物聯網（IoT）正在逐步跨越各個行業。然而，盡管它的應用迅速增長，我們也聽到了各種樂觀的預測，但這場革命還有另一個令人難以置信的方面。BeechamResearch最近的一份報告估計，大約四分之三的物聯網項目將被視為不成功。同樣，根據微軟2019年IoT信號報告，近三分之一的項目在概念驗證階段就已經失敗。

那么，出了什么問題，為什么？在微軟的同一份報告中，技術挑戰和復雜性位居物聯網挑戰之首，BeechamResearch的這項研究進一步放大了連接限制，特別是在覆蓋、可擴展性、可靠性和帶寬方面。從一個典型的小型部署開始，當一個網絡擴展到數千個設備時，企業往往會錯過對所涉及技術要求的準確評估。

在通信行業工作多年，以下是我在物聯網方面遇到的五大網絡挑戰，以及技術領導者在考慮多種連接選項時應該知道的事項。

1.有限的可擴展性可用于持續網絡擴展

可擴展性問題是多方面的，包括通信網絡的成本、復雜性和帶寬效率。許多公司實施連接解決方案后才意識到，隨著網絡的增長，他們無法跟上維護和管理開銷。

大量連接終端的流線型操作需要極為省電的連接，以實現簡單快速的設備安裝，同時盡可能減少電池更換和充電。最重要的是，與帶有樹和側臂的網格拓撲相比，遠程星形拓撲更易于構建和管理。使用短程技術的Mesh網絡通常需要額外的中繼路由器來確保足夠的設備密度和覆蓋范圍，這增加了網絡配置和管理的復雜性。

對于經得起未來考驗的物聯網體系結構來說，同樣重要的是一種帶寬效率高、容量大的通信解決方案，該解決方案可以處理數百萬次的日常傳輸，而不會影響消息的傳遞能力。這樣，新設備就可以無縫地集成到網絡中，而不會中斷現有設備的操作。

2.網絡占用不穩定和不一致

與消費類應用不同，大多數工業部署發生在地形不對稱或金屬結構密集環境的偏遠地區，許多無線解決方案無法滿足這些環境。

為了避免蜂窩服務和其他第三方管理的連接的“盲點”陷阱，值得考慮的是私有部署，在這種情況下，您可以獲得充分的靈活性和對網絡覆蓋的控制。此外，在亞千兆赫茲頻段運行的無線技術，如低功耗廣域網（LPWAN），為高層建筑和結構密集、地理位置分散的工業園區提供了廣泛的范圍和出色的穿透能力，可實現可靠的數據連接。

3.共存無線網絡間的干擾

由于其免費接入，無許可證頻譜已成為許多無線無線電系統的流行選擇。然而，隨著越來越多的連接設備使用同一個無許可證的頻段，系統間和系統內的干擾是一個日益嚴峻的挑戰。

減輕干擾問題的一個簡單方法是避免使用已經飽和的信道。例如，在工業環境中，2.4GHz頻段通常會因使用Wi-Fi、Bluetooth、Zigbee、Thread、Z-Wave和許多其他技術的系統過度擁擠。因此，為物聯網設備操作選擇另一個信道可以減輕該頻帶的壓力，并降低數據丟失的風險。除此之外，從長遠來看，具有經驗證的內置機制的無線技術對于保障QoS和網絡可靠性至關重要。

4.克服OT和IT差距

基于工廠總線的超可靠協議是工廠自動化的重要組成部分。然而，這些協議從來沒有打算用于企業IT系統或基于云的應用程序的車間之外的數據連接。這不可避免地在OT和IT系統之間造成了一個缺口，因為它們彼此之間保持著斷開。

如今，越來越多的工業傳感器都配備了額外的無線接口，以實現遠程監控和診斷的數據采集。因此，迫切需要一個通用的中間件，它充當現有OT和IT系統之間的橋梁，并且可以根據用戶的需要靈活地部署在內部或外部。中間件在車間整理來自物聯網網絡的數據，并通過MQTT等開放接口有效地將數據重新路由到正確的it后端。同時作為網絡監控點的中央設備進行故障診斷和故障排除。

5.長期設備互操作性

物聯網生態系統的巨大復雜性意味著需要使用異構設備來解決廣泛的連接應用。同時，在技術進步的不斷和危險的步伐中，物聯網網絡必須保持靈活性，無縫地集成和利用創新的、優化的硬件設計，這些硬件設計正在沿著這條路線發展。

對于物聯網基礎設施的長期設備互操作性，企業應避開供應商鎖定和向后兼容性問題，這些問題通常與硬件驅動的專有無線解決方案相關。或者，基于可靠標準開發組織（如ETSI、IEEE、3GPP）批準的可靠標準構建的技術提供了一個透明、通用的框架，在未來幾年內促進全球采用和跨供應商支持。

最后的想法

為了確保物聯網的成功，最重要的是要超越聯網基礎設施的即時需求，了解和規劃未來可能出現的重要技術要求。物聯網計劃可能從小處著手，但關鍵是要大膽思考并在需要時迅速擴展。
? ? ? 責任編輯：tzh