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如何发展物联网战略

亚马逊公司前高管约翰·罗斯曼分享他的清单,可以为组织开发物联网战略提供一定的参考。

物联网(IoT)可能是互联网时代曙光之后企业所面临的最大机会,也许会更大。研究机构Gartner公司预测,到2020年,物联网设备将有近20亿台,而物联网产品和服务供应商的市场收入将达到3000亿美元。

企业需要通过传感器,连接,云存储,处理,分析和机器学习将业务模型和流程相结合,成功地利用这一机会,并需要一个计划。

“在我的职业生涯中,我规划并实施了数百个项目,”约翰·罗斯曼说,他花费四年时间推出亚马逊的Marketplace业务(如今是所有亚马逊系统销售业务的50%以上)。他的新书“亚马逊的物联网之旅:全球领先的每个领导者的物联网战略的10项原则”。他说,“我了解到,即使在你开始寻求答案之前,必须了解问题,指导团队在复杂项目中取得成功的成果,需要了解步骤和可交付成果,必要的资源和角色以及每一个固有的风险和依赖。”

他说,在你开始硬件和软件设计之前,在你了解如何吸引开发人员之前,你需要从更好的问题开始。

罗斯曼说,建立成功的物联网战略有三个关键阶段。他在依次提出这些步骤的同时指出,许多步骤实际上是在实践中同时采用的,能够以许多不同的方式来处理。

第一步骤:制定和阐述你的策略

工业物联网(IIoT)实施的五大关键要素

工业自动化属于一个较宽泛的技术框架范畴,且从工业网络和移动计算机处理技术中受益良多。此类技术的组合将有助于将“互联工厂”、“工业4.0”和工业物联网 (IIoT) 从概念变为现实,但在逐一实现此类概念的过程中会引起一系列的困惑,让人觉得对相关的实施工作无从下手。本文通过对此类概念介绍,列举了组织在制定某一行之有效的实施战略过程中应考虑的关键因素,并探讨了连接、监测和控制操作带来的运营优势。

过去20年,科学技术日新月异。其中,工业网络和移动计算持续影响着制造业。这些技术帮助全球制造商和组织将诸如“互联工厂”、“工业4.0”和工业物联网 (IIoT) 的设想转变为现实。不过,这些概念又有什么区别?本白皮书将首先定义这几个概念,并随后解释组织在设计一个有效的实施战略时需要考虑的关键要素,同时阐释实现连接、监测和控制运营的优势。

概念定义

什么是互联工厂?

互联工厂是一种对制造环境的构想,根据这种构想,每台机器都能与工厂内和其他远程地点的所有其他机器与设备相互通信。互联工厂旨在连接、监测和控制几乎任何地点的任何设备,提升运营生产率和盈利能力。

什么是工业4.0?

以不一样的视角看物联网协议

嵌入式系统接入互联网形成一个物联网系统,协议是必不可少的关键技术。传统上以解决人机对话为目标的互联网协议遇到了物物相连的物联网系统,显得像大马拉小车,有劲使不上,物联网协议就此应运而生。

毫无疑问,人类和嵌入式设备通过完全不同的方式使用互联网。人类主要通过万维网—运行在互联网上的应用集合—访问互联网。当然,网页并不是互联网人机交换的唯一选择,我们还可以通过电子邮件、短信、手机应用程序,以及一系列的社交媒体工具实现互联。

与互联网相比,在物联网中,智能电子设备之间通过互联网实现信息的交互,但这些设备上并没有类似于网页浏览器和社交媒体的工具,人们已经着手开发这类工具和服务。

TCP/IP协议栈

TCP/IP协议栈是互联网的核心。它可以通过OSI七层参考模型来表示,如图1所示。图中顶部的三层组合在一起,以简化模型。

TCP/IP协议栈参考模型

物联网时代 企业需要什么样的人才?

