物聯網探秘:那些來自傳感器的數據都是如何上傳至雲端的?

2021-01-14 雷鋒網

【編者按】本文的作者是來自Voler Systems公司的無線技術編輯Larry Burgess。

過去25年來,無線標準發生了翻天覆地的變化,我們傳遞信息的方式也變的更加多樣,傳感器,相機和麥克風都可以將大量的數據同步到雲端,在需要時又可以隨時取用。正因如此,人們才不厭其煩的討論物聯網可能帶來的好處。

在物聯網時代,困擾應用開發者的一個重要問題就是如何在功率,覆蓋範圍,傳輸速率和成本之間找到那個微妙的平衡點。

如果你在中西部地區的大型農場監控土壤數據,那麼實時視頻監控對你來說就沒什麼意義,你需要的是遠程無線連接。如果你要為犯罪高發區域安裝監控,那麼高帶寬才是王道。

在第二個例子中,你可以使用不同的方式來完成視頻數據傳輸,你可以在攝像頭上安裝大功率發射機,然後直接通過移動基站獲取視頻信息,也可以通過電線桿上的少量Wi-Fi路由器將視頻數據通過超高帶寬連結直接發射給基站。

在空曠無人的森林中,火警和煙霧報警器又是如何工作的呢?這裡可沒有移動基站,更別說網線了。嘿嘿,這時就是低於1GHz的網狀網絡的天下了,它可以以極小的電力消耗完成大範圍的信號覆蓋。

物聯網的發展潛力很大,隨著各路投資者的加入,我們會見到各種各樣的解決方案,不過最後能活下來的還是那些更有用也更具性價比的產品。

全天候和全方位的連接

通過無線連接,我們可以在多臺設備上訪問雲空間,這到底是如何做到的呢?

實話說,在現在的技術條件下,這真的是小菜一碟,可選的連接方式多了去了。下文中我就給大家列舉了幾種將傳感器數據同步到雲端的方式,想要對其中原理一探究竟的讀者們,快跟我來吧。

通過網線連接

這是最簡單的方式,它誕生於上世紀七八十年代,也是所有無線連接方式的鼻祖。傳感器中會搭載一枚微處理器,負責處理搜集到的數據,隨後再通過有線網絡將數據上傳。另外,該處理器還可以修改或更新傳感器的某些功能。不過這種方式的限制性較大,因為不可能每個地方都有網線。

通過手機網絡連接

手機網絡緊隨有線網絡誕生,並在上世紀八十年代初期有了初步的發展。該網絡也順理成章的成為了第一種得到廣泛使用的無線網絡。不過它的槽點也不少,首先,想要連接移動基站,傳感器還是要通過網線連接手機或者在手機中植入專門的基帶(成本很高);其次,上行無線發射機需要很大的功率支持;最後,流量費會讓人很肉疼。

通過遠程無線網絡連接

早在1947年,監管部門就開放了許多免許可的無線頻段,不過在當時那個年代這玩意根本無人問津,直到上世紀九十年代手機出現,人們才真正意識到它們的價值。2003年,902-928 MHz和2400-2483 MHz兩個頻段又成了新寵,供最新的IEEE 802.15.4無線標準使用。

上文提到過的網狀網絡也使用這些頻段,該網絡由許多小型低功耗的無線設備組成,這些無線設備彼此高度相連,可將來自邊緣區域的傳感器數據匯集到一個集合點,而這些集合點都與雲端相連。這樣就保證了無線網絡的覆蓋範圍。

通過無線路由器連接

我們熟知的802.11 Wi-Fi標準誕生於1997年,該標準使用2400-2483 MHz和5130-5835 MHz頻段。這兩個頻段對普通人的無線生活影響至深,在家裡,公司或公共場所,這類路由器都隨處可見。

