今年年底全球聯(lián)網(wǎng)設(shè)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(shù)需要在有限的時間內(nèi)盡快解決當(dāng)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(luò)技術(shù)選項。
物聯(lián)網(wǎng)可能是當(dāng)下炙手可熱的人氣詞匯，但其將普通的“物”接入網(wǎng)絡(luò)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(chǎn)物?？梢哉f將普通機器接入網(wǎng)絡(luò)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?qū)崿F(xiàn)這樣的目標。從本質(zhì)上講，物聯(lián)網(wǎng)其實是構(gòu)建起具備智能化屬性的不可見設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，并使不同設(shè)備之間以及設(shè)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(shù)，從而實現(xiàn)設(shè)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(shù)，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(nèi)人數(shù)等指標。接下來，另一項技術(shù)方案則支持它們同其它設(shè)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(wù)。目前市面上存在著多種用于實現(xiàn)設(shè)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(shù)往往是由對應(yīng)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(shù)當(dāng)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(xué)校、醫(yī)院以及機場等環(huán)境的首選網(wǎng)絡(luò)接入機制。
然而，Wi-Fi接入點所能夠容納的接入設(shè)備數(shù)量以及設(shè)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(shù)來利用1-GHz以下頻段作為網(wǎng)絡(luò)方案。說到這里，大家應(yīng)該能夠猜到Active RFID技術(shù)的優(yōu)勢所在了—能夠容納大量接入設(shè)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(shè)備接入的實際需求。一套典型的802.11ah接入點能夠關(guān)聯(lián)超過8000臺設(shè)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(shù)規(guī)范?？紤]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(yīng)用程序、未知的設(shè)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(dāng)然是選擇一套全球通用的技術(shù)標準及應(yīng)用程序編程接口，從而保證這些設(shè)備能夠彼此通信并與云環(huán)境對接，又完全不必擔(dān)心網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)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(lǐng)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(luò)或者設(shè)備管理員甚至意識不到這些設(shè)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(yīng)用程序進行通信。換句話來說，隱私保護與惡意活動預(yù)防將成為一大重要挑戰(zhàn)。
我們甚至很難掌握這些設(shè)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(yīng)用程序、太多API、太多黑客。要執(zhí)行相關(guān)安全政策，SDN當(dāng)然順理成章地成為首選。而且在過去幾年當(dāng)中，SDN(即軟件定義網(wǎng)絡(luò))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(shè)備生成的全部流量都經(jīng)過掃描并在網(wǎng)絡(luò)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(shè)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(shè)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(fēng)能、熱能或者其它能源實現(xiàn)自給自足。在網(wǎng)絡(luò)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(shè)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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