内容正文:
物联网系统的工作过程
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初识物联网系统
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物联网系统为何千姿百态
表象差异
物联网系统呈现多样化,智能插座、温湿度计、电表等设备功能各异,组网方式也各不相同。
共通规律
尽管表象不同,但这些系统背后都存在一个共通的“感知—传输—处理—控制”闭环,这是物联网系统能够协同工作的基础。
本课目标
从这些多样化的物联网系统中,提炼出一致的工作规律,为后续深入学习奠定基础。
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系统三角色:设备、网络、服务器
三角色分工
物联网系统由设备、网络、服务器三部分组成。
设备负责信息的产生与动作执行,
网络完成信息的可靠传输,
服务器则负责信息的处理与存储。
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智能插座控制路径
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指尖轻点到插座通断的五步旅程
第一步:APP生成指令
用户在手机APP上点击按键,生成控制指令,这是整个控制过程的起点。
第二步:指令上传至服务器
控制指令通过互联网传输到服务器,服务器是信息处理的核心环节。
第三步:服务器处理指令
服务器接收指令后,进行处理,将用户的控制指令与具体的智能插座对应起来,生成操作指令。
第四步:指令下达至插座
操作指令通过网络传输至家庭网关,再由网关转发到智能插座,完成指令的下达。
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第五步:智能插座接受指令
经内部控制器驱动继电器执行通断。
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传感器主动上报
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温湿度计如何自发推送数据
第一步:传感器采样
智能温湿度计中的传感器实时感知环境的温度和湿度情况,获取原始数据。
第二步:数据封装
控制器将传感器采集到的数据进行封装处理,使其符合传输格式。
第三步:数据上传
封装后的数据通过Wi-Fi网络发送至家庭网关,再由网关上传至服务器。
第四步:数据呈现
服务器接收并存储数据,然后通过互联网将数据发送至用户手机终端,用户可在APP上查看温湿度曲线。
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电表反馈:把主动上报模板迁移
数据采集
智能电表实时检测用户电路的实时电功率,获取用电数据。
数据传输
电表内部控制器处理数据后,通过网络模块将数据发送至家庭网关,再上传至服务器。
数据呈现
服务器处理并存储数据后,通过互联网将数据发送至用户手机终端,用户可在APP上查看实时用电情况。
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提炼通用工作模型
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五步法:物联网系统的通用节奏
第一步:设备获取输入
物联网设备通过传感器获取环境或用户输入的信息,这是信息产生的起点。
。
第二步:网络传输
获取的信息通过网络进行传输,
网络是信息流动的通道,确保信息能够快速、准确地到达目的地。
第三步:服务器处理存储
服务器接收信息后,进行处理和存储,这是信息处理的核心环节,服务器会根据需要对信息进行分析和整理。
第四步:服务器下发指令
服务器根据处理结果生成控制指令,并通过网络将指令发送至目标设备。
第五步:设备执行动作
目标设备接收控制指令后,执行相应的动作,完成整个物联网系统的闭环控制。
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集成化浪潮中的不变原理
集成化趋势
随着电子工业集成度的提高,物联网系统中的设备和服务器可能会集成在一起,形成更加紧凑的系统。
不变原理
尽管形式上发生了变化,但物联网系统中信息流动和应用的基本原理保持不变,五步法依然适用。
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联动场景实战
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空气质量检测仪与空调联动
联动场景
智能空气质量检测仪实时监测室内空气质量,当检测到空气质量下降时,自动向智能空调发送控制指令。
指令生成
检测仪内部的控制芯片根据空气质量数据生成控制指令,决定空调的运行模式。
指令执行
智能空调接收指令后,自动调整运行状态,如开启净化模式或调节风速,实现联动控制。
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把联动过程填入五步法模板
第一步:设备获取输入
智能空气质量检测仪通过传感器获取室内空气质量数据,这是联动的起点。
第二步:网络传输
检测仪将空气质量数据通过本地网络传输至智能空调,无需经过云端服务器。
第三步:服务器处理存储
在本地联动场景中,服务器的角色被压缩到检测仪内部,直接生成控制指令。
第四步:设备执行动作
智能空调接收指令后,根据指令调整运行状态,完成联动控制。
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总结与展望
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三角色五步法:一把万能钥匙
三角色分工
物联网系统由设备、网络、服务器三部分组成,设备负责信息的产生与动作执行,网络完成信息的可靠传输,服务器则负责信息的处理与存储。
五步法闭环
物联网系统的工作过程可以归纳为五步:设备获取输入、网络传输、服务器处理存储、服务器下发指令、设备执行动作。
模型适用性
掌握三角色五步法模型后,可以快速拆解任何物联网应用,无论是简单的智能插座还是复杂的联动系统。
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从会用到会设计:你的物联网下一站
展望未来
当你理解了物联网的原理后,可以尝试设计自己的小型物联网系统,例如土壤湿度低自动浇花系统。
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感谢观看
THANKS
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