Internet of Things (IoT): visko prijungimas, skatinantis išmanųjį būsimąjį laiką

Įvadas

Interneto daiktų (IoT) sistema sujungia įvairius išmaniuosius įrenginius, tokius kaip įrenginiai, jutikliai ir valdikliai, per internetą, kad būtų galima keistis duomenimis ir atlikti protinį apdorojimą. Pasiekus proveržį 5G technologijose ir nuolat tobulėjant jutiklių bei duomenų analizės technologijoms, internetas daiktams skatina skaitmeninę visų sektorių transformaciją. Internetas daiktams keičia ne tik asmeninį gyvenimo būdą ir skatina inovacines taikymo sritis, tokias kaip išmanusis būstas ir išmusis transportas, bet ir suteikia iki šiol neregėtas sprendimus bei plėtros galimybes pramonėje, žemės ūkyje, sveikatos priežiūroje ir energetikoje.

Techninės reikalavimai

Interneto daiktų greitas vystymasis keliose aukštesnes reikalavimus technologijoms, ypač šiose pagrindinėse srityse:

Aukštos greičio duomenų transliavimas: Didėjant IoT įrenginių ir programų skaičiui, reikia didesnio pralaidumo ir mažesnio vėlavimo, kad būtų galima palaikyti masinius duomenų perdavimą. 5G ir būsima 6G tinklai IoT suteiks dar galingesnį tinklo palaikymą.

Didysis duomenų rinkimų ir debesų skaičiavimas: Interneto daiktų (IoT) įrenginiai generuoja milžinišką kiekį duomenų, kurie turi būti saugomi, apdorojami ir analizuojami naudojant didžiuosius duomenų analizės ir debesų skaičiavimo technologijas, kad būtų gautos vertingos įžvalgos ir priimti protingi sprendimai.

Žemo energijos suvartojimo projektavimas: Atsižvelgiant į didelį IoT įrenginių skaičių, ypač ilgalaikį jutiklių ir galinių įrenginių veikimą, žemo energijos suvartojimo projektavimas yra labai svarbus. Tokios technologijos kaip LPWAN (mažo energijos suvartojimo platūs tinklai) ir kraštinių (edge) skaičiavimai pamažu išsprendžia šią problemą.

Saugumas ir privatumo apsauga: Susijungus įrenginiams ir sistemoms, IoT įrenginių saugumas ir vartotojų privatumo apsauga tapo kritiškai svarbios. Kodėl apsaugoti nuo kibernetinių atakų ir duomenų nutekėjimų plačiai naudojamos šifravimo, tapatybės autentifikavimo ir duomenų apsaugos priemonės.

Suderinamumas ir standartizacija: Interneto prietaisai yra skirtingų gamintojų ir naudoja skirtingas technologijas ir protokolus. Todėl būtina išspręsti standartizavimo ir protokolų suderinamumo problemas, kad būtų užtikrintas beveik tobulas prietaisų ryšys ir sąveika.

Taikymo sritys

Interneto programos įsiskverbė į kelias pagrindines sritis ir skatina globalų intelektualizavimo procesą:

Gyvenamojo namo automatinis valdymas: Sujungus įvairius buitinius prietaisus (tokius kaip lempos, kondicionieriai ir televizoriai) su jutikliais, išmaniosios namų sistemos leidžia valdyti įrenginius išmaniai, padidinant namų patogumą ir energijos vartojimo efektyvumą.

Išmanusis transportas: Interneto programos intelektualiose transporto sistemose apima eismo valdymą, išmanųjį automobilių stovėjimą, transporto priemonių sekimą ir eismo šviesų valdymą, kurie padeda pagerinti eismo intensyvumą, sumažinti eismo nelaimes ir optimizuoti eismo maršrutus.

Pramonės interneto daiktai (PID): IIoT leidžia sujungti pramonės įrangą, gamybos linijas, jutiklius ir mašinas, užtikrindamas protingą gamybą, įrangos stebėjimą ir prognozuojamąją techninę priežiūrą, skatindamas pramonės skaitmeninę transformaciją.

Inteligentusis žemės ūkis: IoT taikymas žemės ūkyje apima tikslųjį ūkininkavimą, aplinkos stebėjimą ir laistymo valdymą. Jutikliai realiu laiku stebi dirvožemio drėgmę, temperatūrą, šviesos intensyvumą ir kitus duomenis, optimizuodami augalų augimo sąlygas ir padidindami žemės ūkio derlių.

Išmanioji sveikatos priežiūra: IoT taikymas sveikatos priežiūros srityje palengvina nuotolinį stebėjimą, sveikatos sekimą ir išmaniųjų medicinos prietaisų valdymą. IoT technologijos leidžia gydytojams realiu laiku pasiekti pacientų fiziologinius duomenis, galintiems sudaryti personalizuotus gydymo planus.

Taikymo Produktai

NTC termistoriai yra plačiai naudojami temperatūros stebėjimo sistemose IoT įrenginiuose, ypač protinių namų ir protinių žemės ūkio įrenginių temperatūros valdymo sistemose. Jie stebi temperatūrą realiu laiku ir pateikia atsiliepimus, kad užtikrintų tinkamą įrenginių veikimą.

Temperatūros jutikliai yra plačiai naudojami IoT įrenginiuose, ypač protiniuose namuose, protiniuose žemės ūkio sistemose ir pramonės internete (IIoT). Jie realiu laiku aptinka temperatūros pokyčius aplinkoje ar įrenginyje ir perduoda duomenis į debesį analizei, kad būtų optimizuotas įrenginio veikimas ir pateikiamas ankstyvas įspėjimas.

