物联网智能家居网络和设备制造商面临哪些挑战呢？

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物联网智能家居网络和设备制造商面临哪些挑战呢？ [复制链接]

为了打造一个连接更紧密、通信更可靠的智能家居，消费类产品开始采用新型拓扑结构，名为网状网络，有时候也称为“每间房一个 Pod”。网状网络可以轻松地扩大无线设备的范围，并在办公室、住宅甚至户外等区域提供一致的高数据速率。此外，使用“每间房一个 Pod”的网状网络支持多种协议，可减少家庭中使用多个网格系统的开销。 

因为以上技术上的变革，物联网智能家居网络和设备制造商面临哪些挑战呢？下面具体来看一下啊。

 

互操作性

 

互操作性就是系统、应用和服务以可预测的方式可靠协同工作的能力。这有助于确保技术的易用性，进而快速推广普及。每个用户都希望其电子无线和有线设备能够轻松连接和协作，也就是即插即用。智能家居网络也没有什么不同，它将由许多不同制造商开发的各种设备组成。

 

射频干扰

 

物联网和 5G 技术进一步增加了复杂性，从而加剧了智能家居设备设计工程师面临的挑战。如今，智能家居物联网设备必须支持许多射频路径，有时需要更大的带宽，并保持低功耗，同时所有标准及其所发送或接收的数据之间都不存在干扰。由于网络上运行的标准越来越多，所以减少干扰势在必行。 

 

利用 RF 滤波器减少干扰

 

幸运的是，射频滤波器技术的进步大大降低了不同协议标准之间相互干扰的可能性。射频滤波器不断演变，以支持物联网、5G 和工业 4.0 的扩展需求。体声波 (BAW) 等复杂的多滤波器模块开始越来越多地用于解决射频系统中的共存、容量和范围问题。 

 

此外，通过促进集成模块的开发，外形更加小巧的滤波器有助于物联网产品制造商将日益复杂的 RF 前端 (RFFE) 架构整合到微型设备中。与此同时，当今的滤波器技术有助于缓解与更高频率和更小外形尺寸相关的散热问题。

 

不同滤波器满足不同需求

 

为满足不同的滤波需求，需要使用不同的滤波器。一些滤波器可优化与其他设备的共存特性；其他一些则有助于改进系统、容量、范围和性能。 

 

如果 Wi-Fi 单元未配备带缘滤波器，那么其强度和流传输速度就会降低，从而发生缓冲，中断您观看的视频，并导致您错过比赛的关键时刻。这是因为网关设备为了遵守 FCC 的规定，必须降低信道 1 的功率，以免干扰相邻的蜂窝频段。然而，如果网关单元配备了带缘滤波器，就不需要降低信道 1 和 11 的功率，这样您就可以在信道 1 上继续观看比赛，且不会出现缓冲和相关中断。

 

保持无缝、节能、可靠的连接

 

一些制造商生产的产品使用多种标准。这些产品可以与更多的其他设备通信，从而进一步增强了产品在物联网网络中的互操作性。通过动态多协议支持，一个节点可以与使用不同标准的多个设备通信。 

 

创建简单易用的自主管理物联网网络

 

网状网络可为物联网应用提供切实优势，因为它始终可用且可访问。网状网络采用一种自修复算法，即使某些节点意外失去连接，该算法也能自动选择最佳路径来发送数据。这种算法可确保流量只能通过功能正常的可用连接进行路由。这样，即使某些节点不工作，网状网络也能继续运行。网状网络还允许设备彼此直接通信，无需通过网关路由所有通信。

 

网络安全和隐私

 

在物联网部署中，实施足够的安全和隐私措施是一项巨大挑战。当今物联网网络通常是分散的，且使用各种协议和技术，这样就难以控制网络安全和隐私。 

 

功耗

 

在制造环境中，物联网技术设备不仅能进一步提高效率和自动化程度，还必须采用低功耗设计。物联网设备制造商已经着手生产低功耗产品。同时还开始生产更高效、更小巧、更纤薄的产品。通过尝试生产运行时能耗更低的装置，消费者、企业和制造商可以实现共赢。确保物联网在可再生能源领域的前沿地位，可使许多公司获益。在发电、传输和配电设备上使用物联网传感器可实现远程资产监控和管理。此外，在整个制造环境中安装物联网有助于降低照明、供暖、冷却和安全相关成本。

 

智能家居网络可能包括许多 7x24 小时全天候运行的通信设备。这些设备即使在不主动通信的情况下也会消耗能源，所以效率和功耗一直都是设计考虑因素。无论使用何种协议，都必须优化物联网设备，以实现节能运行。 

 

下面简要概述了不同标准的功耗： 

 

• Wi-Fi 和 Matter（ZigBee、Thread）的信号范围类似，但因为 Wi-Fi 支持更高的数据传输速率，所以功耗更高。

   

• Matter（ZigBee、Thread）和 BLE 的功耗相当，都是为了节省电池电量而开发。

   

• Matter（ZigBee、Thread）的功耗差不多是 Wi-Fi 的 1-3%，具体取决于应用。 

 

随着环保倡议在全球范围内实施，降低物联网网络的功耗势在必行。用户和制造商的目标是在不降低性能和整体物联网连接的情况下降低功耗。当需要更换电池时，设备会自动通知用户，以确保持续运行。

 

始终在线连接的重要性

 

我们周围的这种物联网决策、理解和智力水平有多少能让人大开眼界。例如，许多人对家庭网络中存在这么多物联网设备感到惊讶。如果您的新家有新的家用电器和一两部 Amazon Alexa，那么您的网络中很快就会有 15 或 20 个互连设备。对您手机上的应用程序进行简单调查就可以了解您家的物联网水平：前门、客厅和后院装有摄像头；另一个应用程序适用于您的新洗衣机和烘干机，而且很有可能还适用于冰箱、烤箱和微波炉；家里有一两部 Amazon Alexa。此外，可能还有一个应用程序用于家里的一些照明设备，也就是 3-10 个灯泡。您可能已经明白了。将它们加起来，周围可能会有 10-20 个物联网设备，或许还有两三块智能手表或 Fitbit 与几部手机和平板电脑相连。它们始终处于开启状态，并与您的网络以及彼此之间进行通信。物联网设备始终处于开启状态，进行感测和监控，并为我们以及与我们一起做出决策。像这样的简单调查可能令人难以置信，但同时也让人着迷，它表明物联网无处不在。

 

上面把这些挑战说的基本上很全面了，还有其他挑战吗？大家一起来讨论一下吧，以上内容参考了文章1和文章2，想了解更详细内容的朋友可以点击看一下啊。

annysky2012

缺芯片~缺芯片~