Ce este Internetul obiectelor (IoT)?

Schiță IntroductionWhat este Internetul obiectelor? Caracteristici cheie de IoTIoT ArchitectureCommunication Modele de IoTPossible Aplicații ale IoTHomeConsumer electronicsSmart auto sau de transport systemIoT ApplicationsBuilding și Acasă AutomationCitiesEnvironmentEnergyAgricultureIndustriesMedical și Healthcare SystemsLogisticsIoT AdvantagesIoT DisadvantagesConclusionIntroductionA nexus obiectelor fizice sau „lucruri“ încorporate cu produse electronice și software, care comunică între ele este Internetul obiectelor. Este o combinație inteligentă de automatizări și analize avansate pentru a oferi o soluție optimizată pentru new age, utilizând tehnologiile de rețea, detectare, big data și inteligență artificială. Odată cu apariția nenumăratelor tehnologii electronice și software, internetul a evoluat de la faza P2P de simplă conectare a oamenilor la faza M2P de conectare a persoanelor la dispozitive și ar ajunge probabil la faza M2M de conectare a dispozitivelor împreună. În cuvinte simple, internetul lucrurilor definește diferite dispozitive, încorporate cu senzori și alte dispozitive electronice, care comunică între ele prin internet. monitorizează, detectează și interacționează între ei cu sau fără controlul uman. Mulți consideră Internet of Things sau IoT ca următoarea revoluție tehnică a internetului. Internet of Things (IoT) este o rețea de sisteme (dispozitive) încorporate cu conexiune la internet, care le permite să se conecteze și să interacționeze cu alte dispozitive, servicii încorporate ( mașini sau aparate) și persoane pe scară largă. Internetul obiectelor (IoT) este una dintre cele mai fascinante tendințe în controlul inteligent al diferitelor lucruri sau obiecte prin intermediul sistemelor de comunicații prin cablu sau fără fir. Permite conectarea sau controlul lucrurilor oricând, oricând, cu oricine sau orice altceva folosind orice cale sau rețea și orice serviciu. Scopul principal al Internetului obiectelor (IoT) este de a face diferite sarcini mult mai ușoare pentru controlul și monitorizarea utilizatorilor. Cu ajutorul Internetului obiectelor (IoT), a sistemelor de automatizare a locuințelor sau a birourilor, a monitorizării de mediu sau biologice, a rețelelor inteligente etc. poate fi interconectat, permițându-le să împărtășească informațiile dintre ele care afectează performanța celuilalt. IoT constă din lucruri sau dispozitive care au identități unice și sunt conectate la internet printr-o rețea de comunicații. Se referă la rețeaua de obiecte fizice care sunt încorporate cu electronice, senzori, actuatoare, software și conectivitate de comunicații, în care întregul aranjament permite schimbul de date, teledetecția și controlul diferitelor obiecte sau lucruri. PC și un dispozitiv conectat la internet Acest concept poate fi văzut ca conectarea oricărui dispozitiv prin schimbarea pornirea și oprirea acestuia se comută la Internet. Folosind IoT, toate obiectele din viața de zi cu zi, precum mașini de spălat, lămpi, aparate de cafea, aparate de aer condiționat etc. sunt echipate cu identificatori și conectivitate wireless pentru a oferi control la distanță și schimb de informații în timp ce execută aplicații semnificative către un obiectiv comun al utilizatorului sau al mașinii. O ecuație simplă pentru Internetul obiectelor este prezentată în figura de mai sus, în care un obiect fizic urmărește funcția lucrului și fiind conectat la internet, acesta poate fi controlat și monitorizat prin internet. Senzorul din interiorul sau atașat obiectelor este conectat la internet prin conexiuni de internet prin cablu sau wireless. Diferite conexiuni locale pentru acești senzori includ ZigBee, Bluetooth, RFID, Wi-Fi etc. Acești senzori folosesc, de asemenea, rețele cu zone largi, inclusiv GSM, GPRS, 3G, 4G etc. Sfat Pro: Lista finală a