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物联网发展的瓶颈问题的几点看法

Stevenshiyufei
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这些年物联网的发展非常非常快,多数是在原来原有物联网框架下的补充发展,物联网全面商业化爆发似乎还有一段距离。究竟是什么因素制约着物联网的发展。通过阅读大量的文献不难发现,物联网确实存在一些突出的瓶颈问题。

技术层面

当谈到物联网,一部分人认为这是一个新事物,是新的技术变革,并且对物联网的未来充满憧憬。也有另一部分人认为物联网是一个伪概念,不过是原来的传感器网络和自组织多跳网络的补充发展,包装起来的新概念。之所以会有这样不同的看法是因为物联网确实是原有事物下的新概念,但是并不局限于原有的技术框架,是要与互联网相融合,提供更加可靠、便捷的物与物之间、物与人之间的无缝交流但是现有的技术层面并没有做到这种物联网技术的普遍应用。从物联网的架构来讲一下技术层面的不足之处。

1.1 无线传感网络节点能量供给问题

传感器网络的发展趋势是大规模和自组织网络。为了获取精确信息,在监测区域内通常部署大量传感器节点,传感器节点数量可能达到 成千上万,甚至更多。如此多的传感器节点的能耗问题是急需解决的。所以低功耗的传感器研发技术是一大技术研究方向。从另一个角度说,在一些环境恶劣人工采集成本较高的场景中,比如森林、高压输电线、矿井等。这些地方传感器网络是需求最大的,也是物联网重点发展的方向之一。但是,在这些地方还会涉及到如何供能的问题,现在传感器网络一般使用输电、电池或者太阳能供电,但是有些地方不能使用这些供能方式,或者当能量耗尽的时候不能及时补充供能造成网络瘫痪的问题。

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这些节点在进行无线传输的时候,会消耗大量的能量,尤其是在传输距离比较远的时候,功耗更大。目前的无线传输协议都在对进行低功耗改进,一些无线收发模块也在进行低功耗的设计。前面文章介绍的自组织多跳的无线mesh网络也是在减少长距离传输能耗消耗的问题。

虽然针对能耗问题进行着诸多的优化,目前并没有出现彻底解决功耗问题的技术。U Washington的Gollakota组实现了backscatter,这个组实现了一种无源传感网络,不需要供电,通过反向散射链路调制空间中的电磁信号进行供能和通信。这种技术如果能够普遍应用算是对物联网技术的一大突破。

1.2 无线传感网络设计

之前介绍的无线mesh网络是现在物联网的最有潜力的组网方式,但是也列举出其诸多的缺点。无线多跳网络由于传输节点多,传输环境多变,所有受到的信息干扰和数据丢包问题非常严重。

应用层面

2.1 没有统一的标准

目前物联网的发展还是处于碎片化,各商家各自发展的阶段。从底层智能硬件的接口互相之间的传输协议不兼容,到平台层面各大厂商都想有自己的物联网系统,这些系统有些并不开源,限制了第三方软件开发以及智能硬件的接入。因此物联网现阶段各个层面都处于混战局面,要走向统一还需要时间来发展。

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2.2 用户终端的普及

互联网和移动互联网的普及使命还没有完成。物联网要做到与互联网的融合,这就要求互联网发展非常完备,手机和PC普及率非常高,可以让人们非常方便的操控自己的物联网网络,这对物联网普及非常重要。另外,云服务的优化,云平台用来对物联网的数据存储分析,目前也是互联网发展的前沿,混合云技术的成熟,将会大大拓展物联网的发展空间。

我认为物联网技术的进步是在之前技术的全方位的融合,并在此基础上有较大的技术上的突破。物联网与国家层面的信息化、只能化、工业4.0发展要求已致,具有非常大的发展潜力。

Stevenshiyufei 还没写个人简介...

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