對前面介紹的無線通訊技術(shù)做個總結(jié),方便大家找到其中的差別,選到適合自己的方案。

展望未來 Bluetooth5和NB-IoT都是需要密切關(guān)注的無線通訊技術(shù),Bluetooth50相比藍牙4.2,在組網(wǎng)和傳輸距離上有了很大提升,連接范圍擴大了4唄,速度提高了2倍,無連接數(shù)據(jù)廣播能力提高了8倍。和Ti,nordic工程師有聊到過,設(shè)備廠商的藍牙5芯片都已經(jīng)開發(fā)完成,等待生產(chǎn)。藍牙5.0的mesh規(guī)格書下半年公版,如果mesh能力出眾很可能會對ZigBee有很大的沖擊。而NB-IoT目前的提出就是針對IoT的使用場景,其中最大的特色是覆蓋面廣,價格便宜。NB-IoT現(xiàn)在聯(lián)盟的力量很強大,大部分芯片商,通訊商,電信運營商都參與其中,都在積極的推進NB-IoT的公共網(wǎng)絡(luò)建設(shè),預(yù)計就在這一年兩內(nèi)NB-IoT的網(wǎng)絡(luò)會覆蓋國內(nèi)很多地區(qū),未來潛力非常值得關(guān)注。
二:IoT物聯(lián)模型
應(yīng)用側(cè)的架構(gòu),根據(jù)接入設(shè)備的種類和數(shù)量,復(fù)雜度會相差很大。其中物聯(lián)平臺的架構(gòu)最為復(fù)雜,例如 阿里智能,微信物聯(lián),米家,百度物聯(lián)這類平臺級的系統(tǒng)。不過能做平臺級的物聯(lián)系統(tǒng)的公司還很少,而大部分還是針對特定設(shè)備類型或共同特征的智能設(shè)備的載體,它們的結(jié)構(gòu)相對簡單些,也是本文重點會去介紹的部分。
它們通常的場景就是智能手機,智能設(shè)備,智能云三者交互。手機可以直接操作的無線技術(shù)主要是WIFI ,WWAN,Bluetooth,WIFI和WWAN的場景幾乎一致,Bluetooth架構(gòu)多一次媒介層,本文主要介紹這三種場景。
WWAN/WIFI和Bluetooth在應(yīng)用架構(gòu)設(shè)計上最重要的的區(qū)別是WWAN的智能設(shè)備可以直接和云端交互,而Bluetooth智能設(shè)備都需要一個中轉(zhuǎn)媒介,大部分的時候,這個媒介指的是智能手機,偶爾也可以是其他的形態(tài),就我見過的來說,它還有可能是個藍牙網(wǎng)關(guān),或是一臺裝有操作系統(tǒng)的智能冰箱。
WWAN和WIFI物聯(lián)模型的主要區(qū)別在于WWAN設(shè)備只要插上手機卡,就可以上網(wǎng),而WIFI設(shè)備需要多一步配網(wǎng)的過程。
WIFI在設(shè)備初次使用的時候,首先需要配網(wǎng)操作,通過手機和WIFIsmart device通過WIFI建立點對點連接,通過手機把WIFI連接的SSID和密碼傳遞到WIFI smart device,然后在斷開手機與WIFI smart devices的直連,把WIFI smart devices連接的WIFI網(wǎng)絡(luò)切換用于連接的WIFI設(shè)備(在家的場景,通常指的是家中的路由器)。WIFI smart device在聯(lián)網(wǎng)成功后,會向云端發(fā)送設(shè)備激活的消息,此后設(shè)備端和云端就建立了一個穩(wěn)定,長期的連接,保證了數(shù)據(jù)上行和命令下發(fā)。剩下的產(chǎn)品形態(tài)的功能定義和實現(xiàn)了。
藍牙設(shè)備一般都作為外設(shè),和smartphone建立一對一的連接,通過smartphone作為媒介,間距與云端進行數(shù)據(jù)同步。通常情況,ble smart device和smartphone的通訊非常重要(通道1),設(shè)備操控和數(shù)據(jù)同步都是通過這層連接完成,相比之下云端通道(通道2)經(jīng)常只是smartphone的普通api請求,用做Bluetooth smart devices的數(shù)據(jù)持久層使用。
三:IoT模型優(yōu)化
上一節(jié)介紹了WWAN和藍牙的物聯(lián)模型,IoT模型在設(shè)計的時候,有很多需要考慮的地方,常見的有:通道的安全、物聯(lián)協(xié)議、動態(tài)化等等
3.1 通道的安全
通道安全往往是通過對連接通道認證和數(shù)據(jù)對稱/非對稱加密這兩件事情解決的。 對于安全性較高的設(shè)備,一定要在建立連接通道時,確保通道的安全性,在數(shù)據(jù)和命令上下行時,盡可能不要使用明文傳輸。安全通道的建立可以使用一些成熟的方案或者和成熟的加密算法去實現(xiàn),選擇算法時主要要考慮到設(shè)備端的計算能力,設(shè)備端因為成本和體積,計算能力較弱,如果算法過于復(fù)雜會嚴重影響到設(shè)備端的處理能力和穩(wěn)定性。
3.2 物聯(lián)協(xié)議
物聯(lián)協(xié)議是大型IoT平臺必須考慮的問題,因為接入的設(shè)備類型多,很多場景需要多個設(shè)備互聯(lián)互動,良好的物聯(lián)協(xié)議設(shè)計會減低設(shè)備接入的成本,提高穩(wěn)定性和處理能力?,F(xiàn)在每個物聯(lián)平臺都有自己的物聯(lián)協(xié)議。
物聯(lián)協(xié)議在細分可以分為通用協(xié)議和領(lǐng)域定制協(xié)議。通用協(xié)議可以做物聯(lián)通道的兜底方案,對設(shè)備有一個統(tǒng)一的收口,而具體領(lǐng)域定制協(xié)議可以根據(jù)品類和業(yè)務(wù)深入定制出行業(yè)解決方案,可以優(yōu)化領(lǐng)域和領(lǐng)域設(shè)備的接入速度,優(yōu)化業(yè)務(wù)流程和場景質(zhì)量。一個優(yōu)秀的領(lǐng)域協(xié)議需要綜合平臺,方案商,設(shè)備制造商多方經(jīng)驗才能制定,忌諱由平臺制定后強推。