物聯(lián)網(wǎng)是一項最新技術(shù),它創(chuàng)建了一個全球機器和設(shè)備網(wǎng)絡,這些機器和設(shè)備能夠通過互聯(lián)網(wǎng)相互通信和交換數(shù)據(jù)。物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)是有區(qū)別的。物聯(lián)網(wǎng)可以創(chuàng)建有關(guān)連接對象的信息,對其進行分析并做出決策;換句話說,可以說物聯(lián)網(wǎng)比互聯(lián)網(wǎng)更智能。安全攝像頭、傳感器、車輛、建筑物和軟件都是可以相互交換數(shù)據(jù)的例子。
隨著需要相互之間進行智能連接的實時應用程序(設(shè)備)數(shù)量的增加,物聯(lián)網(wǎng)的挑戰(zhàn)也將增加。這些挑戰(zhàn)如下。
(1) 智能連接
通過物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施連接和通信的傳感器和設(shè)備可能需要更新其趨勢或功能以適應周圍環(huán)境的變化。物聯(lián)網(wǎng)是一種智能基礎(chǔ)設(shè)施,可以處理收集到的數(shù)據(jù)并做出必要的決策來改進自身并改變連接設(shè)備的趨勢或特性以適應周圍環(huán)境的變化。物聯(lián)網(wǎng)是一種智能技術(shù),可以幫助所有連接的設(shè)備根據(jù)周圍環(huán)境的變化進行自我更新,并能夠在任何其他陌生環(huán)境中高精度地采用和工作。因此,如果智能基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計良好,能夠正確處理從設(shè)備收集的數(shù)據(jù),就可以產(chǎn)生智能連接系統(tǒng),
(2)保持所有連接設(shè)備的高度隱私和安全
使用物聯(lián)網(wǎng)的主要思想是擁有一個智能系統(tǒng)并連接全球數(shù)十億臺設(shè)備。預計到 2020 年,通過物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接在一起的設(shè)備預計將達到 500 億。下圖顯示了到 2020 年世界人口和連接設(shè)備的增長情況。連接如此龐大數(shù)量的設(shè)備需要高安全級別以防止詐騙并允許高水平的數(shù)據(jù)保護。因此,要獲得行業(yè)和個人所需的信任以利用物聯(lián)網(wǎng)共享他們的數(shù)據(jù),實現(xiàn)高水平的安全性是一項巨大的挑戰(zhàn)。
(3)處理大數(shù)據(jù)
使用物聯(lián)網(wǎng)的最重要挑戰(zhàn)是連接設(shè)備之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的巨大增長。數(shù)據(jù)的基本三個來源是:
① 在業(yè)務流程中使用的數(shù)據(jù)庫;
② 人類日常活動,如電子郵件、Facebook 和博客;
③ 攝像頭、麥克風等物理設(shè)備的連接。
值得一提的是,全球 90% 的數(shù)據(jù)都是在過去 2 年中產(chǎn)生的。這使得物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計人員應對生成數(shù)據(jù)的這種增長更具挑戰(zhàn)性。
(4)減少機器對機器交互的整體數(shù)據(jù)延遲
在通過物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施連接眾多設(shè)備的同時,它們之間共享的數(shù)據(jù)也會大幅增加。這將導致連接設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)一些延遲或延遲。這開啟了物聯(lián)網(wǎng)要解決的新挑戰(zhàn),以減少此類延遲,以確保獲得強大的物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施。
(5)降低帶寬和功耗
通過物聯(lián)網(wǎng)相互連接、通信和共享數(shù)據(jù)的眾多設(shè)備的帶寬和功耗都大大增加。這就是為什么在設(shè)計物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施時,應同時考慮帶寬和功耗挑戰(zhàn)的原因?,F(xiàn)在的主要趨勢是減小連接設(shè)備的尺寸,因此功耗會降低。由于設(shè)備之間共享的大量數(shù)據(jù),傳輸數(shù)據(jù)速率仍然是一個需要解決的問題。
(6)復雜性
通過物聯(lián)網(wǎng)共享數(shù)據(jù)和連接設(shè)備可以通過軟件/硬件的多個層次和層次以及一些標準協(xié)議來實現(xiàn)。隨著共享數(shù)據(jù)和連接設(shè)備的大量增加,所使用的軟件/硬件和標準協(xié)議將更加復雜。因此,隨著連接設(shè)備數(shù)量的增加,降低物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的復雜性成為一項挑戰(zhàn)。
物聯(lián)網(wǎng)被認為是未來技術(shù)最重要的領(lǐng)域之一,并在與智慧城市、軍事、教育、醫(yī)院、國土安全系統(tǒng)、交通和自動聯(lián)網(wǎng)汽車相關(guān)的廣泛應用和領(lǐng)域中獲得廣泛認可,農(nóng)業(yè)、智能購物系統(tǒng)和其他現(xiàn)代技術(shù)。智能家居是使用物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施連接多個傳感器的主要應用之一。傳感器可以感應和收集周圍信息,用于完全控制不同的家庭系統(tǒng),例如照明和安全系統(tǒng)。而智能家居項目,助力實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng),通常使用到LoRa模塊、Cat-1模塊等通訊模塊。