La tecnología del "Internet de las cosas" ha hecho un gran esfuerzo en la prevención y el control de la epidemia en 2020, y se ha convertido en un elemento central de la nueva infraestructura. La conexión de las "cosas" proporcionará a las personas una nueva cognición de los datos, lo que dará lugar a cambios sin precedentes. Una nueva ronda de desarrollo científico y tecnológico representada por la tecnología del Internet de las Cosas, la inteligencia artificial y el big data ha alcanzado el punto de partida de un nuevo ciclo, desde la conexión entre personas a la conexión entre cosas, desde los factores de producción material a los elementos de datos, y desde la realidad El mundo se ha convertido en un gemelo digital, el mundo digital ha llegado plenamente, y la revolución del Internet de las Cosas está lista para despegar.
Según los informes pertinentes, la 5G representará menos de 1% de las conexiones IoT en 2020, pero aumentará hasta 40% de todas las conexiones en 2030. El despliegue de 5G se está acelerando, y con la aplicación generalizada de redes de área extensa de baja potencia como LoRa y NB-IoT, el número de conexiones IoT mundiales se ha disparado. Desde los coches inteligentes y los hogares inteligentes hasta los equipos de gestión de activos empresariales y los equipos industriales, las amplias conexiones han promovido la transformación de la tecnología de la información. Internet móvil avanza hacia el Internet de Todo. Según el último informe de la empresa de investigación IDC, el número de conexiones IoT mundiales alcanzará los 30.000 millones en 2020, y el número de conexiones IoT mundiales se acercará a los 65.000 millones en 2024. En la Conferencia Mundial sobre Internet de las Cosas 2020, Shi Dinghuan, presidente del comité organizador y ex secretario general del Ministerio de Ciencia y Tecnología, pronunció un discurso de apertura en el que estimó el valor actual de la producción mundial de Internet de las Cosas en $15 billones de dólares, con una tasa media de crecimiento anual de casi 23%. Predijo que para 2021, en el futuro, se espera que esta tasa de crecimiento llegue a 30%, y para 2025, el valor de producción global de IoT alcanzará los 30 billones de dólares estadounidenses.
Al mismo tiempo, gracias a la promoción de la inteligencia artificial y al impulso de la innovación digital e inteligente global, el gasto en Internet de las Cosas ha crecido de forma constante en todos los sectores. Cabe mencionar que mi país es el mayor mercado del mundo en gasto en IoT. El último informe de IDC predice que el gasto en el mercado de IoT de mi país alcanzará aproximadamente US$300 mil millones en 2024, con una tasa de crecimiento compuesto de 13% en los próximos cinco años. Este gasto superará al de Estados Unidos para convertirse en el mayor mercado de IoT del mundo.
La aplicación generalizada del Internet de las Cosas ha inyectado una vitalidad continua a la industria del Internet de las Cosas para que florezca. Ya en 2018, la escala de la industria del Internet de las Cosas de mi país superó la marca del billón. Como el mercado más innovador, dinámico y grande del mundo, mi país tiene una fuerte demanda de nuevas tecnologías como el Internet de las Cosas y se ha convertido en un importante mercado global de Internet de las Cosas. .
La aplicación de la tecnología IoT ha penetrado ampliamente en todos los ámbitos de la vida y en la vida de las personas. No solo está poniendo a prueba la resistencia de los sistemas tradicionales, sino que también determinará el destino de empresas grandes y pequeñas de distintos sectores. Esperamos un futuro más claro y transparente para el Internet de las Cosas. Los siguientes componentes de la tecnología IoT proporcionarán a los lectores un mapa de la tecnología inteligente y omnipresente de la vida IoT.
MCU
La MCU (unidad de microcontrolador) es el núcleo del Internet de los objetos. Sin el desarrollo de la MCU, el éxito del Internet de los objetos no sería posible hoy en día. En diversas tareas, la MCU suele ser el elemento central de procesamiento de varios dispositivos interconectados. En la actualidad, un gran número de microcontroladores han entrado en tres áreas de aplicaciones de IoT: hogares y ciudades inteligentes, industria inteligente y todo inteligente. Cada aplicación tiene unos requisitos de procesamiento y seguridad. Los MCU actuales son todos sistemas en chip (SoC), que integran diversos módulos funcionales e interfaces en un único chip, como memoria, puertos de E/S, relojes, conversión A/D, PWM, etc., así como SPI, I2C, ISP, etc. Interfaz de transmisión de datos. Divididos según el número de bits, los MCU pueden dividirse en 4 bits, 8 bits, 16 bits, 32 bits y 64 bits. Actualmente, la MCU de 32 bits se ha convertido en la corriente principal. En las aplicaciones y los mercados dominados por 8/16-bit MCU en el pasado, 32-bit El MCU ha completado básicamente su sustitución.
Impulsada por la Internet de las Cosas, la enorme demanda de diversos dispositivos alimentados por batería ha dado lugar a un aumento de los requisitos de la industria en materia de eficiencia energética en microcontroladores y otros dispositivos a nivel de sistema. Por lo tanto, la reducción del consumo de energía se ha convertido en un tema técnico ineludible. Muchos fabricantes han empezado a competir en la pista de las MCU de bajo consumo, y los desarrolladores están constantemente haciendo concesiones entre el consumo de energía y el rendimiento.
Tecnología de conectividad y comunicación
Si las autopistas, las vías férreas y el tránsito ferroviario incluidos en la "infraestructura ferroviaria-vial" se consideran redes entre emplazamientos, entonces 5G, Bluetooth, Wi-Fi, LPWAN, etc. son canales para conectar dispositivos IoT y transmitirse datos entre sí. Las estadísticas de la Asociación del Sistema Global de Comunicaciones Móviles (GSMA) muestran que el mercado mundial de dispositivos IoT creció rápidamente de 2010 a 2020, con una tasa de crecimiento compuesto de 19%. En 2020, el número de conexiones mundiales de dispositivos IoT alcanzará los 12 600 millones. Según las predicciones de la GSMA, el número de dispositivos IoT mundiales (incluidos los celulares y no celulares) conectados a Internet alcanzará aproximadamente los 24 600 millones en 2025. En tecnología de comunicación, Internet de las cosas de banda estrecha (NB-IoT), la conexión de tipo máquina de evolución a largo plazo (LTE-M y LTE-MTC) y las comunicaciones de tipo máquina mejoradas (eMTC) son tecnologías populares en la actualidad. La ventaja de estas tecnologías es que aprovechan las torres celulares existentes utilizadas para comunicaciones de voz y de gran ancho de banda. Sin embargo, los dispositivos que sólo requieren informes y control ocasionales no necesitan un gran ancho de banda y, dado que muchos de ellos funcionan con baterías, estos estándares tecnológicos deben soportar un menor consumo de energía y un menor ancho de banda. Otras tecnologías que no aprovechan las redes celulares existentes y deben reconstruir la infraestructura son Sigfox, LoRa/LoRaWAN y otras.
La aplicación de redes de área extensa y tecnologías de comunicación de corto alcance también está impulsando más dispositivos sensores para conectar decenas de miles de millones de objetos al mundo digital. La Internet de los objetos dependerá de la próxima generación de tecnologías de conexión más avanzadas: Por un lado, el coste, el consumo de energía y el tamaño de las conexiones IoT se reducirán enormemente, lo que permitirá aplicaciones IoT de bajo coste mediante el despliegue sin sensores; por otro, las conexiones proporcionadas por la infraestructura IoT no solo son un medio de información, sino que también tendrán capacidades inteligentes de procesamiento y compresión de señales en el extremo, construyendo así un centro neurálgico que conectará el mundo físico y el mundo digital, marcando el comienzo de una era en la que todas las cosas se perciben, todas las cosas están interconectadas y todas las cosas son inteligentes. En el futuro, la infraestructura de IoT proporcionará una cobertura de señal ubicua, ofrecerá terminales de bajo coste respetuosos con el medio ambiente y desechables, y prestará servicios inteligentes de recopilación y análisis de datos más accesibles y que realmente lo conecten todo.
sensor
La Internet de los objetos ha entrado en la vida de las personas, y es inseparable de los pequeños sensores. Hoy en día, tanto si se trata de la vanguardia de la inteligencia -fabricación inteligente, ciudades inteligentes, atención médica inteligente, etc.- como de dispositivos inteligentes y análisis de big data, por enorme que sea el sistema inteligente, todo empieza con la detección mediante sensores. Los sensores se componen de elementos de detección, circuitos de acondicionamiento de señales, controladores (o procesadores), y tienen funciones de recogida de datos, conversión, análisis e incluso toma de decisiones. En los equipos electrónicos y eléctricos, los sensores se utilizan para obtener señales físicas originales del mundo exterior, como sonido, imágenes, temperatura, humedad, presión y señales luminosas, etc., y convertir estas señales físicas en señales eléctricas, normalmente en forma de tensión y corriente. El desarrollo de sensores ha entrado en una fase de mejora de la precisión, reducción del consumo de energía y del volumen, y facilitación de la conexión en red para ampliar el alcance de las aplicaciones de los sensores. Los sensores físicos y químicos tradicionales sólo obtienen señales externas y carecen de capacidades informáticas y de procesamiento. A medida que aumentan la tecnología de los procesos de fabricación y los requisitos de tamaño y coste, los sensores basados en procesos de sistemas microelectromecánicos (MEMS) son cada vez más populares.
En la actualidad, las tendencias de desarrollo de la tecnología de sensores se centran principalmente en: la integración, la miniaturización y el bajo consumo de energía. En términos de integración, además de la integración horizontal multisensor, cada vez más empresas de sensores están empezando a hacer la integración vertical: para lograr la construcción de un sistema completo, e incluso puede ampliar el uso de software para el procesamiento de datos más completa, e incluso la nube y las tecnologías de IA .
La aparición de sensores inteligentes de bajo consumo, tecnologías de conectividad innovadoras y casos de uso sorprendentes está poniendo de moda la Internet de las Cosas. En el futuro, se conectarán más dispositivos inalámbricos a la red, y el vertiginoso número de dispositivos IoT presentará tanto oportunidades como retos. El éxito de las soluciones IoT exige que la industria proporcione tanto sensores innovadores como tecnologías de conexión.