構(gòu)建基于萬物互聯(lián)的智慧生活

□ 文/張濤

作者單位：立林物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究院

物聯(lián)網(wǎng)是什么？

今天，越來越多的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品走進(jìn)了人們的生活，我們在短短幾十年間不經(jīng)意的走過了因特網(wǎng)時代（固定位置的人與人之間信息交換）、移動互聯(lián)網(wǎng)時代（移動中的人與人之間信息交換），如今邁入了物聯(lián)網(wǎng)時代（物與物信息交換），人們的生活也發(fā)生了巨大的改變，物聯(lián)網(wǎng)讓我們的生活更便捷，更智能。

物聯(lián)網(wǎng)——The Internet Of Things，簡稱IOT，顧名思義是把所有物品通過網(wǎng)絡(luò)連接起來，實(shí)現(xiàn)任何物體、任何人、任何時間、任何地點(diǎn)（4A）的智能化識別、信息交換與管理。也有人將物聯(lián)網(wǎng)理解為Intelligent Interconnection Of Things(IIOT)，體現(xiàn)出了“智慧”和“泛在網(wǎng)絡(luò)”的含義。

物聯(lián)網(wǎng)的主要結(jié)構(gòu)如下圖所示分為四層，包括感知層（還應(yīng)包括執(zhí)行）、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層、服務(wù)管理層、綜合應(yīng)用層。

感知識別層

感知識別層用于獲取前端信息，如用于倉儲物流的RFID、MEMS（Micro-Electro-Michanical-System）傳感芯片、人體探測器、攝像機(jī)、智能開關(guān)面板、條碼二維碼讀取頭等。

RFID是條碼的繼承者，一種射頻微系統(tǒng)，但便于自動識讀，因此廣泛用作物品標(biāo)簽，車輛設(shè)別、甚至用于馬拉松賽事。

MEMS一般只有幾個毫米大小，包括硅麥克風(fēng)、微馬達(dá)、微泵、微振子、光學(xué)傳感器、壓力傳感器、陀螺儀、加速度傳感器、磁感應(yīng)傳感器、溫濕度傳感器、氣體傳感器。集成了感應(yīng)、信號處理及數(shù)字量化信息輸出功能。設(shè)計諸多學(xué)科和行業(yè)，是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)核心。

網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層

數(shù)據(jù)通信總線技術(shù)也被廣泛應(yīng)用，如RS-485總線、CAN總線、LonWorks總線、KNX總線、TPBus總線等。TP-Bus總線是立林科技研發(fā)的一種兩線無極性總線，同時提供了數(shù)據(jù)通信和節(jié)點(diǎn)供電功能，工作于9.6kbps速率，總線長度可達(dá)500米。用于智能家居、工業(yè)設(shè)備及樓宇自動化設(shè)備的連接。同時，立林科技還研發(fā)了一種利用雙絞線實(shí)現(xiàn)10Mbps傳輸速率的全雙工低成本以太網(wǎng)傳輸技術(shù)，通信距離100米，無極性連接，可同時向設(shè)備端供電，也支持同軸線連接，實(shí)現(xiàn)更長的通信距離。

網(wǎng)絡(luò)傳輸層的無線傳輸技術(shù)由于其聯(lián)網(wǎng)的便捷性，在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域非常廣泛。在大數(shù)據(jù)量的廣域聯(lián)網(wǎng)中，4G及未來的5G是主要手段，如無人駕駛汽車及交通運(yùn)輸管理的車聯(lián)網(wǎng)。在短距離物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，Wi-Fi適合于較大數(shù)據(jù)量傳輸及單體智能家居設(shè)備（如小米智能單品）。

ZigBee（802.15.4）、Bluetooth（802.15.1）都屬于IEEE 802.15標(biāo)準(zhǔn)族，工作于2.4GHz頻段，提供低功耗、短距離、較低通信速率的無線連接。ZigBee具備自組網(wǎng)功能。網(wǎng)絡(luò)包括協(xié)調(diào)器、路由器、終端設(shè)備。協(xié)調(diào)器用于建立和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)，存儲網(wǎng)絡(luò)信息，是整個網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)證中心。路由器用于網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展功能，為遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)和中心節(jié)點(diǎn)提供信息通道。路由器可以由設(shè)備節(jié)點(diǎn)承擔(dān)。由于低廉成本，目前在智能家居系統(tǒng)、智慧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、油田設(shè)備監(jiān)測等領(lǐng)域被廣泛采用。

