LTE迟早也会退出历史舞台，5G RedCap正是在为此做未雨绸缪的准备。
其次，从 5G应用的规模化来看。成本问题是 5G乃至整个AIoT产业规模化的主要障碍。举个现实生活中的例子，比如有的人可能买过和面机，但如果不是来自特别爱吃面食的话，这设备往往在用几次之后就被扔在角落里吃灰了。大食堂的和面机因为天天要用，使用频率很高，所以是划算的；但是到了家庭场景，一个礼拜吃一次馒头，一个月吃一次面条，买个和面机不容易洗还占地，就不划算了。
5G和物联网的应用也是同样的道理，成本上划算是应用规模化的前提。5G和物联网要普及，就得把终端价格降下来。如今的 5G模组价格在几百甚至上千元，很多应用场景根本就用不起。所以，Redcap不是一个新模块，它是一个对现有模块的裁减。根据预测，RedCap的模组价格未来将会控制在人民币 100～200元。未来，还会出现更多类似的技术，精简功能，更便宜、简单。当然，除了RedCap，R17还有许多值得关注的方向，比如：NB-IoT和eMTC增强，工业物联网（IIoT）和uRLLC增强，定位增强非授权频谱NR增强。
面向 5G，业界有一个著名的比喻，相比 4G高带宽的网络像一把吹毛可断、削铁如泥的利刃，5G则更像一把灵活多变、功能十全的瑞士军刀。无论是需要大带宽的VR／AR应用，还是低时延的自动驾驶应用，抑或是大连接的水气表抄表应用，5G网络都能因地制宜地提供差异化的解决方案。5G为什么这么全能？为什么能用“一张网”就满足千行百业不同业务类型的需求？这离不开“网络切片”这项秘密武器。
如果把 5G网络比作一条很宽的公路，那切片就类似于在这条公路上划分出不同的道路（这相当于切分网络资源），每条道路都有自己专属的用途（这相当于切片规则），承载不同的、独有的、适合的交通工具（也就是不同的业务需求），比如在自行车道上可以骑自行车，在公交专用道上可以跑公交车，在慢车道上可以跑低速行驶的小汽车等等，这样就能最高效地发挥这条道路的交通属性。当然，这个例子仅显示了在物理层面上的划分，实际上 5G网络切片则可以使用网络功能虚拟化、软件定义网络等技术，理论上可以划分出更多虚拟网络。
此前，关于 5G 2B端的切片其实业界已经做了大量的探讨和实践，但是 2C端的切片却往往被忽视了。最近一年多来，5G 2C领域其实迎来了两次非常大的突破：一个是 2021年 11月，展锐 5G芯片的终端切片方案得到验证；另一个就是最新发布的安卓 12操作系统开始支持 5G网络切片。相比于 2B模式，5G 2C网络切片的颠覆性改变主要体现在以下四个方面：
第一，让普通公众真正感受到 5G时代的到来。
现在 5G手机终端连接数马上就要达 5个亿，即可能每 3个人中就有一个人拿着 5G手机。然而，除了速度快，大多数老百姓还没有一种“哦，我已经进入 5G时代了”的切实感觉。这是因为当前 5G智能手机的功能还不完善。若 5G手机支持切片功能，使用 5G手机的用户就可以通过订购切片，享受专属的带宽、安全性、时延的网络服务，那大家就能真实理解到为什么 5G相比 4G是革命性的跨越。
第二，催生更多移动互联网业务和场景创新。
4G网络催生了大量移动互联网App应用的创新，如打车、外卖、支付等，改变了人们的衣食住行。如果 5G网络切片在手机端真正成熟，那就可以享受到许多颠覆性的体验。比如，狂热的游戏玩家最讨厌游戏卡顿，那么你就可以购买低延时的网络切片；又如，你的日常工作就是做直播或者剪视频，那么就可以购买大带宽的网络切片等，那么这些领域的企业可以充分根据网络切片的优势，开发体验更佳、形式更多、内容更丰富的业务和场景，形成 5G时代新的移动互联网业态。
第三，给很多行业带来提升高端客户服务的新手段。
多年来，金融、航空、零售等拥有大量客户的行业非常注重客户服务水平的提升，如机场贵宾室、积分换礼品等，尤其是针对高端客户，会通过各种手段提供增值服务。5G网络切片的商用，使得这些行业的企业可以订购切片提供给自己的高端客户，让客户拥有专线的通信服务。比如证券公司，有的客户一年资金流动几个亿乃至十几个亿，那就可以为这种高端客户提供网络切片，保障客户专属、安全、高速的交易通道和客服专线。
第四，增加运营商收入。
随着 5G商用，5G智能手机用户将大幅增加，未来数以亿计的用户都将是网络切片的潜在用户。网络切片提供专属通信服务，当然也需要比公共信道更高的资费。4G时代运营商个人消费经营的是同质化的流量，只能通过流量的规模收费，服务质量也是同质化的；而 5G时代个人消费的网络切片是分层分级的服务体系，形成分层分级的服务质量，当然收费也是分层分级的。当更高等级资费用户增多时，运营商每用户平均收入（ARPU）值也将提升。
根据WiFi联盟统计，截至 2022年 6月，搭载WiFi的设备累计出货量达到 375亿台，WiFi的一个特别重要的作用是其有效地分担了移动通信网络的流量，大约 63％的移动通信流量是由WiFi来分流的。下一代WiFi技术包含了两个分支，分别是对应高带宽设备（例如手机、电脑、电视）的WiFi7，以及用于低功耗家庭物联网设备（例如各种智能电器和传感器）的WiFi HaLow。WiFi HaLow新功能支持在sub-1GHz频谱上进行远距离、低能耗的WiFi传输，承诺穿墙范围超过 1km。
相比于上一代WiFi5（802.11 ac），WiFi6的路由器不仅速度快 40％，功耗也明显降低，使用WiFi6协议的路由器还能支持更多设备同时连接并且保证不卡，同时更加安全。然而在WiFi6还没有完全普及时，WiFi7已经被提上日程，联发科在CES 2022上演示WiFi7技术。具体来说，WiFi7能够支持高达 30Gbps的吞吐量，大约是WiFi6的 3倍。随着WiFi技术发展，家庭、企业等越来越依赖WiFi，而近年来出现新型应用对吞吐量和时延要求也更高，比如 4K和 8K视频、VR／AR、游戏（时延要求低于 5ms）、远程办公、在线视频会议和云计算等，传输速率可能会达到 20Gbps，虽然WiFi6已经重点关注高密场景下用户体验，然而面对上述更的高吞吐率和更低的时延要求依旧无法完全满足需求。
超宽带（UWB）通信具有以下这些技术特点：
（1）抗干扰性能强，UWB采用跳时扩频信号，带宽在 1GHz以上，可以轻松穿透多层室内墙体。并且其他窄带宽的通信系统，比如蓝牙、对讲机、收音机等，对其不会干扰。
（2）传输速率高，UWB的数据速率可以达到几十Mb／s到几百Mb／s，是蓝牙传输速率的几十倍，甚至百倍。
（3）发送功率小，UWB系统发射功率非常小，用小于 1mW的发射功率就能实现通信，所以耗电量也非常小，这样就极大地延长了电源的续航时间。此外，发射功率越小，其电磁波辐射对人体的影响也越小。
（4）定位精度高，UWB采用超宽带无线通信，脉冲频率高，可在室内、地下精准定位。而GPS定位只能在卫星信号强，卫星可视范围内定位。此外，UWB定位精度达到了厘米级，这是其他定位技术达不到的。据ABI Research预测，支持UWB的智能手机出货量将从 2021年的 8400万多部增加到 2025年的近 5.14亿部，以用于解锁、无线支付等应用。
手机是消费级产品控制的重要端口，搭载UWB芯片的智能手机庞大的出货量；将引领客户端UWB市场发展，带动各类UWB设备出货增长；从而助推UWB芯片价格的降低，这将助推UWB整体解决方案成本的降低，因此UWB或许将在 2023年进入大规模商用阶段。过去，百万级的UWB应用都比较少见；现在，已经出现千万级的UWB应用了。