Jetzt ist es unbestreitbar: Unternehmen mit einer IoT-Netzwerkarchitektur werden mit größerer Wahrscheinlichkeit erfolgreich sein und ihr Geschäft aufrechterhalten als Unternehmen ohne einen IoT-Netzwerk-Engineering-Plan. Laut Analysten konnten fast 34 % der Unternehmen dank einer geeigneten und effizienten IoT-Netzwerkarchitektur neue Einnahmen generieren und ihre Geschäftsabläufe verbessern.
Sowohl in Form von Smart Homes, Smart Factories, Vernetzte AutosVernetzte Städte, das Internet der Dinge – das Internet der Dinge – hat unser tägliches Leben erobert. Sie beabsichtigt zu bleiben. Heute sind es etwa 12,3 Milliarden DollarVerbundene Objekte die weltweit erschienen sind. Eine Zahl, die 2025 21 Milliarden erreichen soll.
Laut Analysten werden diese IoT-Geräte und Geräte zumindest produziert 73,1 Terabyte Daten. Aufgrund seiner enormen Anzahl können wir bestätigen, dass eine organisierte und effiziente IoT-Netzwerkarchitektur entscheidend für die gute Verwaltung von Datenflüssen und dieser wachsenden Anzahl verbundener Objekte ist.
Netzwerkarchitektur des Internets der Dinge: Quesaco?
Die Netzwerkarchitektur des Internets der Dinge ist eine Reihe von Bausteine für das Internet der Dinge die miteinander kommunizieren, um die greifbare Welt der Dinge mit der virtuellen Welt der Netzwerke zu verbinden und Wolken.
Im Detail besteht die Architektur des Internet of Things-Netzwerks aus mehreren unterschiedlichen Ebenen und Schichten, die die Erfassung und Speicherung der von den Sensoren generierten Daten gewährleisten. Danach wird es zu einer Datei verarbeitet Großes Datenlager Auslöser und Ausführung von Befehlen, die über die Benutzeranwendung gesendet werden. Das ultimative Ziel ist es, den Systemadministrator sicherzustellen Besseres Management und Konsistenz.
Die Grundelemente der Architektur des Internets der Dinge
Auch wenn der Datenpfad planbar ist, verwenden nicht alle Projekte eine einzige Standard-Referenzarchitektur. Ganz einfach, weil jede IoT-Netzwerkarchitektur eine Vielzahl von Technologien umfasst. Außerdem hängt letzteres stark davon ab, wie es ist Umsetzung in verschiedenen Branchen. Denn um verschiedene Netzwerkanwendungen effektiv zu unterstützen, muss die IoT-Architektur ausreichend offen mit offenen Protokollen sein.
Obwohl es ein einfaches und umfassendes Modell für alle möglichen Implementierungen gibt, ist der grundlegende Prozess jedoch weithin akzeptiert. Tatsächlich garantiert es Skalierbarkeit, Funktionalität, Verfügbarkeit und Wartbarkeit. dass es Die vierschichtige IoT-Netzwerkarchitektur. Diese besteht aus:
Erkenntnisschicht
Diese Schicht wandelt analoge Signale in digitale Daten um und umgekehrt. Es umfasst eine breite Palette von Objekten, die die Lücke zwischen ihnen schließen Reale und digitale Welt. Diese werden in 3 Kategorien eingeteilt
- Sensoren wie Sensoren, Messgeräte oder Messgeräte
- Aktuatoren zur Steuerung von Motoren, Lasern und Roboterarmen
- Maschinen und Geräte, die mit Sensoren und Aktoren verbunden sind
Netzwerkschicht
Die Hauptfunktion der Netzwerkschicht besteht darin, Geräte mit anderen intelligenten Dingen, Servern und Netzwerkgeräten zu verbinden Für die effektive Verarbeitung der gesammelten Daten. Letztere verwaltet auch die Übertragung aller Daten.
Wir finden nicht nur in der Vermittlungsschicht Internet- und Netzwerkportale Es kümmert sich um die Kommunikation zwischen Sensornetzwerken und dem Internet. aber auch Datenerfassungssysteme (DAS), die die Funktion der Datenerfassung und -transformation übernimmt.
