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物联网架构的4个阶段是什么?

2023-01-09 深圳富联芯技术开发有限公司 0

  物联网涉及多种设备与用户的大规模连接,包括手表、可穿戴技术、遥控器、平板电脑、家用电器以及传感器等消费产品。该解决方案旨在从设备捕获数据并将捕获的数据发送到数据中心和服务器以进行进一步分析,从而推动行动和自动化。

  IoT架构在将数据引导至正确路径、定义要使用的格式以及要采取的操作方面起着至关重要的作用。

  什么是物联网网络架构?

  它是一个由传感器、执行器、云服务、协议和物联网架构层等多个元素组成的网络系统。不同的层次让管理员可以评估、监控和维护系统的一致性。系统设计计划与现有基础设施系统仔细整合,以获得最佳效果。

  拥有出色物联网架构的组织更有可能改进业务流程并取得更好的成果。众所周知,此类组织维护针对特定物联网项目定制的物联网系统架构,以及其他通用物联网架构格式。

  除此之外,该系统还包括有助于跟踪系统一致性的物联网架构层。事实上,这些层需要在IoT架构框架过程开始之前很久就到位。一个常见的物联网架构将由这3层组成:

  感知,或物联网设备层——收集数据的客户层;

  网络,或物联网网关层——将设备连接到智能对象、服务器和网络设备的服务器端运营商;

  应用程序,或平台层——连接运营商和客户的最终应用程序;

  这些层确保IoT架构功能齐全、可扩展、可用且可维护。

  一旦实现,我们就进入物联网架构布局的4个阶段:

  阶段1:传感器和执行器;

  第二阶段:网关和数据采集系统;

  第三阶段:边缘IT数据处理;

  第四阶段:数据中心和云;

  以下是对IoT架构的4个阶段中每个阶段的更详细审查:

  第一阶段:传感器和执行器

  传感器和执行器是分别监视和控制物理过程的连接设备。传感器捕获过程状态数据或环境条件,例如湿度、温度、管道中的流体流量、储罐中的液位等等。有时,一些条件数据需要执行器立即响应以执行实时补救措施。一个例子是调整液体流速以保持一致的水平。

  保持传感器之间的低延迟以及触发执行器动作的数据分析至关重要。数据处理在靠近监控和控制系统的地方进行,以避免数据传输到服务器、其分析和控制“事物”的最终信号的延迟。

  第二阶段:网关和数据采集系统

  传感器发送的数据由数据采集系统(DAS)收集并转换为数模格式。DAS在通过蜂窝或Wi-Fi中的无线WAN或有线WAN等Internet网关发送数据以进行下一阶段处理之前,先对其进行聚合和格式化。

  在工业和工厂设置的情况下,这个阶段的数据可能非常庞大,有数千个传感器同时收集它们。这需要在传输之前对数据进行过滤和压缩到最佳大小。

  第三阶段:边缘IT数据处理

  经过数字化和聚合的物联网数据在到达云中心之前经过进一步处理。边缘设备执行高级分析和预处理,有时使用机器学习和视觉表示。机器学习有助于向系统提供不断改进的反馈,并进一步改进流程,而无需等待来自云数据中心的指令。这种处理通常在靠近传感器的设备中进行,例如在现场配线柜中。然后,此阶段可以在本地传感器处捕获数据,并在分析和处理后将其传输到远程位置。

  第四阶段:数据中心和云

  在这最后一站,数据中心在由熟练的分析专业人员设计和运行的高端应用程序的帮助下进行深度处理。强大的IT系统在云端或企业数据中心分析、管理和存储数据。在这里,多个站点传感器结合在一起,可以更全面地了解整个物联网系统及其可交付的行动。当业务分布在不同地区时,这些云数据中心会分析和识别关键趋势、模式或发现异常,以帮助优化运营。

  在这个阶段,公司或行业特定的应用程序根据独特的或自定义的业务规则进行深入分析,以确定要采取的行动方案。传入的数据可能表明对设备设置进行了更改或建议其他纠正措施以优化流程。它是持续开发循环的一部分,还存储数据以供将来分析。

  最后的话

  物联网正在快速发展并改进各行业的业务流程。维护数据、分析数据并发出纠正措施信号的适当物联网架构无疑增强了该过程的基本现实。正如我们所见,物联网系统架构分为3层,即设备、网关和平台。然后级联到4个阶段,使用高端应用程序捕获数据、分析、处理和建议纠正措施。这种优雅的组合结合在一起,在自动化操作中提供强大的价值。

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