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物聯網智能終端產品包括哪些,有哪些分類?

2020-07-24

物聯網智能終端是物聯網中連接傳感網絡層和傳輸網絡層,實現采集數據及向網絡層發送數據的設備。它擔負著數據采集、初步處理、加密、傳輸等多種功能。

物聯網智能終端的基本原理及作用 

原理:物聯網智能終端基本由外圍感知(傳感)接口,中央處理模塊和外部通訊接口三個部分組成,通過外圍感知接口與傳感設備連接,如RFID讀(du)卡(ka)器(qi),紅(hong)外(wai)感(gan)應(ying)器(qi),環(huan)境(jing)傳(chuan)感(gan)器(qi)等(deng),將(jiang)這(zhe)些(xie)傳(chuan)感(gan)設(she)備(bei)的(de)數(shu)據(ju)進(jin)行(xing)讀(du)取(qu)並(bing)通(tong)過(guo)中(zhong)央(yang)處(chu)理(li)模(mo)塊(kuai)處(chu)理(li)後(hou),按(an)照(zhao)網(wang)絡(luo)協(xie)議(yi),通(tong)過(guo)外(wai)部(bu)通(tong)訊(xun)接(jie)口(kou),如(ru):GPRS模塊、以太網接口、WIFI等方式發送到以太網的指定中心處理平台。

作用:物wu聯lian網wang智zhi能neng終zhong端duan屬shu於yu傳chuan感gan網wang絡luo層ceng和he傳chuan輸shu網wang絡luo層ceng的de中zhong間jian設she備bei,也ye是shi物wu聯lian網wang的de關guan鍵jian設she備bei,通tong過guo他ta的de轉zhuan換huan和he采cai集ji,才cai能neng將jiang各ge種zhong外wai部bu感gan知zhi數shu據ju彙hui集ji和he處chu理li,並bing將jiang數shu據ju通tong過guo各ge種zhong網wang絡luo接jie口kou方fang式shi傳chuan輸shu到dao互hu聯lian網wang中zhong。如ru果guo沒mei有you他ta的de存cun在zai,傳chuan感gan數shu據ju將jiang無wu法fa送song到dao指zhi定ding位wei置zhi,“物”的聯網將不複存在。

物聯網智能終端

物聯網智能終端產品分類

1、從行業應用分  

主要包括工業設備檢測終端,設施農業檢測終端,物流RFID識別終端,電力係統檢測終端,安防視頻監測終端等,下麵就幾個常用行業介紹一下終端的主要特點。

工業設備檢測終端:

該類終端主要安裝在工廠的大型設備上或工礦企業的大型運動機械上,用來采集位移傳感器、位置傳感器(GPS)、震動傳感器、液位傳感器、壓力傳感器、溫(wen)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)等(deng)數(shu)據(ju),通(tong)過(guo)終(zhong)端(duan)的(de)有(you)線(xian)網(wang)絡(luo)或(huo)無(wu)線(xian)網(wang)絡(luo)接(jie)口(kou)發(fa)送(song)到(dao)中(zhong)心(xin)處(chu)理(li)平(ping)台(tai)進(jin)行(xing)數(shu)據(ju)的(de)彙(hui)總(zong)和(he)處(chu)理(li),實(shi)現(xian)對(dui)工(gong)廠(chang)設(she)備(bei)運(yun)行(xing)狀(zhuang)態(tai)的(de)及(ji)時(shi)跟(gen)蹤(zong)和(he)大(da)型(xing)機(ji)械(xie)的(de)狀(zhuang)態(tai)確(que)認(ren),達(da)到(dao)安(an)全(quan)生(sheng)產(chan)的(de)目(mu)的(de)。抗(kang)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)和(he)防(fang)暴(bao)性(xing)是(shi)此(ci)類(lei)終(zhong)端(duan)考(kao)慮(lv)的(de)重(zhong)點(dian)。

設施農業檢測終端:

