如今，在用戶和新業(yè)務增量趨緩的情況下，一直緊繃著的網(wǎng)絡似乎終于可以松一口氣了。然而并不能高興得太早，新的矛盾已在醞釀之中，正由“物聯(lián)網(wǎng)”帶來的。在物聯(lián)網(wǎng)逐漸融入各行各業(yè)的過程中，各種類型的終端會連接上網(wǎng)，而它們對連接的需求有了許多新變化。

終端的“個體需求”

因行業(yè)的差異性和專業(yè)復雜度，使得承載應用的終端對連接需求也更具“個性”。

一是小數(shù)據(jù)、高頻率傳遞需求的增加。在物聯(lián)網(wǎng)中，一部分終端裝配簡單的傳感器，它們本身生產(chǎn)的信息量很少，所以每次向網(wǎng)絡傳送的數(shù)據(jù)分組亦非常小。但對于實時監(jiān)測的應用，物聯(lián)網(wǎng)終端產(chǎn)生數(shù)據(jù)的周期很短，從而向網(wǎng)絡傳送數(shù)據(jù)的頻率就會很高。高頻次的小數(shù)據(jù)連接需求，在原本以人為主導的網(wǎng)絡應用中并不常見。

二是部分物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的共享共用。在傳統(tǒng)的信息系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)通常都由單個應用系統(tǒng)“獨享”，而在未來的物聯(lián)網(wǎng)場景中，數(shù)據(jù)可以在多系統(tǒng)中分享。特別是公共場所的環(huán)境數(shù)據(jù)可以對各種類的應用和終端開放，以利于各行業(yè)對環(huán)境信息價值的利用。

三是業(yè)務特性對網(wǎng)絡質(zhì)量的需求差異巨大。工業(yè)自動化類別的應用，需要對生產(chǎn)線進行實時操控，所以必須嚴格把控數(shù)據(jù)傳送的時延;而后期分析預測的應用則可以把數(shù)據(jù)先暫存在邊緣網(wǎng)絡中，當網(wǎng)絡不繁忙時，再集中將數(shù)據(jù)傳送到云端;低功耗的設備，要盡可能地減少通信數(shù)據(jù)量，縮短傳遞的數(shù)據(jù)分組長度;對于企業(yè)的重要資產(chǎn)、金融計費終端、安保類設備等，則需要健壯的網(wǎng)絡安全保護和端到端的網(wǎng)絡隧道服務;對于低信息量且終端冗余的環(huán)境檢測數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡則可以適當?shù)胤诺唾|(zhì)量保證，例如在一塊田間部署了幾十個濕度計，如果其中幾個濕度計部分時段的測量數(shù)據(jù)沒有送達到網(wǎng)絡，這并不會影響農(nóng)民對農(nóng)作物澆灌的判斷。

設備間的“社交需求”

用一個詞匯來概括就是設備間的“社交需求”。終端會以“多點對多點”和“多線程并發(fā)”模式運行應用程序，以實現(xiàn)個體(終端)間的物聯(lián)網(wǎng)社交。

多點對多點

在共享數(shù)據(jù)、合用產(chǎn)品的過程中，“多點對多點”連接模式應運而生。

為了信息價值的最大化，數(shù)據(jù)共享會在物聯(lián)網(wǎng)應用中廣泛實踐。例如很多環(huán)境信息(溫度、濕度、風力等)，可以運用在多種行業(yè)領域。某些公共區(qū)域?qū)⑦@部分數(shù)據(jù)共享給各行業(yè)應用(例如農(nóng)業(yè)、旅游、交通、商展活動等)，利于企業(yè)的成本管理，減少固定投資。

“共享”使得物品可以通過多戶租賃的方式“服務眾人”，共享的商業(yè)形式可以釋放“物”的工具價值。新興的物聯(lián)網(wǎng)應用，就在于信息“跨領域、跨系統(tǒng)、跨用戶”地釋放價值，數(shù)據(jù)不再由單一系統(tǒng)、單一企業(yè)或單一用戶獨自享用。分享，需要網(wǎng)絡更適應于“全連接(Full Mesh)”的組網(wǎng)需求，數(shù)據(jù)更易于到達對其“感興趣”的終端和系統(tǒng)，并能夠控制對網(wǎng)絡資源的消耗。

多線程并發(fā)

智能終端通常都具備多進程并發(fā)處理信息的能力。隨著物聯(lián)網(wǎng)應用越來越復雜，對智能終端“多點對多點”的交互要求也會“水漲船高”。就像經(jīng)常使用的電腦一樣(配置多塊網(wǎng)卡和通信接口)，智能終端也可以配置多個、多類的通信接口，并具備多進程處理信息的能力。對于環(huán)境信息的采集、運行狀態(tài)的檢測、控制決策等信息處理工作，可以在一臺智能終端上同步運行，并形成良好的協(xié)同效應，實現(xiàn)理想的應用功能。這種融合通信、多向連接、并發(fā)處理的特性，會越來越多地在智能終端上出現(xiàn)，給邊緣應用帶來更多的可能性和創(chuàng)造性。

從宏觀角度來看，終端“社交需求”中多元化和復雜化的發(fā)展趨勢，會促進物聯(lián)網(wǎng)應用整體對網(wǎng)絡需求的快速增長，并且這種增長速度，將完全超越以往的市場需求增速。“以往的市場”是以人為主導的通信和互聯(lián)網(wǎng)市場。

