Wyjaśnienie podstawowych komponentów i warstw IoT: jak poprawiają nasze życie?

Internet of Things (IoT) to nowe modne słowo, które jest szeroko stosowane we wszystkich branżach biznesowych. Internet swoją architekturą łączy nas wszystkich w jedno. IoT ułatwia nam życie, łącząc wszystkie gadżety i urządzenia codziennego użytku w jednej chmurze, a tym samym kontrolując je za pomocą interfejsu.

Na przykład Twój smartwatch oblicza kroki, które przeszedłeś w ciągu dnia i przechowuje je w chmurze. Kiedy kładziesz się spać, Twój telefon (który jest połączony ze smartwatchem) daje Ci analizę, ile kalorii spaliłeś podczas spaceru!

To jest Internet Rzeczy! Przekształciliśmy zegarek w smartwatch za pomocą czujników. Czujniki te przesyłają dane przez Internet i przechowują je w chmurze. Aplikacja w telefonie pakuje te dane i wyświetla je w prostej i zrozumiałej formie.

Czym jest Internet Rzeczy?

Mówiąc prościej, jeśli możesz połączyć się z czymś, czy to cokolwiek, staje się internetem rzeczy. Te architektury IoT wpłynęły na ludzkie życie na wiele sposobów. Są pomocne w zastosowaniach wojskowych, urządzeniach biomedycznych, środowisku akademickim i analityce biznesowej.

Łączność jest możliwa dzięki przełomowym technologiom, takim jak uczenie maszynowe, przetwarzanie w chmurze, technologia czujników o niskim poborze mocy i sztuczna inteligencja. W firmach IoT jest stosowany w celu osiągnięcia energooszczędnej produkcji, inteligentnej produkcji, cyfrowego łańcucha dostaw i zautomatyzowanej kontroli procesów.

Firmy potrzebują niezliczonej ilości analiz danych, aby zrozumieć potrzeby rynku. Polegają na tych urządzeniach IoT, aby otrzymywać takie dane i wykorzystywać je do podejmowania świadomej decyzji. Zebrane dane z czujników są przesyłane do serwera w chmurze za pomocą architektury IoT .

Ucz się kursów oprogramowania online z najlepszych światowych uniwersytetów. Zdobywaj programy Executive PG, Advanced Certificate Programs lub Masters Programs, aby przyspieszyć swoją karierę.

Jak jest zbudowany?

Istniejąca architektura IoT ma kilka warstw opartych na wymaganiach aplikacji. Warstwy architektury są pogrupowane w trzy kategorie:

1. Warstwa percepcji – gracz percepcji jest pierwszym fizycznym zabójcą, który zbiera dane ze środowiska w czasie rzeczywistym. Składa się z czujników i siłowników do odbierania i gromadzenia danych.
2. Warstwa sieciowa – Warstwa sieciowa łączy, przesyła i przetwarza zebrane dane. Łączy się z innymi inteligentnymi urządzeniami, aby serwery przetwarzały zebrane dane. Konwertuje dane na podstawie czasu i struktury.
3. Warstwa aplikacji — warstwa aplikacji jest specyficzna dla aplikacji, w której wykorzystywana jest architektura IoT . Na przykład autonomiczna jazda, systemy inteligentnego domu lub inteligentni asystenci. Można tu również wykorzystać dane z innych źródeł, aby były prezentowane użytkownikom.

Inne warstwy, takie jak warstwa bezpieczeństwa, warstwa monitorowania i warstwa przetwarzania wstępnego w architekturze IoT, są używane w zależności od wymagań. Warstwy te są zbudowane z fizycznych komponentów, które gromadzą, przesyłają i przetwarzają dane.

Przeczytaj: Możliwości kariery w IoT

Komponenty w architekturze IoT

Architektura jest podstawowym sposobem opracowania systemu IoT, który można zastosować w użytecznej usłudze. Architektura IoT nie ma zdefiniowanych standardów, ale składa się z czterech komponentów wymienionych poniżej:

Czujniki

Czujniki lub siłowniki to urządzenia fizyczne, które mogą zbierać, emitować i przesyłać dane przez sieć. Przykładem jest czujnik podczerwieni, który wykrywa sygnały podczerwieni i powiadamia o tym sieć. Siłowniki to urządzenia wyjściowe, które wykonują odpowiednie działania na podstawie informacji zwrotnej. Na przykład silnik w ramieniu robota jest siłownikiem, który chwyta lub uwalnia obiekt na podstawie danych wejściowych.

