物联网的三项关键技术与领域包括,关键技术:传感器技术、RFID标签、嵌入式系统技术。领域:公共事务管理(节能环保、交通管理等)、公众社会服务(医疗健康、家居建筑、金融保险等)、经济发展建设(能源电力、物流零售等)。
“物联网”的概念是在 1999 年提出的,它的定义很简单:把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来,实现智能化识别和管理。也就是说,物联网是指各类传感器和现有的互联网相互衔接的一个新技术。
2005 年国际电信联盟(ITU)发布《ITU互联网报告2005物联网》, 报告指出, 无所不在的“物联网”通信时代即将来临, 世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行交换。射频识别技术(RFID)、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将到更加广泛的应用。
2008年3月在苏黎世举行了全球首个国际物联网会议“物联网 2008”, 探讨了“物联网”的新理念和新技术与如何将“物联网”推进发展的下个阶段 。
所有智能化技术的核心都是设备间的网络互联,而这正是我们耳熟能详的物联网(IoT)。据预测,到2020年,将有500亿个“事物”实现互相通信或是通过互联网进行沟通。面对如此迅速的普及和发展,一些新的挑战也随之而来:如何才能使物联网易于使用并且具有较高的性价比和效率呢?对此,德州仪器(TI)众多物联网专家经过深入交流,指出了物联网发展所面临的六大主要挑战,并给出了解决这些挑战的关键,尤其强调了针对消费类、工业和汽车领域的物联网应用。挑战一:低功耗是重中之重
物联网从一个利基市场(小众市场)不断发展成为一个几乎将我们生活各个方面都连接在一起的庞大网络,面对如此广泛的应用,功耗是至关重要的。在物联网领域中,许多联网器件都是配备有采集数据节点的微控制器(MCU)、传感器、无线设备和制动器。在通常情况下,这些节点将由电池供电运行,或者根本就没有电池,而是通过能量采集来获得电能。特别是在工业装置中,这些节点往往被放置在很难接近或者无法接近的区域。这意味着它们必须在单个纽扣电池供电的情况下实现长达数年的运作和数据传输。
“电池的安装、养护和维修不仅难度很高,同时也会带来高昂的开销。而在某些车间或厂房内,这些 *** 作甚至非常危险。”关注无线和低功耗充电领域的Harsha表示,“我们的目标就是让用户在器件的使用寿命内无需更换电池。”基于此,Harsha和他的团队正在研究尽可能延长微型电池供电时间的方法。例如,借助太阳能来供电,无论是室内或是户外光源,即使是只从光源中采集很少的能量,其影响也是巨大的。同时,通过工厂中某一物件的内外环境温差,也能够实现能量的采集,例如温度高于外部空气的高温液体管道。此外,在工业装置中,车间内机器所产生的振动也能被用于能量采集。通过住所内来自WiFi的无线电波,也可以为支持物联网节点的电池生成一个小电荷。
以上种种方法的目标是将电池的使用寿命延长10%或20%。虽然消费类电子元器件更新换代的速度越来越快,但是工业应用中的物联网技术可以持续很长的时间。通过使用能量采集来延长电池的使用寿命,一块电池可以持续供电20年到30年,直到所有的节点需要更换。在某些情况下,由于能量采集的使用,这些节点甚至可以实现无电池运行。
挑战二:感测必不可少
如果没有感测,那么物联网也将不复存在。传感器、微型器件和节点是构成整个物联网系统的基石,它们能够测量、生成数据并将数据发送给其他节点或云端设备。无论是感测住宅的房门是否关闭,还是汽车的机油是否需要更换,抑或是生产线上的某个设备会不会出现故障,传感器采集到的数据都是关键信息。
