物聯(lián)網(wǎng)掘金指南

　　爆發(fā)前夜，我們再來(lái)聊聊物聯(lián)網(wǎng)的三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)

　　6月15日，一份工信部辦公廳下發(fā)的《關(guān)于全面推進(jìn)移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)建設發(fā)展的通知》在朋友圈瘋傳?！锻ㄖ芬蠹涌霳B-IoT在國內落地，明確到2017年末，我國NB-IoT網(wǎng)絡(luò )的NB-IoT基站規模要達到40萬(wàn)個(gè)，NB-IoT的連接總數要超過(guò)2000萬(wàn)，實(shí)現NB-IoT網(wǎng)絡(luò )對直轄市、省會(huì )城市等主要城市的覆蓋。

　　到2020年，我國NB-IoT基站規模要達到150萬(wàn)個(gè)，NB-IoT的連接總數要超過(guò)6億，實(shí)現對于全國的普遍覆蓋以及深度覆蓋。

　　今天，一份中電信全球首個(gè)專(zhuān)門(mén)針對NB-IoT的資費套餐，讓我們看到NB-IoT商用時(shí)代真的要拉開(kāi)序幕了!中國電信的NB-IoT并非以實(shí)際消耗的流量計費，而是以連接數計費。由于NB-IoT場(chǎng)景本來(lái)就應對小流量、低速率的場(chǎng)景，采用流量計費的收益可能遠低于按連接計費，會(huì )對運營(yíng)商的網(wǎng)建投資回報造成更大的壓力;流量計費法也沒(méi)有反應物聯(lián)網(wǎng)給客戶(hù)帶來(lái)的連接價(jià)值，因此這一舉措是非常合理的。

　　曾經(jīng)，我們還質(zhì)疑2020年全球500億設備如何互聯(lián)?因為目前的互聯(lián)網(wǎng)智能承受200億的連接，如何實(shí)現那300億的連接?隨著(zhù)NB-IOT、LORA技術(shù)等開(kāi)始商用，我們看到物聯(lián)網(wǎng)的連接已經(jīng)覆蓋了個(gè)人、家庭、城際范圍，物聯(lián)網(wǎng)最后一塊短板已經(jīng)補上，物聯(lián)網(wǎng)爆發(fā)指日可待了。

　　在爆發(fā)前夜，我們還是聊聊物聯(lián)網(wǎng)的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。首先我們可以看看一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)系統簡(jiǎn)單的構成，如下所示

　　基本一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)系統是由三部分組成，一個(gè)是傳感器主導的信息采集系統，一個(gè)是處理和傳輸系統，一個(gè)是云。實(shí)際上，在上一期的文章我們介紹了物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵組成—傳感器技術(shù) 見(jiàn)《100多年前的舊機床為何可以變成智能聯(lián)網(wǎng)設備》所以今天我們就聊聊其他幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)：處理器、連接和云技術(shù)。

　　一、 物聯(lián)網(wǎng)終端需要什么樣的處理器?

　　毫無(wú)疑問(wèn)，物聯(lián)網(wǎng)終端需要的極低功耗的處理器，在休眠時(shí)的靜態(tài)電流可以達到uA級別，此外，處理器要能處理器更多的傳感器信息，其實(shí)用戶(hù)并不關(guān)心是ARM內核還是其他內核，用戶(hù)關(guān)心的是整體功耗，所以今年，某家非ARM內核的處理器產(chǎn)品銷(xiāo)量非常好，不過(guò)ARM內核產(chǎn)品畢竟有廣泛的生態(tài)系統，所以用戶(hù)開(kāi)發(fā)難度都不是很大，只要優(yōu)化好就可以做出極低功耗的產(chǎn)品，例如靈動(dòng)微電子就有超低功耗CortexM0的32位MCU MM32系列，還采用的是嵌入式Flash，便于開(kāi)發(fā)，穩定性高。

　　以目前的發(fā)展趨勢來(lái)看，未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)終端需要的是低功耗的SoC型處理器，就是要將處理器內核和無(wú)線(xiàn)連接技術(shù)以及針對性的硬件電路整合在一起，以SoC單芯片來(lái)呈現，這樣可以大幅度縮小物聯(lián)網(wǎng)終端的體積。

