Einführung in das Konzept; Internet der Dinge; (IoT)

Was ist das Internet der Dinge?
Das World Wide Web wurde geschaffen, damit die Menschen auf der Erde miteinander in Kontakt treten können. Am Ende des Jahrzehnts überstieg die Anzahl der mit dem Internet verbundenen Server und automatischen Geräte die Anzahl aller Menschen auf der Erde. Von diesem Moment an war das Internet nicht mehr das "Internet der Menschen", sondern das "Internet der Dinge". Die Anzahl der mit dem Internet verbundenen automatischen Geräte beträgt heute etwa 10 Milliarden und übersteigt die Anzahl der Smartphones, Tablets und PCs zusammen. <
Das Konzept des "Internet der Dinge" beinhaltet die Interaktion verschiedener Arten von Geräten, die ohne menschliches Eingreifen mit einem einzigen Netzwerk verbunden sind. Die am häufigsten verwendete IoT-Clusterarchitektur ist die vom Controller verwaltete Gerätestruktur. Sensoren und gesteuerte Geräte sind in einem einzigen Netzwerk zusammengefasst, und die Steuerung erfolgt mit dem auf dem Steuercomputer (Controller) installierten Programm. Sensoren werden normalerweise entweder über WLAN oder über Bluetooth mit dem Controller verbunden. <

Herausforderungen in der IoT-Softwareentwicklung
Die Entwicklung von Software für das Internet der Dinge ist viel schwieriger als die Entwicklung von normaler Web-, Mobil- oder Personalcomputersoftware. Wenn das Erstellen von Websites beispielsweise eine gut dokumentierte IT-Branche mit zahlreichen Richtlinien, Empfehlungen und Entwicklungsplattformen ist, gibt es häufig keine Standardmethoden und -richtlinien für die Programmierung von IoT-Geräten. <
Wenn auf einem Controller oder einem anderen IoT-Gerät Android ausgeführt wird, muss in der Regel eine benutzerdefinierte Firmware entwickelt werden, da das Gerät für genau definierte Funktionen programmiert werden muss. Gleichzeitig befindet sich die Produktion von Geräten in der Regel in China, weshalb die Kommunikation mit dem Hersteller schwierig ist. Darüber hinaus ist der Hersteller nicht sehr bereit, eine vom Gerätekäufer bestellte kundenspezifische Firmware zu entwickeln. <
Viele Sensoren basieren auf Mikrocontrollern. Dies sind die einfachsten Prozessoren, die in C oder Assembler programmiert sind und erfordern, dass "Entwicklungsplatinen" separat vom Hersteller bestellt werden. <
Um ein erfolgreiches IoT-Startup zu erstellen, sollte die Softwareentwicklung bei einem Unternehmen mit Erfahrung mit Mikrocontrollern und benutzerdefinierten Android-Geräten bestellt werden. <

In das Internet der Dinge investieren
Ein wichtiger Punkt bei der Entscheidung, ein Startup zu gründen, ist die Untersuchung allgemeiner Trends in Richtung von Investitionen auf dem IT-Markt. Zum Beispiel sind mobile Apps aus der Mode gekommen - die Kosten für die Gewinnung eines Benutzers sind extrem hoch, es ist für einen Entwickler schwierig, die Schwelle zu überschreiten, bei der das Einkommen eines durchschnittlichen Benutzers die Kosten für das Herunterladen übersteigt, und daher ist es schwierig Investitionen in diesen Marktsektor zu bekommen. <
Das Internet der Dinge wird mittlerweile von vielen großen Unternehmen unterstützt. Die Entwicklung dieser Richtung ist sowohl für Gerätehersteller von Vorteil, da für neue Geräte neue Prozessoren und Leiterplatten erstellt werden müssen, als auch für Softwareentwickler. Im Gegensatz zur Android- und iOS-Infrastruktur mit einer ausgeprägten Künstlichkeit der Umwelt und dem Monopol der Unternehmen, die Infrastruktur bereitstellen, wird das Internet der Dinge von einer Vielzahl von Unternehmen vertreten - Entwicklern von Hardware- und Softwarebibliotheken. <
Internet der Dinge (IoT, Internet der Dinge) - in einfachen Worten, es ist ein technologisches Konzept, bei dem alle Dinge der Welt zur Fernsteuerung über Software und zum Echtzeit-Datenaustausch über ein Internet verbunden werden Server oder direkt. <
⚠ Das IoT-Konzept ermöglicht es Unternehmen und Menschen, stärker mit der Welt um sie herum verbunden zu sein und auf einer effizienteren Ebene sinnvolle Arbeit zu leisten. <

