物联网的技术原理
事实上,物联网的原理是在计算机互联网的基础上,利用RFID、无线数据通信技术,构建覆盖全球数万座建筑的物联网。在这个网络中,建筑物(物品)之间可以在不需要人工干预的情况下进行通信。其实质是利用射频自动识别技术,通过计算机互联网实现物品之间的自动识别和信息的互联与共享。
物联网的核心技术还在云计算中,云计算是物联网实现的核心。物联网的三个关键技术和领域包括:传感器技术、RFID标签技术、嵌入式系统技术。领域:公共事务管理(节能环保、交通管理等)、公共社会服务(医疗健康、家居建筑、金融保险等)、经济发展(能源电力、物流零售等)。
传感器技术是计算机应用中的一项关键技术,将传输线上的模拟信号转化为可由计算机处理的数字信号。
RFID,即射频识别,是一种集射频技术和嵌入式技术于一体的集成技术,在不久的将来将广泛应用于自动识别和货物物流管理。
嵌入式系统技术是集计算机软件、计算机硬件、传感器技术、集成电路技术和电子应用技术为一体的复杂技术。
物联网使用场景,主要体现在几个步骤:采集、传输、计算、展示
物联网终端采集数据,将数据传送给服务器,服务器存储和处理数据,并将数据显示给用户。
例如,自行车是共享的,前向过程是自行车获取GPS位置数据,通过2G网络向服务器报告,服务器记录自行车位置信息,用户在APP终端查看自行车位置。反向处理是用户向服务器发出解锁请求,服务器通过2G网络向自行车发送解锁指令,自行车执行解锁指令。
物联网的大大小小的应用都是基于正向数据采集和反向指令控制实现的。
传输模式的选择:取决于距离和功耗
物联网的联网方式:
近距离低功耗,带BLE或ZigBee。
远距离低功耗,NB-IoT或2G
近距离大数据,带WiFi
大数据远程,使用4G网络
关于网络布局:
远距离传输比短距离传输更昂贵,功耗更高。合理使用远距离和远距离配置可以有效降低物联网终端的成本。
例如,原始共享自行车被2G网络解锁,需要数据的长连接或下行短消息解锁,功耗高,下载的共享自行车丢弃了远程解锁,直接使用手机的蓝牙解锁自行车,节省数据流,降低功耗,本发明还可以提高解锁速度,剩余能量电动自行车智能充电站也是物联网的高科技产品,采用最新的窄带通信技术引领电动自行车充电设备的技术高度。
云服务设计
物联网的云服务器和应用程序设计与I互联网基本一致,Java、PHP和ASP可用于物联网的后台处理。
移动互联网是“人-服务器-人”的框架,物联网是"物-服务器-人"的框架,两者是相同的,物联网终端设备也采用TCP、>
总结简图
比较常见的是智能家居,温室大棚,路灯上的应用,远程控制无人区采集数据,等等很多的
物联网是新一代信息技术的重要组成部分,也是“信息化”时代的重要发展阶段。其英文名称是:“Internet of things(IoT)”。顾名思义,物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思:
其一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;
其二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信,也就是物物相息。
2、原理:物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术,广泛应用于网络的融合中,也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展,与其说物联网是网络,不如说物联网是业务和应用。因此,应用创新是物联网发展的核心,以用户体验为核心的创新20是物联网发展的灵魂。
