Iot解决方案开发的体系结构模式和技术

news2024/10/6 18:21:44

前言 Foreword

计算机技术起源于20世纪40年代，最初专注于数学问题的基本原理；到了60年代和70年代，它以符号系统为中心，该领域首先开始面临复杂性问题；到80年代，随着个人计算的兴起和人机交互的问题；然后进入90年代和本世纪，大规模解决分布式和互联系统问题。虽然这类系统往往主导着计算的叙事，但并不是每个系统都是谷歌、脸书或X，代表着在全球范围内具有软边缘和要求弹性计算基础设施的系统。还有另一类对人类很重要的系统；与现实世界接触和互动的系统。请注意，自40年代以来，随着旋风等计算机的出现，这类系统就一直存在，但不同的是，现在我们看到了云计算和物联网（IoT）的交叉点，数以百万计的传感器和执行器与物理世界对接。本书是构建、部署和发展物联网软件密集型系统的全面指南。你会在这里找到关于如何设计这些系统、如何评估它们以及如何交付它们的可靠、务实的建议。这本书有三件事特别让我高兴：它明确强调了设计模式；广泛覆盖问题领域，从制造业和农业到城市及其他地区；以及覆盖物联网系统与人工智能当代发展的联系。我发现这是一本引人入胜、写得很好、非常平易近人的书，我从中学到了一些新东西，我希望你也会。布奇 ACM研究员、IBM研究员、IEEE研究员和IEEE计算先驱贡献者

目录 Table of Contents

前言

第1部分：理解物联网模式

第1章

物联网模式介绍
物联网概述
物联网参考架构
物联网用例的独特要求
建议的体系结构原则和注意事项
总结

第2章

现场设备的物联网模式
设备网关
模式摘要
数字孪生
模式摘要
设备管理
模式摘要
总结

第3章.

中央服务器的物联网模式
AI/ML集成
模式摘要
规则引擎
模式摘要
文件上传
模式摘要
企业系统集成
模式摘要
总结

第2部分：物联网模式在行动

第4章.

消费者领域中的模式实现

用例-部署家庭自动化
用例的详细描述
用例-智能煮蛋器
用例的详细描述
实现用例
总结

第5章.

智能城市领域的模式实现
教育现代化的智能扬声器
监测易腐货物的状况
驾驶员行为监测

耗材和原材料的自动补充
其他用例
总结

第6章.

零售领域的模式实现
零售领域概述
使用实时物联网数据
在零售店实施传感器和执行器
用例-零售店实时跟踪
隐私问题
利用物联网模式
总结

第7章.

制造领域中的模式实现
智能制造概述
关键术语/定义
探索制造领域的演变
智能制造的好处
从传统制造向智能制造转型的挑战
成品或零件的自动检查
总结

第8章.

农业领域的模式实施
智慧农业综述
关键术语/定义
影响更多采用智能农业技术的因素
物联网在智慧农业中的使用案例
利用土地整理平台解决农业挑战
缓解农业挑战
总结

第3部分：实施注意事项

第9章.

传感器和执行器选择指南
关键术语/定义
传感器的使用场景
执行机构的操作和使用场景
执行机构类型的主要特征
执行机构的使用案例
用例-连接咖啡自动售货机
选择传感器或执行器时要考虑的因素
引入无线传感器和执行器网络
总结

第10章.

物联网背景下的分析
关键术语/定义
实施物联网分析
物联网分析的实施阶段
将ML功能集成到物联网分析中
了解数据质量的重要性
边缘分析的相关性
物联网可视化的注意事项
总结

第11章.

物联网环境下的安全
关键术语/定义
物联网安全与IT安全的比较
确保物联网解决方案安全方面的挑战
物联网安全漏洞
重大物联网安全漏洞
缓解物联网安全漏洞
特定于域的安全注意事项
适用的安全标准和最佳做法
总结

第4部分：扩展物联网解决方案

第12章

探索与新兴技术的协同效应
区块链
物联网与区块链相结合的好处
可能的用例
生成型人工智能
物联网与生成人工智能相结合的好处
可能的用例
大型语言模型
物联网和LLM相结合的好处
可能的用例
AI/ML
物联网和AI/ML相结合的好处
可能的用例
沉浸式技术
物联网与沉浸式技术相结合的好处
可能的用例
3D和4D打印
物联网与3D和4D打印相结合的好处
可能的用例
5G和6G技术
物联网与5G和6G技术相结合的好处
可能的用例
无人机
可能的用例

社会化媒体
物联网与社交媒体相结合的好处
可能的用例
云计算
物联网与云计算相结合的好处
可能的用例
能量收集
物联网与能源收集相结合的好处
可能的用例
量子计算
物联网与量子计算相结合的好处
可能的用例
Web 3.0
物联网与Web 3.0相结合的好处
可能的用例
边缘计算
物联网与边缘计算相结合的好处
可能的用例
总结