物聯(lián)網(wǎng)的終端

1、物聯(lián)網(wǎng)終端一、物聯(lián)網(wǎng)終端的概念物聯(lián)網(wǎng)終端是物聯(lián)網(wǎng)中連接傳感網(wǎng)絡層和傳輸網(wǎng)絡層，實現(xiàn)采集數(shù)據(jù)及向網(wǎng)絡層發(fā)送數(shù)據(jù)的設備。它擔負著數(shù)據(jù)采集、初步處理、加密、傳輸?shù)榷喾N功能。二、物聯(lián)網(wǎng)終端的基本原理及作用原理：物聯(lián)網(wǎng)終端基本由外圍感知(傳感)接口，中央處理模塊和外部通訊接口三個部分組成，通過外圍感知接口與傳感設備連接，如RFID讀卡器，紅外感應器，環(huán)境傳感器等，將這些傳感設備的數(shù)據(jù)進行讀取并通過中央處理模塊處理后，按照網(wǎng)絡協(xié)議，通過外部通訊接口，如：GPRS模塊、以太網(wǎng)接口、WIFI等方式發(fā)送到以太網(wǎng)的指定中心處理平臺。作用：物聯(lián)網(wǎng)終端屬于傳感網(wǎng)絡層和傳輸網(wǎng)絡層的中間設備，也是物聯(lián)網(wǎng)的關鍵設備，通過他

2、的轉換和采集，才能將各種外部感知數(shù)據(jù)匯集和處理，并將數(shù)據(jù)通過各種網(wǎng)絡接口方式傳輸?shù)交ヂ?lián)網(wǎng)中。如果沒有他的存在，傳感數(shù)據(jù)將無法送到指定位置，“物”的聯(lián)網(wǎng)將不復存在。三、物聯(lián)網(wǎng)終端的分類(5個層面)1、從行業(yè)應用分主要包括工業(yè)設備檢測終端，設施農(nóng)業(yè)檢測終端，物流RFID識別終端，電力系統(tǒng)檢測終端，安防視頻監(jiān)測終端等，下面就幾個常用行業(yè)介紹一下終端的主要特點。l 工業(yè)設備檢測終端：該類終端主要安裝在工廠的大型設備上或工礦企業(yè)的大型運動機械上，用來采集位移傳感器、位置傳感器(GPS)、震動傳感器、液位傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器等數(shù)據(jù)，通過終端的有線網(wǎng)絡或無線網(wǎng)絡接口發(fā)送到中心處理平臺進行數(shù)據(jù)的匯總

3、和處理，實現(xiàn)對工廠設備運行狀態(tài)的及時跟蹤和大型機械的狀態(tài)確認，達到安全生產(chǎn)的目的。抗電磁干擾和防暴性是此類終端考慮的重點。l 設施農(nóng)業(yè)檢測終端： 該終端一般被安放在設施農(nóng)業(yè)的溫室/大棚中，主要采集空氣溫濕度傳感器、土壤溫度傳感器、土壤水分傳感器、光照傳感器、氣體含量傳感器的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)打包、壓縮、加密后通過終端的有線網(wǎng)絡或無線網(wǎng)絡接口發(fā)送到中心處理平臺進行數(shù)據(jù)的匯總和處理。這種系統(tǒng)可以及時發(fā)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不利于農(nóng)作物生長的環(huán)境因素并在第一時間內(nèi)通知使用者糾正這些因素，提高作物產(chǎn)量，減少病蟲害發(fā)生的概率。終端的防腐、防潮設計將是此類終端的重點。l 物流RFID識別終端：該類設備分固定式、車載式和手

4、持式，固定式一般安裝在倉庫門口或其他貨物通道，車載式安裝在物流運輸車中，手持式則由使用者手持使用。固定式一般只有識別功能，用于跟蹤貨物的入庫和出庫，車載式和手持式中一般具有GPS定位功能和基本的RFID標簽掃描功能，用來識別貨物的狀態(tài)、位置、性能等參數(shù)，通過有線或無線網(wǎng)絡將位置信息和貨物基本信息傳送到中心處理平臺。通過該終端的貨物狀態(tài)識別，將物流管理變得非常順暢和便捷，大大提高了物流的效率。2、從使用場合分主要包括以下三種：固定終端，移動終端和手持終端。n 固定終端應用在固定場合，常年固定不動，具有可靠的外部供電和可靠的有線數(shù)據(jù)鏈路，檢測各種固定設備、儀器或環(huán)境的信息，如前面說的設施農(nóng)業(yè)、工業(yè)

