通过公网或者专网以无线或者有线的通信方式将信息、数据与指令在感知与控制层、平台服务层、应用服务层之间传递,主要由运营商提供的各种广域IP通信网络组成,包括ATM、xDSL、光纤等有线网络,以及GPRS、3G、4G、NB-IoT等移动通信网络
物联网平台是物联网网络架构和产业链条中的重要环节,通过它不仅实现对终端设备和资产的“管、控、营”一体化,向下连接感知层,向上面向应用服务提供商提供应用开发能力和统一接口,并为各行各业提供通用的服务能力,如数据路由、数据处理与挖掘、仿真与优化、业务流程和应用整合、通信管理、应用开发、设备维护服务等
丰富的应用是物联网的最终目标,未来基于政府、企业、消费者三类群体将衍生出多样化的物联网应用,创造巨大的社会价值。根据企业业务需要,在平台服务层之上建立相关的物联网应用,例如,城市交通情况的分析与预测,城市资产状态监控与分析,环境状态监控、分析与预警(如风力、雨量、滑坡),健康状况监测与医疗方案建议等
向下接入分散的物联网传感层,汇集传感数据
向上面向应用服务提供商提供应用开发的基础性平台和面向底层网络的统一数据接口,支持具体的基于传感数据的物联网应用
从设备底层到云端应用都由技术人员自行开发,对研发能力和开发时间都是不小的挑战
物联网应用存在共性需求如安全是否可以以云服务的方式提供这些功能?
物联网平台使物联网应用的快速实现成为可能,并从开发难度、功能性能和稳定可靠等多方面提供服务保证
DMP一般集成在整套端到端M2M设备管理解决方案中,解决方案提供商联合合作伙伴一起,提供通信网关、通信模块、传感器、设备管理云平台、设备连接软件,并开放接口给上层应用开发商,提供端到端的解决方案
大部分DMP提供商本身也是通信模组、通信设备提供商,如DiGi,Bosch等,本身拥有连接设备、通信模组、网关等产品和设备管理平台,因此能帮助企业实现设备管理的整套解决方案
一般DMP部署在整套设备管理解决方案中,整体报价收费;也有少量单独提供设备管理云端服务的厂商,每台设备每个月收取一定的运营管理费用
M2M连接数大、SIM卡使用量大、管理工作量大、应用场景复杂、要求灵活的资费套餐、低的ARPU值、对成本管理要求高
包含基础大数据分析服务和机器学习两大功能
未来物联网平台上的机器学习将向人工智能过渡,比如IBM Watson拥有IBM独特的DeepQA系统,结合了神经元系统,模拟人脑思考方式总结出来强大的问答系统,可帮助企业解决更多商业问题
AWS IoT可在连接了Internet的设备(如传感器、制动器、嵌入式微控制器或智能设备)与AWS云之间提供安全的双向通信,并使云中的应用程序能够与连接了Internet的设备进行交互。这样,用户能从多台设备收集遥测数据,然后存储和分析数据;也可以创建应用程序来通过手机或平板电脑控制这些设备
AWS IoT包括设备网关、消息代理、规则引擎、安全和身份服务、Device Shadow服务等组件
平台案例
通过使用AWS的服务,艾拉物联可以无需投资传统数据中心,便可提供企业级服务。在AWS的支持下,艾拉物联将全球的服务都可以整合到一个云平台上,以最小成本开拓了国际业务,使得各地都可以使用同样的开发及运维工具
AWS云服务安全、稳定、可扩展以及全球覆盖的特性加快了涂鸦业务的全球化部署,为保证海外涂鸦客户和合作伙伴能够享受到本地化的服务体验提供了坚强保障
使用AWS云平台给Sengled生迪带来的好处包括简化运维、节省人力成本、节省资源成本,同时可以灵活地扩展应用系统。AWS提供的丰富功能,使运维工程师不必研究学习传统的运维工具和方法,就可以建立起一套完整、可靠的交付系统和运维平台
物联网平台是阿里云针对物联网领域开发人员推出的一款设备管理平台。高性能IoT Hub实现设备与云端稳定通信,全球多节点部署有效降低通信延时,多重防护能力保障设备云端安全。此外,物联网平台还提供丰富的设备管理功能、稳定可靠的数据存储能力,以及规则引擎。使用规则引擎,您仅需在Web上配置简单规则,即可将设备数据转发至阿里云其他产品,获得数据采集、数据计算、数据存储的全栈服务,真正实现物联网应用的灵活快速搭建
