信小姐姐讲物联网,解读万物互联的秘密

物联网
物联网不断改变着我们的生活,成为炙手可热的科技话题。这个几乎人人可以脱口而出的热词之后,又似乎颇有些可意会不可言传的秘密。

物联网不断改变着我们的生活,成为炙手可热的科技话题。这个几乎人人可以脱口而出的热词之后,又似乎颇有些可意会不可言传的秘密。

小姐姐将通过系列文章,逐步为大家揭开物联网的神秘面纱。

1. 物联网是什么?

物联网——看字面可知,就是物体和物体之间的联网。英文叫做Internet of Things,简称 IoT 。

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这个称谓是为了有别于常用的电脑、手机之间的联网。

因为电脑、手机都是人来操作的,所以电脑手机之间的联网,可以理解为人和人的联网,也就是互联网和移动互联网。

IoT名称轶事:

在2015年以前,还没有IoT这个名字,但是有M2M这个概念。

M2M——就是Machine to Machine的意思,机器和机器之间的通信。

据说在2015年的某个时间,有个中国人,具体是谁不知道了,在某个国际会议上,提出了IoT的说法。

但是据他说,IoT也不是他提出来的,而是1991年由麻省理工学院的Kevin Ashton教授提出来的,只不过当时提出来的时候,没什么人关注。

从此以后,世人都说IoT,没人再说M2M这个词了。

对于通信从业者来说,物和物之间联网,具有无限大的想象力。

长久以来,没人知道物联网是干啥的,只知道它是个很牛很牛的行业。也就是这几年,物联网突然火起来了,为什么火起来,也没人知道。很可能是因为手机支付方便了之后,对联网的物体付费更快了,所以突然联网收费的设备多起来了,从共享单车开始,无人售货机、共享充电宝等等应用有如燎原之势。

2. 物联网的核心价值

人和人之间,通过互联网提升了沟通效率,促进了人类能力的大发展。物和物之间联网,主要有什么好处呢?

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(1) 有利于人类更好的了解物体

  • 荒漠里面的珍贵树木,如果能够联网,人类不需要费时费力亲临现场,也可以很容易的知道这棵树的生长状况;
  • 危险环境的设备如果联网,人类可以很容易监控设备的运行状态,不需要亲临险境,承担生命的风险。

(2) 人类可以更容易操控设备

如果一台叉车能够联网,人只要坐在控制房里面,就可以远程操控这台叉车,不用坐在驾驶室里面,忍受高温或者高寒的环境;

  • 自行车、充电宝实现了联网,人类在任何有单车和充电宝的地方,用手机扫码一下,就可以使用充电宝和单车的服务,只需要付租金,不需要购买一个单车或者充电宝;
  • 煤气表、水表、电表联网之后,自动把计量信息上报云端服务器,服务器自动就可以出账单给到用户,用户直接付款即可,不需要人工再去用户家里面抄表。

(3) 人类可以更方便的收集行业数据,方便决策

物体联网之后,每天都上报数据,这些数据日积月累,形成大数据,方便人类做决策。

  • 格力出厂的每一个空调,都具备了联网能力,这些空调销售到各个渠道,渠道销售到各个用户家里。通过这么多空调的数据上报,可以很容易的知道,空调都销售到了哪些地区,所以格力可以更方便做供应链的决策;
  • 腾讯通过把联网的收款喇叭销售到各个商户,这些喇叭每天上报交易数据,腾讯可以很容易知道商户的分布,生意好坏,所以更容易针对各个地区进行商业布局。

总而言之,物和物之间的联网,是在人和物之间建立纽带,不仅提升物体的运行效率,也提升人类活动的效率。

3. 物联网的构成

物联网的目的是上报数据,以及做设备的控制、管理。

要达到这个目标, 物联网除了传统的物体之外,还需要有数据采集、设备控制、通信模块、云端应用以及人机界面。

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(1) 数据采集终端

水表的计量、空调的温度湿度计量、充电宝的电量采集、共享单车锁状态的采集,都是数据采集的单元。

数据采集单元,在传统不联网的设备也是有的,只不过采集的结果是展现在设备的界面上,没有进行上报而已。

(2) 设备控制器

手机扫码之后,把共享单车的锁打开,或者是授权弹出一个充电宝,都是设备控制的典型场景。

有了设备控制单元,设备的使用效率可以得到极大的提升,设备的运营可以创造出很多新的商业模式。

(3) 通信模块

通信模块是物体联网的通信载体,有了通信模块,才能在物体和云端服务器之间建立一个通信的通道。

通信模块有很多的方式,Wi-Fi、蓝牙、Zigbee、Lora、2G、4G、5G、NB-IoT,都是不同的通信方式。根据不同的需求,用户可以选择更合适的通信方式。

(4) 云端应用

云端应用是用来接收物体上报的数据,存储到数据库,并通过服务器端的软件做数据分析,也可以呈现给人类来查看。

人类控制设备的人机界面软件,也大多数是通过云端的软件下发命令给到物体,去控制这个物体。

(5) 人机界面

人机界面是呈现给人类查看和操作的界面,有PC的浏览器界面、PC客户端软件,还有手机APP、手机小程序以及手机浏览器等。

通过这些丰富的界面,人类可以很方面的查看数据,控制物体。

4. 物联网通信分类

物联网通信分为短距离和广域网两种通信方式。

(1) 短距离通信

短距离通信是指没有运营商基站的通信方式,蓝牙、Wi-Fi、Lora,都属于短距离通信方式。

短距离无线通信的优点,最关键的就是不需要给运营商缴纳流量费。

最主要的缺点,也是因为不缴纳流量费,所以通信的质量无法保障,只能用在点对点的近距离传输(比如蓝牙耳机)。如果是需要路由器这样的中转通信的时候,通信的质量往往得不到很好的保证。

(2) 广域网通信

广域网通信是指需要通过运营商的基站进行通信的方式,包括2G、3G、4G、NB-IoT、5G这些方式。

  • 3G是最先被淘汰的通信制式,除了在海外有些地区还在应用之外,在全球的大多数国家, 3G都已经不是主流的通信制式了。
  • 2G在未来的几年,也会逐步退网。中国联通在几年前就已经宣布不再提供2G的物联网业务。中国移动也宣布在 2020年底不再发放支持2G的物联网卡,从而达到逐步退网的目标。

(3) 4G在未来五年,将成为主流的物联网通信制式。

4G物联网的通信,又分为Cat.4和Cat.1两种方式。

二者的区别是Cat.4速度较快,通信模块成本高,Cat.1速度较慢,通信模块成本低。从2020年开始,随着Cat.1专用芯片的逐渐量产,Cat.1通信方式逐渐成为主流。

(4) NB-IoT的优点是,通信模块的成本比Cat.1还要低,功耗也比Cat.1低。缺点有两个,一个是网络覆盖不如4G好,另一个是通信速率太慢。

(5) 5G从2020年开始,在手机逐步普及了,但是在物联网行业,可能需要3-5年才能逐步大规模应用。

 

责任编辑:赵宁宁 来源: 合宙Luat
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