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本文作者: 木子 | 2017-08-24 14:28 |
物聯(lián)網(wǎng),一個(gè)科技行業(yè)新鮮又熟悉的名詞,即將成為互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下一場(chǎng)影響深遠(yuǎn)的變革的主角。什么是物聯(lián)網(wǎng)?它將給我們的生活帶來(lái)哪些改變?它的背后涉及哪些技術(shù),誰(shuí)來(lái)主導(dǎo)其發(fā)展?今天就讓我們深入探究這些問(wèn)題的答案。
物聯(lián)網(wǎng)(Internet of things,IoT),是一種新一代的信息技術(shù)概念。顧名思義,物聯(lián)網(wǎng)就是物物相聯(lián)的互聯(lián)網(wǎng),是以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ),將網(wǎng)絡(luò)延伸并擴(kuò)展到任何物品之間,使聯(lián)網(wǎng)的任何物品都可以進(jìn)行通信的網(wǎng)絡(luò)。這一概念最早成型于上世紀(jì)末,2005年國(guó)際電信聯(lián)盟正式定義了“物聯(lián)網(wǎng)”這一名詞。
物聯(lián)網(wǎng)中“萬(wàn)物相聯(lián)”的概念內(nèi)涵是非常廣的。與傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)不同,幾乎我們生活、生產(chǎn)活動(dòng)中所能遇到的一切物品、工具、機(jī)器、設(shè)備,都可以成為物聯(lián)網(wǎng)的終端設(shè)備。這也就意味著,未來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代中,幾乎一切物品都有了自己的通信、感知和聯(lián)網(wǎng)能力。在此基礎(chǔ)上,全社會(huì)將迎來(lái)宏觀和微觀層面的重大變化。
一方面,我們生活的城市將因物聯(lián)網(wǎng)的普及而演變?yōu)椤爸腔鄢鞘小?。所謂智慧城市,就是公共空間中發(fā)生的幾乎所有事件的信息都會(huì)被全方位捕捉,并傳遞到中樞進(jìn)行分析和處理。城市管理平臺(tái)可以精確掌握每個(gè)角落的空氣、光照、噪音、人流和車(chē)流量、突發(fā)事件等信息,并根據(jù)實(shí)際情況實(shí)時(shí)采取最優(yōu)策略調(diào)整網(wǎng)絡(luò)中的公共設(shè)施運(yùn)行狀態(tài),同時(shí)將人們需要的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)共享給每一位市民。例如,夜晚人們?cè)诼愤吷⒉綍r(shí),路燈可以自動(dòng)調(diào)整亮度照亮步行區(qū)域;有人在馬路上跌倒,附近駛來(lái)的汽車(chē)會(huì)立刻收到警報(bào)進(jìn)行減速避免事故;午休時(shí)間住宅區(qū)附近噪音水平過(guò)高,管理平臺(tái)可以實(shí)時(shí)調(diào)整附近的車(chē)流、建筑工地施工等,以降低噪音水平,等等。
另一方面,我們的家居住處也會(huì)升級(jí)到“智慧家居”。一切生活電器、照明設(shè)備,乃至開(kāi)關(guān)、門(mén)窗都實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)和自動(dòng)化。家中的空氣、溫度、濕度、光線都能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化調(diào)節(jié),保持最佳的人體舒適度;冰箱可以自我監(jiān)測(cè)食物庫(kù)存,自動(dòng)發(fā)出購(gòu)物訂單;熱水器、電飯煲在下班回家之前自動(dòng)熱水、煮飯;安保系統(tǒng)隨時(shí)監(jiān)測(cè)住宅周?chē)鷦?dòng)向,發(fā)現(xiàn)異常后自主判斷威脅級(jí)別,將高等級(jí)異常報(bào)告給主人,等等。
智慧城市也好,智慧家居也罷,過(guò)去只是人們對(duì)未來(lái)生活的一種暢想,如今因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)的發(fā)展而很快就會(huì)成為觸手可及、稀松平常的現(xiàn)實(shí)。那么,我們離這樣的未來(lái)還有多遠(yuǎn)呢?
隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)在全球廣泛普及,尤其是4G網(wǎng)絡(luò)成為主流之后,無(wú)處不在的無(wú)線信號(hào)使得“萬(wàn)物互聯(lián)”的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)有了實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)條件。如今4G網(wǎng)絡(luò)即將全面升級(jí)為千兆級(jí)LTE網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn),也正式拉開(kāi)了物聯(lián)網(wǎng)社會(huì)的建設(shè)序幕。
想要做到萬(wàn)物互聯(lián),必要條件就是先進(jìn)、廣泛覆蓋的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)。但傳統(tǒng)的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)主要為PC、手機(jī)等智能設(shè)備設(shè)計(jì),需要進(jìn)一步升級(jí)才能更好地滿足物聯(lián)網(wǎng)的需求。在這樣的背景下,美國(guó)高通公司主導(dǎo)的無(wú)線通信產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟發(fā)布了兩種針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)不同應(yīng)用環(huán)境的全新通信標(biāo)準(zhǔn):eMTC(Cat-M1)和NB-IoT(Cat-NB1)。
eMTC全稱(chēng)增強(qiáng)機(jī)器類(lèi)通信,是基于4G LTE演化而來(lái)的通信標(biāo)準(zhǔn)分支。其上下行峰值速率最大為1Mbps,支持移動(dòng)性、可定位,主要滿足物聯(lián)網(wǎng)中物與物的較高速通信需求。與LTE相比,eMTC功耗較低、成本極有優(yōu)勢(shì),適合智能物流、智能可穿戴設(shè)備、智能充電樁、智能電梯、智能自行車(chē)等應(yīng)用場(chǎng)景。
NB-IoT,全稱(chēng)基于蜂窩的窄帶物聯(lián)網(wǎng),是物聯(lián)網(wǎng)的另一個(gè)重要分支。其通信速率較低,移動(dòng)性不強(qiáng),可部署于LTE網(wǎng)絡(luò),覆蓋范圍(尤其是室內(nèi)覆蓋)極大,支持巨量設(shè)備同時(shí)連接,且功耗和成本極低,非常適合諸如遠(yuǎn)程抄表、資產(chǎn)跟蹤、智慧農(nóng)業(yè)等應(yīng)用場(chǎng)景。
eMTC和NB-IoT共同構(gòu)成了物聯(lián)網(wǎng)的通信標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)。高通公司研發(fā),各國(guó)運(yùn)營(yíng)商正在進(jìn)行部署的千兆級(jí)LTE通信網(wǎng)絡(luò)只需簡(jiǎn)單改動(dòng)就能對(duì)這兩種物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)提供支持,因此物聯(lián)網(wǎng)的普及在運(yùn)營(yíng)商側(cè)基本是沒(méi)有障礙的。相比之下,更關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備的調(diào)制解調(diào)器,亦即物聯(lián)網(wǎng)芯片。
如前所述,兩種物聯(lián)網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)各有各的適用場(chǎng)景和環(huán)境。eMTC適合較高帶寬的移動(dòng)通信,NB-IoT則適合低帶寬、斷續(xù)連接的固定通信場(chǎng)景。然而,接入物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備經(jīng)常會(huì)跨越兩類(lèi)應(yīng)用場(chǎng)景,在不同的狀態(tài)間來(lái)回切換。要同時(shí)照顧這兩類(lèi)用途,設(shè)備就需要兼容兩大通信標(biāo)準(zhǔn)。然而,同時(shí)安裝兩套不同標(biāo)準(zhǔn)的通信芯片、天線,還要配置切換用的軟硬件,顯然在成本、功耗、電路板面積、軟件復(fù)雜度、通信穩(wěn)定性和性能等指標(biāo)上都不會(huì)很理想。這個(gè)問(wèn)題就成了讓更多類(lèi)型的設(shè)備支持物聯(lián)網(wǎng)的一大障礙。
為了克服這一困難,高通公司憑借雄厚的技術(shù)實(shí)力、豐富的研發(fā)經(jīng)驗(yàn),推出了同時(shí)支持兩大標(biāo)準(zhǔn)的雙模物聯(lián)網(wǎng)芯片,MDM9206。該芯片在很小的體積、較低的功耗與成本下,實(shí)現(xiàn)了同時(shí)支持兩種通信標(biāo)準(zhǔn),并可在兩種網(wǎng)絡(luò)間無(wú)縫切換的能力。配備這款芯片的設(shè)備既可以在固定狀態(tài)下使用NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行低功耗通信,又可以在需要移動(dòng)、高帶寬通信時(shí)切換到eMTC網(wǎng)絡(luò)。設(shè)備開(kāi)發(fā)者無(wú)需為網(wǎng)絡(luò)切換的穩(wěn)定性擔(dān)憂,相關(guān)軟件配置接口也非常簡(jiǎn)單。使用這款芯片的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,開(kāi)發(fā)難度、周期、連接性能、適用范圍、都有明顯優(yōu)勢(shì)。雙模物聯(lián)網(wǎng)芯片的誕生,讓傳統(tǒng)行業(yè)跨入物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的門(mén)檻大大降低,影響不可不謂深遠(yuǎn)。
