信小姐姐講物聯(lián)網(wǎng),解讀萬(wàn)物互聯(lián)的秘密
物聯(lián)網(wǎng)不斷改變著我們的生活,成為炙手可熱的科技話題。這個(gè)幾乎人人可以脫口而出的熱詞之后,又似乎頗有些可意會(huì)不可言傳的秘密。
小姐姐將通過系列文章,逐步為大家揭開物聯(lián)網(wǎng)的神秘面紗。
1. 物聯(lián)網(wǎng)是什么?
物聯(lián)網(wǎng)——看字面可知,就是物體和物體之間的聯(lián)網(wǎng)。英文叫做Internet of Things,簡(jiǎn)稱 IoT 。
這個(gè)稱謂是為了有別于常用的電腦、手機(jī)之間的聯(lián)網(wǎng)。
因?yàn)殡娔X、手機(jī)都是人來(lái)操作的,所以電腦手機(jī)之間的聯(lián)網(wǎng),可以理解為人和人的聯(lián)網(wǎng),也就是互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)。
IoT名稱軼事:
在2015年以前,還沒有IoT這個(gè)名字,但是有M2M這個(gè)概念。
M2M——就是Machine to Machine的意思,機(jī)器和機(jī)器之間的通信。
據(jù)說在2015年的某個(gè)時(shí)間,有個(gè)中國(guó)人,具體是誰(shuí)不知道了,在某個(gè)國(guó)際會(huì)議上,提出了IoT的說法。
但是據(jù)他說,IoT也不是他提出來(lái)的,而是1991年由麻省理工學(xué)院的Kevin Ashton教授提出來(lái)的,只不過當(dāng)時(shí)提出來(lái)的時(shí)候,沒什么人關(guān)注。
從此以后,世人都說IoT,沒人再說M2M這個(gè)詞了。
對(duì)于通信從業(yè)者來(lái)說,物和物之間聯(lián)網(wǎng),具有無(wú)限大的想象力。
長(zhǎng)久以來(lái),沒人知道物聯(lián)網(wǎng)是干啥的,只知道它是個(gè)很牛很牛的行業(yè)。也就是這幾年,物聯(lián)網(wǎng)突然火起來(lái)了,為什么火起來(lái),也沒人知道。很可能是因?yàn)槭謾C(jī)支付方便了之后,對(duì)聯(lián)網(wǎng)的物體付費(fèi)更快了,所以突然聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)的設(shè)備多起來(lái)了,從共享單車開始,無(wú)人售貨機(jī)、共享充電寶等等應(yīng)用有如燎原之勢(shì)。
2. 物聯(lián)網(wǎng)的核心價(jià)值
人和人之間,通過互聯(lián)網(wǎng)提升了溝通效率,促進(jìn)了人類能力的大發(fā)展。物和物之間聯(lián)網(wǎng),主要有什么好處呢?
(1) 有利于人類更好的了解物體
- 荒漠里面的珍貴樹木,如果能夠聯(lián)網(wǎng),人類不需要費(fèi)時(shí)費(fèi)力親臨現(xiàn)場(chǎng),也可以很容易的知道這棵樹的生長(zhǎng)狀況;
- 危險(xiǎn)環(huán)境的設(shè)備如果聯(lián)網(wǎng),人類可以很容易監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),不需要親臨險(xiǎn)境,承擔(dān)生命的風(fēng)險(xiǎn)。
(2) 人類可以更容易操控設(shè)備
如果一臺(tái)叉車能夠聯(lián)網(wǎng),人只要坐在控制房里面,就可以遠(yuǎn)程操控這臺(tái)叉車,不用坐在駕駛室里面,忍受高溫或者高寒的環(huán)境;
- 自行車、充電寶實(shí)現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng),人類在任何有單車和充電寶的地方,用手機(jī)掃碼一下,就可以使用充電寶和單車的服務(wù),只需要付租金,不需要購(gòu)買一個(gè)單車或者充電寶;
- 煤氣表、水表、電表聯(lián)網(wǎng)之后,自動(dòng)把計(jì)量信息上報(bào)云端服務(wù)器,服務(wù)器自動(dòng)就可以出賬單給到用戶,用戶直接付款即可,不需要人工再去用戶家里面抄表。
(3) 人類可以更方便的收集行業(yè)數(shù)據(jù),方便決策
物體聯(lián)網(wǎng)之后,每天都上報(bào)數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)日積月累,形成大數(shù)據(jù),方便人類做決策。
- 格力出廠的每一個(gè)空調(diào),都具備了聯(lián)網(wǎng)能力,這些空調(diào)銷售到各個(gè)渠道,渠道銷售到各個(gè)用戶家里。通過這么多空調(diào)的數(shù)據(jù)上報(bào),可以很容易的知道,空調(diào)都銷售到了哪些地區(qū),所以格力可以更方便做供應(yīng)鏈的決策;
- 騰訊通過把聯(lián)網(wǎng)的收款喇叭銷售到各個(gè)商戶,這些喇叭每天上報(bào)交易數(shù)據(jù),騰訊可以很容易知道商戶的分布,生意好壞,所以更容易針對(duì)各個(gè)地區(qū)進(jìn)行商業(yè)布局。