Niektóre czujniki i siłowniki to kamery, mikrofony, żyroskopy, GPS, RFID, magnetometr, czujnik zbliżeniowy, czujnik światła, termometr, barometr i czujnik wilgotności. Dzisiejsze smartfony mają wbudowaną większość tych czujników, co czyni je jedną z najbardziej złożonych architektur Internetu rzeczy.

wejście

Te czujniki gromadzą mnóstwo danych i wymagają bramek o wysokim poziomie nasion do przesyłania zebranych danych w celu użytecznej interpretacji. Sieć określa mobilność inteligentnego urządzenia. Może to być system Wi-Fi, Bluetooth, Ethernet, Personal Area Network, LAN (Local Area Network) lub WAN (Wide Area Network).

Komunikacja powinna być również systemem o niskim poborze mocy, dzięki czemu nie wymaga mocnego zasilacza ani urządzeń rezerwowych. Użytkownicy preferują szybką i wydajną architekturę IoT opartą na systemie komunikacji w swoich domach i biurach. Architektura może również wymagać protokołów routingu, które wymagają małej ilości pamięci, ale wydajnej komunikacji.

Oprogramowanie pośredniczące

Oprogramowanie pośredniczące wstępnie przetwarza dane przed przesłaniem ich przez chmurę. Wyodrębnia sprzęt i zapewnia interfejs komunikacji o nazwie API (interfejs programowania aplikacji) dla bezpieczeństwa, komunikacji i zarządzania danymi. Preferuje się, aby te brzegowe rozwiązania IT cechowały się niskimi opóźnieniami, mobilnością, świadomością lokalizacji, skalowalnością, niezawodnością i oszczędnością energii.

Zarządzanie chmurą/danymi

Są to systemy zarządzania danymi, które przetwarzają dane i prezentują je jako analitykę. Posiada również kontrolę bezpieczeństwa nad systemem, która zapobiega ich zhakowaniu lub zaatakowaniu. Te kontrole bezpieczeństwa różnią się w zależności od aplikacji.

Trzeba przeczytać: Projekty i pomysły IoT

W jaki sposób ułatwia nam życie?

Różnorodne aplikacje IoT ułatwiają nam życie każdego dnia. Najbardziej lubianą aplikacją IoT jest system automatyki domowej. Inteligentne domy są sterowane zdalnie i są bardzo przydatne w oszczędzaniu energii. Są one wykorzystywane do ekstrakcji funkcji, ochrony przed zagrożeniami i ochrony przed pilotem.

IoT ma szerokie zastosowanie w urządzeniach biomedycznych. Lekarze mogą zdalnie wyodrębniać dane pacjentów, takie jak ciśnienie krwi, tętno i raporty medyczne. Poza tym istnieje wiele aplikacji do opieki zdrowotnej, takich jak Fitbit i aktywne gadżety do monitorowania funkcji życiowych osoby. Dane te są gromadzone i przechowywane w chmurze, która jest później wykorzystywana w razie potrzeby. Przeczytaj więcej o rzeczywistych zastosowaniach IoT.

Wniosek

Architektura IoT ma bardzo wiele zastosowań, od opieki zdrowotnej po wojsko. Zapotrzebowanie na specjalistów IoT rośnie każdego dnia. Do tego Przemysł 4.0 otworzył wiele takich stanowisk również w branżach produkcyjnych. Aby zostać profesjonalnym inżynierem IoT, zdobądź certyfikat renomowanej instytucji.

upGrad oferuje kursy online, takie jak Executive PG Program in Software Development – ​​Specialization in Cloud Computing . Możesz nauczyć się architektury chmury, przetwarzania w chmurze, wirtualizacji i maszyn wirtualnych. upGrad oferuje certyfikaty z renomowanych instytutów, takich jak IIIT Bangalore, wraz z możliwościami stażu. Aby stać się bardzo poszukiwanym architektem IoT, zarejestruj się w upGrad już dziś!