联天联地联万物 科普物联网“如何联网”

　　NB-IoT：占据主流地位的“窄带”网络

　　当然，上面说的都是现有的宽带网络技术在物联网时代的延伸。而实际上，因为许多物联网设备都会采用微型化、低功耗的设计，宽带网络对于它们来说其实是没必要又浪费能源的。

　　因此，看似落后但其实并不“古老”的窄带网络就注定扛起物联网的大旗：和4G/5G、WiFi分别对应室外和室内环境一样，窄带物联网也有分为对应广域和室内环境的两大技术：NB-IoT(基于蜂窝的窄带物联网)/蓝牙LE(蓝牙低功耗)。

　　NB-IoT本质上来说，可以视作是专用于物联网的“简化版”蜂窝数据网络，因此它在技术上和现有的手机网络(比如GSM、FDMA、LTE)是共通的，只是功耗要低很多很多，而且对网络带宽的要求非常低，组网成本低廉。

　　但是，因为是基于成熟的蜂窝网络技术，相比蓝牙和Zigbee等近距离通信技术，NB-IoT(特别是基于4G的NB-LTE)具备广覆盖、可移动以及大连接数等特性。

　　而且，NB-LTE的频段因为很短，它可以通过带内、保护带或独立载波三种部署方式，与现有网络共存——有LTE基站的地方，就能简单快速地部署物联网NB-LTE窄带网络。

　　同时，低功耗(一块电池可支撑10年运行)、连接多(单个小区能支持10万连接)、广覆盖(有移动网络就有NB-IoT网络)、低运营成本(每个模块不足5美元)的优点，使得NB-IoT可以轻松地运用在大量需要持续监测但无需高速数据通信的行业，如远程抄表、物流跟踪、智能停车、智慧农业等。

　　可以说，名称上看起来并不高大上的NB-IoT，实际上已经成为物联网技术发展的绝对主流，并且也是目前最具商业应用潜力的新兴技术之一。

　　蓝牙LE/Zigbee：成熟的近距离物联网方案

　　说到蓝牙，大家肯定不会陌生：虽然蓝牙的传输速率和传输距离都远不及WiFi，但因为功耗低，成本低，在短距离物联网方案中也占据了一定地位。

　　比如说，负责蓝牙技术更迭的蓝牙技术联盟( Bluetooth SIG)就于近日宣布，蓝牙技术将支持物联网网状网络(mesh networking)。物联网网状网络可以将多个蓝牙设备连接，创造大规模的设备网络。蓝牙技术联盟表示，这种“多对多”的连接，可以支持数千设备。在家庭环境中，mesh networking可以用来连接智能家庭设备，并建立覆盖整个房子的物联网络。

　　相比传统的单点连接，蓝牙支持网状网络之后，可以大幅提升覆盖面积，变相提升了蓝牙连接的传输距离，同时不会提高成本：因为只要是支持蓝牙4.0的设备，理论上都可以通过升级固件，加入对mesh networking的支持。

　　而和蓝牙相比，Zigbee(紫蜂)的历史没有那么悠久，但却更具对于物联网的针对性。Zigbee协议诞生于2004年，它去掉了蓝牙当中那些高清媒体之类的功能，专注于传感器数据传输、设备交互控制。

　　Zigbee使用了一种非常有趣的“接力”方式，将每一个低功耗的Zigbee传感器或控制器连接起来，这些传感器只需要很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个网络节点传到另一个节点，所以Zigbee的功耗更小、距离(相对蓝牙来说)更远、成本也更低。

　　而且，因为从一开始就专注与传感器之间的信息传递，Zigbee非常强调实时性：使用Zigbee协议的智能家电，当按下其中一个的开关之后，其他的几乎是立刻就能相应动作。这是因为Zigbee设备从睡眠转入工作状态只需15ms，节点连接进入网络只需30ms。相比较而言，蓝牙需要3～10s、WiFi需要3s以上。

　　总结：万物互联时代就在眼前

　　好了——以上就是我们今天关于物联网“如何联网”的小科普了。当然，庞大的物联网并不是只有这么几个连接技术，其他的比如Enocean、beacon甚至是nfc/RFID其实也被应用在当前的物联网设备里，只是相比之下没有那么主流，或者并非未来的发展方向。

　　不过，我们也应该看到，物联网传输协议再多，其实也就寥寥数种，而且基本上都是在10年前就已经被外国公司所制定、把持了。虽然到时候中国的企业或许会像今日的手机市场那样，在终端设备的出货量上占据大流，但“基础技术”依旧握于他人之手。这对于未来物联网设备的安全性、产品成本会造成怎样的影响呢?我们目前只能拭目以待。