五大無線技術標準取長補短爭搶物聯網山頭

2015-09-08 10:40:32

物聯時代，無線連接成為基本要求。面對眾多新老無線技術以及各聯盟間的競爭、合作，如何實現不同設備、不同廠商、不同通信協議間的互聯互通，成為迎接物聯網時代到來時亟需解決的問題。

從各種聯盟、科研機構到各大芯片廠商、設備廠商，都在努力推舉出一款即有利于自身發展，又能更廣泛被其他廠商所接受、支持的技術協議。從不久前藍牙大會上宣布藍牙4.2將兼容WiFi，到之前高通宣布加入Thread聯盟，引發AllSeen與Thread合作猜想，以及WiFi聯盟發布臨近感知技術WiFi Aware、WiFi Direct，和藍牙Beacon技術的興起，物聯網連接技術正經歷著從諸侯征戰到一統天下中最激烈的時期。

物聯網涉及近距、遠距，以及各種創新應用，對自組網、鄰近感知、P2P傳輸、支持IPv6等方面提出需求，推動了無線技術的不斷出新。新的無線技術也使物聯網應用的形式更加多樣化，從工業應用、智能家居，到支付、零售、社交、交通等等，幾乎涵蓋生產、生活的方方面面。

下面我們將從應用和技術架構兩個方面，比較 AllJoyn和ZigBee、Bluetooth、WiFi、Thread幾種主流協議的發展情況。

WiFi：向點對點直連和臨近感知演進

WiFi是目前所有無線技術中具有最廣泛應用基礎的一支，傳輸距離長，傳輸速度高，但功耗大、組網差一直是其進入物聯網的一道門坎。在芯片廠商推出低功耗WiFi的同時，WiFi聯盟也先后推出了WiFi Direct和WiFi Aware標準，提供一對一連接功能。

WiFi Direct是WiFi聯盟2010年發布的一項標準，允許無線網絡中的設備無需通過無線路由器即可相互連接，支持一對一直連，并支持所有WiFi設備，從11a/b/g至11n。它與藍牙技術點對點類似，但在傳輸速度與傳輸距離方面則效果更好，缺點是耗電量仍較藍牙高。可以讓兩個兼容該標準的設備快速連接到一起，進行圖片和視頻的分享。

而今年推出的WiFi Aware技術，則更針對物聯網應用。在不具備無線網路連接的環境之下，它可探索鄰近位置的其他設備、應用程序或相關資訊，并擁有低耗能、永遠在線、在地即時、多元應用等特性，類似藍牙Beacon。

ZigBee：向ipv6的IP組網和應用協議融合演進

ZigBee具有低復雜度、自組網、高安全性、低功耗等特點，在智能家居領域一直倍受青睞。今年其發布了ZigBee3.0，納入ZigBee IP，全面統整此前ZigBee Pro應用規格，包含家庭自動化、建筑物自動化、LED照明、醫療看護、零售、智慧能源等各個方面，并宣布將在Thread網路架構上實現ZigBee的應用層協議的合作事宜。

藍牙：向提高速率和1對多傳輸演進

藍牙從1.0版本升級到***的4.2版本，加強了物聯網應用特性(特別是家居)，支持基于IPv6協議的低功耗無線個人局域網技術，低功耗下傳輸速率大幅提升，無需現有硬件進行更新，只需固件升級即可支持。另一方面藍牙推出的Smart Mesh技術實現了標準化的mesh網絡功能，完善了組網差的不足。

藍牙Beacon鎖定室內近距離感知應用上，包括室內導航、移動支付、店內導購、人流分析等。通過低功耗藍牙技術， Beacon基站創建一個信號區域，設備進入該區域時，相應的應用程序就會提示用戶是否需要接入這個信號網絡。Beacon基站內有加速度計、閃存、ARM架構處理器及藍牙模塊，其功耗極低，一顆巨口電池可為基站提供約2年左右續航時間。Beacon技術術語一點對多點網絡。

Thread：欲打通多個協議

新興的Thread聯盟是有谷歌旗下NEST發起的一個物聯網聯盟，Thread標準是基于ZigBee基礎組件改造的一種衍生協議，不久前也公布了1.0版，該聯盟表示，Thread 是網絡層協議，與應用層無關，它是被設計為與不同的應用層協議一起工作或是提供支持。未來Thread或許與AllSeen聯盟有合作機會。但Thread門檻較高，除Zigbee外，底層協議(802.15.4)與wifi(802.11b)和藍牙(802.15.1)不同，需要設備更換芯片。

AllJoyn：屬于軟件框架，在應用層實現互聯互通

AllSeen聯盟是Linux基金會下的一個協作項目組織，旨在推動物聯網應用與創新的跨行業聯盟。AllJoyn是高通主導的一個開源項目，主要用于近距離無線傳輸，通過WiFi或藍牙技術，定位和點對點文件傳輸，2013年捐給AllSeen聯盟。高通作為AllSeen聯盟重要成員，在物聯網上不斷加緊布局。在8月26日舉辦的“智造萬物物聯未來”的創客研討會上，高通聯合AllSeen聯盟主席薛國棟，先后介紹了高通***智能連接解決方案--集成了AllJoyn軟件框架的QCA401X WIFI片上系統，以及AllJoyn開放源架構。

AllJoyn是一個獨立于操作系統、開發語言、通信協議的開放源碼的軟件框架。它適用于Microsoft Windows、Linux、ios和Android等所有HLOS高級操作系統，以及各種內存和處理能力極度受限的嵌入式RTOS操作系統，解決了異構分布式系統中的難題，被稱作是“中性平臺”。

AllJoyn的特點在于其開源的靈活性，以及處于應用層，與傳輸層無關。AllJoyn框架運行在本地網絡上，無需通過云對身邊設備進行連接，保證應用程序和設備互相交談時，直接、快速、高效、安全，即便沒有互聯網連接的情況下，設備之間也能互聯互通;在遠程需要與云連接時，通過AllJoyn網關代理連接到互聯網，減少連接到互聯網上的設備數量。AllJoyn物理層支持WiFi、Thread、PLC、以太網、藍牙，解決了WiFi的自組網問題，后期可能還會擴展更多其他協議，是否真的能在應用層一統江山，讓人拭目以待。