从图1-1可以发现,IoT设备层包含两类设备:有线设备和无线设备。其中,有线设备如图1-2所示。
图1-2 设备层中的IoT有线设备
物联网连接的有线设备种类多样,覆盖各应用领域。以下是一些常见的物联网连接的有线设备。
· 传感器和监测设备。如温度传感器、湿度传感器、压力传感器、光敏传感器、运动传感器等,用于采集环境数据和物理参数。
· 执行器和控制设备。如电动阀门、电机、继电器、可编程逻辑控制器(PLC)等,用于控制和执行特定操作。
· 智能家居设备。如智能灯具、智能插座、智能门锁、智能家电(智能洗衣机、智能冰箱等)等,用于实现智能家居控制和自动化。
· 工业自动化设备。如传感器、执行器、工业机器人、工业控制系统等,用于工业生产和自动化控制。
· 交通和车辆设备。如车载传感器、车辆诊断设备、交通信号控制系统等,用于智能交通管理和车辆监测。
· 医疗设备。如医疗传感器、医疗监测设备、远程医疗诊断设备等,用于远程监测患者健康状况和医疗诊断。
· 农业设备。如农业传感器、自动灌溉系统、智能农业机械设备等,用于农业自动化和智能农业管理。
· 建筑自动化设备。如楼宇自动化系统、智能照明系统、智能门禁系统等,用于实现建筑能源管理和自动化控制。
· 能源管理设备。如智能电表、电力监控系统、智能充电桩等,用于能源消耗监测和管理。
· 安防设备。如摄像头、门禁系统、烟雾报警器、入侵检测系统等,用于安防监控和管理。
· 零售和POS设备。如POS终端、条码扫描器、支付终端等,用于零售业务和支付交易管理。
这些有线设备和物联网网关连接,将采集到的数据传输到物联网平台进行处理、分析和应用。有线设备通常提供稳定、可靠的数据传输,适用于对网络稳定性和实时性要求较高的应用场景。常用的物理连接标准有:Modbus用于连接工业自动化设备,如传感器、PLC、控制器等;BACnet主要用于构建自动化系统,如HVAC(供暖、通风、空调)控制设备;RS232是通用的串行通信协议,用于连接各种设备,如计算机、传感器、仪器等;RS485用于工业控制系统,适用于多点通信,连接多个设备;Ethernet/IP是基于以太网的工业自动化通信协议,用于实时数据交换和控制;Modbus TCP/IP是基于TCP/IP的Mod-bus通信协议,通过以太网连接设备;S7通常指西门子公司生产的Simatic S7系列可编程逻辑控制器(PLC),这是一种工业自动化控制系统。
另一类物联网设备是无线设备,这类设备大部分出现在有了智能家居技术以后。由于使用在家庭的后装环境中,布线成本过高,因此开始发展出无线物联网协议,如ZigBee、LoRa、NBIoT、蓝牙等,如图1-3所示。
图1-3 设备层中的IoT无线设备
这类无线设备有:温度传感器、湿度传感器、光敏传感器、运动传感器等,它们通过无线连接将环境数据传输到物联网平台;智能家居中的智能灯具、智能插座、智能门锁、智能摄像头、智能扫地机器人等,用于实现智能家居控制、安全;各种控制器或者传感器等。