1999 年,麻省理工学院(MIT)的 Kevin Ashton 在他关于 RFID 标签的演讲中提出了“物联网”一词。他这样描述自己的愿景:现在的计算机和互联网几乎完全依赖人类来获取信息然而问题是,人们的时关的复杂数据。假如计算机能在不依赖我们任何帮助的情况下收集数据,了解一切事物的话,那么我们就可以用它们来跟踪并计算每一个‘物’,从而大大减少浪费和损失,降低成本。我们就能知道什么时候需要对‘物’进行更换、修理或是召回;就能知道这些‘物’是否处于最佳状态。”
在当时,物联网(IoT)上的“物”被设想为可以计数的东西。它们存在于一系列相对简单的应用中,比如运输箱上的 RFID 标签;用于掌握车位是否停满的停车场出入口系统;以及酒店的迷你吧,可以记录您晚上消费的零食并自动将费用计入您的账单。最初,单独的计数系统只是作为自主的独立应用而运行。
而现在的 IoT 则具有更广泛的视角,更强调对累积数据的后期处理。因此,这就需要把单独的应用与云存储保持连接,并通过互联网实现远程控制。IoT 所需的网络规模可能难以想象,而要让这种情况成为现实需要绝对可靠的连接,从一开始就设计在产品中,并在整个产品生命周期都要经过充分测试。
传统的产品开发工作中经常会遇到一个个孤岛、一次次返工和碰壁。PathWave 平台可以支持敏捷的互联设计工作流程。它在一个平台之上集成了是德科技值得信赖的设计和测试软件,可以让您加快进行产品开发。在产品开发路径中,每个步骤都是相互连通和集成的。
定义“物”的性质和规模
自 1999 年以来,IoT 已经扩展到机器对机器(M2M)通信和应用领域,例如制造行业和公用事业(天然气和电力)。虽然自动化在制造业中已有一席之地,但 IoT 和所谓的工业互联网都支持更高程度的自动化,同时也提高了制造流程的灵活性和效率。支持远程和前瞻性维护的新工具就是其中的例子,它们可以降低成本,提高竞争力。
这些趋势影响了对 IoT 实施规模的预测,预计到 2020 年,各行各业中互联的“物”将达到 150 亿至 500 亿之巨。针对颠覆性的新型 IoT 相关业务的进一步预测表明,其潜在收入将比 IoT 硬件和网络供应的收入高出许多倍。
2018 年 2 月,IoT Analytics 根据已组装和分类的 IoT 项目对 IoT 前十大细分市场进行了排名。排名前三的细分市场均属于工业物联网(IIoT)应用领域。
1 其中,智慧城市由 2016 年的排名第二跃升至第一位。智慧城市中最受欢迎的应用有智能交通、公用设施、照明、环境监控和公共安全。
2 排名第二的细分市场是互联行业。最受欢迎的应用是设备监控和互联机械的远程控制,如起重机、叉车,乃至整个矿山和油田。
3 互联建筑是 2016 年以来增长最大的细分市场。大多数应用涉及设施自动化,有助于降低能源成本。
从工作的角度来定义,物联网中的“物”可以是任何固定或移动的自然物体或人造物体,能够通过网络传输数据。以货物运输、车队管理和船运为例,在这些行业中,智能 BLE 标签使得物流公司能够对位置、速度、运输和存储情况进行跟踪。另一个例子是火炬气监控。无线声学传感器可以监控阀门,控制流向炼油厂火炬烟囱的气流阀门,从而提高合规性,降低由于未能及时检测并修复故障阀门而导致的碳氢化合物损失。
2018 年 IoT 十大细分市场
IoT 支持技术
按照近期趋势,可能只有一部分器件会使用有线连接(如 USB、以太网、光纤),大多数的 IoT 器件将会采用无线技术。这包括用于移动支付的近场通信(NFC),用于无人值守远程气象站的地球同步卫星,以及蓝牙®、无线 LAN(WLAN)、ZigBee、点对点无线电、蜂窝等等。
