說起物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things，IoT），估計(jì)很多人都耳熟能詳，因?yàn)槲覀冊(cè)缇驮诟鞣N各樣的媒體中看到過好多次這個(gè)名詞了。
萬物互聯(lián)
按照中國傳統(tǒng)觀點(diǎn)，萬物實(shí)際上是有著天然的聯(lián)系的，那么人類為何又要畫蛇添足般地再把他們連接起來呢？原因很簡(jiǎn)單，萬物的天然聯(lián)系是依靠的自然規(guī)律，而人類并不能控制他們，而物聯(lián)網(wǎng)讓萬物以人類的意愿進(jìn)行連接，從而讓人類可以控制他們。物聯(lián)網(wǎng)，無非是又一個(gè)人類征服和控制自然的嘗試而已。只要萬物能夠互聯(lián)并且通過有效的手段在需要的時(shí)候知道他們的狀態(tài)，從而采用有效的手段進(jìn)行干預(yù)，那么人類就有了對(duì)萬物的相當(dāng)程度的控制權(quán)。
這給了人們很大的想象空間，因此，也吸引了大量的淘金者，試圖分享這樣一塊看起來巨大無比的蛋糕。但這么多年來，現(xiàn)實(shí)并不樂觀。
根據(jù)我的了解——可能并不準(zhǔn)確——我感覺物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)在處于一個(gè)比較尷尬的階段。一方面，物聯(lián)網(wǎng)的呼聲很大，人們寄予很大的期望；但另一方面，市場(chǎng)的反響并不熱烈，本來應(yīng)該跟人們的生活息息相關(guān)的物聯(lián)網(wǎng)，似乎在現(xiàn)實(shí)中并沒有被人們所感知。我觀察到的現(xiàn)實(shí)就不很樂觀。算得上物聯(lián)網(wǎng)的智能家居曲高和寡，國內(nèi)力推的NB-IoT雷聲大雨點(diǎn)小，LoRa使用的主流頻段在國內(nèi)被事實(shí)上禁用，Zigbee等覆蓋范圍過小……
在這里，我想梳理一下物聯(lián)網(wǎng)在國內(nèi)發(fā)展的現(xiàn)狀，以便于更好地定位和找出問題所在。
物聯(lián)網(wǎng)還處于1.0時(shí)代
物聯(lián)網(wǎng)可以看做是互聯(lián)網(wǎng)的升級(jí)版本，傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)連接的是人；物聯(lián)網(wǎng)不光連接人，還要連接物，除了人類的互動(dòng)外，還需要讓人能夠更好地把控物。人是自帶智能的，所以傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)的重點(diǎn)在于連接，只要有連接，人們就會(huì)互動(dòng)，產(chǎn)生內(nèi)容等，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的智能要求就不高；但物聯(lián)網(wǎng)連接的是物，物本身不具備智能，需要通過人來控制或者智能系統(tǒng)來自動(dòng)控制。
名目繁多的智慧項(xiàng)目
物聯(lián)網(wǎng)也是近十年來出現(xiàn)頻率很高的智慧某某（例如智慧城市，智慧樓宇，智慧園區(qū)，智慧安防等）的基礎(chǔ)設(shè)施。什么是智慧？我認(rèn)為就是能夠根據(jù)某個(gè)特定的需求和目標(biāo)，自主動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)現(xiàn)有狀態(tài)的能力。這需要至少有兩個(gè)部分構(gòu)成，一是要有數(shù)據(jù)分析和處理的“大腦”部分，二是要有數(shù)據(jù)收集和指令執(zhí)行的“軀體”部分。我們往往把狹義的軀體部分作為狹義的物聯(lián)網(wǎng)，也可以稱為物聯(lián)網(wǎng)1.0，實(shí)現(xiàn)了物體的初步連接和數(shù)據(jù)收集和反饋能力，但這套系統(tǒng)要想實(shí)用，實(shí)際上離不開人，因?yàn)閿?shù)據(jù)的分析和控制指令的下達(dá)還是需要人來做；而大腦+軀體才是真正智慧的物聯(lián)網(wǎng)，在我看來這才是能夠給人類帶來很大便利的物聯(lián)網(wǎng)，才具備大范圍應(yīng)用的技術(shù)基礎(chǔ)，可以把這稱為物聯(lián)網(wǎng)2.0。
