编译：iothome越来越多的公司正在投资于物联网智能产品开发。用户对智能产品感兴趣，因为这可以使他们的生活更轻松。预计2024年，智能家居市场有望增长到1514亿美元。您有想法，但不知道如何着手进行智能产品开发？我们的常见问题解答可以为您在智能产品开发过程中遇到的一些最常见问题提供答案。问：我的智能产品想法可以吗？答：一旦有了开发智能产品的想法，在您做任何其他事情之前，最重要的一步就是确定您的产品是否有需求。对市场和竞争对手进行广泛研究。是否已经存在与您类似的产品？如果存在，它有多成功？客户是否会购买您的产品？您的产品将提供什么来区别于市场上现有的产品？鉴于开发和组件的实际成本，生产并尝试销售该产品是否具有财务意义？这些问题的答案将帮助您做出明智的决定，即您创建一种产品并将其推向市场是否有逻辑上的商业意义。问：如何确保我的智能产品为最终用户增加价值？答：这个问题的答案在于用户。如果您要构建智能家居产品，则最终用户可能是消费者。如果您要为工业环境构建智能产品，从而使员工更容易监测机器或记录有关资产的关键信息，那么您的用户显然就是企业经理和员工。无论您的用户是谁，都需要与他们交谈，询问他们哪些功能最重要。如果您有一个可以与他们互动的原型（我们强烈建议您构建），则可以收集他们的反馈意见，并将其整合到产品中，然后再进行开发。 问：在智能产品设计中，最常见的限制因素是什么？答：在设计智能产品时，有四个主要因素需要考虑。必须权衡所有这些因素，以取得成功。功耗——根据智能产品的使用地点和方式，低功耗可能是优先考虑的问题。虽然消费者习惯于每天晚上给智能手机充电，但其他类型的产品肯定不是这样。人们不想一直给无线报警系统组件充电，并且在没有电源的偏远地区使用的产品则要求低功耗传感器、无线技术和超长的电池寿命。连接性——使用时，智能产品可以使用哪种类型的网络连接？如果您的产品要在农业环境中部署，则与住宅中使用的产品相比，连接性会差很多。无线数据通信有多种形式，哪个最适合您的产品？环境——如果您的产品将在恶劣的环境（室外、极端温度、潮湿环境）中使用，则用于设计的传感器和硬件及其外壳必须能够承受这些条件。预算——成功不仅取决于功能，而且还取决于成本，以及产品的价格。如果您有固定的项目预算，则需要在功能和设计与成本之间取得平衡，例如，特定的嵌入式传感器可能会实现功能，但会超出预算。在此过程中可能会有一些艰难的取舍。问：智能产品的设计和开发有哪些步骤？答：每个项目都是独一无二的，但对于智能产品的设计和开发来说，您可以遵循以下一般准则：步骤1：构建商业案例——为什么要开发这个智能产品？有市场吗？预期的投资回报率是多少？步骤2：确定项目限制和参数——项目的功耗、连接性、环境和预算要求是什么？可以使用哪种类型的通信基础架构？需要传输多少数据，以及如何传输？步骤3：选择合适的软件、硬件和嵌入式传感器——使用正确的技术是成功的关键。传感器可能已经存在，您可以用于您的产品，但它们可能会超出您的价格范围或无法在所需的环境中工作。购买或开发的决定不应掉以轻心，因此您可能需要咨询外部专家，以确保您做出最佳选择。步骤4：考虑安全问题——从开始起就应该解决安全问题，并且在整个开发过程中以及以后都应将其作为优先事项。智能产品的每个方面——传感器、硬件、软件、连接性、数据传输——都必须得到保护。这很可能涉及静态和传输中数据的认证和加密。步骤5：原型——构建一个可以与最终用户一起测试并收集反馈的原型。如果您的智能产品要替代现有产品（例如，在工厂车间），则将智能版本的结果与现有模型进行比较，以确保获得投资回报。如果您无法获得投资回报或积极的用户反馈，请改进，直到您获到为止。步骤5：量产——您现在已经准备好全面构建您的智能产品并将其推向市场。您需要确定产品的生产合作伙伴并与之合作，以量产该产品。在构建过程中，应适当注意测试和质量保证（包括您的制造合作伙伴和内部工作人员）。步骤7：维护与更新——维护您的智能产品包括安全更新和纠正产品大规模使用后可能出现的任何问题。如果产品使用良好，您可能会收到新功能或升级的请求，您可以随时间添加这些功能或升级。（请考虑产品无线更新的必要性。）问：我的团队需要哪些技能来开发智能产品？答：物联网（IoT）的设计需要软件和设备硬件相互交流。必须选择正确的传感器，以确保您的产品正常运行。最好由一组嵌入式系统工程师来完成这项工作。但是，构建智能产品所需要的不仅仅是工程师，设计、原型制作、用户和安全测试、质量保证、推广及产品维护同样重要，因此，一个全面的开发团队对于成功至关重要。问：如果我内部没有需要的资源怎么办？答：您可能有一些团队成员，这些成员具有设计和开发智能产品所需的技能，但是，也许他们的时间已经投入到另一个项目上了。或者您需要一些额外的资源来充实开发团队，无论是在人数还是技能方面。物联网咨询公司可以为您提供完成工作所需的专家资源。（来源物联之家网）嵌入式系统工程咨询公司可以在设计和开发过程中的任何或所有点上提供指导，从构思到系统设计，再到将产品推向市场。与合适的咨询公司合作可为智能产品项目带来一些好处：▲您可以选择开发工作所需的资源数量和类型。▲您将受益于在不同行业从事智能产品和物联网项目的专家的专业知识和经验。▲如果将来需要其他帮助，通常可以找到对应的专业人士，这样可以减少启动时间，改善协作。将智能产品推向市场可能是一项令人兴奋的投资活动，并且任何规模的公司都可以做到。请使用我们在此分享的信息来开启您的智能产品开发之路，并且如有任何其他问题，请在评论中告诉我们。延伸阅读：为何以及如何增加物联网开发的多样性 整合软件和硬件团队进行物联网开发的重要性

    LPWA – Low power wide area,简称为低功耗广域技术，是一种功耗低却能实现远距离无线信号传输的一种技术，相对于我们比较熟悉的低功耗蓝牙（BLE）、wifi、zigbee等技术来说，LPWA的传输距离会更远，一般的传输距离都在公里级，其链接预算（link budget）可达160dBm，而BLE和zigbee等一般都在100dbm以下。和传统的蜂窝网络技术（2G、3G）相比来说，LPWA的功耗更低，电池供电设备的使用寿命也能达到数年之久。基于这两个显著的优点，LPWA能真正的助力和引领物联网（LOT）的革命。     LPWAN – Low power wide area network，低功耗广域网络，也就是使用LPWA技术搭建起来的无线连接网络。LPWAN的网络连接形式可以多种多样，如下图所示，以数据上传（data uplink）为例，无线终端发送数据信号，基站或者是网关接受到数据后，把数据传输到云平台，云平台再根据设备ID把数据分发到对应的客户服务器。对于私有的LPWAN网络，云端和服务器可以是一体的。LPWA的特性：低功耗一般的物联网设备无法使用电源直接供电，电池使用寿命即成为首要考虑需求，LPWA对此进行技术优化，使得电池供电设备使用可达数年。例如使用Sigfox技术的终端设备，用AA电池供电即可达10年左右。远距离室内或短距离的物联应用，可以使用低功耗蓝牙，Zigbee等无线技术，LPWA针对的是室外或者远距离的无线连接需求，传输速率要求较低，所以传输距离更远，至少在公里级。Sigfox使用超窄带进行数据传输，并且选用较低的传输速率，从而使得设备和基站间的链接预算（link budget）可达160dBm，空旷区域的信号传输距离可达几十公里。低成本新技术的普及离不开成本的持续降低，更低的成本可以使得技术应用在更多的领域，尤其是对价格敏感的应用。用于LPWA终端设备的射频模块，随着技术成熟度的提升，应用的普及，设备连接量的增加，其一般价格在5美金之下是可期的。而Sigfox技术很早已经完全达到商业化的成熟度，其终端模块价格甚至可达2美金，对技术的普及起到重要作用。大容量传统的无线蜂窝网络首要的连接对象是人，物联网的连接对象是物，而物的数量必将远远超过人的数量，这就要求LPWA网络有更大的容量，避免网络的拥挤和设备间的干扰。Sigfox网络单个基站可以每天处理几百万条设备消息，可以同时接收并处理接近300条消息，而丢包率只有0.5%，保证有很高的网络服务质量（QoS）。LPWA除了以上显著技术特性外，通常还有低速率，高延迟等特点。LPWA应用场景LPWA技术可用于众多物联网应用场景，实现产业的数字化和智能化，从而进一步提高效率和节约成本，促进整个社会劳动生产率的提升。其典型的应用场景有：物流定位及追踪–实时上报物流位置及状态信息资产管理–资产定位，库存状态上报智能抄表–仪表数字及状态上报智慧城市–照明，交通，基础实施检测智能化，智能停车等智慧农业–牲畜追踪管理，土壤检测，智能灌溉等环境/公用–灾害检测，烟感，空气污染，设备状态，老人看护等智能家庭–智能家电，家庭安全系统，状态检测上报等

物联网IoT（Internet of things ），简单来说就是万物互联，所有的东西都能联网。物联网是在互联网基础上的延伸和扩展， 是通过射频识别、红外感应、全球定位系统、激光扫描等技术，将各种信息传感设备信息传感设备，与互联网结合起来而形成的一个巨大网络，实现在任何时间、任何地点，人、机、物的互联互通。5G下的物联网行业发展5G网络的逐渐普及，令全球各国开始5G技术竞赛，争夺市场。全球39个国家和地区的67家电信运营商，宣布计划在2018-2022年之间向用户推出5G服务。中、美、韩三国分别以华为、高通、三星为代表，抢夺5G芯片控制权。而5G网络融入智能物联网的技术，则让万物互联真正开始。各国互联网巨头，也在物联网领域发起“圈地运动”，布局物联网。智能物联网技术，在我们目前的生活中早已无声的渗入许久，我们所熟知的电子产品都离不开物联网技术。包括但不限于：移动支付、智慧城市、智慧社区、智慧家庭、智慧农业、智慧医疗、智慧物流、智慧交通、智慧能源、智慧金融。物联网技术人才缺口巨大由于物联网技术的专业性，相较于其他编程技术而言，国内人才储备较少，每年人才缺口达百万，并以20%速度增长。预计3-5 年人才需求将达上千万，因而物联网人才已成为企业抢夺的热门资源。据各大招聘网站数据显示，每月新增物联网工程师岗位3600多个，行业平均薪资15580元/月。由于物联网技术人才的不可替代性，在企业中的地位较高，薪资涨幅大。从业3年薪资15K，从业5年年薪可达30万。掌握物联网的核心技术之后，有众多核心开发岗位可选，职业发展方向多元多样：物联网工程师物联网传感技术工程师智能驾驶感知工程师物联网大数据架构师嵌入式开发工程师

