物联网导论

物联网，The Internet of things (IoT) is the inter-networking of physica devices, vehicles (also referred to as “connected devices” and “smart devices”), buildings, and other items embedded with electronics, software, sensors, actuators, and network connectivity which enable these objects to collect and exchange data。
物联网+制造 = 工业4.0
智慧城市（交通、医疗）、智慧农业

物联网的结构

人工智能、大数据、物联网
1982年，智能设备⽹络的概念开始讨论
1988年， Mark Weiser提出普适计算
1999年， IOT的说法开始流⾏。
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  • 感知层
  • 网络层

  • 应用层， Zigbee、bluetooth

    传感器

    传感器， 能感受规定的被测量件，按照⼀定的规律（数学函数法则）转换成可⽤信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。
    传感器分类（按被测量）：

  • 物理量传感器， 力学、热学、光学、磁学、电学、声学、射线

  • 化学量传感器，气体传感器、离子传感器
  • 生物量传感器， 体压传感器、脉搏传感器、心音传感器、体温传感器、血流传感器、呼吸传感器

传感器选型：
测量的对象与环境、灵敏度、频度响应、线性范围、稳定度、精度
传感器制约：
功耗、体积、价格

嵌入式开发

嵌入式设备：

  • ⽤于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置嵌⼊式系统
  • 是⼀种嵌⼊机械或电⽓系统内部、具有专⼀功能和实时计算性能的计算机系统。

历史发展：

  • MIT仪器研究室的Charles Stark Draper开发的阿波罗制导计算机是现代嵌⼊式系统的雏形之⼀。
  • 第⼀款⼤批量⽣产的嵌⼊式系统是1961年发布的⺠兵I导弹内的D-17⾃动制导计算机
  • 1978年，国家⼯程制造商协会发布了可编程微控制器的”标准“
  • ⼆⼗世纪80年代早期，存储器、输⼊输出等组件集成到芯⽚⾥，形成了微控制器（Microcontroller,MCU）

嵌入式应用结构

  • 应用层
  • 系统层
  • 硬件层

嵌入式开发发展
无系统阶段：面向硬件开发
系统阶段： 软硬件分离、专用系统、通用系统、现代loT平台期

Ruff

Ruff 对硬件进⾏了抽象，使⽤了基于事件驱动、异步 I/O 的模型，使硬件开发变得轻量⽽且⾼效。

  • GPIO： General-purpose input/output 通⽤输⼊／输出接⼝
  • I²C： Inter-Integrated Circuit 集成电路总线
  • UART： Universal Asynchronous Receiver/Transmitter 通⽤异步收发传输器
  • PWM： Pulse Width Modulation 脉冲宽度调制
  • ADC： Analog-to-Digital converter 模/数转换器

🔚2020-7-12