IoTの重要なコンポーネントとレイヤーの説明：それらが私たちの生活をどのように改善するか？
公開: 2020-12-24モノのインターネット（IoT）は、すべての業種で広く使用されている新しい流行語です。 インターネットは私たち全員をそのアーキテクチャと結びつけています。 IoTは、日常のすべてのガジェットとデバイスを1つのクラウドに接続し、インターフェースを使用してそれらを制御することで、私たちの生活を楽にします。
たとえば、スマートウォッチは1日の歩数を計算し、クラウドに保存します。 あなたが寝るとき、あなたの電話（スマートウォッチに接続されている）はあなたが歩いて何カロリーを消費したかについての分析をあなたに与えます！
それがIoTです！ センサーを使って時計をスマートウォッチに変換しました。 これらのセンサーはインターネットを介してデータを送信し、クラウドに保存します。 電話のアプリケーションはこのデータをパックし、シンプルでわかりやすい形式で表示します。
目次
IoTとは何ですか？
簡単に言えば、モノとつながることができれば、それが何であれ、モノのインターネットになります。 これらのIoTアーキテクチャは、さまざまな方法で人間の生活に影響を与えてきました。 これらは、軍事用途、生物医学装置、学界、およびビジネス分析に役立ちます。
接続は、機械学習、クラウドコンピューティング、低電力センサーテクノロジー、人工知能などの破壊的テクノロジーによって可能になります。 ビジネスでは、IoTを適用して、エネルギー効率の高い生産、スマート製造、デジタルサプライチェーン、および自動化されたプロセス制御を実現します。
企業は、市場のニーズを理解するために無数のデータ分析を必要としています。 彼らは、これらのIoTデバイスに依存してそのようなデータを受信し、情報に基づいた意思決定に使用します。 収集されたセンサーデータは、 IoTアーキテクチャを使用してクラウドサーバーに転送されます。
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どのように構築されていますか？
既存のIoTアーキテクチャには、アプリケーションの要件に基づいていくつかのレイヤーがあります。 アーキテクチャのレイヤーは、次の3つのカテゴリに分類されます。
- 知覚レイヤー–知覚プレーヤーは、物理的で環境からリアルタイムデータを収集する最初のスレイヤーです。 これは、データを認識して収集するためのセンサーとアクチュエーターで構成されています。
- ネットワーク層–ネットワーク層は、収集されたデータの接続、送信、および処理を行います。 サーバーが収集したデータを処理するために、他のスマートデバイスと接続します。 タイミングと構造に基づいてデータを変換します。
- アプリケーション層–アプリケーション層は、 IoTアーキテクチャが使用されるアプリケーション固有です。 たとえば、自動運転、スマートホームシステム、スマートアシスタントなどです。 他のソースからのデータもここで使用して、ユーザーが見やすいようにすることができます。
IoTアーキテクチャのセキュリティ層、監視層、前処理層などの他の層は、要件に基づいて使用されます。 これらのレイヤーは、データを収集、転送、および処理する物理コンポーネントを使用して構築されます。
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IoTアーキテクチャのコンポーネント
アーキテクチャは、有用なサービスに適用できるIoTシステムを開発するための基本的な方法です。 IoTアーキテクチャには定義された標準はありませんが、以下に示す4つのコンポーネントで構成されています。
センサー
センサーまたはアクチュエーターは、ネットワークを介してデータを収集、送信、および転送できる物理デバイスです。 例として、IR信号を検出し、ネットワークに通知するIRセンサーがあります。 アクチュエータは、フィードバックに基づいて対応するアクションを実行する出力デバイスです。 たとえば、ロボットアームのモーターは、与えられた入力に基づいてオブジェクトをつかんだり解放したりするアクチュエーターです。
一部のセンサーとアクチュエーターには、カメラ、マイク、ジャイロスコープ、GPS、RFID、磁力計、近接センサー、光センサー、温度計、気圧計、湿度センサーがあります。 今日のスマートフォンには、これらのセンサーのほとんどが組み込まれているため、アーキテクチャが存在する最も複雑なモノのインターネットの1つになっています。
ゲートウェイ
これらのセンサーによって大量のデータが収集され、有用な解釈のためにこれらの収集されたデータを転送するための高いシードゲートウェイが必要になります。 ネットワークは、スマートデバイスのモビリティを決定します。 Wi-Fi、Bluetooth、イーサネット、パーソナルエリアネットワーク、LAN（ローカルエリアネットワーク）、またはWAN（ワイドエリアネットワーク）システムのいずれかです。
通信も低電力システムである必要があるため、大量の電源やバックアップデバイスは必要ありません。 ユーザーは、自宅やオフィスに高速で効率的な通信システムベースのIoTアーキテクチャを好みます。 このアーキテクチャでは、メモリは少なくても効率的な通信を必要とするルーティングプロトコルも必要になる場合があります。
ミドルウェア
ミドルウェアは、データをクラウドに転送する前にデータを前処理します。 ハードウェアを抽象化し、セキュリティ、通信、およびデータ管理のためのAPI（アプリケーションプログラミングインターフェイス）と呼ばれる通信用のインターフェイスを提供します。 これらのエッジITは、低遅延、モビリティ、ロケーション認識、スケーラブル、信頼性、および省電力を備えていることが望まれます。
クラウド/データ管理
これらは、データを処理して分析として提示するデータ管理システムです。 また、ハッキングや攻撃を防ぐためのシステムに対するセキュリティ制御も備えています。 これらのセキュリティ制御は、アプリケーションによって異なります。
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私たちの生活をより簡単にするのにどのように役立ちますか？
多様なIoTアプリケーションにより、私たちの生活は毎日楽になっています。 最も愛されているIoTアプリケーションはホームオートメーションシステムです。 スマートホームは遠隔操作され、節電に非常に役立ちます。 これらは、特徴抽出、危険保護、およびリモートコントロールからの保護に使用されます。
IoTは、生物医学装置に幅広い用途があります。 医師は、血圧、心拍数、医療レポートなどの患者のデータをリモートで抽出できます。 その上、人のバイタルを監視するためのFitbitやアクティブガジェットのような多くのヘルスケアアプリケーションがあります。 これらのデータは収集されてクラウドに保存され、後で必要になったときに使用されます。 IoTの実際のアプリケーションの詳細をご覧ください。
結論
IoTアーキテクチャには、ヘルスケアから軍隊まで、非常に多くのアプリケーションがあります。 IoTプロフェッショナルの需要は日々高まっています。 これに加えて、インダストリー4.0は、製造業でもそのような多くのポジションを開いています。 プロのIoTエンジニアになるには、評判の高い機関から認定を受けてください。
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