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消费级IoT通讯格局初定:左拥NB右抱蓝牙,WiFi想到了没做到,ZigBee起大早赶晚集

2017-07-31 06:25 性质:转载 作者:物联网智库 来源:物联网智库
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  WiFi想到了没做到,ZigBee起个大早赶个晚集


 
  萧伯纳说:历史的经验教训告诉我们,人们不会从历史的经验中吸取教训。所以今天我们就来说说历史。
 
  先从WiFi的奋斗史说起。
 
  也许你还记得从2013年就开始酝酿的WiFi模块撕X大战。随着消费物联网应用的日趋成熟,WiFi模块市场在国内也相应地活跃起来。WiFi模块混战硝烟四起,小米推出22元的小米智能模块,阿里与庆科合作推19.9元的WiFi模组,360推1元的WiFi模块…
 
  故事的起始是博联在2013年推出的一款WiFi智能插座。作为一个WiFi模块企业,推出一款B2C智能插座,博联的主要目的有二:一是通过一个让消费者以最低成本体验智能家居的产品,教导和培育市场,引起家电企业的加盟,为今后销售整套智能WiFi解决方案给家电企业做好铺垫;二是博联希望借助最低门槛的智能单品,获得产品数据和反馈,提升博联的WIFI模块对路由器的适配性。
 
  此举一出,以小米为首的相关企业大批涌入和跟进。目前WiFi模块主流的提供商包括博联、庆科、汉枫、司南物联等,芯片则来自高通、Marvell、MTK、博通、新岸线、上海乐鑫等。
 
  WiFi模块通过一款B2C智能单品穿透市场的做法可以作为蓝牙Mesh开拓市场的良好借鉴。不过由于功耗等因素限制,以WiFi为通讯协议的智能产品仍未彻底撬动消费物联网市场,内置WiFi模块的智能产品大多是电视、空调、电饭煲…等电源供电的家电大件,消费者真正使用WiFi功能的活跃度极为可怜。
 
  为了应对功耗之痛,2016年1月,WiFi联盟发布在900MHz频段工作的WiFi HaLow标准。这个标准提供的一个新功能是睡眠模式,可以有效地延长电池的使用寿命。使用更低频率频段的另外一个好处是网络的穿透能力更强。
 
  不过WiFi HaLow仍面临着两大挑战,首先900MHz的方案需要建立与现存WiFi网络不同的通信基础设施;另外,也是致命的一点,实际部署技术的空窗期太长,因为WiFi联盟计划2018年才会开放HaLow产品的认证,中间这大段的空窗是留给竞争对手来逆袭的么?天下武功,唯快不破,这一演进速度显然跟不上瞬息万变的消费物联网节奏。
 
  再往前看,更为讽刺的是,其实WiFi实验Mesh网络比蓝牙Mesh早了许多许多年。不知你是否了解2009年前后WiFi Mesh的一通疯狂乱搞和几乎全军覆没。当时为了将WiFi Mesh技术商用,IEEE新成立了IEEE 802.11s工作组,制定标准化的扩展服务集。
 
  不过遇到的问题也是有目共睹的难以解决:
 
  首先WiFi Mesh在外场测试时发现,频段干扰情况较为严重,尤其在与其他运营商室外WiFi系统共存时,网络吞吐量严重下降甚至无法正常工作。

  其次,在WiFi工作机制下,终端的切换不需要经过网格下发指令,而由终端自身发起切换测量和决策,受到当时算法的限制,网络可控性较差。

  最后,IEEE 802.11s工作组受到了来自各个厂商的不同压力,难以发布统一标准,不同厂商均采用私有方案研制产品,导致设备性能、接口标准等差异较大且互不兼容。
 
  谁是先驱,谁是先烈,这个结论,不用我说了吧。
 
  目前WiFi在低速率、低功耗领域遭到来自蓝牙等协议的挑战,高速率、大数据领域又被4G/5G等通讯技术压迫,腹背受敌。根据ABI Research对各种WiFi规格的出货数量预测,新推出的802.11ac作了相应的优化,力图适合嵌入式的物联网应用。
 
