6.简答题-|||-简述物联网架构中智能公交实例中的四个层次-|||-分别指什么(感

物联网088

6.简答题-|||-简述物联网架构中智能公交实例中的四个层次-|||-分别指什么(感,第1张

物联网架构中智能公交实例中的四个层次分别是感知层、网络层、数据处理层和应用层。

感知层:感知层是物联网架构的最底层,包括传感器、执行器等各类物联网设备,用于采集各种物理量、环境数据和状态信息等。在智能公交实例中,感知层包括GPS定位、车载摄像头、气象传感器、车载计算机等设备,用于实时采集公交车运行的位置、状态、路况、天气等信息。

网络层:网络层是物联网的中间层,主要负责数据的传输和处理,将感知层采集到的数据传输到数据处理层进行分析和处理。在智能公交实例中,网络层包括无线通信网络和互联网,用于连接各个公交车辆和数据处理中心。

数据处理层:数据处理层是物联网实现数据智能分析和决策的核心层次,主要由数据存储、数据分析、数据挖掘等组成,用于对感知层采集到的海量数据进行处理和分析。在智能公交实例中,数据处理层包括云端服务器、物联网平台等设施,用于对公交车的实时位置、车速、路况等信息进行处理、分析和预测。

应用层:应用层是物联网架构的最高层,主要是由各种智能应用程序组成,用于实现物联网数据的应用和展示。在智能公交实例中,应用层包括公交车调度和管理系统、智能导航系统、乘客安全监控系统等应用程序,用于指导公交车的运行、改善乘客出行体验等。

总之,物联网架构中智能公交实例的四个层次,构成了一个完整的物联网生态系统,涵盖了物联网系统的各个方面,为智慧城市的建设和公共交通业的发展提供了有力的支持。

就拿制造业的车间举例。

在整个生产车间,想让设备发挥最大价值,您必须让所有设备联网运作。盖勒普 DNC生产设备及工位智能联网管理解决方案,作为精益生产车间的最佳网络管理平台,简化操作流程,从而节省成本,稳定的运作保障数据顺畅流转,强大的可扩展性,让企业挖掘无限潜力。

车间“物联网”解决方案适用企业:

●各类规模的离散制造企业,以机械加工装配为主

●以多品种小批量,多品种多批量为主的各种生产类型

●研发和批产混合生产模式的制造企业

●适应各类按库存、按订单生产的制造企业

●生产管理模式寻求突破、创新,产品工艺复杂和状况多变的制造企业

车间“物联网”解决方案帮助企业实现:

●可靠、稳定、智能的平台,实现全程无纸化推送,每一个程序都将得到永久追溯;

●所有工业设备联网在线,同时有效的统一管理生产设备、加工程序和工位信息;

●为不同车间生产需求搭建多样的车间网络系统;

●节约设备操作人员花费在程序流转上的时间,消除由于频繁的程序流转而导致的加工错误;

●车间生产现场的通讯数据与企业的第三方信息化管理系统集成应用(如:MRPII/ERP/MES/PLM/CAPP/CAD/CAM),达到真正高效即时的数据共享;

●为企业进一步数字化工厂的建设预留接口,搭建一体式的智能化车间网络管理平台。

无论你使用什么设备,它都必须连接到互联网,我们称之为互联网互联网互联网是一件美妙的事情。将设备连接到Internet可以产生许多好处。我们已经通过手机、平板电脑、电脑和其他设备实现了它的好处。如果我们将其他设备连接到Internet,我们将获得更多意想不到的好处。我在这里指的其他设备都是设备。

物联网是一个简单的概念:把所有的设备都连接到互联网上,物联网之所以让每个人困惑,不是因为它的概念平台太窄,而是太宽。即使有很多应用实例,从共享单车到共享汽车,从智能井盖到智能路灯,从智能停车到自动驾驶,你也很难在脑海中有一个清晰的概念,所有这些都与物联网技术的原理有关物联网技术的原理实际上是基于物联网,利用RFID、无线数据通信技术,构建一个连接一切的“物联网”。在这个网络中,所有连接的对象都可以相互“通信”,相互传递信息。物联网有三大关键技术:传感器技术、传输技术和云计算。它代表了物联网设备信息收集、传输、计算(思考)和反馈的全过程。

