物聯網入門

物聯網(IoT)從一個概念到逐步走到我們的生活中,用了十幾年的時間。十年前,除了電腦,可能家裏沒有幾件東西是可以聯網的。但是現在,小到一個音響,大到一臺電視,都是可以聯網的了。物聯網是一項複雜的工程,涉及多個學科。本文主要講講物聯網的基礎,讓大家有個概念。

那麼物聯網究竟是如何工作的呢,與下面四個組成部分分不開。

傳感器/設備(感知層)

傳感器或者設備使用來感知周圍的環境並收集數據的。比如光線傳感器感知光線變化,GPS模塊感知位置變化,攝像頭可以感知到影像數據。他們產生數據之後,我們需要對數據進行處理,然後進行反饋。這就進入第二部分。

數據傳輸(網絡層)

當傳感器產生數據之後,我們需要處理數據。如果是一部手機,本身具備處理數據的能力,但是大部分傳感器只是負責產生數據,並交給雲端處理。那麼這便涉及到數據傳輸了。

數據傳輸也有很多方式,蜂窩網絡,藍牙,WIFI,每種方式都會有不同的適用場景,你可能需要根據功耗,成本來選擇合適的傳輸方式。

根據能耗,傳輸距離,帶寬可以分爲以下幾種:

高能耗,高傳輸距離,高帶寬

蜂窩網絡,衛星通信屬於這個範疇,蜂窩網絡也就是我們用的手機網絡。在應用上,小區的智能快遞櫃會使用物聯網卡連接到網絡,然後與服務器進行通信。

低能耗,低傳輸距離,高帶寬

藍牙,wifi,zigbee屬於這個範疇,通信距離一般不超過100米。家裏的智能燈泡等傢俱,需要通過wifi聯網,通過藍牙進行連接,就是這些設備的應用例子。

低能耗,高傳輸距離,低帶寬(LPWAN)

參考下面這張圖,根據帶寬(速率)和距離的維度,LPWAN處於橙色的區域,它符合通信距離較遠,傳輸速率要求不高,同時要求低能耗的場景。

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數據處理

當數據被上傳到雲端的時候,就需要進行數據的處理了。他們有時很簡單,比如簡單的將溫度寫入數據庫中,也可能很複雜,比如從攝像頭中識別出人臉。

用戶界面

當數據到達設備端的時候,我們需要用戶界面來查看數據,以及操作面板來對設備進行操作。常見的用戶界面構建方式有app,h5,小程序等等

總結

物聯網在工業,農業,交通,家居,智慧城市等領域都有着廣泛的應用場景,尤其是近幾年,隨着基礎設施的完善,共享單車,智能家居逐漸走入人們的生活,物聯網正一步步從概念變成現實,表現出非常大的發展潛力

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