基于大数据嵌入式软件在物联网技术中的应用探讨

发表时间:2021/6/24   来源:《中国电业》2021年2月第5期   作者:程松鹤
[导读] 随着中国通信技术的发展,中国开始逐渐步入5g时代。
        程松鹤
        洛阳市  471003
        摘要:随着中国通信技术的发展,中国开始逐渐步入5g时代。与之相对应的是网络传输速度的不断加快,突破了原有的限制,能够使万物互联真正走进我们的生活中。其中大数据技术和嵌入式软件技术是万物互联理念能够真正落到实地的技术基础。本文基于大数据技术和嵌入式软件技术在万物互联建设中起到的重要作用,对两项技术的重要性和如何运用进行剖析,希望对接下来的技术发展起到推动作用。
        关键词:大数据;嵌入式软件;物联网技术;应用
        引言:
        传统的嵌入式设备仅仅能够支持单个设备的功能运转,并且网络运行速度慢,对于网络的支持不足。所以当5G技术进入高速发展时期,现代化的嵌入式设备就可以借助5G技术的高速运转和低延迟的网络系统拓展传统嵌入式设备的网络接口,使现代化的嵌入式设备能够支持更多设备的功能运转。在现今通信技术不断发展的背景下,嵌入式设备的发展方向开始逐渐倾向于进行万物互联。通过嵌入式设备对于数据运行的收集和发散,使设备中的数据与大数据平台进行连接和交流,以进行实时的交换,构成万物互联的物联网。并且在当今计算机CPU迅速增长的背景下,计算机数据处理能力不断增强,能够不断处理嵌入式设备在运行中产生到各种各样的数据,并且通过飞速提高的计算机数据处理能力搭建大数据平台,对收集起来的运行数据进行分析和预测管控。这样与大数据技术进行有机结合的嵌入式设备,能够大大提高人们生活的便捷度,实现真正的万物互联。
        1现阶段大数据嵌入式软件的开发现状
        在现阶段我国通信技术快速发展的情况下,物联网技术以及大数据技术的开发和应用仍然还存在比较欠缺的部分。首先是因为研发资金投入的不协调,通信技术的基础行业和相关领域因为缺乏资金支持而发展较慢,这使得我国在一些通信技术的基础设备,例如芯片以及人工智能等方面,远远落后于世界平均水平。而且因为物联网技术与大数据的结合,比起数据的广度,更加要求数据的高精准度和高可靠性,所以我国在大数据嵌入式软件技术方面还有很大的发展空间。
        2本次研究对于大数据嵌入式软件技术的应用
        2.1嵌入式设备系统
        嵌入式系统,主要由硬件和软件两部分构成,其主要构成部分于普通的计算机系统基本上相类似。但是嵌入式系统的个性化、定制化功能更加突出和强大,能够给予用户更加个人化的服务。
        2.2大数据算法
        目前为了进行大数据分析的迅速和高效率运转通常会采用分布式存储技术来将大量的数据进行分割,然后将分割后的不同数据模块存储与相对应的数据服务器上,然后通过在数据存储服务器上连接网络接口来实现不同服务器之间的数据同步。这样做不仅能够实现数据的快速传输,使服务器之间的数据能够迅速地分析汇总,并且与大数据中心进行连接,还能够提高存储的查询速度以及日常数据处理和运转的速度,提高系统的运行效率。但是如果不采取分布式存储技术的话,大数据算法在运行过程中产生的庞大的、繁杂的数据就会造成本地存储软件的崩溃,同时还会加剧日常进行数据查询的难度。并且当多人对同一个服务器进行数据查询时,会造成服务器的运行过度,可能会造成数据处理的效率变低甚至是数据丢失和卡顿[1]。
        3基于现实案例对大数据嵌入式技术的研究
        3.1如何利用该技术进行系统架构
        在进行城市火灾预警设备的系统架构时,主要是利用STM32单片机进行系统架构,主要是利用该单片机进行集成电路各个模块的连接,同时利用TCP协议建设设备的传输功能,然后将设计出的各种火灾监控设备、预警设备和消防设备,通过5G技术传输到大数据平台。然后大数据平台通过日常数据的收集和分析预测来进行火灾预警[2]。


