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《物聯(lián)網(wǎng)(IoT)所面臨的6大挑戰(zhàn).doc》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、物聯(lián)網(wǎng)(IoT)所面臨的6大挑戰(zhàn) 無論是智能住宅、聯(lián)網(wǎng)汽車還是智能工廠,所有智能化技術(shù)的核心都是設備間的網(wǎng)絡互聯(lián),而這正是我們耳熟能詳?shù)奈锫?lián)網(wǎng)(IoT)?! ∧壳?,IoT正處于關(guān)鍵的轉(zhuǎn)型期。有人預計,到2020年,將有500億個“事物”實現(xiàn)互相通信,或是通過互聯(lián)網(wǎng)進行溝通。面對如此迅速的普及和發(fā)展,我們也面臨著一些新的挑戰(zhàn):如何才能使IoT易于使用,并且具有較高的性價比和效率呢? 物聯(lián)網(wǎng)(IoT)所面臨的6大挑戰(zhàn) 無論是智能住宅、聯(lián)網(wǎng)汽車還是智能工廠,所有智能化技術(shù)的核心都是設備間的網(wǎng)絡互聯(lián),而這正是我們耳熟能詳?shù)奈锫?lián)網(wǎng)(IoT)?! ∧壳?,IoT正處于關(guān)鍵的轉(zhuǎn)型期。有人預計,到20
2、20年,將有500億個“事物”實現(xiàn)互相通信,或是通過互聯(lián)網(wǎng)進行溝通。面對如此迅速的普及和發(fā)展,我們也面臨著一些新的挑戰(zhàn):如何才能使IoT易于使用,并且具有較高的性價比和效率呢? 通過與德州儀器(TI)眾多IoT專家的深入交流,他們給出了解決這些挑戰(zhàn)的關(guān)鍵,并特別強調(diào)了針對消費類、工業(yè)和汽車領域的IoT應用?! ?.低功耗是重中之重 IoT從一個利基市場(小眾市場)不斷發(fā)展成為了一個幾乎將我們生活各個方面都連接在一起的龐大網(wǎng)絡,面對如此廣泛的應用,功耗是至關(guān)重要的。在IoT領域中,許多聯(lián)網(wǎng)器件都是配備有采集數(shù)據(jù)節(jié)點的微控制器(MCU)、傳感器、無線設備和制動器。通常情況下,這些節(jié)
3、點將由電池供電運行,或者根本就沒有電池,而是通過能量采集來獲得電能。特別是在工業(yè)裝置中,這些節(jié)點往往被放置在很難或者無法接近的區(qū)域。這意味著,它們必須能夠在單個紐扣電池供電的情況下實現(xiàn)長達數(shù)年的運作和數(shù)據(jù)傳輸?! 半姵氐陌惭b、養(yǎng)護和維修不僅難度很高,同時也會帶來高昂的開銷,而在某些車間或廠房內(nèi),這些操作甚至具有危險性,”關(guān)注無線和低功耗充電的Harsha表示。“我們的目標就是讓用戶在器件的使用壽命內(nèi)無需更換電池?!薄 arsha和他的團隊正在研究盡可能延長微型電池供電時間的方法: 太陽能——無論是室內(nèi)或是戶外光源,即使是只從光源中采集很少的能量,其影響也是巨大的?! 夭睢ㄟ^工廠
4、中某一物件的內(nèi)外環(huán)境溫差,也能夠?qū)崿F(xiàn)能量的采集,例如溫度高于外部空氣的高溫液體管道。 振動——在工業(yè)裝置中,車間內(nèi)機器所產(chǎn)生的振動也能被用于能量采集?! ∩漕l(RF)——例如通過住所內(nèi)來自Wi-Fi?的無線電波,為支持IoT節(jié)點的電池生成一個小電荷。 “其目的在于將電池的使用壽命延長10%或20%。雖然消費類電子元器件更新?lián)Q代的速度似乎越來越快,但是工業(yè)應用中的IoT技術(shù)可以持續(xù)很長的時間。通過使用能量采集來延長電池使用壽命,一塊電池可以持續(xù)供電20到30年,直到所有的節(jié)點需要更換。在某些情況下,由于能量采集的使用,這些節(jié)點甚至可以實現(xiàn)無電池運行,”Harsha說道。 2.感測必
5、不可少 如果沒有感測,那么IoT也將不復存在。傳感器、微型器件和節(jié)點是構(gòu)成整個IoT系統(tǒng)的基石,它們能夠測量一切產(chǎn)生數(shù)據(jù)同時發(fā)送給其它節(jié)點或云端的事物。無論是感測住宅的房門是否關(guān)閉還是汽車的機油是否需要更換,亦或是生產(chǎn)線上的某個設備會不會出現(xiàn)故障,傳感器采集到的都是關(guān)鍵信息?! 案袦y在需要做出決策的時候便會發(fā)揮其作用,這一過程不一定需要人工干預,”電流感測領域的Jason說道。“如果傳送帶正在傳輸某個物體,傳感器能夠幫助確定這個物體是什么、重量幾何以及傳送帶是否過熱等。例如,分析電機內(nèi)的電流能夠讓人們了解電機的健康狀況,是不是出現(xiàn)了什么故障。這些都是在進行工廠控制時需要了解的內(nèi)容,而傳
6、感器使這一切變?yōu)榭赡?。當提供實時數(shù)據(jù)時,這些重要數(shù)據(jù)的結(jié)合將影響到方方面面?!薄 ∮捎趥鞲衅鞑杉巳绱舜罅康臄?shù)據(jù),特別是在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)中更是如此,Jason認識到,傳感器軟件的創(chuàng)新與傳感器硬件的創(chuàng)新同樣重要。 “當獲得了如此大量的信息時,如何確定信息是不是過多,或者掌握的數(shù)據(jù)根本就是無用的呢?其中缺少的一環(huán)就是算法。一旦有了這些算法,并且在工廠內(nèi)得以充分利用,它們將改變制造業(yè)。制造業(yè)的布局,即產(chǎn)品生產(chǎn)所占用的空間,將會縮小。工廠會變得越來越小,而效率越來越高。”Jason說道?! ?.連通性選擇:由繁化簡至關(guān)重要 一旦傳感器數(shù)據(jù)被低功耗節(jié)點采集,這些數(shù)據(jù)必須被傳送到某個地
7、方。在大多數(shù)情況下,它會被傳送至一個網(wǎng)關(guān),這是IoT系統(tǒng)中互聯(lián)網(wǎng)與云或其它節(jié)點之間的中點?! ∧壳?,根據(jù)獨特的使用情況和不同的需求,可以選擇多種有線或無線的方式來連接設備。14項不同連通性標準和技術(shù)中的每一項都有其特殊的價值和用途,不過將Wi-Fi、Bluetooth、Sub-1GHz和以太網(wǎng)中的所有這些標準都整合起來卻是一項巨大的工程。 “由于產(chǎn)品的多樣性,以及需要將連通性添加到很多不同且大多數(shù)此前不具備互聯(lián)網(wǎng)連通性