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物联网场景中的边缘计算解决方案有哪些?

来源:https://www.wlworld.com.cn 时间:2024-09-08 编辑:admin 手机版

物联网场景中的边缘计算解决方案有哪些?

目前国内高技术领域的投入主要集中在围绕5G和AI两大块的落地上,而物联网则是目前网络技术打造的重点,也是各个行业实现效率提升、数字化转型的重要手段。投入这么多钱搞5G网络,从产业的思路是希望催生新的产业生态和商业模式。这里需要各个细分的行业,借助于自己的经验,根据场景的分类通过边缘计算可以提升物联网的智能化,找到物联网在各个垂直行业落地生根的钥匙。

对于垂直行业和投入者来说,基于云的万物互联过于集中化和平台化,而实施者对于掌控的需求,就需要着眼于物联网中的边缘计算的设备形态和所处的位置。

边缘计算在具有低时延、高带宽、高可靠、海量连接、 异构汇聚和本地安全隐私保护等特点的应用场景,如智能交通、智慧城市和智能家居等行业或领域,存在非常突出的优势。这里以智能交通的一个点,大件的智能汽车为例,快速处理数据是一种至关重要的能力,而边缘计算是实现自动驾驶的关键。智能汽车本质上可以看作是一台车轮上的大型高功率计算机,其通过多个传感器收集数据。为了使这些车辆安全可靠地运行,这些传感器需要立即响应周围环境,处理速度的任何滞后都可能是致命的。

智能汽车里需要在多个HPC中,按照边缘计算的方式来进行。因为感知数据需要分析的速度受到自动驾驶汽车运动影响,同时还需要及时指示汽车周围有什么,所以通过环境感知的自动驾驶汽车将产生至少40TB的数据。这就是通过网络来回传输的大量数据。

自动驾驶汽车需要利用边缘计算,这涉及到本地化计算处理能力和存储器容量需要能够确保车辆和AI能够执行其所需的任务。5G核心网控制面与数据面彻底分离,NFV令网络部署更加灵活,从而使之能分布式的边缘计算部署。边缘计算将更多的数据计算和存储从“核心”下沉到“边缘”,部署于接近数据源的地方,一些数据不必再经过网络到达云端处理,从而降低时延和网络负荷,也提升了数据安全性和隐私性。

随着科技的飞速发展,我们正处在一个数据爆炸的时代。每天都有大量数据产生,如何高效处理这些数据已成为迫切需要解决的问题。以往的数据中心架构在面对海量数据时显得力不从心,因为它们需要将数据传输到中心服务器进行处理,这个过程不仅耗时长,而且容易出现延迟和丢包等问题。

为了解决这个问题,物联网场景中的边缘计算解决方案的应用,可以将海量数据处理和分析任务从云端转移到离设备更近的边缘设备上,以提高数据处理速度、降低延迟和减少网络带宽消耗,进而满足实时性和实时反馈的需求。根据具体的物联网场景需求选择边缘网关、边缘服务器、及云平台等组合应用,来实现更高效、更快速的数据处理、决策和响应能力。

作为全球领先的AIOT云服务平台,机智云深耕物联网行业十多年,基于长期积累的SaaS业务系统经验,面向有本地场景化联动、本地数据安全管理、高效实时业务响应、小型专有物联网云需求的园区、工厂等,推出了具备本地设备连接、实时数据采集存储、本地数据决策处理的高性比边缘计算综合解决方案。

机智云边缘计算解决方案提供“软件+硬件+数据+服务”一体化产品服务,包括:机智云AIoT云平台、机智云工业DTU/网关数据采集器、机智云边缘服务器硬件(GES)和机智云边缘管理系统(GEMS)组成。通过依托AIoT云平台技术,结合边缘计算场景,将PaaS端稳定可靠的连接通讯技术下沉到边缘端;低功耗、高性价比工业DTU/网关产品,即插即用,实现设备数据采集和管理;低延时、高可靠的边缘服务器为数据和业务处理提供强劲性能;机智云边缘管理系统(GEMS)整合连接服务、通信服务和业务应用,支持边云智能协同、深层逻辑引擎搭建,可自定义构建业务流,支持本地部署。

如果你正在寻找边缘计算的解决方案,机智云是一个非常值得考虑的选择。机智云凭借成熟稳定的技术,优质的服务,打造云管边端全栈式解决方案,融合了“连接+分析+算力”的能力,将云端能力、边缘计算算力与设备端相结合,提供源侧就近反馈、响应的数据接入、分类、存储和分析,减少云端传输和处理分担,兼顾了计算、存储和连接三方面功能,能够满足物联网场景低延时,低成本、安全可靠等需求。

物联网解决方案背后有哪些先进的技术支撑?

WiFi技术:

WiFi方案的优势是技术成熟,单独的产品就可以接入公网,成本也是相对较低。

缺点则是WiFi设备一般功耗较大,在物联网领域中,供电是一个问题;

WiFi接入数量相对有限,一个家庭路由器一般只能接入几十个设备;

当然,WiFi方案在物联网初级阶段有较大优势,单独的WiFi模块依托路由器即可入网,优势明显,虽然接入数量不多,但是在物联网、智能家居未大规模普及的情况下,也可以满足大多数需求。

所以基于IoT UART串口WiFi模块WG219/WG229/WG231/LCS6260的WiFi方案更适用于对功耗要求不明显,不会大量部署的物联网产品,例如:智能电饭煲,智能空调、冰箱、洗衣机等传统家电设备接入物联网。

蓝牙技术:

蓝牙方案的主要优势在于蓝牙模块的超低功耗,而且通过app打开蓝牙与手机的交互比较简单。

SKB369/SKB501

目前随着蓝牙5.0模块SKB501(网页链接)、以及更多蓝牙5.0产品的上市,蓝牙技术的数据传输昌昌速度和覆盖范围等得到了巨大的提升,更加适用于物联网的要求。

所以,蓝牙方案适用于对功耗有要求,和手机可以直接交互的物联网产品,例如:智能门锁,智能秤,智能电动牙刷等,也适用于大规模蓝牙mesh灯控、蓝牙传感器网络裂耐的部署。

UWB技术:

超宽带技术是近年来新兴一项全新的、与传统通信技术有极大差异的通信无线新技术。它不需要使用传统通信体制中的载波,而是通过发送和接收具有纳秒或微秒级以下的极窄脉冲来传输数据,从而具有3.1~10.6GHz量级的带宽。目前,包括美国,日本,加拿大等在内的国家都在研究这项技术,在无线室内定位领域具有良好的前景。

UWB技术是一种传输速率高,发射功率较低,穿透能力较强并且是基于极窄脉冲的无线技术,无载波。正是这些优点,使它在室内定位领域得到了较为精确的结果。

        超宽带室内定位技术常采用TDOA演示测距定位算法,就是通过信号到达的耐源扒时间差,通过双曲线交叉来定位的超宽带系统包括产生、发射、接收、处理极窄脉冲信号的无线电系统。而超宽带室内定位系统则包括UWB接收器、UWB参考标签和主动UWB标签。定位过程中由UWB接收器接收标签发射的UWB信号,通过过滤电磁波传输过程中夹杂的各种噪声干扰,得到含有效信息的信号,再通过中央处理单元进行测距定位计算分析。

超宽带可用于室内精确定位,例如战场士兵的位置发现、机器人运动跟踪等。超宽带系统与传统的窄带系统相比,具有穿透力强、功耗低、抗干扰效果好、安全性高、系统复杂度低、能提供精确定位精度等优点。因此,超宽带技术可以应用于室内静止或者移动物体以及人的定位跟踪与导航,且能提供十分精确的定位精度。根据不同公司使用的技术手段或算法不同,精度可保持在0.1 m~0.5 m。

物联网专业是一门交叉学科,涉及计算机、通信技术、电子技术、测控技术等专业基础知识,以及管理学、软件开发等多方面知识。作为一个处于摸索阶段的新兴专业,各校都专门制定了物联网专业人才培养方案,每个学校的课程不一样,但学习的范围差不多,学生需要学习包括计算机系列课程、信息与通信工程、模拟电子技术、物联网技术及应用、物联网安全技术等几十门课程,同时还要打牢坚实的数学和物理基础。另外,优秀的外语能力也是必备条件,因为目前物联网的研发、应用主要集中在欧美等国家,学生需要阅读外文资料和应对国际销竖交流。

物联网这一概念提出已有20多年,但受全球各国重视是2008年和2009年这两年,各国纷纷推出物联网相关政策,我国也开启了物联网发展里程碑的年份,列为国家五大誉散新兴战略性产业之一。经过10年发展,物联网已不再是高高在上的概念,在云+AI等技术加持下,让物联网得到了广泛应用,产业发展迅猛,也迎来了黄金发展时代。

运营商、半导体厂商、通信设备、云服务商和应用端等形成物联网产业链,而NB-IoT和LoRa等LPWA低功耗广域网通信技术,解决物联网大规模部署连接等需求,继而使得物联网在工业、零售、物流和交通等垂直领域得到广泛应用。

在产业链积极推动下,物联网连接规模成倍速度增长,LPWAN连接的复合年增长率为109%。此外物联网高级顾问杨剑勇指出,5G技术部署,也将把物联网带上更高的层次,也让万物互联成为可能,其中运营商是万物互联积极推动者,全球运营商纷纷转型寄望于在大连接时代,不再局限做一个管道提供者,希望能抢夺物联网应用端市场,例如面向工业、教育、医疗、车联网和智庆斗氏慧家庭等应用场景寻求机遇。

物联网在移动监测、智能可穿戴、POS机、气象、医疗和能源等行业用途很大,而且是实现设备联网不可或缺的产品,不少相关的.top域名都被注册。

最近关注了一家叫做深圳市咻享智能的高科技公司,感觉他们在这方面是业内领先的,我来说一下他们的物联网解决方案背后的技术吧。首先他们在雀让吵传统Wi-Fi、ZigBee、Bluetooth等协议和芯片的基础上,总结了原有协议和芯片优顷侍缺点之后,自主研发了高速运算的2.4G~2.5G/RF射频收发芯片,实现了组网多信道变频处理和独创的边缘计算的高效算法,组成无线物联网专用通讯协议,具有低延迟、低功耗、自组网、自恢复、多节点负载均衡等特点。其次是他们有自主研发的物联网协议滑扒叫做YIO,适用于大空间,远距离,多数量的设备无线通讯;再次是他们开发了Yu无线物联网管理系统。提供了一个开放的平台,可接入,转译第三方系统,第三方设备的数据,充分发挥系统优势和强大功能,为接入厂商,管理者和使用者提供最佳服务。

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