平台案例
24小时ATM式自助售药机支持用户线下24h到店扫码付款,当场取货;线上平台下单,骑手限时送达。同时提供完备的商户管理后台,可以进行订单管理、货道管理与财务管理
仓库猫用于解决仓库的科学监测、信息化、网络化管理等问题。可以做到防火监测、防盗监测、防水监测、防潮监测、能够帮助企业快速搭建店铺的监测系统,报警系统,云存储系统
OneNET定位为PaaS服务,即在物联网应用和真实设备之间搭建高效、稳定、安全的应用平台
OneNET包括设备接入、设备管理、API,>你好,一、RT-Thread的定义
RT-Thread,全称是 Real Time-Thread, 是一款主要由中国开源社区主导开发的开源实时 *** 作系统(许可证GPLv2),包含了实时、嵌入式系统相关的各个组件:TCP/IP协议栈、图形用户界面等。
相较于Linux,RT-Thread 具有体积小,成本低,功耗低、启动快速的优势。除此以外,实时性高、占用资源小等特点,使得它也非常适用于各种资源受限(如成本、功耗限制等)的场合。
在物联网设备的应用中,RT-Thread 能使用在线软件包管理工具,配合系统配置工具,实现直观、快速的模块化裁剪、无缝导入丰富的软件功能包,以及类似 Android 的图形界面和触摸滑动、智能语音交互等复杂功能。
RT-Thread 系统完全开源,可以免费在商业产品中使用,并且不需要公开私有代码。
二、RT-Thread的架构
相对于一些传统的RTOS 如 FreeRTOS、uC/OS 等,RT-Thread 架构上最大的区别在于:它是一个物联网 *** 作系统(IoT OS)。
即RT-Thread 除了包含一个实时内核外,还包括如文件系统、图形库等较为完整的中间件组件,是具备低功耗、安全、通信协议支持和云端连接能力的软件平台,如下图所示:
在这里插入描述
具体包括以下部分:
内核层:
① RT-Thread 内核:系统核心部分,包括了内核系统中对象的实现,例如多线程及其调度、消息队列、内存管理等;
② libcpu/BSP(芯片移植相关文件 / 板级支持包):与硬件密切相关,由外设驱动和 CPU 移植构成;
组件与服务层:
组件是基于内核之上的上层软件,例如虚拟文件系统、FinSH 命令行界面、网络框架、设备框架等。采用模块化设计,做到组件内部高内聚,组件之间低耦合;
RT-Thread 软件包:
运行于 RT-Thread 物联网 *** 作系统平台上,面向不同应用领域的通用软件组件,由描述信息、源代码或库文件组成。开发者可依据自身需求,选择、组合不同软件包,打造自己想要的系统。
目前支持的软件包有且不仅有:
① 物联网相关:Paho MQTT、WebClient、mongoose、WebTerminal 等;
② 脚本语言相关:JerryScript、MicroPython ;
③ 多媒体相关:Openmv、mupdf;
④ 系统相关:RTGUI、Persimmon UI、lwext4、partition、SQLite 等。
三、RT-Thread的开发工具
Env 是 RT-Thread 的开发辅助工具,提供编译构建环境、图形化系统配置、软件包管理等功能。主要特性如下:
使用 scons 作为构建工具(根据一定的规则或指令,将源代码编译成可执行的二进制程序),提供编译环境,生成工程;
内置简单易用的配置剪裁工具——menuconfig,可对内核、组件和软件包进行自由裁剪,以搭积木的方式构建系统;
借助由 Kconfig 语法 编写的Kconfig 文件,生成系统配置文件 rtconfigh。rtconfigh 文件,负责在执行 menuconfig 命令时,指导生成 RT-Thread 系统的配置、剪裁界面;
