物联网(IoT)会将您的智能手机变成宇宙的中心吗？

安 · 发表于 2013-4-25 11:39:50

物联网(IoT)会将您的智能手机变成宇宙的中心吗？

作者 Kaivan Karimi

昨天我用了好几个小时的时间尝试向物联网(IoT)的同事解释如下事实，包括配置传感节点的边界网络的构建模块到网络核心与云处理，以及介于它们之间的所有事物。我画出一幅草图，展示了嵌入式处理与连接的各个层次，继续解释每一处节点的基本要求。

但是，当同事反复让我留意智能手机以及如今移动运营商的作用时，我似乎遇到了心理障碍，他表示：物联网(IoT)的全部内容都涉及到如何运行智能手机中的新应用程序，它们控制着人们“各种生活”的方方面面；以及它将应用程序的世界带到人们家中将是多么令人激动——这便是物联网(IoT)的全部意义所在。我必须得承认，我肯定是一位Nokia Lumia 920智能手机的拥戴者，将它转变成家庭服务中心对我而言相当诱人。然而，当物联网(IoT)真正问世时，这种期待会与物联网的现实情况有多大程度的匹配呢？
如今的远程通讯服务由运营商包装成为机器对机器(M2M)技术服务，这些服务提供给各类企业用于各种不同的应用。众多的焦点都集中于业务洞察力（对于“大数据”分析的代名词），即假设互联化机器正在迅速成为企业的眼睛和耳朵，因为这些公司都在向他们销售的产品和他们使用的设备中安装传感器并配置联网技术，它们能够寻找到全新的方式，采集强大的洞察力，利用新形式的数据。例如，威瑞森(Verizon)为其M2M远程通讯服务推出的广告中说道：“随着设备生成的数据不断汇集，众多企业能够提高决策能力，更加快速地响应客户需求。以客户为中心的创新可以增强客户满意度，并且提供重要的独特性。”事实上，威瑞森在2012年底特律远程通讯大会上被评选为最佳远程通讯服务供应商。它提供的服务包括资产跟踪、车队管理和远程监控以及其他服务。
我意识到自己此前已经在全球看到过运营商这类服务的广告宣传。这些广告上都有满脸微笑的人，使用平板电脑或者手机的触屏，实现远程控制。现在我知道我的同事Viola为何按照他的方式观察物联网(IoT)——他一直在观看太多的电视节目！
我更改了一下这个图片，从块级视角来观察一下。没错，手机和平板电脑的确出现在以下几个领域：

正如我在最初的物联网(IoT)白皮书中所提到的观点（白皮书名称为《[url=https://www.freescale.co
m/files/32bit/doc/white_paper/INTOTHNGSWP.pdf]物联网(IoT)需要什么因素才能化为现[/url]实》），与许多应用一样，同样还存在同样众多的边界/传感节点类型，然而所有类型可能（或者将会）包括以下这些：

微控制器(MCU)
传感器和执行器
集成调制解调器芯片（连接）
能源来源

在最初推出之际，这些节点需要具备极小、低功耗、低复杂性和功能强大等这些特点。来举几个例子，如一种事件监控模块和其他美敦力(Medtronics)葡萄糖监测仪都在采用蓝牙技术与各类网关进行通信。边界节点将会一直与网关/中继器进行通信，依次会与核心网络和云处理进行通信。99%的时间内，这种网关以块体(box)的形式出现，可能会采用交互屏幕允许用户或网关/中继器与各种不同的“事物”进行通信，采集数据，使用嵌入式处理器，决定本地操作（基于服务、用户偏好、情境等），或者聚合并传递云处理的信息，然后接收操作指令并发送命令到边界节点处。随着出现称之为生活类设备或者可穿戴设备这种产品类别（这取决于您所关注的分析师的说法），它们将会直接与您的手机和平板电脑进行通信，将其用作为网关/中继器。这就是蓝牙技术低能量为何能在这个行业领域大行其道的原因，所有的智能手机将在不久的将来具备蓝牙4.0的功能，这将能够与上述设备（类似上图中美敦力推出的设备）进行通信。作为网关，智能手机/平板电脑会将数据发送至数据中心进行云处理，并且可能会接收这些数据用于应用/系统的部分操作（右上方框块）。因此在这些情况下，智能手机/平板电脑起着双重作用。

但是，这只是物联网(IoT)应用前景的一小部分而已。大部分时间将会使用另一种网关，智能手机的作用只是局限于它的应用/部分操作领域，而这些服务仅仅是用户可以觉察到或者允许用户介入的部分（同样也是其中的一小部分而已）。

现在让我们来考虑一下上述图表中基站基础设施的作用。基站用于任何体域网(BAN)、个人局域网(PAN)或者局域网(LAN)应用中都极为可疑。这为支持广域网(WAN)通信提供了一种手段。物联网(IoT)的推出就像发布一个全世界最大规模的控制数据网络一样，因此将会有比现在更多的数据需要输入到云环境中，据相关人士估计，到2020年数据流量将会增长22倍。

面向智能手机(即LTE)的无线广域网(WAN)解决方案无法扩展，如今已经有80%的智能手机已经卸载到WiFi网络。对于极不适合支持大量物联网(IoT)服务、需要构建信号普及性的LTE网络而言，应该如何使用其宝贵的频谱用来支持物联网(IoT)广域网(WAN)服务呢？注意，基站网络仅是众多支持广域网(WAN)服务选择方案中的一种。最为廉价的方式显然是使用有线接入点，例如T1线路，且如果它是通过光纤线路，那效果则会更好。其他方案严重依赖于公共设施供应商，这其中包括各种电力线通信。然后还有802.11ah，这一技术仍处于设计阶段，旨在采用次级(sub-gig)频率运行，这会提高它的范围区间，也会有得于构建比LTE更好的覆盖范围。最后但同样重要的一点是，新的分裂性标准出现，例如Nuel推出的Weightless，它使用的是电视空白频段，旨在支持10公里的范围，其设备能够拥有10年的电池寿命，场站成本大约为2美元，支持传输率大约会20Mbps。
以下通信标准图示都是异构数据网络的各个组成部分，预计将会成为世界上规模最大的控制数据网络。

如果我是一名赌徒，在我认定LTE在大多数物联网(IoT)广域网(WAN)相关应用中起到重要作用之前，我会选择Weightless和802.11ah这样的技术作为无线广域网(WAN)技术。
现在提到我那个看了太多电视广告已经被洗了脑的同事，我会再次询问他是否认为智能手机会成为物联网(IoT)世界的中心。

本文由Kaivan Karimi撰写，发布于 2013 年 04 月 07 日。

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