物聯(lián)網(wǎng)終端是物聯(lián)網(wǎng)中連接傳感網(wǎng)絡(luò)層和傳輸網(wǎng)絡(luò)層,實現(xiàn)采集數(shù)據(jù)及向網(wǎng)絡(luò)層發(fā)送數(shù)據(jù)的設(shè)備。它擔負著數(shù)據(jù)采集、初步處理、加密、傳輸?shù)榷喾N功能。物聯(lián)網(wǎng)各類終端設(shè)備總體上可以分為情景感知層、網(wǎng)絡(luò)接入層、網(wǎng)絡(luò)控制層以及應(yīng)用/業(yè)務(wù)層。每一層都與網(wǎng)絡(luò)側(cè)的控制設(shè)備有著對應(yīng)關(guān)系。物聯(lián)網(wǎng)終端常常處于各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,為了向用戶提供最佳的使用體驗,終端應(yīng)當具有感知場景變化的能力,并以此為基礎(chǔ),通過優(yōu)化判決,為用戶選擇最佳的服務(wù)通道。終端設(shè)備通過前端的RF模塊或傳感器模塊等感知環(huán)境的變化,經(jīng)過計算,決策需要采取的應(yīng)對措施。
原理
物聯(lián)網(wǎng)終端基本由外圍感知(傳感)接口,中央處理模塊和外部通訊接口三個部分組成,通過外圍感知接口與傳感設(shè)備連接,如RFID讀卡器,紅外感應(yīng)器,環(huán)境傳感器等,將這些傳感設(shè)備的數(shù)據(jù)進行讀取并通過中央處理模塊處理后,按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,通過外部通訊接口,如:GPRS模塊、以太網(wǎng)接口、WIFI等方式發(fā)送到以太網(wǎng)的指定中心處理平臺。
作用
物聯(lián)網(wǎng)終端屬于傳感網(wǎng)絡(luò)層和傳輸網(wǎng)絡(luò)層的中間設(shè)備,也是物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵設(shè)備,通過他的轉(zhuǎn)換和采集,才能將各種外部感知數(shù)據(jù)匯集和處理,并將數(shù)據(jù)通過各種網(wǎng)絡(luò)接口方式傳輸?shù)交ヂ?lián)網(wǎng)中。如果沒有他的存在,傳感數(shù)據(jù)將無法送到指定位置,“物”的聯(lián)網(wǎng)將不復存在。
主要分類
從使用擴展性分
主要包括單一功能終端和通用智能終端兩種。
單一功能終端
該類終端一般外部接口較少,設(shè)計簡單,僅滿足單一應(yīng)用或單一應(yīng)用的部分擴展,除了這種應(yīng)用外,在不經(jīng)過硬件修改的情況下無法應(yīng)用在其他場合中。目前市場上此類終端較多,如汽車監(jiān)控用的圖像傳輸服務(wù)終端、電力監(jiān)測用的終端、物流用的RFID終端,這些終端的功能單一,僅適用在特定場合,不能隨應(yīng)用變化進行功能改造和擴充等。因功能單一,所以該類終端的成本較低,也比較好標準化。
通用智能終端
該類終端因考慮到行業(yè)應(yīng)用的通用性,所以外部接口較多,設(shè)計復雜,能滿足兩種或更多場合的應(yīng)用。它可以通過內(nèi)部軟件的設(shè)置、修改應(yīng)用參數(shù),或通過硬件模塊的拆卸來滿足不同的應(yīng)用需求。該類模塊一般涵蓋了大部分應(yīng)用對接口的需求,并具有網(wǎng)絡(luò)連接的有線、無線多種接口方式,還擴展了如藍牙、WIFI、Zigbee等接口,甚至預(yù)留一定的輸出接口用于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中對“物”的控制等。該類終端開發(fā)難度大,成本高,未標準化,目前市面很少。
從傳輸通路分
主要包括數(shù)據(jù)透傳終端和非數(shù)據(jù)透傳終端。
數(shù)據(jù)透傳終端