由此,大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)部署的障礙已經(jīng)基本掃清,各國(guó)運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)開(kāi)始著手進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)的全面建設(shè)。物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)也走上了良性發(fā)展的道路。
在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,最激動(dòng)人心的變革之一就是城市智慧交通。通過(guò)無(wú)處不在的道路監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)、具備自主駕駛能力的汽車(chē)和汽車(chē)間、汽車(chē)到物品間的通信網(wǎng),管理平臺(tái)可以大幅提升交通管理的效率,明顯減少道路擁堵和交通事故。
高通公司為智慧交通的建設(shè)準(zhǔn)備了一系列創(chuàng)新技術(shù)。其中,智能道路傳感器可以使用雙模物聯(lián)網(wǎng)芯片廣泛部署;自動(dòng)駕駛汽車(chē)可以集成高通的LTE/多頻段Wi-Fi/藍(lán)牙通信芯片,在高速行駛條件下保持與城市交通網(wǎng)絡(luò)的連接;高通的汽車(chē)到所有物品(V2X)解決方案使汽車(chē)可以無(wú)縫與各處的物聯(lián)網(wǎng)傳感器、智能停車(chē)桿、行人攜帶的智能設(shè)備等進(jìn)行通信,實(shí)現(xiàn)完全自主化的駕駛能力。目前,高通已經(jīng)與奧迪汽車(chē)和愛(ài)立信通信、SWARCo智能交通系統(tǒng)公司、凱澤斯勞滕大學(xué)組建了“連接未來(lái)萬(wàn)物的網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)”(ConVeX)聯(lián)盟,并在德國(guó)開(kāi)始進(jìn)行了V2X技術(shù)的測(cè)試部署實(shí)驗(yàn),為未來(lái)的無(wú)人駕駛、智慧交通產(chǎn)業(yè)打下基礎(chǔ)。高通還收購(gòu)了領(lǐng)先的汽車(chē)智能設(shè)備半導(dǎo)體供應(yīng)商恩至浦,進(jìn)一步加強(qiáng)了自身相關(guān)的技術(shù)實(shí)力與產(chǎn)業(yè)影響力。
智能家居產(chǎn)業(yè)也是物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)的重要組成部分,與人們的日常生活息息相關(guān)。高通已經(jīng)與通用電氣、海爾、亞馬遜、騰訊等企業(yè)合作,開(kāi)發(fā)基于高通物聯(lián)網(wǎng)連接技術(shù)的各種家居自動(dòng)化設(shè)備和電器。很快,我們常見(jiàn)的家用電器如冰箱、空調(diào)、洗衣機(jī)、廚房電器、掃地機(jī)、門(mén)禁安防等,都將接入家庭局域網(wǎng)絡(luò),納入家居自動(dòng)化控制體系,使我們的生活更為便捷舒適。
城市公共視頻監(jiān)控系統(tǒng)則是另一大受惠于物聯(lián)網(wǎng)革命的領(lǐng)域。如今現(xiàn)代城市已經(jīng)遍布視頻監(jiān)控探頭,但傳統(tǒng)上這些探頭大都從屬于各自分散的管理平臺(tái)。在高通雙模物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的幫助下,傳統(tǒng)的使用有線局域網(wǎng)連接的探頭可以立刻接入無(wú)線互聯(lián)網(wǎng),全部聯(lián)結(jié)在城市統(tǒng)一的監(jiān)控平臺(tái)上。由此以來(lái),平臺(tái)就可以實(shí)時(shí)掌握城市空間所有公共區(qū)域的情況,立刻發(fā)現(xiàn)事故、犯罪等突發(fā)事件,及時(shí)發(fā)出警報(bào)或調(diào)配響應(yīng)資源。如今,高通正在與Sony、Panasonic、GoPro等視頻設(shè)備方案提供商合作,共同打造下一代物聯(lián)網(wǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng),并已經(jīng)開(kāi)始在一些城市進(jìn)行測(cè)試和部署。
以上只是高通公司對(duì)物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)推動(dòng)的幾個(gè)例子。除此之外,高通在商業(yè)與工業(yè)、能源、基礎(chǔ)設(shè)施、消費(fèi)電子等產(chǎn)業(yè)方面均在大力推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)升級(jí)和生態(tài)建設(shè)。不夸張地說(shuō),今天物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)高速發(fā)展的背后,高通公司正是最大功臣。
從運(yùn)營(yíng)商到終端設(shè)備,從通信標(biāo)準(zhǔn)到生態(tài)建設(shè),物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)全部都在由高通公司主導(dǎo)。未來(lái),隨著全球從互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代跨入全新的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,高通在社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活中的影響力和地位還會(huì)進(jìn)一步提升、加強(qiáng)。這既是因?yàn)楦咄ü居兄鴱?qiáng)大的技術(shù)實(shí)力,更在于高通公司持續(xù)的創(chuàng)新精神,并堅(jiān)持向“連接萬(wàn)物”的遠(yuǎn)大理想而不斷努力進(jìn)步。作為當(dāng)今移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)社會(huì)背后的最大功臣,高通公司值得我們送上敬意和感謝。
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