提供多种软件包,可在线下载,各包耦合关联少,具有良好的可维护性。课程名称
使用教材
备注
物联网产业与技术导论
《物联网:技术、应用、标准与商业模式》,电子工业出版社,等教材。
在学完高等数学,物理,化学,通信原理,数字电路,计算机原理,程序设计原理等课程后开设本课程,全面了解物联网之RFID、M2M、传感网、两化融合等技术与应用。
C语言程序设计
《C语言程序设计》,清华大学出版社,等教材。
物联网涉及底层编程,C语言为必修课,同时需要了解OSGi,OPC,Silverlight等技术标准
Java程序设计
《Java语言程序设计教程》,机械工业出版社,等教材。
物联网应用层,服务器端集成技术,开放Java技术也是必修课,同时需要了解Eclipse,SWT, Flash, HTML5,SaaS等技术
无线传感网络概论
《无线传感器网络理论、技术与实现》,国防工业出版社,《短距离无线通讯入门与实战》北京航空航天大学出版社,等教材。
学习各种无线RF通讯技术与标准,Zigbee, 蓝牙,WiFi,GPRS,CDMA,3G, 4G, 5G,Mote等等
TCP/IP网络与协议
《TCP/IP网络与协议》,清华大学出版社,等教材。
TCP/IP以及OSI网络分层协议标准是所有有线和无线网络协议的基础,Socket编程技术也是基础技能,为必修课
嵌入式系统
《嵌入式系统技术教程》,人民邮电出版社等教材。
嵌入式系统是物联网感知层和通讯层重要技术,了解TinyOS等,为必修课
传感器技术概论
《传感器技术》,中国计量出版社,等教材。
物联网专业学生需要对传感器技术与发展,尤其是在应用中如何选用有所了解,但不一定需要了解传感器的设计与生产,对相关的材料科学,生物技术等有深入了解
RFID技术概论
《射频识别(RFID)技术原理与应用》,机械工业出版社,等教材。
RFID作为物联网主要技术之一,需要了解,它本身(与智能卡技术融合)可以是一个细分专业或行业,也可以是研究生专业选题方向。
工业信息化及现场总线技术
《现场总线技术及应用教程》,机械工业出版社,等教材。
工业信息化也是物联网主要应用领域,需要了解,它本身也可以是一个细分专业或行业,也可作为研究生专业选题方向。
M2M技术概论
《M2M: The Wireless Revolution》,TSTC Publishing,等教材。
本书是美国“Texas State Techinical College”推出的M2M专业教材,在美国首次提出了M2M专业教学大纲,M2M也是物联网主要领域,需要了解,建议直接用英文授课。
物联网软件、标准、与中间件技术
《中间件技术原理与应用》,清华大学出版社,《物联网:技术、应用、标准与商业模式》,电子工业出版社,等教材。
物联网产业发展的关键在于应用,软件是灵魂,中间件是产业化的基石,需要学习和了解,尤其是对毕业后有志于走向工业和企业界的学生。作为物联网应用中的重要软件组成部分,中间件是连接相关硬件设备和业务应用的桥梁,其主要功能包括屏蔽异构、实现互 *** 作、信息预处理等。(1)屏蔽异构。计算机软、硬件间的异构,包括硬件(CPU和指令集,硬件结构,驱动程序等等)、 *** 作系统( *** 作系统API和开发环境)、数据库(各种存储和存取格式)等等。其原因在于市场竞争、技术升级、投资保障等因素。物联网的异构特性主要表现在:物联网底层的信息采集设备种类繁多,如传感器、RFID、QR、摄像机、GNSS等,这些信息采集装置及其网关具有不同的硬件结构、驱动程序、 *** 作系统等;不同设备采集的数据格式不同,因此,中间件需要转换所有这些数据的格式,以使它们可以被应用系统直接处理。(2)实现互 *** 作。通过物联网,同一信息采集设备收集到的信息可能会被用于多个应用系统,不同应用系统之间的数据还需要彼此共享和互通。