物聯(lián)網(wǎng)的簡(jiǎn)單解釋是，一切連接到互聯(lián)網(wǎng)的物理實(shí)體。這些東西可以是測(cè)量各種參數(shù)的傳感器，會(huì)通過internet發(fā)送數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)通常會(huì)返回到位于相同地理位置的遠(yuǎn)程或“邊緣”服務(wù)器。物聯(lián)網(wǎng)上的東西也可以通過互聯(lián)網(wǎng)來(lái)指引方向并對(duì)其采取行動(dòng)。最有用的是，組成物聯(lián)網(wǎng)的物理設(shè)備可能會(huì)同時(shí)發(fā)送測(cè)量數(shù)據(jù)和接收指令。
例如，聯(lián)網(wǎng)的“智能”土壤濕度傳感器可以定期報(bào)告讀數(shù)，當(dāng)土壤過于干燥時(shí)，聯(lián)網(wǎng)的水閥就會(huì)打開。而當(dāng)土壤濕度足夠時(shí)，閥門就會(huì)關(guān)閉。濕度傳感器和水閥可能連接到了同一個(gè)“邊緣計(jì)算”設(shè)備或能夠與互聯(lián)網(wǎng)對(duì)話的節(jié)點(diǎn)，或者他們也可能是連接到了不同的節(jié)點(diǎn)，因?yàn)樵S多土壤濕度傳感器可能會(huì)被用于一個(gè)大的農(nóng)田，而每個(gè)農(nóng)田只需要一個(gè)集中灌溉系統(tǒng)。
物聯(lián)網(wǎng)與云有什么關(guān)系?
當(dāng)然，“互聯(lián)網(wǎng)”不是單個(gè)的終端，而是傳輸數(shù)據(jù)的相互連接的網(wǎng)絡(luò)集合。對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)，遠(yuǎn)程端點(diǎn)通常位于一個(gè)云服務(wù)器上，而不是位于私有數(shù)據(jù)中心內(nèi)的單個(gè)服務(wù)器。如果你所做的只是測(cè)量幾個(gè)地點(diǎn)的土壤濕度，那么在云中部署就不是絕對(duì)必要的，但它可能也非常有用。
假設(shè)傳感器不僅在測(cè)量土壤濕度，還會(huì)測(cè)量土壤溫度、空氣溫度和空氣濕度。假設(shè)服務(wù)器需要從數(shù)千個(gè)傳感器中獲取數(shù)據(jù)，并會(huì)從天氣服務(wù)中讀取一個(gè)預(yù)報(bào)提要。而在云中運(yùn)行服務(wù)器允許你將所有數(shù)據(jù)導(dǎo)入云存儲(chǔ)，并使用它來(lái)驅(qū)動(dòng)機(jī)器學(xué)習(xí)預(yù)測(cè)，以獲得最佳的水流量。這個(gè)模型可以像你所希望的那樣復(fù)雜和可擴(kuò)展。
此外，在云中運(yùn)行還能帶來(lái)額外的經(jīng)濟(jì)效益。如果傳感器每小時(shí)報(bào)告一次，那么服務(wù)器在其余時(shí)間就不需要激活。在“無(wú)服務(wù)器”的云配置中，傳入的數(shù)據(jù)將會(huì)激活函數(shù)以存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，然后釋放其資源。另一個(gè)函數(shù)也將在一段時(shí)間的延遲后激活，以聚合和處理新的數(shù)據(jù)，并根據(jù)需要來(lái)更改灌溉水流量的設(shè)定值。然后，它也會(huì)釋放自己的資源。
本地和遠(yuǎn)程物聯(lián)網(wǎng)的反饋回路
在我們的灌溉示例中，如果來(lái)自云服務(wù)器的響應(yīng)時(shí)間是一個(gè)小時(shí)，系統(tǒng)仍然可以正常工作。而其他系統(tǒng)對(duì)延遲的容忍度則要低得多。
例如，考慮一輛自動(dòng)駕駛汽車:它會(huì)不斷地觀察道路，識(shí)別障礙，并測(cè)量它的位置。它也可能會(huì)不斷地將數(shù)據(jù)發(fā)送到云上，但它不可能依賴遠(yuǎn)程服務(wù)器來(lái)調(diào)整油門、剎車或是轉(zhuǎn)向。這些都必須在本地完成。
這是控制系統(tǒng)工程導(dǎo)論課程的基本課程之一：將控制反饋的回路降到盡可能低的水平。是的，遠(yuǎn)程管理器可以更改目的地設(shè)置點(diǎn)或是路線計(jì)劃，但是汽車本身必須負(fù)責(zé)所有時(shí)間敏感的操作。
基本的云物聯(lián)網(wǎng)功能
云物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)必須監(jiān)視物聯(lián)網(wǎng)端點(diǎn)和事件流，分析邊緣和云中的數(shù)據(jù)，并支持應(yīng)用程序的開發(fā)和部署。這些是任何物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)所必需的基本功能。
為了實(shí)現(xiàn)云數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用開發(fā)，物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)還需要能夠訪問云存儲(chǔ)。對(duì)于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備和車輛，可以存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)，也可以進(jìn)行過濾或聚合，以便進(jìn)行長(zhǎng)期的分析。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議轉(zhuǎn)換方面也面臨著挑戰(zhàn)。老式的工業(yè)可編程控制器并不適用于以太網(wǎng)和TCP/IP。
另一個(gè)難題是如何將數(shù)據(jù)從邊緣設(shè)備傳輸?shù)皆破脚_(tái)。對(duì)于室內(nèi)應(yīng)用，你通?？梢允褂糜芯€以太網(wǎng)或Wi-Fi。對(duì)于戶外應(yīng)用，例如農(nóng)業(yè)場(chǎng)景，使用蜂窩數(shù)據(jù)是常見的，可以使用蜂窩M2M(機(jī)器對(duì)機(jī)器)計(jì)劃，而不是昂貴得多的手機(jī)計(jì)劃。
托管物聯(lián)網(wǎng)連接服務(wù)也可以幫助解決這個(gè)問題。其中的一些服務(wù)主要是管理SIM卡和相關(guān)數(shù)據(jù);更廣泛的物聯(lián)網(wǎng)連接平臺(tái)還會(huì)涉及到邊緣設(shè)備操作系統(tǒng)和代理。注意:一些成熟的M2M服務(wù)已經(jīng)將“物聯(lián)網(wǎng)”添加到了它們的品牌當(dāng)中，但并沒有添加任何真正的物聯(lián)網(wǎng)功能。
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