　　現階段，很多公司也提供整合模塊，例如深圳信可通信技術(shù)有限公司、上海移柯通信技術(shù)股份有限公司等都提供完整的連接模塊產(chǎn)品，可以實(shí)現長(cháng)距離的連接，還有GPS模塊。

　　二、 授權頻段無(wú)線(xiàn)技術(shù) VS 非授權頻段無(wú)線(xiàn)技術(shù)

　　在目前的物聯(lián)網(wǎng)連接技術(shù)中，很多人從局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)角度進(jìn)行劃分，個(gè)人認為從授權頻段無(wú)線(xiàn)技術(shù)和非授權頻段無(wú)線(xiàn)技術(shù)劃分更明確一些，授權頻段無(wú)線(xiàn)連接以NB-IOT、LTE-M為主，主要是運營(yíng)商主導，而非授權頻段無(wú)線(xiàn)連接技術(shù)主要以IEEE 802.11 / Wi-Fi、藍牙、Zigbee、LoRa、Sigfox、NFC等。非授權頻段無(wú)線(xiàn)技術(shù)相對來(lái)說(shuō)起步早，產(chǎn)業(yè)鏈成熟一些。幾種物聯(lián)網(wǎng)連接技術(shù)的對比。

　　從目前發(fā)展來(lái)看，兩種無(wú)線(xiàn)技術(shù)都在部署，在最近上海舉行的GSMA全球移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)峰會(huì )上，GSMA物聯(lián)網(wǎng)項目主管稱(chēng)，LPWA(低功耗廣域網(wǎng)絡(luò ))的最新版本Rel.13技術(shù)歷經(jīng)9個(gè)月已經(jīng)最終確定，2017年移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)LPWA進(jìn)入全球市場(chǎng)。目前，移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)已獲得全球38家移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商和27家供應商的支持，全球共設立56個(gè)移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)試點(diǎn)，多個(gè)芯片組合模塊現已投入商用。

　　不過(guò)，運營(yíng)商也在大力推動(dòng)NB-IoT(窄帶物聯(lián)網(wǎng))和LTE-M技術(shù)升級，這兩項技術(shù)均采用全球統一的3GPP標準來(lái)擴展物聯(lián)網(wǎng)。授權頻段無(wú)線(xiàn)技術(shù)的優(yōu)勢是可以通過(guò)運營(yíng)商自有的基站升級，而而非授權頻段無(wú)線(xiàn)技術(shù)需要自建基站，另外，授權頻段無(wú)線(xiàn)技術(shù)沒(méi)有干擾可以達到達到電信級別的安全機制，非授權頻段無(wú)線(xiàn)技術(shù)因為采用的是ISM頻段因此有干擾，而且安全性打折扣。

　　從過(guò)往的發(fā)展來(lái)看，如果有運營(yíng)商的支持，則該技術(shù)商業(yè)模式清晰，質(zhì)量和可靠性得到保障，如4G時(shí)代運營(yíng)商就選擇LTE打敗了先行者WiMAX。在5G時(shí)代是否NB-IOT或者LTE-M可以打敗其他非授權頻段無(wú)線(xiàn)技術(shù)，還要拭目以待。

　　不過(guò)，授權頻段無(wú)線(xiàn)技術(shù)與非授權頻段無(wú)線(xiàn)技術(shù)將共存是不爭的事實(shí)，畢竟很多應用場(chǎng)景并不需要運營(yíng)商授權頻段技術(shù)。而且非授權頻段無(wú)線(xiàn)技術(shù)可以彌補授權頻段無(wú)線(xiàn)技術(shù)的盲區，例如LPWA所提供的連接技術(shù)就將補充傳統的蜂窩以及藍牙和WiFi等短距離無(wú)線(xiàn)技術(shù)來(lái)滿(mǎn)足物聯(lián)網(wǎng)應用需求。這種連接具有十到幾十公里的覆蓋距離，電池壽命十年以上，對于實(shí)現低功耗、低成本和低吞吐量的互聯(lián)網(wǎng)而言是最有希望的技術(shù)。

　　三、 我們需要什么樣的物聯(lián)云?

