Spiegazione dei componenti e dei livelli essenziali dell'IoT: come migliorano la nostra vita?

Internet of Things (IoT) è la nuova parola d'ordine ampiamente utilizzata in tutti i verticali di business. Internet ci lega tutti in un tutt'uno con la sua architettura. L'IoT ci semplifica la vita collegando tutti i gadget e i dispositivi di tutti i giorni in un unico cloud, controllandoli in tal modo tramite un'interfaccia.

Ad esempio, il tuo smartwatch calcola i passi che hai percorso in un giorno e li archivia nel cloud. Quando vai a letto, il tuo telefono (che è collegato allo smartwatch) ti fornisce un'analisi di quante calorie hai bruciato camminando!

Questo è IoT! Abbiamo convertito l'orologio in uno smartwatch utilizzando dei sensori. Questi sensori inviano i dati su Internet e li archiviano nel cloud. L'applicazione nel telefono confeziona questi dati e li visualizza in una forma semplice e comprensibile.

Cos'è l'IoT?

In parole povere, se riesci a connetterti con una cosa, qualunque essa sia, diventa l'Internet delle cose. Queste architetture IoT hanno avuto un impatto sulla vita umana in molti modi. Sono utili in applicazioni militari, dispositivi biomedici, università e analisi aziendali.

La connettività è resa possibile con tecnologie dirompenti come l'apprendimento automatico, il cloud computing, la tecnologia dei sensori a bassa potenza e l'intelligenza artificiale. Nelle aziende, l'IoT viene applicato per ottenere una produzione efficiente dal punto di vista energetico, una produzione intelligente, una catena di approvvigionamento digitale e un controllo automatizzato dei processi.

Le aziende richiedono una miriade di analisi dei dati per comprendere le esigenze del mercato. Dipendono da questi dispositivi IoT per ricevere tali dati e utilizzarli per prendere una decisione informata. I dati dei sensori raccolti vengono trasferiti al server cloud utilizzando un'architettura IoT .

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Come è costruito?

L' architettura IoT esistente ha diversi livelli in base ai requisiti dell'applicazione. Gli strati dell'architettura sono raggruppati in tre categorie:

1. Livello di percezione: il giocatore di percezione è il primo assassino fisico e raccoglie dati in tempo reale dall'ambiente. Consiste di sensori e attuatori per percepire e raccogliere dati.
2. Livello di rete: il livello di rete esegue la connessione, la trasmissione e l'elaborazione dei dati raccolti. Si connette con altri dispositivi intelligenti affinché i server elaborino i dati raccolti. Converte i dati in base a tempi e struttura.
3. Livello dell'applicazione: il livello dell'applicazione è specifico dell'applicazione in cui viene utilizzata l' architettura IoT . Ad esempio, guida autonoma, sistemi domestici intelligenti o assistenti intelligenti. I dati provenienti da altre fonti possono anche essere utilizzati qui per renderli presentabili per gli utenti.

Altri livelli come il livello di sicurezza, il livello di monitoraggio e il livello di preelaborazione nell'architettura IoT vengono utilizzati in base ai requisiti. Questi livelli sono costruiti utilizzando componenti fisici che raccolgono, trasferiscono ed elaborano i dati.

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Componenti nell'architettura IoT

L'architettura è il modo fondamentale per sviluppare un sistema IoT che può essere applicato in un servizio utile. L'architettura IoT non ha standard definiti, ma è composta dai quattro componenti, elencati di seguito:

Sensori

I sensori, o attuatori, sono dispositivi fisici in grado di raccogliere, emettere e trasferire dati sulla rete. Un esempio è un sensore IR che rileva i segnali IR e ne informa la rete. Gli attuatori sono dispositivi di uscita che eseguono azioni corrispondenti in base al feedback. Ad esempio, un motore in un braccio robotico è un attuatore che afferra o rilascia un oggetto in base all'input fornito.

Alcuni sensori e attuatori sono fotocamere, microfoni, giroscopi, GPS, RFID, magnetometro, sensore di prossimità, sensore di luce, termometro, barometro e sensore di umidità. Gli smartphone di oggi hanno la maggior parte di questi sensori integrati, il che li rende una delle architetture Internet of Things più complesse presenti.

Gateway

Una pletora di dati viene raccolta da questi sensori e richiedono gateway seed elevati per il trasferimento di questi dati raccolti per un'interpretazione utile. La rete determina la mobilità del dispositivo intelligente. Può essere un sistema Wi-Fi, Bluetooth, Ethernet, Personal Area Network, LAN (Local Area Network) o WAN (Wide Area Network).

Anche la comunicazione dovrebbe essere un sistema a basso consumo energetico, quindi non richiede un'alimentazione pesante o dispositivi di backup. Gli utenti preferiscono un'architettura IoT basata su sistemi di comunicazione ad alta velocità ed efficiente per le loro case e uffici. L'architettura può anche richiedere protocolli di routing che richiedono poca memoria ma una comunicazione efficiente.

Middleware

Il middleware preelabora i dati prima di trasferirli sul cloud. Astrae l'hardware e fornisce un'interfaccia per la comunicazione chiamata API (Application Programming Interface) per la sicurezza, la comunicazione e la gestione dei dati. Questi IT edge sono preferiti per avere bassa latenza, mobilità, consapevolezza della posizione, scalabile, affidabile e risparmio energetico.

Cloud/Gestione dati

Questi sono i sistemi di gestione dei dati che elaborano i dati e li presentano come analisi. Ha anche controlli di sicurezza sul sistema che impedisce loro di essere hackerati o attaccati. Questi controlli di sicurezza variano in base all'applicazione.

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In che modo è utile semplificare la nostra vita?

Diverse applicazioni IoT ci semplificano la vita ogni giorno. L'applicazione IoT più amata è il Sistema domotico. Le case intelligenti sono controllate da remoto e sono molto utili nel risparmio energetico. Questi sono impiegati nell'estrazione delle funzioni, nella protezione dai rischi e nella protezione dal telecomando.

L'IoT ha una vasta applicazione nei dispositivi biomedici. I medici possono estrarre i dati dei pazienti da remoto, come pressione sanguigna, frequenza cardiaca e referti medici. Inoltre, ci sono molte applicazioni sanitarie come Fitbit e gadget attivi per monitorare i parametri vitali di una persona. Questi dati vengono raccolti e archiviati nel cloud che viene utilizzato in seguito quando necessario. Ulteriori informazioni sulle applicazioni IoT nella vita reale.

Conclusione

L'architettura IoT ha moltissime applicazioni, dall'assistenza sanitaria all'esercito. La domanda di professionisti dell'IoT sta aumentando vertiginosamente ogni giorno. In aggiunta, l'Industria 4.0 ha aperto molte di queste posizioni anche nelle industrie manifatturiere. Per diventare un ingegnere IoT professionista, ottieni la certificazione da un'istituzione rinomata.

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