物联网终端技术发展趋势

2023-06-26 理论教育版权反馈

【摘要】：物联网终端是物联网中连接传感网络和网络传输层实现数据采集及向网络发送数据的设备，它担负着数据采集、初步处理、加密、传输等功能。物联网终端多种多样，从不同角度分析可以得到不同的终端类型。从行业应用划分，物联网终端主要包括工业设备检测终端、设施农业检测终端、物流RFID 识别终端、电力系统检测终端、安防视频监测终端等。从使用场合划分，物联网终端主要包括固定终端、移动终端和手持终端三种。

物联网终端是物联网中连接传感网络和网络传输层实现数据采集及向网络发送数据的设备，它担负着数据采集、初步处理、加密、传输等功能。物联网终端设备总体上可以分为情景感知层、网络接入层、网络控制层以及应用业务层，每一层都与网络侧的控制设备有着相互对应关系。物联网终端常处于各种异构网络环境中，为了向用户提供最佳的使用体验，终端应具有感知场景变化的能力，并以此为基础通过优化判决为用户选择最佳的服务通道。终端设备通过前端的射频模块或传感器模块等感知环境的变化，经过计算后决策需要采取的应对措施。

物联网终端基本由外围感知接口、中央处理模块和外部通信接口三部分组成，通过外围感知接口与RFID 读卡器、红外感应器、环境传感器等传感设备连接，将这些传感设备的数据进行读取并经中央处理模块处理后，按照网络协议通过GPRS模块、以太网接口、WIFI等外部通信接口发送到指定中心处理平台。

物联网终端多种多样，从不同角度分析可以得到不同的终端类型。从行业应用划分，物联网终端主要包括工业设备检测终端、设施农业检测终端、物流RFID 识别终端、电力系统检测终端、安防视频监测终端等。工业设备检测终端主要安装在工厂的大型设备上，用来采集位移传感器、位置传感器、震动传感器、液位传感器、温度传感器等数据，通过终端的有线或无线网络接口发送到中心处理平台进行数据的汇总和处理，实现对工厂设备运行状态的及时跟踪和大型机械的状态确认，达到安全生产的目的。设施农业检测终端一般被安放在设施农业的温室/大棚中，主要采集空气温湿度传感器、土壤温度传感器、土壤水分传感器、光照传感器、气体含量传感器的数据，将数据打包、压缩、加密后通过终端的有线或无线网络接口发送到中心处理平台进行数据的汇总和处理。这种系统可实时发现农业生产中不利于农作物生长的环境因素，并通过纠正这些因素提高作物产量，减少病虫害发生的概率。物流RFID 识别终端分固定式、车载式和手持式，固定式一般安装在仓库门口或其他货物通道，车载式安装在物流运输车中，手持式则由使用者手持使用。固定式一般只有识别功能，用于跟踪货物的入库和出库，车载式和手持式中一般具有GPS定位功能和基本的RFID 标签扫描功能，用来监测物的状态、位置、性能等参数，通过有线或无线网络将位置信息和货物基本信息传送到中心处理平台。通过该终端的货物状态识别，将物流管理变得更为顺畅和便捷，提高物流的效率。

从使用场合划分，物联网终端主要包括固定终端、移动终端和手持终端三种。固定终端应用在固定场合，常年固定不动，具有可靠的外部供电和可靠的有线数据链路，检测各种固定仪器或环境的信息，如前面说的设施农业、工业设备用的终端均属于此类。移动终端应用在终端与被检测设备一同移动的场合，该类终端因经常发生运动，所以没有太可靠的外部电源，需要通过无线数据链路进行数据的传输，主要检测如图像、位置、运动设备的某些物理状态等。该类终端一般要具备良好的抗震、抗电磁干扰能力，此外对供电电源的处理能力也较强，有的具备后备电源。一些车载仪器、车载视频监控、货车客车GPS定位等均使用此类。手持终端是在移动终端基础上进行改造和升级，一般小巧、轻便，使用者可以随身携有后备电池，一般可以断电连续使用8小时以上。有可以连接外部传感设备的接口，采集的数据一般可以通过无线进行及时传输，或在积累一定程度后连接有线传输。该类终端大部分应用在物流RFID 识别、工厂参数表巡检、农作物病虫害普查等领域。

从传输方式划分，物联网终端主要包括以太网终端、WiFi终端、2G/3G/4G 终端等，有些智能终端具有上述两种或两种以上的接口。以太网终端一般应用在数据量传输较大、以太网条件较好的场合，现场很容易布线并具有连接互联网的条件，如应用在工厂的固定设备检测、智能楼宇、智能家居等环境中。WiFi终端一般应用在数据量传输较大、以太网条件较好，但终端部分布线不容易或不能布线的场合，在终端周围架设WiFi路由器或WiFi网关等设备实现。例如，应用在无线城市、智能交通等要大数据无线传输的场合，或其他应用中终端周围不适合布线但需要高数据量传输的场合。2G 终端应用在小数据量移动传输的场合或小数据量传输的野外工作场合，如车载GPS定位物流RFID 手持终端、水库水质监测等。因其具有移动中或野外条件下的联网功能，为物联网的深层次应用提供了更加广阔的市场。3G/4G 终端是在上述终端基础上的升级，增加了上下行的通信速度，以满足移动图像监控、下发视频等应用场合，如警车巡警图像的回传、动态实时交通信息的监控等，在一些大数据量的传感应用，如震动量的采集或电力信号实施监测中也可用到该类终端。

物联网终端技术发展趋势

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