        3.2对于大数据嵌入式技术的需求分析
        为了提高大数据分析平台的精度和准确度,必须具有一定的数据基础。因此如果想要在城市内设置监测系统平台,必须首先实现能够将不断的、稳定的、准确的数据传入大数据分析平台内,然后建立一定的数据基础,才能够对需要监测的目标活动等进行分析、预测。因此,想要在城市内构建火灾预测平台,首先需要在城市内设置各种能够进行数据收集和监测的物联网设备。例如火灾监控设备、可燃气体设备、烟感器等等。只有首先在城市内设置完备的,能够进行数据收集的物联网设备,才能够进行城市内各种状况的监测,并将这些监测数据传输至大数据分析平台,给予大数据平台稳定的、准确的数据基础。大数据平台才能够在该数据基础之上进行分析和预测[3]。
        (1)分析如何利用嵌入式软件技术来保证数据传输的及时准确。
        (2)分析如何通过大数据的分析技术在已经建立的数据基础上进行火灾活动的预测和分析。
        (3)分析如何通过建立安全预案来保证大数据分析平台的稳定运行。
        4如何运用大数据嵌入式软件设计进行前端消防检测
        能够进行火灾预测的嵌入式设备需要特定的核心处理器,使用多种接口例如CAN、USB等等来建立直达大数据分析平台的网络链接。同时利用根据嵌入式系统设计出的电源控制、消防广播以及系统分离等等具有高级性能的设备来进行前端消防的检测和分析。
        4.1利用传感器与电路处理传播
        传感器因为包括敏感元件、转换元件以及处理电路,使得传感器能够将测量到的数据转化为能够被接收的物理量,然后转化为电量输出。这样就能够使设备监控到的数据通过传感器和集成电路的转换和传播,最后到达大数据分析中心。
        4.2利用蜂鸣器电路报警
        目前用于火灾报警的蜂鸣器主要是单片机驱动蜂鸣器,这样的蜂鸣器主要有两种驱动方式,一种是通过PWM输出口直接输出光波来驱动蜂鸣器,另一种是利用I/O定时翻转产生的电平来驱动蜂鸣器。其中利用I/0定时翻转来驱动蜂鸣器相比于PWM输出后直接驱动会更加麻烦,需要定时装置来保证翻转产生的电波符合蜂鸣器的要求。所以一般在实际运用中常使用PWM输出口来进行蜂鸣器的驱动。
        4.3利用直流电机进行电路控制
        直流电机能够进行电路的控制,而一个直流电机通常能够被简化成四个电路出口和一块主板,因此直流电机的控制和运用也是构建大数据技术平台的重点。
        而通过直流电机等前端设备对城市的实际情况进行不断的监测、数据收集以及数据传输时,可能会出现传输速度过快,数据量较为庞杂等问题。需要处理的数据可能会达到大数据技术平台单位处理能力的限度,因此为了缓解技术平台进行数据分析的压力,需要通过使用特定的数据框架来进行数据的暂存,通过这样一个中间项来降低项目的耦合度。
        5结语
        本文基于5G技术的发展以及万物互联的概念,对大数据和嵌入式软件技术进行了基本的概念介绍,分析了当前的发展状态,提出了未来应用建议,为大数据技术平台的建立作出了贡献。
        参考文献:
        [1]王志超. 基于大数据嵌入式软件在物联网技术中的应用分析[J]. 电子制作, 2020, 410(24):74-76.
        [2]丁纪祥. 基于大数据时代的物联网技术在智慧城市中的应用浅析[J]. 时代农机, 2019, 46(9):54-55.
        [3]韩洋. 基于大数据技术的农业物联网应用系统分析[J]. 计算机产品与流通, 2019(8):118.
       
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