查了很多資料,也夾雜著一些自己的見解。此篇文章僅探討三個問題:物聯網與通信技術的關系;5G為物聯網帶來了什么,物聯網真的需要5G嗎;物聯網發展的現實問題。
1、物聯網與通信技術的關系
最近幾年,物聯網的概念非常火,和物聯網相關的技術,例如NB-IoT、LoRa、eMTC等,都頻繁地出現在我們的身邊,出現在網絡上,出現在各種科技展會上。
為什么需要物聯網?那就要說到通信了,他倆之間的聯系,可謂千絲萬縷。
通信的歷史,和人類史一樣漫長。可以說,沒有它,就沒有人類社會。人類誕生之日起,就有了通信,從烽火臺,到驛站,再到無線電報,固定電話,手機,WiFi等,都是通信技術。
近幾十年來,通信技術的主要奮斗目標,就是把每一個人連接起來。現在,至少在我們國家,在歐美一些發達國家,基本上都已經做到了“人均一部手機”,有錢的甚至有好幾部手機。可以說,人連接人的世界已經存在了。那接下來,通信技術又該往哪發展呢?
世界的連接遠不止人與人之間的通信,這個世界,除了人,還有物,一些本就存在的物,一些人類因需求而發明的物。人連接的目的是為了信息傳遞,資源共享,那物呢?政治上我們都學過“物質資料的生產方式是社會存在和發展的物質基礎”。人類要發展,必須有更高效的生產方式。
通信工具也是工具,借助強大的通信網絡,可以無限擴大人類的控制邊界。人類能控制的已經不再是眼前的物體,而是遙遠的物體,或者龐大的系統。例如一個城市級的系統,甚至是一個國家級的系統。
物聯網,就是這樣的工具,幫助你連接和控制萬物。
我們來設想一下,如果可以控制能想到的任何物體,我們會做些什么?
我可以遠程集中管理公共基礎設施,同時進行環境監測,例如對路燈、井蓋的監控(監管和控制),這樣能大大降低成本,提升效率。我還可以設計研發智能手環,給女士們使用,監控身體健康的各項指標。我甚至可以開一個無人船運公司,隨時隨地為用戶提供遠洋物流服務。
沒有想不到,也沒有做不到。物聯網的背后是一個全新的世界。有場景,就有需求;有需求,就有市場;有市場,就有了發展的方向和動力。這是物聯網背后蘊藏的巨大價值與潛力。
其實,“物聯網”并不是一個新鮮詞,20年前就有這樣的叫法。
1990年,就出現了第一臺物聯網設備——施樂公司9的網絡可樂販售機;
1995年,比爾蓋茨在《未來之路》一書中也曾提及物聯網,他描述了這樣一個場景:“人們可以佩戴一個電子飾針與房子相連,電子飾針會告訴你房子你是誰你在哪,房子將用這些信息盡量滿足你的需求。當你沿著大廳走路時,前面的光會漸漸變強,身后的光會漸漸消失,音樂也會隨著你一起移動。”;
1999年,麻省理工學院9(MIT)的Kevin Ash-ton教授首次提出物聯網的定義……
迄今為止,二三十年都過去了。人們一直都在談論物聯網,一直在宣揚它的價值,但是,它也一直處于“叫好不叫座”的境地。
為什么呢?
不是因為需求不足,也不是因為資金不夠,而是因為技術沒有成熟。
過去,我們所說的物聯網,是基于無線局域網(WLAN)技術的物聯網。物聯網終端°,接入的是無線路由器°或專門的網關設備。你家的攝像頭、門窗傳感器、智能燈,只能連接Wi-Fi,通過Wi-Fi進行控制,就和家里的PC電腦一樣。
Wi-Fi物聯網雖然方便,但是太耗電了。所以慢慢有了Zigbee,有了藍牙(Bluetooth)。但是,功耗依然很高,電池依然不夠用。而且,它們的傳送距離太短了。例如藍牙,你房子稍微大一點,就沒有信號了,連接中斷。WLAN物聯網,家庭使用需求都無法滿足,更別說工業企業那種大型應用場景了
所以,WLAN物聯網一直未能被市場所接受。
現在,以NB-IoT、LoRa為代表的LPWAN物聯網技術崛起了。LPWAN (Low-Power Wide-Area Network,低功耗廣域網)物聯網技術,徹底解決了WLAN物聯網的問題。
以NB-loT為例,它的優點如下:
廣覆蓋,增益高,覆蓋面積大,信號質量好,網絡建設成本低!省錢!
低功耗,一個電池用10年,擺脫了對電源和電線的依賴。徹底的無“線”!又是省錢!大連接,決定了它支持海量的終端,一個小區就能hold住幾萬個點!
低成本,每個通訊模塊才幾十塊錢(將來甚至幾塊錢),價格便宜!
成本是決定一項技術能否投入應用的一項關鍵指標。而目前,像NB-IoT這樣的技術,既擁有良好的性能參數,又擁有市場可以接受的低成本,已經具備了成熟應用的條件。
所以說,現在的物聯網還真不是“噱頭”,萬物互聯的時代,真的到來了。
2、5G為物聯網帶來了什么,物聯網真的需要5G嗎?
