未来的物联网将具备无处不在 无所不包的网络接入

连接无处不在、无所不包物联网作为信息系统向物理世界的延伸，拓展了人类认知和控制物理世界的能力，已经被称为继计算机和互联网之后的世界信息产业的第三次浪潮，正在深刻地改变着人类的生存环境和生活方式。近几年，随着网络通信、无线传感网络和无线射频识别等信息技术的迅速发展，物联网技术突飞猛进，应用日新月异。国际著名研究咨询机构高德纳（Gartner）的报告显示，全球通过物联网连接的设备总数在2020年前将达260亿台，年均复合增速达到35%，其中无线传感器及其他网络节点约占总数的60%。物联网在未来一旦大面积部署，将是最具颠覆性的创新技术。

物联网的发展令人鼓舞，其未来前景广阔。但是，物联网距离其万物相连、无处不在的初衷还相去甚远。虽然发展了近二十年，至今尚未出现大规模的普适应用，进入了举步维艰的阶段。

不可否认的是，我们即将或者已经进入了万物互联的时代，连接，成为我们不可或缺的媒介。有人说，连接像氧气一样无处不在，因为传统的以TCP/IP为基础的连接具有“同构性”，即使考虑到软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）等新型的网络技术，其差异性也远不如物联网。物联网中形形色色的连接具有异构性和泛在性的特点。而在这一切形形色色的连接背后，却有着一个看不见的敌人”，那就是时间。

说到这个“敌人”，一部爱情电影《喜欢你》里面，由金城武扮演的男主人公在煮泡面时说“时间是面的敌人”，对于物联网的发展而言，时间也是能量的敌人。长时间稳定的能量供应是维系物联网生存和扩张的一个重要因素。物联网的核心任务是提供连接和感知能力，并在此基础上实现数据传输和智能化的信息处理。感知、连接、传输和计算这几个关键任务，都依赖于稳定的能量供给。

在大多数应用中，物联网的数据感知、无线传输和分布式计算均由网络节点协同完成，而网络节点的工作则依赖于自身携带的电池提供能量。这种工作方式需要频繁地更换电池，以保持能量的持续供应，维持物联网的工作寿命。在这种工作方式下随着物联网不断地向广度和深度发展，能量供应障碍问题日益突出，原因如下：

1. 随着物联网迅速地向广度发展，即网络规模迅速增大，必将导致网络节点数量激增。按照高德现纳的预测，2020年全球通过物联网连接的各种网络节点数将达到260亿，并以35%的速度增加。如此大量的网络节点，使得电池更换或能量维护（无论是人工更换电池还是移动充电）都成为非常昂贵和困难的工作，能量供应障碍问题随之而来。

2. 随着物联网迅速地向深度发展，即全方位地向物理世界延伸，必将导致大量的网络节点进入人类和充电装置不能接近的位置（如战场、含毒害物质的空间）。这些网络节点的电池更换或能量维护成为不可能，能量供应障碍问题不可避免。

综上所述，物联网发展举步维艰的重要原因之一是能量供应障碍。如何解决能量问题，保证网络能够持久、稳定地运行，是物联网实现普适应用面临的一个非常重要的挑战。