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我们将讨论物联网智能家庭网络和家庭设备制造商所面临的挑战。

互操作性

互通性是指系统、应用和服务能够可靠地共同工作的能力。这样可以帮助确保技术易于使用，从而迅速普及。每一个用户都希望自己的电子无线和有线设备能方便地进行联接，即即插即用。智能型家庭网络也是如此，它将包括很多不同厂商开发的各种设备。

互通性和认证方案可以帮助确保使用多种关键物联网标准的设备间的互操作性。Wi-Fi的成功归因于Wi-Fi联盟的Wi-Fi互操作项目，这个项目拥有世界上最受信任的认证体系。现在，数以千计的经过认证的Wi-Fi设备能够实现无缝连接。

现在，Zigbee3.0还可以提供相同级别的互操作性，这也得益于合作伙伴和认证项目。基于这两个公司的合作关系，ZigBee和Thread的产品间通信也得到了认证。Bluetooth还提供了覆盖整个协议栈和应用概要文件的认证计划，从而为蓝牙和低功耗蓝牙(BLE)提供卓越的通讯体验。

这种联盟和认证对于在不同标准的分散式智能家庭物联网设备环境中实现集成至关重要。为了在进入市场前得到批准，使用这些协议的设备制造商必须遵守这些认证和联盟标准。这保证了用户可以使用所需的即插即用互操作性。

射频干扰

随着无线技术的更新，智能家庭网络中RF(RF)的复杂度不断增加。很多家庭RF通讯设备都采用了频段重叠或紧密相关的标准。有时，由于两个频带间距离过近，一通信频段会干扰另一通信频段收发信号。

更多的是物联网和5G技术，这使得智能家庭设备设计工程师更加严峻的挑战。今天，智能家庭物联网设备必须支持多个射频通道，有时候需要更大的带宽，并且保持低功耗，同时所有标准与收发的数据之间没有任何冲突。随着网络上标准的日益增多，减少干扰成为必然。

采用RF滤波降低干扰。

幸好，RF滤波器技术的发展极大地减少了不同协议标准间相互干扰的可能性。为了满足物联网、5G和工业4.0的扩展需求，射频滤波器在不断发展。目前，在射频系统中，像体声波这样的复杂滤波器模块开始被用来解决共存、容量和范围问题。

另外，由于推动了集成模块的发展，外形更小的滤波器帮助物联网产品制造商把越来越复杂的RF前端(RFFE)架构纳入微型器件。同时，今天的滤光片技术帮助减少了高频和小型化带来的散热问题。

满足不同的滤波需要。

为了适应不同的滤波要求，需要使用不同的滤波器。有些滤波器可以优化与其它器件的共存特性；其它一些可以帮助改善系统、容量、范围和性能。

保证无缝、节能、可靠连接。

有些生产商制造了多个标准。该产品可与更多其它设备通讯，从而进一步提高产品在物联网网络中的互用性。有了动态多协议支持，一个节点可以与多个使用不同标准的设备通信。

创造易于使用、自主管理的物联网网络。

大部分物联网网络用户只需要极少的设置或者交互，就可以实现即插即用。大家都想让这个网络能正常运行。因此产品制造商需要解决产品容易使用的问题。要解决这个难题并不容易，因为每个用户的网络各不相同。为了达到这一目的，家庭的网络化网络化应该具备自我管理和自我修复的功能，从而保证消费产品在不涉及到技术细节的情况下继续运行。物联网网络应该有能力运行和监视，并在网络完全关闭前向用户提供信息。每个节点和网关在适应网络故障和环境变化的同时，也必须具备互操作和协作能力。该系统可以实时监测信号强度、电池寿命等信息，随时调整和通知用户，从而达到最优性能。

由于网络化的可用性和可访问性，因此网状网络对物联网应用具有明显的优势。网络采用自修复的算法，可以自动选择最优的路径，即使在某些节点不小心丢失的情况下也可以发送数据。该算法可以保证通信流仅通过一个功能正常的可用连接进行路由。通过这种方法，网络可以在某些节点不工作的情况下持续运行。网络也允许设备之间直接通信，而不需要通过网关路进行所有通信。

互联网的安全与隐私。

实施充分的安全性和隐私措施是物联网部署中的一个巨大挑战。目前的物联网网络一般都是分散的，需要使用多种协议和技术，很难对网络安全和隐私进行控制。

它还有力地证明了必须进行有助于改善安全性和隐私的标准化。这也能改善易用性和可扩展性，从而允许用户轻松地向网络添加设备。规范化可以帮助用户以一种安全的方式进行他们自己的优化物联网网络设计。

正如前面所提到的，利用网状网络可以控制业主的控制权和安全性。典型地，这些网格化系统利用安装.控制和监视的应用。该应用可以帮助设置网络，并且可以确保设置密码安全。另外，应用程序帮助管理网络问题.检查数据率.设置家长控制功能等。有些系统可以在任何时候帮助拥有者看到连接到网络的对象。

