沒(méi)有人會(huì)否認(rèn)，城市的便利生活一大部分都要來(lái)自無(wú)線網(wǎng)的加持，現(xiàn)代人的命都是WiFi給的。

至于智慧城市、自動(dòng)化工廠、車聯(lián)網(wǎng)、AIoT……這些炫酷的概念名詞想要真正進(jìn)駐產(chǎn)業(yè)，也離不開(kāi)對(duì)通訊網(wǎng)絡(luò)的仰賴。

說(shuō)到底，智能生活的希望還要靠下一代通信網(wǎng)絡(luò)。在過(guò)去的一年里，我們沒(méi)少聽(tīng)到這個(gè)名詞，但“下一代通信”到底長(zhǎng)什么模樣，又將如何顛覆和重塑網(wǎng)絡(luò)，想必大多數(shù)人都模棱兩可。

與此同時(shí)，也有更多的疑惑在醞釀：我們習(xí)以為常的WiFi究竟有何弱點(diǎn)?5G會(huì)是打開(kāi)萬(wàn)物智聯(lián)的突破口嗎?AIoT需要的到底是怎樣的網(wǎng)絡(luò)?今天我們不妨就來(lái)嘗試打開(kāi)腦洞……

昔日王者：WiFi和NB-IoT為何落選?

在此之前，有必要回答一個(gè)問(wèn)題：IoT通訊的核心邏輯是什么?這個(gè)問(wèn)題并不難，就是實(shí)現(xiàn)各種邊緣設(shè)備(尤其是各類傳感器)與互聯(lián)網(wǎng)的連接。

其中用到的協(xié)議和解決方案很多，比如短距離傳輸可以使用藍(lán)牙、Zigbee、Z-Wave、WiFi等，長(zhǎng)距離如NB-IoT、LoRa、Sigfax等，我們熟悉的有線網(wǎng)絡(luò)如以太網(wǎng)、光纖網(wǎng)絡(luò)也并不罕見(jiàn)。

最常見(jiàn)的技術(shù)之一，就是NB-IoT。伴隨著2G網(wǎng)絡(luò)信號(hào)逐漸退網(wǎng)， NB-IoT方案在功耗和價(jià)格上優(yōu)勢(shì)逐漸凸顯。自從2016年標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)之后，NB-IoT僅用了3年就成功大規(guī)模商用。截止到2019年中，中國(guó)的NB-IoT芯片廠商已經(jīng)達(dá)到14家，應(yīng)用終端企業(yè)更是高達(dá)1000多家，成為IoT應(yīng)用的主導(dǎo)技術(shù)。

當(dāng)然，WiFi也不遑多讓，作為唯一一個(gè)能夠提供高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)膮f(xié)議，一直以來(lái)，它都以高性能、低延遲等特性，成為家庭和辦公場(chǎng)所的主要網(wǎng)絡(luò)，而在新時(shí)代中，WiFi也被賦予了新的使命，比如應(yīng)用在雷達(dá)系統(tǒng)、雙重身份驗(yàn)證系統(tǒng)中。根據(jù)Gartner的預(yù)測(cè)，2020年WiFi芯片的出貨量將超過(guò)15億顆。

那么，這二者為什么無(wú)法擔(dān)綱“下一代網(wǎng)絡(luò)”的重任呢?主要有來(lái)自三個(gè)方面的限制：

1.云網(wǎng)一體化。越來(lái)越多的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備需要接入各種云平臺(tái)，但從邊緣到云的端到端解決方案，需要與運(yùn)營(yíng)商合作開(kāi)展大量的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和支持精力，而NB-IoT廠商大部分研發(fā)能力受限，很容易在當(dāng)下遭遇并發(fā)延遲、資料上傳成功率低的難題。

2.協(xié)同性。智能物聯(lián)的另一個(gè)特征是垂直產(chǎn)業(yè)化，這也意味著服務(wù)商需要滿足不同產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用廠商的差異化需求，因此單一的通訊技術(shù)無(wú)法滿足IoT的應(yīng)用需求。但在最需要被智能化的工業(yè)領(lǐng)域，NB-IoT和WiFi的能力都相對(duì)受限制。WiFi的范圍只有200米左右，工作頻率2.4-5赫茲，意味著無(wú)法穿透一些特殊結(jié)構(gòu)，而工業(yè)生產(chǎn)需要的是短距離、長(zhǎng)距離以及有線通訊技術(shù)的相互搭配，才能建立起一個(gè)順暢無(wú)礙的IoT網(wǎng)絡(luò)，單一技術(shù)的應(yīng)用顯然還不夠。

