物联网 (IoT) | 2套

物联网 (IoT) 是一个通过互联网互连对象（通常称为智能设备）的系统。对象可以是心脏监测器、遥控器或带有内置传感器的汽车。即已分配 IP 地址并能够通过网络收集和传输数据的对象。对象在嵌入式技术的帮助下与外部环境交互，这有助于它们做出决策。由于这些设备现在可以以数字方式表示自己。

换句话说
全球统治技术充当将整个宇宙缩小为一个全球连接的小村庄的单一钥匙，而物联网仅由两个词组成，准确地描述了其定义。

Internet: Inter connectivity-For global connection
                                  + 
Things: Embedded system devices-sensors, actuators, RFID tags, QR code and so many.

• 用于感知数据
• 收集数据
• 发送数据

因此，总的来说，物联网是一种技术，它使一切事物都可以通过互联网在不使用计算机的情况下通过设备进行通信。这是物联网中最重要和最流行的术语，称为“智能” ，这意味着自动化——减少人为干预或参与的过程，从而增加机器智能以自行执行每项任务，这可以由物联网完成。

物联网使物理设备、车辆、家用电器等人造事物相互交织，甚至与植物、动物等自然生物相连接。

物联网中的一些通信设备：

1. 传感器：转换诸如温度、运动等物理参数的设备&mldr；进入电信号。智能传感器是物联网不可或缺的推动者。

   想象一个农场自动化监控的场景，它只会指示农作物的当前情况，例如“4 种农作物需要水，现在我要浇水”，然后它就会满足农作物的需要。

   这个奇迹是因为它背后的物联网技术，

   1. 与花盆相连的温度传感器检测低温。
   2. 然后它触发微处理器平台，例如 Raspberry-Pi、Arduino 板。
   3. 它通过互联网路径（例如 Wi-Fi、蓝牙）接收传感器信号。
   4. 然后它会通知用户和连接到水龙头的运动传感器，水龙头会打开倒水。
2. 执行器：与传感器形成对比的设备。它将电信号转换为物理运动。传感器和执行器都是将一种形式的能量转换为另一种形式的能量转换器。数据交换是物联网中最重要的关键因素。因此，传感器和执行器在这里起着至关重要的作用。
3. RFID 标签：无线微芯片，用于通过在上面贴上标签来自动唯一识别任何东西。您已经在信用卡、汽车点火钥匙等中看到过它。
   由于物联网的主要目标是物联网，RFID标签与物联网技术握手，用于为物联网中连接的“物”提供唯一标识。

这些是物联网中的许多通信设备和协议。

关于物联网是如何工作的，每个人都有很多问题在脑海中盘旋？物联网的背后是什么？物联网实施的所有来源是什么？

在这里，我们启动了几段关于物联网实施及其工作的内容。

使您的项目成为物联网的一些主要原因：

1. 第一个原因：（实时数据）是的，知道这是开始的第一步也是最重要的一步非常重要。

   让我们考虑一个例子：如果您要制作一个应用程序，其中涉及大量实时分析并根据实时数据执行即时操作，那么您可以选择将您的项目作为物联网。

   那么实时数据究竟意味着什么呢？

   假设您经营着最好的酒店，里面有最美味的食物，并且您的常客在晚上 11 点（酒店的关闭时间）到达，点了他最喜欢的菜（印度烤饼和芝士奶油马萨拉）。不幸的是，芝士原料已经吃完了。因此，您处于一种快速获取和准备菜肴以服务您的常客的情况。这是实时分析并以明智的方式处理情况。

