物聯網那些必須知道的事兒
農業大棚里安裝一個溫濕度傳感器,溫濕度數據是怎樣傳輸到平臺的?有網和沒網的情況下有什么不同?傳輸回來的數據存儲在哪里,又經歷了什么?
萬物互聯,作為產品經理需要知道哪些內容呢?本文梳理一下產品過程中物聯網的一些常識,包括物聯網的組成、物聯數據傳輸流程、數據應用等~
一、物聯網的組成
物聯網是指通過信息傳感設備,按約定的協議,將任何物體與網絡相連接,物體通過信息傳播媒介進行信息交換和通信,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監管等應用功能。
我們提取關鍵詞:設備、通信、應用,對應系統層級中的感知層、網絡傳輸層和應用層。
- 感知層—可以利用射頻識別、二維碼、智能傳感器等感知設備感知獲取物體的各類信息。
- 網絡傳輸層—通過對互聯網、無線網絡的融合,將物體的信息實時、準確地傳送,以便信息交流、分享。
- 應用層—使用各種智能技術,對感知和傳送到的數據、信息進行分析處理,實現監測與控制的智能化。
想象一下,農業大棚就像一個聰明的生態盒子,里面住著一位盡職的“小管家”——溫濕度傳感器。這位“小管家”的任務就是時刻監視著大棚里的溫濕度,確保作物們生活在一個舒適的小環境中。但這位“小管家”不只是默默地觀察,它還需要把收集到的信息告訴給“總部”,也就是我們的數據處理平臺,總部接收到這些數據之后,通過大屏展示出來,指標異??梢蚤W爍報警,甚至直接發送到我們的手機上。
二、感知層
感知層是整個物聯系統的最底層,負責整個系統的數據采集,也是最核心的部分,系統有沒有數據,能不能運轉起來,就靠它了。
感知層的常見設備有哪些呢?
1. 二維碼標簽和識讀器
【原理】
掃碼器,通過【掃碼】這個動作,發射光源將二維碼的黑白間隔反射回來,因為光線強度的不同,電流變化也不同,電流變化被轉換為電信號,經過一些處理,轉換為數字信號、數據信息。
這樣,二維碼的數據就被讀取到了。
【場景】
二維碼在如今生活中應用非常廣泛啦,付款、登記、產品信息等等。這里補充2個生產制造方面的場景。
(1)產品追溯和質量控制。產品上附加二維碼,實現產品全生命周期的追溯。
(2)工業設備日常維護。產品上附加二維碼,實現設備的信息化管理和維護記錄的追蹤。
2. RFID標簽和讀寫器
RFID標簽:由耦合元件及芯片組成,每個RFID標簽具有唯一的電子編碼,附著在物體上標識目標對象,俗稱電子標簽或智能標簽??梢岳斫鉃槭菐酒臉撕?。
【優點】
短距離射頻識別產品不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環境,在工業生產環境更為適用;
長距離射頻識別產品識別距離可達幾十米。
【原理】
標簽進入磁場后,接收解讀器發出的射頻信號,憑借感應電流所獲得的能量發送出存儲在芯片中的產品信息,或者主動發送某一頻率的信號;解讀器讀取信息并解碼后,送至中央信息系統進行有關數據處理。
【場景】
短距離射頻識別產品:
不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環境
用在工廠的流水線上跟蹤物體
長距離射頻識別產品:
識別距離可達幾十米,多用于交通,如自動收費或識別車輛身份等。
3. 傳感器
傳感器是物聯網中獲得信息的主要設備,它利用各種機制把被測量的信號轉換為電信號,然后由相應信號處理裝置進行處理,并產生響應動作。常見的傳感器包括溫度、濕度、壓力、光電傳感器等。
可以說,傳感器是直接與被監控對象接觸的部分,是數據采集的第一環。傳感器采集后的數據初步處理、存儲、傳輸主要通過RTU或DTU解決。DTU是主要是數據傳輸,而RTU是遠程測控(數據傳輸+控制執行)。
三、傳輸層
傳輸層就像是物聯網的血管,負責把感知層收集到的寶貴數據安全、迅速地“快遞”到應用層。它的工作方式多樣,有點像我們寄送包裹,可以選擇不同的快遞服務。