然而,由于异构性的原因,不同的应用系统产生的数据结果都依赖于计算环境,导致无法在多种软件之间、不同平台之间进行移植或移植。另外,由于网络协议和通信机制的不同,这些系统之间还无法进行有效的集成。而通过中间件,可以建立一个统一的平台,实现各个应用系统与应用平台之间的互 *** 作。(3)预处理数据。物联网感知层要采集大量的信息,如果这些信息直接传送到应用系统中,将会使应用系统难以处理这些信息,甚至有出现崩溃的危险。而这个应用系统所要获得的并非那些原始数据,而是对它们有意义的综合信息。因此,中间件平台需要对这些海量信息进行过滤,并将其融合为有意义的事件再传送到应用系统。
MQTT 最初由 IBM 于上世纪 90 年代晚期发明和开发。它最初的用途是将石油管道上的传感器与卫星相链接。顾名思义,它是一种支持在各方之间异步通信的消息协议。异步消息协议在空间和时间上将消息发送者与接收者分离,因此可以在不可靠的网络环境中进行扩展。虽然叫做消息队列遥测传输,但它与消息队列毫无关系,而是使用了一个发布和订阅的模型。在 2014 年末,它正式成为了一种 OASIS 开放标准,而且在一些流行的编程语言中受到支持(通过使用多种开源实现)。
物联网设备选择MQTT协议的原因分析
物联网 (IoT) 设备必须连接互联网。通过连接到互联网,设备就能相互协作,以及与后端服务协同工作。互联网的基础网络协议是 TCP/IP。MQTT(消息队列遥测传输) 是基于 TCP/IP 协议栈而构建的,已成为 IoT 通信的标准。
MQTT 是一种轻量级的、灵活的网络协议,致力于为 IoT 开发人员实现适当的平衡:
1、这个轻量级协议可在严重受限的设备硬件和高延迟/带宽有限的网络上实现。
2、它的灵活性使得为 IoT 设备和服务的多样化应用场景提供支持成为可能。
SKYLAB有哪几款支持MQTT的IoT UART接口WiFi模块
串口WiFi模块
SKYLAB支持MQTT的IoT UART接口WiFi模块有四款,分别是基于国产TR6260方案的小尺寸低功耗低成本串口WiFi模块LCS6260,基于国产ESP8266方案的小尺寸低功耗低成本串口WiFi模块WG219/WG229,基于国产ESP8285方案的小尺寸低功耗低成本串口WiFi模块WG231
WG219是一款基于ESP8266芯片方案的小尺寸低功耗低成本串口WiFi模块,符合80211b / g / n 无线模块标准,支持UART-WiFi -以太网数据传输。专为移动设备和物联网应用设计,可将用户的物理设备连接到WiFi无线网络上,进行互联网或局域网通信,实现联网功能。
WG229是一款基于ESP8266芯片方案的小尺寸低功耗低成本串口WiFi模块,符合80211b / g / n 无线模块标准,支持UART-WiFi -以太网数据传输。专为移动设备和物联网应用设计,可将用户的物理设备连接到WiFi无线网络上,进行互联网或局域网通信,实现联网功能。另外WG229仅需要通过出串口使用AT指令控制,就能满足大部分的网络功能需求。WG229高性能、低功耗、低成本、支持串口透传等特性,使得WG229在高集成、低功耗自动化和传感器解决方案的理想解决方案,WG229和LCS6260 Pin对Pin兼容,可替代ESP8266方案的ESP-12F。
WG231是一款基于ESP8285芯片方案的小尺寸低功耗低成本串口WiFi模块,符合80211b / g / n 无线模块标准,支持UART-WiFi -以太网数据传输。专为移动设备和物联网应用设计,可将用户的物理设备连接到WiFi无线网络上,进行互联网或局域网通信,实现联网功能。高性能、低功耗、低成本、小尺寸(11010020(mm))支持串口透传等特性,使得WG231在高集成、低功耗自动化和传感器的理想解决方案。
