物聯(lián)網(wǎng)掘金指南

　　6月15日，一份工信部辦公廳下發(fā)的《關(guān)于全面推進(jìn)移動物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)建設(shè)發(fā)展的通知》在朋友圈瘋傳?！锻ㄖ芬蠹涌霳B-IoT在國內(nèi)落地，明確到2017年末，我國NB-IoT網(wǎng)絡(luò)的NB-IoT基站規(guī)模要達(dá)到40萬個，NB-IoT的連接總數(shù)要超過2000萬，實(shí)現(xiàn)NB-IoT網(wǎng)絡(luò)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(dá)到150萬個，NB-IoT的連接總數(shù)要超過6億，實(shí)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(fèi)套餐，讓我們看到NB-IoT商用時(shí)代真的要拉開序幕了!中國電信的NB-IoT并非以實(shí)際消耗的流量計(jì)費(fèi)，而是以連接數(shù)計(jì)費(fèi)。由于NB-IoT場景本來就應(yīng)對小流量、低速率的場景，采用流量計(jì)費(fèi)的收益可能遠(yuǎn)低于按連接計(jì)費(fèi)，會對運(yùn)營商的網(wǎng)建投資回報(bào)造成更大的壓力;流量計(jì)費(fèi)法也沒有反應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)給客戶帶來的連接價(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(shè)備如何互聯(lián)?因?yàn)槟壳暗幕ヂ?lián)網(wǎng)智能承受200億的連接，如何實(shí)現(xiàn)那300億的連接?隨著NB-IOT、LORA技術(shù)等開始商用，我們看到物聯(lián)網(wǎng)的連接已經(jīng)覆蓋了個人、家庭、城際范圍，物聯(lián)網(wǎng)最后一塊短板已經(jīng)補(bǔ)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)的幾個關(guān)鍵技術(shù)。首先我們可以看看一個物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)簡單的構(gòu)成，如下所示 ↓

　　基本一個物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)是由三部分組成，一個是傳感器主導(dǎo)的信息采集系統(tǒng)，一個是處理和傳輸系統(tǒng)，一個是云。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《100多年前的舊機(jī)床為何可以變成智能聯(lián)網(wǎng)設(shè)備》所以今天我們就聊聊其他幾個關(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?

　　毫無疑問，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(dá)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)用戶并不關(guān)心是ARM內(nèi)核還是其他內(nèi)核，用戶關(guān)心的是整體功耗，所以今年，某家非ARM內(nèi)核的處理器產(chǎn)品銷量非常好，不過ARM內(nèi)核產(chǎn)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(chǎn)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(wǎng)終端需要的是低功耗的SoC型處理器，就是要將處理器內(nèi)核和無線連接技術(shù)以及針對性的硬件電路整合在一起，以SoC單芯片來呈現(xiàn)，這樣可以大幅度縮小物聯(lián)網(wǎng)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(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(xiàn)長距離的連接，還有GPS模塊。

　　二、授權(quán)頻段無線技術(shù) VS 非授權(quán)頻段無線技術(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，個人認(rèn)為從授權(quán)頻段無線技術(shù)和非授權(quán)頻段無線技術(shù)劃分更明確一些，授權(quán)頻段無線連接以NB-IOT、LTE-M為主，主要是運(yùn)營商主導(dǎo)，而非授權(quán)頻段無線連接技術(shù)主要以IEEE 802.11 / Wi-Fi、藍(lán)牙、Zigbee、LoRa、Sigfox、NFC等。非授權(quán)頻段無線技術(shù)相對來說起步早，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)展來看，兩種無線技術(shù)都在部署，在最近上海舉行的GSMA全球移動物聯(lián)網(wǎng)峰會上，GSMA物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目主管稱，LPWA(低功耗廣域網(wǎng)絡(luò))的最新版本Rel.13技術(shù)歷經(jīng)9個月已經(jīng)最終確定，2017年移動物聯(lián)網(wǎng)LPWA進(jìn)入全球市場。目前，移動物聯(lián)網(wǎng)已獲得全球38家移動網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商和27家供應(yīng)商的支持，全球共設(shè)立56個移動物聯(lián)網(wǎng)試點(diǎn)，多個芯片組合模塊現(xiàn)已投入商用。