proiectelor IoT pentru studenții ingineri [Nivel mic, mediu și avansat] »» Caracteristici cheie ale IoTA-urilor menționate anterior, IOT este un amestec de inteligență artificială, electronică, software și rețea, care permite mai multă automatizare, analiză și integrare într-un sistem. Caracteristicile de bază care permit funcționarea corectă a IOT sunt angajarea activă, integrarea, detectarea și analiza, conectivitatea și inteligența artificială. o comunicare adecvată sigură, fiabilă și bidirecțională. Nu necesită neapărat un furnizor major de servicii, dar poate fi posibil și cu furnizorii de servicii ieftini și la scară mai mică. Angajament activ: IOT prezintă cea mai importantă schimbare în rețea de la angajarea pasivă între produse și gestionarea serviciilor la o nouă paradigmă pentru conținutul activ. Managementul serviciului sau produsului Inteligență artificială: Cea mai importantă caracteristică sau mai degrabă o realizare a IOT constă în a face lumea din jurul nostru mult mai inteligentă. Îmbunătățește inteligența fiecărui dispozitiv din jurul nostru prin colectarea de date, algoritmi și rețele. Inteligența artificială permite algoritmului să colecteze date și comunicații între dispozitivele conectate pentru obținerea rezultatelor solicitate. Sensibilizare și analiză: 3 caracteristici mai sus date ale IOT sunt incomplete fără caracteristica principală sau componenta IOT - Detectare și analiză. Fără dispozitive care detectează parametrii naturali și furnizează datele necesare dispozitivelor, este imposibil pentru integrarea în lumea reală. Dispozitive la scară mică: cu tehnologiile de integrare emergente, dispozitivele, în zilele noastre, se micșorează mai mult în dimensiune și cresc mai mult în eficiență și putere. IOT utilizează aceste dispozitive ieftine, eficiente și puternice la scară mică pentru a asigura mai multă scalabilitate, versatilitate și precizie. Dat mai jos figura prezintă arhitectura IOT bazată pe funcționalitatea fiecărui strat: Conectivitate senzor și strat de rețea: Acesta constă din senzori / cititori care sunt responsabili pentru colectarea datelor din mediu, din rețea pentru colectarea și transferul datelor senzorului / cititorului și a actuatorilor pentru a atinge obiectivul conform datelor senzorului. Rețeaua de senzori poate fi Wi-Fi, Ethernet, XBee, Bluetooth sau rețea cu fir. Gateway și Network Layer: Acest strat stochează o mare parte din date de la senzori, cititori, etichete etc. și transferă aceste date la nivelul serviciului de gestionare, care este următorul său strat. De asemenea, este responsabil pentru diverse protocoale de rețea pentru diferite dispozitive IOT. Gateway-ul poate fi un microcontroler, sistem de operare încorporat, modul de comunicație radio sau un procesor de semnal și modular. Rețeaua poate fi Wi-Fi, Ethernet, LAN sau WAN. Strat de servicii de gestionare: acest strat asigură analiza dispozitivelor IOT, analiza informațiilor și gestionarea dispozitivelor. Acesta constă din servicii de asistență operațională pentru modelarea, configurarea și gestionarea dispozitivelor IOT, sistemul de asistență pentru facturare pentru a suporta facturarea și raportarea și serviciul de aplicații IOT / M2M pentru controlul și criptarea datelor, gestionarea regulilor și proceselor de afaceri etc. În cuvinte simple, acest strat permite extragerea informațiilor necesare din datele colectate ale senzorilor. Acesta include automatizarea casei, asistența medicală, supravegherea, vânzarea cu amănuntul, urmărirea și automatizarea industrială. Dar pentru a implementa conceptul de Internet al obiectelor la cele mai noi tendințe, numeroase arhitecturi tehnologice sunt dezvoltate în jurul fezabilității și aplicabilității Internetului obiectelor. Se propune o arhitectură de referință care se concentrează pe furnizarea unei soluții complete pentru a