物联网:为什么NB-IoT、LoRa都玩不转?

物联网:为什么NB-IoT、LoRa都玩不转?,第1张

说起物联网(Internet of Things, IoT),估计很多人都耳熟能详,因为我们早就在各种各样的媒体中看到过好多次这个名词了。

按照中国传统观点,万物实际上是有着天然的联系的,那么人类为何又要画蛇添足般地再把他们连接起来呢?原因很简单, 万物的天然联系是依靠的自然规律,而人类并不能控制他们,而物联网让万物以人类的意愿进行连接,从而让人类可以控制他们 。物联网,无非是又一个人类征服和控制自然的尝试而已。只要万物能够互联并且通过有效的手段在需要的时候知道他们的状态,从而采用有效的手段进行干预,那么人类就有了对万物的相当程度的控制权。

这给了人们很大的想象空间,因此,也吸引了大量的淘金者,试图分享这样一块看起来巨大无比的蛋糕。 但这么多年来,现实并不乐观。

根据我的了解——可能并不准确——我感觉物联网现在处于一个比较尴尬的阶段。 一方面,物联网的呼声很大,人们寄予很大的期望;但另一方面,市场的反响并不热烈,本来应该跟人们的生活息息相关的物联网,似乎在现实中并没有被人们所感知。我观察到的现实就不很乐观。 算得上物联网的智能家居曲高和寡,国内力推的NB-IoT雷声大雨点小,LoRa使用的主流频段在国内被事实上禁用, Zigbee等覆盖范围过小……

在这里,我想梳理一下物联网在国内发展的现状,以便于更好地定位和找出问题所在。

物联网可以看做是互联网的升级版本,传统的互联网连接的是人;物联网不光连接人,还要连接物,除了人类的互动外,还需要让人能够更好地把控物。 人是自带智能的,所以传统的互联网的重点在于连接,只要有连接,人们就会互动,产生内容等,对网络的智能要求就不高;但物联网连接的是物,物本身不具备智能, 需要通过人来控制或者智能系统来自动控制。

物联网也是近十年来出现频率很高的智慧某某(例如智慧城市,智慧楼宇,智慧园区,智慧安防等)的基础设施。 什么是智慧?我认为就是能够根据某个特定的需求和目标,自主动态调节现有状态的能力 。这需要至少有两个部分构成,一是要有数据分析和处理的“大脑”部分,二是要有数据收集和指令执行的“躯体”部分。 我们往往把狭义的躯体部分作为狭义的物联网, 也可以称为物联网10, 实现了物体的初步连接和数据收集和反馈能力,但这套系统要想实用,实际上离不开人,因为数据的分析和控制指令的下达还是需要人来做;而大脑+躯体才是真正智慧的物联网,在我看来这才是能够给人类带来很大便利的物联网,才具备大范围应用的技术基础, 可以把这称为物联网20。

现阶段的物联网还是停留在由人控制的阶段,也就是10时代,这个阶段对数据的处理存在瓶颈,因此,并不适合复杂的应用,也不适合大范围使用。因此我们可以看到,应用比较广泛的应用也就是那少数的简单应用,如抄表、环境监测、家电控制等。云计算、大数据、机器学习、人工智能等技术是近几年的IT领域的热点,进展也非常迅速,他们的发展为物联网向20阶段进化提供了坚实的基础。

我们日常生活,现有的已经足够很好地满足人们的需求了;物联网,只是人们对更高生活水平的追求的产物,并且不是必需的;对于非必需品来说,要想普及需要足够的性价比或者就索性走高端路线。但从目前的物联网市场看,由于缺少比较成熟的家用物联网方案,因此并不能大规模使用,这导致物联网应用起来成本比较高,在家居中只有高端住宅才可能会使用,占比很少,家居物联网在这种初级阶段必须得要走高端路线,当然这也符合很多新事物的初始状况特征。

物联网在工商业中也有一些应用,例如RFID领域,我们已经可以在一些商店中看到。其他还有很多物联网项目,多数隐藏在智慧某某的名头之下,现阶段,只要是冠以智慧的项目,其造价一般会令人咂舌。 因此,在性价比不高的情况下,人们使用他的积极性自然不高了。

