近年来，不乏推动物联网的演讲者。他们谈到了这项技术的巨大潜力以及它可以给社会带来的诸多好处——更高效的工业流程、解决交通拥堵问题、通过智能农业提高作物产量、通过数字健康改善患者的生活质量等等。尽管所有这一切听起来都是积极的，但不可否认的是，部署大规模物联网网络所花费的时间比许多人预期的要长。这仍然存在一些障碍，一些与所采用的技术有关，而另一些则更多地基于后勤。因此，迄今为止的主要实施规模相对较小。以下文章探讨了如何克服这些障碍以创建精简、具有成本效益且可持续的物联网基础设施。目前阻碍物联网采用的因素是什么？物联网实施进展慢于预期的原因有很多。其中最重要的是：需要降低相关的硬件成本。大多数物联网节点需要包含许多不同的组件，这会影响成本。通过控制基础设施的前期财务支出，采用物联网技术的意愿肯定会增加。可以推出物联网网络的企业/市政当局/组织的数量将相应增加，从而导致更多用例得到解决。物联网节点大小。物联网硬件需要大量组件，这又引发了另一个问题。除了可观的物料清单(BoM)成本之外，这还意味着节点可能非常大。这也排除了它们在必须考虑空间限制的潜在应用中的大量使用，例如那些佩戴在身体上或需要安装在紧凑外壳中的应用。因此，需要找到压缩节点大小的方法，但又不会限制这些节点的功能或缩短它们的使用寿命，因为它们没有足够的可用能量存储。减少运营费用。必须认识到，实施物联网网络仅仅是个开始。在此之后，需要不断努力来维持所有节点的运行。物联网网络将负责处理的电子垃圾水平。这是另一个不容忽视的重点。正如将会看到的那样，除非采取适当的措施来防止这种情况发生，否则物联网网络会对环境产生巨大影响。在开始实施物联网网络之前，组织必须了解网络将代表的总拥有成本。应结合上面列出的第一点和第三点，以准确估算网络预计生命周期内的总成本。只有这样，投资才合理。电源问题节点的供电方式对IoT网络的总拥有成本有很大影响，影响BoM和后续运营费用。目前，绝大多数部署的物联网节点都依赖锂离子电池作为电源。电池不仅会占用物联网节点中的电路板空间，导致无法实施已经概述的空间受限更多的应用，而且它们还有其他缺点。当然，电池会随着时间的推移而耗尽。部署的硬件可以使用的时间段将由其功率预算决定。如果物联网节点每天需要进行大量数据传输，或者如果它需要处理大量处理工作流，则此成本可能会更高。因此，它的电池续航时间会更短，电池需要更早更换。如果一个组织的网络由数万个节点组成，电池更换将是连续的，需要分配专门的维护团队来完成这项任务。这将严重增加网络维护成本。如果物联网节点位于偏远地区，例如石化管道或智能农业设施，这个问题即使不是完全不可用也会进一步恶化。在这种情况下，节点将很难到达。在环境方面，据联合国称，每年产生约5000万吨电子垃圾，其中只有一小部分（大多数估计范围为15%至18%）被回收利用。电池在产生的电子垃圾中占很大比例。虽然其他电池化学物质有充足的回收机会，但锂离子电池的回收活动仍然非常有限。目前被丢弃的锂离子电池数量已被证明是有问题的，但随着物联网节点变得越来越普遍，每年被丢弃的电池数量将呈指数级增长。大多数行业分析师预测，整个物联网部署将很快包含大量节点。例如，Statista在其最近的报告中表示，到2030年将有290亿个物联网节点在运行。基于此（假设电池寿命为18-24个月），仅物联网一项就可以产生10-150亿个锂电池，价值e-每年浪费。另一个应该提到的电子垃圾来源是来自运营商的信用卡大小的剩余塑料，这些塑料用于蜂窝物联网节点的用户身份模块(SIM)。通过用直接集成的替换卡替换传统的SIM卡，可以避免这种塑料堆积。按照能量收集策略，从成本和环境的角度来看，仅用锂离子电池为物联网供电显然是不切实际的，而且随着物联网网络规模的扩大，情况只会变得更糟。这就是为什么能量收集被证明在物联网环境中如此重要的原因。能源不是耗尽电力存储储备，而是不断从周围环境中提取。在某些情况下，热梯度或振动将成为能量来源；在其他情况下，将使用事件。与电池供电装置不同，利用能量收集技术将显着降低物联网网络成本——无需购买或更换新电池。此外，它还具有环保优势，不会通过电池处理产生电子垃圾。到目前为止，物联网环境中的能量收集在一定程度上受到组成部分成本的阻碍。监督能量收集过程的电源管理集成电路(PMIC)是问题的核心。这些设备确保向IoT硬件提供最佳电流，并确保有足够的电流流向超级电容器等可充电储备供以后使用。不幸的是，此类PMIC通常由大量无源元件支持，通常至少有100个。此外，可用于此硬件的无线模块通常太大且昂贵，无法进行采购。结论毫无疑问，由于基本的实施问题，物联网基础设施部署正在放缓。所需组件的数量使物联网节点过于昂贵，无法应对许多未来场景。此外，生成的节点大小通常太大而无用。通过使用上述平台，可以生成更好优化的物联网节点。这些节点将独立于电池，具有更低的BoM成本、更小的外形尺寸和更小的环境影响，这些都是实现的关键优势。
