| 一、物聯(lián)網(wǎng)的定義： 物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，也是“信息化”時代的重要發(fā)展階段。其英文名稱是：“Internet of things（IoT）”。顧名思義，物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。 1995年比爾蓋茨在《未來之路》一書中也曾提及物聯(lián)網(wǎng),并且使用了“Internet of things”這個詞匯，但未引起廣泛重視。 這有兩層意思： 其一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴展的網(wǎng)絡(luò)，互聯(lián)網(wǎng)是把人和信息聯(lián)系在了一起；例如我在中國就可以登陸美國的網(wǎng)站，可以去查閱地球背面的圖書館的信息。物聯(lián)網(wǎng)，是把人、信息、物體都聯(lián)系在了一起，我們可以操控地球背面的機器人，3D打印機。 其二，其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通信，也就是物物相息。物物相連，可以讓大家想到工業(yè)4.0的概念，未來工廠：機器與機器對話，從需求出發(fā)，智慧制造。 物聯(lián)網(wǎng)通過智能感知、識別技術(shù)與普適計算等通信感知技術(shù)，廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)的融合中，也因此被稱為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用拓展，與其說物聯(lián)網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò)，不如說物聯(lián)網(wǎng)是業(yè)務(wù)和應(yīng)用。因此，應(yīng)用創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的核心，以用戶體驗為核心的創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的靈魂。 如果有人問我，什么是物聯(lián)網(wǎng) 我一般會本能的指著旁邊的桌椅板凳、花草樹木，說：“桌椅板凳、花草樹木”都可以連入網(wǎng)絡(luò)。 這樣解釋，雖然很容易讓人理解。但是，這真的是物聯(lián)網(wǎng)么？這些桌椅真的需要聯(lián)網(wǎng)么？聯(lián)網(wǎng)的意義在哪里? 海量接入，聽起來，感覺物聯(lián)網(wǎng)很美。他們?yōu)槭裁匆?lián)網(wǎng)，如何聯(lián)網(wǎng)、聯(lián)網(wǎng)之后要干什么。 泛物聯(lián)網(wǎng)的定義，容易理解，但是沒有意義。 所以泛泛的去說，萬物互聯(lián)，確實沒有意義。 有些搞嵌入式的朋友，會說“物聯(lián)網(wǎng)嘛，不就是嵌入式通過無線方式接入網(wǎng)絡(luò)嘛，我們一直在干嘛。” 以前我也會這么描述。但是，我覺得這個說法不夠準(zhǔn)確：雖然我們可以通過自己方法，把一些數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)竭h端。但是這里說的“物聯(lián)網(wǎng)”的概念，應(yīng)該是“internet”這個級別的概念，就是統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議，全世界組成一張統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)，可以按照我們的需求進行路由和傳輸。 物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵，在于“網(wǎng)”，這張網(wǎng)：統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一協(xié)議、全球互聯(lián)。當(dāng)海量接入、電池供電、移動通信、低功耗設(shè)計、 “智能硬件”與“物聯(lián)網(wǎng)”其至今沒有成為現(xiàn)實是因為二者基礎(chǔ)定義都有極大缺陷。這種基礎(chǔ)定義的極大缺陷坑了數(shù)不清的人。前者缺乏意義，后者定義寬泛到無意義。 二、物聯(lián)網(wǎng)的分類： 如果有人問我是做什么的，我回答“物聯(lián)網(wǎng)”；對方就會覺得，我根本沒有回答這個問題，會說一句：“物聯(lián)網(wǎng)概念很寬泛，具體是干什么的？” 我一般都會反問：“那你說說，物聯(lián)網(wǎng)如何分類，怎么細化？” 對方往往就會陷入沉思。 