facilita proiectarea, dezvoltarea și pregătirea mediul inteligent conform modelului Internetului obiectelor. Figura următoare prezintă o arhitectură simplificată a domeniului Internet of Things (IoT). Așa cum se arată în figură, arhitectura modelului Internet of Things poate fi subdivizată în trei straturi majore. Stratul inferior este format din comunitatea hardware, care este din nou împărțită în două grupuri de dispozitive. Primul grup de dispozitive sunt dispozitive constrânse care au resurse și caracteristici limitate și, prin urmare, se bazează pe alte dispozitive pentru a efectua unele procese. Dispozitivele externe sunt gateway-uri inteligente care prezintă o amenințare de a expune funcționalitatea clienților. Al doilea grup de dispozitive sunt dispozitive fără restricții, care au suficiente caracteristici și resurse necesare pentru a rula procesele. Chiar dacă dispozitivele nelimitate nu dispun de caracteristica necesară un anumit proces, au componente middleware care oferă funcționalități direct clientului printr-o platformă sau un serviciu cloud terț. Următorul strat sau stratul mediu din arhitectura Internetului obiectelor este stratul software, care acceptă un open source Sarcina acestui strat este de a oferi un mecanism pentru a defini și configura funcționalitățile hardware-ului, cum ar fi senzori, actuatori, procesare etc. și, de asemenea, le organizez pentru a construi serviciile (fie simple, fie complexe). Nivelul software are, de asemenea, sarcina de a implementa protocoalele necesare, driverele de conectivitate și standardele de comunicare. Stratul final din arhitectura Internet of Things este stratul utilizator. Acest strat constă din clienți care utilizează serviciile furnizate de nivelul software. Clienții pot fi telefoane inteligente, televizoare, laptopuri, mașini inteligente, electrocasnice etc. Editorul este sursa de date, care trimite date către subiecte, administrate de broker. Consumatorul se abonează la subiectele de la consultant și nu are nicio relație directă cu editorul. Model de răspuns la cerere: implică comunicare bidirecțională între client și server. Clientul trimite cererea către server, care procesează cererile, preia datele din resurse, pregătește și trimite răspuns clientului. Model push pull: implică comunicarea directă între editor și consumator, în care datele sunt împinse pe o coadă de către editor și extras sau preluat din coadă de către consumator. Coada acționează ca un buffer și permite comunicarea între producător și consumator. Model exclusiv de perechi: este o comunicare duplex completă de stare, bidirecțională între client și server, în care o configurare a conexiunii între client și server rămâne intactă până când este trimisă o cerere de către clientul să închidă conexiunea. Deci, pe baza explicației de mai sus, permiteți-ne să înțelegem simplu modul în care funcționează efectiv un sistem Internet al obiectelor. Datele sunt colectate din mediu de către senzori / dispozitive. Aici, un senzor poate fi un senzor independent sau un dispozitiv încorporat cu senzori precum telefonul nostru inteligent. Aceste date pot fi date simple, cum ar fi citirea temperaturii sau a distanței sau date complexe, cum ar fi un flux video. Datele colectate sunt apoi trimise în cloud (stocare pe internet) prin canale de conectivitate precum Wi-Fi, satelit, Bluetooth, LAN etc., selectate ca compromis între diferiți parametri, cum ar fi consumul de energie, intervalul și lățimea de bandă, în conformitate cu aplicația IOT specială. Odată ce datele sunt primite de cloud, acestea sunt supuse procesării de către un program software. Aceasta implică extragerea informațiilor necesare din datele primite. Poate fi la fel de simplu ca determinarea dacă temperatura sau citirea la distanță se încadrează în limite acceptabile sau la fel de complexă ca identificarea