网络将需要应对具有不同通信要求的各种独特器件。一方面是简单的无线器件,如电池供电的传感器和执行器,它们可在无人值守的情况下连续运行数年,传输非常少的数据。而在另一方面,对于频谱的使用,那些高带宽、任务关键型业务和器件(如电力系统或医疗器件)无论如何都需要有持续、可靠和超级安全的连接。
要给每个器件提供唯一标识,需要巨大的 IP 地址空间。由于 IPv4 寻址空间非常有限,目前需要使用集中器(如路由器和网关),因此端到端地使用 IPv6 寻址将会是 IoT 器件的关键推动因素。IPv6 具有几乎无限的地址空间,支持为数十亿器件提供唯一地址。
访问云网关
对于大多数 IoT 业务模型而言,基于服务器/云的大数据分析和机器学习非常关键。IoT 使用 M2M 通信来收集数据,并在分布广泛的“物”(如传感器或执行器)和云智能之间路由控制消息。许多拓扑结构将网关节点作为“物”和“云”之间的聚合点(图 2)。
网关的复杂程度各不相同。例如,Wi-Fi 接入点包括 IP 路由器,并且还可能包括从以太网和 Wi-Fi 到 ADSL 或其他固定线路协议的转换。更复杂的网关则可能包括使用“边缘”或 “雾”应用来进行编程的重要计算资源,这些应用能够进行本地决策。
在通信成本比较低,时延可以容忍的情况下,IoT 实施倾向于使用简单的网关,然后将大部分数据路由至“云”,以便进行分析和制定决策。在通信成本比较高或者具有严格时延要求的情况下,通常会指定复杂的网关节点。这些网关可以远程进行维护和配置,并且它们会监控本地的一系列“物”。路由到云的流量可能包括偶发的状态更新,或是超过本地监控阈值时触发的警报(例如,温度超过最高值或有入侵者时触发的警报)。
许多可穿戴应用和一部分家居自动化应用利用智能手机来提供用户界面或充当网关节点。由于 Wi-Fi 几乎无所不在,因此它成为了许多 IoT 应用的首选。如果无法使用固定线路或 Wi-Fi 链接,那么通常会使用蜂窝协议。可穿戴应用和围绕智能手机的家居自动化应用中经常用到蓝牙。如果需要通过缩短距离来提升安全性,那么可以选择 NFC。ZigBee、Z-Wave 和 Thread 为家居自动化和智能能源器件可以提供强大的低功耗网状网络。
ISA10011a 和 WirelessHART 中包括跳频技术,可意提高安全关键型 IIoT 应用的d性。新兴的低功耗广域(LPWA)技术(如 LoRa 和 SIGFOX)不仅具有 ZigBee 等技术的成本、低复杂性和低功耗优势,而且能通过窄带、低数据速率协议支持更长距离的传输。
IoT映射技术与工作范围
图 3 所示为按工作范围划分的 IoT 技术。无线标准社区使用邻近(proximity)、WPAN、 WHAN、WFAN、WLAN、WNAN、LPWA 和 WWAN 等术语来指示范围。
许多制式可用于器件与网关之间的短距离连接。为了促进未来的发展,在连接新器件的同时,新的标准也在迅速形成和演进。目前,有超过 60 种传统制式和新射频格式用于 M2M 和 IoT 相关应用。其中一些制式,如蓝牙、WLAN 和蜂窝,已经被广泛使用。而另一部分制式,如 ZigBee 和 Thread 也在特定的市场领域崭露头角。
为了加速将产品推向市场,一些公司开发了相对容易创建的专有解决方案,因为这些解决方案具有低数据速率、低功耗传输和低互 *** 作性要求。这种方法可能逐渐会被淘汰,因为市场的全球化正在推动器件通信从采用专有设计转为采用标准化解决方案。
物联网垂直市场和产品
1 智慧城市-精心优化物联网物联网设备
无论是在智慧城市还是在任何其他物联网应用中,物理设备都发挥着核心作用。智慧城市项目
需要成千上万的物联网设备。这些设备必须具有更低的能耗和出色的性能,同时能够抗干扰,
安全可靠。在智慧城市中,所有物联网设备与基础设施之间都必须随时随地保持无线连通性。这种连通性必须没有任何间隙,安全可靠,并能同时提供高质量的语音和数据业务。在智慧城市中,物联网设备将可能通过低功耗广域网(LPWAN)进行 *** 作。该网络中既包括专有选件,也包括开放标准选件。如此多的无线连通性技术混杂使用,让智慧城市中的物联网设备在设计与测试上充满挑战
