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联天联地联万物 科普物联网“如何联网”

导读: “物联网”——这个如今无处不在的词汇,顾名思义就是将联网的对象从电脑、手机,扩展到更多过去并未“触网”的物件——比如说冰箱、洗衣机、空调……甚至于集装箱、工业生产线、物流交通工具……

“物联网”——这个如今无处不在的词汇,顾名思义就是将联网的对象从电脑、手机,扩展到更多过去并未“触网”的物件——比如说冰箱、洗衣机、空调……甚至于集装箱、工业生产线、物流交通工具……

联天联地联万物 科普物联网“如何联网”

试想一下,在未来的某天,当你从自动驾驶车里悠然走出,回到家门口——房门自动识别户主身份并开启,室内的空调、音响立刻启动并且调整到主人习惯的设定和喜爱的歌单,热水器开始预热、百叶窗也根据当前室内的光照强度实时调整……

这些曾经看起来像是科幻小说的剧情,近年来正越来越变为现实——没错,在这些智能设备的背后,其实就是“物联网”发挥着作用。

那么问题就来了——物联网物联网,到底是怎么“联网”的呢?它用的是我们平时熟悉的4G、WiFi这些联网方式么?还是说,物联网有自己专用的网络和联网技术呢?别急,看完这篇文章,大家就会明白了~

宽带广域物联网:5G、4G、eSIM

没错——对于某些物联网设备来说,它们需要的是和我们平时手机、电脑上一样(甚至更大)的联网带宽,而对功耗却不太在意:比如家里常年插着插头的智能家电、比如安防监控、智能交通、远程遥感等等……

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MWC2017上海展会上的物联网专题展台

在这种情况下,物联网设备当然也可以直接使用基于4G LTE甚至是5G技术的移动宽带联网——只不过,和手机上的蜂窝网络稍有不同的是,为了保证物联网设备的长期稳定在线,运营商一般会给物联网建设专用网络通道,和常规通信网络独立运行。

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韩国KT展示的5G千兆网络智能家电

同时,在我们手机上,起到赋予“身份(电话号码)”功能的SIM卡,对于物联网设备来说却存在着两大弊端。一是体积太大,不适合某些微型物联网设备(比如电子标签、智能手表);二是SIM卡信息固化,需要重新设定用户、号码等非常不便。

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小米笔记本4G版本,集成来自中国移动的eSIM芯片

因此,就诞生了嵌入式SIM(eSIM)技术,其本质上是一块超小型的可编程芯片——体积和功耗比最小的SIM卡更小,同时能够通过网络进行远程集中管理——无需硬件“烧卡”,大大简化了GSM网络物联网设备的注册和管理方式。

不甘寂寞的WiFi:服务室内高速连接

和蜂窝网络专注远程、广域高速互联互为补充,我们熟悉的WiF网络在物联网里也扮演着重要的角色。而且与蜂窝物联网必须使用专用网络不同,WiFi物联网设备往往本身就服务于一般家庭,靠的就是普通的家用路由器或无线AP。

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比如说,现在非常火热的家用安防摄像头,成本低廉,使用方便——而且确实能起到远程监控家中老人小孩宠物安全的作用。而这类安防摄像头其实使用的就是最简单的WiFi网络连接。

当然,在物联网的大潮面前,WiFi联盟也不会一味吃老本,他们推出了两个适应物联网的WiFi新技术:一是WiFi Aware,另一个就是802.11ad。

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WiFi Aware是一种让WiFi设备之间相互“感知”的技术,有了它,用户无需手动执行WiFi认证,就能直接与附近的WiFi设备交换信息。

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比如说,当你在博物馆里靠近一副名画,手机上的导览程序会自动显示这幅艺术品的相关介绍——此时手机已经和隐藏在画框附近的无线AP建立了连接。当然,这一技术用在未来的智能仓库、交通ETC等方面会更能显出其价值。

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而802.11ad,通俗地说,也可以称之为“无线千兆网”(Wireless Gigabit,WiGig),则是解决未来超高速室内通信的关键技术。相比现在的802.11ac,WiGig的最大带宽能轻易地跃升数倍(4600Mbps,最大可达30Gbps),同时因为使用的是60GHz的新频段,还可以显著减少网络干扰。

联天联地联万物 科普物联网“如何联网”

靠着这些优点,802.11ad可以在未来的智慧家庭中承载起更高带宽,信息量更大的设备间通信——比如说家庭安防摄像头理论上在11ad网络下就能做到流畅的4K分辨率直播,这在当前是无法想象的。当然,把它用于企业级的智能设备交互,11ad的高带宽优势使得它相比11ac网络,能够多承载好几倍的在线设备,大幅降低了运营成本。

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