obiectelor folosind informațiile video primite. Odată ce datele sunt procesate de software, rezultatele finale sunt comunicate utilizatorului prin e-mail, text sau notificare. Uneori, în funcție de rezultate, utilizatorul poate modifica parametrii necesari și poate afecta sistemul. De exemplu, dacă citirea temperaturii casei este prea scăzută, utilizatorul ar putea crește de la distanță temperatura încălzitorului pentru a crește gradul de căldură. De asemenea, uneori, parametrul dat poate fi ajustat automat pentru a obține rezultatele dorite, în locul oricărei intervenții umane. Unele cercetări împart aplicațiile IoT în trei domenii. Acestea sunt individuale - pentru o viață inteligentă Industrie - pentru operațiuni de afaceri eficiente Infrastructură - pentru orașe inteligente Mai jos este menționată o mică listă cu multe aplicații posibile ale IoT în fiecare dintre domenii. împărțită în continuare în trei categorii. Acestea sunt sisteme de securitate la domiciliu, sisteme de supraveghere, sisteme de alarmă (fum, mișcare, gaze etc.) Sisteme de monitorizare a energiei, cum ar fi iluminat, termostat, electrocasnice, contoare de energie Sisteme de gestionare a apei, cum ar fi controlul motorului, controlul nivelului, sistemul de aspersoare etc. video, proiectoare, etc. Sisteme de monitorizare a sănătății personale, cum ar fi tensiunea arterială, diabet, ECG etc. Electronice de consum Dispozitive purtabile, cum ar fi ceasurile pentru o viață de calitate Monitorizarea și urmărirea fitnessului pentru o viață inteligentă Copii, bătrâni și animale de companie pentru o viață sigură Odihnă și divertisment pentru o viață de calitate Mașină inteligentă sau sistem de transport fără conducător auto sau conducere autonomă Informații despre trafic Diagnostic vehicul, cum ar fi motorul, uleiul, frâna etc. Servicii bazate pe locație, cum ar fi GPS Pentru ca industriile să funcționeze eficient, un sistem inteligent de control și organizare a procesului. Unele dintre piețele posibile asociate industriei sunt menționate mai jos. Agricultura include irigații, producție, bovine, animale etc. În fabrici, conceptul de automatizare, robotică, controlul mașinilor și proceselor etc. Construcția și lucrările civile includ clădiri și birouri inteligente, încălzire , aer condiționat, ventilație, HVAC, iluminat, monitorizare a energiei etc. Comunicații Fabricare În sectorul sănătății, monitorizare a sănătății, laboratoare clinice și de cercetare, diagnostic, tratament și asigurări. Mediul inteligent include supravegherea și monitorizarea aerului și a apei pentru poluare. Rețelele inteligente cum ar fi rețeaua de apă, rețeaua de energie, conductele de gaze și petrol etc. Pentru a construi și dezvolta orașe și comunități inteligente, ingredientul principal este infrastructura inteligentă. Posibilele aplicații în infrastructura orașelor inteligente sunt următoarele: Educație inteligentă Securitate, apărare și gestionarea dezastrelor Siguranța publică include ambulanța, poliția, incendiul și supravegherea. Transportul public include trenuri, autobuze, avioane, marfă, vehicule inteligente etc. Autostrăzile includ iluminat, parcare , taxe, contoare etc. Aplicații IoT Internetul obiectelor (IoT) poate fi utilizat pentru o mare varietate de aplicații, inclusiv case, sisteme energetice, agricultură, sănătate, industrie, logistică și mediu. de mai jos. Pe baza unui domeniu de aplicație specific, produsele IoT sunt clasificate în principal în articole inteligente portabile, oraș inteligent, casă inteligentă, mediu inteligent și întreprindere inteligentă. luminile când este nevoie. Această iluminare inteligentă este realizată prin utilizarea luminilor cu stare solidă (cum ar fi luminile cu LED) și a celor cu funcție de IP. Prin detectarea schimbărilor de mediu și a mișcărilor umane, luminile sunt controlate cu ajutorul