作为真正的全球游戏规则改变者，参与一个具有改变生活和破坏商业模式的潜力的创新和快节奏的技术领域令人振奋。物联网正是如此, 它在从医药到制造、物流到零售等多个领域的潜力是巨大的，有幸站在物联网(IoT)前沿的人是非常幸运的。  然而，任何挑战现状的新市场方法都会遇到障碍，必须克服这些障碍才能充分发挥其潜力。对新的做事方式可能会有很大的阻力，被要求以不熟悉的方式使用技术的现有企业可能会感到受到威胁并因此采取防御性行动。当您在单一地理区域内运营时，这已经足够了，但是当您添加多地域物联网项目固有的复杂性和监管变化时，对于试图突破物联网功能边界的企业来说，挑战变得更加令人沮丧。全球物联网连接的障碍这也是物联网尚未达到行业评论员在其早期阶段预测的部署水平的原因之一。 目前全球约有17亿台联网设备。 然而，阻碍全球物联网连接的障碍主要集中在区域网络运营商和监管机构，他们担心，如果允许设备进行长期可靠、高质量服务所需的连接，他们将失去收入和数据控制。  中国、澳大利亚、美国、加拿大、印度、土耳其和新加坡等国家的运营商和监管机构已经出台了限制措施，在某些情况下甚至完全禁止永久漫游。这给设备连接带来了不确定性，使项目的商业可行性降低，从而阻碍投资。为什么区域运营商反对物联网设备永久漫游？与任何商业主张一样，克服反对意见的关键是了解反对意见，并为采用替代解决方案构建合理的商业案例。物联网设备和连接的问题在于，运营商正试图将面向消费者的收入和服务漫游模型应用于需要在该地区保持活跃时间远远超过通常在其运营国家/地区保持运行的典型 90 天最长期限的设备很多年了。这暴露了移动网络运营商 (MNO) 格局中固有的结构性问题。例如，漫游协议通常会限制访问国允许的外国运营商的 SIM 卡数量。由于物联网代表了一个大容量市场，这些设备的漫游 SIM 卡数量的增长会迅速导致运营商之间出现问题。此外，蜂窝物联网设备的高速增长促使人们普遍认为，在“外国”国家运营的连接量可能会导致国内利益相关者的网络容量和性能问题。移动网络运营商进一步担心的是，允许传入漫游连接所获得的收入与这些连接是本地化的（或被视为“在线”连接）所能获得的收入之间存在严重的不匹配。对于区域运营商而言，本地化连接为每台设备带来的收入比入站漫游连接所能获得的收入高出五倍。此外，当运营商使用基于流量消耗的传统漫游业务模型时，物联网设备作为商业案例尤其缺乏吸引力，因为它们通常只使用低水平的数据流量（因此产生的收入水平较低），但仍然消耗高水平的流量信令资源。实际上，物联网设备连接对区域移动网络运营商来说是一个糟糕的商业主张，甚至被视为网络的潜在滥用，导致他们不愿支持设备。解决 MNO 反对意见的解决方案，以提供可靠的长期连接 克服这些反对意见以保证长期的设备连接是全球物联网部署的成败问题。在面对可能的运营商纠纷、技术日落和监管变化时，如果不相信设备能够获得并保持连接，基于永久漫游的国际规模部署的风险太高，无法证明投资是合理的。如果物联网连接为移动网络运营商提供了更强大的业务，他们将更愿意支持他们。解决方案在于翻转模型，让移动网络运营商从物联网设备获得本地连接的收入。通过将下一代智能多 IMSI eSIM 和网络本地化解决方案部署 到物联网设备中，利用本地化协议和与区域运营商的网络互连，用户可以建立可靠的全球连接，而运营商的收益是通过其实现的收入的五倍允许漫游连接。物联网项目所有者也有相当多的额外好处。如果需要切换到替代运营商，多 IMSI eSIM 使用嵌入式 UICC (eUICC) 来启动和管理通过多个板载引导程序之一重新配置空中 (OTA) 的过程。这消除了在物联网设备中物理更换 SIM 卡的需要，从而大大节省了成本。最终，这种能力将物联网计划与各种风险和不确定性隔离开来，因为如果一个提供商的覆盖范围内出现黑点或停机时间，总会有后备设施来更换运营商。  这对运营商和物联网业务来说都是一场胜利，克服了商业上的反对，同时提供了更可靠、更灵活的物联网连接。 剩余挑战 那么，是什么阻碍了市场向前发展并部署本地化 eSIM 来克服反对意见？剩下的一个复杂性是 eSIM 配置文件迁移。最近的 研究 发现，在 3 亿台支持 eSIM 的物联网设备的安装基础中，只有不到 20% 正在积极使用 eSIM 连接数据服务。部分原因是，GSMA定义的物联网 eSIM需要使用 SM-DP（用于加密和存储运营商配置文件的可信实体）和 SM-SR（用于传输运营商配置文件的可信实体）配置文件 OTA）。虽然该规范广泛要求运营商之间具有互操作性，以允许从一个运营商切换到另一个运营商，但实际情况是该过程通常既麻烦又昂贵。SM-SR 和 SM-DP 通常由运营商单独运行，并且在应用程序接口 (API) 和计费方面的实现可能因运营商而异。这意味着，当客户希望更换供应商时，必须在新运营商的基础设施与 eSIM 平台之间进行集成，然后才能进行任何转换，这通常需要数月时间并可能花费数十万美元。在Eseye，我们通过运营SM-SR克服了这个问题，它在云中抽象，并与互联网络合作伙伴预先集成。 这两家公司将为全球700多家运营商提供服务。 这意味着客户可以发起任何配置文件切换，而无需执行繁琐的SM-SR迁移过程，从而使客户和运营商的生活更加轻松。  这只是物联网行业创新性地解决迄今为止阻碍物联网部署的挑战的一种方式。我相信，通过了解反对的动机并设计解决方案，为运营商和物联网企业构建合理的商业案例，可以确保该行业使世界各地的组织能够在未来几年兑现物联网的承诺. 

早期的物联网是指两个或多个设备之间在近距离内的数据传输，解决物物相连，早期多采用有线方式，比如RS323、RS485，考虑设备的位置可随意移动的方便性（有根线太丑了），后期更多的使用无线方式。随着时代进步和发展，社会逐步进入互联网+，各类传感器采集数据越来越丰富，大数据应用随之而来，人们考虑把各类设备直接纳入互联网以方便数据采集、管理以及分析计算。简而言之，物联网智能化已经不再局限于小型设备、小网络阶段，而是进入到完整的智能工业化领域，智能物联网化在大数据、云计算、虚拟现实上步入成熟，并纳入互联网+整个大生态环境。物联网的发展最早的物联网只是简单把两个设备用信号线连接在一起后来使用了无线，也出现了简单的组网在互联网+时代，越来越多的传感器、设备接入互联网，互联网也不单是通过网线传输，引入了空中网、卫星网等，应用的领域也越来越广泛常见的物联网通信方式笔者对常用的物联网通信方式进行归纳总结分为四大种类1.有线传输设备之间用物理线直接相连，不是很方便。主要有电线载波或载频、同轴线、开关量信号线、RS232串口、RS485、USB等。RS232串口：串行通信接口，全名是“数据终端设备（DTE）和数据通讯设备（DCE）之间串行二进制数据交换接口技术标准”，是电脑与其它设备传送信息的一种标准接口；该标准规定采用一个25个脚的 DB25连接器，对连接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信 号的电平加以规定；RS-232属单端信号传送，存在共地噪声和不能抑制共模干扰等问题，因此一般用于20m以内的通信，常用的串口线一般只有1~2米。RS-485总线：在要求通信距离为几十米到上千米时或者有多设备联网需求时，RS232无法满足，因此诞生了RS-485 串行总线标准。RS-485采用平衡发送和差分接收，具有抑制共模干扰的能力,加上总线收发器具有高灵敏度，能检测低至200mV的电压，使得传输信号能在千米以外得到恢复，RS-485采用半双工工作方式，可以联网构成分布式系统，用于多点互连时非常方便，可以省掉许多信号线，允许最多并联32台驱动器和32台接收器。   USB：通用串行总线，是一个外部总线标准，支持设备的即插即用和热插拔功能,具有传输速度快、使用方便、连接灵活，独立供电等优点。USB用一个4针（USB3.0标准为9针）插头作为标准插头，采用菊花链形式可以把所有的外设连接起来，最多可以连接127个外部设备，并且不会损失带宽。可连接键盘、鼠标、打印机、扫描仪、摄像头、充电器、闪存盘、、移动硬盘、外置光驱/软驱、USB网卡、ADSL Modem、Cable Modem 、MP3机、手机、数码相机等几乎所有的外部设备。已成功替代串口和并口，并成为个人电脑、智能设备的必配接口之一。2、近距离无线传输设备之间用无线信号传输信息。主要有无线RF433/315M、蓝牙、Zigbee、Z-ware、IPv6/6Lowpan。RF433/315M：无线收发模组，采用射频技术，工作在ISM频段（433/315MHz），一般包含发射器和接收器，频率稳定度高，谐波抑制性好，数据传输率1K～128Kbps，采用GFSK的调制方式具有超强的抗干扰能力。应用范围：（1）无线抄表系统 （2）无线路灯控制系统（3）铁路通信（4）航模无线遥控（5）无线安防报警（6）家居电器控制 （7）工业无线数据采集（8）无线数据传输。低功耗的RF433可在2.1-3.6V电压范围内工作，在1SEC周期轮询唤醒省电模式(Polling mode)下，接收仅仅消耗不到20uA，一节3.6V/3.6A的锂亚电池可工作10年以上。蓝牙（Bluetooth）：使用2.4—2.485GHz的ISM波段的UHF无线电波、基于数据包、有着主从架构的一种无线技术标准，可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换。由蓝牙技术联盟（SIG）管理，IEEE将蓝牙技术列为IEEE 802.15.1，但如今已不再维持该标准，蓝牙技术拥有一套专利网络，可发放给符合标准的设备。蓝牙使用跳频技术，将传输的数据分割成数据包，通过79个指定的蓝牙频道分别传输数据包。每个频道的频宽为1 MHz。蓝牙4.0使用2 MHz 间距，可容纳40个频道。质量好的无线蓝牙耳机电池可以使用时间一般是2-3年，通常是数周。Zigbee：是基于IEEE802.15.4标准的低速、短距离、低功耗、双向无线通信技术的局域网通信协议，又称紫蜂协议。特点是近距离、低复杂度、自组织（自配置、自修复、自管理）、低功耗、低数据速率。ZigBee协议从下到上分别为物理层(PHY)、媒体访问控制层(MAC)、传输层(TL)、网络层(NWK)、应用层(APL)等，其中物理层和媒体访问控制层遵循IEEE 802.15.4标准的规定，主要用于传感控制应用(Sensor and Control)。可工作在2.4GHz(全球流行)、868MHz(欧洲流行)和915 MHz(美国流行)3个频段上,分别具有最高250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s的传输速率，单点传输距离在10-75m的范围内, ZigBee是可由一个到65535个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台，在整个网络范围内，每一个ZigBee网络数传模块之间可以相互通信，从标准的75m距离进行无限扩展。ZigBee 节点非常省电，其电池工作时间可以长达6 个月到2 年左右，在休眠模式下可达10 年Z-Wave：是由丹麦公司Zensys所一手主导的基于射频的、低成本、低功耗、高可靠、适于网络的短距离无线通信技术，工作频带为908.42MHz(美国)~868.42MHz(欧洲)，采用FSK(BFSK/GFSK)调制方式，数据传输速率为9.6 kb~ 40kb/s，信号的有效覆盖范围在室内是30m，室外可超过100m，适合于窄宽带应用场合。Z-Wave采用了动态路由技术，每一个Z-Wave网络都拥有自己独立的网络地址(HomeID);网络内每个节点的地址(NodeID)，由控制节点(Controller)分配。每个网络最多容纳232个节点(Slave)，包括控制节点在内。Zensys提供Windows开发用的动态库(Dynamically Linked Library, DLL)，开发者该DLL内的API函数来进行PC软件设计。通过Z-Wave技术构建的无线网络，不仅可以通过本网络设备实现对家电的遥控，甚至可以通过Internet网络对Z-Wave网络中的设备进行控制。