物联网控制技术究竟是甚么控制技术?物联网工程建设究竟是学甚么的啊?
前段时间听见一句话“如果没人的地方性,就有物联网控制技术”。据传有开办那个专精的理工学院,就想晓得那个专精究竟是学甚么的?
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「如果没人的地方性,就有物联网控制技术。」我不确切这句话的原文,我只晓得没人的地方性就有武林~呵呵。我想说的是,「物联网控制技术」那个术语是两个非常大很泛的基本概念,我能说不存有此种控制技术,我也能说这控制技术事实上是现今电子零件、通讯、计算机系统三大应用领域的此基础控制技术。
我在这难题下的提问「
物联网和网络的差别和联络?」单纯阐释了物联网和网络间的亲密关系。答,1994年中国网络连接网络年来,他们做为网络原作住户的90后,指出网络控制技术又是一类什么样的控制技术呢?
我就奇了怪了,原本民政局是并非不开两个网络控制技术专精?事实上那时也没必要性开办互联网专精了,现今理工学院的数学系专科学以致用的绝大部分文本,是网络会加进的控制技术。当中众所周知是WebT8300控制技术。
Web T8300控制技术中,HTML、HTML5、XHTML、CSS、SQL、JavaScript、PHP、ASP.NET、Web Services 是甚么? – 张秋怡的提问甚么?我数学系并非学那些?TNUMBERHz12V4,我笔记本电脑坏了,回来帮我修呵呵笔记本电脑吧~
总而言之,网络是两个黄金时代,物联网,也是两个黄金时代。物联网控制技术是现今电子零件、通讯、计算机系统、IT行业控制技术的大结合。如图,物联网控制技术的控制技术共同组成(单纯版)。
# 物联网控制技术众所周知:笔记本电脑系统/PDP合作开发
智能化硬体,哎,并非笔记本电脑系统吗?说究竟是两个中央处理器,那时再次出现的智能化手环,调光LED灯,无线连接偷车,WiFi插头之类,说究竟并非笔记本电脑系统合作开发嘛?笔记本电脑系统,电子零件和通讯专精一般都会教51或AVR、数学系接触不到。那时流行的Arduino也是笔记本电脑系统合作开发的一类。
但是要做一款智能化硬体,控制技术上只会笔记本电脑系统编程还是不行的。哎呀嘛甚么智能化硬体,本质上是两个电子零件产品!。所以你要合作开发一款能拿得出手的智能化硬体,电子零件系统设计必须要会的!
电子零件系统设计(
电子零件系统设计与实践 (豆瓣)),我并非指《电子零件系统设计》这本书里的文本,而是两个动手实验过程。要做智能化硬体,广看书没用,只会笔记本电脑系统编程也不够的!真正有用的是两个实打实的课程设计,或者两个项目经历。两个电子零件系统设计流程一般是这样的:
硬体设计阶段:
MCU选择电路设计(电路图)验证电路(面包板、万用板)电路板设计(PCB图)送工厂打板或自己做板元器件、物料管理(采购等)拿到电路板后焊接芯片和元器件上电测试烧写最后版本的代码到芯片里如果你熟悉以上硬体设计阶段,并晓得要做甚么事情,已经是两个合格的笔记本电脑系统硬体工程建设师了哈~接下来是笔记本电脑系统软件工程建设师的事情了,笔记本电脑系统软件一般都不会太复杂,有的还是不用上操作系统的裸机合作开发,做过笔记本电脑系统课程设计的学生都懂。
软件设计流程:
确定软件架构(主循环?状态机轮询?)编写软件调试代码(合作开发板或自己搭建好的电路)烧写最终版本的代码到电路里那些都不算复杂了,如果你用的芯片高级一点,并非中央处理器而是微处理器的话,那么是PDP开发了。
如图是ARM芯片架构系列。
一般网上STM32合作开发板的芯片是STM32F103,也是Cortex-M3核,还算是笔记本电脑系统合作开发,如果外设没有太多功能,笔记本电脑系统想用更小巧一点的,能选用M0核的芯片,名副其实的中央处理器了。如果使用Cortex-A9合作开发,你这是要合作开发手机还是机顶盒(黑人问号)?
Cortex-A系列芯片的合作开发,或者说这类产品,一般两个人不可能独立完成所有工作,此种PDP合作开发的控制技术最少分为四个层次:硬体层、驱动层、系统层和应用层。每一层次都需要没人去设计。驱动和系统能移植,硬体电路板肯定要专门的硬体工程建设师去做的,应用层能交给应用工程建设师,如果上了Linux系统,不也是Linux应用合作开发嘛?如果去网上买回来的PDP合作开发板,能拿得出手的项目只能应用层合作开发,比如甚么「数码相框系统」、「视频点播系统」。别告诉我学会移植uboot或Linux就能找工作了。
# 物联网控制技术之二:网络通讯协议
智能化硬体与传统的电子零件产品最大的差别,是智能化硬体连上了网络。要连上网络,就需要加进网络通讯模块及学习网络通讯协议——TCP/IP。
TCP/IP是两个控制技术的总称,里面包含两种协议TCP、UDP,位于网络通讯分层模型的传输层,同时也是由操作系统管理。而HTTP、DNS、URI等那些控制技术,属于应用层,位于TCP/UDP之上。同样,前段时间物联网比较流行的,针对计算能力有限的通讯设备而出的
MQTT协议,也属于TCP之上。
为了让电子零件产品有联网的能力,如果在电路设计上给主控芯片连接两个通讯模块,写好收发网络指令的代码,剩下的是电子零件产品设计了。
到这里,基本是两个物联网产品的雏形了,以上也是物联网中基本会用到的电子零件和通讯控制技术。
# 物联网控制技术之三:服务端合作开发框架
Client/Server架构,即客户端/服务器架构。智能化硬体连上后台服务器后,其是两个客户端,两个终端。由于笔记本电脑系统中资源受限,事实上是不太可能用HTTP协议的,所以网络中通用的Web服务器合作开发并不适合这里。有的厂家会在TCP之上自定义协议,有的就移植别人做好的协议比如MQTT,CoAP之类。
服务端合作开发就比较复杂了。笔记本电脑系统/PDP软件合作开发还好,如果学习好C语言即可打遍天下无敌手,而服务端合作开发,用Java呢还是Python还是PHP?反正Java和Python选两个就好了,PDP出身的工程建设师,一般都会学Python。
Python服务器端的合作开发框架种类繁多,Web合作开发的有
Django、
Flask、
Tornado Web Server,TCP服务器能用
Twisted,之类。MQTT有已经做好的服务器,像这样的服务器不用自己合作开发,直接部署即可。
如图,这是我合作开发两个智能化硬体的服务器端的框架图。使用
Redis做为HTTP和TCP服务器的数据共享内存,TCP Server收到的硬体端Client数据都存放到Redis里,用户端通过HTTP 令后,就会给对应的硬体端发送指令,最后硬体执行响应的操作。
在那个项目合作开发中,最少需要合作开发用户端的HTTP服务端和硬体端的TCP服务器。Flask和Twisted都能说是网络控制技术里的服务端合作开发控制技术,那时我把这两个控制技术框架拿回来一用,是并非也算物联网控制技术?物联网控制技术本身是在现有成熟的控制技术上发展而来的。
到了这里,服务端合作开发和前面两个控制技术能做为两个分层,前面的笔记本电脑系统/PDP和网络通讯的合作开发能算作是两个电子零件设备的合作开发,后台工程建设师如果拿到了那个电子零件设备,晓得那个设备提供了哪些接口(API),就能进行后台合作开发了——把设备连上网络,分配给它两个IP或者甚么的,配置好接口及相关操作,剩下的事情就交给前端了。
## 关于前端控制技术
关于前端控制技术,我这里不好单独写两个主题,其一,我对前端控制技术没有那么熟悉,还处于前端控制技术=HTML+JavaScript+CCS的基本概念,以及手机端的APP合作开发;其二,前端控制技术与错,没法控制,再漂亮的前端页面也没用。其四,如果是做智能化家居,做消费电子零件应用领域的项目,针对广大普通消费者,比如WiFi插头,两个漂亮的界面是很重要,但是大多数的物联网项目,只需要两个后台管理界面就行了。
所以,没有前端的设计,界面都是很丑咯!