网络是智慧城市的支柱,其性能和容量极限至关重要。是德科技的测试解决方案帮助您利用逼真的流量在实验室中进行极限测试。此外,网络的安全性也非常关键。
打造智慧城市,需要作为中心智能网络枢纽的混合网络与大量物联网设备进行复杂的交互。将这些互联对象放在单一网络中,会给黑客留下可趁之机。利用是德科技的网络可视性解决方案,让智慧城市中的家居用品、电话等基础设施和设备全面得到安全保障。
2 医疗物联网-确保智能医疗设备高度可靠;经过优化,安全放心
医疗物联网设备的联网数量正在不断攀升。尤其在医院里的部署更为密集,其中大部分设备都是拥挤在 24-GHz 频段运行。在这个频段内,还有大量 Wi-Fi 和非 Wi-Fi 设备与医疗物联网设备争夺频谱资源,干扰连通性,导致网络经常掉线,以及在传输关键警报时故障频发。这对于医疗物联网设备来说,问题非常严重。因为这些设备必须要时时刻刻保持正常运转,不能受任何干扰,甚至在传输过程中哪怕是丝毫的数据中断,都有可能会对患者的生命造成威胁。这张信息图概述了干扰对医疗物联网设备的影响,以及可以采取哪些步骤把干扰其降到最小。
3 工业物联网(IIoT)解决方案
工业物联网(IIoT)正在改变工业生产的方式。工厂过去给人的印象是拥有大量机器、人员和制造产品的复杂体系,现在它们正在向自动化和智能化迈进。工人正在被机器人所取代。
工业物联网产品需要能完成更艰苦、更长久的工作,在某些情况下使用寿命要达到 10 年以上。无论在怎样的环境条件下运行,它们都必须无缝协作。由此带来的挑战是,如何为工业物联网设计产品,以满足包括可靠性和安全性在内的这些要求。无论您设计的是哪种物联网产品,是德科技都能为您提供帮助,确保对它进行全面优化,以便在工业物联网中生存和发展。我们的解决方案能够让您更迅速、更准确、更经济高效地设计和测试工业物联网产品。
4 智能家居
提供性能值得信赖的低功耗物联网设备,打造令消费者倾心不已的互联家居
智能家居正在成为大众生活中的主流。很多传统家庭在日常生活中已经使用了至少一件或多件物联网设备。许多新建住宅从一开始就采用物联网技术进行了设计。据 Gartner 公司预测,到 2022 年,典型的家庭居室内可能包含 500 多件智能设备。
各种智能家居设备的功能虽然各不相同,不过作为工业物联网设备,它们遵守着很多相同的连通性和低功耗要求,智能家居物联网设备也存在许多相同的技术挑战。是德科技拥有卓越的解决方案和专业技术,可以帮助您将智能家居物联网设备从设计转化为成功的产品。
5 物联网可穿戴设备
在优秀的电池使用寿命与强大的功能之间实现良好平衡
可穿戴设备随处可见。根据预测,仅在 2020 年可穿戴设备的销量就将高达 411 亿件。物联网设备的数量如此巨大,竞争将会异常激烈。
成功的可穿戴设备必须做到不只是 “酷”,还要价格经济,性能可靠。在工作时,它不能干扰其他设备,自身也不能受干扰的影响。它必须在功能和能效之间达到绝佳的平衡,以确保更持久的电池使用寿命。当您致力于创造下一个 “热门” 的可穿戴设备时,是德科技正在努力确保您的产品具有出色的功能和能效,在同类产品中脱颖而出。
5G本身带给我们什么5G技术最大的特点就是网络速度的提升,因此在未来生活中5G带给我们最大的变化就是基于这个特征:
不用再为网速,再为流量发愁。在智能手机刚兴起的时候,因为它可以展示,视频,音乐等等,需要消耗大量的流量,因此在我们现在的印象里,流量,网速这两个概念还是很重要的,但是当5G普及以后,网速将不再是我们担心的问题,同时因为Wi-Fi等等设备的普及,现在在家,在公司,甚至吃饭逛街的时候都能用Wi-Fi,流量很少用完过,同时流量也不再是运营商收入的主要来源,因此流量等等可能都将是不限量供应的。