IPv6/6Lowpan：基于IPv6的低速无线个域网标准，即IPv6 over IEEE 802.15.4。IEEE 802.15.4标准设计用于开发可以靠电池运行1到5年的紧凑型低功率廉价嵌入式设备(如传感器)。该标准使用工作在2.4GHz频段的无线电收发器传送信息，使用的频带与Wi-Fi相同，但其射频发射功率大约只有Wi-Fi的1%。6LoWPAN的出现使各类低功率无线设备能够加入IP家庭中，与Wi-Fi、以太网以及其他类型的设备并网；IETF 6LoWPAN技术具有无线低功耗、自组织网络的特点，是物联网感知层、无线传感器网络的重要技术，ZigBee新一代智能电网标准中SEP2.0已经采用6LoWPAN技术，随着美国智能电网的部署，6LoWPAN将成为事实标准，全面替代ZigBee标准。LoRa：易于建设和部署的低功耗广域物联技术，使用线性调频扩频调制技术，即保持了像FSK（频移键控）调制相同的低功耗特性，又明显地增加了通信距离，同时提高了网络效率并消除了干扰，即不同扩频序列的终端即使使用相同的频率同时发送也不会相互干扰，因此在此基础上研发的集中器/网关（Concentrator/Gateway）能够并行接收并处理多个节点的数据，大大扩展了系统容量。主要在全球免费频段运行（即非授权频段），包括433、868、915 MHz等。LoRa网络主要由终端（内置LoRa模块）、网关（或称基站）、服务器和云四部分组成，应用数据可双向传输，传输距离可达15到20公里。3.传统互联网互联网发展到现在，基本上所有的软件系统都运行在互联网基础上，人们从互联网上获取各类数据，进行交流沟通、工作，基本上所有人都知道互联网，这里只做简单描述。   WiFi：基于IEEE 802.11标准的无线局域网，可以看作是有线局域网的短距离无线延伸。组建WIFI只需要一个无线AP或是无线路由器就可以，成本较低。  以太网：包括标准的以太网（10Mbit/s)、快速以太网（100Mbit/s）和10G（10Gbit/s）以太网。它们都符合IEEE802.3，IEEE802.3规定了包括物理层的连线、电信号和介质访问层协议的内容。  4、移动空中网移动无线通信技术发展到现在，移动终端直接接入到互联网世界，随着通信资费下降以及3G/4G无线模块成本下降，由于3G/4G可以很方便直接与互联网通信，越来越多的设备采用移动网技术。GPRS（General Packet Radio Service）是通用分组无线服务技术的简称，它是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务，属于第二代移动通信中的数据传输技术，介于2G和3G之间的技术，也被称为2.5G，可说是GSM的延续。GPRS以封包（Packet）式来传输，传输速率可提升至56~114Kbps。3G/4G: 第三和第四代移动通信技术，4G是集3G与WLAN于一体，能够快速高质量地传输数据、图像、音频、视频等。4G可以在有线网没有覆盖的地方部署，能够以100Mbps以上的速度下载，能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求，具有不可比拟的优越性。4G移动系统网络结构可分为三层：物理网络层、中间环境层、应用网络层。NB-IoT（基于蜂窝的窄带物联网（Narrow Band Internet of Things, NB-IoT））构建于蜂窝网络，只消耗大约180KHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广域网(LPWA)。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。据说NB-IoT设备电池寿命可以提高至至少10年，同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。原文链接：https://blog.csdn.net/ybhuangfugui/article/details/121298756?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522164224323216780357231025%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334.pc%255Fblog.%2522%257D&request_id=164224323216780357231025&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~blog~first_rank_ecpm_v1~rank_v31_ecpm-17-121298756.nonecase&utm_term=%E7%89%A9%E8%81%94%E7%BD%91&spm=1018.2226.3001.4450

就是想了解下，当前light os这块，如果是嵌入式web的实现的话，是否有支持

2022年通信政策与行业趋势前瞻三年行动计划扬帆，物联网新基建启航工信部等八部委联合印发了《物联网新型基础设施建设三年行动计划（2021-2023年）》：四项基本原则奠定发展基调。（1）聚焦重点，精准突破，将感知、传输、处理、存储、安全等列为了重 点环节。（2）需求牵引，强化赋能，再次强调以产业转型、消费升级作为导向，赋能下游应用。（3） 统筹协同，汇聚合力，要求地方政府、科研院所、高校和企业形成合力。（4）自主创新，安全可靠，加 强核心技术的自主可控，产业供应链的韧性和数据安全保护等。四大行动目标确定量化要求。（1）创新突破，在高端传感器、物联网芯片、物联网操作系统、新型短距 离通信等方面提高关键技术水平。（2）完善生态，支持专精特新“小巨人”企业，推动10家物联网企业 成长为产值过百亿的龙头企业。（3）扩大规模，物联网连接数突破20亿，形成一批具有自主创新和完善 解决方案的企业，支撑新基础设施建设。（4）健全体系，完善物联网标准体系，完成40项以上国家标准 或行业标准制修订等。国家战略地位助力物联网蓬勃发展国家政策积极推动物联网快速发展。从国家层面看，物联网产业具备战略性地位，是政府扶持的 重点。自2010年物联网被列入新一代信息技术产业，成为国家首批加快培育和发展的战略性新兴 产业后，政府陆续出台了一系列政策，一方面制定专项行动计划，促进行业标准化、规范化发展；另一方面加大资金、基础设施等层面的支持力度，为物联网发展保驾护航。随着行业日趋成长， 政府近年来也开始重视行业细分领域的发展，进一步细化政策支持，如针对车联网、城市级物联 网、NB-IoT技术等发布专门性政策文件。（报告来源：未来智库）技术升级与融合赋能物联网发展资本开始增长推动物联网基础设施的完善和新技术的发展。超高清视频、5G消息、自动驾驶都将成为5G等技术完善后的实际应用场景。IDC、云计算、MEC边缘计算等为应用基础设施，而物联网、车联网和工业互联网为新型行业设 施。3 2022年行业投资方向简析物联网之母——晶振小型化趋势：伴随着下游应用端消费电子轻薄化的趋势特征，晶体振荡器的需求也在向小型化发展，原先1612尺 寸的晶振向1210更新迭代。高频化趋势：5G技术的普及下，相关下游应用场景对于信息传输量有了更高的要求，因此晶振也朝着高频化的方 向发展。高频一般指50MHz以上，如高通的76.8MHz方案，以及联发科的52MHz方案。传统低频晶振可以通过 机械研磨工艺制造晶片，但随着频率的要求升高，更薄的晶片无法通过研磨制取，只能采用更先进的光刻工艺。石英晶振市场空间广阔，预计全球2035年需求量将达到3125亿只，存在1000亿供需缺口。晶振作为频率控制和 频率选择基础元件，广泛应用于资讯设备、移动终端、通信及网络设备、汽车电子、智能电表、电子银行口令卡 等领域，随着新兴电子产业、物联网的快速发展，及以5G、蓝牙5.0、Wi-Fi6等无线通信新技术的广泛应用，晶振 出货量将不断被拉动。物联网之眼——传感器传感器是连接物理世界和数字数界的桥梁。传感器是能感受特定的被测量(物理量、化学量、生物量等)并转换成可 用信号的器件或装置，传感器的存在与发展赋予了物体感官，如光敏传感器比拟视觉等。我国传感器市场增速高于全球水平。受益于各国政策推动，全球传感器行业市场规模保持稳步提升，市场规模自 2014年的1260亿美元增长至2019年的2265亿美元，年复合增长率达12.4%。我国传感器行业市场规模自2014年 的982.6亿元增长至2019年的2188.8亿元，年复合增长率高达17.4%，预计2021年将以17.6%的增速增长至 2951.8亿元，相关产业链有望持续获益。短距传输——WiFi/BTMCUWi-Fi联合蓝牙共同构成智能物联网的基础。与长距离通信技术相比，以Wi-Fi与蓝牙为代表的短距离通信技术更适用于智能 家居等智能物联网场景中。近距离无线传输的信号覆盖范围一般在几十厘米到几百米之间，其中，Wi-Fi技术覆盖范围广，半 径可达200米左右，且速度快。蓝牙技术的电波传输速率虽然较低，但蓝牙模块体积小，便于集成。Wi-Fi和蓝牙还具有成本 低、能耗低、功率小、泛用性高等特点。具体来说，首先蜂窝技术需要通过电信运营商，客户需要每月支付通信费用，成本较 高，其次，相较于蜂窝，Wi-Fi和蓝牙的功耗更低。最后，与Zigbee等其他短距离通信技术相比，Wi-Fi和蓝牙的泛用性更 高，大部分手机和个人PC都支持Wi-Fi和蓝牙协议，适用性高。物联网终端设备的增长刺激了Wi-FiMCU的需求。根据IDC数据显示，2020年至2022年，全球WiFi和蓝牙芯片的出货量分别 为91亿颗，98亿颗和102亿颗，2017年至2022年五年复合增长率约为6.3%。长距传输——蜂窝通信模组2G/3G腾退向低功耗方向发展将推动LPWA的快速起量，带动NB-IoT、LTE-Cat.1等模组需求。IoTMarket数据显示， LPWA设备2019年出货量约1.5亿台，预计到2024年将超过5亿台，2017-2024年复合增速49%。其中NB-IoT和LTECat.1的 增长最为明显。当前来看NB-IoT的全球价格降到5美元左右，国内价格已经到了3美元水平，具备了替代2G、3G设备的基础，而LTECAT.1 全球价格在10美元左右，根据我们产业链调研，国内价格在7-8美元水平，预计随着模组出货量的增加，价格将继续下降， 从而进一步加速模组的销售。2G/3退网推动NB-IoT、Cat.1等LPWA模组需求，5G落地带来新增需求，预计2023年全球蜂窝物联网模组出货量将超过14 亿片。从物联网模组行业格局来看，行业整体集中度较高，CR5达到了71%，其中国内物联网模组龙头移远通信市占率接近 20%。随着移远通信和广和通等国内厂商加速布局海外业务，国内物联网模组厂商的海外市占率有望持续提升。智能化必备——智能控制器国内制造商吸引海外产能，智能控制器专业化生产和国际分工趋势显著。智能控制器生产中的专业化 程度不断提高，下游制造企业越来越多的选择ODM、JDM模式，外包控制器给第三方专业厂商。国 内智能控制器供应商主要是拓邦股份、贝仕达克、和而泰、朗科智能，这四家供应商占据了国际电动 工具巨头TTI原料采购额的80%以上，能够最大程度享受外包增加带来的市场份额。