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物联网培训:物联网中的时间同步 | 为什么万物可以精准相连?

编辑:学到牛牛IT培训    发布日期: 2022-04-20 17:31:03  

近几年物联网飞速发展,已经涵盖了人们生活工作的方方面面,从智能家居到智能交通到智慧城市,物联网正在把科幻电影中的场景一步步带入到现实生活中来。物联网正在改变我们的生活和生产方式。物联网如此神奇,那么它究竟是什么呢?

什么是物联网?

物联网(The Internet of things),顾名思义,“物联网就是物物相连的互联网”。它有两层意思:第一,物联网是在互联网基础上的延伸和扩展的网络,其核心和基础仍然是互联网;第二,物联网的用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。

因此,物联网的定义是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。

简单讲,物联网是物与物、人与物之间的信息传递与控制。

和传统的互联网相比,物联网有其鲜明的特征。首先,它是各种感知技术的广泛应用。其次,它是一种建立在互联网上的泛在网络。物联网技术的重要基础和核心仍旧是互联网,通过各种有线和无线网络与互联网融合,将物体的信息实时准确地传递出去。还有,物联网不仅仅提供了传感器的连接,其本身也具有智能处理的能力,能够对物体实施智能控制。物联网将传感器和智能处理相结合,利用云计算、模式识别等各种智能技术,扩充其应用领域。从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据,以适应不同用户的不同需求,发现新的应用领域和应用模式。

物联网典型体系架构

物联网体系主要由运营支撑系统、传感网络系统、业务应用系统、无线通信网系统等组成。典型体系架构分为3层,自下而上分别是感知层、网络层和应用层。感知层实现物联网全面感知的核心能力,是物联网中关键技术、标准化、产业化方面亟需突破的部分,关键在于具备更精确、更全面的感知能力,并解决低功耗、小型化和低成本问题。网络层主要以广泛覆盖的移动通信网络作为基础设施,是物联网中标准化程度最高、产业化能力最强、最成熟的部分,关键在于为物联网应用特征进行优化改造,形成系统感知的网络。应用层提供丰富的应用,将物联网技术与行业信息化需求相结合,实现广泛智能化的应用解决方案,关键在于行业融合、信息资源的开发利用、低成本高质量的解决方案、信息安全的保障及有效商业模式的开发。

时间同步在物联网中的作用

物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中,具体地说,就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,然后将“物联网”与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合,在这个整合的网络当中,存在能力超级强大的中心计算机群,能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制,在此基础上,人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,达到“智慧”状态,提高资源利用率和生产力水平,改善人与自然间的关系。

而时间同步则在其中起到保驾护航的作用。为物与物、人与物在感知、网络整合以及应用控制管理等一整个万物互联的过程,消灭时延,保持同步,提高物联效率。

浙江赛思是国内TOP级时频科技公司,专注于时间频率系统产品及解决方案的研制、生产和销售,可为全行业提供时间频率基准。浙江赛思时频产品包括整机类产品、模块类产品、测试平台及软件、芯片产品等,产品涵盖NTP服务器、PTP服务器、卫星分路系统、北斗共视仪、子钟显示类产品、授时模块、SOC++芯片等等……产品系列多品类全,在物联网整个体系中都有着广泛而深入的应用。

在感知层方面,感知层是物联网的基础,由具有感知、识别、控制和执行等功能的多种设备组成,通过采集各类环境数据信息,将物理世界和信息世界联系在一起。主要实现方式是通过不同类型的传感器感知物品及其周围各类环境信息。感知层应用的技术有传感器技术、RFID技术、定位技术、图像采集技术等。在对物理世界感知的过程中,不仅要完成数据采集、传输、转发、存储等功能,还需要完成数据分析处理的功能。传感网络是由传感器、执行器、通信单元、存储单元、处理单元和能量供给单元等模块组成的以实现信息的采集、传输、处理和控制为目的的信息收集网络。由很多节点共同组成。要使各个节点能够协调工作,则需要每个节点都要与邻居节点同步协调,只有这样才能完成复杂任务。因此,物联网感知层对时间同步也具有极高的要求。浙江赛思的时频同步产品和解决方案能够为物联网运行提供“时标”,时频技术芯片化更是可以在数字社会全场景上灵活消灭时延,并带来唯一可信时间戳,进一步保护数据隐私,实现物与物、物与人之间的信息高效交互与深度融合。

在网络层方面,物联网网络层的基础设施是广泛覆盖的移动通信网络。为了保障运行以及确保信息传输的正确性,每个通信系统的组成都必须有一个时钟同步系统来满足通信质量要求。5G通信技术方案中最关键的核心技术之一就是时频解决方案。5G时代由于载波聚合、多点协同、5G超短帧结构、高精度定位等新技术的应用,要求基站间满足百纳秒级的超高精度,系统端到端定时误差预算要求在±130ns以内、高精度局部定位要求在±10ns。浙江赛思是国内少数可以同时为中国移动、中国联通、中国电信三大运营商提供5G网同步设备和省级同步网解决方案的供应商之一。拥有为物联网的网络层稳定运行提供高效保障的成熟能力。

在应用层方面,应用是物联网的最终目的,其主要是将设备端收集来的数据进行处理,从而给不同的行业提供智能服务。涉及的行业众多,比如电力、物流、环保、农业、工业、城市管理、家居生活等。浙江赛思在电力、金融、轨道交通、5G通信、数据中心、智慧城市建设等方面拥有诸多成熟经验。是国家电网骨干网、国家电网特高压、南方电网超高压、白俄罗斯国家电网骨干网、贵阳地铁、石家庄地铁、青岛地铁、长沙磁悬浮、郑州地铁、武汉地铁、北京地铁和天津地铁等国家重大项目的时钟系统和同步设备的供应商。建设了国家级骨干频率同步网,并参与了“十四五”时钟网的顶层优化设计。

物联网产业发展潜力强劲

我国持续积极推进物联网产业发展。“十三五”时期,物联网产业规模不断壮大,技术创新和供给能力显著提升,产业链协同发展局面初步形成,行业赋能作用进一步凸显。“十四五”规划纲要又进一步提出,要加快建设新型基础设施。推动物联网全面发展,打造支持固移融合、宽窄结合的物联接入能力。

物联网产业蓬勃发展,浙江赛思时频智造也会继续为这个潜力无限的行业提供专业时间频率基准,为物联网的精准运行提供助力。

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