物联网技术的四大挑战

来源:互联网 编辑:王志 手机版

所有智能化技术的核心都是设备间的网络互联,而这正是我们耳熟能详的物联网(IoT)。据预测,到2020年,将有500亿个“事物”实现互相通信或是通过互联网进行沟通。面对如此迅速的普及和发展,一些新的挑战也随之而来:如何才能使物联网易于使用并且具有较高的性价比和效率呢?对此,德州仪器(TI)众多物联网专家经过深入交流,指出了物联网发展所面临的六大主要挑战,并给出了解决这些挑战的关键,尤其强调了针对消费类、工业和汽车领域的物联网应用。挑战一:低功耗是重中之重物联网从一个利基市场(小众市场)不断发展成为一个几乎将我们生活各个方面都连接在一起的庞大网络,面对如此广泛的应用,功耗是至关重要的。在物联网领域中,许多联网器件都是配备有采集数据节点的微控制器(MCU)、传感器、无线设备和制动器。在通常情况下,这些节点将由电池供电运行,或者根本就没有电池,而是通过能量采集来获得电能。特别是在工业装置中,这些节点往往被放置在很难接近或者无法接近的区域。这意味着它们必须在单个纽扣电池供电的情况下实现长达数年的运作和数据传输。“电池的安装、养护和维修不仅难度很高,同时也会带来高昂的开销。而在某些车间或厂房内,这些操作甚至非常危险。关注无线和低功耗充电领域的Harsha表示,“我们的目标就是让用户在器件的使用寿命内无需更换电池。基于此,Harsha和他的团队正在研究尽可能延长微型电池供电时间的方法。例如,借助太阳能来供电,无论是室内或是户外光源,即使是只从光源中采集很少的能量,其影响也是巨大的。同时,通过工厂中某一物件的内外环境温差,也能够实现能量的采集,例如温度高于外部空气的高温液体管道。此外,在工业装置中,车间内机器所产生的振动也能被用于能量采集。通过住所内来自WiFi的无线电波,也可以为支持物联网节点的电池生成一个小电荷。以上种种方法的目标是将电池的使用寿命延长10%或20%。虽然消费类电子元器件更新换代的速度越来越快,但是工业应用中的物联网技术可以持续很长的时间。通过使用能量采集来延长电池的使用寿命,一块电池可以持续供电20年到30年,直到所有的节点需要更换。在某些情况下,由于能量采集的使用,这些节点甚至可以实现无电池运行。挑战二:感测必不可少如果没有感测,那么物联网也将不复存在。传感器、微型器件和节点是构成整个物联网系统的基石,它们能够测量、生成数据并将数据发送给其他节点或云端设备。无论是感测住宅的房门是否关闭,还是汽车的机油是否需要更换,抑或是生产线上的某个设备会不会出现故障,传感器采集到的数据都是关键信息。“感测在需要作出决策的时候便会发挥作用,这一过程不一定需要人工干预。专注电流感测领域的Jason表示,“如果传送带正在传输某个物体,传感器能够帮助确定这个物体是什么、重量为多少以及传送带是否过热等。例如,分析电机内的电流能够让人们了解电机的健康状况、是不是出现了故障。这些都是在进行工厂控制时需要了解的内容,而传感器使这一切变为可能。当提供实时数据时,这些重要数据的结合将影响到方方面面。因为传感器采集了海量的数据,特别是在工业物联网(IIoT)中更是如此,所以传感器软件的创新与传感器硬件的创新同样重要。当获得了海量的信息时,如何确定信息是不是过多?如何判定所掌握的数据是不是有用?其中极为重要的一环就是算法。一旦有了合适的算法并且得以充分利用,它们将改变制造业。工厂会变得越来越小,效率却越来越高。挑战三:连通性选择由繁化简至关重要一旦传感器数据被低功耗节点采集,这些数据必须被传送到某个地方。在大多数情况下,它会被传送至一个网关,这是物联网系统中互联网与云或其他节点之间的中间点。目前,根据独特的使用情况和不同的需求,我们可以选择多种有线或无线的方式来连接设备。各项不同连通性标准和技术都有其特殊的价值与用途,不过将WiFi、Bluetooth、Sub-1 GHz和以太网中的所有这些标准都整合起来却是一项巨大的工程。鉴于产品的多样性以及需要将连通性添加到很多标准与技术并不相同且大多数此前并不具备互联网连通性的产品中,这就需要采用复杂的技术,并使其变得更加简单。挑战四:管理云端连通性是关键一旦数据通过一个网关,它在大多数情况下会直接进入云端。在这里,数据被分析、检查,然后付诸实施。物联网的价值源自云端服务上运行的数据。正如连通性一样,云端服务的选择也有很多,这也是物联网发展中另一个复杂点。“目前,云端供应商的种类繁多,数量也不尽相同,并且没有针对云端设备连接和管理方式的标准。专注物联网市场发展领域的Gil表示。为了满足那些使用多个云端服务的用户的需求,必须开发物联网云端生态系统,提供集成的TI技术解决方案。可喜的是,由于云端技术已经实现了良好的成本效益,物联网目前正以极快的步伐飞速发展。不过,为了实现物联网的进一步增长,在复杂度简化方面还有很多工作要做。挑战五:安全性是广泛采用的关键整个系统的安全性是制约物联网被广泛采用的最大障碍之一。随着越来越多的设备变得“智能化”,越来越多的潜在安全性漏洞将出现。这需要业界研究构建先进的硬件安全机制,同时将安全机制成本和功耗保持在较低的水平上。这需要相关厂商在集成安全协议和安全性软件方面投入大量的人力物力,努力减少把高级安全性功能添加到物联网产品中所遇到的障碍,以确保在保障安全性方面降低门槛。挑战六:为经验不足的开发人员提供简易物联网解决方案虽然物联网技术曾经主要由技术公司使用,但是从目前来看甚至在未来一段时间里,物联网技术将在有着一定技术背景限制的行业中被广泛应用。以一个生产龙头公司为例。直到目前,由于没有任何需求,电气工程师也许从未在龙头制造公司工作过。但是如果这家公司打算生产接入互联网的花洒,那么其在人力和时间方面的投入将是巨大的。因此,物联网技术必须能够轻松地添加到其现有和未来的产品中,而无须网络和安全工程师参与其中。这些公司不需要像一家互联网技术公司那样,在技术学习方面投入,他们现在可以从相关企业获得现成可用的技术。对于相关技术公司来说,如何为这些经验不足的开发人员提供简易且立即见效的物联网解决方案,既是挑战更是机遇。由于我们生活中越来越多的事物正在与网络建立互联,并且随着物联网应用的不断普及与拓展,还有大量的工作需要去完成。以物联网为代表的信息化应用是对我们未来方方面面高品质生活的巨大展望,包括我们的住所、汽车和高效工厂内的用户便利e799bee5baa6e997aee7ad94e78988e69d8331333363393636性与生活方式等,而这一切将最终使我们的世界变得更加美好www.07swz.com防采集请勿采集本网。