距离将不再是束缚。在过去我们通信要写信,要靠电报,要靠电话,现在我们利用5G技术,可以将其中的距离大大缩减,如果加入适当的显示设备,比如VR眼镜,我们就感受不到距离来。如果要开会,戴上VR眼镜就感觉像在同一间会议室。办公等等的距离限制将首先被消除。无论你在天南地北,无延迟的网络都会让你感觉彼此就在身边。
5G和其他技术配合带来的变化
5G技术的高速稳定的网络链接,和其他技术相结合将让我们的生活发生翻天覆地的变化:
5G和自动驾驶:在自动驾驶中,一方面需要对车辆进行精确定位,另一方面在某些特殊时刻需要远程中控系统进行介入 *** 纵,这种信息的传递当然是延迟越小越好,那么5G的优势也就体现出来了,因此5G的普及对自动驾驶技术的落地和完善是一种促进。
5G和智能家电:目前诸多宣称“智能”的家电,其实逻辑都比较简单,还远远称不上智能。但是随着人工智能的发展,具备一定连续交互的“人工智能”将会出现,就像现在的小爱同学,天猫精灵就是雏形。以后的家电也将不需要在自身设备中加入逻辑模块,只需要加入网络链接模块即可,它的逻辑处理交由云服务器来完成即可,这样就摆脱了一方面要把设备做的小,另一方面还要让设备更先进的矛盾。
5G和远程 *** 控技术:远程 *** 控不仅仅在工程施工上,可以让在北京的挖掘机司机直接 *** 纵远在广州的挖掘机,也可以在精细的医疗手术上,实时回传的画面可以让北京的医生直接为在郑州的病人做手术,这样就不需要让病人千里奔波去集中一个医院,解决了医疗资源紧张的问题。
5G和人工智能:人工智能不仅仅会使用在家电上,还将在生活的方方面面来影响未来的生活。与其说5G改变生活,不如说依托在5G之上的人工智能技术将会彻底改变我们的生活。比如智慧城市的建设,既要5G来提供实时的整个城市的状态,也要超大型中央控制系统来进行决策,其中人工智能技术将发挥巨大的作用,两者的密切配合将让我们步入一个如同科幻小说一般的生活之中。
1、生活方面
早晨起床你的5G手机会自动控制家里的智能家居设备,缓缓调节室内光线,播放悠扬的音乐,将你唤醒。穿上拖鞋时,你的体重、体脂等数据,同样被采集和发送到云端。
2、教育方面
5G 在教育领域主要有三个应用场景,一是增强移动带宽,应用一般是超高清视频、VR、AR,会大幅度提高传输效率;二是海量大连接,5G 可以链接 PC、传感器、监控器,实现物联网相关连接数据的传输,打造智慧互联教室。
3、医疗方面
5G最大的大流量、大带宽、大连接、低时延,适合了未来医疗的需求。医生可以充分利用5G的高带宽,来实现生命体征数据、影像诊断结果、生化血液分析结果、电子病历等
4、交通方面
5G技术传输延时更短、传输带宽更大、整个网络会更加稳定,能够对未来自动驾驶以及车联网带来革命性的变化。
扩展资料
应用
1、高速传输数据。
现如今,4G网络通信在人们的日常生活与工作中已经得到普及应用,5G网络通信以此为基础提高传输数据的效率,传输速度达到36G/s,不仅节省大量空间,还能提高网络通信服务的安全性。
当下网络通信技术还在不断发展,不久的将来数据传输速率会大于10G/s,远程控制应用在这样的前提下会广泛普及于人们的生活。
2、强化网络兼容。
对于不同的网络,兼容性一直是其发展环节共同面对的问题,只有解决好这一问题,就能在市场上大大提高对应技术的占有率。只是当下的情况表明还没有网络通信技术有良好兼容性,即便有也存在较为严重的局限性。
然而5G网络通信最显著的一个特点及优势就是兼容性强大,能在网络通信的应用及发展中满足不同设备的正常使用,同时有效融合类型不同、阶段不同的网络,大大增加应用5G网络通信的人群,在不同阶段实现不同网络系统的兼容,大大降低网络维护费用,节约成本,获取最大化的经济效益。
