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物联网管理一般指高等学校物联网专业系列教材:物联网管理,这类学科教学的主要操作对象就是物联网。
该专业学生要具有较好的数学和物理基础,掌握物联网的相关理论和应用设计方法,具有较强的计算机技术和电子信息技术的能力,掌握文献检索、资料查询的基本方法,能顺利地阅读本专业的外文资料,具有听、说、读、写的能力。
以5G、工业物联网、新材料、新能源等战略性新兴产业为代表的科技“新基建”正在加速推进,这些技术的具体体现和落地应用都引起了人们的关注。今天为大家推荐8本读者现代通信领域的经典书籍。
01 5G NR标准:下一代无线通信技术
作者:埃里克·达尔曼 斯特凡·巴克浮 等
推荐语:本书是一本开创性著作,对5G NR的3GPP标准做了全面解读和梳理,它提供了对5G NR标准的准确、易读的描述,以及对NR物理层结构、高层协议、射频和频谱的详细解读。不仅如此,它还提供了对5G NR标准的洞察:不仅描述技术本身,而且还揭示技术决策背后的原因,即常常萦绕在读者心头的问题——标准为什么做出这样的规定?
02 5G NR物理层技术详解:原理、模型和组件
作者:阿里·扎伊迪 弗雷德里克·阿斯利 等
推荐语:本书是一本具有很强技术理论性和实际操作参考性的书籍。针对5G面临的各个技术挑战逐一详解,尤其是5G技术核心之一的物理层,从物理层架构、传输和信道建模、硬件建模和实现、多载波波形及多天线技术等各个领域进行关键技术分析,并提供技术实现和测量。书中既有很扎实的理论基础,也有目前业内最先进的实现方式。
03 无人机网络与通信
作者:卡米什·纳莫杜里 等
推荐语:本书既为无人机通信和网络领域的研究提供了所需的基础知识,还集萃该领域的最新研究成果,本书针对不同的技术分支,由来自不同机构和部门的专家进行了严谨、细密的分析和讲解,在内容设置和技术阐释上,也都充分体现了专家各自的风格和特点。
04 5G核心网:赋能数字化时代
作者:斯特凡·罗默 彼得·赫德曼
推荐语:针对读者的需要,本书对组成5G核心网的3GPP规范进行了深入浅出的描述。本书涵盖的内容是打开核心网构建之门的钥匙,它将帮助读者快速了解核心网的这一重要演进的内部工作机理。本书的作者都深入参与了3GPP规范的制定工作,他们是解读这些概念和机理的不二人选。
05 5G 网络规划设计与优化
作者:克里斯托弗·拉尔森
推荐语:随着移动通信技术的持续演进,我们已经进入5G时代。5G网络本质上是复杂的,与传统网络设计相比,其规划需要更广泛的科学范围。
本书的内容集中在5G网络规划和运营中的设计与优化任务,这些任务可以转换为易于处理的优化问题。许多问题可能看起来非常复杂,但使用了适当的问题表述和新颖的优化方法后会变得易于处理,并为网络规划问题提供新的见解。
06 Asterisk权威指南(原书第5版)
作者:吉姆·范·麦格伦 等
推荐语:本书覆盖Asterisk 16的最新发展,不仅全面讲述了Asterisk的最新技术和应用,还耐心细致地告诉你如何高效、安全地使用Asterisk。本书会帮助专家深入了解Asterisk的新技术、新方法;对初学者而言,本书通俗易懂,实战性强,也是一本非常好的入门使用指南。
07 5G时代边缘计算
作者:任旭东
推荐语:本书通过浅显易懂的方式科普了边缘计算的场景和价值,并且深入分析了当前产业界与边缘计算相关的开源项目,尤其对Linux基金会下LF Edge开源社区项目进行了详细剖析,同时公布了电信领域的首个边缘计算开源项目EdgeGallery,对其目标架构、关键能力和应用集成案例都进行了深入介绍。
本书无论对于运营商、边缘计算厂商、行业应用商,还是对于个人开发者,都是一本不可多得的好书。
08 蜂窝物联网:从大规模商业部署到5G关键应用(原书第2版)
作者:奥洛夫·利贝格 等
推荐语:本书以逻辑清晰、通俗易懂的方式详细解析多种蜂窝物联网技术的协议规范、性能评估以及不同版本的差异和演进,全面阐释了物联网技术的系统性实现,并对未来的新技术进行了展望。
对于从事蜂窝物联网网络、终端和应用的研发、调试、优化等工作的相关人员,本书是一本不可多得的工具书,通过本书读者能够快速、准确、深入地理解蜂窝物联网技术的细节、优势和特点。
John G.Proakis 的《数字通信》,现在已经出到第5版了,还有相应的matlab配套书籍; Simon Haykin的《通信系统》; 国内的话就是樊昌信主编的《通信原理》了,但是跟国外还是有一定差距。 不过我跟人觉得通信原理是:随机过程、信息论与编码、信号检测与估计、调制解调等基础技术的集合,你死看一本书不如把上面提到的每一部分都学精。 不过每一项都想学精也很困难啊!好好努力吧!