物联网技术的四大挑战

常见的:比如栈的溢出攻击,有些还可以反编译

  就像个人电脑(PC)、互联网与智能手机改变了我们的工作与日常生活,物联网(IoT)也将改变我们彼此互动、以及与环境互动的模式。不过物联网对我们现有的网路以及基础建设,也带来了四个挑战。

在植保方面,借助物联网技术自动探测和记录区域内的微气候、墒情等环境信息,并结合植物保护专家系统来精确地预测病虫害的发生,从而通过无人机喷洒农药,精准高效解决农业生产的植保问题。交通物联:无人

  与Google Glass或是可穿戴生物感测器等像是暂时性刺青的技术相较,基础建设是比较不吸引人的话题;但对于想成为主流的物联网技术来说,核心技术层面上的创新至关重要。

大数据是物联网、Web系统和信息系统发展的综合结果,其中物联网的影响最大,所以大数据也可以说是物联网发展的必然结果。大数据相关的技术紧紧围绕数据展开,包括数据的采集、整理、传输、存储、安全、

    摆脱智能手机

目前,国内已初步形成环渤海、长三角、珠三角以及中西部地区等四大区域集聚发展的总体产业空间格局,其中长三角地区作为我国物联网技术和应用的起源地,产业规模位列四大区域之首。预计未来还将有更多的二

  对新进厂商来说,如果物联网市场要充分发挥潜力,就必须切断与智能手机之间的连结;人们就是不想带着手机到处走,特别是尺寸比较大的智能手机。若智能手机是必备的,可穿戴设备就只是手机的配件。

  可穿戴设备需要具备自己的通讯功能,才能打破与手机之间的连结并直接与云端连线;此外,那些智慧型装置也能相互直接连结,而不是透过云端、也当然不要透过两支智能手机。要变得真正实用,可穿戴装置也必要有GPS功能;试想一支手表不只能告诉你走了几步路,还能告诉你走了多远、海拔高度多高或是爬了几层阶梯。

    创新的备用电源/低耗电方案

  未来的可穿戴设备需要能透过一些替代方案取得电源,例如较长距离的无线充电、能量采集、太阳能,或者是透过使用者动作的能量转换。这些装置也需要有软性电池等新型态的能量储存设备,而且在品质与价格上符合商用标准;最好还要在支援GPS 功能的同时,耗电量还能低于现有的解决方案。而上述创新技术并非科幻小说情节,已经在开发中。

    对巨量资料的驾驭能力

  今日的基础建设,从无线网路营运商到资料中心、以及两者之间的所有节点,不足以乘载当IoT系统成为主流之后所产生的大量资料流;这其中牵涉的不只是从各种装置到云端的资料传输管道,还包括在云端进行所有资料处理与储存的技术。

  目前的资料中心架构就是没有能力处理那些将被产生、且需要处理的异质性巨量资料;而且别忘了,要让那些大型资料中心运转也面临能源供应上的挑战。

    挖掘创新能量

物联网无线通信技术主要分为两类:一类是Zigbee、WiFi、蓝牙、Z-wave等短距离通信技术;另一类是LPWAN(low-power Wide-Area Network,低功耗广域网),即广域网通信技术。LPWA又可分为两类:一类是工作于未授权频谱的LoRa、SigFox技术;另一类是工作于授权频谱下,3GPP支持的2/3/4G蜂窝通信技术,比如EC-GSM、LTE Cat-m、NB-IoT。扩展资料:物联网(IoT,Internet of things)即“万物相连的互联网”,是互联网基础上的延伸和扩展的网络,将各种信息传感设备与互联网结合起来而形成的一个巨大网络,实现在任何时间、任何地点,人、机、物的互联互通。物联网是新一代信息技术的重要组成部分,IT行业又叫:泛互联,意指物物相连,万物万联。由此,“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其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、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。参考资料来源:百度百科-物联网内容来自www.07swz.com请勿采集。

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