物聯網終端

物聯網終端

物聯網終端是物聯網中連線感測網路層和傳輸網路層,實現採集數據及向網路層傳送數據的設備。它擔負著數據採集、初步處理、加密、傳輸等多種功能。物聯網各類終端設備總體上可以分為情景感知層、網路接入層、網路控制層以及套用/業務層。每一層都與網路側的控制設備有著對應關係。物聯網終端常常處於各種異構網路環境中,為了向用戶提供最佳的使用體驗,終端應當具有感知場景變化的能力,並以此為基礎,通過最佳化判決,為用戶選擇最佳的服務通道。終端設備通過前端的RF模組或感測器模組等感知環境的變化,經過計算,決策需要採取的應對措施。

原理

物聯網終端基本由外圍感知(感測)接口,中央處理模組和外部通訊接口三個部分組成,通過外圍感知接口與感測設備連線,如RFID讀卡器,紅外感應器,環境感測器等,將這些感測設備的數據進行讀取並通過中央處理模組處理後,按照網路協定,通過外部通訊接口,如:GPRS模組、乙太網接口、WIFI等方式傳送到乙太網的指定中心處理平台。

作用

物聯網終端屬於感測網路層和傳輸網路層的中間設備,也是物聯網的關鍵設備,通過他的轉換和採集,才能將各種外部感知數據匯集和處理,並將數據通過各種網路接口方式傳輸到網際網路中。如果沒有他的存在,感測數據將無法送到指定位置,“物”的聯網將不復存在。

主要分類

從使用擴展性分

主要包括單一功能終端和通用智慧型終端兩種。

單一功能終端  該類終端一般外部接口較少,設計簡單,僅滿足單一套用或單一套用的部分擴展,除了這種套用外,在不經過硬體修改的情況下無法套用在其他場合中。目前市場上此類終端較多,如汽車監控用的圖像傳輸服務終端、電力監測用的終端、物流用的RFID終端,這些終端的功能單一,僅適用在特定場合,不能隨套用變化進行功能改造和擴充等。因功能單一,所以該類終端的成本較低,也比較好標準化。

通用智慧型終端  該類終端因考慮到行業套用的通用性,所以外部接口較多,設計複雜,能滿足兩種或更多場合的套用。它可以通過內部軟體的設定、修改套用參數,或通過硬體模組的拆卸來滿足不同的套用需求。該類模組一般涵蓋了大部分套用對接口的需求,並具有網路連線的有線、無線多種接口方式,還擴展了如藍牙、WIFI、Zigbee等接口,甚至預留一定的輸出接口用於物聯網套用中對“物”的控制等。該類終端開發難度大,成本高,未標準化,目前市面很少。

從傳輸通路分

主要包括數據透傳終端和非數據透傳終端。

數據透傳終端  該類終端將輸入口與套用軟體之間建立起數據傳輸通路,使數據可以通過模組的輸入口輸入,通過軟體原封不動的輸出,表現給外界的方式相當於一個透明的通道,因此叫數據透傳終端。目前,該類終端在物聯網集成項目中得到大量採用。優點是很容易構建出符合套用的物聯網系統,缺點是功能單一。在一些多路數據或多類型數據傳輸時,需要使用多個採集模組進行數據的合併處理後,才可通過該終端傳輸。否則,每一路數據都需要一個數據透傳終端,這樣會加大使用成本和系統的複雜程度。目前市面上的大部分通用終端都是數據透傳終端。

非數據透傳終端 該類終端一般將外部多接口的採集數據通過終端內的處理器合併後傳輸,因此具有多路同時傳輸優點,同時減少了終端數量。缺點是只能根據終端的外圍接口選擇套用,如果滿足所有套用,該終端的外圍接口種類就需要很多,在不太複雜的套用中會造成很多接口資源的浪費,因此接口的可插拔設計是此類終端的共同特點,前文提到的通用智慧型終端就屬於此類終端。數據傳輸套用協定在終端內已集成,作為多功能套用,通常需要提供二次開發接口。目前市面上該類終端較少。

標準化

目前物聯網技術在中國的蓬勃發展,使我們看到了未來廣闊的市場,據專家估計,未來3~5年內隨著我國物聯網技術的推廣和普及,終將形成一個萬億級規模的大市場。現今,制約物聯網技術大規模推廣的主要原因則是終端的不兼容問題,不同廠商的設備和軟體無法在同一個平台上使用,設備間的協定沒有統一的標準。因此,在物聯網的普及和終端的大規模推廣前必須解決標準化問題,具體表現為以下幾個方面:

硬體接口標準化

物聯網的感測設備由不同廠商提供,如果每家的接口規則或通訊規則都不同,便會導致終端接口設計的不同,而終端不可能為每個廠商都預留接口,所以需要感測設備廠商和終端廠商一同制定標準的物聯網感測器與終端間的接口規範和通訊規範,以滿足不同廠商設備間的硬體互通、互連需求。

數據協定標準化

數據協定指終端與平台層的數據流互動協定,該數據流可以分為業務數據流和管理數據流。中國移動與愛立信合作制定的WMMP協定就是一個很好的管理協定,它的推廣和普及必將帶動數據協定的標準化進程,方便新研發終端的網路接入及管理。物聯網的發展需要國家相關部門主導,相關行業聯合制定出類似WMMP更完善的通用協定,以滿足各種套用和不同廠家終端的互聯問題,擴大未來物聯網的推廣。

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