数字孪生

物联网终端主要分为哪几种类型?

物联网终端增加了与现有基础设施的连接。物联网终端是连接传感网络层和传输网络层,实现数据采集和向网络层发送数据的物联网设备。这允许远程控制和维护现有系统。负责数据的采集、初处理、加密、传输等功能。此外,它通过添加与用户的本地无线通信来启用新的应用程序。

智慧楼宇

  物联网终端的基本原理和作用

  物联网终端原理

  物联网终端基本由外围感知(传感)接口、中央处理模块、对外通信接口三部分组成,通过外围非正式接口与传感设备相连。如红外传感器、环境传感器等,这些传感设备的数据通过中央处理模块进行读取和处理,并根据网络协议通过外部通信接口。如GPRS模块、以太网接口、Wi-Fi等发送到以太网指定的中央处理平台。

  物联网终端角色:

  物联网终端属于感知网络层和传输网络层的中间设备。它也是物联网的关键设备,通过它的转换和采集,以收集和处理外界感知到的各种数据,并通过各种网络接口方式将数据传输到互联网上。如果不存在,传感数据就不会被传递到指定位置,“物”网络也就不存在了。

  物联网终端分类

  从行业应用划分

  主要包括工业设备检测终端、设施农业检测终端、物流RFID识别终端、电力系统检测终端、安防视频监控终端等,接下来介绍几个常见行业终端的主要特点。

  工业设备测试终端

  该类终端主要安装在工厂的大型设备或工业企业的大型运动机构上,采集位移传感器、位置传感器(GPS)、振动传感器、液位传感器、压力传感器、温度传感器等数据。 .通过终端的有线网络或无线网络接口将数据汇总和处理到中央处理平台发送到中央处理平台,及时跟踪工厂设备,及时跟踪大型机械,达到安全生产的目的.抗电磁干扰和爱国主义是该类型终端的重点。

  设施农业检测终端

  终端一般放置在设施农业的温室内,主要采集气温湿度传感器、土壤温度传感器、土壤湿度传感器、光照传感器、含气量传感器。将数据加密后的数据汇总和处理打包、压缩、加密到中央处理平台。该系统能够及时发现农业生产中不利于作物生长的环境因素,并第一时间通知用户纠正这些因素,提高作物产量,降低病虫害发生的概率。接线端子的防腐、防潮设计将是此类接线端子的重点。

  物流识别终端

  该类设备有固定式、车载式、手持式,固定安装在仓库门口或其他货物通道,车装在物流运输车上,手持由用户操作。固定式通常只有识别功能,用于跟踪存储和出口,车载和手持式通常具有GPS定位功能和基本的RFID标签扫描功能,以识别货物的状态、位置、性能等,基本信息和货物基本信息通过有线或无线网络传输至中央处理平台。通过码头货物状态识别,物流管理非常顺畅便捷,大大提高了物流效率。

  使用方式划分

  主要包括以下三种:固定终端、移动终端和手持终端。

  固定终端

  应用在固定场合,它是固定的,具有可靠的外接电源和可靠的有线数据链路,用于检测各种固定设备、仪器或环境。如前所述,工业设备使用的端子就属于这一类。

  手机端

  应用在终端与被检测设备之间移动,经常是运动,所以没有太可靠的外接电源,需要通过无线数据链路传输数据,主要检测为图像、位置、运动设备,以及一些身体状况等。

  这类终端一般具有较好的抗震、抗电磁干扰能力,此外还有电源的处理能力,有的还带有备用电源。一些汽车仪表、汽车视频监控、货车/客车GPS定位等都采用此类终端。

  手持终端

  终端以移动终端为基础,进行改造升级。他一般小巧、轻便,用户可以随身携带,带有后备电池,一般可以供电8小时以上。有接口可以连接外接传感设备,采集数据一般可以通过无线及时传输,或者积累到一定程度后连接有线传输。该类终端多用于物流RFID识别、工厂参数表检查、农作物病虫害检查等领域。