3、关键领域:RFID;
传感网;
M2M;
两化融合。
4、用途范围:
物联网用途广泛,遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、环境监测、路灯照明管控、景观照明管控、楼宇照明管控、广场照明管控、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域。
NHR系列智能显示控制仪表RS-485通信中应用
01摘要
NHR系列智能显示控制仪表是经过多年开发制造经验而设计生产,集诸多全新功能于一身的新一代智能显示控制仪表。针对现场温度、压力、液位、速度、流量等各种信号进行采集、显示、控制、远传、通讯、打印等处理,构成数字采集系统及控制系统,广泛运用于电力、石化、冶金、轻工、制药、航空等诸多领域。产品的EMC设计符合GB/T176262-11相关规定,同时产品取得了CE认证。
02产品的市场背景
在自动化控制领域,随着分布式控制系统的发展,在产业上的分布式控制系统中,经常需要采用串行通讯来达到远程信息交换的目的。目前,用于串行通讯的接口标准包括:RS-232、RS-422、RS-423和RS-485。RS-232是最早的串行接口标准,广泛应用在短间隔、较低波特率串行通讯中。其后发展起来的RS-422、RS-485是平衡传送的电气标准,比起RS-232非平衡的传送方式在电气指标上有了大幅度的进步。RS-485串行接口的电气标准实际上是RS-422的变型,它属于七层OSI (open system interconnection,开放系统互连)模型物理层的协议标准。由于性能优异、结构简单、组网轻易,RS-485总线标准得到了越来越广泛的应用。下面是关于虹润NHR 系列智能显示控制仪表在RS-485通信中的应用。
03产品的技术原理
1、系统技术方案
工业场合中,经常要用一些仪表去控制如温度、液位、流量等。在某些场合,需要1台控制器灵活地控制多台仪表,以达到设计控制目的。
本文利用标准的MODBUS RTU通讯协议与 RS-485通信指令,方便的实现与多台虹润NHR系列仪表的串行通信成功的实现了用单台控制器对多台仪表的灵活控制。可编程控制器允许在一个RS-485通信接口上连接多达100台虹润仪表,仪表大于60台时,需加一个RS-485中继器,RS-485通信口通信距离长达1KM以上。
2、RS-485总线的硬件设计
考虑到此控制系统中网络节点数较多,整个网络超过100个节点,为保证通讯的可靠性和通讯效率按照仪表在系统中实现的不同功能、数据流量、实时性要求把各仪表分布到两条总线上,而且所选器件中的RS-485芯片驱动能力均达到255点,通讯速率选96Kbps,离主站最远的节点不超过50m。
3、网络协议
为了能使具体的命令、数据在网络上正确地传输,在数据链路层必须提供一定的网络协议,保证在物理层的比特流出现错误时进行检测和校正,同时实现数据帧和命令帧的功能。然而,为保证数据传输质量,对每个字节进行校验的同时,应尽量减少特征字和校验字,而常用的数据包格式由引导码、长度码、地址码、命令码、数据、校验码、尾码组成,每个数据包长度达20~30字节,在RS-485系统中显得又有些繁杂。由于MODBUS协议是公然的通讯协议,而且被很多的工控产品生产厂家支持,该协议已广泛应用于水利、水文、电力等行业设备及系统的国际标准中,因此,本系统采用MODBUS协议作为此控制系统的网络协议。
