迎接物聯網時代的來臨

受益于多項技術的成熟發展，現在正是邁向“物聯網”(IoT)時代的絕佳時刻。這些技術包括：高速蜂窩網絡、藍牙和Wi-Fi等短距離無線通信技術的快速成長，以及IPv6標準的導入，可為全球各種裝置提供足夠的IP地址。

除此之外，幾乎可提供無限計算與存儲容量的云計算技術，讓即使最普通的終端設備也能支持功能非常強大的應用程式。

一個完美的生態系統為著“物聯網”的興起應運而生。在“物聯網”的世界中，所有的車輛、電話、傳感器、電表、機器、銷售終端機、廣告牌、玩具、相機以及醫療設備等都能通過高速傳輸技術與因特網無線相連。

若再加上全球定位接收器，便能打造出尺寸精巧、隨時聯機、具位置感知的因特網“裝置”，它們擁有服務器群組(server farm)的計算功能，但卻同時具備低功耗、小尺寸以及完整的移動自由度。

“物聯網”設備到2020年將達500億臺

一直到最近，因特網主要都是用來作為人與人、以及人與機器之間的通訊。目前市場上有智能手機、平板電腦和游戲機等各式各樣的設備，可為我們提供通訊、信息、商業、以及娛樂等多樣化的可能性。

但是，即使現在每個人都擁有多臺電子設備，“人聯網”(Internet of Humans)的增長仍會受限于地球上的人口總數。雖然此市場會以線性方式持續增長，但連網設備的指數增長將來自于機器與傳感器等設備，因為它們的增長速度遠比人口的增長快多了。根據思科公司的估計，到2020年，“物聯網”的規模將達到500億臺。

也就是說，到2020年，連網的機器數量將超過全球的上網人數。

這500億臺設備將涵蓋哪些東西?

在回答這個問題之前，應該先問問“哪些設備無法享有智能控制的好處?”所有的節能設備當然都能受惠于待機模式的低功耗狀態。在家庭應用中，家電產品能通過因特網提供的智能功能，根據家中哪位成員何時到家來降低暖氣、冷氣和照明的成本，或是在離峰時間開啟電器、依據臉部或指紋辨識來管制門禁，或甚至根據你搭乘火車的實際離站時間來啟動咖啡機。

企業已獲益于自動化供應鏈管理、智能能源使用、安全和移動銷售終端。

就如同筆記本電腦和智能手機等人類操作的設備一樣，所有能因因特網提供的智能功能而獲益的機器設備，最終都將連接在一起。

IoT將會呈現何種面貌?

“物聯網”將包含數十億臺數據采集設備。這些設備有可能是車輛傳感器、醫療監測設備、遠程攝像機、入侵檢測系統、電力和瓦斯表、家用電器、交通流量傳感器、路燈等等。所有這些設備都會以無線方式與“云端”相連。

在IoT中，數百萬臺終端設備將會采集大量的信息，這就是所謂的“大數據”，并利用幾乎是無限制的計算設備和存儲資源來處理，因此可打造出深具吸引力的全新服務，或是可協助企業降低成本與提升效率。

由于小尺寸、低成本的全球定位技術，以及高速蜂窩和短距離無線通信設備的成熟，今天，這些硬件技術已經全部到位，可實現全新類型的高價值服務，以降低商業流程的成本并提升效率，并為消費者提供更完善的醫療、安全、信息、導航、購物服務以及便利性。

這些深具吸引力的全新應用，將帶來龐大的發展潛力。以下是其中的三個例子：

遠程監控、安全、以及計量

“物聯網”可低成本、隱密地安裝連網設備，無線地報告寵物或個人的位置信息，傳輸電、水和瓦斯的使用度數，并為家庭、車輛、倉庫、商店和公共設施提供全年無休的視頻監測。為家庭、銀行、學校、機場、購物中心、辦公大樓和醫院提供無所不在的監控將變得更為常見。云計算可用來存儲視頻流，并提供車輛和臉部辨識等功能強大的服務。