物联网(IoT)技术的大爆发时代即将到来,世界将进入真正的万物互联。据记者
了解,某科技公司高管明确表示,现在与客户所谈的项目全部是关于物联网。可以预见,未来对物联网人才的需求将激增。

根据Gartner的研究,事实上,希望从IoT中寻求效益的企业大多数面连着人才不足和专业知识缺乏的障碍。 全球自由市场Upwork根据基于年度工作岗位增长和技能需求的相关数据库数据,认为企业在推动成功的物联网战略时,需要以下这些技能和相关人才。

机器学习

机器学习算法通过使用数据传感器和其他连接的设备来帮助创建更智能的设备、应用程序和其他产品。但是其需要大数据管理和机器学习方面的专业知识储备,从海量数据中提取出见解和分析。

AutoCAD

AutoCAD是工程应用的首选设计软件,随着物联网设备的数量和复杂性不断提高,业务发展势头强劲。智能连接产品通常需要一整套设计原则,例如实现硬件标准化或实现个性化的设计,AutoCAD允许这些产品开发过程快速有效地进行后期设计更改。

Node.js

IoT技术选型及模型设计的思考

一:IoT时代的无线通讯技术

世界最遥远的具体就是没有网络,网络通讯技术是IoT的基础,常见的无线网络通讯有:WIFI,NFC,Zigbee,Bluetooth, Wireless Wide Area Network(包括等等GPRS,3G/4G/5G,后面简称为WWAN),NB-IoT,Sub1GHZ等等。它们由于组网,功耗,通讯距离,安全性等区别,使他们各种拥有不同的适用场景。 WIFI、Bluetooth、WWAN是现阶段物联网的主力,占了95%以上,ZigBee主要用在全屋智能领域,NB-IoT是下一代针对IoT设计的网络。

那么如何在众多无线通讯技术中找到适合自己的呢?根据我的经验做一下简单的总结,供大家参考。

1.1为什么选WIFI

WIFI最大的优点是连接快速持久稳定,它是解决IoT设备端连接的首选方案,唯一需要考虑的是smart devices对WIFI覆盖范围的依赖导致smart devices的活动范围比较小,不适合随时携带和户外场景。

举例:各种智能家电可以通过WIFI被远程控制。

1.2为什么选Bluetooth

无刷电机的优势特点与应用趋势

最近一些新人在讨论中问到最多的一个问题是:无刷电机的优势与不足在哪里;应用领域在哪里?能带来什么效果与回报等入门问题;下面特花一点时间整理资料发布分享更多人看看.

1.无刷直流电机的特点:

1)电机损耗小;这是由于取消了电刷,并采用电子换向取代机械换向,因此消除了电机的摩擦损耗和电损耗,同时转子上没有历磁绕组,因此消除了电损耗,历磁磁场不会在转子上产生铁耗.

2)电机体积小,重量更轻,对于异步电机,由于其转子是由带齿,槽的铁心构成,槽中用来安放感应绕组感应生成电流.产生转矩,.所有转子的外径不能太小,有了有刷直流电机,电枢绕组放在转子上也无法将外径减小.同时机械换向器的存在也限制了外径的减小.而无刷电机的电枢绕组在定子上,因而转子的外径可以相对减小.

3)电机发热小.这是由于电机损耗小.同时电机的电枢绕组在定子上,直接和机壳连.因此散热条件好.热传导系数大.

4)调速性能好;对于无刷电机通过电位器调节电压实现无级或者档位调速.

5)效率高;虽然永磁无刷直流电机应用很广,功率范围很大替代的电机种类不同,不一样的产品应用效率的提高也不同;在风机产品中可以实现效率的提高20-30%.

