物聯(lián)網(wǎng)一體機
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2026-01-04
物聯(lián)網(wǎng)一體機的實例教程
無人駕駛飛行器（更通俗地稱為“無人機”）”——通過將無人駕駛飛行器引入航空公司，使萊特兄弟的載人飛行夢想變成了現(xiàn)實。
無人機可以用于各種各樣的活動，從遠程戰(zhàn)爭的莊嚴(yán)任務(wù)到業(yè)余飛行員的滑稽動作。但隨著企業(yè)開始意識到無人機功能的運行和經(jīng)濟效益，更多的無人機活動填補了軍用工具和業(yè)余玩具之間的空白。
根據(jù)手頭的任務(wù)，無人機的大小從僅有一英尺長到小型飛機的大小不等。在這些任務(wù)中，一些更有趣的應(yīng)用出現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)/工業(yè)IIoT/IIoT環(huán)境中。無人機可以有效地添加移動物聯(lián)網(wǎng)端點，將網(wǎng)絡(luò)擴展到物理限制之外。由于許多企業(yè)流程發(fā)生在網(wǎng)絡(luò)的邊緣，這一點變得至關(guān)重要。反過來，無人機技術(shù)將許多移動物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的功能擴展到了邊緣的新領(lǐng)域。
“我認(rèn)為無人機在很大程度上是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，在技術(shù)、客戶和用例方面有很多重疊，”加州紅木市無人機硬件和軟件制造商Skydio的首席執(zhí)行官亞當(dāng)·布萊（AdamBry）指出。
無人機被稱為無人機（UAV）或無人機系統(tǒng)（UAS），其獨特之處在于能夠探測和報告通過其他方式無法到達的地點。在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中，無人機可以充當(dāng)移動傳感器來收集數(shù)據(jù)，并將其中繼回云應(yīng)用程序或其他分析服務(wù)。
無人機也可以用作遠程檢查設(shè)備，幫助維護物聯(lián)網(wǎng)端點和其他組件。例如，無人機可以檢查塔式傳感器或其他物聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)備的物理狀況，從而消除了對潛在危險的當(dāng)面檢查的需要。在某些情況下，可能會使用無人機進行必要的維護活動或設(shè)備維修。至少，這是一種快速、安全和經(jīng)濟的方法來監(jiān)視關(guān)鍵設(shè)備。
無人機市場增長
研究公司Gartner預(yù)測商用無人機的增長。Gartner在預(yù)測分析中指出：“2020年，全球物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)無人機（定義為飛行無人機）的出貨量將達到52.6萬臺，比2019年增長50%。”。“預(yù)計到2023年，全球出貨量將達到130萬臺。”
展開 隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的不斷深入和快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)無人機應(yīng)用由過去單一的服務(wù)投遞（如亞馬遜包裹投遞、電力線路監(jiān)控等）發(fā)展至無人機集群協(xié)同完成的諸多物聯(lián)網(wǎng)增值業(yè)務(wù)（如城市污染監(jiān)控、地質(zhì)災(zāi)害的防治、軍事“蜂群”無人機技術(shù)等），可以完成單一無人機因能量和計算資源受限等無法完成的物聯(lián)網(wǎng)任務(wù)。同時，隨著智慧城市、水下物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、軍事物聯(lián)網(wǎng)、空天地一體網(wǎng)絡(luò)等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的興起，均需充分借助無人機技術(shù)有效獲取和傳遞相關(guān)數(shù)據(jù)信息，包括地理空間信息、傳感數(shù)據(jù)信息、指控信息等，從而進一步推動包括云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等在內(nèi)的其他物聯(lián)網(wǎng)增值服務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)無人機應(yīng)用將對物聯(lián)網(wǎng)未來的發(fā)展具有極其重要的意義。
1 物聯(lián)網(wǎng)無人機應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)
為了適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的多樣性和為用戶提供更好的服務(wù)，無人機應(yīng)用需要研究以下的關(guān)鍵技術(shù)。