另外,還有一部分路由器較為專業,它們主要應用於工業和基礎設施領域。只要插上網線,路由器就能連接到雲端,事實上,在生活中無線路由器是人們享受雲服務最主要的通道。

隨著智慧型手機上Wi-Fi功能的出現,能直連路由器的傳感器也誕生了。這就意味著只要在路由器信號覆蓋範圍之內,傳感器就可以隨時連接網際網路,省去了連接移動基站的複雜過程。

通過手機連接

在現實生活中,有許多時候傳感器並不需要連接無線路由器,手機就能搞定一切。這樣,用戶還能直接與傳感器互動,獲取他們所需的信息。另外,許多應用場景下並不需要遠渡重洋傳輸數據,無線耳機就是其中一例。

這些數據傳輸可由藍牙完成,它與Wi-Fi相同,均工作在2400-2483 MHz頻段。該標準於1998年誕生,2003年它成了802.15.4標準的一部分,不過至今它還在繼續發揮自己的光和熱。

近日,技術人員們拿出了全新的低功耗藍牙技術(BLE),該技術功耗低,很適合速率較低或佔空比較低的簡單傳感器。該技術為小型傳感器的發展提供了強大的動力,那些原本需要無線網或手機網絡的傳感器(如各類智能手環),現在可以直接與手機互動。

最近,技術人員還為傳統的Wi-Fi路由器加入了藍牙功能。這樣一來,搭載BLE技術的傳感器就可以直接通過路由器與雲端相連,省去了連接手機這個環節。

上圖的箭頭已經多到讓人頭暈了,看起來複雜的要死,不過這也是個好事,因為隨著各類無線標準的不斷壯大,我們可以用更多的方式來推動物聯網的發展了。

現狀和未來

三十年前,手機的誕生開啟了一場無線革命,大大地提高了我們的生活質量。世界上任何人都可以隨時隨地連接網際網路,搜集或交換自己所需的信息,而從前,網線束縛的我們動彈不得。

多種無線標準共存並不是一件壞事,不過對選擇困難症人群來說,找出哪種最適合還是有些困難,因為許多新標準還是在原地踏步,在功能上並沒有什麼實質性的突破。

所以,壞消息就是在選擇無線標準問題上,你會越來越迷茫。而好消息就是隨著市場競爭的加劇,消費者能得到價格上的實惠。總而言之,一切都還在進行時,物聯網的發展依然任重道遠。

