原创深度:物联网的过去、现在和未来

过去

在互联网的早期阶段,研究人员通过简单的分组交换网络将计算机连接起来,使它们能够互相通信。经过研究,又逐渐发展出了新的协议,如Web协议HTTP和邮件协议SMTP/POP3,提供了我们今天使用的基本网络功能。在20世纪80年代初,卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)的一名研究生使用状态指示灯传感器将一台汽水机连接到了他们的计算机网关上。这样,就可以使用“Finger”协议远程知道是否有饮料。这是第一个连接到互联网的已知“东西”,不过当时的网络是叫“阿帕网”,是今天互联网的前身,但它已经显示出,并不是只能将处理节点连接到网络。卡内基梅隆大学的设备用一种简单的方式说明了物联网(IoT)的概念和价值,并开启了当今超过180亿个联网设备的市场。

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现在

物联网的核心理念之一是去中心化。与其将计算和存储资源集中在一个地方,不如将它们分散到各个有意义的地方。这种去中心化概念是由小型低功耗微处理器和基于NAND的设备推动的,这些微处理器可以处理互联网边缘的计算需求,而基于NAND的设备则可以在小空间内提供快速的高容量存储。微处理器的示例包括基于ARM的物联网解决方案Raspberry Pi zero,它包含Wi-Fi和蓝牙低功耗连接,而NAND设备的示例则包括提供8GB mSATA存储空间的Greenliant闪存驱动器。

随着物联网设备的爆炸式增长,物联网解决方案的新架构已经开始出现。一个特别有用的架构是使用中间设备来代理物联网设备。在该架构中,物联网网关将作为一个中介,帮助更多可能使用其他协议(例如Wi-Fi、BLE或其他短距离通信协议)的物联网设备访问互联网。除此之外,网关还可用于其他用途,例如充当本地物联网设备的安全网关,并管理其配置、更新和整体维护。这种混合架构在非常重视端点设备安全的工业应用中尤其流行。

智能手机和宽带互联网的普及也给物联网设备的设计带来了新变化。家庭物联网设备可以使用安全的Wi-Fi连接解决方案(比如Texas Instruments CC3235x SimpleLink™)轻松连上Wi-Fi,只要带宽足够,就能同时进行视频和音频通信。因此可以通过智能手机轻松连接这些设备,在世界上任何地方进行管理和监控。

未来

现在正处于物联网大爆发的时代。据《福布斯》杂志预测,到2021年,物联网市场规模将达到5200亿美元,是2017年的两倍。但是物联网的未来不仅仅在于互联网边缘的设备。设备的大规模增长必然会带动整个生态系统的变化,从云基础设施到设备间的通信方式,都会相应地发生改变。物联网最大的增长市场之一将是数据中心和分析市场。

其中一个可能影响物联网增长的重要问题是安全问题。物联网设备将仍然是恶意软件和黑帽黑客的攻击目标,这些黑客会设法攻击物联网设备的漏洞来获利。物联网安全的一般问题是,一旦某个设备被劫持,就会有大量设备被劫持并组成僵尸网络。

随着对大规模设备安全性的不断研究和利用机器学习来解决这些问题,物联网将继续蓬勃发展,并在我们的家庭、企业和城市中发现新的应用场景。随着时间的推移,物联网将不再是一个市场,而是一个由传感器和计算能力组成的结构,无形地监控和管理着我们的世界。

要点

● 物联网推动更小巧、更便宜的单板计算机的发展。
● 基础设施将继续变化,以支持物联网的增长。
● 在通信和安全问题解决后,物联网将大规模扩张。

作者简介

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M. Tim Jones是一位经验丰富的嵌入式固件架构师,他拥有超过30年的架构和开发经验,撰写过有关软件和固件开发的多本书和多篇文章。他的工程背景包括从地球同步航天器的内核开发到嵌入式系统的架构和协议开发等诸多领域。

原文链接:
https://www.mouser.cn/blog/iot-past-present-future

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