下一代工业物联网(IIoT)设备将比以往更快、更安全、功能更强大。近年来，IIoT项目越来越受欢迎，但也出现了一些新技术，例如边缘计算和5G。这些技术以及一些关键趋势将决定IIoT的未来。
下一代IIoT设备与现在市场上的设备有何不同？今天的科技给企业带来了很多好处，但也出现了一些缺点。这些挑战将塑造下一代技术的关键特征。
此外，随着新兴技术的进步和普及，物联网性能的行业标准将会发生变化。因此，下一代IIoT设备将变得更快并使用不同的网络技术。
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物联网标准化多年来一直是项挑战，并影响着消费类物联网和工业物联网。设备制造商有理由将其产品设计为仅与其品牌的其他产品一起使用。然而，在实践中，这却给最终用户带来了令人沮丧的实施挑战。
企业应该能够混合搭配来自任何品牌的IIoT设备，以创建满足其需求的定制网络。要实现这一目标，就需要对IIoT设备进行标准化，以确保它们能够协同工作。事实上，这种变化已经在冲击消费品。Matter开源互操作性标准将能够让来自领先制造商的智能家居物联网设备相互协作，而无论其品牌如何。
由于需求增加，未来几年业界可能会为IIoT设备开发类似的标准化系统。越来越多的企业正在采用IIoT，因此所有领先IIoT制造商的设备就有望做到兼容。下一代IIoT设备将实现更好的连接，从而使企业的实施更加简单。
下一代IIoT设备的最大变化之一将是更加强调网络安全。IIoT项目最初并未被视为潜在的网络安全漏洞。但是，随着它们的使用越来越广泛，业界已发现了它们存在严重的安全风险。
由于业界很少将IoT设备视为网络攻击的潜在目标，因此它们在保护方面做得可能就没有笔记本电脑或PC那么好。然而，它们却常常与商业网络保持紧密相连。因此，黑客可能会利用某个防御薄弱的项目作为进入企业网络的后门。
“Types of IoT Cyber Risks”一文中列出了九种不同类型的专门针对物联网设备的网络攻击。其中包括勒索软件或DDoS等常见攻击，以及一些鲜为人知的策略。例如，固件利用意味着利用旧产品中的弱点侵入网络。这种攻击方法所押注的对象就是IT管理人员要对他们的机器进行更新。
下一代IIoT的设计从一开始就将网络安全考虑在内。与2020年相比，2021年企业每周遭受的网络攻击增加了50%。这样的趋势表明，网络威胁在未来几年只会继续增加，因此下一代IIoT设备必须具有弹性。将来，它们可能会被设计成具有更多的访问控制协议、自动固件更新和保护措施，以在将数据传输到集线器和其他设备时对其进行保护。
随着5G的推出，下一代工业物联网除了会对设备之间的通信进行改进外，还会拥有更快的连接速度。大多数当前的IIoT项目都在4G甚至3G网络上运行。转向5G将为新产品释放新的峰值性能和功能。
5G网络的超低延迟将使IIoT设备的响应速度变得更快。这对于需要用产品充当自动决策系统和物理系统之间中继的应用来说尤其会带来好处。例如，制造商可以将5G和IIoT结合起来进行快速质量控制或实现工业机器人安全传感器的自动化。与3G或4G上的旧物联网设备相比，企业还将能够处理更多的数据。这对于数字孪生和远程操作等IIoT应用至关重要。
今天的物联网设备可用于此类应用，但5G更高的带宽和更低的延迟将使IIoT设备变得更加可靠和强大。随着5G这一尖端网络技术得到更广泛的应用，下一代工业物联网将围绕其构建。
5G并不是IIoT唯一的连接升级。边缘计算也将成为下一代IIoT的主要内容，并且由于其释放的快速处理能力而将越来越受到欢迎。事实上，边缘计算甚至可以加强网络安全。
边缘计算解决了当今IIoT的一些关键挑战。它通过将处理移近物联网设备本身来最大限度地缩短响应时间。考虑到云的日益普及，这一点尤为重要。云计算和云存储可以做到有效和高效，但信息传输可能会很耗时。边缘计算可以将设备到云端的响应时间缩短至仅10ms。
此外，边缘计算可以使数据靠近IoT设备，从而降低IIoT安全风险。信息是在现场进行处理的，而不是将其传输到外部集线器或设施，这样就能避免黑客拦截。网络流量的减少也有助于让IT人员更容易监控和发现潜在威胁。
边缘计算和5G等新兴技术正在塑造下一代IIoT设备。在未来几年，新产品将有望实现网络安全弹性、5G连接以及与其他IIoT设备的轻松兼容。制造商之间的标准化将简化企业的实施。5G和边缘计算将以超低延迟、更高带宽和可靠的安全性最大限度地发挥尖端IIoT设备的潜力。
（原文刊登于EDN姊妹网站EE Times，参考链接：What Does the Next Generation of Industrial IoT Look Like? ，由Franklin Zhao编译。）
本文为《电子技术设计》2023年5月刊杂志文章，版权所有，禁止转载。免费杂志订阅申请点击这里。
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