近日，藍(lán)牙聯(lián)盟(SIG)公布了其2016技術(shù)路線，藍(lán)牙作用距離將在目前的基礎(chǔ)上增加3倍，在能耗不變的情況下數(shù)據(jù)傳輸速率將增長(zhǎng)100%，且開始支持網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。在筆者看來(lái)，這些特征與ZigBee針鋒相對(duì)，使藍(lán)牙在智能家居、可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)力進(jìn)一步增強(qiáng)。不可否認(rèn)，藍(lán)牙、ZigBee在低功耗、易組網(wǎng)等方面具有優(yōu)勢(shì)，成為各種近距離物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景中與WiFi形成補(bǔ)充的通訊方式。不過(guò)，隨著低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)(LPWAN)的普及，這一領(lǐng)域?qū)⒂瓉?lái)新的競(jìng)爭(zhēng)者，可穿戴設(shè)備、傳感器數(shù)據(jù)傳輸中LPWAN也將占據(jù)一席之地。

各種能力對(duì)比，LPWAN并不占下風(fēng)

在各類近距離通訊協(xié)議的爭(zhēng)論中，我們往往拿幾個(gè)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，包括傳輸速率、功耗、距離、組網(wǎng)等指標(biāo)，其中WiFi高帶寬和高功耗的特征，更適用于各類插電和需要高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑O(shè)備，而藍(lán)牙和ZigBee更適用于電池供電或自供電的設(shè)備，包括可穿戴和大量傳感器數(shù)據(jù)傳輸。低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)(LPWAN)在這些指標(biāo)中表現(xiàn)如何呢?

(1)從距離角度來(lái)看，正如筆者在此前文章《補(bǔ)齊物聯(lián)網(wǎng)通信層重大短板，低功耗蜂窩網(wǎng)絡(luò)號(hào)角吹響》中所指出，就像當(dāng)前3G/4G一張無(wú)處不在的蜂窩網(wǎng)絡(luò)一樣，未來(lái)運(yùn)營(yíng)商級(jí)的低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)將是整個(gè)城市甚至國(guó)家廣覆蓋的一張大網(wǎng)。與藍(lán)牙和ZigBee相比，由于LPWAN網(wǎng)絡(luò)廣覆蓋、穿透性強(qiáng)的特征，無(wú)處不在的網(wǎng)絡(luò)可以讓各類低功耗設(shè)備隨時(shí)接入，連那些深埋在地下的管網(wǎng)和各種角落的計(jì)量表都可以實(shí)現(xiàn)覆蓋和連接，因此同樣可以達(dá)到藍(lán)牙、ZigBee等近距離環(huán)境下設(shè)備無(wú)縫互聯(lián)互通的目的，且LPWAN也適合廣域布局的設(shè)備;

(2)從功耗角度來(lái)看，LPWAN具有更低功耗，對(duì)于一些電池供電的設(shè)備來(lái)說(shuō)，數(shù)年甚至十幾年都無(wú)需更換電池，功耗表現(xiàn)優(yōu)于藍(lán)牙和ZigBee。當(dāng)然，功耗與傳輸速率不可兼得，獲得這樣的功耗表現(xiàn)，需付出超低數(shù)據(jù)帶寬的代價(jià)，以LPWAN典型代表LoRaWAN為例，該網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸速率范圍為0.3 kbps至50 kbps，這一速率大大低于藍(lán)牙4.0和ZigBee的理論傳輸速率。不過(guò)，對(duì)于大量?jī)H需較少數(shù)據(jù)傳輸量但對(duì)功耗要求極高的穿戴設(shè)備、傳感器來(lái)說(shuō)，LPWAN明顯是其***的選擇。

(3)從組網(wǎng)角度來(lái)看，ZigBee一直引以為豪的是組網(wǎng)能力強(qiáng)，一個(gè)網(wǎng)關(guān)理論上可連接數(shù)萬(wàn)設(shè)備，且可以Mesh組網(wǎng);藍(lán)牙2016技術(shù)路線也將Mesh組網(wǎng)作為發(fā)展方向。不過(guò)，對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，再初次使用這些協(xié)議的設(shè)備時(shí)仍需要進(jìn)行配置，雖然配置并不復(fù)雜，但仍會(huì)或多或少造成用戶的麻煩。而LPWAN作為廣域網(wǎng)絡(luò)，只要支持該網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的設(shè)備均可直接接入相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)，無(wú)需手動(dòng)配置，就像手機(jī)一樣，開機(jī)即可接入網(wǎng)絡(luò)，提升用戶體驗(yàn)。

更有直達(dá)云端的優(yōu)勢(shì)

對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用來(lái)說(shuō)，硬件本身價(jià)值有限，而在硬件使用過(guò)程中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)潛力是***的，通過(guò)云端進(jìn)行各種數(shù)據(jù)分析挖掘意義重大，因此各種通訊協(xié)議的一大重要功能是要實(shí)現(xiàn)將采集的數(shù)據(jù)傳輸至云端，并將云端處理的數(shù)據(jù)反饋至設(shè)備。不過(guò)，使用不同協(xié)議的設(shè)備與云端數(shù)據(jù)上傳下行的形式和效率差別很大。

