物联网探秘:那些来自传感器的数据都是如何上传至云端的?

简介:

过去25年来,无线标准发生了翻天覆地的变化,我们传递信息的方式也变的更加多样,传感器,相机和麦克风都可以将大量的数据同步到云端,在需要时又可以随时取用。正因如此,人们才不厌其烦的讨论物联网可能带来的好处。


在物联网时代,困扰应用开发者的一个重要问题就是如何在功率,覆盖范围,传输速率和成本之间找到那个微妙的平衡点。


如果你在中西部地区的大型农场监控土壤数据,那么实时视频监控对你来说就没什么意义,你需要的是远程无线连接。如果你要为犯罪高发区域安装监控,那么高带宽才是王道。


在第二个例子中,你可以使用不同的方式来完成视频数据传输,你可以在摄像头上安装大功率发射机,然后直接通过移动基站获取视频信息,也可以通过电线杆上的少量Wi-Fi路由器将视频数据通过超高带宽链接直接发射给基站。


在空旷无人的森林中,火警和烟雾报警器又是如何工作的呢?这里可没有移动基站,更别说网线了。嘿嘿,这时就是低于1GHz的网状网络的天下了,它可以以极小的电力消耗完成大范围的信号覆盖。


物联网的发展潜力很大,随着各路投资者的加入,我们会见到各种各样的解决方案,不过最后能活下来的还是那些更有用也更具性价比的产品。


全天候和全方位的连接


通过无线连接,我们可以在多台设备上访问云空间,这到底是如何做到的呢?

实话说,在现在的技术条件下,这真的是小菜一碟,可选的连接方式多了去了。下文中我就给大家列举了几种将传感器数据同步到云端的方式,想要对其中原理一探究竟的读者们,快跟我来吧。


通过网线连接

这是最简单的方式,它诞生于上世纪七八十年代,也是所有无线连接方式的鼻祖。传感器中会搭载一枚微处理器,负责处理搜集到的数据,随后再通过有线网络将数据上传。另外,该处理器还可以修改或更新传感器的某些功能。不过这种方式的限制性较大,因为不可能每个地方都有网线。


通过手机网络连接

手机网络紧随有线网络诞生,并在上世纪八十年代初期有了初步的发展。该网络也顺理成章的成为了第一种得到广泛使用的无线网络。不过它的槽点也不少,首先,想要连接移动基站,传感器还是要通过网线连接手机或者在手机中植入专门的基带(成本很高);其次,上行无线发射机需要很大的功率支持;最后,流量费会让人很肉疼。


通过远程无线网络连接

早在1947年,监管部门就开放了许多免许可的无线频段,不过在当时那个年代这玩意根本无人问津,直到上世纪九十年代手机出现,人们才真正意识到它们的价值。2003年,902-928 MHz和2400-2483 MHz两个频段又成了新宠,供最新的IEEE 802.15.4无线标准使用。


上文提到过的网状网络也使用这些频段,该网络由许多小型低功耗的无线设备组成,这些无线设备彼此高度相连,可将来自边缘区域的传感器数据汇集到一个集合点,而这些集合点都与云端相连。这样就保证了无线网络的覆盖范围。


通过无线路由器连接

我们熟知的802.11 Wi-Fi标准诞生于1997年,该标准使用2400-2483 MHz和5130-5835 MHz频段。这两个频段对普通人的无线生活影响至深,在家里,公司或公共场所,这类路由器都随处可见。


另外,还有一部分路由器较为专业,它们主要应用于工业和基础设施领域。只要插上网线,路由器就能连接到云端,事实上,在生活中无线路由器是人们享受云服务最主要的通道。


随着智能手机上Wi-Fi功能的出现,能直连路由器的传感器也诞生了。这就意味着只要在路由器信号覆盖范围之内,传感器就可以随时连接互联网,省去了连接移动基站的复杂过程。


通过手机连接

在现实生活中,有许多时候传感器并不需要连接无线路由器,手机就能搞定一切。这样,用户还能直接与传感器互动,获取他们所需的信息。另外,许多应用场景下并不需要远渡重洋传输数据,无线耳机就是其中一例。


这些数据传输可由蓝牙完成,它与Wi-Fi相同,均工作在2400-2483 MHz频段。该标准于1998年诞生,2003年它成了802.15.4标准的一部分,不过至今它还在继续发挥自己的光和热。


近日,技术人员们拿出了全新的低功耗蓝牙技术(BLE),该技术功耗低,很适合速率较低或占空比较低的简单传感器。该技术为小型传感器的发展提供了强大的动力,那些原本需要无线网或手机网络的传感器(如各类智能手环),现在可以直接与手机互动。


最近,技术人员还为传统的Wi-Fi路由器加入了蓝牙功能。这样一来,搭载BLE技术的传感器就可以直接通过路由器与云端相连,省去了连接手机这个环节。


上图的箭头已经多到让人头晕了,看起来复杂的要死,不过这也是个好事,因为随着各类无线标准的不断壮大,我们可以用更多的方式来推动物联网的发展了。


现状和未来

三十年前,手机的诞生开启了一场无线革命,大大地提高了我们的生活质量。世界上任何人都可以随时随地连接互联网,搜集或交换自己所需的信息,而从前,网线束缚的我们动弹不得。


多种无线标准共存并不是一件坏事,不过对选择困难症人群来说,找出哪种最适合还是有些困难,因为许多新标准还是在原地踏步,在功能上并没有什么实质性的突破。


所以,坏消息就是在选择无线标准问题上,你会越来越迷茫。而好消息就是随着市场竞争的加剧,消费者能得到价格上的实惠。总而言之,一切都还在进行时,物联网的发展依然任重道远。