Wofür ist das Internet der Dinge (IoT)?
Alles, was mit dem Internet verbunden ist, bietet die einmalige Gelegenheit, Informationen zu empfangen und zu senden. Diese Fähigkeit macht das Ding "intelligent" (intelligent), was effektiver bedeutet: "intelligente Uhr", "intelligenter Lautsprecher", "intelligentes Zuhause", "intelligentes Büro", "intelligentes Auto". <
Sie kennen diese Beispiele wahrscheinlich. Um klug zu sein, muss ein Ding keinen Super-Speicher oder Supercomputer enthalten. Sie muss sich lediglich mit einem Super-Speicherserver oder Supercomputer verbinden. Es ist toll, in Kontakt zu sein! <

Was ist das Internet der Dinge in einfachen Beispielen?
Idealerweise ist das Internet der Dinge das, was Heim-, Stadt-, Transport- und alle Arten von kommerziellen Diensten in einem globalen, einheitlichen Kommunikationsnetzwerk zusammenbringt. <
In Wirklichkeit beruht die Technologie auf der Komplexität des Aufbaus einer zuverlässigen Verbindung (die Verbindung wird nicht immer gut erfasst) und den hohen Kosten (eine LED-Smart-Lampe mit Modem ist immer teurer als die konventionelle "Ilyich's Lamp"), daher sollte die Verwendung eines IoT-Systems wirklich gefragt sein. <

Einführung
Das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) ist ein Konzept für die Entwicklung von Internet-Technologien in Richtung Automatisierung und den Ausschluss menschlicher Beteiligung von den meisten Prozessen der IT-Infrastruktur. Das Internet der Dinge durch den Informationsaustausch zwischen verschiedenen Sensoren und Sensoren sollte die Prozesse zur Verwaltung von Gerätegruppen vollständig automatisieren. <
Wenn sie das Potenzial des Internet der Dinge betrachten, geben sie meistens ein Beispiel dafür, wie ein Smart Home funktioniert. In jedem Haus gibt es Heizungs-, Lüftungs-, Klima- und Beleuchtungssysteme. Und es wäre schön, wenn alles ohne unnötiges menschliches Eingreifen von selbst funktioniert.
Die IoT-Technologie ist mit der Vereinigung vieler intelligenter Objekte zu einem einzigen System verbunden. Empfehlung Y. 06 bringt diese Darstellung auf virtuelle Objekte. Gemäß dieser Empfehlung bietet das IoT eine Echtzeitkommunikation zwischen Dingen. IoT-Systeme sind die Zukunft, und im Folgenden werden die grundlegenden Konzepte dieser Systeme sowie einige Szenarien für ihre Verwendung vorgestellt. <

