物聯(lián)網(wǎng)那些必須知道的事兒
農(nóng)業(yè)大棚里安裝一個溫濕度傳感器,溫濕度數(shù)據(jù)是怎樣傳輸?shù)狡脚_的?有網(wǎng)和沒網(wǎng)的情況下有什么不同?傳輸回來的數(shù)據(jù)存儲在哪里,又經(jīng)歷了什么?
萬物互聯(lián),作為產(chǎn)品經(jīng)理需要知道哪些內(nèi)容呢?本文梳理一下產(chǎn)品過程中物聯(lián)網(wǎng)的一些常識,包括物聯(lián)網(wǎng)的組成、物聯(lián)數(shù)據(jù)傳輸流程、數(shù)據(jù)應(yīng)用等~
一、物聯(lián)網(wǎng)的組成
物聯(lián)網(wǎng)是指通過信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,將任何物體與網(wǎng)絡(luò)相連接,物體通過信息傳播媒介進行信息交換和通信,以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)管等應(yīng)用功能。
我們提取關(guān)鍵詞:設(shè)備、通信、應(yīng)用,對應(yīng)系統(tǒng)層級中的感知層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層和應(yīng)用層。
- 感知層—可以利用射頻識別、二維碼、智能傳感器等感知設(shè)備感知獲取物體的各類信息。
- 網(wǎng)絡(luò)傳輸層—通過對互聯(lián)網(wǎng)、無線網(wǎng)絡(luò)的融合,將物體的信息實時、準確地傳送,以便信息交流、分享。
- 應(yīng)用層—使用各種智能技術(shù),對感知和傳送到的數(shù)據(jù)、信息進行分析處理,實現(xiàn)監(jiān)測與控制的智能化。
想象一下,農(nóng)業(yè)大棚就像一個聰明的生態(tài)盒子,里面住著一位盡職的“小管家”——溫濕度傳感器。這位“小管家”的任務(wù)就是時刻監(jiān)視著大棚里的溫濕度,確保作物們生活在一個舒適的小環(huán)境中。但這位“小管家”不只是默默地觀察,它還需要把收集到的信息告訴給“總部”,也就是我們的數(shù)據(jù)處理平臺,總部接收到這些數(shù)據(jù)之后,通過大屏展示出來,指標異??梢蚤W爍報警,甚至直接發(fā)送到我們的手機上。
二、感知層
感知層是整個物聯(lián)系統(tǒng)的最底層,負責(zé)整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集,也是最核心的部分,系統(tǒng)有沒有數(shù)據(jù),能不能運轉(zhuǎn)起來,就靠它了。
感知層的常見設(shè)備有哪些呢?
1. 二維碼標簽和識讀器
【原理】
掃碼器,通過【掃碼】這個動作,發(fā)射光源將二維碼的黑白間隔反射回來,因為光線強度的不同,電流變化也不同,電流變化被轉(zhuǎn)換為電信號,經(jīng)過一些處理,轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號、數(shù)據(jù)信息。
這樣,二維碼的數(shù)據(jù)就被讀取到了。
【場景】
二維碼在如今生活中應(yīng)用非常廣泛啦,付款、登記、產(chǎn)品信息等等。這里補充2個生產(chǎn)制造方面的場景。
(1)產(chǎn)品追溯和質(zhì)量控制。產(chǎn)品上附加二維碼,實現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期的追溯。
(2)工業(yè)設(shè)備日常維護。產(chǎn)品上附加二維碼,實現(xiàn)設(shè)備的信息化管理和維護記錄的追蹤。
2. RFID標簽和讀寫器
RFID標簽:由耦合元件及芯片組成,每個RFID標簽具有唯一的電子編碼,附著在物體上標識目標對象,俗稱電子標簽或智能標簽??梢岳斫鉃槭菐酒臉撕?。
【優(yōu)點】
短距離射頻識別產(chǎn)品不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環(huán)境,在工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境更為適用;
長距離射頻識別產(chǎn)品識別距離可達幾十米。
【原理】
標簽進入磁場后,接收解讀器發(fā)出的射頻信號,憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息,或者主動發(fā)送某一頻率的信號;解讀器讀取信息并解碼后,送至中央信息系統(tǒng)進行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。
【場景】
短距離射頻識別產(chǎn)品:
不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環(huán)境
用在工廠的流水線上跟蹤物體
長距離射頻識別產(chǎn)品:
識別距離可達幾十米,多用于交通,如自動收費或識別車輛身份等。
3. 傳感器
傳感器是物聯(lián)網(wǎng)中獲得信息的主要設(shè)備,它利用各種機制把被測量的信號轉(zhuǎn)換為電信號,然后由相應(yīng)信號處理裝置進行處理,并產(chǎn)生響應(yīng)動作。常見的傳感器包括溫度、濕度、壓力、光電傳感器等。
可以說,傳感器是直接與被監(jiān)控對象接觸的部分,是數(shù)據(jù)采集的第一環(huán)。傳感器采集后的數(shù)據(jù)初步處理、存儲、傳輸主要通過RTU或DTU解決。DTU是主要是數(shù)據(jù)傳輸,而RTU是遠程測控(數(shù)據(jù)傳輸+控制執(zhí)行)。
三、傳輸層
傳輸層就像是物聯(lián)網(wǎng)的血管,負責(zé)把感知層收集到的寶貴數(shù)據(jù)安全、迅速地“快遞”到應(yīng)用層。它的工作方式多樣,有點像我們寄送包裹,可以選擇不同的快遞服務(wù)。
1. 有網(wǎng)情況下的數(shù)據(jù)傳輸
當(dāng)大棚附近有網(wǎng)絡(luò),比如Wi-Fi或者4G/5G信號滿格時,我們的“小管家”會通過這些網(wǎng)絡(luò),直接把溫濕度數(shù)據(jù)打包成“信息包裹”,然后通過無線網(wǎng)絡(luò)這條“高速公路”發(fā)送給平臺。這個過程就像你用手機發(fā)了一條即時消息,快速且便捷。
