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在未來(lái)當(dāng)你爬上稱重機(jī),冰箱提醒你,你不再接近我了............”
這就是物聯(lián)網(wǎng)在未來(lái)的工作方式。盡管這只是個(gè)玩笑,但未來(lái)大多數(shù)設(shè)備將會(huì)相互連接,一個(gè)超級(jí)決策框架會(huì)定義下一步的行動(dòng)。
通過(guò)使用實(shí)際的物聯(lián)網(wǎng)示例(如溫度和濕度監(jiān)測(cè)),您可以很容易地理解物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的內(nèi)部工作原理以及物聯(lián)網(wǎng)的工作方式。
在您理解物聯(lián)網(wǎng)是如何工作的之前,了解哪些是重要的部分以及它們?nèi)绾螌⑵磮D拼裝在一起是很重要的,因此,讓我們看看這里涉及的不同組件。
物聯(lián)網(wǎng)的組成部分
1)物聯(lián)網(wǎng)傳感器
2)連接/網(wǎng)絡(luò)
3)云
4)超級(jí)決策框架
5)用戶界面
物聯(lián)網(wǎng)傳感器
物聯(lián)網(wǎng)中的“東西”因?yàn)閭鞲衅鞫兊描蜩蛉缟?。讓我們以物?lián)網(wǎng)服務(wù)為例,其中機(jī)器的加熱被監(jiān)控。在一個(gè)典型的場(chǎng)景中,一個(gè)熱傳感器會(huì)在模擬或數(shù)字屏幕上顯示溫度,有人會(huì)對(duì)其進(jìn)行物理監(jiān)控,或者在一個(gè)更高級(jí)的水平上,當(dāng)加熱超過(guò)一個(gè)閾值,就會(huì)發(fā)出警報(bào)。你需要靠近警報(bào)才能采取行動(dòng)。
然而,在物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)置中,這個(gè)傳感器將能夠發(fā)送消息到一個(gè)決策引擎,該引擎內(nèi)置了規(guī)則來(lái)采取行動(dòng)。
這種物聯(lián)網(wǎng)傳感器有很多種,包括溫度、濕度、壓力、二氧化碳、光、運(yùn)動(dòng)等等。重要的是,這些傳感器是“物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備組件”不可或缺的一部分。它們是真相的來(lái)源,當(dāng)與決策引擎相連接時(shí),就能使事情運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)。
連接/網(wǎng)絡(luò)
現(xiàn)在我們已經(jīng)了解了物聯(lián)網(wǎng)中的傳感器技術(shù)以及它們的功能,接下來(lái)讓我們了解它們是如何與決策引擎通信的。
決策引擎并不新鮮。它們已經(jīng)以PLC的形式存在了幾十年。大多數(shù)與決策引擎的連接已經(jīng)連接好了。隨著傳感器的增加以及各種設(shè)備和機(jī)器中傳感器的激增,無(wú)線連接變得越來(lái)越重要。
近年來(lái)出現(xiàn)了各種使用射頻技術(shù)的連通性協(xié)議。應(yīng)用最廣泛的技術(shù)有藍(lán)牙低能量BLE、LoRa、ZigBee、SigFox和窄帶物聯(lián)網(wǎng)。沒(méi)有必要對(duì)這些術(shù)語(yǔ)感到吃驚。簡(jiǎn)而言之,所有這些技術(shù)都調(diào)整了無(wú)線電頻率,為來(lái)自物聯(lián)網(wǎng)傳感器的數(shù)據(jù)提供無(wú)線連接。
雖然上述技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中都有基于使用案例的應(yīng)用,但其中最受歡迎的是BLE (低功耗藍(lán)牙技術(shù))。大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)傳感器可以使用UART(通用異步接收器/發(fā)射器)和Modbus通信協(xié)議將數(shù)據(jù)發(fā)送到BLE, BLE設(shè)備有能力將這些信息無(wú)線傳輸?shù)狡渌鸅LE設(shè)備或稱為網(wǎng)關(guān)的BLE接收器。
