Ім'я файлу: Реферат 2 ЕТм-52 Фарина О.Р..DOCX
Розширення: docx
Розмір: 54кб.
Дата: 19.06.2023
скачати
Пов'язані файли:
Фізична рекреація.docx
Розширення: docx
Розмір: 54кб.
Дата: 19.06.2023
скачати
Пов'язані файли:
Фізична рекреація.docx
Міністерство освіти і науки України
Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Реферат
НА ТЕМУ:
«ІоТ ШЛЮЗИ.»
Виконав:
Студент групи ЕТм-52
Фарина О.Р.
Перевірив викладач:
Козак К.М.
Оцінка:_____
ТЕРНОПІЛЬ – 2023
Зміст
Вступ 2
Роль IoT-шлюзів у системі Інтернету речей 3
Типи та характеристики IoT-шлюзів 5
Приклади використання IoT-шлюзів 6
Приклад Iot шлюзу від MikroTik 7
Висновки 10
Список використаної літератури 11
Вступ
Інтернет речей (IoT) - це концепція, яка стає все більш важливою в сучасному світі, де мільйони пристроїв підключені до мережі і обмінюються даними. Інтернет речей відкриває безліч можливостей для автоматизації, оптимізації та покращення наших повсякденних життєвих ситуацій. Однак, для забезпечення ефективної роботи Інтернету речей, необхідна належна інфраструктура, і саме тут важливу роль відіграють IoT-шлюзи.
IoT-шлюзи відіграють ключову роль у системі Інтернету речей, з'єднуючи підключені пристрої з хмарними платформами та додатковими сервісами. Вони є інтерфейсом між підключеними пристроями та централізованими обчислювальними ресурсами. Ці шлюзи забезпечують передачу даних, комунікацію, безпеку та аналітику в контексті Інтернету речей.
Роль IoT-шлюзів полягає у забезпеченні безперервного та ефективного обміну даними між підключеними пристроями та різними рівнями системи. Вони інтегрують різні протоколи зв'язку та дозволяють пристроям взаємодіяти один з одним. Крім того, IoT-шлюзи забезпечують безпеку даних, контролюючи доступ до пристроїв та забезпечуючи шифрування та захист інформації.
Одна з ключових функцій IoT-шлюзів - збір та аналітика даних. Вони забезпечують збір даних з підключених пристроїв та передають їх на хмарні платформи для подальшої обробки та аналізу. Це дає можливість отримувати цінну інформацію про роботу системи, виявляти відхилення та оптимізувати її функціонування.
У даному рефераті ми розглянемо роль IoT-шлюзів у системі Інтернету речей, їх функції та характеристики, а також приклади використання цих шлюзів у різних сферах. Ми також розглянемо виклики та перспективи розвитку IoT-шлюзів і їх вплив на майбутнє Інтернету речей.
Продовжуючи наше дослідження, ми зрозуміємо, як IoT-шлюзи стають ключовим компонентом інфраструктури Інтернету речей і впливають на наші повсякденні життєві ситуації, промисловість, міста та багато інших сфер. Зрештою, вивчення ролі IoT-шлюзів допоможе нам краще розуміти та використовувати потенціал Інтернету речей для покращення нашого світу.
Роль IoT-шлюзів у системі Інтернету речей
Роль IoT-шлюзів у системі Інтернету речей (IoT) є надзвичайно важливою і центральною. Вони виступають ключовим елементом інфраструктури, який забезпечує зв'язок та взаємодію між підключеними пристроями, хмарними платформами та іншими сервісами IoT.
Основні функції IoT-шлюзів полягають у забезпеченні з'єднання, комунікації, безпеки та аналітики в контексті Інтернету речей. Давайте розглянемо ці функції детальніше:
З'єднання та комунікація: IoT-шлюзи дозволяють підключеним пристроям взаємодіяти між собою та зовнішніми системами. Вони інтегрують різні протоколи зв'язку (наприклад, Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee) та стандарти, дозволяючи пристроям передавати дані один одному та обмінюватися інформацією з хмарними серверами чи іншими додатковими сервісами.
Забезпечення безпеки: IoT-шлюзи грають важливу роль у забезпеченні безпеки в системі Інтернету речей. Вони контролюють доступ до підключених пристроїв та забезпечують аутентифікацію, авторизацію та шифрування даних. Це дозволяє запобігти несанкціонованому доступу до пристроїв і зберегти конфіденційність інформації.
