智能物联网的存储器设计与实现
“互联网即将消失，一个高度个性化、互动化的有趣世界——物联网即将诞生。”
——Google董事长·埃里克·施密特
人类现代文明的发展史，可以看作是通信技术的发展史。而通信技术的主要目标，就是把每一个人连接起来。在技术的推动下，我们进入了移动互联网时代，互联网的到来是通信技术的转折点，从此人们可以便捷、低成本、高效地进行沟通。人类在实现了真正意义上的远程互联的同时，也带来了世界经济的新一轮高速发展。
人类对科技追逐的脚步从未停止过，我们虽然实现了空前紧密的人类联结，但还远远没有实现世界的联结，如何才能做到让人连接和控制万物？在这种需求驱动下，我们迎来了物联网时代。人与物的连接极大地拓宽了人们接触和使用信息的渠道，因此人可以远程感知和操控很多事物。伴随5G的到来，与人工智能等新技术相结合将会进一步**物联网市场规模，加速万物互联时代到来，届时将引发全社会智能变革。物联网带来的信息变革席卷全球，作为信息科技发展的重要方向，备受全球各国重视，被视为继互联网之后的又一次信息技术革命浪潮。
物联网（英文名：Internet of Things缩写IoT）就是把实物联入网络，最终实现物品与物品之间、人与物品之间的全面信息交互。物与物的连接实现了智能化与自动化，可以控制各种物品自动解决问题，因此解放了大量劳动力。它是互联网概念上的延伸，目的是将用户与物体链接起来，利用RFID、无线数据通信等技术构造出一个连接世界上万事万物的智能网络。在这个网络中，物品能够彼此进行“交流”，而无需人的干预。其实质是通过计算机互联网实现物品的自动识别和信息的互联与共享，相当于是在互联网的原有基础上，实现了再一次的升级与蜕变。
在网络化、智能化的终端连接下，物联网的诞生已成为现实。相关分析认为：到2020年物联网将带来每年至少300亿美元的市场利润，届时也将出现25亿个设备连接到物联网上，这一趋势并将继续快速增长。未来将有数量巨大的IP地址、传感器、可穿戴设备，以及虽感觉不到却可与之互动的东西，时时刻刻伴随着你。随着物联网技术的高速发展，我们生活的整个社会智能化程度将越来越高，物联网技术也必将引起社会信息的重大变革，显着提升整个社会的信息化和智能化水平。其实当下，智能家居、智能设备的应用都是物联网的影子，很多我们设想中的属于物联网范畴的功能其实早已实现，比如掌上公交、网上打车、智能家居等等。在物联网时代，我们工作、生活与娱乐将会出现翻天覆地变化，主要有如下应用场景：
1. 智能商务
作为智慧城市的重要基本元素，智能商务包括了智能仓储与智能物流。智能仓储是物流过程的一个环节，智能仓储的应用，保证了货物仓库管理各个环节数据输入的速度和准确性，确保企业及时准确地掌握库存的真实数据，合理保持和控制企业库存。物联网技术的运用在物流的运输、仓储、包装、装卸搬运、流通加工、配送、信息服务等各个环节实现系统感知，从而能全面分析，及时处理并进行自我调整。
2. 智能家居
在家庭日常生活中，物联网的迅速发展使人能够在更加便捷、更加舒适的环境中生活。人们可以利用无线机制来操作大量电器的运行状态，这些系统也能实现无须人工干预的自动运行，人们可以利用物联网对家庭生活进行高效地控制和管理。
3. 智能医疗
物联网开启智慧医疗新时代，使精准医疗成为可能。通过可穿戴电子设备构建网络对人体生理状态进行捕捉，这些设备将成为人们私人健康助手，数据被记录到电子健康文件里面，方便个人或医生进行查阅。不仅能实时进行精准的数据监测，还能将所有的数据综合处理得到健康报告或者处方，相关信息传输到医院，医生也能更好的掌握患者的身体状况，在医疗开支上可以节省费用，也使得人们生活更加轻松。
4. 智能交通
