物联网 (IoT) 所面临的6大挑战

发布者:JoyfulExplorer最新更新时间:2016-02-25 来源: EEWORLD关键字:物联网  6大挑战 手机看文章 扫描二维码
随时随地手机看文章
无论是智能住宅、联网汽车还是智能工厂,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)。
 
目前,IoT正处于关键的转型期。有人预计,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,我们也面临着一些新的挑战:如何才能使IoT易于使用,并且具有较高的性价比和效率呢?
 
通过与德州仪器(TI)众多IoT专家的深入交流,他们给出了解决这些挑战的关键,并特别强调了针对消费类、工业和汽车领域的IoT应用。
 
1.低功耗是重中之重
 
IoT从一个利基市场(小众市场)不断发展成为了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IoT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。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或者无法接近的区域。这意味着,它们必须能够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,这些操作甚至具有危险性,”关注无线和低功耗充电的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。”
 
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:
 
太阳能——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。
温差——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。
振动——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。
射频 (RF)——例如通过住所内来自Wi-Fi® 的无线电波,为支持IoT节点的电池生成一个小电荷。
 
“其目的在于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似乎越来越快,但是工业应用中的IoT技术可以持续很长的时间。通过使用能量采集来延长电池使用寿命,一块电池可以持续供电20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,”Harsha说道。
 
2.感测必不可少
 
如果没有感测,那么IoT也将不复存在。传感器、微型器件和节点是构成整个IoT系统的基石,它们能够测量一切产生数据同时发送给其它节点或云端的事物。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,亦或是生产线上的某个设备会不会出现故障,传感器采集到的都是关键信息。
 
“感测在需要做出决策的时候便会发挥其作用,这一过程不一定需要人工干预,”电流感测领域的Jason说道。“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、重量几何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,是不是出现了什么故障。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。”
 
由于传感器采集了如此大量的数据,特别是在工业物联网 (IIoT) 中更是如此,Jason认识到,传感器软件的创新与传感器硬件的创新同样重要。
 
“当获得了如此大量的信息时,如何确定信息是不是过多,或者掌握的数据根本就是无用的呢?其中缺少的一环就是算法。一旦有了这些算法,并且在工厂内得以充分利用,它们将改变制造业。制造业的布局,即产品生产所占用的空间,将会缩小。工厂会变得越来越小,而效率越来越高。”Jason说道。
 
3.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IoT系统中互联网与云或其它节点之间的中点。
目前,根据独特的使用情况和不同的需求,可以选择多种有线或无线的方式来连接设备。14项不同连通性标准和技术中的每一项都有其特殊的价值和用途,不过将Wi-Fi、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。
 
“由于产品的多样性,以及需要将连通性添加到很多不同且大多数此前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。这也是我们目前工作中很大的一部分,” IoT战略市场总监Gil说。
 
4. 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。IoT的价值源自云端服务上运行的数据。正如连通性一样,也有很多云端服务的选择,这也是IoT领域内的另外一个复杂点。
 
“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,”Gil说。“为了满足那些使用多个云端服务的用户需求,我们已经开发出最大的IoT云端生态系统,这个系统拥有超过20家云端服务供应商,能够提供集成的TI技术解决方案。”
 
Gil相信,由于云端技术已经实现了良好的成本效益,IoT正以极快的步伐飞速发展。不过,为了实现IoT的进一步增长,在复杂度简化方面还有很多工作要做。
 
5.安全性是广泛采用的关键
 
Gil认为,整个系统的安全性是IoT被广泛采用的最大障碍。随着越来越多的设备变得“智能化”,将会出现更多的潜在安全性漏洞。我们的团队正在研究构建最先进硬件安全机制的方法,与此同时,我们要将这些安全机制的大小、成本和功耗保持在较低的水平上。更为重要的是,我们在集成安全协议和安全性软件方面投入了大量的人力物力,以使安全性的实现对于用户来说尽可能的简单。“我们正在努力减少把高级安全性功能添加到IoT产品中时所遇到的障碍,”Gil表示。
 
