有預期指出到今年年底全球聯(lián)網(wǎng)設備總量將超過50億臺，這一數(shù)字到2020年更將增長至驚人的500億臺，而這也意味著物聯(lián)網(wǎng)技術需要在有限的時間內盡快解決當前其面臨的諸多難題，包括標準缺失、安全性、集成機制、電池壽命以及快速演進等等。而作為誕生已經(jīng)十六年的老前輩，Wi-Fi正在為物聯(lián)網(wǎng)的全面普及進行積極準備，同時亦很有可能成為物聯(lián)網(wǎng)最理想的網(wǎng)絡技術選項。
物聯(lián)網(wǎng)可能是當下炙手可熱的人氣詞匯，但其將普通的“物”接入網(wǎng)絡的概念卻可謂由來已久。來電顯示、可口可樂自動售貨機、M2M、智能儀表、RFID、AutoID以及其它眾多大家耳熟能詳?shù)某晒沁@一概念下的產物。可以說將普通機器接入網(wǎng)絡的思路已經(jīng)被歷史證明了其有效性以及良好的使用體驗。然而時至今日，我們對于其執(zhí)行效率及使用體驗的要求已經(jīng)開始水漲船高。我們生活在一個以體驗為核心訴求的時代，而且用戶正變成愈發(fā)缺乏耐心。我們希望自己的日常生活能夠被“出色的體驗”與“執(zhí)行效率”所圍繞。只有物聯(lián)網(wǎng)能夠實現(xiàn)這樣的目標。從本質上講，物聯(lián)網(wǎng)其實是構建起具備智能化屬性的不可見設備網(wǎng)絡，并使不同設備之間以及設備與互聯(lián)網(wǎng)之間進行直接或間接通信，從而實現(xiàn)使用體驗與執(zhí)行效率。
而在今天的文章中，我們將一同了解物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展歷程將要面對的挑戰(zhàn)，并探討Wi-Fi如何在解決這些問題的過程中發(fā)揮重要作用。
物聯(lián)網(wǎng)需要一套標準化技術，從而實現(xiàn)設備間或者與云環(huán)境的對接
所謂的物(也就是物聯(lián)網(wǎng)之‘物’)典型采用某種形式的嵌入式技術，這使得它們能夠識別到如壓力、溫度、濕度、運動狀態(tài)以及特定區(qū)域內人數(shù)等指標。接下來，另一項技術方案則支持它們同其它設備或者云環(huán)境相對接，這樣它們就能完成信息發(fā)送或者編程任務。目前市面上存在著多種用于實現(xiàn)設備之間或者與云環(huán)境間對接的標準及專用性解決方案，其中包括Wi-Fi、藍牙、ZigBee、Active RFID、loWPAN、EtherCAT、NFC以及RFID等等。具體選擇哪種技術往往是由對應環(huán)境的具體物理特性所決定，例如是否存在木材、混凝土及金屬，傳感器部署密度，起效范圍以及數(shù)據(jù)傳輸速率要求等。而在上述技術當中，Wi-Fi一直是最為成功的解決方案。這套標準已經(jīng)遍布世界各地，成為家庭、企業(yè)、學校、醫(yī)院以及機場等環(huán)境的首選網(wǎng)絡接入機制。
然而，Wi-Fi接入點所能夠容納的接入設備數(shù)量以及設備與接入點相對接的物理距離都存在著局限，在這種情況下人們往往會選擇Active RFID技術來利用1-GHz以下頻段作為網(wǎng)絡方案。說到這里，大家應該能夠猜到Active RFID技術的優(yōu)勢所在了——能夠容納大量接入設備，而且起效范圍更廣。
為了克服上述挑戰(zhàn)，一套新的IEEE Wi-Fi標準802.11ah已經(jīng)出現(xiàn)，其在采用現(xiàn)有900MHz頻段的同時、成功滿足了遠距離大量設備接入的實際需求。一套典型的802.11ah接入點能夠關聯(lián)超過8000臺設備，且連接范圍可達1公里，這使其成為高密度聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的絕佳解決方案。目前Wi-Fi聯(lián)盟正致力于批準這套技術規(guī)范。考慮到這一點，Wi-Fi已經(jīng)成為物聯(lián)網(wǎng)時代下信息傳輸標準的有力候選者。
而且毋須贅言的是，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展勢頭已經(jīng)開始出現(xiàn)。我們目前正一路高歌猛進，但前方會出現(xiàn)哪些新的難題仍然不得而知。未知的應用程序、未知的設備類型以及未知的用例需求都可能帶來更多困擾。要解決這些潛在挑戰(zhàn)，最理想的辦法當然是選擇一套全球通用的技術標準及應用程序編程接口，從而保證這些設備能夠彼此通信并與云環(huán)境對接，又完全不必擔心網(wǎng)絡基礎設施的后續(xù)升級。標準化與互操作性正是Wi-Fi目前大受歡迎的主要原因，而這也成為其主宰物聯(lián)網(wǎng)時代的另一大重要優(yōu)勢。
物聯(lián)網(wǎng)給無線傳輸領域帶來真實存在的安全性與隱私保護需求
物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)造出一片廣闊無界的新天地，在這里一切都能夠與云端進行交互。網(wǎng)絡或者設備管理員甚至意識不到這些設備中采用了哪一種固件或者操作系統(tǒng)、亦不了解它們到底在與哪些云應用程序進行通信。換句話來說，隱私保護與惡意活動預防將成為一大重要挑戰(zhàn)。
我們甚至很難掌握這些設備會發(fā)送哪些信息或者此類信息會被如何加以使用。這個新世界上存在著太多云應用程序、太多API、太多黑客。要執(zhí)行相關安全政策，SDN當然順理成章地成為首選。而且在過去幾年當中，SDN(即軟件定義網(wǎng)絡)業(yè)界開始積極為Wi-Fi實現(xiàn)方案提供支持。在SDN的幫助下，Wi-Fi能夠提供統(tǒng)一化政策管理機制，從而保證由物聯(lián)網(wǎng)設備生成的全部流量都經(jīng)過掃描并在網(wǎng)絡入口點處受到安全保護。
沒有能源效率作為支持，“物”的廣泛普及將帶來巨大開銷
由于絕大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)設備需要具備便攜性與自我維持能力，這就要求其必須采用電池供能或者自發(fā)能源機制。很明顯，我們不可能幾天或者幾周就給物聯(lián)網(wǎng)設備換一次電池。而且為其供能的電池最好可以利用太陽能、風能、熱能或者其它能源實現(xiàn)自給自足。在網(wǎng)絡業(yè)界，人們多年來一直在努力保證Wi-Fi具備低功耗特性，而且目前眾多廠商也在積極開發(fā)低功耗Wi-Fi芯片組。除此之外，802.11ah有助于進一步降低Wi-Fi設備功耗，而其它大部分后續(xù)創(chuàng)新成果也能夠以無供電或者電源輔助方式實現(xiàn)低功耗Wi-Fi運行。
從這個角度來看，Wi-Fi無疑將成為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的最佳配合機制，因為它擁有解決所有未來挑戰(zhàn)的潛在能力。對此您有什么看法?歡迎在評論欄中分享您的真知灼見。
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