“感测在需要作出决策的时候便会发挥作用,这一过程不一定需要人工干预。”专注电流感测领域的Jason表示,“如果传送带正在传输某个物体,传感器能够帮助确定这个物体是什么、重量为多少以及传送带是否过热等。例如,分析电机内的电流能够让人们了解电机的健康状况、是不是出现了故障。这些都是在进行工厂控制时需要了解的内容,而传感器使这一切变为可能。当提供实时数据时,这些重要数据的结合将影响到方方面面。”
因为传感器采集了海量的数据,特别是在工业物联网(IIoT)中更是如此,所以传感器软件的创新与传感器硬件的创新同样重要。当获得了海量的信息时,如何确定信息是不是过多?如何判定所掌握的数据是不是有用?其中极为重要的一环就是算法。一旦有了合适的算法并且得以充分利用,它们将改变制造业。工厂会变得越来越小,效率却越来越高。
挑战三:连通性选择由繁化简至关重要
一旦传感器数据被低功耗节点采集,这些数据必须被传送到某个地方。在大多数情况下,它会被传送至一个网关,这是物联网系统中互联网与云或其他节点之间的中间点。目前,根据独特的使用情况和不同的需求,我们可以选择多种有线或无线的方式来连接设备。各项不同连通性标准和技术都有其特殊的价值与用途,不过将WiFi、Bluetooth、Sub-1 GHz和以太网中的所有这些标准都整合起来却是一项巨大的工程。鉴于产品的多样性以及需要将连通性添加到很多标准与技术并不相同且大多数此前并不具备互联网连通性的产品中,这就需要采用复杂的技术,并使其变得更加简单。
挑战四:管理云端连通性是关键
一旦数据通过一个网关,它在大多数情况下会直接进入云端。在这里,数据被分析、检查,然后付诸实施。物联网的价值源自云端服务上运行的数据。正如连通性一样,云端服务的选择也有很多,这也是物联网发展中另一个复杂点。
“目前,云端供应商的种类繁多,数量也不尽相同,并且没有针对云端设备连接和管理方式的标准。”专注物联网市场发展领域的Gil表示。为了满足那些使用多个云端服务的用户的需求,必须开发物联网云端生态系统,提供集成的TI技术解决方案。可喜的是,由于云端技术已经实现了良好的成本效益,物联网目前正以极快的步伐飞速发展。不过,为了实现物联网的进一步增长,在复杂度简化方面还有很多工作要做。
挑战五:安全性是广泛采用的关键
整个系统的安全性是制约物联网被广泛采用的最大障碍之一。随着越来越多的设备变得“智能化”,越来越多的潜在安全性漏洞将出现。这需要业界研究构建先进的硬件安全机制,同时将安全机制成本和功耗保持在较低的水平上。这需要相关厂商在集成安全协议和安全性软件方面投入大量的人力物力,努力减少把高级安全性功能添加到物联网产品中所遇到的障碍,以确保在保障安全性方面降低门槛。
挑战六:为经验不足的开发人员提供简易物联网解决方案
虽然物联网技术曾经主要由技术公司使用,但是从目前来看甚至在未来一段时间里,物联网技术将在有着一定技术背景限制的行业中被广泛应用。以一个生产龙头公司为例。直到目前,由于没有任何需求,电气工程师也许从未在龙头制造公司工作过。但是如果这家公司打算生产接入互联网的花洒,那么其在人力和时间方面的投入将是巨大的。因此,物联网技术必须能够轻松地添加到其现有和未来的产品中,而无须网络和安全工程师参与其中。这些公司不需要像一家互联网技术公司那样,在技术学习方面投入,他们现在可以从相关企业获得现成可用的技术。对于相关技术公司来说,如何为这些经验不足的开发人员提供简易且立即见效的物联网解决方案,既是挑战更是机遇。
由于我们生活中越来越多的事物正在与网络建立互联,并且随着物联网应用的不断普及与拓展,还有大量的工作需要去完成。以物联网为代表的信息化应用是对我们未来方方面面高品质生活的巨大展望,包括我们的住所、汽车和高效工厂内的用户便利性与生活方式等,而这一切将最终使我们的世界变得更加美好。随着物联网行业的发展,智能家居产品的品种类型也越来越多,而不管是智能手环、智能手表,智能新风系统,空气净化器这些产品都离不开传感器。传感器是物联网的基石,随着传感器行业的发展,物联网的应用才更广泛。目前智能家居产品常用的传感器有运动传感器、烟雾传感器、PM25传感器、温度传感器、微尘传感器、粉尘传感器等等。
