Was ist das Internet der Dinge? Aus welchem System besteht es?

Internet der Dinge (Internet of Things, kurz IoT) bezieht sich auf die Erfassung von Objekten oder Prozessen, die überwacht, verbunden und interagiert werden müssen, in Echtzeit durch verschiedene Informationssensoren, HF-Identifikationstechnologien, GPS-Systeme, Infrarot-Sensoren, Laserscanner und andere Geräte und Technologien, die Erfassung von Informationen über Schall, Licht, Wärme, Elektrizität, Mechanik, Chemie, Biologie, Position und andere Bedürfnisse durch verschiedene mögliche Netzwerkzugangs, um die allumfassende Verbindung zwischen Dingen und Dingen, Dingen und Menschen zu erreichen. Intelligente Wahrnehmung, Identifizierung und Verwaltung von Gegenständen und Prozessen. Das Internet der Dinge ist ein Informationsträger, der auf dem Internet, traditionellen Telekommunikationsnetzen usw. basiert, und es ermöglicht es allen gewöhnlichen physischen Objekten, die unabhängig adressiert werden können, ein Netzwerk zu bilden, das miteinander verbunden ist.

IoT-Geräte sind nicht-Standard - Rechengeräte, die kabellent / drahtlos mit einem Netzwerk verbunden sind und die Fähigkeit haben, Daten zu übertragen.

Das Internet der Dinge beinhaltet die Erweiterung der Internetverbindung von Standardgeräten wie Desktops, Laptops, Smartphones und Tablets auf eine beliebige Palette von herkömmlichen Geräten oder physischen Geräten und täglichen Gegenständen, die nicht mit dem Internet verbunden sind. Diese Geräte verfügen über eingebettete Technologien, die über das Internet kommunizieren und interagieren können. Sie können auch aus der Ferne überwacht und kontrolliert werden.

Vernetzte Geräte sind Teil eines Ökosystems, in dem jedes Gerät mit anderen relevanten Geräten in der Umgebung kommuniziert, um Aufgaben zu Hause und in der Industrie zu automatisieren. Sie können die verfügbaren Sensordaten an Nutzer, Unternehmen und andere gewünschte Parteien übermitteln.

Diese Geräte können in drei Hauptkategorien unterteilt werden: Verbraucher, Unternehmen und Industrie.

Zu den verbrauchervernetzten Geräten gehören Smart TVs, Smart-Lautsprecher, Spielzeug, tragbare Geräte und intelligente Geräte.

Zum Beispiel sind Geräte in einem intelligenten Zuhause so konzipiert, dass sie die Präsenz von Menschen erfassen und darauf reagieren. Wenn eine Person nach Hause kommt, ist ihr Auto mit der Garage verbunden, um die Türen zu öffnen. Nach dem Betreten des Raums wurde der Temperaturregulator auf seine bevorzugte Temperatur eingestellt und die Beleuchtung wurde auf eine niedrigere Intensität und Farbe eingestellt, da die Daten ihrer Smartwatch darauf hindeuten, dass es ein stressiger Tag war. Zu den weiteren intelligenten Home-Geräten gehören Sprinkler, die die Sprinklemenge anhand der Wettervorhersage anpassen, und Robotersauger, die die häufigsten Bereiche des Hauses reinigen.

Enterprise IoT-Geräte sind Edge-Geräte, die für den Einsatz in Unternehmen konzipiert sind. Es gibt eine Vielzahl von Unternehmens-IoT - Geräten zur Verfügung. Die Funktionen dieser Geräte variieren, neigen jedoch oft dazu, die Einrichtung zu pflegen oder die betriebliche Effizienz zu verbessern. Einige Optionen umfassen intelligente Schlösser, intelligente Thermostate, intelligente Beleuchtung und intelligente Sicherheit.

Es gibt auch Verbraucherversionen dieser Technologien.

In Unternehmen können intelligente Geräte bei der Durchführung von Meetings helfen. Intelligente Sensoren im Besprechungsraum können Mitarbeitern helfen, die für die Besprechung verfügbaren Räume zu identifizieren und zu organisieren, um sicherzustellen, dass der richtige Raumtyp, die Größe und die Funktion verwendet werden können. Wenn die Teilnehmer den Konferenzraum betreten, wird die Temperatur an die Beleuchtung angepasst, mit dem richtigen PowerPoint auf dem Bildschirm wird das Licht verdunkelt und der Referent beginnt seine Präsentation.

