Test Challenges for the IoT with Standards including Bluetooth, 5G, LoRa, NBIoT, Wi-Fi, etc

來源：物联网智库作者：赵小飞

日前發佈的《NB-IoT/eMTC/LoRa正在和WiFi、藍牙、Zigbee技術激烈競爭?》文章中，筆者對ABI Research的最新觀點「無線局域網路解決方案，正在面臨著低功耗廣域網路技術的激烈競爭和威脅」產生質疑，認為NB-IoT/eMTC/LoRa這些低功耗廣域網路技術的商用，在大量以WiFi、藍牙、Zigbee等短距離技術為主的場景中形成「互補效應」。

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在不少技術探討文章中，研究人員以低功耗廣域網路(LPWAN)和局域網路(LAN)的主要參數對比為依據，論述兩者在各種場景中一些非此即彼的關係。不過，實際應用中往往面臨著複雜的無線環境，很多情況下是LPWAN和LAN的配合，才達到最好的應用效果，我們不妨總結一下這些「互補效應」下的典型案例。

在物聯網商用中，已有不少企業透過低功耗廣域網路，和局域網路之間的互補實踐，帶來更好的物聯網用例。總結來看，這種「互補效應」體現在對原有解決方案的縱向擴展、複雜場景下更多選擇，以及新增產品生命週期管理能力等，並在此基礎上使得現有的產業可能，形成新的生產經營模式。

1、對原有解決方案的縱向擴展

不可否認，在大量固定場所中，局域網路的物聯網應用具有優勢，如智慧家庭頻繁、即時、大數據量交互中，WiFi發揮著不可替代的作用；室內照明、開關等場景下，低功耗藍牙、Zigbee的Mesh功能發揮作用；室內定位往往借助於藍牙Beacon，還有傳統的433無線等局域連接方式的超低成本，也成為不少室內場景中的選擇等。

不過，當這些固定場所的應用，往往需要對每個項目，進行個性化的設計和管理，一些可複製和縱向一體化的管理方式沒法形成。

舉例來說，一家名為Sensoro的創業公司，起初為大量商場、體育場館、旅遊場館等室內場景中，佈署了數十萬低功耗Beacon傳感器，實現室內定位、客流分析、環境監測、數位化體驗等服務，然而對這些在室內廣泛佈署的傳感器，進行統一管理時，往往需要本地的網管設備，而Beacon有限傳輸距離的特點使得需要大量網關，帶來施工、管理成本。

在引入LoRa技術後，Sensoro開發出內嵌近場和遠場通信協議無線通信晶片，近場通信通過低功耗藍牙實現，遠場通信通過增強的LoRa協議實現，其傳感器嵌入該晶片後，實現了對原有室內定位場景，解決方案的縱向擴展。此時，僅需在傳感器密集區域，佈署少量LoRa基地台，即可將所有傳感器遠端管理起來。

無獨有偶，尋息電子也推出了藍牙+LPWAN位置服務系統，透過iBeacon，實現近場各類感知數據的採集，通過LoRaWAN將傳感器，採集數據進行回傳。

室內定位的案例，是一個典型的藍牙解決方案，借助低功耗廣域網路實現縱向擴展的案例，這裡LPWAN和LAN只有互補關係，沒有替代關係。

2、複雜場景下更多選擇

不少物聯網應用面對著複雜的網路環境，為了提升用戶體驗，往往需要多種無線方式互為備份和補充，尤其是對直接面向消費者的物聯網終端和應用。

實際上，我們日常使用的智慧手機，就是一個典型的多種無線方式共存的設備：2G/3G/4G蜂窩網路和WiFi、藍牙、NFC等近場網路功能均存在，在不同場景下用戶可切換至合適的無線方式，實現最好體驗。

大家還記得5月23日摩拜單車和美國高通、中國移動合作啓動中國首個eMTC/NB-IoT/GSM多模外場測試嗎?

共享單車採用低功耗廣域網路技術，來進行數據傳輸，而面對城市中複雜的環境，車鎖通信採用eMTC/NB-IoT/GSM多模方式，根據網路環境、車輛速度、車輛狀態選擇通信方式，保障了在城市環境中的無縫通信。

除了這些廣域通信技術外，藍牙這種局域通信技術，和其互相補充，其中高通MDM9206調制解調器，和摩拜的低功耗藍牙解決方案，將被用在摩拜單車「智慧推薦停車點」中，全面實現「亞米級」定位;

另外，大部分時間中，用戶開鎖主要是通過廣域網路，實現指令傳輸的，而當廣域網路不能支持快速開鎖時，用戶可以透過藍牙點對點的方式，實現快速開鎖，藍牙成為提升用戶體驗的重要備份方式，這無疑是共享單車應用場景中，低功耗廣域網路和局域網路互補性的典型表現。

3、新增產品生命週期管理能力

以往採用WiFi、藍牙、Zigbee等，局域網路技術的物聯網場景中，廠商更多建構的是用戶合適的使用場景，而對自己產品的生命週期管理缺乏更好的方式。

低功耗廣域網路在各類產品中商用後，廠商可以對自己已經賣出去的產品，進行遠端生命週期管理，或許基於此能夠形成更好的商業模式。

舉例來說，以往智慧家居廠商將更多的精力，放在局域網路技術帶來的使用場景和體驗上，尤其是一些用電的家電、家居類設備，透過WiFi、藍牙等技術，提升用戶和設備之間的交互，或形成場景化體驗。

廠商對於這些設備的管理，也是透過家庭網館收集設備的無線模組採集的資訊。不過，家庭中大部分設備，並非每天24小時帶電運轉，用戶對家庭中的洗衣機、空調、電飯煲等終端，只在需要的時候通電，而且相當一部分用戶在使用這些家電、家居設備時，並不一定要連接網管，有些甚至從未使用聯網的功能。

此時，這些智能家居廠商並不能瞭解到設備使用情況，設備售出後和廠商之間的信息來源被切斷，產品生命週期管理無從說起。

此前曾有廠商考慮過，透過蜂窩網路實現產品生命週期管理，但2G/3G/4G模組功耗較高，在設備不帶電時電池供電無法支撐，而低功耗廣域網路，尤其是營運商級網路的佈署，給這些廠商前所未有的機會。

以空調為例，嵌入NB-IoT模組，並用電池對模組供電，定時採集空調中濾網、電機等核心元器件狀態，以及位置資訊等，在空調5-10年的更換週期中，不論空調是否接通電源，都能夠做到持續在線上，且在空調出廠、銷售、使用、轉售、回收、報廢等一系列生命週期，各階段能夠即時獲取資訊，提供合適的服務，達到全生命週期管理。