为了保证这些设备的安全，必须不断更新你的电脑和智能手机。网络化也是如此。但是，网状网络经常会自动更新，因此拥有者不需要为那些难以运行的更新担忧。

有些网状网络也需要付费才能提高安全性，如防御黑客攻击.网站威胁和安全扫描。这类订户还包括针对恶意软件.病毒.黑客，甚至是网络罪犯的攻击。

假如你的智能家居安装了联网的安全摄像机.温控器和其他物联网智能设备，那你的网格化系统就很有用了。

矿物燃料在世界范围内越来越多。减少能源消耗和提供绿色产品的压力在不断增加。现在，物联网设备的制造商和供应商都感受到了同样的压力。这种趋势只会加剧，因为全球领导人推行越来越多的绿色倡议。这些物联网产品中，有些仅使用纽扣电池(有些可以持续使用10年)，但是制造它们需要消耗化石燃料。而且，很多物联网设备都没有使用扣式电池，而是使用电网供电。所以，为了控制功率消耗，一些物联网设备有时需要增加软件和硬件，以确保在没有通讯的情况下处于睡眠状态。

对于制造业，物联网技术设备不仅可以进一步提高效率和自动化水平，而且还必须进行低功耗设计。互联网设备制造商开始制造低功率产品。与此同时，也开始生产效率更高.更小.更薄的产品。消费者在生产运行时耗能更少的设备时，企业和制造商就能实现双赢。在可再生能源领域确保物联网的领先地位会让很多公司受益。利用物联网传感器进行发电、传输和分配设备的远程资产监测和管理。另外，在生产环境中安装物联网，可以减少照明、加热、冷却，以及与安全有关的费用。

一个智能家庭网络可以包含很多7x24小时全天候通讯设备。即使不进行主动通信，这些设备仍将消耗能量，因此，效率和功耗始终是设计上的考虑。不管采用什么协议，都必须对物联网设备进行优化，以达到节能运行。

当环境保护倡议进入全球时，降低物联网网络能耗已成为必然。客户和制造商都希望降低功耗，而不会降低性能，也不会影响整个物联网连接。如有必要更换电池，装置将自动通知使用者，以确保连续运行。

总是联机连接的重要性。

家庭和职场的物联网网络在过去几年中有了显著的发展。同时，我们对这些网络的依赖也在增长。在家办公的人越来越多。一家人通过家庭网络视频聊天.玩游戏.看电视.监控健康状况，并确保住所安全。为了保证这些用例都有7x24小时的全天候支持，我们需要低延时.总是在线的可靠连接。

幸好，各地区的无线产品供应商正在推出新产品，其中包括向5G网络的过渡。不需要担心是否会连接到网络或者快速的数据连接。与此相反，随着智能家庭、智慧城市、工业4.0以及我们生活的其它方面越来越依赖于物联网网络，我们的注意力将转移到更高级别的网络特性，如隐私和安全。这一新问题促使各厂商和无线服务供应商开始把安全作为网络与设备设计的首要考虑。

数字时代的到来，将商业与消费者紧密相连。高互联的物联网用户花了大部分时间上网、工作、上学、玩游戏、玩社交媒体等。不只是每天平均上网超过8小时，我们的物联网设备也是如此。通过我们的传感器和摄像机，这些物联网设备24小时不间断地通过网络进行互动，并且这些传感器.摄像机和监视器把我们带进了永远在线的场景中，特别是在物联网时代。

数字化世界是一个能提供多种不同沟通渠道的动态环境。频道中最重要的是英特网和物联网。目前，联机通讯速度快，简单，实时。这保证了我们在任何时候都能获得信息。

在公司环境中，7x24小时在线连接使管理者、雇员、股东和供应链能够随时获取并查看实时的更新信息。离开办公室后，你还可以随时获取最新消息。某一行业的产品将首先使用物联网，但是在工业4.0的推动下，生产效率和成本管理也成为物联网领域的一个重要组成部分。

用户将购买数以十亿计的设备，装在家里，进行连续的监控，自动升级和手动升级，这些都是为了方便.安全.健康，并降低成本。消费物联网有望改善我们的环境.家庭和汽车的智能水平，方便测量和交流。这样的物联网总是在线，在等着我们交流，或者一直监视着我们，这样可以帮助我们在家庭环境和相关活动上做出更明智的决定。

物联网通过连接到机器部件、环境传感器或者我们客厅智能音箱上的传感器，可以在7x24小时全天候地产生大量数据。这就是说，物联网是进行大量数据分析的一个重要驱动因素，可以支持企业进行分析，并且可以提高智能产品的智能化。

这种数据有很多种形式，包括语音请求，传感器读数，视频等等。越来越多的物联网数据通过把这些元数据输入到一个数据库中，或者是输入一个认知系统能够给我们的环境带来全新的决策.理解和智能水平。