物聯(lián)網(wǎng)最初是一個(gè)炒作曲線，完全基于越來(lái)越多的部署和潛在的傳感器。我們現(xiàn)在可以展望未來(lái)并討論一些重點(diǎn)成功因素。物聯(lián)網(wǎng)的未來(lái)趨勢(shì)包括物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，這些應(yīng)用將清楚地顯示出最終客戶的經(jīng)濟(jì)效益。還有一種趨勢(shì)是將電池壽命延長(zhǎng)到數(shù)年。在任何基于無(wú)線的物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中， 數(shù)據(jù)傳輸消耗電力.因此，智能分區(qū)，其中感覺(jué)和 流程發(fā)生在邊緣，由于本地決策，少量數(shù)據(jù)（更零星或持續(xù)時(shí)間更短）可以大大增加物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的價(jià)值。最后，未來(lái)的一個(gè)關(guān)鍵要素將是安全可靠地運(yùn)行的能力。因此，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)將轉(zhuǎn)移到關(guān)鍵性能指標(biāo)上，例如最成功的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的可信傳感器和系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)間。分析師預(yù)測(cè)，低成本開(kāi)發(fā)系統(tǒng)現(xiàn)在正處于預(yù)期過(guò)高的頂峰。我預(yù)測(cè)這些物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)將在一年內(nèi)淹沒(méi)大眾市場(chǎng)，而差異化或?qū)Ｓ玫?a target="_blank">高精度傳感器和模擬信號(hào)鏈將在未來(lái)兩到五年內(nèi)真正推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)走向未來(lái)。

圖 1a.與低成本開(kāi)發(fā)板數(shù)據(jù)點(diǎn)疊加的炒作曲線。

圖 1b.世界數(shù)字化的三大浪潮。

更好數(shù)據(jù)的重要性

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的關(guān)鍵過(guò)程之一是將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字表示。簡(jiǎn)而言之，這樣做做得越好，數(shù)據(jù)就越有用。硅創(chuàng)新通過(guò)將物理域和數(shù)字域與感知、測(cè)量、解釋和連接技術(shù)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)我們周圍世界的轉(zhuǎn)換和解釋。

圖2.從傳感器到云。

最有效的物聯(lián)網(wǎng)部署是可以使用這些數(shù)據(jù)來(lái)確定變化的地方。最好的變化是為最終客戶提供最大價(jià)值的改變，例如更高的效率或卓越的安全性——就像在工廠中，機(jī)器學(xué)習(xí)不僅可以識(shí)別未來(lái)何時(shí)可能需要機(jī)器預(yù)測(cè)性維護(hù)，還可以識(shí)別細(xì)節(jié)，從而更好地了解需要采取哪些行動(dòng)（例如， 識(shí)別電機(jī)中磨損的獨(dú)特滾珠軸承）。

因此，任何物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的第一階段都是感知、測(cè)量，然后將實(shí)時(shí)信號(hào)轉(zhuǎn)換為分析數(shù)據(jù)。做得如何，將為今后的成功奠定基礎(chǔ)。如果你把垃圾放進(jìn)去，那么你將從任何物聯(lián)網(wǎng)分析云平臺(tái)中得到垃圾。因此，最成功的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)將測(cè)量和報(bào)告到其他系統(tǒng)無(wú)法做到的水平。

這種改進(jìn)測(cè)量和報(bào)告的需求使良好的硬件變得非常重要。Gartner最近的報(bào)告對(duì)此表示贊同。他們認(rèn)為，低成本的物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)板正在迅速達(dá)到幻滅的低谷。這可能是由于可用的低成本開(kāi)發(fā)平臺(tái)的數(shù)量。然而，我認(rèn)為這更有可能是由于更加關(guān)注更具挑戰(zhàn)性的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，這些應(yīng)用提供了真正的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。這些依賴于粗略測(cè)量根本無(wú)法支持的數(shù)據(jù)結(jié)果。

節(jié)點(diǎn)和云之間的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)分區(qū)

