物联网技术应用是学什么的 主要课程有哪些

物联网技术应用是学什么的 主要课程有哪些,第1张

主要学物联网概论、物联网硬件基础、无线传感网应用技术、RFID 应用技术、M2M 应用技术、物联网应用软件开发、Android 移动开发等。物联网应用技术培养具有从事WSN、RFID系统、局域网、安防监控系统等工程设计、施工、安装、调试、维护等工作能力的高端技能型人才。

物联网技术应用前景

物联网技术作为重要的第三信息技术,是在计算机技术和互联网技术后的一项重要技术。物联网技术最早于1999年在麻省理工学院被提出,2005年开始普及,在2009年获得快速发展。之后搭载计算机技术、感应技术以及智能化技术在各个经济发展领域发挥的作用越来越重要。

尽管我国的物联网技术在发展时间上相对于国外起步较晚,在核心技术的掌握能力上稍落后于发达国家,但如今在社会生活中的应用也变得越来越多。共享单车、移动POS机、电话手表、移动售卖机等产品都是物联网技术的实际应用。智慧城市、智慧物流、智慧农业、智慧交通等场景中也用到了物联网技术。

物联网技术应用就业方向

毕业生可在各类物联网企业和IT企业从事物联网方案设计、物联网方案系统集成、物联网系统售前技术支持与售后技术服务、物联网技术应用实施等岗位工作;物联网应用企业从事物联网系统的管理与维护工作。

随着物联网在智能化城市、交通、物流、电网、医疗、工业、农业等方面的广泛应用,物联网人才都将处于供不应求的状态,其需求具有紧迫性和稀缺性。

本专业学生毕业就业主要在长三角区域及扬州地区智能化城市、物流、电网、医疗、家居、工业、农业等行业工作。

在对接项目中 IoT 时,发现目前有对 MQTT 做了接入,这里记录一下,官方的资料比较详细,这里主要从实现细节出发;对具体的需求以及配套的技术方案进行整理,以供参考。

提到 IoT(Internet of Things)、IIoT(Industrial IoT ) 不得不说 MQTT ,其被广泛的应用在物联网以及工业物联网之中,是一种消息传递协议。不同于我们所认识的平时常见的一些智能设备,如手机、电脑、平板等;这些设备一般都有着很好的计算能力,所依赖的网络环境很优质。但是一般的硬件设备性能较差,网络环境不稳定,而 MQTT 则是专门针对于硬件性能,网络状态不稳定场景下而生的。有着天然的优势。

详细信息

主要需要注意 Topics 的匹配规则,分为单项通配符,与多项通配符。单项以 + 连接:this/is/+/single,其中仅仅 + 部分可以被替换为单个路径(以 / 分割)。多项通配符仅支持在尾端支持:this/is/multi/#,并且是多级的。

详细信息

保活时效,包括其他的字段,官方文档都给出了很详细的解释,认真了解一项技术实现,官方的文档还是最好的选择文档。这里主要基本认识MQTT是个什么东西,具体的实现细节与规范也不是一两句话可以说的清楚的,且可能存在误导的风险。MQTT

以实际的项目为例,现需要实现的功能有:

功能相对很简单,总结就是服务端推送消息,设备根据消息做出响应。

导入依赖

主要分为几个类:a主体请求 Client ,b数据返回的回调 dataCallback ,c链接状态回调 connectCallback ,d具体消息处理策略 IHandler 。方案主要就包括这几个大类,逐步实现各个细节。

在实现之前,列举几个关键的参数,参数配置在 MqttConnectOptions

关于自动重新连接有三个必要条件, cleanSession 需要设置为 false isAutomaticReconnect 需要设置为 true ,并且初始 已经连接过 。划重点,这里就要求, MQTT 虽然可以自动重试连接当时必须有这三个前提,那么首次由于网络等其他原因,这里的重试机制是需要我们自身去实现的,也就是需要保证首次能够连接到服务端。源码以及注释:

需要注意的是这里的 ClientId ,是唯一性的,像 IoT 设备以设备 deviceId 作为 ClientId ,如果换成用户 userId ,当在多设备登录的情况下,那么重试等其他一些机制会影响预期结果,给排查问题带来一定的难度。

消息体中会包含不同的 type ,根据不同的 type 实现不同的处理器,当然为了灵活还要借助 注解机制

通过反射的方式加载对应的 IHandler 实现类,核心代码

使用时,直接加上注解:

整个流程的主要部分已经给出,核心是通过不同的消息 type 查找出对应的 处理器 ;当然这部分主要是由注解完成的,对于处理器的查找则是通过 反射 的方式来进行匹配的。