  从使用目的划分

  主要包括单功能终端和通用智能终端两类。

  单功能终端

  物联网终端一般对外接口少,设计简单,只能对单一应用或单一应用进行部分扩展,除此类应用外,不进行硬件改造无法应用于其他场合。目前市场上有很多这样的终端,比如汽车监控的图像传输服务终端、物流终端、RFID终端,这些终端的功能,只在特定的场合下使用,不能随着应用的变化和扩展而发挥作用, ETC。由于功能单一,该类终端成本较低,也是首选。

  通用智能终端

  这类终端更多、复杂,考虑到行业的通用性,复杂,可以满足两种或多种场合的应用。可以修改应用参数,或者通过设置参数,或者拆解硬件模块来满足不同的应用需求。这类模块一般覆盖了大部分的接口需求,并且有网络连接,无线多种接口方式,以及蓝牙、WiFi、ZigBee等扩展,甚至为基础网络预留了一定的输出接口,应用程序中“对象”的控件。这类终端开发难度大,成本高,不受欢迎,市场很少。

  从传输方式

  主要包括数据传输端和非数据传输端。

  数据传输终端

  这类终端在输入端口和应用软件之间建立了一条数据传输通道,使数据通过模块的输入端口,而软件的输出不动,表现形式相当于一个透明通道,所以数据称为数据传输终端。目前,此类终端在物联网集成项目中被广泛采用。优点是易于构建符合应用的物联网系统。缺点是功能单一。当传输一些多路复用或多种类型的数据时,需要使用多个采集模块来进行数据的数据合并。否则,每个数据透明终端都需要传输,增加了使用成本和系统的复杂度。市面上的通用终端多为数据透明终端。

  非数据传输终端

  此类终端一般通过终端内部的处理器将外部多接口的采集数据进行合并,因此在减少终端数量的同时,具有多路同时传输的优势。缺点是只能根据终端对外接口选择应用。这类终端的共同特点,上面提到的通用智能终端就属于这类终端。数据传输应用协议集成在终端内。作为多功能应用,往往需要提供二次开发接口。市场上的终端较少。

  实时操作面板

  多任务操作系统,有了它,您可以在终端设备上并行运行多个任务。每个任务负责一个事务。通过并行化进行改进,提高了响应的实时性和效率。

  实时操作面板一般包含的重要组件如下:任务调度、同步和通信、内存分配、中断管理、时间管理、设备驱动程序、任务调度组件:

  在嵌入式操作系统中,任务是CPU上的最小运行单元。通常一个稍微复杂一点的IoT APP是由多个任务完成的。比如有的任务负责处理用户事件输入和UI显示,有的任务负责处理数据通信,有的任务负责业务逻辑处理。

  由于一个系统中有多个任务在运行,而CPU资源确实是单一的,这就导致了只有一个任务在CPU上运行。因此,每个任务都有可能在CPU上运行机会,这就涉及到任务调度的概念。任务的调度需要按照一定的规则进行,这通常是按照什么规则来的呢?

  我们常见的调度有三种调度方式:优先级调度,一种是基于时间调整,一种是将优先级和时间片结合在一起。

  以优先级调度为例,在定义任务时,为每个任务分配一个优先级,高优先级的任务优先运行。直到没有高优先级的任务,才会运行低优先级的任务。如果低优先级的任务获得了CPU资源,如果有高优先级的任务,这又是什么呢?

  两种处理方法:继续运行,抓住尺寸。

  高优先级抢占CPU资源进入运行状态。

  由上可见,物联网终端设备的类型和功能千差万别,终端设备在不同场景下的性能也不尽相同。物联网终端设备的硬件、软件的碎片化也阻碍了物联网本身的发展。物联网终端操作系统可以解决上述问题,但它不仅可以重新规范网络终端设备,还可以为物联网的快速发展提供统一的开发环境。

  物联网终端操作系统的原理如下。

  首先,物联网终端操作系统解决了物联网终端设备碎片化的问题。物联网终端设备是多种多样的,如果有一个好的物联网终端操作系统来支持这些设备,各种互联网应用都有发挥自己能力的阶段,物联网终端碎片化的问题也是可以解决的.

