2017年3月27日 星期一

.物聯網時代即將到來 會帶來哪些改變?

LPWAN: The backbone of IoT




來源: 微說互聯網



現在都在談論互聯網的「下半場」,那下半場到底是什麼,不同的人有不同的看法?如果PC時代誕生的早期互聯網,是互聯網發展的第一階段,智慧手機發展後的行動網路是互聯網的第二階段,那麼現在互聯網即將迎來一個新的時代,即物聯網時代。

物联网时代即将到来,会带来哪些改变?



行動網路的下一個階段:物聯網時代
物聯網(IoT:Internet of Things)這個概念,早已不是一個新的概念,媒體也一直在向大眾,普及和宣傳物聯網的概念。

物聯網是什麼,不僅僅是RFID,還需要聯網

物联网时代即将到来,会带来哪些改变?


RFID技術已經廣泛應用於製造業、物流業及零售業
1999年美國麻省理工學院(MIT)的Kevin Ashton教授首次提出物聯網的概念,即透過射頻辨識(RFID)、紅外線感應器、全球定位系統、雷射掃描器、氣體感應器等資訊傳感設備,按約定的協議,把任何物品與互聯網連接起來,進行資訊交換和通訊,以實現智慧化辨識、定位、跟蹤、監控和管理的一種網路。現實中的早期物聯網,一般就是依託射頻辨識(RFID)技術的物流網路。

現在我們一談到物聯網,首先想到的物聯網技術就是RFID,RFID幾乎成為了物聯網的代名詞。雖然最早物聯網和RFID技術是緊密結合在一起的,但物聯網的概念早已超越了RFID了。

2005年11月17日,在突尼斯舉行的資訊社會世界峰會(WSIS)上,國際電信聯盟(ITU)發佈《ITU互聯網報告2005:物聯網》,引用了「物聯網」的概念。物聯網的定義和範圍,已經發生了變化,覆蓋範圍有了更大的拓展,不再只是指基於RFID技術的物聯網。

RFID技術解決的是對物體的標識,主要用於物流網路中,方便資訊系統對物體進行辨識和跟蹤。但物聯網不僅僅是要辨識物體,還要讓物體具有聯網能力,實現萬物互聯。

現在的物聯網設備如何聯網?
物联网时代即将到来,会带来哪些改变?


目前物聯網設備主要採用傳輸距離,在100m以內的短距離通信技術,如Wifi,藍牙等。

那麼當前的智慧硬體,或者物聯網設備,一般如何實現聯網?現在可用的聯網技術有很多種,主要是短距離無線通信技術,包括藍牙、Wifi、Zigbee、ANT+等。其中Zigbee一般用於工業領域,ANT+用於運動領域,而藍牙和Wifi是家用物聯網設備,或智慧硬體使用最多的通信方式。

物联网时代即将到来,会带来哪些改变?


基於Zigbee協議的智慧家居系統,需要有網管設備,進行協議轉換,才能與用戶終端互聯。

很多智慧穿戴設備,都是透過藍牙向手機同步數據,再透過手機把數據上傳到雲端;基於Wifi的設備,則透過Wifi路由器,來向雲端同步數據;基於其他聯網技術的設備,比如Zigbee,一般需要一個進行協議轉換的網管,來與用戶的手機或電腦相連,或向雲端同步數據。

限制智慧穿戴設備廣泛應用的問題是什麼?
物联网时代即将到来,会带来哪些改变?


目前的智慧穿戴產品向雲端同步數據需要依賴智慧手機
智慧穿戴設備廣泛應用,目前兩個技術問題的限制,一是覆蓋,二是功耗。前者限制著智慧穿戴設備的聯網能力,後者限制著續航能力。

如果智慧穿戴設備要想有更大的應用前景,一個重要方面就是要擺脫對手機的依賴,可以隨時隨地在室內或室外的各種環境下,接入網路。

這個構想將馬上成為現實,以LPWA技術(Low Power Wide Area,低功耗廣域技術)為推動的物聯網時代即將到來,馬上會有海量的物聯網設備,或智慧硬體直連到互聯網上。

物联网时代即将到来,会带来哪些改变?


出於美觀和佩戴方便的原因,穿戴設備的體積非常有限,無法支持較大的電池容量,對低功耗要求高

為什麼LPWA技術這麼重要?
舉個例子來說明,現在我們的智慧手機,是可以隨時隨地接入行動網路的,但我們的智慧手環不可以。智慧手機可以通過WiFi或者3G/4G行動蜂窩網路入網,而手環一般不支持這些通信方式,這是出於功耗的考慮。

大部分物聯網設備,尤其是穿戴設備的電池容量都非常有限,必須採用低功耗的方式工作,否則續航就成問題,這就是為什麼藍牙BLE是目前智慧穿戴設備的通用通信技術,連WiFi都嫌它費電。

LPWA:新的技術驅動新的時代到來
物联网时代即将到来,会带来哪些改变?


LPWA將是物聯網時代的關鍵技術
LPWA技術的提出,就是為瞭解決遠距離通信的低功耗問題,在現有的行動通信網路基礎上增加低功耗、低速率且覆蓋距離遠的通信方式,這樣在任何有網路覆蓋的地方,都可以讓物聯網設備或智慧硬體隨時隨地接入網路。

LPWA技術本身不是一個單獨的技術,而是一類技術的總稱。目前已經有了一些LPWA解決方案,比如Lora,Sigfox等,但這些方案沒有得到全面的認可,尤其是國際標準化組織(比如ITU-T, 3GPP)的採納。針對LPWA這樣一個技術需求,3GPP在自己的標準中提出了自己的解決方案,也就是最近備受關注的eMTC和NB-IoT技術。

一旦eMTC和NB-IoT網路投入商用,必然會存生大量新型的物聯網產品或智慧硬體,可以預見智慧穿戴設備,不再需要依賴智慧手機才能接入網路,可以直接利用LPWA技術,把數據同步到雲端。

現在行動網路連接的主體是手機,或者說是人,而當行動網路進入物聯網時代,人和物都將被接入網路。智慧穿戴設備可以借助LPWA技術,隨時隨地接入網路,並能具有像手機一樣的續航能力,那我們每個人真的要全程上線了。

物聯網,我們即將見證一個新的互聯網時代的到來。


                                                                                                                                                                                                                 

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