在此控制中由于对PLC和变频器的通讯数据量小而且实时性要求不高,因此采用MODBUS ASCII方式,而对单片机的数据通讯量较大且实时性要求高,因此采用MODBUS RTU方式。
04产品的应用
考虑到100台仪表在RS485总线上的实时性、有效性、正确性,现将100台虹润NHR系列智能控制仪表通讯组网分为两条总线,分别由PLC的串口扩展口分别定义为A1、B1和A2、B2 ;下面是虹润NHR系列智能控制仪表与PLC主机连接图,见图1、图2:
图1:虹润仪表与PLC组网图
图2:虹润仪表与PLC组网图
1、虹润NHR系列智能显示控制仪表通信参数配置
(1)、通信方式为RS-485, (1个起始位,1个或2个停止位,8位数据,无奇偶校验)
(2)、通信传输数据的波特率(12K 24K 48K 96K 192K)可在仪表叁数baud中设定
(3)、通信协议为标准Modbus Rtu 模式
这里重点突出可编程控制器与虹润NHR仪表RS-485接口部分。在工业现场,RS-485通信是应用较多的一种通信方式,图中可编程控制器通过RS-485通信接口与多个NHR仪表相连接,最多可达到100台,每台仪表被赋予各自的地址码,用以识别身份,( 地址码可在仪表叁数Addr中设定),子单元和主单元采用地址轮询方式。这样可编程控制器的RS-485通信口便能通过RS485总线对挂在下面的所有仪表进行控制 *** 作。
2、虹润NHR系列智能数字显示控制仪通信数据流解析
本通信协议采用标准ModBus协议,采用RTU(十六进制数)传输模式。ModBus协议是一种主---从式协议。任何时刻只有一个设备能够在线路上进行发送。由主站管理信息交换,且只有主站能发起。主站会依次对从站进行轮流查询。只有当从站地址与轮询地址相匹配,从站才能回复消息。从站之间不能进行直接通信。协议桢中不包含任何消息报头及消息结束符,消息的开始和结束依靠间隔时间来识别,当间隔时间长于或等于35个字符时,即作为检测到桢结束。如果网络内没有与查询地址相一致的从站或从站接收时CRC校验出错,主站将不会接收到返回桢,这时主站根据超时设定判断是否超时,如超时,作出重发或d出异常错误窗口动作。
协议桢定义如下:
从站地址:地址必须在1---247之间。
在同个主站网络中每个从站地址必须唯一。
0为广播地址,从站接收消息并作相应处理,但不能回复消息。
功能代码:包含读、写寄存器。
数据:以二进制代码传输。
CRC16:循环冗余校验,校验从从站地址到数据区最后一个字节,计算多项式码为A001(hex)。
(1)、通讯口设置
通讯方式 异步串行通讯接口,如RS-485,RS-232等。
波 特 率 2400~9600bps(可由设定仪表二级参数自由更改,设定仪表二级参数BT,默认4800)。
(2)、字节数据格式 HEX
一位起始位、八位数据位、一位停止位、无校验
(3)、消息桢格式(读、写功能是从主站角度定义的)
读寄存器桢
读寄存器返回桢
写寄存器桢
写寄存器返回桢
错误返回桢
功能代码表:1
错误代码表:2
3、产品
05结论
本文利用标准的MODBUS协议和虹润NHR系列智能显示控制仪表进行RS-485通信,实现了单台控制器控制多台NHR仪表的任务,并能实时检测各仪表的运行状态,整个系统控制灵活方便, 方案结构简单,开发成本低,周期短,既使在恶劣的工业环境下也能稳定工作。
导读近几年来,物联网作为一个新兴词汇,充斥在我们的周围,也可以说我们的日常生活中也离不开物联网的帮助,不过物联网摸不着看不见的,你知道什么是物联网物联网对人类的影响吗在物联网下我们又作出了哪些改变呢一起来了解一下吧!
