Què és Internet de les coses (IoT)?

Esquema Introducció Què és l'Internet de les coses? Característiques clau de l'arquitectura IoTIoT Models de comunicació d'IoTPossibles aplicacions de IoTHomeElectrònica de consum Cotxe intel·ligent o sistema de transportAplicacions IoTConstrucció i domòticaCiutatsMedi ambientEnergiaAgriculturaIndústriesSistemes mèdics i sanitarisLogísticaIoT Avantatges d'IoT amb els objectes d'electrònica i connexió amb altres avantatges de comunicació física o connexió amb altres és Internet de les coses. És una fusió intel·ligent d'automatització i anàlisi avançada per proporcionar una solució optimitzada de la nova era aprofitant les tecnologies de xarxes, detecció, big data i intel·ligència artificial. Amb l’aparició d’innombrables tecnologies de programari i electrònica, Internet ha evolucionat des de la fase P2P de simplement connectar persones a la fase M2P de connectar persones a dispositius i probablement arribaria a la fase M2M de connectar dispositius junts. En paraules simples, Internet de les coses defineix diferents dispositius, integrats amb sensors i altres aparells electrònics, que es comuniquen entre ells a través d'Internet. Què és l'Internet de les coses? L'Internet de les coses és un món on tot el que ens envolta com ara telèfons, televisors, llums, neveres, aire condicionat, automòbils, etc. estan monitoritzant, detectant i interactuant entre ells amb o sense control humà. Molts consideren Internet of Things o IoT com la pròxima revolució tècnica a Internet. Internet of Things (IoT) és una xarxa de sistemes incrustats (dispositius) amb connectivitat a Internet, que els permet connectar-se i interactuar amb altres dispositius, serveis ( màquines o aparells) i persones a gran escala. Internet de les coses (IoT) és una de les tendències més fascinants en el control intel·ligent d'una varietat de coses o objectes mitjançant sistemes de comunicació per cable o sense fil. Permet connectar o controlar les coses en qualsevol moment i en qualsevol lloc amb qualsevol persona o qualsevol cosa utilitzant qualsevol camí o xarxa i qualsevol servei. L'objectiu principal d'Internet de les coses (IoT) és facilitar molt les diferents tasques per al control i monitorització dels usuaris. Amb l'ajuda d'Internet de les coses (IoT), sistemes d'automatització domèstica o d'oficina, monitorització ambiental o biològica, xarxes intel·ligents, etc. poden estar interconnectats, cosa que els permet compartir entre ells la informació que afecten el rendiment dels altres. IoT consisteix en coses o dispositius que tenen identitats úniques i estan connectats a Internet mitjançant una xarxa de comunicació. Es refereix a la xarxa d'objectes físics que estan incrustats. amb electrònica, sensors, actuadors, programari i connectivitat de comunicació, en la qual tota la disposició permet l'intercanvi de dades, la teledetecció i el control de diversos objectes o coses. ordinador i un dispositiu connectat a internetAquest concepte es pot veure com connectant qualsevol dispositiu canviant el seu interruptor d'encesa i apagat a Internet. Mitjançant l'IoT, tots els objectes de la vida quotidiana com ara rentadores, llums, cafeteres, aparells d'aire condicionat, etc. estan equipats amb identificadors i connectivitat sense fil per tal de proporcionar control remot i intercanvi d'informació mentre s'executen aplicacions significatives per a un objectiu comú d'usuari o màquina. A la figura anterior es mostra una equació senzilla per a Internet de les coses en què un objecte físic segueix la funció de la cosa i, al estar connectat a Internet, es pot controlar i supervisar a través d'Internet. El sensor dins o connectat als objectes està connectat. a Internet mitjançant connexions a Internet per cable o sense fil. Diverses connexions d'àrea local per a aquests sensors inclouen ZigBee, Bluetooth, RFID, Wi-Fi, etc. Aquests sensors també utilitzen xarxes d'àrea àmplia, com ara GSM, GPRS, 3G, 4G, etc. Consell professional: la llista definitiva de projectes IoT per a estudiants d'enginyeria [nivell petit, mitjà i avançat] »» Característiques clau de les IoTA esmentades anteriorment, IOT és un combinació d'intel·ligència artificial, electrònica