中国运营商去年决定要大力推广NB-IoT,他们试图提升性价比,因此希望设备和解决方案提供商们能够以较低的价格提供相关产品,由于其体量,确实有部分供应商愿意以接近成本价的价格向其提供产品;但即使是这样,愿意使用的用户也不多,这让供应商的积极性大大降低,因为根本就无利可图。也因为此,NB-IoT的这一波推广活动实际上到目前看来是比较失败的。

从连接介质来看,物联网分为有线和无线两种,考虑到实际部署的难度,无线方式显然更有机会会成为主流的连接方式。

从终端和因特网连接关系来看,物联网也可以划分为两种方式:一种是直接和因特网连接,例如NB-IoT、2/3/4G蜂窝网络、eMTC等; 另一种是通过网关间接和因特网连接,例如LoRa、SigFox、ZigBee、BLE、WiFi等。不同的协议都是针对不同的应用场景设计的,因此在实际使用中都有其优缺点。例如我们常用的WiFi,要保证速率和可靠性,因此覆盖距离不够长,连接不可靠; NB-IoT主要用于低速率物联网应用,能够直接联网,但速率低, 用户连接数少; LoRa的覆盖比较广,但速率低,用户连接数也有限制……

因此,实际部署时需要根据不同的应用场景选择不同的技术、标准以及相应的设备,而在现场实施的时候又会有很多意想不到的困难。无线部署也需要做网优等工作,对实施人员的要求比较高。 这些都增大了物联网的部署难度。

由于物联网一般使用无线技术,那么频谱资源就是物联网的一个非常核心的资源。频谱资源时稀缺的,因为有太多的地方需要这类资源。例如我们的移动电话、微波通信、卫星通信、应急通信、无线WiFi等等。这些资源由于其稀缺性,需要统一的规划。而这在不同的国家也面临着不同的状况。

例如现在比较火热的LoRa,阿里巴巴、腾讯等互联网企业刚刚加入该标准联盟,结果国家的新的频谱规划就给予他们致命一击,LoRa所使用的sub-1G的频谱资源实际上是不开放的。

目前在全球,唯一明确的民用频段就是24GHz,也就是WiFi、蓝牙等使用的频段。但这个频段的问题是与低频段的无线电波相比,越障能力比较差,因此覆盖能力不强。而又由于太多的民用无线设备都是用这个频段,导致这个频段的信号比较“脏”,收到的干扰比较大。 现有的使用这个频段的蓝牙、WiFi协议本身也是为了IP宽带连接而设计的,专注于速率,所以也导致覆盖范围一般不超过100米,并且连接数量有着很大的限制。 因此,要想避免频谱资源的政策风险,就只能使用24GHz这个频段 ,那么如何在这样的情况下增加无线覆盖的范围,提升覆盖距离,就是物联网公司需要解决的一个大问题。

比较有实际应用意义的物联网的规模需要达到一定的程度,也就是终端要足够多,很多地方并不具备电源接入的条件,那么就需要终端的功耗要足够低或者索性无源。

无源当然是最佳的方式,目前的解决方案是要加储能电路,但这种电量非常微小,在现有的技术条件下,覆盖范围和传输能力都受到严重的制约,只能适应很少的一部分场景。因此,大多数情况还是需要有源的终端,这就需要功耗尽可能地低了。 功耗问题可能是目前物联网面临的主要问题之一。