6.为经验不足的开发人员提供更简易的IoT解决方案
 
首先,IoT技术曾经主要由技术公司使用。不过目前甚至在未来的一段时间里,IoT将在有着一定技术背景限制的行业中使用。
 
例如,以一个生产龙头的公司为例。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,那么这家公司在人力和时间方面的投入将是巨大的。因此,IoT技术必须能够轻松地添加到现有和未来的用户产品中,而无需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,在技术学习方面做出投入,其原因在于,他们现在可以从诸如TI这样的公司那获得现成可用的技术,”Gil说。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IoT的扩增,还有大量的工作需要去完成。对于像Gil这样的TI员工来说,努力工作才是对所付出的时间和精力的最好回报。“它是对我们未来方方面面高品质生活的巨大展望。这包括我们的住所、汽车和高效工厂内的用户便利性和生活方式,而这一切将最终使我们的世界变得更加美好,”他说。
 
关键字:物联网  6大挑战 引用地址:物联网 (IoT) 所面临的6大挑战

上一篇:面向LTE Band3微型高功率双工器,智能终端通信必备
下一篇:摆脱“线”制 IoT迈向完全无线化

推荐阅读最新更新时间:2024-03-30 23:47

Silicon Labs物联网计划全解读
2021年7月26日,Silicon Labs正式完成将基础设施和汽车业务以27.5亿美元出售给Skyworks。让人不解的是,为何在汽车市场如日中天的当下,Silicon Labs会选择出售这项业务,尤其是Silicon Labs知名的隔离技术,可广泛应用在电动汽车中。 根据Silicon Labs CEO Tyson Tuttle表示,汽车相关业务的出售,可以让Silicon Labs更专注于物联网市场的发展。几个月过去,Silicon Labs通过自己的一系列举措,证明了自己的选择正确性,在物联网这条赛道上,没有人比Silicon Labs更加专注。 Silicon Labs试图解决万物互联的问题,这个问题看似简单,
[物联网]
Silicon Labs<font color='red'>物联网</font>计划全解读
全新Arm Mbed物联网平台功能让企业从数据中发掘价值
全新Mbed Cloud包含了专属设备管理(on-premises)功能,并让受限的设备实现互联 Mbed OS现已支持相关模块与窄频物联网(NB-IoT) Arm近日宣布推出全新Mbed Cloud平台功能。无论是受限设备还是功能丰富的物联网设备,均能通过这一全新平台获得整合的物联网设备管理解决方案,从而满足自身对简化、安全、可控制性的需求,加速部署。 许多有远见的企业开始应用物联网作为探索搜集与分析数据的新方式,并以此提升运营效率、优化产品、提升用户体验。然而,从探索阶段过渡到实际运作,需要比目前的云计算和数据中心更高层级的物联网设备安全能力、连网能力、以及配置方式。 加速实施物联网功能以充分发挥数据的潜能是一项重要课题, A
[嵌入式]
物联网是否安全?一起来了解影响安全的三因素
本博文是物联网影响系列文章的第 2 部分,系列文章共有 4 部分,探讨了物联网对以下各方面的影响: •劳动与就业 •隐私与安全 •能效 •体育与健康    “物联网是否安全?”这是一个说不清楚的问题,但我经常听到有人问。 老实地说,答案或许是“不会”。就如我们的生活和互联网一样,物联网 (IoT) 也不会安全。 但这并不是非常令人满意的答复,那么我们就来进一步探讨一下。物联网安全的指标参数是什么?这些指标参数如何互相影响?我们可以得出哪些结论? 我们将具体介绍这三个因素: •物联网安全的成本 •安全如何随着时间变化 •物联网安全的范围 物联网安全经济 我们先从成本/价值角度来说。通常
[网络通信]
IoT遇到无线技术将会面对哪些挑战
物联网是整个人类最庞大的系统工程,这个庞大的系统工程建立在诸多先进科技之上,诸如数据计算、无线连接、智能传感等。作为物联网的关键一环,无线连接是物物互联的桥梁,因此诸多无线连接技术的突破保障了物联网的大规模应用。 物联网倡导万物互联,相比于有线技术的束缚,无线技术在诸多应用场景中具有非常明显的优势。在智能工业、智能农业、智能交通、智能电网、智能家居、智能城市、车联网等多个信息化应用,机器类通信对无线网络的基本需求集中在巨量终端接入、超低时延,高效连接,低成本、低功耗,超可靠,全地域覆盖几个方面。物联网应用涉及的连接技术要求最重要的几点就是:低功耗以确保续航能力高、高速率以实现更高性能的智能化应用,低时延以确保接近实时性的数据传
