在电子设备中,元器件发热是很正常的,只要工作正常,就无需理会。
大功率元器件会加散热器,或通过印刷电路板铜箔散热。
你可以在断电瞬间摸一摸二极管的温度,一般温度不会超过75度。物联网网关功能,协议转换能力,协议从不同的感知网络到接入网的转换,以较低层为标准对数据进行统一封装,好确保不同感知网络的协议可以形成统一的数据和信令;把上层发送的数据包解析为感知层可以识别到信令和控制命令。必须对网关进行统一管理,例如注册管理,权限管理,状态监视等。网关可以实现子网中节点的管理,像获得节点的身份,状态,属性,能源等,与此同时还能够远程实现唤醒,控制,诊断,升级和维护的功能。因为子网的不同技术标准和协议的不同具有的复杂性,所以也让网关的管理具有不同的方式。物联网网关功能,广泛的访问能力,就目前而言,有许多用在了短距离通信的技术标准。国内外也纷纷实行了3GPP,传感器工作组等物联网网关的标准化工作,达到了各种通信技术标准互联互通的效果。总而言之,言而总之,物联网网关作为一个新词汇,物联网网关功能更是与我们的生活息息相关。相信不管是现在还是未来,在物联网的时代它都有自己举足轻重的位子,成为了感知网络和传统通信网络的枢纽,相信它的应用场景也会随之变得更加绚丽多彩。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。
近日,由IEEESA(国际电气与电子工程师标准协会)组织的全球标准立项会在线上召开。在本次会议中,由四川长虹电子控股集团有限公司(以下简称“长虹控股”)牵头提交的《基于区块链的物联网零信任框架标准》,经过与会国际专家充分讨论,获得全票通过,正式立项,这也是全球首个“区块链+物联网安全”国际标准。
而此标准落地后,相关方将通过基于区块链的物联网零信任框架的推广,构建信任互联网,实现区块链技术在工业互联网、智慧家庭、智慧 健康 、智慧城市等主要场景的应用落地,将有助于加速推动我国实体经济数字化转型与高质量创新发展。
突破关键瓶颈
智慧家庭应用再提速
据了解,此次立项的《基于区块链的物联网零信任框架标准》,是IEEEC/BDL计算机协会区块链和分布式记账标准委员会下设的区块链赋能物联网安全工作组推出的首个标准提案。
“该标准将率先在标准层面提出运用区块链技术构建物联网零信任安全体系的技术思路,为物联网原生应用提供了可复制可扩展的分布式信任核心技术框架,以降低物联网安全体系的技术门槛和应用成本,突破了行业技术创新和应用发展的关键瓶颈。”长虹控股相关人士表示。
物联网安全性缺陷,在于缺乏设备与设备之间相互信任的机制,所有的设备都需要和物联网中心的数据进行核对,一旦数据库崩塌,会对整个物联网造成很大的破坏。而区块链分布式的网络结构,使得设备之间保持共识,无需与中心进行验证,这样即使一个或多个节点被攻破,整体网络体系的数据依然是可靠、安全的。
“这个框架的标准化将促进物联网应用 健康 发展,为物联网生态提供信任基础,使各参与方和利益相关方共同受益。”长虹上述人士称。
长虹信息安全实验室首席科学家唐博认为,区块链与物联网的结合将赋予智慧家庭领域商业模式安全性和新的活力。
在以智慧家庭和工业互联网为代表的物联网场景中,数以百亿计且数量不断增长的物联网设备(IoT)正在改变着现有的网络结构,传统的边界安全模式受到挑战,异构异主设备之间互联互通需要建立安全和可信赖的协同机制,因此迫切需要制定一个共同的框架,来应对物联网中大量存在的安全和信任挑战,以实现物联网端到端的安全可信。
“打破原本孤立的个体,区块链+物联网技术可以实现分布式协同网络。以区块链节点的形式将各类智慧家庭厂商、家电终端平台以及监管机构连接起来,实现真正的万物互联,解决关键瓶颈和核心痛点,也将增强智慧家庭生态的繁荣性和兼容性。”粤成股份创始人洪仕斌表示。
钉 科技 创始人丁少将认为,“任何人、事、物想要访问网络,都需要经过严密验证,从而为物联网构建安全屏障,这在一个‘万物互联’的未来,是十分有必要的。标准的推出,则可以更明确地指导‘零信任原则’在物联网领域的应用。加强互联互通的可行性和安全性,有助于智能家居的规模化更快地落地。”