現(xiàn)階段的物聯(lián)網(wǎng)還是停留在由人控制的階段，也就是1.0時(shí)代，這個(gè)階段對(duì)數(shù)據(jù)的處理存在瓶頸，因此，并不適合復(fù)雜的應(yīng)用，也不適合大范圍使用。因此我們可以看到，應(yīng)用比較廣泛的應(yīng)用也就是那少數(shù)的簡(jiǎn)單應(yīng)用，如抄表、環(huán)境監(jiān)測(cè)、家電控制等。云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能等技術(shù)是近幾年的IT領(lǐng)域的熱點(diǎn)，進(jìn)展也非常迅速，他們的發(fā)展為物聯(lián)網(wǎng)向2.0階段進(jìn)化提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
物聯(lián)網(wǎng)性價(jià)比不高
我們?nèi)粘Ｉ睿F(xiàn)有的已經(jīng)足夠很好地滿足人們的需求了；物聯(lián)網(wǎng)，只是人們對(duì)更高生活水平的追求的產(chǎn)物，并且不是必需的；對(duì)于非必需品來說，要想普及需要足夠的性價(jià)比或者就索性走高端路線。但從目前的物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)看，由于缺少比較成熟的家用物聯(lián)網(wǎng)方案，因此并不能大規(guī)模使用，這導(dǎo)致物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用起來成本比較高，在家居中只有高端住宅才可能會(huì)使用，占比很少，家居物聯(lián)網(wǎng)在這種初級(jí)階段必須得要走高端路線，當(dāng)然這也符合很多新事物的初始狀況特征。
物聯(lián)網(wǎng)在工商業(yè)中也有一些應(yīng)用，例如RFID領(lǐng)域，我們已經(jīng)可以在一些商店中看到。其他還有很多物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目，多數(shù)隱藏在智慧某某的名頭之下，現(xiàn)階段，只要是冠以智慧的項(xiàng)目，其造價(jià)一般會(huì)令人咂舌。因此，在性價(jià)比不高的情況下，人們使用他的積極性自然不高了。
中國運(yùn)營商去年決定要大力推廣NB-IoT，他們?cè)噲D提升性價(jià)比，因此希望設(shè)備和解決方案提供商們能夠以較低的價(jià)格提供相關(guān)產(chǎn)品，由于其體量，確實(shí)有部分供應(yīng)商愿意以接近成本價(jià)的價(jià)格向其提供產(chǎn)品；但即使是這樣，愿意使用的用戶也不多，這讓供應(yīng)商的積極性大大降低，因?yàn)楦揪蜔o利可圖。也因?yàn)榇?，NB-IoT的這一波推廣活動(dòng)實(shí)際上到目前看來是比較失敗的。
物聯(lián)網(wǎng)部署難度大
從連接介質(zhì)來看，物聯(lián)網(wǎng)分為有線和無線兩種，考慮到實(shí)際部署的難度，無線方式顯然更有機(jī)會(huì)會(huì)成為主流的連接方式。
從終端和因特網(wǎng)連接關(guān)系來看，物聯(lián)網(wǎng)也可以劃分為兩種方式：一種是直接和因特網(wǎng)連接，例如NB-IoT、2/3/4G蜂窩網(wǎng)絡(luò)、eMTC等；另一種是通過網(wǎng)關(guān)間接和因特網(wǎng)連接，例如LoRa、SigFox、ZigBee、BLE、WiFi等。不同的協(xié)議都是針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)景設(shè)計(jì)的，因此在實(shí)際使用中都有其優(yōu)缺點(diǎn)。例如我們常用的WiFi，要保證速率和可靠性，因此覆蓋距離不夠長，連接不可靠；NB-IoT主要用于低速率物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，能夠直接聯(lián)網(wǎng)，但速率低，用戶連接數(shù)少；LoRa的覆蓋比較廣，但速率低，用戶連接數(shù)也有限制……
