物联网网关有哪些应用领域?

物联网网关有哪些应用领域?,第1张

物联网主要技术。在物联网应用中有三项关键技术为物联网开辟出极为广阔的应用前景:

1、传感器技术:这也是计算机应用中的关键技术。大家都知道,到目前为止绝大部分计算机处理的都是数字信号。自从有计算机以来就需要传感器把模拟信号转换成数字信号计算机才能处理。

2、RFID标签:也是一种传感器技术,RFID技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术,RFID在自动识别、物品物流管理有着广阔的应用前景,这也是为什么“物流”这个词总是与“物联网”同时出现。

3、嵌入式系统技术:是综合了计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术为一体的复杂技术。经过几十年的演变,以嵌入式系统为特征的智能终端产品随处可见;小到人们身边的MP3,大到航天航空的卫星系统。嵌入式系统正在改变着人们的生活,推动着工业生产以及国防工业的发展。如果把物联网用人体做一个简单比喻,传感器相当于人的眼睛、鼻子、皮肤等感官,网络就是神经系统用来传递信息,嵌入式系统则是人的大脑,在接收到信息后要进行分类处理。这个例子很形象的描述了传感器、嵌入式系统在物联网中的位置与作用。

物联网应用领域。物联网用途广泛,遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、环境监测、路灯照明管控、景观照明管控、楼宇照明管控、广场照明管控、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域。

边缘是物联网时代竞争的核心吗?

近两年来,在云服务提供商、电信运营商、系统服务商等多方的推动下,众多物联网 *** 作系统相继诞生,既说明了物联网发展势头的火热,也展现出物联网发展技术路线的差异化,仍然处于一个集体 探索 时期。物联网虽然被普遍看好,但一直以来发展速度低于前些年的发展预期。一些厂商把目光投向了边缘侧,边缘计算成为行业热词。当边缘计算遇上物联网,能否成为撬动物联网发展的“钥匙”?

边缘计算为物联网破局带来新可能

麦肯锡在2021年11月发布的《物联网:抓住加速机遇》报告中预测,到2030年,物联网将在全球创造55万亿至126万亿美元的经济价值,中国将占全球物联网经济价值的26%左右。但是物联网发展仍然面临着众多“逆风因素”,包括“互 *** 作性差”、“安全性不高”、“成本居高不下”和“用户的数据和隐私面临威胁”等。

边缘计算的出现似乎为解决这些发展阻碍带来了生机。当把计算能力下沉到边缘侧,可以就近分析处理数据,这样做会带来多重好处:

1、边缘计算拥有更快的响应时间,数据存储和计算能力被分散布置在本地,数据无需往返于本地和云端,因此可以减少延迟并加快响应速度。

2、边缘计算可以降低企业的成本。与云中心设备相比,由本地设备进行数据存储与处理的成本更低,一方面,边缘计算减少了对带宽资源和云中心计算资源的占用,另一方面,边缘计算可以提高应用程序的运行效率,降低能耗。

3、边缘计算设备可以自主收集、存储并使用数据,有效地避免用户个人隐私等敏感数据被上传到云中心而引发的数据安全问题。

4、边缘计算对云端的依赖性低,可以有效降低单点故障率。万一断网,也可以正常工作。

5、更关键的是,边缘设备可以使现有设备和新兴IoT设备互联互通,对现有设备的通信协议进行转换,就能与新兴IoT设备进行高效交互。在这种方式下,企业无需对现有设备进行更新设计,也能接入IoT平台,以较低的成本实现生产力的大幅提升。

一些厂商已经看到了边缘计算的巨大趋势,通过开发边缘计算 *** 作系统,创建开放的平台生态,提供完善的应用开发工具给予开发者,逐渐推动物联网往边缘计算靠拢,促使边缘计算推动物联网应用长尾时代的到来。

物联网算力从云、端走向边缘

在物联网 *** 作系统研发中,大部分厂商从“端-边-管-云”各层次构建物联网基础设施。物联网被认为是互联网时代向万物互联的一个延展,会充分继承互联网时代的计算存储和通信能力,从人人互联转向人与万物互联,正因如此,人工智能技术将得以在物联时代快速发展。因此IoT的定义越来越多被AIoT这个概念所取代。

在现实世界中,物联网端设备存储和计算能力往往十分有限。那么随着物联网发展,到底是应该让端设备更加智能,具备必要的算力和通信能力,并将所产生的信息和数据通过5G或NBIoT等途径直接回传到云数据中心,还是物联网端设备不需要太多的算力存储,窄带通信能力即可满足绝大多数场景,应该由边缘为这些端设备提供算力存储和宽带通信能力?

