物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展

?安全性：由于物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)會(huì)有大量的數(shù)據(jù)傳輸，安全性是一個(gè)硬性規(guī)定。硬件嵌入式安全和現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)接入安全協(xié)議的使用，對(duì)于確保物聯(lián)網(wǎng)的安全性必不可少。另一個(gè)挑戰(zhàn)是，如何告知消費(fèi)者使用其設(shè)備中集成的安全功能。

?復(fù)雜性：制造廠商正尋求為那些從來(lái)沒(méi)有連過(guò)網(wǎng)的器件和設(shè)備增加網(wǎng)絡(luò)接入功能，讓其加入到物聯(lián)網(wǎng)中。設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的簡(jiǎn)便性，對(duì)于讓更多設(shè)備聯(lián)網(wǎng)必不可少，特別是典型RF編程較為復(fù)雜時(shí)。另外，需要讓那些沒(méi)有相關(guān)技術(shù)知識(shí)的普通消費(fèi)者也能設(shè)置和使用其設(shè)備。

?快速發(fā)展：物聯(lián)網(wǎng)正在不斷變化和發(fā)展。每天都有更多的設(shè)備加入，而這個(gè)行業(yè)仍然處在其初期階段。我們不知道會(huì)面對(duì)什么樣的挑戰(zhàn)、設(shè)備、應(yīng)用和使用場(chǎng)景。因此，在發(fā)展的各個(gè)方面，都需要有靈活性。16MHz到1500MHz的處理器和微控制器，可以滿足各種應(yīng)用需求，從小型、能源采集無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)的微控制器(MCU)到高性能、多核處理器，均可應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)。我們需要各種有線和無(wú)線接入技術(shù)，以滿足市場(chǎng)的各種需求。最后，還要求使用各種傳感器、混合信號(hào)和電源管理技術(shù)，提供物聯(lián)網(wǎng)用戶界面和能源友好性設(shè)計(jì)。

總結(jié)

物聯(lián)網(wǎng)將改變我們的生活、工作和娛樂(lè)方式。從工廠自動(dòng)化和車(chē)載網(wǎng)絡(luò)接入到穿戴式傳感器和家用電器，物聯(lián)網(wǎng)將觸及我們生活的方方面面。我們周?chē)母鞣N網(wǎng)絡(luò)不斷變化和發(fā)展著，利用它，便可以根據(jù)來(lái)自其它系統(tǒng)的周?chē)h(huán)境信息，“設(shè)計(jì)”我們自己的生活。有了它以后，車(chē)載之間可以相互感知，避免發(fā)生交通事故，讓我們的生活更加安全。通過(guò)它，家里的照明系統(tǒng)可以根據(jù)窗戶射進(jìn)來(lái)的陽(yáng)光情況來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，讓我們的生活更加環(huán)保。利用它，穿戴式傳感器會(huì)檢測(cè)心臟情況，防止心臟病發(fā)作，從而讓我們的生活更加健康。距離2020年的物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)目標(biāo)，我們還有很長(zhǎng)的路要走。但可以確定的是，我們有一個(gè)令人憧憬的未來(lái)。

對(duì)于垂直集成聯(lián)網(wǎng)的需求，帶來(lái)了許多新的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，例如：IFTTT.com(If this then that的縮寫(xiě))和zAPIer.com，它們讓用戶可以直觀地把一些完全不相干的垂直系統(tǒng)連接到一起。但是，它要求用戶注冊(cè)使用另一項(xiàng)服務(wù)，以了解是否有能夠滿足具體垂直集成需求的API接口。這些平臺(tái)提供一些基本的服務(wù)，例如：“如果(If)我收到妻子的電子郵件，則(then)給我的手機(jī)發(fā)送短信?！彼僭O(shè)，更重要的流程控制總是在后面?；氐角懊娴睦?，假設(shè)噴水系統(tǒng)有一個(gè)延遲噴水控制API，則你可以做這樣連接：如果有人或?qū)櫸锘顒?dòng)，則延遲噴水。以上操作共涉及三項(xiàng)不同的服務(wù)，三次登錄(同樣必須通過(guò)第三方服務(wù)來(lái)管理)，三個(gè)不同的智能手機(jī)應(yīng)用程序，以及幾個(gè)故障點(diǎn)?，F(xiàn)在，如果用戶希望把這種服務(wù)與他(她)的日歷集成到一起，以便在舉行家庭聚會(huì)時(shí)院子不會(huì)是濕漉漉的，那怎么辦呢?情況就變得更加復(fù)雜。

