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物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)數(shù)據(jù)的采存取用

對(duì)于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)而言,核心是如何合理打通物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集、連接、存儲(chǔ)、應(yīng)用,并能夠保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)各種技術(shù)手段,實(shí)現(xiàn)了對(duì)物理世界的感知、連接、存儲(chǔ)和使用,為人們提供了更深入、更全面的數(shù)據(jù)和服務(wù)。對(duì)以上的幾種方式做一下分析和介紹:

數(shù)據(jù)采集:在物聯(lián)網(wǎng)中,數(shù)據(jù)的采集主要依賴于傳感器。傳感器可以采集各種物理量,如溫度、濕度、光照強(qiáng)度、聲音等,然后將數(shù)據(jù)發(fā)送給中心服務(wù)器進(jìn)行存儲(chǔ)和分析。此外,RFID技術(shù)也常用于數(shù)據(jù)的采集,通過(guò)將RFID標(biāo)簽貼在物品上,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的追蹤和管理。

數(shù)據(jù)連接:物聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)連接方式主要有以太網(wǎng)和無(wú)線上網(wǎng)。以太網(wǎng)是一種快速而可靠的連接方式,常見(jiàn)于工業(yè)和樓宇自動(dòng)化中,由于其硬連線性質(zhì),也帶來(lái)了一定的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。無(wú)線上網(wǎng)則提供了高速和無(wú)線的連接方式,常見(jiàn)于消費(fèi)電子產(chǎn)品中。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ):物聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)主要有本地文件系統(tǒng)和分布式文件系統(tǒng)。本地文件系統(tǒng)直接連接在本地節(jié)點(diǎn)上,而分布式文件系統(tǒng)則通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將若干節(jié)點(diǎn)相連,提供并發(fā)處理,解決I/O瓶頸、空間動(dòng)態(tài)擴(kuò)展等問(wèn)題。

數(shù)據(jù)使用:物聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)被廣泛應(yīng)用于各種應(yīng)用中,如環(huán)境監(jiān)測(cè)、物流管理、供應(yīng)鏈管理等領(lǐng)域。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的分析,可以更好地理解并控制物理世界中的各種情況。

數(shù)據(jù)采集方式根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景和需求進(jìn)行選擇,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各種物理量的監(jiān)測(cè)和管理。物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集的方式主要有以下幾種:

傳感器采集:利用各種傳感器,如溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器等,采集物理量數(shù)據(jù),然后將數(shù)據(jù)發(fā)送給中心服務(wù)器進(jìn)行存儲(chǔ)和分析。

RFID采集:利用RFID技術(shù),通過(guò)將RFID標(biāo)簽貼在物品上,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的標(biāo)識(shí)和跟蹤,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的管理和數(shù)據(jù)采集。

圖像視頻采集:利用攝像頭、圖像傳感器等設(shè)備,采集圖像和視頻數(shù)據(jù),然后通過(guò)傳輸網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)發(fā)送給中心服務(wù)器進(jìn)行存儲(chǔ)和分析。

音頻采集:利用音頻傳感器、麥克風(fēng)等設(shè)備,采集聲音數(shù)據(jù),然后通過(guò)傳輸網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)發(fā)送給中心服務(wù)器進(jìn)行存儲(chǔ)和分析。

移動(dòng)設(shè)備采集:利用移動(dòng)設(shè)備(如手機(jī)、平板電腦等)上的傳感器,如加速度傳感器、陀螺儀等,采集移動(dòng)設(shè)備的位置和運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),然后通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)發(fā)送給中心服務(wù)器進(jìn)行存儲(chǔ)和分析。

每種傳輸方式都有其特定的優(yōu)勢(shì)和適用范圍。選擇哪種方式取決于具體的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求和場(chǎng)景。物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸方式主要有ZigBee、UWB和Modbus等。

ZigBee是一種短距離無(wú)線通信協(xié)議,適用于短距離范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)傳輸。其優(yōu)點(diǎn)包括低功耗、低成本、低速率、近距離、短時(shí)延、網(wǎng)絡(luò)容量大、免執(zhí)照頻段、安全性和數(shù)據(jù)傳輸可靠性高等。然而,ZigBee的衍射能力弱,穿墻能力也較弱,對(duì)于智能家居的應(yīng)用場(chǎng)景中,開(kāi)關(guān)、插座、窗簾的位置一旦固定,一直不變,自組網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)也就不復(fù)存在。