5、設備用的終端均屬于此類。n 移動終端應用在終端與被檢測設備一同移動的場合，該類終端因經(jīng)常會發(fā)生運動，所以沒有太可靠的外部電源，需要通過無線數(shù)據(jù)鏈路進行數(shù)據(jù)的傳輸，主要檢測如圖象、位置、運動設備的某些物理狀態(tài)等。該類終端一般要具備良好的抗震、抗電磁干擾能力，此外對供電電源的處理能力也較強，有的具備后備電源。一些車載儀器、車載視頻監(jiān)控、貨車/客車GPS定位等均使用此類終端。n 手持終端該類終端是在移動終端基礎上，進行了改造和升級，他一般小巧、輕便，使用者可以隨身攜帶，有后備電池，一般可以斷電連續(xù)使用8小時以上。有可以連接外部傳感設備的接口，采集的數(shù)據(jù)一般可以通過無線進行及時傳輸，或在積累一定程度后

6、連接有線傳輸。該類終端大部分應用在物流RFID識別、工廠參數(shù)表巡檢、農(nóng)作物病蟲害普查等領域。3、從傳輸方式分主要包括以太網(wǎng)終端、WIFI終端、2G終端、3G終端等，有些智能終端具有上述兩種或兩種以上的接口。u 以太網(wǎng)終端該類終端一般應用在數(shù)據(jù)量傳輸較大、以太網(wǎng)條件較好的場合，現(xiàn)場很容易布線并具有連接互聯(lián)網(wǎng)的條件。一般應用在工廠的固定設備檢測、智能樓宇、智能家居等環(huán)境中。u WIFI終端該類終端一般應用在數(shù)據(jù)量傳輸較大、以太網(wǎng)條件較好，但終端部分布線不容易或不能布線的場合，在終端周圍架設WIFI路由或WIFI網(wǎng)關等設備實現(xiàn)。一般應用在無線城市、智能交通等需要大數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)膱龊匣蚱渌麘弥薪K端周

7、圍不適合布線但需要高數(shù)據(jù)量傳輸?shù)膱龊?。u 2G終端 該類終端應用在小數(shù)據(jù)量移動傳輸?shù)膱龊匣蛐?shù)據(jù)量傳輸?shù)囊巴夤ぷ鲌龊?，如車載GPS定位、物流RFID手持終端、水庫水質監(jiān)測等。該類終端因具有移動中或野外條件下的聯(lián)網(wǎng)功能，所以為物聯(lián)網(wǎng)的深層次應用提供了更加廣闊的市場。u 3G終端該類終端是在上面終端基礎上的升級，增加了上下行的通訊速度，以滿足移動圖像監(jiān)控，下發(fā)視頻等應用場合，如：警車巡警圖像的回傳、動態(tài)實時交通信息的監(jiān)控等，在一些大數(shù)據(jù)量的傳感應用，如震動量的采集或電力信號實施監(jiān)測中也可以用到該類終端。4、從使用擴展性分主要包括單一功能終端和通用智能終端兩種。Ø 單一功能終端該類終端一般

8、外部接口較少，設計簡單，僅滿足單一應用或單一應用的部分擴展，除了這種應用外，在不經(jīng)過硬件修改的情況下無法應用在其他場合中。目前市場上此類終端較多，如汽車監(jiān)控用的圖像傳輸服務終端、電力監(jiān)測用的終端、物流用的RFID終端，這些終端的功能單一，僅適用在特定場合，不能隨應用變化進行功能改造和擴充等。因功能單一，所以該類終端的成本較低，也比較好標準化。Ø 通用智能終端該類終端因考慮到行業(yè)應用的通用性，所以外部接口較多，設計復雜，能滿足兩種或更多場合的應用。它可以通過內(nèi)部軟件的設置、修改應用參數(shù)，或通過硬件模塊的拆卸來滿足不同的應用需求。該類模塊一般涵蓋了大部分應用對接口的需求，并具有網(wǎng)絡連接的

9、有線、無線多種接口方式，還擴展了如藍牙、WIFI、Zigbee等接口，甚至預留一定的輸出接口用于物聯(lián)網(wǎng)應用中對“物”的控制等。該類終端開發(fā)難度大，成本高，未標準化，目前市面很少。5、從傳輸通路分主要包括數(shù)據(jù)透傳終端和非數(shù)據(jù)透傳終端。² 數(shù)據(jù)透傳終端該類終端將輸入口與應用軟件之間建立起數(shù)據(jù)傳輸通路，使數(shù)據(jù)可以通過模塊的輸入口輸入，通過軟件原封不動的輸出，表現(xiàn)給外界的方式相當于一個透明的通道，因此叫數(shù)據(jù)透傳終端。目前，該類終端在物聯(lián)網(wǎng)集成項目中得到大量采用。優(yōu)點是很容易構建出符合應用的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，缺點是功能單一。在一些多路數(shù)據(jù)或多類型數(shù)據(jù)傳輸時，需要使用多個采集模塊進行數(shù)據(jù)的合并處理后，

