物联网(IoT):下一步是什么?

物联网最初是基于越来越多的已部署和潜在传感器的炒作曲线。我们现在可以展望未来,并讨论一些关注成功因素。物联网的未来趋势包括物联网应用,这些应用将清晰显示最终客户的经济利益。还有更长的电池寿命延长到几年的趋势。在任何基于无线的物联网监控系统中,数据传输都会消耗电力。因此,智能分区(感知和过程发生在边缘)以及由于本地决策造成的较小数据量(在更偶发或更短的持续时间内)可以为物联网系统带来实质性增值。最后,未来的关键因素将是安全可靠运行的能力。因此,物联网设计的重点将转向关键性能指标,如可信传感器和最成功物联网系统的系统正常运行时间。分析师预测,低成本开发系统现在正处于膨胀预期的高峰期。我预测这些物联网平台将在一年内淹没大众市场,并将在未来两到五年内推出差异化或专用的高精度传感器和模拟信号链,这将在未来两到五年内真正将物联网市场推向未来。

一个炒作曲线与低成本开发板数据点叠加

图1a。一个炒作曲线与低成本开发板数据点叠加。

世界数字化的三浪潮

图1b。世界数字化的三浪潮。

更好的数据的重要性

物联网系统的关键过程之一是将模拟信号转换为数字表示。简而言之,这样做越好,那么数据就越有用。硅创新通过将物理和数字领域与感知,测量,解释和连接的技术结合起来,实现对我们周围世界的这种转换和解释。

从传感器到云

图2.从传感器到云。

最有效的IoT部署是可以使用此数据确定更改的位置。最好的变化是为最终用户赋予最大的价值,如更高的效率或更高的安全性 - 就像机器学习不仅可以识别将来需要机器预测性维护的工厂,还可以识别细节达到能够更好地了解需要采取何种行动的水平(例如,识别用于电机磨损的独特滚珠轴承)。

因此,任何物联网系统的第一阶段都是检测,测量并将实时信号转换为分析数据。如何做到这一点将为进一步取得成功奠定基础。如果你投入垃圾,那么你会从任何物联网分析云平台中获取垃圾。因此,最成功的物联网系统将测量并报告到其他系统无法做到的水平。

对改进测量和报告的这种需求使得良好的硬件非常重要。最近的Gartner报告同意。他们认为低成本物联网开发板正在迅速达到幻灭的低谷。这可能是由于可用的低成本开发平台的数量。然而,我认为这更可能是因为我们更加关注更具挑战性的物联网应用,以提供真正的经济价值。这些依赖于粗略测量根本无法支持的数据结果。

物联网系统在节点和云之间分区

云使扩展和多个信号链包含分析和大数据。物联网应用的一个主要部分将需要边缘节点的显着智能 - 这是由于许多因素造成的,包括缺少带宽(或者更准确地说:用于无差错传输的数据传输速率限制)来传输所有数据到云或延迟问题,其中节点需要的操作速度意味着系统不能等待响应从云端回来。因此,在节点,中间网关和云中将存在多个控制回路。云将启用大量传感器的数据聚合,并从这些数据中调整边缘的设置。

今天和明天边缘节点的智能

图3.今天和明天边缘节点的智能。

在传感器中智能划分和嵌入算法,可以从源头实时解释最关键的数据。嵌入到智能传感器和云中的算法使得解释超出了单独使用硅进行的解释。事实上,这导致了对未来系统行为进行预测和预测的可能性。在关键任务应用中加速采用IoT解决方案取决于构建安全系统的能力以及智能分区的能力。

云计算允许通过链接大量基本传感器读数并根据时间,位置和其他传感器将这些单独传感器读数连接起来获得洞察。有两部分内容:检测数据变化的能力(例如,机器性能的漂移)以及创建数字双胞胎的能力,该双胞胎是物理事物(例如电机)或系统的软件模型。这些数字双胞胎可用于主动修复设备或制定生产流程。这是未来几年传感器爆炸式增长和软件和服务货币化能力的一部分。

在工业自动化领域,主动式机器监控可以通过从根本上提高实时优化和干预的本地时间效率以及云中的工作效率,从而跨多个工厂的多个系统的信息可以汇总,分析并采取措施以改善生产率。

所以智能物联网系统分区可以确保云有效使用。

可靠的数据是关键

对于物联网来说最重要的是创建一个无线网络。绝大多数连接的物体将使用RF和微波频率无线连接回云端。操作将从短到长的操作范围或从低到高的数据速率变化。有些设备可能需要数月或数年才能通信,有些设备需要在关键任务安全网络上运行。许多这些传感器节点也将通过电池或能量收集器自供电,因此高效的操作将成为关键。通信网络对于将智能从传感器传输到不同的需求至关重要。

4.可靠的物联网网络。

但可靠的操作将是成功物联网系统的最关键因素。所有这些不同的要求都将重点放在将智能从传感器传输到云端所需的通信网络上。在恶劣的环境下,如金属和混凝土建成的工厂,可靠运行的能力尤其具有挑战性。客户理想的需求是低成本,低功耗,低延迟的技术。他们还希望能够通过无限制的传感器布局进行扩展。独立于无线协议创建可靠网络的能力将能够通过使用备用路径和通道来克服干扰,从而保持这种高可靠性。

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参考

帕内塔,凯西。“ 2016年技术支撑了物联网的炒作周期。”Gartner,2016年11月。

帕特尔,马克,贾森上宽和克里斯托弗托马斯。“ 物联网有哪些新功能?“麦肯锡公司,2017年5月。

作者:Grainne墨菲

Grainne Murphy是ADI公司的物联网市场经理。她拥有B.Eng。来自利默里克大学和牛津布鲁克斯大学的MBA学位。

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