3、协调合理规划。
移动市场正在高速发展,市场中有多种通信系统,5G网络通信想要在激烈的市场竞争中立足,就务必要协调合理规划多种网络系统,协同管理多制式网络,在不同环境里让用户获得优质服务和体验。
尽管5G网络通信具有3G和4G等通信技术的优势,但要实现多个网络的协作,才能最大限度发挥5G网络通信的优势,所以在应用5G网络通信的过程中,利用中央资源管理器促进用户和数据的解耦,优化网络配置,完成均衡负载的目标。
4、满足业务需求。
网络通信的应用及发展的根本目标始终是满足用户需求,从2G时代到4G时代,人们对网络通信的需求越来越多元化,网络通信技术也在各方面有所完善,应用5G网络通信势必也要满足用户需求,优化用户体验,实现无死角、全方位的网络覆盖。
无论用户位于何处都可以享受优质网络通信服务,并且不管是偏远地区还是城市都能确保网络通信性能的稳定性。在今后的应用及发展中,5G网络通信最重要的目标之一就是不受地域和流量等因素的影响,实现网络通信服务的稳定性和独立性。
参考资料来源:百度百科-5G网络
前段时间研究物联网,我发现亚马逊云科技的物联网技术还挺厉害的。Amazon IoT Analytics是一项完全托管的服务初心,它可以轻松地运行和实施大量IoT数据的复杂分析,而不必担心构建IoT分析平台通常所需的成本和复杂性。我印象比较深的案例是,可以使用这项服务更好地预测相关货运车辆上的加热和冷却系统何时会出现故障,并进行相应的维修,以防止装运损失。提到 *** 作系统,大多人第一印象是电脑端的Windows、Linux系统和手机端的安卓和iOS系统。这些程序直接运行在“裸机”设备的最低层,搭建起其他软件、应用运行的环境与基础。得益于 *** 作系统的兴起、完善,才促成了软件与应用的兴起,铸就了辉煌的PC时代与移动互联网时代。物联网的 *** 作系统调度“物体”本身,因此它很可能将融合人类 *** 作系统与PC时代 *** 作系统的两种形态,物联网 *** 作系统对“物体”的调度过程通过层层分发、层层下达,通过调度云、边、端,不同层级中不同设备的计算资源而实现。
因此,物联网中的 *** 作系统涉及到芯片层、终端层、边缘层、云端层等多个层面。单一层次的物联网 *** 作系统与安卓在移动互联网领域的地位和作用类似,实现了应用软件与智能终端硬件的解耦。就像在安卓的生态环境中,开发者基本不用考虑智能终端的物理硬件配置,只需根据安卓的编程接口编写应用程序,就可以运行在所有基于安卓的智能终端上一样,物联网 *** 作系统的作用也是如此。
在物联网 *** 作系统开发企业中,由爱投斯开发的物联网 *** 作系统具备得天独厚的优势。
IOTOS®物联网 *** 作系统定位可以类比成Windows *** 作系统。Windows *** 作系统是对单一设备进行硬件集成,比如显卡、声卡、屏幕、网卡等,提供驱动开发、应用开发套件和系统自带应用。
IOTOS®物联中台则是面向项目级的 *** 作系统对智慧项目涉及的传感器、设备以及业务子系统,进行采集、集成、融合打通,向下提供设备接入SDK,向上提供应用开发API,同时提供场景通用的内置应用,以此引领智慧项目实现标准化。
因此在物联网的环境下,尤其需要 *** 作系统来屏蔽物联网底层硬件碎片化差异,提供统一的编程接口,降低物联网应用开发的门槛、成本和时间。
为了应对严重的碎片化现状,采用IOTOS®物联网 *** 作系统,该 *** 作系统主要是对设备进行抽象,快速集成、采集,提供统一的设备和数据管理服务,以及统一的上层应用接口,对应用层屏蔽接入设备或系统的差异,极大降低物联网项目应用成本。
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