盡管上面介紹的應(yīng)用都很有趣，但是物聯(lián)網(wǎng)的部署卻仍然很費(fèi)時(shí)。沒(méi)錯(cuò)，制造商們會(huì)越來(lái)越多地使用物聯(lián)網(wǎng)，而新型垂直應(yīng)用與載體也會(huì)增加。但是物聯(lián)網(wǎng)并不是簡(jiǎn)單地發(fā)送一條垂直短信或者微博。這些是有趣的演示，但是它們?nèi)鄙倏蓴U(kuò)展性，也沒(méi)有跨垂直系統(tǒng)的集成。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)能實(shí)現(xiàn)通知功能，但它也需要一種簡(jiǎn)單的方法，讓各種設(shè)備能夠運(yùn)行各種程序，并對(duì)其它設(shè)備或者服務(wù)做出響應(yīng)，從而構(gòu)成一種復(fù)雜的應(yīng)用，無(wú)需使用復(fù)雜的編程環(huán)境。

物聯(lián)網(wǎng)：垂直和水平平衡

Tim Berners-Lee創(chuàng)造了我們今天所稱的互聯(lián)網(wǎng)(技術(shù)上稱為HTTP)，它通過(guò)一個(gè)開(kāi)放式平臺(tái)把全世界的人聯(lián)系到一起。我們很難說(shuō)，他這么做是一種大公無(wú)私的行為。在這之前，只有一些專有的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)，并且?guī)缀鯖](méi)有信息共享―前互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的垂直結(jié)構(gòu)。阿帕網(wǎng)絡(luò)(ARPANET)部署了一些基礎(chǔ)線路和通信協(xié)議，開(kāi)啟了互聯(lián)網(wǎng)迅猛發(fā)展的時(shí)代。這種構(gòu)架很健壯，而垂直分拆成為了國(guó)防數(shù)據(jù)網(wǎng)(DDN)和國(guó)家科學(xué)基金網(wǎng)(NFSNET)。在公共和私有企業(yè)的資助下，NFSNET最終變?yōu)榛ヂ?lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)的重要組成部分。在今天的互聯(lián)網(wǎng)中，在網(wǎng)絡(luò)接入與信息傳輸?shù)幕A(chǔ)平臺(tái)上，有許多垂直應(yīng)用。

今天，制造商有大量的垂直應(yīng)用要求。一些可能是非營(yíng)利性質(zhì)的，但大多數(shù)都是希望賺取利益。沒(méi)有這些，則沒(méi)有物聯(lián)網(wǎng)的未來(lái)。但是，同時(shí)也存在非營(yíng)利性要求，以達(dá)到水平平衡。明天的物聯(lián)網(wǎng)將是我們迄今創(chuàng)造的最大規(guī)模的水平系統(tǒng)構(gòu)架。垂直應(yīng)用會(huì)繼續(xù)存在，但是，最低程度的網(wǎng)絡(luò)接入與信息傳輸應(yīng)無(wú)處不在，普遍存在于所有應(yīng)用中。

另外，水平平衡會(huì)要求物聯(lián)網(wǎng)看起來(lái)更像是一個(gè)有機(jī)系統(tǒng)。細(xì)胞復(fù)制時(shí)，它們以DNA的形式把基礎(chǔ)信息從一個(gè)細(xì)胞傳遞到另一個(gè)細(xì)胞。細(xì)胞組合在一起，形成自動(dòng)調(diào)整結(jié)構(gòu)層級(jí)，利用神經(jīng)系統(tǒng)來(lái)建立和保護(hù)其細(xì)胞結(jié)構(gòu)-身體的水平結(jié)合形式。人有數(shù)萬(wàn)億個(gè)細(xì)胞，它們非常有彈性，可以持續(xù)工作100多年，而不用“重啟”。這就是人們把有機(jī)系統(tǒng)作為基礎(chǔ)信息和設(shè)備構(gòu)架的基礎(chǔ)進(jìn)行研究的原因。

你或許也得出了這樣的結(jié)論：互聯(lián)網(wǎng)具有有機(jī)系統(tǒng)的特性。但是，今天的互聯(lián)網(wǎng)把其大部分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸都整合到一些超大型數(shù)據(jù)通道中。最初的互聯(lián)網(wǎng)看起來(lái)更加“扁平”，本質(zhì)上更像點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)。那時(shí)，人們對(duì)帶寬的大部分使用僅僅只是發(fā)送信息，因此帶寬要求非常低。對(duì)媒介和時(shí)間有嚴(yán)格要求的數(shù)據(jù)傳輸，迫使人們使用大型數(shù)據(jù)通道。今天，客戶端-服務(wù)器構(gòu)架占據(jù)主導(dǎo)地位，其主要由內(nèi)容聚合者即各大數(shù)據(jù)通道公司推動(dòng)發(fā)展。隨著這個(gè)行業(yè)的不斷發(fā)展，其慢慢會(huì)變回最初的扁平結(jié)構(gòu)。但是，大型數(shù)據(jù)通道不會(huì)消失，因?yàn)榇髱捄图皶r(shí)性要求仍然存在。然而，當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)擁有數(shù)萬(wàn)億的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備時(shí)，將會(huì)有無(wú)數(shù)的數(shù)據(jù)流通道。這種大規(guī)模點(diǎn)對(duì)點(diǎn)平臺(tái)的聚合帶寬，將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)大型數(shù)據(jù)通道的性能。由于這種網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有限制，因此它將變?yōu)橥耆闹辛⒑蜔o(wú)形。到那時(shí)，我們的子孫后代們甚至都不知道什么叫“互聯(lián)網(wǎng)接入”。當(dāng)然，假設(shè)條件是，我們最終都認(rèn)可物聯(lián)網(wǎng)這種基礎(chǔ)“貨幣”。

