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從傳輸途徑分

系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)傳輸終端和非數(shù)據(jù)傳輸終端。

資料傳輸終端設(shè)備

這類終端在輸入口和應(yīng)用軟件之間建立了一條數(shù)據(jù)傳輸通路，使得數(shù)據(jù)可以通過(guò)模塊的輸入口輸入，以軟件輸出的形式，是一種透明的通道，所以被稱為數(shù)據(jù)傳輸終端?，F(xiàn)在，這類終端被廣泛地應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)集成項(xiàng)目中。其優(yōu)勢(shì)在于可以方便地構(gòu)建適合應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，缺點(diǎn)是功能單一。對(duì)于某些多路數(shù)據(jù)或多類型數(shù)據(jù)傳輸，需要使用多個(gè)采集模塊合并數(shù)據(jù)后，才能通過(guò)該終端進(jìn)行傳輸。另外，每一條路都需要一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸終端，這就增加了系統(tǒng)的使用成本和復(fù)雜程度?，F(xiàn)在市場(chǎng)上大多數(shù)的通用終端都是數(shù)據(jù)透?jìng)鹘K端。

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無(wú)資料傳輸終端

這類終端一般是將外部多接口采集的數(shù)據(jù)經(jīng)終端內(nèi)處理器合并后進(jìn)行傳輸，因此具有同時(shí)傳輸多路、同時(shí)減少終端數(shù)量的優(yōu)點(diǎn)。其不利之處是只能根據(jù)外圍接口來(lái)選擇應(yīng)用，如果滿足了各種應(yīng)用，對(duì)外圍接口的種類要求很高，對(duì)復(fù)雜應(yīng)用的應(yīng)用造成了大量的浪費(fèi)，因此可插拔設(shè)計(jì)是這種終端的共同特點(diǎn)，前面提到的通用智能終端就屬于這類終端。作為一種多功能的應(yīng)用程序，通常需要提供二次開(kāi)發(fā)的接口，這是一個(gè)多功能的應(yīng)用程序?，F(xiàn)在市場(chǎng)上這類終端很少。

現(xiàn)在一個(gè)系統(tǒng)中有多個(gè)任務(wù)正在運(yùn)行，而 CPU資源確是單一的，這使得 CPU在每一刻只能運(yùn)行一個(gè)任務(wù)。在 CPU上，任務(wù)調(diào)度的概念被引入，使得每一個(gè)任務(wù)都有可能運(yùn)行在 CPU上。工作安排需要按照一定的規(guī)則進(jìn)行，那么一般都有哪些規(guī)則呢？

有3種常用的調(diào)度方法：一種是基于優(yōu)先級(jí)調(diào)度，一種是基于時(shí)間片調(diào)度，另一種是將優(yōu)先級(jí)與時(shí)間片相結(jié)合。

舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)明，當(dāng)定義任務(wù)時(shí)，每項(xiàng)任務(wù)都要有優(yōu)先級(jí)，并且在運(yùn)行時(shí)優(yōu)先考慮高優(yōu)先級(jí)任務(wù)。低優(yōu)先級(jí)任務(wù)在沒(méi)有高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)之前不會(huì)運(yùn)行。假設(shè)一個(gè)低優(yōu)先級(jí)的任務(wù)獲得了 CPU資源，那么如果存在高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)，該怎么辦？

有兩個(gè)加工過(guò)程：連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，搶先式。

高度優(yōu)先級(jí)搶占 CPU資源進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)。

可見(jiàn)，物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備的類型和功能各不相同，終端設(shè)備在不同場(chǎng)景下的性能要求也不一致。另外，物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備軟硬件的碎片化也阻礙了物聯(lián)網(wǎng)自身的發(fā)展。

解決了以上問(wèn)題的物聯(lián)網(wǎng)終端操作系統(tǒng)不僅能重新規(guī)范物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備，而且能為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供快速發(fā)展的統(tǒng)一開(kāi)發(fā)環(huán)境。