   • 客户在意外时间和窗格不可用–> 实时意外数据
   • 即时准备–> 实时分析和情况处理

   现在好像清楚了吧！

   实时数据是意料之外的或计划外的数据，需要立即收集、处理和交付，没有任何延迟。
   示例：在交通监控系统中，实时数据起着主导作用。

2. 原因二：（智能动作）

   如果您希望减少人工监控，并且您最喜欢自动化一切以使您的产品/服务成为基准，那么您可以利用物联网技术。

   考虑一个例子：
   如果您从事高峰紧张的工作，并且总是深夜回家。为了解决这个问题，想象一下您的空调系统在您进入家门之前自动打开，并在您到达后让您感到凉爽。然后在听到打开房门的声音后，无线电系统会播放您最喜欢的歌曲并将您带到舒适区。

同样的例子也适用于物联网的技术概念，考虑智能灌溉系统。假设它通知您“6 种作物受到害虫侵袭”（实时数据），以便立即执行操作，因此肥料本身会发现并喷洒受害虫侵袭的作物（自动化）。

基础应用搭建物联网环境的需求

1.物联网开发平台选择，提供强大的物联网开发工具包，端到端管理，将设备、智能传感器和物联网网关连接到云端。

• AWS IoT：（亚马逊网络服务）
  1. 专为物联网应用设计的云平台，可确保数百万台设备的连接并充当数据海洋。
  2. 它支持所有 SDK，如Embedded C、 Python和Java等。
• 微软 Azure 物联网：
  1. Azure 云平台使用 Microsoft Visual Studio SDK。
  2. 使用预配置的远程监控系统收集和分析实时设备数据。

2、物联网硬件处理器的选择：

（一）阿杜诺

1. 开源电子原型平台
2. 最简单和初学者的选择。
3. 创建交互式 (IoT) 电子应用程序
4. 它是第一个基于微控制器的开发板
5. 通过 Arduino IDE 为初学者轻松编程

设置 – 程序：

1. 它本身有0.5KB 的引导加载程序，可以将程序烧录到电路中。
2. 我们所要做的就是下载 Arduino 软件并启动代码。
3. Arduino 程序被称为草图
4. 基本的Arduino语言： C/C++

优点：

1. 物美价廉
2. 跨平台/多平台
3. 灵活且简单的原型设计
4. 提供预接线和免费代码库
5. 更可靠的硬件应用

(b) 树莓派

1. 掌上电脑
2. 以教育目标建设
3. 即使对于非技术用户也很容易
4. 主存储是通过 SD 卡
5. 在名为Raspbian OS 的定制 Debian Linux 上运行
6. 允许安装所有包，如Node.js、 Python等。
7. 它有4 个 USB 端口（用于数据传输的通用串行总线）和40 个 GPIO 引脚（通用输入/输出引脚），可以连接许多外设朋友。
8. HDMI 端口高清多媒体接口（用于在支持 HDMI 的显示器和接收器之间传输音频和视频信号）以连接A/V 源。

设置 – 程序：

1. 任何一种可启动操作系统都需要使用应用程序写入 SD 卡。
2. 然后像这样将显示器、键盘和鼠标连接到 Pi 上，使其成为一台普通计算机。
3. Pi 支持视频输出，可以使用提供普通计算机功能的 HDMI 端口连接到显示器甚至电视。
4. 然后在任何指定应用程序的帮助下完成必要操作的代码。
5. 基本的 Raspi 语言： Python、scratch

优点：

1. 像计算机一样同时执行多项任务
2. 最简单的互联网连接
3. 由于 HDMI 端口，可在 GUI（图形用户界面）模式下工作。
4. 最适合基于服务器的应用程序，即可以通过SSH-Secure Shell连接-远程访问 Rpi 命令行并通过 FTP-文件传输协议共享文件。
5. 更可靠的软件应用程序。

3. 需要使用蓝牙信标：嵌入设备中，允许物联网对象向附近的移动设备广播信息，以便其进行通信。

Beacon：这是一种灯塔，可以重复向其他设备发送单个信号，称为蓝牙无线电发射器。

物联网的优势：

▪ Communication	▪ Automation	▪ Remote control
▪ More information	▪ Better decision	▪ Continuous monitoring
▪ Time saving	▪ Money saving	▪ Efficient handling