Збір та аналітика даних: IoT-шлюзи виконують функцію збору даних з підключених пристроїв та їх передачі на хмарні платформи для подальшої обробки та аналізу. Вони можуть фільтрувати та агрегувати дані, виконувати просту аналітику на місці та надсилати значущі дані для подальшої обробки. Це дозволяє виявляти патерни, тренди та аномалії, що сприяє прийняттю обґрунтованих рішень та оптимізації роботи системи.
Локальне прийняття рішень: IoT-шлюзи можуть виконувати обробку даних та приймати рішення на місці, незалежно від централізованої хмарної платформи. Це особливо важливо в тих випадках, коли низька затримка та миттєва відповідь вимагаються від системи. IoT-шлюзи можуть виконувати локальні обчислення, керувати підключеними пристроями та вживати необхідні заходи безпеки.
IoT-шлюзи дозволяють системі Інтернету речей бути масштабованою та гнучкою. Вони можуть обробляти та керувати великим обсягом підключених пристроїв, а також легко інтегруватися з існуючою інфраструктурою. Це робить їх ідеальними для використання в різних сферах, від домашньої автоматизації до промислового виробництва.
IoT-шлюзи відіграють критичну роль у системі Інтернету речей, забезпечуючи з'єднання, комунікацію, безпеку та аналітику даних. Вони дозволяють розширити можливості підключених пристроїв і використовувати їх потенціал для досягнення ефективності, оптимізації та покращення нашого повсякденного життя та різних галузей діяльності.
Типи та характеристики IoT-шлюзів
IoT-шлюзи відіграють важливу роль у системі Інтернету речей (IoT), забезпечуючи зв'язок та взаємодію між підключеними пристроями та хмарними платформами. Вони можуть бути різних типів та мати різні характеристики в залежності від потреб та вимог конкретних сценаріїв застосування. Ось кілька типів та характеристик, які варто враховувати при розгляді IoT-шлюзів:
Характеристики зв'язку: IoT-шлюзи можуть підтримувати різні протоколи зв'язку, такі як Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Z-Wave, LoRaWAN та інші. Важливо обрати IoT-шлюз, який підтримує протоколи, необхідні для взаємодії з підключеними пристроями в конкретному сценарії застосування
Обробка та обчислення: Деякі IoT-шлюзи мають можливості локальної обробки та обчислення, що дозволяє виконувати розрахунки та аналіз даних безпосередньо на самому шлюзі. Це особливо корисно в сценаріях, де важлива низька затримка та вимагається миттєва відповідь.
Безпека: IoT-шлюзи повинні мати вбудовані механізми безпеки для захисту від несанкціонованого доступу та забезпечення конфіденційності даних. Це може включати аутентифікацію, авторизацію, шифрування та захист від атак.
Масштабованість: IoT-шлюзи повинні бути масштабованими та гнучкими, щоб впоратися з розширенням кількості підключених пристроїв. Вони повинні мати достатню потужність та ресурси для обробки великого обсягу даних та забезпечення безперебійної роботи системи.
Управління та конфігурація: IoT-шлюзи можуть мати можливості дистанційного управління та конфігурації. Це дозволяє адміністраторам змінювати налаштування шлюзів, оновлювати програмне забезпечення та відстежувати їх стан з централізованого пункту управління.
Інтеграція з хмарними платформами: IoT-шлюзи повинні мати здатність інтегруватися з хмарними платформами та сервісами для передачі даних та отримання команд. Це дозволяє використовувати хмарну інфраструктуру для зберігання, аналізу та обробки даних.
Врахування цих типів та характеристик IoT-шлюзів допоможе вибрати оптимальне рішення для конкретного сценарію застосування в системі Інтернету речей. Кожен тип та характеристика може мати вплив на функціональність, продуктивність та безпеку системи, тому важливо ретельно вивчити їх перед вибором IoT-шлюзу.
Приклади використання IoT-шлюзів
Приклади використання IoT-шлюзів різноманітні і охоплюють багато галузей і сфер діяльності. Ось декілька прикладів, де IoT-шлюзи знаходять своє застосування:
Смарт-доми та домашня автоматизація: IoT-шлюз може використовуватися для керування підключеними пристроями в смарт-домі. Він забезпечує комунікацію між різними пристроями, такими як розумні лампи, термостати, системи безпеки та інші, а також надає можливість віддаленого керування та моніторингу стану речей у домі.
Промисловий сектор: В промислових сценаріях IoT-шлюзи використовуються для збору, моніторингу та аналізу даних з різних промислових пристроїв і сенсорів. Це дозволяє підприємствам отримувати реальний час інформацію про роботу обладнання, оптимізувати процеси виробництва, прогнозувати поломки та покращувати енергоефективність.
