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万物互联,那些连接的“物”能做什么?

2019-04-22

目前,多数连接到物联网的设备实际上是被称为“智能设备”的简单设备。这些设备自身并不一定就是智能的,也可能是在与其他设备彼此连接后获得的智能。实际上,一旦足够的设备连接在一起,它们会产生一种可以生成自身智能的协同系统,而不需要人类的翻译和互动。这就像所有的这些简单设备(相对于个人计算机而言)联合而产生一个单一的、巨型的机器——就好比一群蜜蜂的个体聚集在一起成为一个集体智能的蜂群。

▲中央化连接的现代狭义物联网  图/来自网络


在物联网中,每个被连接的设备都变成了比单一设备自身更伟大的东西。整体大于所有其组成部分的和,因为所有的物体都以智能、自动的方式与其他的所有物体连接。任何与周围其他有关设备连接的设备都会分享收集到的数据。这就产生了“环境智能”,结果导致多个协同工作的设备利用嵌入在网络中的信息和智能共同执行日常活动和任务。这些都自动地发生在周遭的背景中,服务人类而不需要人们的帮助和互动。

万物互联,重点在哪里?

万物互联的重点在于为终端增添连接技术与智能计算功能,其核心是快速、低功耗的连接。对于终端来说,主要体现在效率的提升,易用性,健康性和互动性。让海量的终端快速地成为万物互联的一部分,还会引入全新的智能,催生新的互动方式。

万物互联,难点是什么?

物联网(IoT)是万物互联的技术基础。在过去的十几年中,M2M概念逐渐被IoT取代,物联网从概念到落地,不变的是概念、持续演变的是标准、不断发展的是行业。进入万物互联时代,对IoT连接标准提出了很高的要求。

目前,典型的连接标准主要有GSM/GPRS、3G/4G、NB-IoT、WIFI、ZigBee、Bluetooth、LoRa等,但是它们都有其应用局限性:

1)基于蜂窝通信技术的应用局限性:
  • 未考虑物联网低功耗应用场景,终端待机和发射功率过高;

  • 频谱资源有限,无法满足海量终端应用需求;

  • 典型场景网络覆盖不足,例如:室内的无线抄表、边远地区的环境监控和地下资源监控等;

  • 现有技术标准限制了产业规模化,相对成本偏高,技术倒逼,进一步压缩成长空间。

2)基于WiFi技术的应用局限性:
  • WiFi的推出,最初是为了提供移动状态下高速的互联网接入服务,未考虑物联网低功耗应用场景,整体功耗过高;

  • AP接入数量受限,无法满足海量终端应用需求;

  • 近场通信技术,信号衰减严重,室内外网络覆盖均有不足,且无法适应于广域应用。

3)LoRa、ZigBee等非授权LPWA技术的应用局限性:
  • 非授权频段,私有协议、标准不公开,存在较大的商业风险和政策风险;

  • 网络需要独立自行建设,长期可靠性、安全性存在挑战;

  • 应用场景受限,只适用于小部分行业应用。

4)NB-IoT技术的应用局限性:
  • 通信速率较低,不适合大数据、长时间传送;

  • 重发机制导致网络传送有一定的延迟;

  • 依赖于运营商网络,并需要付费。

能否为极度碎片化的物联网行业应用制定一个兼顾成本、功耗、规模、安全性、可靠性、开放性、可持续性,以及商业模式等方面的连接标准成了关键。

为此,应有一种新的IoT连接标准,在克服上述标准局限性的同时,满足广覆盖、海量终端、低成本、高数据吞吐量,甚至一定的动态应用场景,而WF-IoT技术则是应运而生。

WF-IoT主要特性有:

  • 大规模部署。采用网格拓扑,自由组网,单个网关可接入65535个节点。

  • 多业务融合。可同时承载照明、识别定位、无线传感等多种业务应用。

  • 高时效。通信速率高达2Mbps,可实现中高速率的数据传输。

  • 低成本。工作在国家标准预留的无线传感网(780MHz)和射频识别(2.45GHz)频段,既不违反国家无线电委员会的规定,又不用支付额外费用。

  • 低功耗。终端设备搭载轻量级、低功耗系统,采取单芯片集成和低功耗技术,设备节能、可靠,寿命更长。


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