物聯網數據采集
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
物聯網數據采集的實例教程
物聯網（IoT）是一種新興技術，通過互聯網能夠連接由傳感器、執行器、軟件等組成的諸多對象。物聯網設備可以感知環境并基于傳感器數據執行操作。隨著物聯網的普及，截止2020年該網絡已連接超300億個物聯網設備。物聯網的出現給包括農業、醫療、智能電網、智能家居在內的各個領域帶來了巨大利益，然而物聯網設備仍然存在諸如連接性、低計算能力和電池壽命不足等挑戰。
無人機的誕生在工業界和學術界都引起了極大關注。雖然無人機最初是為軍事目的設計的，但由于其良好的功能，如易于部署、低維護成本和可用性，它們已被廣泛應用于民用領域。無人機群的出現進一步拓展了無人機的應用領域，其覆蓋范圍更大，部署成本更低。然而，無人機與物聯網之間、無人機與服務器之間的通信充滿了網絡威脅，包括中間人攻擊、重放攻擊等。此外，累積的數據可能在服務器中遭到非法更改，從而引發完整性問題。因此，需要一種方案來確保數據采集過程的安全并保持數據的完整性。
區塊鏈是一種分布在對等方之間的數字賬本，每個對等方持有相同的數據副本。向區塊鏈添加數據后，不能進行任何修改。如果有人試圖在塊中進行更改，塊的哈希也會更改并斷開塊鏈。要重建鏈，所有驗證程序都必須同意此更改，從而保證區塊鏈中的數據安全。因此，借助區塊鏈功能可能是應對上述安全威脅（即網絡攻擊、數據完整性問題）的潛在解決方案。
本文提出了一種基于區塊鏈的安全數據采集方案，該方案利用無人機集群從物聯網設備上采集數據，并存儲在服務器端的區塊鏈中。目前，利用區塊鏈通過無人機集群獲取物聯網設備的數據，提供安全性和數據完整性尚未得到探索。如圖1所示，我們設計了一個支持區塊鏈的數據采集方案（稱為“總線”），以支持在無人機群的協助下從物聯網設備采集數據。
展開 支持拓撲結構：星型、樹形、網狀形結構
使用距離：近、中距離（10m - 數km）
應用場景：移動設備等
NFC
NFC實質是脫胎于無線設備間的一種“非接觸式射頻識別”（RFID）及互聯技術，是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據，識別工作無須人工干預。
支持拓撲結構：點對點結構
使用距離：近距離
應用場景：掃碼、刷卡等
遠距離無線傳輸技術包括GPRS、NB-IoT、Sigfox、LoRa，信號覆蓋范圍一般在幾公里到幾十公里。遠距離無線傳輸技術主要應用在遠程數據的傳輸，如智能電表、智能物流、遠程設備數據采集等。
NB-IoT
窄帶物聯網（Narrow Band Internet of Things， NB-IoT）成為萬物互聯網絡的一個重要分支。
NB-IoT構建于蜂窩網絡，只消耗大約180KHz的帶寬，可直接部署于GSM網絡、UMTS網絡或LTE網絡，以降低部署成本、實現平滑升級。
NB-IoT的特點是低頻段、低功耗、低成本、高覆蓋、高網絡容量，也被稱作“窄帶物聯網”。
一個基站就可以比傳統的2G、藍牙、WiFi多提供50-100倍的接入終端，并且只需一節電池設備就可以工作十年。
支持拓撲結構：星型結構
使用距離：遠距離（10km以上）
應用場景：智慧城市、共享單車等
不同層次物聯網應用的無線傳輸需求
第一，高功耗、高速率的廣域網傳輸技術，如2G、3G、4G蜂窩通信技術，這類傳輸技術適合于GPS導航與定位、視頻監控等實時性要求較高的大流量傳輸應用。
第二，低功耗、低速率的廣域網傳輸技術，如Lora、Sigfox、NB-IoT等，這類傳輸技術適合于遠程設備運行狀態的數據傳輸、工業智能設備及終端的數據傳輸等。
展開 隨著互聯的工業物聯網設備數量的激增，越來越需要對通過這些設備傳輸的大量數據進行管理。用于解決運營效率和提供更好的服務產品的智能工廠的新用例導致生成大量的時間序列數據。因此，現代工業物聯網解決方案能夠攝取和管理大量高速數據變得比以往任何時候都更加重要。
這篇博文將介紹ThingWorx中的不同存儲解決方案如何幫助您管理工業物聯網數據。
