物聯(lián)網(wǎng)的強大連接性使得其廣泛生態(tài)系統(tǒng)中不同互聯(lián)產(chǎn)品能夠相互交流。正如思科(CISCO)公司對“萬物互聯(lián)(Internet of Everything)”概念所闡釋的那樣：“聚合人、流程、數(shù)據(jù)和物品，使網(wǎng)絡(luò)連接比以往更具有相關(guān)性、更有價值，信息轉(zhuǎn)化為行動，打造新的能力、提供豐富的體驗，給企業(yè)、個人和國家?guī)砬八从械慕?jīng)濟機遇?！?
而2014年將成為物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域爆發(fā)性成長的一年似乎也已是不爭的事實，但面對變化速度極快的產(chǎn)業(yè)環(huán)境，如何吸引更多具有創(chuàng)意與能力的開發(fā)者與硬件商投入物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)工作？如何向普通消費者提供更多創(chuàng)新應用，讓物聯(lián)網(wǎng)更實際的融入大眾生活？如何將智能家居、智能醫(yī)療等概念落實和普及？恐怕是需要我們在喧囂后認真思考的問題。
端到端解決方案更受青睞
物聯(lián)網(wǎng)時代是一個計算無處不在的新時代，每個設(shè)備、每個物體都將具備計算能力，這意味著集成的計算解決方案必將向尺寸更小、運行速度更快、功能更靈活、產(chǎn)量更大的方向演化。英特爾物聯(lián)網(wǎng)解決方案與產(chǎn)品事業(yè)部中國區(qū)總經(jīng)理陳偉認為，半導體技術(shù)將在擁抱物聯(lián)網(wǎng)機遇方面繼續(xù)發(fā)揮關(guān)鍵作用。
英特爾物聯(lián)網(wǎng)解決方案與產(chǎn)品事業(yè)部中國區(qū)總經(jīng)理陳偉 |
他向記者透露了英特爾在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的核心策略，即通過開發(fā)智能設(shè)備、網(wǎng)關(guān)，促進傳統(tǒng)系統(tǒng)與云的連接，以及實現(xiàn)端到端的分析，從大數(shù)據(jù)中挖掘商業(yè)價值，加速包括零售、車載系統(tǒng)、數(shù)字安全監(jiān)控等在內(nèi)的端到端解決方案的開發(fā)和部署。
在該策略指引下，2013年9月，英特爾宣布推出夸克(Quark)處理器系列，它是專為那些不僅要有更高性能，更需要將更低功耗、更小尺寸放在優(yōu)先考慮的應用而設(shè)計的。這些全新低功耗產(chǎn)品使英特爾的計算力觸角得以延伸進入從工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)到可穿戴計算設(shè)備等日益增長的細分市場；2014年1月，英特爾在CES上又宣布了基于夸克技術(shù)的Edison計算平臺，內(nèi)置無線功能并支持多個操作系統(tǒng)，外形僅SD卡大??；同時，中國英特爾物聯(lián)技術(shù)研究院第一批創(chuàng)新技術(shù)成果已經(jīng)日趨成熟，包括物聯(lián)網(wǎng)式空氣監(jiān)測與服務平臺、基于室內(nèi)定位技術(shù)的智能商業(yè)平臺、基于視頻前端服務器技術(shù)的商業(yè)智能數(shù)據(jù)分析平臺等。
ARM之于物聯(lián)網(wǎng)同樣提供了端到端的機會和技術(shù)。它由嵌入式微處理器和有線或無線網(wǎng)絡(luò)組成，使這些對象能夠自主感知周圍環(huán)境，與其他對象通信，以及與基于互聯(lián)網(wǎng)的服務和基于云的應用進行交互。ARM中國嵌入式應用市場經(jīng)理耿立鋒強調(diào)說，盡管物聯(lián)網(wǎng)將帶來海量的選擇和多樣性，未來將涌現(xiàn)數(shù)百萬種不同的設(shè)備和應用，對產(chǎn)品的需求也是千變?nèi)f化，但他有信心看到ARM的核心技術(shù)在其中扮演關(guān)鍵角色。更重要的是，ARM的商業(yè)模式使每一種產(chǎn)品類別都對應多家供應商，使他們能夠?qū)崿F(xiàn)差異化并增加價值，充分體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的多樣性本質(zhì)。
“與傳統(tǒng)的x86平臺相比，從以前ARM9/ARM11到Cortex-A平臺的低功耗高集成SoC方案，可以簡化系統(tǒng)的散熱和電源設(shè)計，體積也更小，不僅達到節(jié)約成本，還有助于提高系統(tǒng)的使用壽命?！惫⒘h說，ARM的業(yè)務模式也給市場提供了更多的芯片選擇，包括Freescale, TI, Atmel, Xilinx, Altera, Samsung等合作伙伴都有相應的芯片方案推向市場。對于物聯(lián)網(wǎng)中更小的節(jié)點，ARM的Cortex-M內(nèi)核系列則被用于包括MCU, Sensor, MEMS以及RF等數(shù)模混合信號市場。