未来，中国智能控 制器供应商将转向供应链内专业第三方供应为主，控制器龙头企业将首先受益。（报告来源：未来智库）物联网——PaaS云平台根据CIC的数据显示，智慧商业和智慧工业下的IoTPaaS市场规模将从2019年的289亿美元，增长 118%至2024年的630亿美元。其中，电工相关的IoTPaaS市场规模最大，在2024年将达到25.4%；灯类相关的PaaS规模次之，在2024年将占比18.9%。车联网——智能座舱领与智能驾驶车联网：智能车联网发展需车路云三端协同，车端T-box，OTA必不可少。智能车联网发展需要用到车端、路端和云端三方面协同发力。云端包括训练与仿真服务、 V2X车辆协同服务等；路侧端中，V2X-Edge服务器和路侧RSU也较为重要；而在车端中，最重要 的就是T-box设备，同时后续OTA网联化升级服务和远程诊断等也必不可少。车联网是未来自动驾驶实现的前提，我国车联网市场规模与渗透率持续增长上升。2020年全球车 联网规模约为1210亿美元，其中，我国车联网市场规模约为338亿美元。预计到2022年，全球 V2X市场将达到1629亿美元，我国车联网市场规模将突破500亿美元。在用户数量和渗透率方面， 2020年预计我国车联网数量将达到6960万辆，车联网渗透率达到24%左右。能源物联网——电力线载波“十四五”电网建设投资近3万亿元。根据南网“十四五”发展规划，“十四五”期间南方电网规 划建设投资6700万元，相较“十三五”增速20%。同时，国家电网“十四五”期间预计投入2.23 亿元，推进电网转型升级，加上部分地方电网公司，“十四五”全国电网总投资近3万亿元，明显 高于“十三五”的2.57万亿元，“十二五”的2万亿元。电力线载波通信（PLC）赋能智慧电网。电力线通信技术是一种利用已有的电力传输系统，完成 载波信号传输的通信方式。从窄带低俗到宽带高速，再到未来的双模PLC，技术发展推动智能电 网用电信息采集，极大带动了我国电力线载波通信行业的发展。

目前的嵌入式开发越来越倾向于智能化，也就是我们所说的智能硬件（硬件+软件）。以百度机器人为例，机器人的核心是大脑，即是“数据和算法” ，但机器人大脑想机器人身躯能够像人类一样活动，能说会道，行走自如，那么就必须得依靠嵌入式技术。 人工智能虽然红火了这些年，但它真正业务落地的大舞台就是在物联网端侧AI嵌入领域，这里面有非常庞大的应用场景。

华为嵌入式软件大赛2021年7月17日-18日，华为嵌入式软件大赛迎来了一个赛事高潮——区域复赛！从区域初赛中脱颖而出的算法组和实物组共计约120支队伍，在4个赛区现场同时开战，争夺进入总决赛的入场券。晋级总决赛名单已新鲜出炉，点我查看来一起回顾一下复赛现场吧~感恩相遇，感谢每一位参赛选手以及工作人员的努力！进入总决赛的同学们，期待你们全力以赴，奔赴7月24日的旅程！我们在松山湖欧洲小镇等你！

一、物联网的主要技术（1）RFID技术：射频识别（Radio Frequency Identification， RFID），是一种利用无线电波进行信息交换与存储的技术，通过无线射频来对电子标签进行读写，以达到自动识别目标以及信息交换目的。RFID系统通常由读写器、电子标签与数据管理系统组成，其工作原理一般是由读写器在一定范围内发送无线电射频信号，当电子标签接收到读写器所发射的无线电信号时，就会利用感应电流所获得的能量（无源RFID），或者主动发送无线电信号（有源RFID）将标签芯片内所存储的产品信息发送出去，读写器接收到电子标签所发射的信息并解码后，再将这些数据信息反馈至数据管理系统进行数据处理。（2）传感器网络技术 ：传感器网络是由各种各样的传感器节点所组成，用以进行信息的收集、传输和处理的网络系统。作为物联网感知和获取数据信息的重要手段，传感器网络在物联网中发挥着极为重要的作用。（3）嵌入式系统技术 ：嵌入式系统一般是用户针对特殊需求而定制的，能够被内部计算机控制的设备或系统。嵌入式系统往往结合了计算机技术、通信技术以及自动化技术，使得传统的机电产品智能化，并具有故障诊断、自动报警以及信息传输和远程控制等多种功能，用以实现产品使用与管理的信息化、智能化。由于嵌入式系统体积小、功能强且成本较低等，使其广泛应用于智能家居、车联网等领域。（4）无线通信技术 ：物联网中应用的无线电通信技术分为短距离通信技术与广域网通信技术两类 ：短距离通信技术主要有Zigbee、Wi-Fi、蓝牙等通信技术，适用于区域范围较小、连接设备较少的场景 ；广域网通信技术主要有LoRa、NB-IoT、4G 等技术，适用于区域范围较广、数据量较大、连接设备较多、使用地区偏远的场景。无线电通信技术在物联网中的广泛应用，使得“物与物”“物与人”之间的信息传输成为了可能。二、 物联网的主要应用（1）消费性物联网 ：主要面向车联网、智能家居、智能穿戴设备等消费性应用。如可以利用蓝牙和Wi-Fi将智能家居设备组网，利用智能手机上的客户端可以发现并控制同一网络中的智能家居设备，而利用某些智能音响的语音识别功能，可以对智能家居设备进行语音控制。在车联网中主要利用传感器网络技术、无线电通信技术，以实现车辆控制台与周围环境信息的动态交互，最终目的是实现汽车的自动驾驶功能。智能穿戴设备可以对人们的各类运动以及心率、血氧等生理指标信息进行实时监测和统计，并利用蓝牙技术将所收集到的信息传送至手机端，以便于信息的处理与统计。（2）生产性物联网 ：主要是指物联网在传统的工业、农业等领域中的融合与应用。其能够利用各类传感器和控制器实现工业生产环节中各类信息的收集与流程的监控，并通过通信与网络协议将生产设备与互联网相连接，实现各生产环节中信息的传输与交换，从而实现工业生产管理的智能化、信息化，最终提高工厂生产效率。

在经济社会数字化转型和智能升级的推动下，已成为新型基础设施的关键组成部分，并在推动数字经济发展，赋能传统产业转型升级等方面发挥着重要作用。而如何加速物联网的发展，使其价值与潜力能真正发挥，则是产业面临的重大课题之一。一直以来，Arm致力于为万物互联时代的发展注入创新动力。在本年度Arm DevSummit技术大会期间Arm举办的技术沟通会上，OFweek维科网与众多媒体朋友共同对话Arm物联网事业部副总裁Mohamed Awad，Mohamed Awad通过视频演讲的方式为我们分享了Arm对于物联网领域的深刻洞察。Mohamed Awad现任Arm物联网兼嵌入事业部副总裁，他带领团队与OEM、芯片设计伙伴以及软件生态伙伴紧密合作，确保Arm的解决方案从产品定义到开发都能符合物联网与嵌入式市场不断变动的需求。Mohamed Awad认为，物联网的演进可以分为三个阶段。第一阶段是“仪器化”，第二阶段是“互连”，第三阶段是“智能化”。在物联网智能化时代，所有的一切都关乎着从最微小的传感器，乃至最大体量的云数据中心中展现的自主决策。“在这些应用上，智能化遍及设备面、本地、甚至全球范畴，这代表巨大的潜能，但以产业的观点来看，我们进展的不够快，物联网中的应用具有巨大的规模、复杂性和多样性并不足为奇，我们今天将借由我们的发布内容来因应这些挑战。”到底是什么原因阻碍了这些潜能的发展？Arm又该如何迎接挑战并帮助生态伙伴提供解决方案呢？Mohamed Awad表示：“通过彻底改变系统的设计方法，Arm的独特定位可以推动新的物联网经济，其形态、速度与规模等方面都足以与智能手机应用市场经济相媲美。Arm物联网全面解决方案改变了我们为整个生态系统提供关键技术的方法，并展现了我们在软件方面重大且持续的投资，进而赋能开发者开展创新，扩展全球影响力。”Arm物联网全面解决方案，加速产品开发进程并提高投资回报率据介绍，Arm物联网全面解决方案通过一套全栈式解决方案，大幅加速产品开发进程并提高投资回报率。这一独特的物联网设计方法将为崭新的物联网经济奠定根基。Arm物联网全面解决方案将简化并导入现代化的软件开发，进而为开发者、OEM厂商以及服务提供商在物联网价值链的每个阶段加速开发进程，让产品设计周期最多可缩短两年。Mohamed Awad表示：“物联网全面解决方案的基础是Arm Corstone，它是专门为芯片设计伙伴与OEM厂商而设计，使其能专注于差异化。方法是通过将CPU、NPU、系统IP以及其他关键技术整合到一个预先集成、预先验证且可随时运行的子系统中。我们的芯片设计伙伴热爱Corstone，这些子系统在过去几年已经为150多个芯片伙伴的设计项目提供基石。我们将这个备受信任且经过验证的技术基石作为物联网全面解决方案的根基。这也是我们加倍投资Arm Corstone的原因。展望未来，它将成为我们交付的基石——我们所做的一切都将始于Corstone。”全新的方式为多样化的进行创新与开发接下来提到的也是本次沟通会的重点部分——Arm虚拟硬件，Arm虚拟硬件对软件开发者来说，意味着以一个全新的方式为多样化的物联网设备进行创新与开发，一切都在云端进行。Arm虚拟硬件的作用至关重要，它彻底改变了物联网软件开发的经济，驱动新的物联网经济使其得以媲美手机app的经济。据悉，Arm虚拟硬件为物联网及嵌入式平台带来现代化敏捷的软件开发方法，包括持续集成／持续开发（CI／CD）、DevOps与MLOps，免去投资复杂的硬件农场。通过基于Arm架构SoC的准确模型提供了模拟内存与外设等机制，软件的开发与测试现可在芯片完备之前就着手进行，如此一来，典型的产品设计周期可以从平均的五年，最多缩短为三年。这让Arm芯片伙伴能在芯片流片前，取得客户对芯片的反馈，同时协助整个物联网价值链，能在芯片推出之前，轻松地开发并测试基于最新IP的代码。“Arm虚拟硬件最好的一点是，我们专门针对现代云开发，进行技术优化与简化。这意味我们把过去数百万计软件开发者不曾获取的技术，交到他们的手上。这项技术过往只有传统的芯片设计商与部分的嵌入式开发人员可以取得。通过让硬件与软件能共同设计，并为物联网带来新的云原生开发优势。我们让软件可以早于芯片进行开发，我们正在激发数百万开发者的创新，“Mohamed Awad表示，“想象一下这可能带来的影响。一位软件开发者过去需要实体硬件才能着手开发一个 app。现在通过这种新的作业模式，能让他早于芯片之前就开始开发软件，大幅节省时间和成本。通过这些新的工具，机器学习的开发者不再需要转型为嵌入式开发者（为物联网设备部署智能化技术）。他们可以使用虚拟硬件，在云端进行模组优化，就跟他们为其他应用市场进行模组优化的方式一样。物联网服务供应商不再需要为了实现多样化的设备中服务部署的规模化，而去构建和维护硬件农场。他们能运行持续集成的工作流，并在虚拟硬件上验证他们的算法——协助他们达到规模化。”Project Centauri提供设备与平台的标准化参考为了进一步协助软件开发者扩展、并完成软件可携性，Arm同时宣布了一项针对Cortex－M的生态系统计划Project Centauri。该项目旨在通过针对设备开机、安全与云集成提供一套设备与平台的标准和参考实作，为广泛的Arm Cortex－M软件生态系统，达成类似Project Cassini为Cortex－A生态系统作出的贡献。据悉，Project Centauri的API包括对PSA认证与Open－CMSIS－CDI的支持，这是一套标准的云到设备规范，能最大限度地减少启动不同的云解决方案和实时操作系统所需的开发工作量。Project Centauri将降低工程开发成本、加速上市进程、实现大规模物联网部署，并强化Cortex－M生态系统的安全性。据Mohamed Awad介绍，Arm做的第一批用例是以广泛的MCU创新为目标，并且迎合了物联网最直接的增长领域，语音和视觉等关键机器学习用例。在产品路线图中可以看到，第一个物联网全面解决方案已经推出，它针对的是包括关键字辨识在内的机器学习用例，基于Corstone－300、采用了 Cortex－M55和Ethos－U55。如产品路线图所展示，Arm致力于提供这种以解决方案导向的产品。目标是随着时间的推移，我们全产品都能包含全面解决方案。这是未来我们将物联网技术带入市场的方式，所以你会看到这里标注的代码指得是我们未来的 IP 跟子系统。在生态伙伴方面，以Amazon为例，他们正在使用Arm虚拟硬件，扩展Alexa唤醒词的测试。借由移除对实体硬件的依赖，他们可以加速更新、并利用基于云的持续集成／持续交付的能力，支持超过150种由Alexa驱动的设备。另一个案例是Himax，他们正在利用Arm全面解决方案，加速新的开发时程，并与Arm合作，进一步实践这项技术，他们为新的处理器配置的专用Arm虚拟硬件抢先在芯片完成前，提供给开发者使用。目前，Arm虚拟硬件现可在AWS Marketplace获取，并计划于2022年在中国推出。Arm的合作伙伴正在通过这项技术加速创新，并提速产品上市进程。