什么是物联网
物联网(IoT)描述了具有传感器或与互联网连接的任何设备,并且还可以连接到具有相同功能的其他设备。在目前的市场中,作为物联网一部分的设备似乎层出不穷,包括:
头戴式耳机智能手机智能手表和Fitbit等可穿戴设备洗衣机咖啡壶连网汽车灯像Alexa和Google Home这样的数字家庭助理
Gartner预计,将有大约260亿台物联网设备投入使用。我们对这些设备的使用不仅会改变我们的日常生活,而且各种物联网应用将使组织能够创建一系列全新的颠覆性商业模式。然而,重要的是要了解物联网是如何颠覆数字营销格局的,以及如何利用物联网来设计数字化转型策略。
物联网对人类的影响
物联网和数字化颠覆趋势都表明,物联网技术有潜力改变我们所知的商业和营销智能面貌。像大数据和颠覆性数字技术这样的东西正在为新的数字营销策略和技术的引入铺平道路,因为引入这些策略和技术可以让生活变得更轻松。
随着我们进一步进入信息时代,物联网技术的专业性和个人使用将进一步发展,并成为日常生活的一部分。与过去的技术进步类似,很难准确预测我们的日常活动和技术将如何交织在一起。但是,重要的是,数字营销人员需要了解当前物联网市场的运作模式、所涉及的风险以及大数据如何改变数字营销行业。
物联网设备将产生前所未有的数据量,这意味着我们计算和衡量这些设备影响的方式还需要改进。此外,开发人员和公司有责任很大限度地降低与海量数据存储、跟踪和分析相关的安全风险。
以上就是小编今天给大家整理分享的关于“什么是物联网物联网对人类的影响”的相关内容,希望对大家有所帮助,想知道更多信息,如物联网的前景及其应用,物联网和互联网的关系等相关内容,关注小编持续更新。
目前,题根据目前的信息技术手段,可以设计一套适用的信息系统。首先,可以利用5G技术实现高速、高容量的数据传输。5G技术比之前的通信技术具有更高的速率和容量,能够为用户提供更快、更稳定的网络服务。同时,5G技术还具有低延迟、高容错能力,可以满足实时数据传输的需求。
其次,可以利用物联网技术实现数据采集和处理。物联网技术使得物理世界中的各种物品都能够连接到互联网,实现数据的采集和处理。通过利用物联网技术,信息系统可以实现对实时数据的实时采集和处理,并能够将这些数据进行统一管理和存储,为用户提供更加精确、及时的信息服务。
此外,还可以利用北斗导航系统实现精准定位。北斗导航系统是我国自主研发的一项全球卫星定位系统,能够为用户提供精准的定位服务。通过北斗导航系统,信息系统可以准确获取用户的位置信息,并能够根据用户的位置信息
为用户提供更加个性化、精准的信息服务。例如,信息系统可以根据用户的位置信息,提供周边餐饮、购物、娱乐等信息,帮助用户更快速地找到所需的信息。
总之,通过利用目前的信息技术手段,可以设计一套适用的信息系统,为用户提供更快、更稳定、更个性化、更精准的信息服务。
『壹』 物联网课程包括哪些
物联网专业是一门交叉学科,涉及计算机、通信技术、电子技术、测控技术等专业基础知识,以及管理学、软件开发等多方面知识。在课程方面创客学院开设:计算机信息技术、程序设计语言C、数据库技术、模拟电子技术、数字逻辑与系统、HDL及系统设计、数字信号处理、无线传感器网络技术及应用、数据融合理论与技术等。信息与通信工程、电子科学技术、计算机科学与技术。
『贰』 物联网应用技术专业主修课程有哪些
大体上都差不多是这些课程吧:物联网产业与技术导论,C语言程序设计,Java程序设计,无线传感网络概论,TCP/IP网络与协议
,传感器技术概论,嵌入式系统技术,RFID技术概论,工业信息化及现场总线技术,M2M技术概论
,物联网软件、标准、与中间件技术
。
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『叁』 物联网与云计算要从哪方面入门学
云计算作为一种发展的必然,未来可能可以类比于普通人的水和电,可见对企业的重要性。
可以到这边看和学习
『肆』 江南大学物联网工程专业主要课程有什么
