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多樣性表明物聯網正在取得進展
多樣性表明物聯網正在取得進展
幾年前，沒有人知道物聯網是真實的還是白日夢。現在，該方法已多樣化為針對特定應用領域的多種變體。這個概念已經成熟，圍繞它的行業也在成長。
每當一種新的設計方法出現時，它的命運就會有一段不確定的時期。它可能永遠不會成功，它可能成為一個利基解決方案，或者它可能成為開啟全新設計學科的游戲規則改變者。這種不確定性在 Gartner 炒作周期中得到了很好的體現，最初由Gartner Group 的技術分析師定義。根據該周期，如圖1所示，隨著潛力被探索，技術會經歷一個廣泛關注的時期，然后隨著實施挑戰的發現而幻滅。如果一項技術在這些階段幸存下來，它最終會成熟為提高生產力。
圖 1 Gartner 炒作周期顯示了市場對新技術的接受程度通常如何演變。我在微處理器上親眼目睹了這個循環。當我開始我的工程生涯時，微處理器只提供8 位總線，時鐘速度剛剛進入 1 MHz 范圍。它們被吹捧為各種控制問題的解決方案，并點燃了行業的想象力。
與ECL等一些當代新技術不同，微處理器迅速流行。無數提供芯片、開發工具、測試工具和軟件庫的公司應運而生。致力于用該技術解決問題的貿易展覽和出版物出現并不斷發展，涉及數十萬工程師交換對被稱為“嵌入式系統”的技術的見解。
隨著應用程序從簡單的控制邏輯替換擴展到復雜的、數據驅動的機器智能，越來越多的開發團隊將微處理器作為其設計的核心元素。很快，設備擴展到 16 位、32 位和更廣泛的操作，時鐘向 GHz 范圍攀升。基于更高集成度的方法的一種變體將微處理器變成了獨立的微型系統，催生了新的“微控制器”類別。
微處理器作為一種設計元素已經達到了很高的成熟度。開發人員不再需要成群結隊地聚集在一起了解最新進展。微處理器已成為幾乎每個系統設計人員工具包的基本要素。由于現在的重點是改進而不是探索設計方法，因此它們幾乎不會產生早期的興奮程度。
物聯網一直在遵循同樣的軌跡。當我開始使用 IoT World 網站時，大多數設計師并不真正理解該術語的含義。最初的應用涉及傳感器和控制器在互聯網上傳遞讀數和接收命令，以及在遠程大型計算機上運行的數據存儲和控制算法。做得更多的潛力是顯而易見的，但仍有待發現的挑戰。
快進十年，物聯網已成為一種重要的設計方法。一個指標是物聯網方法的多樣性。有網絡連接傳感器和控制器的歷史應用，這些應用正越來越多地被采用。例如，像Nest Thermostat這樣的設備仍然依賴遠程計算機來提供其全部功能。然而，更重要的是，物聯網已經擴展到最初沒有想到的應用程序。
這些擴展的應用在成本和復雜性方面有很大差異。小型、僅接收物聯網設備被視為商店貨架上的價格顯示設備。另一方面是具有內置人工智能 (AI) 的物聯網設備，可提供復雜的控制交互，同時最大限度地減少對通信帶寬和遠程計算支持的需求。這種多樣性催生了新的命名術語，例如工業物聯網 (IIoT) 和物聯網 ( AIoT ) 來描述它們。
如果 Gartner 成熟度曲線定義的軌跡和微控制器的經驗是物聯網未來的合理預測指標，那么該技術現在正進入日益成熟的階段。似乎物聯網方法面臨的所有常見挑戰都已確定：安全性、隱私、連接性、帶寬、成本、設備管理等。解決這些常見挑戰的方法不再是創新，而是改進，這是技術成熟的另一個標志。
更重要的是，物聯網方法已多樣化為多個類別，每個類別都有其類別所特有的挑戰，將看到針對其需求的獨特改進。基本傳感器和顯示器將專注于低成本、低能耗和能量收集的挑戰。隨著貨物在城鎮、州和大陸之間移動，庫存狀況監控將集中于移動連接問題。IIoT 將關注可靠性、連接性和故障安全操作等問題。消費者設備將不得不努力解決隱私問題. AIoT 中的復雜系統將致力于在邊緣提供 AI 的成本效益。隨著這些應用空間開發出應對挑戰的解決方案，這些解決方案支持的新功能將為物聯網設計方法打開更多應用空間。
物聯網已經從一個新穎的設計概念變成了越來越多的應用程序的主流方法。就像之前的微處理器一樣，物聯網方法將成為開發人員設計工具包中必不可少的工具，人們對這種方法的熱情將會消退。不過，就目前而言，仍然需要關注物聯網。