Hvad er Internet of Things (IoT)?

Oversigt Introduktion Hvad er Internet of Things? Nøglefunktioner i IoTIoT -arkitektur Kommunikationsmodeller for IoTP Mulige anvendelser af IoTHome Forbrugerelektronik Smart bil- eller transportsystemIoT -applikationer Bygning og hjemmeautomatisering Byer MiljøEnergiLandbrugIndustriMedicin og sundhedssystemerLogistikInnoncer er Internet of Things. Det er en intelligent sammenlægning af avanceret automatisering og analyse for at levere en optimeret new age -løsning ved at udnytte netværk, sensing, big data og kunstig intelligens teknologier. Med fremkomsten af ​​utallige elektronik- og softwareteknologier har internettet udviklet sig fra P2P -fase med blot at forbinde mennesker sammen til M2P -fase med at forbinde mennesker til enheder, og ville sandsynligvis nå M2M -fase med at forbinde enheder sammen. I enkle ord definerer internet of things forskellige smart enheder, integreret med sensorer og anden elektronik, kommunikation med hinanden over internettet. Hvad er Internet of Things? Internet of Things er en verden, hvor alt omkring os som telefoner, tv'er, lys, køleskabe, AC'er, biler osv. overvåger, registrerer og interagerer indbyrdes med eller uden menneskelig kontrol. Mange anser Internet of Things eller IoT som den næste tekniske revolution på internettet. Internet of Things (IoT) er et netværk af integrerede systemer (enheder) med internetforbindelse, som giver dem mulighed for at oprette forbindelse til og interagere med andre integrerede enheder, tjenester ( maskiner eller apparater) og mennesker i stor skala. Internet of Things (IoT) er en af ​​de mest fascinerende tendenser til at styre forskellige ting eller objekter intelligent via kabelforbundne eller trådløse kommunikationssystemer.Det gør det muligt at tilslutte eller styre tingene når som helst, hvor som helst med hvem som helst eller noget, der bruger enhver sti eller netværk og enhver service. Hovedformålet med Internet of Things (IoT) er at gøre forskellige opgaver meget lettere for brugerkontrol og overvågning. Ved hjælp af Internet of Things (IoT), hjemme- eller kontorautomatiseringssystemer, miljø- eller biologisk overvågning, smarte net osv. kan være sammenkoblet, så de kan dele de oplysninger mellem dem, der påvirker hinandens præstationer. IT består af ting eller enheder, der har unikke identiteter og er forbundet til internettet via et kommunikationsnetværk. Det refererer til netværket af fysiske objekter, der er integreret med elektronik, sensorer, aktuatorer, software og kommunikationstilslutning, hvor hele arrangementet muliggør udveksling af data, fjernmåling og kontrol af forskellige objekter eller ting. PC og en enhed forbundet til internet Dette koncept kan ses som at forbinde enhver enhed ved at skifte dens ON og OFF -switch til internettet. Ved hjælp af IoT, alle genstande i det daglige liv, såsom vaskemaskiner, lamper, kaffemaskiner, klimaanlæg osv. er udstyret med identifikatorer og trådløs forbindelse for at levere fjernbetjening og udveksling af oplysninger, mens der udføres meningsfulde applikationer mod et fælles bruger- eller maskinsmål. En simpel ligning for tingenes internet er vist i figuren ovenfor, hvor et fysisk objekt følger tingets funktion og er forbundet til internettet, det kan styres og overvåges via internettet. Sensoren inden for eller knyttet til objekterne er forbundet til internettet via kablede eller trådløse internetforbindelser. Forskellige lokalforbindelser til disse sensorer inkluderer ZigBee, Bluetooth, RFID, Wi-Fi osv. Disse sensorer bruger også vidensnetværk, herunder GSM, GPRS, 3G, 4G osv. Pro Tip: Den ultimative liste over IoT -projekter for ingeniørstuderende [Små, mellemstore og avancerede niveauer] »» Nøglefunktioner i tidligere nævnte IoTA'er, IOT er en blanding af kunstig intelligens, elektronik og software