物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)化，并向邊緣計(jì)算邁進(jìn)，但還有一些問題仍然沒有解決。

早在2014年，調(diào)研機(jī)構(gòu)Gartner公司的調(diào)查報(bào)告表明，物聯(lián)網(wǎng)將對(duì)數(shù)據(jù)中心構(gòu)成七大挑戰(zhàn)：龐大的數(shù)據(jù)量、服務(wù)器技術(shù)、數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)、消費(fèi)者隱私、對(duì)更高可用性的需求，以及更高的數(shù)據(jù)處理要求。

現(xiàn)在，物聯(lián)網(wǎng)的影響在數(shù)據(jù)中心和網(wǎng)絡(luò)中變得更加突出。Gartner公司的一些預(yù)測(cè)是正確的，但人們對(duì)它們?nèi)绾伟l(fā)揮作用有了更好的認(rèn)識(shí)。

延遲和可靠性

無(wú)論是自動(dòng)駕駛汽車還是工業(yè)4.0，在永遠(yuǎn)在線并且無(wú)處不在的網(wǎng)絡(luò)連接世界中，延遲和可靠性這兩個(gè)問題如影隨形，并在很大程度上推動(dòng)未來(lái)幾年網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中人們可能看到的變化。

如果業(yè)界廠商要實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的承諾，則必須提高實(shí)時(shí)支持更多機(jī)器到機(jī)器(M2M)通信的能力。例如在自動(dòng)駕駛車輛的應(yīng)用中，延遲要求大約為幾毫秒。國(guó)際移動(dòng)技術(shù)協(xié)會(huì)GSMA已經(jīng)指出5G的延遲應(yīng)該是1毫秒，這比4G目前的50毫秒要快50倍。

滿足這些要求，企業(yè)需要徹底重新思考在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中部署資產(chǎn)的方式和位置。例如，使用傳統(tǒng)的星型網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)路由和備份數(shù)據(jù)，將會(huì)變得越來(lái)越不可行。大量的流量和延遲需求很容易讓南北向數(shù)據(jù)流不堪重負(fù)。因此，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)正在重新設(shè)計(jì)，以提供更多的東西向網(wǎng)絡(luò)連接。

鏈路可靠性與延遲同樣重要。這將涉及多個(gè)故障轉(zhuǎn)移，無(wú)論數(shù)據(jù)在何處傳輸。例如，對(duì)于車輛引導(dǎo)，收集、處理和存儲(chǔ)信息的工作可以在各種微型數(shù)據(jù)中心和智能城市道路設(shè)施之間共享。

計(jì)算/存儲(chǔ)容量轉(zhuǎn)移到邊緣

當(dāng)人們需要更快的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，通常會(huì)增加帶寬。其最終結(jié)果是，即使采用光纖，也會(huì)遇到帶寬不足的問題。鑒于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)量越來(lái)越多，這種情況將會(huì)更早出現(xiàn)。

因此，越來(lái)越多的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)通過SoC(片上系統(tǒng))在設(shè)備上進(jìn)行處理，并存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)邊緣。或者，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以直接將原始數(shù)據(jù)發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)邊緣的計(jì)算/存儲(chǔ)資產(chǎn)進(jìn)行處理和存儲(chǔ)。在任何一種情況下，這都允許網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商增加設(shè)備和計(jì)算/存儲(chǔ)位置之間的鏈路容量。

支持所有這些邊緣節(jié)點(diǎn)意味著部署更多的網(wǎng)格類型設(shè)計(jì)，以滿足所需的故障轉(zhuǎn)移可靠性和延遲要求。每個(gè)節(jié)點(diǎn)都需要多個(gè)服務(wù)交付點(diǎn)和并行的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，這意味著需要更多的光纖。另一方面，這種設(shè)計(jì)的一個(gè)好處是減少回程網(wǎng)絡(luò)上的流量，因?yàn)橹恍枰獙?shù)據(jù)回傳到數(shù)據(jù)中心即可。

標(biāo)準(zhǔn)化以推動(dòng)發(fā)展

機(jī)器到機(jī)器(M2M)通信需要高度自動(dòng)化的服務(wù)交付和資源分配，這為網(wǎng)絡(luò)安全、API安全和身份管理帶來(lái)了挑戰(zhàn)。像IEEE和OpenFog聯(lián)合會(huì)等組織正致力于在沒有人為干預(yù)的情況下自動(dòng)驗(yàn)證網(wǎng)絡(luò)上每個(gè)節(jié)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)。為了在與供應(yīng)商無(wú)關(guān)的網(wǎng)絡(luò)中有效使用，這些解決方案必須集成到所有傳感器、設(shè)備和其他物聯(lián)網(wǎng)硬件中。這將要求原始設(shè)備制造商(OEM)提供支持。

標(biāo)準(zhǔn)化的需求也推動(dòng)了基礎(chǔ)設(shè)施的變革。例如，5G網(wǎng)絡(luò)的近期目標(biāo)是啟用虛擬網(wǎng)絡(luò)切片。將基礎(chǔ)設(shè)施劃分為獨(dú)立的虛擬網(wǎng)絡(luò)使運(yùn)營(yíng)商能夠在控制平臺(tái)上方創(chuàng)建獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn)化層，從而可以提供專有的增值服務(wù)。面臨的一個(gè)主要挑戰(zhàn)是確定流量的優(yōu)先級(jí)和路由，以確保任何特定于運(yùn)營(yíng)商的服務(wù)在每個(gè)其他提供商網(wǎng)絡(luò)上的相同服務(wù)等級(jí)協(xié)議(SLA)內(nèi)運(yùn)行。

其挑戰(zhàn)不僅僅是帶寬，使用波分復(fù)用(WDM)或相干傳輸?shù)燃夹g(shù)可以創(chuàng)建足夠的帶寬，但它還需要標(biāo)準(zhǔn)化部分提供商的基礎(chǔ)設(shè)施以支持虛擬網(wǎng)絡(luò)切片。這種類型的標(biāo)準(zhǔn)化最終將導(dǎo)致現(xiàn)成的模塊化網(wǎng)絡(luò)組件的開發(fā)，這些組件可用于顯著減少維護(hù)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間和成本，并減少平均修復(fù)時(shí)間。

更清晰但有更多的問題

人們很可能需要幾年時(shí)間才能看到這種大規(guī)模的物聯(lián)網(wǎng)部署，這些部署將會(huì)帶來(lái)所提到的變化。但隨著部分部署開始落實(shí)，變化的速度將會(huì)加快。就時(shí)間安排而言，物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)應(yīng)用已經(jīng)開始出現(xiàn)，并且將根據(jù)其投資回報(bào)率的能力而逐步引入。

由于擁有更多基于邊緣的處理、存儲(chǔ)和交付系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)，服務(wù)提供商可能會(huì)領(lǐng)先一步。雖然他們?cè)诮尤刖W(wǎng)絡(luò)上的大部分投資都是在優(yōu)化其無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)(xRAN)，但目前尚不清楚可以轉(zhuǎn)移多少技術(shù)和知識(shí)來(lái)支持物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)。盡管人們自2014年以來(lái)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)越來(lái)越了解，但仍有許多有待解決的問題。