物联网入门

物联网(IoT)从一个概念到逐步走到我们的生活中,用了十几年的时间。十年前,除了电脑,可能家里没有几件东西是可以联网的。但是现在,小到一个音响,大到一台电视,都是可以联网的了。物联网是一项复杂的工程,涉及多个学科。本文主要讲讲物联网的基础,让大家有个概念。

那么物联网究竟是如何工作的呢,与下面四个组成部分分不开。

传感器/设备(感知层)

传感器或者设备使用来感知周围的环境并收集数据的。比如光线传感器感知光线变化,GPS模块感知位置变化,摄像头可以感知到影像数据。他们产生数据之后,我们需要对数据进行处理,然后进行反馈。这就进入第二部分。

数据传输(网络层)

当传感器产生数据之后,我们需要处理数据。如果是一部手机,本身具备处理数据的能力,但是大部分传感器只是负责产生数据,并交给云端处理。那么这便涉及到数据传输了。

数据传输也有很多方式,蜂窝网络,蓝牙,WIFI,每种方式都会有不同的适用场景,你可能需要根据功耗,成本来选择合适的传输方式。

根据能耗,传输距离,带宽可以分为以下几种:

高能耗,高传输距离,高带宽

蜂窝网络,卫星通信属于这个范畴,蜂窝网络也就是我们用的手机网络。在应用上,小区的智能快递柜会使用物联网卡连接到网络,然后与服务器进行通信。

低能耗,低传输距离,高带宽

蓝牙,wifi,zigbee属于这个范畴,通信距离一般不超过100米。家里的智能灯泡等家具,需要通过wifi联网,通过蓝牙进行连接,就是这些设备的应用例子。

低能耗,高传输距离,低带宽(LPWAN)

参考下面这张图,根据带宽(速率)和距离的维度,LPWAN处于橙色的区域,它符合通信距离较远,传输速率要求不高,同时要求低能耗的场景。

物联网入门

数据处理

当数据被上传到云端的时候,就需要进行数据的处理了。他们有时很简单,比如简单的将温度写入数据库中,也可能很复杂,比如从摄像头中识别出人脸。

用户界面

当数据到达设备端的时候,我们需要用户界面来查看数据,以及操作面板来对设备进行操作。常见的用户界面构建方式有app,h5,小程序等等

总结

物联网在工业,农业,交通,家居,智慧城市等领域都有着广泛的应用场景,尤其是近几年,随着基础设施的完善,共享单车,智能家居逐渐走入人们的生活,物联网正一步步从概念变成现实,表现出非常大的发展潜力

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