目前,传感器技术和云计算技术已经比较发达,能够满足人们的需求,但传输技术限制了物联网的广泛应用,目前物联网的方式有:低功耗短距离:ble或ZigBee低功耗长距离:dda iot,nb-iot、lora-iot或2G大数据短距离:WiFi大数据长距离:4G(值得一提的是,dda-iot是中国第一个拥有自主知识产权的物联网技术,其技术指标和参数性能已远远超过中国国际水平、自主性,可控性和本地化,可能成为未来智能时代国家的安全保障。)在网络布局上,远程网络直接接入基站,不需要自己设置网络节点。在短距离网络中,需要一个网络节点。首先将终端数据传输到节点,然后将节点连接到Internet上,远程传输的价格比短距离传输的价格更高,功耗也更高。

合理使用长距离匹配,可以有效降低物联网终端的成本,如原来共享单车使用2G网络解锁,需要保持长数据连接或使用下行链路短信解锁,功耗高,成本高;现在共享单车直接使用手机蓝牙解锁,节省了数据流,降低了功耗,提高了解锁速度,所以物联网非常简单:物联网=物联网,物联网=传感器内置物,物联网=物联网客户端和物联网。

物联网的应用如下:

1、智能仓库。物联网一个很好的应用。它能准确的提供仓库管理各个环节数据的真实性,对于生产企业,可以根据这个数据合理的把控库存量,调整生产量。物联网中利用SNHGES系统的库位管理功能,可以准确提供货物库存位置,这就大大提高了仓库管理的效率。

2、智能物流。运用条形码、传感器、射频识别技术、全球定位等先进的物联网通信技术,实现物流业运输、仓储、配送、装卸等各个环节的智能化。不仅货物运输更加的自动化,而且作出的全面分析还能及时的处理问题对物流过程作出调整,优化了管理。大大提高了物流行业的服务水平,还节约了成本。

3、智能医疗。利用物联网技术,实现患者和医务人员、医疗机构、医疗设备的互动,实现医疗智能化。物联网医疗设备中的传感器与移动设备可以对患者的生理状态进行捕捉,把生命指数记录到电子健康文件中,不仅自己可以查看,也方便了医生的查阅,实现远程的医疗看病。很好的解决当前的医疗资源分布不均,看病难的问题。

4、智能家庭。物联网的出现让我们的日常生活更加的便捷。不远的将来一台手机,就可以操作家里大多数的电器,查看它们的运行状态。寒冷的冬天,我们可以提前打开家里的空调,回到家就暖暖的。物联网还能准确的定位家庭成员的位置,你再也不用担心孩子跑的找不见人,省心省力。

5、智能农业。物联网在农业中的应用就更加的广泛。监测温湿度,监视土壤酸碱度,查看家禽的状态。在这些数据的支持下,农户就可以合理进行科学评估,安排施肥,灌溉。监测到的天气情况比如降水,风力等又为我们抗灾、减灾提供了依据。提高了产量,降低了减产风险。

6、智能交通。物联网将整个交通设备连在一起。主要是用图像识别为核心技术。可以准确的收集到交通车流量信息,通过信号灯等设备进行流量的控制,这个技术的运用,会让堵车成为历史。管理人员利用这个技术能将道路、车辆的情况掌握的一清二楚,驾驶违章无处可逃,交通事故也能及时的得到处理。人们的出行得到了很大的方便。

7、智能电力。电力工程是一项重大的民生工程,对电网的安全检测是一项必修科目。以南方电网与中国移动通过M2M技术进行的合作为例,因为物联网的运用,使得自动化计量系统开始启动,使得故障评价处理时间得到一倍的缩减。

Fedora IoT 是一个即将发布的、面向物联网的 Fedora 版本。去年 Fedora Magazine 的《 如何使用 Fedora IoT 点亮 LED 灯 》一文第一次介绍了它。从那以后,它与 Fedora Silverblue 一起不断改进,以提供针对面向容器的工作流的不可变基础操作系统。

Kubernetes 是一个颇受欢迎的容器编排系统。它可能最常用在那些能够处理巨大负载的强劲硬件上。不过,它也能在像树莓派 3 这样轻量级的设备上运行。让我们继续阅读,来了解如何运行它。

虽然 Kubernetes 在云计算领域风靡一时,但让它在小型单板机上运行可能并不是常见的。不过,我们有非常明确的理由来做这件事。首先,这是一个不需要昂贵硬件就可以学习并熟悉 Kubernetes 的好方法;其次,由于它的流行性,市面上有 大量应用 进行了预先打包,以用于在 Kubernetes 集群中运行。更不用说,当你遇到问题时,会有大规模的社区用户为你提供帮助。

