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          產品名稱：物聯網

    物聯網是新一代信息技術的重要組成部分。物聯網的英文名稱叫“The Internet of things”。顧名思義，物聯網就是“物與物相連的互聯網”。這有兩層意思：第一，物聯網的核心和基礎仍然是互聯網，是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡；第二，其用戶端延伸和擴展到了任何物體與物體之間，進行信息交換和通信。因此，物聯網的定義是：通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物體與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實現對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。

    物聯網是一個動態的全球網絡基礎設施，它具有基于標準和互操作通信協議的自組織能力，其中物理的和虛擬的“物”具有身份標識、物理屬性、虛擬的特性和智能的接口，并與信息網絡無縫整合。物聯網將與媒體互聯網、服務互聯網和企業互聯網一道，構成未來互聯網。

    物聯網體系結構

    產品或者設備通過各種各樣的傳感器、射頻識別（RFID）技術、全球定位系統、紅外感應器、激光掃描器、氣體感應器等采集到自然界的數據，例如聲、光、熱（溫、濕度）、電（電壓、電流）、力學、化學、生物、位置等，實時采集任何需要監控、連接、互動的物體或過程，與互聯網結合形成的一個巨大網絡。其目的是實現物與物、物與人，所有的物品與網絡的連接，方便識別、管理和控制。通過前端處理（一般是一個帶有AD等模擬或專用接口的單片機）對采樣的數據進行一些簡單的處理之后，通過網絡傳送到其他地方，接收端可能是電腦，也可能是另一個產品或設備，將收到的數據作進一步處理，根據需要提供給顯示屏顯示，或者控制其他設備作進一步的動作。

    和傳統的互聯網相比，物聯網有其鮮明的特征。首先，它是各種感知技術的廣泛應用。物聯網上部署了海量的多種類型傳感器，每個傳感器都是一個信息源，不同類別的傳感器所捕獲的信息內容和信息格式不同。傳感器獲得的數據具有實時性，按一定的頻率周期性的采集環境信息，不斷更新數據。其次，它是一種建立在互聯網上的泛在網絡。物聯網技術的重要基礎和核心仍舊是互聯網，通過各種有線和無線網絡與互聯網融合，將物體的信息實時準確地傳遞出去。在物聯網上的傳感器定時采集的信息需要通過網絡傳輸，由于其數量及其龐大，形成了海量信息，在傳輸過程中，為了保障數據的正確性和及時性，必須適應各種異構網絡和協議。還有，物聯網不僅僅提供了傳感器的連接，其本身也具有智能處理的能力，能夠對物體實施智能控制。物聯網將傳感器和智能處理相結合，利用云計算、模式識別等各種智能技術，擴充其應用領域。從傳感器獲得的海量信息中分析、加工和處理出有意義的數據，以適應不同用戶的不同需求，發現新的應用領域和應用模式。

    作為采集原始數據的部分，一般是根據具體應用選擇相應的單片機處理即可，通常沒有固定的模式或方案可以全部解決的。

    作為物聯網應用的關鍵部分是網絡通訊。如果近距離，可以選擇使用433KHz、915 KHz等低于1M的常用頻率，有效距離可以在500米至數公里之間可靠實現近距離無線物聯網。如果采用2.4GHz的頻率，一般只能應用在500米之內的場合，但傳輸的速率可以較高。

    另外，當環境允許布線時，則可以采用RS485、CAN總線等組成有線的物聯網。

物聯網體系結構應用

    物聯網更廣泛的網絡連接則需要求接入互聯網，這樣通過已經存在的網絡將分布在世界各地的產品及設備都連接起來，在產品上得到更廣泛的應用。

    產品或者設備連接到互聯網通常有3種形式，第一種是使用以太網RJ45接口，通過交換機、路由器接入互聯網；第二種是使用WIFI無線技術，通過無線路由器接入互聯網；第三種是通過GSM、CDMA等已經廣泛使用的手機網絡接入互聯網。

