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單一的采集節(jié)點(diǎn)通常支持多路并行采樣。所以，前端輸入通道支持多路并行輸入。每個(gè)輸入信號(hào)經(jīng)過阻抗匹配電路后，進(jìn)行低通濾波處理。許多接入的傳感器信號(hào)頻率不太高，所以需要用低通濾波器過濾高頻信號(hào)(采樣預(yù)處理)，再接入多通道同步 ADC進(jìn)行量化處理。

模數(shù)轉(zhuǎn)換由采樣控制器控制，采樣控制器在 FPGA內(nèi)部實(shí)現(xiàn)。模數(shù)轉(zhuǎn)換后的結(jié)果直接存入 FIFO，當(dāng) FIFO中的數(shù)據(jù)量超過設(shè)定的閾值后，就向 ARM處理器提交中斷請(qǐng)求。ARM處理器在收到中斷請(qǐng)求后，開始從 FIFO讀取數(shù)據(jù)，然后生成網(wǎng)絡(luò)包，通過以太網(wǎng)發(fā)送到主機(jī)服務(wù)器。在這種電路結(jié)構(gòu)中， FIFO起到了數(shù)據(jù)緩沖的作用， FIFO的容量與采樣頻率相關(guān)。

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若采樣頻率較高，則需開拓更大的 FIFO空間，否則將出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失的情況。取樣頻率的上限值取決于網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率，如果網(wǎng)絡(luò)端口的吞吐量有問題，則采樣率不能太高，否則同樣會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失的情況。取樣頻率、 FIFO容量、網(wǎng)絡(luò)吞吐量等因素密切相關(guān)，分析三者之間的關(guān)系可采用流水線模型。

IIoT實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)的構(gòu)成：物聯(lián)網(wǎng)工程的任務(wù)是建立一個(gè)、穩(wěn)定的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)。IIoT實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)通常由節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)關(guān)、傳輸網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)服務(wù)中心、物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)接入網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)客戶端六大部分組成。鑒于物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)接入網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)客戶端與現(xiàn)有的因特網(wǎng)接入網(wǎng)絡(luò)和因特網(wǎng)服務(wù)極為相似，本書的重點(diǎn)將放在物聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)關(guān)、傳輸網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)服務(wù)中心四個(gè)部分。

IIIoT實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)的分類：根據(jù)目前物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的現(xiàn)狀，物聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)可分為單計(jì)算機(jī)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)、小區(qū)域物聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)和大區(qū)域物聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)。

物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目的主要任務(wù)：物聯(lián)網(wǎng)工程的主要任務(wù)是設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和管理物聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)。其具體工作包括：網(wǎng)關(guān)從物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)收集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，網(wǎng)關(guān)對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理，然后將數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)服務(wù)中心，由它存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，它根據(jù)數(shù)據(jù)智能化處理，提供實(shí)時(shí)監(jiān)控、定位跟蹤、報(bào)警處理、反向控制和遠(yuǎn)程維護(hù)等物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。

歷史性教訓(xùn)

正如工業(yè)革命一樣，智能產(chǎn)業(yè)的興起將導(dǎo)致世界格局的重大變化，我們需要從國(guó)家發(fā)展和科技戰(zhàn)略的高度去思考，但是歷史可以給我們很多啟示。

在由農(nóng)業(yè)向工業(yè)轉(zhuǎn)變的過程中，少數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家的農(nóng)業(yè)人口在短期內(nèi)從人口的90%以上減少到5%，使大量人力迅速投入制造業(yè)；此外，它5%的農(nóng)民不僅養(yǎng)活了自己，還將剩余糧食出口到世界各地。但是，其余大多數(shù)國(guó)家轉(zhuǎn)型的過程是漫長(zhǎng)而痛苦的，不僅長(zhǎng)期淪為發(fā)達(dá)國(guó)家工業(yè)產(chǎn)品的消費(fèi)國(guó)甚至殖民地，而且默默地承受著工業(yè)化帶來的環(huán)境污染和其他惡果，當(dāng)它們終于有機(jī)會(huì)得到發(fā)展時(shí)，卻受到了始作俑者的道德和物質(zhì)的雙重打擊。

一種狹義的智能產(chǎn)業(yè)是一種新興的社會(huì)計(jì)算方法，有效地協(xié)合匯集社會(huì)智慧，實(shí)時(shí)利用三網(wǎng)(互連、電信、電視)數(shù)據(jù)，發(fā)掘企業(yè)、社團(tuán)、社會(huì)中的重大問題，設(shè)計(jì)、推演、評(píng)估、實(shí)施解決方案。我認(rèn)為，可以給智能產(chǎn)業(yè)下一個(gè)廣義但“模糊”的定義：農(nóng)業(yè)是圍繞地表的土地資源發(fā)展起來的產(chǎn)業(yè)，是人類生存的保障；與農(nóng)業(yè)相比，工業(yè)是以地下礦藏資源為主的產(chǎn)業(yè)，極大地拓展了人類的力量；所謂的智能產(chǎn)業(yè)，就是利用物理世界以外的新的“礦源”——信息和腦力資源所發(fā)展起來的新產(chǎn)業(yè)體系，如搜索行業(yè)、游戲動(dòng)漫、社交網(wǎng)絡(luò)、新媒體等只是它的端倪，它的特征是網(wǎng)絡(luò)空間 Cyberspace的實(shí)質(zhì)性開發(fā)，它的興起必將極大地?cái)U(kuò)展人類的智力水平，其影響深遠(yuǎn)而廣泛且不可預(yù)測(cè)。

電子和信息革命在半個(gè)世紀(jì)前開始，少數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家的制造業(yè)人口由總?cè)丝诘?0%以上下降到今天的15%左右，服務(wù)業(yè)迅速發(fā)展，從業(yè)人員占人口的60%甚至80%以上。一種被稱為“高度信任”的華爾街的金融服務(wù)為少數(shù)寡頭創(chuàng)造了大量財(cái)富，同時(shí)也給其余國(guó)家留下了刻骨銘心的“金融危機(jī)”。然而，當(dāng)“低度信任”(low-trust)的新興國(guó)家提出了合理的金融改革要求時(shí)，卻被認(rèn)為是“無法無天”的“麻煩制造者”。

如今，網(wǎng)絡(luò)空間 Cyberspace的興起，為我們提供了一個(gè)物理空間之外的全新的活動(dòng)空間，更為下一場(chǎng)產(chǎn)業(yè)變革奠定了基礎(chǔ)，必將引發(fā)一場(chǎng)關(guān)于智能的革命。IBM廣告式的“智慧地球”宣言，或許為這場(chǎng)革命拉開了序幕。假如我們不仔細(xì)思考，認(rèn)真對(duì)待，不能在智能產(chǎn)業(yè)興起時(shí)搶先一步，一旦被其他國(guó)家的高科技產(chǎn)品的消費(fèi)者變成了另一個(gè)聰明的消費(fèi)者，等待我們的可能就是新時(shí)代新形勢(shì)下的“大刀紅纓槍”與“洋i槍洋炮”相提并論。