由于成本或基礎(chǔ)設(shè)施的限制,增加許多接收器可能不可能,BLE設(shè)備可以安排在一個(gè)網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中,以便預(yù)期的接收器可以通過(guò)連接在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)接收消息。諸如此類的解決方案使得物聯(lián)網(wǎng)傳感器和設(shè)備在醫(yī)療保健、零售、物流和制造業(yè)等行業(yè)的普及
一旦接收器接收到數(shù)據(jù),它們就可以將這些信息發(fā)送到?jīng)Q策引擎,這些決策引擎大多位于私有云或公共云中,使用機(jī)載GPRS、WiFi或LTE。
物聯(lián)網(wǎng)云
現(xiàn)在我們已經(jīng)能夠?qū)?shù)據(jù)發(fā)送到云,讓我們嘗試?yán)斫馐裁词俏锫?lián)網(wǎng)云,以及它如何成為理解物聯(lián)網(wǎng)如何工作的一個(gè)不可或缺的部分。
物聯(lián)網(wǎng)傳感器通常資源有限,需要一個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)的目的地。這些物聯(lián)網(wǎng)傳感器通常使用MQTT (MQ遙測(cè)傳輸)協(xié)議來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。MQTT的工作方式類似于一個(gè)代理,它接收信息并將信息傳輸給在主題上訂閱它的用戶。這個(gè)MQTT服務(wù)器通常也稱為物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器。通常,在此服務(wù)器上定義規(guī)則,以便在傳入數(shù)據(jù)時(shí)對(duì)其進(jìn)行過(guò)濾。
超決策框架
物聯(lián)網(wǎng)傳感器能夠?qū)?shù)據(jù)發(fā)送到云端。那么如何處理這些數(shù)據(jù)非常重要。如果員工意外進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域,框架會(huì)立即向相關(guān)人員發(fā)送警報(bào)和通知。所以,讓我們分解一下,來(lái)理解物聯(lián)網(wǎng)是如何工作的。員工佩戴的標(biāo)簽向接收者發(fā)送了一個(gè)信息:“我(40567)在這里?!苯邮辗綄⒋讼l(fā)送到MQTT服務(wù)器??蚣苁叭∵@個(gè)信息并檢查員工ID 40567是否被授權(quán)進(jìn)入該區(qū)域。如果沒(méi)有,它就發(fā)出警報(bào)。
因此,超決策框架是構(gòu)建在超速度下工作的規(guī)則引擎中的一組規(guī)則。對(duì)接收到的信息進(jìn)行分析,并將這些信息映射到一組相互重疊的規(guī)則中,并執(zhí)行與該規(guī)則相關(guān)聯(lián)的決策,這就是我們所說(shuō)的超級(jí)決策框架。
另一個(gè)例子,你可能會(huì)體驗(yàn)到,在一些電影院,當(dāng)電影院不滿的時(shí)候,里面的溫度可能會(huì)比舒適的溫度低,當(dāng)電影院滿的時(shí)候,你會(huì)希望溫度低一點(diǎn),讓它舒適。這是因?yàn)?,不管劇?chǎng)里有多少人,暖通空調(diào)都在輸送同樣數(shù)量的氣流。通過(guò)我們的物聯(lián)網(wǎng)傳,我們可以將影院的人數(shù)發(fā)送到超決策引擎,它可以自動(dòng)調(diào)節(jié)氣流,這樣不僅可以降低成本,還可以讓我們的觀影體驗(yàn)更好。
用戶界面
最后,需要有一個(gè)接口到整個(gè)系統(tǒng)。這通常表現(xiàn)為移動(dòng)應(yīng)用程序,也可以用作基于web的應(yīng)用程序。這將有助于為解決方案提供人機(jī)接口。
這個(gè)界面將幫助用戶與系統(tǒng)進(jìn)行交互,就像在家庭自動(dòng)化的情況下,提供的用戶界面將幫助用戶打開(kāi)或關(guān)閉特定房間的燈或風(fēng)扇。在工業(yè)應(yīng)用中,車間經(jīng)理可以根據(jù)數(shù)據(jù)輸入直接控制機(jī)器。
現(xiàn)實(shí)世界中的物聯(lián)網(wǎng)
現(xiàn)在我們已經(jīng)理解了概念,讓我們來(lái)理解幾個(gè)“物聯(lián)網(wǎng)如何工作的例子”
購(gòu)物中心-鄰近營(yíng)銷
