完整的物联网系统由哪些组成
物联网(IoT)作为一种新型技术,既迷人又模糊,要从物联网中获得真正的商业价值,关键在于体系结构所有元素之间的有效交互,以便能够更快地部署应用程序,并以闪电般的速度处理和分析数据,以便尽快做出明智的决策。
一、物联网组成
物联网架构可以由四个部分组成:
1、东西(设备):这些被定义为唯一可识别的节点,主要是传感器,它们通过网络进行通信,无需人工干预。
2、网关:它们充当东西和云之间的中介,以提供所需的网络连接、安全性和可管理性。
3、网络基础设施:它由路由器、聚合器、网关、中继器和其他控制数据流的设备组成。
4、云基础架构:云基础架构包含连网的大型虚拟化服务器和存储池。
二、趋势
下一代趋势,即社交网络、大数据、云计算和移动性,已经使许多事情成为可能。除此之外,全球趋势和事件的融合正在推动和促进当今的技术进步和模式创新,包括:
▲关键垂直市场的效率和成本降低举措
▲政府对这项新技术的投资激励措施
▲降低智能设备的制造成本
▲降低网络连接成本
▲更高效的有线和无线通信
▲扩展且价格合理的移动网络
物联网正在为当前和新兴市场中的企业创造新机遇并提供竞争优势。它触及一切——不仅仅是数据,还涉及如何、何时、何地以及为何收集数据。创造物联网的技术不仅仅改变了互联网,而且也改变了与互联网相连的东西——网络边缘的设备和网关,它们现在可以请求服务或启动操作而无需进行人为干预。因为数据的生成和分析对物联网至关重要,所以必须在数据的整个生命周期中对其进行有效保护。管理此级别的数据非常复杂,因为数据将跨越许多具有不同策略和意图的管理边界。
考虑到构成物联网生态系统的各种技术和物理组件,将物联网视为一个系统体系是完全合理的。构建一个对企业来说具有商业价值的物联网系统往往是一项复杂任务,因为企业架构师致力于设计集成解决方案,其中包括边缘设备、应用程序、传输、协议和分析功能,这些内容构成了一个功能齐全的物联网系统。
三、平台
在未来四年内,用于保护物联网设备和系统的安全解决方案支出将增加五倍以上。最佳平台为物联网开发解决方案需要对系统中的每个部分以及整个系统进行前所未有的协作、协调和连接。所有设备必须协同工作并与所有其他设备集成,同时,所有设备必须与连接的系统和基础架构进行无缝通信和交互。
最佳的物联网平台可以:
▲获取和管理数据,以创建基于标准、可扩展且安全的平台。
▲集成和保护数据以降低成本和复杂性,同时保护您的投资。
▲分析数据并从数据中提取商业价值,然后对其采取行动。
从物联网的整体架构我们可以看出物物相连是基于感知层收集到的、网络层传输的、平台层挖掘利用的信息,然后再把特定信息反馈给基层物体完成指定命令以此实现智能化。而要让这四个层面连接起来形成一个整体,我们就需要用到物联网卡了。
机器人系统由哪些部分组成
机器人系统是由机器人和作业对象及环境共同构成的,其中包括机械系统、驱动系统、控制系统和感知系统四大部分。
机械系统
工业机器人的机械系统包括机身、臂部、手腕、末端操作器和行走机构等部分,每一部分都有若干自由度,从而构成一个多自由度的机械系统。此外,有的机器人还具备行走机构。若机器人具备行走机构,则构成行走机器人;若机器人不具备行走及腰转机构,则构成单机器人臂。末端操作器是直接装在手腕上的一个重要部件,它可以是两手指或多手指的手爪,也可以是喷漆枪、焊枪等作业工具。工业机器人机械系统的作用相当于人的身体(如骨髓、手、臂和腿等)。
驱动系统
驱动系统主要是指驱动机械系统动作的驱动装置。根据驱动源的不同,驱动系统可分为电气、液压和气压三种以及把它们结合起来应用的综合系统。该部分的作用相当于人的肌肉。
电气驱动系统在工业机器人中应用得较普遍,可分为步进电动机、直流伺服电动机和交流伺服电动机三种驱动形式。早期多采用步进电动机驱动,后来发展了直流伺服电动机,交流伺服电动机驱动也逐渐得到应用。上述驱动单元有的用于直接驱动机构运动:有的通过谐波减速器减速后驱动机构运动,其结构简单紧凑。
液压驱动系统运动平稳,且负载能力大,对于重载搬运和零件加工的机器人,采用液压驱动比较合理。但液压驱动存在管道复杂、清洁困难等缺点,因此限制了它在装配作业中的应用。
无论电气还是液压驱动的机器人,其手爪的开合都采用气动形式。气压驱动机器人结构简单、动作迅速、价格低廉,但由于空气具有可压缩性,其工作速度的稳定性较差。但是,空气的可压缩性可使手爪在抓取或卡紧物体时的顺应性提高,防止受力过大而造成被抓物体或手爪本身的破坏。气压系统的压力一般为0.7MPa,因而抓取力小,只有几十牛到几百牛大小。
控制系统
控制系统的任务是根据机器人的作业指令程序及从传感器反馈回来的信号控制机器人的执行机构,使其完成规定的运动和功能。
如果机器人不具备信息反馈特征,则该控制系统称为开环控制系统;如果机器人具备信息反馈特征,则该控制系统称为闭环控制系统。该部分主要由计算机硬件和控制软件组成。软件主要由人与机器人进行联系的人机交互系统和控制算法等组成。该部分的作用相当于人的大脑。
感知系统
感知系统由内部传感器和外部传感器组成,其作用是获取机器人内部和外部环境信息,并把这些信息反馈给控制系统。内部状态传感器用于检测各关节的位置、速度等变量,为闭环伺服控制系统提供反馈信息。外部状态传感器用于检测机器人与周围环境之间的一些状态变量,如距离、接近程度和接触情况等,用于引导机器人,便于其识别物体并做出相应处理。外部传感器可使机器人以灵活的方式对它所处的环境做出反应,赋予机器人一定的智能。该部分的作用相当于人的五官。
机器人是一种自动化的机器,这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力,如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力,是一种具有高度灵活性的自动化机器。