自從1998年開始建立物聯網概念,其發展逐步從傳感網絡,進化到數據采集,目标控制,使用的無線通訊技術也從開始的RFID 互聯網的形式進化到多種形式的終端網絡 互聯網的形式。
一、核心設備
當前物聯網應用設備比較重要的核心是MQTT服務器,使用MQTT協議進行數據通訊可以免去常規C/S架構中服務器搭建較為複雜的問題,提前将MQTT服務器搭建在公網上,所有的終端設備作為客戶端接入服務器,利用MQTT的發布/訂閱模式,通過MQTT服務器的轉發,即可實現設備間的通訊,同時由于發布訂閱的機制,多客戶端同時訂閱發布同一個主題,即可實現設備互通,數據單播組播,服務器端已經成熟。
MQTT協議
二、通訊協議
關于數據通訊協議,目前大家使用的協議各不相同,有私有協議的,也有基于JSON的,也有工業設備常用的等,其中JSON協議是在網絡通訊中使用較為廣泛的,基于JSON協議鍵值對,數據點的形式,可以很好的傳遞數據信息。
三、終端及網關
終端及網關,終端部分可以是多種多樣的,在工業互聯網上,終端可以是PLC或者基于MODBUS控制的IO類設備,此類設備通過網絡轉RS485總線、RS232總線,實現終端與平台、終端與終端通信;在農業互聯網上,可以使用網絡轉LORA無線技術通信,數據協議可以是JSON轉MODBUS或者其他,實現終端設備與平台,設備與設備之間無線通信,以上兩種在服務器端建立管理平台,即可實現對設備的管控,采樣的數據也可以保存在平台,進行數據分析。
四、接入方式
多種接入方式,由于無線通訊技術的發展,設備入網方式已經可以選擇有線網,光纖,WIFI無線網絡,4G網絡,作為網關的産品除了與網絡通信也需要将數據傳輸至下遊終端設備,這些設備可以是PLC、水表電表、通風設備開關、灌溉系統開關、空調電視洗衣機等等,隻要是可以通過電子手段控制,或者間接通過其他設備控制的各種終端,均可接入網絡,正是真正意義的互聯網。
五、應用場景
一個很簡單的應用就是智能家居。
比如室内環境調節,網關通過室内溫度、聲光傳感器檢測傳感器,将采集數據傳送到服務器,服務器通過預設條件,控制空調調節室内溫度,控制窗簾或者電變玻璃,控制透光率,使室内達到适宜的居住環境,甚至可以通過深度學習,自動根據居住者進行調節。
智能家居
比如智能門禁,居住者可以遠程控制,設置門禁權限,遠程關門,室内監控聯網聯動公安系統,預防入室搶劫,偷竊等。
這裡使用到的技術有邊緣采集,比如采集溫度傳感器,噪聲傳感器,光強傳感器,這些設備可以使用簡單的modbus協議或者其他協議,網關采集數據之後,數據按照一定的條件通過MQTT協議上傳到服務器,服務器可以在局域網,也可以在外網上,視頻監控數據可以在服務端分析,開門與門禁刷卡記錄也可以同步到雲端。
比如小區物業管理,水電氣表管理,通過布設在小區内的zigbee網關,定時采集小區内的電表,将電表數據同步至雲端,平台通過下行控制指令可以控制開關閥門,開合水閘氣閘,即将欠費也可以通過推送短信,郵件,微信等将數據下發至用戶提醒繳費。在偏遠山區可以将zigbee模塊替換成4G無線模塊、lora模塊或者NB-IOT模塊,實現遠程采集控制。
智能城市
LoRa技術可以讓日常生活中的連接照明、廢物清除、車輛服務等變得更加智能。
比如智能巴士時刻表,通勤者可以使用基于LoRa的太陽能顯示屏來顯示信息,例如下一班車發車時間和最新時刻表的變化。這為通勤者節省了大量的時間。
智能城市
智能路燈,基于LoRa的街道照明系統可以将電力成本降至最低,而不會影響城市的基礎設施和設施。LoRa 技術以低成本和低功耗為目标的事實使該應用程序有效地成為可能。
智能停車,LoRa技術使部署使停車更容易,用戶可以與任何支持LoRa的設備共享停車狀态。這就可以将基本的商業和市政停車位轉變為可以檢測車輛的缺失、存在、到達和離開的智能空間。
LoRa技術還可以用戶智能計量、智能漏水檢測和智能洪水傳感器等各種城市應用當中。
智慧醫療
LoRa技術憑借其低功耗、低成本以及覆蓋範圍廣的特點,還适用于醫療應用。對于改善醫療保健和民生有極大好處。比如,實時跟蹤阿爾茨海默氏症和癡呆症患者。支持LoRa的可穿戴設備可實時監控阿爾茨海默氏症患者情況,當患者離開指定的安全區時,這些設備會及時提醒護理人員,從而确保患者的最大安全。
智慧醫療
LoRa設備也可應用于兒童可穿戴設備,支持LoRa的手镯和智能手表可用于跟蹤兒童的位置。父母可以随時知道孩子在哪裡,當他們有危險和意外時也能最快時間找到。
LoRa 技術也可用于檢查食物的溫度,它既可以幫助防止食物變質和食物浪費、也有助于防止因儲存溫度而造成的食物損失和食品安全。
智能農業
對于智能農業,節約成本,了解農作物生長是十分有必要的,這時候就需要使用溫濕度、二氧化碳、鹽堿度等傳感器來對農作物以及農産品的生長環境進行檢測,了解農作物的灌溉以及生長情況,降低水資源和光資源的消耗,很多偏遠農場牧場都并沒有覆蓋蜂窩網絡,更不用說4G/LTE了,這時候使用LoRa技術搭建私有物聯網就可以将農作物的數據定期上傳,做到遠程管理了
以上隻是物聯網的簡單應用,實際應用中,物聯網應用可以涉及智慧農業,工業控制,智能家居,智能抄表,汽車運輸,地質檢測,電力監測等各種物聯網應用領域,是萬物互聯的基礎。
,更多精彩资讯请关注tft每日頭條,我们将持续为您更新最新资讯!