智能家居传感器类型部分介绍如下:
温湿度传感器
温湿度传感器能够通过一定检测装置,检测到空气中的温湿度,并按一定的规律,变换成电信号或其他所需形式进行信息的输出。
应用:实时监测室内温度和湿度,在空气质量较差时联动门窗、空调改善家庭环境。
红外传感器
红外传感器是用红外线为介质的测量系统,它主要应用红外辐射线与物质相互作用而发生的物理效应进行工作。在智能家居行业,它大部分情况下是利用这种相互作用所呈现出来的电学物理效应,来实现带红外开关的电器设备的开启与关闭。
应用:红外遥控是典型的采用红外传感器的智能设备。随时随地一键触控,从此告别种类繁多的遥控器。
门磁传感器
门磁传感器可以用来探测门、窗、抽屉等是否被非法打开或移动。这种传感器一般被安装在门或窗上,感应门窗的开关,配合其他智能安防产品使用,来防止以外入侵的发生。它是由门磁主体和永磁体两部分组成,两者离开一定距离后,门磁传感器将发射无线电信号向系统终端报警。
应用:智能门磁正是采用了门磁传感器,门窗的开合,它都会通过APP向屋主推送报警信息。一次充电可用三个月的可持续能力和随用随贴的安装方式,让它成为外出旅游必备的智能安防产品。
气体浓度传感器气体传感器是一种将气体的成分、浓度等信息转换成可以被人员、仪器仪表、计算机等利用的信息的装置,也是智能家居的重要检测手段。
应用:气报警器LED显示的的一氧化碳浓度,就是通过气体浓度传感器检测而成。一旦浓度超过设定值,它在本地声光报警的同时,还将实时上传报警信息,并联动智能阀门将危险消灭于未然。
电流传感器
电流传感器是一种能感受到被测电流信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为符合一定标准需要的电信号或其他所需形式的信息输出的检测装置。
应用:智能插座运用电流传感器,对插座用电电流和充电孔电流进行了智能检测,并对插座用电数进行了统计。在插座过热过载的情况时,插座将自动切断电源,并实时推送报警信息。
智能家居行业常用的传感器更加微型化、集成化、高精度和智能化,随着多种传感器的集成融合,以及传感器与其他学科的不断交叉融合,更细微、更精准、更智能化的传感器必将对智能家居的未来感知层起到至关重要的作用。观<华为开发者大会>后写
嵌入式是人类实现ioT未来的支撑点,通信互联,万物交互的伟大计划已经被华为从底层突破,如今ioT未来已经成为一种趋势,成为人们对未来生活的一种想象,而实现它便是我们这些人的使命。
因此,嵌入式不再是单打独斗的独角兽,嵌入式未来就是ioT未来的实现本体,更是ioT的基石,通信互联,可以使合法用户对任何需要的嵌入式设备进行信息获取,主动控制,通过极其简单的方式完成对嵌入式设备的指令发送。
设置用户接入级别,分配用户权限。将开关做的像手机下拉菜单一样便捷,一个按键,一个语音指令即可, *** 作类型的事物最好的用户体验就是便捷,一步即达。
嵌入式是未来不可缺少的因子,无论是新领域的人工智能还是面向未来的ioT的发展,都需要将嵌入式作为控制节点。再往大了吹,嵌入式最大的软件就是系统程序,人工智能是算法的延长,只是嵌入式软件的部分,而ioT是硬件互联,不过是嵌入式硬件部分。
再谈谈鸿蒙OS,我认为初代鸿蒙OS并不是很完美,因为内核部分并没有整合为统一的调度模块,但一个完整的系统架构模型已经实体化的搭建起来,这不是起点,更不是终点。希望华为尽快整合内核,实现真正的打通Linux,Android,物联网。塑造出一款真正的面向未来的属于自己的 *** 作系统,在真的无系统可用的那一天,以巅峰的姿态,嵌入历史舞台。
欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
评论列表(0条)