i programari i xarxes, que permet més automatització, anàlisi i integració dins d'un sistema. Les característiques bàsiques que permeten el bon funcionament de l'IOT són el compromís actiu, la integració, la detecció i l'anàlisi, la connectivitat i la intel·ligència artificial. una comunicació segura, fiable i bidireccional adequada. No requereix necessàriament un proveïdor de serveis important, però també pot ser possible amb proveïdors de serveis barats i a més petita escala. Compromís actiu: IOT presenta el canvi més important en xarxes des de la implicació passiva entre productes i gestió de serveis a un nou paradigma per al contingut actiu. , gestió de serveis o productes. Intel·ligència artificial: la característica més important o millor dit un assoliment de IOT és fer que el món que ens envolta sigui molt més intel·ligent. Millora la intel·ligència de tots els dispositius que ens envolten mitjançant la recollida de dades, els algorismes i les xarxes. La intel·ligència artificial permet a l'algoritme recopilar dades i la comunicació entre els dispositius connectats per aconseguir els resultats requerits. Detecció i anàlisi: les 3 característiques de l'IOT indicades anteriorment estan incompletes sense la característica o component principal d'IOT: detecció i anàlisi. Sense dispositius que detectin els paràmetres naturals i proporcionin les dades necessàries als dispositius, és impossible la integració del món real. Dispositius a petita escala: amb les tecnologies d'integració emergents, els dispositius, avui en dia, estan reduint-se més en grandària i augmentant més en eficiència i potència. IOT utilitza aquests dispositius de petita escala econòmics, eficients i potents per garantir més escalabilitat, versatilitat i precisió. La figura a continuació mostra l'arquitectura IOT basada en la funcionalitat de cada capa: Connectivitat del sensor i capa de xarxa: consisteix en els sensors/lectors que s'encarreguen de recollir dades de l'entorn, la xarxa per recopilar i transferir dades del sensor/lector i actuadors per aconseguir l'objectiu. segons les dades del sensor. La xarxa de sensors pot ser Wi-Fi, Ethernet, XBee, Bluetooth o xarxa per cable. Gateway i Network Layer: aquesta capa emmagatzema la major part de les dades de sensors, lectors, etiquetes, etc. i transfereix aquestes dades a la capa de serveis de gestió, que és la seva següent capa. També és responsable de diversos protocols de xarxa per a diferents dispositius IOT. La passarel·la pot ser un microcontrolador, un sistema operatiu incrustat, un mòdul de radiocomunicació o un processador de senyal i modular. La xarxa pot ser Wi-Fi, Ethernet, LAN o WAN. Capa de servei de gestió: aquesta capa assegura l'anàlisi de dispositius IOT, l'anàlisi de la informació i la gestió de dispositius. Consisteix en el servei de suport operatiu per modelar, configurar i gestionar dispositius IOT, el sistema de suport de facturació per donar suport a la facturació i la generació d'informes i el servei d'aplicacions IOT/M2M per controlar i xifrar dades, gestionar regles i processos empresarials, etc. En paraules senzilles, aquesta capa permet l'extracció de la informació necessària a partir de les dades del sensor recollides. Capa d'aplicació: aquesta capa utilitza les dades recopilades per complir els propòsits requerits. Inclou domòtica, sanitat, vigilància, comerç al detall, seguiment i automatització industrial. El concepte d'Internet de les coses (IoT) no és del tot nou, ja que els camps de les telecomunicacions, el control industrial i el control de processos ja l'utilitzen. Però, per implementar el concepte d’Internet de les coses a les darreres tendències, s’estan desenvolupant nombroses arquitectures tecnològiques al voltant de la viabilitat i l’aplicabilitat de l’Internet de les coses. Es proposa una arquitectura de referència centrada en proporcionar una solució completa per facilitar el disseny, desenvolupament i preparació de l'entorn intel·ligent segons el model d'Internet de les coses. La següent figura mostra una arquitectura simplificada del domini Internet de les Coses (IoT). Com es mostra a la figura, l’arquitectura del model d’Internet de les coses es pot subdividir en tres capes principals. La capa més baixa està formada per la comunitat de maquinari, que de nou es divideix en dos grups de dispositius. El primer grup de dispositius són dispositius restringits que tenen recursos i funcions limitats i, per tant, depenen d'altres dispositius per dur a terme alguns processos. Els dispositius externs són passarel·les intel·ligents que amenacen d’exposar la funcionalitat als clients. El segon grup de dispositius són dispositius sense restriccions que tenen prou funcions i recursos necessaris per executar processos. Fins i tot si els dispositius sense restriccions no tenen la característica necessària per realitzar un procés determinat, tenen components de middleware que proporcionen les funcionalitats directament al client mitjançant una plataforma o un servei al núvol de tercers. La capa següent o la capa mitjana de l'arquitectura de l'Internet de les coses és la capa de programari, que admet un codi obert. plataforma. La tasca d'aquesta capa és proporcionar un mecanisme per definir i configurar les funcionalitats del maquinari com sensors, actuadors, manipulació de processos, etc. i també organitzar-los per construir els serveis (simples o complexos). El nivell de programari també té la tasca d'implementar els protocols necessaris, els controladors de connectivitat i els estàndards de comunicació. La capa final de l'arquitectura Internet de les coses és la capa d'usuari. Aquesta capa està formada per clients que fan ús dels serveis que ofereix la capa de programari. Els clients poden ser telèfons intel·ligents, televisors, ordinadors portàtils, màquines intel·ligents, electrodomèstics, etc. Els models de comunicació d'IoTG que es mostren a continuació són diferents tipus de models de comunicació utilitzats a IOT. Model de comunicació de subscripció de publicació: aquest model inclou editors, corredors o consultors i consumidors. L’editor és la font de dades, que envia dades a temes, gestionats pel corredor. El consumidor subscriu els temes del consultor i no té cap relació directa amb l'editor. Model de resposta a la sol·licitud: Implica la comunicació bidireccional entre client i servidor. El client envia la sol·licitud al servidor, que processa les sol·licituds, obté les dades dels recursos, prepara i envia la resposta al client. Model Push Pull: implica una comunicació directa entre l'editor i el consumidor, on les dades són enviades a una cua pel client. publicador, i el consumidor el va treure o recuperar de la cua. La cua actua com a memòria intermèdia i permet la comunicació entre el fabricant i el consumidor. Model de parell exclusiu: és una comunicació dúplex bidireccional i completa d’estat entre client i servidor, en què la configuració de la connexió entre client i servidor es manté intacta fins que la sol·licitud l’envia. Per tant, basant-nos en l'explicació anterior, entenem com funciona realment un sistema d'Internet de les coses. Els sensors/dispositius recullen les dades de l'entorn. Aquí, un sensor pot ser un sensor autònom o un dispositiu integrat amb sensors com el nostre telèfon intel·ligent. Aquestes dades poden ser dades simples com la lectura de la temperatura o la distància o dades complexes com un canal de vídeo. Les dades recollides s'envien després al núvol (emmagatzematge d'Internet) mitjançant canals de connectivitat com Wi-Fi, satèl·lit, Bluetooth, LAN, etc., seleccionats com a compensació entre diversos paràmetres com el consum d'energia, l'abast i l'amplada de banda, segons l'aplicació IOT particular. Una vegada que les dades reben el núvol, se sotmeten al processament d'un programa de programari. Això implica extreure la informació requerida de les dades rebudes. Pot ser tan senzill com determinar si la lectura de temperatura o distància es troba dins dels límits acceptables o tan complex com identificar objectes mitjançant la informació de vídeo rebuda. Un cop les dades són processades pel programari, els resultats finals es comuniquen a l'usuari per correu electrònic, missatge de text o notificació. De vegades, depenent dels resultats, l'usuari pot canviar els paràmetres requerits i afectar el sistema. Per exemple, si la lectura de la temperatura de la casa és massa baixa, l'usuari pot augmentar de manera remota la temperatura de l'escalfador per augmentar el grau de calor. A més, de vegades, el paràmetre donat es pot ajustar automàticament per obtenir els resultats desitjats, en comptes de qualsevol intervenció humana. Possibles aplicacions d'IoTDiferents tecnòlegs, llibres i estudis d'investigació tenen diferents visions sobre les possibles aplicacions de l'Internet de les coses (IoT). Algunes investigacions divideixen les aplicacions de l'IoT en tres dominis. Són Individuals: per a una vida intel·ligent. Indústria: per a operacions empresarials eficients. Infraestructura: per a ciutats intel·ligents. A continuació s'esmenta una petita llista de moltes aplicacions possibles d'IoT en cadascun dels dominis.Aplicacions d'IoT. dividit a més en tres categories. Són sistemes de seguretat per a la llar, sistemes de vigilància, sistemes d'alarma (fum, moviment, gas, etc.) Sistemes de control energètic com il·luminació, termòstat, electrodomèstics, comptadors d'energia Sistemes de gestió de l'aigua com control de motor, control de nivell, sistema d'aspersió, etc. Sistemes d'entreteniment per a la llar com àudio, Vídeo, projectors, etc. Sistemes de control de la salut personal com la pressió arterial, diabetis, ECG, etc. Electrònica de consum Dispositius portàtils com rellotges per a una vida de qualitat. Monitorització i seguiment de l'aptitud per a una vida intel·ligent. Monitorització de nens, ancians i mascotes per a una vida segura. Oci i entreteniment per a una vida de qualitat. Cotxe intel·ligent o sistema de transport Sense conductor. o conducció autònoma Informació de trànsit Diagnòstic de vehicles com motor, oli, fre, etc. Serveis basats en la localització com el GPSPer a que les indústries facin un negoci eficient, un sistema intel·ligent per controlar i organitzar el procés. A continuació s'esmenten alguns dels possibles mercats associats a la indústria. L'agricultura inclou el reg, la producció, el bestiar, la ramaderia, etc. A les fàbriques, el concepte d'automatització, robòtica, control de màquines i processos, etc. La construcció i l'obra civil inclouen edificis i oficines intel·ligents, calefacció. , aire condicionat, ventilació, climatització, il·luminació, monitorització energètica, etc. ComunicacióFabricacióEn el sector de la salut, vigilància de la salut, laboratoris clínics i d'investigació, diagnòstic, tractament i assegurances. Les botigues intel·ligents inclouen màquines expenedores, caixers automàtics, punts de venda electrònics, unitats comercials intel·ligents, hostaleria etc. L'entorn intel·ligent inclou la vigilància i el seguiment de l'aire i l'aigua per a la contaminació. Les xarxes intel·ligents com la xarxa d'aigua, la xarxa d'energia, els oleoductes de gas i petroli, etc. Per tal de construir i desenvolupar ciutats i comunitats intel·ligents, l'ingredient principal és la infraestructura intel·ligent. Les possibles aplicacions en infraestructures de ciutats intel·ligents són les següents: Educació intel·ligentSeguretat, defensa i gestió de desastres. La seguretat pública inclou ambulància, policia, bombers i vigilància. El transport públic inclou trens, autobusos, avions, càrrega, vehicles intel·ligents, etc. Les carreteres inclouen il·luminació, aparcaments. , peatges, comptadors, etc. Aplicacions IoT L'Internet de les coses (IoT) es pot utilitzar per a una gran varietat d'aplicacions, com ara llars, sistemes energètics, agricultura, salut, indústria, logística i medi ambient. Es comenten algunes de les àrees d'aplicació més destacades de IoT. baix. Basats en un domini d'aplicació específic, els productes IoT es classifiquen principalment en smart wearable, smart city, smart home, smart environment i smart enterprise. Building and Home Automation La il·luminació intel·ligent estalvia energia adaptant la il·luminació a les condicions ambientals i regulant o apagant o apagant. els llums quan sigui necessari. Aquesta il·luminació intel·ligent s'aconsegueix utilitzant llums d'estat sòlid (com ara llums LED) i llums habilitades per IP. En detectar els canvis ambientals i els moviments humans, les llums es controlen mitjançant