飛思卡爾則在2013年Q3攜手甲骨文(Oracle)公司，共同致力于IoT戰(zhàn)略合作，為客戶提供基于Java的從感知層(節(jié)點)到傳輸層(網(wǎng)關(guān))，再到應用層(云端)的全系列開發(fā)平臺。其目的旨在解決兩大問題：一，為更多最終用戶開發(fā)和設(shè)計物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品提供便利。無論用戶是節(jié)點開發(fā)人員、網(wǎng)關(guān)開發(fā)人員還是云計算開發(fā)人員，都可基于Java開發(fā)應用程序，實現(xiàn)從傳統(tǒng)開發(fā)項目到真正的開發(fā)產(chǎn)品的轉(zhuǎn)變，以提供更快的產(chǎn)品上市時間。并且可激發(fā)中國百萬計的Java程序員開發(fā)基于Java的app，以擴展更多的應用層服務；二，物聯(lián)網(wǎng)的重要內(nèi)涵是互聯(lián)，但在萬維網(wǎng)環(huán)境里的網(wǎng)絡(luò)安全問題一直困擾著其發(fā)展。Java平臺能很好的提供防火墻和VPN等網(wǎng)絡(luò)安全防護服務。
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整合軟硬件、服務為一體的智能家庭
恩智浦(NXP)半導體早在2012年第4季度就推出了針對物聯(lián)網(wǎng)應用的超低功耗、集成高性能32位處理器的JN516x系列無線片上系統(tǒng)(SoC)。硬件上，該片上系統(tǒng)在具備32MIPS高性能的同時，其深度休眠電流低達0.12uA, 在2.5dBm無線發(fā)射功率時，消耗電流僅15mA，非常適合直接靠紐扣電池供電的智能家居控制器和傳感器。
在軟件上，考慮到物聯(lián)網(wǎng)應用的多樣性，NXP的協(xié)議棧支持多種協(xié)議(Profile)，包括智能家居領(lǐng)域常用的ZHA/ZLL Profile。此外，還提供了基于IPv6和6LoPAN的JenNet-IP協(xié)議棧供開發(fā)者選用。NXP高級業(yè)務拓展經(jīng)理冷劍青特別提到了基于樹狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，具有網(wǎng)絡(luò)自愈特性的JenNet-IP網(wǎng)絡(luò)?！芭c標準ZigBee協(xié)議棧相比，JenNet-IP協(xié)議棧具有開發(fā)復雜度低，運行開銷小，支持大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)(達500個節(jié)點)等優(yōu)點。對于具有TCP/IP網(wǎng)絡(luò)應用開發(fā)經(jīng)驗的用戶而言，學習門檻更低?！?
出于對信息安全的考慮，特別是棱鏡門事件后，國人期盼著國產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)芯片能打破外國芯片的壟斷局面。作為業(yè)界領(lǐng)先的中國本土集成電路供應商，上海海爾集成電路公司透露說，已與國內(nèi)一些系統(tǒng)方案公司合作，開發(fā)出智能安防系統(tǒng)、智能照明系統(tǒng)、智能家電控制系統(tǒng)等智能家庭方案。以基于移動終端控制的家電系統(tǒng)為例，該系統(tǒng)利用智能手機、平板電腦等移動終端來操作控制家電產(chǎn)品，系統(tǒng)采用“感受在終端，服務在云端”的模式，整個數(shù)據(jù)存儲處理在網(wǎng)絡(luò)后臺云端，用戶無需付出額外硬件成本，家電廠商接受度非常高。
可穿戴設(shè)備+無線連接+傳感器，新型態(tài)競爭即將展開
可穿戴設(shè)備
分析師和研究者們對這個令人驚訝的新行業(yè)所能帶來的影響進行了統(tǒng)計和分析，所得出的數(shù)據(jù)表明可穿戴技術(shù)的應用已經(jīng)遍布全球。博通(Broadcom)全球銷售高級副總裁，大中國區(qū)總裁李廷偉稱，任何通過加入連接能力為用戶提供有價值信息的產(chǎn)品，幾乎都可以成為一款物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品?！耙栽绮褪褂玫目久姘鼨C為例，只要我們?yōu)樗由弦活w使其可以連接到互聯(lián)網(wǎng)的芯片，并提供一套簡單的用戶通信界面，它就可以變成一款物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品?！?