以翼辉信息为代表的一些 *** 作系统厂商认为未来应向“强边弱端”发展。互联网的边缘计算节点就是各类端设备的上游节点,应由边缘为这些端设备提供算力存储和宽带通信能力,其与端设备之间通过近距通信协议,来保持端设备的高并发、低延时、低功耗的工作特点,简单说就是让互联网做互联网擅长的工作,物联网做物联网擅长的工作,二者通过边缘计算节点来接驳,让两个网发挥各自优势,连通协作。

翼辉今年推出智能边缘计算 *** 作系统——爱智 *** 作系统EdgerOS,把边缘侧的算力动态共享、分配、实时计算,主要交由部署在边缘侧的智能边缘计算机来处理,可以更好的满足物联网实时、安全、降低成本等需求。智能边缘计算机就相当于一个小服务器,不仅实现了周边设备和异构网络互通互联,还承担着大量的算力工作,当算力主要在边缘处理,端设备不再需要具备很强的算力,也为用户减轻了相应的负担。

很多物联网节点如灯泡等本身没什么算力,爱智通过智能边缘计算设备能保持跟节点的长时间连接,并把较强的算力包括AI的算力分享给这些较弱的节点,那么有了算力和资源,这些节点就会充满想象力,同时极大地降低智能设备的开发成本,实现基于真实场景的智能应用。

翼辉拥有十多年的嵌入式系统设计经验,企业在嵌入式领域的成功,对端设备应用场景的理解,促使其更加坚定的相信边缘计算的重要性,边缘为端设备应提供算力存储和宽带通信能力,端和边应形成一个有机体,各司其职,不转嫁冗余成本到用户层面。

开发者们把目光投向了边缘计算

基于边缘计算 *** 作系统开发物联网应用正在吸引国内开发者的目光 。在正在开展的“2021爱智先行者”征文活动中,技术社区内的开发者们纷纷利用搭载着 EdgerOS 的智能边缘计算机精灵一号(Spirit 1),进行了各种智能家居的DIY研发,例如人脸识别门禁、智能光照传感器、智能红外温度传感器、手势控制智能灯、智能监控设备、智能甲醛检测器、智能变频电热毯等,利用几天时间使用低代码即可开发一款物联网应用。

爱智打造了一个高性能的 JavaScript 运行时引擎,可以使用简单高效、易学易用的 JavaScript 和 TypeScript 等互联网技术栈来开发物联网应用。此外,爱智提供了功能非常丰富的开发框架,包括APP框架、流媒体框架、AI框架、设备管理框架等。

由于爱智是一个开放的智能边缘计算 *** 作系统,开发者可以在物联网应用开发中使用各种品牌、各种型号的硬件设备。例如,当前市场上有很多品牌的智能灯泡,但是通常需要搭配厂家的网关设备才能使用。因为爱智 *** 作系统的开放性,可以支持不同品牌的智能设备。开发者使用Spirit 1和自主选择的智能灯泡,不到 30 分钟即可在寒冷的冬季来临之前为自己研发一个“关灯神器”。 开发者们可以利用Spirit 1或者其它智能边缘机,搭载EdgerOS,实现各种想象丰富场景下、大量长尾应用的研发。

物联网就是通过信息传感设备,按照约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
通俗地讲,物联网就是“物物相连的互联网”,它包含两层含义:
第一,物联网是互联网的延伸和扩展,其核心和基础仍然是互联网;
第二,物联网的用户端不仅包括人,还包括物品,物联网实现了人与物品及物品之间信息的交换和通信。
物联网作为新一代信息技术的高度集成和综合运用,具有渗透性强、带动作用大、综合效益好的特点,是继计算机、互联网、移动通信网之后信息产业发展的又一推动者。

边缘计算(Edge Computing)是一种在物理上靠近数据生成的位置处理数据的方法,这种技术使得联网设备能够处理在“边缘”形成的数据,这里的“边缘”是指位于设备内部或者与设备本身要近得多的地方。

好处:在边缘计算中,传感器数据不需要传输到汽车上或者云端的数据中心,来查看是否有什么东西影响了发动机的运转。

本地化数据处理和存储对计算网络的压力更小。当发送到云端的数据变少时,发生延迟的可能性,以及云端与物联网设备之间的交互导致的数据处理延迟就会降低。

这也让基于边缘计算技术的硬件承担了更多的任务,它们包含用于收集数据的传感器和用于处理联网设备中的数据的CPU或GPU。

随着边缘计算的兴起,理解边缘设备所涉及的另一项技术也很重要,它就是雾计算(Fog Computing)。边缘计算具体是指在网络的“边缘”或附近进行的计算过程,而雾计算则是指边缘设备和云端之间的网络连接。

换句话说,雾计算使得云更接近于网络的边缘,因此,根据OpenFog的说法,“雾计算总是使用边缘计算,而不是边缘计算总是使用雾计算。”

回到无人辅助驾驶场景:传感器能够收集数据,但不能立即对数据采取行动。例如,如果一名车辆工程师想要了解汽车车轴和刹车系统是如何运行的,他可以使用历史累计的传感器数据来预测零部件是否需要进行维修或替换。在这种情况中,数据处理使用边缘计算,但它并不总是即时进行的(与确定引擎状态不同)。而使用雾计算,短期分析可以在给定的时间点实现,而不需要完全返回中央云。

TG452边缘计算网关拥有强劲的边缘计算能力,分担部署在云端的计算资源,在物联网边缘节点实现数据优化、实时响应、敏捷连接、模型分析等业务,使AI时代下的数字化物联网更进一步。

边缘计算网关功能

1、具备超强边缘计算能力

如何让数据能够低成本且高效地传输到云或者远程终端,意义重大。

而具备了超强边缘计算能力的物联网网关,通过数据处理权限的下放,就近处理。不需要担心远程通信传输不畅通的问题,与普通物联网网关相关有着巨大的功能优势。

2、兼容多平台接入及设备主流协议

支持包括阿里云/华为云/微软/亚马逊/施耐德/西门子等平台接入;兼容多种设备主流工业实时以太网协议和工业总线协议,如Modbus tcp/rtu、profinet、 profibus-dp、opc ua等协议。


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