導讀:在大多數人眼中,物聯(lián)網是個高深的新興技術名詞,并不清楚物聯(lián)網解決方案究竟是如何運作的。以下做了一個簡單地解釋。
圖片來源Dan Matutina
“物聯(lián)網是一個由相互連接的計算設備、機械和數字機器、物體、動物或人組成的系統(tǒng),這些設備具有獨特的標識符,并且能夠在網絡上傳輸數據,而不需要人與人或人與計算機之間的交互?!?/span>
那物聯(lián)網解決方案到底是怎樣運作的呢?
如果到網頁上進行搜索,我們就會獲悉物聯(lián)網的名詞解釋及其許多潛在的好處,但還是不清楚物聯(lián)網解決方案究竟是如何運作的。
首先要提到的是,物聯(lián)網解決方案在具體的應用程序和底層技術方面可能有很大差異,但無論具體應用如何,他們都有一個相似的模型。
一個完整的物聯(lián)網解決方案由四個不同的組件構成:傳感器或設備、連接性、數據處理和用戶界面。下面小編將簡要地解釋每個組件以及它所做的工作。
1)傳感器或設備
首先,傳感器或設備從它們所處的環(huán)境中收集數據。可能是簡單的溫度讀數或復雜的視頻輸送。
小編之所以在這里將這一組件說成是傳感器或設備,是因為多個傳感器可以構成一個設備,或者傳感器可以成為不僅僅是感知事物的設備的一部分。例如,手機包含了多個傳感器(照相機、加速度計、GPS等)的設備,但您的手機不只是傳感器。
然而,無論它是一個獨立的傳感器還是一個完整的設備,在這第一步中,數據是以某種防守從環(huán)境中收集的。
2)連接性
接下來,需將數據發(fā)送到云,但它需要一個橋梁才能到達那里!
傳感器或設備可以通過多種方式連接到云,包括:蜂窩、衛(wèi)星、WiFi、藍牙、低功耗廣域網(LPWAN),或者通過以太網直接連接到互聯(lián)網。
每種選擇都在功耗、范圍和帶寬之間進行權衡,至于最終選擇哪個連接選項取決于特定的物聯(lián)網應用程序,但它們都完成了相同的任務:將數據傳輸到云。
3)數據處理
一旦數據到達云端,軟件就會對其執(zhí)行某種處理。
這可能非常簡單,例如檢查溫度讀數是否在可接受的范圍內。也可能非常復雜,比如利用視頻上的計算機視覺來識別物體(比如識別房間里的入侵者)。
4)用戶界面
最后,這些信息在某種程度上對最終用戶是有用的??梢韵蛴脩舭l(fā)出警報(以電子郵件、文本、通知等等形式)。例如,當公司的冷庫溫度過高時,會發(fā)出文本警告。
另外,用戶可能有一個允許他們主動登錄的界面。例如,用戶可能希望通過手機應用程序或網絡瀏覽器查看家中的視頻監(jiān)控。
然而,這并不總是一條單行道。根據物聯(lián)網應用程序的不同,用戶還可以執(zhí)行操作并影響解決方案。例如,用戶可以通過手機上的應用程序遠程調整冰箱的溫度。
一些操作是自動執(zhí)行的。解決方案可以通過預定義的規(guī)則自動完成,而不是等待用戶來調整。譬如,當有小偷闖入你家時,系統(tǒng)不僅會打電話通知用戶,還可以自動報警。
總而言之,物聯(lián)網解決方案由傳感器或設備組成,它們通過某種連接與云“交談”。一旦數據到達云端,軟件就會對其進行處理,然后可能執(zhí)行一個操作,例如發(fā)送警報或自動調整傳感器或設備,且不需要用戶參與進來。
如果用戶想要對家中的聯(lián)網設備進行某種操作,他們也可以登入手機界面。用戶所做的任何調整或操作都會通過解決方案以相反的方向發(fā)送:從用戶界面到云,然后返回到傳感器/設備以進行某種更改。
然而,在某些情況下,數據處理可以通過用戶界面與傳感器或設備進行交互,而不需要通過外部網絡傳輸任何數據的情況下進行。接下來,小編將解釋為什么用戶可以跳過連接這一部分。
那為什么要跳過連接呢?
其一是延遲。延遲是指傳輸數據包從起始點到終點所需的時間。雖然在大多數情況下延遲并不重要,對于一些特殊的物聯(lián)網應用程序來說,延遲是非常關鍵的。
想象一下,你在一輛正在行駛的自動駕駛汽車里,突然有輛車失去了控制,以加速度的形式撞向你的汽車。這時,必須等待自動駕駛汽車將數據發(fā)送到云,待云處理這些數據后又將指示發(fā)送回汽車。這個過程肯定會耗費個幾秒,若是在信號不大好的地方,花費的時間會更多,但在這個時候,1毫秒就可能意味著生死!
在這個時候,駕駛員肯定希望用戶界面(即方向盤)直接連接到設備(即汽車),而不是等待信息的輸入被發(fā)送到云端,進行處理處理,然后發(fā)回。
其二是成本。發(fā)送大量數據會使成本變得非常昂貴。有些物聯(lián)網應用程序會收集大量數據,但實際上只有一小部分是重要的。本地算法可以限制發(fā)送的內容,從而降低成本。
一個很好的例子是一個安全攝像頭。流媒體視頻需要大量數據,但絕大部分視頻可能是毫無意義的。
怎么跳過連接?
與其通過網絡發(fā)送數據以便在云中處理,不如在網關(或傳感器/設備)上處理數據。即霧計算 或邊緣計算,這個時候,讓云“離地面更近”,計算發(fā)生在物聯(lián)網系統(tǒng)的邊緣,而不是中心。
對于安全攝像頭,它可以使用機器視覺來“監(jiān)視”任何異常情況,然后才能將視頻發(fā)送到云端。
對于自動駕駛汽車,所有的數據處理都是在車載計算機中進行的,這樣就可以更快地進行決策。
物聯(lián)網解決方案復雜多樣。
每個物聯(lián)網解決方案包含傳感器/設備、連接性、數據處理和用戶界面四個部分。但是,也有特殊情況,一個特定的物聯(lián)網解決方案可以不同的方式組合這些組件。這一切都歸結于需要解決的具體情況。
最終,物聯(lián)網解決方案是為了改善我們的日常生活體驗,并以任何可能的方式提高我們的效率。相信你已經知道了IoT解決方案實際上是如何在高層次上工作的,但是如果您對更深層次的工作內容感興趣,歡迎關注物聯(lián)傳媒(ulinkmedia)公眾號,了解更多行業(yè)資訊!