物联网
一、物联网概述
- 概念
通过互联网技术,将硬件端的数据传输到物联网服务器上,用户可通过链接该服务器的客户端,来查看该硬件传回的各项参数及数据。 (概念经过初次提出(1999)后,由时代及技术的变迁,概念不断更新,文中中为本人自己的理解)
- 发展
至今----------经历三个时期
1、概念阶段 1999—2013 无限射频设备
2、探索应用 2014—2014 智能可穿戴设备、智能家具
3、部分成熟 2016—至今 技术较为成熟,进入人们生活,平台成熟的在爬升
- 架构(体系)
云—管---端
按结构层次划分:
1、感知层 :负责收集信息和处理信号
2、网络层 :负责终端接入和数据传输
3、平台层 :负责设备间通信控制、数据存储、业务规划
4、应用层 :负责提供给用户,提供页面交互
按行业应用划分:
1、公共事业物联网
2、车联网
3、工业物联网
4、智慧家庭物联网
注意:物联网的应用行业不同,所运用的通信技术不同
业务应用划分
业务1:车联网、视频监控、智能机器
—特点:要求传输速率>10Mbp/s 功耗较高 成本较高
—通信技术:4G、5G、Lte业务2:智能穿戴设备、天梯网、电子网、无线ATM
—特点:要求传输速率~1Mbp/s 功耗较低 成本较低
—通信技术:eMTC、GPRS业务3:远程抄表、智能停车、智慧农业
—特点:要求传输速率<100kbp/s 功耗低 成本低 覆盖广
—通信技术:NB-IoT
二、物联网无线通信技术
- 蜂窝移动通信
- 短距局域无线网
- LPWA( 低功耗广域网)
三、窄带通信技术
NB-IOT协议演进
NB-IOT产业发展
NB-IOT解决方案总体架构
NB-IOT技术
1、感知层
2、部署方式
3、四大特性
eLTE-IOT技术
1、eLTE-IOT概念
2、eLTE-IOT技术特点
3、eLTE-IOT网元设备
四、物联网网关
概念:为了解决小范围大量设备的接入以及一些复杂环境应运而生,属于物联网架构的网络层,对于设备与平台的连接起着重要作用(负责下行汇聚,上行回传)
分类:工业物联网关、家庭物联网关
- 工业物联网关
设计:是一个集无线、路由、交换和安全于一体的融合网关。同时可承载(-40—+70℃)无风扇冷却,防电磁干扰,支持安全加密,边缘计算等多种功能。
解决且满足了
1.物联网现场工业级的严格要求(例如:温度,防尘防水,抗电磁干扰)
2.工业接口协议众多(例如:工业总线、通信技术的不统一)
3.面对开发网络的安全冲击(例如:工业生产网与办公网络交叉融合,面 临更复杂的网络安全问题)
4.网络运维复杂度高的难题(随着终端的增加而提高:站点分散、部署工作量大、管理困难)
补充:
边缘计算 ---->在靠近终端设备和数据源头的边缘节,并点融合链接、计算、存储、控制和应用等核心能力的开放平台。
云计算(设备中枢神经),边缘计算(设备脊髓神经)
下行通信技术:
- PLC
将设备供电与设备通信,以电力线载波的方式二合一
分类:传统&华为
华为PLC(宽带电力载波技术)避开噪声区间,抗噪音
- RE Mesh
在RF(射频)技术的基础之上,采用Mesh技术,功能:
中继信号、扩展无限覆盖范围、网络自由组织,自修复,流量自平衡、提升带宽,降低发射功率
工业物联网应用场景
场景一:电力物联网困扰
1、业务监管不足,导致经济损失严重
2、运行效率,人力成本高
3、业务决策不实时不准确解决方案:采用智能电网
1、集中部署与云化架构
2、软件定义智能电网
3、配用电一体化
4、微网应用与互动
5、家庭能源管理场景二:城市照明物联网
1、高昂的能源消耗
2、高运维管理成本
3、城市照明服务质量解决方案:华为物联网解决方案
架构涵盖:感知层、网络层、平台层、应用层
感知层—>控制器(开关、计划、采集)用户安装应用后可直接通过GPS获取信息
网络层:
平台层:EEM
应用层:CityConnect车联网
普通物联网关(家庭物联网)
—发展
当前网络结构:围绕家庭光猫的设备星形连接结构
未来
智慧家庭网络
SmartHome平台----->带宽网络----->智能网关----->家居智能设备
关键业务:1.智能提速、2.家庭WiFi-无缝覆盖、3.智能互联与智能业务(统一接口、UI界面)、4.智能运维
六、物联网操作系统
Huawei LiteOS
时代发展:PC时代、互联网时代、移动互联网时代、物联网时代
用途:1.可承载各种硬件、2.支持各种通信标准、3.满足各种应用场景
开源:1.打破技术的障碍和壁垒、2.提高操作性和可移植性、3.减小开发成本、4.适合开源社区开发人员参与
security | openAPI | ||
security | connectivity | sensor hub | runtime engine |
security | kernel |
内核:LiteOS kernel
业务:
任务管理、内存管理、中断管理、队列管理、事件管理、通信机制、时间管理
Framework------->N个框架
互联框架
用途:解决不同协议互联互通
传感框架
用途:多传感器的统一管理
安全框架
分类:端运安全、传输安全、终端安全
运行引擎
作用:协同JavaScript开发框架