Arhitectura IoT: 4 straturi de IoT explicate în detaliu

S-au spus multe despre modul în care progresăm către un mâine mai inteligent. Și în aceste afirmații, cu siguranță, IOT este menționat de multe ori. Așadar, care este toată vechea despre IoT și ce este de fapt? Rămâi bine și citește acest blog pentru a afla mai multe despre IoT.

IoT pe scurt

În primul rând, IoT înseamnă Internet of Things care conține lucruri care sunt conectate la internet. Aceste obiecte simt mediul înconjurător și colectează date care sunt utilizate pentru prelucrare ulterioară. Aceste date neprocesate generate în cantități uriașe sunt convertite într-un format digital și apoi preprocesate pentru analize ulterioare.

Apoi vin dispozitivele care procesează efectiv aceste date pentru a extrage informații valoroase din ele. În cele din urmă, datele procesate sunt apoi trimise către cloud sau către mașinile locale, unde sunt stocate și analizate pentru a efectua acțiuni. IoT este un proces în patru pași.

Etapele arhitecturii IoT

Pașii implicați

Există 4 straturi principale ale arhitecturii IoT, așa cum se arată mai sus. Să trecem prin fiecare dintre ele în detaliu.

Senzori

Senzorii aparținând nivelului primar al arhitecturii IOT sunt responsabili pentru captarea parametrilor fizici din lumea reală. Parametrii pot fi — temperatură, fum, aer, umiditate etc.

Acestea pot fi fie dispozitive încorporate, adică mai mulți senzori prezenți într-o singură placă, fie un dispozitiv independent pentru a le colecta și măsura. Un exemplu de senzor încorporat ar fi un senzor care măsoară conținutul de metan, procentul de monoxid de carbon și prezența fumului împreună.

În timp ce un senzor de umiditate ar fi un exemplu de senzor independent. Cu senzori, actuatoarele joacă, de asemenea, un rol important în acest strat. Sarcina lor este să transforme datele generate de obiectele IOT în acțiune fizică.

De exemplu, luați în considerare un ventilator inteligent. Cu senzori adecvați instalați, actuatorul ar crește sau scădea viteza ventilatorului în funcție de temperatura din jur (care va fi măsurată de senzorul de temperatură). Și toate acestea s-ar întâmpla fără intervenția umană. Un alt exemplu poate fi un sistem inteligent de irigare.

După măsurarea conținutului de umiditate din sol, senzorii ar declanșa actuatoarele care vor decide dacă pornesc sau închide supapa. O mulțime de cercetări în IOT sunt în prezent direcționate către integrarea a cât mai mulți senzori posibil într-o placă dată.

Sistem de achizitie de date

Acest strat lucrează îndeaproape cu senzorii și actuatorii. Dar, datorită funcționalității sale unice, merită un loc într-un strat separat. Este un strat de conectare care conectează stratul senzor cu stratul de analiză.

Funcția sa principală este de a colecta, selecta și trimite datele către straturi ulterioare de procesare. Înainte ca procesarea să aibă loc, datele de la senzor trebuie convertite într-un format adecvat. Un format ușor de utilizat și, de asemenea, transferabil. Acest lucru se realizează prin acest strat.

De exemplu, luați în considerare un senzor care măsoară intensitatea luminii. Este nevoie pentru a introduce fotonii sau lumina sub formă de volți, cum ar fi 10V, 5V etc., și produce o ieșire digitală ca un anumit număr. În mod similar, senzorii de culoare în intensitatea culorii ca intrare și ieșire într-un interval RGB de la 0 la 255.

Acestea se mai numesc și gateway-uri și oferă o platformă pentru procesarea locală a datelor primite de la senzori, astfel încât acestea să fie gata pentru procesarea ulterioară. Pentru a îmbunătăți securitatea acestui nivel, sunt utilizați algoritmi de criptare și decriptare adecvați care previn activitățile rău intenționate, cum ar fi o scurgere de date.

Un bun exemplu de dispozitiv din acest strat este un convertor analog-digital sau ADC. Parametrii măsurabili din jur, cum ar fi lumina, sunetul, temperatura etc., sunt de natură analogică. ADC convertește aceste valori analogice în valori digitale.