og netværk, som muliggør mere automatisering, analyse og integration i et system. De grundlæggende funktioner, der muliggør korrekt funktion af IOT, er aktivt engagement, integration, sansning og analyse, konnektivitet og kunstig intelligens. Forbindelse: Et væsentligt træk ved tingenes internet er at etablere en korrekt forbindelse mellem to enheder, via server eller cloud, til en korrekt sikker, pålidelig og tovejskommunikation. Det kræver ikke nødvendigvis en større tjenesteudbyder, men det kan også være muligt med billige og mindre serviceudbydere Aktiv Engagement: IOT byder på den vigtigste ændring i netværk fra passivt engagement blandt produkter og servicestyring til et nyt paradigme for aktivt indhold , service eller produktstyring.Kunstig intelligens: Den vigtigste funktion eller rettere en præstation af IOT er at gøre verden omkring os meget smartere. Det forbedrer intelligensen for hver enhed omkring os gennem dataindsamling, algoritmer og netværk. Kunstig intelligens gør det muligt for algoritme at indsamle data og kommunikation mellem tilsluttede enheder for at opnå påkrævede resultater. Sensing og analyse: Ovenstående 3 funktioner i IOT er ufuldstændige uden hovedfunktionen eller komponenten i IOT - Sensing and Analysis. Uden enheder, der fornemmer de naturlige parametre og leverer nødvendige data til enheder, er det umuligt at integrere den virkelige verden. Små skalaenheder: Med nye integrationsteknologier krymper enheder i dag mere i størrelse og øger mere i effektivitet og effekt. IOT udnytter disse billige, effektive og kraftfulde småskalaenheder til at sikre mere skalerbarhed, alsidighed og præcision. IOT -arkitektur I lighed med OSI -modellen er IOT -arkitekturen også opdelt i flere lag bestående af forskellige protokoller i hvert lag. Nedenstående figur viser IOT -arkitektur baseret på funktionaliteten af ​​hvert lag: Sensortilslutning og netværkslag: Dette består af de sensorer/læsere, der er ansvarlige for at indsamle data fra miljøet, netværk til at indsamle og overføre sensor-/læserdata og aktuatorer for at nå målet ifølge sensordata. Sensornetværket kan være Wi-Fi, Ethernet, XBee, Bluetooth eller kablet netværk. Gateway og netværkslag: Dette lag gemmer hovedparten af ​​data fra sensorer, læsere, tags osv. og overfører disse data til management service lag, som er dets næste lag. Det er også ansvarligt for forskellige netværksprotokoller for forskellige IOT -enheder. Gatewayen kan være en mikrokontroller, integreret OS, radiokommunikationsmodul eller en signalprocessor og modulær. Netværket kan være Wi-Fi, Ethernet, LAN eller WAN. Management Service Layer: Dette lag sikrer IOT-enhedsanalyse, informationsanalyse og enhedsstyring. Den består af operationel supporttjeneste til at modellere, konfigurere og administrere IOT -enheder, Billing Support System til at understøtte fakturering og rapportering og IOT/M2M applikationstjeneste til at kontrollere og kryptere data, administrere forretningsregler og processer osv. Med enkle ord muliggør dette lag ekstraktion af nødvendige oplysninger fra indsamlede sensordata. Applikationslag: Dette lag udnytter indsamlede data til at tjene det krævede formål. Det inkluderer hjemmeautomatisering, sundhedspleje, overvågning, detailhandel, sporing og industriel automatisering. Konceptet Internet of Things (IoT) er ikke helt nyt, da områderne telekommunikation, industriel kontrol og proceskontrol allerede bruger det. Men for at implementere konceptet Internet of Things til de nyeste tendenser, udvikles talrige teknologiske arkitekturer omkring gennemførligheden og anvendeligheden af ​​Internet of Things.En referencearkitektur foreslås, der fokuserer på at levere en komplet løsning for at lette design, udvikling og parathed det smarte miljø i henhold til tingenes internet -model. Den følgende figur viser en forenklet arkitektur af Internet of Things (IoT) domæne. Som vist i figuren kan arkitekturen i Internet of Things -modellen yderligere opdeles i tre store lag. Det laveste lag består af hardwarefællesskabet, som igen er opdelt i to grupper af enheder. Den første gruppe af enheder er begrænsede enheder, der har begrænsede ressourcer og funktioner og derfor er afhængige af andre enheder til at udføre nogle processer. De eksterne enheder er smarte gateways, der har en trussel om at udsætte funktionaliteten for klienterne. Den anden gruppe af enheder er enheder uden begrænsning, der har tilstrækkelige funktioner og ressourcer, der er nødvendige for at køre processer. Selv hvis de ubegrænsede enheder mangler den nødvendige funktion til at udføre en bestemt proces, de har middleware -komponenter, der leverer funktionaliteterne direkte til klienten via en platform eller tredjeparts cloud -service. Det næste lag eller det midterste lag i arkitekturen på tingenes internet er softwarelaget, der understøtter en open source Dette lags opgave er at tilvejebringe en mekanisme til at definere og opsætte hardwareens funktioner som sensorer, aktuatorer, proceshåndtering osv. og også organisere dem Jeg bestiller for at bygge tjenesterne (enten enkle eller komplekse). Softwareniveauet har også til opgave at implementere nødvendige protokoller, forbindelsesdrivere og kommunikationsstandarder. Det sidste lag i arkitekturen Internet of Things er brugerlaget. Dette lag består af klienter, der gør brug af de tjenester, der tilbydes af softwarelaget. Klienterne kan være smarttelefoner, tv'er, bærbare computere, smarte maskiner, husholdningsapparater osv. Kommunikationsmodeller for IoTGivet nedenfor er forskellige typer kommunikationsmodeller, der bruges i IOT.Publish Subscribe Communication Model: Denne model omfatter udgivere, mæglere eller konsulenter og forbrugere. Udgiveren er datakilden, der sender data til emner, der administreres af mægleren. Forbrugeren abonnerer på emnerne fra konsulenten og har ingen direkte relation til udgiveren. Forespørgselsmodel: Det indebærer tovejskommunikation mellem klient og server. Klienten sender anmodning til serveren, som behandler anmodningerne, henter dataene fra ressourcer, forbereder og sender svar til klienten.Push Pull Model: Det indebærer direkte kommunikation mellem udgiver og forbruger, hvor dataene skubbes ind i en kø af udgiver, og trukket eller hentet fra køen af ​​forbrugeren. Kø fungerer som en buffer og muliggør kommunikation mellem producent og forbruger. Eksklusiv parmodel: Det er en fuldstændig, tovejs, dupleks kommunikation mellem klient og server, hvor en forbindelsesopsætning mellem klient og server forbliver intakt, indtil en anmodning sendes af klienten for at lukke forbindelsen.Så lad os, baseret på ovenstående forklaring, få en enkel forståelse af, hvordan et Internet of Things -system rent faktisk fungerer. Data indsamles fra miljøet af sensorerne/enhederne. Her kan en sensor være en selvstændig sensor eller en enhed, der er integreret med sensorer som f.eks. Vores smartphone. Disse data kan være simple data som temperatur- eller afstandslæsning eller komplekse data som et videofeed. Indsamlede data sendes derefter til skyen (internetlagring) via tilslutningskanaler som Wi-Fi, satellit, Bluetooth, LAN osv., Valgt som afvejning mellem forskellige parametre som strømforbrug, rækkevidde og båndbredde i henhold til den særlige IOT -applikation. Når data er modtaget af skyen, undergår den behandling af et softwareprogram. Dette indebærer at udtrække nødvendige oplysninger fra de modtagne data. Det kan være så simpelt som at afgøre, om temperaturen eller afstandsaflæsning er inden for acceptable grænser eller så kompleks som at identificere objekter ved hjælp af de modtagne videooplysninger. Når data er behandlet af softwaren, kommunikeres