眾所周知，在很多可穿戴設(shè)備應(yīng)用場(chǎng)景中，由于隨時(shí)隨地移動(dòng)性和功耗的考慮，往往采用藍(lán)牙的方案，將設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)同步到手機(jī)后上傳至云端;在智能家居應(yīng)用場(chǎng)景中，大量的低功耗傳感器數(shù)據(jù)需要采集和傳輸，若采用ZigBee的方式，數(shù)據(jù)采集后需要經(jīng)由ZigBee網(wǎng)關(guān)與家庭WiFi路由器連接后上傳至云端。很明顯，采用藍(lán)牙或ZigBee兩種低功耗技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)設(shè)備數(shù)據(jù)直達(dá)云端，而需要設(shè)置中繼環(huán)節(jié)才能完成，對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，要實(shí)這些低功耗方案，我們不得不額外使用手機(jī)或安裝網(wǎng)關(guān)，如果那些低功耗設(shè)備的數(shù)據(jù)無(wú)需中繼直接與云端實(shí)現(xiàn)上傳下行，則會(huì)大大簡(jiǎn)化智能化場(chǎng)景的方案設(shè)計(jì)。

LPWAN在這方面具備了無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，用戶只需使用支持LPWAN的終端設(shè)備，無(wú)需考慮手機(jī)、網(wǎng)關(guān)等輔助設(shè)備，即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)直達(dá)云端。雖然通過(guò)LPWAN是星形網(wǎng)絡(luò)，需要通過(guò)網(wǎng)關(guān)或基站實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)上下行，但這些設(shè)置是網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商所考慮和實(shí)施的，無(wú)需用戶額外配置。

綜合上文中各類指標(biāo)的對(duì)比，加上直達(dá)云端的優(yōu)勢(shì)，未來(lái)低功耗物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中，LPWAN將對(duì)藍(lán)牙和ZigBee產(chǎn)生巨大沖擊。不過(guò)，就目前來(lái)看，LPWAN還需要一段路要走。

廣泛認(rèn)知促進(jìn)普及

當(dāng)前，全球多家主流運(yùn)營(yíng)商開始支持或搭建LPWAN網(wǎng)絡(luò)，基于LPWAN的應(yīng)用案例也不少，包括水、電、燃?xì)?、熱力抄表，城市路燈監(jiān)控，垃圾點(diǎn)監(jiān)測(cè)，倉(cāng)儲(chǔ)等產(chǎn)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，在智能家居、可穿戴設(shè)備等消費(fèi)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域尚未應(yīng)用。

一項(xiàng)技術(shù)在消費(fèi)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的普及，在很大程度上受益于人們對(duì)其認(rèn)知。在今年8月舉辦的亞洲藍(lán)牙大會(huì)上，藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟宣布藍(lán)牙目前的年出貨量已達(dá)30億的水平，在筆者看來(lái)，這一大規(guī)模的出貨量，與以往藍(lán)牙在智能手機(jī)中的普及有著很大關(guān)系，正是由于在智能手機(jī)等消費(fèi)電子中的普及，促使人們對(duì)藍(lán)牙認(rèn)知的普及，也讓藍(lán)牙步入物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中時(shí)人們并不陌生。

對(duì)于LPWAN來(lái)說(shuō)，除了從技術(shù)演進(jìn)上向適合消費(fèi)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的方向努力，比如可植入穿戴設(shè)備中的更小體積的芯片等，從一些消費(fèi)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品切入形成示范應(yīng)用，讓人們對(duì)這一技術(shù)體驗(yàn)有直觀認(rèn)知也非常重要。我們看到，相關(guān)廠商正在這一方向上進(jìn)行嘗試，在近期舉行的2015全球移動(dòng)寬帶論壇上，華為與合作伙伴展示了基于NB-IOT低功耗蜂窩網(wǎng)絡(luò)方案的各種消費(fèi)物聯(lián)網(wǎng)方案，包括具有智能追蹤、超距告警、電子鎖控制、電池監(jiān)控等的智能拉桿箱，具備位置定位的防盜功能的智能自行車，以及寵物定位設(shè)備。類似這些應(yīng)用LPWAN方案的消費(fèi)類產(chǎn)品的嘗試，相信對(duì)于消費(fèi)端用戶認(rèn)知提升具有積極影響。

當(dāng)我們還在關(guān)注WiFi、藍(lán)牙、ZigBee這些近距離通信技術(shù)在智能家居領(lǐng)域之爭(zhēng)時(shí)，低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)已在悄然發(fā)展，近距離領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)不僅發(fā)生在其領(lǐng)域內(nèi)，遠(yuǎn)距離通信也加入了這一行列，LPWAN在低功耗近距離物聯(lián)網(wǎng)通信領(lǐng)域也將大有可為。