因此，實(shí)際部署時(shí)需要根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景選擇不同的技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)以及相應(yīng)的設(shè)備，而在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施的時(shí)候又會(huì)有很多意想不到的困難。無線部署也需要做網(wǎng)優(yōu)等工作，對(duì)實(shí)施人員的要求比較高。這些都增大了物聯(lián)網(wǎng)的部署難度。
物聯(lián)網(wǎng)存在一些資源壁壘
由于物聯(lián)網(wǎng)一般使用無線技術(shù)，那么頻譜資源就是物聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)非常核心的資源。頻譜資源時(shí)稀缺的，因?yàn)橛刑嗟牡胤叫枰@類資源。例如我們的移動(dòng)電話、微波通信、衛(wèi)星通信、應(yīng)急通信、無線WiFi等等。這些資源由于其稀缺性，需要統(tǒng)一的規(guī)劃。而這在不同的國家也面臨著不同的狀況。
例如現(xiàn)在比較火熱的LoRa，阿里巴巴、騰訊等互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)剛剛加入該標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟，結(jié)果國家的新的頻譜規(guī)劃就給予他們致命一擊，LoRa所使用的sub-1G的頻譜資源實(shí)際上是不開放的。
目前在全球，唯一明確的民用頻段就是2.4GHz，也就是WiFi、藍(lán)牙等使用的頻段。但這個(gè)頻段的問題是與低頻段的無線電波相比，越障能力比較差，因此覆蓋能力不強(qiáng)。而又由于太多的民用無線設(shè)備都是用這個(gè)頻段，導(dǎo)致這個(gè)頻段的信號(hào)比較“臟”，收到的干擾比較大。現(xiàn)有的使用這個(gè)頻段的藍(lán)牙、WiFi協(xié)議本身也是為了IP寬帶連接而設(shè)計(jì)的，專注于速率，所以也導(dǎo)致覆蓋范圍一般不超過100米，并且連接數(shù)量有著很大的限制。因此，要想避免頻譜資源的政策風(fēng)險(xiǎn)，就只能使用2.4GHz這個(gè)頻段，那么如何在這樣的情況下增加無線覆蓋的范圍，提升覆蓋距離，就是物聯(lián)網(wǎng)公司需要解決的一個(gè)大問題。
物聯(lián)網(wǎng)終端的功耗難題
比較有實(shí)際應(yīng)用意義的物聯(lián)網(wǎng)的規(guī)模需要達(dá)到一定的程度，也就是終端要足夠多，很多地方并不具備電源接入的條件，那么就需要終端的功耗要足夠低或者索性無源。
無源當(dāng)然是最佳的方式，目前的解決方案是要加儲(chǔ)能電路，但這種電量非常微小，在現(xiàn)有的技術(shù)條件下，覆蓋范圍和傳輸能力都受到嚴(yán)重的制約，只能適應(yīng)很少的一部分場(chǎng)景。因此，大多數(shù)情況還是需要有源的終端，這就需要功耗盡可能地低了。功耗問題可能是目前物聯(lián)網(wǎng)面臨的主要問題之一。
例如在智慧停車之類的項(xiàng)目中，有部分方案是用NB-IoT實(shí)現(xiàn)的。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)由于使用了蜂窩技術(shù)，只有運(yùn)營商具備掌控的能力，所以電信運(yùn)營商和設(shè)備商都非常有熱情去推廣，也號(hào)稱一塊電池可以用十年，看起來功耗似乎很低，但那是有前提條件的，就是它平時(shí)處于睡眠狀態(tài)，每天主動(dòng)醒來一次上傳一次數(shù)據(jù)，在這樣的情況下才可能堅(jiān)持十年。但用于停車就得頻頻被喚醒，因此在這個(gè)場(chǎng)景中使用就非常耗電。根據(jù)實(shí)際使用的經(jīng)驗(yàn)，差不多5個(gè)月左右就得去更換電池了。這帶來極大的維護(hù)工作量，而且電池的成本本身也非常高。因此，至少在停車這種方案中，NB-IoT并不是一個(gè)好的選擇。如果用LoRa呢？在停車中也有應(yīng)用，表現(xiàn)好一點(diǎn)，能夠達(dá)到一年多的使用時(shí)間而不用換電池。而一般里面模塊和芯片的壽命在5年以上，也就是說，在終端設(shè)備的生命周期里，需要更換多次電池，每一次更換電池實(shí)際上跟新開工一個(gè)項(xiàng)目工作量差不多多少。因此，我們不能說這種狀況是令人滿意的。