物联网(IoT,Internetofthings)即“万物相连的互联网”,是互联网基础上的延伸和扩展的网络,将各种信息传感设备与互联网结合起来而形成的一个巨大网络,实现在任何时间、任何地点,人、机、物的互联互通。那,物联网连接方式有哪些呢?下面与大家详细介绍六种常见物联网连接方式。
一、以太网
以太网是一种将事物连接到互联网的快速而可靠的方法。以太网常见于工业和楼宇自动化中,它在包含同一网络中许多节点的系统中被广泛应用。由于以太网是硬连线的,因此它本质上也是一种非常安全的连接方法。还可以通过以太网供电(PoE)通过以太网电缆为设备供电,从而无需单独的电源模块。
但是,硬接线确实带来了重大的设计挑战,并且并非对每个应用程序都有意义。通过以太网连接的节点必须靠近路由器。即使在诸如家庭和楼宇自动化之类的短距离应用中,以太网电缆也是如此庞大,以至于管理和隐藏电线仍然是一个重大挑战。
在现代建筑中,自动化照明系统在施工过程中需要进行硬接线,但是在未为其设计的建筑中安装以太网IoT系统通常是不可行的。
二、无线上网
作为Internet连接的必备工具,WiFi的无线性质非常吸引人。它受到主流设备的广泛支持,并且不包含以太网的硬接线约束。Wi-Fi是消费电子产品中最受欢迎的Internet连接选项,它带来了高速和无线连接的好处。
尽管得到了普及,但将Wi-Fi功能添加到嵌入式设计中通常很复杂。Wi-Fi之所以吸引人,是因为它无线且快速,但是这些功能是以安全漏洞和功耗为代价的。因此,基于Wi-Fi的IoT设计要求工程师精心平衡安全性,功耗和成本。
幸运的是,当今存在解决方案来帮助工程师克服这些障碍。使用针对IoT优化的Wi-Fi模块将简化您的设计并节省开发时间。诸如WINC1500之类的模块已通过全面认证,支持安全协议,并针对电池供电的设备进行了优化,从而实现了Wi-Fi连接,而不会影响成本和功耗。
三、低功耗广域网(LPWAN)
在消费产品中不太常见,因此您可能不熟悉它们。但是,物联网应用的很大一部分却是在广域应用中,例如环境监控。
使用广域网进行环境监控的好处在于,我们可以监控农村,近海和通常无法进入的区域。但问题在于这些地点在农村,近海地区,通常无法到达。因此,我们无法给在Mariana海沟中浮动的设备快速充电或连接莫哈韦沙漠中的Wi-Fi。
农业是LPWAN的完美应用,因为这些网络可以用很少的功率覆盖大片区域。
典型的LPWAN使用范围似乎徘徊在10公里左右。数据的传输速度非常慢,但是除非您的IoT解决方案正在检查电子邮件和流视频,否则您可能不需要高速连接。
尽管LPWAN通常用于农业和远程应用中,但它们并不是唯一的。城市使用率在不断增长,北美最大的LPWAN商业IoT部署之一用于跟踪拍卖场中的车辆。
有两种常见的LPWAN协议:LoRaWAN(来自LongRange或LoRa)和Sigfox。两者之间的区别是成本。Sigfox是一项基于订阅的服务,其运作方式与蜂窝网络类似。如果您所在地区有Sigfox,则可以通过订阅与本地提供商联系。借助LoRaWAN,开发人员可以通过创建“自己动手”网络来避免订阅费用,但是大多数人仍然选择使用本地网络提供商的LoRa网关基础结构并按使用费付费。
四、蜂窝电话
除了极度偏远的乡村和偏远地区,蜂窝网络覆盖了整个世界。对于需要此范围的嵌入式系统,蜂窝是唯一的选择。但是,它很昂贵。您必须使用提供商,未经政府监管部门批准,您无法建立自己的网络。每个节点的嵌入式组件和提供商订阅的成本通常超过了蜂窝网络的广泛覆盖范围所带来的好处。
也就是说,区分用于连接事物的蜂窝网络和您每月为手机支付的账单非常重要。物联网专用的蜂窝网络正在涌现,以与LPWAN竞争。
不断增长的物联网蜂窝网络是LTECAT-M。M代表“机器”,是针对物联网进行了优化的低速,低成本,低功耗的选择。蜂窝物联网连接的其他选项是CAT-0,CAT-1和更新的NB-IoT(“窄带”为NB)。
随着5G的推出,我们可以预期它将推动物联网的创新。5G的更高速度可以在尖端的IoT应用(例如自动驾驶汽车)中取得更大的进步,尽管其价格要比面向IoT的网络更高。5G覆盖范围不及LTE或3G普及,但它正在扩展。一些行业分析师预测,在未来五年中,5G将达到全球人口的20%。
五、卫星
小区覆盖可能会覆盖大多数人口稠密的世界,但是如果您想再散布荒凉的地区连接事物怎么办?