物聯(lián)網(wǎng)準(zhǔn)備

物聯(lián)網(wǎng)水平特性的最低技術(shù)層準(zhǔn)備，要求制造商們克服如下挑戰(zhàn)：

?網(wǎng)絡(luò)接入：沒(méi)有一種“萬(wàn)用”接入標(biāo)準(zhǔn)。在物聯(lián)網(wǎng)中，會(huì)有各種有線和無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)以及專有實(shí)現(xiàn)，用于網(wǎng)絡(luò)接入。面臨的挑戰(zhàn)是，如何使用一種世界公用的數(shù)據(jù)類別，讓各種接入標(biāo)準(zhǔn)之間相互通信。

?電源管理：物聯(lián)網(wǎng)中，更多設(shè)備將使用電池供電，或者利用能源采集技術(shù)，從而讓設(shè)備更加便攜和實(shí)現(xiàn)能源自給。有線供電設(shè)備需要更加高效。存在的挑戰(zhàn)是，如何更加容易地給這些設(shè)備添加電源管理功能。無(wú)線充電將結(jié)合充電管理功能。

?安全性：由于物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)會(huì)有大量的數(shù)據(jù)傳輸，安全性是一個(gè)硬性規(guī)定。硬件嵌入式安全和現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)接入安全協(xié)議的使用，對(duì)于確保物聯(lián)網(wǎng)的安全性必不可少。另一個(gè)挑戰(zhàn)是，如何告知消費(fèi)者使用其設(shè)備中集成的安全功能。

?復(fù)雜性：制造廠商正尋求為那些從來(lái)沒(méi)有連過(guò)網(wǎng)的器件和設(shè)備增加網(wǎng)絡(luò)接入功能，讓其加入到物聯(lián)網(wǎng)中。設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的簡(jiǎn)便性，對(duì)于讓更多設(shè)備聯(lián)網(wǎng)必不可少，特別是典型RF編程較為復(fù)雜時(shí)。另外，需要讓那些沒(méi)有相關(guān)技術(shù)知識(shí)的普通消費(fèi)者也能設(shè)置和使用其設(shè)備。

?快速發(fā)展：物聯(lián)網(wǎng)正在不斷變化和發(fā)展。每天都有更多的設(shè)備加入，而這個(gè)行業(yè)仍然處在其初期階段。我們不知道會(huì)面對(duì)什么樣的挑戰(zhàn)、設(shè)備、應(yīng)用和使用場(chǎng)景。因此，在發(fā)展的各個(gè)方面，都需要有靈活性。16MHz到1500MHz的處理器和微控制器，可以滿足各種應(yīng)用需求，從小型、能源采集無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)的微控制器(MCU)到高性能、多核處理器，均可應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)。我們需要各種有線和無(wú)線接入技術(shù)，以滿足市場(chǎng)的各種需求。最后，還要求使用各種傳感器、混合信號(hào)和電源管理技術(shù)，提供物聯(lián)網(wǎng)用戶界面和能源友好性設(shè)計(jì)。

總結(jié)

物聯(lián)網(wǎng)將改變我們的生活、工作和娛樂(lè)方式。從工廠自動(dòng)化和車(chē)載網(wǎng)絡(luò)接入到穿戴式傳感器和家用電器，物聯(lián)網(wǎng)將觸及我們生活的方方面面。我們周?chē)母鞣N網(wǎng)絡(luò)不斷變化和發(fā)展著，利用它，便可以根據(jù)來(lái)自其它系統(tǒng)的周?chē)h(huán)境信息，“設(shè)計(jì)”我們自己的生活。有了它以后，車(chē)載之間可以相互感知，避免發(fā)生交通事故，讓我們的生活更加安全。通過(guò)它，家里的照明系統(tǒng)可以根據(jù)窗戶射進(jìn)來(lái)的陽(yáng)光情況來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，讓我們的生活更加環(huán)保。利用它，穿戴式傳感器會(huì)檢測(cè)心臟情況，防止心臟病發(fā)作，從而讓我們的生活更加健康。距離2020年的物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)目標(biāo)，我們還有很長(zhǎng)的路要走。但可以確定的是，我們有一個(gè)令人憧憬的未來(lái)。