# 物联网控制技术之四:无线自组网
无线自组网,或称无线传感网络,这肯定是物联网专精的学生要学的一门学科,属于通讯应用领域,电子零件、计算机系统出身的人对这没有太多的基本概念。无线自组网最典型的控制技术众所周知是,ZigBee。
甚么是自组网?做个对比,比如他们的WiFi,他们要用手机去连两个SSID,输入密码才能连上WiFi,而且你的手机,一般来说也不可能再发射Wifi出去让其他手机连接,WiFi网络拓扑成星型网。
而自组网不一样,不需要用户输入用户名和密码,直接连到前段时间的两个自组网设备,最后自组网设备也能做为两个中间节点,让下一级的设备连接进来,网络拓扑能成星型网、簇型网和网型网。那么无线自组网的数据是并非流动呢?流去哪?无线自组网一般都会有两个数据汇聚的地方性,那个地方性是网关。
但是ZigBee并没有连上网络啊,它最多只是两个局域网!——这还不单纯?这是是网关要处理的事情了。而且,ZigBee协议栈Z-Stack是有Linux网关版本的。
Z-Stack – ZigBee 协议栈不过呢,由于各种原因,ZigBee开始走下坡路了,最新的6LoWPAN会逐渐替代。6LoWPAN,是一类低功耗的无线网状网络,当中每个节点都有自己的 IPv6 地址,允许其使用开放标准直接连接到网络。Zigbee使用网内专用地址,网络主机无法访问。集成 Ipv6/6LoWPAN 堆栈的开源操作系统
Contiki也会逐步取代Z-Stack。
如果理工学院开办了无线自组网的课程,并非学习ZigBee的Z-Stack是Contiki。使用无线自组网也并并非两个单独的合作开发过程,其控制技术需要结合笔记本电脑系统/PDP合作开发。
## 电源难题
是的,如果要用无线自组网,电池续航的能力是两个难题。如果是类似与WiFi插头、智能化饮水机、智能化风扇之类,接上市电就能用,那些电源都并非难题。而对于无线自组网,往大的方向说是所有的便携式智能化设备,都受限于电池续航能力,比如智能化手环,运动手环。不过呢,突破电池控制技术并并非物联网合作开发者所需要做的工作,他们能做的,只能是挑选更低功耗的芯片,设计电路功耗更低一点,让笔记本电脑系统休眠并使用中断唤醒机制。
图,用水果电池供电的某430笔记本电脑系统系统。
# 物联网控制技术之五:RFID
仔细观察上面那张无线控制技术的图,最右边,NFC/RFID。嗯,对,RFID,非接触射频识别,也是物联网控制技术重中之重的控制技术,很多物联网书籍都会介绍RFID,搞得很多人以为RFID是物联网。
介绍RFID前先单纯说呵呵条形码。去超市购物的时候,收银员把扫描枪对准上面的条形码扫一扫,商品信息和价格就录入到笔记本电脑里了。条形码替代了收银员手动输入数据,工作效率提高了几倍。
可是,进入21世纪后,条形码已经不能满足人们的需求,存储能力小、工作距离近、穿透能力弱、不能写操作之类都是条形码的缺点。那个时候就再次出现了RFID控制技术。典型应用如下图:
(。。。好像没有甚么奇怪的啊?)
一二线城市早已实现了的公交卡,以及校园一卡通,用的是RFID控制技术。RFID可读可写,所以公交卡、校园卡的钱能存有卡里面。
NFC,也是RFID的控制技术一类,目前大部分手机都支持的NFC功能,手机取代公交卡真的是迟早的事。要是手机没有NFC功能,也能这么装逼:
上班,在地铁里碰到同事。
我看他用手机刷卡出入站挺方便,就问他是并非弄的,是并非要下载甚么软件。
他告诉我:“那个很单纯,如果把公交卡藏在手机套里就行了。”同样,RFID合作开发也是离不开笔记本电脑系统合作开发,网上也有相关的RFID合作开发套件出售。
# 结语
当然,物联网控制技术绝对不止以上五种,物联网本身是所有控制技术的大结合,做电子零件产品的还要考虑产品外壳,不过这是结构工程建设师的事情;做服务器后台的还要考虑用户帐号数据库读写等,前端也要考虑如何把设备数据和操作方式优雅的展现给用户看,那些是IT程序员的事情;电池控制技术也需要单方面突破,超小体积、超大容量,那个还得等待多时。
与其说物联网是一类控制技术吧,不如说它是两个黄金时代,物联网通过对相关控制技术进行整合,形成两个黄金时代的基本概念,是两个建立在控制技术此基础之上的黄金时代。
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其他答案:
理工学院学习物联网工程建设专精是并非样?扩展资料:
实战解读:物联网合作开发中意想不到的那些“坑”