在关于物联网(IoT)的众多预测中，所有这些预测的普遍线索都是未来几年预期关联市场的巨大规模。虽然实现这一目标的道路仍然充满了不确定性和不确定性，但人们普遍认为，在一个几乎所有事物都可能成为可连接的世界中，通信链路和智能端点(传感器、执行器等)的数量以及由此产生的复杂性将与目前经历的情况有显著不同的数量级。
但还有其他的考虑。
多方面的复杂性
就其本质而言，物联网正在进入一个尚未完全掌握的全新领域(特别是在消费物联网领域)。与此同时，物联网技术旨在将(日常)物体集成到通信空间中，它们也带来了一系列新的挑战。例如，当涉及到可穿戴设备时，必须设计各种形式的新天线和连接器，可能会对人体工程学和健康产生重大影响。
此外，由于它已得到广泛应用报道物联网设备也容易受到网络攻击，有时会带来毁灭性的后果，包括但不限于隐私泄露。需要对这种风险进行严格的研究并将其降至最低。
因此，物联网解决方案的设计、开发和部署方式必将经历一场彻底的变革。相关方法和程序必须纳入健全和彻底的分析，技术和财务方面的考虑将决定物联网创新在投入使用之前进行建模和模拟。
就IBM而言，建模和仿真(M&S)已经是物联网“此时此刻”的核心:“建模和仿真是创建物联网核心连接产品的重要组成部分。它可以支持早期评估和优化设计，并在发生变化时进行验证，以确保正确的产品被开发出来，并以所需的速度和质量交付。IBM网站）.
人类的思维习惯于线性，比如“事情会像过去一样改变”。在这种环境下，预测是直接的;建模很简单，仿真不能提供有用的见解。
然而，在一个充满“非线性”的宇宙中，这种“非线性”是由快速增长的智能物体相互作用形成的，并受到各种偶然扰动的影响，推断不再清晰。在与交通有关的情况下，我们都在经历这种随机输出:有多少次我们为了“避开交通”而提前做事，很清楚在高峰时段晚出十分钟并不一定意味着晚到目的地?考虑到物联网的复杂性和规模，玛莎百货不再是奢侈品，而是必需品。
物联网系统工程基本要求
很多人认为，物联网是一个系统中的系统甚至“系统的系统”．像任何其他系统工程一样，M&S是一个关键的基础构建块;它在生命周期的早期用于确定建议产品的功效。它是定义产品需求的有效手段，可用于测试和确认满足需求的可行性，以及验证产品的性能。
企业与环境之间的互动是持续的、不稳定的，因此更需要M&S。企业是复杂的适应性社会技术系统。它们由许多独立的主体组成，它们的行为可以用社会、心理和物理规则来描述，而不是由整个系统的动态来决定。整个企业系统的适应和学习通常会产生突发的模式和行为。由于没有单一的代理处于控制之中，复杂的企业系统行为往往是不可预测和不可控制的。
因此，创建模型、执行模拟和执行实验运行应该成为任何物联网相关项目或事业的先决步骤。
物联网生态系统中有大量的用例，玛莎百货为预期的项目提供了有用的信息。玛莎百货在医疗保健、制造业和交通管理等众多领域发挥着越来越重要的作用。M&S对于理解他们复杂的问题至关重要，并支持在这些系统中探索广泛的决策可能性。
医疗保健提供商面临着服务付费方式的根本性转变——结果付费正在取代服务收费。随着财政激励措施的发展，医疗机构必须专注于预防和健康，以减少慢性疾病的风险。M&S能够快速且具有成本效益地探索替代医疗保健交付机制(包括物联网技术的使用)及其对关键经济和健康结果的影响。
研究人员2014年3月在德国斯图加特举行的第八届数字企业技术国际会议上，专注于第四次工业革命(体现为物联网的到来)制造工程的颠覆性创新，概述了“基于模拟的技术构成了数字制造解决方案的焦点，因为它们允许对不同产品进行实验和验证，工艺和制造系统配置。”玛莎百货对全球制造业也很有帮助，全球制造业的特点越来越多地是复杂的供应链，提供组件和子系统，最终组合成客户的最终系统产品。其中一种相关风险是可能出现的假冒部件，这些部件是出于恶意或欺诈目的设计的，这可能严重影响产品的可靠性、安全性和生命周期成本。全面的前期M&S提供了一个参考的无缺陷基线。
交通拥堵是当今许多城市和郊区面临的主要问题。M&S可以为运输设施管理人员提供实时和近期的动脉性能测量。例如，一种使用在线数据驱动的方法，利用点传感器数据进行微观交通模拟，可以提供实时性能测量。结合当前和预测的性能信息将使现有运输设施能力的使用和运作更有效率。
建模和仿真是投资回报的核心
在技术上，先走后跑是有意义的，即在部署之前进行建模和模拟，但在财务上也必须有意义。类似于保险，玛莎百货在遭遇逆境之前看起来很贵。以物联网为重点的企业必须明白，在项目开发和管理中拥抱M&S是良好的商业实践。必须建立一个系统的过程。
值得注意的是，可能作为私营部门的指导路径，即使在国防部，M&S是成功军事行动的关键推手，对结构良好的、类似投资回报率的指标的需求也是至关重要的:“成功的国防部企业建模和仿真(M&S)投资需要结构、持久性和有效执行的共同估值。”(见:计算美国国防部建模与仿真的投资回报，I.奥斯瓦尔特等人，2011年4月）.
下一个步骤
M&S是一个广泛的学科，具有广泛的技术和方法。该领域的学术和商业资源通常侧重于具有不同目的的特定方面(例如，工业系统中的离散事件模拟vs.电气和计算机工程中的连续模拟)。我们需要一个全方位的方法，尤其是在物联网领域。
正如亨利·基辛格最近在他的新书(《世界秩序》，企鹅出版社，纽约，2014年，第343页)中强调的那样，随着物联网革命的影响，玛莎百货的教育和培训可能会变得更加重要。/各国政府担心把这个新领域拱手让给竞争对手，因此被推进到一个迄今几乎没有指导方针或限制的网络领域。”
我们可以很好地想象，可能需要一系列额外的基于m&s的测试来验证在网络空间中注入物联网设备不会增加国家网络脆弱性。目前，机器对机器(M2M)/物联网设备已经需要遵守来自政府机构(例如，在美国FCC，以确保设备不会发出干扰信号)、协会(例如PTCRB (PCS类型认证审查委员会)，以确保设备不会损害蜂窝网络)、运营商(例如，针对每个运营商的辐射测试)和可能的其他实体的广泛认证要求。
“网络空间在战略上已经不可或缺。在撰写本文时，用户，无论是个人、公司还是国家，都依靠自己的判断来开展活动。”“美国网络司令部司令曾预测，‘下一场战争将发生在网络空间。“如果各国赖以生存和进步的区域仍然没有任何国际行为标准，只能由单方面决定，就不可能设想国际秩序”(“世界秩序”，第346页)。
本文表达了作者的观点和观点，并不代表佐治亚理工学院、佐治亚大学系统或佐治亚州的立场。
Margaret L. Loper博士是该中心的首席科学家信息通信实验室(ICL)乔治亚理工研究所的研究员。她也是最近出版的一本关于系统工程生命周期中的建模与仿真，施普林格，2015年，利用佐治亚理工学院的研究和教学人员的工作，涵盖了系统工程中使用的M&S的广度。这本书为参与物联网系统开发的工程师和管理人员提供了一个有用的起点。
Alain Louchez是佐治亚理工学院的常务董事物联网技术发展与应用中心．
