昔日王者:WiFi和NB-IoT为何落选?
发表于2020-01-22 13:41:09
摘要: 原标题:昔日王者:WiFi和NB-IoT为何落选? 没有人会否认,城市的便利生活一大部分都要来自无线网的加持,现代人的命都是WiFi给的。 至于智慧城市、自动

  原标题:昔日王者:WiFi和NB-IoT为何落选?

  没有人会否认,城市的便利生活一大部分都要来自无线网的加持,现代人的命都是WiFi给的。

  至于智慧城市、自动化工厂、车联网、AIoT……这些炫酷的概念名词想要真正进驻产业,也离不开对通讯网络的仰赖。

  说到底,智能生活的希望还要靠下一代通信网络。在过去的一年里,我们没少听到这个名词,但“下一代通信”到底长什么模样,又将如何颠覆和重塑网络,想必大多数人都模棱两可。

  与此同时,也有更多的疑惑在酝酿:我们习以为常的WiFi究竟有何弱点?5G会是打开万物智联的突破口吗?AIoT需要的到底是怎样的网络?今天我们不妨就来尝试打开脑洞……

  

  在此之前,有必要回答一个问题:IoT通讯的核心逻辑是什么?这个问题并不难,就是实现各种边缘设备(尤其是各类传感器)与互联网的连接。

  其中用到的协议和解决方案很多,比如短距离传输可以使用蓝牙、Zigbee、Z-Wave、WiFi等,长距离如NB-IoT、LoRa、Sigfax等,我们熟悉的有线网络如以太网、光纤网络也并不罕见。

  最常见的技术之一,就是NB-IoT。伴随着2G网络信号逐渐退网, NB-IoT方案在功耗和价格上优势逐渐凸显。自从2016年标准冻结之后,NB-IoT仅用了3年就成功大规模商用。截止到2019年中,中国的NB-IoT芯片厂商已经达到14家,应用终端企业更是高达1000多家,成为IoT应用的主导技术。

  当然,WiFi也不遑多让,作为唯一一个能够提供高速数据传输的协议,一直以来,它都以高性能、低延迟等特性,成为家庭和办公场所的主要网络,而在新时代中,WiFi也被赋予了新的使命,比如应用在雷达系统、双重身份验证系统中。根据Gartner的预测,2020年WiFi芯片的出货量将超过15亿颗。

  那么,这二者为什么无法担纲“下一代网络”的重任呢?主要有来自三个方面的限制:

  1、云网一体化。越来越多的物联网设备需要接入各种云平台,但从边缘到云的端到端解决方案,需要与运营商合作开展大量的现场测试和支持精力,而NB-IoT厂商大部分研发能力受限,很容易在当下遭遇并发延迟、资料上传成功率低的难题。

  2、协同性。智能物联的另一个特征是垂直产业化,这也意味着服务商需要满足不同产业的应用厂商的差异化需求,因此单一的通讯技术无法满足IoT的应用需求。但在最需要被智能化的工业领域,NB-IoT和WiFi的能力都相对受限制。WiFi的范围只有200米左右,工作频率2.4-5赫兹,意味着无法穿透一些特殊结构,而工业生产需要的是短距离、长距离以及有线通讯技术的相互搭配,才能建立起一个顺畅无碍的IoT网络,单一技术的应用显然还不够。

  3、性价比。限制WiFi大规模应用的另一个原因,是钱。在工业领域中,需要被联网的往往是高密度、低成本的设备,比如抽水站的水位感测器,城市里的雨量感测器,亦或是气象传感器,它们的规模化、永不下线,意味着点滴功耗都是成本,而WiFi的接入会消耗大量电力,成为企业的不可承受之轻。

  总而言之,靠单一通讯技术控制单独的微控制器来处理通讯协议的时代,正在成为过去式。

  当混搭已成潮流:下一代网络的“乐高”雏形

  提到物联网,难免会遭遇一个“月经帖”——5G呢?5G呢?你不会5G吗?

  确实,5G通讯网络被市场赋予的野心很大,尤其是支持大量机器间的通讯(即M2M),难道不是拯救网络的天选之子吗?

  遗憾的是,这样的期待恐怕还需要时间来一一实现:

  首先,5G从2019年才开始部署,即使按照“中国速度”也需要三五年来成熟化。对于工厂、机场等需要高性价比网络的大型场所,它可以作为WiFi的补充方案,来提供可靠的即时通讯,或是应用在一些对实时性要求很高的领域,比如车联网、无人机等等,但全面铺开还比较遥远。

  另外,5G规模化应用需要统一的技术标准来支撑,目前3GPP正在加紧制定相关规范,比如针对低延迟工业领域应用需求的Release 16,就预计将在明年冻结相关规范细节,届时芯片厂商才方便进行产品研发,一晃又是一两年过去了。

投稿:lukejiwang@163.com
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