該終端一般被安放在設施農業的溫室/大棚中,主要采集空氣溫濕度傳感器、土壤溫度傳感器、土壤水分傳感器、光照傳感器、氣體含量傳感器的數據,將數據打包、壓縮、jiamihoutongguozhongduandeyouxianwangluohuowuxianwangluojiekoufasongdaozhongxinchulipingtaijinxingshujudehuizonghechuli。zhezhongxitongkeyijishifaxiannongyeshengchanzhongbuliyunongzuowushengchangdehuanjingyinsubingzaidiyishijianneitongzhishiyongzhejiuzhengzhexieyinsu,tigaozuowuchanliang,jianshaobingchonghaifashengdegailv。zhongduandefangfu、防潮設計將是此類終端的重點。

物流RFID識別終端:

該類設備分固定式、chezaishiheshouchishi,gudingshiyibananzhuangzaicangkumenkouhuoqitahuowutongdao,chezaishianzhuangzaiwuliuyunshuchezhong,shouchishizeyoushiyongzheshouchishiyong。gudingshiyibanzhiyoushibiegongneng,yongyugenzonghuowuderukuhechuku,chezaishiheshouchishizhongyibanjuyouGPS定位功能和基本的RFID標簽掃描功能,用來識別貨物的狀態、位置、xingnengdengcanshu,tongguoyouxianhuowuxianwangluojiangweizhixinxihehuowujibenxinxichuansongdaozhongxinchulipingtai。tongguogaizhongduandehuowuzhuangtaishibie,jiangwuliuguanlibiandefeichangshunchanghebianjie,dadatigaolewuliudexiaolv。

2、從使用場合分

主要包括以下三種:固定終端,移動終端和手持終端。

固定終端

應用在固定場合,常年固定不動,具有可靠的外部供電和可靠的有線數據鏈路,檢測各種固定設備、儀器或環境的信息,如前麵說的設施農業、工業設備用的終端均屬於此類。

移動終端

yingyongzaizhongduanyubeijianceshebeiyitongyidongdechanghe,gaileizhongduanyinjingchanghuifashengyundong,suoyimeiyoutaikekaodewaibudianyuan,xuyaotongguowuxianshujulianlujinxingshujudechuanshu,zhuyaojiancerutuxiang、位置、運動設備的某些物理狀態等。該類終端一般要具備良好的抗震、抗電磁幹擾能力,此外對供電電源的處理能力也較強,有的具備後備電源。一些車載儀器、車載視頻監控、貨車/客車GPS定位等均使用此類終端。

手持終端

該類終端是在移動終端基礎上,進行了改造和升級,他一般小巧、輕便,使用者可以隨身攜帶,有後備電池,一般可以斷電連續使用8小xiao時shi以yi上shang。有you可ke以yi連lian接jie外wai部bu傳chuan感gan設she備bei的de接jie口kou,采cai集ji的de數shu據ju一yi般ban可ke以yi通tong過guo無wu線xian進jin行xing及ji時shi傳chuan輸shu,或huo在zai積ji累lei一yi定ding程cheng度du後hou連lian接jie有you線xian傳chuan輸shu。該gai類lei終zhong端duan大da部bu分fen應ying用yong在zai物wu流liuRFID識別、工廠參數表巡檢、農作物病蟲害普查等領域。

3、從使用擴展性分

主要包括單一功能終端和通用智能終端兩種。

單一功能終端

類lei終zhong端duan一yi般ban外wai部bu接jie口kou較jiao少shao,設she計ji簡jian單dan,僅jin滿man足zu單dan一yi應ying用yong或huo單dan一yi應ying用yong的de部bu分fen擴kuo展zhan,除chu了le這zhe種zhong應ying用yong外wai,在zai不bu經jing過guo硬ying件jian修xiu改gai的de情qing況kuang下xia無wu法fa應ying用yong在zai其qi他ta場chang合he中zhong。目mu前qian市shi場chang上shang此ci類lei終zhong端duan較jiao多duo,如ru汽qi車che監jian控kong用yong的de圖tu像xiang傳chuan輸shu服fu務wu終zhong端duan、電力監測用的終端、物流用的RFID終(zhong)端(duan),這(zhe)些(xie)終(zhong)端(duan)的(de)功(gong)能(neng)單(dan)一(yi),僅(jin)適(shi)用(yong)在(zai)特(te)定(ding)場(chang)合(he),不(bu)能(neng)隨(sui)應(ying)用(yong)變(bian)化(hua)進(jin)行(xing)功(gong)能(neng)改(gai)造(zao)和(he)擴(kuo)充(chong)等(deng)。因(yin)功(gong)能(neng)單(dan)一(yi),所(suo)以(yi)該(gai)類(lei)終(zhong)端(duan)的(de)成(cheng)本(ben)較(jiao)低(di),也(ye)比(bi)較(jiao)好(hao)標(biao)準(zhun)化(hua)。