MQTT官网

物联网 *** 作系统分为低资源MCU设备端和高资源CPU设备端;
低资源MCU设备端,由于硬件资源有限,一般都是用极低内核资源的 *** 作系统,如FreeRTOS,TinyOS,Lite OS,这类os,一般都是以C,C++进行编程,一般由资深的嵌入式工程师进行应用程序设计,难度较高。
还有一类是目前针对物联网应用开发而设计的低门槛的 *** 作系统,一般使用目前最流行的JAVA,JavaScript,LUA等高级语言编程的 *** 作系统; 使用JavaScript编程的目前有多种开源 *** 作系统,运营的比较好的是RUFF,目前有一款nodemcu使用LUA编程,JAVA因为移植难度比较大,目前只有钛极OS(TiJOS)可以实现在低资源MCU上进行编程。在淘宝上可以找到他们的开发套件,例程也比较详细和丰富。
高资源CPU设备端,资源大,可以实现复杂功能,一般都有大公司在拼,如谷歌的Brillo OS,微软的WIN10 IOT版本,uClinux,华为LiteOS等。


微控制器和处理器

微控制器 - 微控制器英文写法是 Microcontroller Unit,简写为MCU。微控制器是将计算机运行所需要的一些资源(如ROM、RAM、I/O、定时器、ADC、DAC等)集成到了一个芯片上,可称之为单片微型计算机(Single Chip Microcomputer),俗称为单片机。因软件存放在微控制器的存储器中,与硬件紧密配合使用,又称之为嵌入式微控制器(Embedded Microcontroller Unit,EMCU)。

处理器 - 处理器又称为中央处理器(CPU,Central Processing Unit),处理器一般需要依赖外部的硬盘或存储介质进行运行,系统资源丰富、复杂。是计算机、电脑、平板和手机等的核心

根据处理性能的不同,运行的 *** 作系统也有所不同。微控制器多运行实时 *** 作系统(RTOS),对任务时间性要求比较高。处理器多运行Windows、Linux、Android、iOS等 *** 作系统,对任务处理能力要求比较高。

物联网 *** 作系统的特点

一般地,对实时性控制要求比较高的应用MCU用不到RTOS,如电机控制等。而随着物连接到网络的发展,对通信协议有了新的需求,RTOS就可以比较好地对通信进行管理。物联网 *** 作系统没有严格的定义,可以将物联网 *** 作系统特性,简单地概况如下:

连接 - 互联互通、互 *** 作性

安全 - 设备安全、通信安全、数据安全

能效 - 设备能耗管理

通信 - 支持通信协议,如低功耗蓝牙、以太网、Thread、 Wi-Fi、Zigbee、6LoWPAN、LPWAN(LoRa、NB-IoT…)等等

标准 - 开放标准,开放的标准有利于设备的互联互通

微控制器 *** 作系统

ARM mbed OS - ARM公司专为物联网 (IoT) 中的“物体”设计的开源嵌入式 *** 作系统,主要支持ARM Cortex-M微控制器

FreeRTOS - 非常流行的嵌入式 *** 作系统,支持多种微控制器

Contiki OS - Contiki是一个开源的物联网 *** 作系统。 Contiki将小型低成本、低功耗微控制器连接到互联网。Contiki是构建复杂无线系统的强大工具箱。

LiteOS - 类UNIX *** 作系统,多用于无线传感网络

RIOT - 物联网友好的 *** 作系统。RIOT实现了所有物联网相关的开放标准,支持连接、安全、耐用和隐私。

TinyOS - 适用于低功耗无线设备,用于无线传感器网络

Huawei LiteOS - 华为公司的 *** 作系统。Huawei LiteOS是轻量级的开源物联网 *** 作系统、智能硬件使能平台,可广泛应用于智能家居、穿戴式、车联网、制造业等领域,使物联网终端开发更简单、互联更加容易、业务更加智能、体验更加顺畅、数据更加安全。

μTenux - 基于ARM Cortex M0-M4的开源物联网嵌入式 *** 作系统。内核源于T-kernel。

RT-Thread - 中国的开源嵌入式实时 *** 作系统

ChibiOS/RT - 提供了一个嵌入式应用的完整开发环境(RTOS、HAL、外设驱动、支持文件和工具)

Micrium uCOS - 免费商业化应用需授权,2016年为Slicon Labs收购

Unison - Unison RTOS是面向IoT和M2M通信嵌入式应用的实时 *** 作系统

Zephyr - Zephyr项目是一个可扩展的实时 *** 作系统(RTOS),支持多种硬件架构,针对资源有限的设备进行了优化,并以安全性为基础构建。由Linux基金会托管。

eCos - eCos是面向嵌入式应用的免费开源实时 *** 作系统。高度可配置性使得eCos能够根据精确的应用需求进行定制,提供最佳的运行时性能和优化的硬件资源占用。

