移动互联网是一个简单的基础设施需要设计比智能城市、智能电网、智能医疗、智能交通。智能手机是均匀和相对强大的处理器和电池驱动发射和接受。旨在将互联网智能手机,3 g和4 g网络可以更简单。但物联网设备将跨越一系列heteroneous设计。
异质性的范围定义的物联网是今天自主车辆,有成千上万的传感器由高容量电池,经常交流在高速、低延迟简单的传感器。这些传感器是由环境电源供电,发送一些罕见的字节交流状态(开/关、温度、振动振幅和相位,等等)。
添加到/异构同质性比较,无线设计只有符合消费者的主要常见的通信需求和私人和公共企业。然而,未来的智能基础设施将同时互连不同的物联网设备和智能手机。它需要可扩展到超过10倍数量的设备和当今无线网络带宽的1000倍。此外,广播报道需要密集的大信号穿透的障碍。
一组七个美国高级技术大学的研究人员发表的一份研究报告由美国国家科学基金会资助定义物联网异构性的影响在未来的智能基础设施。本文的目的是建议增加研究与开发设计的智能无线基础设施。虽然研究者不关键的无线产业总体上,他们说:
“设计一个新的无线基础设施,真正满足社区的需要极具挑战性和视力要求超出无线行业本身就可以。”
4智能基础设施领域需要更多的研发
具体地说,研究人员建议增加研发在以下四个方面:
1。灵活的基础设施
软件定义网络,包括软件定义无线电灵活的基础设施,需要考虑. .
还需要更多的研究机器学习和大数据分析的动态分析无线信号和性能监控增加基础设施的使用效率和频谱。
最优分布的计算、存储和通信资源,从高成本和节能的云来雾极度反应器的计算需要考虑移动优势。
无线网络的虚拟化,解耦网络基础设施从服务更大的灵活性和成本效益和所有权分离的关键交通智能基础设施,必须考虑。
有限的公共访问选项这个基础设施企业,预计今天要提供的服务如免费wi - fi应该是体系结构的一部分。
2。高带宽和敏捷的无线技术
高速路由器与极端的带宽,集群通信资源需要满足动态低延迟应用程序的需求。设计应该减少fronthaul网络上的流量。Fronthaul网络光纤网络连接边缘中央无线接入网络(RAN)回程网络。
研究人员建议进一步研究非常高带宽无线接入技术来支持软件定义网络的实际移动环境。重点领域引用是超密度细胞,毫米波,teraHerz乐队,巨大的MIMO(多输入多输出)和载波聚合。
断断续续的连接与低功耗节能设备,可能暂时无法访问应该是体系结构的一部分。
3所示。可靠性、安全性和弹性
强硬地反对攻击和安全解决方案,进行身份验证和隐私泄露应该纳入到体系结构为非平稳的移动和物联网设备,使用多个访问技术和优化同步通信的能力。有一个需要新的编程工具和软件堆栈降低创建有效的无线服务的障碍具有良好的性能,可靠性、能源效率等。
进一步研究节能无线传感器和致动器的报告数据和物理世界的变化影响物联网和智能基础设施需要进一步研究。新技术对能源获取电力物联网设备没有电池是包含在这个研究。
无缝集成的异构访问技术(wi - fi、细胞、连接等),包括同时使用多种技术更好的覆盖,性能和可靠性。
灾难场景提供低带宽可靠通信应该设计成关键物联网的体系结构和智能基础设施。
4所示。合作伙伴关系
研究人员声称:
“这是容易的对技术人员来说,工程师和科学家的梦想高科技的解决方案,但[是]更难这些专业人士与当地政府和组织工作,如执法、公共住房、交通、学校、政府和慈善组织,找到解决方案,提高人类的生活条件。”
为此,他们建议与许多组织的合作关系。
使用动态频谱和未经授权的光谱应与FCC和NIST合作进行测试。
慈善组织如100年弹性城市项目创建了应对冲击和压力,削弱城市的面料可以提供一个可持续发展的城市的视角来研究。
开源软件和开放接口/标准编程和管理无线网络,创建与现有的和新的标准组织合作,将使创新和互操作性。
学术合作培养学生,政府雇员和工人从其他领域的使用无线技术将提供开发资源创造社会和商业物联网解决方案。
需要与学术界合作来帮助训练学生和政府雇员(例如,执法)和培训工人在许多领域,以及创建和使用无线技术来构建解决重要的社会和商业问题。