IoT技术概览（postscapes）
2024-06-10 02:14:19
本文主要是组成物联网（IoT）系统和设备的概述。从传感器和通信协议到API和机器学习。
“物联网”涵盖了广泛的行业和应用。
以下频道指南将为您提供帮助：
- 瞥见查看IoT技术堆栈的不同方法
- 深入研究数据管理和API云代理
- 深入了解机器学习以及用户体验反馈和分析等高级技术
- 通讯
- 骨干
- 硬件
- 规约
- 软件
- 数据经纪人/云平台
- 机器学习
通讯
- RFID - ISO / IEC标准列表说明： “射频识别系统使用标签或附在要识别对象上的标签。称为询问器或读取器的双向无线电收发器向标签发送信号并读取其响应读取器通常将其观察结果传输到运行RFID软件或RFID中间件的计算机系统，RFID标签可以是无源，有源或电池辅助的无源。有源标签具有板载电池并定期发送其ID信号。无源（BAP）板载一个小电池，当有RFID阅读器时会被激活。”
频率：120–150 kHz（LF），13.56 MHz（HF），433 MHz（UHF），865-868 MHz（欧洲）902-928 MHz（北美）UHF，2450-5800 MHz（微波），3.1–10 GHz （微波）
范围：10cm至200m
示例：道路通行费，建筑物通道，库存 - EnOcean -ISO / IEC 14543-3-10（联盟）描述： “ EnOcean技术是一种能量收集无线技术，主要用于楼宇自动化系统；但也应用于工业，运输，物流和智能家居的其他应用程序。基于EnOcean技术的产品，将微型能量转换器与超低功耗电子产品相结合，并实现了无电池无线传感器，开关，控制器和网关之间的无线通信。” -概述视频频率：315 MHz，868 MHz，902 MHz范围：室外300m，室内30m示例：无线开关，传感器和控件
- NFC- ISO / IEC 18092和ISO / IEC 14443-2、3、4，JIS X6319-4描述： “ NFC是一组短距离无线技术，通常需要10 cm或更短的距离。NFC的工作频率为13.56 ISO / IEC 18000-3空中接口上的MHz，速率从106 kbit / s到424 kbit /s。NFC始终涉及启动器和目标；启动器会主动生成可为无源目标供电的RF场。 NFC的目标是采用非常简单的外形，例如不需要电池的标签，贴纸，密钥卡或卡。只要两个设备都通电，就可以进行NFC对等通信。“频率：13.56 MHz范围：<0.2 m示例：智能钱包/卡，操作标签，访问控制
- 蓝牙（SIG）
“蓝牙是一种无线技术标准，用于与固定和移动设备进行短距离（使用2400–2480 MHz的ISM波段中的短波无线电传输）交换数据，从而创建具有高安全级别的个人局域网（PAN） 。”
频率：2.4GHz
范围：1-100m
示例：免提耳机，钥匙加密狗，健身追踪器 - WiFi
“ Wi-Fi是一种允许电子设备通过计算机网络（包括高速Internet连接）通过无线方式（使用无线电波）交换数据的技术。Wi-Fi联盟将Wi-Fi定义为“任何无线局域网”这是基于电气和电子工程师协会网络（WLAN）产品（IEEE）802.11标准”
-的802.11a / b / g / n的/自动对焦，直接WiFi，WPS
频率：2.4 GHz，3.6 GHz和4.9 / 5.0 GHz频段。
范围：普通范围可达100m，但可以扩展。
应用程序：路由器，平板电脑等 - Weightless （SIG）
“ Weightless是一种提议的专有开放无线技术标准，用于通过具有高安全性的空白空间（空白电视传输信道中的波长无线电传输）在基站与周围的数千台机器之间交换数据。”
频率：随法规而定（470 – 790MHz）
范围：最高10km
数据速率：1kbits / s至10Mbits / s
示例：智能仪表，交通传感器，工业监控 - GSM
“ GSM（全球移动通信系统）是一种开放的数字蜂窝技术，用于传输移动语音和数据服务。
如今，地面GSM网络覆盖了全球90％以上的人口。GSM卫星漫游还将服务访问范围扩展到了没有地面覆盖的区域。”
频率：欧洲：900MHz和1.8GHz，美国：1.9GHz和850MHz，可在此处找到完整列表。
数据速率：9.6 kbps
示例：手机，M2M，智能电表，资产跟踪 - 额外
3G、4G LTE、ANT、Dash7、Ethernet、GPRS、PLC / Powerline、QR Codes, EPC、WiMax
X-10、802.15.4、Z-Wave、Zigbee
骨干
物联网架构的一些关键组件。
- IPv4和IPv6
“ Internet协议版本6（IPv6）是Internet协议（IP）的最新版本，该通信协议为网络上的计算机提供标识和定位系统，并在Internet上路由通信。Internet上的每个设备都必须是分配IP地址以便与其他设备进行通信随着越来越多的新设备连接到Internet，对地址的需求超出了IPv4的能力，IPv6使用128位地址，允许2128 ，大约是3.4×1038个地址，或者是使用32位地址的IPv4的7.9×1028倍以上。” - UDP协议
