Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) hat sich das Kommunikationsnetz als wichtige Grundlage der Informations- und Kommunikationstechnologie von der Person-zu-Person-Kommunikation zur Person-zu-Ding- und Ding-zu-Ding-Kommunikation (M2M) entwickelt und tendiert allmählich dazu, sich von der vertikalen Teil-Ding-zu-Ding-Kommunikation weiterzuentwickeln. Die Verbindung der Dinge geht über in das horizontale, anwendungsübergreifende und regionsübergreifende Internet der Dinge (IoT). Es stellt sich die Frage, wie die vorhandenen Netzressourcen genutzt werden können, um ein vernünftiges Internet der Dinge aufzubauen, das so betrieben und verwaltet werden kann, dass die verschiedenen Netzressourcen miteinander kooperieren und integriert werden können. Die Maximierung der Leistung ist ein wichtiges Problem für die Betreiber.
Wo sind IoT-Gateways verwendet?
(1) Intelligente Landwirtschaft: Durch die genaue Überwachung von Feuchtigkeit und Nährstoffen kann das System den Bewässerungs- und Düngezeitpunkt vorverlegen und so Wasser- und Düngemittelkosten einsparen und gleichzeitig den Produktionswert erheblich steigern. In der Praxis hat sich gezeigt, dass das System in Verbindung mit Wettervorhersagen den Landwirten echte Vorteile bringen kann.
(2) Intelligente Straßenbeleuchtung: Durch die Überwachung von Parametern wie Umgebungslicht und Verkehrsfluss können die Stadtverwaltungen die Helligkeit und die Schaltzeiten der Straßenbeleuchtung steuern und so viel Strom sparen. Wenn eine Straßenlaterne ausfällt, meldet das System sofort eine Reparatur, wodurch das Risiko von Unfällen und Kriminalität verringert wird.
(3) Intelligentes Zuhause: Diese Anwendungen ermöglichen es den Nutzern, Sicherheitseinrichtungen und Haushaltsgeräte aus der Ferne zu überwachen, und können auch die Energieeffizienz verbessern, indem sie z. B. Haushaltsgeräte automatisch ausschalten, wenn die Nutzer nicht zu Hause sind.
(4) Intelligente Parkplätze: Intelligente Parkplätze auf der Grundlage von Näherungssensoren sind eine weitere IoT-Anwendung, mit der Informationen über freie Parkplätze im Voraus an die Fahrer gesendet werden können, um Verkehrsstaus zu vermeiden und die Preisgestaltung auf der Grundlage der Parkzeit genauer zu gestalten.
Vergleich zwischen herkömmlichen Kommunikationsnetzen und neu entstehenden Kurzstreckenkommunikationsnetzen
Das Konzept des Internets der Dinge wurde 1999 vorgeschlagen. Seine Definition ist sehr einfach, d. h. alle Gegenstände sind über Informationserfassungsgeräte wie Radiofrequenz-Identifikation (RnD), Infrarotsensoren, globale Positionierungssysteme, Laserscanner usw. mit dem Internet verbunden, um Informationen auszutauschen und zu kommunizieren und eine intelligente Identifizierung und Positionierung zu erreichen. Verfolgung, Überwachung und Verwaltung. Das Internet der Dinge ist die dritte Welle der internationalen Informationsindustrie nach Computern und dem Internet. Die ersten beiden Wellen wurden durch PCs bzw. die Informationsverarbeitung repräsentiert, und diese Welle wird auf der Akkumulation der technischen Errungenschaften der ersten beiden Wellen von Wissenschaft und Technologie aufbauen und die Reichweite der Informationserfassung weiter auf die Wahrnehmungsebene ausdehnen, um eine breitere Vernetzung und Interoperabilität zu erreichen. .
Gateway-Verwaltbarkeit: Als ein mit dem Netz verbundenes Netzelement, das IoT-Gateway muss selbst über bestimmte Verwaltungsfunktionen verfügen, darunter Registrierungs- und Login-Verwaltung, Rechteverwaltung, Aufgabenverwaltung, Datenverwaltung, Fehlerverwaltung, Statusüberwachung, Ferndiagnose, Parameterabfrage und -konfiguration, Ereignisverarbeitung, Fernsteuerung, Fernaktualisierung usw. Wenn es notwendig ist, die Verwaltung des gesamten Netzes zu realisieren, ist es nicht nur notwendig, die Verwaltung des Netzes zu realisieren. Gateway-Gerät selbst, sondern auch die Verwaltung jedes Knotens im Teilnetz über das Gateway, wie z. B. die Abfrage der Identität, des Status, der Attribute und anderer Informationen des Knotens sowie die Fernaufweckung, -steuerung, -diagnose, -aufrüstung und -wartung usw. Allerdings variieren die Qualifikationsstandards je nach Subnetz. Je nach Komplexität der Vereinbarung sind die Inhalte, die bearbeitet werden können, sehr unterschiedlich.
