物联网和智慧城市
一,智慧城市
现在城市里部署了成百上千个监控摄像头和环境监测传感器,在各个场景中实时采集视频、音频、温度、烟雾浓度以及污染物指数等海量数据。通过将这些传感器的数据整合起来,并结合业务需求进行分析与处理,在此基础上引入相应的算法模型,则可以在一定程度上实现智慧城市的建设目标。
智慧城市建设涉及多个领域。在道路交通状况及车辆运行状态的实时感知与管理方面,在城市环境要素的感知包括但不限于路灯系统运行状况、垃圾处理设施状态以及空气污染水平等维度进行监测与优化,在市民日常使用行为及其使用的电子设备状态的关注上形成了完整的感知网络。以上列举了几个典型应用场景:
路上的监控摄像头实时监测交通状况并主动引导用户避开拥堵路段。
通过传感器技术的应用,在不同光照强度下动态调节亮度。
智能信号灯系统能够感应到附近的自动驾驶车辆并根据实时情况优化设置以确保行人和自行车的安全通行。
2,在某些情况下,一些传感器具备检测水位变化、污染水平以及火灾的能力。在早期阶段察觉这些环境异常变化,并及时发出警报。公共设施中的电梯和桥梁等设备安装了传感器,并用于预防潜在危险。
- 某些传感器具备监测垃圾桶和公共厕所状态的能力,并能及时识别出卫生状况恶化的地方。它们会向相关服务部门发出指令以进行如清洁卫生设施和处理垃圾的工作。
 
通过这些设备的应用,在由人工检查转为自动化判定的过程中,不仅使工作流程得到了优化和提升,并且降低了市政预算支出。数量不足时难以体现出优势,则假设有1万个这样的设备,则其优势将更加明显。
简而言之,在维护这些传感器的基础上将它们集成到一个系统中即构成物联网技术的基础(Internet of Things 简称 IOT)
二,物联网简介
物联网分为两大类平台:一类是物联网操作系统的实现,在单一设备中运行以管理硬件组件;较为基础的例子是在C51开发板上运行的ucos操作系统;而对于较小规模的应用如温度传感器,则可能不配备操作系统的支持;而复杂的应用场景则如同ATM机上的Windows系统一样依赖完整的操作环境。
另外一个是接入相应的平台系统;具体而言,则是实现大规模设备互联并发布控制指令;随后系统会采集并处理来自各设备的数据反馈。
(一),物联网操作系统
该系统在物联网大规模发展中发挥着关键作用,在推动智能化进程方面意义非凡。基于上述对物联网主要特性的总结,并结合操作系统的功能模块与其层次化架构,在深入分析现有技术的基础上提出了以下创新性解决方案:

从整体来看,物联网操作系统由操作系统内核、外围功能组件、物联网协同框架、通用智能引擎以及集成开发环境等多个主要模块构成。这些模块之间相互依存与协作,并共同构建了一个面向多种物联网应用场景的软件基础平台。值得注意的是,在该体系中各个模块间存在明确的层次化依存关系:例如外围功能组件必须依存于操作系统内核的支持;物联网协同框架则需要建立在外围功能组件之上;而公共智能引擎则必须建立在内核、外围功能组件以及物联网协同框架等多个层级的基础之上。架构图中清晰展示了这种层次化的结构安排。
这一内容有些繁琐。实际上而言,通常将现有的操作系统划分为两大类:一类是以Linux为基础的操作系统,如华为Magic Leap OS;另一类则是Windows平台,在大多数ATM设备中运行着这种操作系统的身影。
举个例子:华为 LiteOS 作为一种轻量级的操作系统基础架构,在设备设计与应用开发方面具有广泛的应用潜力。该系统不仅能够满足从基于 MCU 的边缘设备到与 Android 平台兼容的应用程序开发需求,在功能实现上也展现出显著优势。华为自研的操作系统具备零配置化、智能化发现、网络自联接等核心技术能力,并能在几分钟内完成系统初始化并实现业务流程自动化运行。在无线通信领域支持 LTE 和 NB-IoT 等无线技术方案的同时,在资源受限的环境下也能保证稳定的运行效能。作为华为敏捷物联网生态系统的重要组成部分,在智能终端芯片设计与物联网芯片开发领域持续发挥着关键作用
(二)物联网接入平台
物联网接入平台主要用于管理这些物联网设备的状态,并负责对其运行情况进行监控。很多IoT接入平台主要具备以下几种典型功能:基础数据采集、远程监控以及部分智能类功能不具备(但不过关),但这些都是基本配置需求。而部分高端功能如智能类应用则不在其中范围内。此外还有一些附加特性如高带宽、低延迟等虽然无法实现但不影响整体性能表现。
- 物联网中的"连接"是指多种类型的终端设备能够通过特定网络技术实现与统一网络的有效通信,并且任何两个终端之间都可以实现互相访问状态更新等功能以确保信息同步流畅性。从技术发展角度来看下一代通信体系架构的目标是构建泛连接网络涵盖未来5G技术和架构优化以支持万物互联战略需求。目前已有多个厂商推出了相关解决方案如Google的Thread/Wave方案华为的Hi-Link技术和NB-IoT标准等旨在满足不同场景下的无线通信需求
 
传统的物联网连接即指物联网终端设备与云端平台之间的网络连接如图所示:

- 
支持任意添加或移除设备。例如,在一个局域网(如智慧家庭)环境中,默认情况下就能接入并运行新增的功能型智能终端,并且不会影响现有系统的正常运作。
通常情况下,
新增的功能型智能终端能够顺利运行并完成基本任务。
如果需要更高的兼容性,
还可以配置广播机制,
让新的智能终端迅速融入整体网络中;
与此同时,
原有的各司其职的智能终端也能快速适应新增的功能型智能终端的功能定位,
从而实现整个网络状态的一致统一。 - 
智能性体现在两种实现方式上:第一种方式中设备自身具备了一定程度的智能化能力,并拥有基础的数据处理能力;但该方式存在较高的成本投入。第二种实现路径则通过构建一个云端平台实现复杂的计算与预测任务,在后端服务器上集中处理相关数据,并将所需资源分配至相应的区域;而终端仅负责基础数据运算及结果输出工作。通过终端与后端软件的有效协同运行——实现了高效的分工协作、统一调度以及有序运行——形成了支持物联网发展的数字神经网络系统
 
三,常见物联网操作系统和接入平台
常见的物联网操作系统,例如谷歌Brillo,华为LiteOS,FreeRTOS等,一大堆。。
接入平台,参考阿里云IoT、AWS IoT架构,根据需要,自己定制了。
忙,没时间,以后再说好了。。。
