46 回答
一、物联网通讯技术 1.低功耗广域网Low-Power Wide-Area Network (LPWAN) 低功耗广域网LPWAN是针对物联网应用中低功耗(5 ~ 10年电池寿命)、远距离(1 ~ 20公里传输距离)、低带宽的需求所开发出来的无线通讯技术。下面提到的LoRaWANTM、Sigfox、Wi-SUN均属于这类使用1GHz以下的LPWAN技术: ▪ LoRaWANTM 下面这张图,可以了解到LoRa的调制技术会根据不同区域(国家)所允许使用的频段(ISM band),搭配LoRaWANTM的MAC层协议作为网络内装置之间彼此沟通的依据。德国莱茵TÜV(以下简称“TÜV莱茵”)是国际专业的第三方检验机构,自1872年成立以来,始终致力于解决人类、环境和科技互动过程中出现的挑战,提供安全、可持续的解决方案。同时在Bluetooth、zigbee、DALI、KNX通讯技术认证上,TÜV莱茵通讯实验室在台湾有多项第一且唯一的记录。
本回答中配图均来自于TÜV莱茵
LoRaWANTM的网络架构采用的是星状网络的架构,比起一般的网状(Mesh)网络架构实现起来会简单许多。
LoRaWANTM网络主要的角色有终节点(End Node)、 网关(Concentrator/Gateway)与网络服务器(Network Server)这几类的装置型态,网络中以End Node这类的角色数量最多,在LPWAN的应用中,类似这样的装置主要为传感器(Sensor)类的产品,数据传输大多以上行的路径,经过Gateway传递到Network Server中,再由Network Server传到对应的应用服务器(Application Server)。
▪ Sigfox
Sigfox无线通信技术也是类似于LoRaWANTM Star网络架构,是架构在Sub-1GHz ISM工科医频段上的LPWAN通讯协议,不过其推广方式与商业模式与其他开放的通讯协议有很大的不同:Sigfox提供一条龙式的服务,从终端产品开发/模块的选择、网络基站的建置,一直到上层云端的建构,都由Sigfox负责,使用者只需要利用Sigfox的云端服务平台,便可以联机到物联网终端。
数据源: Sigfox、德国莱茵TÜV
▪ Wi-SUN
Wi-SUN是基于IEEE 802.15.4g与IPV6的标准,工作频段为Sub-1GHz的无线技术。主要的特色有高安全性、网络部属与管理容易(MESH网状网络)、低耗电、低成本等特点。目前应用范围为电表(AMI, Advanced Metering Infrastructure)、 能源管理、农业、智能家居与智能城市等应用。
2.短距离无线传输技术
▪ Bluetooth® 蓝牙®
蓝牙®无线技术是一项短距离通讯技术,它将逐步取代连接行动和/或固定装置的线缆,同时保证高标准的安全性,其主要特点是稳定可靠、耗电量少和成本低廉。
▪ zigbee
zigbee无线技术主要的特点在于提供稳定的网状网络(Mesh Network)。有别于其他的通讯协议,zigbee也提供了应用层(Application Layer)相关的规范(Profile),让产品开发商所开发出来的产品彼此间可以互相交换信息,达到万物互连的目的。
▪ Thread
Thread 是另一个类似zigbee的无线技术,也是基于IEEE802.15.4 PHY/MAC所开发出来的网络层通讯协议,主要应用范围为智能家居。
由上图可以得知Thread Group只针对Network层来订定相关的通讯协议,让使用者自行选择应用层的协议,和Wi-Fi一样,用户利用Wi-Fi网络传递数据,数据内容则由上层应用层决定(例如Line、Facebook、Web contents等)。
3.其他通讯技术
▪ MirrorLink
MirrorLink实现了车联网概念。Mirrorlink由智能手机厂商(如:HTC)、汽车制造商(如:戴姆勒)和系统供货商(如:先锋)组成。当具备MirrorLink功能的智能手机连接到具备MirrorLink功能的车辆时,即可在开车时轻松使用导航、音乐及各种手机应用程序。MirrorLink是汽车与智能手机连接的主导标准,也是目前汽车及智能手机连接应用最为普及的方式。
▪ DALI
DALI是一项国际标准,若所有制造商都提供符合DALI标准的照明控制装置,建筑师就可以结合多个制造商的照明解决方案,使用不同的照明场景,从而改变建筑物的空间或区域。
▪ KNX
KNX能够控制家庭和大楼中的所有应用程序,包括照明和开关控制的各种安全系统、通风、空调、家用电器和其他设备。KNX作为欧洲( CENELEC EN 50090和CEN EN 13321-1 )和国际标准(ISO / IEC 14543-3 ),已投入市场超过23年,有近7000个 KNX认证产品收录在他们的目录中,并与120多个国家达成合作伙伴关系协议。
二、全球物联网装置规模
依据国际研研究机构Gartne预估,至2017年全球联网装置量可达84亿个,相较于2016年提高31%,2020年全球物联网装置量预计可达204亿个。同时Gartne还估计,2017年终端装置及服务市场将达到2兆美元。
三、主要国家物联网政策
▪ 美国
解释一下,一共采访了八个大牛:The Internet of Things: Five critical questions published by McKinsey Global Institute, Aug 2015
一共提了有代表性的五个问题,其一是应用。主要答案集中在传感、医疗、楼宇、物流等:Interviewed People
- Joe Ito, director, MIT Media Lab
- Dan Kaufman, deputy director, Google, Advanced Technology and Projects
- Mike Olson, Cofounder and CSO, Cloudier
- Jon Bruner, editor-at-large, O-Reilly Media
- Renee DiResta, vice president of business development, Haven
- Cory Doctorow, author and blogger at craphound.com
- Tim O’Reilly, founder and CEO, O’Reilly Media
- Mark Hatch, cofounder and CEO, TechShop
第二个问题,风险。90%在谈安全和隐私,尤其设计个人和车用。Q1: What do you regard as the most interesting use of the Internet of Things?
