与智能城市、智能电网、智能健康和智能交通所需的基础设施相比，移动互联网的设计更为简单。智能手机同质化，使用相对强大的处理器和电池来驱动传输和接收。将互联网引入智能手机、3G和4G网络的设计可能会更简单。但物联网设备将跨越一系列heteroneous设计。
物联网的异质性的范围由自主车，它有成千上万的搭载大容量电池经常在高速和低延迟的通信，以简单的传感器传感器的今天定义。这些传感器由环境电源供电，送一些罕见的字节进行通信的状态（开/关，温度，振动的振幅和相位等）。
再加上同质/异质的比较，无线设计只需要满足消费者和公私企业普遍的通信需求。然而，下一个智能基础设施将同时连接各种物联网设备和智能手机。它需要能够扩展到现有设备数量的10倍以上，以及当今无线网络带宽的1000倍以上。此外，无线电覆盖将需要更密集，以便有更大的信号穿透障碍。
一个由七名来自美国顶尖技术大学的研究人员组成的团队发表由美国国家科学基金会资助的研究论文定义物联网异质的智能基础架构的未来的影响。本文的目的是建议加大研发智能无线基础设施的设计。虽然研究人员没有整体无线产业的关键，他们说：
“设计一种真正满足社区需求的新型无线基础设施是极具挑战性的，它需要的视野超出了无线行业本身所能提供的范围。”
4个需要更多研发的智能基础设施领域
具体来说，研究人员建议在以下四个领域增加研发:
1.灵活的基础设施
需要考虑使用软件定义的网络，包括用于灵活基础设施的软件定义的无线电。
需要更多的研究机器学习和大数据分析动态分析的无线信号和性能监控，增加有效利用的基础设施和频谱。
的计算，存储和通信资源，从高成本和节能的云超响应性雾计算移动边缘的需要最佳分布加以考虑。
必须考虑无线网络的虚拟化、将网络基础设施所有权与服务分离，以获得更大的灵活性和成本效益，并为智能基础设施隔离关键流量。
一个有限的公共访问选项，这些基础设施对于预期要提供如免费的Wi-Fi今天应该是建筑的一部分，该服务的企业。
2.高带宽和灵活的无线技术
高速路由器极端带宽，将需要群集通信资源，以满足动态低延迟的应用需求。设计应减少对fronthaul网络的流量。Fronthaul网络是边缘连接到中央无线电接入网络（RAN）回程网络的光纤网络。
研究人员建议进一步研究极端高带宽无线接入技术，以支持实际移动环境下的软件定义网络。所述的重点领域包括超密集细胞、毫米波、teraHerz波段、大规模MIMO(多输入多输出)和载波聚合。
与低功耗设备工作的间歇性连接可能暂时无法达到以节省能源，这应该是体系结构的一部分。
3.可靠性，安全性和弹性
进行身份验证和硬化免受攻击和隐私泄露的安全解决方案应该包括在该架构的非平稳移动和使用多种接入技术，并能优化的同时通信的物联网设备。有一个需要新的编程工具和软件堆栈，降低屏障，创建具有良好的性能，可靠性，节能性等高效的无线服务
节能的无线传感器和执行器该报告数据与现实世界中的效果变化对物联网和智能基础设施将需要进一步研究的进一步研究。不含电池的能量收集电源物联网设备的新技术都包含在这项研究。
异构接入技术(Wi-Fi、蜂窝、有线等)的无缝集成，包括同时使用多种技术，实现更好的覆盖、性能和可靠性。
灾难场景提供低带宽可靠的通信应该被设计到架构至关重要物联网和智能基础设施。
4.合作伙伴关系
研究人员的断言：
“It is easy for technologists, engineers, and researchers to dream up high-tech ‘solutions,’ but [it is] much harder for these professionals to work with local authorities and organizations, such as law enforcement, public housing, transportation, schools, government and philanthropic organizations, to find solutions that will raise the human condition.”
为此目的，他们建议与许多组织建立伙伴关系。
动态频谱和未授权频谱的使用应与FCC和NIST合作进行测试。
慈善组织，如100个适应型城市项目创建对付削弱城市的织物可以促进城市可持续的角度来研究的冲击和压力源。
开源软件和开放接口/编程和管理无线网络，合作伙伴关系现有和新的标准组织建立标准，将使创新和互操作性。
学术伙伴关系，以培养学生，政府雇员和工人等领域，在使用无线技术将提供开发资源，创造社会和企业物联网解决方案。
与学术界的合作伙伴需要帮助训练学生和政府雇员（例如，执法），并在许多领域培训工人，以及创建和使用无线技术来构建解决方案来应对重要的社会和商业问题。