　　幾年前，當我們談?wù)撐锫?lián)網(wǎng)的時(shí)候，僅理解就是把設備連接到網(wǎng)，現在，我們知道，連接到網(wǎng)絡(luò )的物聯(lián)網(wǎng)設備會(huì )將產(chǎn)生大量的數據，這些大數據才是物聯(lián)網(wǎng)的價(jià)值所在，例如一輛汽車(chē)每天要產(chǎn)生4000GB的數據，一家醫院每天要產(chǎn)生3000GB的數據，一架飛機每天要產(chǎn)生40000GB的數據!這其中的很多數據將保存在云端，分析這些云端大數據有助于我們更好實(shí)現無(wú)人駕駛，更好的維護飛機、提供更好的醫療保健服務(wù)，這就是人工智能。因此，物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代我們的物聯(lián)云大的驚人!

　　物聯(lián)網(wǎng)設備實(shí)際上是一個(gè)從端到云的完整信息鏈設備，未來(lái)沒(méi)有云的物聯(lián)網(wǎng)設備是難以想象的，這也是未來(lái)智能設備區別于傳統硬件設備的主要標志。

　　目前，全球七大云計算公司谷歌、亞馬遜、微軟、IBM、阿里巴巴、騰訊和百度都提供基于云的大數據服務(wù)和人工智能服務(wù)，尤其是百度，雖然后進(jìn)但是已經(jīng)將人工智能列為其戰略。以前天百度總裁陸奇在百度技術(shù)大會(huì )上對人工智能架構的闡述來(lái)看，人工智能技術(shù)將覆蓋物聯(lián)網(wǎng)的幾乎所有場(chǎng)景。

　　所以，未來(lái)的物聯(lián)云必須要支持人工智能技術(shù)，這樣我們才能真正享受到萬(wàn)物互聯(lián)帶來(lái)的便利。

　　但在現階段，本土云服務(wù)商在物聯(lián)網(wǎng)人工智能服務(wù)上還剛剛起步，以百度和亞馬遜比較來(lái)看，亞馬遜早已可以提供成熟的基于語(yǔ)音的交互技術(shù)，亞馬遜云也可以提供支持有關(guān)基因檢測、機器視覺(jué)的人工智能服務(wù)，就是接入數據就可以提供類(lèi)似服務(wù)，但是國內百度才推出語(yǔ)音交互服務(wù)、其他深度的物聯(lián)網(wǎng)人工智能服務(wù)還還沒(méi)有推出。

　　對于本土物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)來(lái)說(shuō)，一個(gè)策略是可以自建物聯(lián)云，提供垂直化的大數據分析和人工智能服務(wù)，例如體脂稱(chēng)公司提供的云服務(wù)可以進(jìn)行大量體脂稱(chēng)數據分析和服務(wù)，并和保健公司合作，推出從檢測體脂到保健服務(wù)的一條龍服務(wù)，也可以獲得更多的利益收入。

　　總之，物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代將催生大量全新的服務(wù)模式和商業(yè)模式，這是非常值得探索的話(huà)題，在今年2017 年 12 月 21 日ELEXCON深圳國際電子展暨第六屆嵌入式系統展期間的第五屆物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應用大會(huì )上，來(lái)自高通、ARM、華為、戴爾的專(zhuān)家將就物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展和商業(yè)模式分析洞見(jiàn)，歡迎關(guān)注。

　　http://www.elexcon.com/metting.php?CaseId=8

　　關(guān)于 ELEXCON2017深圳國際電子展暨嵌入式系統展 ： 作為華南地區規模最大的專(zhuān)業(yè)電子和嵌入式技術(shù)展，ELEXCON2017將于2017年12月21-23日在深圳會(huì )展中心舉行。從元件到系統，從設計到制造，ELEXCON2017將匯聚超過(guò)800家重要供應商提供的最新技術(shù)和產(chǎn)品，覆蓋的熱點(diǎn)涵蓋：嵌入式、物聯(lián)網(wǎng)、電力電子、人機交互與生物識別、無(wú)線(xiàn)充電、醫療電子、傳感器、電動(dòng)汽車(chē)、智能制造等。更多詳情，請登陸：www.elexcon.com