物联网七大核心层级:构建全面解决方案
即使作为当时最热门最具影响力技术之一,人们很少深入了解物联网技术。虽然常识知道该技术协助创建设备互联网络,但鲜有人知数据如何真正从终端设备到达手机。
网上有关物联网工作方式及构成其架构的组件或层级的文章不少。虽大多属实,但仅少数给出物联网系统幕后的准确图景。
为完全理解端到端物联网系统运作,重要的是知道其运行在7个关键层级上。以下是所有7层及其在物联网系统中的功能清单。
1) 传感器:
传感器与其他数据采集设备构成任何物联网系统的初始层。它们是现实与数字世界的接口,负责模数转换。有不同感知设备如计量仪、传感器、探针、仪表、执行器,可读取温度、距离、位置、湿度等参数。这些设备安装于端点(事物),以原始数据形式采集所需参数。
2) 传感器到网关网络:
这是任何物联网系统的第一网络层。负责将数据从第1层(传感器)传输至第3层(网关)。数据通过特定通信协议及其独特规则、语法、语义、同步标准从传感器传输至网关。
数据传输仅当传感器与网关均支持传输协议时发生。连接传感器与网关的常用协议有BLE、LoRaWAN、ZigBee、Sigfox。
3) 网关:
网关是数据聚合器,从传感器收集数据并发送至后端系统。它们基本是路由器或调制解调器,充当本地传感器环境与互联网的接口。收集范围内传感器数据并传输至数据摄取平台。
若感知设备本身内置网关或能自行远距离传输数据,则网关与传感器到网关网络需求消失。此时感知设备仅需读取数据并发送至后端系统。
4) 网关到互联网网络:
类似传感器到网关网络,该网络促进数据从网关传输至互联网/后端系统。此网络可跨越广域,允许数据传输至远程位置。此类广域网络常用协议为以太网、Wi-Fi、卫星、蜂窝网络。
5) 数据摄取与信息处理:
此层将前4层收集的原始数据转化为有意义信息。数据在大多数情况下存储于云存储,通过移动应用或Web应用的后端系统访问。摄取数据经高级分析与其他处理系统处理为增值信息,显示在用户屏幕上。
6) 互联网到用户网络:
这是任何端到端物联网系统的最终网络层。云系统存储的原始数据由此网络调用,以增值信息形式显示在用户屏幕上。访问云存储系统数据的常用协议为互联网、以太网、Wi-Fi。
7) 增值信息:
此最终层充当整个物联网系统的前端。采集数据与增值信息显示在用户屏幕上,允许他们追踪想监测资产的相关参数。信息可数字、图表、预警、图表等形式显示;使用户衍生有用洞察、做出智能决策。
信息可通过智能手机或桌面等任何智能设备访问,经由定制功能如实时预警系统、分析、远程监测的独特物联网平台。
结论:
显然,在所有这些层级工作并创建适合所有人口袋的全面物联网方案非易事。选择能有效在后续层间采集传递数据的协议有许多复杂性。此外,开发此类架构可能使物联网方案僵化、降低其适当扩展能力。
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