博通全球銷售高級副總裁暨大中國區(qū)總裁李廷偉 |
可穿戴市場要實現(xiàn)起飛，需要低功耗、具有位置感知能力以及無論何時何地都可以互聯(lián)的設(shè)備。將這些產(chǎn)品與智能設(shè)備連接起來的能力就非常關(guān)鍵，因為它不僅提供了這些設(shè)備收集數(shù)據(jù)的窗口，還同時起著將這些數(shù)據(jù)發(fā)送到云端的中心樞紐作用。智能手機以及平板電腦采用無線技術(shù)來收發(fā)這些數(shù)據(jù)，能夠大大降低可穿戴設(shè)備對數(shù)據(jù)處理和功耗的需求。反過來，又為制造商及消費者降低了相應的成本和花費。
此外，無線充電技術(shù)對于可穿戴設(shè)備來說，也代表著一個巨大的機會。無論是將設(shè)備放置在一個充電托盤，還是收集射頻能量，能夠快速地從周邊環(huán)境中為設(shè)備充電，將會為這些設(shè)備的發(fā)展帶來重大的正面效應。
在博通目前的WICED產(chǎn)品組合布局下，借助近場通信(NFC)技術(shù)，消費者可以購買新型可穿戴設(shè)備，并將其方便地連接到智能手機，進行快速安全的通信；借助Bluetooth Smart和Wi-Fi技術(shù)，消費者可以從可穿戴設(shè)備中獲取數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳送到智能手機或云端；借助Wi-Fi Direct，消費者可以直接將兩個Wi-Fi設(shè)備連接在一起，不需要接入點或計算機；將可穿戴設(shè)備與定位技術(shù)結(jié)合起來，可以實現(xiàn)一些有趣的新應用功能。比如醫(yī)生可以在臨床環(huán)境中跟蹤患者的情況，零售商可以向消費者發(fā)送有針對性的廣告信息。
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低功耗藍牙與Wi-Fi
作為另一項推動物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和應用的中堅力量，Wi-Fi、智能藍牙、NFC和GPS這些成熟、高效的無線連接設(shè)計可以降低可穿戴設(shè)備在處理能力和電量等方面的需求。這種效率的提高將使得制造商能夠設(shè)計、制造并推出消費者買得起的產(chǎn)品，從而鼓勵大眾消費。李廷偉認為，智能藍牙技術(shù)的引進將是這個競技場上真正的游戲變革者，“它使得設(shè)備的耗電量如此之低，以至于僅使用一塊小小的紐扣型電池便可維持設(shè)備運行達數(shù)月甚至數(shù)年?！?
這項令人驚嘆的低功耗技術(shù)已經(jīng)引起世界范圍內(nèi)的OS供應商的重視?；趯χ悄芩{牙在無線領(lǐng)域影響力的快速認知，蘋果已在其幾乎所有設(shè)備上加入了對智能藍牙的支持。正是蘋果對該技術(shù)的信心促進了諸如Jawbone UP和Unikey Kevo智能無鑰匙進入產(chǎn)品等新配件的興起。而且，蘋果不是唯一一個大力支持智能藍牙技術(shù)的公司，微軟、黑莓、安卓、谷歌和三星都位列其中，這間接為可穿戴設(shè)備的爆炸式發(fā)展提供了一個有力的平臺。
智能藍牙技術(shù)在醫(yī)療上的應用也是無止境的，越來越多的公司正在試驗將傳感器直接植入人體內(nèi)。Starkey利用Wi-Fi和降噪技術(shù)為聽力受損者改善了各種環(huán)境中的聲音清晰度。Sensortech Corporation公司推出了一款新型骨科膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定產(chǎn)品，使用了智能藍牙技術(shù)，可以減少手術(shù)及恢復時間，促進傷口更快愈合，減少部件穿戴并且提供更好的疼痛管理解決方案。
而作為藍牙標準制定與推廣的核心機構(gòu)，藍牙技術(shù)聯(lián)盟(SIG)在采訪中向我們透露了更多未來藍牙技術(shù)的發(fā)展趨勢，用以全力協(xié)助中國市場的開發(fā)者與大眾感受物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)帶來的創(chuàng)新與體驗。具體方向包括：
* 效能提升：Bluetooth Smart是藍牙無線技術(shù)的智能、節(jié)能版本，可以讓可穿戴設(shè)備具有更好的普適性。但其真正的神奇之處在于，它的應用程序可以在消費者已有的智能手機或平板電腦上運行。