有人說:現在的物聯網和5G關聯都是為了蹭熱度。只有5G環境才能運營的物聯網模式不存在。目前所有的物聯網模式都是可以在2g,3g,4g下運行,而且很好。那為什么還需要5G呢?
也有人說:萬物互聯不需要5G,反而5G的覆蓋范圍是致命缺陷。萬物互聯并不需要很大的帶寬,只需要足夠的接入點而已。物聯網的核心是動態庫存管理、調度,通信干路上永遠都是光纖,到終端才轉換成5G信號,所以5G會比光纖更快嗎?哪怕庫存物品不聯網,照樣可以實現。
所以說,5G究竟為物聯網帶來了什么,物聯網真的不需要5G嗎?
你有沒有想過,為什么一直到了5G才提出萬物互連呢?之前在4G的時候不行嗎?其實并不是,5G與物聯網其實真的沒有什么必然聯系。哪怕你是2G,理論上也是可以接入互聯網的。之所以5G才能真正實現萬物互連其實有一個很重要的因素就是“延遲”。舉個例子,在醫用物聯網,著名的外科醫生需要遠程操縱電子手術刀對患者進行手術,如果手術刀因為延遲的原因偏離幾毫米或者錯過最佳時間,可能就會給患者帶來難以估量的嚴重后果,這時候,就需要更低的網絡傳輸延遲滿足這一要求。在5G以前,此類情況是很難克服的。
5G的三大應用場景(eMBB、mMTC、uRLLC),其中有兩大,是物聯網場景。
eMBB:增強型移動寬帶, (Enhance Mobile Broadband),人與人之間通信,人類上網,主要用這個。
mMTC:海量物聯網通信,(Massive Machine Type Communication),物聯網主要用這個。
uRLLC:低時延、高可靠通信,(Ultra Reliable & Low Latency Communication)主要用于智能無人駕駛、工業自動化等需要低時延高可靠連接的業務。
需求帶來場景,場景帶來產品,顛覆性的產品,才能形成市場,才能拯救行業。現在,能夠拯救通信行業的,也不會是5G,而是物聯網,還有它背后的需求。所以,準確來說,是物聯網需求召喚5G技術,5G技術支撐物聯網需求。
如果沒有需求的支撐,以5G那么驚人的投資成本,是不可能有所作為的。
在我看來,無人駕駛,虛擬現實,智慧城市,工業4.0,這些才是5G存在的意義
總而言之,盲目追求技術指標9和參數,寄希望于5G靠技術性能拯救行業,是不現實的。物聯網領域的應用場景挖掘,以及物聯網應用的用戶體驗,才是真正需要關注的重點。物聯網,主要還是基于5G的速度和價格。到了人人都用流量而價格適中,就會呈現出大規模的物聯網應用場景。
所以,5G的出現能夠更好的支持物聯網的實現,使得物聯網廣泛大面積的應用成為了可能。正是網絡通信技術的不斷革新,使得過去的二十年,互聯網將人與人連在一起。但也是基于此,今后的二十年,互聯網會將一切連在一起。
3、物聯網發展的現實問題
以上兩點,我只說了,物聯網多么的好,5G多么的厲害,卻沒有揭露它發展背后的現實。
各國對物聯網都積極支持,在看似百花齊放的背后,能夠真正投入并大規模使用的物聯網項目少之又少。因為在成本沒有達到普遍可以接受的范圍內,物聯網的發展只能是空談。又受限于技術上的瓶頸,物聯網的發展,其實無法像當初互聯網那樣爆發。或者換通俗一點的說法,大家有沒有發現,很多物聯網的應用,其實是錦上添花的東西,需求性并沒有那么強,這也就是為什么很多智能硬件賣得并不是很好的根本原因;正是因為需求性原因,所以商業上也不會出現滴滴打車那樣的持續性投入,又一定程度上鉗制了技術的進一步發展。
同時,在管理層面來說,物聯網自身就是一個復雜的網絡體系,加之應用領域遍及各行各業,不可避免的存在很大的交叉性。如果這個網絡體系沒有一個專門的綜合平臺對信息進行分類管理,就會出現大量信息冗余、重復工作、重復建設造成資源浪費的狀況。每個行業的應用各自獨立,成本高、效率低,體現不出物聯網的優勢,勢必會影響物聯網的推廣。所以,物聯網現急需要一個能整合各行業資源的統一管理平臺,使其能形成一個完整的產業鏈模式。
不僅如此,最要關心的還是信息安全問題。5G使物聯網的連接節點變得更多,增加了網絡安全攻擊和黑客攻擊的風險。從應用的角度來看,物聯網上傳著大量有關企業金融、生產、物流、銷售數據的信息資源,我們保護這些數據的安全比保護顯示屏上顯示的游戲數據更重要的多、困難的多。
但是,有困難,就一定會有解決辦法,幾百年前,誰能想得到人類能登上月球、火星啊。物聯網得發展前景是復雜的,但也是廣闊的,挑戰越多,突破口就越多,很多技術還值得我們繼續研究,繼續創新。
總之,物聯網到底能發展成什么樣,時間終會告訴我們。