Системи моніторингу та управління: IoT-шлюзи використовуються в системах моніторингу та управління, таких як системи моніторингу довкілля, моніторингу транспорту, моніторингу електричних мереж тощо. Вони забезпечують збір даних з сенсорів та пристроїв, передачу даних на хмарні платформи для аналізу та прийняття рішень.
Системи охорони здоров'я: У галузі охорони здоров'я IoT-шлюзи можуть використовуватися для збору даних з медичних пристроїв, моніторингу показників здоров'я пацієнтів та передачі цих даних до медичних систем або лікарів у реальному часі. Це дозволяє забезпечити швидке реагування на зміни в стані пацієнта, віддалене моніторинг та покращення якості надання медичних послуг.
Системи розумного сільського господарства: В сфері сільського господарства IoT-шлюзи використовуються для моніторингу ґрунту, кліматичних умов, розумного поливу та контролю за станом сільськогосподарської техніки. Вони дозволяють фермерам отримувати дані про врожайність, оптимізувати використання ресурсів та покращувати виробничі процеси.
Це лише кілька прикладів використання IoT-шлюзів, а їх потенціал ще далеко не вичерпаний. Завдяки своїм можливостям з'єднання, обробки даних та забезпечення комунікації, IoT-шлюзи відкривають нові можливості для покращення ефективності, комфорту та безпеки в різних сферах життя та бізнесу.
Приклад Iot шлюзу від MikroTik
MikroTik KNOT (RB924i-2nD-BT5 & BG77) - це універсальний і економічний шлюз Інтернету речей (IoT), створений для різноманітних налаштувань. Цей шлюз виконує багато функцій, таких як об'єднання датчиків і розумних пристроїв. KNOT здатний контролювати вбудовані GPIO, перетворювати протокол Modbus в TCP і навіть пересилати пакети Bluetooth в мережу TCP/IP через HTTPS і MQTT.
KNOT підтримує різні протоколи і має багато можливостей для підключення: бездротовий зв'язок 2.4 ГГц, Bluetooth, 2 Ethernet порти 100 Мбіт/с з підтримкою PoE-in і PoE-out, а також Micro-USB. Це пристрій, який поєднує максимальну зручність з мінімальною ціною.
KNOT є новим додатком до сімейства продуктів MikroTik IoT і володіє винятковими можливостями підключення і підтримкою протоколу. Цей шлюз Інтернету речей використовує вузькосмуговий зв'язок і технологію CAT-M.
Можна використовувати KNOT як TCP-міст для підключення провідних датчиків Modbus і передачі даних на сервер Modbus. Також KNOT забезпечує бездротовий зв'язок з провідними датчиками і виконавчими механізмами, такими як лічильники електроенергії і реле.
Цей пристрій можна використовувати як резервне з'єднання для Ethernet або як канал управління для вашої мережі. Використовуйте лише необхідну пропускну здатність, щоб управляти торговим автоматом на базі KNOT з датчиками температури і вологості всього за кілька мегабайтів на день.
За допомогою Bluetooth інтерфейсу ви можете використовувати KNOT для відстеження активів і телеметрії на основі рекламних пакетів Bluetooth. KNOT підтримує будь-який BLE-тег, який надсилає дані реклами. Він також має потужні фільтри для пересилання лише відповідних пакетів і ігнорування інших.
KNOT є відмінним інструментом для багатьох застосувань Інтернету речей у зовнішніх середовищах. Він поставляється з кріпленням на DIN-рейку, що дозволяє легко інтегрувати його з різними типами установок, від сільського господарства і відстеження активів до моніторингу холодового ланцюга, промислового виробництва і т.д.