例如在智慧停车之类的项目中,有部分方案是用NB-IoT实现的。这个标准由于使用了蜂窝技术,只有运营商具备掌控的能力,所以电信运营商和设备商都非常有热情去推广,也号称一块电池可以用十年,看起来功耗似乎很低,但那是有前提条件的,就是它平时处于睡眠状态,每天主动醒来一次上传一次数据,在这样的情况下才可能坚持十年。 但用于停车就得频频被唤醒,因此在这个场景中使用就非常耗电。根据实际使用的经验,差不多5个月左右就得去更换电池了。这带来极大的维护工作量,而且电池的成本本身也非常高。因此,至少在停车这种方案中,NB-IoT并不是一个好的选择。如果用LoRa呢?在停车中也有应用,表现好一点,能够达到一年多的使用时间而不用换电池。而一般里面模块和芯片的寿命在5年以上,也就是说,在终端设备的生命周期里,需要更换多次电池,每一次更换电池实际上跟新开工一个项目工作量差不多多少。因此,我们不能说这种状况是令人满意的。

所以,如果能够解决有源终端的功耗难题,不光可以大大减轻日后的维护工作量,还可以大大降低终端的成本,这是因为在实际应用中,电池是物联网终端的主要成本之一。

技术本身是没有国界的,但遗憾的是我们并不生存在一个理想的世界里,我们的现实世界依然存在着各种各样的利益群体,有的时候出于自身利益的考虑,作为体现现代竞争力的物联网技术就要受到一些因素的制约。国家就是一个典型的利益群体,而国家安全往往是这个群体的最高利益之一。信息安全是国家安全的一个重要方面,物联网搜集各种各样的信息,这些信息有的时候就是非常机密的情报,不方便被其他利益团体所获知,因此,在物联网标准方面,在一开始就要注意这个方面。

LoRa是美国公司Semtech所提出的一个物联网标准,也是目前比较主流的标准。这个标准对标的是SigFox——一个欧洲的私人公司封闭的物联网标准,但SigFox用自己的标准建了一个覆盖很广的网络,对外运营物联网业务,可以叫做物联网供应商;而LoRa是半开放的标准,允许用户使用这种技术进行模块和终端产品的开发,并用这些产品组建自己的LoRa物联网,虽然相比于市场上主流的其他方案,看起来价格并不贵,但标准、芯片等核心部分过分集中于美国的供应商Semtech上,在特定的时候这就是一个很大的风险。

因此,无论是物联网方案提供商、物联网产品开发商,还是用户,在选择物联网标准的时候要考虑到这个问题。当然,对于小规模的民用应用,采用什么标准问题不大,但对于军用、大规模应用来说,不考虑这个因素将可能让投资全部打水漂。 最近的无线电频谱的一个征求意见的文件就让某国外标准被判了死刑,即使我们最大的两个互联网公司刚刚加入了这个阵营也是无可奈何。

NB-IoT是中国特别是运营商和设备提供商力推的标准,但它的问题在于功耗较高、用户容量有限,所以,在很多场景里并不适合。因此,中国还需要更多的物联网标准,来补充NB-IoT的不足。

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业采蓝0E8
回答于 2022-03-29

各有不同闪光点吧,天安云谷算是进入这个行业比较早的,在一些大型园区方面有不少样板项目,前期建设不错,但是在后期商业运营及资源方面优势不大;左邻更偏软件,如果只是单纯做线上平台,可以考虑;最后再说说O+智慧平台,背靠卓越集团,资源优势可想而知,能提供从项目定位到线上平台建设再到硬件设施智能化集成的全流程的解决方案,整体优势强,特别是线上线下运营,经验丰富。对于很多园区物业或者开发商而言,建智慧平台除了提升企业管理和服务水平,更希望在后期的运营方面能挖掘更多金矿,从这个方面而言,O+智慧平台优势更大。

平台层:物联网架构中连接设备和应用场景的桥梁,承上启下,提供数据处理及分析服务。

平台层主要以PaaS平台为主,向下通过网络层和感知层,对终端收集到的信息进行处理、分析和优化等,向上服务于应用层,为应用服务商提供应用开发的基础平台。

按照厂商类型区分:运营商、ICT企业、互联网、工业制造厂商和第三方物联网平台;

按照平台功能区分:设备管理平台(DMP)、应用使能平台(AEP)、连接管理平台(CMP)、业务分析平台(BAP)
涉及企业

中国电信:中国电信全面整合了自身的云、网和生态等优势资源,打造了智能物联网开放平台(CTWing)。CTWing 由连接管理、应用使能和垂直服务三大板块构成,全球化、安全可信的端到端服务贯穿始终。

