AI、5G 到來物聯網的發展卻變得緩慢了

■鐘濤

如今在我們身邊已經可以看到許多物聯網的設備了，大到智慧城市、無人商店，小到智能手環、智能溫度控制儀等，我們已經享受到了物聯網所帶來的便利，但與此同時，科幻電影中萬物互聯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，而技術的發現顯然拉遠了我們與未來的距離。簡單來說，物聯網如今的發展依然非常緩慢。

當然若說緩慢也只是相對的，物聯網的概念是在1999年被正式提出，如今經過將近20年的發展，若只從物聯網本身出發，其技術進步已經相當大了，可謂從無到有的突破。但是如今物聯網的發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，導致了目前物聯網依舊處在一個低速發展的狀態。

緩慢發展的物聯網

若是要探尋物聯網發展為何依舊緩慢，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。物聯網依賴于眾多傳感器通過網絡連接，進行數據交互，最后形成整個物聯網體系，因此準確來說物聯網本質上是一種傳感器網絡、自組織及多跳網絡。

但是想要實現一個分布式傳感器采集網絡，并不是想象中那么容易的事情。傳統的無線網絡如蜂窩、WLAN等，在高速移動的情況下通過優化路由和帶寬分配策略可以達到較好的通信智聯。但是這種方案在傳感器網絡上是有缺陷的，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能和增加網絡的生存周期。

其次無線模塊的發射距離和發射功率相關，但是當通信節點之間距離大于最大發射距離時該如何解決？最后當無線節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，那么無線傳感網絡就無從談起，更別提物聯網的商業化了。

如何解決拖慢物聯網發展的關鍵問題

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，由此產生了多跳網絡以及組織網絡。

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

至于最后一個問題，該如何對節點進行供能，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網發展的瓶頸，可以看到物聯網的發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，目前物聯網的應用端除了在商用或工業用途之外，在個人消費上的應用還未顯現，這也導致了物聯網的發展進程得不到爆發式的推進。

其次，由于現在物聯網依然還處在一個相對混亂的狀態，例如：就一個物聯網無線連接技術標準就有NB-IoT、LoRa、ECGSM、eMTC等，無法統一的標準，使得物聯網硬件成本始終高居不下。

除了硬件之外，軟件生態更是建設艱難，現在的物聯網企業甚至要把軟件與硬件通過打包進行一條龍服務。

隨著技術的發展，也帶動物聯網數據的產生，而這些數據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據的法律問題，都限制了物聯網的發展。

當然隨著5G以及人工智能的發展，物聯網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網技術以及標準上的問題，而這些問題的解決也將帶動物聯網生態的建立，屆時物聯網也將慢慢完善建設。

物聯網發展還須技術推動

目前來說，最重要的問題依然在物聯網的需求方面，而需求是一個技術進步的動力，如何激活市場對于物聯網的需求，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網的宣傳，正是為了引導市場接納物聯網，為今后的物聯網發展打下地基。

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

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生的變化，過于低估了未來十年將發生的變化。物聯網的未來無疑是光明的，而我們只需靜待它到來的那一天。