文︱郭紫文图︱Arm的概念始于20世纪90年代，依托射频识别技术，利用通信协议连接入网，实现对物体的识别与管理。作为技术性驱动产业，物联网的内涵伴随、AI、边缘计算等技术的发展逐渐丰富。另一方面，需求侧规模化落地应用增加，推动了物联网产业规模化的二次爆发。未来几年，物联网进入全面冲刺阶段，连接数仍将以指数级态势增长，产业规模将持续扩大，整体市场持续向好。“智能化遍及全球范畴，物联网市场潜能巨大。从产业的角度来看，缓慢的产品设计、效率低下的软件开发，以及缺乏规模化的软件和服务都严重阻碍了物联网的发展。”Arm物联网兼嵌入事业部副总裁Mohamed Awad表示，为了应对这些挑战，Arm推出了物联网全面解决方案，为全球开发者提供更简单、更现代的软件开发方法，从底层设计方式为物联网市场带来变革性创新。从传统的物联网开发流程来看，从IP选取、芯片设计，再到硬件制造，而软件开发只能在驱动程序开发、板级支持包和应用程序开发之后才能启动，其设计连续性极大地增加了时间成本。Arm物联网全面解决方案则以硬件底层和软件框架作为基石，将软件开发提前至芯片完备之前，将产品推新周期从五年缩减为三年。据Mohamed Awad介绍，Arm物联网全面解决方案由三个部分组成，包括Arm Corstone、Arm虚拟硬件和Project Centauri。Arm Corstone根据特定用例打造，为客户提供预先设计、预先集成、预先验证的解决方案，避免了重复、低效的集成测试工作，大幅度降低了成本，加速了芯片设计开发的进程。Arm虚拟硬件以经过验证、可信的Arm Corstone为基础，可以通过云端或底层IP使用。这项技术专门针对云端开发、优化和简化，拥有广泛的建模能力，能够重塑产品设计时程，让软件开发早于芯片设计，节约时间和成本。Project Centauri针对Cortex－M，为客户提供特定应用程序的参考代码、平台中间件、软件和服务，以及软件封装、云服务获取设备功能等底层标准，能够在不同设备和器件上进行软件复用。“Arm物联网全面解决方案专门为芯片设计伙伴与OEM厂商设计，让开发者专注真正的关键部分，实现跨多样化用例的创新和差异化，从而加速产品设计周期，提高投资回报率，协助客户更好地融入物联网产业价值链。”Mohamed Awad表示，Arm有着广泛的硬件和架构基础。截至目前，超过700亿颗基于Cortex－M的芯片已经出货，绝大多数物联网设备基于Arm架构运行。另一方面，硬件与软件交会的独特定位和在移动和基础设施市场的影响力都为Arm进击物联网领域提供了原动力。本次发布的解决方案是物联网产业首创，以全新方式推动物联网创新基石，挖掘市场发展潜力。Mohamed Awad认为，此方案彻底改变了物联网软件开发经济。现阶段，Arm物联网全面解决方案已经与Amazon、Himax等厂商合作。Amazon利用Arm虚拟硬件扩展Alexa唤醒词测试，移除其对实体硬件的依赖；Himax则通过Arm全面解决方案加速其开发时程，以缩短其处理器交付周期。据Mohamed Awad透露，Arm虚拟硬件现可通过Amazon系统镜像取得，通过与AWS合作，初期基础设施使用费用可免除。另外，Arm计划2022年将这项技术引入到中国市场。根据Mordor Intelligence的数据显示，预计2026年，物联网芯片的平均复合年增长率（CAGR）将接近15％。顺应物联网市场增长机遇，Arm将专注于物联网生态的构建，为物联网设计提供优秀的工具和技术，全面释放物联网经济效益。

瞬间实现全球互联互通：对快速行动者而言，这是一个潜力巨大的市场物联网（）市场为开发人员、参考设计人员、模块制造商和系统制造商提供了巨大的发展潜力，使他们能够引领组成行业伙伴们前进，而无惧物联网业态的碎片化和复杂多样。创造的真正价值不在网络边缘，而是在云端，生成的数据可以在云端进行分析和处理。但是，为了将数据传输到云端，物联网设备需要一个能够根据其应用场景进行高效传输的天线。然而，应用场景数不胜数且多种多样，它可以是位于楼宇深处或地下的公用事业表计，也可以是国际运输过程中的集装箱中的追踪器，甚至是安装在乡村荒野中牲畜耳朵上的追踪器。随着应用场景数量无限增加，当涉及到连接问题时，物联网行业有着非常多的可选择连接技术。LTE－M、Cat－1、NB－IoT、LoRa、Sigfox、Wi－Fi、Wi－SUN、3G、4G以及公共和私有的等技术；随着它们向前发展，这些技术正在将物联网应用从局域网（Local Area Network，LAN）扩展到广域网（Wide Area Network，WAN）环境，并对更低延迟、更高性能的连接产生了更多需求。这种增长背后的驱动性需求随处可见——不仅体现于正在部署更多的智能设备，而且越来越多的设备正变得智能化。根据ABI Research的数据，截至2020年底，全球估计有66亿台物联网设备接入网络并处于活跃状态，其中约有8．4亿台设备使用蜂窝网络，占总数的不到8％。研究机构ABI预测，在接下来的六年时间里，采用蜂窝网络的物联网设备数量将增长近7倍，到2026年全球蜂窝网络物联网设备的总量将达到57亿台。将参考设计快速推向市场然而，基于全球视野开发硬件并在全球范围内进行推广应用是困难的。其中不可退还工程开发费用（Non Recurring Engineering，NRE），即研究、设计、开发和测试新产品或增强功能的一次性成本，不仅决定了该产品是否具有商业可行性，还决定了该产品的上市速度。天线元件尤其如此。对于物联网应用开发人员而言，如果没有从一开始就考虑到天线因素，那么它肯定会在某个时刻成为一个问题，通常是在对设备的设计做了大量艰巨工作之后。在Ignion等公司推出标准化、芯片式天线，以及可以在其网站上就可以利用Fast Track工具完成天线的设计之前，为物联网产品设计、制作和测试天线总是一件并不轻松的工作。然而，芯片组和模块参考设计现在可以集成一个天线，它以可轻松转入量产的方式提供端到端连接。这是以前没有广泛得到使用的模式，因为天线要么是必须定制设计，要么是现成可用的解决方案；它们在外形、尺寸和调谐方面的灵活性不高，因此在许多实际应用中不可能重复使用天线部件。从历史上看，这对参考设计人员来说都是一个相当大的挑战。Nordic Semiconductor产品营销主管Petter Myhre表示：在提供微控制器时，我们一直采取的做法是让开发人员尽可能轻松地构建产品。“我们生产低功耗蓝牙微控制器已经有十年的时间了，我们一直致力于通过提供软件、工具、参考设计和布线图来让开发人员更容易地使用低功耗蓝牙微控制器，从而使其轻松地构建产品并将产品推向大众市场。我们希望提供可扩展的解决方案，以便开发人员可以轻松地构建产品。”Petter Myhre说。“然后，当我们开始推出蜂窝网络产品时，我们尝试了相同的方法；但在蜂窝网络领域，传统上只有几家大型参考设计公司和数量不多的客户，其产品的销量达数十亿台。因此，他们实际上不需要让客户自己就能够轻松地构建产品，因为参考设计人员可以在整个过程中手把手地指导他们，并在硬件方面为他们定制设计一切。”然而，物联网正在对蜂窝网络行业提出不同的需求，而“一切定制”的方法与物联网所代表的开放性背道而驰。这也与模块制造商和参考设计人员尽力降低进入壁垒和开放物联网市场以实现更大的创新目标背道而驰。Nordic Semiconductor产品营销主管Petter Myhre表示：“我们希望小规模的公司也能构建基于蜂窝网络的物联网产品。这就是我们将Thingy：91原型设计平台整合在一起的原因，以便于任何人都可以方便使用。那里有传感器和电池，还有一个可以在世界各地许多不同频段上工作的天线。我们需要一个非常灵活的解决方案，我们与Ignion合作开发了一款非常小巧的天线，它足够灵活，可以在许多不同的频段工作，这样您就可以真正构建一个全球可用的产品。”创建真正全球可用的物联网产品随着向广域网连接的转变不断深入，以及对蜂窝物联网功能提出更多的需求，移动网络认证成为一个需要考虑的问题，因为任何设计不良或连接阻抗不佳的设备，运营商都会拒绝对其进行认证，其原因是这些设备会导致网络效率低下，对运营商产生不好的影响。面向全球范围的3G、4G和5G频段也意味着，如果制造商不能确切地知道他们的设备将在哪里使用，就需要覆盖广泛的潜在频段。从历史上看，这意味着要设计一系列的天线元件，这通常会破坏商业模式。根据Sierra Wireless首席工程师、mangOH创始人兼架构师Ashish Syal的说法：“我们面临的问题是我们的很多客户都想尝试物联网项目。他们会产生一个想法，但发现很难推进，许多人会在几个月内就放弃了这个想法，因为他们无法使其产生经济效用，结果无法为其获得资金支持。”Sierra Wireless还采取了一些方法，尽可能简化最终物联网应用开发工作，以确保它们从一开始就能覆盖全球连接。“对于mangOH开发平台，我们的关注点是包括一个可适用于2G、3G或4G等一系列技术的天线。Ignion使用户无需部署多个不同的天线，从而使我们的工作变得更加轻松，我们可以在一个小型天线中实现所有这一切。” Ashish Syal补充道。Syal解释了将天线设计转化为射频电路设计的好处，因为它将天线设计和射频工程的黑暗艺术带给大众，显著降低了电子工程的复杂性。Ignion：适应于不同应用的Virtual Antenna?技术考虑到射频设计和天线开发工作的复杂性和各种挑战，Ignion通过使用一种多频段多协议的解决方案来完成了所有艰巨的工作；该解决方案可以从一开始就集成到任何产品设计中，并且可以轻松地在不同的射频技术或频率上重新部署。由于Ignion天线硬件外形尺寸非常小巧，所以它对物联网应用具有非常大的吸引力。而且该天线是非谐振的，它可以通过简单的电路设计为任何无线协议实现完全的多频段运行。这使得天线集成成为一个更简单的“像往常电子系统设计” 一样的过程，不需要特定的天线专业知识。