简单的环境光传感器电路

作者:Chau Tran 和 Paul Mullins

人们越来越多地认为环境光是一种能源,可用于驱动心率监控器、浴室灯具、远程天气传感器和其他低功耗器件。对于能量采集系统,最关键的是精确测量环境光的能力。本设计思路将描述一种简单的低成本电路,可以根据环境光的强度按一定比例提供电压。

所用传感器是一款光敏电阻(LDR)——由RadioShack提供的276-1657型光敏电阻——其电阻随环境光强度而变化,如图1所示。其电阻值可从黑暗环境中的数百万Ω降低至亮光环境中的几百Ω。该传感器可以检测到光线水平的大小波动,能区分一个或两个灯泡的亮度、直射阳光、全黑或者中间水平。每种应用都需要适当的电路和物理设置,可能还需要进行一定的校准,以满足具体光照场合的需要。该传感器可以装在透明的防水外壳中,因此可用于各种天气条件下的任何作业现场。

传感器电阻与光线强度的关系

H桥电机驱动原理与应用

本文的内容是要告诉大家什么是H桥以及它如何是工作的。

我们首先来看马达是如何转动的呢?举个例子:你手里拿着一节电池,用导线将马达和电池两端对接,马达就转动了;然后如果你把电池极性反过来会怎么样呢?没有错,马达也反着转了。

OK,这个是最基本的了。现在假设你想用一块指甲盖大小的微控制芯片(MCU)。你又如何控制马达的呢?首先,你手上有一个固态的状态开关——一个晶体管——来控制马达的开关。

提示:如果你用继电器连接这些电路的时候,要在继电器线圈两端并一个二极管。这是为了保护电路不被电感的反向电动势损坏。二极管的正极(箭头)要接地,负极要接在MCU连接继电器线圈的输出端上。

电路连接好后,你可以用一个逻辑输出的信号来控制马达了。高电平(逻辑1)让继电器导通,马达转动;低电平(逻辑0)让继电器断开,马达停止。

在电路相同的情况下,把马达的“极性”反过来接,我们可以控制马达的翻转和停止。

电机参数之齿槽转矩

1:齿槽转矩(cogging torque)有谁产生?

通常电枢铁芯为了安放定子绕组,会存在齿和槽,由于齿槽的存在引起气隙磁场不均匀,一个齿距的磁通相对集中在齿部。转子的永磁体磁场和定子的齿槽相互作用产生。齿槽转矩是永磁电机特有的问题之一,齿槽转矩是永磁电机绕组不通电时永磁体和定子铁心之间相互作用产生的转矩,是由永磁体与电枢齿之间相互作用力的切向分量引起的。

2:齿槽转矩方向?

在圆周方向产生的转矩。它总是试图将转子定位在某些位置。

3:齿槽转矩是否受定子电流影响?

齿槽转矩与转子的结构尺寸,定子齿槽的结构,气隙的大小,磁极的形状等有关;齿槽转矩与定子电流无关,与绕组如何放置在槽中无关。

4:什么时候齿槽转矩产生的振动和噪声将被放大?

变速中,转矩频率与定子或转子的机械共振频率一致时。

5:齿槽转矩对电机性能的影响?

影响电机的低速性能;位置控制系统中的高精度定位。

6:解决齿槽转矩脉动问题的方法?

无刷电机负荷转动惯量和制动力矩计算(1)

无刷电机作为简易伺服控制,要保持有良好的速度跟踪特性和位置控制特性,对于拖带负荷轻重有一定的要求,通常按照伺服电机的规定来执行。即额定负荷应该不大于5倍的转子惯量,最大不超过10倍。只有拖带额定负荷的定位实验通过之后,霍尔定位控制的定位能力才能彻底的令人信服。

一、确认转子的转动惯量

厂家数据转子的转动惯量是1.89e-6 Kgm2,按上面规定计算额定负荷,负荷太轻,等于没有拖带负荷的能力,令人怀疑厂家数据的正确性。无奈之下我们只有打开电机,对转子重量及外形尺寸进行测量,并且根据测量数据计算出转子的转动惯量。

下面以实测转子重量 0.15 kg,以及实测直径0.029 m,来计算转子的转子惯量:

J=0.5 × m × R^2 = 0.125 ×m × D^2
= 0.125 × 0.15Kg × (0.029 m )^2
= 1.5768 e-5 kg m^2 ≈ 1.58 e-5 kg m^2

如果转子不是实心结构,转动惯量计算结果会有出入,判定方法就是核对其重量。