初識物聯網知識入門總結

互聯網的發展離不開網絡,而網絡的快速發展,必然帶來了物聯網的飛速發展,各行各業都在使用物聯網技術,那麼物聯網究竟包含哪些內容呢,下面就讓我們簡單的瞭解一下物聯網的相關知識。

物聯網概述

物聯網(簡稱:IoT),就是從人與物信息聯接,到物與物信息聯接,再到物物相連的互聯網。物聯網的核心和基礎仍然是互聯網,在互聯網基礎上延伸和擴展的網絡;在用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品直接,進行信息交換和通信。物與物通過各種信息傳感器、紅外感應器、激光感應器、全球定位、射頻識別等設備和技術,進行實時採集任何需要監控、 連接、互動的物體或過程,採集光,溫度, 聲音,定位等各種信息來交換和通信。

物聯網分層

應用:數據呈現及客戶交互,經過分析處理的感知數據爲用戶提供豐富的特定服務。
平臺:解決數據如何存儲、檢索、使用、業務規劃、安全、維護、費用等。
網絡:接入和傳輸網絡,建立在現有的移動通信網和互聯網基礎上。
感知:信息收集和信號處理,包括傳感器等數據採集設備,數據接入到網關之前的傳感器網絡。

物聯網通信技術

有線通信技術包含:以太網,RS-232,RS-485,M-Bus,PLC。

- 以太網:通用的協議標準,包括標準以太網、快速以太網、10G以太網。
- RS-232:異步傳輸標準接口,DB-9和DB-25,也就是COM1和COM2接口。
- RS-485:是一個物理接口,也就是硬件,在一個物理通訊鏈路上將多個設備集合在一起。
- M-Bus:用戶儀表總線,包含管理層,應用層,網絡層,鏈路層,物理層。
- PLC:利用電力線傳輸數據和媒體信號。

無線通信技術包含:藍牙,Wi-Fi,ZigBee,Z-Wave,SigFox,NB-loT,LoRa,2G3G4G等。

- 藍牙
優點:速率快,低功耗,安全性高。
缺點:網絡節點少,不適合多點布控 。
應用:藍牙耳機、音箱,家電設備,智能穿戴等。

- WiFi
優點:覆蓋範圍廣,數據傳輸快。
缺點:傳輸安全性不好,穩定性差,功耗略高。
應用:打印機,手機,PC,遊戲機等。

ZigBee
優點:近距離,低複雜度,自組織,低功耗,低數據速率。
缺點:物體阻擋後信號會衰減,不同芯片兼容性較差,網絡較,靈活,不易維護。
應用:智能家電,工業製造等。

Z-Wave
優點:網絡結構簡單,低功耗,低成本,可靠性高。
缺點:速率較低,標準不開放,芯片只能通過 Sigma Designs 這唯一來源獲取。
應用:照明商業控制,防盜、防火報警等。

低功耗廣域網(LPWA)

LPWA(Low power wide area),簡稱爲低功耗廣域技術,是一種功耗低卻能實現遠距離無線信號傳輸的一種技術,相對於我們比較熟悉的低功耗藍牙(BLE)、WiFi、Zigbee等技術來說,LPWA的傳輸距離會更遠,一般的傳輸距離都在公里級。

LPWA 通信技術包含:SigFox,LoRa,NB-IoT。

① SigFox:採用UNB(超窄帶)技術,傳輸功耗水平非常低,能維持一個穩定的數據連接,傳輸速率100bps;使用免授權Sub-G的ISM射頻頻段。

優點:範圍廣,低功耗,成本高,傳輸次數受限。

② LoRa:是基於開源的MAC層協議的低功耗廣域網標準,同時基於Sub-GHz的頻段使其更易於以較低功耗遠距離通信。

優點:遠距離,長電池壽命,大容量系統。

③ NB-IoT:構建在運營商蜂窩網絡上,基於Sub-GHz,需授權。

優點:覆蓋廣,連接多,速率低,成本低,功耗低,架構優。

物聯網應用

智能交通,智能家居,公共安全,智慧農業,智慧物流等多種行業。

面臨挑戰

雖然物聯網在飛速發展,也形成了一定的規模,並投入了大量人力、物力和財力進行研究和開發,但也面臨很多挑戰,如:成本問題,安全問題,技術標準的統一性,管理平臺的標準等。

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