关键的创新之处在于，Ignion将印刷电路板（PCB）变成了唯一的辐射部件。这将天线的尺寸缩减到超出传统的极限，同时系统受益于远远更大元件的辐射性能。这是一种全新的工作原理，它得益于一种全新的芯片式天线元件，在技术上将其称为“天线单元（Booster）”。正如Sierra Wireless公司的Syal所说：“由于Ignion所做的工作，开发人员无需担心构建物联网产品时所涉及的物理尺寸和复杂性。这使得构建设备的公司能够专注于他们的核心专业技能，即数据的捕捉。”满足对速度的需求Ignion的开发环境也有助于物联网参考设计人员、开发人员和最终的制造商缩短其设计周期。借助于Ignion的技术，从数千种潜在可用的、彼此不同的天线中找到合适选项的过程，被缩减到从仅有的几款中选择；而且，无论协议或射频技术如何，这些天线都能满足所有的应用场景。硬件开发人员无需等到设计周期结束后才开始测试天线，然后再选择一种天线进行演示，Ignion的开发环境使开发人员能够从一开始就运行仿真。这可以帮助开发人员更好地了解他们设计的其他方面，以及理解“这是可以用于生产的天线”和“这是可以满足预期的现场性能”。Sequans产品高级总监和项目经理Sebastien Falgayrettes表示，这一点至关重要，因为物联网产品都有可能进入一个真正的全球性市场，其频段数量自然会急剧增加。“实际上，我们之前做过一些项目，其过程中我们必须自己去调整天线，所以我们知道做这件事的复杂性，知道这并不是一件容易的事情。我们也知道您不可能只在一次调试中就取得成功。通常情况下，您需要进行多次测量、修改，然后再调整一次，这需要花费大量的时间。现在，我们向客户提供了一套面向实际的评估套件，并且反馈非常好。”Falgayrettes说。现在，利用Ignion的技术和产品，Sequans及其客户可以通过调整电路板上的匹配电路来加快每次调试的速度，这对于其客户来讲尤为重要。一个关键的好处是，这些相同的优势也可以转化到生产中，因为参考设计中的天线元件在最终设备中保持不变。设计中的天线不再是为了演示而存在，这解决了生产制造商的另一个问题，天线元件从设计周期进入生产都保持一致，并简化了最终设备的采购、物流和制造流程。由于Ignion提供的天线和匹配网络电路已经是生产级的，因此可扩展性已被考虑在内。作为参考设计构建的产品可以在全球范围内重新用于生产，只需对其进行一些小的调整以适应不同的频率。“我们希望我们的客户能够去打造可用于全球市场的产品，这样他们就不需要有一个适用于中国的版本，一个适用于德国的版本，一个适用于美国的版本。”Nordic Semiconductor公司的Myhre表示，“这样做实在是太昂贵了，因为您有太多不同的产品需要维护和运输。通过嵌入包括天线在内的完整参考设计，我们就可以尽可能地减少障碍，以便我们能够实现真正基于蜂窝网络的物联网方案。”Cavli Wireless的使命是通过其独特的价值组合，让接下来的10亿台物联网设备智能地连接到物联网连接管理的所有基本构建模块，包括连接硬件、网络接入、管理云等，它们全部被集成到一个统一的解决方案中，从而将全球第一个“连接即服务（Connectivity as a Service，CaaS）”解决方案以零成本捆绑物联网硬件的形式推向市场。因此，客户可收到预先加载了全球连接功能的工业级物联网模块，然后只需支付连接费用即可使用。据Cavli Wireless首席运营官Tarun Thomas的描述，Cavli的C系列智能模块评估套件产品线采用了Ignion的TRIO mXTENDTM天线，因为它们具有卓越的多频段性能和小尺寸外形。TRIO mXTENDTM天线在全球所有GSM／LTE频段上都具有很高的效率，支持我们的用户在全球多个应用和场景中进行无缝集成。Cavli还拥有一系列智能连接计算模块，这些模块也由TRIO mXTENDTM天线提供支持，旨在帮助物联网产品制造商快速实现原型设计和产品上市。让复杂的事情简单化，使物联网实现真正可扩展The Things Industries首席执行官Wienke Giezeman表示：The Things Industries已将Ignion的芯片式天线元件集成到其基于LoRa的通用节点中。他表示：“硬件是物联网商业用例总成本的重要组成部分。由于工程成本与多次射频调试相关，所以研发活动可能具有很高的风险。”Giezeman继续说道：“物联网不是一个封闭的系统，它是一个由许多合作伙伴提供的零组件组成的网络连接系统，每个元件都是物料清单（BOM）的一部分。正因为如此，您很容易‘因小失大’，因为您购买了一个更便宜的元件，例如天线，以减少您的物料清单。但如果该天线的功率效率较低，它会更快地消耗电池电量，就需要有人更快地更换它。因此，您虽然减少了物料清单，却增加了维护成本。”Ignion的Virtual Antenna?技术通过让天线适应客户的设计，而不是反其道而行之，让客户的设计去适应天线，从而消除了嵌入式设计的复杂性。硬件由非常微小的、现成可用的天线单元组成，它是一种表面贴装元件，可使用与任何其他电子元件相同的标准拾取和放置技术无缝安装到电子印制电路板中，并在参考设计阶段就将最终要用的天线选项就放入物料清单中。将参考设计快速推向市场，更快地投入生产最后，Ignion易于使用的仿真工具有助于开发人员去实现一个多用途的参考设计，而该参考设计可以很容易地进行调整或重复使用，以将产品快速地推向市场。Sequans公司的Falgayrettes对此进行了解释，他指出开发人员需要一个功能丰富且易于使用的评估套件。他说：“调试天线是非常复杂和困难的，这是一个反复的过程，需要花费大量的时间。”“但是我想说的是，客户想在不到一分钟的时间内就能获得套件，并能够实现完整的端到端连接，因为他们希望专注于自己的附加价值，而不是在创建连接方面浪费时间。我们还需要该套件具有通用性——既可以在实验室中使用，又可以展示物联网设备在现场试验中的表现，这样您就可以看到对电池使用寿命的影响。”Falgayrettes补充道：“现在，我们已经向客户提供了一个实际的评估套件，并且反馈非常好，所以我确信我们将扩大与Ignion的合作，双方将在更多的平台和解决方案中进行合作。”对于Sierra Wireless而言，消除或减少重复的流程不仅可以简化产品开发，还可以让公司更快地实现物联网的商业价值。“当公司开发一款产品时，它正在改善我的投资，因为这加快了从开发到最终购买产品之间的时间，”Syal说。“但除了缩短上市时间外，它还支持终端客户在各种新情况下去部署物联网。”他补充道。所有这些都推动了更多的需求，但疫情的影响表明，如果某个元件出现供应短缺，供应链就很容易出现问题，并可能对制造业造成灾难性的后果。然而，Ignion是一家总部位于欧洲的公司，硬件设计也是在欧洲完成的。Ignion的天线生产使用了可由世界各地（包括越南和韩国）供应商制造的预印制电路套件，因此其元件供应链是抗短缺的，也证明了具有抗短缺的能力。这是物联网设备开发和生产的关键考虑因素。缩短从设计到生产的交付周期是在物联网领域真正取得成功的关键因素，一个可靠的参考设计可以让开发人员在竞争激烈的市场中拥有强大的话语权。在物联网生态系统中取得成功在于消除瓶颈，Ignion正在帮助参考设计开发人员快速解决从0到1的问题，这样他们的客户就可以轻松且自信地解决从1到1000的问题，同时缩短从开发到盈利的时间。为了帮助开发商加快产品上市时间，Ignion已经免费提供了其Fast Track开发工具，这在其中文网站上即可进行尝试。使用Fast Track工具，开发人员可以在短短24小时内，就可将经过优化的嵌入式天线加入到他们最终的物联网产品设计中。利用Ignion英文或者中文网站上的Fast Track工具，在输入其设计信息之后，开发人员将收到一个天线选择；Virtual Antenna?元件选项，这是专为设备和应用选择的；同时会提供在裸PCB中选择最佳的天线位置，以及其他设计建议；还有包括匹配网络拓扑结构、反射系数和估计效率等设置建议。这在整个设计过程中提供了可预测性，并加速了将参考设计转化为最终产品的过程。通过将现成可用的芯片式天线和Fast Track优化工具相结合，客户可以从“现成可用的标准化高性能天线元件”中受益。

文︱郭紫文图︱英飞凌近年来，我们目睹了半导体行业的蓬勃，也看到产业正走向数字化与智能化。而能源增效、移动出行、数据安全、与大数据等领域更是成为半导体行业发展的四大驱动力。其中，物联网更是进入行业风口，成为诸多企业竞相抢滩的蓝海市场。英飞凌也是其中一员，但其最大的优势在于提供了完整的、软硬结合的一站式端到端物联网解决方案。这里的一站式涵盖了的五大硬件元素，包括感知、计算、执行、连接和安全。英飞凌科技大中华区安全互联系统事业部市场与业务合作总监南铮表示，这五大元素是打造功能完善的物联网设备的基础，也是英飞凌长期以来以“连接现实世界与数字世界”为己任的集中体现。“英飞凌在安全和传感领域已经深耕多年，有着非常丰富的产品线和应用案例，源自赛普拉斯的MCU和无线连接技术也同样久经市场考验。”南铮表示，在整合赛普拉斯业务线之后，英飞凌的物联网版图更加完整。如今，英飞凌已经能够为产业链提供涵盖物联网五大硬件元素的一站式系统级解决方案，帮助客户高效创建智能、安全且节能的物联网设备。图：物联网五大硬件要素从传感出发，为物联网前端提供“五官”作为五大硬件元素之一，传感器处于物联网的感知层。这个环节非常重要，是物联网采集外界数据的第一道关卡。物联网连接数海量爆发，智能网联设备要求传感器具备高可靠性、高精度等特点，且能够满足汽车、工业、消费类等各种不同的应用场景需求。英飞凌在传感器领域累积深厚，“从模仿人的五官出发”，产品涵盖了高精度毫米波雷达、3D飞行时间摄像头、高信噪比麦克风、二氧化碳传感器、压力传感器等等。“传感器不能独立运作，需要将不同的软件算法、代码等导入MCU，通过MCU来控制系统运作。”英飞凌科技大中华区电源与传感系统事业部高级市场总监廖明颂表示，多传感器融合以及“MCU＋传感器”的智能传感器已经逐渐成为物联网感知层的主流方案。以为例，电视机通过传感器进行用户检测和注意力追踪，从而决定关闭或开启；空调、空气净化器等可以通过雷达技术追踪人像，也可以加入二氧化碳传感器检测室内环境。英飞凌基于光声光谱（PAS）原理的二氧化碳传感器内还封装了MCU，并在尺寸和重量上持续缩减，为客户节省了75％以上的空间。而在医疗方面，心跳、呼吸、睡眠等生命体征的监测也成为市场趋势。图：基于光声光谱（PAS）原理的二氧化碳传感器MCU三大核心优势，为物联网提供“大脑”万物互联时代，边缘计算机遇与挑战并存。“大数据处理正在从以云计算为中心的集中式处理时代跨越到以万物互联为核心的边缘计算时代。”在英飞凌科技大中华区安全互联系统事业部市场经理彭涛看来，数据处理与计算向边缘迁移，大幅降低了网络带宽和云存储成本，弥补了传统集中数据存储服务隐私保护的欠缺。当然，挑战也随之而来，无线连接稳定性、场景感知多样性、数据传输安全性与计算控制实时性等都成为开发人员迫切想要解决的问题。据彭涛介绍，英飞凌MCU产品在连接、计算和创建等方面独具优势，为客户物联网系统构建提供了稳定且互操作性俱佳的无线连接产品，其MCU解决方案专为边缘设备提供安全、高能效、基于数据的计算和控制。在英飞凌MCU产品系列中，以PSoC4、PSoC6和下一代MCU为主打，应用于消费类、物联网等市场。