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單一的采集節(jié)點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。每個輸入信號經(jīng)過阻抗匹配電路后，進行低通濾波處理。許多接入的傳感器信號頻率不太高，所以需要用低通濾波器過濾高頻信號(采樣預處理)，再接入多通道同步 ADC進行量化處理。

模數(shù)轉(zhuǎn)換由采樣控制器控制，采樣控制器在 FPGA內(nèi)部實現(xiàn)。模數(shù)轉(zhuǎn)換后的結(jié)果直接存入 FIFO，當 FIFO中的數(shù)據(jù)量超過設定的閾值后，就向 ARM處理器提交中斷請求。ARM處理器在收到中斷請求后，開始從 FIFO讀取數(shù)據(jù)，然后生成網(wǎng)絡包，通過以太網(wǎng)發(fā)送到主機服務器。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)絡的傳輸速率，如果網(wǎng)絡端口的吞吐量有問題，則采樣率不能太高，否則同樣會出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失的情況。取樣頻率、 FIFO容量、網(wǎng)絡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實時信息系統(tǒng)的構(gòu)成：物聯(lián)網(wǎng)工程的任務是建立一個、穩(wěn)定的物聯(lián)網(wǎng)實時信息系統(tǒng)。IIoT實時信息系統(tǒng)通常由節(jié)點、網(wǎng)關(guān)、傳輸網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)服務中心、物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務接入網(wǎng)絡和物聯(lián)網(wǎng)服務客戶端六大部分組成。鑒于物聯(lián)網(wǎng)服務接入網(wǎng)絡和物聯(lián)網(wǎng)服務客戶端與現(xiàn)有的因特網(wǎng)接入網(wǎng)絡和因特網(wǎng)服務極為相似，本書的重點將放在物聯(lián)網(wǎng)實時信息系統(tǒng)的節(jié)點、網(wǎng)關(guān)、傳輸網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)服務中心四個部分。

IIIoT實時信息系統(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)實時信息系統(tǒng)可分為單計算機物聯(lián)網(wǎng)實時信息系統(tǒng)、小區(qū)域物聯(lián)網(wǎng)實時信息系統(tǒng)和大區(qū)域物聯(lián)網(wǎng)實時信息系統(tǒng)。

物聯(lián)網(wǎng)項目的主要任務：物聯(lián)網(wǎng)工程的主要任務是設計、實現(xiàn)和管理物聯(lián)網(wǎng)實時信息系統(tǒng)。其具體工作包括：網(wǎng)關(guān)從物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點收集實時數(shù)據(jù)，網(wǎng)關(guān)對實時數(shù)據(jù)進行初步處理，然后將數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)服務中心，由它存儲數(shù)據(jù)，它根據(jù)數(shù)據(jù)智能化處理，提供實時監(jiān)控、定位跟蹤、報警處理、反向控制和遠程維護等物聯(lián)網(wǎng)服務。

歷史性教訓

正如工業(yè)革命一樣，智能產(chǎn)業(yè)的興起將導致世界格局的重大變化，我們需要從國家發(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)達國家的農(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)國家轉(zhuǎn)型的過程是漫長而痛苦的，不僅長期淪為發(fā)達國家工業(yè)產(chǎn)品的消費國甚至殖民地，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，當它們終于有機會得到發(fā)展時，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)是一種新興的社會計算方法，有效地協(xié)合匯集社會智慧，實時利用三網(wǎng)(互連、電信、電視)數(shù)據(jù)，發(fā)掘企業(yè)、社團、社會中的重大問題，設計、推演、評估、實施解決方案。我認為，可以給智能產(chǎn)業(yè)下一個廣義但“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)、游戲動漫、社交網(wǎng)絡、新媒體等只是它的端倪，它的特征是網(wǎng)絡空間 Cyberspace的實質(zhì)性開發(fā)，它的興起必將極大地擴展人類的智力水平，其影響深遠而廣泛且不可預測。

電子和信息革命在半個世紀前開始，少數(shù)發(fā)達國家的制造業(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為少數(shù)寡頭創(chuàng)造了大量財富，同時也給其余國家留下了刻骨銘心的“金融危機”。然而，當“低度信任”(low-trust)的新興國家提出了合理的金融改革要求時，卻被認為是“無法無天”的“麻煩制造者”。

如今，網(wǎng)絡空間 Cyberspace的興起，為我們提供了一個物理空間之外的全新的活動空間，更為下一場產(chǎn)業(yè)變革奠定了基礎，必將引發(fā)一場關(guān)于智能的革命。IBM廣告式的“智慧地球”宣言，或許為這場革命拉開了序幕。假如我們不仔細思考，認真對待，不能在智能產(chǎn)業(yè)興起時搶先一步，一旦被其他國家的高科技產(chǎn)品的消費者變成了另一個聰明的消費者，等待我們的可能就是新時代新形勢下的“大刀紅纓槍”與“洋i槍洋炮”相提并論。