cookieOptions = {...}; .五大無線技術標準的發展情況:該如何取長補短? - 3S Market「全球智慧科技應用」市場資訊網

3S MARKET

3S MARKET
2016年9月12日 星期一

來源: 力撲智能家居



物聯時代,無線連接成為基本要求。從各種聯盟、科研機構到各大晶片廠商、設備廠商,都在努力推舉出一款即有利於自身發展,又能更廣泛地被其他廠商所接受、支持的技術協議。



從不久前藍牙大會上宣佈藍牙4.2將相容WiFi,到之前高通宣佈加入Thread聯盟,引發AllSeen與Thread合作猜想,以及WiFi聯盟發佈臨近感知技術Wi-Fi Aware、WiFi Direct,和藍牙Beacon技術的興起,物聯網連接技術,正經歷著從諸侯徵戰到一統天下中最激烈的時期

物聯時代,無線連接成為基本要求。面對眾多新老無線技術,以及各聯盟間的競爭、合作,如何實現不同設備、不同廠商、不同通信協議間的互聯互通,成為迎接物聯網時代到來時亟需解決的問題。

從各種聯盟、科研機構到各大片廠商、設備廠商,都在努力推舉出一款即有利於自身發展,又能更廣泛被其他廠商所接受、支持的技術協議。

物聯網涉及近距、遠距,以及各種創新應用,對自組網、鄰近感知、P2P傳輸、支持IPv6等方面提出需求,推動了無線技術的不斷出新。新的無線技術也使物聯網應用的形式更加多樣化,從工業應用、智慧家庭,到支付、零售、社交、交通等等,幾乎涵蓋生產、生活的方方面面。

下面我們將從應用和技術架構兩個方面,比較 AllJoyn和ZigBee、Bluetooth、Wi-Fi、Thread幾種主流協議的發展情況。

Wi-Fi :向點對點直連和臨近感知演進
Wi-Fi 是目前所有無線技術中,具有最廣泛應用基礎的一支,傳輸距離長,傳輸速度高,但功耗大、組網差一直是其進入物聯網的一道門坎。在晶片廠商推出低功耗Wi-Fi 的同時,Wi-Fi 聯盟也先後推出了Wi-Fi Direct和Wi-Fi Aware標準,提供一對一連接功能。

五大无线技术标准的发展情况:该如何取长补短?

Wi-Fi Direct是Wi-Fi 聯盟2010年發佈的一項標準,允許無線網路中的設備,無需通過無線路由器即可相互連接,支持一對一直連,並支持所有Wi-Fi 設備,從11a/b/g至11n。

它與藍牙技術點對點類似,但在傳輸速度與傳輸距離方面則效果更好,缺點是耗電量仍較藍牙高。可以讓兩個兼容該標準的設備快速連接到一起,進行圖片和影像的分享。
而今年推出的Wi-Fi Aware技術,則更針對物聯網應用。在不具備無線網路連接的環境之下,它可探索鄰近位置的其他設備、應用程序或相關資訊,並擁有低耗能、永遠在線、在地即時、多元應用等特性,類似藍牙Beacon。
  
ZigBee:向IPv6的IP組網和應用協議融合演進
ZigBee具有低複雜度、自組網、高安全性、低功耗等特點,在智能家居領域一直備受青睞。今年其發佈了ZigBee3.0,全面統整此前ZigBee Pro應用規格,包含家庭自動化、建築物自動化、LED照明、醫療看護、零售、智慧能源等各個方面。

ZigBee聯盟和另外一個重要的IoT技術聯盟Thread Group也將就Thread網路上應用ZigBee應用層協議進行磋商。

藍牙:向提高速率和1對多傳輸演進
藍牙從1.0版本升級到最新的4.2版本,加強了物聯網,特別是家居的應用特性,支持基於IPv6協議的低功耗無線個人局域網技術,低功耗下傳輸速率大幅提升,無需現有硬體進行更新,只需固件升級即可支持。

另一方面藍牙推出的Smart Mesh技術,實現了標準化的Mesh網路功能,完善了組網差的不足。

藍牙Beacon鎖定室內近距離感知應用上,包括室內導航、行動支付、店內導購、人流分析等。通過低功耗藍牙技術,Beacon基站創建一個信號區域,設備進入該區域時,相應的應用程序就會提示用戶,是否需要接入這個訊號網路。

Beacon基站內有加速度計、閃存、ARM架構處理器,及藍牙模組,其功耗極低,一顆巨口電池可為基站提供約2年左右續航時間。



Thread:欲打通多個協議
新興的Thread聯盟,是由谷歌旗下NEST發起的一個物聯網聯盟,Thread標準是基於ZigBee基礎組件,改造的一種衍生協議,不久前也公佈了1.0版,該聯盟表示,Thread是網路層協議,與應用層無關,它是被設計為與不同的應用層協議一起工作或是提供支持。