3.性價(jià)比。限制WiFi大規(guī)模應(yīng)用的另一個(gè)原因，是錢。在工業(yè)領(lǐng)域中，需要被聯(lián)網(wǎng)的往往是高密度、低成本的設(shè)備，比如抽水站的水位感測(cè)器，城市里的雨量感測(cè)器，亦或是氣象傳感器，它們的規(guī)?；⒂啦幌戮€，意味著點(diǎn)滴功耗都是成本，而WiFi的接入會(huì)消耗大量電力，成為企業(yè)的不可承受之輕。

總而言之，靠單一通訊技術(shù)控制單獨(dú)的微控制器來(lái)處理通訊協(xié)議的時(shí)代，正在成為過(guò)去式。

當(dāng)混搭已成潮流：下一代網(wǎng)絡(luò)的“樂(lè)高”雛形

提到物聯(lián)網(wǎng)，難免會(huì)遭遇一個(gè)“月經(jīng)帖”——5G呢?5G呢?你TM不會(huì)5G嗎?

確實(shí)，5G通訊網(wǎng)絡(luò)被市場(chǎng)賦予的野心很大，尤其是支持大量機(jī)器間的通訊(即M2M)，難道不是拯救網(wǎng)絡(luò)的天選之子嗎?

遺憾的是，這樣的期待恐怕還需要時(shí)間來(lái)一一實(shí)現(xiàn)：

首先，5G從2019年才開(kāi)始部署，即使按照“中國(guó)速度”也需要三五年來(lái)成熟化。對(duì)于工廠、機(jī)場(chǎng)等需要高性價(jià)比網(wǎng)絡(luò)的大型場(chǎng)所，它可以作為WiFi的補(bǔ)充方案，來(lái)提供可靠的即時(shí)通訊，或是應(yīng)用在一些對(duì)實(shí)時(shí)性要求很高的領(lǐng)域，比如車聯(lián)網(wǎng)、無(wú)人機(jī)等等，但全面鋪開(kāi)還比較遙遠(yuǎn)。

另外，5G規(guī)模化應(yīng)用需要統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)支撐，目前3GPP正在加緊制定相關(guān)規(guī)范，比如針對(duì)低延遲工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用需求的Release 16.就預(yù)計(jì)將在明年凍結(jié)相關(guān)規(guī)范細(xì)節(jié)，屆時(shí)芯片廠商才方便進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)，一晃又是一兩年過(guò)去了。

(5G發(fā)展路線圖)

那么，工業(yè)物聯(lián)應(yīng)該向何處去?答案或許藏在樂(lè)高積木里。

搭建一個(gè)完整的積木需要眾多形態(tài)各異的組件，同樣，復(fù)合型的IoT網(wǎng)絡(luò)也承載著更為多元的需求，比如需要通過(guò)手機(jī)查看和控制IoT設(shè)備，藍(lán)牙必不可少，要傳送工廠設(shè)備，以太網(wǎng)絡(luò)也無(wú)法退役，部分低時(shí)延需求，就需要高速率的5G擔(dān)綱。此外，WiFi、光纖、xDSL等技術(shù)也各有優(yōu)勢(shì)。一個(gè)完整的下一代“IoT網(wǎng)絡(luò)”，必須在單一芯片中堆疊多項(xiàng)無(wú)線技術(shù)，以滿足市場(chǎng)需求。

這也對(duì)終端廠商的研發(fā)與創(chuàng)造能力，提出了新的挑戰(zhàn)。

因?yàn)椴煌男酒?yīng)商都有著不同的軟件與開(kāi)發(fā)工具，終端設(shè)備廠商必須根據(jù)這些不同的開(kāi)發(fā)環(huán)境在自家產(chǎn)品上整合不同的技術(shù)，這無(wú)疑會(huì)大大影響產(chǎn)品原本的面試速度。

