聯(lián)天聯(lián)地聯(lián)萬物 科普物聯(lián)網(wǎng)“如何聯(lián)網(wǎng)”

　　NB-IoT：占據(jù)主流地位的“窄帶”網(wǎng)絡(luò)

　　當(dāng)然，上面說的都是現(xiàn)有的寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的延伸。而實(shí)際上，因?yàn)樵S多物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備都會(huì)采用微型化、低功耗的設(shè)計(jì)，寬帶網(wǎng)絡(luò)對(duì)于它們來說其實(shí)是沒必要又浪費(fèi)能源的。

　　因此，看似落后但其實(shí)并不“古老”的窄帶網(wǎng)絡(luò)就注定扛起物聯(lián)網(wǎng)的大旗：和4G/5G、WiFi分別對(duì)應(yīng)室外和室內(nèi)環(huán)境一樣，窄帶物聯(lián)網(wǎng)也有分為對(duì)應(yīng)廣域和室內(nèi)環(huán)境的兩大技術(shù)：NB-IoT(基于蜂窩的窄帶物聯(lián)網(wǎng))/藍(lán)牙LE(藍(lán)牙低功耗)。

　　NB-IoT本質(zhì)上來說，可以視作是專用于物聯(lián)網(wǎng)的“簡(jiǎn)化版”蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，因此它在技術(shù)上和現(xiàn)有的手機(jī)網(wǎng)絡(luò)(比如GSM、FDMA、LTE)是共通的，只是功耗要低很多很多，而且對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求非常低，組網(wǎng)成本低廉。

　　但是，因?yàn)槭腔诔墒斓姆涓C網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，相比藍(lán)牙和Zigbee等近距離通信技術(shù)，NB-IoT(特別是基于4G的NB-LTE)具備廣覆蓋、可移動(dòng)以及大連接數(shù)等特性。

　　而且，NB-LTE的頻段因?yàn)楹芏?，它可以通過帶內(nèi)、保護(hù)帶或獨(dú)立載波三種部署方式，與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)共存——有LTE基站的地方，就能簡(jiǎn)單快速地部署物聯(lián)網(wǎng)NB-LTE窄帶網(wǎng)絡(luò)。

　　同時(shí)，低功耗(一塊電池可支撐10年運(yùn)行)、連接多(單個(gè)小區(qū)能支持10萬連接)、廣覆蓋(有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)就有NB-IoT網(wǎng)絡(luò))、低運(yùn)營(yíng)成本(每個(gè)模塊不足5美元)的優(yōu)點(diǎn)，使得NB-IoT可以輕松地運(yùn)用在大量需要持續(xù)監(jiān)測(cè)但無需高速數(shù)據(jù)通信的行業(yè)，如遠(yuǎn)程抄表、物流跟蹤、智能停車、智慧農(nóng)業(yè)等。

　　可以說，名稱上看起來并不高大上的NB-IoT，實(shí)際上已經(jīng)成為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的絕對(duì)主流，并且也是目前最具商業(yè)應(yīng)用潛力的新興技術(shù)之一。

　　藍(lán)牙LE/Zigbee：成熟的近距離物聯(lián)網(wǎng)方案

　　說到藍(lán)牙，大家肯定不會(huì)陌生：雖然藍(lán)牙的傳輸速率和傳輸距離都遠(yuǎn)不及WiFi，但因?yàn)楣牡停杀镜停诙叹嚯x物聯(lián)網(wǎng)方案中也占據(jù)了一定地位。

　　比如說，負(fù)責(zé)藍(lán)牙技術(shù)更迭的藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟( Bluetooth SIG)就于近日宣布，藍(lán)牙技術(shù)將支持物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)(mesh networking)。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)可以將多個(gè)藍(lán)牙設(shè)備連接，創(chuàng)造大規(guī)模的設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟表示，這種“多對(duì)多”的連接，可以支持?jǐn)?shù)千設(shè)備。在家庭環(huán)境中，mesh networking可以用來連接智能家庭設(shè)備，并建立覆蓋整個(gè)房子的物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。

　　相比傳統(tǒng)的單點(diǎn)連接，藍(lán)牙支持網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)之后，可以大幅提升覆蓋面積，變相提升了藍(lán)牙連接的傳輸距離，同時(shí)不會(huì)提高成本：因?yàn)橹灰侵С炙{(lán)牙4.0的設(shè)備，理論上都可以通過升級(jí)固件，加入對(duì)mesh networking的支持。

　　而和藍(lán)牙相比，Zigbee(紫蜂)的歷史沒有那么悠久，但卻更具對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的針對(duì)性。Zigbee協(xié)議誕生于2004年，它去掉了藍(lán)牙當(dāng)中那些高清媒體之類的功能，專注于傳感器數(shù)據(jù)傳輸、設(shè)備交互控制。

　　Zigbee使用了一種非常有趣的“接力”方式，將每一個(gè)低功耗的Zigbee傳感器或控制器連接起來，這些傳感器只需要很少的能量，以接力的方式通過無線電波將數(shù)據(jù)從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)傳到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)，所以Zigbee的功耗更小、距離(相對(duì)藍(lán)牙來說)更遠(yuǎn)、成本也更低。

　　而且，因?yàn)閺囊婚_始就專注與傳感器之間的信息傳遞，Zigbee非常強(qiáng)調(diào)實(shí)時(shí)性：使用Zigbee協(xié)議的智能家電，當(dāng)按下其中一個(gè)的開關(guān)之后，其他的幾乎是立刻就能相應(yīng)動(dòng)作。這是因?yàn)閆igbee設(shè)備從睡眠轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)只需15ms，節(jié)點(diǎn)連接進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)只需30ms。相比較而言，藍(lán)牙需要3～10s、WiFi需要3s以上。

　　總結(jié)：萬物互聯(lián)時(shí)代就在眼前

　　好了——以上就是我們今天關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)“如何聯(lián)網(wǎng)”的小科普了。當(dāng)然，龐大的物聯(lián)網(wǎng)并不是只有這么幾個(gè)連接技術(shù)，其他的比如Enocean、beacon甚至是nfc/RFID其實(shí)也被應(yīng)用在當(dāng)前的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備里，只是相比之下沒有那么主流，或者并非未來的發(fā)展方向。

　　不過，我們也應(yīng)該看到，物聯(lián)網(wǎng)傳輸協(xié)議再多，其實(shí)也就寥寥數(shù)種，而且基本上都是在10年前就已經(jīng)被外國(guó)公司所制定、把持了。雖然到時(shí)候中國(guó)的企業(yè)或許會(huì)像今日的手機(jī)市場(chǎng)那樣，在終端設(shè)備的出貨量上占據(jù)大流，但“基礎(chǔ)技術(shù)”依舊握于他人之手。這對(duì)于未來物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的安全性、產(chǎn)品成本會(huì)造成怎樣的影響呢?我們目前只能拭目以待。