Beispiele für IoT-Geräte für Verbraucher, Unternehmen und Industrie umfassen Smart TVs und Smart Sensoren, die in Konferenzräumen und Maschinen in der Montagelinie montiert werden.

Industrial IoT-Geräte sind für den Einsatz in Fabriken oder anderen industriellen Umgebungen gedacht. Die meisten industriellen IoT-Geräte sind Sensoren, die für die Überwachung von Fließlinien oder anderen Fertigungsprozessen verwendet werden.

Die Daten aus den verschiedenen Sensortypen werden an die Überwachungsanwendungen übertragen, um den optimalen Betrieb kritischer Prozesse zu gewährleisten. Diese gleichen Sensoren können außerdem unbeabsichtigte Ausfallzeiten verhindern, indem sie voraussagen, wann ein Ersatzteil erforderlich ist.

Wenn ein Problem auftritt, kann das System möglicherweise eine Benachrichtigung an den Service-Techniker senden, um sie darüber zu informieren, was los ist und welche Teile zur Lösung des Problems benötigt werden. Dadurch wird vermieden, dass Techniker vor Ort sind, um Probleme zu diagnostizieren, bevor sie in das Lager gehen, um die Teile zu erhalten, die für die Lösung des Problems erforderlich sind.

Wie funktioniert das Internet der Dinge?

IoT-Geräte unterscheiden sich in ihrer Funktionalität, aber IoT-Geräte haben einige Ähnlichkeiten in der Art und Weise, wie sie arbeiten. Zunächst einmal sind IoT-Geräte physische Objekte, die darauf ausgelegt sind, auf irgendeine Weise mit der realen Welt zu interagieren. Das Gerät kann ein Sensor auf der Fließlinie oder eine intelligente Überwachungskamera sein. In jedem Fall kann das Gerät spüren, was in der physischen Welt passiert.

Das Gerät selbst enthält eine integrierte CPU, einen Netzwerkadapter und eine Firmware, die normalerweise auf einer Open-Source - Plattform aufgebaut ist. In den meisten Fällen verbindet sich ein IoT-Gerät mit einem Dynamic Host Configuration Protocol-Server und erhält eine IP-Adresse, die das Gerät im Netzwerk verwenden kann. Einige IoT-Geräte sind direkt über das öffentliche Internet zugänglich, aber die meisten sind so konzipiert, dass sie nur in einem privaten Netzwerk laufen.

Obwohl es keine absolute Voraussetzung ist, werden viele IoT-Geräte über Softwareanwendungen konfiguriert und verwaltet. Einige Geräte verfügen jedoch über einen integrierten Webserver und benötigen daher keine externe Anwendung.

Schlüsseltechnologien

HF-Identifikationstechnologie

Wenn wir über das Internet der Dinge sprechen, müssen wir die Hochfrequenz-Identifikation (Radio Frequency Identification, kurz RFID) in der Entwicklung des Internet der Dinge erwähnen. RFID ist ein einfaches drahtloses System, das aus einem Abfragegerät (oder Lesegerät) und vielen Transpondern (oder Tags) besteht. Das Etikett besteht aus koppelten Elementen und Chips, jedes Etikett hat eine einzigartige elektronische Codierung, die an einem Objekt angebracht ist, um das Ziel zu identifizieren, und es über die Antenne überträgt die RF-Informationen an den Leser, der das Gerät ist, das Informationen liest. Die RFID-Technologie ermöglicht es Gegenständen, „sprechen zu können". Dies verleiht dem Internet der Dinge eine Eigenschaft, nämlich Rückverfolgbarkeit. Das bedeutet, dass die Menschen jederzeit den genauen Standort von Gegenständen und ihrer Umgebung haben können.

Sensornetz

MEMS steht für Micro-Electro - Mechanical Systems (MEMS). Es ist ein integriertes Mikro-Gerätesystem, das aus Komponenten wie Mikrosensoren, Mikro-Actuators, Signalverarbeitung und Steuerungsschaltungen, Kommunikationsschnittstellen und Stromversorgung besteht. Das Ziel ist es, den Erwerb, die Verarbeitung und die Ausführung von Informationen zusammen zu integrieren, um ein Mikrosystem mit mehreren Funktionen zu bilden, das in ein groß angelegtes System integriert wird, wodurch die Automatisierung, Intelligenz und Zuverlässigkeit des Systems erheblich verbessert wird. Es handelt sich dabei um einen vergleichsweise verbreiteten Sensor Da MEMS gewöhnlichen Objekten ein neues Leben verleiht, haben sie ihre eigenen Datenübertragungswege, Speicherfunktionen, Betriebssysteme und spezielle Anwendungen und bilden ein riesiges Sensornetz. Das ermöglicht es dem Internet der Dinge, Menschen über Dinge zu überwachen und zu schützen. Wenn das Auto und das Auto Zündschlüssel Mikro-Sensor implantiert, dann, wenn der trunkene Fahrer den Autoschlüssel herauszieht, kann der Schlüssel durch den Geruchssensor einen Alkohol erkennen, um das Auto sofort über das drahtlose Signal zu informieren "Suspendieren", das Auto wird im Ruhezustand sein. Gleichzeitig "befehle" das Handy des Fahrers, um seine Verwandten und Freunde zu senden, um den Fahrer zu informieren, wo er sich befindet, und erinnern Sie die Verwandten und Freunde, so schnell wie möglich zu behandeln. Nicht nur das, künftige Kleidung kann "sagen", wie viel Wasser und Waschpulver in die Waschmaschine am wirtschaftlichsten; Ordner werden "überprüfen", welche wichtigen Dokumente wir vergessen haben; Lebensmittel-Gemüse - Etiketten werden dem Handy des Kunden vorstellen, ob "sich selbst" wirklich "grün sicher". Das ist das Ergebnis, dass die Welt des „Internet der Dinge" verändert wird. ^[2] 。

M2M-Systemen

M2M, die Abkürzung für Machine-to - Machine / Man, ist eine vernetzte Anwendung und Dienstleistung, die sich auf die intelligente Interaktion von Maschinen-Terminalen konzentriert. Sie ermöglicht es dem Objekt, eine intelligente Kontrolle zu erzielen. Die M2M-Technologie umfasst fünf wichtige technische Komponenten: Maschinen, M2M-Hardware, Kommunikationsnetzwerke, Middleware und Anwendungen. Basierend auf der Cloud-Computing - Plattform und dem intelligenten Netzwerk können Entscheidungen basierend auf den Daten getroffen werden, die vom Sensornetzwerk erfasst werden, und das Verhalten von Objekten geändert werden, um zu kontrollieren und zu rückmelden. Nehmen Sie einen intelligenten Parkplatz, wenn das Fahrzeug in oder aus dem Antennenkommunikationsbereich fährt, führt die Antenne in Mikrowellenkommunikation mit der elektronischen Identifikationskarte bidirektionalen Datenaustausch durch, liest die relevanten Informationen des Fahrzeugs von der elektronischen Fahrzeugkarte, liest die relevanten Informationen des Fahrers auf der Fahrerkarte, erkennt automatisch die elektronische Fahrzeugkarte und die Fahrerkarte und beurteilt, ob die Fahrzeugkarte gültig ist und die Legitimität der Fahrerkarte, Überprüfen Sie, dass der Fahrradsteuerung Computer die Kennzeichennummer und Fahrer und andere Informationen anzeigt, die mit der elektronischen Fahrzeugkarte und der Fahrerkarte einheitlich korrespondieren; Der Fahrradsteuerung Computer wird automatisch durch die Zeit, das Fahrzeug und die relevanten Informationen des Fahrers in die Datenbank gespeichert, der Fahrradsteuerung Computer beurteilt, dass es sich um eine normale Karte, eine nicht autorisierte Karte, keine Karte oder eine illegale Karte handelt, entsprechend der entsprechenden Antworten und Aufforderung. Darüber hinaus tragen die älteren Menschen zu Hause eine Uhr mit einem intelligenten Sensor eingebettet, können Kinder im Ausland jederzeit über das Handy nachfragen, ob der Blutdruck und der Herzschlag der Eltern stabil sind; Wenn der Besitzer bei der Arbeit arbeitet, schließt der Sensor automatisch Wasser, Gas und Fenster und sendet regelmäßig Nachrichten an das Handy des Besitzers und meldet die Sicherheitssituation. ^[2] 。