未來Thread或許與AllSeen聯盟,有合作機會。但Thread門檻較高,除ZigBee外,底層協議(802.15.4)與Wi-Fi(802.11b)和藍牙(802.15.1)不同,需要設備更換晶片。

AllJoyn:屬於軟體框架,在應用層實現互聯互通
AllSeen聯盟,是Linux基金會下的一個協作項目組織,旨在推動物聯網應用與創新的跨行業聯盟。

AllJoyn是高通主導的一個開源項目,主要用於近距離無線傳輸,通過Wi-Fi 或藍牙技術,定位和點對點文件傳輸,2013年捐給AllSeen聯盟。

高通作為AllSeen聯盟重要成員,在物聯網上不斷加緊佈局。在前段時間舉辦的「智造萬物 物聯未來」的創客研討會上,高通聯合AllSeen聯盟主席薛國棟,先後介紹了高通最新智慧連接解決方案——整合了AllJoyn軟體框架的QCA401X Wi-Fi 片上系統,以及AllJoyn開放源架構。

AllJoyn是一個獨立於操作系統、開發語言、通信協議的開放源碼的軟體框架。它適用於Microsoft Windows、Linux、iOS和Android等所有HLOS高級操作系統,以及各種內存和處理能力極度受限的嵌入式RTOS操作系統,解決了異構分布式系統中的難題,被稱作是「中性平台」。

AllJoyn的特點在於其開源的靈活性,以及處於應用層,與傳輸層無關。AllJoyn框架運行在本地網路上,無需通過雲對身邊設備進行連接,保證應用程序和設備互相交談時,直接、快速、高效、安全,即便沒有網路連接的情況下,設備之間也能互聯互通;在遠端需要與雲連接時,通過AllJoyn網管代理,連接到網路,減少連接到網路上的設備數量。

AllJoyn物理層支持Wi-Fi 、Thread、PLC、乙太網、藍牙,解決了Wi-Fi 的自組網問題,後期可能還會擴展更多其他協議,是否真的能在應用層一統江山,讓人拭目以待。

物聯網面臨的問題:隨著智慧家電、智硬體產品越來越多,設備間不能互相互聯,將導致每個設備都要在手機上裝一個APP,並對應一個設備雲。

這樣科技不但沒將生活簡易化,反而增加了新的複雜性,且無法方便地建立豐富的場景。而跨品牌、種類、操作系統的設備無法互通,也不能充分體現物聯智慧。

五大无线技术标准的发展情况:该如何取长补短?

AllJoyn軟體架構

五大无线技术标准的发展情况:该如何取长补短?

定義用戶體驗的應用層、可交互操作的跨平台模組,和定義設備間通用接口的服務框架層、為設備提供發現和連接能力的核心庫層。

AllJoyn的兩種架構版本

五大无线技术标准的发展情况:该如何取长补短?

標準版、瘦版(網路中需要一個AllJoyn路由器)。

AllJoyn架構實現互聯互通

五大无线技术标准的发展情况:该如何取长补短?
  
AllJoyn架構使智慧設備之間,能跨品牌、種類、操作系統進行連接、管理、交互操作,說一種語言,實現互聯互通。

近端物物交互,遠端聯網

五大无线技术标准的发展情况:该如何取长补短?
  
AllJoyn架構下的單一協議,使得產品及其APP能釋放出其功能,並與其他設備和APP進行交互動作;遠端聯網:AllJoyn網館代理,可以為所有支持AllJoyn的設備,和APP提供遠端連接、管理、以及隱私控制功能。

AllJoyn應用案例

五大无线技术标准的发展情况:该如何取长补短?
  
支持AllJoyn的設備,在近端網路可本地直接互相交互,手機在近端時,可直接通過AllJoyn,與設備進行本地連接;手機遠端連接時,可通過AllJoyn網館。

五大無線技術功能優勢比較
物聯網的到來考驗了各大無線通訊協議,從而使得設備之間能夠實高效和安全的解決連接、聯通、兼容、功耗等問題,同時也迫使所有無線通信技術取長補短,都在朝著更符合物聯網應用的點對點互聯、自組網、IPV6等特性靠攏。


五大无线技术标准的发展情况:该如何取长补短?
  幾種主流無線通信協議在應用領域中的擴展
  
綜上所述,各主要無線技術均在各自基礎上,發展完善原有體系,但我們也看到了一些合作機會,統一標準短時間內還看不到方向,融合或將是現階段物聯網實現的一條必走之路。



                                                                                                                                                                                                                            



0 comments: