物聯網

物聯網 (IoT):各種設備、智能工廠、城市和家庭互聯的世界,均由 RS 提供的最新技術予以支持。

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什么是物聯網?

您是否注意到最近出現的所有這些奇怪的新術語?跟上發展步伐越來越難!讓我們來看看…有物聯網 (IoT),有時稱為萬聯網;然后是大量聯網事物:聯網家庭、聯網汽車、聯網自我,甚至聯網狗(繼續在 Google 上查詢!);工業 4.0、智能工廠、工業物聯網 (IIOT)。

但什么是物聯網?所有這些事物是否各有不同?與您有什么關系?

簡言之,物聯網就是連接到網絡(包括互聯網)或其他機器并且自主工作而無需人工干預的任何事物。所有其他術語只是介紹了可能由物聯網創造的事物。因此聯網家庭、汽車等只是意味著它們以某種方式連接到網絡。工業也是這樣。這是物聯網不太酷(但實際上一樣令人興奮)的業務元素。這種連接可能由大量現代元件和無線協議組成,只是讓設計人員能夠使設備和機械變得“智能”,因此可相應地跟蹤、記錄、顯示、監控和調節自身。

就是這樣?是的,確實就是這樣。因此不要被所有這些新技術嚇倒,物聯網實際上就是這樣簡單。

至少對于消費者是這樣。當然,技術人員需要使這些“事物”精簡和簡化我們的生活。這正是電子設計工程師發揮作用的地方。他們擁有可以讓我們的夢想成真的技術專業知識!很顯然,這雖然不像中彩票或中獎一樣讓您圓夢,但他們可以設計并構建大量事物,幫助令您的生活更輕松、更舒適。

也許您希望您的聯網家庭確保在您早晨下樓時就已煮好您最愛喝的咖啡,并且廚房地板溫暖舒適?甚至更好的是,能夠跟蹤車鑰匙、孩子們的鞋子或您的眼鏡,為您節省每次離開家時到處尋找它們的時間!也許您希望到家時您的前門或車庫自動解鎖并打開,而不必拿著大量購買的東西尋找鑰匙來開門?

因此是什么發生了變化,并且現在是如何能夠實現的?游戲、娛樂、健身與保健行業中已經有許多聯網設備的示例,因此技術已然快速發展。現在先進的傳感器能夠以更低的成本進行檢測并發送數據;在大量無線技術中添加這一技術來分享數據,搭建一個嶄新的聯網世界,在這個世界中我們能夠使任何事物變得智能 - 可能性是無限的。

物聯網架構

物聯網架構

物聯網架構中常常引用三個核心元素。

  • 事物 – 有辦法連接(有線或無線)到更廣泛網絡的設備。
  • 網絡 – 類似于您家中的路由器,網絡或網關將多個事物連接到云。
  • 云 – 在數據中心安全地整合和存儲您的數據的遠程服務器。

數據

事物生成數據 – 代表感應到的信息(如溫度、濕度或位置)的小字節簡單數據。由于很小,這常被描述為“小數據”。

一旦多個設備將此小數據通過網絡傳遞到云中,對其進行整合并跟蹤后,小數據就會隨著時間的推移越來越大,這有時被稱為“大數據”,這正是物聯網真正的巧妙之處。大數據允許您質詢成千上萬個數據點,以便更有效地了解或控制一些東西。

通過傳感器進行分析,您可以將事件與結果或操作關聯。例如,路燈的環境光傳感器在春季感知到天黑的時間推遲,就可以晚些開燈來省電。或者傳感器檢測到一臺機器比正常情況振動得更厲害,這可能是將要出現故障的跡象,從而可讓您訂購部件并安排預測維護。

物聯網協議

適合物聯網的各種語言或協議紛紛涌現,從傳統 Wi-Fi 或藍牙到新定義的 LoraWAN™ 和 Sigfox 不一而足。

根據多個關鍵因素,其用途各有不同:

  • 數據速率 - 將發送多少信息?
  • 功耗 - 例如,可穿戴設備只有較短的電池壽命?
  • 范圍 - 需要傳輸幾米或幾公里?
  • 頻率 - 地區中可用的頻率是什么?

設計用于物聯網

構建物聯網所需的大量技術并非新技術,更多地是各個元素都已成熟,并具成本效益,這在現在都可輕松獲取。

諸如 WepTech 6LoWPAN 路由器等模塊現在可用于幫助您輕松構建您的解決方案,用于物聯網智能節點的 Silicon Labs EFM32 Pearl Gecko 微控制器等分立元件也是如此。甚至是無源元件和連接器都在不斷變化以滿足創新物聯網項目正在推動的新需求。而通過 USB-C,連接到可穿戴設備的電纜會更少,并且只有 0.6mm x 0.3mm 的多層陶瓷電容器使其比以往任何時候都更小。

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