【云驻共创】0基础如何学好、玩好、用好物联网

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心跳包 发表于 2023/03/29 23:45:11 2023/03/29
【摘要】 本文讲述了物联网的架构、物联网的应用、物联网发展的过程,未来的机遇和挑战。 当前的人工智能ChatGPT,把AI带到了一个新的高度,相信在不久的建立IOI时代下,基于华为的盘古大模型,也将使当前的物联网更进一步,从人工智能算法角度,提升这个行业的快速发展和技术进步。

1.物联网概述

物联网(IoT ,Internet of things)即“万物相连的互联网”,是互联网基础上的延伸和扩展的网络,将各种信息传感设备与网络结合起来而形成的一个巨大网络,实现任何时间、任何地点、人、机、物的互联互通。

1.1 物联网基本架构

物联网的基本架构包含四层:

感知层

感知层的主要功能就是采集物理世界的数据。感知层的数据来源主要有两种:

一种就是主动采集生成信息,比如传感器、多媒体信息采集、GPS等,这种方式都需要主动去记录或跟目标物体进行交互才能拿到数据,存在一个采集数据的过程,且信息实时性高。比如在智能喝水领域会采用一种流量传感器,只要用户喝水,流量传感器就会立即采集到本次的喝水量是多少,这就存在一个长期交互采集数据的过程。

另一种是接受外部指令被动保存信息,比如射频识别(RFID)、IC卡识别技术、条形码、二维码技术等,这种方式一般都是通过事先将信息保存起来,等待被直接读取。比如现在有的小区用的门禁卡就是用了IC卡识别技术,先将用户信息录入中央处理系统,然后用户每次进门的时候直接刷卡就行。

网络层

网络层主要功能就是传输信息,将感知层获得的数据传送至指定目的地。

平台层

物联网平台可为设备提供安全可靠的连接通信能力,向下连接海量设备,支撑数据上报至云端,向上提供云端API,服务端通过调用云端API将指令下发至设备端,实现远程控制。物联网平台主要包含设备接入、设备管理、安全管理、消息通信、监控运维以及数据应用等。

应用层

是将设备端收集来的数据进行处理,从而给不同的行业提供智能服务。如应用在智慧园区、车辆联网、智慧城市、智慧工业。

华为云物联网架构在感知层之上增加了一个边缘层,主要是IoT产品线,包含了边缘网关、边缘服务器、接口转换模块。

1.2.物联网案例之智慧停车

1.2.1 场景描述

通过“地磁、车检器+IoT平台”的模式实现车位数据采集、状态监控、车位查找、在线缴费、收费管理、执法监管等功能。解决传统停车方式车位周转率低、人工收费乱等核心问题,助力行业大幅提升收益。

1.2.2 当前面临的问题

停车难:停车位供给总量不足 :停车资源供给严重失衡;时间和空间上分布不均。

信息化管理落后:停车信息化建设落后,管理落后;技术落后;孤岛现象显著,现有停车资源利用效率低下。

无法互联互通:停车场归属及信息化、智慧化程度不一、标准不一无法实现一账通行,园区/城市监管难,公众体验差。

1.2.3解决方案 

1.2.4 实际效果

实现支付快捷,提升车辆通行效率;采用分布式互联网架构并行处理订单,提升车辆进出停车场效率,有效避免车辆滞留。

系统管理云平台,管控全部停车场实现秒级实施监控,同步停车场的泊位变化情况,便于管理人员随时了解车场运作情况,及时调用分配资源。使用大数据计算服务统计分析停泊营收状况,准确把握车场整体泊位水平.