TI-RTOS Kernel - TI公司的RTOS

NXP MQX - NXP(原Freescale公司)的RTOS

处理器 *** 作系统

Android Things, Google物联网 *** 作系统

Windows 10 IoT,微软物联网 *** 作系统

SylixOS,是一款嵌入式硬实时 *** 作系统

还有更多的 *** 作系统,在此不一一列出。

面对如此庞大的市场,作为互联网时代的科技巨头之一,谷歌自然不会视而不见。实际上,从2011年开始,谷歌在物联网方面的布局就首次进入了人们的视野。从软件到硬件,谷歌在物联网领域做了什么?
软件:系统+通讯
2011年5月,在当年的GoogleI/O大会上,谷歌首次提出了Android@Home智能家居计划。通过Android@Home,用户在一部安卓手机或平板上就能控制家中的电灯、空调、音响播放器等一系列的智能家居产品。
在技术实现上,Android@Home采用了基于IEEE802154标准的ZigBee技术,其传输特点就是低功耗、低成本和低延迟。同时,谷歌还在安卓 *** 作系统的底层开放了针对家电控制的专用API接口,符合规范的家电通过ZigBee技术与手机建立好物理连接,安卓应用程序就能通过专用的API实现对这些家电的一系列智能化控制,除了远程开关 *** 作之外,一些智能电灯产品甚至能在用户玩游戏时配合剧情产生频闪效果。
到了2012年,谷歌又基于Android@Home发布了一款名为NexusQ的球状流媒体播放器,该产品被外界视为谷歌凭借Android@Home进入智能家居的标杆。但不幸的是因为高昂的定价和只能支持谷歌的内置服务,NexusQ并没有受到消费者的欢迎,在2013年年初就匆匆下架。至此,谷歌以自身产品进军智能家居的努力宣告失败,而在随后接近一年的时间中,Android@Home也逐渐淡出了人们的视野。
作为一家主打软件产品的公司,谷歌在打造物联网软件平台的努力自然不会随着Android@Home的失败而消失。
2014年10月,谷歌公布了ThePhysicalWeb项目源码,希望通过统一资源定位符(URL)的方式建立起一套智能硬件之间的互联互通标准。用户不需要下载专门的App,只需要像浏览网页时那样,点击某个设备对应的URL链接,就能实现对该智能硬件的 *** 作。但作为一个早期的实验性项目,谷歌并没有正式推出,只是在开发者群体进行了小范围的交流。
在2015年的GoogleI/O大会上,谷歌针对物联网应用正式发布了名为Brillo的物联网RTOS实时 *** 作系统,和基于json的物联网通讯语言Weave。
其中Brillo是一个极简化的Android *** 作系统,拿掉了所有复杂的上层界面,只留下 *** 作系统底层的核心,使得Brillo可以被方便地嵌入门铃、监控摄像头、烤箱等各种型号的智能硬件之中。
而Weave是基于json的智能硬件通信语言,谷歌意在创建智能硬件间通用的通信、指令收发方案,让智能设备之间通过Weave实现自主化的互动和沟通。例如在用户锁门的同时,不需要手动 *** 作,烤箱和空调就会探测到门锁的状态并主动关闭自己的电源。
I/O大会之后,谷歌又在7月份发布了一款开源的低功耗蓝牙通信平台Eddystone,目的是为了抗衡苹果的iBeacon,在物联网近场通讯技术上保留自己的话语权。
2016年年初,谷歌针对Brillo、Weave和Eddystone等技术召开了Ubiquity开发者峰会,向开发人员全面介绍了这些技术的实现细节,帮助他们在谷歌的物联网框架下进行更深度的开发。
至此,谷歌在物联网软件方面形成了从 *** 作系统到通讯协议的全面布局。

众所周知。国内的通讯巨头有中国移动,中国联通,中国电信。在通讯基站建设制造这方面有华为,中兴等 科技 公司。国内的互联网 科技 公司有,阿里巴巴,腾讯,百度,美团,京东等。

这些公司中具体有哪些搭建了物联网平台?他们搭建的物联网平台又是怎么样的?
首先我们来了解一下什么是物联网平台,物联网平台全称物联网管理系统平台。即IOT管理系统平台, 那么,什么是IoT管理系统平台呢?
要了解什么是物联网平台,首先您需要了解一个完整的IoT系统的组件。

