物联网是如何运作的?

在您理解物联网是如何工作的之前,重要的是要了解哪些是重要的部分以及它们如何将难题拼凑起来,因此让我们看看这里涉及的不同组件是什么。

物联网的组成

组成物联网的主要组件包括:

1)物联网传感器

2)连接/网络

3)云

4)超级决策框架

5)用户界面

物联网传感器

物联网中的“事物”因为传感器而变得栩栩如生。让我们以一个物联网服务为例,在这个例子中,机器的加热正在被监控。在一个典型的场景中,一个热传感器会在模拟或数字屏幕上显示温度,当加热超过阈值时,会有人对其进行物理或更高级的监控,并且会发出警报。

在物联网的设置中,这个传感器将能够发送消息到一个决策引擎,该引擎内置了规则来采取行动。

此类物联网传感器有多种类型,包括温度、湿度、压力、二氧化碳、光、占用、运动等。重要的是,这些传感器是“物联网设备组件”不可或缺的一部分。它们是真相的来源,当与决策引擎连接时,可以使事情运转起来。

连接/网络

现在,我们了解了物联网中的传感器技术及其作用,下面让我们了解它们如何与决策引擎进行通信。

决策引擎并不新鲜。它们已经以PLC的形式存在了几十年。这些到决策引擎的连接大多数都是有线的。随着传感器的增加以及这些传感器在各种设备和机器中的普及,无线连接变得越来越重要。

近年来出现了各种使用射频技术的连接协议。应用最广泛的技术有蓝牙低功耗BLE、LoRa、ZigBee、SigFox和窄带物联网(NB-IoT)。简而言之,所有这些技术都已对射频进行了调制,从而为来自IoT传感器的数据提供无线连接。

虽然上述技术在物联网中都有基于使用案例的应用,但其中最受欢迎的是BLE (Bluetooth Low Energy)。大多数物联网传感器可以使用UART(通用异步接收器/发射器)和Modbus通信协议将数据发送到BLE, BLE设备具有将信息无线传输到其他BLE设备和/或称为网关的BLE接收器的能力。

虽然由于成本或基础设施限制而可能无法添加许多接收器,但BLE设备可以布置在Mesh网络中,以便预期的接收器可以通过Mesh网络上连接的节点接收消息。诸如此类的解决方案已使IoT传感器和设备在医疗保健,零售,物流和制造业等行业中迅速普及。

接收器接收到数据后,便可以将这些信息使用板载GPRS、WiFi或LTE发送到决策引擎,这些决策引擎通常位于私有云或公共云中。

物联网云

现在我们已经能够将数据发送到云,让我们尝试了解什么是IoT Cloud,以及它如何成为理解IoT工作原理的组成部分。

物联网传感器通常资源有限,需要一个发送数据的目的地。这些物联网传感器通常使用MQTT (MQ遥测传输)协议来传输数据。MQTT的工作方式类似于一个代理,它可以接收信息并将信息传输给订阅主题的任何人。此MQTT服务器通常也称为IoT服务器。通常,规则是在此服务器上定义的,以便可以对传入的数据进行过滤。

有些人对为什么需要物联网服务器感到困惑?IoT传感器发送数据的速率,普通服务器无法处理请求。

超级决策框架ISAE

物联网传感器能够将数据发送到云端。我们如何处理这些数据非常重要。在我们的一个员工监控解决方案中,如果员工意外进入危险区域,hyper decision框架会立即向相关人员发送警报和通知。所以,让我们分解一下,来理解物联网是如何工作的。员工佩戴的标签向接收器发送了一个信息:“我(40567)在这里。”接收器将此消息发送到MQTT服务器。Hyper Decision框架拾取这个信息并检查员工ID 40567是否被授权进入该区域。如果没有,它就发出警报。

因此,超决策框架是在规则引擎中构建的一组规则,它以超高速工作。对接收到的信息进行分析,并将这些信息映射到一组可能相互重叠的规则上,并执行与规则相关的决策,这就是我们所说的超级决策框架。

