传感器和物联网的介绍和“极端物联网”的详细资料概述.doc
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1、传感器和物联网的介绍和“极端物联网”的详细资料概述在最高层次上,物联网通常与日益增加的互连传感器相提并论。但随着物联网的不断发展,我们对它的面貌和功能的理解也在加深。传感器数量在增加,它们收集的信息量也随之增加。而且,所有这些数据都计划传到云端,让物联网淹没在信息当中,过重的负担使其难以将信息转化为洞察。有其他方面的考虑,例如:传输所有这些数据需要多少功耗?如果把垃圾放入云中,如何期望从中获得洞察?如果因为超范围测量或算法而需要立即采取措施,结果会怎样?如果只须将数据保存在本地呢?如果网络发生故障,该怎么办?IoT 远不止是互连传感器这种不断增长的复杂性正在改变许多物联网圈子的思维。主要分析机
2、构(如McKinney等)认为,实际使用的云数据只有1%。即便是像微软这样的大规模云合作伙伴,也在将其关注重点从中心的云转向边缘的传感器。边缘常常可能处于极端环境。想想沙漠中心的传感器,位于北极深处的传感器,或者充满无线电干扰的工厂中的移动机器人上的传感器。在此类极端环境中生存和运行是极具挑战性的。但如果收集的数据是一个复杂的波形,或者数据量非常庞大,以至于需要大量的电力才能将其定期发送到云端呢?极端物联网应用通常要求采用系统化方法来设计端到端应用。在最恶劣的条件下进行精密检测和测量,节点处的低功耗信号处理,以及可靠的连接,是最大限度发挥极端物联网作用的三大关键要素。极端物联网的表现之一是:事
3、情根本不会保持不变!运动物联网高性能工业传感器正在将传统的机械式固定功能静止设备变成日益智能化的自主移动设备。传感器节点的精确运动跟踪和位置判定成为应用成功的关键。来自节点的位置信息将支持智能农场等应用利用自主式陆地车辆和飞行器降低成本并提高产量。在医院手术室,它将有助于精确制导机器人手臂实现手术成功所需的精度。在以上两种情况中,对实现引导和控制的主要检测/反馈环路中的中断或不准确性进行修正,是保护机器和生命的关键。专门针对极端物联网应用而设计的高性能 MEMS IMU 提供了一种解决方案,例如 ADI 公司的 ADIS1647x 和 ADIS1646x,它们能够支持零点几度的指向精度和精确的
4、地理定位,同时尺寸和性价比也满足需要。它们能减少角度抖动,并在其他传感器停机或中断时提供主要引导,以确定复杂应用中的系统状态。它们将曾经简单的机器测量发展为机器控制,并进一步演化为真正的机器智能。极端物联网需要相时而动物联网发展的一个方面是需要更多的信息,而不仅仅是增加系统中的传感器数量和测量更多的模态。我之前谈到了系统的巧妙分区,将物联网系统分解为需要在边缘(传感器或网关)执行的操作和需要在云端执行的操作。极限物联网需要超越静止的、相连的,有时甚至是笨拙的传感器,而不管它们产生的数据有多少。如果目标是运动的,该怎么办?运动物联网非常复杂,其不限于简单的数据收集,还涉及如何智能地跟踪和测量。然
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