云支持?jǐn)U展和多個(gè)信號(hào)鏈，包括分析和大數(shù)據(jù)。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的主要部分將需要在邊緣節(jié)點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)重要的智能，這將歸因于許多因素，包括缺乏帶寬（或者更準(zhǔn)確地說(shuō)：無(wú)差錯(cuò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸速率限制）將所有數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆苹蜓舆t問(wèn)題，其中節(jié)點(diǎn)所需的操作速度意味著系統(tǒng)無(wú)法等待響應(yīng)從云。 因此，在節(jié)點(diǎn)、中間網(wǎng)關(guān)和云中將有多個(gè)控制回路。云將能夠聚合大量傳感器的數(shù)據(jù)，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)調(diào)整邊緣的設(shè)置。麥肯錫表示，實(shí)際使用的云數(shù)據(jù)只有1%，安全威脅的增加意味著將數(shù)據(jù)保存在本地具有優(yōu)勢(shì)。

圖3.邊緣節(jié)點(diǎn)的智能，無(wú)論是現(xiàn)在還是未來(lái)。

在傳感器中智能分區(qū)和嵌入算法允許在源頭實(shí)時(shí)解釋最關(guān)鍵的數(shù)據(jù)。嵌入到智能傳感器和云中的算法允許進(jìn)行解釋，這是僅用硅無(wú)法完成的。事實(shí)上，這導(dǎo)致了預(yù)測(cè)和預(yù)測(cè)未來(lái)系統(tǒng)行為的可能性。在任務(wù)關(guān)鍵型應(yīng)用中加速采用物聯(lián)網(wǎng)解決方案取決于構(gòu)建安全系統(tǒng)和智能分區(qū)的能力 啟用此功能。

云計(jì)算允許從基本傳感器讀數(shù)數(shù)量的鏈接中獲得洞察力，并根據(jù)時(shí)間、位置和其他傳感器將這些單獨(dú)的傳感器讀數(shù)聯(lián)系起來(lái)。這有兩個(gè)部分：檢測(cè)數(shù)據(jù)變化的能力（例如，機(jī)器性能的漂移），以及創(chuàng)建數(shù)字孿生的能力，數(shù)字孿生是物理事物（如電機(jī)）或系統(tǒng)的軟件模型。這些數(shù)字孿生可用于主動(dòng)維修設(shè)備或規(guī)劃制造流程。這是未來(lái)幾年傳感器爆炸式增長(zhǎng)以及通過(guò)軟件和服務(wù)獲利的能力所設(shè)想的一部分。

在工業(yè)自動(dòng)化中，主動(dòng)機(jī)器監(jiān)控可以通過(guò)從根本上提高正常運(yùn)行時(shí)間效率來(lái)改變工廠，既可以在本地進(jìn)行實(shí)時(shí)優(yōu)化和干預(yù)，也可以在云中聚合、分析和處理來(lái)自多個(gè)工廠的多個(gè)系統(tǒng)的信息以提高生產(chǎn)力。

因此，智能物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)分區(qū)可以確保云得到有效利用。

可靠的數(shù)據(jù)是關(guān)鍵

對(duì)物聯(lián)網(wǎng)很重要的最后一部分涉及創(chuàng)建無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。絕大多數(shù)連接的對(duì)象將使用射頻和微波頻率無(wú)線連接回云。工作范圍從短到長(zhǎng)，從低到高數(shù)據(jù)速率不等。有些設(shè)備可能需要數(shù)月或數(shù)年無(wú)法通信，有些則需要跨關(guān)鍵任務(wù)安全網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行。這些傳感器節(jié)點(diǎn)中的許多也將通過(guò)電池或能量收集器自供電，因此高效運(yùn)行將是關(guān)鍵。通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)于跨越不同需求將智能從傳感器傳輸?shù)皆浦陵P(guān)重要。

4. 可靠的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。

但可靠的運(yùn)行將是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)成功的最關(guān)鍵因素。所有這些不同的要求都將對(duì)將智能從傳感器傳輸?shù)皆扑璧耐ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)給予重大重視。在惡劣的環(huán)境中可靠運(yùn)行的能力尤其具有挑戰(zhàn)性，例如整個(gè)工廠都是用金屬和混凝土建造的。理想情況下，客戶需要一種低成本、低功耗和低延遲的技術(shù)。他們還希望能夠通過(guò)不受限制的傳感器放置進(jìn)行擴(kuò)展。創(chuàng)建獨(dú)立于無(wú)線協(xié)議的可靠網(wǎng)絡(luò)的能力將在于通過(guò)使用替代路徑和信道來(lái)克服干擾來(lái)保持這種高可靠性的能力。

審核編輯：郭婷