PSoC6具有双核架构（Cortex M4与Cortex M0＋）、低功耗和高性能等特点，是专为物联网打造的MCU产品，功能集中且成本更低。据透露，集成更多内核、更低功耗、更高性能的下一代MCU处理器也在研发当中。图：英飞凌MCU产品系列同时，英飞凌还提供了灵活的开放式架构平台，全面加速客户产品上市时间，降低开发成本。例如ModusToolBox跨平台开发工具和软件平台，提供了工程的创建、编辑、编译、调试和烧写等功能，集成了实时操作系统、硬件外设驱动、无线连接的驱动库以及一些中间件。此外，该平台还提供了嵌入式蓝牙和云连接方案、微控制器＋无线连接＋安全开发评估套件等。诸如此类，ModusToolBox丰富的软硬件基础，降低了设计的复杂性，加快了客户的学习和研发进程。连接技术，为物联网打造骨骼和肌肉“在英飞凌和赛普拉斯整合之后，我们在连接部分可以提供更加丰富的产品组合。”据英飞凌科技大中华区安全互联系统事业部市场经理贾智勇介绍，英飞凌提供了基于eSIM的安全蜂窝连接、Wi－Fi和蓝牙等无线连接、以及基于USB和USB－C的连接，支持matter的量产版本芯片产品也将于明年年初推出。今年，英飞凌也推出了全新AIROC产品，包括Wi－Fi＋蓝牙的combo、单Wi－Fi芯片、BLE单蓝牙产品或者经典蓝牙和BLE蓝牙双模蓝牙产品。可以看到，AIROC提供了从Wi－Fi4到Wi－Fi5到Wi－Fi6，甚至最新Wi－Fi6E等丰富的产品系列，集成度、可靠性以、连接稳定性、低功耗等方面也有相应优化。构筑物联网安全基石CIA定义的信息安全模型里强调了信息安全的三大要素：保密性、完整性和真实性。然而，越来越多设备接入了云端，进入了物联网中，虚假的身份认证、数据传输遭到窃听和篡改、固件更新被注入恶意代码等都成为破坏隐私数据安全的毒瘤。因此，对物联网安全的部署正在加速。英飞凌提供基于纯硬件的安全芯片，并且已经通过国际CC认证，能够保证更加长久的安全性。据英飞凌科技大中华区安全互联系统事业部市场经理成皓介绍，英飞凌安全芯片集成了各类安全功能，且已经完成相关预烧录，终端客户无需额外投入研发资源，只需要在工厂或ODM厂中集成即可，也无需额外增加具备安全环境的设备产线。此外，该芯片可在不同平台架构上快速部署，节省了客户研发的时间和成本，帮助客户产品快速落地。与软件方案相比，该产品具有更加强大的安全存储和计算能力。图：基于硬件的安全更胜一筹写在最后长期以来，英飞凌始终坚持“从产品到系统（P2S）”的战略，在既有产品开发模式基础上，强化对应用系统的理解，全面深刻理解客户需求，更好地服务用户与市场。在物联网领域，英飞凌一如既往地践行着这一理念，整合传感、执行、连接、计算和执行等五大硬件元素，汇聚于英飞凌产品家族中，形成了完整的一站式物联网解决方案。英飞凌持续投入中国市场，去年宣布新增在华投资，扩大无锡工厂规模。今年又在深圳成立了英飞凌大中华区智能应用能力中心，聚焦在工业级智能设备、智能家居、智能汽车和物联网等领域。南铮表示，未来，英飞凌也将持续以创新为驱动，助力落地及生态建设。

智库 原创转载请注明来源和出处导读12月9日，物联网智库联合挚物产业研究院在深圳盛大举办了“智微见著·踏物寻机 2021中国A产业年会”。本次大会共设有一个主论坛＋两个分会场，同期设置会中展，共吸引近1000名线下参会者和20万＋线上参会者。在下午的【“智联未来·赋能百业”之AIoT通信技术专场】上，物联网智库主编王苏静发表了题为《2022年物联网通信技术六大风向》的主题演讲，以下为其演讲内容全文：尊敬的各位领导、各位来宾，大家下午好！我这次的演讲主题是《2022年物联网通信技术的六大风向》。 说起技术两个字，我们媒体平台的读者们往往期待看到一些酷炫又高大上的东西，恨不得明年就能全面进入元宇宙时代。但实际上，技术的迭代往往和消费者想象的方向不一样，总是以应用为导向的。 前一阵，我们和曾经担任过工信部通信发展司司长的闻库老师聊了聊，在我问到他技术迭代的相关问题时，他举了这么一个例子。 他说他在北京骑共享单车的时候，骑完还得手动把那个机械锁锁上，非常麻烦，但是来深圳的时候，发现深圳街头出现了一种共享单车，没有物理的机械锁，你骑完手机点一下走人就行了。 他对此感慨说，“技术不是朝着高大上的方向迭代，而是应朝着便宜好用的方向迭代。这才是真正的迭代，有用的迭代。” 所以，就让我们在便宜、好用的基础上，来看看未来1年，甚至未来2－3年，物联网通信技术领域有哪些风向值得关注。 风向一 无源物联网“百家争鸣”第一个想跟大家分享的趋势是无源物联网。 大家知道，过去数年间，以NB－IoT、LoRa为代表的低功耗广域网络（LPWAN）技术作为物联网通信圈的“网红”，取得了堪称“奇迹”的发展成果。截至目前，NB－IoT和 LoRa的全球节点数都已经超过2亿，而且被广泛应用于大量行业。 之所以能够实现如此快的增速，一个核心原因是LPWAN技术满足了分布广泛的数十亿物联网终端和传感器对电池供电的严苛要求。 我们可以很容易的想到，城市里的垃圾桶，大楼里的烟雾报警器，地下深处的水表等设备，日常并不需要发送大量数据，传统的3G／4G技术对这些用例来说完全是“杀鸡用了宰牛刀”。但在这些地方想给设备换电池却是非常麻烦的，因此其终端功耗必须做到非常之低。 然而，即使LPWAN已经可以做到让一块水表10年不用更换电池了，但对于那些更广泛的场景来说，依然不够看。 举个最简单的例子，我们有可能给所有的快递包裹和服装鞋帽都安装NB－IoT模组用来实现追踪么？答案显然是不可能。在这种背景下，无源应运而生。无源物联网，顾名思义，就是不接外部电源、不带电池。当然，所谓“无源”，并不是不用电，而是换了一种获取能量的方式。 回顾历史，其实，无源物联网是从目前大量使用并成熟的标签中得出的启发。我们知道，无源RFID的原理是标签进入磁场后，通过感应电流所获得的能量发送数据。在过去十多年时间中，RFID技术得到大范围普及，在零售、医疗、物流、制造等行业广泛使用，每年可新增百亿级连接。 当然，RFID本身有一些局限性，例如传输距离短、对专用读写器的高度依赖等，物联网应用场景的想象受限。于是，更多的企业开始研发基于蓝牙、Wi－Fi、LoRa，甚至的无源物联网技术。我们判断，无源物联网市场正处于“百家争鸣”阶段。 创建无源物联网解决方案需要克服许多技术难点，但无论企业通过什么样的方式实现无需电池的目标，其中一个最基本的要求就是“通过任何来源所获得的能量必须超过设备运行本身所需的功耗”。 所以现在做无源物联网解决方案的厂商主要有两个努力的方向，一个是尽量降低芯片和模组的能耗，另一个就是增加能量的获取，下面这张图我们汇总了不同技术特点以及投身于该领域的厂商：在降低芯片和模组的能耗方面，比如我们最近专访的一家企业，在现有蓝牙低功耗技术的基础上，又通过技术和解决方案将其功耗降低至原来的1／3－1／5，号称全球最低。 在增加能量的获取方面， 我们了解到一家企业，其开发了一种微能管理模块，使得未来用户开发无源产品能像选电池一样简单。 一句话总结一下，为什么我们觉得无源物联网值得关注？正是因为它是助推物联网连接数从百亿迈向千亿级的关键。 风向二 卫星物联网迎来整合时代看完了地下，我们再来看看天上。万物互联、万物互联，如果万事万物不能连接上网，那么物联网甚至智联网的美好愿景都是空谈。 生活在城市中的大家，可能已经习惯了随时随地都能上网，都有信号，但其实，在我国幅员辽阔的疆域里，还有大片的山区、草原、高原、戈壁、沙漠、海洋是网络覆盖的盲区。如果算上海洋面积，中国还有超过60％的国土没有移动通信信号覆盖。 但站在另一个角度来看，这其实也为卫星通信技术的发展留出了广阔的市场机会。尤其是随着的连接量快速增长，这个原本不起眼的市场已经引起了各种传统卫星通信服务企业的关注。大家可以看这几组数据：面对巨大的市场增量，众多创新型企业积极入局。目前，全球提供卫星物联网服务的企业已经有近百家，意在推出低轨物联网小卫星星座，为全球用户提供物联网服务。 那么，市场需求一直都存在，为什么会在这样一个时间节点上，市场上能够一下子涌现出这么多玩家呢？发射卫星成本的降低是关键，我们可以从两个角度来看： 第一，是高度集成化的硬件，使得卫星的尺寸更小、费用更低、功能更强大。放在十几年前，我们很难想象卫星竟然可以在流水线上跟“下饺子”似的一颗接一颗地下线。 第二，发射技术的演进同样功不可没，比如马斯克的SpaceX“猎鹰9号”火箭已经可以做到一箭九飞九回收了。从可回收火箭，到3D打印的发动机，发射成本不断降低，使得卫星物联网服务在价格上具备一定的竞争力。 然而，这么多玩家涌入也带来了一个很明显的问题，那就是“僧多粥少”。众所周知，针对物联网连接的运营，连接规模是最基本的门槛，没有连接规模其他都无从谈起。虽然卫星物联网连接单个ARPU值高于地面连接，但其数量远远低于地面连接，也就数百万到1000多万的量级。于是，卫星物联网市场走向整合成为了大势所趋。整合其实已经在发生了，我们来看今年以来发生的几件大事：未来，我们或许会见证卫星物联网超级巨头的诞生。 风向三 5G R17标准多项演进方向值得关注我们知道，5G R17标准即将在明年年中冻结，新标准中有多项潜在的演进方向值得关注。其中，5G RedCap无疑受到的关注度最高。 RedCap，全名是Reduced Capability，中文意思是“降低能力”。如果你对RedCap这个名字觉得比较陌生，那它此前的名字你或许听说过，就是NR light（NR lite），lite有弱化的、简化的意思，所以它就是指轻量级5G。 你可能会问，为什么我们需要5G RedCap？ 首先，从5G覆盖的业务场景来看： 5G定义了三大场景，eMBB主要针对大带宽应用，uRLLC主要针对高可靠超低时延应用，而mMTC主要针对低速率、大连接的物联网应用。看似很全面，但其实这三者之间还存在一块需求的空白。 哪些需求不能被覆盖呢？举几个例子：工业无线：包括通信服务可靠性为99．99％，端到端时延小于100毫秒，参考带宽速率小于2 Mbps，并且设备大部分是静止的，电池至少能用几年。当然，对于安全类相关传感器，延迟要求达到5－10毫秒。视频监控：一些性价比较高的视频场景要求的带宽为2－4Mbps，时延小于500毫秒，可靠性在99％－99．9％之间；高一级的视频则需要7．5－25 Mbps的带宽。当然，此类场景的业务模式以上行传输为主。可穿戴设备：智能可穿戴应用的参考带宽为下行5－50Mbps，上行为2－5Mbps，峰值速率下行最高150Mbps、上行最高50Mbps，设备的电池应能使用数天（最多1－2周）。很明显，这些用例的要求高于NB－IoT，但低于uRLCC和eMBB。当然，这些用例现在大多是靠4G LTE Cat．4及以上来cover，但从长远的角度来看，4G LTE迟早也退出历史舞台，5G RedCap正是在为此做未雨绸缪的准备。 接着，我们从5G应用的规模化来看。成本问题是5G乃至整个AIoT产业规模化的主要障碍。举个现实生活中的例子。比如有的人可能被种草买过和面机，但如果不是来自特别爱吃面食的大省的话，这玩意儿往往在用几次之后就被扔在旮旯里吃灰了。大食堂的和面机因为天天要用，使用频率很高，所以是划算的。但是到了家庭场景，一个礼拜吃一次馒头，一个月吃一次面条，买个和面机不容易洗还占地，就不划算了。