預測式車輛導航

現在的汽車導航系統能根據實際的交通條件計算最佳路線。很快，通過低延遲LTE與IoT相連的“智能”導航系統便能根據實際和預測的交通條件來提供更好的路線，而這些信息都是收集自數千輛汽車并在云端處理的數據。其它的云端應用也將提供深具吸引力的服務，包括自動防撞與抬頭駕駛顯示等，可根據周圍車輛的位置和速度，建議適當的駕駛車道。

自動化工業流程

供應鏈管理、及時送貨以及貨物和元器件的優化存放都將極大地受益于IoT。今天，大部份消費和工業產品都包含采購自世界各地的許多元器件，以消費性電子、車輛和機器為例，它們的元器件數量更是高達數千個以上。

這是一個復雜流程的完美范例：它需要對數百萬個元器件進行位置跟蹤 (感謝IPv6標準的就緒)，加上長距離與短距離無線通信，并與云計算和存儲容量相結合，才能回答實現供應鏈流程優化所必須解決的三個重要問題：多少?哪里?以及何時? 元器件有多少庫存?這些庫存在哪里?它們何時能運送到工廠?

M2M與IoT：今天 vs. 明天

今天的M2M應用還不能稱為“物聯網”，因為它們只能鎖定垂直應用，并且無法彼此交換信息。這就好像歐盟(EU)不能代表“歐洲每個國家”一樣，因為每個國家都擁有自己的語言、法律、以及企業營運的方式。

今日M2M應用的特性

•專有協議與技術

•“分立式”(Silo)垂直應用

•低帶寬、分散式計算與儲存

•網絡延遲不敏感

•基于2G/3G網絡

•以無線方式連接最后一哩

•以固定線路方式連接最后一米

這些應用通常都依賴專有技術與協議、低帶寬連接、分散式計算和存儲，而且并未延伸到因特網的“邊緣”(edge)。的確，今天我們使用的大部份電子設備都沒有連上網絡，包括家電、汽車、電子廣告牌、交通信號、電表、自動販賣機、安全、空調系統、燃料泵、路燈，以及其他許許多多的設備。

明日的IoT M2M應用

下一代的IoTM2M應用將采用高速、低延遲蜂窩通信、以廣泛采用的短距離無線電來完成最后幾百米的網絡連接。而且因為IPv6標準的采用，可為全球數以億計的各式設備提供足夠的IP地址。云計算和開放標準將為因特網邊緣提供強大的計算能力，并讓不同平臺之間能共享數據。

下一代IoT應用的特性

•開放協議、標準技術

•利用云計算來處理“大數據”

•低網絡延遲，以確保服務質量

•以高帶寬蜂窩連接技術連接最后一哩(如LTE、HSPA+)

•以短距離通信連接最后幾百米(如藍牙、WiFi)

現在，IoT的硬件級技術已基本就緒，能夠滿足非常多樣化的應用需求，監測、控制、并與每一臺電子設備進行通信。所以，下一步就是要讓“設備彼此相連”。

與“物聯網”相連

為了協助工程師快速投入“物聯網”應用的設計，u-blox和ARM共同開發了支持mbed計劃的C027 ARM“物聯網”入門套件，以尺寸精巧的u-blox 2G、3G或CDMA蜂窩調制解調器模塊(LTE即將就緒)為基礎，再加上全球定位模塊，提供立即可用的蜂窩網絡連接。

此套件內含一顆ARM Cortex-M3 32位處理器，可提供簡易的USB拖放式編程和調試功能。

C027可免費存取ARM mbed開發平臺的資源，其中包括網絡API指南、無線、音頻、傳感器和外圍接口，更多信息，請瀏覽https://mbed.org/platforms/u-blox-C027。

C027 IoT入門套件的詳細信息，請瀏覽：www.u-blox.com/c027-internet-of-things-starter-kit.html

短距離無線連接技術：藍牙和Wi-Fi

為了提供最后幾百米的無線連接，u-bloxODIN-W160是可立即支持mbed 項目的物聯網(IoT)短距離通信模塊，這是專為工業、汽車、醫療和其他要求嚴格的應用所設計的產品。此模塊可提供橫跨Bluetooth v2.1+EDR、Bluetooth v4.0和Wi-Fi 802.11 a/b/g/n的多重無線電功能。它是一個藍牙“雙模”模塊(支持Bluetooth Smart)，可支持傳統藍牙(Classic Bluetooth)和低功耗藍牙標準。