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高效使用能源是物联网面临的最大挑战

  • 时间:2013-06-20
  • 泉源:

  尊龙凯时(泉源:人民邮电报 作者:不详)

  在物联网一直生长的今天,物联网手艺、标准以及未来的生长趋势是人们普遍体贴的话题。作为IEEE会员以及天下着名的通讯手艺专家丹尼尔-道金(Daniel Dobkin)博士对物联网的生长举行了恒久的研究,不久前,道金博士就物联网有关问题谈了他自己的看法。他以为,怎样高效使用能源是物联网生长面临的最大挑战。

  关于物联网的生长,道金博士指出,凭证最早提出物联网看法的麻省理工学院Kevin Ashton教授的说法,人们可以把物联网明确为物质天下的信息在不经由人工干预情形下实现智能化处置惩罚。现实上,电脑在没有人工干预的情形下直接从物质天下获守信息已经不是什么新鲜事,但物联网最大的特点则是其普适性:任何物质工具都是物联网的一部分,并且可以被任何一台盘算机所会见(不思量清静限制的情形下)。道金博士以为,当天下的绝大部分甚至所有物质工具都成为物联网的一部分时,物联网将施展它最大的效用。为此,网络通讯的未来目的是创立一个把共享工具都毗连起来的物联网,这显然离不开无线网络的资助。

  道金博士以为,物联网面临的手艺挑战主要是由经济问题造成的。他说:“监测工具的价值决议了你可以为其监测投入的本钱。智能手机对尖端科技的应用是可行的,由于手机是经常使用的物品,人们愿意为其天天充电。但关于一个大型传感网络的大部分应用来说,相似的耗电需求则会是一种高昂的本钱。”道金博士指出,正因云云,怎样提供并高效使用能源举行通讯与盘算是当今天下物联网生长的最大挑战。

  道金博士体现,差别价值的事物决议了差别难度的挑战及所使用手艺的差别。为零售市肆的衣服添加标记只需很小的开销和事情量,但店里的员工不可能天天都给每一件衣服上的标签替换电池。关于这种类型的应用,必需使用能自觉从情形中网络能量的无源器件,由于长续航电池的成内情当高昂。但跟踪一个内含数千甚至数十万美元货物的船运集装箱就不必太在意本钱,由于若是不是频仍替换电池,使用电池供电装备的本钱就不会很高。道金博士指出,值得注重的是,无线电通讯的大部分能源现实上是消耗在一些辅助的功效上面:启动处置惩罚器、区分发送吸收的信息、协议认证等等,无线电传输的现实能耗只占坚持其运作的总能耗的很小一部分,这也意味着低能耗无线电手艺在能效方面尚有很大的前进空间。

  在手艺方面,道金博士先容说,到现在为止,物联网领域最大的投资是射频识别(RFID)和传感器网络。RFID手艺已经率先使用无源器件,无源器件比有源器件自制一到两个数目级。传感器网络要求各个节点被激活并遵守优化能源消耗的无线协议。低能耗传感器节点接纳802.11协议。最主要的是,传感器在其使用寿命的大部分时间里都处于待机休眠状态,只在传送信息或监测高一级装备的主要传输时叫醒过来,但什么时间应该休眠什么时间应该叫醒是系统设计的一个要害问题。

  关于手艺标准,道金博士以为,标准关于任何基于通讯的运动都是必不可少的。EPC全球第二代标准的UHF RFID无源电子标签(实质等同于ISO 18000-6C)是为统一协议界定有用性与局限性的模板,其适用规模已经扩展到有源标签,但这一标准没能在天下各国羁系机构之间统一频段分派的意见。在传感器网络标准方面,EPG全球第二代标准有太多局限性,因而还不可取代802.11或者802.15.4协议,且802.11装备不太可能被用作标记零售商品。差别的应用程序会使用差别物理层面的手艺,且在协议栈中的合集将使用越发高端的手艺。道金博士指出,通用性关于某个特定的应用领域是主要并且有用的,但关于有特殊要求的应用,则需使用差别的协议与手艺。

  谈到物联网未来的生长,道金博士强调了本钱的主要性。他体现,现在没有人会指望RFID标签集成电路的本钱会在短期内降价到0.001美元,纵然实现了这个幅度的本钱下降,制作标签的其他办法的本钱依然相对腾贵。他以为,除非是很是特殊的领域,导电纤维、外貌声波元件或印刷电子手艺等替换手艺并不可取代硅芯片。虽然目的工具的多功效无线识别已经很自制,但不会在短期内实现免费。而用电池供能的标签和传感器节点的价钱或性能同样不可能快速刷新。道金博士还以互联网的生长为例指出:“那些重新界说互联网的应用程序也是要比及会见、贮存及终端用户的装备用度足够低的时间,才最先崭露头角。在谁人使用拨号上网、小我私家盘算机还很是腾贵的年月,Facebook与YouTube不可能爆发那么大的影响力。”

  道金博士强调,人们能够恣意分享内容的条件是:创立和获取内容的本钱很低,以至无须思量投资回报的问题。以是,只有当传感与识别工具的本钱很低,或前期投资能分期送还,物联网才会迅速生长。道金博士也展望,在有着强盛盘算能力与传感功效的移动装备(包括智能手机清静板电脑)日渐普及的配景下,实现全球信息共享的物联网,可以通过从经济意义上看完全差别于专业传感器的小我私家装备来完成。他作出这一展望的理由包括,第一,虽然用户隐私与数据可会见性的矛盾并不是一件小事,必需明智地解决,但事实是现在大宗关于用户(或至少是他们的手机)的位置数据及许多其他运行数据已经可以会见;第二,新的协议,如高通公司提议的LTE外地扩展,支持在配有LTE的装备之间的自主信息交流,以及新的产品,如谷歌眼镜,可为用户提供传感服务和无线上网等等,都有助于这一目的的实现。




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