物聯網

相連裝置 (物件) 構成的網路

物聯網 (IoT) 一詞專指連接到網際網路且處於成長中的裝置網路,用途在於收集、處理和交換資料,為終端用戶提供便利、舒適與效率。它正在創造無數的驚喜,透過許多層面從根本上改變我們和周遭實體裝置的互動方式;這些層面包括製造業、連線的住家、運輸、醫療與農業。物聯網幾乎為我們生活的每一個環節帶來創新。

什麼是物聯網?相連裝置構成的網路!

物聯網 (IoT) 這種網路中包括了實體裝置、車輛、建築物、內嵌電子裝置的各種項目、軟體、感測器、致動器,以及使它們能收集與交換資料的連線能力。這個網路將實體世界更直接整合到電腦系統中,提昇效率、準確度與財務效益。預期物聯網將提高城市智慧、促進人類與環境之間的互動、強化可靠性、彈性與效率,同時降低成本和資源的耗用。住家自動化固然扮演重要角色,但是物聯網也為包羅廣泛的產業提供契機;包括製造、建築物自動化、汽車、運輸、保健、農業以及更多領域。在全球各產業領導供應商與服務供應商的協助之下,我們為客戶提供優異的生態系統,以輕易實作能加速產品上市的物聯網解決方案。您在此能發現令人振奮的技術資源,幫助探索物聯網的應用可能性,這涵蓋了最新消息、精選的故事和案例研究,一直到白皮書、應用心得,以及各式各樣現成可用的物聯網產品,協助您啟動您的物聯網應用。

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邊緣裝置:感測器和致動器

收集 - 邊緣裝置 (感測器和致動器)

這是任何物聯網系統的第一線裝置。它主要作為感測裝置以收集實體環境的資訊,或作為致動器透過輸出以控制外部世界。在某些狀況邊緣裝置擔任雙重角色,兼作感測和致動裝置,以收集實體環境的資訊並予以控制。較大的物聯網應用程式需要大型的邊緣裝置陣列,以形成網路。在此狀況下,每一邊緣裝置 (節點) 必須具備獨特的識別碼,以個別辨識,並和它們有效溝通。

邊緣裝置 (節點) 的典型範例:
  • 感測器:溫度、濕度、壓力、氣體、光線、聲音、RFID、NFC、超聲波、流量計、流體、攝影機等
  • 致動器:開關、繼電器、PLC、馬達、光線、聲音等
連線

連線 - 無線

連線是物聯網系統最重要的元素,而依據應用需求,可以是有線或無線連線。連線的主要任務是將邊緣裝置收集到的資訊,安全連接和傳輸到閘道 (或中樞),以及相反方向的傳輸。因為資訊需要雙向傳輸,因此具備雙向連線非常重要。依據應用領域,網路涵蓋範圍可分為 PAN、LAN、WAN、MAN 等。

連線類型:
  • 無線:WiFi、Bluetooth (BLE)、ZigBee、Z-Wave、RFID、LoRaWAN、SigFox、Cellular 等
閘道

控制 - 閘道

閘道是任何物聯網應用的核心,位於雲端和整個邊緣裝置網路的中央,為物聯網應用提供本地智慧。閘道的功用是收集來自於整個邊緣裝置網路的資訊、處理資訊,然後將資訊傳送到資料中心或雲端 (執行特定的軟體應用程式)。它也把來自於雲端應用程式的資訊送回個別的邊緣裝置 (致動器)。最費力的運算是由雲端上執行的軟體負責,而閘道執行的是小規模處理和控制本地基礎架構內的智慧功能。

一般而言,閘道包括混合式平台,或以單一或多個高效能 MCU/MPU 為基礎的單主機板電腦。它在乙太網路或 WiFi 路由器的協助下,將本地基礎架構透過網際網路連接到資料中心或雲端 (提供不同的連線選項類型,以連接不同類型的邊緣裝置)。

閘道並非現成可用的裝置,因為通常針對特定的物聯網應用而設計或訂製。

雲端 (資料中心)

雲端 - 資料中心

什麼是雲端?雲端是中介軟體和軟體服務的結合,目的是執行複雜運算、處理與分析;並透過網際網路提供儲存、資料庫網路和更多功能。閘道在物聯網基礎架構中收集到的所有資訊,必須經過安全收集、處理、分析、儲存,然後可從任何地點輕易存取。雲端服務用於滿足這項需求,並從本地基礎架構中卸載所有沈重的負荷。

雲端服務類型:
  • 基礎架構作為服務 (IaaS)
  • 平台作為服務 (PaaS)
  • 軟體作為服務 (SaaS)

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