“用户数据报协议（UDP）是Internet协议套件（用于Internet的网络协议集）的核心成员之一。借助UDP，计算机应用程序可以发送消息，在这种情况下称为数据报，到Internet协议（IP）网络上的其他主机，而无需事先进行通信以建立特殊的传输通道或数据路径。” - TCP协议
“传输控制协议（TCP）旨在用作分组交换计算机通信网络中的主机以及此类网络的互连系统中的主机之间的高度可靠的主机到主机协议。” - 6LoWPAN
“ 6LoWPAN是低功耗无线个人局域网上IPv6的首字母缩写。6LoWPAN组定义了封装和报头压缩机制，这些机制允许IPv6数据包通过基于IEEE 802.15.4的网络发送和接收。”
物联网硬件
- 无线SoC
Gainspan，Wiznet，Nordic Semiconductor，TI等制造商正在创建具有TCP，UDP和IP芯片级功能的，独立的，经过RF认证的模块解决方案。这些解决方案包括内置的安全功能，可以减少认证时间，并允许公司以很少的RF专业知识向任何基于微控制器（基于MCU）的产品添加通信。 - 原型板和平台
从Arduino到Raspberry Pi，再到新的BeagleBone Black，都有大量的社区DIY和原型制作平台可供使用，这使创建自己的物联网项目成为可能。
从可以一直嵌入（甚至提取）的“智能尘埃”系统一直到驱动星际互联网系统的卫星。推动物联网的硬件设备种类繁多，范围太广，无法在概述文章中有效介绍。
软件
- Riot OS
“ RIOT OS是一种用于物联网（IoT）设备的操作系统。它基于微内核，旨在实现能源效率，硬件独立开发和高度模块化。”
支持6LoWPAN，IPv6，RPL，TCP和UDP
专为实现最高能效和低资源要求而设计：最小RAM（〜1.5kB）和最小ROM（〜5kB）
能够在多个平台上运行（嵌入式设备和普通PC）
使用C或C ++进行标准编程，可以同时运行16位和32位平台 - Thingsquare Mist
“ Thingsquare Mist为物联网带来了有弹性的无线网状网络和真正的Internet连接。ThingsquareMist开源固件异常轻巧，经过了战斗力的考验，可与带有多个无线电装置的多个微控制器一起使用。ThingsquareMist通常在具有64-256 KB闪存和16-32 KB RAM的硬件上运行。”
-在此处查看更多的物联网软件项目。
协议
- CoAP
“受限应用协议（CoAP）是一种软件协议，旨在用于非常简单的电子设备中，从而使它们可以通过Internet进行交互通信。它特别适用于小型低功耗传感器，开关，阀和需要的类似组件可以通过标准Internet网络进行远程控制或监督。CoAP是一种应用层协议，旨在用于资源受限的Internet设备（例如WSN节点）中。CoAP旨在轻松转换为HTTP，以简化与Web的集成，同时满足特殊要求，例如多播支持，非常低的开销和简单性” - RESTful HTTP
“代表性状态转移（REST）是一种用于诸如万维网之类的分布式系统的软件体系结构。REST已经成为一种主要的Web API设计模型。” - MQTT
“消息队列遥测传输（MQTT）是一种用于M2M通信的开放消息协议，它能够将消息形式的遥测样式数据从普遍的设备沿着高延迟或受限制的网络传输到服务器或小型消息代理。 。” - XMPP
“可扩展消息和状态协议（XMPP）是一种用于实时通信的开放技术，可为广泛的应用程序提供支持，包括即时消息，状态，多方聊天，语音和视频通话，协作，轻量级中间件，内容联合，以及XML数据的通用路由。”
-查看物联网协议的完整列表。
数据经纪人/云服务
- ThingWorx
“ ThingWorx平台提供了完整的应用程序设计，运行时和智能环境-使组织能够快速创建M2M应用程序和创新解决方案，以释放人，系统和智能互联事物交汇处的价值。” - EVRYTHNG
EVRYTHNG引擎提供了大规模的工业技术，可以为公司的产品和其他对象创建并提供数百万个Active Digital Identities™。这些独特的在线配置文件为Web上的任何物理对象创建了持久的独特数字状态。想想Facebook for Things™，其中的单个对象（就像社交网络上的人一样）具有自己独特的数字配置文件，可用于通信，应用程序和服务。” - Sense：
“ Open.Sen.se是一个开放平台，面向所有想要为这个全球互连且沉浸式世界设计，原型和测试新设备，装置，场景和应用程序的人。设计师，开发人员，修补匠，学生，业余爱好者，研发人员部门，艺术家，自我量化者，dataviz狂人，无论您的技能是什么，我们都试图使Open.Sen.se易于使用，但对您来说功能强大。不用说Open.Sen.se是免费的。
-查看更全面的物联网平台列表。
机器学习
- Grok引擎
“ Grok是一种软件，它通过三个独特的功能突破了这个瓶颈：分析流数据的高度自动化，连续从数据中学习的能力以及从Grok数据模型的输出驱动动作的能力。
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