那么“物联网系统如何工作”。

完整的IoT系统需要硬件,如传感器或设备。 这些传感器和设备从环境(例如水分传感器)收集数据或在环境中执行动作(例如浇水作物)。

完整的IoT系统需要连接。 硬件需要一种将所有数据传输到云端的方法(例如发送湿度数据)或需要一种从云接收命令的方法(例如,现在对作物播种)。对于一些IoT系统,可以在硬件和连接到云之间的中间步骤,例如网关或路由器。

完整的IoT系统需要软件。 该软件托管在云端(什么是云端),并且负责分析从传感器收集的数据并作出决定(例如,从湿度数据知道刚刚下雨,然后告诉灌溉系统今天不打开) 。

最后,完整的IoT系统需要用户界面。 为了使所有这些都有用,需要一种方式让用户与IoT系统进行交互(例如,具有显示湿度趋势的仪表板的Web应用程序,并允许用户手动打开或关闭灌溉系统)。

IoT平台是连接IoT系统中的所有内容的支持软件。IoT平台有助于通信,数据流,设备管理和应用功能。

IoT平台存在于第3部分中,通常是上述内容的第4部分。随着所有不同种类的硬件和不同的连接选项,需要一种使所有工作在一起的方式,这就是IoT平台所做的工作。

IoT管理系统平台帮助:连接硬件,处理不同的通讯协议,为设备和用户提供安全和身份验证和收集,可视化和分析数据与其他Web服务集成。您的业务何时应用物联网管理系统平台

由于IoT是一个系统系统,因此在所有相关领域拥有专长的组织很少见。存在物联网平台,可帮助企业克服技术挑战,而无需将其全部归咎于内部。

物联网作为未来发展重要方向,承载了世界梦想,面对新一轮信息 科技 机遇,越来越多的企业也在加大部署或者 探索 物联网,以此驱动产业转型升级,各界积极入局跑马圈地,以此抢夺时代制高点。

谷歌希望安卓 *** 作系统能能广泛应用在各种智能设备当中去,发布了Android Things物联网系统,同时,谷歌希望把强大AI能力扩展到各种物联网智能设备上,至此在今年面向智能终端首款AI芯片Edge TPU,核心用于边缘计算,让本地就具有AI处理能力。

美国另一 科技 巨头微软,希望win10无处不在,推出Win 10 IoT为全球各行各业智能设备提供服务,帮助他们迈向物联网时代。另外,Win10 IoT可以在边缘做更多工作,包括机器学习、事件处理、图像识别和人工智能,并与Azure物联网再到边缘无缝集成为Win 10 IoT设备带来了云智能和安全分析。与此同时,微软也将投入50亿美元支持物联网创新。

亚马逊则在多年前就发布了AWS IoT平台,以此抢占物联网应用市场,例如帮助工业企业提高运营效率,使用AWS IOT构建的机器学习模型可以在云中或直接在工业设备上运行,从而设备可以响应本地事件并采取智能动作。

物联网连接规模呈现高速增长态势,以LoRa和NB-IoT等低功耗广域网LPWAN通信技术发展迅猛,连接复合年增长率为109%,在城市井盖、水、电、燃气表等得到了大量应用。

随着5G通信技术的发展,万物互联得以实现,在国内,BAT以及华为等厂商战略纷纷向物联网转变,华为以大连接谋划,去撬开这个千亿级连接市场。

百度以ABC+IoT+智能边缘促进物联网在各垂直领域展开大规模应用,并赋能各行各业,促进物联网时代到来。

腾讯在今年迎来重大战略转型,被视为变革开启之年,新成立云与智慧产业事业群是腾讯战略大调整核心部门,寄托未来变革命运,拥抱产业互联网,助力产业与消费者形成更具开放性的新型连接生态。

中国移动:成立物联网公司、车联网公司,搭建物联网专网、提供专号、建设物联网设备接入管理平台和物联网应用开发平台,大力推动物联网业务展。
可以说基本上在国内有名的公司全部入局了物联网平台建设。物联网的发展,已经上升到国家战略的高度,必将有大大小小的 科技 企业受益于国家政策扶持,进入 科技 产业化的过程中。

从行业的角度来看,物联网主要涉及的行业包括电子、软件和通信,通过电子产品标识感知识别相关信息,通过通信设备和服务传导传输信息,最后通过计算机处理存储信息。

而这些产业链的任何环节都会开成相应的市场,加总在一起的市场规模就相当大,可以说,物联网产业链的细化将带来市场进一步细分,造就一个庞大的物联网产业市场。为人类的生产和生活方式带来全面的改变。

自己在电信上班,这个问题很不错。就现在成都电信物联网建设来说,已经很完善了。


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