   第一種使用RJ45接口的硬件成本相對較低，但是需要布線，而且產品與交換機的距離需要在100米之內，超出范圍也可以使用加接交換機的方法來解決。因為RJ45網絡已經在廣泛使用，網線、接口、交換機等都可以使用廉價的成熟產品，所以綜合成本最低，這種接口方式可以使用我們的IP72D實現物聯網。

   第二種是使用WIFI接口，其實與第一種的區別只是接入路由的方式不同，是使用2.4G的WIFI無線節點接入到無線路由器的。這種方式要求產品與無線路由器在幾十米之內，但可以簡化產品與路由器之間的布線，這種方式比第一種方式貴很多。

   第三種方式是使用GSM或CDMA手機網絡接入互聯網，優點是完全不需要布線，直接使用現成的手機網絡隨時使用，但每個產品或設備都需要安裝SIM卡，每個SIM卡除了卡的成本之外，每個月還需要向網絡運營商交納相應的月租及通訊費用，所以成本是比較昂貴的。這種接口方式可以使用我們生產的IP72G來實現物聯網的連接。

   從硬件層面來看，一般都是使用上述三種方式接入互聯網。用戶可以根據各自的實際情況選擇其中一種實現物聯網的接口部分。

   從軟件層面來看，一般使用TCP/IP協議進行通訊，比較常用的是使用服務器/客戶端即C/S方式，所有的產品或設備都與公共的服務器通訊，產品與客戶端通過登錄到服務器獲得其他客戶端的IP地址，或者告訴服務器自己所在的IP地址。這樣在服務器的幫助下實現產品或客戶端的通訊。C/S通訊方式的最大缺點是用戶需要建立自己的服務器，而且服務器需要24小時不間斷地通電工作，還需要一個靜態的IP地址，這種方式實現起來難度較大，但通訊效率較高，比較節省通訊流量。

   物聯網的通訊，除了產品或設備之中需要網絡通訊模塊之外，一般在電腦上也需要有相應的通訊組件。

   在通訊方式上，我們推薦使用電子郵件的方式進行，電子郵件可以使用現有的電子郵件的服務器，公共的郵件服務器解決了企業需要自行架設服務器的困難，將服務器的環節交給專門的服務器企業，同時因為郵件的傳輸協議非常成熟，通訊時出現的失誤比較少，因此可以作為首選的通訊方式。不過這種方式較突出的缺點是通訊存在一定的延時，產品需要定時到郵件服務器檢查是否有新郵件，這個間隔時間不能太短，一般最少是幾十秒，甚至是幾十分鐘，特別是采用GSM的GPRS是按流量收費的，如果間隔時間較短則通訊的流量會增加，這樣無形之中提高了通訊的成本。

   采用電子郵件的通訊方式一般是所有的產品或設備都使用相同的郵箱進行收發，這樣就不需要使用較多的郵箱地址，給使用者帶來較大的麻煩。在所有的產品或設備都使用相同的電子郵箱時，一般是采用SUBJECT使用特殊的字符串標記，例如每個產品都有一個編號，在SUBJECT之中指定編號，只有相同編號的產品在收到郵件時才作處理，其余的產品收到郵件后直接丟棄即可，如果使用相同的郵箱，還需要接收完郵件后在郵件服務器上保留郵件，這樣才能保證其他設備也可以接收到這封郵件。

   IP72G就是采用最多在郵件服務器上保留32封郵件的功能，在接收郵件時，如果發現郵件總數超過32封，則先刪掉舊的郵件，只保留最新的32封郵件，這樣既可以令到郵件服務器上不保留太多過時郵件，也不需要人工進行管理郵件，讓每個接收郵件的產品自行管理郵件，這樣處理后就可以應用在物聯網之中了。因為物聯網最大的特點之一就是不需要人工參與，而是讓物與物的聯接自行進行。

   在使用電子郵件通訊的物聯網應用之中，一般采用SUBJECT作為設備通訊的門鎖，任何郵件必須要與產品或設備所預設的特征相同，這樣才能實現通訊。在正文內容之中可以自行定義一些指令，在產品的發送郵件之中傳輸需要發送的信息，之后等待接收新的郵件。根據郵件上的指令進行相應的動作，這樣就可以在物與物之間建立起通訊了。

