本期 Jesse 想继续带大家来到物联网的世界，来看看数据的存储与物联网，也更多的介绍在物联网场景下硬件层面的存储，话不多说，就让我们来看看本期的内容。

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数据存储与物联网

物联网（IoT）包括可以连接到互联网的各种物理对象或设备，从工厂机械设备、家用电器、汽车到智能手机和智能手表等移动设备。今天的物联网更具体地是指将传感器、处理能力、软件结合在一起，并与其他设备交换数据的互连设备。物联网正在改变各种行业和应用程序，这些设备生成的数据可以在数据分析过程之后显著改善业务成果。

传统上，连接能力主要依靠 Wi-Fi 无线网络，但现在 5G 等类型的网络平台已经逐渐能够在更高的速度和可靠性的情况下，处理更大的数据集。这将显著推动物联网应用，从而导致终端设备产生大量数据。管理物联网设备生成的数据是提供商业智能和更好的用户体验的关键。因此，我们需要深入了解下物联网世界中的数据流。

物联网世界中的数据流

一般来说，物联网系统架构分为 3 层。首先是数据来源层。物联网从智能设备、环境传感器、智能手机、智能车辆和各种传感器收集数据。然后可以使用通用标准协议（例如 MQTT、CoAP 和 HTTP）通过网络将数据发送到边缘网关，然后再发送到云端。其次是数据存储层。该层存储从边缘或云端的传感器和设备收集的数据，用于长期或短期应用。边缘网关提供功能，例如传感器数据聚合、数据预处理以及与云的安全连接。在云中，有为物联网应用程序构建的各种数据库管理系统。这些系统可以存储和管理这些海量数据以供进一步应用。最后，是数据分析和应用程序层。大多数组织可以使用云来运行处理设备生成数据所需的应用程序。该层使用人工智能、机器学习和基础的计算技术分析数据，以生成有用的信息。这些数据可以帮助我们提供具有可操作的见解，同时也可以驱动商业智能、优化运营、吸引更多客户、自动控制流程，并帮助企业根据从数据分析层提取的结果做出最佳决策。

从数据的采集、传输、存储、计算、分析到应用，数据存储只是物联网生态系统的一部分；然而，它仍然是一项非常具有挑战性的技术。物联网的存储解决方案必须确保数据的完整性、可靠性和安全性。更重要的是，存储解决方案必须适应终端设备、边缘网关和数据中心的各种环境。

物联网的关键存储技术

在一些案例中，将数据从端点设备移动到边缘网关和云是一个流行的选择。物联网设备通常具有一些存储和预处理数据的能力。对于生产现场或交通设施中的物联网设备，其不仅输出数据各不相同，而且来源复杂。需要快速的访问速度，存储数据的准确性要求极高，物联网设备的安装环境相对恶劣。在消费电子市场站稳脚跟的 NAND 闪存就是物联网设备的存储解决方案之一。然而，很多挑战仍然存在。

第一，环境是物联网边缘端设备存储的第一个挑战。在汽车世界中，车联网（V2X）是物联网概念的完美典范。未来的汽车需要交换其所有传感器收集的信息，并与其他车辆、行人和路边单元（RSU） 交换信息。车内的存储设备需要在极端温度的情况下正常工作。因此，需要 AECQ-100 的认证。工厂自动化等其他应用需要抗冲击认证（MIL-STD 810G）以确保在极端环境中的存储性能。

第二，高效的数据压缩比也是挑战之一。因为云边端的协同很重要，而谈到协同我们就需要走网络传输，从而消耗带宽，数据压缩比高就意味着节省带宽消耗。

第三，可靠性是在各种物联网应用中应用存储解决方案时需要考虑的关键因素。通常，物联网设备是为特定任务设计的嵌入式系统，而不是为可扩展性和易于升级而设计的服务器或 PC。也就是说，你的存储在物联网设备中的生命周期应该比消费市场中的产品更长。实现高可靠性的诀窍有多种，例如使用符合工业级标准的 NAND 闪存、启用伪 SLC 模式、选择高质量的组件和固定 BOM 以及保形涂料。测试和验证也是交付高可靠性产品的必要步骤，这些步骤的细节和质量因供应商而异。

第四，数据完整性很重要。尤其是时序数据对于 IoT 应用程序来说必须准确。比如，从车辆获取遥测数据，如果数据的顺序不完全一致且不准确，则分析时可能会产生不同的结果。采用掉电保护、端到端数据保护、ECC 等技术来保证存储设备的数据完整性。设计这些功能的经验对结果至关重要。

最后，安全是采用物联网技术的重要问题。大部分物联网设备的可用计算能力有限。这些限制使他们无法使用基本的安全功能，例如实施防火墙或强密码系统来加密他们的数据和与其他设备的通信。存储解决方案提供商可以实现写保护、安全擦除、AES 加密和 TCG Opal2.0 等功能，以确保物联网设备生成的私有数据保持安全。

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