物联网架构完整指南

  物联网(IoT)正在不断发展壮大。由于该技术的自动化、数据收集和处理潜力,物联网项目正在各行各业进行开发。

物联网架构完整指南

  但是,了解物联网架构是创建成功的物联网项目并利用其所有优势的关键。为什么?因为它可以让人们清楚地了解一切如何工作以及不同组件如何交互。从本质上讲,物联网架构确保数据到达需要的地方并得到正确处理。如果没有适当的物联网架构,网络将变得不可靠,从而违背投资物联网的全部目的。

  以下了解物联网架构最重要的方面、结构,以及不同的类型和层次。

  架构概论

  架构是一组规则和指导方针,它们确定系统中的组件必须如何相互配合才能达到特定目标。换句话说,它是计算机系统实施及其运作方式的蓝图。

  这可以帮助人们理解物联网架构的定义、开发和组成。

  虽然目前对于物联网架构的确切定义还没有真正的共识,因为项目的范围和用例差异很大,但所有物联网项目都应该具备一些关键方面,而这些正是将要了解的方面。

  简而言之,物联网中的架构是一个框架,它定义了:

  ◆ 物理组件的行为方式(物联网设备)

  ◆ 网络配置

  ◆ 如何处理数据(如何存储和收集数据)

  ◆ 执行什么程序进行操作

  ◆ 系统如何运作

  连接设备的构建块

  物联网系统的架构定义了它的行为和操作方式。这意味着在开发物联网解决方案时做出正确的决定对于项目的成功和释放收益至关重要。

  因此,在开发物联网项目时仔细考虑四个构建块至关重要:

  ◆ 功能:系统如何运作。设备的行为方式、它们之间的通信方式、它们收集的数据、收集数据的方式和时间、系统应该如何自主工作等。

  ◆ 可扩展性:系统适应增长的能力。在开发阶段实施的设计决策将允许系统通过添加新设备或收集更多数据随时间增长,而无需完全重构架构并能够克服问题。

  ◆ 可用性:系统保持活跃的频率和可靠性。可用性是指系统的稳定性和数据的完整性。

  ◆ 可维护性:如何构建系统以考虑维护。这包括定期维护、更新硬件或软件,以及通常将系统保持在其可能的性能峰值。

  物联网架构中层的重要性

  “层”定义物联网架构并对其进行分类。由于对于物联网架构的确切含义没有明确的共识,因此开发人员和制造商对这些类别的定义不同。因此,有些包含比其他更多的层。

  所有人都同意,层在它们所属的功能区域上彼此不同。简而言之,物联网架构由收集数据的智能设备、允许设备之间通信的网络、中间件物联网平台以及用户可用于与物联网系统交互的应用程序组成。

  1. 设备层

  设备层包含所有能够通过互联网捕获、处理和通信数据并作用于该数据的设备。物联网设备中收集信息的任何部分都是传感器,例如监控摄像头、压力传感器或恒温器。对数据起作用的设备的任何部分都是执行器。例如,根据从生物识别扫描仪收集的数据打开的门锁就是执行器。

  2. 传输层

  传输层或连接层定义了物联网设备和控制器如何相互通信。最终,这一层定义了哪些设备相互通信数据以及它们如何通信。

  建立物联网通信协议、网络、网关和数据采集系统,以便将模拟数据(由物联网设备捕获)转换为数字数据并通过互联网发送。

  3. 处理层

  处理层定义了物联网系统中数据的分析、接收和处理方式。在以云计算为中心的模型中,云数据中心通过传输层从物联网设备接收数据,并开始对其进行监控、管理和存储,以供系统和/或最终用户使用。在边缘处理模型中,网络上的设备在内部处理大部分数据,然后通常通过P2P通信将结果发送到接收设备。

  P2P只是意味着设备可以直接通信,而无需通过云服务器发送数据。它通常比以云为中心的模型更快、更可靠,因为不需要第三方服务器或数据库来处理数据。

  4. 应用程序/用户界面层

  为维护、更改和与物联网系统交互而开发的软件构成了应用层。应用程序级软件可以是移动应用程序、桌面程序或互联网网页的形式。

  5. 业务层

  最后,业务层是指公司或个人使用物联网系统做出的业务级决策。如果物联网系统显示了降低成本或提高生产力的方法,那么投资更好的设备或更改程序的决定就在这一层做出。

  为什么收集见解很重要

  在谈到物联网架构的主题时,有很多需要考虑的地方。然而,如上所述,了解连接设备的来龙去脉可以帮助人们利用物联网的所有优势。对于企业来说尤其如此。有了正确的架构,企业可以利用智能设备和系统的互联性,将它们分组以测量某些数据,并形成新的商业模式和用途。

  例如,拥有物联网架构的组织比没有物联网架构的组织要成功得多。成功的企业是那些在通过物联网节省资金、增加新收入或改进业务流程方面排名前三分之一的公司——拥有物联网架构的可能性比不太成功的企业高出34%。在当今的不确定性中,物联网的洞察力可以长期成就或破坏业务。

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