slutresultaterne til brugeren via e -mail, tekst eller notifikation. Nogle gange afhængigt af resultaterne kan brugeren ændre de nødvendige parametre og påvirke systemet. For eksempel, hvis temperaturaflæsning af huset er for lav, kan brugeren fjernstige varmelegemetemperaturen for at øge varmens grad. Også til tider kan den givne parameter blive justeret automatisk for at få de ønskede resultater, i stedet for enhver menneskelig intervention. Nogle undersøgelser opdeler applikationerne af IoT i tre domæner. De er individuelle - til smart boligindustri - til effektiv forretningsdrift Infrastruktur - til smarte byer En lille liste over mange mulige applikationer af IoT i hvert af domæner er nævnt nedenfor. IT -applikationer For individuelle applikationer, der muliggør smart levende, kan sæt af applikationer til IoT yderligere opdelt i tre kategorier. De er HjemSikkerhedssystemer, overvågningssystemer, alarmsystemer (røg, bevægelse, gas osv.) Energiovervågningssystemer som belysning, termostat, husholdningsapparater, energimålere Vandstyringssystemer som motorstyring, niveaukontrol, sprinklersystem osv. Hjemunderholdningssystemer som lyd, video, projektorer osv. Personlige sundhedsovervågningssystemer som blodtryk, diabetes, EKG osv. Forbrugerelektronik Bærbare enheder som ure til livsstil af høj kvalitet Fitnessovervågning og sporing til smart livsstil Børn, ældre og kæledyrsovervågning for sikkert liv Fritid og underholdning for kvalitetsliv Smart bil eller transportsystem eller autonom kørsel Trafikinformation Køretøjsdiagnostik som motor, olie, bremse osv. Lokationsbaserede tjenester som GPS Til industrier til at drive forretning effektivt, et intelligent system til at styre og organisere processen. Nogle af de mulige markeder, der er forbundet med industrien, er nævnt nedenfor. Landbrug omfatter kunstvanding, produktion, kvæg, husdyr osv. På fabrikker er begrebet automatisering, robotik, maskine- og proceskontrol osv. Byggeri og anlægsarbejde omfatter smarte bygninger og kontorer, varme , aircondition, ventilation, HVAC, belysning, energiovervågning osv. Kommunikation Fremstilling I sundhedssektoren, sundhedsovervågning, kliniske og forskningslaboratorier, diagnostik, behandling og forsikring. Smarte butikker omfatter automater, pengeautomater, elektroniske salgssteder, smarte detailenheder, gæstfrihed osv. Smart miljø inkluderer overvågning og overvågning af luft og vand til forurening. Smarte net som vandnet, energinet, gas- og olieledninger osv. For at bygge og udvikle smarte byer og lokalsamfund er hovedingrediensen den smarte infrastruktur. De mulige applikationer i infrastrukturen i smarte byer er som følger: Smart uddannelse Sikkerhed, forsvar og katastrofehåndtering Offentlig sikkerhed omfatter ambulance, politi, brand og overvågning. Offentlig transport omfatter tog, busser, fly, last, smarte køretøjer osv. På motorveje er der belysning, parkering , vejafgifter, målere osv. IoT -applikationer Internet of Things (IoT) kan bruges til en lang række forskellige applikationer, herunder hjem, energisystemer, landbrug, sundhed, industri, logistik og miljø. Nogle af de mest fremtrædende anvendelsesområder for IoT diskuteres under. Baseret på et specifikt applikationsdomæne kategoriseres IoT -produkter hovedsageligt i smart wearable, smart city, smart home, smart environment og smart enterprise. Bygning og hjemmeautomatisering Smart belysning sparer energi ved at tilpasse belysningen til de omgivende forhold og dæmpe eller tænde/slukke lysene når det er nødvendigt. Denne smarte belysning opnås ved at bruge solid state-lys (f.eks. LED-lys) og IP-aktiverede lys. Ved at registrere miljøændringer og menneskelige bevægelser styres lysene ved hjælp af de smarte enheder. IoT-applikationer som mobilapps og webapplikationer aktiverer fjernbetjeningen med disse trådløst aktiverede