如今的購(gòu)物者喜歡在購(gòu)買前觸摸和觸摸產(chǎn)品,但也更喜歡數(shù)碼眼鏡帶來(lái)的便利。如今,物聯(lián)網(wǎng)就是這樣讓接近營(yíng)銷成為現(xiàn)實(shí),當(dāng)一個(gè)顧客經(jīng)常光顧一個(gè)特定的商店附近的商店,物聯(lián)網(wǎng)傳感器可以將用戶的信息發(fā)送到超級(jí)決策框架,分析顧客行為和購(gòu)物模式發(fā)送正確的信息,在正確的位置,在正確的時(shí)間和正確的人。
資產(chǎn)跟蹤
資產(chǎn)通常包括高價(jià)值的庫(kù)存、工具、夾具等等。對(duì)于醫(yī)療保健部門(mén),資產(chǎn)包括各種可移動(dòng)的測(cè)試機(jī)器,如腦電圖機(jī)、超聲波機(jī)、便攜式x光機(jī)、擔(dān)架、輪椅等。需要對(duì)這些資產(chǎn)進(jìn)行跟蹤,以便更容易地監(jiān)視資產(chǎn)的生命周期、資產(chǎn)的位置,并協(xié)助對(duì)資產(chǎn)進(jìn)行年度審計(jì)。
資產(chǎn)通常與物聯(lián)網(wǎng)傳感器相連。這些傳感器與接收器對(duì)話,任何需要資產(chǎn)信息的人都可以檢查儀表板/應(yīng)用程序/移動(dòng)設(shè)備,以檢查資產(chǎn)的位置。
倉(cāng)庫(kù)托盤(pán)跟蹤
倉(cāng)庫(kù)中的可重用托盤(pán)是許多組織的重要資產(chǎn)。隨著倉(cāng)庫(kù)的規(guī)模越來(lái)越大,庫(kù)存的范圍每年都在增加,托盤(pán)跟蹤有助于方便地識(shí)別托盤(pán)的位置,減少時(shí)間浪費(fèi)和寶貴的庫(kù)存。
BLE物聯(lián)網(wǎng)傳感器也可以放置在托盤(pán)上,它可以提供托盤(pán)位置的有價(jià)值的信息,托盤(pán)所持有的庫(kù)存信息以及從何時(shí)開(kāi)始的信息。
員工監(jiān)測(cè)
監(jiān)控組織內(nèi)的員工不僅從提高生產(chǎn)力的角度來(lái)看很重要,而且對(duì)安全和士氣的提升也很重要。
員工可以佩戴身份證形式的物聯(lián)網(wǎng)傳感器。這些ID卡帶有物聯(lián)網(wǎng)傳感器,可以檢測(cè)卡是否在個(gè)人身上,這樣就可以管理安全性,并可以跟蹤生產(chǎn)效率。
溫濕度監(jiān)測(cè)
“冷鏈”的供應(yīng)鏈管理最大限度地利用了物聯(lián)網(wǎng)傳感器。這些傳感器記錄集裝箱內(nèi)的溫度和濕度,并將這些數(shù)據(jù)與卡車的GPS位置一起發(fā)送出去。與目前的數(shù)據(jù)記錄器相比,其優(yōu)勢(shì)在于,物聯(lián)網(wǎng)傳感器可以與超決策框架對(duì)話,并實(shí)時(shí)幫助糾正問(wèn)題,而不是相互指責(zé)和指責(zé)。從而節(jié)省金錢(qián)、時(shí)間和聲譽(yù)。
保安巡邏警衛(wèi)管理
保安面臨的最大挑戰(zhàn)是,當(dāng)恐怖襲擊發(fā)生時(shí),他們沒(méi)有工具與他們的團(tuán)隊(duì)溝通以尋求幫助。大多數(shù)時(shí)候,巡邏警衛(wèi)要么失去武器,要么失去生命。
物聯(lián)網(wǎng)在這里有什么幫助?保安肩上戴著身份證。萬(wàn)一受到攻擊,他可以按兩下卡上的求救按鈕。這個(gè)SoS信號(hào)可以實(shí)時(shí)發(fā)送到物聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)器,框架可以將消息發(fā)送到最近的可用幫助。
水傳感器
有大型水庫(kù)或水箱的水位需要監(jiān)測(cè),以幫助采取適當(dāng)?shù)男袆?dòng)。大多數(shù)液位傳感器需要電源,有時(shí)可能無(wú)法在某個(gè)位置提供電源。在這里,物聯(lián)網(wǎng)傳感器可以被放置在水箱的不同位置。一旦水接觸到每個(gè)傳感器,就可以傳達(dá)水平指示并采取適當(dāng)?shù)男袆?dòng)。
上面提到的用例只是展示物聯(lián)網(wǎng)功能的一小部分。不僅是企業(yè),家庭也開(kāi)始實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)。隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在所有行業(yè)的應(yīng)用,聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)量正在改變我們今天的生活方式。