via readwrite

雷鋒網原創文章,未經授權禁止轉載。詳情見轉載須知。

相關焦點

  • 人工智慧如何減輕物聯網傳感器的困境
    打開APP 人工智慧如何減輕物聯網傳感器的困境 千家網 發表於 2020-12-23 09:35:33 據AnalyticsInsight預測,就全球市場而言,物聯網的複合年增長率為10.6%。預計將從2019年的6536億美元擴大到2023年的10804億美元。   物聯網傳感器通過網際網路通過設備連接積累大量數據。使用人工智慧和機器學習工具對這些數據進行分析和評估。收集的傳感器數據可以是位置、聲音或溼度以及機器的不同測量值。
  • 物聯網設備終端和雲端系統如何通訊?
    隨著5G通訊的誕生,網絡通訊速度更快,周圍從事網際網路行業的同事都說下一個風口可能是物聯網。由於目前公司產品偏硬體,我也有幸接觸了一些物聯網的知識,這篇文章想給大家分享一下關於物聯網產品中的終端設備和軟體是如何進行通訊的。
  • 聲控燈上存在不足 傳感器之於物聯網的意義
    傳感器好比人的眼耳口鼻,但又不僅僅只是人的感官那麼簡單,它甚至能夠採集到更多的有用信息。傳感器是整個物聯網系統工作的基礎,正是因為有了傳感器,物聯網系統才有內容傳遞給「大腦」。  今天來說說物聯網的一個重要基礎:傳感器。
  • 萬可電子:打通生產車間到雲端的數據通路
    至頂網軟體頻道消息: 工業物聯網是當下製造企業普遍關注的話題,不少企業要么正在建設要么正在評估中。不過,對於大多數傳統企業而言要建立起自己的工業物聯網,從工業大數據中受益並不容易。因為這需要企業實現工業領域的數位化,還要打通數據從生產車間到數據中心、再到雲端的連接,而如何以一種可靠而且經濟有效的方式打通數據通路,並順利建立其工業網際網路則非常考驗企業的智慧。來自德國的萬可電子正是以此作為自己的進入工業物聯網市場的切入點。
  • 什麼是物聯網平臺?
    接下來,從完整的物聯網系統架構來介紹物聯網平臺的地位。第一是硬體,如傳感器或設備,這些傳感器和設備從環境中收集數據或執行操作。第二是網絡連結,硬體設備需要一種方式將所有數據傳輸到雲端,或者從雲端接收命令;一些物聯網系統可能在硬體和雲端之間還有一些中間組成部分,例如網關或路由器。第三是軟體,本軟體在雲端運作,負責分析從傳感器收集數據並作出指令。
  • 物聯網技術的起源及應用發展趨勢
    如果講狹義一點,科技通訊應用裡具備傳感器去收集數據並能送往後端作分析應用者。像是家用智慧節能應用的例子,美國有個公司所提出的智能插座,也就是在電器插座上持續收集各電器的用電數據並匯集到雲端,讓用戶可以通過系統去檢視電器的用電狀況,作為消費者使用電器的參考值,以達到省電的目的。  另外一個例子是智能保健牙刷。
  • 淺談人工智慧和物聯網的關係,將人工智慧與物聯網進行集成的好處|...
    物聯網的重要程度在於它可以幫助收集實時數據,而組織或人員則可以在這個基礎上做出更實際、更智能的決定,因為理論數據信息和知識從來都不足夠進行有效的決定。所以,物聯網的受歡迎程度正處於呈指數級增長,這一事實可以從BusinessInsider所進行的一項調查中取得驗證,該調查預測,到2027年,物聯網設備將超過410億臺,而2019年還僅為80億臺。
  • 物聯網如何影響旅遊業
    在本文中,您將了解到物聯網的真正含義,並了解它如何為旅遊行業的人帶來好處,並提供其使用的真實示例。什麼是物聯網?首先,界定什麼是物聯網很重要。雖然它在技術上絕對包括所有與網際網路相連的東西,但這個詞更典型地用來指代日常的物理設備、電器和其他「東西」,它們已經安裝了網際網路連接,使它們能夠發送和接收數據。
  • 提前探秘一場今年必看的深圳物聯網博覽會
    下面請跟小編一起探秘今年這場必看的深圳物聯網博覽會,看看有哪些亮點最值得關注:  亮點一、IOTE迎來十年盛典  IOTE博覽會始於2009年,是當時全球首個專以物聯網為主題的展會。今年的展會已經形成了相當強大的集聚效應,不少觀眾都不遠千裡飛往深圳和蘇州兩地參加展會。IOTE已經被國內行業人士耳熟能詳,成為了「物聯網參展、觀展必選」的展會。
  • ADI:工業物聯網時代,如何保障數據安全?
