經常有人問我這樣的問題：面對令人眼花繚亂的各種標準，應該選擇哪一種?ZigBee、Thread、藍牙網狀網絡(Bluetooth Mesh)，還是Wi-Fi?還是LoRa?還是***等待5G和NB-IoT?

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當然，這些疑問會使人感到困惑，并阻礙物聯網(IoT)的普及。如圖1所示，造成這種困惑的部分原因是，我們很難確定哪種標準最合適。此外，市場營銷人員對新標準的性能提出了不切實際的要求，如延遲(「小于幾毫秒!」)，好像這真的有必要似的，事實并非如此。大多數應用可以接受數秒的延遲;即使電視直播延遲了幾秒鐘，它仍然是電視直播。

圖1 無線標準適用范圍一覽。

那么，如何回答“應該使用哪種標準?”通常，遇到這個問題時，我會反問“你依靠什么盈利?”一般來說，無線電標準不是盈利的決定性因素。對于無線電，大多數情況是「夠用就行」，是否盈利取決于無線網絡上運作的應用所創造的價值。無線網絡只是無線網絡，就像電線就只是電線一樣。

請記住：無論現在的無線標準是什么，5~10年后情況可能還會發生變化，所以升級網絡至關重要。但距離“***”無線網絡技術出現仍需很長時間。

那么，能否展望未來，預測未來的發展方向?我相信預測是可行的，但首先需要介紹一些觀點。

技術與心理的關系

智能型手機配備了三種無線電技術(4G、Wi-Fi和藍牙)。為什么是三種，而不是兩種(如平板計算機)，或一種、四種?這是因為無線電種類與技術，以及我們對不同生活空間的心理態度有關，讓我進一步解釋。

首先，技術。在很大程度上，無線電性能取決于三個因素：

• 范圍(距離基地臺的距離，如發射塔、路由器、熱點等);
• 數據速率(從簡單的語音通話到觀看視訊);
• 電池壽命(越長越好)。

第四個因素通常是成本，有一個簡單的原則：“越多越貴”。換句話說，更大的范圍通常成本更昂貴;同樣的道理也適用于更高的數據速率和更長的電池壽命。然而，從技術上講，一切皆有可能，可以只配備一種無線電;這種方式不一定經濟高效，但你可以選擇。

還有一個極端的例子。試想一下，用無線(藍牙)耳機聽手機音樂，耳機直接與手機連接，而不與蜂巢網絡連接。然而，從技術上講，也可以將手機和耳機都連接到蜂巢網絡，然后讓音樂從手機經過蜂巢網絡傳輸到耳機。

另一個例子是：當在家中用計算機在Wi-Fi打印機上打印文件時，是否認為這份文件從計算機直接透過無線傳輸到打印機上?從技術上講，這是可能的(例如，透過藍牙或Wi-Fi Direct連接)，但也有可能透過Wi-Fi連接到家庭路由器，并從家庭路由器經過Wi-Fi連接到打印機。還可以將打印命令發送到云端，將文件直接從云端服務器經過電纜(或光纖)網絡傳輸到家庭路由器，然后無線傳輸到打印機。使用有線和無線網絡組合傳輸信息的方法不計其數，坦白來說，我們已經迷失了方向，細節也變得無關緊要。總之，只要正常運作，各種方法都可以接受。

其次，我們如何體驗空間?這與技術關系不大，而更多與心理學相關。從最小的層面來說，我們首先體驗的是個人空間。是否曾經有人談話時離太近，使你感到不舒服?如果有這樣的經歷，一定能明白我說的“個人空間”是什么意思。個人空間就像與你如影隨形的彈性氣泡，大小經常會發生變化;如果身處繁忙的地鐵，個人空間要比在餐館或辦公室小得多。

利用聲音或視覺能夠達到的距離也可能構成空間。此類空間可能是家或辦公室。與外面的世界相比，這里屬于私人領地。我們有時會區分不同的空間，如室內和室外，或私人和公共空間。此外，還有由政府所有和管理的室外公共空間。

如果把這三個空間與手機的三種無線電對應起來，就會帶來一種連續性：藍牙無線電適合個人空間(我們的氣泡)，Wi-Fi適合私人空間，3G/4G，以及即將到來的5G適合公共空間的連接。巧合?也許不是。曾經參與“標準之戰”的人都知道，并不存在***委員會能夠決定如何對三個空間劃分不同的無線電和標準，一切標準都是約定俗成的。