通用智能終端

該類終端因考慮到行業應用的通用性,所以外部接口較多,設計複雜,能滿足兩種或更多場合的應用。它可以通過內部軟件的設置、修改應用參數,或通過硬件模塊的拆卸來滿足不同的應用需求。該類模塊一般涵蓋了大部分應用對接口的需求,並具有網絡連接的有線、無線多種接口方式,還擴展了如藍牙、WIFI、Zigbee等接口,甚至預留一定的輸出接口用於物聯網應用中對“物”的控製等。該類終端開發難度大,成本高,未標準化,目前市麵很少。

4、從傳輸通路分

主要包括數據透傳終端和非數據透傳終端。

數據透傳終端

該(gai)類(lei)終(zhong)端(duan)將(jiang)輸(shu)入(ru)口(kou)與(yu)應(ying)用(yong)軟(ruan)件(jian)之(zhi)間(jian)建(jian)立(li)起(qi)數(shu)據(ju)傳(chuan)輸(shu)通(tong)路(lu),使(shi)數(shu)據(ju)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)模(mo)塊(kuai)的(de)輸(shu)入(ru)口(kou)輸(shu)入(ru),通(tong)過(guo)軟(ruan)件(jian)原(yuan)封(feng)不(bu)動(dong)的(de)輸(shu)出(chu),表(biao)現(xian)給(gei)外(wai)界(jie)的(de)方(fang)式(shi)相(xiang)當(dang)於(yu)一(yi)個(ge)透(tou)明(ming)的(de)通(tong)道(dao),因(yin)此(ci)叫(jiao)數(shu)據(ju)透(tou)傳(chuan)終(zhong)端(duan)。目(mu)前(qian),該(gai)類(lei)終(zhong)端(duan)在(zai)物(wu)聯(lian)網(wang)集(ji)成(cheng)項(xiang)目(mu)中(zhong)得(de)到(dao)大(da)量(liang)采(cai)用(yong)。優(you)點(dian)是(shi)很(hen)容(rong)易(yi)構(gou)建(jian)出(chu)符(fu)合(he)應(ying)用(yong)的(de)物(wu)聯(lian)網(wang)係(xi)統(tong),缺(que)點(dian)是(shi)功(gong)能(neng)單(dan)一(yi)。在(zai)一(yi)些(xie)多(duo)路(lu)數(shu)據(ju)或(huo)多(duo)類(lei)型(xing)數(shu)據(ju)傳(chuan)輸(shu)時(shi),需(xu)要(yao)使(shi)用(yong)多(duo)個(ge)采(cai)集(ji)模(mo)塊(kuai)進(jin)行(xing)數(shu)據(ju)的(de)合(he)並(bing)處(chu)後(hou),才(cai)可(ke)通(tong)過(guo)該(gai)終(zhong)端(duan)傳(chuan)輸(shu)。否(fou)則(ze),每(mei)一(yi)路(lu)數(shu)據(ju)都(dou)需(xu)要(yao)一(yi)個(ge)數(shu)據(ju)透(tou)傳(chuan)終(zhong)端(duan),這(zhe)樣(yang)會(hui)加(jia)大(da)使(shi)用(yong)成(cheng)本(ben)和(he)係(xi)統(tong)的(de)複(fu)雜(za)程(cheng)度(du)。目(mu)前(qian)市(shi)麵(mian)上(shang)的(de)大(da)部(bu)分(fen)通(tong)用(yong)終(zhong)端(duan)都(dou)是(shi)數(shu)據(ju)透(tou)傳(chuan)終(zhong)端(duan)。

