
芯片揭秘主持人曹幻实(右)对话 顺舟智能科技的IoT事业部技术总监曹一钦(左)
万物互联是当下最热门的科技方向,而如何将数以万计的智能设备连接在一起,则成为了一个亟待解决的难题。对于公司、工厂或家庭来讲,为上百个智能设备都配备4G通信卡,这明显不现实,而将它们全连接上路由器,那路由器的挂载能力又会出现问题。所以,解决网络到设备的这“最后一公里”便成了关键点。
对话精彩提要:
- 无线、有线各有千秋;
- 无线技术的发展历程;
- 智能制造与工业数字化无线;
- 网关能适应多场景需求;
- AIoT的前进方向;
本文由芯片揭秘采访内容整理
感谢“芯动力人才计划”为本次采访提供支持
上海顺舟智能科技股份有限公司是一家成立于2004年的科技公司,从一开始的ZigBee无线,到433频段、Wi-Fi、无线网关技术,近二十年里,他们一直关注无线技术。今天,我们有幸邀请到顺舟智能科技的IoT事业部技术总监曹一钦,来与我们探讨无线技术与物联网的关系。
无线、有线各有千秋
曹一钦认为,虽然已经发展了近二十年,无线和有线各自的优劣势仍然十分明显,像极了当年固定电话和便携电话的关系:便携电话更方便,但它在某些场合的适应性会很差,可靠性和稳定性也远不如固定电话。但无线的趋势已摆在我们面前,极低的施工和维护成本,再加上无可比拟的便捷性,可以说,只要解决可靠性问题,无线将全面替代有线。
无线技术的发展历程
曹一钦以顺舟科技的发展历程,简单介绍了他对无线技术的认识。
曹一钦表示,顺舟科技成立后就在做ZigBee小无线,这项技术主要是能够支持近距离无线连接。在以数据信息为载体的传输中,ZigBee技术是主要的技术指标, 它使用起来比较安全,而且容量很大,被广泛应用到日常通信传输中。

ZigBee无线模块(来源:网络)
随着技术的发展,顺舟科技又尝试了433频段的通讯技术。最开始433频段只是作为射频,就是一人说,一人听,但后来也发展出一些标准的通讯协议,比如说我们现在行业里主推的一款LoRa,就是433频段的应用。相比ZigBee,433频段有更高的接收灵敏度,在相同的环境中,具有更远的通讯距离,然后还能以覆盖更广的方式来解决现场通信的可靠性问题。

433频段模块(来源:顺舟科技)
而后,为更多地满足生活中的需要,Wi-Fi的技术得到了更多的开发,因为像Wi-Fi2G、4G都是生活中常用的。近年,随着物联网行业的发展,NB-IOT这项技术会被更多的使用,它适用于一些功耗低、覆盖广的场景。NB-IOT的优势体现在它使用的是运营商的网络,客户不用自己布网,这就意味着低成本、易操作,因为如果公司自己架设网络的话,得买路由器、交换机等很多设备,还要耗费大量时间和人力。 当然,NB-IOT也存在一些劣势,例如带宽低、数据量少等。
为适应智能家居、工业数字化的发展,顺舟科技正在发力智能化网关,就是将一些常见的计算、联动等功能加入到网关中,例如一些网关可以检测温度、湿度,传感器的数据达到特定指标后,就会联动,调整空调、窗户或加湿器等设施设备。
智能制造与工业数字化无线
现在,大家都在谈论智能制造,或者是工业4.0,曹一钦却表示这并没有那么容易。对于中小企业,用智能制造直接实现流程控制的可能性不高,因为对于他们,订单是第一位,而产能、产量或者自动化都不能成为最被关注的点。智能制造的问题在于它的复制性受限,甚至说生产同一件产品的不同产线,都需要深度定制,没有复制的可能性。因此,智能制造往往是那些超大型的工厂才会使用,也只有那些传统工控公司,例如飞利浦、西门子这些才会涉及这些事情。
当谈到工业数字化无线时,曹一钦则表示十分看好这一领域。首先,正如前文所讨论的,对于中小企业,智能制造直接实现流程控制的可能性不高,中小企业更愿意将精力投入在数字化的转型或者生产环境的监测等方面。第二,与智能制造不一样,工业数字化是具有相似性的,也就是说,一个场景中的成功可以复制到多个场景中。第三,当数字化配合无线技术,将会带来极大的灵活性。在后端市场上,无线技术就代表着非侵入式安装,降低了成本,提升了便捷性。

智慧工厂(来源:网络)
曹一钦表示,他们在无线技术上积累了足够的经验与成果,也更容易拿出方案,便捷地将设备无缝地接入进来,所以,他们看好工业无线化这个趋势,也愿意在这个趋势上进行投入。
网关能适应多场景需求
曹一钦表示,无论是家庭,还是工厂、公司,每一个场景都包含着大量设备,难以全部通过路由器或者运营商来进行数据传输。 而像ZigBee、LoRa或者蓝牙这种通讯技术的话,它本身是一种非广域网的连接,和服务器、运营商是无法进行通信的。那么这时,我们就需要一个网关来把下面的数据收集起来,再传输给服务器。

智能网关(来源:网络)
网关最初的任务只是数据转发或者协议转化,做一个翻译,做传递的功能,但现在我们会给这个中间角色赋予更多的AI功能,让它参与一些计算、联动、策略和执行。 这样,我们就可以解决两个很关键的问题,一是当网络断开的时候,这些策略执行还能正常进行。二是在网关的协调下,延时也会更低。
AIoT的前进方向
对于AIoT,曹一钦也有着自己的看法。
大家所熟悉的AloT往往是在一些生活中的场景,但从目前的技术架构来看,使用的环境还是更适合一些具体的行业,比如说工业或者农业。因为AI毕竟是机器,机器理解机器会简单些。目前为止,AI仍必须在一些规则非常明确的场景下使用。像在工业或者农业环境中,大量的机器传感器或者算法结合在一起,通过深度学习和数据挖掘,AI就能帮助实现自动化、智能化,甚至是无人化。但是在生活的场景中,例如自动驾驶或者智能家居,要让AI理解、揣摩人的思想就会非常困难,因为人的思维灵活性是机器无法比拟的。所以说,机器理解机器会领先一步,而机器完全理解人还是会再晚一些到来。
最后,曹一钦表达了对无线行业的憧憬。他认为,大厂、巨头们都在忙着搭建平台,这就给众多中小企业留下了生存空间,而整合成百上千的协议又给行业设定了门槛。物联网的概念很新、很好,我们一定能在挑战难题的同时继续前进,将行业做大做强。
硬科技加油站:
本期提到以下知识:
LoRa无线技术:
LoRa的名字就是远距离无线电(Long Range Radio),它最大特点就是在同样的功耗条件下比其他无线方式传播的距离更远,实现了低功耗和远距离的统一,它在同样的功耗下比传统的无线射频通信距离扩大3-5倍。
NB-IOT:
窄带物联网(Narrow Band Internet of Things, NB-IoT)成为万物互联网络的一个重要分支。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,以降低部署成本、实现平滑升级。
ZigBee:
ZigBee,也称紫蜂,是一种低速短距离传输的无线网上协议,底层是采用IEEE 802.15.4标准规范的媒体访问层与物理层。主要特色有低速、低耗电、低成本、支持大量网上节点、支持多种网上拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。