Varistorius yra naudojamas IoT įrenginių energijos apsaugai, neleidžiant įtampos svyravimams sugadinti įrenginio. Jie ypač veiksmingi pramonės įrenginiuose, protiniuose namuose ir protiniuose skaitikliuose, veiksmingai sugerdami įtampos šuolius ir apsaugodami įrenginius nuo elektros trikdžių.

PPTC atstatomi saugikliai yra plačiai naudojami srovės apsaugai IoT įrenginiuose, ypač jutikliuose ir belaidžiuose įrenginiuose. Jie neleidžia sugadinti pernelyg didelės srovės ir automatiškai atnaujina veikimą, kai srovė grįžta į normalų lygį, užtikrindami ilgalaikį stabilų veikimą.

GDT (Dujų išlydžio lempa) naudojama apsaugoti IoT įrenginius nuo įtampos šuolių, ypač protiniuose namuose ir protmiestis infrastruktūroje. Ji veiksmingai sugeria tranzitorinę įtampą ir apsaugo įrenginius nuo perkrovių, kilusių dėl žaibo ar pernelyg didelės įtampos.

Termoapsauga užtikrina temperatūros kontrolę IoT įrenginiuose, neleidžiant sugadinti dėl perkaistant. Ypač protiniuose namų įrenginiuose (tokiuose kaip protingos krosnelės, kondicionieriai ir šaldytuvai), termoapsauga stebi įrenginio temperatūrą ir, jei įvyksta perkaitimas, išjungia maitinimą arba keičia veikimo režimus, kad būtų užtikrintas saugus veikimas.

Ženerio diodai yra plačiai naudojami įtampos stabilizavimo grandinėse IoT įrenginiuose, užtikrindami stabilų įtampos veikimą. Jie padeda stabilizuoti įtampą ir apsaugoti grandines nuo įtampos svyravimų, ypač įrenginiuose, tokiuose kaip protingieji skaitikliai ir belaidžių jutiklių tinklai.

Tiltiniai lygintuvai naudojami energijos konvertavimo sistemose IoT įrenginiuose, ypač belaidžiuose jutikliuose ir namų automatikos įrenginiuose, keičiant kintamąją srovę į stabilią nuolatinę srovę, kad būtų užtikrintas nuolatinis energijos tiekimas.

Greito atstatymo diodai naudojami energijos konvertavimui ir srovės atstatymui IoT įrenginiuose, padedant įrenginiams greitai atgauti stabilų veikimą ir užtikrinti energijos stabilumą. Jie plačiai naudojami tokiuose taikymuose kaip protingieji jutikliai ir belaidės įkrovimo stotys.

Ultra greito atstatymo diodai naudojami aukšto dažnio srovės konvertavimo ir valdymo sistemose ir plačiai naudojamos protinguose tinkluose, belaidžiuose ryšių įrenginiuose ir kitose srityse. Jie užtikrina greitą srovės jungimą ir signalų apdorojimą, užtikrindami stabilų duomenų perdavimą.

Šotkio diodus dažnai naudojama IoT įrenginių energijos valdymo sistemose, ypač mažos galios, aukšto našumo įrenginiuose (tokiuose kaip protų namai ir sveikatos stebėjimo įrenginiai), užtikrinant efektyvią energijos konversiją ir mažinant energijos nuostolius.

MOSFET'ai yra plačiai naudojami IoT įrenginių energijos valdymo sistemose, ypač mažos galios įrenginiuose ir baterijų valdymo sistemose. Jie padeda tiksliai reguliuoti srovės tekėjimą ir užtikrinti ilgalaikę stabilų veikimą mažos galios režimuose.

Galios tranzistoriai naudojami aukštos galios energijos konvertavimui ir valdymui IoT įrenginiuose, ypač protinguose skaitikliuose, e-mobility ir namų energijos valdymo sistemose, optimizuojant energijos naudingumo koeficientą ir gerinant energijos panaudojimą.

Mažų signalų perjungimo diodus plačiai naudojama IoT įrenginių signalų valdymo ir duomenų perdavimo sistemose, ypač belaidėje komunikacijoje ir jutiklių tinkluose, padedant perjungti signalus ir užtikrinti stabilų duomenų perdavimą.

Ateities tendencijos

5G ir 6G technologijų populiarinimas: 5G ir būsimoji 6G technologijos užtikrins didesnį pralaidumą ir mažesnį delsį, palaikydamos daugiau prietaisų ryšį ir duomenų mainus bei skatindamos IoT programinės įrangos visapusišką vystymąsi.

Kraštinių skaičiavimų augimas: Kraštiniai skaičiavimai pagreitins duomenų apdorojimą, sumažins duomenų perdavimo vėlavimą ir sustiprins IoT programinės įrangos realaus laiko reakciją.
Išmaniusis įrenginių paplitimas: Išmaniosios namų ūkio sistemos, išmanieji nešiojamieji įrenginiai ir išmini transportas taps svarbiausiomis IoT naudojimo sritymis, skatindami prietaisų tarpusavio ryšį ir jų išmanųjį valdymą.

Privatumo ir saugumo klausimai: Didėjant IoT įrenginiams ir duomenims, privatumo ir saugumo klausimai taps svarbiausiomis problemomis, reikės griežtesnių šifravimo technologijų ir saugumo priemonių, kad būtų apsaugoti vartotojų duomenys.

Interneto technologijos (IoT) visame pasaulyje sparčiai vystosi ir toliau giliai keičia pramonės veiklos būdus. Nuolat tobulėjant technologijoms, IoT dar daugiau sritis atvers milžinišką potencialą, sukurdama protingesnį ir efektyvesnį pasaulį.