怎樣給物聯(lián)網項目選擇合適的網關?
隨著物聯(lián)網(IOT)邊緣計算側能力和網絡連接能力的提升,終端產品越來越可以自主進行一些決策性工 作。與此同時,對于物聯(lián)網中另外一個重要的組成部分——網關,也有了更多的要求。
網關可以提供準確有效的現(xiàn)實數(shù)據(jù),是物聯(lián)網操作的基礎元件,如果把物聯(lián)網生態(tài)系統(tǒng)比喻為人的話, 處理器相當于大腦,網絡通信相當于神經,網關則相當于人的眼睛、耳朵、鼻子以及皮膚等,通過感知獲得對大自然的認識。
網關類型
根據(jù)具體應用不同,場景不同,需要選擇合適的網關,如下列出了主流的網關類型。
物理位置和運動網關:這些網關非常適用于接近感應、線性和角度感應以及用于檢測運動和方向的加 速度計。位置網關還可用于電機控制和機器人應用。
光網關:這些類型的網關可以集成到廣泛的應用中,從簡單地知道何時在建筑物或車輛中打開和關閉 燈,到用于工廠自動化的復雜機器視覺系統(tǒng)。
流體和氣體網關:對于工業(yè)過程控制環(huán)境,流體和氣體網關測量諸如水平面,壓力和流量的參數(shù),并 檢測潛在的故障狀況。
溫度網關:除了家庭,汽車和樓宇自動化環(huán)境中的加熱和通風系統(tǒng)外,溫度網關還可用于各種行業(yè)的 過程監(jiān)控和控制。
壓力、沖擊和振動網關:這些網關為工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)提供了寶貴的數(shù)據(jù),應用于汽車,運輸和航空航天 應用等。
超聲波網關:這些網關通常用于距離測量,特別是機器人。
電氣或電流網關:電流網關可以優(yōu)化電源單元的效率或電機控制系統(tǒng)的性能,同時它們還可以檢測電 機和驅動系統(tǒng)中的問題。
磁網關:它們非常適合在汽車行業(yè)的惡劣環(huán)境中提供位置和轉速信息。
需要考量以下指標
在設計“智能”系統(tǒng)時,選擇合適的網關至關重要,每類參數(shù)對于不同的網關和不同的應用場合,需要 具體考量。
靈敏度(Sensitivity):定義為輸出特性曲線的斜率,或者更一般地,定義為產生可檢測的輸出變化物理 參數(shù)的小輸入值。
靈敏度誤差(Sensitivity error):偏離特征曲線的斜率。
范圍(Range):可測量的參數(shù)的大值和小值。
動態(tài)范圍(Dynamic range):信號大值和小值的比值。
準確度(Precision):測量再現(xiàn)性程度。
分辨率(Resolution):網關可感受到的被測量的小變化的能力。。
正確率(Accuracy):在真值附近正負三倍標準差的值與量程之比,是指測量值與真值的大差異。
偏移(Offset):在應該為零時存在的輸出,或者在某些特定條件下實際輸出值與輸出值之間的差 值。
線性度(Linearity) :網關的實際測量曲線偏離理想曲線的程度。
滯后(Hysteresis):衡量換能器能夠跟隨輸入?yún)?shù)變化的程度,而不管進行變化的方向如何。
響應時間(Response time) :網關輸出在正確新值的公差帶內從其先前狀態(tài)變?yōu)榻K穩(wěn)定值所需的 時間。
動態(tài)線性(Dynamic linearity):衡量網關跟隨輸入?yún)?shù)快速變化的能力。
其他需要注意的
網關的接口也需要注意,因為通常情況下,網關要直接和微控制器或處理器相連。用于物聯(lián)網應用的 接口網關相對簡單,實際上只有三種類型的輸出:模擬,調制或數(shù)字。調制輸出使用諸如脈沖寬度調制(PWM)之類的技術,數(shù)字輸出則利用SPI或I2C等行業(yè)標準數(shù)字接口。此外,功耗高低也是網關的重要指標之一,因為有些IOT場合需要一顆電池終身供電或者利用能源收 集等方式。
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