Bluetooth已經(jīng)發(fā)展到5.0階段，可以進(jìn)行多設(shè)備收發(fā)，也可組成Mesh網(wǎng)絡(luò)，因此在智能家居領(lǐng)域被采用。由于可以與手機(jī)直接連接，市場出現(xiàn)了很多Bluetooth模塊的智能單品。

ZigBee、Bluetooth、Z-wave、Sub-G 技術(shù)有比較多的應(yīng)用。

對于需要電池供電，而又需要廣域覆蓋的物聯(lián)網(wǎng)（LPWAN-Low-Power Wide-Area Network），采用NB-IoT、LoRa、SigFox、eMTC、Telensa、PTC 通信技術(shù)。在國內(nèi)，目前NB-IoT、LoRa技術(shù)最受關(guān)注。

這些技術(shù)的共同特點(diǎn)是低速率傳輸，因而可以大幅提升接受靈敏度，擴(kuò)大基站的覆蓋范圍。在開闊地帶，NB-IoT、LoRa的覆蓋半徑可達(dá)15km，在市內(nèi)環(huán)境下可達(dá)2-5km的（與具體環(huán)境有關(guān)）。2節(jié)AA電池待機(jī)時間最大可達(dá)10年左右，在地下室環(huán)境都可能覆蓋。

因此公共設(shè)施的監(jiān)測、建筑物內(nèi)的設(shè)備監(jiān)控、市政排澇、共享單車、泊車檢測、三表抄表等領(lǐng)域被開始應(yīng)用。

網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層—各種無線技術(shù)的簡單對比

物聯(lián)網(wǎng)的主要應(yīng)用領(lǐng)域

物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域非常豐富，大概列舉了主要的10個應(yīng)用領(lǐng)域，從中我們可以看到其基本上已經(jīng)涵蓋了我們生活中的方方面面，和我們的生活息息相關(guān)，其中包括：

智能制造：對廠房的機(jī)械設(shè)備及室內(nèi)情況等情況進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控。

智慧農(nóng)業(yè)：利用傳感器實(shí)時監(jiān)測作物及畜牧產(chǎn)品的生長情況。

智慧物流：通過信息技術(shù)對貨物及運(yùn)輸車輛的全過程進(jìn)行監(jiān)控。

智能零售：將便利店、售貨機(jī)等進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，分析用戶畫像，進(jìn)行精準(zhǔn)推送。

智能安防：通過攝像頭等裝置實(shí)時采集數(shù)據(jù)、實(shí)時監(jiān)控外界環(huán)境扥，實(shí)現(xiàn)公共安全的防范功能。

智慧建筑：利用傳感器將建筑內(nèi)的設(shè)備數(shù)字化、智能化，以節(jié)約能源。

智能交通：以圖形識別為核心技術(shù)監(jiān)控車、道路及信號燈等情況。

智慧能源：包括能源和環(huán)保2個方面，通過實(shí)時監(jiān)測，以達(dá)到節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境的目的。

智能醫(yī)療：通過傳感器或移動設(shè)備對人的生理情況進(jìn)行捕捉，發(fā)展數(shù)字化醫(yī)院。

智能家居：將家庭內(nèi)單品進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，通過語音實(shí)時控制，打造智能家居平臺。

物聯(lián)網(wǎng)目前存在的一些問題

立林公司作為根植于物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中的智能安防和智能家居兩個主要行業(yè)的企業(yè)，深深感受到物聯(lián)網(wǎng)對人們生活的影響，同時也發(fā)展在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的過程中的帶來的一些問題，如：

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范問題：發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)使用多種技術(shù)，然而在同一個行業(yè)中，各家企業(yè)所使用的標(biāo) 準(zhǔn)不一，設(shè)備兼容問題是個大問題， 應(yīng)出臺相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