交通是智能物联网应用的另一个场景，不仅可以在汽车中构建自动驾驶系统，实时接收有关道路状况信息，驱动汽车避开障碍物，到达目的地。还能综合利用图像识别技术、射频技术等手段，对交通流量、驾驶违章、行驶路线、牌号信息、驾驶速度等数据进行自动采集和实时传送，构建起智能交通运输网络，极大的方便人们的出行。
可以说物联网让我们看到了一个更加美好的未来：冰箱可以自动订购食物、城市大脑可以分析交通路况，智能设备可以监测个人的健康状况……物联网缩小了物理世界和虚拟世界之间的差距，并创造出一种智能环境，使个人以及整个社会都能够以更智能、更舒适的方式生活。
在这里我们简要介绍一下支持物联网系统的基础技术。不同领域的物联网技术解决方案具有多样性，为了简单起见，可以将它分为4个基本层级：硬件设备、软件设备、通信系统以及平台。硬件设备就是物联网中的“物”，作为现实世界和数字世界之间的接口，它们具有不同的大小、形状和技术复杂程度。软件系统负责实现与云的通信、收集数据以及在物联网网络中执行实时数据分析。通信系统将为智能对象提供与其他物联网世界交换信息的方式和方法。而物联网平台是一个以用户友好的方式收集、管理、处理、分析和呈现所有这些数据的地方。
因此我们看到，物联网系统的核心就是数据的采集、存储、处理以及通信，而数据的高效存储是整个系统运行的关键。比如，自动驾驶汽车中的各种类型的图像传感器（如激光雷达和摄像头）的大量数据需要存储在本地进行处理。物联网系统数据规模巨大，对海量存储空间有强烈需求。随着物联网设备产生的数据量呈爆炸式增长，工程师需要重新考虑其物联网存储策略。物联网数据来源于大规模异构感知设备，描述着数以十亿计的物理世界对象，其具有多源异构、超大规模、时空关联、多维标量、冗余度高等特征。这些特征为物联网数据存储实现带来了巨大挑战。因而物联网存储系统相对于传统互联网存储面临着更多更新的难题，需要专门研究以支持物联网智能应用。随着物联网产业生态体系逐渐完善，跨界融合成为新的产业发展趋势，行业与行业的边界会越来越模糊，大量新服务、新模式和新物品不断涌现，并在人工智能技术促进下，进入万物互联的智能时代。
随着物联网智能科技设备被广泛应用于社会生活的各个领域，这些专业的消费级产品在设计的过程中就需要解决两个重要的问题：一是需要综合考量特定领域物联网系统的灵活性、稳定性与可靠性。二是需要高效存储物联网系统中产生海量数据。物联网系统通常使用电池电力运行，其存储器必须谨慎选择，因为它们消耗大部分的电池电力，降低电池使用时间。因此为不同应用场景下的物联网系统提供最先进的存储器解决方案，并为物联网硬件设计新一代的低成本、低功耗的嵌入式存储器就显得尤为重要。
由机械工业出版社出版的《智能物联网的存储器设计与实现》一书满足了这一需求。本书由存储器方面的国际领先专家和多项专利持有人共同撰写，将基础科学与物联网存储技术相结合，针对智能家居、自动驾驶、穿戴设备等多种实际应用场景，给出了详尽且实用的存储器解决方案，可以让工程师快速了解物联网硬件中最先进的存储器实现方式，从而设计出良好的数据存储方案，推动物联网发展、实现物联网价值的最大化。
由于物联网本身的技术多样性、应用广泛性等特点，多种存储方案并存是其发展的必然结果，没有一种模式或一种方案就能解决所有的问题。另一方面，根据物联网存储的发展总结出一个明显的趋势：从最早的一维数据到现在的多维数据，从早期数据的简单呈现到目前的基于海量数据的信息处理，物联网应用越来越复杂，智能化程度也日益增加，对存储系统的要求也随之增高，不同的存储模式在不同类型的应用中将会朝着更为安全、开放、兼容、高效的方向发展，以应对物联网数据的各类特性，满足消费者智能化的应用需求。
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