gegenwärtig. Mit der Entwicklung der Kommunikationsfähigkeiten. Der Austausch von Informationen zwischen Menschen ist immer einfacher und bequemer geworden. Die bestehenden Telekommunikationsnetze werden jedoch hauptsächlich für die Übertragung von Informationen zwischen Menschen verwendet und nur selten zwischen Dingen und Dingen sowie zwischen Menschen und Dingen. Dafür gibt es viele Gründe: Wenn viele Kommunikationen zwischen Sensorknoten über Telekommunikationsnetze übertragen werden, sind die Kosten sehr hoch. Die Kosten werden sehr hoch sein, und es ist für das Telekommunikationsnetz technisch schwierig, die gleichzeitige Online-Kommunikation einer großen Anzahl von Knoten in der Region zu gewährleisten: Viele Sensorknoten arbeiten in sehr rauen Umgebungen und erfordern im Allgemeinen einen Langzeitbetrieb ohne Batteriewechsel. Dies ist auch mit den vorhandenen Fähigkeiten des Telekommunikationsnetzes nur schwer zu gewährleisten; hinzu kommt. Für die Kommunikation zwischen vielen Objekten ist es nicht erforderlich, dass alle Knoten über die Langstreckenkommunikationsfähigkeiten von Telekommunikationsnetzen verfügen.
in diesem Fall. Drahtlose Sensornetzwerke (WSN), RFID und andere Kurzstrecken-Kommunikationstechnologien sind aufgetaucht. Sie haben sich in kurzer Zeit weit verbreitet. Drahtlose Sensornetzwerke zeichnen sich durch einen geringen Stromverbrauch, einen großen Umfang, ein selbstorganisierendes Netzwerk, Multi-Hop-Routing, dynamische Vernetzung, Datenzentrierung und Anwendungsbezogenheit aus, wodurch die Unzulänglichkeiten von Telekommunikationsnetzwerken auf der Wahrnehmungsebene wirksam ausgeglichen werden. Daher werden für die Kommunikation zwischen vielen Sensorknoten in der Regel Kommunikationstechnologien mit kurzer Reichweite wie drahtlose Sensornetzwerke und RFID verwendet. Durch den Aufbau eines selbstorganisierten drahtlosen Netzwerks zwischen den Knotenpunkten. Auf kostengünstige und hocheffiziente Weise wird die Kommunikation zwischen Menschen und Dingen sowie zwischen Dingen und Menschen realisiert.
Natürlich müssen im Zeitalter des Internets der Dinge. Die traditionellen Kommunikationsbetreiber müssen bestimmte Änderungen an der bestehenden Netzarchitektur und dem Betriebsmodell vornehmen. Um den neuen Anwendungsanforderungen gerecht zu werden. Einerseits ist es notwendig, das bestehende Kommunikationsnetz und das kapillare Sensornetz in Bezug auf die Netzarchitektur nahtlos zu integrieren. Andererseits muss der Betrieb und die Verwaltung von Sensornetzen und Endknoten verbessert werden. Verbesserung der Fähigkeiten von Mehrwertdiensten. Auf diese Weise wird ein neues Netzelement, das Internet der Dinge Gateway (iOTCW) entstanden, das diese Probleme besser löst.
Aufgrund der Besonderheit der Einsatzszenarien der im Bereich der Informationswahrnehmung häufig verwendeten Fertigkeiten können die Vorteile dieser Fertigkeiten aus einer anderen Perspektive auch als ihre inhärenten Schwächen betrachtet werden. Diese Wahrnehmungsnetzfähigkeiten werden im Allgemeinen in bestimmten Bereichen eingesetzt, in denen keine Kommunikation zwischen den Netzen stattfinden kann. Auf diese Weise bilden sich isolierte Informationsinseln, und bis zur Verwirklichung einer umfassenden Vernetzung und eines kollaborativen Sensing ist es noch ein weiter Weg. Ein Beispiel hierfür ist die bestehende Sensornetztechnologie. Da die Knoten in der Regel mit Batterien betrieben werden, muss der Stromverbrauch sehr niedrig sein. Die Rechen- und Speicherressourcen müssen begrenzt sein, und die Kommunikationsbandbreite, die Übertragungsdistanz, der Erfassungsbereich und eine Reihe anderer Merkmale müssen reduziert werden. Darüber hinaus gibt es viele Arten von Wahrnehmungsfähigkeiten. Und es müssen verschiedene Kommunikationsprotokolle gewählt werden. Die Zusammenschaltung kann überhaupt nicht abgeschlossen werden.
Durch die Nutzung der landesweiten drahtgebundenen und drahtlosen Kommunikationsnetze, die von großen Betreibern aufgebaut wurden, können wir die Anforderungen an eine hohe Bandbreite und eine Datenübertragung über große Entfernungen erfüllen. Durch die leistungsstarke Kombination herkömmlicher Kommunikationsnetze mit Sensornetzen, RFID und anderen Sensortechnologien kann das Problem der Verbindung von Sensorknoten über große Entfernungen wirksam gelöst werden.
Schlüsselwörter: Gateway für das Internet der Dinge