国家特色专业建设点、教育部“卓越工程师教育培养计划”专业、教育部专业综合改革试点、江苏省重点专业、江苏省“卓越工程师(软件类)教育培养计划”专业
面向国家战略性新兴产业发展需求,培养具有良好人文科学素养和职业道德,扎实掌握数学、自然科学等基本知识以及物联网工程领域的专业知识,具备较强的创新实践能力,良好的团队协作沟通能力和自主学习能力,能够在物联网工程领域从事软硬件产品开发,物联网应用系统设计、开发及维护,科学研究等工作的高素质复合型工程技术人才。
本专业学生毕业五年后应达到如下目标:
(1)道德修养:具备良好的思想品德和人文科学素养,在工程实践或技术开发中理解并遵守道德规范、法律法规;
(2)工程知识:具有解决物联网及相关领域复杂工程问题所需要的宽广的工程科学知识、工程技术知识和工程环境知识,熟悉行业国内外现状和发展趋势;
(3)工程能力:能够提炼、分析和解决本领域工程项目实施过程中遇到的关键问题,具备独立从事物联网及相关领域工程项目的创新实践能力;
(4)团队合作;具有良好的团队合作精神、组织协调、交流沟通能力,能够在实际工作中适应不同角色;
(5)终身学习:能够积极主动适应社会环境、技术的发展变化,拥有终身学习的习惯和自主学习能力。
主要课程:电路与电子技术、数字电子技术、数据结构、计算机组成原理、 *** 作系统、无线射频识别技术、通信技术、信息安全技术、嵌入式系统设计、计算机网络、传感器网络原理、物联网应用综合设计等。
就业方向:毕业生可在与物联网相关的企业、科研院所、大中专院校等从事软硬件产品开发,物联网应用系统设计、开发及维护,科学研究等工作。
『伍』 物联网工程专业的核心课程有哪些
物联网产抄业与技术导论 C语言程序设计 、Java程序设计 无线传感网络概论 TCP/IP网络与协议 嵌入式系统技 传感器技术概论 RFID技术概论 工业信息化及现场总线技术 M2M技术概论 物联网软件、标准、与中间件技术
电子类课程:模拟电子技术 数字电路设计
通讯类课程:信号与系统 通信原理
计算机类课程:计算机网络 计算机组成原理 微机原理与应用 *** 作系统 数据库 数据结构
编程语言:C C++ java
核心课程:物联网导论 射频识别技术(RFID)
『陆』 物联网专业学习哪些课程
物联网产业与技术导论 C语言程序设计 、Java程序设计 无线传感网络概论 TCP/IP网络与协议 嵌入式系统技 传感器技术概论 RFID技术概论 工业信息化及现场总线技术 M2M技术概论 物联网软件、标准、与中间件技术
『柒』 物联网工程最主要的课程是哪些
基础科目:大学英语、大学物理、高等数学、C语言程序与设计、线性代数、概率统计等
专业科目:物联网导论、电子电路、传感器技术概论、rfid技术概论、TCP-IP协议、
嵌入式系统、物联网软件、标准与中间件技术、M2M概论、JAVA等
这些专业科目是物联网工程的主流学科,但是不同的学校以此为基础,所修的科目可能与以上所说的有所不同。
『捌』 物联网工程是学什么的
物联网工程所学内容包括:信息与通信工程、电子科学与技术、计算机科学与技术。物联网导论、电路分析基础、信号与系统、模拟电子技术、数字电路与逻辑设计、微机原理与接口技术、工程电磁场、通信原理、计算机网络。
以及现代通信网、传感器原理、嵌入式系统设计、无线通信原理、无线传感器网络、近距无线传输技术、二维条码技术、数据采集与处理、物联网安全技术、物联网组网技术等。
(8)物联网主要课程扩展阅读 培养要求:
本专业学生要具有较好的数学和物理基础,掌握物联网的相关理论和应用设计方法,具有较强的计算机技术和电子信息技术的能力,掌握文献检索、资料查询的基本方法,能顺利地阅读本专业的外文资料,具有听、说、读、写的能力。
知识技能:
掌握和计算机科学与技术相关的基本理论知识、掌握物联网工程的分析和设计的基本方法、了解文献检索、资料查询的基本方法,具有一定的科学研究和实际工作能力。
『玖』 物联网工程师需要学习什么技术