10、才可通過該終端傳輸。否則，每一路數(shù)據(jù)都需要一個數(shù)據(jù)透傳終端，這樣會加大使用成本和系統(tǒng)的復雜程度。目前市面上的大部分通用終端都是數(shù)據(jù)透傳終端。² 非數(shù)據(jù)透傳終端 該類終端一般將外部多接口的采集數(shù)據(jù)通過終端內(nèi)的處理器合并后傳輸，因此具有多路同時傳輸優(yōu)點，同時減少了終端數(shù)量。缺點是只能根據(jù)終端的外圍接口選擇應用，如果滿足所有應用，該終端的外圍接口種類就需要很多，在不太復雜的應用中會造成很多接口資源的浪費，因此接口的可插拔設計是此類終端的共同特點，前文提到的通用智能終端就屬于此類終端。數(shù)據(jù)傳輸應用協(xié)議在終端內(nèi)已集成，作為多功能應用，通常需要提供二次開發(fā)接口。目前市面上該類終端較少。除上面所述

11、，還有很多種終端分類方法，在此就不一一贅述。四、物聯(lián)網(wǎng)終端的推廣及效益分析1、終端推廣的最大障礙終端的標準化：目前物聯(lián)網(wǎng)技術在中國的蓬勃發(fā)展，使我們看到了未來廣闊的市場，據(jù)專家估計，未來35年內(nèi)隨著我國物聯(lián)網(wǎng)技術的推廣和普及，終將形成一個萬億級規(guī)模的大市場?，F(xiàn)今，制約物聯(lián)網(wǎng)技術大規(guī)模推廣的主要原因則是終端的不兼容問題，不同廠商的設備和軟件無法在同一個平臺上使用，設備間的協(xié)議沒有統(tǒng)一的標準。因此，在物聯(lián)網(wǎng)的普及和終端的大規(guī)模推廣前必須解決標準化問題，具體表現(xiàn)為以下幾個方面：硬件接口標準化：物聯(lián)網(wǎng)的傳感設備由不同廠商提供，如果每家的接口規(guī)則或通訊規(guī)則都不同，便會導致終端接口設計的不同，而終端不可能

12、為每個廠商都預留接口，所以需要傳感設備廠商和終端廠商一同制定標準的物聯(lián)網(wǎng)傳感器與終端間的接口規(guī)范和通訊規(guī)范，以滿足不同廠商設備間的硬件互通、互連需求。數(shù)據(jù)協(xié)議標準化：數(shù)據(jù)協(xié)議指終端與平臺層的數(shù)據(jù)流交互協(xié)議，該數(shù)據(jù)流可以分為業(yè)務數(shù)據(jù)流和管理數(shù)據(jù)流。中國移動與愛立信合作制定的WMMP協(xié)議就是一個很好的管理協(xié)議，它的推廣和普及必將帶動數(shù)據(jù)協(xié)議的標準化進程，方便新研發(fā)終端的網(wǎng)絡接入及管理。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要國家相關部門主導，相關行業(yè)聯(lián)合制定出類似WMMP更完善的通用協(xié)議，以滿足各種應用和不同廠家終端的互聯(lián)問題，擴大未來物聯(lián)網(wǎng)的推廣。2、終端的推廣參考及效益分析目前，物聯(lián)網(wǎng)終端的規(guī)模推廣主要局限在國家重點工程的安保、物流領域，“感知中國”中心和一些示范區(qū)工程上，沒有在其它領域大規(guī)模使用的主要原因：其一是物聯(lián)網(wǎng)的概念及其帶來的效益還不完全為人所知，其二是在一些行業(yè)或企業(yè)應用中，推廣方和使用方還很難找到各自的盈利點和盈利模式，這其中的一個重要原因就是系統(tǒng)的高成本和運行的高費用，而且有些系統(tǒng)實際使用時也并未達到預期的目標，使得使用方失去熱情。因此，深入剖析行業(yè)應用和降低系統(tǒng)成本尤其是運行成本將是物聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模推廣的必由之路。而降低成本的基本條件是：降低終端成本、傳感器成本和部署成本，這些都需要大批量的生產(chǎn)和使用才可以實現(xiàn)。隨著物聯(lián)網(wǎng)各種技術的成熟和終端