[物联网]
<font color='red'>IoT</font>遇到无线技术将会面对哪些<font color='red'>挑战</font>
益莱储携物联网测试解决新方案亮相中国IoT大会
由电子发烧友主办的2019第6届中国IoT会议于2019年12月12日在深圳南山科兴科学园B4栋会议中心举办,益莱储参会并与现场参会者交流互动,分享租赁带给客户的灵活性,及物联网测试相关的解决方案。 中国IoT会议始于2014年,历时五届,聚焦物联网产业上中下游半导体厂商,覆盖了AI、5G、IIoT、NB-IoT、可穿戴、智慧城市、智能汽车、智能照明、智能家居等20多个行业,2019第6届中国IoT会议主题“新物联 智世界”,继续向智能未来延伸。 对于物联网设备,电池测试和电源管理提出了独特的挑战。由于许多物联网设备和传感器都由电池供电,因此能源效率至关重要,必须在实际条件下对组件进行测试,以确保最大的电池寿命。 低功率传
[测试测量]
益莱储携<font color='red'>物联网</font>测试解决新方案亮相中国<font color='red'>IoT</font>大会
Arm/FPGA联手发威 研华生产线大步迈入AI时代
2018年4月,台北 –人工智能(Artificial Intelligence, AI)无疑是近一两年来科技产业内最热门的话题,除了科技业巨头无不大力投入之外,金融等服务业者对导入人工智能,也展现出强烈兴趣。制造业对AI技术的关注,也不在话下,并且在相关关键技术逐渐到位的情况下,已开始有实际导入动作。 倡导智能制造不遗余力的研华科技,除了为各行各业提供对应的先进解决方案外,在自家生产在线也开始逐步导入人工智能要素。比如机台设备的状态侦测/诊断、原物料/能源的使用状况,乃至产品的品管流程等,均已逐步导入人工智能。安谋(Arm)的硅智财(IP)与SoC及赛灵思(Xilinx)的现场可编程门阵列(FPGA)技术,则是研华推动生产线
[工业控制]
Arm/FPGA联手发威 研华生产线大步迈入AI时代
为何黑客特别爱用IoT?管理权限划分不易是主因
趋势科技全球消费市场开发协理许育诚近日在台湾资安大会上表示,许多企业内部关于IoT装置的管理权责往往划分不易,难以认定该归于IT人员管或是属于维运人员负责,以致于造成自家后门大开,有了让黑客趁机而入的大好机会。 黑客锁定IoT装置攻击事件发生今年将会更加频繁,趋势科技全球消费市场开发协理许育诚也估计,今年下一波可能受到攻击的国家,很可能会是以IoT装置制造为主的几个国家,如中国和东南亚等国家。 「这也印证了IoT装置安全已经到了刻不容缓,急须要被解决的地步。 」他说。 高达1.2Tbps流量DDoS攻击、250万个IoT殭尸大军、5亿个IP发动DNS查询请求、全球75家大型影音、社交网站沦陷、近百万台德国电信家用路由器停摆
[手机便携]
MEMS:物联网核心技术所在
   MEMS:传感器的微雕技艺   人通过感觉器官来感知自然界的多姿与多彩。而人的感觉器官常常被等同于五官。人的感觉器官主要是眼、耳、鼻、舌、皮肤等5种,但与人们常说的眼、耳、鼻、口、舌这五官还是有区别的。这五种感知器官主要感知的是光、机械、热等物理量,当然鼻和舌兼具感知化学量(如酸等)的功能。   自然界中绝大多数物理量和化学量的变化都是连续的,因而被称之为模拟量。而当今的计算机(有别于模拟计算机)能够识别、处理、存储的却是离散量,或者说数字量,而且在计算机的信息处理的大部分过程中,信息都是以电为载体的。因此,就需要传感器来进行转化。   通俗地说,传感器就是将非电量的模拟量转化成模拟的电信号。而这些转换后的模拟电信号通
[传感器]
小广播
添点儿料...
无论热点新闻、行业分析、技术干货……
最新物联网文章
换一换 更多 相关热搜器件
电子工程世界版权所有 京B2-20211791 京ICP备10001474号-1 电信业务审批[2006]字第258号函 京公网安备 11010802033920号 Copyright © 2005-2024 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved