連接無處不在、無所不包物聯(lián)網作為信息系統(tǒng)向物理世界的延伸，拓展了人類認知和控制物理世界的能力，已經被稱為繼計算機和互聯(lián)網之后的世界信息產業(yè)的第三次浪潮，正在深刻地改變著人類的生存環(huán)境和生活方式。近幾年，隨著網絡通信、無線傳感網絡和無線射頻識別等信息技術的迅速發(fā)展，物聯(lián)網技術突飛猛進，應用日新月異。國際著名研究咨詢機構高德納（Gartner）的報告顯示，全球通過物聯(lián)網連接的設備總數在2020年前將達260億臺，年均復合增速達到35%，其中無線傳感器及其他網絡節(jié)點約占總數的60%。物聯(lián)網在未來一旦大面積部署，將是很具顛覆性的創(chuàng)新技術。

物聯(lián)網的發(fā)展令人鼓舞，其未來前景廣闊。但是，物聯(lián)網距離其萬物相連、無處不在的初衷還相去甚遠。雖然發(fā)展了近二十年，至今尚未出現(xiàn)大規(guī)模的普適應用，進入了舉步維艱的階段。

不可否認的是，我們即將或者已經進入了萬物互聯(lián)的時代，連接，成為我們不可或缺的媒介。有人說，連接像氧氣一樣無處不在，因為傳統(tǒng)的以TCP/IP為基礎的連接具有“同構性”，即使考慮到軟件定義網絡（SDN）和網絡功能虛擬化（NFV）等新型的網絡技術，其差異性也遠不如物聯(lián)網。物聯(lián)網中形形色色的連接具有異構性和泛在性的特點。而在這一切形形色色的連接背后，卻有著一個看不見的敵人”，那就是時間。

說到這個“敵人”，一部愛情電影《喜歡你》里面，由金城武扮演的男主人公在煮泡面時說“時間是面的敵人”，對于物聯(lián)網的發(fā)展而言，時間也是能量的敵人。長時間穩(wěn)定的能量供應是維系物聯(lián)網生存和擴張的一個重要因素。物聯(lián)網的核心任務是提供連接和感知能力，并在此基礎上實現(xiàn)數據傳輸和智能化的信息處理。感知、連接、傳輸和計算這幾個關鍵任務，都依賴于穩(wěn)定的能量供給。

在大多數應用中，物聯(lián)網的數據感知、無線傳輸和分布式計算均由網絡節(jié)點協(xié)同完成，而網絡節(jié)點的工作則依賴于自身攜帶的電池提供能量。這種工作方式需要頻繁地更換電池，以保持能量的持續(xù)供應，維持物聯(lián)網的工作壽命。在這種工作方式下隨著物聯(lián)網不斷地向廣度和深度發(fā)展，能量供應障礙問題日益突出，原因如下：

1. 隨著物聯(lián)網迅速地向廣度發(fā)展，即網絡規(guī)模迅速增大，必將導致網絡節(jié)點數量激增。按照高德現(xiàn)納的預測，2020年全球通過物聯(lián)網連接的各種網絡節(jié)點數將達到260億，并以35%的速度增加。如此大量的網絡節(jié)點，使得電池更換或能量維護（無論是人工更換電池還是移動充電）都成為非常昂貴和困難的工作，能量供應障礙問題隨之而來。

2. 隨著物聯(lián)網迅速地向深度發(fā)展，即全方位地向物理世界延伸，必將導致大量的網絡節(jié)點進入人類和充電裝置不能接近的位置（如戰(zhàn)場、含毒害物質的空間）。這些網絡節(jié)點的電池更換或能量維護成為不可能，能量供應障礙問題不可避免。

綜上所述，物聯(lián)網發(fā)展舉步維艱的重要原因之一是能量供應障礙。如何解決能量問題，保證網絡能夠持久、穩(wěn)定地運行，是物聯(lián)網實現(xiàn)普適應用面臨的一個非常重要的挑戰(zhàn)。

責任編輯：ct