而基于物聯(lián)網(wǎng)IoT終端往往是定制化、少量多樣的，能夠整合開(kāi)發(fā)軟件生態(tài)，幫助終端廠商快速度過(guò)網(wǎng)絡(luò)升級(jí)陣痛期的上游廠商，也將更有優(yōu)勢(shì)來(lái)招攬更多的開(kāi)發(fā)者，迎來(lái)高速發(fā)展的生命周期與增長(zhǎng)機(jī)遇。

一個(gè)成功的樂(lè)高積木，也必須擁有嚴(yán)絲合縫、完整結(jié)實(shí)的受力結(jié)構(gòu)，以保證其造型的穩(wěn)固。反映到IoT網(wǎng)絡(luò)中，多種系統(tǒng)和通訊技術(shù)的交織，疊加上數(shù)據(jù)傳輸?shù)拿芗?，也?huì)造就無(wú)數(shù)個(gè)可能的“攻擊點(diǎn)”，進(jìn)而衍生出對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全的疑慮和擔(dān)憂。因此，IoT網(wǎng)絡(luò)的部署也必須從整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的角度去考量，除了芯片自我保護(hù)、安全通道的建立，以及認(rèn)證體系的搭建等等，甚至還可能需要考量政治風(fēng)險(xiǎn)，來(lái)實(shí)現(xiàn)相對(duì)的物聯(lián)安全。

全面顛覆：下一代工業(yè)通訊的產(chǎn)業(yè)富礦

想必從前面的趨勢(shì)中，敏銳的朋友已經(jīng)洞察到不少產(chǎn)業(yè)商機(jī)。比如集成型的IoT芯片，統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)等等，但這些高技術(shù)門檻的商機(jī)，往往都是產(chǎn)業(yè)鏈上游玩家的機(jī)會(huì)。

對(duì)于眾多中小微服務(wù)上來(lái)說(shuō)，能在哪些領(lǐng)域借助這場(chǎng)通訊顛覆浪潮得以起飛呢?

目前看來(lái)，有三個(gè)改變值得注意：

1.實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)應(yīng)用。新一代網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，意味著從存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的信息流轉(zhuǎn)向?qū)崟r(shí)信息流，因此工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)更快地向可預(yù)測(cè)、實(shí)時(shí)性、高帶寬的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，這意味著許多高清數(shù)據(jù)的傳輸成為可能，也就進(jìn)一步打開(kāi)了圖像、音頻等現(xiàn)實(shí)交互技術(shù)在工業(yè)端的場(chǎng)景想象，讓遠(yuǎn)程輔助、實(shí)時(shí)響應(yīng)的可視化操作變成現(xiàn)實(shí)。

2.車聯(lián)網(wǎng)的實(shí)質(zhì)變革。無(wú)論目前搭載自動(dòng)駕駛模組的車輛，還是向全自動(dòng)駕駛靠攏的無(wú)人車技術(shù)，汽車控制系統(tǒng)變得越來(lái)越復(fù)雜已成事實(shí)，無(wú)論是整車的通訊系統(tǒng)，還是車載娛樂(lè)網(wǎng)絡(luò)，都需要低延時(shí)、實(shí)時(shí)傳輸、高安全性來(lái)保證統(tǒng)一管理，通過(guò)復(fù)合系統(tǒng)保證穩(wěn)定的數(shù)據(jù)交換，將重新為車聯(lián)網(wǎng)奠定安全標(biāo)準(zhǔn)。

3.工業(yè)物聯(lián)的管理服務(wù)。通信方式的改變，也將讓物聯(lián)網(wǎng)管理從面向設(shè)備轉(zhuǎn)變?yōu)橐圆呗詾橹鳎@就要求IoT網(wǎng)絡(luò)需要具有足夠的智能，能夠面向不同的B端用戶，提供先進(jìn)的嵌入式管理工具，以及能夠連續(xù)進(jìn)行故障診斷、性能監(jiān)視和自動(dòng)化故障處理等，能夠率先實(shí)現(xiàn)“零管理”的云服務(wù)商，將有希望最大限度地攫取到企業(yè)級(jí)服務(wù)的富礦。

總體來(lái)看，“下一代通信網(wǎng)絡(luò)”從來(lái)不是某一種技術(shù)的專屬，它將是簡(jiǎn)化、高效、安全的代名詞，在潛移默化之中顛覆著我們?cè)缫蚜?xí)以為常的各種存在。它會(huì)在新一年的春風(fēng)化雨中生長(zhǎng)出怎樣的枝丫，不妨一起期待吧。