Datenverarbeitungsschicht
Die Verarbeitungsschicht hat 3 Hauptaufgaben:
- Datenanhäufung in Echtzeit Von der Netzwerkschicht, damit der Administrator die Verknüpfung von Daten und Standort angeben kann
- Speichern Sie ihre relevanten und wirklich nützlichen Daten in einer Vielzahl von Speicherlösung
- Datenverarbeitung zu verbessernInteroperabilität intelligenter Geräte.
Letzteres ist zur Erfüllung seiner Funktionen darauf angewiesen Plattformen für das Internet der Dinge
Anwendungsschicht
Die Anwendungsschicht, die über bestimmte Dienste mit dem Benutzer interagiert. Es ist möglich, Anwendungen direkt auf IoT-Plattformen zu erstellen, die in der Lage sind, eine Softwareentwicklungsinfrastruktur mit handelsüblichen Tools bereitzustellen, die Datenexploration, erweiterte Analyse und Datenvisualisierung ermöglichen.
IoT Network Engineering: Verschiedene Arten von IoT-Netzwerken
Das Verbindung Es ist eine der Hauptkomponenten der Netzwerkarchitektur des Internets der Dinge. Tatsächlich kann kein Projekt, das auf vernetzten Objekten basiert, erfolgreich sein ohne eine zuverlässige und effektive Kommunikation zwischen Geräten, Sensoren und Plattform für das Internet der Dinge. Obwohl es eine große Auswahl an IoT-Netzwerken gibt, sind 4 von ihnen einstimmig für Unternehmen, die ihre IoT-Lösungen einsetzen möchten:
Mobilfunknetze
Um sicherzustellen, dass IoT-Geräte verbunden sind, sind Mobilfunknetze darauf angewiesen Mobilfunknetze von denen, die von Smartphones verwendet werden. Diese Art von Netzwerk hat den Vorteil, dass es eine große Netzabdeckung bietet.
Es hat jedoch erhebliche Nachteile. Erstens ist die Mobilfunkverbindung möglicherweise nicht in Bereichen verfügbar, die üblicherweise zum Einsatz von IoT-Sensoren verwendet werden. Dies gilt insbesondere für gängige Protokolle wie z LTE-M Und Schmalbandinternet der Dinge (NB-IoT)
Zweitens benötigen verbundene Objekte, die Mobilfunkkommunikation verwenden, mehr Leistung und Energie als andere Arten von drahtlosen Netzwerken. Erfahren Sie mehr in unserem Cellular IoT-Profil.
Lokale und persönliche Netzwerke (LAN / PAN)
Als Teil des Aufbaus der IoT-Netzwerkarchitektur werden Personal Area Networks (PANs) und Local Area Networks (LANs) wie Wi-Fi u Bluetooth Zu den kostengünstigsten Lösungen. Tatsächlich sind sie energieeffizienter. Andererseits sind lokale und persönliche Netzwerke in Bezug auf die Datenübertragung unzuverlässig. Zudem bleibt die Menge der übertragbaren Daten begrenzt. Ganz zu schweigen davon, dass diese Art von Netzwerk ziemlich langsame Übertragungsraten hat.
Low-Power-Wide-Area-Networks (LPWAN)
Das LPWAN Entwickelt, um Herausforderungen zu meistern zellulare Kommunikation. Sie haben eine viel größere Reichweite als andere Arten von drahtlosen Netzwerken und verbrauchen weniger Strom als Mobilfunknetze. Lorawan Es gehört zu den beliebtesten Protokollen in dieser Kategorie. Tatsächlich verbraucht es sehr wenig Energie. Außerdem die Scheiben verhältnismäßig
Mesh-Netzwerke
Im Mesh-Netzwerk arbeiten alle Sensorknoten zusammen, um sicherzustellen Datenverteilung zwischen ihnen. Das Ziel ist es, die Brücke zu erreichen.
Mesh-Netzwerke erfordern in der Regel zusätzliche Sensoren oder den Einsatz von Repeatern, da sie eine sehr geringe Reichweite haben. Darüber hinaus können IoT-Geräte, die diese Art von Netzwerk verwenden, sehr stromhungrig sein.
Andererseits haben Mesh-Netzwerke den Vorteil, beides zu sein stark Und Einfach zu installieren. Aus diesem Grund ist es die beliebteste Wahl für den Einsatz vernetzter Objekte in Gebäuden.