og internetforbundne lys. Smarte apparater i hjemmet gør styring og kontrol meget lettere end apparater, der har egne betjeninger eller fjernbetjeninger. Internet of Things giver brugeren mulighed for at få statusoplysninger og fjernbetjening eksternt. Nogle af apparaterne fungerer baseret på IoT inkluderer smarte køleskabe (der sporer forskellige genstande gemt ved hjælp af RFID -tags), smarte termostater til at styre temperaturen, smart vaskemaskine/tørretumbler, smart -tv osv. Indbrudsdetekteringssystem anvender forskellige sensorer (som PIR- og dørfølere) og sikkerhedskameraer for at registrere indtrængen og derefter give alarmerende. IoT-enhederne i hjemmet giver indbrudsadvarsler i form af en SMS eller en e-mail til brugeren og politiet i nærheden.Indtrængningssystemerne er baseret på Universal-Plug and-Play-teknologi, som genererer indtrængningsmeddelelser ved hjælp af billedbehandlingsteknikker til at genkende og udtrække indtrængningsemne. Røg- og gasdetektorer i hjem og bygninger registrerer røg (hvilket er det tidlige tegn på brand) og skadelige gasser (såsom kulilte, LPG osv.). Disse smarte sensorer kan give advarsler og sende en e -mail eller SMS til brugeren eller den lokale sikkerhedsafdeling. Byer Smart trafik- og parkeringssystemer bruger IoT -baseret sensor og kredsløb til overførsel af data over internettet. Sensoren registrerer antallet af tomme parkeringspladser og sender tilsvarende oplysningerne til hoveddatabasen over internettet. Derefter viser smart parkeringsapplikation i smartphones, tablets og navigationssystem i bilen løbende parkeringsoplysningerne til føreren. På samme måde viser trafikpropper på veje kan reduceres ved at anvende et distribueret system af sensornetværk, der kan registrere oplysninger på veje og formidle oplysningerne til hovedserveren over internettet. Smart belysning sparer energi ved at styre lys på veje, parker, bygninger osv. Disse smarte lys er forbundet til internettet for at opnå fjernbetjeningen, belysningsplaner og lysintensitetskontrol. Sensorerne, der er knyttet til lysene, kan styre belysningen afhænger af omgivelsesforholdene og kommunikerer også med andre lys (kredsløb) for at udveksle information.Smart overvågningssystem sikrer sikkerheden ved at overvåge infrastruktur, offentlig transport og begivenheder. Dette system består af et stort antal internetforbundne og distribuerede videoovervågningskameraer, der sender oplysningerne til det centrale skybaserede lagersystem.EnvironmentIoT-baseret vejrmonitoreringssystem indsamler de forskellige sensordata (temperatur, tryk, luftfugtighed osv.) Og sender til de skybaserede applikationer. Dataene indsamlet af skyen, analyseret og visualiseret yderligere på IoT-baserede vejrovervågningsapplikationer på mobiler, computere og andre displayenheder. Det sender også vejrvarsler til de abonnerede brugere fra de skybaserede applikationer. It-baserede luft- og støjforureningsovervågningssystemer kan overvåge de skadelige gasser i luften forårsaget af biler og fabrikker og også støjniveauer i det givne miljø ved hjælp af forskellige sensorer .Gasformige og metrologiske sensorer bruges til overvågning af luftforureningen og indsættes på flere distribuerede overvågningsstationer. Alle disse stationer er forbundet med hinanden ved hjælp af maskine til maskinkommunikation. På samme måde, i tilfælde af støjovervågningssystemer, distribueres forskellige distribuerede støjovervågningsstationer forskellige steder, fra dem aggregeres støjdata i serverne eller i skyen. IoT -baseret skov branddetekteringssystemer bruger et antal sensoriske eller overvågningsknudepunkter, der er indsat forskellige steder i skoven. Dette system opnår tidlig påvisning af brande ved at detektere de forskellige sensordata (temperatur, lysniveauer, fugtighed osv.) På noder. EnergySmart -gitre indsamler