UWB是一種無(wú)載波通信技術(shù),利用納秒至微秒級(jí)的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù)。UWB能在寬頻上發(fā)送一系列非常窄的低功率脈沖,具有較寬的頻譜、較低的功率和脈沖化數(shù)據(jù)。這意味著UWB引起的干擾小于傳統(tǒng)的窄帶無(wú)線解決方案,并能夠在室內(nèi)無(wú)線環(huán)境中提供與有線相媲美的性能。

Modbus是一種串行通信協(xié)議,已經(jīng)成為工業(yè)領(lǐng)域通信協(xié)議的業(yè)界標(biāo)準(zhǔn),并且現(xiàn)在是工業(yè)電子設(shè)備之間常用的連接方式。Modbus協(xié)議是一個(gè)master/slave架構(gòu)的協(xié)議,有一個(gè)master節(jié)點(diǎn),其它使用Modbus協(xié)議參與通信的節(jié)點(diǎn)是slave節(jié)點(diǎn),每一個(gè)slave設(shè)備都有一個(gè)唯一的地址。在串行和MB+網(wǎng)絡(luò)中,只有被指定為主節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)可以啟動(dòng)一個(gè)命令。

物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器存儲(chǔ)空間需求需要考慮數(shù)據(jù)類型和格式、數(shù)據(jù)增長(zhǎng)速度、數(shù)據(jù)保留期限、數(shù)據(jù)訪問(wèn)模式、數(shù)據(jù)安全性、數(shù)據(jù)可擴(kuò)展性和存儲(chǔ)成本等細(xì)節(jié)因素,并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行評(píng)估和規(guī)劃。在確定物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器存儲(chǔ)空間需求時(shí),需要考慮以下細(xì)節(jié):

數(shù)據(jù)類型和格式:不同的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用涉及不同的數(shù)據(jù)類型和格式,如文本、圖像、視頻、音頻等。需要根據(jù)數(shù)據(jù)類型和格式選擇適當(dāng)?shù)拇鎯?chǔ)方式和技術(shù),以充分利用存儲(chǔ)空間和提高數(shù)據(jù)處理效率。

數(shù)據(jù)增長(zhǎng)速度:物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)增長(zhǎng)速度可能很快,需要規(guī)劃存儲(chǔ)空間增長(zhǎng)策略,以避免存儲(chǔ)空間不足導(dǎo)致的問(wèn)題。

數(shù)據(jù)保留期限:不同的數(shù)據(jù)需要保留的期限不同,需要根據(jù)數(shù)據(jù)保留期限選擇適當(dāng)?shù)拇鎯?chǔ)方式和備份策略,以避免數(shù)據(jù)過(guò)期而產(chǎn)生的問(wèn)題。

數(shù)據(jù)訪問(wèn)模式:不同的應(yīng)用對(duì)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)模式不同,需要根據(jù)訪問(wèn)模式選擇適當(dāng)?shù)拇鎯?chǔ)方式和訪問(wèn)方式,以提高數(shù)據(jù)訪問(wèn)效率。

數(shù)據(jù)安全性:物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)涉及設(shè)備間的通信、數(shù)據(jù)傳輸和用戶隱私保護(hù)等,需要保障數(shù)據(jù)的安全性。需要考慮數(shù)據(jù)加密、訪問(wèn)控制、備份恢復(fù)等措施,以確保數(shù)據(jù)的安全性和可靠性。

數(shù)據(jù)可擴(kuò)展性:隨著物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)模的增長(zhǎng)和業(yè)務(wù)需求的變化,數(shù)據(jù)量也會(huì)不斷增長(zhǎng)。需要考慮服務(wù)器的可擴(kuò)展性,選擇支持容錯(cuò)和冗余配置的服務(wù)器,以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可用性。

存儲(chǔ)成本:存儲(chǔ)空間需求和存儲(chǔ)成本密切相關(guān),需要根據(jù)實(shí)際情況評(píng)估和選擇適當(dāng)?shù)拇鎯?chǔ)方案,以降低存儲(chǔ)成本。

物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)數(shù)據(jù)的采、存、取、用并不是越復(fù)雜越好,用最簡(jiǎn)單、最低成本的方式滿足用戶的需求是一種更為合適的處理方式。每家企業(yè)需求都不盡相同,所以每個(gè)的平臺(tái)搭建方式也不相同。

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