所以，如果能夠解決有源終端的功耗難題，不光可以大大減輕日后的維護(hù)工作量，還可以大大降低終端的成本，這是因?yàn)樵趯?shí)際應(yīng)用中，電池是物聯(lián)網(wǎng)終端的主要成本之一。
物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的政治風(fēng)險(xiǎn)
技術(shù)本身是沒有國界的，但遺憾的是我們并不生存在一個(gè)理想的世界里，我們的現(xiàn)實(shí)世界依然存在著各種各樣的利益群體，有的時(shí)候出于自身利益的考慮，作為體現(xiàn)現(xiàn)代競(jìng)爭(zhēng)力的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就要受到一些因素的制約。國家就是一個(gè)典型的利益群體，而國家安全往往是這個(gè)群體的最高利益之一。信息安全是國家安全的一個(gè)重要方面，物聯(lián)網(wǎng)搜集各種各樣的信息，這些信息有的時(shí)候就是非常機(jī)密的情報(bào)，不方便被其他利益團(tuán)體所獲知，因此，在物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)方面，在一開始就要注意這個(gè)方面。
LoRa是美國公司Semtech所提出的一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，也是目前比較主流的標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)標(biāo)的是SigFox——一個(gè)歐洲的私人公司封閉的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，但SigFox用自己的標(biāo)準(zhǔn)建了一個(gè)覆蓋很廣的網(wǎng)絡(luò)，對(duì)外運(yùn)營物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，可以叫做物聯(lián)網(wǎng)供應(yīng)商；而LoRa是半開放的標(biāo)準(zhǔn)，允許用戶使用這種技術(shù)進(jìn)行模塊和終端產(chǎn)品的開發(fā)，并用這些產(chǎn)品組建自己的LoRa物聯(lián)網(wǎng)，雖然相比于市場(chǎng)上主流的其他方案，看起來價(jià)格并不貴，但標(biāo)準(zhǔn)、芯片等核心部分過分集中于美國的供應(yīng)商Semtech上，在特定的時(shí)候這就是一個(gè)很大的風(fēng)險(xiǎn)。
因此，無論是物聯(lián)網(wǎng)方案提供商、物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品開發(fā)商，還是用戶，在選擇物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候要考慮到這個(gè)問題。當(dāng)然，對(duì)于小規(guī)模的民用應(yīng)用，采用什么標(biāo)準(zhǔn)問題不大，但對(duì)于軍用、大規(guī)模應(yīng)用來說，不考慮這個(gè)因素將可能讓投資全部打水漂。最近的無線電頻譜的一個(gè)征求意見的文件就讓某國外標(biāo)準(zhǔn)被判了死刑，即使我們最大的兩個(gè)互聯(lián)網(wǎng)公司剛剛加入了這個(gè)陣營也是無可奈何。
NB-IoT是中國特別是運(yùn)營商和設(shè)備提供商力推的標(biāo)準(zhǔn)，但它的問題在于功耗較高、用戶容量有限，所以，在很多場(chǎng)景里并不適合。因此，中國還需要更多的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，來補(bǔ)充NB-IoT的不足。