og analyserer de data, der er indsamlet fra forskellige elektriske net, og giver tilsvarende forudsigelsesinformation og anbefalinger til hjælpeprogrammet virksomheder. Overvågningen af ​​et udstyrs helbred og netværksintegritet kan evalueres ved hjælp af IoT -baserede sansnings- og målingsteknologier. Smarte målere kan registrere energiforbrug i realtid fra forskellige kunder, og som er i stand til at overføre data eksternt til hovedserveren, eksternt tænde/ Sluk for strømforsyningen, når det er nødvendigt, og forhindrer strømtyverier. IT -baserede systemer med transformer ved sammenkoblingen af ​​forskellige vedvarende energikilder til net, hjælper med at bestemme forskellige elektriske variabler og dermed undgås netstabilitet og pålidelighedsproblemer. Landbrug Smarte kunstvandingssystemer sparer vandet og strømmen, samtidig med at afgrødeudbyttet forbedres. Jordfugtighedssensorer sammen med IoT -enheder bestemmer mængden af ​​jordfugtighed og drejer derfor vandingspumperne.Dette smarte kunstvandingssystem indsamler løbende jordens fugtdata på serveren, som kan bruges til at planlægge vandingsplaner. i industrielle applikationer til overvågning af maskinens driftsforhold, prognose og diagnose af maskiner under fejl og fjernstyring af maskinerne efter behov.IoT-enheder med sensor og aktuatorer giver realtidsoptimering af fremstillingsforsyningskædenetværk og dets produktion.Medicinske og sundhedssystemer bærbare IoT -enheder tillader kontinuerlig overvågning af forskellige fysiologiske parametre, der leverer alarmsystem for nødsituationer og eksterne sundhedsovervågningssystemer. Disse bærbare enheder med sensorer som kropstemperatur, puls, puls, blodtryk osv. indsamler data om sundhedsparametre, bestemmer abnormiteterne og genererer tilsvarende alarm eller meddelelser til brugere eller læger.LogistikIoT -enheder kan drive de forskellige transportsystemer effektivt ved at implementere sammenkobling mellem køretøjer og chauffører eller brugere.Det kan levere avanceret rutevejledning, køretøjs routing og planlægning ved at kombinere rutemønstre og transportplaner baseret på tilgængelighed af køretøjer. Det smarte transportsystem inkluderer køretøjssporing, automatisk opkrævning af vejafgifter, sikkerheds- og vejhjælpssystemer. IT -fordele Det tilskynder til enhedskommunikation og giver dermed mere gennemsigtighed med mindre effektivitet og større kvaliteter for at levere påkrævede slutresultater. Med direkte enhedskommunikation uden behov for menneskelig indgriben , er automatisering blevet en realitet, hvilket igen har ført til hurtig og rettidig output.IOT har åbnet døren til en lang række oplysninger, især fra virkelige scenarier, som muliggør hurtige beslutninger.Med IOT er det nu muligt at holde styr på mere præcise og præcise data gennem effektiv overvågning og dermed muliggøre hurtig respons baseret på de overvågede parametre. IOT giver mere information fra den virkelige verden, hvilket kan føre til effektiv forvaltning af ressourcer. IOT -ulemper Kompatibilitet: I øjeblikket mangler IOT -aktiverede enheder nogen ensartet standard for kompatibilitet indbyrdes for at arbejde med en fælles standard.Sikkerhed: Med en n økosystem af ofte tilsluttede enheder, der kommunikerer over netværket, er dataene mere tilbøjelige til at angribe af ubudne gæster eller hackere.Kompleksitet: Med komplicerede designs, implementering og vedligeholdelse er IOT ret kompleks med sin brug af flere teknologier og mangfoldighed.Beskæftigelse: Med mere automatisering, er der en høj risiko for, at mange faglærte mister deres job, hvilket fører til arbejdsløshedsproblemer. Konklusion I en nøddeskal kan tingenes internet være en velsignelse, når den bruges effektivt og udnytter de opnåede oplysninger til maksimal brug, øger vores livsstil og forbedrer vores viden.

Læg en besked 

Message List