物联网终端的功能主要包括以下几个方面:
- 数据采集:物联网终端能够从其所在的环境中收集各种类型的数据。这些数据可以是传感器收集的环境数据、设备状态信息等。
- 初步处理和加密:在数据传输到网络层之前,物联网终端会对收集到的数据进行初步处理,如数据清洗、格式转换等。此外,为了保证数据传输的安全性,物联网终端还会对数据进行加密处理。
- 数据传输:物联网终端负责将处理后的数据发送到网络层,以便进一步的分析和应用。这通常通过无线或有线方式实现。
- 远程控制和管理:在智能家居领域,物联网终端可以实现家庭设备的远程控制和管理,如调控温度、控制照明、监测安防等。
- 车辆监控:在智能交通领域,物联网终端可以用于车辆的定位、导航和车况监测,从而提高交通安全和效率。
- 工业监控和维护:在工业制造领域,物联网终端可以用于设备的远程监控和维护,提高生产的智能化和自动化水平。
- 多样性和自适应性:物联网终端具有多样性和自适应性的特点,能够适应不同的应用场景和环境需求。
- 安全性:物联网终端需要具备高度的安全性,以保护数据不被未授权访问或篡改。
- 低功耗设计:为了适应各种环境和应用场景,物联网终端通常设计为体积小且功耗低。
- 广泛的应用领域:物联网终端的应用领域非常广泛,包括但不限于智能家居、智能交通、工业制造、智慧城市、农业等。
物联网终端在连接传感网络层和传输网络层方面发挥着关键作用,通过数据采集、初步处理、加密和传输等功能,为各个行业提供了强大的支持和应用可能性。
一、 物联网终端在数据加密和安全方面最新技术
物联网终端在数据加密和安全方面采用了多种最新技术。首先,根据GB/T 35592-2017《公安物联网感知终端接入安全技术要求》,数据传输应采用国家规定的加密算法,以端到端信道加密方式保障数据安全。此外,物联网轻量级加密解决方案提供了一套私有化部署的全链路加密方案,这套方案完全自主可控、安全可靠,用于解决身份识别、数据加密、完整性验证和不可抵赖性检查等问题。
物联网终端硬件加密模块也是一项重要技术,它能与各种数据终端进行对接,为不具备安全特性的数据终端提供无感知的数据加解密传输服务,位于数据终端和不可信网络之间。
二、 物联网终端如何实现高效的数据传输
物联网终端实现高效的数据传输,尤其是在无线和有线网络之间的转换,可以通过以下几个方面来优化:
- 选择合适的通信协议:根据和,MQTT和CoAP协议因其低带宽和不稳定网络的设计考虑,以及较高的传输效率和较低的网络开销,被广泛应用于物联网中。这些协议支持异步消息传递,适用于实时性要求较高的场景。
- 使用多频段技术:如所述,NB-IoT DTU支持15个全球主流频段,这种多频段技术可以提高网络的覆盖范围和兼容性,从而增强数据传输的稳定性和效率。
- 数据格式优化:根据,相比于JSON等文本格式,二进制数据格式在传输效率上具有明显优势,因为它可以减少数据的传输量并加快数据解析速度。
- 网络转换技术:如和所示,无线网络到有线网络的转换可以通过使用带有多个以太网端口的无线路由器来实现。这种转换不仅可以扩展网络覆盖,还可以提高网络的稳定性和传输速度。
- 利用低功耗广域网技术:如所述,TPUNB、Lora、Sigfox、NB-IoT等低功耗、低速率的广域网技术适合于远程设备运行状态的数据传输。这些技术可以在保持低功耗的同时,提供足够的网络覆盖和数据传输能力。
三、 智能家居物联网终端的远程控制和管理功能?
