問題の声明
インターネットが「モノのインターネット」になりつつあることをますます耳にすることができます。 ますます多くのデバイスがネットワークに接続され、独自の法律(メーカーが制定)に従って稼働を開始します。 これらのデバイスには、ワイヤを使用してネットワークに接続するもの、Wi-Fiを使用するもの、2G / 3G / 4Gモバイルテクノロジーを使用するものがあります。 操作が重要な据え置き型のデバイスについて話している場合、通常はワイヤ(銅、光学、xDSL)を使用して接続されます。 Wi-Fiはルーターの小さな半径でもよく使用されますが、車両をネットワークに接続する必要がある場合は、もちろん2G / 3G / 4Gが使用されます。 このようなデバイスの例には、冷蔵庫、電子レンジ、コーヒーメーカー、洗濯機が含まれます。
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少し異なるケースを検討したいと思います。 センサーのセットがあり、そこから情報が十分に重要であると仮定しますが、同時にデータの部分的な損失を我慢する準備ができており、それらの遅れた配送についてはあまり心配していません。 たとえば、森林の温度と湿度の測定値を監視します。 センサー付きの100台のデバイスを用意しましょう。 数時間後に情報を受け取ったとしても、これはそれほど怖くない。 一部のデバイスに障害が発生した場合、これらの同じセンサーデバイスを少し過剰に使用して、この欠点を補うと想定します。 経済的な観点から状況を見てみましょう。 各デバイスにワイヤを引くのは非常に高価です。 さらに、毎月インフラストラクチャのサポートに多額の費用がかかります(突然クマやイノシシがケーブルを引き裂いたり、キノコのピッカーが家に引きずり込んだりします)。 Wi-Fiもオプションではありません。 そのような長距離モジュールはどこで入手できますか? もちろん、ポールのどこかに取り付けることができますが、これらの同じポールを設置するにはどれくらいの費用がかかりますか? 2G / 3G / 4Gを使用できますか? ただし、オプションとして、人口密度が低い場合は、セルラーコミュニケーションがまったくないか、または悪いことに加えて、食料とセルラーのコストに100を掛けたものである可能性があります。 考え直してみましょう。
可能な解決策
そして、接続後に実行しないが、接続が私たちの後に実行される場合、または歩く、乗る、特定のルートに沿って飛行する場合、無線通信を介してセンサーから蓄積された情報を読み取り、それを蓄積し、Eメール?
まず、センサーはほとんどエネルギーを消費しないという事実から始めます。次に、バッテリー付きの通常のソーラーパネルを使用して、日中にエネルギーを蓄積し、夜間に戻すことができます。 ワイヤレスWi-Fiモジュールは現在安価であり、Arduino、Raspberry Pi、Cubeitrackおよびその他のシステム向けに存在します。
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私の意見では、情報転送のシナリオは次のようになります。
センサーを使用したデバイスシナリオ(クライアント)
- デバイスはセンサーから読み取り値を収集します。
- 同時に、場合によっては(エネルギーを節約するために)スケジュールに従って、特定のSSIDを持つネットワークの存在を監視しています。
- 特定のネットワークが検出されると、そのネットワークに接続されます。
- 次に、特定のネットワークポートへのデータの転送と、場合によっては「センターからの中央オフィス」の受信です。
シナリオ調停デバイス(郵便配達員)
- アプリケーションは特定のポートをリッスンし、パッケージを受け取ります。 各パッケージには、目的のアドレスと実際のデータが含まれています。 情報を保護するために、情報を暗号化し、可能な代替を回避するために認証メカニズムを使用できます。
- インターネットに接続している場合、受信者に手紙を送るか、他のプロトコルを使用してデータを転送します(ftp、http、...)。
- 返信メッセージを受信してダウンロードし、次の通信セッション中にクライアントデバイスに送信することもできます。
ヘッドユニット(サーバー)シナリオ
- 新しいメッセージがないかメールを調べます。
- 受信、処理(データベースに追加)。
- 必要に応じて、返品パッケージを生成して送信します。
Wi-Fiを常にオンにしておくことは意味がありません。上記のように、スケジュールされたセッションに出かけることができます。 さらに、主なエネルギーは送信に費やされ、送信は郵便配達員が私たちの見通し内にいるときにのみ開始されます。
誰が郵便配達員になれますか?
- 特定のルートを通る自動車輸送
- ドローン
- 小型機
- サイクリスト
- スマートフォンを持った男
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可能な用途
- 計量デバイス(ガス、水、熱、電気メーター)から測定値を取得します。 男性がスマートフォンをオンにしてポーチを歩いてデータを収集します。
- 鉄道情報を収集するセンサー 貨物、車両など
- 放射バックグラウンドまたは化学汚染、およびその他の特性(温度、圧力、風の強さなど)に関する情報の収集と送信。
- 特定のイベントの音声と写真/ビデオの記録:犯罪、地域の監視、intelligence報活動。
- 交通や小型飛行機が飛んでいるが、インターネットがない(発展途上国)遠隔地での一般的な電子メール。
必須ツール
- さまざまなオペレーティングシステム用のPostmanプログラム:Android、iOS、Linux、Windowsなど
- Arduinoのような低電力デバイスまたはRaspberry Piなどに基づくデバイス用のクライアントライブラリ、ラップトップおよびデスクトップOS用。
結論として
今日、多くの真剣なプレーヤーがインターネットへのアクセスを拡大するプロジェクトを開発していると思います。 例はGoogle Loonです。 「モノのインターネット」のテーマは、近い将来に開発されます。
実際に、有声アプリケーション用のソフトウェアを開発および標準化することが理にかなっているかどうか、またこのプロジェクトに参加したい人を招待するかどうか、コミュニティの意見を知りたいと思います。