行業(yè)和行業(yè)間應(yīng)用問題：物聯(lián)網(wǎng)已應(yīng)用于多個行業(yè)，但現(xiàn)在只是簡 單的將設(shè)備進(jìn)行連接，如何能夠發(fā)現(xiàn)更多 的應(yīng)用？如何考慮跨行業(yè)應(yīng)用？能夠打破行業(yè)壁壘，通過物聯(lián)網(wǎng)的手段打破行業(yè)界限，實(shí)現(xiàn)不同行業(yè)的融合，給人們的生活帶來更大的便利，是行業(yè)內(nèi)普遍應(yīng)思考的問題。

對于物聯(lián)網(wǎng)的思考

立林公司作為智能安防行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)，我們一直在致力于行業(yè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的制定工作，立林工作作為起草小組單位已經(jīng)牽頭完成了樓宇安防的國際標(biāo)準(zhǔn)。2012年3 月，經(jīng)全國安全防范報警系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會（SAC/TC100）審核并通過我國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會備案，廈門立林科技有限公司通過SAC/TC100向國際電工委員會/報警與電子安防系統(tǒng)技術(shù)委員會（IEC/ TC79）申報了《報警與電子安防系統(tǒng)-樓寓對講系統(tǒng)通用技術(shù)要求》國際標(biāo)準(zhǔn)新工作項(xiàng)目提案。

2012年3 月23 日，該提案由IEC/TC79 公示并征集各成員國投票意見。經(jīng)過23個國家專家歷時3 個月的投票表決，該國際標(biāo)準(zhǔn)新提案在2012 年6 月份的俄羅斯會議上以81.3% 的支持率獲得了通過，初步組建以中、德、俄、英、韓五國專家組成的起草專家組，研究新工作項(xiàng)目提案的范圍，并上報IEC/TC79 批準(zhǔn)，2012年8月3日，該提案獲得IEC/TC79 正式立項(xiàng)，項(xiàng)目編號為IEC62820。由此，立林?jǐn)y手國內(nèi)專家開啟了光榮且具有很大挑戰(zhàn)性的國際標(biāo)準(zhǔn)編制起草之路。

作為由我國主持制定的安防領(lǐng)域產(chǎn)品類國際標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)的制定對于進(jìn)一步提升我國樓寓對講系統(tǒng)技術(shù)質(zhì)量水平，增強(qiáng)我國在相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)化工作中的話語權(quán)，以及支持我國民族產(chǎn)業(yè)、提高我國樓寓對講產(chǎn)業(yè)在國際上的核心競爭力，擴(kuò)大我國樓寓對講產(chǎn)品的國際影響力等方面都具有里程碑式的意義。

我們也正在致力于通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，打破安防和家居的行業(yè)界限，完成社區(qū)安防和智能家居系統(tǒng)的聯(lián)通，實(shí)現(xiàn)社區(qū)、家庭之前的信息流，服務(wù)流，數(shù)據(jù)充分共享，利用大數(shù)據(jù)AI技術(shù)提供更好的服務(wù)，全面打造舒適生活，構(gòu)建基于萬物互聯(lián)的智慧生活。

▲立林造智慧生活全景圖

▲未來物聯(lián)網(wǎng)展望

物聯(lián)網(wǎng)在未來將會和AI技術(shù)相互融合，形成一個具有多維度感知和能夠思考、聰明的智能物聯(lián)網(wǎng)。智能物聯(lián)網(wǎng)將對我們未來期望的智慧生活帶來更大的改變，會給我們這些從事智能安防、智能家居等物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的企業(yè)帶來更大的發(fā)展機(jī)遇和挑戰(zhàn)，讓我們最好準(zhǔn)備，投入到這個更加廣闊的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展領(lǐng)域中吧！

我們堅信物聯(lián)網(wǎng)將會給人們帶來更好的智慧生活，立林也將專注社區(qū)領(lǐng)域，構(gòu)建智慧生活產(chǎn)品生態(tài)，實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)。