1.3.基于华为云IoT快速实现帕金森康复疗效预估系统

1.3.1 案例背景

我国帕金森患者 300万+,康复医师缺口达6.4万,郑州轻工业大学研究用于家庭、疗养医院中的帕金森检测手套、评估设备,可减小诊断压力,迅速筛选未确诊疑似患者。

开发过程中面临自行开发私有协议工作量大概在两到三个月,数据全量上云庞大冗余、多设备、多传感器场景数据杂乱、多设备的近场联动不稳定等问题。

1.3.2 案例价值

案例采用标准物模型的优势:

  • 快速开发:基于帕金森评估场景下的传感器数据模型快速部署,可以一键导入帕金森评估场景的物模型,重复使用,实现快速开发和部署;
  • 缩减开发量:基于OpenHarmony的开发板硬件,实现与华为云IoTDA平台通过MQTT协议快速接入,解决原先私有协议开发难度大,周期长的问题。

此案例的华为云IoT设备服务架构方案如图所示:

整个方案的的技术特点如下:

  • 基于SQL语句的规则引擎云端一键下发
  • 端侧部署SDK包,支持SQL规则引擎快速解析
  • 基于Openharmony的分布式软总线,实现帕金森手套与摄像头之间的联动
  • 设备侧根据SQL规则引擎,触发设备信息联动
  • 联动规则:当帕金森患者的震颤效率小于4Hz,需要触发摄像头二次识别患者是否处于震颤中

2.物联网发展过程

从1980年进入pc时代到2000年后进入移动互联网时代,从2020你那开始进入智能时代,物联网的市场规模越来越大,借助5G和AI,物联网将达到万亿级的连接。

2.1 物联网发展过程

物联网经过1.0、2.0、3.0的发展,就是当前的IOI时代。

2.2 物联网的规模

随着科技的不断的发展,越来越多的设备和传感器数据上云,未来五到十年将会有一个千亿级的市场:到2025年中国的物联网市场占比将达到25.9%,全球的物联网支出将达到1.1万亿美元;到2030年,全休的物联网连接数将达到2000亿。

2.3 物联网十大发展趋势

2.4 当前社会对物联网人才的需求

由于前进广阔、使用范围广泛,市场对物联网工程技术人员的需求也日渐增多,物联网领域发展、行业快速应用引起人才巨大缺口,市场需求大量具备底层技术研究、软硬件系统研发、项目规格实施、系统运维管理等各项技能的物联网工程技术人才,以驱动产业持续告诉发展。

当前物联网工程师技术从业人员已经超过200W,遍布在全国的一二三线等众多城市,从事物联网相关的技术研究、系统开发、规格实施、运维管理等工作。

2.5 智能时代的物连接红利

物联网让“物”说话,关键的挑战在大量现存设备未被数字化

  • 多样化设备、各种行业协议、各种通信网络
  • 设备要求低功耗、成本低
  • 设备安全问题突出

让“物”说一种话

  • 百万数据元素,缺乏标准和规范
  • 多样化数据格式
  • 各厂商烟囱式发展,数据孤岛林立,数据互通困难

让“物”说有价值的话

  • 需要解决海量数据处理和分析
  • 海量数据带来的算力、存储问题
  • 实时流、时序、离线、多维分析复杂
  • 行业应用场景复杂性
  • 商业闭环、价值变现和分配问题


2.6 物联网云服务场景

云服务场景有工业互联平台,路网数字化平台,智能硬件上云等场景。设备接入服务主要应用的行业有:公共事业、智慧城市、智慧园区、车联网、物流仓储等,这些都是物联网应用。华为云的物联网平台,提供海量设备连接上云、设备和云端双向消息通信、批量设备管理、远程控制和监控、OTA升级、设备联动规则等能力,并可将设备数据灵活转到华为云其他服务,帮助物联网行业用户快速完成设备联网及行业应用集成。

3. 总结

本文讲述了物联网的架构、物联网的应用、物联网发展的过程,未来的机遇和挑战。  当前的人工智能ChatGPT,把AI带到了一个新的高度,相信在不久的建立IOI时代下,基于华为的盘古大模型,也将使当前的物联网更进一步,从人工智能算法角度,提升这个行业的快速发展和技术进步。

本文参与华为云社区【内容共创】活动第22期

任务1:HCSD专家讲堂:0基础如何学好、玩好、用好物联网

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