    在一些應用之中，也可以使用SMS短信進行通訊，但因為每次發送短信都會產生費用，因此使用的成本相對較高。使用短信的方式主要優點是可以直接與手機通訊。有時候信號不好或其他原因導致GPRS通訊出現暫時的中斷，這時采用SMS短信就可以更好地發揮作用了。

    

物聯網在部分行業的典型應用

   電腦端的郵件發送及接收可以使用現在的郵件客戶端軟件，但是如果需要讓電腦自動與產品或設備通訊則需要使用自行編寫的軟件程序才可以實現。這樣，用戶可能需要編寫較復雜的SMTP及POP3郵件協議，這些協議及EML文件的結構相當復雜。這樣，使用郵件開發軟件時將碰到較大的困難，為此，我們將所有的SMTP、POP3協議及EML文件解析等封裝到MultiDeviceBus.dll動態庫之中，只使用簡單的幾個函數就可以完成上述的工作了。應用MultiDeviceBus.dll動態庫可以輕松開發出物聯網的客戶端軟件。

   MultiDeviceBus.dll動態庫只使用幾個函數，沒有使用Windows的消息或其他特別的機制，用戶可以在任何語言環境之中簡單使用動態庫。

   MultiDeviceBus.dll動態庫與用戶程序的溝通采用用戶程序主動調用函數的方式，當用戶程序需要傳送數據到動態庫時，輸入相應的參數直接調用MMDB_Tools，動態庫會根據參數執行相應的動作。當動態庫有數據要傳送給用戶程序時，只能等待用戶調用，并沒有主動傳送的機制。所以提供MMDB_AutoMessage函數給用戶程序定時調用，這個函數需要用戶傳入相關的緩沖指針。調用時返回為1時，表示動態庫沒有任何要返回的數據，這時用戶程序不需要做任何處理，當調用返回為0時，則用戶傳入的緩沖之中會有相應的數據，根據返回的參數做相應的處理。

   MultiDeviceBus.dll動態庫主要包括以下3個函數，分別是
   DWORD MMDB_Startup(BYTE, HWND, MDBSTARTUP*, char*);
   WORD MMDB_AutoMessage(WORD, BYTE*, BYTE*);
   DWORD MMDB_Tools(BYTE, DWORD, DWORD*, DWORD*, DWORD*, DWORD*);
   其中MMDB_Startup只是在調入動態庫調用一次即可，用于動態庫的初始化。

   其中MMDB_AutoMessage為讀取動態庫返回的參數，建議用戶程序打開一個50毫秒左右的時間計數器，在時間計數器處定時調用MMDB_AutoMessage函數，雖然動態庫內置有大容量的FIFO作為數據緩沖，但還是希望用戶程序盡量將數據取中。因此，每隔50毫秒調用時也需要運行多次，一般建議為16次，只要還有數據需要用戶程序讀取，用戶程序就可以繼續讀取直到讀取完成或者夠16次之后退出，等待下一個50毫秒時間到再調用，這樣既保證及時讀到動態庫的返回信息，也不會因為做得太長時間導致用戶使用時感覺到延遲。

   其中MMDB_Tools函數為郵件的發送、接收及解析，第1個參數傳入cMDB_TOOLS_MAIL_SMTP表示使用SMTP協議發送電子郵件，cMDB_TOOLS_MAIL_POP3表示使用POP3協議接收電子郵件，cMDB_TOOLS_MAIL_FILE表示使用解析*.eml文件，將內容以正常的字符串格式輸出

   #define cMDB_TOOLS_MAIL_SMTP 0xa1
   #define cMDB_TOOLS_MAIL_POP3 0xa2
   #define cMDB_TOOLS_MAIL_FILE 0xa3

   當用戶軟件需要發送郵件時，只需要填入一些必須的參數，例如郵箱地址、用戶名、密碼、SUBJECT（主題）、正文內容等參數，直接調用MMDB_Tools函數即可實現郵件的發送。