Cloud Computing

Cloud Computing zielt darauf ab, mehrere relativ kostengünstige Rechenentitäten in einem perfekten System mit leistungsstarker Rechenleistung über ein Netzwerk zu integrieren, Mit fortschrittlichen Geschäftsmodellen können Endnutzer diese leistungsstarken Rechenleistungen nutzen. Wenn Sie die Rechenleistung mit der Stromerzeugungskapazität vergleichen, dann wird die Umstellung vom alten Einzelgerät-Stromerzeugungsmodell auf das Modell der zentralisierten Stromversorgung des modernen Kraftwerks wie das gewohnte Einzelgerät-Rechenmodell auf das Cloud-Computing - Modell, und die "Cloud" ist wie ein Kraftwerk, mit einer leistungsstarken Rechenleistung, die Einzelgeräte nicht vergleichen können. Das bedeutet, dass Rechenleistung auch als Ware verkauft werden kann, wie Gas, Wasser oder Strom, so einfach und kostengünstig, dass Benutzer sie nicht selbst ausrüsten müssen. Im Gegensatz zu Strom, der über das Stromnetz übertragen wird, wird die Rechenleistung über verschiedene drahtlose und drahtlose Netzwerke übertragen. Daher ist ein Kernkonzept von Cloud Computing durch kontinuierliche Verbesserung der Verarbeitungskapazität der "Cloud" kontinuierlich die Verarbeitungslast des Benutzerterminals zu reduzieren, schließlich zu einem einfachen Eingabe-Ausgabe - Gerät zu vereinfachen, und genießen Sie die starke Verarbeitungskapazität der "Cloud" nach Bedarf. Internet der Dinge Wahrnehmungs-Schicht erhält eine große Menge von Dateninformationen, nach der Übertragung durch die Netzwerkschicht, auf eine Standard-Plattform, verwenden Sie die High-Performance - Cloud-Computing, um sie zu verarbeiten, verleihen diese Daten Intelligenz, um schließlich in nützliche Informationen für die Endbenutzer umwandeln 。

Anwendung

Das Anwendungsfeld des Internets der Dinge betrifft alle Aspekte, in Industrie, Landwirtschaft, Umwelt, Verkehr, Logistik, Sicherheit und anderen Infrastrukturen, Wirksam fördern diese Aspekte der intelligenten Entwicklung, so dass begrenzte Ressourcen rationaler Nutzung und Verteilung, wodurch die Effizienz der Industrie, die Wirksamkeit zu verbessern. Die Anwendung in den Bereichen, die mit dem Leben in engem Zusammenhang stehen, wie zu Hause, medizinische Gesundheit, Bildung, Finanzen und Dienstleistungen, Tourismus und so weiter, hat sich vom Serviceumfang, der Service-Mode bis zur Servicequalität erheblich verbessert und hat die Lebensqualität der Menschen erheblich verbessert; Im Bereich der Verteidigung und des Militärs, obwohl es sich immer noch in der Forschungsphase befindet, kann der Einfluss der Anwendung des Internets der Dinge nicht unterschätzt werden, wie Satelliten, Raketen, Flugzeuge, U-Boote und andere Ausrüstungssysteme, klein für einzelne Kampfausrüstung, die Einbettung der Internet der Dinge-Technologie verbessert effektiv die militärische Intelligenz, Informationstechnologie und Präzision, verbessert die militärische Kampfkraft erheblich und ist der Schlüssel zur zukünftigen militärischen Veränderung ^[4] 。

Intelligenter Verkehr

Die Anwendung der Internet-of - Things-Technologie im Straßenverkehr ist relativ ausgereift. Mit der zunehmenden Verbreitung von sozialen Fahrzeugen ist der Verkehrstaus oder sogar die Lähmung zu einem großen Problem in der Stadt. Die Straßenverkehrsbedingungen in Echtzeit überwachen und Informationen rechtzeitig an den Fahrer weitergeben, so dass der Fahrer rechtzeitig Reiseanpassungen vornehmen kann, um den Verkehrsdruck effektiv zu reduzieren; Autobahnüberschreitung automatisches Straßenmautsystem (ETC genannt), um die Zeit für den Import und Export zu vermeiden, die Karte zurückzugeben und die Verkehrseffizienz des Fahrzeugs zu verbessern; Installation des Positionierungssystems auf dem Bus, um die Busfahrt und die Ankunftszeit rechtzeitig zu verstehen, können die Passagiere die Reise gemäß der Routen bestimmen, um unnötige Zeitverschwendung zu vermeiden. Die Zunahme der sozialen Fahrzeuge, neben dem Verkehrsdruck, Parkschwierigkeiten werden zunehmend zu einem herausragenden Problem, viele Städte haben ein intelligentes Straßenseite Parkplatz-Management - System eingeführt, das auf der Cloud-Computing - Plattform basiert, kombiniert mit der Internet-of - Things-Technologie und der mobilen Zahlungstechnologie, teilen Parkplätze Ressourcen, verbessern die Parkplatznutzung und Benutzerbequemlichkeit. Das System kann mit dem Handy-Modus und dem Funkfrequenz-Identifikationsmodus kompatibel sein, kann durch die Handy-App - Software die Parkplatz-Informationen, die Parkplatzposition, die Reservierung im Voraus und die Zahlung von Gebühren und andere Operationen verwirklichen, um weitgehend das Problem der "schwierigen Parken, schwierigen Parken" zu lösen ^[4] 。