首先來了解一下需要由ThingWorx平臺管理的物聯網數據類型：
圖 1：顯示不同類型物聯網數據的圖表。
在工業自動化系統中，控制器以不同速率監控多個傳感器，將已標記時間的傳感器數據保存在本地或擴展存儲器內，然后通過ProfiBus等工業標準總線傳輸數據。在高級駕駛輔助系統(ADAS)或車輛事件記錄器(EDR)中，多個MCU能夠同時采集、控制汽車電子系統的數據，從而提供優質的駕駛體驗與無故障的數據保障。醫療系統也有類似的應用：通過傳感器獲得的關鍵患者數據，將被存儲在本地，或者定期上傳進行集中存儲。
這些系統都在試圖解決數據采集、關鍵數據存儲以及基于數據分析采取相應行動過程中的核心和基礎問題。但是，不同系統解決問題的側重點也有所不同。工業系統傾向于在很短的時間間隔內，從眾多不同的傳感器中采集海量數據，同時必須在本地和遠程留存詳細的日志記錄。汽車系統數據生成速率較低，但數據重要性高。在某些情況下，數據的丟失或將會威脅駕乘人員的生命安全。大多數汽車的使用壽命都超過十年，因此在選擇存儲器時，其使用壽命與可靠性便成為了十分重要的考量標準。便攜式醫療系統在選擇理想的數據存儲時，則注重功耗的表現。由于植入式醫療器械、助聽器等設備都是由電池進行驅動，因此它們更傾向于選擇能耗低同時數據存儲精確度高的存儲器。兼具長期可靠性和低能耗的無故障數據存儲，往往成為系統設計師選擇存儲產品的重大挑戰。
隨著物聯網的逐步興起，所有設備都開始通過網絡實現互聯。保守估計，2020年將有100億臺設備實現聯網，其中包括汽車、工業自動化設備、植入式醫療器械、可穿戴設備和智能家居等新一代產品。下一代5G網絡已經開始在某些地區部署并有望承擔上述設備產生的大部分流量。但是，數據科學家和系統設計師仍有幾個尚未解決的問題：
哪些設備需要與云連接?需要傳播多少信息?有多少信息能在本地處理?誰來支付云的費用?
一個方案是把所有信息都上傳到云，遠程對信息進行處理。但這一方案只適用于規模小而分散的系統。
展開 一、物聯網的崛起
在科技日新月異的今天，物聯網已經成為了我們生活中不可或缺的一部分。從智能家居到工業自動化，物聯網的應用已經深入到我們生活的各個角落。而在這個大背景下，物聯網主機的出現，更是為我們的生活帶來了前所未有的便利。
二、多協議、多接口的物聯網主機
E6000是一款多協議、多接口的物聯網主機，它能夠支持融合類數據的采集處理，包括視頻、設備、DCS系統等數據。這意味著，無論是工廠的生產數據，還是設備的運行狀態，都可以通過E6000進行實時監控和分析。
物聯網主機E6000
三、數據告警與數據聯動
在工業生產中，數據的實時性和準確性至關重要。E6000不僅能夠實時采集數據，還能夠根據預設的規則進行數據告警。一旦發現異常情況，E6000會立即發出警報，幫助工程師及時發現并解決問題。同時，E6000還支持數據聯動，可以將不同的數據進行關聯分析，從而提供更深入的洞察。
四、讓信息隨時隨地
E6000還支持數據推送功能，可以將實時的數據信息推送到工程師的移動設備上。無論工程師身處何處，都能夠隨時獲取到最新的生產數據，實現真正的移動辦公。
五、引領未來的通信技術
隨著5G技術的逐漸成熟，E6000也提供了5G選配服務。5G的高速度和低延遲，使得E6000在處理大量數據時更加迅速和準確。同時，5G的廣泛覆蓋，也使得E6000的應用范圍更加廣泛。
六、E6000在工業領域的應用
在工業領域，E6000的應用已經非常廣泛。無論是在生產線上，還是在設備維護中，E6000都能夠提供強大的支持。通過E6000，企業可以實現生產過程的自動化和智能化，提高生產效率，降低生產成本。
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物聯網數據采集的最新內容
工業4.0借助在生產制造各環節的數據，應用資訊技術實現工廠的「人機料法環測」之間的聯結；透過標準化及可視化的管理思維，將生產及管理資訊的全面融合，通過智慧設計、智慧制造建構形成的智慧工廠。在這邊所談的智慧化是在連結與控制(link & control)的基礎上，由物聯網的傳感器大量采集生產資訊，將資訊透由網路匯集到云端運算中心，資訊管理系統進行大數據分析、挖掘、從而制定出正確決策。進而提升生產的靈活性及資源的利用率