dispozitivelor inteligente. Aplicațiile IoT, cum ar fi aplicațiile mobile și aplicațiile web, permit controlul de la distanță al acestor lumini conectate la internet și conectate la internet. Internetul obiectelor permite utilizatorului să obțină de la distanță informații de stare și, de asemenea, capacitatea de control de la distanță. Unele dintre aparate funcționează pe baza IoT includ frigidere inteligente (care păstrează urmele diferitelor articole stocate folosind etichete RFID), termostate inteligente pentru controlul temperaturii, inteligente mașină de spălat / uscătoare, televizoare inteligente etc. Sistemul de detectare a intruziunilor folosește diverși senzori (cum ar fi senzori PIR și uși) și camere de securitate pentru a detecta intruziunile și apoi pentru a da alarmante. Dispozitivele IoT de pe case oferă alerte de intruziune sub formă de SMS sau e-mail către utilizator și poliția din apropiere. Sistemele de intruziune se bazează pe tehnologia Universal-Plug and-Play, care generează mesajele de intruziune utilizând tehnici de procesare a imaginilor pentru recunoaște și extrage subiectul intruziunii. Detectoarele de fum și gaze din case și clădiri detectează fumul (care este semnul timpuriu al focului) și gazele dăunătoare (cum ar fi monoxidul de carbon, GPL etc.). Acești senzori inteligenți pot genera alerte și pot trimite un e-mail sau SMS către utilizator sau departamentul local de siguranță. Orașele Sistemele inteligente de trafic și parcare folosesc senzori și circuite bazate pe IoT pentru transferul datelor pe internet. Senzorul detectează numărul de sloturi de parcare goale și în mod corespunzător trimite informațiile către baza de date principală prin internet. Apoi aplicația de parcare inteligentă în telefoane inteligente, tablete și sistem de navigație în mașină afișează în mod continuu informațiile de parcare șoferului. poate fi redus prin utilizarea unui sistem distribuit de rețele de senzori care pot capta să detecteze informații pe drumuri și să transmită informațiile către serverul principal prin internet. Iluminarea inteligentă economisește energie controlând luminile de pe drumuri, parcuri, clădiri etc. Aceste lumini inteligente sunt conectate la internet pentru a realiza telecomanda, programul de iluminare și controlul intensității luminii. Senzorii atașați cu luminile sunt capabili să controleze iluminatul depinde de condițiile ambientale și comunică, de asemenea, cu alte lumini (circuite) pentru a schimba Informații. Sistemul inteligent de supraveghere asigură siguranța și securitatea prin monitorizarea infrastructurii, transportului public și a evenimentelor. Acest sistem constă dintr-un număr mare de camere de supraveghere video conectate la internet și distribuite, care trimit informațiile către sistemul central de stocare bazat pe cloud. aplicațiile bazate pe cloud. Datele colectate de cloud, analizate și vizualizate în continuare pe aplicațiile de monitorizare a vremii bazate pe IoT de pe telefoane mobile, computere și alte dispozitive de afișare. De asemenea, trimite alerte meteorologice utilizatorilor abonați din aplicațiile bazate pe cloud. Sistemele de monitorizare a poluării aerului și a zgomotului bazate pe IoT pot monitoriza gazele nocive din aer cauzate de automobile și fabrici și, de asemenea, nivelurile de zgomot din mediul înconjurător, utilizând diferiți senzori. .Senzorii gazoși și metrologici sunt utilizați pentru monitorizarea poluării aerului și sunt desfășurați în mai multe stații de monitorizare distribuite. Toate aceste stații sunt interconectate între ele utilizând comunicarea mașină la mașină. În mod similar, în cazul sistemelor de monitorizare a zgomotului, sunt distribuite diferite stații de monitorizare a zgomotului distribuite în diferite locuri, de la acestea datele de zgomot sunt agregate în servere sau în cloud. sistemele