Smart Home

Smart Home ist die grundlegende Anwendung des Internets der Dinge in der Familie, mit der Popularität des Breitbandgeschäfts, Smart Home-Produkte umfassen alle Bereiche. Zuhause niemand, können Sie das Smart-Klimaanlage und andere Produkte des Clients von Mobiltelefonen aus der Ferne bedienen, die Raumtemperatur regulieren, und können auch die Gebrauchsgewohnheiten des Benutzers lernen, um eine vollautomatische Temperaturkontrolle zu verwirklichen, so dass der Benutzer im heißen Sommer nach Hause kommen kann, um den Komfort von Eiskühlen zu genießen; Durch den Client, um den Schalter der intelligenten Glühbirne zu realisieren, die Helligkeit und Farbe der Glühbirne zu regulieren, etc.; Steckdose mit integriertem Wi-Fi, kann die Fernbedienungsteckdose regelmäßig einschalten und schalten, die den Stromverbrauch des Geräts überwachen kann, erzeugen Sie ein Stromverbrauchsdiagramm, so dass Sie den Stromverbrauch auf einen Blick verstehen, die Ressourcenverwendung und das Budget arrangieren; Intelligente Waage, die Bewegungseffekte überwachen. Eingebaute fortschrittliche Sensoren, die Blutdruck und Fettmenge überwachen können, und das integrierte Programm legt Gesundheitsempfehlungen gemäß dem Körperzustand vor; Intelligente Zahnbürste ist mit dem Client verbunden, um die Zeit des Zähneputzes und die Position des Zähneputzes zu erinnern, und kann nach den Daten des Zähneputzes ein Diagramm erzeugen, Mundgesundheit; Intelligente Kamera, Fenster-Sensor, intelligente Türglocke, Rauchmelder, intelligente Alarm und so weiter sind die unentbehrlichen Sicherheitsüberwachungsausrüstung des Hauses, Sie gehen rechtzeitig, um zu jeder Zeit und an einem beliebigen Ort zu überprüfen, die Echtzeit-Zustand in jedem Eck des Hauses, jede mögliche Sicherheitsrisiko. Scheinbar mühsam alle Arten von häuslichen Leben, weil das Internet der Dinge wurde leichter und schöner ^[4] 。

Öffentliche Sicherheit

In den letzten Jahren häufige globale Klima-Anomalien, plötzliche und gefährliche Katastrophen weiter zu erhöhen, das Internet kann die unsichere Situation der Umwelt in Echtzeit überwachen, im Voraus Vorbeugung, Echtzeit-Frühwarnung, rechtzeitige Reaktionsmaßnahmen zu treffen, um die Bedrohung von Katastrophen für menschliches Leben und Eigentum zu reduzieren. Die Universität von Buffalo, USA, hat bereits 2013 ein Tiefsee-Internet - Projekt vorgeschlagen, durch spezielle Behandlung von Induktionsgeräten in der Tiefe des Meeres platziert, um die unterwasserbezogene Situation zu analysieren, die Verhütung von Meeresverschmutzung, die Erkundung von Meeresbodenressourcen und sogar Tsunami kann zuverlässigere Frühwarnung liefern. Das Projekt wurde erfolgreich im lokalen See getestet und schaffte die Grundlage für eine weitere Ausweitung des Einsatzes. Mit der Technologie des Internets der Dinge kann die Atmosphäre, Boden, Wald, Wasserressourcen und andere Indikatoren intelligenterweise erfasst werden und eine große Rolle bei der Verbesserung der menschlichen Lebensumgebung spielen. ^[4] 。