這些限制導致一些有趣的設(shè)計綜合考慮。現(xiàn)在能夠以很低的成本而且也很容易使用 GPS 定位芯片，確定設(shè)備的位置。但即使是 GPS，它也只是一個接收器，功耗也比較大。比較而言，加速度計的功耗非常低。通常您可以使用加速度計來替代 GPS 模塊，從而降低功耗。數(shù)據(jù)雖然不同，但是加速度計上更智能的軟件一般能夠獲得很好的位置信息。

　　除了功耗限制，IoT設(shè)計人員還要注意傳感器的其他特性。傳感器本身在精度和線性度上就有限制。成本極低的傳感器雖然非常酷，但是在線性度、失調(diào)和漂移等 方面精度要比價格昂貴的傳感器差一些。可以通過校準來大幅度降低這類誤差。工廠校對的成本很高，但是也不容易克服漂移帶來的問題。要在使用過程中校準，應 知道什么時候應該進行校準。

　　例如，當加速度計靜止時，可以通過存儲其讀數(shù)，消除低成本加速度計的失調(diào)誤差。然而，加速度計本身無法識別是靜止還是在一直緩慢的加速。這就會導致不正確的校準。軟件能夠消除很多這類限制，但是需要很好的電子硬件來采集數(shù)據(jù)。

　　安全

　　連接IoT器件的安全問題可能會很難解決，原因在于人們一般不愿意有計劃的應對這些不常出現(xiàn)的事件，也不會對此而額外付出，即使他們知道這些事件的影響會 很大。但實際上，我們會不得不針對這些極端但是很少出現(xiàn)的事件開發(fā)新的風險管理策略，例如，大風暴 (Sandy 颶風)，太陽耀斑導致的電子干擾，以及網(wǎng)站被黑等。

　　再比如，我們的電子和電氣基礎(chǔ)設(shè)施從未在極端太陽耀斑活動時進行測試，這類活動也只在100年前發(fā)生過。要是發(fā)生在今天，我們已經(jīng)非常依賴電力，其破壞程度會非常大。有了IoT后，這種依賴程度就更大了。我們應該考慮電網(wǎng)停電后對連接了IoT的系統(tǒng)的影響。

　　當然，我們也不一定非要應對一百年才發(fā)生一次的事件。人們一般只有在受到黑客攻擊時才吃驚的發(fā)現(xiàn)自己對此缺乏準備。由于這類攻擊，導致了每年有上千萬的個 人數(shù)據(jù)被盜。越來越多的數(shù)據(jù)被電子化后—不僅僅是您的身份，而且還有您的家庭安全系統(tǒng)以及您個人的行蹤等，都有可能受到威脅。竊賊會遠程監(jiān)視您家庭的信 息，知道您在哪里，從而知道什么時候破門而入。安全問題在IoT上尤為重要。但是，傳感器也應對此負責嗎?

　　數(shù)據(jù)格式難題

　　傳感器的另一限制是每個傳感器都有自己的數(shù)據(jù)速率、精度和信號處理需求。在IoT上有沒有一種統(tǒng)一的方法來處理這些問題?例如，一般是一秒甚至更長的時間 采集一次溫度值。取決于具體應用，加速度計可能需要每秒鐘采樣數(shù)千次。如果一個設(shè)備要同時對此進行監(jiān)測，那么數(shù)據(jù)包內(nèi)容會隨著時間而發(fā)生很大的變化。這并 不難處理，但是并沒有統(tǒng)一的標準，因此，獲得來自很多源的數(shù)據(jù)后，很難理解源的含義。

　　應該以原始二進制的方式來發(fā)送數(shù)據(jù)，減少在傳感器上的處理需求，或者應將其轉(zhuǎn)換成工程單位?除非您知道怎樣將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成工程單位，使其成為簡單的統(tǒng)一標 準，否則，二進制毫無意義。如果數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換成工程單位，哪種單位是標準?溫度可以是攝氏度或者華氏度。壓力有很多單位，會讓人發(fā)瘋：帕斯卡、大氣壓、 psi、水的深度，水銀汞柱，等等。因此，應該對單位進行標準化，或者在消息中進行設(shè)定。

　　此外，某些傳感器的信號處理也非常復雜。把熱偶讀數(shù)轉(zhuǎn)換成攝氏度需要進行冷接點補償、放大和線性化處理。在軟件中進行線性化，以獲得最佳精度。這就需要大 規(guī)模表格或者高階多項式計算，對于存儲器有限的微型低功耗器件就是很大的負擔。今后幾年數(shù)字處理的不斷發(fā)展會減輕這種負擔。

　　我希望全世界有一種數(shù)據(jù)交換標準，能夠靈活的處理家庭、工業(yè)、醫(yī)療以及其他應用，傳感器節(jié)點不會受累于此。您會看到為什么這并不是小事。

　　我們應該克服這些難題，讓IoT未來更輝煌?IoT之所以可行是因為傳感器在不斷改進，進一步推動了傳感器創(chuàng)新。我們今后還會遇到很大的難題。我希望我們能夠解決大部分難題。