總而言之,物和物之間的聯(lián)網(wǎng),是在人和物之間建立紐帶,不僅提升物體的運(yùn)行效率,也提升人類活動(dòng)的效率。
3. 物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)成
物聯(lián)網(wǎng)的目的是上報(bào)數(shù)據(jù),以及做設(shè)備的控制、管理。
要達(dá)到這個(gè)目標(biāo), 物聯(lián)網(wǎng)除了傳統(tǒng)的物體之外,還需要有數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、通信模塊、云端應(yīng)用以及人機(jī)界面。
(1) 數(shù)據(jù)采集終端
水表的計(jì)量、空調(diào)的溫度濕度計(jì)量、充電寶的電量采集、共享單車鎖狀態(tài)的采集,都是數(shù)據(jù)采集的單元。
數(shù)據(jù)采集單元,在傳統(tǒng)不聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備也是有的,只不過采集的結(jié)果是展現(xiàn)在設(shè)備的界面上,沒有進(jìn)行上報(bào)而已。
(2) 設(shè)備控制器
手機(jī)掃碼之后,把共享單車的鎖打開,或者是授權(quán)彈出一個(gè)充電寶,都是設(shè)備控制的典型場(chǎng)景。
有了設(shè)備控制單元,設(shè)備的使用效率可以得到極大的提升,設(shè)備的運(yùn)營(yíng)可以創(chuàng)造出很多新的商業(yè)模式。
(3) 通信模塊
通信模塊是物體聯(lián)網(wǎng)的通信載體,有了通信模塊,才能在物體和云端服務(wù)器之間建立一個(gè)通信的通道。
通信模塊有很多的方式,Wi-Fi、藍(lán)牙、Zigbee、Lora、2G、4G、5G、NB-IoT,都是不同的通信方式。根據(jù)不同的需求,用戶可以選擇更合適的通信方式。
(4) 云端應(yīng)用
云端應(yīng)用是用來(lái)接收物體上報(bào)的數(shù)據(jù),存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù),并通過服務(wù)器端的軟件做數(shù)據(jù)分析,也可以呈現(xiàn)給人類來(lái)查看。
人類控制設(shè)備的人機(jī)界面軟件,也大多數(shù)是通過云端的軟件下發(fā)命令給到物體,去控制這個(gè)物體。
(5) 人機(jī)界面
人機(jī)界面是呈現(xiàn)給人類查看和操作的界面,有PC的瀏覽器界面、PC客戶端軟件,還有手機(jī)APP、手機(jī)小程序以及手機(jī)瀏覽器等。
通過這些豐富的界面,人類可以很方面的查看數(shù)據(jù),控制物體。
4. 物聯(lián)網(wǎng)通信分類
物聯(lián)網(wǎng)通信分為短距離和廣域網(wǎng)兩種通信方式。
(1) 短距離通信
短距離通信是指沒有運(yùn)營(yíng)商基站的通信方式,藍(lán)牙、Wi-Fi、Lora,都屬于短距離通信方式。
短距離無(wú)線通信的優(yōu)點(diǎn),最關(guān)鍵的就是不需要給運(yùn)營(yíng)商繳納流量費(fèi)。
最主要的缺點(diǎn),也是因?yàn)椴焕U納流量費(fèi),所以通信的質(zhì)量無(wú)法保障,只能用在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的近距離傳輸(比如藍(lán)牙耳機(jī))。如果是需要路由器這樣的中轉(zhuǎn)通信的時(shí)候,通信的質(zhì)量往往得不到很好的保證。
(2) 廣域網(wǎng)通信
廣域網(wǎng)通信是指需要通過運(yùn)營(yíng)商的基站進(jìn)行通信的方式,包括2G、3G、4G、NB-IoT、5G這些方式。
- 3G是最先被淘汰的通信制式,除了在海外有些地區(qū)還在應(yīng)用之外,在全球的大多數(shù)國(guó)家, 3G都已經(jīng)不是主流的通信制式了。
- 2G在未來(lái)的幾年,也會(huì)逐步退網(wǎng)。中國(guó)聯(lián)通在幾年前就已經(jīng)宣布不再提供2G的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)。中國(guó)移動(dòng)也宣布在 2020年底不再發(fā)放支持2G的物聯(lián)網(wǎng)卡,從而達(dá)到逐步退網(wǎng)的目標(biāo)。
(3) 4G在未來(lái)五年,將成為主流的物聯(lián)網(wǎng)通信制式。
4G物聯(lián)網(wǎng)的通信,又分為Cat.4和Cat.1兩種方式。
二者的區(qū)別是Cat.4速度較快,通信模塊成本高,Cat.1速度較慢,通信模塊成本低。從2020年開始,隨著Cat.1專用芯片的逐漸量產(chǎn),Cat.1通信方式逐漸成為主流。
(4) NB-IoT的優(yōu)點(diǎn)是,通信模塊的成本比Cat.1還要低,功耗也比Cat.1低。缺點(diǎn)有兩個(gè),一個(gè)是網(wǎng)絡(luò)覆蓋不如4G好,另一個(gè)是通信速率太慢。
(5) 5G從2020年開始,在手機(jī)逐步普及了,但是在物聯(lián)網(wǎng)行業(yè),可能需要3-5年才能逐步大規(guī)模應(yīng)用。