正如您在上一章中看到的,物联网应用程序扩展到各种用例和垂直领域。然而,所有完整的物联网系统都是相同的,因为它们代表了四个不同组件的集成:传感器/设备、连接、数据处理和用户界面。
我们将在下面的部分概述每一个的含义,以及它们如何组合在一起形成一个完整的物联网系统。这些部分中的每一个部分也将作为本电子书其余部分的组织结构,我们将在接下来的章节中更深入地探讨这些组成部分。
1)传感器/设备
首先,传感器或设备从其环境中收集数据。这些数据可以像温度读数一样简单,也可以像完整的视频输入一样复杂。
我们使用“传感器/设备”,因为多个传感器可以捆绑在一起,或者传感器可以是设备的一部分,而不仅仅是感知事物。例如,您的手机是具有多个传感器(摄像头、加速度计、GPS等)的设备,但您的手机不仅仅是一个传感器,因为它还可以执行许多操作。
然而,无论是独立传感器还是完整设备,在第一步中数据都是通过某种方式从环境中收集的。
2)连通性
接下来,该数据被发送到云端,但它需要一种方法才能到达那里!
传感器/设备可以通过多种方法连接到云,包括:蜂窝、卫星、WiFi、蓝牙、低功耗广域网(LPWAN)、通过网关/路由器连接或通过以太网直接连接到互联网(别担心,我们会在连接部分详细解释这些的含义)。
每个选项都在功耗、范围和带宽之间进行权衡。选择哪种连接选项最好取决于特定的物联网应用程序,但它们都完成相同的任务:将数据传输到云端。
3)数据处理
一旦数据到达云端(我们将在数据处理部分介绍云端的含义),软件就会对其执行某种处理。
这可能非常简单,例如检查温度读数是否在可接受的范围内。或者它也可能非常复杂,例如在视频上使用计算机视觉来识别对象(例如财产上的入侵者)。
但是,当温度过高或有人入侵时会发生什么?这就是用户进来的地方。
4)用户界面
接下来,信息以某种方式对最终用户有用。这可以通过向用户发出警报(电子邮件、文本、通知等)。比如公司冷库温度过高时的文字提醒。
用户可能有一个允许他们主动签入系统的界面。例如,用户可能想通过手机应用程序或网络浏览器查看各种属性的视频源。
然而,它并不总是一条单行道。根据IoT应用程序,用户还可以执行操作并影响系统。例如,用户可以通过手机上的应用程序远程调节冷库的温度。
并且一些动作是自动执行的。系统无需等待您调整温度,而是可以通过预定义的规则自动完成。物联网系统不仅会打电话提醒您有入侵者,还可以自动通知安全团队或相关当局。
总之
物联网系统由传感器/设备组成,它们通过某种连接与云“对话”。一旦数据到达云端,软件就会对其进行处理,然后可能会决定执行某个操作,例如发送警报或自动调整传感器/设备,而无需用户。
但是,如果需要用户输入,或者如果用户只是想在系统上签到,则用户界面允许他们这样做。然后,用户所做的任何调整或操作都会通过系统以相反的方向发送:从用户界面到云端,再返回到传感器/设备以进行某种更改。
这就是物联网系统在高层次上的工作方式。现在,我们将更深入地研究这些组件中的每一个,以解释它们是什么、它们如何工作以及您的组织在考虑构建和/或实施IoT解决方案时的重要考虑因素。