該類終端將輸入口與應(yīng)用軟件之間建立起數(shù)據(jù)傳輸通路,使數(shù)據(jù)可以通過模塊的輸入口輸入,通過軟件原封不動的輸出,表現(xiàn)給外界的方式相當于一個透明的通道,因此叫數(shù)據(jù)透傳終端。目前,該類終端在物聯(lián)網(wǎng)集成項目中得到大量采用。優(yōu)點是很容易構(gòu)建出符合應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),缺點是功能單一。在一些多路數(shù)據(jù)或多類型數(shù)據(jù)傳輸時,需要使用多個采集模塊進行數(shù)據(jù)的合并處理后,才可通過該終端傳輸。否則,每一路數(shù)據(jù)都需要一個數(shù)據(jù)透傳終端,這樣會加大使用成本和系統(tǒng)的復雜程度。目前市面上的大部分通用終端都是數(shù)據(jù)透傳終端。
非數(shù)據(jù)透傳終端
該類終端一般將外部多接口的采集數(shù)據(jù)通過終端內(nèi)的處理器合并后傳輸,因此具有多路同時傳輸優(yōu)點,同時減少了終端數(shù)量。缺點是只能根據(jù)終端的外圍接口選擇應(yīng)用,如果滿足所有應(yīng)用,該終端的外圍接口種類就需要很多,在不太復雜的應(yīng)用中會造成很多接口資源的浪費,因此接口的可插拔設(shè)計是此類終端的共同特點,前文提到的通用智能終端就屬于此類終端。數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用協(xié)議在終端內(nèi)已集成,作為多功能應(yīng)用,通常需要提供二次開發(fā)接口。目前市面上該類終端較少。
標準化
目前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在中國的蓬勃發(fā)展,使我們看到了未來廣闊的市場,據(jù)專家估計,未來3~5年內(nèi)隨著我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推廣和普及,終將形成一個萬億級規(guī)模的大市場。現(xiàn)今,制約物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)大規(guī)模推廣的主要原因則是終端的不兼容問題,不同廠商的設(shè)備和軟件無法在同一個平臺上使用,設(shè)備間的協(xié)議沒有統(tǒng)一的標準。因此,在物聯(lián)網(wǎng)的普及和終端的大規(guī)模推廣前必須解決標準化問題,具體表現(xiàn)為以下幾個方面:
硬件接口標準化
物聯(lián)網(wǎng)的傳感設(shè)備由不同廠商提供,如果每家的接口規(guī)則或通訊規(guī)則都不同,便會導致終端接口設(shè)計的不同,而終端不可能為每個廠商都預(yù)留接口,所以需要傳感設(shè)備廠商和終端廠商一同制定標準的物聯(lián)網(wǎng)傳感器與終端間的接口規(guī)范和通訊規(guī)范,以滿足不同廠商設(shè)備間的硬件互通、互連需求。
數(shù)據(jù)協(xié)議標準化
數(shù)據(jù)協(xié)議指終端與平臺層的數(shù)據(jù)流交互協(xié)議,該數(shù)據(jù)流可以分為業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流和管理數(shù)據(jù)流。中國移動通信集團與愛立信合作制定的WMMP協(xié)議就是一個很好的管理協(xié)議,它的推廣和普及必將帶動數(shù)據(jù)協(xié)議的標準化進程,方便新研發(fā)終端的網(wǎng)絡(luò)接入及管理。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要國家相關(guān)部門主導,相關(guān)行業(yè)聯(lián)合制定出類似WMMP更完善的通用協(xié)議,以滿足各種應(yīng)用和不同廠家終端的互聯(lián)問題,擴大未來物聯(lián)網(wǎng)的推廣。
中國發(fā)展
截止2021年9月底,中國移動物聯(lián)網(wǎng)終端用戶達到13.6億。
參考資料 >
我國移動物聯(lián)網(wǎng)終端用戶達到13.6億.今日頭條·新華社.2021-11-10