一體化IoT開發(fā)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)合而為一的智能家居“魔盒”

人們似乎總是會(huì)對(duì)各種各樣的盒子感興趣，仿佛每一個(gè)盒子都充滿了神秘的色彩，在吸引我們?nèi)ゴ蜷_，即使打開潘多拉的盒子會(huì)帶來厄運(yùn)！呵呵，這里只是筆者開個(gè)玩笑。不過，在日前由易維訊舉辦的“2014產(chǎn)業(yè)和技術(shù)展望媒體研討會(huì)”上，飛思卡爾亞太區(qū)微控制器業(yè)務(wù)拓展與市場(chǎng)經(jīng)理王維先生描繪了物聯(lián)網(wǎng)（IoT）和作為一個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的家庭網(wǎng)關(guān)的未來開發(fā)趨勢(shì)，一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)智能家居等各種IoT應(yīng)用服務(wù)的“魔盒”——“一體化盒子（one box）”，將所有盒子合而為一的時(shí)代正在開啟！　

圖1. 飛思卡爾亞太區(qū)微控制器業(yè)務(wù)拓展與市場(chǎng)經(jīng)理王維先生在 “2014產(chǎn)業(yè)和技術(shù)展望媒體研討會(huì)”上做演講IoT絕不只是M2M

智能家居是物聯(lián)網(wǎng)（IoT）大概念下的一種應(yīng)用場(chǎng)景。其他包括樓宇自動(dòng)化、智慧城市、智能照明、智能電網(wǎng)、智能健康、工業(yè)自動(dòng)化，這些領(lǐng)域也正無時(shí)無刻不被卷入物聯(lián)網(wǎng)的整個(gè)發(fā)展浪潮里面來。但假如目前您對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的理解還是只局限在M2M（Machine to Machine）的互連上，那需要馬上更新下您的認(rèn)識(shí)。

不同的人有著不同的物聯(lián)網(wǎng)定義，大家較為熟悉的可能是以手機(jī)或其他智能設(shè)備為中心，控制家中的家電、插座以及供暖、空調(diào)等設(shè)備并提供個(gè)性化服務(wù)的智能家居模式或者其他機(jī)器與機(jī)器通信控制的形態(tài)模式，但顯然，在飛思卡爾眼中，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)不僅僅是M2M（機(jī)器對(duì)機(jī)器的通信）。　

圖2. IoT不只是M2M。

如上圖2舉例所示，物聯(lián)網(wǎng)不只是M2M，它還可以是機(jī)器對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施(Machine to Infrastructure)，例如安裝于大橋等建筑設(shè)施上監(jiān)測(cè)其狀態(tài)的傳感器反饋網(wǎng)絡(luò)等應(yīng)用，也可以是機(jī)器對(duì)環(huán)境(Machine to Environment)，例如農(nóng)業(yè)應(yīng)用中監(jiān)測(cè)水分、濕度、氣溫等環(huán)境狀況的網(wǎng)絡(luò)，還可以是機(jī)器對(duì)人體保健(Machine to Human)，例如可穿戴設(shè)備、生物傳感器等可以檢測(cè)人體各種生理數(shù)據(jù)的設(shè)備，這些產(chǎn)品與大數(shù)據(jù)結(jié)合在一起，將會(huì)對(duì)醫(yī)療保健產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生革命性的影響。

IoT 的典型網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架

除了將IoT的概念擴(kuò)展以外，飛思卡爾還對(duì)IoT 的典型網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架做了解釋?，F(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商（ISP）所推崇的模型是所有的“東西”都通過WiFi的方式來互聯(lián)，通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)的形式作為一個(gè)中心的節(jié)點(diǎn)。如下圖3所示?！?/P>

圖3. 現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商ISP推崇的模型。

“在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)模型中加入網(wǎng)關(guān)（盒子）的概念，就是飛思卡爾所認(rèn)為的網(wǎng)絡(luò)模型。在整個(gè)系統(tǒng)中，WiFi會(huì)和低帶寬、低功耗的其他通信方式共存。除了現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施蜂窩網(wǎng)絡(luò)之外，我們以后更多的會(huì)在每個(gè)家庭里面有一個(gè)網(wǎng)關(guān)（BOX）的概念，我們將其稱之為‘一體化盒子’”。王維表示。如下圖4所示。　

圖4. IoT 的典型網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架。

“一體化盒子”將所有盒子合而為一

邊緣節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)關(guān)、云端構(gòu)成了物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的三個(gè)層次。如下圖5所示，IoT的系統(tǒng)架構(gòu)模型。在這個(gè)模型中的大部分設(shè)備使用不同的技術(shù)、工具、開發(fā)環(huán)境，對(duì)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)安全有不同的要求和所需資源，甚至連編程語言也是不同的，這是在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品開發(fā)里面所面臨的主要的問題與挑戰(zhàn)?！?/P>

圖5. IoT的系統(tǒng)架構(gòu)模型。

而其中網(wǎng)關(guān)的挑戰(zhàn)是最為巨大的，因?yàn)楣?jié)點(diǎn)端到網(wǎng)關(guān)的連接方式多種多樣，例如在智能家居中，從節(jié)點(diǎn)端到網(wǎng)關(guān)(盒子)的連接方式就有藍(lán)牙、ZigBee、Wi-Fi；工業(yè)應(yīng)用中可能是ISA100、無線HART、EnOcean、無線MBus、工業(yè)以太網(wǎng)等。而從網(wǎng)關(guān)到云端也有多種通信方式，蜂窩/衛(wèi)星通信、以太網(wǎng)/光纖、Weightless、802.11ah、Sub Gig以及PLM/PLC等。

王維指出：“業(yè)界普遍認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的主要障礙是沒有統(tǒng)一的互連標(biāo)準(zhǔn)，而我認(rèn)為沒有標(biāo)準(zhǔn)的原因是‘標(biāo)準(zhǔn)’太多。如何做一個(gè)平臺(tái)讓這么多的標(biāo)準(zhǔn)共存，才是關(guān)鍵所在，未來需要將所有‘盒子’整合成一個(gè)，一個(gè)網(wǎng)關(guān)就能控制未來的智能家居?！?BR>
這個(gè)“盒子”需要與傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)共存，因?yàn)閹缀跛鞋F(xiàn)有市場(chǎng)都有根深蒂固的傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，而非新市場(chǎng)的演進(jìn)必然有一個(gè)過渡期，在其間需要支持現(xiàn)有和未來的標(biāo)準(zhǔn)，其也需具備“協(xié)議轉(zhuǎn)換”功能，來支持各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其還需要模塊化的硬件和軟件，為更新標(biāo)準(zhǔn)提供降低成本的路徑；另外其還需要提供靈活的存儲(chǔ)方案，卸載一些數(shù)據(jù)中心功能；還需要具備本地?cái)?shù)據(jù)分析的功能，一些數(shù)據(jù)無需傳回云端，在本地就可以處理。

飛思卡爾一體化盒子解決方案完美結(jié)合端到端軟件和融合的網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)，也稱“應(yīng)用盒子（one box）”平臺(tái)，為安全的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)交付和管理建立一個(gè)通用開放的框架。內(nèi)置在平臺(tái)中的“盒子”（或服務(wù)網(wǎng)關(guān)）可將多個(gè)物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商的盒子融合到一個(gè)統(tǒng)一的設(shè)備中。應(yīng)用盒子平臺(tái)將有助于簡(jiǎn)化和確保家庭、公司或其他位置的最終用戶物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的交付，支持大量創(chuàng)新的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的快速部署。