多(duō)样性表明物(wù)联网正在取得进展

2021-07-27

多(duō)样性表明物(wù)联网正在取得进展

几年前，没有(yǒu)人知道物(wù)联网是真实的还是白日梦。现在，该方法已多(duō)样化為(wèi)针对特定应用(yòng)领域的多(duō)种变體(tǐ)。这个概念已经成熟，围绕它的行业也在成長(cháng)。

每当一种新(xīn)的设计方法出现时，它的命运就会有(yǒu)一段不确定的时期。它可(kě)能(néng)永遠(yuǎn)不会成功，它可(kě)能(néng)成為(wèi)一个利基解决方案，或者它可(kě)能(néng)成為(wèi)开启全新(xīn)设计學(xué)科(kē)的游戏规则改变者。这种不确定性在 Gartner 炒作周期中得到了很(hěn)好的體(tǐ)现，最初由Gartner Group 的技术分(fēn)析师定义。根据该周期，如图1所示，随着潜力被探索，技术会经历一个广泛关注的时期，然后随着实施挑战的发现而幻灭。如果一项技术在这些阶段幸存下来，它最终会成熟為(wèi)提高生产力。

图 1 Gartner 炒作周期显示了市场对新(xīn)技术的接受程度通常如何演变。我在微处理(lǐ)器上亲眼目睹了这个循环。当我开始我的工程生涯时，微处理(lǐ)器只提供8 位总線(xiàn)，时钟速度刚刚进入 1 MHz 范围。它们被吹捧為(wèi)各种控制问题的解决方案，并点燃了行业的想象力。

与ECL等一些当代新(xīn)技术不同，微处理(lǐ)器迅速流行。无数提供芯片、开发工具、测试工具和软件库的公司应运而生。致力于用(yòng)该技术解决问题的贸易展览和出版物(wù)出现并不断发展，涉及数十万工程师交换对被称為(wèi)“嵌入式系统”的技术的见解。

随着应用(yòng)程序从简单的控制逻辑替换扩展到复杂的、数据驱动的机器智能(néng)，越来越多(duō)的开发团队将微处理(lǐ)器作為(wèi)其设计的核心元素。很(hěn)快，设备扩展到 16 位、32 位和更广泛的操作，时钟向 GHz 范围攀升。基于更高集成度的方法的一种变體(tǐ)将微处理(lǐ)器变成了独立的微型系统，催生了新(xīn)的“微控制器”类别。

微处理(lǐ)器作為(wèi)一种设计元素已经达到了很(hěn)高的成熟度。开发人员不再需要成群结队地聚集在一起了解最新(xīn)进展。微处理(lǐ)器已成為(wèi)几乎每个系统设计人员工具包的基本要素。由于现在的重点是改进而不是探索设计方法，因此它们几乎不会产生早期的兴奋程度。

物(wù)联网一直在遵循同样的轨迹。当我开始使用(yòng) IoT World 网站时，大多(duō)数设计师并不真正理(lǐ)解该术语的含义。最初的应用(yòng)涉及传感器和控制器在互联网上传递读数和接收命令，以及在遠(yuǎn)程大型计算机上运行的数据存储和控制算法。做得更多(duō)的潜力是显而易见的，但仍有(yǒu)待发现的挑战。

快进十年，物(wù)联网已成為(wèi)一种重要的设计方法。一个指标是物(wù)联网方法的多(duō)样性。有(yǒu)网络连接传感器和控制器的历史应用(yòng)，这些应用(yòng)正越来越多(duō)地被采用(yòng)。例如，像Nest Thermostat这样的设备仍然依赖遠(yuǎn)程计算机来提供其全部功能(néng)。然而，更重要的是，物(wù)联网已经扩展到最初没有(yǒu)想到的应用(yòng)程序。

这些扩展的应用(yòng)在成本和复杂性方面有(yǒu)很(hěn)大差异。小(xiǎo)型、仅接收物(wù)联网设备被视為(wèi)商(shāng)店(diàn)货架上的价格显示设备。另一方面是具有(yǒu)内置人工智能(néng) (AI) 的物(wù)联网设备，可(kě)提供复杂的控制交互，同时最大限度地减少对通信带宽和遠(yuǎn)程计算支持的需求。这种多(duō)样性催生了新(xīn)的命名术语，例如工业物(wù)联网 (IIoT) 和物(wù)联网 ( AIoT ) 来描述它们。

如果 Gartner 成熟度曲線(xiàn)定义的轨迹和微控制器的经验是物(wù)联网未来的合理(lǐ)预测指标，那么该技术现在正进入日益成熟的阶段。似乎物(wù)联网方法面临的所有(yǒu)常见挑战都已确定：安全性、隐私、连接性、带宽、成本、设备管理(lǐ)等。解决这些常见挑战的方法不再是创新(xīn)，而是改进，这是技术成熟的另一个标志(zhì)。

更重要的是，物(wù)联网方法已多(duō)样化為(wèi)多(duō)个类别，每个类别都有(yǒu)其类别所特有(yǒu)的挑战，将看到针对其需求的独特改进。基本传感器和显示器将专注于低成本、低能(néng)耗和能(néng)量收集的挑战。随着货物(wù)在城镇、州和大陆之间移动，库存状况监控将集中于移动连接问题。IIoT 将关注可(kě)靠性、连接性和故障安全操作等问题。消费者设备将不得不努力解决隐私问题. AIoT 中的复杂系统将致力于在边缘提供 AI 的成本效益。随着这些应用(yòng)空间开发出应对挑战的解决方案，这些解决方案支持的新(xīn)功能(néng)将為(wèi)物(wù)联网设计方法打开更多(duō)应用(yòng)空间。

物(wù)联网已经从一个新(xīn)颖的设计概念变成了越来越多(duō)的应用(yòng)程序的主流方法。就像之前的微处理(lǐ)器一样，物(wù)联网方法将成為(wèi)开发人员设计工具包中必不可(kě)少的工具，人们对这种方法的热情将会消退。不过，就目前而言，仍然需要关注物(wù)联网。