去年，Garnter曾推出了一項(xiàng)關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)未來的發(fā)展報(bào)告。報(bào)告預(yù)測(cè)，到2020年將有260億物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，市場(chǎng)價(jià)值將達(dá)3000億美元之巨。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2009年全球的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備僅為9億，也就是說這10年間物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的規(guī)模將增長(zhǎng)到原來的30倍。
這種增長(zhǎng)趨勢(shì)還將延續(xù)。隨著全新納米連接技術(shù)，也即所謂的“智能微塵”的發(fā)展，這個(gè)數(shù)字將以每日數(shù)千億的速度進(jìn)一步增長(zhǎng)。隨著聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量的增長(zhǎng)，設(shè)備之間的通信也變得越來越智能。例如，智能消防安全系統(tǒng)若是與智能恒溫器連接就會(huì)變得更加有用。若進(jìn)一步將恒溫器與用戶的智能手機(jī)進(jìn)行連接，系統(tǒng)的智能度就會(huì)提升到一個(gè)全新的級(jí)別。因此，網(wǎng)絡(luò)中添加的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備越多，越有利于它們將海量無用“數(shù)據(jù)”轉(zhuǎn)化為切實(shí)有用的信息。
這就是物聯(lián)網(wǎng)的根本目標(biāo)所在：為日常物品構(gòu)建自我維持型網(wǎng)絡(luò)，從而提供遠(yuǎn)超單個(gè)物品功能的集體價(jià)值。正是基于這一點(diǎn)，無論是政府部門、企業(yè)組織、學(xué)術(shù)團(tuán)體還是業(yè)余愛好者們都在廣泛部署物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)已遍及從國(guó)際物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)到定制智能傳感器開發(fā)等電子領(lǐng)域的各個(gè)層面。
然而，盡管全球廣泛投身物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)，要實(shí)現(xiàn)其普遍應(yīng)用仍需面對(duì)多種挑戰(zhàn)，其中既包括通用協(xié)議與標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)問題，也有對(duì)個(gè)人隱私等較抽象概念的影響。只有業(yè)界真正應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，物聯(lián)網(wǎng)才能獲得發(fā)展，否則將永遠(yuǎn)原地踏步。
1、采用通用標(biāo)準(zhǔn)
雖然業(yè)界已經(jīng)在物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化方面取得了不菲的成績(jī)，但其安全性、隱私性，尤其是架構(gòu)等方面仍需進(jìn)行大量改進(jìn)。據(jù)金融時(shí)報(bào)刊載的一篇最新報(bào)告顯示，科技廠商與電信企業(yè)展開了一場(chǎng)“殊死搏斗”，爭(zhēng)相搶占物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)。當(dāng)各行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)試圖進(jìn)一步細(xì)化其在物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的定位時(shí)，業(yè)內(nèi)卻出現(xiàn)了幾項(xiàng)競(jìng)爭(zhēng)性標(biāo)準(zhǔn)，包括谷歌“物理網(wǎng)絡(luò)”、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟(IIC)、開放互聯(lián)聯(lián)盟(OIC)及Thread，這是一種由谷歌、三星、ARM及飛思卡爾聯(lián)合推出的新型IP無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。
雖然這些機(jī)構(gòu)都致力于推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的普及，但物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程的不足仍然讓人擔(dān)憂。在制定通用標(biāo)準(zhǔn)之前，物聯(lián)網(wǎng)有可能變成另一個(gè)依靠大型IT企業(yè)特別監(jiān)管的異步技術(shù)領(lǐng)域。
2、采用IPv6
每一臺(tái)連接互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備都需要有各自獨(dú)特的數(shù)字標(biāo)簽，即IP地址。當(dāng)前，大多數(shù)IP地址都是在第四代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，也就是IPv4上運(yùn)行。IPv4采用32位系統(tǒng)，總計(jì)可提供43億個(gè)唯一IP地址，這個(gè)數(shù)量的IP地址在2010年2月就已分配完畢。隨著每天不斷有新設(shè)備接入互聯(lián)網(wǎng)，IPv4現(xiàn)已嚴(yán)重超載。因此，只有借助網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換技術(shù)(NAT)才能使更多設(shè)備連接至互聯(lián)網(wǎng)，這種技術(shù)可將一個(gè)IP地址復(fù)用轉(zhuǎn)換成另一個(gè)從而提供更多可用的IP地址空間。
盡管事實(shí)證明NAT確實(shí)可以有效地避免IP地址耗盡，但它卻無法滿足物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的需求。取而代之的是，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商開始積極推廣IPv6的普及，長(zhǎng)度為128位的新協(xié)議，可提供多達(dá)3.4×1038個(gè)設(shè)備地址。該新協(xié)議不僅可為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展(包括‘智能微塵’應(yīng)用)提供充足的IP地址，還可提供增強(qiáng)的安全性及網(wǎng)絡(luò)管理功能。
盡管IPv6具備諸多優(yōu)勢(shì)，但據(jù)谷歌2014年12月發(fā)布的一份報(bào)告顯示，全球94%以上的互聯(lián)網(wǎng)流量仍然由IPv4發(fā)送。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)要取得成功，IPv6的普及率勢(shì)必要進(jìn)一步提升。
3、無線協(xié)議選擇
除了缺失標(biāo)準(zhǔn)化架構(gòu)，設(shè)計(jì)工程師還面臨選擇難題，他們需要從大量的連接技術(shù)當(dāng)中挑選出最適合的方案應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備當(dāng)中。
其中幾項(xiàng)代表性連接技術(shù)包括WiFi、藍(lán)牙、藍(lán)牙低功耗、ANT、Zigbee及RF4CE。若要挑選到最優(yōu)無線技術(shù)，設(shè)計(jì)師必須綜合考慮諸多因素，例如：是否需要專用解決方案、什么樣的頻段符合所采用的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備所需功率是多少等。無線技術(shù)的選擇將影響設(shè)備之間的通信方式并可能從根本上限制設(shè)備在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用。