卫星连接用于物联网应用,例如蜂窝服务未涵盖的地球偏远地区的运输物流。虽然预计随着卫星技术的发展会发生变化,但是开发卫星物联网应用程序并不像其他连接选项那样容易。
六、蓝牙
关于蓝牙,可能很多人已经很熟悉了。蓝牙经典版和蓝牙低功耗(BLE)的最大范围都超过100米,但通常用于相距不超过几米的设备。在日常生活中,我们在手机和PC的附件中看到了蓝牙–耳机,键盘和显示技术。蓝牙非常适合消费类电子产品,因为它具有低功耗(BLE极低的功耗),广泛的支持并且可以快速配对。
1. WiFi联网:物联网模块通过内置的WiFi模块与局域网络连接,实现与云平台通信和数据传输。
2. 以太网联网:物联网模块通过以太网接口与局域网络连接,在局域网络内与其他设备通信、控制和传输数据。
3. 2G/3G/4G联网:物联网模块通过内置的GPRS、WCDMA、LTE等无线通信模块,连接移动通信网络,实现远程监测、控制和数据传输。
物联网有线接入技术包括以太网、Wi-Fi、蓝牙、Zigbee、Z-Wave等。以太网是一种常用的有线接入技术,提供高速、稳定的数据传输。
Wi-Fi是一种无线局域网技术,可以通过无线路由器连接设备。
蓝牙是一种短距离无线通信技术,适用于连接手机、耳机等设备。
Zigbee和Z-Wave是专门用于物联网的低功耗、短距离无线通信技术,适用于智能家居、传感器等场景。这些有线接入技术在物联网中起到连接设备、传输数据的作用。
niagara是一套开放的物联网平台,很像传统工业中DCS\\PLC架构,通过JACE去连接以太网协议或总线协议的设备,数据汇总到niagara的中央服务器。
和传统系统集成软件的一大区别在于B\\S架构,任何客户端无需安装客户端软件,网络通畅即可访问组态和监控页面。
物联网管理一般指高等学校物联网专业系列教材:物联网管理,这类学科教学的主要操作对象就是物联网。
该专业学生要具有较好的数学和物理基础,掌握物联网的相关理论和应用设计方法,具有较强的计算机技术和电子信息技术的能力,掌握文献检索、资料查询的基本方法,能顺利地阅读本专业的外文资料,具有听、说、读、写的能力。
一、什么是物联网网关?
网关就是为了不同协议之间转换难而诞生的一个产品,对内负责整个智能家居系统不同设备的协议转换,对外通过以太网或者WiFi进入互联网实现远程通信。
相比于互联网时代,物联网的通信协议更加多样,物的碎片化非常严重,网关的重要性也就由此凸显——物联网网关能够把不同的物收集到的信息整合起来,并且把它传输到下一层次,因而信息才能在各部分之间相互传输。物联网网关可以实现感知网络与通信网络,以及不同类型感知网络之间的协议转换;既可以实现广域互联,也可以实现局域互联。
比如电视机、洗衣机、空调、冰箱等家电设备;门禁、烟雾探测器、摄像头等安防设备;台灯、吊灯、电动窗帘等采光照明设备等,通过集成特定的通信模块,分别构成各自的自组网子系统。而在家庭物联网网关设备内部,集成了几套常用自组网通信协议,能够同时与使用不同协议的设备或子系统进行通信。用户只需对网关进行操作。便可以控制家里所有连接到网关的智能设备。
网关在系统里面起着很重要的核心作用,网关有哪几种形态呢?
