物联网的发展在运用层面,技术瓶劲是最主要的
1运营商大力介入;
2 平台软件提供商(嵌入式智能操作系统)的技术突破,基于该平台开发应用变得非常容易;
3 基础感知网络技术的成熟(RFID、Zigbee等),组网极其简单方便;
4 通用用户操控终端(也许就是智能手机)的极其易用,且设备大批量普及。
目前为止,在商业应用方面有很多制约,只是在很小的小范围内得到推广。技术的成熟,一些关键的技术成果得到简化,可以使产品实用性增强,单位价格降低到范围商业推广应用,物联网才会蓬勃发展。
物联网技术由三面构:
1、应用技术:数据存储、并行计算、数据挖掘、平台服务、信息呈现;
2、网络技术:低速低功耗近距离线、IPV6、广域线接入增强、网关技术、AD HOC
网络、区域宽带线接入、广域核网络增强、节点技术;
3、知技术:传器、执行器、RFID标签、二维条码;
物联网技术核:线传网络(WSN)射频识别(RFID);
计算机专业应主要习物联网技术应用、构建、运营、维护、管理、服务等领域知识
未来微型智能芯片将嵌入数以万亿级的终端设备,通过传输网络协议实现异构网络互联,同时基于海量数据的实时分析处理,以实现上层应用服务。
核心技术:
1 传感器技术:RFID远不是重点,可以关注Auto-ID实验室的技术成果
2 无线传输技术:低功耗的自适应网络,zigbee/80213协议
3 海量数据分析处理技术:分布式存储,数据挖掘,海量数据实时处理,真得靠云计算。
4 上层业务解决方案:5 安全技术,这个不证自明
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。
物联网三大困境:规模局限、功能局限、互通局限。物联网平台“没有商业模式”背后,是连接规模、平台功能、互联互通等三方面的局限综合导致的。
虽然各大市场研究机构都给出了十分乐观的物联网设备连接数量和增长速度,但受制于物联网自身的碎片化,设备种类多且杂乱,对接平台的标准和协议缺乏高效统一;同时,因平台定义太过宽泛,数量巨大,因此对于一家平台而言,很难轻易享受到如此巨量的终端红利。
根据不断更新的物联网平台定义,它所具备的功能包括: ICP(基础设施云服务平台)、CMP(连接管理)、DMP(设备管理平台)、AEP(应用使能平台)、BAP(业务分析平台)等。其中,越往后其入门槛越高,对技术和运营也提出更高要求,也更偏向于垂直行业的深入,在产业链中价值也相应拔高。但是,目前全球超过 400 多家的平台商中,真正具备 AEP 和 BAP 能力,给软硬件开发带来技术福利、给企业业务优化升级带来实质洞见者,或许不到一成。大量只具备连接管理和设备管理的平台都被冠以“物联网平台”之名,如果没有规模支撑,它们正是平台这一轮大浪淘沙中最先被淘汰的一批。
此外,物联网设备与平台的互联互通(实质平台之间互通)问题,也是制约其规模爆发的大难题。对于大多数通用型物联网平台而言,虽然所提供功能和价值趋同,但接入协议和方式并不相通(当然,除技术问题外,更多的是基于商业利益考量)。这就导致物联网设备商/软件服务商只能将其业务“绑定”在单一云平台上,与上下游的合作减少了选择,增大风险。若要再接入其他平台则又需投入一次开发成本,对于“简化”企业数字化转型而言,实为南辕北辙。
1、标准:通讯标准不统一,万物互联必须要解决
2、人才:真正跨界的人才很少,摸索时间太长,即便建成漏洞也是很多。
3、设备:或是产品,出厂通讯标准、接口不统一
4、技术:物联网涉及很多核心的技术目前还在探索或简易应用,深度完全不够
5、安全:物联网的基础是安全,通讯安全、数据安全、系统稳定等均需要考虑
6、其他:未知风险
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