IoT-Systemarchitektur
IoT besteht aus einer Reihe verschiedener Infokommunikationstechnologien, mit denen es funktioniert. Die Architektur des Internet der Dinge zeigt, wie verschiedene Technologien miteinander verbunden sind, und umfasst die folgenden Hauptschichten: <
Hier geht es direkt um Geräte. Dies ist die unterste Ebene der IoT-Architektur. Es besteht aus intelligenten Objekten, die mit Sensoren verbunden sind. Sie bieten die Erfassung und Verarbeitung von Informationen in Echtzeit für geeignete Zwecke. Zum Beispiel, um Temperatur, Druck, Fahrgeschwindigkeit, Standort und mehr zu messen. Die Entwicklung von Mikroprozessoren hat zu einer Verringerung der physischen Größe von Hardwaresensoren geführt und es ermöglicht, diese überall zu implementieren. <
Normalerweise haben Dinge eine Verbindung zu Gateways, die eine Verbindung zu einem lokalen oder Weitverkehrsnetzwerk herstellen. Es gibt aber auch autarke Geräte, die auf der Basis von Netzwerken von Mobilfunkbetreibern arbeiten können (Verbindung über Wi-Fi oder Ethernet). Die Gateways selbst sind Hubs, die einen bestimmten Standard oder ein bestimmtes Protokoll unterstützen, das die Kommunikation mit "Things" ermöglicht. <
Als spezielles Beispiel für ein IoT-System ohne Gateway sehen Sie unten ein Bild, das beschreibt, wie ein GPS-Tracker mit einem NB-IoT-Modul funktioniert: <
Daher gibt es Geräte, die kein Gateway benötigen und über eine Standardkommunikationsschnittstelle verfügen. Sie sind autark und verfügen über einen ausreichenden Internetzugang über Kabel, GSM / 3G / LTE, NB-IoT, Wi-Fi usw., um sich mit der Cloud abzustimmen.
Im Beispiel mit dem Tracker in der obigen Abbildung weist der Bediener dem Gerät über NB-IoT (L1, L2) eine IP-Adresse zu (oder es kann eine Nicht-IP-Technologie verwendet werden) und gibt das Gerät frei in das Internet. Der Tracker selbst kann MQTT, CoAP unterstützen oder einfach seine Nutzdaten in UDP-Paketen über das öffentliche Netzwerk an die in den Einstellungen angegebene Plattformadresse senden. <
Sensoren, die sich durch geringen Stromverbrauch und niedrige Datenraten auszeichnen, bilden drahtlose Sensornetzwerke (WSN - Wireless Sensor Network). Sie werden immer beliebter, weil sie viel mehr batteriebetriebene Sensoren enthalten und große Flächen abdecken können. Dies wird durch Anwenden einer Maschennetzwerktopologie erreicht. Als Beispiel können wir den ZigBee-Standard (IEEE 802. 5.) anführen, der zunehmend in Hausautomationssystemen mit der "Smart Home" -Methode verwendet wird. <

Smart Home
Um alle Funktionen von IoT-Geräten zu Hause zu erläutern, benötigen Sie einen separaten Artikel - es gibt viele. Zum Beispiel gibt es intelligente Thermostate, Klimaanlagen, Lautsprecher, Futterautomaten und andere Geräte, die alltägliche Haushaltsfunktionen ausführen. Es ist eine der beliebtesten und vielversprechendsten Anwendungen für das Internet der Dinge. <

IoT-Geräte in der Landwirtschaft
Intelligente Geräte werden in der Landwirtschaft aktiv eingesetzt: sowohl in der Landwirtschaft als auch in der Tierhaltung. Zu den besten IoT-Geräten in diesem Bereich gehören Drohnen und verschiedene Tools zur Überprüfung der Bodenzusammensetzung, zur Vorhersage des Klimawandels, der Tiergesundheit und zur Verfolgung des Aufenthaltsorts kranker Tiere. <

Industrielles Internet der Dinge
In diesem Bereich wird sogar ein spezieller Begriff verwendet - das industrielle Internet der Dinge oder IIoT. Einige der besten industriellen IoT-Anwendungen umfassen alle Arten von Sensoren, Softwaresystemen und Big-Data-Analysen für futuristische Designs und präzises Rechnen. Intelligente Maschinen verbessern die Produktivität und korrigieren häufig auftretende menschliche Fehler, insbesondere im Zusammenhang mit Qualitätskontrolle und Nachhaltigkeit. <