1.1 無人機網(wǎng)絡(luò)拓撲控制技術(shù)
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展以及無人機自身資源的限制，無人機的應(yīng)用逐漸由控制單一無人機轉(zhuǎn)向控制無人機群，協(xié)同實施和完成物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。
無人機群所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)稱為飛行自組織網(wǎng)絡(luò)（FANETs），但與MANETs和VANETs相比，有其自身的特點。地面控制站或衛(wèi)星對無人機群網(wǎng)絡(luò)拓撲的控制將直接影響到無人機群的協(xié)同和對物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的收集、共享和處理。以下是典型的無人機網(wǎng)絡(luò)控制拓撲，如圖2所示。
（1）星型控制拓撲：在該控制拓撲下，所有無人機直接連接至一個或多個地面控制站（或衛(wèi)星），并由地面控制站（或衛(wèi)星）中繼各無人機之間的數(shù)據(jù)交換，如圖2（a）所示。在該控制方式下可由地面控制站集中式地控制所有單個無人機，在民用領(lǐng)域里有著廣泛應(yīng)用。但隨著無人機群的不斷擴大，存在地面控制站將成為瓶頸節(jié)點并導(dǎo)致更大延時、無人機間無法直接通信等問題。
展開 圖1 基于區(qū)塊鏈的無人機群安全數(shù)據(jù)采集
總線由以下組件組成：
物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備：物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備從環(huán)境中收集數(shù)據(jù)，并在無人機集群的協(xié)助下將這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器。
無人機集群：無人機集群從物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備收集數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)阶罱姆?wù)器。
服務(wù)器：服務(wù)器保存物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)，每個數(shù)據(jù)都存儲在區(qū)塊鏈中。
衛(wèi)星：在移動網(wǎng)絡(luò)不可用的位置，總線利用衛(wèi)星從物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備獲取數(shù)據(jù)，無人機群可以通過衛(wèi)星與PC保持通信。
總線的目的是安全地從物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備收集數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)存儲到保持其完整性的服務(wù)器中。在總線中，每個參與者（包括物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和無人機）都必須在參與總線之前向服務(wù)器注冊。部署無人機集群之前，服務(wù)器創(chuàng)建一個任務(wù)，并利用智能合約（SC）將該任務(wù)信息存儲在區(qū)塊鏈中。然后，所有的無人機群必須在任務(wù)中注冊他們的公鑰，無人機集群中的每個無人機創(chuàng)建一個共享密鑰并與物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備共享。總線在實體（即物聯(lián)網(wǎng)無人機、無人機-無人機、無人機服務(wù)器）之間使用不同的鏈路，每個鏈路具有不同的信道狀態(tài)。當(dāng)一個數(shù)據(jù)到達無人機時，無人機會對其進行處理，處理后無人機會將其添加到隊列中，然后再轉(zhuǎn)發(fā)給下一個實體。總線雖然有不同的鏈路，但在數(shù)據(jù)采集過程中保持了一致性。在總線中，每個塊在同一塊中包含多個數(shù)據(jù)，例如（1）Header和（2）Body，如圖2所示。標(biāo)頭包含塊的哈希、nonce、timestamp、Merkle根和前一個塊的哈希。正文包含從物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備收集的數(shù)據(jù)。正文中可能存儲一個或多個數(shù)據(jù)。
圖2 區(qū)塊鏈內(nèi)部的數(shù)據(jù)管理
仿真結(jié)果表明，總線成功地利用了hash-bloom過濾器，能夠完全過濾惡意設(shè)備。通過對結(jié)果和安全性分析表明，利用無人機作為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的輔助，不僅擴展了物聯(lián)網(wǎng)的連通性，而且有助于降低物聯(lián)網(wǎng)的能耗。
展開 智能縫紉機讓你做刺繡不必親自動手，滑手機就能搞定!
