早期的物联网 (IoT) 成功实施的案例有很多来自智能家居市场。智能家居功能包括能源管理、居住者舒适性、资产管理和安全访问。而这其中大部分功能也适用于智能建筑。

通过利用 Intel® IoT 网关参考设计,这其中包括 Intel® 物联网解决方案联盟成员 Wind River 和 McAfee 的技术,技术合作伙伴可以扩展连接性、提高互操作性,并尽快推向市场,以满足希望转变 IoT 业务和运营的开发人员的需求。

精英电脑(通常称为ECS)已将起办公室转变为智能建筑,以期复制成“超级”智能家居。(图 1)。这家位于台湾台北的电脑产品制造商,也是本联盟General级成员,已经在 25 层楼、32,000 平方米的面积上部署了 90 个 IoT 网关。ECS 办公楼接收来自不同类型传感器的读数,包括温度传感器、运动检测器、O2/CO2 传感器等,从而使办公楼实现了实时自动调节环境并节约能源。ECS 声称本年度以来已经节省了 8% 的电力,目前该公司表示,明年的节能目标达到是 30%。

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图 1.精英电脑 (ECS) 正按照 Intel® IoT 网关设计使用网关以监控其办公楼中各种系统。

管理员还可以远程控制照明、空调和会议室设备。此外,员工只能通过其 ID 进入某个楼层,这是由负责保护和访问控制的中央安全系统进行监管的。视频一目了然。在智能家居系统中,用户可以可以访问照明、空调、门锁及其他设施,如智能家居视频所示。

智能家居和智能建筑环境中要解决的一个关键问题是如何处理众多的有线和无线协议。ECS 的 GWS-QX 网关带有完整的有线和无线连接接口,在已经安装的有线设备实现了最少的基础架构更改,并可以在安装过程中连接到各种无线传统设备(图 2)。对于智能家居应用,GWS-QX2 网关还配备了定制的可更换 I/O 端口(RS-232 和 RS-485 接口),以及 LAN 和 GPIO 端口以支持大部分智能家居应用。GWS-QX2 比电视机顶盒更小,集成了 Wind River* Intelligent Device Platform XT 的可定制中间件开发环境,该环境可提供安全性、连接性、丰富的网络选项和设备管理。这简化了物联网网关的开发、集成和部署。

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图 2.智能建筑蓝图。

ECS 与其母公司——系统集成商大同股份有限公司紧密合作。大同公司将 GWS-QX 及 GWS-QX2 这样的 IoT 网关与其云架构相结合,以监控电力消费水平等传感器数据。

适用于智能家居应用的 GWS-QX 和 GWS-QX2 网关都配备 Intel® Quark™ Soc X1021,它支持极端温度(高达 85°C)和安全启动。嵌入 Intel® Quark SoC 的处理器经过重新以应用在散热受限、无风扇,无外设的设计中,从而简化了智能住宅的集成。Intel Quark SoC 为有线和无线协议提供了丰富的 I/O 功能和多个连接选项。此外,它还可以通过多个扩展端口无缝集成传感器和各种存储选项。

对于希望将类似技术用于工业应用的开发人员,ECS 明年初将提供另一种 IoT 网关—— GWS-BTI,其目标是工业应用,如涉及高压和重型工业设备的制造自动化。这些工业应用模型要求连续监控以及预测性维护,以避免停机或部件故障。该网关提供了实时捕获边缘数据所需的连接性。这些数据存储在云中,云中含有大同公司的流分析软件,该软件可帮助网关识别设备状态和各个子部件的电力消耗情况,以确保可靠性和鲁棒操作。

GWS-BTI 的工业设计能应对从 -40 至 70 这样具有挑战性的环境温度。配置齐全的 I/O 端口可让网关连接到各种传感器,包括用于能源管理的传感器(图 3)。此外,3G 蜂窝和 Wi-Fi 功能可实现实时远程监控和即时事件报告。

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图 3.各种市场中的能源管理都可以通过基于 Intel® IoT 网关设计的 IoT 网关解决。

需要注意的是 GWS-BTI 设备的设计使用了更强大的处理器,来自 Intel® Atom™ 处理器 E3800 产品系列,这些处理器也是指定用于 Intel IoT 设计。这一 Intel® Atom™ 处理器支持高达 8 GB DDR3L。

ECS 还采用了 Intel® 趋势分析软件 (TAS),当它与 ECS 自主研发的能源管理传感器结合使用时,能够使 GWS-BTI 这样的 IoT 网关通过 USB 端口执行能源预测性维护、能源监测和振动检测功能。

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此博客中的解决方案:

·      GWS-QX2网关

·      WindRiver* 智能设备平台 XT

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·      Intel® IoT 网关

·      Intel® 趋势分析软件

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Richard Nass

OpenSystems Media,Intel® 物联网解决方案联盟。