原文发布时间为:2015-10-27

本文来自云栖社区合作伙伴“大数据文摘”,了解相关信息可以关注“BigDataDigest”微信公众号

相关实践学习
钉钉群中如何接收IoT温控器数据告警通知
本实验主要介绍如何将温控器设备以MQTT协议接入IoT物联网平台,通过云产品流转到函数计算FC,调用钉钉群机器人API,实时推送温湿度消息到钉钉群。
阿里云AIoT物联网开发实战
本课程将由物联网专家带你熟悉阿里云AIoT物联网领域全套云产品,7天轻松搭建基于Arduino的端到端物联网场景应用。 开始学习前,请先开通下方两个云产品,让学习更流畅: IoT物联网平台:https://iot.console.aliyun.com/ LinkWAN物联网络管理平台:https://linkwan.console.aliyun.com/service-open
相关文章
|
6月前
|
传感器 数据采集 算法
无线传感器网络(WSN)在物联网中的作用
【6月更文挑战第7天】物联网中的无线传感器网络(WSN)正加速发展,它由微型传感器节点组成,用于环境数据感知和传输。WSN助力实时监测(如农业、工业生产)、资源管理(能源和物流)、智能交通等领域,提供关键数据支持。Python代码示例展示了数据采集和传输过程。尽管面临能量限制和网络挑战,WSN在物联网中的角色不可或缺,将持续推动社会智能化和可持续发展。
267 2
|
7月前
|
传感器 存储 监控
【物联网】液滴即信息:雨滴探测传感器实验解析降雨的密码
【物联网】液滴即信息:雨滴探测传感器实验解析降雨的密码
126 0
|
7月前
|
传感器 监控 安全
无线传感器网络与物联网的融合:未来智慧生活的关键
在信息技术不断发展的时代,无线传感器网络和物联网技术正成为推动智能化进程的重要支撑。本文将介绍无线传感器网络和物联网的基本概念,并探讨了它们融合应用在各个领域的前景和意义。从智能家居、智慧城市到工业制造,无线传感器网络与物联网的结合正引领着我们走向更智慧、便捷的未来。
610 0
|
4月前
|
物联网 数据管理 Apache
拥抱IoT浪潮,Apache IoTDB如何成为你的智能数据守护者?解锁物联网新纪元的数据管理秘籍!
【8月更文挑战第22天】随着物联网技术的发展,数据量激增对数据库提出新挑战。Apache IoTDB凭借其面向时间序列数据的设计,在IoT领域脱颖而出。相较于传统数据库,IoTDB采用树形数据模型高效管理实时数据,具备轻量级结构与高并发能力,并集成Hadoop/Spark支持复杂分析。在智能城市等场景下,IoTDB能处理如交通流量等数据,为决策提供支持。IoTDB还提供InfluxDB协议适配器简化迁移过程,并支持细致的权限管理确保数据安全。综上所述,IoTDB在IoT数据管理中展现出巨大潜力与竞争力。
120 1
|
1月前
|
传感器 安全 算法
物联网发布者在数据传输过程中如何防止数据被篡改
在物联网数据传输中,为防止数据被篡改,可采用加密技术、数字签名、数据完整性校验等方法,确保数据的完整性和安全性。
|
1月前
|
存储 安全 算法
物联网发布者在发送数据时如何保证数据的安全性和完整性
数据加密、密钥管理和数据完整性验证是物联网安全的重要组成部分。对称加密(如AES)和非对称加密(如RSA)分别适用于大量数据和高安全需求的场景。密钥需安全存储并定期更新。数据完整性通过MAC(如HMAC-SHA256)和数字签名(如RSA签名)验证。通信协议如MQTT over TLS/SSL和CoAP over DTLS增强传输安全,确保数据在传输过程中的机密性和完整性。
|
4月前
|
存储 传感器 监控
理解并利用物联网(IoT)数据的技术探索
【8月更文挑战第11天】物联网数据是数字化转型的重要资源。通过深入理解物联网数据的特性和价值,并采取有效的收集、处理和分析策略,我们可以更好地利用这些数据为企业决策提供支持、优化运营效率、创造新的商业模式并推动数字化转型的深入发展。
|
5月前
|
安全 物联网 区块链
云端防御:云计算时代的网络安全策略与实战《未来已来:探索区块链、物联网与虚拟现实的融合革新》
【7月更文挑战第31天】在数字化转型的浪潮中,云计算已成为推动企业增长的核心动力。然而,随着数据和应用逐渐迁移到云端,网络安全问题也愈发严峻。本文将探讨云计算环境中的安全挑战,并提出相应的防御策略。通过分析云服务模型、安全威胁及信息安全技术的应用,结合代码示例,本文旨在为读者提供一套实用的云端安全防护方案。
50 1
|
5月前
|
物联网
好的资源链接,gitee全糖咖啡,B站视频转成mp4,全糖咖啡 / 物联网网关数据上传,,全糖咖啡 / springboot+百度智能车牌检测
好的资源链接,gitee全糖咖啡,B站视频转成mp4,全糖咖啡 / 物联网网关数据上传,,全糖咖啡 / springboot+百度智能车牌检测
|
5月前
|
机器学习/深度学习 传感器 边缘计算
云端物联:智能物联网平台引领数字化转型之路
云上智能物联网平台正在成为推动数字化转型的重要力量。它不仅为企业带来了新的商业模式和发展机会,也为消费者提供了更加便捷和个性化的服务体验。

相关产品

  • 物联网平台