物聯(lián)網創(chuàng)造了一個智能、無形的網絡結構，我們可以感知、控制和設計它。擁有物聯(lián)網功能的產品使用嵌入式技術，能夠相互之間或者與互聯(lián)網進行直接或間接的通信。

　　物聯(lián)網(IoT)正在快速發(fā)展。我們需要知道在實現水平和垂直應用平衡方面存在的挑戰(zhàn)，以及在2020年實現500億設備聯(lián)網目標所要求的一些基礎。

　　從物聯(lián)網到數據生活，為挑戰(zhàn)和成熟物聯(lián)網做好準備。

　　一般來講，物聯(lián)網就是把物接入互聯(lián)網，利用這種網絡來對這些物進行某種有效的遠程監(jiān)控或者控制。這種物聯(lián)網定義并不全面，它只是物聯(lián)網發(fā)展過程中的一部分。從根本上而言，它幾乎重新塑造了今天的機器對機器(M2M)市場。

　　發(fā)展到高潮階段(生活在數據之中)的物聯(lián)網定義如下：

　　物聯(lián)網創(chuàng)造了一個智能、無形的網絡結構，我們可以感知、控制和設計它。擁有物聯(lián)網功能的產品使用嵌入式技術，能夠相互之間或者與互聯(lián)網進行直接或間接的通信。

　　20世紀90年代，互聯(lián)網開始在企業(yè)和消費類市場迅猛發(fā)展，但因網絡互聯(lián)性較差，其使用仍然受限。到21世紀初，互聯(lián)網接入成為許多應用的標準功能，而今天，它將成為許多企業(yè)、工業(yè)和消費類產品的組成部分，以擁有信息訪問能力。但是，這些設備仍然是互聯(lián)網的初級階段，它要求更多的人機交互，并需要通過應用程序和接口實現監(jiān)控。無形技術在后臺工作，對我們的需求做出動態(tài)的回應，讓各種“物”按照我們的愿望工作。只有這時，物聯(lián)網真正的未來才剛剛開始實現。

　　截止目前，世界已經部署了約50億臺“智能”聯(lián)網設備。預計到2020年，將有500億臺聯(lián)網設備，屆時，我們將可以使用一個擁有萬億節(jié)點的網絡。這些數字聽起來確實令人震驚。我們今天部署物聯(lián)網的基本原理，會成為實現上述目標的障礙。通過簡化今天物聯(lián)網的連接與通信方法，便可以實現500億聯(lián)網設備的目標。

　　明天的物聯(lián)網

　　我預訂的酒店知道我即將入住，并知道我到達酒店的具體時間，因為我讓蘋果公司和谷歌追蹤我的位置。另外，它還知道我一路過來感覺很熱，身上出了很多汗，因為我的智能手表里安裝有溫度和濕度傳感器。目前，我將要入住的酒店房間還沒有激活(燈沒開，窗簾緊閉，溫度未調節(jié))。我一到達酒店，服務生便知道是我。他幫我打開車門，車載在探測到服務生以后也會自動調節(jié)坐椅。我喜歡自己拿包，因此服務生領班也不會主動上來詢問是否需要幫助。一旦走到酒店大堂附近，我的智能手機上的一個安全應用程序便會啟動。我到達電梯時，即將入住的房間便會根據智能手表傳感器所發(fā)送的信息，對溫度進行調節(jié)。燈光亮度、音樂和私人場景都將根據我的要求設定。由于我很熱，還出了汗，因此房間還會準備好熱水，以便讓我在一進房間便可洗澡。當我接近房間時，安全應用程序會打開房間的門鎖。到了晚上，房間探測到關燈行為，便會把溫度調節(jié)至適合我睡眠的設置。