最后但同样重要的是,即使是在家庭实验室这样的小规模环境中,容器编排也确实能够使事情变得更加简单。虽然在学习曲线方面,这一点并不明显,但这些技能在你将来与任何集群打交道的时候都会有帮助。不管你面对的是一个单节点树莓派集群,还是一个大规模的机器学习场,它们的操作方式都是类似的。

一个“正常”安装的 Kubernetes(如果有这么一说的话)对于物联网来说有点沉重。K8s 的推荐内存配置,是每台机器 2GB!不过,我们也有一些替代品,其中一个新人是 k3s —— 一个轻量级的 Kubernetes 发行版。

K3s 非常特殊,因为它将 etcd 替换成了 SQLite 以满足键值存储需求。还有一点,在于整个 k3s 将使用一个二进制文件分发,而不是每个组件一个。这减少了内存占用并简化了安装过程。基于上述原因,我们只需要 512MB 内存即可运行 k3s,极度适合小型单板电脑!

安装 k3s 非常简单。直接运行安装脚本:

它会下载、安装并启动 k3s。安装完成后,运行以下命令来从服务器获取节点列表:

需要注意的是,有几个选项可以通过环境变量传递给安装脚本。这些选项可以在 文档 中找到。当然,你也完全可以直接下载二进制文件来手动安装 k3s。

对于实验和学习来说,这样已经很棒了,不过单节点的集群也不能算一个集群。幸运的是,添加另一个节点并不比设置第一个节点要难。只需要向安装脚本传递两个环境变量,它就可以找到第一个节点,而不用运行 k3s 的服务器部分。

上面的 example-url 应被替换为第一个节点的 IP 地址,或一个完全限定域名。在该节点中,(用 XXX 表示的)令牌可以在 /var/lib/rancher/k3s/server/node-token 文件中找到。

现在我们有了一个 Kubernetes 集群,我们可以真正做些什么呢?让我们从部署一个简单的 Web 服务器开始吧。

这会从名为 nginx 的容器镜像中创建出一个名叫 my-server 的 部署 (默认使用 docker hub 注册中心,以及 latest 标签)。

为了访问到 pod 中运行的 nginx 服务器,首先通过一个 服务 来暴露该部署。以下命令将创建一个与该部署同名的服务。

服务将作为一种负载均衡器和 Pod 的 DNS 记录来工作。比如,当运行第二个 Pod 时,我们只需指定 my-server(服务名称)就可以通过 curl 访问 nginx 服务器。有关如何操作,可以看下面的实例。

默认状态下,一个服务只能获得一个 ClusterIP(只能从集群内部访问),但你也可以通过把它的类型设置为 LoadBalancer 为该服务申请一个外部 IP。不过,并非所有应用都需要自己的 IP 地址。相反,通常可以通过基于 Host 请求头部或请求路径进行路由,从而使多个服务共享一个 IP 地址。你可以在 Kubernetes 使用 Ingress 完成此操作,而这也是我们要做的。Ingress 也提供了额外的功能,比如无需配置应用即可对流量进行 TLS 加密。

Kubernetes 需要 Ingress 控制器来使 Ingress 资源工作,k3s 包含 Traefik 正是出于此目的。它还包含了一个简单的服务负载均衡器,可以为集群中的服务提供外部 IP。这篇 文档 描述了这种服务:

Ingress 控制器已经通过这个负载均衡器暴露在外。你可以使用以下命令找到它正在使用的 IP 地址。

找到名为 traefik 的服务。在上面的例子中,我们感兴趣的 IP 是 10008。

让我们创建一个 Ingress,使它通过基于 Host 头部的路由规则将请求路由至我们的服务器。这个例子中我们使用 xipio 来避免必要的 DNS 记录配置工作。它的工作原理是将 IP 地址作为子域包含,以使用 10008xipio 的任何子域来达到 IP 10008。换句话说,my-server10008xipio 被用于访问集群中的 Ingress 控制器。你现在就可以尝试(使用你自己的 IP,而不是 10008)。如果没有 Ingress,你应该会访问到“默认后端”,只是一个写着“404 page not found”的页面。

我们可以使用以下 Ingress 让 Ingress 控制器将请求路由到我们的 Web 服务器的服务。

将以上片段保存到 my-ingressyaml 文件中,然后运行以下命令将其加入集群:

你现在应该能够在你选择的完全限定域名中访问到 nginx 的默认欢迎页面了。在我的例子中,它是 my-server10008xipio。Ingress 控制器会通过 Ingress 中包含的信息来路由请求。对 my-server10008xipio 的请求将被路由到 Ingress 中定义为 backend 的服务和端口(在本例中为 my-server 和 80)。

想象如下场景:你的家或农场周围有很多的设备。它是一个具有各种硬件功能、传感器和执行器的物联网设备的异构集合。也许某些设备拥有摄像头、天气或光线传感器。其它设备可能会被连接起来,用来控制通风、灯光、百叶窗或闪烁的 LED。

这种情况下,你想从所有传感器中收集数据,在最终使用它来制定决策和控制执行器之前,也可能会对其进行处理和分析。除此之外,你可能还想配置一个仪表盘来可视化那些正在发生的事情。那么 Kubernetes 如何帮助我们来管理这样的事情呢?我们怎么保证 Pod 在合适的设备上运行?

简单的答案就是“标签”。你可以根据功能来标记节点,如下所示:

一旦它们被打上标签,我们就可以轻松地使用 nodeSelector 为你的工作负载选择合适的节点。拼图的最后一块:如果你想在所有合适的节点上运行 Pod,那应该使用 DaemonSet 而不是部署。换句话说,应为每个使用唯一传感器的数据收集应用程序创建一个 DaemonSet,并使用 nodeSelector 确保它们仅在具有适当硬件的节点上运行。

服务发现功能允许 Pod 通过服务名称来寻找彼此,这项功能使得这类分布式系统的管理工作变得易如反掌。你不需要为应用配置 IP 地址或自定义端口,也不需要知道它们。相反,它们可以通过集群中的命名服务轻松找到彼此。

随着集群的启动并运行,收集数据并控制灯光和气候,可能使你觉得你已经把它完成了。不过,集群中还有大量的计算资源可以用于其它项目。这才是 Kubernetes 真正出彩的地方。

你不必担心这些资源的确切位置,或者去计算是否有足够的内存来容纳额外的应用程序。这正是编排系统所解决的问题!你可以轻松地在集群中部署更多的应用,让 Kubernetes 来找出适合运行它们的位置(或是否适合运行它们)。

为什么不运行一个你自己的 NextCloud 实例呢?或者运行 gitea ?你还可以为你所有的物联网容器设置一套 CI/CD 流水线。毕竟,如果你可以在集群中进行本地构建,为什么还要在主计算机上构建并交叉编译它们呢?

这里的要点是,Kubernetes 可以更容易地利用那些你可能浪费掉的“隐藏”资源。Kubernetes 根据可用资源和容错处理规则来调度 Pod,因此你也无需手动完成这些工作。但是,为了帮助 Kubernetes 做出合理的决定,你绝对应该为你的工作负载添加 资源请求 配置。

尽管 Kuberenetes 或一般的容器编排平台通常不会与物联网相关联,但在管理分布式系统时,使用一个编排系统肯定是有意义的。你不仅可以使用统一的方式来处理多样化和异构的设备,还可以简化它们的通信方式。此外,Kubernetes 还可以更好地对闲置资源加以利用。

容器技术使构建“随处运行”应用的想法成为可能。现在,Kubernetes 可以更轻松地来负责“随处”的部分。作为构建一切的不可变基础,我们使用 Fedora IoT。

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大数据远距离,用4G网络

网络布局上,远距离的网络直接连基站,无需自己布设网络节点。而近距离的网络都需要有一个网络节点,先把终端数据传给节点,节点再接入广域网。远距离传输比近距离传输的价格更贵、功耗更高,合理利用远近搭配,能够有效降低物联网终端的成本。

例如原本的共享单车采用2G网络解锁,必须要保持数据长连接或使用下行短信开锁,功耗高费用大,而下载的共享单车抛弃了远程解锁,直接使用手机的蓝牙解锁单车,节省了数据流量、降低了功耗、还能提高开锁速度;盈能量电动自行车智能充电站也是物联网高科技产品,运用最新窄带通讯技术,引领电动自行车充电设备的技术高度。

云服务的设计物联网的云服务器和APP的设计,和互联网基本是一致的,JAVA、PHP、ASP都可以用来做物联网的后台处理。移动互联网是“人--服务器--人”的架构,物联网是“物--服务器--人”的架构,两者本质是相同的,物联网终端设备也采用TCP、>

使用场景分散化,技术集中化物联网的使用场景,总结下来很一致:采集+传输+计算+展,物联网终端采集数据、把数据传输给服务器、服务器存储和处理数据、把数据展示给用户。

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