　　不過，運(yùn)營商也在大力推動NB-IoT(窄帶物聯(lián)網(wǎng))和LTE-M技術(shù)升級，這兩項(xiàng)技術(shù)均采用全球統(tǒng)一的3GPP標(biāo)準(zhǔn)來擴(kuò)展物聯(lián)網(wǎng)。授權(quán)頻段無線技術(shù)的優(yōu)勢是可以通過運(yùn)營商自有的基站升級，而而非授權(quán)頻段無線技術(shù)需要自建基站，另外，授權(quán)頻段無線技術(shù)沒有干擾可以達(dá)到達(dá)到電信級別的安全機(jī)制，非授權(quán)頻段無線技術(shù)因?yàn)椴捎玫氖荌SM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(yùn)營商的支持，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(yùn)營商就選擇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(quán)頻段無線技術(shù)，還要拭目以待。

　　不過，授權(quán)頻段無線技術(shù)與非授權(quán)頻段無線技術(shù)將共存是不爭的事實(shí)，畢竟很多應(yīng)用場景并不需要運(yùn)營商授權(quán)頻段技術(shù)。而且非授權(quán)頻段無線技術(shù)可以彌補(bǔ)授權(quán)頻段無線技術(shù)的盲區(qū)，例如LPWA所提供的連接技術(shù)就將補(bǔ)充傳統(tǒng)的蜂窩以及藍(lán)牙和WiFi等短距離無線技術(shù)來滿足物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)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(xiàn)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(dāng)我們談?wù)撐锫?lián)網(wǎng)的時(shí)候，僅理解就是把設(shè)備連接到網(wǎng)，現(xiàn)在，我們知道，連接到網(wǎng)絡(luò)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備會將產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，這些大數(shù)據(jù)才是物聯(lián)網(wǎng)的價(jià)值所在，例如一輛汽車每天要產(chǎn)生4000GB的數(shù)據(jù)，一家醫(yī)院每天要產(chǎn)生3000GB的數(shù)據(jù)，一架飛機(jī)每天要產(chǎn)生40000GB的數(shù)據(jù)!這其中的很多數(shù)據(jù)將保存在云端，分析這些云端大數(shù)據(jù)有助于我們更好實(shí)現(xiàn)無人駕駛，更好的維護(hù)飛機(jī)、提供更好的醫(yī)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(shè)備實(shí)際上是一個從端到云的完整信息鏈設(shè)備，未來沒有云的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備是難以想象的，這也是未來智能設(shè)備區(qū)別于傳統(tǒng)硬件設(shè)備的主要標(biāo)志。

　　目前，全球七大云計(jì)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(shù)據(jù)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(zhàn)略。以前天百度總裁陸奇在百度技術(shù)大會上對人工智能架構(gòu)的闡述來看，人工智能技術(shù)將覆蓋物聯(lián)網(wǎng)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(shù)，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(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看，亞馬遜早已可以提供成熟的基于語音的交互技術(shù)，亞馬遜云也可以提供支持有關(guān)基因檢測、機(jī)器視覺的人工智能服務(wù)，就是接入數(shù)據(jù)就可以提供類似服務(wù)，但是國內(nèi)百度才推出語音交互服務(wù)、其他深度的物聯(lián)網(wǎng)人工智能服務(wù)還還沒有推出。

　　對于本土物聯(lián)網(wǎng)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(shù)據(jù)分析和人工智能服務(wù)，例如體脂稱公司提供的云服務(wù)可以進(jìn)行大量體脂稱數(shù)據(jù)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(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用大會上，來自業(yè)內(nèi)專家將就物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展和商業(yè)模式分析洞見。