els dispositius intel·ligents. Les aplicacions IoT, com ara aplicacions mòbils i aplicacions web, permeten controlar a distància aquests llums connectats a Internet i connectats a Internet sense fils. Els electrodomèstics intel·ligents de les llars faciliten la gestió i el control que els aparells que tinguin els seus propis controls o controls remots. L'Internet de les coses permet a l'usuari obtenir la informació d'estat i també la capacitat de control remot de forma remota. Alguns dels aparells que funcionen basats en IoT inclouen refrigeradors intel·ligents (que fan un seguiment de diversos articles emmagatzemats mitjançant etiquetes RFID), termòstats intel·ligents per controlar la temperatura, rentadores/assecadores, televisors intel·ligents, etc. El sistema de detecció d'intrusions utilitza diversos sensors (com PIR i sensors de portes) i càmeres de seguretat per detectar intrusions i després donar alarma. Els dispositius IoT de les llars proporcionen les alertes d'intrusió en forma d'SMS o correu electrònic a l'usuari i la policia propera. Els sistemes d'intrusió es basen en la tecnologia Universal-Plug and-Play, que genera els missatges d'intrusió mitjançant tècniques de processament d'imatges per reconeix i extreu el tema d’intrusió. Els detectors de fum i de gas a les cases i edificis detecten fum (que és el primer signe del foc) i gasos nocius (com ara monòxid de carboni, GLP, etc.). Aquests sensors intel·ligents poden generar alertes i enviar un correu electrònic o SMS a l'usuari o al departament de seguretat local. Els sistemes de trànsit i aparcament de CitiesSmart utilitzen sensors i circuits basats en IoT per transferir les dades a Internet. El sensor detecta el nombre d’espais d’aparcament buits i, en conseqüència, envia la informació a la base de dades principal a través d’Internet. A continuació, l’aplicació d’estacionament intel·ligent en telèfons intel·ligents, tauletes i sistema de navegació al cotxe mostra contínuament la informació d’estacionament al conductor. De la mateixa manera, els embussos a les carreteres Es pot reduir mitjançant l'ús d'un sistema distribuït de xarxes de sensors que poden detectar informació a les carreteres i transmetre la informació al servidor principal a través d'Internet. La il·luminació intel·ligent estalvia energia controlant les llums de carreteres, parcs, edificis, etc. Aquests llums intel·ligents estan connectats a Internet per aconseguir el control remot, els horaris d'il·luminació i el control de la intensitat de la il·luminació. Els sensors connectats amb els llums són capaços de controlar la il·luminació en funció de les condicions ambientals i també es comuniquen amb altres llums (circuits) per intercanviar el El sistema de vigilància intel·ligent garanteix la seguretat mitjançant el seguiment de la infraestructura, el transport públic i els esdeveniments. Aquest sistema consta d'un gran nombre de càmeres de videovigilància distribuïdes i connectades a Internet que envia la informació al sistema central d'emmagatzematge basat en núvol. El sistema de monitorització del temps basat en EnvironmentIoT recull les diferents dades dels sensors (temperatura, pressió, humitat, etc.) i envia a les aplicacions basades en núvol. Les dades recollides pel núvol, més analitzades i visualitzades en aplicacions de monitoratge meteorològic basades en IoT en mòbils, ordinadors i altres dispositius de visualització. També envia les alertes meteorològiques als usuaris subscrits des de les aplicacions basades en núvol. Els sistemes de control de la contaminació acústica i de l'aire basats en IoT poden controlar els gasos nocius a l'aire causats pels automòbils i les fàbriques i també els nivells de soroll en l'entorn determinat mitjançant l'ús de diversos sensors. .Sensors gasosos i metrològics s'utilitzen per controlar la contaminació atmosfèrica i es despleguen en diverses estacions de control distribuïdes. Totes aquestes estacions estan interconnectades entre si mitjançant la comunicació màquina a màquina. De la mateixa manera, en el cas dels sistemes de monitorització del soroll, es despleguen diverses estacions de monitoratge de soroll distribuïdes en diversos llocs, a partir d'elles les dades de soroll s'agreguen als servidors o al núvol. Bosc basat en IoT Els sistemes de detecció d'incendis utilitzen una sèrie de nodes sensorials o de monitorització que es despleguen en diversos llocs del bosc. Aquest sistema aconsegueix la detecció precoç d'incendis mitjançant la detecció de les diferents dades dels sensors (temperatura, nivells de llum, humitat, etc.) als nodes. Les xarxes EnergySmart recullen i analitzen les dades recollides de diverses xarxes elèctriques i, en conseqüència, proporcionen informació predictiva i recomanacions a la companyia. empreses. El seguiment de la salut d'un equip i la integritat de la xarxa es pot avaluar mitjançant tecnologies de mesura i detecció basades en IoT. Els comptadors intel·ligents poden capturar el consum d'energia en temps real de diversos clients i que són capaços de transferir dades de manera remota al servidor principal, activant-se / OFF la font d'alimentació quan cal i evita els robatoris d'energia. Sistemes basats en IoT amb transformador en el punt d'interconnexió de diverses fonts d'energia renovables a la xarxa, ajuda a determinar diverses variables elèctriques i, per tant, s'eviten problemes d'estabilitat i fiabilitat de la xarxa. Agricultura Els sistemes de reg intel·ligents estalvien l'aigua i l'energia alhora que milloren els rendiments dels cultius. Els sensors d'humitat del sòl juntament amb els dispositius IoT determinen la quantitat d'humitat del sòl i, en conseqüència, fan girar les bombes de reg. A més, aquest sistema de reg intel·ligent recull les dades d'humitat del sòl contínuament al servidor, que es poden utilitzar per planificar els horaris de reg. IndustriesIoT té un paper important. en aplicacions industrials per al seguiment de les condicions de funcionament de la màquina, el pronòstic i el diagnòstic de les màquines durant les avaries i el control remot de les màquines quan sigui necessari. Els dispositius IoT amb sensor i actuadors proporcionen l'optimització en temps real de les xarxes de les cadenes de subministrament de fabricació i la seva producció. Sistemes mèdics i sanitaris Wearable Els dispositius IoT permeten un seguiment continu de diversos paràmetres fisiològics que proporcionen un sistema de notificació d’emergència sanitària i sistemes de control remot de salut. recopila les dades dels paràmetres de salut, determina les anomalies i, en conseqüència, genera l'alarma o les notificacions als usuaris o metges. Els dispositius LogisticsIoT poden conduir els diferents sistemes de transport de manera eficaç mitjançant la implementació d'interconnexió entre vehicles i conductors o usuaris. Pot proporcionar una guia avançada de ruta, encaminament de vehicles. i la programació combinant els patrons de ruta i els horaris de transport en funció de la disponibilitat de vehicles. El sistema de transport intel·ligent inclou sistemes de seguiment de vehicles, cobrament automàtic de peatges, seguretat i assistència en carretera. Avantatges d'IoT Fomenta la comunicació del dispositiu, proporcionant així més transparència amb menys eficiència i majors qualitats per proporcionar els resultats finals requerits. Amb comunicació directa del dispositiu, sense necessitat d'intervenció humana , l’automatització s’ha convertit en una realitat, que al seu torn ha conduït a una sortida ràpida i oportuna. IOT ha obert la porta a una àmplia gamma d’informació, especialment d’escenaris del món real, que permeten prendre decisions ràpides. Amb IOT, ara és possible fer un seguiment en dades més precises i precises mitjançant un control eficaç i, per tant, permetre una resposta ràpida basada en els paràmetres monitoritzats. L’IOT proporciona informació més real del món, que pot conduir a una gestió eficaç dels recursos. entre ells, per tal de treballar amb uns estàndards comuns. Seguretat: amb un En un ecosistema de dispositius connectats freqüentment que es comuniquen a través de la xarxa, les dades són més propenses a atacar per intrusos o pirates informàtics. l'automatització, hi ha un alt risc que molts treballadors qualificats perdin la seva feina, donant lloc a problemes d'atur. el nostre coneixement.

Deixa un missatge 

Llista de missatges