华为云:华为云是华为的云服务品牌,将华为 30 多年在 ICT 领域的技术积累和产品解决方案开放给客户,致力于提供稳定可靠、安全可信、可持续创新的云服务,赋能应用、使能数据、做智能世界的“黑土地”,推进实现“用得起、用得好、用得放心”的普惠 AI。

中国联通:网络通信能力开放业务,旨在将智能化终端、运营商定制化网络资源、移动互联网、物联网等业务进行整合,为用户带来云化部署、一点受理、服务全国、灵活定义的网络能力服务。依托中国联通匠心网络,基于通信服务、网络策略、安全认证、大数据分析、5G 和物联网六大核心能力,其将围绕“物联网平台+”生态战略,打造以物联网平台为核心的业务体系,构建一个覆盖物联网产业链“云管端芯”的生态系统。主要产品包括平台能力、连接服务、物联网解决方案。

诺基亚: IMPACT 提供了一个安全、基于标准的简化 IoT 平台,可在此基础上构建和扩展新的 IoT。IMPACT 平台定位于水平化的物联网基础通用平台,具有连接管理、设备管理、数据采集和分析、应用开放使能以及基于感知的安全保障等功能。诺基亚 IMPACT 物联网平台是全球首个与芯片级深度合作并开放源码的物联网硬件平台,目前诺基亚 IMPACT 平台共管理着全球超过 15 亿部终端。

中国移动:ONEnet 中移物联网有限公司基于物联网技术和产业特点打造的开放平台和生态环境。中国移动物联网开放平台始终秉承开放合作的态度,为智能硬件创客和创业企业提供硬件社区服务,为中小企业客户物联网应用需求提供数据展现、数据分析和应用生成服务,为重点行业领域/大客户提供行业 PaaS 服务和定制化开发服务。

阿里云link平台:阿里云 link 物联网平台为阿里云 IoT 提供的云服务平台。物联网平台提供安全可靠的设备连接通信能力,支持设备数据采集上云,规则引擎流转数据和云端数据下发设备端。此外,也提供方便快捷的设备管理能力,支持物模型定义,数据结构化存储,和远程调试、监控、运维。

百度智能天工:百度智能云天工物联网平台是百度打造的物联网生态环境。百度天工提供通用的物联网设备连接、设备管理、IoT 边缘及数据流转能力,赋能产业应用。以云-边-端及时空数据管理能力为核心优势,提供完善易用的物联网基础设施,为重点行业提供端到端物联网解决方案。京东小京鱼:京东小京鱼面向智能行业全面开放,全面覆盖智能生活场景,赋能智能硬件、智能家居、智能车载等领域,提供“技术+服务+渠道”的一站式智能解决方案。可以通过集成小京鱼让智能产品获得听觉、视觉、学习能力以及音乐、新闻、购物等海量服务,并获得千万级设备控制能力。用户可以通过创新化的交互方式,随时随地获取服务。

小米 IoT 平台:小米面向消费类智能硬件领域的开放合作平台,面向智能家居、智能家电、健康可穿戴、出行车载等领域,开发者借助小米 IoT 平台开放的资源、能力和产品智能化解决方案,能够以极低的成本快速提升产品的智能化水平,满足不同用户对智能产品的使用需求和体验要求,与加入小米 IoT 的其他开发者共同打造极致的智能生活体验。

IBM Watson Iot:全球领先的物联网平台供应商。IBM Watson Iot 提供全面管理的云托管服务,旨在简化并从 IoT 设备中获得价值。其提供对 IoT 设备和数据的强大应用程序访问;执行强大的设备管理 *** 作,同时存储和访问设备数据,连接各种设备和网关设备;使应用程序与已连接的设备、传感器和网关进行通信并收集数据。ThingWorx 平台是专为工业物联网(IIoT)设计的完整端到端技术平台。ThingWorx 平台是通过平台以及基于平台的解决方案,帮助企业实现以研发工艺和产品生命周期管理为主的工业互联和应用。同时,它提供工具和技术,使企业能够快速开发和部署强大的应用程序和增强现实(AR)体验。