有的朋友會按照行業(yè)分類：農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、倉儲物聯(lián)網(wǎng)、智能家居、車聯(lián)網(wǎng)、智能電網(wǎng)…… 有的朋友會按照無線通信協(xié)議分：LoRa、NB-IoT、藍牙、wifi…… 有的朋友會按照場景分：智慧城市、智慧校園、智能家居、車聯(lián)網(wǎng)、智能電網(wǎng)…… 做技術(shù)的朋友會問：你組物聯(lián)網(wǎng)，是做 硬件、嵌入式軟件、網(wǎng)頁、服務(wù)器軟件、APP？ 首先從技術(shù)人員關(guān)注的角度，答復(fù)一下上面的分類。首先，我們說的物聯(lián)網(wǎng)是整個解決方案。無線通信協(xié)議的選擇，由于模塊化的發(fā)展，其實選擇哪種無線通信協(xié)議，沒有絕對的好，也沒有絕對的不好。同時，在相同的應(yīng)用場景里面，可能多種無線通信方式都可以選擇。我們項目做多了，各種無線通信方式都用過，所以我們設(shè)計的iBox也是兼容各種無線通信方式，希望能夠應(yīng)對各種場景的需求，也方便大家做對比測試，原型開發(fā)時方便做驗證你需要無線通信方式。
具體通過技術(shù)的知識域進行劃分，也有點過時了。目前來說，由于類似阿里IoT的物聯(lián)網(wǎng)平臺的建設(shè)、開源硬件的發(fā)展、手機端軟件的開發(fā)平臺的發(fā)展，使得一個開發(fā)人員能夠完成的信號路徑越來越長。以前，做網(wǎng)站的，即會前段、又會后臺的工程師叫全棧工程師?，F(xiàn)在，物聯(lián)網(wǎng)的開發(fā)需求，導(dǎo)致每個環(huán)節(jié)實際都不會太復(fù)雜，但是每個環(huán)節(jié)都需要有人員儲備。 如果按照傳統(tǒng)開發(fā)模式，一個物聯(lián)網(wǎng)的開發(fā)應(yīng)該需要一個：嵌入式開發(fā)團隊+網(wǎng)站開發(fā)團隊。 但是，整體來說，物聯(lián)網(wǎng)項目因為包含硬件屬于”硬件項目“，由于硬件人員工資比較低、軟件人員工資相對高（這是社會現(xiàn)實）。軟件項目相對收益高，硬件項目相對低。所以對于物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)來說，要承擔(dān)軟件行業(yè)的高投入，和硬件行業(yè)的低回報（軟件行業(yè)：成本低、稅率低、無邊際成本；硬件行業(yè)：開發(fā)周期長、要備貨壓庫存、物料成本、試錯成本高、）。所以，特別是初創(chuàng)公司，很難按照上圖中的綠色部分進行人員配置，因為這樣無法完成商業(yè)閉環(huán)。所以，我們的實踐，是按照橘黃色的方式進行人員配置和培養(yǎng)。 當(dāng)然，由于 人與人的精力、智力、時間的差異不大。如果需要用更少的人去完成更多的事情，就需要有很多客觀條件。 我們是不得已這么做，同時，經(jīng)過我們的實踐，發(fā)現(xiàn)這樣不是不可能，是可以實踐成功的。當(dāng)然，這也是基于：開源化、模塊化、平臺化、標(biāo)準(zhǔn)化，四點的發(fā)展。 后面我們也會有專門的章節(jié)，去講解：”接口標(biāo)準(zhǔn)化“、”云端平臺化“、”硬件模塊化、開源化“。 隨著物聯(lián)網(wǎng)時代的到來，物聯(lián)網(wǎng)工程師能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)流的打通，知識域的廣度，成為了一個重要的評判標(biāo)準(zhǔn)。而不是簡單傳統(tǒng)的說，我會畫個電路板，就可以成為硬件工程師。 由于大量的模塊廠家涌現(xiàn)，讓物聯(lián)網(wǎng)的硬件設(shè)計，規(guī)避了射頻設(shè)計。甚至有網(wǎng)友調(diào)侃，做物聯(lián)網(wǎng)硬件的關(guān)鍵技能是“淘寶”。 再來看看，有的朋友從場景和行業(yè)進行分類。雖然從產(chǎn)品定義的技能和技巧上，需要長期的行業(yè)積累，不同行業(yè)有差異性。但是從技術(shù)實現(xiàn)的角度來看，其實差異不大。 由于物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)分割，與早期的ICT強調(diào)的”端管云”基本一致。所以在各個網(wǎng)絡(luò)層次上，不同行業(yè)之間是可以復(fù)用的。