物联网的缺点：

• 标准兼容性滞后
• 更多失败的机会
• 失去隐私或安全
• 更依赖技术

概括：

因此，总的来说，搭建物联网环境包括，

• 确定问题和目的。
• 识别数据收集挑战。
• 确定用于数据存储的云平台。
• 在数据分析后编码到处理器中以满足您的预期需求。
• 增强物联网的优势并减少其劣势。

物联网的应用：

智能城市或智能家居：智能城市或智能家居听起来都像是科幻小说或节目中的东西。
自从智能城市被纳入电视动画片《杰森一家》以来，就激发了我们的想象力。智能家居应该具有以下功能：-

智能厨房电器： – 一个智能厨房，可以让房子更实用，对购买房屋的人更具吸引力。智能厨房的一些功能包括：-

• 智能板：-将配备 Wi-Fi、重量传感器和摄像头。这道菜会看着你吃什么。如果您超载，它会向您发送警报，并且可以同步到您手机上的个人健身计划。
• Drop：-允许选择您想要烹饪的菜肴，并在智能秤的帮助下，您可以根据自己的喜好组合食谱。此外，食谱 Drop 建议大部分时间使用一个碗。这意味着，它还可以确保减少烹饪后的清理工作。
• 智能冰箱：-这将涉及冰箱内置的人工智能，它可以与智能厨房或智能家居中的其他设备进行通信。有一个 29 英寸的前屏幕，用于记笔记或输入有关冰箱内容的详细信息。
• 智能炊具：-允许您调整您的烹饪设置，如烹饪温度、烹饪时间，无论您身在何处，都可以加热或关闭设备——当它进入市场时，不再有烧焦的早餐！！

学习温控器：可以学习屋主每天的时间表并相应地调整温度
智能锁：无钥匙锁，可通过智能手机上运行的应用程序解锁。
以及更多此类设备，它们可以让您家中的生活变得更加轻松。

智慧城市是一个城市系统，它使用信息和通信技术，使基础设施更具互动性，使基础设施更有效，更重要的是，使基础设施更易于访问，即在我们需要时可用 智慧城市是需要小时，因为：

• 快速增长的大都市人口
• 自然资源储备迅速减少
• 环境和气候变化

现在，智慧城市应包含以下一些功能：-
智能家居：
智能停车场——每个停车位都应有一个占用传感器，以感应该特定停车位中车辆的存在/不存在。想要停车的人只需查看一个反映停车位状态的移动应用程序即可选择空闲停车位，智能车辆智能健康、智能道路、工业自动化、智能零售等等…

这些只是物联网最常见的两个应用。

物联网究竟是什么
它是指为日常传感器和对象提供网络连接和计算能力，允许它们在没有任何人为干预或人为干扰最小的情况下交换和使用数据。
因此，物联网是一种动态的全球网络基础设施，具有基于标准和可互操作的通信协议的自配置能力，其中物理和虚拟事物具有身份、物理属性和虚拟个性，并使用智能接口无缝集成到信息网络中，通常传达与用户及其环境相关的数据。

构建物联网系统的要求如下： –
动态：物联网系统和设备应该能够适应移动中运行条件的变化
自配置：应该允许大量设备协同工作以实现某个功能。
应该致力于可互操作的通信协议，以促进不同设备之间的通信。物联网中的每个设备都应该有一个唯一的身份，帮助通过互联网控制它因此，我们讨论的所有东西都应该有一个内置的传感器（有些名称通过附加到它们的智能一词来反映它，如智能城市/智能家）。

智能城市和智能家居是我们可以期待物联网技术带来的一些革命性应用。
上述部分产品将于今年由知名品牌推向市场。 LG 将推出一款新的智能冰箱 ThinQ，它可以通过虚拟贴纸和保质期来提醒我们其中储存的食物何时即将变质。印度政府启动了一项智慧城市计划，其中将实施上述许多智慧城市功能。