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Wi-Fi 物联网时代下的最佳技术选项

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[LV.6]常住居民II

发表于 2015-5-30 19:47 |显示全部楼层
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    有预期指出到今年年底全球联网设备总量将超过50亿台,这一数字到2020年更将增长至惊人的500亿台,而这也意味着物联网技术需要在有限的时间内尽快解决当前其面临的诸多难题,包括标准缺失、安全性、集成机制、电池寿命以及快速演进等等。而作为诞生已经十六年的老前辈,Wi-Fi正在为物联网的全面普及进行积极准备,同时亦很有可能成为物联网最理想的网络技术选项。

  物联网可能是当下炙手可热的人气词汇,但其将普通的“物”接入网络的概念却可谓由来已久。来电显示、可口可乐自动售货机、M2M、智能仪表、RFID、AutoID以及其它众多大家耳熟能详的成果正是这一概念下的产物。可以说将普通机器接入网络的思路已经被历史证明了其有效性以及良好的使用体验。然而时至今日,我们对于其执行效率及使用体验的要求已经开始水涨船高。我们生活在一个以体验为核心诉求的时代,而且用户正变成愈发缺乏耐心。我们希望自己的日常生活能够被“出色的体验”与“执行效率”所围绕。只有物联网能够实现这样的目标。从本质上讲,物联网其实是构建起具备智能化属性的不可见设备网络,并使不同设备之间以及设备与互联网之间进行直接或间接通信,从而实现使用体验与执行效率。

  而在今天的文章中,我们将一同了解物联网发展历程将要面对的挑战,并探讨Wi-Fi如何在解决这些问题的过程中发挥重要作用。

  物联网需要一套标准化技术,从而实现设备间或者与云环境的对接

  所谓的物(也就是物联网之‘物’)典型采用某种形式的嵌入式技术,这使得它们能够识别到如压力、温度、湿度、运动状态以及特定区域内人数等指标。接下来,另一项技术方案则支持它们同其它设备或者云环境相对接,这样它们就能完成信息发送或者编程任务。目前市面上存在着多种用于实现设备之间或者与云环境间对接的标准及专用性解决方案,其中包括Wi-Fi、蓝牙、ZigBee、Active RFID、loWPAN、EtherCAT、NFC以及RFID等等。具体选择哪种技术往往是由对应环境的具体物理特性所决定,例如是否存在木材、混凝土及金属,传感器部署密度,起效范围以及数据传输速率要求等。而在上述技术当中,Wi-Fi一直是最为成功的解决方案。这套标准已经遍布世界各地,成为家庭、企业、学校、医院以及机场等环境的首选网络接入机制。

  然而,Wi-Fi接入点所能够容纳的接入设备数量以及设备与接入点相对接的物理距离都存在着局限,在这种情况下人们往往会选择Active RFID技术来利用1-GHz以下频段作为网络方案。说到这里,大家应该能够猜到Active RFID技术的优势所在了——能够容纳大量接入设备,而且起效范围更广。

  为了克服上述挑战,一套新的IEEE Wi-Fi标准802.11ah已经出现,其在采用现有900MHz频段的同时、成功满足了远距离大量设备接入的实际需求。一套典型的802.11ah接入点能够关联超过8000台设备,且连接范围可达1公里,这使其成为高密度联网环境下的绝佳解决方案。目前Wi-Fi联盟正致力于批准这套技术规范。考虑到这一点,Wi-Fi已经成为物联网时代下信息传输标准的有力候选者。

  而且毋须赘言的是,物联网的发展势头已经开始出现。我们目前正一路高歌猛进,但前方会出现哪些新的难题仍然不得而知。未知的应用程序、未知的设备类型以及未知的用例需求都可能带来更多困扰。要解决这些潜在挑战,最理想的办法当然是选择一套全球通用的技术标准及应用程序编程接口,从而保证这些设备能够彼此通信并与云环境对接,又完全不必担心网络基础设施的后续升级。标准化与互操作性正是Wi-Fi目前大受欢迎的主要原因,而这也成为其主宰物联网时代的另一大重要优势。

  物联网给无线传输领域带来真实存在的安全性与隐私保护需求

  物联网创造出一片广阔无界的新天地,在这里一切都能够与云端进行交互。网络或者设备管理员甚至意识不到这些设备中采用了哪一种固件或者操作系统、亦不了解它们到底在与哪些云应用程序进行通信。换句话来说,隐私保护与恶意活动预防将成为一大重要挑战。

  我们甚至很难掌握这些设备会发送哪些信息或者此类信息会被如何加以使用。这个新世界上存在着太多云应用程序、太多API、太多黑客。要执行相关安全政策,SDN当然顺理成章地成为首选。而且在过去几年当中,SDN(即软件定义网络)业界开始积极为Wi-Fi实现方案提供支持。在SDN的帮助下,Wi-Fi能够提供统一化政策管理机制,从而保证由物联网设备生成的全部流量都经过扫描并在网络入口点处受到安全保护。

  没有能源效率作为支持,“物”的广泛普及将带来巨大开销

  由于绝大多数物联网设备需要具备便携性与自我维持能力,这就要求其必须采用电池供能或者自发能源机制。很明显,我们不可能几天或者几周就给物联网设备换一次电池。而且为其供能的电池最好可以利用太阳能、风能、热能或者其它能源实现自给自足。在网络业界,人们多年来一直在努力保证Wi-Fi具备低功耗特性,而且目前众多厂商也在积极开发低功耗Wi-Fi芯片组。除此之外,802.11ah有助于进一步降低Wi-Fi设备功耗,而其它大部分后续创新成果也能够以无供电或者电源辅助方式实现低功耗Wi-Fi运行。

  从这个角度来看,Wi-Fi无疑将成为物联网发展的最佳配合机制,因为它拥有解决所有未来挑战的潜在能力。对此您有什么看法?欢迎在评论栏中分享您的真知灼见。



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新兵上阵

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[LV.1]初来乍到

发表于 2015-7-2 11:57 |显示全部楼层
物联网  概念太空乏了   WIFI连接其实我们要考虑的是它的安全性     
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上尉

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[LV.3]偶尔看看II

发表于 2015-7-10 08:57 |显示全部楼层
在多方的虚假宣传和围攻之下
  物联网可能成为WiFi的下一个出路啊
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[LV.1]初来乍到

发表于 2018-4-13 14:21 |显示全部楼层
wifi还是有其自身的局限性,并不是适合物联网所有的应用场景,未来物联网对通信技术的要求是低功耗、海量接入、安全可靠
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