1. 有網情況下的數據傳輸
當大棚附近有網絡,比如Wi-Fi或者4G/5G信號滿格時,我們的“小管家”會通過這些網絡,直接把溫濕度數據打包成“信息包裹”,然后通過無線網絡這條“高速公路”發送給平臺。這個過程就像你用手機發了一條即時消息,快速且便捷。
2. 沒網情況下的數據傳輸
如果大棚位置偏遠,網絡信號不好甚至沒有,怎么辦?這時候,物聯網技術展現出了它的靈活性。比如,使用GPRS或NB-IoT這樣的低功耗廣域網技術。這些技術特別適合偏遠地區,就像是給“小管家”配備了一個“郵差鴿”,即使在信號微弱的地方也能慢慢飛到最近的基站,最終把數據送達目的地。雖然慢一些,但依然能確保數據不丟失。
四、存儲層
存儲層,作為物聯網架構中不可或缺的一環,承載著數據保管與訪問的重要職責,確保了信息的安全性、可靠性和高效利用。
一旦數據成功到達平臺,就像是回到了“數據分析中心”。對數據進行整理、分析,比如判斷溫濕度是否符合作物最佳生長條件。如果發現溫度過高,平臺可能會自動發送指令給大棚內的智能設備,開啟降溫系統,就像是給作物開空調一樣。這些數據還會被長期保存在云端的“數據倉庫”里,方便以后查閱和進行大數據分析。
1. 本地存儲
想象一下,家里的書柜就是本地存儲的一個簡單類比。在物聯網設備中,本地存儲通常是通過內置的閃存、硬盤或其他非易失性存儲介質實現的。這種方式的優勢在于數據訪問速度快,因為數據就在“手邊”,不需要通過網絡傳輸。對于實時性要求高或者網絡不穩定的應用場景特別友好。比如,智能攝像頭可能先將視頻錄像存儲在本地,之后再根據策略上傳到云端。但是,本地存儲空間有限,且存在物理損壞的風險,一旦設備出現問題,數據可能丟失。
2. 私有云存儲
私有云就像是企業自己擁有的專屬圖書館,所有藏書(數據)都是精心挑選并只對內部成員開放的。企業通過搭建自己的服務器集群,創建一個隔離的、高度可控的存儲環境。這種方式給予了企業對數據絕對的控制權和安全性,適合那些對數據隱私和合規性有嚴格要求的行業,比如金融、醫療。私有云可以靈活擴展存儲容量,支持大量物聯網設備的數據匯聚和快速檢索,便于企業進行數據分析和業務優化。
3. 公有云存儲
如果說私有云是專屬圖書館,那么公有云就像是全球最大的公共知識庫,任何人都可以通過網絡“借閱”其中的資源。公有云存儲由第三方云服務提供商(如阿里云、亞馬遜AWS、微軟Azure等)維護,為用戶提供幾乎無限的存儲空間。物聯網設備產生的數據可以直接上傳至公有云,不僅減輕了企業自建存儲基礎設施的成本,而且享受到了云計算的彈性伸縮、高可用性等優勢。公有云還提供了豐富的數據處理和分析工具,便于企業進行大數據分析、機器學習等高級應用,實現對市場趨勢的預測和業務決策支持。
4. 城市云平臺
在智慧城市等大型應用場景中,公有云存儲往往與城市云平臺緊密結合,形成數據共享和分析的中樞。城市中的各個物聯網節點,如交通監控、環境監測、能源管理等,其數據統一匯聚至城市云,通過大數據分析和AI算法,可以有效提升城市管理效率,預測并解決城市發展中遇到的問題,比如交通擁堵、環境污染等,為居民創造更智能、更宜居的生活環境。
五、總結
已經存儲后的數據,接下來的流程我們就相對熟悉了,開發人員調用對應的數據指標,結合業務需求處理計算分析,結合前端開發,形成我們想要看到的應用功能。
總結一下,在面對有物聯網設備的產品開發中,產品經理需要關注哪些方面呢?
- 感知設備有哪些?感知監測的數據是什么?傳輸頻率如何?是已安裝設備的對接?還是需要本公司安裝?
- 數據的傳輸協議是什么?
- 數據存儲在哪里?
- 傳輸的數據是否滿足業務要求?是否需要指標計算,計算公式?轉換標準?
以上這些, 希望對你有用呀。
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