Основні характеристики:
Діапазон частот:
Wi-Fi:2.4GHz.CatM1:LTE FDDB1/B2/B3/B4/B5/B8/B12/B13/B18/B19/B20/B25/B26/B27/B28/B66/B85. CatNB2:LTE FDDB1/B2/B3/B4/B5/B8/B12/B13/B18/B19/B20/B25/B28/B66/B71/B85. GNSS (Optional)GPS/GLONASS/BeiDou/Galileo/QZSS;
Бездротовий стандарт:
Cat M1: LTE FDD. Cat NB2: LTE FDD. GNSS (Optional). Wi-Fi: 2.4 GHz 802.11b/g/n dual-chain;
Процесор: QCA9531;
Номінальна частота процесора: 650 MHz;
Кількість ядер процесора: 1;
Об'єм оперативної пам'яті: 64 MB;
Розмір сховища даних: 16 MB FLASH;
Мережевий інтерфейс: 2 x 10/100 Mbps, 1 x Nano SIM, 1 х microUSB type AB;
Максимальна потужність передавача: 22 dBm;
Кількість каналів: 2;
Підсилення антени: 2.4 GHz - 1.5 dBi, Bluetooth - 2 dBi;
Ширина променя антени: 360°;
GPS: Вбудована (GLONASS, BeiDou, Galileo);
Bluetooth: Version 5.2;
Операційна система: RouterOS;
Рівень ліцензії: 4;
Продуктивність: Wi-Fi: 2.4 GHz - 300 Mbps;
Джерело живлення: 24V, 1.2А адаптер, PoE in 802.3af/at;
Роз'єм живлення: 3 (PoE-in, DC jack, MicroUSB);
Підтримувані формати вхідної напруги: 12-57 V (PoE-in. DC jack), 5 V (MicroUSB);
Максимальне енергоспоживання: 18 W; 5 W (без підключень);
Діапазон температур: -40C .. +70°C;
Розміри: 122 x 87 x 26 мм;
Висновки
У цьому рефераті ми досліджували концепцію Інтернету речей (IoT) та його важливий елемент - IoT-шлюзи. IoT-шлюзи відіграють ключову роль у забезпеченні зв'язку між пристроями IoT та хмарними платформами, що дозволяє збирати, обробляти та аналізувати великі обсяги даних з різних джерел.
Основні висновки роботи IoT шлюзів:
IoT-шлюзи є необхідною складовою Інтернету речей, оскільки вони забезпечують зв'язок та взаємодію між різними IoT-пристроями та хмарними платформами.
IoT-шлюзи виконують функції збору, обробки та передачі даних, а також забезпечують безпеку та приватність інформації, передаваної між пристроями IoT та хмарою.
Використання IoT-шлюзів дозволяє ефективно використовувати ресурси мережі, зменшує обсяг передаваних даних і покращує швидкість та якість комунікації.
У розвитку IoT-шлюзів важливо враховувати стандарти і протоколи зв'язку, щоб забезпечити сумісність та взаємодію між різними пристроями IoT.
IoT-шлюзи мають великий потенціал застосування в різних галузях, включаючи промисловість, транспорт, сільське господарство, охорону здоров'я та інші, сприяючи автоматизації, оптимізації процесів та покращенню якості життя.
В цілому, IoT-шлюзи відіграють важливу роль у розвитку Інтернету речей, сприяючи збору та передачі даних, забезпеченню безпеки та взаємодії між пристроями IoT та хмаровими платформами. Ця технологія має великий потенціал у різних галузях та може принести значні користі суспільству. Зрозуміння та використання IoT-шлюзів може допомогти нам стати частиною майбутнього, де взаємодія між пристроями та обробка даних стануть ще більш безперервними та автоматизованими.
Список використаної літератури
1. Балабанов О. Комп'ютерний інтелект: можливості і реальність //Вісник Національної Академії наук України. — 1997. — № 9-10. — C. 16-21
2. Богатырев Р. Анатомия искусственного интеллекта: Взгляд на эволюцию искусственного интеллекта сквозь призму компьютерных шахмат //Мир ПК. — 2004. — № 9. — C. 56-63.; № 10. — C. 92-98.; № 11. — C. 68-75. —
3. Міщенко Н. Штучний інтелект-виклик часу //Науковий світ. — 2006. — № 10. — C. 12-13
4. Federal Energy Regulatory Commission Assessment of Demand Response & Advanced Metering. United States Federal Energy Regulatory Commission. Федеральна комісія з регулювання енергетики Сполучених штатів Америки.
5. Smart Grids European Technology Platform | www.smartgrids.eu. smartgrids.eu. 2011.
6. Smart Grids European Technology Platform | www.smartgrids.eu. smartgrids.eu. 2011.
7. J. Torriti, Demand Side Management for the European Supergrid Energy Policy, vol. 44, pp.199-206, 2012.
8. The History of Electrification: The Birth of our Power Grid. Edison Tech Center.
9. Mohsen Fadaee Nejad, AminMohammad Saberian and Hashim Hizam (June 3, 2013). Application of smart power grid in developing countries. 7th International Power Engineering and Optimization Conference (PEOCO) (IEEE). doi:10.1109/PEOCO.2013.6564586.