- JI: sensors / sense microbial awareness
- DK: healthcare / personal monitoring
- MO: medicine / better disease control
- JB: lighting in building / energy saving
- RD: logistics / waste management
- CD: printers, videoconferencing & overhead projectors / better interconnectivity
第三个问题,驱动点。协同操作、低功耗、网速等。Q2: What’s the biggest risk associated with the Internet of Things?
- TO: security / airplane, cars & software
- JB: security / cars, door lock etc.
- MH: data privacy / data ownership
- MO: security / private information
- CD: security / economic & business harms
- RD: privacy & security
- DK: security / personal devices
- JI: security
第四个问题,政策。各位从行业标准、法律等角度谈。Q3: What one factor would most accelerate the benefits of the Internet of Things?
- TO: Interoperability / of personal devices
- JB: easy operation / easy to dev hardware
- MO: sensors / spread of networking
- DK: energy / power these devices up & better energy density
- MH: large teams working out of major corporation & more efforts
最后一个问题,建议。生态圈、创新模式、人才等。Q4: What’s one policy change that would accelerate the benefits of the Internet of Things?
- JI: open standards & interoperability & non-IP-encumbered technology
- JB: clarifying rules on drones
- RD: FCC itself
- MH: bandwidth / Qualcomm & FCC
- MO: data-privacy
- DK: information protection / share in a safe and secure way
- CD: Digital Copyright Act
- TO: privacy act / healthcare
Q5: What’s the one piece advice for a business leader interested in the Internet of Things?
- RD: identify differentiators / plugging into the ecosystem
- MO: consider business opportunity and technology
- JI: engagé start-ups and nontraditional innovators in the space
- MH: 10% RD for reinvesting internally / lean start-ups
- DK: question what the fundamental problem in business first
- CD: don’t bet and being the platform owner
- JB: Think freely / smart people
- TO: get hands dirty
【授权频段与非授权频段】
(1)相比于NB-IoT,LoRa基于Sub-GHz的频段使其更易以较低功耗远距离通信,可以使用电池供电或者其他能量收集的方式供电;
(2)LoRa较低的数据速率也延长了电池寿命和增加了网络的容量;
(3)LoRa信号的波长较长决定了它的穿透力与避障能力;
(4)LoRa专用网关可以根据现场和客户需求扩展出更多自定义功能,如广告推送,多种网络接入等。
这些技术特点更适合低成本大规模的物联网部署和企业特定专网里工作。LoRa的易于建设和部署,得到越来越多国内公司的关注和跟进。例如国内的老牌数通厂商锐捷网络已开发和研究的多个基于LoRa的解决方案,包括物联网智能抄表应用、物联网智能停车应用、物联网智能井盖监控、物联网智慧路灯监控等不同的业务场景。
LoRaWAN是由LoRa联盟推出的一个低功耗广域网规范。LoRaWAN瞄准了物联网中的一些核心需求--双向通讯。LoRaWAN网络架构是一个典型的星型拓扑结构,在这个网络架构中,LoRa网关是一个透明的中继,连接前端终端设备和后端服务器。然而众多实际应用场景,网络拓扑结构多以网状结构或多级中继组网结构。该规范协议往往无法很好的同时解决通信速率,传输距离,实时性,低功耗,多级组网之间的冲突。
一旦解决了“物”与“网”的链接问题,又将成本控制在能接受的范围内,相信“万物互联”时代才能真正的来临。
这家伙很懒,还没有设置简介