智能传感与物联网(物联网的信息传感设备通常包括)

 

物联网（Internet of Things）概念最早于1999年被提出，经过20余年的发展，物联网已在无数个场景实现商业落地。比如 To C 端的智能家电，To B领域的智慧园区、智慧工厂等，都是物联网技术比较成熟的应用领域。

通俗地讲，物联网是指通过信息传感设备（例如无线传感器网络节点、射频识别设备传感器、GPS等信息传感器，红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等）按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。发展到今天，物联网正在从简单的监测和自动化，向综合调度、精准决策等高级阶的方向迭代更新。

物联网VS互联网

物联网，即物物相连的互联网。以汽车开锁为例，用户通过手机APP远程进行操作后，指令从接入互联网的物（手机）发送到云平台，云平台追踪到接入互联网的物（车端电脑）下发指令，车执行完命令后，交执行结果反馈至云平台。此时，用户的整个操作被记录在云端，随时可通过手机APP查询历史记录。这是常见的物联网场景，物接入互联网，数据和信息互联互通汇聚到云端，通过人机交互完成操作。

因此，物联网是基于互联网发展和扩展而来的互联网络，通过物与物的互联，实现动态监测和智能感知。

物联网的分层架构

物联网分为感知层、网络层、应用层三层架构。感知层由终端设备履行，负责执行下达的指令；应用层指前端业务平台，通过人机交互为不同场景赋能，如智慧园区、智慧工厂等。而网络层利用多种通讯技术，遵循标准协议，让物与服务器进行联接。由于不同硬件间的寻址、运算等能力不同，网络层分为两种：局域网联接和广域网联接。

局域网联接，指不具备独立寻址及运算能力的传感器与网关之间的联接，如WIFI和蓝牙，有对应的协议；广域网联接指具备独立寻址及运算能力的设备直接接入，如 NB-IoT，并与数据中心或云平台的中控平台连接。

所有的接入技术，都要通过标准的传输协议，才能实现数据采集与互通。当下常见的物联网协议 MQTT、MQTT-SN、CoAP、LwM2M、HTTP、LoRaWAN、NB-IoT。

常见的物联网协议

物联网场景复杂多样，设备条件、网络稳定性、设备功耗、设备连接数量等因素差异较大，造成物联网设备的传输与互联网在着很大的不同，因此产生了多种物联网通讯协议。

MQTT-SN协议

MTQQ协议运行于TCP协议栈之上，对于电量有限的设备（如传感器）不太适用，为了解决这一问题，MQTT协议的传感器版本MQTT-SN协议出现。

CoAP协议

CoAP协议采用C/S架构，最小的数据包仅有4个字节，适用于无线传感网络，支持内建的资源发现格式，支持对资源进行缓存，从而优化性能。

LwM2M协议

LwM2M由OMA定义，使用RESTful接口，提供设备的接入、管理和通信功能，适用于资源有限的终端设备管理的轻量级物联网协议。

Zigbee协议

Zigbee是一种网状网络无线协议，具有低功耗、低成本、低延时、高安全的特性，主要服务于建筑和家庭自动化应用，是物联网中最流行的网状协议之一，用于局域网连接，以网关的的身份接入各种设备。

NB-IoT协议

互联网小常识：CIDR地址规划方法。根据需要划分的网络个数确定还要增加几位网络前缀，然后列出地址段。

NB-IoT由3GPP标准化组织制定，降低了对通信品质的要求，在GPRS的基础上覆盖增强20dB，覆盖范围是GPRS的三倍，当前NB-IoT已进入亿级连接时代，发展迅速。

LoRa协议

LoRa 协议是一个低功耗、低功耗、高容量、低成本、安全系数高的标准协议，特点是同功耗下传播距离更远，具有较高的灵活性，适用于智慧城市、楼宇监测等应用场景。

从功能角度划分，协议分为物理层协议，负责设备间的组网及通讯，包含 3G/4G/5G、NB-IoT、WIFI、ZigBee；以及应用层协议，主要负责运行在传统互联网TCP/IP协议上的通讯设备，常见的包含HTTP、MQTT、CoAP等。

从应用视角来看，协议可以分为云端协议和网关协议。云端协议指建立在 TCP/IP 上的协议，支持 TCP/IP 的设备可以通过 WIFI 及以太网，使用 HTTP、MQTT 等接入云端；网关协议适用于短距通信无法直接上云的协议，如蓝牙、ZigBee 等。

当前物联网协议呈多元发展，甚至各种协议间可以互补，企业需要根据技术特性、应用场景等需求，在实际项目中选择合适的物联网协议。

物联网的应用场景

物联网是物物之间的互联，是基于物品对本身或周围环境的感知而触发的自动化应用场景，在高传感密度和高网络覆盖的前提下，可以在动态监测、状态调度、自动化操作和大数据分析领域创造价值，如智慧电力、智慧园区、智慧城市、智能制造等应用场景。

艾艺智慧电力案例中的物联网应用

在艾艺为某电力企业打造的智慧电力项目中，面对供电侧和用电侧大量的物联网终端，设备接入的复杂性成为一大挑战。艾艺设计的汇聚网关和边缘接入网关支持GPRS、4G/5G、LoRa、WIFI、ZigBee等多种无线通信方式，为客户在多样场景提供灵活多样的组网选择。支持HTTPS/MQTT TLS安全通道连接云端。

汇聚网关采用分布式部署，通过集中管理，实现设备即插即用，快速接入云端，减少项目实施的人力成本和时间成本。边缘接入网关拥有高效微服务能力，适合超低时延、高效能的业务场景。

艾艺智慧园区案例中的物联网应用

智慧园区项目包含安全监管、信息展示、环境监测、智慧停车、楼宇监测、能耗监控等多个体系，需要接入大量的物联网终端，面临综合布线、设备接入、统一管理等挑战。

此项目中存在大量移动设备部署在网线无法触达的边缘地带，采用泛化联接方式，通过5G、WIFI等无线网格承载，让海量数据被统一收集、分析、处理。系统采用微服务分布式系统架构，各节点都可实现集群部署；集成3S技术实时监测园区内人员位置、设备监测；应用系统采用B/S架构，集中式与分布式相结合，保障安全与可扩展性。

互联网小常识：outside为外部端口，安全级别为0，inside为内部端口，安全级别为100，安全级别的取值范围为1-99，值越大越安全。

艾艺致力于为企业提供智慧园区、智慧工厂、智慧能源等一体化解决方案。在物联网布局环节，向下连接智能终端设备，向上集成行业应用，在多协议接入、多渠道接入、多网络接入方面有丰富的服务经验和成熟应用，大大提升企业的设备管理能力，提供多种安全防护措施，保障数据安全和设备监测。

艾艺物联网数据中台解决方案通过开放标准的 MQTT、CoAP 和 LwM2M 协议连接任何设备，灵活应对智慧园区、工业场景中的复杂多样的情况，同时支持通过边缘工业协议网关软件 Neuron 转换成统一的 MQTT 协议接入，满足绝大多数物联网场景下的数据采集需求，为企业的物联网业务提供高效可靠的数据接入层。

互联网小常识：网桥最主要面临的问题是帧转发率低与广播风暴，影响其性能的主要参数是：帧转发率与帧过滤率。

免责声明：本站所有信息均搜集自互联网，并不代表本站观点，本站不对其真实合法性负责。如有信息侵犯了您的权益，请告知，本站将立刻处理。联系QQ：1640731186