Trebuie citit: Idei și subiecte de proiecte IoT

Analytics

Nu orice arhitectură IOT poate avea acest strat. Prezența lor poate aduce valoare adăugată întregului proces, în special pentru proiectele la scară largă în care datele sunt generate în multitudine. Pentru astfel de proiecte, rata de transfer de date sau rata de analiză joacă un rol vital. Aceste infrastructuri sunt situate aproape de sursa datelor.

Acest lucru le permite să acționeze cu promptitudine asupra datelor primite în timp real și să ofere o ieșire sub formă de informații acționabile. În acest caz, acele date care necesită procesare în cloud sunt trecute la acest strat. Pe măsură ce transferul de date are loc în acest nivel, este imperativ să creșteți securitatea prin minimizarea expunerii rețelei.

Deoarece în acest strat are loc doar o anumită preprocesare, acesta funcționează cu putere și lățime de bandă minime. Un exemplu poate fi eliminarea prezenței valorii aberante din date. Pot exista mii de valori aberante într-un milion de puncte de date. A scăpa de ele într-un stadiu incipient ar însemna economisirea de timp în procesarea finală.

Centru de date

Centrul de date este adesea privit ca creierul arhitecturii IOT. Acestea sunt destinate să stocheze, să proceseze și să analizeze tone de date. Cu analiza datelor și algoritmi de învățare automată în funcțiune, acest strat oferă câteva informații utile despre date.

Acest tip de procesare este mai grea din punct de vedere computațional decât analiticele efectuate în stratul anterior. Dacă sunt implementate și furnizate corespunzător, centrele de date pot oferi informații de afaceri și recomandări pentru a ajuta utilizatorii să interacționeze cu sistemul.

Acest strat oferă multe beneficii afacerii, chiar de la rate de producție mai mari până la reducerea consumului de energie. De asemenea, oferă o vizualizare lucidă sub formă de diagrame, histograme sau grafice, pentru clienții care îi ajută să ia decizii informate cu privire la afacere.

Exemplu din lumea reală

Mașinile cu conducere autonomă folosesc aplicații IOT tot timpul. Aceste mașini sunt fără șofer și se bazează pe senzorii lor pentru a naviga în siguranță dintr-un punct în altul. Echipate cu sute de senzori precum LIDAR, camere, giroscoape, arhitectură cloud, internet și multe altele, aceste mașini își simt împrejurimile și iau decizii rapide și inteligente pe baza ieșirilor senzorilor.

De exemplu, într-o carcasă pentru pietoni, camera preia în mod constant cadrele de intrare și le transmite în cloud pentru procesare. Un algoritm de detectare umană detectează apoi prezența unui om. Dacă există un om, controlerul trimite apoi un semnal către frâne. În acest fel, informațiile de la un senzor sunt mutate în cloud și apoi la actuator în prezența internetului.

Citește și: Oportunități de carieră IoT

Concluzie

În realitate, arhitectura IoT poate varia de la o soluție la alta. Dar în mare parte, aceste patru blocuri fundamentale sunt prezente. De asemenea, trebuie să proiectați o soluție funcțională și scalabilă și să nu fie predispusă să se defecteze în timpul procesării de tone de date.

Implementarea soluțiilor IoT în afaceri le-a permis să extragă mai multă valoare din date și să își răspundă clienților în consecință, depășindu-și astfel clienții. Este important să nu te încurci de jargonul tehnic al IoT și să nu pierzi din vedere posibilitățile și schimbările nesfârșite care pot aduce automatizare completă.

Dacă sunteți interesat să aflați despre AI și învățarea automată, consultați Diploma PG de la IIIT-B și upGrad în Învățare automată și AI, care este concepută pentru profesioniști care lucrează și oferă peste 450 de ore de pregătire riguroasă, peste 30 de studii de caz și sarcini, IIIT -B Statut de absolvenți, peste 5 proiecte practice practice și asistență pentru locuri de muncă cu firme de top.