“很长时间以来,中国企业往往热衷产品生产,而忽略标准的制定,使得中国产品在全球拓展中遭遇诸多技术壁垒,而此次长虹等企业率先制定全球首个‘区块链+物联网安全’国际标准,使得中国企业参与全球标准制定的能力有所增强。新型的技术需要相关的标准来引导相关生态产业的发展。对于新型技术的产业生态化和全球化方面,其巨大的商业潜力需要有相关的标准来引导相关生态产业的发展,中国企业已经走在前列,说明中国传统企业在标准、产品技术,产品壁垒的构建方面,其意识已经增强。”中国本土企业软权力研究中心研究员周锡冰表示。
全面布局物联网应用
给企业数字化转型以方向
区块链物联网是ITU标准组织主推的概念,2017年初,ITU-T成立SG20标准组,负责物联网及其在智慧城市和社区的应用的标准制定。国内主导企业是中国联通,中兴通讯,中国信科。
而家电企业牵头,尚属首例。
近年来,长虹控股立足于互联网面向物联网,加速转型升级,在2018年设立信息安全灯塔实验室,全面布局物联网应用区块链标准研制。
唐博表示,实验室将致力于推动该标准的研制和发布工作,征集从事物联网领域区块链应用研究、测试咨询和工程实践的相关企业、行业协会、高等院校、科研院所、服务机构,筹建区块链赋能物联网安全标准工作组,开展区块链与物联网安全融合创新的相关标准研制工作。
“传统企业智能化转型普遍面临研发成本高、成产效率低、运营能力不足的困境。目前长虹面向物联网转型成果显现出其在智能化转型上已走出自己的道路。长虹的AIoT战略不仅在推动自身转型,也在对外赋能,推动产业升级。整体来看,长虹的转型升级进展明显:在C端,长虹的智慧家庭解决方案不断完善;在B端,长虹已经拿下了多个产业冠军,比如,物联网模块,轨道交通电源等。”钉 科技 创始人丁少将表示。
“随着5G的普及,万物互联已经进入传统企业转型赛道,新型的商业模式构建成为传统家电巨头制造企业在升级和转型的一个风口。在此次转型中,长虹利用自己传统制造的优势,以及新时代的需求,长虹牵手制定的‘区块链+物联网安全’国际标准,将提升长虹自身的竞争优势。”周锡冰认为。
相关标准的落地也可谓意义巨大。
区块链物联网的垂直领域应用涉及众多领域:工业制造、联网的无人驾驶 汽车 、交通、公共技术设施和智能城市、金融服务和保险、家庭和商业房产管理、智能合约、零售等。
“未来家电巨头将在工业制造、无人驾驶、智能城市等领域,成为重要的支撑甚至是带领者,其正在展现出无可替代的作用。”中钢经济研究院高级研究员胡麒牧表示。
丁少将认为:“从长期发展的角度来看,该标准所能影响的产业及领域会是相当宽泛的,毕竟,‘物联网’在未来生产生活中本身就应该是泛在的。短期内该标准主要会给智慧家庭、智能可穿戴、智慧出行产业发展以标准和方向,以及制造业的数字化转型。
(编辑 乔川川)
物联网在环境监控、节能减排、公共安全、城市管理等领域应用广泛,物联网的发展对于变压器、稳压器等电源设备行业也是一个机遇,主要体现在传感技术、远程监控方面,比如,变压器厂家在出厂的变压器、稳压器设备内部系统中安装一个内嵌的射频识别芯片,由一个数据采集器将变压器、稳压器的负载电流、输出电压、环境温度、故障情况等运行状况记录下来,通过3G无线网络、传感技术,将这些现场的数据会传送到厂家,厂家可对变压器、变压器设备进行日常维护、故障分析处理等。 物联网的前景非常良好和可观,但是目前的变压器、稳压器制造技术与物联网的对接还是存在一定的差距,需要经历一场深层技术革新才能适应物联网的发展,尤其需要建立变压器、稳压器全面的、科学的数据库信息,完善各种跨学科设计、接口技术和标准。变压器、稳压器作为各类进口机床设备、医疗设备、电梯空调、移动基站等配套,在国民经济环节中占据重要地位,物联网的发展将引领变压器、稳压器产品向着智能化、网络化、多功能化方向发展,业内专家指出:未来企业要想在物联网时代取得大发展,企业之间需要在资金、人才、决策上进行资源整合,形成产业联盟,才会实现合作共赢。而移动基站用稳压器将会是物联网整合的前哨。欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
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