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M2M和物联网的基本属性与特性介绍

2019-03-13

 物联网(IoT)等式中缺少什么?物联网远远超过了人类的参与,将(至少最初)连接到单个机器和它必须与之通信的其他机器。IJz电子头条

 
这种机器对机器(M2M)交互与人机对话完全不同通信。简而言之,当远程传感器收集数据并将数据无线传输到网络时,M2M处于物联网环境中,然后通过Internet将其路由到服务器。传感器网络数据通常是实时数据(如安全摄像机,监视器和仪表的情况),然后必须通过专用软件快速有效地分析并用于操作。最后一项 - 动作 - 是一个重要的促成因素,因为基于传感器的物联网网络不仅设计用于感知和报告,而且用于感知和行动。通常,传感器被放置在检测或测量然后发送真实的战略位置 - 连接到Internet的无线网络的时间数据。然后监视和分析数据流。在M2M系统中,传感器不仅可以在发生异常时提供警报,还可以与其他机器通信以实际接管过程,例如,可以启动温度或压力的变化。互联网为分析,自动化以及数据的收集和使用提供了大量新的可能性,很容易理解为什么M2M通信和物联网正在爆炸式增长。借助先进的远程和高灵敏度和准确的传感器,开发新的无线网络协议迭代和增强的计算能力,部署物联网应用程序现在在许多行业都有意义。
 
示例应用程序
 
物联网M2M应用程序包括使用的公用事业公司它可以收获能源,甚至可以向客户收费。在收集石油和天然气时,传感器可以检测压力,流量,燃料水平,温度,并且提供分析和控制的计算机可以调整所涉及的设备,以提高效率,安全性等。
 
在交通控制系统中,传感器监控交通音量和速度,将这些信息传递给计算机,而计算机又使用专门的软件来控制诸如灯光和信息标志之类的设备。基于传入的数据,软件还可以操纵交通控制设备,最大限度地增加交通流量并缓解拥堵。
 
商业用途丰富,包括库存跟踪和安全性,而医疗应用包括监控和实际纠正异常 - 如交付情况向心脏监测器充电以自动纠正心律 - 所有这些都是在没有人为干预的情况下进行的,因为这些设备正在从网络的一端到另一端相互通信。
 
物联网技术将包括传感器,无线移动通信,嵌入式系统和云计算。现在让我们看看一些非常适合M2M IoT应用的传感器和相关连接设备:
 
低功耗蓝牙(BLE,又称蓝牙4.0)在低功耗,低成本,小尺寸设备中非常重要。 connectBlue cB-OLP425是一款蓝牙低功耗串行端口模块,具有独特的功能和特性,可提供完整的交钥匙解决方案。
 
cB-OLP425既可以提供数字和模拟GPIO,也可以配备电池座,温度传感器和3轴运动传感器/加速度计。使用IAR Embedded Workbench,客户可以将自己的软件嵌入到模块中,例如蓝牙低能耗配置文件/服务/属性和客户应用程序,如机器/设备访问和资产管理,数据转换,数据采集,逻辑等。 
 
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图1:ConnectBlue cB-OLP425提供数字和模拟GPIO,或配有电池座,温度传感器和3轴运动传感器/加速度计。
 
低能耗通过BLE协议实现消费,其特征在于短的和非常快速的无线电活动以及长的睡眠时间。在无线电活动和数据处理期间,该装置消耗的能量与经典蓝牙应用程序的能量大致相同。该设备符合EMC,安全和医疗标准,并且完全符合蓝牙标准,并且已经批准用于美国,欧洲,日本和加拿大。
 
Measurement Specialties的高精度HTU21D数字湿度传感器直接与微控制器连接,因为湿度和温度传感器模块都具有数字输出。传感器采用32 mm x 3 mm x 0.9 mm DFN封装。它具有正/负2%的典型精度,并具有I²C数字接口。该器件具有可选择的相对湿度和温度分辨率,具有低睡眠模式电流消耗(典型值0.02μA),典型功耗为2.7μA,非常适合电池供电应用。其湿度响应时间(信号的63%)为5 s,其温度响应时间(信号的63%)为10 s(分辨率越低,响应时间越短)。无需外部组件,用户可以期望数据传输速率高达400 kHZ。工程师可以在Digi-Key网站上找到有用的产品培训模块。
 
应用包括汽车,工业,医疗和家用电器,这些都是M2M蓬勃发展的领域。该器件与自动化装配工艺兼容,并包括符合严格追溯要求的单独标记。
 
Allegro的A1468优化霍尔效应传感IC为数字环形磁铁传感提供了用户友好的解决方案,或与磁铁,铁磁目标配合使用时在三线应用中进行传感。该器件非常适合在基于环形磁铁的速度,位置和定时应用中获得速度和占空比信息,例如在速度表中。
 
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图2:需要测量和控制速度  Allegro A1468易于实现。
 
该设备采用小型设备封装,可轻松组装成具有各种目标形状和尺寸的应用。该集成电路采用双霍尔效应元件,间距为2.2 mm,信号处理可根据环形磁极产生的差分磁信号进行切换。 A1468具有高精度,包含复杂的数字电路,可减少系统偏移,校准气隙增益,独立开关点,并通过峰值检测算法实现真正的零速运行。该器件能够提供代表旋转目标上磁性特征的数字信息。
 
ADI公司的ADXL78是一款低功耗,完整的单轴加速度计,在单个IC上具有信号调理电压输出。该产品可测量加速度,满量程范围为±35 g,±50 g或±70 g(最小值)。它还测量动态加速度(振动)和静态加速度(重力)。
 
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图3:ADXL78测量振动和加速度,这在汽车和工业应用中很重要。
 
应用包括振动监测和控制,车辆碰撞传感和冲击检测,针对重要的工业和汽车领域。
 
M2M和物联网最引人注目的方面之一是期望在数据收集,自动化和分析方面创造新的可能性。随着机器开始相互对话,提供将被传输到因特网或云中的计算资源并由其分析的数据的传感器必须在设计时考虑到物联网的要求。