聯天聯地聯萬物 科普物聯網“如何聯網”

　　NB-IoT：占據主流地位的“窄帶”網絡

　　當然，上面說的都是現有的寬帶網絡技術在物聯網時代的延伸。而實際上，因為許多物聯網設備都會采用微型化、低功耗的設計，寬帶網絡對于它們來說其實是沒必要又浪費能源的。

　　因此，看似落后但其實并不“古老”的窄帶網絡就注定扛起物聯網的大旗：和4G/5G、WiFi分別對應室外和室內環境一樣，窄帶物聯網也有分為對應廣域和室內環境的兩大技術：NB-IoT(基于蜂窩的窄帶物聯網)/藍牙LE(藍牙低功耗)。

　　NB-IoT本質上來說，可以視作是專用于物聯網的“簡化版”蜂窩數據網絡，因此它在技術上和現有的手機網絡(比如GSM、FDMA、LTE)是共通的，只是功耗要低很多很多，而且對網絡帶寬的要求非常低，組網成本低廉。

　　但是，因為是基于成熟的蜂窩網絡技術，相比藍牙和Zigbee等近距離通信技術，NB-IoT(特別是基于4G的NB-LTE)具備廣覆蓋、可移動以及大連接數等特性。

　　而且，NB-LTE的頻段因為很短，它可以通過帶內、保護帶或獨立載波三種部署方式，與現有網絡共存——有LTE基站的地方，就能簡單快速地部署物聯網NB-LTE窄帶網絡。

　　同時，低功耗(一塊電池可支撐10年運行)、連接多(單個小區能支持10萬連接)、廣覆蓋(有移動網絡就有NB-IoT網絡)、低運營成本(每個模塊不足5美元)的優點，使得NB-IoT可以輕松地運用在大量需要持續監測但無需高速數據通信的行業，如遠程抄表、物流跟蹤、智能停車、智慧農業等。

　　可以說，名稱上看起來并不高大上的NB-IoT，實際上已經成為物聯網技術發展的絕對主流，并且也是目前最具商業應用潛力的新興技術之一。

　　藍牙LE/Zigbee：成熟的近距離物聯網方案

　　說到藍牙，大家肯定不會陌生：雖然藍牙的傳輸速率和傳輸距離都遠不及WiFi，但因為功耗低，成本低，在短距離物聯網方案中也占據了一定地位。

　　比如說，負責藍牙技術更迭的藍牙技術聯盟( Bluetooth SIG)就于近日宣布，藍牙技術將支持物聯網網狀網絡(mesh networking)。物聯網網狀網絡可以將多個藍牙設備連接，創造大規模的設備網絡。藍牙技術聯盟表示，這種“多對多”的連接，可以支持數千設備。在家庭環境中，mesh networking可以用來連接智能家庭設備，并建立覆蓋整個房子的物聯網絡。

　　相比傳統的單點連接，藍牙支持網狀網絡之后，可以大幅提升覆蓋面積，變相提升了藍牙連接的傳輸距離，同時不會提高成本：因為只要是支持藍牙4.0的設備，理論上都可以通過升級固件，加入對mesh networking的支持。

　　而和藍牙相比，Zigbee(紫蜂)的歷史沒有那么悠久，但卻更具對于物聯網的針對性。Zigbee協議誕生于2004年，它去掉了藍牙當中那些高清媒體之類的功能，專注于傳感器數據傳輸、設備交互控制。

　　Zigbee使用了一種非常有趣的“接力”方式，將每一個低功耗的Zigbee傳感器或控制器連接起來，這些傳感器只需要很少的能量，以接力的方式通過無線電波將數據從一個網絡節點傳到另一個節點，所以Zigbee的功耗更小、距離(相對藍牙來說)更遠、成本也更低。

　　而且，因為從一開始就專注與傳感器之間的信息傳遞，Zigbee非常強調實時性：使用Zigbee協議的智能家電，當按下其中一個的開關之后，其他的幾乎是立刻就能相應動作。這是因為Zigbee設備從睡眠轉入工作狀態只需15ms，節點連接進入網絡只需30ms。相比較而言，藍牙需要3～10s、WiFi需要3s以上。

　　總結：萬物互聯時代就在眼前

　　好了——以上就是我們今天關于物聯網“如何聯網”的小科普了。當然，龐大的物聯網并不是只有這么幾個連接技術，其他的比如Enocean、beacon甚至是nfc/RFID其實也被應用在當前的物聯網設備里，只是相比之下沒有那么主流，或者并非未來的發展方向。

　　不過，我們也應該看到，物聯網傳輸協議再多，其實也就寥寥數種，而且基本上都是在10年前就已經被外國公司所制定、把持了。雖然到時候中國的企業或許會像今日的手機市場那樣，在終端設備的出貨量上占據大流，但“基礎技術”依舊握于他人之手。這對于未來物聯網設備的安全性、產品成本會造成怎樣的影響呢?我們目前只能拭目以待。