de detectare a incendiilor utilizează o serie de noduri senzoriale sau de monitorizare care sunt desfășurate în diferite locuri din pădure. Acest sistem realizează detectarea timpurie a incendiilor prin detectarea diferitelor date ale senzorilor (temperatură, niveluri de lumină, umiditate etc.) la noduri. Rețelele EnergySmart colectează și analizează datele colectate de la diverse rețele electrice și, în mod corespunzător, oferă informații predictive și recomandări către utilitate. companii. Monitorizarea stării de sănătate a unui echipament și a integrității rețelei poate fi evaluată prin utilizarea tehnologiilor de detectare și măsurare bazate pe IoT. OPRIȚI sursa de alimentare la nevoie și preveniți furturile de energie. Sistemele bazate pe IOT cu transformator la punctul de interconectare a diferitelor surse de energie regenerabile la rețea, ajută la determinarea diferitelor variabile electrice și, prin urmare, sunt evitate problemele de stabilitate și fiabilitate ale rețelei. apa și puterea îmbunătățind în același timp recolta. Senzorii de umiditate a solului împreună cu dispozitivele IoT determină cantitatea de umiditate a solului și, prin urmare, rotesc pompele de irigare. De asemenea, acest sistem inteligent de irigare colectează datele de umiditate a solului în mod continuu pe server, care pot fi utilizate pentru planificarea programelor de udare. în aplicații industriale pentru monitorizarea condițiilor de funcționare a mașinilor, prognosticul și diagnosticul mașinilor în timpul defecțiunilor și controlul de la distanță al mașinilor atunci când este necesar. Dispozitivele IT cu senzor și actuatoare oferă optimizarea în timp real a rețelelor de producție a lanțurilor de aprovizionare și a producției sale. Sisteme medicale și de sănătate Poartă Dispozitivele IoT permit monitorizarea continuă a diferiților parametri fiziologici care oferă un sistem de notificare de urgență a sănătății și sisteme de monitorizare a sănătății la distanță. Aceste dispozitive purtabile cu senzori precum temperatura corpului, ritmul pulsului, ritmul cardiac, tensiunea arterială etc. colectează datele parametrilor de sănătate, determină anomaliile și generează în mod corespunzător alarma sau notificările către utilizatori sau medici. Dispozitivele LogisticsIoT pot conduce diferitele sisteme de transport în mod eficient prin implementarea interconectării între vehicule și șoferi sau utilizatori. Poate oferi ghidare avansată a rutei, rutare vehiculului și programarea prin combinarea tiparelor de rută și a programelor de transport în funcție de disponibilitatea vehiculelor. Sistemul inteligent de transport include urmărirea vehiculelor, colectarea automată a taxelor, siguranță și sisteme de asistență rutieră. Avantaje IOT Incurajează comunicarea dispozitivului, oferind astfel mai multă transparență cu eficiență mai mică și calități mai mari pentru a oferi rezultatele finale necesare. , automatizarea a devenit o realitate, ceea ce a condus, la rândul său, la o producție rapidă și în timp util.IOT a deschis ușa către o gamă vastă de informații, în special din scenarii din lumea reală, care permit luarea unor decizii rapide. Cu IOT, acum este posibil să țineți evidența pe date mai precise și precise prin monitorizare eficientă și astfel să permită răspunsul rapid pe baza parametrilor monitorizați. IOT oferă mai multe informații din lumea reală, ceea ce poate duce la gestionarea eficientă a resurselor. între ei, astfel încât să lucreze cu standarde comune.Securitate: Cu un n ecosistem de dispozitive conectate frecvent care comunică prin rețea, datele sunt mai predispuse la atacuri de către intruși sau hackeri. automatizare, există un risc ridicat ca mulți lucrători calificați să-și piardă locurile de muncă, ducând astfel la probleme de șomaj. cunostintele noastre.

Lăsaţi un mesaj 

Lista de mesaje