目前我們所說的物聯(lián)網(wǎng)，狹義的來看就是傳感網(wǎng)，主要傳輸?shù)皖l、低帶寬的傳感器信號和控制信號。所以硬件通道、軟件協(xié)議都可以做成標(biāo)準(zhǔn)化，行業(yè)之間的差異不大。 云端服務(wù)器功能模塊 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一：GPRS、NB-IOT、3G、4G等直接接入公網(wǎng) 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)二、wifi、以太網(wǎng)直接接入局域網(wǎng)，通過路由器接入網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)三、通過網(wǎng)關(guān)，把設(shè)備數(shù)據(jù)流匯聚之后再傳輸接入公網(wǎng)
網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)四、通過手機接入網(wǎng)絡(luò)
網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)五、在自組網(wǎng)的過程中，實現(xiàn)多跳：Zigbee、LoRa、藍牙5.0
網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)固化、云端軟件功能固化、通信協(xié)議歸一化，這就導(dǎo)致巨頭會出現(xiàn)做平臺，為大家構(gòu)建需要巨大資金才能做好的事情。 例如阿里IoT平臺，通過構(gòu)建平臺，幫助大家把一些通用功能完成了：1、安全接入、安全通信； 2、未來業(yè)務(wù)量上來之后，大并發(fā)的擴容問題、數(shù)據(jù)庫優(yōu)化的問題； 3、數(shù)據(jù)分析； 4、與大數(shù)據(jù)、人工智能等云資源對接的問題； 5、設(shè)備管理、權(quán)限管理、數(shù)據(jù)管理。 由于通過平臺，解決了安全、擴容等問題，大大的解放了生產(chǎn)力。同時，對于中小企業(yè)來說，不需要儲備很多高端的人才，例如：軟件架構(gòu)師；數(shù)據(jù)庫工程師DBA；大數(shù)據(jù)工程師。至少在業(yè)務(wù)的早期和中期的階段不需要。 我們這一章節(jié)是，分類。最后也沒有答案，其實我想說的是：分類不重要。 以前互聯(lián)網(wǎng)沒有這么發(fā)達的時候，下載到一部好電影，都要在硬盤里面收藏，收藏多了就喜歡分類：王老師的電影、李老師的電影、波多老師的電影、吉澤老師的電影，后來發(fā)現(xiàn)還有兩個老師同時演的電影，沒法分類。 隨著履歷的提升，后來發(fā)現(xiàn)“定義”和“分類”其實都不重要。做出好的產(chǎn)品和作品才是最重要的。電影是這樣，物聯(lián)網(wǎng)其實也一樣。 三、物聯(lián)網(wǎng)的商業(yè)案例和現(xiàn)狀： 案例1、迄今為止發(fā)貨量最大的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品 這是一個最好的時代,這是一個最壞的時代 物聯(lián)網(wǎng)的概念被吵的如火如荼。NB-IoT好像賊NB，但是看不出其具體NB的點。智能家居、車聯(lián)網(wǎng)、智能穿戴這些概念，還沒火起來，就已經(jīng)過氣了。 物聯(lián)網(wǎng)的概念如此寬泛，誰要是說他專注“物聯(lián)網(wǎng)”，自然就說明此人很不專注。 以及大數(shù)據(jù)等不斷在消費領(lǐng)域推陳出新，甚至日常生活用品都戴上了芯片，配上APP在云端為我們提供大數(shù)據(jù)服務(wù)，愿望總是美好的， 大部分的智能消費品仍停留在感測、記錄、上傳的階段，而APP里面除了簡單的數(shù)據(jù)及圖形化的顯示之外也沒特別的功用，既稱不上大數(shù)據(jù)也談不來云端的服務(wù)，這些產(chǎn)品可以稱得上是聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品，但不代表物聯(lián)網(wǎng)。 但是有一個物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品，其報廢數(shù)量可能比其他物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的發(fā)貨量還大。 上海浦東 廣州天河 廈門同安 南京江寧 共享單車簡直就是物聯(lián)網(wǎng)的一次完美實踐。 由于資本的推動，導(dǎo)致其帶來了物聯(lián)網(wǎng)第一次浪潮，也加速了這個市場的快速毀滅。當(dāng)然第二波共享助力車在吸取經(jīng)驗教訓(xùn)之后，應(yīng)該目前來看共享電動助力車實踐的還不錯。 共享單車的硬件設(shè)計系統(tǒng)的典型框圖，系統(tǒng)的核心是CPU+GSM/GPRS/GPS模塊，還包括了如下幾個功能模塊： 從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和硬件結(jié)構(gòu)上來看，共享單車是典型的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。