信号链的相关智能分割技术和精确测量技术如何优化物联网IoT应用设计

信号链的相关智能分割技术和精确测量技术如何优化最新的物联网(IoT)应用设计？ 如何通过将网络边缘的系统连接到云处理和资源，重新思考整个系统优化和设计？

什么是IoT？

如今，关于IoT的新闻层出不穷。 但是，IoT的一个简单定义是通过检测、测量、解释、连接和分析数据来产生信息。 基本上就像下图显示的流程：在现实世界中，有许多物理现象需要检测；有一些测量技术可从中提取数据；解释就是您对数据含义的理解；连接就是把它传输到云服务器或其它设备；然后会进行一些分析，提取有用且可执行的信息，进而利用这些信息来改变实际的运作。

IoT属于所谓第三波联网系统。 第一波起源于大型机时代，然后过渡到服务器和云，它涉及到一些大型的、复杂的计算系统。 第二波可以看作是把电子设备搬到家中，从PC开始，然后是笔记本电脑，最近有智能手机和平板电脑。 第三波是将更小的设备部署在我们周围的各个地方，实现普适检测。 ADI在这几波浪潮中浸淫多年，对实际信号的测量、检测和解释有着丰富的经验。

使用DIKW三角形或金字塔，即数据、信息、知识、智慧三角形，有助于我们理解。

IoT层次

IoT的作用就是提高上述整个过程的自动化程度。 目前有些事是在复杂的系统中完成，通常需要大量人工干预。 当IoT技术成熟并发挥作用时，这一过程的自动化程度将增加，系统的运行效率将更高。现在看看IoT的一些元素，即层次，这是一个很好的参考模型。

IoT信号处理

首先是基本元件——传感器，然后是基于节点的或模拟/数字信号处理、基于网关的信号处理，最后是基于云的信号处理。 虽然我们的主题是系统优化，在某种程度上，传感器并不是这里的主角，但现在或未来的任何系统，只要是从现实世界获取数据，都会涉及到某种形式的传感器。这张图片显示了ADI的传感器路线图或历史。

从基于网络边缘节点的模拟和数字信号处理开始，以我们的一款器件ADuCM360为例，重点说明当今的此类片上系统或集成系统提供给客户的各种功能。

下图是一个无线传感器节点，或者说嵌入了处理器的无线节点。 其中内置了多个不同的传感器，并且集成了微控制器、ADC和ISM频段sub-GHz无线电。

网关是什么？

有很多不同的解释，但我们认为，它实际上是一种连接设备，一端是各种传感器，包括有线和无线，另一端是局域网或广域网。 因此，在广域网或局域网一侧，如果是在本地，您可以使用Wi-Fi或以太网，或者使用蜂窝调制解调器，甚至通过电力线或卫星链路发送数据。

基于云的信号处理

在云上的一个重大优势是能够存储、检索、搜索大量数据记录，包括历史数据和来自IoT网络上许多不同设备的数据。

智能分割技术

智能分割实际上涉及到IoT的发展，它使节点具有更高的智能。

示例 1：远程占用检测

这个例子涉及到相机，在节点附近运行分析，以便检测停车场或车库中的汽车占位情况，会议厅中的人员占位和仓库中的位置占用检测也是如此。 ADI公司开发了BLIP平台， 即Blackfin低功耗成像平台。 它将这些算法应用于节点，以便能在节点执行占用检测。

示例 2：高精度振动检测

对于具有泵或电机等旋转设备的大型系统，振动是判断潜在故障的重要指标。 ADI的ADIS系统是振动监控系统的一个例子。它有一对网关器件，即ADIS16000，并有一个内置分析功能的远程检测节点，可以对输出的数据进行FFT和滤波，从而识别被监控的远程系统有何潜在问题。 当然，这不一定是无线的，也可以是有线的。 这里的框图反映了其工作原理，利用内置的FFT代理以及滤波和处理功能，可以在网络边缘实现针对振动的分析。