物聯(lián)網掘金指南

　　6月15日，一份工信部辦公廳下發(fā)的《關于全面推進移動物聯(lián)網(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網絡的NB-IoT基站規(guī)模要達到40萬個，NB-IoT的連接總數要超過2000萬，實現(xiàn)NB-IoT網絡對直轄市、省會城市等主要城市的覆蓋。到2020年，我國NB-IoT基站規(guī)模要達到150萬個，NB-IoT的連接總數要超過6億，實現(xiàn)對于全國的普遍覆蓋以及深度覆蓋。

　　昨天，一份中電信全球首個專門針對NB-IoT的資費套餐，讓我們看到NB-IoT商用時代真的要拉開序幕了!中國電信的NB-IoT并非以實際消耗的流量計費，而是以連接數計費。由于NB-IoT場景本來就應對小流量、低速率的場景，采用流量計費的收益可能遠低于按連接計費，會對運營商的網建投資回報造成更大的壓力;流量計費法也沒有反應物聯(lián)網給客戶帶來的連接價值，因此這一舉措是非常合理的。

　　曾經，我們還質疑2020年全球500億設備如何互聯(lián)?因為目前的互聯(lián)網智能承受200億的連接，如何實現(xiàn)那300億的連接?隨著NB-IOT、LORA技術等開始商用，我們看到物聯(lián)網的連接已經覆蓋了個人、家庭、城際范圍，物聯(lián)網最后一塊短板已經補上，物聯(lián)網爆發(fā)指日可待了。

　　在爆發(fā)前夜，我們還是聊聊物聯(lián)網的幾個關鍵技術。首先我們可以看看一個物聯(lián)網系統(tǒng)簡單的構成，如下所示 ↓

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

　　一、物聯(lián)網終端需要什么樣的處理器?

　　毫無疑問，物聯(lián)網終端需要的極低功耗的處理器，在休眠時的靜態(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，其實用戶并不關心是ARM內核還是其他內核，用戶關心的是整體功耗，所以今年，某家非ARM內核的處理器產品銷量非常好，不過ARM內核產品畢竟有廣泛的生態(tài)系統(tǒng)，所以用戶開發(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品，例如靈動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，便于開發(fā)，穩(wěn)定性高。

　　以目前的發(fā)展趨勢來看，未來物聯(lián)網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線連接技術以及針對性的硬件電路整合在一起，以SoC單芯片來呈現(xiàn)，這樣可以大幅度縮小物聯(lián)網終端的體積。

　　現(xiàn)階段，很多公司也提供整合模塊，例如深圳信可通信技術有限公司、上海移柯通信技術股份有限公司等都提供完整的連接模塊產品，可以實現(xiàn)長距離的連接，還有GPS模塊。

　　二、授權頻段無線技術 VS 非授權頻段無線技術

　　在目前的物聯(lián)網連接技術中，很多人從局域網和廣域網角度進行劃分，個人認為從授權頻段無線技術和非授權頻段無線技術劃分更明確一些，授權頻段無線連接以NB-IOT、LTE-M為主，主要是運營商主導，而非授權頻段無線連接技術主要以IEEE 802.11 / Wi-Fi、藍牙、Zigbee、LoRa、Sigfox、NFC等。非授權頻段無線技術相對來說起步早，產業(yè)鏈成熟一些。幾種物聯(lián)網連接技術的對比。

　　從目前發(fā)展來看，兩種無線技術都在部署，在最近上海舉行的GSMA全球移動物聯(lián)網峰會上，GSMA物聯(lián)網項目主管稱，LPWA(低功耗廣域網絡)的最新版本Rel.13技術歷經9個月已經最終確定，2017年移動物聯(lián)網LPWA進入全球市場。目前，移動物聯(lián)網已獲得全球38家移動網絡運營商和27家供應商的支持，全球共設立56個移動物聯(lián)網試點，多個芯片組合模塊現(xiàn)已投入商用。

　　不過，運營商也在大力推動NB-IoT(窄帶物聯(lián)網)和LTE-M技術升級，這兩項技術均采用全球統(tǒng)一的3GPP標準來擴展物聯(lián)網。授權頻段無線技術的優(yōu)勢是可以通過運營商自有的基站升級，而而非授權頻段無線技術需要自建基站，另外，授權頻段無線技術沒有干擾可以達到達到電信級別的安全機制，非授權頻段無線技術因為采用的是ISM頻段因此有干擾，而且安全性打折扣。

　　從過往的發(fā)展來看，如果有運營商的支持，則該技術商業(yè)模式清晰，質量和可靠性得到保障，如4G時代運營商就選擇LTE打敗了先行者WiMAX。在5G時代是否NB-IOT或者LTE-M可以打敗其他非授權頻段無線技術，還要拭目以待。

　　不過，授權頻段無線技術與非授權頻段無線技術將共存是不爭的事實，畢竟很多應用場景并不需要運營商授權頻段技術。而且非授權頻段無線技術可以彌補授權頻段無線技術的盲區(qū)，例如LPWA所提供的連接技術就將補充傳統(tǒng)的蜂窩以及藍牙和WiFi等短距離無線技術來滿足物聯(lián)網應用需求。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，對于實現(xiàn)低功耗、低成本和低吞吐量的互聯(lián)網而言是最有希望的技術。

　　三、我們需要什么樣的物聯(lián)云?

　　幾年前，當我們談論物聯(lián)網的時候，僅理解就是把設備連接到網，現(xiàn)在，我們知道，連接到網絡的物聯(lián)網設備會將產生大量的數據，這些大數據才是物聯(lián)網的價值所在，例如一輛汽車每天要產生4000GB的數據，一家醫(yī)院每天要產生3000GB的數據，一架飛機每天要產生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現(xiàn)無人駕駛，更好的維護飛機、提供更好的醫(yī)療保健服務，這就是人工智能。因此，物聯(lián)網時代我們的物聯(lián)云大的驚人!

　　物聯(lián)網設備實際上是一個從端到云的完整信息鏈設備，未來沒有云的物聯(lián)網設備是難以想象的，這也是未來智能設備區(qū)別于傳統(tǒng)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和人工智能服務，尤其是百度，雖然后進但是已經將人工智能列為其戰(zhàn)略。以前天百度總裁陸奇在百度技術大會上對人工智能架構的闡述來看，人工智能技術將覆蓋物聯(lián)網的幾乎所有場景。

　　所以，未來的物聯(lián)云必須要支持人工智能技術，這樣我們才能真正享受到萬物互聯(lián)帶來的便利。

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

　　對于本土物聯(lián)網企業(yè)來說，一個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，例如體脂稱公司提供的云服務可以進行大量體脂稱數據分析和服務，并和保健公司合作，推出從檢測體脂到保健服務的一條龍服務，也可以獲得更多的利益收入。

　　總之，物聯(lián)網時代將催生大量全新的服務模式和商業(yè)模式，這是非常值得探索的話題，在今年 2017年12月21-23日 ELEXCON深圳國際電子展暨第六屆嵌入式系統(tǒng)展期間的第五屆物聯(lián)網技術與應用大會上，來自業(yè)內專家將就物聯(lián)網技術發(fā)展和商業(yè)模式分析洞見。