物聯網 (IoT) 包括各種可以連接到互聯網的物理對像或設備，從工廠機械和設備、家用電器、汽車以及智能手機和智能手錶等移動設備。今天的物聯網更具體地指的是結合了傳感器、處理能力、軟件並與其他設備交換數據的互連設備。物聯網正在改變各種行業和應用程序，這些設備生成的數據可以在數據分析過程後顯著改善業務成果。
傳統上，連接能力主要依靠Wi-Fi無線網絡，但現在5G和其他類型的網絡平台已經逐漸能夠快速可靠地處理更大的數據集。這將顯著促進物聯網應用的發展，從而導致終端設備產生大量數據。 IDC 估計 IoT 設備生成的數據 到 2025 年，該數據將從 2019 年的 18.3 ZB 增長到 73.1 ZB。管理這些數據是提供商業智能和更好的用戶體驗的關鍵。那麼讓我們深入了解物聯網世界中的數據流。
物聯網世界中的數據流
簡單來看，物聯網系統架構中有3層數據處理層：
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- 數據源： 物聯網從智能設備、環境傳感器、智能手機、智能車輛和各種傳感器收集數據。然後，可以使用常見標準協議（例如 MQTT、CoAP 和 HTTP）通過網絡將數據發送到邊緣網關，然後發送到雲端。
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- 數據存儲： 該層存儲從邊緣或云端的傳感器和設備收集的數據，以供長期或短期應用程序使用。邊緣網關提供傳感器數據聚合、數據預處理以及確保與雲的連接安全等功能。在雲中，有各種為物聯網應用程序構建的數據庫管理系統。該系統可以存儲和管理大量數據以供進一步應用。
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- 數據分析與應用： 大多數組織可以使用雲來運行處理設備生成的數據所需的應用程序。該層利用人工智能、機器學習和基本計算技術分析數據，以生成有用的信息。這些數據用於創建可操作的見解，以解鎖數據驅動的商業智能、優化運營、吸引更多客戶、自動控制流程，並幫助企業根據從數據分析層提取的結果做出最佳決策。
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從數據採集、傳輸、存儲、計算、分析到應用，數據存儲只是物聯網生態系統的一部分；然而，這仍然是一項非常具有挑戰性的技術。物聯網存儲解決方案必須確保數據完整性、可靠性和安全性。此外，存儲解決方案必須適合終端設備、邊緣網關和數據中心的各種環境。
物聯網的關鍵存儲技術
在大多數使用案例中，將數據從端點設備移動到邊緣網關和雲是顯而易見的選擇。然而，設備通常具有一定的存儲和預處理數據的能力。對於生產現場或交通設施中的物聯網設備來說，不僅輸出數據各不相同，而且來源也很複雜。需要快速的訪問速度，對存儲數據的準確性要求極高，物聯網設備安裝的環境也比較惡劣。 NAND閃存在消費電子市場站穩腳跟，逐漸成為物聯網設備存儲解決方案的首選。然而，這些端點仍然存在許多挑戰。
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- 環境 是物聯網端點設備存儲面臨的第一個挑戰。在汽車領域，車聯網 (V2X) 是物聯網概念的完美示例。未來的汽車需要交換其所有傳感器收集的信息，並與其他車輛、行人和路邊單元（RSU）交換信息。車內的存儲設備需要在極端溫度的情況下正常工作。因此，需要獲得 AECQ-100 認證。其他應用（例如工廠自動化）需要抗震認證 (MIL-STD 810G)，以確保極端環境下的存儲性能。
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- 可靠性 是在各種物聯網應用中應用存儲解決方案時需要考慮的關鍵因素。一般來說，物聯網設備是為特定任務而設計的嵌入式系統，而不是為可擴展性和易於升級而設計的服務器或 PC。也就是說，你的物聯網設備中存儲的生命週期應該比消費市場中的產品更長。實現高可靠性有幾個訣竅，例如使用工業級的NAND Flash、啟用偽SLC模式、選擇高質量的元件和固定的BOM以及保形塗層等。測試和驗證也是交付高可靠性產品的重要步驟，並且這些步驟的細節和質量因供應商而異。根據其他客戶要求和應用，還應考慮 JESD 218/219a 和 IEC 60068/61000/60529 等國際標準。
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- 數據的完整性 很重要，特別是對於物聯網應用程序必須準確的時間序列數據。從車輛獲取遙測數據；如果數據的順序不完全一致且不准確，則分析時可能會產生不同的結果。採用掉電保護、端到端數據保護、ECC等技術保證存儲設備數據的完整性。設計這些功能的經驗對於結果至關重要。
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- 安全 是採用物聯網技術時最關心的問題。許多物聯網設備可用的計算能力有限。這些限制使他們無法使用基本的安全功能，例如實施防火牆或強大的加密系統來加密其數據以及與其他設備的通信。存儲解決方案提供商可以實施寫保護、安全擦除、AES 加密和 TCG Opal2.0 等功能，以確保物聯網設備生成的私有數據保持安全。
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未來是物聯網
物聯網設備生成大量有價值的數據，存儲在雲、邊緣網關和端點設備中。為了開發適合物聯網設備可能需要的眾多應用、環境和要求的解決方案，存儲解決方案提供商必須在設計定制產品方面擁有豐富的經驗，以滿足合作夥伴對耐用性、可靠性、安全性和性能的期望。群聯電子擁有20 多年的經驗、業界最廣泛的產品和IP 產品組合，以及在研發方面投入最多的供應商，通過最具創新性的NAND 閃存存儲解決方案，為世界上一些最苛刻的物聯網環境中的應用程序和設備提供支持。
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