將大數(shù)據(jù)、云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合。整體而言，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)這三個(gè)方面相互補(bǔ)充。大數(shù)據(jù)源于云計(jì)算，其中許多大數(shù)據(jù)分析技術(shù)來(lái)源于云計(jì)算，而云計(jì)算的分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理系統(tǒng)(包括分布式文件系統(tǒng)和分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng))提供了海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理能力，而分布式并行處理框架 MapReduce則提供了海量數(shù)據(jù)分析能力，沒(méi)有這些云計(jì)算技術(shù)作為支撐，大數(shù)據(jù)分析就無(wú)從談起。相反，大數(shù)據(jù)為云計(jì)算提供了“用武之地”，沒(méi)有大數(shù)據(jù)這一“練兵場(chǎng)”，云計(jì)算技術(shù)再先進(jìn)，也無(wú)法發(fā)揮其應(yīng)用價(jià)值。在物聯(lián)網(wǎng)傳感器上源源不斷地產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，構(gòu)成了大數(shù)據(jù)的重要數(shù)據(jù)來(lái)源，沒(méi)有物聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，就不會(huì)帶來(lái)數(shù)據(jù)生成方式的變化，即從人工產(chǎn)生階段向自動(dòng)產(chǎn)生階段轉(zhuǎn)變，大數(shù)據(jù)時(shí)代也不會(huì)這么快到來(lái)。而物聯(lián)網(wǎng)需要借助云計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)來(lái)存儲(chǔ)、分析和處理大數(shù)據(jù)。

可以說(shuō)，云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)三者已經(jīng)相互滲透，相互融合，在許多應(yīng)用場(chǎng)合可以同時(shí)看到三者的身影。今后，三者將繼續(xù)相互促進(jìn)，相互影響，更好地服務(wù)于社會(huì)生產(chǎn)和生活的各個(gè)領(lǐng)域。

近日發(fā)布的《2018物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用研究報(bào)告》對(duì)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)行了梳理，涉及到物流、交通、安防、能源、醫(yī)i療、建筑、制造、家居、零售、農(nóng)業(yè)等應(yīng)用領(lǐng)域。以下從不同領(lǐng)域來(lái)看一下物聯(lián)網(wǎng)與這個(gè)領(lǐng)域的結(jié)合。

后勤

通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能的支持，物流的每一個(gè)環(huán)節(jié)都能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)感知、全i面分析處理等功能。

物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域主要應(yīng)用于倉(cāng)儲(chǔ)、運(yùn)輸監(jiān)控、快遞終端等。

與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，可對(duì)貨物的溫度、濕度、位置、狀態(tài)、油耗、速度等進(jìn)行監(jiān)控。在運(yùn)輸效率方面，我國(guó)物流i產(chǎn)業(yè)的智能化水平不斷提高。

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該系統(tǒng)采用 FPGA實(shí)現(xiàn)了 ADC和 FIFO兩種功能，具有很好的軟件配置功能。FIFO容量的配置、采樣邏輯均可針對(duì)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化。FPGA內(nèi)部的所有電路均可由 Verilog實(shí)現(xiàn)。

網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)不僅僅是一個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，更是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸涉及到傳輸協(xié)議的處理，尤其是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的處理。所以，在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，需要利用 ARM處理器完成傳輸協(xié)議的處理。ARM處理器可實(shí)現(xiàn)輕量 TCP/IP協(xié)議棧和定制的上層傳輸協(xié)議。它的主要任務(wù)是將采集的數(shù)據(jù)傳送給主機(jī)服務(wù)器，同時(shí)需要解決數(shù)據(jù)丟失、亂序等一系列問(wèn)題。

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常用的網(wǎng)絡(luò)接口控制器可在網(wǎng)絡(luò)端實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)層的數(shù)據(jù)傳輸。它實(shí)現(xiàn)了以太網(wǎng) PHY和 MAC層的數(shù)據(jù)傳輸。此外，為了方便調(diào)試和系統(tǒng)狀態(tài)檢測(cè)，需要外擴(kuò)調(diào)試串口。

就整個(gè)電路結(jié)構(gòu)而言，網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)并不復(fù)雜，其研制工作主要集中在 FPGA和 ARM程序的開(kāi)發(fā)、調(diào)試上。信號(hào)調(diào)理和數(shù)據(jù)采集電路易于調(diào)試，因?yàn)椴蓸宇l率一般不會(huì)太高。