  其次,物联网终端操作系统可以培育出专有的图标技术生态链。一个好的物联网终端操作系统,可以提高物联网的发展速度,发展健康的技术生态链。可以隔离软/硬件系统,加快互联网应用的开发速度,提高互联网应用的实用性。

  物联网终端操作面板的功能

  从物联网的实际应用来看,物联网终端操作系统需要具备以下能力。

  硬件控制能力

  物联网终端设备的一个重要能力就是感知和控制对象,这是由不同的硬件设备完成的。由于行业和领域的多样性,物联网硬件可能是多种多样的,那么硬件的抽象和控制就显得尤为重要。物联网终端操作系统提供了丰富的API来控制硬件或外设,可以提供对硬件的底层控制,也可以提供对高层应用属性的控制。一般来说,物联网终端操作系统能够提供丰富的硬件设备驱动,同时提供丰富的硬件控制API。

  软件远程控制功能

  物联网终端设备数量庞大,部署环境恶劣。也就是说,很多终端设备通常是无人值守和操作的。这时候物联网终端设备的能力就显得非常重要了。物联网终端操作系统为软件的远程控制能力提供支持,也是物联网终端操作系统的一个特色。远程控制能力可以从两个方面来理解,远程升级和高度开放的系统控制能力的应用。应用的远程升级需要操作系统将应用的运行环境和应用分离,系统控制能力的高度开放是指物联网终端操作系统为应用提供足够丰富的控制接口。

  网络交互功能

  物联网终端设备具有与其他互联网终端交换信息的能力,因此物联网操作系统应提供丰富的网络接口能力,支持众多的网络协议。同时,对物联网终端操作系统的网络协议进行精简,精简的网络协议有利于设备、应用的快速开发和部署,解决与互联网终端设备能力不一致的问题。

  计算能力

  计算能力是物联网终端操作系统的基本能力,数据的准确性和计算结果的准确性是物联网数据价值的保障。物联网终端操作系统需要提供丰富的计算模型,方便开发者开发,提供计算模型插件支持第三方技术模型。

  系统规模可扩展能力

  物联网终端设备与电脑、移动终端的一个显着区别是外部终端设备的外观和尺寸不固定。外观尺寸不固定,对操作系统的大小会有多种要求,从100K级到M级都有。物联网终端操作系统要求内核小,功能可裁剪。内核小,不仅是指操作系统内核部分,还要求操作系统的最小功能集要小;功能裁剪,要求互联网终端操作系统提供丰富的功能模块选择。

  支持云技术能力

  云技术与物联网是一对天然的搭档。因此,必须考虑互联网终端操作系统设计的关系,增强互联网接入终端设备对云技术的支持能力。简而言之,物联网终端操作系统要配合物联网行业的云技术,就需要具备完善的数据处理能力。

  系统的自我成长能力

  首选系统为通用操作系统+行业操作系统(通用操作系统是指影响物联网终端信息的操作系统,关注物联网行业信息技术的提升;

  行业操作系统是指针对不同行业、行业操作系统提供商的行业操作系统标准,原因如下。

  •   首先,网络终端设备的多样性对其操作系统提出了要求。
  •   其次,物联网应用领域是一个分工行业,针对不同的行业特点设计不同的终端操作系统。
  •   第三,从整个计算机技术的发展来看,开源的概念越来越被接受,开源会让更多的人和机构参与到生态链的培育中,非常有帮助。

原创声明:文章来自技象科技,如欲转载,请注明本文链接://www.viralrail.com/blog/1444.html

免费咨询组网方案
Baidu
map