過去20~30年中，每種標準都試圖爭奪更大的使用空間，其中一些戰斗延續至今。新一代公共空間標準5G聲稱其在室內運作良好，有可能淘汰Wi-Fi;藍牙最初對Wi-Fi室內市場虎視眈眈(從未成功)，而Wi-Fi一直試圖用Wi-Fi Direct取代藍牙市場。盡管Wi-Fi Direct并沒有取得優勢性勝利，但也沒有消亡，Wi-Fi Direct在無人機領域發現了有利的小眾市場。

再聯想到物聯網標準

所以，到目前為止，我們至少了解了為何手機需要配置三種無線電，以及它們如何與我們的“空間”體驗方式無縫連接。但是面對種類繁多的低功耗物聯網標準，應該如何選擇?首先，應了解低功耗標準的市場。

低功耗標準的真正目的是在不影響范圍的情況下延長電池壽命，而不是提高數據速率。通常，低功耗標準用于將設備(如傳感器)連接到網絡(IoT)，以共享傳感器數據，而這一過程所需的數據速率比「正常」因特網使用或觀看視訊所需的數據速率要低幾個數量級。所以，本質上，低功耗標準利用犧牲數據速率來延長電池壽命。

有趣的是，這些低功耗標準也開始涉及上文提到的三種范圍：

• 用于個人空間：低功耗藍牙(有時稱藍牙低功耗，簡稱BLE);
• 用于我們的私人空間(如家、辦公室或熱點)：ZigBee(IEEE 802.15.4);
• 用于公共空間：NB-IoT/Cat-X作為4G/5G的一部分。

所以，能為各類標準指明發展方向、平息激烈產業討論的答案也許是圖2。

圖2 不同范圍所用無線標準推薦。

這種低功耗/感測和控制兼容非常有意義，因為它對應我們的體驗空間，以及智能手機上的三種無線電。

這對未來而言意味著什么?

然而，沒有什么是確定不變的，展望未來是一項冒險的工作。各種技術繼續嘗試進入「其他空間」，市場上也正在推行幾項計劃。包括***限度地重用現有技術，或進行簡單嘗試(例如，NB-IoT/Cat-X也可以用于室內網絡嗎?)。類似地，有人嘗試將BLE擴展到網絡空間，并增加網格功能來取代ZigBee，就像20年前藍牙試圖取代Wi-Fi一樣。這些努力可能不會成功，但是各大公司還是為此投入了大量資金。

值得注意的是，在局域(室內)和廣域(公共區域)之間可能存在第四個領域。部分大型室外空間仍然是半私用的，如校園、港口、機場和會議中心。所以，問題在于：是否需要為「中間」域設立一種新標準?未來會告訴我們答案。也許現有標準將變得夠靈活(并且具有成本效益)，能夠滿足這種空間需求，或出現更合適的新標準。值得注意的是，作為一種偽室外標準，LoRa在私人和公共區域之間的中間域顯現出了一定的優勢，尤其是在港口和機場。

開放標準與專有標準

接下來，本文將介紹開放標準和專有標準之間的角色。歷史證明，開放通訊標準往往比封閉標準更加成功。Wi-Fi將HomeRF擠出了市場;同樣，BLE淘汰了ANT+。

但其他標準仍處在激烈競爭之中，如ZigBee、Thread和Z-Wave(Silicon Labs)。然而，ZigBee和Thread都是基于開放的IEEE 802.15.4標準(就像Wi-Fi是基于IEEE 802.11標準一樣)，而Z-Wave是專有、封閉標準。鹿死誰手尚未可知，但很可能是ZigBee/Thread的結合;這兩種標準已經使用了相同的應用層軟件(Dotdot)，唯一的區別是網絡層軟件。

高數據速率與低功耗

對于涉足其他領域的標準，值得注意的是，Wi-Fi(高數據速率)和ZigBee(低功耗)之間的界限也并不明確。從應用空間的角度來看，有些需要更高數據速率的應用同時需要使用電池，因此也需要低功耗。

一段時間以來，人們一直致力于降低Wi-Fi的功耗。IEEE 802.11ah就是一個例子，盡管它似乎不可行，因為它在GHz以下的頻段運作，缺乏一致性;全球不同的地區需要不同的無線電技術。然而，如果Wi-Fi 4(11n)和Wi-Fi 5(11ac)功率降得夠低，換句話說，電池壽命足夠長，其低功耗版本可能成為ZigBee的替代品。

總結

以上就是無線電開發人員需要了解的未來發展趨勢和重點。然而，前述規律始終不變：歸根到底，為最終用戶創造價值的是應用的實用性，而不是無線網絡。時間只會告訴我們哪些標準是最成功的，但是如果現在就知道如何盈利，便無需繼續等待。