    今天社會聚焦於雲端、大數據、雲圖分析、人工智慧部分。傳感器構成了工業物聯網電子生態系統的前端邊緣,事實上,最重要的可能還是如何將所有傳感器上的有價值信息傳遞到雲端。顯然,如果將所有的傳感數據都傳遞到雲端進行處理,這對通信基礎設施來說是一個負擔,要以足夠快的速度和準確度整理出2%的有用數據,這通常超出了雲處理能力,還會帶來了相當大的安全風險。因此,隨著信息量和信息複雜性的不斷增長,越來越重要的是,要在整個系統中分配和優化智能,而不是過度依賴雲。
  • 桂花網新一代藍牙網關助力拓展企業物聯網新應用
    近日,在由藍牙技術聯盟舉辦的2020藍牙中國研討會上,來自藍牙領域多家領先企業的專家代表,圍繞藍牙解決方案和市場應用進行了線上主題演講,分享了藍牙最新技術的創新應用,並通過案例分享解析了藍牙技術未來發展趨勢。
  • 為什麼航空業更需要物聯網?
    本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/272795.htm  不僅如此,在實時引擎監控與通信技術上也迎來了快速發展,時地收集航空系統在飛行中產生的數據,並在飛行中即時從雲端數據中心獲取歷史數據,有的飛機甚至可以從其他正在飛行的航空器中實時獲取數據,從而進行海量數據分析,以便航空業務運營者做出最有利的決策。
  • 人工智慧在物聯網中的作用
    在本文中,讓我們一起來看看人工智慧在物聯網中的作用,以及將二者集成在一起的好處。你有沒有想過我們周圍的一切是如何變得如此聰明的?這些小玩意是如何做出類似人類的決定的?我們又是如何通過點擊一個按鈕來改變周圍環境的?
  • 「物聯網」物聯網的7大問題
    總部位於芬蘭赫爾辛基的網絡安全公司F-Secure援引Gartner的研究報告稱,未來兩年,進入家庭的物聯網設備數量將從目前每戶9臺急劇攀升至2022年的500臺,無論人們是否願意,物聯網連接都將被捆綁到產品中。
  • 物聯網ABC-A,從整體上掌握物聯網的概念
    大道至簡。>雲 = 數據處理(數據平臺、分析、應用)因此物聯網的定義是:使用傳感器和測量等感知技術提取各行各業,個人海量終端數據(端),通過通訊技術把這些數據傳輸(管)到數據中心和數據平臺進行數據分析(雲);再通過通訊技術(管)把數據分析的指令和遠程操作,返回到終端實現各種專業應用和操作(端)。
  • 上傳到雲端的財產,還屬於你嗎?
    儘管從理論上講,如果你上傳的照片、視頻或者文本是你本人原創的,你就應該擁有版權,然而現實是,只要接受那些服務條款,通常就意味著你放棄了很多你也許認為自己理應擁有的權利——而且老實講,那些服務條款你大概根本就沒有讀過。比如,Instagram這款流行的照片分享應用在被Facebook收購後,最近就修改了服務條款,允許它自己將人們上傳的照片用於廣告宣傳。
  • 什麼是物聯網設施農業、物聯網控制系統優缺點及前景分析
    物聯網設施農業是未來大數據設施農業中的一部分,物聯網設施農業通過布置在溫室大棚中的溫度傳感器、光照傳感器、溼度傳感器、肥料傳感器、二氧化碳傳感器以及室外氣象站系統來收集溫室大棚內外的各種氣象數據;然後對數據進行了邏輯分析後發出指令來控制溫室大棚的遮陽系統、通風系統、加溫降溫系統、補光系統
  • 香港中大教授陳長汶:5G時代視頻物聯網四大特徵與技術挑戰
    視頻數據從感知到處理,再到真正用於決策,都需要視頻物聯網形成。 陳長汶教授開宗明義,新一代5G的mMTC應用場景可以滿足視頻物聯網的大規模聯網和雲霧端計算與通信集成的獨特需求。視頻物聯網存在四大主要特徵和五大技術挑戰。
  • 雙無線電連接:在物聯網應用中實現兩全其美
    物聯網設備的迅速崛起及其廣泛的應用案例也大大增加了其設計的複雜程度和多功能。選用一種合適的互聯通訊方案對任何一個物聯網設備來講都是至關重要的,但往往單獨的一種互聯方式無法滿足其所有的功能需求。本文著重論述了將近程和遠程通訊方式結合在一起使用的需求,以顯著提高物聯網設備的整體性能和多功能的特性。
  • 分析312家企業後,我們發現了這七個創新醫療物聯網應用場景
    >>>>醫務人員安全報警醫療暴力現已成為全球性問題,無論是發展中國家還是發達國家,無論生活水平、文明程度如何,醫療暴力都廣泛存在。除了將醫療暴力上升到法律保護的層面,還需要將保護措施落實到實際工作中。