另一个例子,你可能会体验到,在一些电影院,当电影院不满的时候,里面的温度可能会比舒适的温度低,当电影院坐满的时候,你会希望温度更低一点。这是因为,不管电影院里有多少人,暖通空调都在输送同样数量的气流。通过Occupancy IoT Sensor,我们可以将影院的人数发送到Hyper Decision Engine,它可以自动调节气流,这样不仅可以降低成本,还可以让我们的观影体验更好。

用户界面

最后,需要有一个接口到整个系统。这通常表现为移动应用程序,也可以是基于web的应用程序。这将有助于为解决方案提供人机接口。

该界面将帮助用户与系统交互,就像在家庭自动化的情况下,提供的用户界面将帮助用户打开或关闭特定房间内的灯或风扇。在工业应用中,车间主管可以基于数据输入直接控制机器。

现实世界中的物联网

现在我们已经了解了这些概念,下面让我们了解一些物联网如何工作的示例。

购物中心近距离营销

如今的购物者喜欢在购买商品之前感觉和触摸产品,但也更喜欢数码镜头的便利性。如今,物联网使近距离营销成为现实,这样当经常光顾某家商店的购物者在该商店附近时,物联网传感器可以将用户信息发送到超决策框架,该框架将分析购物者的行为和购物模式 在正确的位置,正确的时间和正确的人发送正确的消息。

资产追踪

资产通常包括高价值的库存、工具、固定装置等等。对于医疗保健部门,资产包括各种可移动的测试机器,如脑电图机、超声波机、便携式x光机、担架、轮椅等。需要对这些资产进行跟踪,以便更容易地监视资产的生命周期、资产的位置,并协助对资产进行年度审计。

资产通常与物联网传感器相连。这些传感器与接收器对话,任何需要资产信息的人都可以检查仪表板/应用程序/移动设备,以检查资产的位置。

仓库托盘追踪

对于许多组织而言,仓库中可重复使用的托盘是一项重要资产。随着仓库规模的不断扩大以及库存范围的逐年增加,托盘跟踪有助于轻松识别托盘的位置,并减少时间和宝贵库存的浪费。

BLE物联网传感器也可以放置在托盘上,它可以提供托盘位置的有价值的信息,托盘所持有的库存信息以及从何时开始的信息。

员工监控

从提高生产率的角度来看,对组织园区内的员工进行监视不仅很重要,而且对于提高安全性和士气也很重要。

员工可以佩戴ID卡形式的BLE IoT传感器。这些ID卡带有物联网传感器,可以检测卡是否在个人身上,这样就可以管理安全性,并可以跟踪生产效率。

温湿度监控

冷链供应链管理最大限度地利用了物联网传感器。这些传感器记录集装箱内的温度和湿度,并将这些数据与卡车的GPS位置一起发送出去。与目前的数据记录器相比,其优势在于,物联网传感器可以与超决策框架对话,并实时帮助纠正问题。从而节省金钱和时间,并赢得声誉。

巡逻保安管理

保安人员面临的最大挑战是,当恐怖袭击发生时,他们没有与团队沟通寻求援助的工具。大多数时候,保安巡警要么失去武器要么失去生命。

物联网在这里有何帮助?保安将BLE ID卡戴在肩膀上。万一受到攻击,他可以按两次卡上的遇险按钮。该SoS信号可以实时发送到IoT云服务器,并且超级决策框架可以启动,将消息发送到最近的可用援助。

水传感器

在大型水库或水箱中,需要监控水位,以帮助采取适当的措施。大多数液位传感器需要电源,有时可能无法在该位置提供电源。在这里可以将物联网传感器放置在储罐中的各个位置。 一旦水接触到每个传感器,便可以传达液位指示并采取适当的措施。

上面提到的用例只是演示物联网功能的一小部分。 不仅企业,而且家庭都在启用物联网。 随着物联网应用在所有行业中的广泛应用,互联设备的数量正在改变我们今天的生活方式。

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