低功耗物联网的诞生:第二次无线革命

物联网对众多技术行业造成了剧烈的冲击,其中就包括电信。以前,电信行业的发展方向似乎十分明确:不断提高数据的无线传输速率。所有的供应商都或多或少的在追求这个相同的目标,这种战略的同质化让这个产业显得老套呆板甚至有点过时的味道。

物联网现在正在动摇这种现状,将人们的注意力从数据传输速率转移到功耗上来。优先考虑后者还是前者是大不相同的,在这种转变下产生的新技术将缩短数据传输的带宽,以便最大限度地降低终端设备的功耗

显然,高带宽通信技术在需要更高的数据传输速率和更低延迟的物联网应用中仍有用武之地(例如车联网,智能电网或者工业自动化),但归根结底,在这个通信世界中,真正的变革所在不是电信,而是另一端的物联网。移动通信的出现解除了个人通信工具和计算机对电线的依赖,使其在无线世界大放异彩。而在推动革命这件事上,低功耗物联网的诞生完全可以与之相提并论。

关键的变化在于,这一次,摆脱电线束缚的是物联网连接的物体。低功耗,低带宽的电子通信技术的发展让企业和制造商能够开发出既不需要电力供应也不需要频繁充电的可接入物联网的智能化产品。这些产品仅靠自身电池就可以运行数年,并且,这些电池足够小,可以让终端设备形状的小巧性和灵活性大大增加,甚至远超我们几年前的预期。

接下来,我们来看看近年来在探索低功耗电信技术中产生的最重要的一些新成果:

  • Thread是一种基于802.15.4的新协议,唯一值得强调的是,它的出现引发了供应商们前所未有的紧迫感,推进了下面三种技术的诞生。为家庭和建筑自动化而设计的Thread总的来说开端良好,并且它的认证计划最近已在审查第一批合格的设备。一旦这些产品的商业版本开始进入市场(也许就在今年下半年),我们就可以开始评估Thread的实际应用到底符不符合人们心中超高的预期了。
  • 蓝牙已经有了物联网友好型的版本,低功耗蓝牙技术,并且早在5年之前就出现了,但是它传输距离短并且要求点对点传输的特性严重抑制了它在开发人员眼里的实用性。今年,蓝牙标准应该会拥有其期待已久的运行网状网络的能力。这是对蓝牙功能的一种完善,特别的是,这种完善还会将人们的注意力从(迄今为止被过度宣传的)beacon space转移到一个有趣的方向上来。
  • Wi-Fi Halow是低功耗的,更长传输距离的Wi-Fi实施框架,运行在日益受欢迎的900-MHz频段。鉴于Wi-Fi在家庭,建筑和城市空间中的相对普遍性,HaLow完全有能力重新调整通信市场来适应各种各样的物联网应用。但不好的消息是,在HaLow上的进展无疑是缓慢的;比方说,认证计划按照安排不会早于2018年。考虑到其他正在进行的项目,这已经开始得相当晚了。
  • ZigBee3.0ZigBee标准的最新版本。ZigBee臭名昭著的碎片化发展迄今使得该技术作为一个总体远小于其部分之和,换句话说,碎片化发展使它的应用配置文件更加特定化,互用性更差。在2015年年底批准通过的第三代标准旨在大幅度调整配置文件,从而提高设备的互用性。之所以从零开始开发Thread与ZigBee的这些缺点有很大关系,因而ZigBee 3.0的出现颇有些殊死抵抗的味道。
  • 低功耗广域技术(LPWA) 是代表了一类新技术的一个概念,这些新技术成功地将功耗低且经济实惠的硬件和广域网的运营优势结合在一起。市场研究机构Machina Research进一步将这个概念分成两个子类别:由专门为LPWA设计的技术组成的“专用式”LPWA(如LoRa,RPMA和Sigfox),和“演进式”LPWA,涵盖所有为了升级现有技术而发展的可行性方案,例如LTE(长期演进技术)。在2015年,LPWA成了物联网供应方最热门的话题。毫无疑问,这些新型网络将改变这场无线技术比赛的战况,尽管它们在技术、商业化甚至可监管性上仍然存在某些问题。
  • 其他主要的新成果。在物联网通信中,这些新成果主要集中在低功耗网状网络。Wi-SUN是基于802.15.4的通信标准,专门用于公共事业网络,并且在这一领域显现出了光明的前景。它最引人注目的实现方案Silver Spring Network’s Starfish不久前已经开放,向除了自己公司的客户群之外的开发人员提供服务。与此同时,作为供应商的Wirepas提出了一种软件解决方案,似乎可以显著提升网状网络的可扩展性。从商业的角度来看,网状网络的可扩展性一直是其最薄弱的一环。

迄今为止,这种多极创新带来的最大好处是相关的技术阵营彼此保持着竞争的状态,一人的进步会迫使其他人加速前行的步伐。这些技术公司最好留有自己的筹码,在面对重要的供应商或者服务商时,即使受其制约,仍有讨价还价的能力,以防他们损人利己,趁机实施寻租或者其他可能在企业经营层面最终扼杀创新的行动。

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