* 廣泛應用：最新推出的Bluetooth 4.1版本，提供LTE的并存支持，可提升大量數(shù)據(jù)傳輸速率，以提升消費者使用體驗。此次更新讓設(shè)備能夠同時支持多工角色，輔助開發(fā)者進行創(chuàng)新開發(fā)，更可作為IP連接基礎(chǔ)，鞏固藍牙技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)無線連接中的重要地位。此次更新亦允許Bluetooth Smart傳感器運用IPv6，讓開發(fā)商及OEM業(yè)者掌握連接與兼容所需的靈活性。
* 開發(fā)推廣：SIG將于2014年推出全新的中文開發(fā)者網(wǎng)站，提供多元的培訓與開發(fā)工具配套模組可供開發(fā)者廣泛應用，同時提供技術(shù)交流平臺給技術(shù)研究人員。
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本文下一頁：傳感器的小型化
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高通創(chuàng)銳訊進軍物聯(lián)網(wǎng)的利器之一則是低功耗Wi-Fi解決方案QCA4002/QCA4004網(wǎng)絡(luò)平臺。該公司資深副總裁鄭建生認為，之所以稱之為平臺，是因為兩款產(chǎn)品不但在芯片設(shè)計上采用一顆單芯片處理器和內(nèi)存，無需使用其它MCU產(chǎn)品，還同時納入了IP堆棧、軟件中間件架構(gòu)AllJoyn以及完整的網(wǎng)絡(luò)服務，以協(xié)助客戶以最低的開發(fā)成本，將低功耗Wi-Fi功能增加至任何產(chǎn)品。目前，海爾(Haier)已在其洗衣機/烘干機和空調(diào)設(shè)備上采用了QCA4004。
高通日前開始在多個場合大力推廣AllJoyn，已經(jīng)開賣的智能手表Toq就支持該協(xié)議。據(jù)稱它能夠聯(lián)接各種不同的產(chǎn)品、應用程序和服務，具有發(fā)現(xiàn)、通知、控制、傳輸、安全等功能。AllJoyn是開源的，可直接從網(wǎng)站下載SDK?！霸谟螒蝾I(lǐng)域，采用AllJoyn后，不需要運營商網(wǎng)絡(luò)就能實現(xiàn)同一區(qū)域內(nèi)的多人對戰(zhàn)；結(jié)合LBS技術(shù)，兩個同樣使用了AllJoyn技術(shù)的人彼此接近時，AllJoyn可以做出提醒；將所有AllJoyn連接的家電串聯(lián)到一起，不僅能夠在手腕上查看所有設(shè)備信息，還可以直接在手腕上控制它們的工作狀態(tài)?！编嵔ㄉf。
傳感器的小型化
TE消費電子產(chǎn)品部全球市場策略高級總監(jiān)Eric Braddom |
傳感器技術(shù)的日臻成熟是物聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展一大重要驅(qū)動因素，后者通過將現(xiàn)實世界的物理信息轉(zhuǎn)化為虛擬數(shù)據(jù)，進而推動小尺寸、低成本與低功耗的應用趨勢。此外，得益于小型化技術(shù)的發(fā)展，一些其它元件，比如內(nèi)置連接器和天線等，也以新的封裝形式出現(xiàn)。天線技術(shù)的不斷進步，使得我們?nèi)缃衲軌驅(qū)⑻炀€打印在多種不同的表面上，這也就意味著業(yè)界需要在如何放置天線這方面充分發(fā)揮創(chuàng)造力。
TE消費電子產(chǎn)品部全球市場策略高級總監(jiān)Eric Braddom列舉了一個小型化技術(shù)影響物聯(lián)網(wǎng)的例子—即前文提到的英特爾Edison開發(fā)版。這是一個完整的個人電腦平臺，集成了Wi-Fi、低功耗藍牙和應用軟件商城，而且整個封裝只有SD卡大小，能夠放置在不同設(shè)備中，包括可穿戴式產(chǎn)品。他指出，移動設(shè)備小型化的熱潮涌起也同樣推動著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品元件的成長。事實上，第一代可穿戴式設(shè)備大部分是基于“現(xiàn)成的”連接器設(shè)計，即盡可能地將各種功能組件集成至最小尺寸的封裝中；然而新一代微型產(chǎn)品的元件將在縮小尺寸、降低成本和簡化組裝等方面更精益求精，從個人電腦到筆記本電腦再到智能手機，無不體現(xiàn)這一趨勢。
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責編：Quentin