物联网工程师需要掌握:物联网产业与技术导论、物联网工程概论、、Java程序设计、单片机原理及应用、无线传感网络概论、移动通信技术、蜂窝物联网技术等技术。
物联网是基于互联网、广播电视网、传统电信网等信息承载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络又称为物联网域名。
物联网理念最早可追溯到比尔·盖茨1995年《未来之路》一书。在《未来之路》中,比尔·盖茨已经提及物互联,只是当时受限于无线网络、硬件及传感设备的发展,并未引起重视。
(9)物联网主要课程扩展阅读:
物联网专业毕业生需掌握的知识与技能:
1、掌握和计算机科学与技术相关的基本理论知识;掌握物联网工程的分析和设计的基本方法。
2、了解文献检索、资料查询的基本方法,具有一定的科学研究和实际工作能力。
3、了解与物联网工程有关的法规。
4、能够运用学习知识和外文阅读能力查阅外文资料。
5、掌握文献检索、资料查询的基本方法,具有获取信息的能力。
物联网网关作为一个新名词,将在未来物联网时代发挥非常重要的作用。它将成为感知网络和传统通讯网络之间的纽带。物联网网关作为一种网关设备,能够完成感知网络与通讯网络以及不同类型感知网络之间的协议转化。
网关既能够完成广域互连,也能够完成局域网互连,具备设备办理功能。运营商能够办理底层传感节点,了解每个节点的相关信息,经过物联网网关设备完成长途 *** 控。
这一部分强调了一个要害点,即物联网网关完成感知网络与通讯网络的互联,但感知网络中有许多不同的协议,如LonWorks、ZigBee、6LoWPAN、rubee等来完成这种互联网,网关有必要具有协议转化才能。一起,网关有两个要害点,即完成广域互联。当广域网不行用时,网关往往能完成局域网互连,即近端之间的交互与协作。
lora网关
主要功能:一广泛的访问才能
现在,短程通讯的技能规范许多,只有LonWorks、ZigBee、6LoWPAN、rubee等常用的无线传感器网络技能,各种技能主要是针对某一应用开发的,缺少兼容性和体系规划。现在,国内外现已开展了物联网网关的规范化作业,如3GPP、传感器作业组等,以完成各种通讯技能规范的互联互通。
二可办理性
强壮的办理才能关于任何大型网络都是必不行少的。首先,需要对网关进行办理,如注册办理、权限办理、国家监管等。网关完成了子网中节点的办理,例如获取节点的标识、状况、特点、能量等,以及因为子网的技能规范和协议复杂性的不同,唤醒、 *** 控、确诊、升级和保护等的长途完成,网关具有不同的办理功能。根据物联网的模块化网关来办理不同感知网络、不同应用,保证使用一致的办理接口技能来办理终端网络节点。
三协议转化才能
不同感知网络到接入网络的协议转化,低规范格局的数据一致封装,保证不同感知网络的协议能够成为一致的数据和信令;将上层宣布的数据包分析成可由感知层协议识别的信令和 *** 控指令。
总结这些基本网关才能没有问题,但关于物联网网关来说,要害点之一是网关本身是完成感知层和通讯层的仅有入口和出口通道。外部只需要处理网关,而网关用于调度和 *** 控下面访问和注册的各种类型的传感设备。
因而,网关具有相似于API网关的要害才能,即对传感层中各种传感设备供给的不同类型的协议进行接入和适配,一起在协议接入后能够转化为规范接口协议和通讯层交互。关于实时接口,它能够选用相似的>
一般来说,物联网网关在架构和实现进程中会提供硬件设备,实现协议转化、路由、转发、自动注册办理、南北一体化的接口才能。这个网关通常是布置在局域网端的设备。对于整个云架构,只有网关设备和云能够交互。
边缘计算的终究落地能够在物联网网关层实现,即进一步提高物联网网关的存储和核算才能。一方面,在网关层实现本地收集后的数据自动收集,二次处理后收集上传到云端。另一方面,将云的要害核算规矩和逻辑散布到网关层,支撑网关层的本地化核算。这也是网关层功用的一个要害扩展。
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