在研究物聯網以及物聯網技術時,必須對物聯網有一個比較準確的認識和定位,今天,我以以下三個方面簡單描述物聯網核心技術和主要面臨的困難。
<1>什么是物聯網
物聯網的概念還是比較寬泛的,總結一下,就是以網絡為基礎,實現物物相連(通過網絡將一些智能硬件加入網絡)進而實現更加智能和復雜的業務。例如智能家居、智能安防、智能餐廳、智慧城市、智能醫療、智慧交通、人工智能等新的概念和新的項目。
<2>物聯網的核心技術
從物聯網的概念上看,我們可以簡單分析一下其相關技術。由于物聯網是一個技術高度融合的專業,其關聯的技術也十分復雜。從底層到應用層相關的有如下幾個大方向。
(1) 硬件相關
硬件相關主要以特定智能硬件的板子制作、傳感器制作、定位技術等。
RFID無線射頻定位、GPS全球定位、基站定位、慣性導航技術、超寬帶定位技術、LED可見光技術、地磁定位技術、視覺定位技術、紅外傳感技術、超聲波傳感技術、PCB制板等,主要牽扯模擬電路和工業標準。最大的困難是精度和靈敏度的提升。
(2) 系統相關
系統相關主要是根據業務需求對各種智能設備選擇適合的嵌入式設備,并進行系統移植。Linux、VxWorks、μc/os II、Windows CE等。
(3) 驅動相關
驅動相關則主要以Linux系統驅動開發為主,或者直接是以裸機開發為主,此類技術主要以智能硬件的開發為側重點。
(4) 網絡相關
網絡相關的技術牽扯的就比較復雜,它不僅牽扯我們常用的網絡編程,還牽扯網絡設備的開發,路由組網算法的實現等,此時需要強有力的算法支持。
Internet是比較健壯的現有的網絡。在其基礎上進行二次開發,是一般嵌入式系統/業務的做法,但是也不排除其他網絡的存在,例如大數量無人機表演,對于大規模量集中化的無線通信網絡,其組網以及路由算法,信道復用算法的實現對于系統的影響是至關重要的。
(5) 通信相關
通信相關主要圍繞幾種無線通信模塊展開。
433MHz、BLUETOOTH、ZIGBEE、WIFI、LPWAN衛星通信等。
(6) 業務相關
大數據、分布式、云計算、數據挖掘、數據智能化分析等。
<3>物聯網發展的主要難題
當下比較火熱的方向主要集中于:
<1>通信干擾
<2>網絡安全
<3>機器學習
<4>數據智能化分析
<5>機器視覺
當下比較難以攻克的問題主要集中于:
<1>異構網絡問題:本質上是不同網絡間組網問題(網絡接入問題)
<2>情景感知問題:本質上是針對不同信號做出相應的反饋問題(焦點在于新的傳感技術和高精度算法的研究)比較火熱的數據智能化分析和機器視覺便屬于這一類。