隨著科技進步，縫紉機也要走上智能化的道路;日本車樂美即將于 8 月 27 日，推出世界首款手機就能操控的物聯(lián)網(wǎng)裁縫機IJ521，使用者只需在 App 上點選圖案，便能讓機器自動刺繡，完全不必自己動手。
▲手機 App 操作畫面。
▲點針繡。
IJ521 的最大工作范圍為 102mm × 102mm，適合用于 DIY 包包、桌巾上的小型刺繡圖案，另外雖然是 IoT 設(shè)備，但車樂美也強調(diào)，IJ521 具有 AP(Access Point)模式，即使沒有無線網(wǎng)絡(luò)也能照常運作，使用地點不設(shè)限。
▲▼多種姓名刺繡。
智能縫紉機的使用方法非常簡單，專用 App 內(nèi)含有 260 種刺繡圖案，消費者只要從中挑選心儀的設(shè)計，剩下全都交給縫紉機負責(zé)，輕松又簡單;另外，IJ521 也提供原創(chuàng)姓名刺繡功能，讓你親手 DIY 設(shè)計，使用起來就如同玩游戲般有趣。
▲圍兜兜刺繡。
IJ521 本體大小為 415mm × 259mm × 250m，重量約 4.3 公斤，僅一般家用縫紉機的一半，十分輕巧，即便孩子也能在家中輕松抱來抱去，再加上使用毫無門坎，算是個適合全家同樂的智能縫紉機。
▲內(nèi)含的刺繡設(shè)計。
IJ521 預(yù)計 2018 年 8 月 27 日起于日本各大家電行販賣，售價采開放價格，由店家決定，日媒《ねとらぼ》推測約為 4 萬日圓，相當(dāng)于人民幣2470元上下。
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無人機可以用于各種各樣的活動，從遠程戰(zhàn)爭的莊嚴(yán)任務(wù)到業(yè)余飛行員的滑稽動作。但隨著企業(yè)開始意識到無人機功能的運行和經(jīng)濟效益，更多的無人機活動填補了軍用工具和業(yè)余玩具之間的空白。
根據(jù)手頭的任務(wù)，無人機的大小從僅有一英尺長到小型飛機的大小不等。在這些任務(wù)中，一些更有趣的應(yīng)用出現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)
物聯(lián)網(wǎng)（IoT）是一種新興技術(shù)，通過互聯(lián)網(wǎng)能夠連接由傳感器、執(zhí)行器、軟件等組成的諸多對象。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以感知環(huán)境并基于傳感器數(shù)據(jù)執(zhí)行操作。隨著物聯(lián)網(wǎng)的普及，截止2020年該網(wǎng)絡(luò)已連接超300億個物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)給包括農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、智能電網(wǎng)、智能家居在內(nèi)的各個領(lǐng)域帶來了巨大利益，然而物聯(lián)網(wǎng)設(shè)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(zhàn)。
無人機的誕生在工業(yè)界和學(xué)術(shù)界都引起了極大關(guān)注
物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用無人機可從空中實現(xiàn)服務(wù)投遞為目的的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)以及包括視頻監(jiān)視、傳感數(shù)據(jù)收集、救災(zāi)應(yīng)急通信、智能交通等在內(nèi)的物聯(lián)網(wǎng)增值服務(wù)。對于物聯(lián)網(wǎng)無人機應(yīng)用，首先對其典型架構(gòu)及其特點作了詳細介紹；詳細分析了物聯(lián)網(wǎng)無人機應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)；最后對其未來的發(fā)展趨勢進行了展望。
物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things）自首次提出以來，引起了學(xué)術(shù)界與工業(yè)界的廣泛關(guān)注。物聯(lián)網(wǎng)旨在通過將體域網(wǎng)、D2D
智能縫紉機讓你做刺繡不必親自動手，滑手機就能搞定!
隨著科技進步，縫紉機也要走上智能化的道路;日本車樂美即將于 8 月 27 日，推出世界首款手機就能操控的物聯(lián)網(wǎng)裁縫機IJ521，使用者只需在 App 上點選圖案，便能讓機器自動刺繡，完全不必自己動手。
▲手機 App 操作畫面。
▲點針繡。
IJ521 的最大工作范圍為 102mm