2. 沒網(wǎng)情況下的數(shù)據(jù)傳輸
如果大棚位置偏遠,網(wǎng)絡(luò)信號不好甚至沒有,怎么辦?這時候,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)展現(xiàn)出了它的靈活性。比如,使用GPRS或NB-IoT這樣的低功耗廣域網(wǎng)技術(shù)。這些技術(shù)特別適合偏遠地區(qū),就像是給“小管家”配備了一個“郵差鴿”,即使在信號微弱的地方也能慢慢飛到最近的基站,最終把數(shù)據(jù)送達目的地。雖然慢一些,但依然能確保數(shù)據(jù)不丟失。
四、存儲層
存儲層,作為物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)中不可或缺的一環(huán),承載著數(shù)據(jù)保管與訪問的重要職責(zé),確保了信息的安全性、可靠性和高效利用。
一旦數(shù)據(jù)成功到達平臺,就像是回到了“數(shù)據(jù)分析中心”。對數(shù)據(jù)進行整理、分析,比如判斷溫濕度是否符合作物最佳生長條件。如果發(fā)現(xiàn)溫度過高,平臺可能會自動發(fā)送指令給大棚內(nèi)的智能設(shè)備,開啟降溫系統(tǒng),就像是給作物開空調(diào)一樣。這些數(shù)據(jù)還會被長期保存在云端的“數(shù)據(jù)倉庫”里,方便以后查閱和進行大數(shù)據(jù)分析。
1. 本地存儲
想象一下,家里的書柜就是本地存儲的一個簡單類比。在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中,本地存儲通常是通過內(nèi)置的閃存、硬盤或其他非易失性存儲介質(zhì)實現(xiàn)的。這種方式的優(yōu)勢在于數(shù)據(jù)訪問速度快,因為數(shù)據(jù)就在“手邊”,不需要通過網(wǎng)絡(luò)傳輸。對于實時性要求高或者網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定的應(yīng)用場景特別友好。比如,智能攝像頭可能先將視頻錄像存儲在本地,之后再根據(jù)策略上傳到云端。但是,本地存儲空間有限,且存在物理損壞的風(fēng)險,一旦設(shè)備出現(xiàn)問題,數(shù)據(jù)可能丟失。
2. 私有云存儲
私有云就像是企業(yè)自己擁有的專屬圖書館,所有藏書(數(shù)據(jù))都是精心挑選并只對內(nèi)部成員開放的。企業(yè)通過搭建自己的服務(wù)器集群,創(chuàng)建一個隔離的、高度可控的存儲環(huán)境。這種方式給予了企業(yè)對數(shù)據(jù)絕對的控制權(quán)和安全性,適合那些對數(shù)據(jù)隱私和合規(guī)性有嚴格要求的行業(yè),比如金融、醫(yī)療。私有云可以靈活擴展存儲容量,支持大量物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)匯聚和快速檢索,便于企業(yè)進行數(shù)據(jù)分析和業(yè)務(wù)優(yōu)化。
3. 公有云存儲
如果說私有云是專屬圖書館,那么公有云就像是全球最大的公共知識庫,任何人都可以通過網(wǎng)絡(luò)“借閱”其中的資源。公有云存儲由第三方云服務(wù)提供商(如阿里云、亞馬遜AWS、微軟Azure等)維護,為用戶提供幾乎無限的存儲空間。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)可以直接上傳至公有云,不僅減輕了企業(yè)自建存儲基礎(chǔ)設(shè)施的成本,而且享受到了云計算的彈性伸縮、高可用性等優(yōu)勢。公有云還提供了豐富的數(shù)據(jù)處理和分析工具,便于企業(yè)進行大數(shù)據(jù)分析、機器學(xué)習(xí)等高級應(yīng)用,實現(xiàn)對市場趨勢的預(yù)測和業(yè)務(wù)決策支持。
4. 城市云平臺
在智慧城市等大型應(yīng)用場景中,公有云存儲往往與城市云平臺緊密結(jié)合,形成數(shù)據(jù)共享和分析的中樞。城市中的各個物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點,如交通監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測、能源管理等,其數(shù)據(jù)統(tǒng)一匯聚至城市云,通過大數(shù)據(jù)分析和AI算法,可以有效提升城市管理效率,預(yù)測并解決城市發(fā)展中遇到的問題,比如交通擁堵、環(huán)境污染等,為居民創(chuàng)造更智能、更宜居的生活環(huán)境。
五、總結(jié)
已經(jīng)存儲后的數(shù)據(jù),接下來的流程我們就相對熟悉了,開發(fā)人員調(diào)用對應(yīng)的數(shù)據(jù)指標,結(jié)合業(yè)務(wù)需求處理計算分析,結(jié)合前端開發(fā),形成我們想要看到的應(yīng)用功能。
總結(jié)一下,在面對有物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的產(chǎn)品開發(fā)中,產(chǎn)品經(jīng)理需要關(guān)注哪些方面呢?
- 感知設(shè)備有哪些?感知監(jiān)測的數(shù)據(jù)是什么?傳輸頻率如何?是已安裝設(shè)備的對接?還是需要本公司安裝?
- 數(shù)據(jù)的傳輸協(xié)議是什么?
- 數(shù)據(jù)存儲在哪里?
- 傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是否滿足業(yè)務(wù)要求?是否需要指標計算,計算公式?轉(zhuǎn)換標準?
以上這些, 希望對你有用呀。
關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)還有哪些疑問,歡迎留言,我們一起探索。
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