物联网的市场增长还没有放缓的迹象。去年物联网市场规模达到近50亿美元,不少资深从业人员认为它还将继续增长。物联网为企业带来了广泛的好处,因此超过九层的企业高管认为物联网是值得的,并希望建立一个全面的物联网生态系统。
但究竟什么是物联网生态系统?一个例子是医疗保健网络,它使用互联网连接的设备来监测患者的血压或血糖,并分析这些信息以提出健康建议。另一个是工业物联网生态系统,它可以使用智能设备检查机器中的液位,并在必要时增加或降低机器正常运行所需的液位。
物联网生态系统具有很多效率和便利性,但是如何在您的企业中创建物联网生态系统?这种生态系统的组成部分是什么?
了解物联网生态系统
正如地球的生态系统有不同的层次一样,物联网生态系统中也存在不同的层次。首先,您需要一个层来让物联网设备收集数据并对其采取行动。如果您有办法通过互联网传输这些数据,那将会有所帮助。通常,企业还希望将数据用于分析,因此您需要一种方法以对用户有用的方式呈现数据。
1.物联网设备
智能户外灯或农业项目的温度监测系统等设备是生态系统的第一层。物联网设备需要嵌入两个东西:传感器和执行器。
传感器监控周围环境的某些方面。例如,光传感器可以判断何时天黑。接近传感器可以判断有人在附近。其他传感器可以帮助确保实验室空气中没有危险化学物质。
执行器使用来自传感器的数据来行动。因此,如果光传感器显示黑暗,执行器可以打开灯。如果接近传感器说附近有未经授权的人,执行器可以触发警报。
2.连接元素
物联网的连接性算作硬件元素和软件元素。硬件元素称为“网关”,它允许您的设备连接到云和其他智能设备。一个例子是提供互联网访问的家庭调制解调器和连接您的设备的路由器。
某些类型的软件也可以充当网关,但软件主要出现的地方是用于数据传输的互联网协议。这些协议让您可以连接到互联网以获取传感器收集的数据并将其传输到目的地。Wi-Fi只是允许设备连接到互联网的协议之一。还有其他协议,例如LAN、RF和Li-Fi。
3.数据分析
数据分析通常依赖于云数据库。云数据库可能很昂贵,但它们为您提供了可能没有的预测分析机会。
例如,收集天气数据的传感器不仅仅为您提供今天的天气报告。大多数天气应用程序都会尽可能准确地为您提供明天的天气信息。这些系统预测一周内天气的方式是从各种传感器收集数据,通过网关和互联网协议将其发送到云端,然后在云端进行分析。该系统将根据各种计算机模型猜测未来的天气情况。云数据库非常适合这种对时间不是特别敏感的深度预测分析。
另一方面,P2P(点对点)平台更适合简单、快速的分析。P2P通过直接从传感器向执行器或用户发送数据,消除了对中央数据库或服务器的需求。避免服务器/数据存储步骤可减少延迟,因此P2P应用支持平台(AEP)非常适合需要执行器即时响应的任何情况。
智能交通信号灯是需要立即响应的系统的一个示例。智能交通灯可以帮助优先考虑紧急车辆的安全路线。灯光需要对当前紧急情况的数据立即做出响应,并持续跟踪道路上的交通情况。所以这里的延迟可能会付出生命的代价。这种对时间敏感的数据传输是您特别需要P2P的地方。
在物联网生态系统中分析数据时,最关心的问题之一是数据安全。由于网络攻击在2021年前六个月发生了超过15亿次IoT漏洞,安全性已成为一个更加重要的问题。依赖云数据库意味着您需要在数据进入数据库、分析数据以及从数据库传输到最终目的地期间考虑数据的安全性。P2P绕过中介,直接将数据传输到目的地,因此安全性更易于管理。
4.最终用户界面
物联网生态系统架构中的最后一个组件是最终用户界面。您可以使用界面查看传感器收集的特定数据的摘要,并与您的IoT设备进行交互。
显示数据的界面示例是您手机上支持互联网的锻炼应用程序。该应用程序可能会使用手机中的传感器收集有关您白天所走步数的数据。然后,该应用程序可以通过网络发送数据以执行低级分析,并将您今天的步数与您另一天的步数进行比较。或者,如果您的朋友使用相同的应用程序,您也许可以将您的步骤与他们的进行比较。当您在应用程序中看到该比较弹出时,您已到达最终的IoT生态系统层。
另一个例子是物联网系统,它允许您监控工业建筑中的空气质量。物联网设备中的空气质量传感器可以测量不同空气污染物的水平。该数据可以发送到分析平台以确定这些水平是否危险。如果是,系统可以向员工手机上的应用程序发送警报,然后该应用程序成为呈现数据的最终用户界面。
作为一个让您与物联网设备交互的界面示例,如果您有一个“智能家居”,您将能够通过手机或计算机上的应用程序控制您的很多设备。或者,如果您的办公楼有智能照明系统,您可以通过计算机上的应用程序与不同建筑区域的照明进行交互和控制。
创建高效的物联网生态系统
安全高效的物联网生态系统是很多企业的梦想。当您计划如何通过高质量的硬件和软件、直接的P2P连接和强大的数据安全措施来优化IoT生态系统的四个层时,这些系统就触手可及。
未能在一开始就考虑优化意味着您后期可能不得不对已建立的生态系统进行代价高昂的改造。建议从一开始就简化IoT生态系统的开发。