5G和物联网的应用也是同样的道理，成本上划算是应用规模化的前提。5G和物联网要普及，就得把终端价格水平降下来。 如今的5G模组价格在大几百甚至上千元，很多应用场景根本就用不起，那我把你里面一些不必要的功能去掉，然后你卖我便宜点儿不就解决问题了？所以，Redcap不是一个新东西，它是一个对现有东西的裁减。 根据预测，RedCap的模组价格未来将会控制在100－200元（人民币）之间。总结一下：4G时代减掉功能是cat．15G时代减掉功能是reacap 未来，还会出现更多类似的技术，敢于删掉没用的功能，便宜、简单，让大家都觉得好用。 当然，除了RedCap，R17还有许多值得关注的方向，因为时间的关系不在此赘述，大家感兴趣可以自己去了解，比如：NB－IoT和eMTC增强IIoT和URLLC增强定位增强非授权频谱NR增强风向四 5G 2C迎来新突破接下来的话题还是5G 。 面向5G，业界有一个著名的比喻，相比4G高带宽的网络像一把吹毛可断、削铁如泥的利刃，5G则更像一把灵活多变、功能十全的瑞士军刀。 无论是需要大带宽的VR／AR应用，还是低时延的自动驾驶应用，亦或是大连接的水气表抄表应用，5G网络都能因地制宜地提供差异化的解决方案。 5G为啥这么全能？为啥能用一张网就满足千行百业不同业务类型的需求？这离不开“网络切片”这项秘密武器。 如果我们把5G网络比作一条很宽的公路，那切片就类似于在这条公路上划分出不同的道路（这相当于切分网络资源），每条道路上都有自己专属的用途（这相当于切片规则），承载不同的独有适合的交通工具（也就是不同的业务需求），比如在自行车道上可以骑自行车，在公交专用道上可以跑公交车，在慢车道上可以跑低速行驶的小汽车等等，这样就能最高效地发挥这条道路的交通属性。 当然，这个例子仅显示了在物理层面上的划分，实际中5G网络切片则可以发挥网络功能虚拟化、软件定义网络等技术，理论上可以划分出更多虚拟网络。此前，关于5G 2B端的切片其实业界已经做了大量的探讨和实践，但是2C端的切片却往往被忽视了。 最近一年多来，5G 2C领域其实迎来了两次非常大的突破：一个是去年11月，展锐5G芯片的终端切片方案得到验证；另一个就是最新发布的安卓12操作系统开始支持5G网络切片了。 相比于2B模式，5G 2C的网络切片将带来哪些颠覆性改变呢？我们觉得主要体现在以下四个方面：第一，让普通公众真正感受到5G时代的到来。 虽然现在5G手机终端连接数马上就要5个亿了，5个亿是什么概念？可能每3个人中就有一个人拿着5G手机。然而，在我们和很多人交流后发现，除了速度快，大多数老百姓还没有一种“哦，我已经进入5G时代了”的切实感觉。 这是因为当前5G智能手机的功能还不完善。若5G手机支持切片功能，使用5G手机的用户就可以通过订购切片，享受专属的带宽、安全性、时延的网络服务，那大家就能真实理解到为什么5G相比4G是革命性的跨越了。 第二，催生更多网业务和场景创新。 我们知道，4G网络催生了大量移动互联网APP应用的创新，比如打车、外卖、支付等等，改变了人们的衣食住行。 如果5G网络切片在手机端真正成熟，那我们就可以享受到许多颠覆性的体验。比如，你是个狂热的游戏玩家，最讨厌游戏卡顿，那么你就可以购买低延时的网络切片；比如，你的日常工作就是做直播或者剪视频，那么你就可以购买大带宽的网络切片… 那么这些领域的企业可以充分借助网络切片的优势，开发体验更佳、形式更多、内容更丰富的业务和场景，形成5G时代新的移动互联网业态。 第三，给很多行业带来提升高端客户服务的新手段。 多年来，金融、航空、零售等拥有大量客户的行业非常注重客户服务水平的提升，如机场贵宾室、积分换礼品等，尤其是针对高端客户，会通过各种手段提供增值服务。 5G网络切片的商用，使得这些行业企业可以订购切片提供给自己的高端客户，让客户拥有专线的通信服务。比如证券公司，有的客户一年资金流动几个亿乃至十几个亿，那就可以为这种高端客户提供网络切片，保障客户专属、安全、高速的交易通道和客服专线。 第四，增加运营商收入。 随着5G商用，5G智能手机用户将大幅增加，未来数以亿计的用户都将是网络切片的潜在用户。网络切片提供专属通信服务，当然也需要比公共信道更高的资费。 4G时代运营商To C经营的是同质化的流量，只能通过流量的规模收费，服务质量也是同质化的；而5G时代To C的网络切片是分层分级的服务体系，形成分层分级的服务质量，当然收费也是分层分级的。当更高等级资费用户增多时，运营商ARPU值也将提升。 风向五 下一代Wifi 将登上舞台前面讲了不少广域蜂窝通信技术的风向，我们再来看看局域网的一些进展。 首先是我们熟悉的不能再熟悉的WiFi，WiFi对我们日常和生活的重要性几乎不用去赘述。 根据WiFi联盟统计，截至目前，搭载WiFi的设备累计出货量达到375亿台，2021年出货量预计达到42亿台。WiFi一个特别重要的作用是其有效地分担了移动的流量，大约63％的移动通信流量是由WiFi来分流。 既然这次大会的主题是未来风向，那我们肯定就得来聊聊下一代WiFi技术，其包含了两个分支，分别是对应高带宽设备（例如手机、电脑、电视）的WiFi7，以及用于低功耗家庭物联网设备（例如各种智能电器和传感器）的WiFi HaLow。上个月，Wi－Fi 联盟宣布开始对 Wi－Fi HaLow 进行认证。这项新功能支持在 sub－1GHz 频谱上进行远距离、低能耗的 Wi－Fi 传输，承诺穿墙范围超过1公里。很多媒体因此戏称，出门1公里还有信号！ 该功能主要针对设备，从某种意义上来说，我们可以认为LPWAN低功耗广域网又增加了一个开始商用的新成员，而且是大家比较熟悉的WiFi。 由于Wi－Fi HaLow几年前就被大家拿出来说过一轮了，所以就不在此赘述，我们重点来聊聊WiFi 7。 在座的各位，可能已经有人换了WiFi6的路由器了。相比于上一代WiFi 5（802．11 ac），不仅速度快40％，功耗也明显降低，使用WiFi 6协议的路由器还能支持更多设备同时连接并且保证不卡，同时更加难以安全。 然而，在WiFi6还没有完全普及的时候，WiFi7也已经被提上日程了。上个月，联发科在其技术峰会上预告将会在CES 2022上演示下一代WiFi 7技术。 Wi－Fi 7在Wi－Fi 6的基础上的引入了多种新技术：具体来说，Wi－Fi 7预计能够支持高达30Gbps的吞吐量，大约是Wi－Fi 6的3倍，而联发科将于明年CES上演示的WiFi7速度会是现在WiFi 6E的2．4倍。 你可能会问，WiFi 6的性能已经很厉害了，为什么还需要WiFi 7？ 这是因为随着WLAN技术的发展，家庭、企业等越来越依赖Wi－Fi，而近年来出现新型应用对吞吐率和时延要求也更高，比如4K和8K视频（传输速率可能会达到20Gbps）、VR／AR、游戏（时延要求低于5ms）、远程办公、在线视频会议和云计算等。虽然Wi－Fi 6已经重点关注了高密场景下的用户体验，然而面对上述更高要求的吞吐率和时延依旧无法完全满足需求。 虽然畅想中的WiFi 7很美好，但其在国内的商用前景还蒙着一层“乌云”，其性能成倍的提升，背后需要一个非常核心的资源的支持——无线电频谱，如果未来频谱政策不利，WiFi7的商用也将遭遇“卡脖子”。此前，WiFi一直使用2．4GH和5GHz频段部署。但随着WiFi产业的快速发展，对无线电频谱资源的需求非常迫切。因此，在今年年初正式商用推广的WiFi 6增强版本WiFi 6E就将Wi－Fi6从原有2．4GHz和5GHz载波频段扩充到支持6GHz载波频段，正在研究的WiFi 7也将使用6GHz载波频段， 目前，对于6GHz（5925－7125MHz）频段，各国表现出不同的态度，这种态度直接决定了WiFi 6E以及WiFi 7的命运。这些政策主要集中是否将该频段作为非授权频段允许WiFi接入，包括在三种方案： （1）6GHz全部（5925－7125 MHz）作为非授权频段可供WiFi使用（2）6GHz中部分（5925－6425MHz）作为非授权频段可供WiFi使用（3）6GHz全部（5925－7125 MHz）作为授权频段给蜂窝网络及其他授权接入 对于WiFi玩家来说，第一种方案是最理想的方案，可以使用1200MHz连续频率；第二种方案可以使用500MHz连续频率，基本能够满足目前规划的需求；第三种方案是最不希望出现的，这意味着WiFi 6E和WiFi 7扩展至6GHz的计划无法实现，商用的可能性很小。 我国尚未对6GHz给出明确的政策，但从公开资料来看，似乎更加倾向于将该频段作为授权频段，供5G、6G移动通信使用。当前，我国5G发展全球领先优势已建立，我国无线电管理部门也从频率高效使用和长远规划的角度出发，一直致力于为5G和未来6G技术寻求更多的IMT频率资源。 所以，WiFi 7的未来究竟如何，我们且等频谱政策靴子的落地。 风向六 UWB商用规模扩大最后，我们再来聊聊UWB。UWB全称为Ultra Wide Band，即超宽带通信，具有以下这些技术特点：1．抗干扰性能强：UWB采用跳时扩频信号，带宽在1GHz以上，可以轻松穿透多层室内墙体。并且其他窄带宽的通信系统（比如蓝牙，对讲机，收音机等）对其不会与干扰。 2．传输速率高：UWB的数据速率可以达到几十Mb／s到几百Mb／s，是蓝牙传输速率的几十倍，甚至百倍。 3．发送功率小：UWB系统发射功率非常小，小于1mW的发射功率就能实现通信，所以耗电量也非常小，这样就极大延长了电源的续航时间。此外，发射功率越小，其电磁波辐射对人体的影响越小。 4．定位精度高：UWB采用超宽带无线通信，脉冲频率高，可在室内、地下精准定位。而GPS定位只能在卫星信号强，卫星可视范围内定位。此外，UWB定位精度达到了厘米级，这是其他定位技术达不到的。 过去，UWB因为超高的精度一直在B端市场发挥的无可取代的重要作用，而从去年开始，手机厂商又把其从B端推向了C端。尤其是最近一年多，一连多家手机大厂发布了UWB的相关产品：2020年10月，小米发布“一指连”技术，支持小米UWB技术的手机可以实现对智能设备的厘米级定位，指向任意智能设备都可直接控制，角度测量精度可达±3°，如同高精版“室内GPS”。2021年3月，三星发布了Galaxy SmartTag追踪器，第二代产品除了支持低功耗蓝牙（BLE）之外，亦新增了对UWB的支持。2021年4 月，苹果发布跳票多次的“AirTag智能追踪器”，当用户移动时，苹果的“精确查找”会借助UWB芯片，精确测定用户与AirTag间的距离。2021年5月，OPPO发布了专属OPPO Find X3系列的配件——OPPO一键联手机壳套装。简单来说，这是一个支持OPPO UWB空间感知技术（超宽带技术）的一个手机配件，能用来精准控制其他智能家居。据 ABI Research预测，支持 UWB 的智能手机出货量将从 2019 年的 4200 万多部增加到 2025 年的近 5．14 亿部，以用于解锁、无线支付等应用。 手机是消费级产品控制的重要端口，搭载 UWB 芯片智能手机庞大的出货量，将引领C端UWB市场发展，带动各类UWB设备出货增长，从而助推UWB芯片价格的降低，这将助推UWB整体解决方案成本的降低，因此UWB或许将在明年进入大规模商用阶段。过去，百万级的UWB应用都比较少见；现在，已经出现千万级的UWB应用了。好的，以上就是我今天分享的全部内容，希望能对大家有所助益，谢谢！