在以個人終端為主的網(wǎng)絡中，“人”是最主要的網(wǎng)絡使用者，所以“人數(shù)”就是網(wǎng)絡容量最關鍵的參考因素。此外，還有兩個重要的容量參考因素：一是業(yè)務需求(不同業(yè)務對網(wǎng)絡資源的消耗基準不同)，由于目前的電信、互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務已經(jīng)趨于穩(wěn)定，所以可以將業(yè)務需求看成是一個常量;另一個就是“連接數(shù)”需求，由于個人對信息連接的需求有上限(“鄧巴數(shù)”等)，所以“連接數(shù)”也可以用一個常量來表示。此前的網(wǎng)絡發(fā)展、業(yè)務需求和連接數(shù)都在一個常量附近波動，而人數(shù)則一直在增長，所以在設計網(wǎng)絡容量的時候，主要以人數(shù)為參考，可以通過一個一階方程來表示人數(shù)和容量的線性關系。

而當無數(shù)個由芯片、電路板組合而成的終端成為網(wǎng)絡用戶時，網(wǎng)絡需求的模型就發(fā)生了改變。顯而易見，有一個常量將成為變量——連接數(shù)。

“連接數(shù)”的概念，此前就已經(jīng)存在。例如，在運營商數(shù)據(jù)域的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務中，網(wǎng)絡容量的預測和設計會考慮手機的“連接數(shù)”(例如在LTE網(wǎng)絡中的PDN連接)。當用戶使用手機撥打VoLTE電話、并還玩《王者榮耀》的時候，運營商網(wǎng)絡其實就給該手機的這兩個應用各建立一個專用數(shù)據(jù)連接。雖然像手機這樣的智能終端可以建立多連接，但畢竟它是服務于人的設備，它所建立的連接主要還是以人的需求為導向。在人的需求基本恒定的情況下，終端的連接需求也并不會太多。

當物聯(lián)網(wǎng)終端具備“智能”時，連接數(shù)的需求就會有所變化。企業(yè)要搭建更健壯、復雜的物聯(lián)網(wǎng)應用，就需要他們的終端能夠收集和傳遞更多的相關信息。所以，物聯(lián)網(wǎng)終端對環(huán)境信息、其它設備信息、用戶信息的“興趣”會越來越濃。

開發(fā)者會給終端裝備更多的通信接口去采集數(shù)據(jù)，并通過多進程同步處理這些數(shù)據(jù)，再將處理后的信息轉發(fā)給同樣也“感興趣”的終端。連接數(shù)在一部分具有親緣關系(同類型或相關行業(yè))的智能設備之間，會呈現(xiàn)“全連接”的狀態(tài)(例如一組正在飛行表演的無人機隊，每一架無人機都和其他無人機建立通信連接)。也就是說，在物聯(lián)網(wǎng)中“連接數(shù)”和“終端數(shù)”呈二階線性關系。(備注：這種線性關系，適用于物聯(lián)網(wǎng)的局部范圍內(nèi)，在某個邊緣網(wǎng)絡中或者在同一類終端范圍內(nèi))。

物聯(lián)網(wǎng)的連接

從圖中可以看出，每個新增終端的連接數(shù)需求不再是恒定值，而是取決于原來網(wǎng)絡中的終端數(shù)量。所以，當物聯(lián)網(wǎng)中的終端數(shù)達到一定量級時，每增加一臺設備，都可能會增加難以計數(shù)的連接。

能夠支撐終端不斷擴大連接數(shù)的關鍵要素主要有兩點：一是摩爾定律在芯片制造領域的持續(xù)發(fā)酵(雖然已經(jīng)減緩了)，使得終端的信息處理能力能夠不斷提升，并帶動連接能力的提升;二是信息獲取的方式不受限制。終端具備的通信方式取決于裝配的通信模塊或傳感設備，終端可以添加各種通信模塊來增強其交互能力。

人受到生理條件的限制，既不能不分晝夜一直工作，也無法同時處理多個任務，更不可能無限制地提高信息處理的速度。但物聯(lián)網(wǎng)的終端不同，他們可以不斷迭代提升基礎性能，增加配件擴展通信能力，軟件優(yōu)化提高處理效率。它們可以不斷突破能力瓶頸，獲取更多的信息并處理它們。當面對終端的“野蠻生長”特性時，原本為人設計的網(wǎng)絡模式，將難以跟得上(局部)連接需求呈“二階方程”的遞增趨勢，網(wǎng)絡邊緣中繁盛的終端會快速耗盡網(wǎng)絡資源，并最終限制住物聯(lián)網(wǎng)中所有設備的性能發(fā)揮。

現(xiàn)有的網(wǎng)絡(IP網(wǎng)絡)，強調(diào)“端到端”的“透傳”連接，這種可靠但粗簡的連接方式在未來物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展中，會使得網(wǎng)絡出現(xiàn)嚴重瓶頸，即網(wǎng)絡能力的增長速度慢于連接需求的增長。此外，許多物聯(lián)網(wǎng)領域的專家和組織提出的IPv6技術，恐怕會加重網(wǎng)絡負擔而使得網(wǎng)絡瓶頸更為突出。

因此要解決物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)暴增的問題，還需要引入另一些新穎的網(wǎng)絡模式和特性。換句話說，就是“網(wǎng)絡也需轉型”。