我们这里也简单说说:
无线转无线:WiFi转433MHz、红外、ZigBee(家庭常见)
GPRS(2G、3G、4G)转433MHz、红外、ZigBee(工业常见)
无线转有线:WiFi转RS485、RS232、CAN(工业居多)
有线转无线:以太网转433MHz、红外、ZigBee(家庭常见)
有线转有线:以太网转RS485、RS232、CAN(工业居多)
二、物联网网关的历史
设备数据的采集、传输、监测是整个流程的关键步骤,在市场需求不断更新以及技术提升中,物联网智能网关就此出现,要更好地了解它的价值和出现的契机,要从设备机器数据的采集、传输、监测过程发展历程说起。
在发展早期,数据采集的意识才刚刚出现的时候,由于传感器的匮乏加上传输技术的落后,大多都是依靠人工进行数据计量。人工计量的弊端不言而喻,耗时耗力并且能够检测的范围是非常狭窄的,所以人工计量的方式很快就被淘汰。
1、初期的本地监测,数据采集的首次尝试
真正意义上的数据监测应该从本地监测开始。通过有线网络将设备总控和 PLC 或者 HMI 连接起来,进行本地的人机交互和信息交换,设备上的数据直接显示在 PC 或者 HMI 上面。
而PC需要近距离地安装在设备旁,同时需要人员一天 24 小时的监控以及反馈。此时,人工的力量还是占了主导地位,本地监测的实际意义不大,只是停留在简单的数据统计工作上。
2、以太网出现,延伸物理传输距离
由于本地监测局限性太大,人们开始把以太网等有线宽带技术运用在数据采集、传输上,数据的传输在范围上有了一定的延伸。当设备节点接入传感器,通过一定的转换到达以太网,再到达终端显示。就传输范围而言,在原有范围基础上是有了一定的拓展。
但是中间存在的协议标准差异导致通信并不能畅通无阻,且有线网络的固有限制就是无法远程监测,这又一次给数据市场提供一个巨大的需求。
3、网关的出现,适配更多协议标准
伴随着 2G/3G/4G 网络、Wi-Fi、蓝牙等无线网络传输技术的出现,数据的远程传输问题出现转机,但多种通信协议的多重协议标准也阻碍了设备与设备之间的“对话”。此时为了能够适配更多协议标准,网关的出现非常及时,在通信协议和数据之间,网关是一个翻译器,与网桥只是简单地传达信息不同,网关对收到的信息要重新打包,以适应系统的需求。
网关的转换能力结合无线通信协议技术,大大提高了物联网延伸距离,但物联网技术也面临一些独特的挑战。其中一个挑战是,受限于系统内存、数据存储容量和计算能力,很多物联网节点无法直接连接基于 IP 的网络,这样就难以做到万物互联。而物联网网关可以填补这块空白,在基于IP的公共网络与本地物联网之间架起一座网络桥梁,使用在不同的通信协议、数据格式或语言,甚至体系结构完全不同的两种系统之间。
通俗来讲,有了网关,所谓的 M2M 不再是狭义上机器与机器的对话,而是设备、系统、人之间没有障碍的沟通。
4、现代物联网智能网关,推动设备预测性运维
现代物联网智能网关,在物联网时代扮演非常重要的角色,它不仅是连接感知网络与传统通信网络的纽带。作为网关设备,物联网智能网关可以实现感知网络与通信网络,以及不同类型感知网络之间的协议转换,既可以实现广域互联,也可以实现局域互联。此外物联网智能网关还需要具备设备管理功能,运营商通过物联网智能网关可以管理底层的各感知节点,了解各节点的相关信息,并实现远程控制,特有的物联网边缘计算能力,让传统工厂在数字化转型的过程中实现了更为快速、精准的数据采集及传输。
三、物联网智能网关的特点
支持远程更新维护。例如 Ruff 的物联网智能网关可随时根据软件的升级,添加支持协议,对外提供基于 JS 语言的开发接口,只需下载相应的配置应用即完成对硬件产品功能的修改。在网关使用过程中出现了问题,也无需去现场进行维修只需利用 Ruff Explorer 远程管理工具在软件层面进行修改即可,从远端提前发现和解决隐患,使维护更智能,设备运行更稳定可靠。
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