LCS6260是一款基于TR6260国产芯片的小尺寸低功耗低成本串口WiFi模块,符合80211b / g / n 无线模块标准,支持UART-WiFi -以太网数据传输。专为移动设备和物联网应用设计,可将用户的物理设备连接到WiFi无线网络上,进行互联网或局域网通信,实现联网功能。另外LCS6260仅需要通过出串口使用AT指令控制,就能满足大部分的网络功能需求。LCS6260和WG229 Pin对Pin兼容,可替代ESP8266方案的ESP-12F。
针对客户的物联网应用,SKYLAB支持MQTT的IoT UART接口WiFi模块也都是支持对接云端服务的。LCS6260支持对接阿里云、涂鸦云,WG219/WG229/WG231支持对接阿里云。
云计算与我们息息相关,被应用于生活、游戏、视频、安全、物联网、5G、区块链等场景。场景1:游戏:LOL、csgo、和平精英等等基于云计算平台并且动态扩容保持稳定的。
场景2:区块链:区块链技术在国内处于发展解决,目前最主要就是区块链网站架构的安全,也是云计算的核心。
场景3:智能家居:华为、小米各大厂商的智能家居背后拥有海量数据,需要处理分析用来给用户最好的体验和最需要的体验,支撑的背后就有分布式的存储和大数据的分析。
场景4:网络直播:B站直播、抖音直播、淘宝直播等各种直播与直播带货背后都是千台到万台服务器支撑着运行,批量维护升级,流量控制等等就是云计算另一个目标自动化了。
场景5:网络安全:之前我们的安全都是通过硬件防火墙,开源防火墙实现,在大流量和高并发场景,我们需要分流与使用行为检测,最终保证安全。
场景6:5G的来临:之前4G时代互联网网站和传统PC网站是几乎类似的,到了5G时代速度上的提升,网站要应对大流量的访问、各种缓存、消息队列,CDN架构用来解决此类问题。
场景7:云手机、云电脑:从2020年火爆的云主机,云电脑从根本上解决每个人手机,电能性能不统一的问题。你只需要一台可以上网的显示器,去连接使用云手机/云电脑,那云手机/云电脑背后核心技术就是云计算。
场景8:物联网架构:IOT物联网,让万物通过网络连接,智能家居、无人驾驶,这些物联网的架构,其背后的平台都是云计算平台和云服务器。OneNet云平台。
OneNET是中国移动打造的高效、稳定、安全的物联网开放平台。OneNET支持适配各种网络环境和协议类型,可实现各种传感器和智能硬件的快速接入,提供丰富的API和应用模板以支撑各类行业应用和智能硬件的开发,有效降低物联网应用开发和部署成本,满足物联网领域设备连接、协议适配、数据存储、数据安全以及大数据分析等平台级服务需求。OneNET已构建“云-网-边-端”整体架构的物联网能力,具备接入增强、边缘计算、增值能力、AI、数据分析、一站式开发、行业能力、生态开放8大特点。全新版本OneNET平台,向下延展终端适配接入能力,向上整合细分行业应用,可提供设备接入、设备管理等基础设备管理能力,以及位置定位LBS、远程升级OTA、数据可视化View、消息队列MQ等PaaS能力。同时随着5G网络的到来,平台也在打造5G+OneNET新能力,重点提供并优化视频能力Video、人工智能AI、边缘计算Edge等产品能力,通过高效、稳定、多样的组合式服务,让各项应用实现轻松上云,完美赋能行业端到端应用。ThingsBoard设计为:
扩展性:可水平扩展的平台使用领先的开源技术构建。
容错性:没有单点故障集群中的每个节点都是相同的。
健壮性:单个服务器节点可以根据使用情况处理以万级别的设备,集群可以处理数百万级别设备。
自定义:使用可自定义的部件和规则引擎节点可以轻松添加新功能。
持久化:永远不会丢失你的数据。
参见如下架构图及关键组件和相关接口。
通信
ThingsBoard提供了基于MQTT、>
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