51CTO|物联网面临的五大挑战以及如何克服它们

物联网(IoT)正在逐步跨越各个行业 。 然而 , 尽管它的应用迅速增长 , 我们也听到了各种乐观的预测 , 但这场革命还有另一个令人难以置信的方面 。 BeechamResearch最近的一份报告估计 , 大约四分之三的物联网项目将被视为不成功 。 同样 , 根据微软2019年IoT信号报告 , 近三分之一的项目在概念验证阶段就已经失败 。
【51CTO|物联网面临的五大挑战以及如何克服它们】那么 , 出了什么问题 , 为什么?在微软的同一份报告中 , 技术挑战和复杂性位居物联网挑战之首 , BeechamResearch的这项研究进一步放大了连接限制 , 特别是在覆盖、可扩展性、可靠性和带宽方面 。 从一个典型的小型部署开始 , 当一个网络扩展到数千个设备时 , 企业往往会错过对所涉及技术要求的准确评估 。
51CTO|物联网面临的五大挑战以及如何克服它们
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在通信行业工作多年 , 以下是我在物联网方面遇到的五大网络挑战 , 以及技术领导者在考虑多种连接选项时应该知道的事项 。
1.有限的可扩展性可用于持续网络扩展
可扩展性问题是多方面的 , 包括通信网络的成本、复杂性和带宽效率 。 许多公司实施连接解决方案后才意识到 , 随着网络的增长 , 他们无法跟上维护和管理开销 。
大量连接终端的流线型操作需要极为省电的连接 , 以实现简单快速的设备安装 , 同时尽可能减少电池更换和充电 。 最重要的是 , 与带有树和侧臂的网格拓扑相比 , 远程星形拓扑更易于构建和管理 。 使用短程技术的Mesh网络通常需要额外的中继路由器来确保足够的设备密度和覆盖范围 , 这增加了网络配置和管理的复杂性 。
对于经得起未来考验的物联网体系结构来说 , 同样重要的是一种带宽效率高、容量大的通信解决方案 , 该解决方案可以处理数百万次的日常传输 , 而不会影响消息的传递能力 。 这样 , 新设备就可以无缝地集成到网络中 , 而不会中断现有设备的操作 。
2.网络占用不稳定和不一致
与消费类应用不同 , 大多数工业部署发生在地形不对称或金属结构密集环境的偏远地区 , 许多无线解决方案无法满足这些环境 。
为了避免蜂窝服务和其他第三方管理的连接的“盲点”陷阱 , 值得考虑的是私有部署 , 在这种情况下 , 您可以获得充分的灵活性和对网络覆盖的控制 。 此外 , 在亚千兆赫兹频段运行的无线技术 , 如低功耗广域网(LPWAN) , 为高层建筑和结构密集、地理位置分散的工业园区提供了广泛的范围和出色的穿透能力 , 可实现可靠的数据连接 。
3.共存无线网络间的干扰
由于其免费接入 , 无许可证频谱已成为许多无线无线电系统的流行选择 。 然而 , 随着越来越多的连接设备使用同一个无许可证的频段 , 系统间和系统内的干扰是一个日益严峻的挑战 。
减轻干扰问题的一个简单方法是避免使用已经饱和的信道 。 例如 , 在工业环境中 , 2.4GHz频段通常会因使用Wi-Fi、Bluetooth、Zigbee、Thread、Z-Wave和许多其他技术的系统过度拥挤 。 因此 , 为物联网设备操作选择另一个信道可以减轻该频带的压力 , 并降低数据丢失的风险 。 除此之外 , 从长远来看 , 具有经验证的内置机制的无线技术对于保障QoS和网络可靠性至关重要 。
4.克服OT和IT差距
基于工厂总线的超可靠协议是工厂自动化的重要组成部分 。 然而 , 这些协议从来没有打算用于企业IT系统或基于云的应用程序的车间之外的数据连接 。 这不可避免地在OT和IT系统之间造成了一个缺口 , 因为它们彼此之间保持着断开 。
如今 , 越来越多的工业传感器都配备了额外的无线接口 , 以实现远程监控和诊断的数据采集 。 因此 , 迫切需要一个通用的中间件 , 它充当现有OT和IT系统之间的桥梁 , 并且可以根据用户的需要灵活地部署在内部或外部 。 中间件在车间整理来自物联网网络的数据 , 并通过MQTT等开放接口有效地将数据重新路由到正确的it后端 。 同时作为网络监控点的中央设备进行故障诊断和故障排除 。


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