【译文】物联网:实施与挑战

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  Ahmed Banafa

  物联网(IoT)是物理对象——设备、车辆、建筑和其他对象的网络,其中嵌入了电子、软件、传感器和网络连接,使这些对象能收集和交换数据,实施这一概念不是一项仅靠一些措施就能完成的简单任务,其原因在于物联网生态系统的不同组成部分具有复杂的性质。为了了解这项任务的复杂性,我们将解释实施物联网的五个组成部分。

  

  实施物联网的五个部分

  传感器

  传感器,由电气和电子工程师协会定义为:由某种物理条件或事件产生电能、光学或数字数据的电子设备。由传感器产生的数据经过另一个设备电子传输,形成可被设备或个人(人类)易于识别的信息(输出)。

  传感器的类型:有源传感器和无源传感器。

  传感器的选择受到很多因素的极大影响,包括:

  意图(温度,手势,生物方面的等等)

  准确性

  可靠性

  范围

  分辨率

  智力水平(处理噪声和干扰)

  在今天,传感器更便宜、更聪明、更小是物联网技术的新趋势,这种趋势推动着物联网技术的发展。

  

  

  物联网传感器面临的挑战:

  耗电量

  安全性

  互通性

  网络

  实施物联网的第二步是通过网络传输传感器收集的信号。网络包含各种不同的组件,如路由器、不同拓扑结构之间的桥接,包括LAN、MAN和 WAN.网络组件的各个部分和传感器之间的连接可以经由Wi-Fi、蓝牙、低功率Wi-Fi、Wi-Max、传统以太网、长期演进技术(LTE)和最近正在孵化中的新科技Li-Fi(网络组件的各个部分和传感器之间以光为传播媒介进行连接)。

  

  广域网络在物联网中应用的动力可以概括为:

  高数据传输率

  数据使用的价格低廉

  虚拟化(X定义网络的趋势)

  XaaS概念(SaaS,PaaS和IaaS)

  IPv6的部署

  物联网在网络实施中面临的挑战

  连接设备数量的巨大增长。

  网络覆盖区域的通达性。

  安全性。

  耗电量。

  

  标准

  实施物联网的第三项,包括操作、处理和储存从传感器收集来的数据这些所有活动的总和。这种聚合通过增加可用于分析的数据比例、范围和频率使数据的价值增加,但是聚合的使用目前有各种标准,取决于使用中的物联网应用。

  标准的类型

  两种与聚合过程相关的标准:技术标准(包括网络协议,通信协议和数据聚合的标准)和规范标准(涉及安全和数据隐私,除其他事项外)。

  技术标准

  网络协议(如:Wi-Fi)。

  通信协议(例如HTTP:)。

  数据聚合的标准(例如:提取,转换,加载(ETL)。

  监管标准

  由政府机构如联邦贸易委员会进行设定和管理,例如公平信息实务准则(FIPPS)和美国健康保险流通与责任法案(HIPAA)。仅举上述几例。

  物联网在标准应用中面临的挑战

  处理非结构化数据的标准:结构化数据存储在关系数据库中,并通过SQL查询。非结构化数据存储在不同类型的NoSQL数据库的,没有一种查询方法的标准。

  安全和隐私问题:我们需要制定保留、使用数据和确保数据安全性的明确方针,包括元数据(即描述其他数据的数据)。