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淺析IoT技術原理

ThunderSoft中科創(chuàng)達 ? 來源:YXQ ? 2019-08-05 17:53 ? 次閱讀

現(xiàn)在看這篇文章的你,是在用什么方式閱讀這篇文章?是通過手機?還是通過電腦?還是平板電腦呢?無論您是用什么設備,它都是聯(lián)網(wǎng)的。

互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)是一件非常美好的事情,它為我們提供了以前不可能實現(xiàn)的各種便利。將設備連接到互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生了許多驚人的好處, 通過使用智能手機,筆記本電腦和平板電腦,我們感受到了這些好處,但其實,對其他一切設備都是如此,是的,我說的是一切設備。物聯(lián)網(wǎng)實際上是一個非常簡單的概念,它意味著把世界上所有的東西都連接到互聯(lián)網(wǎng)上。

物聯(lián)網(wǎng)的概念之所以讓大家困惑,不是因為概念太狹隘,而是因為太過寬泛。當物聯(lián)網(wǎng)有如此多的應用實例和可能性時,很難在你的腦海中形成清晰的物聯(lián)網(wǎng)定義。從智能電燈到共享單車、從智能井蓋到智慧農(nóng)業(yè),物聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)跨度非常大。毫不夸張的講,所有行業(yè)都和物聯(lián)網(wǎng)有關聯(lián)。

物聯(lián)網(wǎng)技術原理

物聯(lián)網(wǎng)技術的原理其實就是在計算機互聯(lián)網(wǎng)的基礎上,利用RFID、無線數(shù)據(jù)通信等技術,構(gòu)造一個覆蓋世界上萬建筑的“Internet of Things”。在這個網(wǎng)絡中,建筑(物品)能夠彼此進行“交流”,而無需人的干預。其實質(zhì)是利用射頻自動識別(RFID)技術,通過計算機互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)物品(商品)的自動識別和信息的互聯(lián)與共享。

物聯(lián)網(wǎng)的核心技術還是在云端,云計算就是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的技術核心。物聯(lián)網(wǎng)的三項關鍵技術與領域包括,關鍵技術:傳感器技術、RFID標簽嵌入式系統(tǒng)技術。領域:公共事務管理(節(jié)能環(huán)保、交通管理等)、公眾社會服務(醫(yī)療健康、家居建筑、金融保險等)、經(jīng)濟發(fā)展建設(能源電力、物流零售等)。

傳感器技術是一種計算機應用中的關鍵技術,將傳輸線路中的模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)榭商幚淼?a target="_blank">數(shù)字信號,交于計算機進行處理。

RFID,全稱為Radio Frequency Identification,即射頻識別技術,是一種將無線射頻技術與嵌入式技術融為一體的綜合技術,在不久的將來將廣泛應用于自動識別、物品物流管理方面。

嵌入式系統(tǒng)技術是一種將計算機軟件、計算機硬件、傳感器技術、集成電路技術、電子應用技術集成于一體的復雜技術。

使用場景分散化,技術集中化

物聯(lián)網(wǎng)的使用場景,總結(jié)下來很一致:采集+傳輸+計算+展示。物聯(lián)網(wǎng)終端采集數(shù)據(jù)、把數(shù)據(jù)傳輸給服務器、服務器存儲和處理數(shù)據(jù)、把數(shù)據(jù)展示給用戶。

例如共享單車,正向過程是:單車獲取GPS位置數(shù)據(jù)、通過2G網(wǎng)絡上報給服務器、服務器記錄單車位置信息、用戶在APP端查看單車位置。反向過程是:用戶向服務器發(fā)出開鎖的要求、服務器通過2G網(wǎng)絡把開鎖指令下發(fā)給單車,單車執(zhí)行開鎖指令。大大小小的物聯(lián)網(wǎng)應用,都是基于正向數(shù)據(jù)采集和反向指令控制這兩個流程來實現(xiàn)的。傳輸方式的選擇

物聯(lián)網(wǎng),聯(lián)網(wǎng)方式

低功耗近距離 BLE或Zigbee
低功耗遠距離 NB-IOT或2G
大數(shù)據(jù)近距離 WIFI
大數(shù)據(jù)遠距離 4G網(wǎng)絡

網(wǎng)絡布局上,遠距離的網(wǎng)絡直接連基站,無需自己布設網(wǎng)絡節(jié)點。而近距離的網(wǎng)絡都需要有一個網(wǎng)絡節(jié)點,先把終端數(shù)據(jù)傳給節(jié)點,節(jié)點再接入廣域網(wǎng)。

遠距離傳輸比近距離傳輸?shù)膬r格更貴、功耗更高,合理利用遠近搭配,能夠有效降低物聯(lián)網(wǎng)終端的成本。

例如原本的共享單車采用2G網(wǎng)絡解鎖,必須要保持數(shù)據(jù)長連接或使用下行短信開鎖,功耗高費用大,而下載的共享單車拋棄了遠程解鎖,直接使用手機的藍牙解鎖單車,節(jié)省了數(shù)據(jù)流量、降低了功耗、還能提高開鎖速度;盈能量電動自行車智能充電站也是物聯(lián)網(wǎng)高科技產(chǎn)品,運用最新窄帶通訊技術,引領電動自行車充電設備的技術高度。

云服務的設計

物聯(lián)網(wǎng)的云服務器和APP的設計,和互聯(lián)網(wǎng)基本是一致的,JAVA、PHP、ASP都可以用來做物聯(lián)網(wǎng)的后臺處理。

移動互聯(lián)網(wǎng)是“人--服務器--人”的架構(gòu),物聯(lián)網(wǎng)是“物--服務器--人”的架構(gòu),兩者本質(zhì)是相同的,物聯(lián)網(wǎng)終端設備也采用TCP、HTTP、MQTT等互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議連接服務器。略微有一些區(qū)別的是NB-IOT,走的是“物--基站--服務器--人”的架構(gòu),NB-IOT物聯(lián)網(wǎng)終端只需要連接基站就可以收到下行消息,無需再維持長連接,能夠節(jié)約不少功耗。

物聯(lián)網(wǎng)=物+聯(lián)網(wǎng)

物=處理器+傳感器+動作器

聯(lián)網(wǎng)=數(shù)據(jù)傳輸+服務器+用戶端

物聯(lián)網(wǎng)其實就是這么簡單。

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原文標題:行業(yè)|一文解析物聯(lián)網(wǎng)技術

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