深入解讀物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān):如何改善物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)性能?
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物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)將是下述內(nèi)容的主要介紹對象,通過這篇文章,小編希望大家可以對物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的相關(guān)情況以及信息有所認識和了解,詳細內(nèi)容如下。
一、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)
物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)是將物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)連接在一起的關(guān)鍵。
隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和數(shù)十億的連接設(shè)備進入世界,未來物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)最關(guān)鍵的組件之一可能是被稱為物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的設(shè)備。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)聚合傳感器數(shù)據(jù),在傳感器協(xié)議之間進行轉(zhuǎn)換,在發(fā)送之前處理傳感器數(shù)據(jù)等等。
由于有大量協(xié)議、連接模型和能源配置文件以及物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的高度分散性,因此需要網(wǎng)關(guān)來管理和控制這些復雜的環(huán)境。
舉例說明,比如連接物聯(lián)網(wǎng)的辦公樓環(huán)境的用例。傳感器相當于我們的五種感官的物聯(lián)網(wǎng)。但不是五種感官,可能有成百上千個傳感器,具有數(shù)十種不同的功能,測量溫度、光線、噪音、人和設(shè)備的位置、空氣中的顆粒、建筑系統(tǒng)操作、安全系統(tǒng)、工廠機器等等。但物聯(lián)網(wǎng)不僅僅是傳感作用;它還與控制系統(tǒng)有關(guān)。打開和關(guān)閉燈、暖通空調(diào)、網(wǎng)絡(luò)等都可以通過連接的系統(tǒng)完成。
這些物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中的每一個都可能使用不同的協(xié)議進行連接——例如 Wi-Fi;藍牙; 串行端口(例如,RS-232);以太網(wǎng);MQ 遙測傳輸,或MQTT;紫蜂等。并且它們中的每一個都可能連接到不同的控制環(huán)境并且具有不同的管理和安全模型。
隨著連接設(shè)備、協(xié)議和需求的激增,將組件單獨連接回需要其數(shù)據(jù)的系統(tǒng)通常是不可能的。一些傳感器和控制器使用非常低的能量,不支持Wi-Fi 或藍牙等能量密集型協(xié)議,因此無法直接連接。一些邊緣設(shè)備生成了如此多的數(shù)據(jù),總的來說,這些數(shù)據(jù)是壓倒性的,而且原始形式的數(shù)據(jù)并不那么有價值。
物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)執(zhí)行多項關(guān)鍵功能,例如設(shè)備連接、協(xié)議轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)過濾和處理、安全、更新、管理等。較新的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)還可作為應(yīng)用程序代碼的平臺運行,用于處理數(shù)據(jù)并成為支持邊緣設(shè)備的系統(tǒng)的智能部分。
二、如何改善物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)性能
1、結(jié)構(gòu)、材料與參數(shù)的合理選擇,根據(jù)實際的需要和可能,合理選擇材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān),確保主要指標,放棄對次要指標的要求,以求得到高的性價比,同時滿足使用要求,即使對于主要的參數(shù)也不能盲目追求高指標。
2、差動技術(shù),差動技術(shù)是非常有效的一種方法,如電阻應(yīng)變式物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、電感式物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、電容式物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)中都應(yīng)用了差動技術(shù),不僅減小了非線性,而且靈敏度提高了一倍,抵消了共模誤差。
3、平均技術(shù),常用的平均技術(shù)有誤差平均效應(yīng)和數(shù)據(jù)平均處理。常用的多點測量方案與多次采樣平均就是這樣的例子。
4、穩(wěn)定性處理,物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的穩(wěn)定性也就是是指物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)在一個較長的時間內(nèi)保持其性能參數(shù)的能力,一般用在室溫條件下經(jīng)過一段時間后,物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的輸出和起始定標的輸出的差異程度表示。
造成物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)性能不穩(wěn)定的原因是:隨著時間的推移或環(huán)境條件的變化,構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)位移物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的各種材料 與元器件性能將發(fā)生變化。為了提高物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)性能的穩(wěn)定性,應(yīng)該對材料、元器件或物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)整體進行必要的穩(wěn)定性處理。使用物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)時,如果測量要求較高,必要時也應(yīng)對附加的調(diào)整元件、后接電路的關(guān)鍵元器件進行老化處理。
5、屏蔽、隔離與干擾抑制,屏蔽、隔離與干擾抑制可以有效削弱或消除外界影響因素對物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的作用。如對于電磁干擾,可以采取屏蔽、隔離措施,也可以用濾波等方法抑制。
6、零示法、微差法與閉環(huán)技術(shù),這些物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)可供設(shè)計或應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)時,用以消除或削弱系統(tǒng)誤差。
7、補償與校正,補償與校正可以利用電子技術(shù)通過線路(硬件)來解決;也可以采用微型計算機通過軟件來實現(xiàn)。
8、集成化、智能化與信息融合,集成化、智能化與信息融合將大大擴大物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的功能,改善物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)壓力物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的性能,提高性價比。
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