IoT im Einzelhandel
Intelligente Geräte verbessern das Einkaufserlebnis des Käufers erheblich. Die begehrtesten Produkte und Dienstleistungen erscheinen zur richtigen Zeit und am richtigen Ort direkt vor den Augen des Kunden. Mit dem Internet der Dinge können Sie Werbung optimieren, den Lieferzyklus verbessern und gängige Modelle analysieren. Zu den IoT-Anwendungsfällen für den Einzelhandel gehören auch kontaktloses Bezahlen und Smart-Shopping-Apps. <

Internet der Dinge im Gesundheitswesen
Gesundheit verdient einen besonderen Platz auf der Liste der besten IoT-Anwendungen. Darin wirkt sich das Internet der Dinge direkt auf das Leben der Menschen aus und verdeutlicht die Bedeutung der vernetzten Gesundheitsversorgung als Feld. <
Es ist klar, was das Internet ist. Und was ist dieser seltsame und ungeschickte Ausdruck "Internet der Dinge"? Wir sagen Ihnen, was es ist und warum Sie wahrscheinlich das Internet der Dinge nutzen. <

Konzept und Geschichte des Internet der Dinge
Das Erscheinungsbild des Konzepts wurde 1926 von Nikola Tesla vorhergesagt. Er argumentierte, dass das Radio verbessert und zu einem "großen Gehirn" werden wird und andere kleine Instrumente in der Lage sein werden, sich daran anzuschließen und leicht zu passen in einer Jackentasche. <
Genau das ist passiert: Mit Hilfe des Internets werden Millionen von Computern zu einem einzigen Netzwerk verbunden, und gewöhnliche Smartphones oder Tablets sind zu "kleinen Werkzeugen" geworden. <
Es gibt viele Erklärungen zum Begriff "Internet der Dinge". Sie alle unterscheiden sich in der Interpretation, aber ein gemeinsamer Teil kann unterschieden werden. <
Das Internet of Thing (IoT) ist ein globales Computernetzwerk, das verschiedene Arten von physischen Objekten vereint, die miteinander und mit der Außenwelt interagieren können. <
Das Hauptmerkmal ist, dass nicht nur Computer, Smartphones und andere leistungsfähige Computergeräte am Netzwerk teilnehmen, sondern fast alles. <
Das erste "Internet-Ding" wurde 1990 von John Romkey, einem der Gründer und Entwickler des TCP / IP-Protokolls, erstellt. John schloss einen normalen Toaster an den Computer an und brachte dem Küchengerät das Starten und Ausschalten mit den Computerbefehlen Get und Set bei. Der Toaster wurde ferngesteuert und es war auch möglich, seinen autonomen Betrieb zu programmieren. <
Der Begriff selbst tauchte erstmals erst 1999 auf, aber bis 2021 sah die Welt keine Neuerungen im Internet der Dinge. Es ist nicht überraschend, dass nur Server, PCs, Laptops und Smartphones über Rechenleistung und geeignete Schnittstellen für die Verbindung zum Internet verfügten. Es war einfach nicht nötig, „Füllung“ in Haushaltsgeräte einzubetten, um mit dem Internet zu interagieren, ganz zu schweigen von dem möglichen Preisanstieg für Produkte. <
Mit der Entwicklung drahtloser Technologien, der billigeren Produktion von Mikroschaltungen und der weit verbreiteten Globalisierung wurde jedoch zunehmend auf das Konzept des Internet der Dinge zurückgegriffen. ARM-Mikroprozessoren mit höherer Energieeffizienz im Vergleich zu Desktop-Modellen wurden immer beliebter. <
Ein weiteres wichtiges Ereignis ereignete sich im Jahr 2021 - die Anzahl der an das globale Netzwerk angeschlossenen Geräte überstieg die Weltbevölkerung. Und die Anzahl solcher "Dinge" wird nur zunehmen, weil die Elektronik in fast alles eingebaut wird. Bis 2021 hat sich die Zahl der "intelligenten Dinge" auf 50 Milliarden erhöht, darunter Lampen, Mikrowellenherde, Kühlschränke, Klimaanlagen und mehr. <

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