■鐘濤

如今在我們身邊已經可以看到許多物聯(lián)網(wǎng)的設備了，大到智慧城市、無人商店，小到智能手環(huán)、智能溫度控制儀等，我們已經享受到了物聯(lián)網(wǎng)所帶來的便利，但與此同時，科幻電影中萬物互聯(lián)的場景依然還比較遙遠，我們總是習慣性地把未來預估得足夠近，而技術的發(fā)現(xiàn)顯然拉遠了我們與未來的距離。簡單來說，物聯(lián)網(wǎng)如今的發(fā)展依然非常緩慢。

當然若說緩慢也只是相對的，物聯(lián)網(wǎng)的概念是在1999年被正式提出，如今經過將近20年的發(fā)展，若只從物聯(lián)網(wǎng)本身出發(fā)，其技術進步已經相當大了，可謂從無到有的突破。但是如今物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展已經滿足不了人們日益提高的消費觀念，加上其他諸多原因，導致了目前物聯(lián)網(wǎng)依舊處在一個低速發(fā)展的狀態(tài)。

緩慢發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)

若是要探尋物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展為何依舊緩慢，目前可以歸納出以下幾個原因，其一便是基礎研究無法跟上。物聯(lián)網(wǎng)依賴于眾多傳感器通過網(wǎng)絡連接，進行數(shù)據(jù)交互，最后形成整個物聯(lián)網(wǎng)體系，因此準確來說物聯(lián)網(wǎng)本質上是一種傳感器網(wǎng)絡、自組織及多跳網(wǎng)絡。

但是想要實現(xiàn)一個分布式傳感器采集網(wǎng)絡，并不是想象中那么容易的事情。傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡如蜂窩、WLAN等，在高速移動的情況下通過優(yōu)化路由和帶寬分配策略可以達到較好的通信智聯(lián)。但是這種方案在傳感器網(wǎng)絡上是有缺陷的，首先受限于能源的供給，目前只能采取電池或者太陽能進行供電，無法直接提供能量，所以當前傳感器設計的重點在于保證功能完整情況下最大化地節(jié)能和增加網(wǎng)絡的生存周期。

其次無線模塊的發(fā)射距離和發(fā)射功率相關，但是當通信節(jié)點之間距離大于最大發(fā)射距離時該如何解決？最后當無線節(jié)點沒電時又要怎么解決？

可以說上述三個問題，便是目前無線傳感網(wǎng)絡研究中最核心的三個基本問題，幾乎所有的研究都是在攻克這三項難關。如果這三個問題不解決，那么無線傳感網(wǎng)絡就無從談起，更別提物聯(lián)網(wǎng)的商業(yè)化了。

如何解決拖慢物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關鍵問題

目前對于這三個基本問題市面上也有一些相應的解決方案。第一個路由策略問題學術界已經有很多研究了，平面路由策略比如泛洪（Flooding）、SPIN、定向擴散等等。那么如何解決通信距離問題，由此產生了多跳網(wǎng)絡以及組織網(wǎng)絡。

多跳網(wǎng)絡很好理解，為了降低節(jié)點的無線發(fā)射距離所帶來的能量損耗，節(jié)點會將數(shù)據(jù)發(fā)送到最近的另一個節(jié)點，通過接力棒的方式把數(shù)據(jù)以減損最少的方式傳遞下去，這就是多跳網(wǎng)絡（multi-hop）；而組織網(wǎng)絡（ad-hoc）則復雜一些，在組織網(wǎng)絡中的每一個節(jié)點既是網(wǎng)絡節(jié)點又是路由器，而每一個節(jié)點都可以當作網(wǎng)關和外網(wǎng)通信，同時也可以轉發(fā)數(shù)據(jù)包，這使得在傳輸數(shù)據(jù)上可以有多種方式，而如何選擇最優(yōu)的方式進行數(shù)據(jù)傳遞則是下一個挑戰(zhàn)。

至于最后一個問題，該如何對節(jié)點進行供能，由于目前太陽能轉化的效率依然不高，因此采用太陽能進行供電則會力有不逮。目前最簡單直接的辦法是更換電池，但是這樣會浪費大量的時間。因此現(xiàn)在正在研究通過反射散射鏈路調制空間中的電磁信號進行供能和通信，也就是無線充電技術，這樣可以徹底解決供電問題，但從實驗到商用依然還有一段路要走。

以上便是從傳感器技術制約的角度來看物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的瓶頸，可以看到物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展除了技術因素之外，還有許多其他方面的緣故。

需求疲軟標準混亂

首先自然是需求上的疲軟，目前物聯(lián)網(wǎng)的應用端除了在商用或工業(yè)用途之外，在個人消費上的應用還未顯現(xiàn)，這也導致了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展進程得不到爆發(fā)式的推進。

其次，由于現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)依然還處在一個相對混亂的狀態(tài)，例如：就一個物聯(lián)網(wǎng)無線連接技術標準就有NB-IoT、LoRa、ECGSM、eMTC等，無法統(tǒng)一的標準，使得物聯(lián)網(wǎng)硬件成本始終高居不下。

除了硬件之外，軟件生態(tài)更是建設艱難，現(xiàn)在的物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)甚至要把軟件與硬件通過打包進行一條龍服務。

隨著技術的發(fā)展，也帶動物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的產生，而這些數(shù)據(jù)的安全性該如何保障，以及隨之而來的關于采集用戶隱私數(shù)據(jù)的法律問題，都限制了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。

當然隨著5G以及人工智能的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)也將在這些技術的帶動之下進行大步跨越，這將會幫助解決物聯(lián)網(wǎng)技術以及標準上的問題，而這些問題的解決也將帶動物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)的建立，屆時物聯(lián)網(wǎng)也將慢慢完善建設。

物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展還須技術推動

目前來說，最重要的問題依然在物聯(lián)網(wǎng)的需求方面，而需求是一個技術進步的動力，如何激活市場對于物聯(lián)網(wǎng)的需求，也是目前最需要解決的關鍵所在，因此可以看到許多對于物聯(lián)網(wǎng)的宣傳，正是為了引導市場接納物聯(lián)網(wǎng)，為今后的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展打下地基。

物聯(lián)網(wǎng)的未來是擁有無限可能的，不過就目前而言，物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的風口依然遲遲未現(xiàn)，但不用就此感到焦慮，這只不過是我們對于物聯(lián)網(wǎng)的期望太高所導致的，而物聯(lián)網(wǎng)本身也一直在穩(wěn)步地推進當中。

比爾·蓋茨的《未來之路》中有這么一句話，我們總是高估了未來兩年里將發(fā)生的變化，過于低估了未來十年將發(fā)生的變化。物聯(lián)網(wǎng)的未來無疑是光明的，而我們只需靜待它到來的那一天。