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3、能源环保
在能源环保方面,与物联网的结合包括水能、电能、燃气以及路灯、井盖、垃圾桶这类环保装置。智慧井盖可以监测水位,智能水电表可以远程获取读数。将水、电、光能设备联网,可以提高利用率,减少不必的损耗。
4、医疗
利用物联网技术可以获取数据,可以完成人和物的智能化管理。而在医疗领域,体现在医疗的可穿戴设备方面,可以将数据形成电子文件,方便查询。可穿戴设备通过传感器可以监测人的心跳频率、体力消耗、血压高低。
5、建筑
建筑与物联网的结合,体现在节能方面,与医院医疗设备的管理类似,智慧建筑对建筑设备感知,可以节约能源,同时减少运维的人员成本。具体是用电照明、消防监测、智慧电梯、楼宇监测等方面。
6、零售
零售与物联网的结合体现在无人便利店和自动售货机。智能零售将零售领域的售货机、便利店做数字化处理,形成无人零售的模式。从而,可以节省人力成本,提高经营效率。
7、农业
农业与物联网的融合,表现在农业种植、畜牧养殖。农业种植利用传感器、摄像头、卫星来促进农作物和机械装备的数字化发展。
这是个很清晰、有针对性的问题。根据我的物联网项目经验来谈谈我的认识。这三层呢我分三部分说下,应用层呢既然你比较关系我就多说几句。
1、感知层,即物联感知的一些硬件,比如监测温度、湿度、瓦斯浓度、大海潮位、风速、风向等等的一些设备。举个最简单的例子,我们量体温的电子体温枪,这是种非接触式的感知,只不过他不需要传输体温到某个软件。
2、传输层,感知设备中一般会内置一个4G手机卡,其实我们用的普通手机卡没有太大差别(这个卡不能打电话,主要用流量,有专门的物联网卡套餐),主要靠这个手机卡将监测的结果通过网络传输给上位机的接收软件,这些软件对监测的数据进行接收及显示。
3、应用层,利用第二层上传上来的数据进行业务应用。举个例子,比如风速传感器监测的风速、风向数据传输给天气预报中心,天气预报中心的软件对这些数据进行接收及存储,经过气象业务的分析及历史气象数据的推演可预报未来几天的天气(风速、风向等);再比如,感知层监测的气温、雨量数据结合历史数据推演未来是否有高温、大雨等恶劣天气,进而将数据通过天气预报软件呈现给大家,这些都属于上层应用。
总之,三层应用的案例很多,具体也会用到很多技术,下面以一个技术架构图来说明。欢迎关注我、欢迎吐槽哦。
MQTT是一种适用于物联网应用的通信协议,其架构方案可以分为以下几个方面:
1. 客户端:物联网设备、传感器、控制器等实体。这些客户端通过MQTT协议与代理服务器通信,将消息发布到主题中或订阅主题上的消息。
2. MQTT代理服务器:MQTT代理服务器负责中转消息,实现客户端与服务端之间的通信。它可以部署在云端或本地环境中,从而提供分布式的消息中转服务。
3. 消息主题:消息主题是MQTT中的一种逻辑结构,类似于一个消息队列或邮件列表。客户端可以订阅主题并接收主题中的消息,也可以向主题中发布消息。
4. 安全认证:由于物联网设备数量庞大,分布范围广,因此安全认证是非常重要的。MQTT协议支持SSL/TLS协议进行通信加密,同时支持用户名和密码等方式进行身份认证。
5. 数据存储:对于大规模的物联网应用,存储和处理海量数据是关键。MQTT代理服务器可以将数据存储在消息队列或数据库中,以便后续的数据分析、挖掘和展示。
总之,MQTT架构方案主要包括客户端、代理服务器、消息主题、安全认证和数据存储等方面,通过这些组件相互协作,实现了物联网设备的高效、稳定、安全的通信。
感知层是物联网体系架构的第一层。
因为物联网体系架构分为感知层、网络层和应用层三个部分,其中感知层是指传感器和执行器等物联网设备所在的层,也叫设备层。
它是物联网中最基础的一层,负责感知、采集和处理物理世界的数据。
尤其是传感器,可以感知到环境的温度、湿度、光线等各种数据,这些数据将成为后续处理和决策的基础。
同时,在感知层还需要支持设备自我管理、自组织和自组网等能力。
可以说,感知层是物联网体系中最重要的一层,其质量和稳定性对整个系统的运行起到至关重要的作用。
架构师这个词和职位在工程中比较新鲜,也可以被称作总设计师、总工程师。他们负责一个项目的总体架构,管理并指导好整个团队的开发运营工作。架构师是在特定的条件下出现的:项目涉及领域广泛、工程量大、团队人数较多等,这时候就需要有专门的人来给项目写具体的计划书和用户需求。
在物联网行业同样有这样的身份:物联网架构师。很多企业已经开始设置这样的职位,用来完成对项目的整体把握,包括项目不同分支之间的标准和兼容问题、一些具有相同功能模块的技术特性比较选择、系统优化以及任务分配等等。由于物联网系统包含的领域非常多,所以在这些领域中如何优化集成方法、以最高的性价比去完成用户的需求,是很重要的。
合格的物联网架构师必须熟悉感知、传输和应用三大层面的多种产品,在实际开发中经过长期的实践和锻炼。物联网架构师可以很好得解决当下物联网行业存在的三大主要矛盾:标准不统一、技术不统一、市场不统一。
标准不统一主要表现在中小型企业按照不同的标准设计生产;大型企业的标准虽然逐渐成为了该领域行业标准,但是依然难以带动所有物联网领域标准的统一。物联网架构师在一项集成度较高的工程中,需要充分考虑到这一点,把握市场中不同标准的特点以及前景,因为有些工程需要大量的产品,这些产品在后期需要更换和维修,如果选择了一个不常用或者很容易被遗弃的标准,到时候就会非常麻烦。同时,一些公司在发展过程中也需要制定自己公司产品的标准,把握行业动向,选择和制定正确的标准,对公司今后的扩张以及合作是很重要的。
技术不统一主要表现在某项领域中由于原理和适用场合的不同往往采用不同的技术完成相同的功能,而这些产品并不具有相同的兼容性,即无法与其他领域的产品进行集成,从而阻碍了物联网系统的建立与扩展。物联网的强健生命力在于它的多功能应用性和多样化实现能力,同样的用户需求,可以通过不同途径去完成。比如传感器网络,在智能家居和军事工业两种场景下,用户需求截然不同。再比如定位技术,都是完成对于待测点位置信息的收集,GPS就可以用在广阔的空间中,而RFID定位就可以在狭小的范围内,也可以因为不在全球内共享位置信息而具有更好的保密性。物联网架构师需要对不同领域中的不同技术均有所了解,才能使工程方案更加灵活、多样。
市场不统一主要表现在当下物联网行业虽然市场庞大,但都是不同领域进行简单相加的结果,例如传感器、RFID、互联网、生物识别等产品虽然市场巨大,但是这个巨大的物联网市场是被打散的。市场的整合需要与技术和标准的整合同步进行。物联网架构师们只有通过技术集成和标准制定,让物联网中的不同领域互溶性更强,使得物联网真正成为一个完整的有机集成体
不包括控制层。
物联网无线接入技术种类众多,包括Zigbee、WiFi、蓝牙等短距离通信技术和LoRa、SigFox、eMTC、NB-IoT等无线通信技术。
NB-IoT是指窄带物联网技术,是一种低功耗(LPWA)网络技术标准,用于连接使用无线蜂窝网络的各种智能传感器和设备,是一种广泛应用的新兴技术。
NB-IoT技术可以理解为是LTE技术的“简化版”,NB-IoT网络是基于现有LTE网络进行改造得来的。LTE网络为“人”服务,为手机服务,为消费互联网服务;而NB-IoT网络为“物”服务,为物联网终端服务,为产业互联网(物联网)服务。
NB-IoT使用License频段,可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络,与现有网络共存,以降低部署成本、实现平滑升级。
在能源形势紧张的大趋势下,高能耗的大型公共建筑能源管理系统的建设逐渐受到重视,以物联网技术及基础的建筑能源管理平台可以提供即时、准确、高效的能源管理策略。
总体思路:
通过结合物联网技术的建筑能源管理构建方法,对物联网体系结构与建筑能源管理系统的相关性进行分析,并从能耗数据收集、能源审计、能源管理这三个层级探讨这两者的应用结合方法,为公共建筑能源管理系统的升级与优化提供了一定的思路。
功能架构:
公共建筑能源管理系统包含了设置在建筑中不同位置的物联网终端、物联网能源管理平台以及通信设施,而物联网独特的体系结构刚好可以对应满足建筑能源管理系统的多层需求。
传感层:
其中,传感层主要是通过各终端设备实时采集建筑能源消耗数据,它也是物联网能源管理的前提和基础,通过传感器完成能耗数据信息的采集。
对于建筑能源管理系统来说,传感层数据实现高效收集和精细化管理的前提是能耗分项计量,因此,需要在能源管理系统建立之初就完成能耗分项计量的相关设备。 计量对象包括:耗电量、耗水量、耗热量,耗冷量,耗煤气量等,其中,电能消耗是公共建筑主要能耗,需进一步根据耗能设备等进行细分,也可以根据实际运行情况进行分时段计量等。
分项计算:
目前建筑智能化系统设计中一般没有分项计量功能,难以实现能耗精细化管理,因而实现能耗分项计量是搭建物联网智能建筑能源管理平台很重要的需求。
分项计量需要利用物联网等相关技术首先安装分项计量装置,按电、水、油、气等能源形态分类后,再根据不同的能源用途和用能区域进行分项计量,也可以根据实际需要对能耗情况进 行分时段的计量。
分项数据传输到能源管理平台后,可以 实现对能耗设备运行状况实时监测 ;根据分项数据不同办 公区域或者不同时段的能耗比较 ,可以准确详细地掌握一 个单位或系统的能源消费结构 ,对建筑存在的节能潜力做 出诊断 ;在此基础上,提出节能改造方案。
能耗分项计量为开展能源审计工作提供了前提,能源管理系统可以实时监测各个耗能设备的状况。 同时,通过物联网传输网络层将建筑能耗数据传输至物联网平台,这一数据传输途径主要是通过汇聚网的短距离通信技术获取传感层信息,通过接入网完成数据接入,然后由承载网将能耗数据传输至应用网络层。
应用网络:
在物联网应用网络层,对接收到的分项能耗数据进行处理和分析,获取建筑用能特点、重点耗能单位,以及建筑能源消耗结构等,并对建筑能源利用效率进行评价,对建筑的节能潜力做出评估。 此外,还可以在完成能耗数据的综合计量与分析的基础上,利用应用层完成物联网平台能源管理系统应用的开发,包括建筑耗能设备远程管理、能耗数据管理等。