NB-IoT智能终端系统简介

2018年11月01日 1187点热度 1人点赞 0条评论

[title]物联网终端使用场景[/title]

  • 智慧农业案例

智慧农业是由信息技术支持的根据空间变化,定时、定量、定位的实施一整套现代化农业操作技术与管理的系统,使其能够更加高效的利用各类农业资源,取得更好的经济效益和环境效益。

通过在农林目标区域布置大量传感器节点,通过低功耗的物联网模块(NB-IOT)实时的收集诸如土壤温湿度、土壤EC、CO2、光照、空气温湿度等种植环境信息并发送到云服务控制中心进行数据合成分析。服务中心将根据这些信息进行精确的土壤状况调查、合理灌溉施肥、作物估产、农业环境监测和土地合理利用等。从而改变以前粗放的农业经营管理方式,有效提高动植物疾病防控能力,确保农业产品质量安全,引领现代农业发展。

物联网终端智慧农业网络架构图如下:

  • 智慧城市电梯远程监测案例

电梯事故不断上演,主要原因是电梯维护不到位,电梯安全关乎到我们每个人,但是传统电梯维护主要依靠人力,维护成本高,且在运维时需要中断电梯运行。

电梯远程监控可以通过对电梯各种故障、运行、统计信息进行采集、分析。使用低功耗的物联网模块(NB-IOT)实时的发送到云服务控制中心,控制中心利用大数据分析并结合外部系统综合决策,从而使电梯维护保养单位和使用单位及时掌握电梯的故障信息,确保第一时间通知专业技术人员到现场排除故障、解救被困乘客。

智慧城市电梯远程监测网络架构图如下:

[title]物联网终端形态[/title]

物联网终端是物联网中连接传感网络层和传输网络层,实现采集数据及向网络层发送数据的设备。它担负着数据采集、初步处理、加密、传输等多种功能。物联网各类终端设备总体上可以分为四类

  • 情景感知层、
  • 网络接入层、
  • 网络控制层
  • 应用/业务层。

以上每一层都与网络侧的控制设备有着对应关系。物联网终端常常处于各种异构网络环境中,为了向用户提供最佳的使用体验,终端应当具有感知场景变化的能力,并以此为基础,通过优化判决,为用户选择最佳的服务通道。

终端设备通过前端的RF模块或传感器模块等感知环境的变化,经过计算,决策需要采取的应对措施。

  • 原理:

物联网终端基本由外围感知(传感)接口,中央处理模块和外部通讯接口三个部分组成,通过外围感知接口与传感设备连接,如RFID读卡器,红外感应器,环境传感器等,将这些传感设备的数据进行读取并通过中央处理模块处理后,按照网络协议,通过外部通讯接口,如:GPRS模块、以太网接口、WIFI等方式发送到以太网的指定中心处理平台。

  • 作用

物联网终端属于传感网络层和传输网络层的中间设备,也是物联网的关键设备,通过他的转换和采集,才能将各种外部感知数据汇集和处理,并将数据通过各种网络接口方式传输到互联网中。如果没有他的存在,传感数据将无法送到指定位置,“物”的联网将不复存在。

  • 主要分类

从使用扩展性可以分

主要包括单一功能终端和通用智能终端两种。

  1. 单一功能终端:

该类终端一般外部接口较少,设计简单,仅满足单一应用或单一应用的部分扩展,除了这种应用外,在不经过硬件修改的情况下无法应用在其他场合中。目前市场上此类终端较多,如汽车监控用的图像传输服务终端、电力监测用的终端、物流用的RFID终端,这些终端的功能单一,仅适用在特定场合,不能随应用变化进行功能改造和扩充等。因功能单一,所以该类终端的成本较低,也比较好标准化。

  1. 通用智能终端 :

该类终端因考虑到行业应用的通用性,所以外部接口较多,设计复杂,能满足两种或更多场合的应用。它可以通过内部软件的设置、修改应用参数,或通过硬件模块的拆卸来满足不同的应用需求。该类模块一般涵盖了大部分应用对接口的需求,并具有网络连接的有线、无线多种接口方式,还扩展了如蓝牙、WIFI、Zigbee等接口,甚至预留一定的输出接口用于物联网应用中对“物”的控制等。该类终端开发难度大,成本高,未标准化,目前市面很少。

从传输通路分

主要包括数据透传终端和非数据透传终端两种。

  1. 数据透传终端:该类终端将输入口与应用软件之间建立起数据传输通路,使数据可以通过模块的输入口输入,通过软件原封不动的输出,表现给外界的方式相当于一个透明的通道,因此叫数据透传终端。目前,该类终端在物联网集成项目中得到大量采用。优点是很容易构建出符合应用的物联网系统,缺点是功能单一。在一些多路数据或多类型数据传输时,需要使用多个采集模块进行数据的合并处理后,才可通过该终端传输。否则,每一路数据都需要一个数据透传终端,这样会加大使用成本和系统的复杂程度。目前市面上的大部分通用终端都是数据透传终端。
  2. 非数据透传终端:该类终端一般将外部多接口的采集数据通过终端内的处理器合并后传输,因此具有多路同时传输优点,同时减少了终端数量。缺点是只能根据终端的外围接口选择应用,如果满足所有应用,该终端的外围接口种类就需要很多,在不太复杂的应用中会造成很多接口资源的浪费,因此接口的可插拔设计是此类终端的共同特点,前文提到的通用智能终端就属于此类终端。数据传输应用协议在终端内已集成,作为多功能应用,通常需要提供二次开发接口。目前市面上该类终端较少。

[title]物联网终端系统[/title]

 

NB-IoT智能终端系统主要分为四个部分

  • 数据采集

 

  • 数据处理

 

  • 数据传输

 

  • 设备控制

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