浪潮云洲工业互联网平台基于自身在智能制造及 ICT 融合能力的基础上,构建以产业互联为核心,以标识解析为抓手,以云计算、大数据、区块链、5G 等新兴技术为支撑的工业大数据服务体系。浪潮云洲是中国最有客户价值的工业互联网平台,其面向企业、政府、园区三大主体,提供工业云、QID、工业 PaaS、工业大数据、应用服务五层架构服务,实现对设备、产品、业务系统,以及开发者、供应商、客户、员工的七类连接,形成“云、QID、云 ERP”全堆栈能力,致力于工业互联网基础设施建设,打造数字基建下的工业新大陆。

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第四范式(人工平台与技术服务提供商)

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明略科技(全球企业级数据分析和组织智能服务平台)

深兰科技(快速成长的人工智能领先企业)

思必驰(对话式人工智能平台公司)

搜狗

腾讯优图(腾讯旗下顶级的机器学习研发团队)

依图科技(人工智能创新型研究)

云从科技(更高效的人机协同解决方案提供商)

智慧园区是新一代信息技术支撑、知识社会创新20环境下的园区形态。
园区指一般由政府(民营企业与政府合作)规划建设的,供水、供电、供气、通讯、道路、仓储及其它配套设施齐全、布局合理且能够满足从事某种特定行业生产和科学实验需要的标准性建筑物或建筑物群体,包括工业园区、产业园区、物流园区、都市工业园区、科技园区、创意园区等。智慧园区则强调了物联网、云计算、大数据等新一代信息技术应用在园区建设和管理中的应用,以及面向知识社会创新20环境的园区生产生活环境、创新生态营造。
智慧园区旨在通过“感知”系统,在传统园区各单一系统间实现“互联”,并通过多维度“智能”分析,借助云计算、物联网等IT技术有效整合,使园区基础设施运行更加智能、绿色;使园区的运营管理更加规范与高效;使园区为客户提供更加高质与便捷的增值服务体系,以提升园区的差异化竞争优势,进而去改善园区以往相对单一的盈利模式。智慧园区基于全面透彻的感知、宽带泛在的互联以及智能融合的应用,构建有利于创新涌现的园区环境,实现以用户创新、开放创新、大众创新、协同创新为特征的以人为本可持续创新,为园区的入住单位、个人提供更好的创新、创业、生产、生活服务。

园区的发展更新换代,集合如:云计算,物联网,大数据,人工智能,GIS 等新兴技术,通过对园区内外的数据和资源进行检测、分析、集成和响应,实现对园区管理信息化、信息传递即时化、基础设施智能化、公共服务便捷化、产业发展现代化、社会治理精细化等,以提高园区产业聚集能力、企业竞争力,并且以园区可持续发展为目标的先进园区发展模式和理念。

一、 园区全景视角精细化展现

园区内建筑物,管网设施,机动目标等基本建筑信息可在系统上全方位进行展示。例如园区内各种电力设施,交通枢纽,地标建筑,园区内地下管线,机动目标等位置数据实时展现。

二、园区信息数字化展现

原先的园区就像一个信息孤岛,各部门、各条管理线之间,在信息资源上无法做到交流共享和互通,独自运营各自的信息管理系统,通过图扑软件的可视化,在充分利用、整合和挖掘信息技术和信息资源的基础上,对园区达到精细化管理,那么该可视化系统就是园区智慧成果和价值的集中体现,让智慧园区变得可知可感。

三、园区管理集中化展现

图扑(Hightopo)可视化园区管理系统支持融合多部门、不同平台的数据对接显示,管理者可以全方位掌控园区综合态势,不同运营管理者也可以互联互通相关联信息。包括支持了:政务、警务、交通、电力等实时数据信息;包括支持集成地理信息、GPS数据、建筑物三维数据、统计数据、园区视频监控采集画面等多类型数据。


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