有定位、有電池、有太陽能、有通信、海量接入、平臺管理、市場需求量大。 只可惜，這是一個兇險得畸形的社會：實際上，在創(chuàng)業(yè)初期OFO創(chuàng)始團隊在高校范圍內(nèi)小規(guī)模的做，當(dāng)時就是盈利的。 但走出校園后，猛然發(fā)現(xiàn)，市面上居然冒出這么多單車，多到紅橙黃綠青藍紫各種顏色都不夠用了。一通亂戰(zhàn)，猛然發(fā)現(xiàn)，用戶獲取成本翻了三四倍了，而且，激烈競爭下，你也不能收費，不然用戶就被別人搶走了。沒有競爭，我們都能活，可一旦開打，誰也活不了，囚徒困境注定雙輸?shù)慕Y(jié)局。 和共享單車一樣，更多的共享產(chǎn)品也在相似的技術(shù)、服務(wù)環(huán)境中醞釀和推廣。在新的智能產(chǎn)品運營中、在新的商業(yè)合作中，系統(tǒng)和系統(tǒng)間、物與物間的關(guān)聯(lián)增加了，交互的數(shù)據(jù)流變寬了，相互之間服務(wù)的自動化程度和智能化程度都提高了，社會對信息價值的進一步粹取使得一個更加（連接）廣泛、（感知）敏銳、（計算）聰慧的世界正在漸漸地構(gòu)成。共享似乎是物聯(lián)網(wǎng)的一片沃土。 案例2、LoRa的用武之地：智能抄表 基于目前智慧抄表的發(fā)展和趨勢，自動化遠傳抄表是LoRa無線遠傳技術(shù)的用武之地，即只部署1個基站抄收整個小區(qū)內(nèi)的LoRa水表，再通過運營商的2G/4G網(wǎng)絡(luò)，水司/水務(wù)公司在辦公室就能遠程抄收水表數(shù)據(jù)，全自動遠傳抄表。或者利用LoRaWAN網(wǎng)關(guān)，直接實現(xiàn)接入。 水氣電表無線抄表主要是以下3點核心需求：可抄到（傳輸距離遠、穿透力強。）、功耗（使電池長時間待機）、雙向交互暢通。 一、可抄到（傳輸距離遠、穿透力強。） LoRa利用擴頻技術(shù)在傳輸距離和穿透力比傳統(tǒng)的FSK、GFSK更加優(yōu)良。小區(qū)環(huán)境復(fù)雜，墻體多，障礙物不可控。所以LoRa迅速替代了傳統(tǒng)433通信。 二、功耗：電池容量是一定的，要想省電而保證模塊常年的正常運行，降低LoRa的功耗成為智能水表對LoRa技術(shù)的又一要求。LoRa呼吸/心跳工作方式，即在休眠一段時間后接收打開搜索喚醒信號，如有喚醒信號則正常收發(fā)進行抄表或發(fā)現(xiàn)無喚醒信號則進入休眠的工作方式。在整個工作方式里，抄表狀態(tài)下的功耗是不能夠節(jié)省的，而呼吸狀態(tài)只產(chǎn)生休眠和接收功耗，顯而易見，控制接收功耗是關(guān)鍵，要做到模塊省電最好的辦法就是盡量縮短接收時間，然而，如果把LoRa擴頻因子調(diào)到最高，速率最低，傳輸相同數(shù)據(jù)的情況下喚醒時間（接收時間）必將被成倍拉長（SF=7, 18.23Kbps；SF=12, 0.3Kbps; 兩相對比可見差異之大），速率太高，距離短，速率太低，太耗電，所以，水表無線抄表中擴頻因子的選擇，即速率的選擇與接收時間必需取得一定意義上的平衡。 三、雙向交互：無線水表抄表如果要做成雙向交互的LoRa遠傳抄表系統(tǒng)，無疑只能在功耗、距離上取得平衡，在整個結(jié)構(gòu)中加入中繼器，使用LoRa 做成MESH組網(wǎng)設(shè)計才能實現(xiàn)，即LoRa MESH，但是LoRa通過協(xié)議做成MESH網(wǎng)絡(luò)看上去很美，但很多問題需要協(xié)議解決，沖突機制如何設(shè)計，中繼與路徑選擇，喚醒方式等等。 自然，物聯(lián)網(wǎng)還有很多很好的案例，也有很多失敗的案例，我這里就不一一列舉了?，F(xiàn)階段，正府監(jiān)管是一個非常好的市場，特別是一些AI+IoT的項目逐步出現(xiàn)在市場。 我們在城管應(yīng)用方面做了很多物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用：共享單車管理、廁所革命、智能垃圾管理、街道門禁管理。 但是一旦市場巨大，在資本的推動下，又會殺的你死我不活。 四、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展困境： 上海冪方科技的藍河博士這句話，確實刺傷了我們這些奮斗在物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)一線的兄弟們，不過我們也確實感受到了貧瘠。 更多物聯(lián)網(wǎng)知識分享： iBox物聯(lián)網(wǎng)教程視頻課程合集 |
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