物联网设备的复杂系统解释

物联网在网络中的兴起正在引发该领域的关键创新，包括物联网设备 (SIoTD) 的复杂系统。本指南将涵盖这一新兴概念及其应用的基础知识。

什么是 SIoTD？

物联网是近年来成为主流的最令人兴奋的新技术之一。它有数百种应用，从下一代消费电子产品到高品质工业设备。

物联网设备系统是互联的物联网设备网络，它们为了一个统一的目的而协同工作。像这样的物联网网络系统的关键特征是其物联网架构，其中包括构成网络的所有设备、组件和流程层。

这些物联网设备系统可以包括各种不同的设备，每个设备都可以访问不同的数据并与网络内的不同设备进行通信。一个很好的例子是消费者生活方式物联网设备系统。

如今，许多消费者拥有自己的个人物联网网络系统，包括智能扬声器、智能手机、智能手表、智能电器，甚至可能是智能汽车。这些设备可能以不同的方式与消费者和彼此进行通信，但它们都服务于简化和自动化消费者日常生活的共同目的。

在更工业化的环境中，物联网设备系统看起来会有所不同，但功能相似。在网络中使用物联网的制造设施可能会采用物联网质量控制传感器、制造机器人的物联网传感器、智能库存监视器、智能安全摄像头和智能仓储设备（如仓库机器人）等技术。

在这两种情况下，物联网设备的复杂系统可以以多种方式设计，具有不同的层和处理协议。

网络中的物联网层

大多数物联网设备都以类似的方式运行。传感器通知设备某些条件，例如温度，并将该信息传递给控制器。控制器根据条件或可能响应的集合测试来自传感器的信息。一旦识别出对传感器数据的适当响应，它就会“告诉”设备的执行器做某事，例如发送电信号来打开灯泡或关闭电器。该设备还连接到网络，通常是 Internet，在该网络上与其他设备通信并从其他设备收集数据。

在物联网设备的复杂系统中，每个设备的这些组件都是更大物联网架构的一部分，即网络的组成方式。这就是它如此“复杂”的部分原因。在一个大型的物联网设备系统中，可能有几十个或几百个传感器-控制器-执行器进程同时进行，并且自始至终都在相互通信。

借助物联网网络，每个架构都包含一些标准组件或单元：应用程序、分析、集成、安全和基础设施。这些组件可以被认为是 SIoTD 中的每个设备或程序都可以分类的不同类别。不同的物联网架构通过“层”以不同的方式组织其组件。

架构类型

有三种主要的物联网网络架构：三层、四层和五层。三层是最不复杂的。它由感知层、应用层和网络层构成。

第一层，感知，包括网络中的物联网设备用来收集有关环境和彼此的信息的所有传感器。第二层——网络——是连接所有相关设备和程序并在它们之间发送数据的神经系统。第三层，应用程序，是他们试图实现的实际目标的感知和网络过程的体现。

考虑这种架构的一个简单方法就像人体。感知层的作用类似于感官——触觉、嗅觉和视觉。身体的感官接收到的信息被发送到大脑，即网络层。在这里，信息被处理以做出决定。该决定导致使用身体的运动技能，即应用层采取行动。

四层和五层架构的工作方式类似，但过程稍微复杂一些。四层架构增加了一个独立于网络层的特定数据处理层。这是在感知层和网络层之间。它通常充当安全层，在感知层数据传输到实际网络之前确认数据或用户的真实性。这一点很重要，因为正如密集的 SIoTD 研究所强调的那样，网络安全是这些大型复杂网络的主要挑战。

五层架构通过添加处理层和业务层使事情更进一步。顾名思义，业务层对于业务 SIoTD 应用程序特别有用。它充当内置网络管理程序，组织商业模式或用户隐私等内容。

复杂 SIoTD 的应用

物联网在网络中有许多应用，从消费电子产品到广泛的供应链计划。重要的是要注意，任何利基或行业的应用程序都可以使用上述任何架构——正确的架构更多地是关于特定的应用程序。因此，消费者应用程序不一定会使用三层架构，因为它没有制造应用程序复杂。某个应用程序的需求决定了应该使用什么架构。

SIoTD 的一个很好的用例是供应链监控和管理。例如，今天的货运公司必须在高需求的供应链和司机短缺之间取得平衡。这需要在每个阶段进行越来越精确的优化，从拖运提货到最终交付以及其间的每一站。

在为特定运输计划最有效的路线时，物流经理必须考虑许多因素。他们可以使用物联网设备系统来收集整个货运车队的实时数据，从而使他们能够调整道路上的路线并规划更具战略性和更明智的路线。例如，物联网传感器可以监控燃料消耗、旅行时间和空闲时间，帮助确定更有效的路线。

物联网在网络中的另一个越来越流行的用例是智能仓库。就像货运公司一样，今天的仓库必须跟上快节奏的需求。使用物联网实现仓库自动化的众多好处包括更高的可见性和更高的生产力。

仓库经理可以使用物联网设备来监控他们的库存水平等事情，这可以让他们随时了解可能即将用尽或即将到期的库存。物联网也是仓库机器人的一项关键技术，它依靠它进行导航和通信。中央集线器跟踪所有这些机器人在仓库周围的位置，并确保一切顺利运行。

利用物联网设备系统进行创新

物联网在网络中的作用每年都在发挥更大的作用。这些设备在功能、智能和应用方面不断进步。从自动化的下一代仓库到今天的现代智能家居，所有类型的行业都看到了 SIoTD 的好处。了解物联网设备复杂系统的内部工作原理有助于降低它们的复杂性，并为这些令人难以置信的设备打开新想法和新应用的大门。