　　今天的物聯(lián)網

　　在這種場景下，鏈鎖酒店的所有房間都安裝有各種傳感器和致動器。所有出租車都有各類傳感器和致動器。我身上也穿戴著各種傳感器和致動器，例如：手表震動提醒等。我的智能手機是我活動的一個網關，但是我無需經常使用手機觸摸屏來指示各種聯(lián)網設備如何工作。未來，每天將有數百萬的人像我這樣享受生活。我們將生活在數據之中。這種物聯(lián)網不會馬上實現。只有創(chuàng)造出一個最小公分母(這個星球上所有人都一致認可的簡單通信方案)，我們才能實現這樣的聯(lián)網規(guī)模。它必須是一種與大自然界類似的數字生態(tài)。目前，技術協(xié)議和數據結構受限于其設計復雜度、安全、可擴展性等等。盡管設備的復雜性不斷增加，但我們的聯(lián)網設備卻必須越來越易于使用。模擬和數字的界線將越來越模糊。即使對這種技術幾乎一無所知，這個星球上的每一個人也都能“設計”出屬于他(她)自己的生活環(huán)境。

　　在我們把其稱作物聯(lián)網以前，許多制造商就已在把各種物連接至互聯(lián)網。20世紀90年代中期，網絡服務器開始加入嵌入式產品的陣營。過去15多年中，M2M制造商一直在把互聯(lián)網接入系統(tǒng)集成到高價值資產追蹤、警報系統(tǒng)和車隊管理等應用之中。雖然M2M系統(tǒng)是基于工業(yè)標準協(xié)議，但要搭建這些系統(tǒng)仍然存在巨大的挑戰(zhàn)。然而，隨著終端節(jié)點中集成的處理器越來越強大，集成M2M系統(tǒng)正變得越來越容易。由于這些處理器支持高級操作系統(tǒng)(OS)和語言，因此這種平臺可以利用智能框架。這些系統(tǒng)常常連接至高端商業(yè)服務層，并且由網絡操作中心(NOC)來管理。

　　消費者已經讓許多物加入到互聯(lián)網中，例如：恒溫控制器、能量計、照明控制系統(tǒng)、音樂流與控制系統(tǒng)、遠程視頻播放盒、水池系統(tǒng)、灌溉系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)中的大多數都可以通過某個網站來接入訪問，這樣用戶便可以通過一個標準網絡瀏覽器或者一個智能手機應用程序(相當于個人網絡操作中心)來管理它們。

　　物聯(lián)網準備

　　物聯(lián)網水平特性的最低技術層準備，要求制造商們克服如下挑戰(zhàn)：

　　·網絡接入：沒有一種“萬用”接入標準。在物聯(lián)網中，會有各種有線和無線標準以及專有實現，用于網絡接入。面臨的挑戰(zhàn)是，如何使用一種世界公用的數據類別，讓各種接入標準之間相互通信。

　　·電源管理：物聯(lián)網中，更多設備將使用電池供電，或者利用能源采集技術，從而讓設備更加便攜和實現能源自給。有線供電設備需要更加高效。存在的挑戰(zhàn)是，如何更加容易地給這些設備添加電源管理功能。無線充電將結合充電管理功能。

　　·安全性：由于物聯(lián)網內會有大量的數據傳輸，安全性是一個硬性規(guī)定。硬件嵌入式安全和現有網絡接入安全協(xié)議的使用，對于確保物聯(lián)網的安全性必不可少。另一個挑戰(zhàn)是，如何告知消費者使用其設備中集成的安全功能。

　　·復雜性：制造廠商正尋求為那些從來沒有連過網的器件和設備增加網絡接入功能，讓其加入到物聯(lián)網中。設計和開發(fā)的簡便性，對于讓更多設備聯(lián)網必不可少，特別是典型RF編程較為復雜時。另外，需要讓那些沒有相關技術知識的普通消費者也能設置和使用其設備。

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

　　總結

　　物聯(lián)網將改變我們的生活、工作和娛樂方式。從工廠自動化和車載網絡接入到穿戴式傳感器和家用電器，物聯(lián)網將觸及我們生活的方方面面。我們周圍的各種網絡不斷變化和發(fā)展著，利用它，便可以根據來自其它系統(tǒng)的周圍環(huán)境信息，“設計”我們自己的生活。有了它以后，車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。通過它，家里的照明系統(tǒng)可以根據窗戶射進來的陽光情況來進行調節(jié)，讓我們的生活更加環(huán)保。利用它，穿戴式傳感器會檢測心臟情況，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)網建設目標，我們還有很長的路要走。但可以確定的是，我們有一個令人憧憬的未來。