非數據透傳終端

gaileizhongduanyibanjiangwaibuduojiekoudecaijishujutongguozhongduanneidechuliqihebinghouchuanshu,yincijuyouduolutongshichuanshuyoudian,tongshijianshaolezhongduanshuliang。quedianshizhinenggenjuzhongduandewaiweijiekouxuanzeyingyong,ruguomanzusuoyouyingyong,gaizhongduandewaiweijiekouzhongleijiuxuyaohenduo,zaibutaifuzadeyingyongzhonghuizaochenghenduojiekouziyuandelangfei,yincijiekoudekechabashejishicileizhongduandegongtongtedian,qianwentidaodetongyongzhinengzhongduanjiushuyucileizhongduan。shujuchuanshuyingyongxieyizaizhongduanneiyijicheng,zuoweiduogongnengyingyong,tongchangxuyaotigongercikaifajiekou。muqianshimianshanggaileizhongduanjiaoshao。

物聯網智能終端設備軟件係統架構

常見係統框架的總結下來主要存在如下2種:帶RTOS的(處理複雜的業務場景,場景裏麵通過需要多個事務並行協同完成工作)和不帶RTOS的(通常處理的業務場景較單一)

不帶RTOS設備終端係統框架:

物聯網智能終端產品包括哪些,有哪些分類?

帶RTOS設備終端係統框架:

物聯網智能終端產品包括哪些,有哪些分類?

RTOS是什麼? shishiduorenwucaozuoxitong,youleta,zaizhongduanshebeilimiankeyibingxingyunxingduogerenwu。meigerenwufuzeyigeshiwu。tongguobingxinghuayunxing,xiangyingshishixingjixiaolvjiudedaotisheng。

RTOS實時操作內核一般包含的重要組件如下:任務調度、任務間同步與通信、內存分配、中斷管理、時間管理、設備驅動、以任務調度組件舉例:

在嵌入式操作係統中,任務是CPU上最小運行單元。通常一個稍微複雜點IOT APP是由多個任務協同完成。比如有的任務負責處理用戶事件輸入以及UI顯示,有的任務負責處理數據通信,有的任務負責業務邏輯處理。

既然一個係統中有多個任務在跑,而CPU資源確是單一的,這樣導致每個時刻隻能由一個任務在CPU上跑。因此為了每個任務都能夠在CPU上有運行機會,就涉及到了任務調度概念。任務調度需要按照一定的規則來,那一般是按照哪些規則來的?

我們常見的調度方式有3種:一個基於優先級調度的,一個是基於時間片調度的,一個是把優先級和時間片結合在一起調度。

以yi優you先xian級ji調tiao度du舉ju例li,在zai定ding義yi任ren務wu的de時shi候hou,給gei每mei個ge任ren務wu分fen配pei一yi個ge優you先xian級ji,在zai運yun行xing的de時shi候hou,高gao優you先xian級ji的de任ren務wu都dou會hui優you先xian被bei運yun行xing。直zhi到dao沒mei有you高gao優you先xian級ji任ren務wu後hou,低di優you先xian級ji任ren務wu才cai會hui被bei運yun行xing。假jia如ru低di優you先xian級ji任ren務wu獲huo得deCPU資源後,這是如果有高優先級任務就緒怎麼辦呢?

兩種處理方式:繼續運行、搶占式。

高優先級搶占CPU資源進入運行狀態。

從cong上shang文wen可ke以yi看kan出chu,物wu聯lian網wang智zhi能neng終zhong端duan設she備bei的de類lei型xing和he功gong能neng是shi千qian差cha萬wan別bie的de,終zhong端duan設she備bei的de性xing能neng在zai不bu同tong場chang景jing下xia的de要yao求qiu也ye不bu一yi致zhi。物wu聯lian網wang智zhi能neng終zhong端duan設she備bei的de硬ying件jian、軟件的碎片化也阻礙了物聯網本身的發展。

wulianwangzhinengzhongduancaozuoxitongkeyijiejueshangmiantidaodewenti,tabujinkeyizhongxinguifanwulianwangzhinengzhongduanshebei,yenenggouweiwulianwangyingyongdexunsufazhantigongletongyidekaifahuanjing。

需要物聯網智能終端操作係統的原因有如下幾個:

第di一yi,物wu聯lian網wang智zhi能neng終zhong端duan操cao作zuo係xi統tong解jie決jue了le物wu聯lian網wang智zhi能neng終zhong端duan設she備bei碎sui片pian化hua的de問wen題ti。物wu聯lian網wang智zhi能neng終zhong端duan設she備bei各ge式shi各ge樣yang,如ru果guo有you一yi個ge好hao的de物wu聯lian網wang智zhi能neng終zhong端duan操cao作zuo係xi統tong來lai支zhi撐cheng這zhe些xie設she備bei,那na麼me各ge種zhong物wu聯lian網wang應ying用yong就jiu有you了le發fa揮hui自zi己ji能neng力li的de舞wu台tai,物wu聯lian網wang智zhi能neng終zhong端duan設she備bei碎sui片pian化hua的de問wen題ti也ye得de到dao了le解jie決jue。

第di二er,物wu聯lian網wang智zhi能neng終zhong端duan操cao作zuo係xi統tong可ke以yi培pei養yang專zhuan有you的de物wu聯lian網wang技ji術shu生sheng態tai鏈lian。好hao的de物wu聯lian網wang智zhi能neng終zhong端duan操cao作zuo係xi統tong可ke以yi提ti高gao物wu聯lian網wang應ying用yong的de開kai發fa速su度du並bing培pei養yang健jian康kang的de技ji術shu生sheng態tai鏈lian,它ta可ke以yi隔ge離li軟ruan / 硬件係統,加快物聯網應用的開發速度,提高物聯網應用的實用性。

物聯網智能終端操作係統的能力

從物聯網的實際應用出發,物聯網智能終端操作係統需要具備以下能力:

1. 硬件控製能力

物(wu)聯(lian)網(wang)智(zhi)能(neng)終(zhong)端(duan)設(she)備(bei)的(de)一(yi)個(ge)重(zhong)要(yao)能(neng)力(li)是(shi)感(gan)知(zhi)和(he)控(kong)製(zhi)物(wu)體(ti),這(zhe)種(zhong)感(gan)知(zhi)和(he)控(kong)製(zhi)都(dou)是(shi)由(you)不(bu)同(tong)的(de)硬(ying)件(jian)設(she)備(bei)完(wan)成(cheng)。由(you)於(yu)行(xing)業(ye)和(he)領(ling)域(yu)的(de)多(duo)樣(yang)性(xing),物(wu)聯(lian)網(wang)硬(ying)件(jian)可(ke)能(neng)是(shi)多(duo)種(zhong)多(duo)樣(yang)的(de),那(na)麼(me)對(dui)硬(ying)件(jian)的(de)抽(chou)象(xiang)和(he)控(kong)製(zhi)就(jiu)顯(xian)得(de)尤(you)為(wei)重(zhong)要(yao)。物(wu)聯(lian)網(wang)智(zhi)能(neng)終(zhong)端(duan)操(cao)作(zuo)係(xi)統(tong)要(yao)提(ti)供(gong)豐(feng)富(fu)的(de) API 來控製硬件或外設,這些 API 可以提供硬件的底層控製,也可以提供對高層應用屬性的控製。

總的說來,物聯網智能終端操作係統要能夠提供豐富的硬件設備驅動,同時要提供豐富的硬件控製 API。

2. 軟件遠程控製能力

wulianwangzhinengzhongduanshebeideshuliangfeichangpangda,bingqiejingchangbushuzaiyixiebijiaoeliedetiaojianxia。yejiushishuo,henduozhongduanshebeitongchangdoushiwurenjiankonghecaozuode,cishiwulianwangzhinengzhongduanshebeibeiyuanchengkongzhidenenglijiuxiandefeichangzhongyaole。jinyibueryan,zhongduancaozuoxitongweiruanjiandeyuanchengkongzhinenglitigongzhichi,yeshiwulianwangzhinengzhongduancaozuoxitongdeyigetexing。

遠程控製能力可以從兩個方麵理解:應ying用yong的de遠yuan程cheng升sheng級ji和he係xi統tong控kong製zhi能neng力li的de高gao度du開kai放fang。其qi中zhong,應ying用yong的de遠yuan程cheng升sheng級ji需xu要yao操cao作zuo係xi統tong能neng夠gou將jiang應ying用yong的de運yun行xing環huan境jing和he應ying用yong分fen離li,係xi統tong控kong製zhi能neng力li高gao度du開kai放fang指zhi終zhong端duan操cao作zuo係xi統tong能neng夠gou為wei應ying用yong提ti供gong足zu夠gou豐feng富fu的de控kong製zhi接jie口kou。

3. 豐富的網絡能力

物(wu)聯(lian)網(wang)智(zhi)能(neng)終(zhong)端(duan)設(she)備(bei)具(ju)有(you)通(tong)過(guo)近(jin)距(ju)離(li)無(wu)線(xian)通(tong)信(xin)與(yu)其(qi)他(ta)物(wu)聯(lian)網(wang)智(zhi)能(neng)終(zhong)端(duan)設(she)備(bei)進(jin)行(xing)信(xin)息(xi)交(jiao)換(huan)的(de)能(neng)力(li),因(yin)此(ci),物(wu)聯(lian)網(wang)操(cao)作(zuo)係(xi)統(tong)應(ying)該(gai)提(ti)供(gong)豐(feng)富(fu)的(de)網(wang)絡(luo)接(jie)口(kou)能(neng)力(li),並(bing)支(zhi)持(chi)眾(zhong)多(duo)的(de)網(wang)絡(luo)協(xie)議(yi)。

同時,物聯網智能終端操作係統的網絡協議應該是精簡的,因為精簡的網絡協議有利於設備、應用的快速開發和部署,並解決物聯網智能終端設備能力不一致的問題。

4. 計算能力

計算能力是物聯網智能終端操作係統需要提供的基礎能力,數據的精確度和計算結果的精確度是物聯網數據價值的保障。

物聯網智能終端操作係統需要能夠提供豐富的計算模型,方便開發者開發,同時提供計算模型插件能夠支持第三方的技術模型。

5. 係統大小的可伸縮能力

物聯網智能終端設備與計算機、移動終端的一個顯著區別是,物聯網智能終端設備外觀、尺寸都是不固定的。外觀和尺寸的不固定,對操作係統占用空間的大小就會有多種要求,從百 K 級別到 M 級別都要適配。所以,對物聯網智能終端操作係統的要求是:內核要小,功能可裁剪。

內核小,不僅指操作係統內核部分小,而且要求操作係統的最小功能集要很小;功能可裁剪,要求物聯網智能終端操作係統提供豐富的可裁剪的功能模塊供選擇。

6. 支持雲技術能力

yunjishuyuwulianwangshiyiduitianshengdedadang。yinci,womenyaozaiwulianwangzhinengzhongduancaozuoxitongshejizhichujiukaolvliangzhedeguanxi,zengqiangwulianwangzhinengzhongduanshebeizhichiyunjishudenengli。

簡而言之,為了配合雲技術在物聯網行業的應用,物聯網智能終端操作係統應該有完善的數據處理的能力。

7. 係統的自我生長能力

比較好的係統是通用操作係統+行業操作係統(通用操作係統是指物聯網智能終端操作係統的提供者關注操作係統在物聯網行業通用領域技術的提升;行業操作係統的指針對不同行業,由行業操作係統提供者製定行業操作係統標準),理由如下:

第一,物聯網智能終端設備多樣性,要求操作係統也有多樣性的特點。

第二,物聯網的應用領域是分行業的,那麼需要針對不同行業特性設計不同的終端操作係統。

第三,從整個計算機技術領域發展來說,開源的理念越來越被接受,開源會讓更多人和機構參與進來,對培養生態鏈非常有幫助。

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