在智能家居领域,物联网终端的远程控制和管理功能主要通过以下几种技术实现:
- 无线通信技术:物联网远程控制建立在WiFi、蓝牙、5G等无线通信技术的基础上,通过这些技术将智能设备进行连接,实现数据的读取、远距离传输和远程无线控制。例如,计讯物联的5G物联网网关支持多种接口及协议库,如OPC UA协议标准,实现了现场设备的远程控制和程序更新/下载/远程运维。
- 网络管理功能:物联网终端的远程管理系统通常包括配置管理、性能管理、故障管理、安全管理和认证计费管理等功能。这些功能确保了设备的稳定运行和高效管理。
- SSH技术:远程连接可以基于SSH技术实现,这允许用户远程登录设备进行控制和管理。物联网平台为设备建立SSH服务通道,使用设备的用户名和密码进行身份验证。
- TCP/IP协议和映射技术:远程控制技术还利用了互联网科技中的TCP/IP协议,并借助映射技术将被控制设备的展示信息反馈传输到操作人员的智能终端上。
- LWM2M协议:物联网终端远程更新技术研究与应用中提到,基于LWM2M协议可以支持物联网终端的迭代式优化、规模化部署和低成本维护,这是远程更新现状与统一管理控制需求间矛盾的一种解决方案。
智能家居领域中物联网终端的远程控制和管理功能是通过结合无线通信技术、网络管理功能、SSH技术、TCP/IP协议以及LWM2M协议等多种技术手段实现的。
四、 工业监控和维护物联网终端的应用案例
物联网终端在工业监控和维护中的应用案例广泛且多样,涵盖了从数据采集、实时监控到故障诊断和远程通信等多个方面。以下是一些具体的应用案例:
- 数字智能巡检终端:这些终端集成了增强现实技术,优化了巡检流程,提升了工业维护的效率和安全性。例如,它们可以用于自动化地检查设备状态,识别潜在的故障或异常,从而减少停机时间并提高生产效率。
- ZETA工业设备预测性维护方案:纵行科技推出的“ZETA+Edge AI”边缘智能终端——ZETA端智能振温传感器,可以直接部署在端侧,实现对工业设备的实时监控和预测性维护。这种应用能够在设备出现问题之前预测故障,避免了大规模的设备损坏和维修成本。
- 工业手持终端:在工业制造中,工作人员可以通过PDA手持终端扫描产品上的二维码/条码,自动采集与跟踪监控产品从供给到生产、仓储、物流、设备、销售等各个环节的数据。这种应用不仅提高了数据采集的效率,还实现了产品全生命周期的监控。
- 嵌入式远程工业监控系统:通过引入具有远程通信和控制功能的终端设备,可以实现采集数据和信息传送的全过程实时化和自动化。这种系统特别适用于那些需要在偏远地区或难以接触的环境中进行监控的情况。
- 基于边缘计算网关的工业设备远程监控系统:计讯物联提供的设备在线监控管理系统,为设备生产厂家提供了设备运行状况的远程监测方案,实现了设备厂家现场监测程序的网络化、远程化、可视化。这种应用降低了人员维护成本,同时提高了监控的效率和准确性。
五、 物联网终端的多样性和自适应性
物联网终端的多样性和自适应性确保其在不同环境和应用场景下的有效性,主要通过以下几个方面实现:
- 多样化的操作系统设计:由于物联网终端设备的多样性,需要针对不同的行业特性设计不同的终端操作系统。这种多样性的操作系统能够满足不同应用场景的需求,从而提高物联网终端的适应性和效率。
- 自适应接入技术:物联网平台采用了自适应接入模块的设计架构,这种架构能够根据不同的物联网终端进行智能化的接入管理。这不仅提高了接入的灵活性,还能有效减少接入过程中的冲突和延迟。
- 面向多样化应用场景的优化:物联网终端的设计和功能开发必须考虑到各种复杂和多变的应用场景,如智能家居、智慧城市等。这些场景对终端设备的性能、稳定性和安全性有着严格的要求,因此,物联网终端需要具备高度的自适应能力,以适应这些多变的需求。
- 大数据和人工智能技术的应用:通过利用大数据分析和人工智能技术,可以更好地理解和预测物联网终端在不同环境下的表现,从而优化其性能和功能。这包括使用深度学习模型来改进终端环境的自适应方法,以及通过群体智能迁移技术来优化知识迁移过程。
- 评测体系的发展:随着物联网应用场景的多样化和复杂化,物联网终端的评测体系也在不断发展。这一体系需要能够全面评估终端设备在不同环境下的表现,确保其满足各项标准和需求。