十多年來，優飛迪科技專注于工業仿真軟件及數字孿生關鍵技術的研究與應用，尤其在基于仿真與AI技術的數字模型生成算法、基于物聯網技術的數據采集與處理、三維可視化呈現等方面，積累了豐富的技術儲備與項目經驗。公司擁有三十多項獨立自主的知識產權，以及二十多篇軟件專著。同時，優飛迪科技也與國際和國內的主要頭部工業軟件廠商建立了戰略合作關系，能夠為客戶提供完整的工業仿真軟件和產品開發平臺解決方案。
十多年來，優飛迪科技專注于工業仿真軟件及數字孿生關鍵技術的研究與應用，尤其在基于仿真與AI技術的數字模型生成算法、基于物聯網技術的數據采集與處理、三維可視化呈現等方面，積累了豐富的技術儲備與項目經驗。公司擁有三十多項獨立自主的知識產權，以及二十多篇軟件專著。同時，優飛迪科技也與國際和國內的主要頭部工業軟件廠商建立了戰略合作關系，能夠為客戶提供完整的工業仿真軟件和產品開發平臺解決方案。
十多年來，優飛迪科技專注于工業仿真軟件及數字孿生關鍵技術的研究與應用，尤其在基于仿真與AI技術的數字模型生成算法、基于物聯網技術的數據采集與處理、三維可視化呈現等方面，積累了豐富的技術儲備與項目經驗。公司擁有三十多項獨立自主的知識產權，以及二十多篇軟件專著。同時，優飛迪科技也與國際和國內的主要頭部工業軟件廠商建立了戰略合作關系，能夠為客戶提供完整的工業仿真軟件和產品開發平臺解決方案。
</p><p>十多年來，優飛迪科技專注于工業仿真軟件及數字孿生關鍵技術的研究與應用，尤其在基于仿真與AI技術的數字模型生成算法、基于物聯網技術的數據采集與處理、三維可視化呈現等方面，積累了豐富的技術儲備與項目經驗。公司擁有三十多項獨立自主的知識產權，以及二十多篇軟件專著。同時，優飛迪科技也與國際和國內的主要頭部工業軟件廠商建立了戰略合作關系，能夠為客戶提供完整的工業仿真軟件和產品開發平臺解決方案。
2024AIOTE智博會
第十五屆上海國際智慧城市、物聯網、大數據博覽會
The 15th Shanghai International Smart City, IOT, big data Expo
時間：2024年03月26-03月28日 地點：上海跨國采購會展中心
主題
數字新時代·鏈接新未來
展覽面積
60000平方米
參展企業
800家左右
一、物聯網的崛起
在科技日新月異的今天，物聯網已經成為了我們生活中不可或缺的一部分。從智能家居到工業自動化，物聯網的應用已經深入到我們生活的各個角落。而在這個大背景下，物聯網主機的出現，更是為我們的生活帶來了前所未有的便利。
二、多協議、多接口的物聯網主機
E6000是一款多協議、多接口的物聯網主機，它能夠支持融合類數據的采集處理，包括視頻、設備、
智能傳感與物聯網融合的數據采集和處理系統；海量實時非結構化數據分布式存儲和數據挖掘；構建功能完備的發動機數字孿生體，利用人工智能實現孿生模型的實時優化；發動機智能實體的運行優化與自動決策。
結束語
在航空發動機的全生命周期中，數字孿生將建立連接虛擬世界與發動機實物世界的緊密聯系，帶來研發范式的變革。
展會簡介
AIOTE中國國際智慧城市、物聯網、大數據博覽會（AIOTE智博會）自2010年創辦以來，至今已成功舉辦十多屆。AIOTE智博會是中國知名度較高、規模較大、影響力較廣的專業展覽會；是被國際業界公認的不可錯過的名展之一。隨著AIOTE智博會的國際地位和影響不斷提升，已成為國內外智慧城市、物聯網、大數據、人工智能行業交流與貿易的重要展會，成為現代智慧城市、物聯網、大數據、人工智能技術最新成果的展示平臺
國內一個典型的案例是冀北虛擬電廠，項目于2019年投運，通過云側的物聯網云平臺提供數據采集、設備管理等功能，支撐市場交易、聚合和調控相關應用的運行。冀北虛擬電廠作為可調度單元參與了華北調峰輔助服務市場出清，截至2022年9月末已接入張家口、秦皇島、承德等地區的蓄熱式電采暖、智慧樓宇、可調節工商業等11類可調節資源，總容量達到358MW，最大調節能力204MW。