  技术上来讲,802.11ac处于5GHz频段,可以有更多的频段同时更少的干扰。

 

802.11ac无线路由器的无线传输速率最高可达1.3Gbps,超过了千兆的传输速度。802.11ac每个通道的工作频宽20/40MHz提高到80/160MHz,这样一来大大提高了无线网络的传输速率。特别值得一提,802.11ac还支持MU-MIMO,这将大幅提高多用户同时接入AP时的吞吐性能。
 
  此外,毫米波段Wi-Fi技术,亦被称为802.11ad,也值得关注。802.11ad基于超高频无线电波,具体来讲,目前的802.11n与802.11ac标准采用5 GHz频率,但802.11ad则使用60 GHz。这意味着其能够处理远高于以往标准的数据量,成为前所未见的最快WiFi方案。
 
  说完WiFi,咱们再来看看苦逼的ZigBee。
 
  作为一种天生的Mesh网络,ZigBee可谓是起了个大早,无奈的是,其在消费物联网领域的“奔跑”姿势一直相当“吃力”。
 
  蜜蜂在发现花丛后会通过一种特殊的肢体语言来告知同伴新发现的食物源位置等信息,这种肢体语言就是ZigZag行舞蹈,是蜜蜂之间一种简单传达信息的方式。借此意义ZigBee作为新一代无线通讯技术的命名。
 
  回顾ZigBee的发展史,也是相当奇葩。因为转身望去,不见科技发展的前半生,却似娱乐圈中恩怨情仇的步步惊心。
 
  提起ZigBee联盟,圈内人往往会联想到南京物联。故事还得从2012年12月说起,为推动ZigBee技术在中国应用,ZigBee联盟在上海成立了中国区总部,南京物联是成立仪式的承办方。然而,这种亲密关系并没有持续太久,便出现了裂痕,事件的导火线是“一封邮件”。
 
  2014年10月,网络上流出的一封署名为ZigBee联盟主席的电子邮件,在邮件中,ZigBee联盟认为,南京物联谎称自己是ZigBee联盟中国区总部,进行不实宣传,并且还滥用ZigBee的商标和名称,严重损害了联盟及成员利益。从此口水大战拉开帷幕,最终以不了了之收场。
 
  作为一个国际性的正式组织,在与南京物联的交恶中,ZigBee联盟没有落下好的口碑,反而因与南京物联的“内耗”,使ZigBee技术的竞争者WiFi、蓝牙等有了更为充足的空间高歌猛进,间接压缩了ZigBee技术在中国市场的利益空间。
 
  另一方面,ZigBee产品本身也有硬伤,即使同样采用ZigBee协议,各种设备可能都无法实现互联互通,就像讲A语言的人能听到B语言者讲话,却不知道对方到底在讲什么一样。
 
  终于在2017年CES前夕,ZigBee联盟正式推出基于ZigBee应用协议栈的物联网IoT通用语言dotdot,试图改变现在多种设备之间通讯语言不统一的现状。
 
  由于ZigBee方案相对封闭,无法与手机直连,而且ZigBee芯片出货量比较大的TI公司,芯片成本均在2~3美金左右,再考虑到其他外围器件和相关2.4G射频器件,成本难以低于10美金,针对消费物联网硬件这种成本敏感又需要大量节点的智能设备,成本极为尴尬。
 
  目前ZigBee在消费物联网领域的打法是立足别墅,提供一整套成千上万元的高档高价的智能解决方案。蓝牙Mesh的推出,将进一步碾压ZigBee在消费物联网领域的市场份额,而将其逼退至工业物联网的围墙之内。
 
  而在工业物联网的范畴,WirelessHART、ISA100.11a、WIA-PA…一批无线协议早已严阵以待,ZigBee能否将集聚在工业远程抄表场景的优势进一步扩展,还得少谱写娱乐新闻,拿出专业实力说事儿才好。
 
  生于忧患,长于逆境,才是适合蓝牙的发展之路
 
  不念过去,不畏将来,摆在蓝牙面前的并不是一片坦途顺境,它必须成为越战越勇的将士。
 
  首先蓝牙需要时间在消费物联网局域通讯领域彻底站稳“王者”地位。
 
  目前市场中使用蓝牙Mesh协议的产品多以智能照明产品为主,根据大多数消费者的使用习惯,灯具并不适合作为智能家居的主要入口。更要命的是,“入口”一词在互联网与移动互联网时代或是一颗救命神丹,浏览器、应用市场、超级APP和手机桌面等都扮演了入口界的当红小生,但是“入口”这颗神丹在智能家居领域却长期无法打通任督二脉。
 
  智能音箱、智能手机、智能电视…似乎都是入口,但又都不是入口。由于“入口”的摇摆不定,智能家居、可穿戴硬件、智能建筑等市场并未全面爆发,尤其是智能家居领域,虽然谷歌、亚马逊、小米、京东、阿里等巨头纷纷左冲右突,公关文案中的爆品接连不断,但冷静的市场和务实的消费者并没有给他们多少好脸看。
 
  不过可以预见,蓝牙门锁、蓝牙窗帘、蓝牙开关、蓝牙煤气报警…一大批产品正在赶来的路上。现在智能手机的年销量接近20亿,想一想50倍的蓝牙终端数量,这是接近1000亿的年销量,几乎是天文数字,可以再造一个体量等同于智能手机的市场。所以,蓝牙Mesh完全是一个可以改写消费物联网历史的协议。
 
  同时值得注意的是,蓝牙Mesh协议的关键技术由少数几家企业把持,是否会出现当年WiFi Mesh那种各家独自为政,延缓甚至阻碍市场成长的分裂现象,创造本该不是问题的问题,也需给予高度警惕。
 
  当然,我们还应冷静的看到,蓝牙并不是消费物联网之外其他领域的通讯首选。任何技术都有其局限性,蓝牙带宽有限,而且并不适合对于延迟高度敏感的应用领域。而对于大多数工业领域而言,尤其是高端制造业,涉及运动控制和工业机器人操作,实时性是一个非常关键的问题。
 
  话说回来,无论消费物联网领域通讯技术竞争得如何激烈,消费者本质上并不关心,只简单要求联网简单、稳定、安全。由于各种通讯协议的覆盖场景重合度增加,蓝牙Mesh、Zigbee、Thread…双模、三模、多模芯片成为显性发展路径,在市场格局仍未明朗之前,模数自然多多益善。


 
  最后,我们跳出通讯网络俯瞰蓝牙的发展。蓝牙核心规范版本4.0中明确定义了蓝牙低能耗技术的架构,不难看出SIG并没有留给蓝牙太多的创新空间。而在通讯领域之外,这个世界已经进入了协同创新的时代。从上个世纪的Linux、Apache,到2008年正式上线的GitHub,再到2015年谷歌的TensorFlow人工智能开源平台,由于全球大规模开放协同效应的释放,极大地加速了互联网技术进步的进程,而技术进步本身又为协同赋能。
 
  而在通讯网络的世界,并没有从全球协作中借力发展,也许有一天,某个“孙正义”入局打破这种既有利益的平衡,建立蓝牙应用层的“GitHub”,激发物联网的原始创新动力,快速跟进不断变化的新兴市场需求。毕竟理论上来说,设备如果支持蓝牙4.0的低功耗蓝牙技术,只需升级固件,就可获得接入Mesh网状网络的能力。开放源码的应用层“GitHub”作为创意源泉,可以极大加速蓝牙Mesh的采用,节省在实施过程中的冗余研发,确保蓝牙Mesh及时跟进快速变化的市场变局。
 
  自从去年11月开始写作【物女心经】这个专栏的文章以来,长情读者肯定发现了,每篇文章我都会讲述一个核心观点。巴菲特的合伙人查理·芒格有句名言:“如果我要拥有一种观点,如果我不能够比全世界最聪明、最有能力、最有资格反驳这个观点的人更能够证否自己,我就不配拥有这个观点。”因此,如果你对任何一个观点持有不同意见,都欢迎在留言区写下你的思考,习惯潜水,但逢帖必看。
 
  希望聪明如你助我更有力的证否自己。


 

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