自2005年國際電信聯(lián)盟正式提出物聯(lián)網(wǎng)(IoT)時代的來臨，近20年的時間里，物聯(lián)網(wǎng)早已從概念進入到實際應用階段�，F(xiàn)在，物聯(lián)網(wǎng)已在智慧城市、智能照明、智能電網(wǎng)、智能人體健康、工業(yè)自動化等多領域得到廣泛應用。

　　然而，物聯(lián)網(wǎng)并不是互聯(lián)網(wǎng)無邊無際的無限延伸，而是在很多現(xiàn)實應用基礎上對那些早就存在的具有物物互聯(lián)的網(wǎng)絡化、智能化等系統(tǒng)進行提升。飛思卡爾(Freescale)微控制器事業(yè)部亞太區(qū)市場營銷和業(yè)務拓展經(jīng)理王維先生在易維訊主辦的2014產(chǎn)業(yè)和技術(shù)展望媒體研討會上就明確提出，物聯(lián)網(wǎng)中并不是所有節(jié)點都必須運行在全球?qū)用嫔�，比如TCP/IP層。舉例來講，很多末端傳感器和執(zhí)行器沒有運行TCP/IP協(xié)議棧的能力，它們通過ZigBee、現(xiàn)場總線等方式接入。這些設備通常也只有有限的地址翻譯能力和信息解析能力，為了將這些設備接入到物聯(lián)網(wǎng)，需要通過代理設備和程序?qū)崿F(xiàn)下述一些功能：在子網(wǎng)中用“當?shù)卣Z言”與設備通信；將“當?shù)卣Z言”和上層網(wǎng)絡語言互譯；補足設備欠缺的接入能力。因此該類代理設備也是物聯(lián)網(wǎng)硬件的重要組成之一。此外，出于安全考慮，在家庭、辦公室、工廠等地方還需要采用一個自治的物聯(lián)網(wǎng)子網(wǎng)，與全球網(wǎng)絡進行有受限的交互。

圖1 飛思卡爾一體化網(wǎng)關(guān)平臺方案

　　系統(tǒng)：一體化網(wǎng)關(guān)平臺解決了物聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)難題

　　目前，在整個物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，邊緣節(jié)點、網(wǎng)關(guān)以及系統(tǒng)架構(gòu)中的大部分設備通常會使用不同的技術(shù)、工具和開發(fā)環(huán)境，對網(wǎng)絡互聯(lián)安全也有不同的要求，甚至使用的編程語言都不一樣。王維認為，這種現(xiàn)狀會為物聯(lián)網(wǎng)應用帶來很大問題，我們會發(fā)現(xiàn)很多公司所做的產(chǎn)品是沒有辦法在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中共用。為此，F(xiàn)reescale提出了物聯(lián)網(wǎng)解決方案平臺化的構(gòu)想，并推出了“一體化盒子One Box”，即一體化網(wǎng)關(guān)平臺方案(圖1)。該平臺結(jié)合了端到端軟件與融合分層智能網(wǎng)關(guān)，在一個統(tǒng)一設備中整合來自多個IoT服務提供商的盒子，為安全地交付和管理IoT服務提供了一個公共、開放的框架。王維表示： “一體化盒子將所有盒子合而為一，實現(xiàn)云端和傳感節(jié)點互聯(lián)。同時，這個一體化盒子還是一個具有層次性的盒子。統(tǒng)一的平臺在IoT大系統(tǒng)構(gòu)建中具有明顯優(yōu)勢，比如智能照明可能是整體方案的一部分，借助網(wǎng)關(guān)層次結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了層次型的網(wǎng)絡互聯(lián)，確保整個系統(tǒng)的可擴充性。”

　　Freescale現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)了兩個不同的基于Java的物聯(lián)網(wǎng)應用平臺，其中，一個是基于邊緣節(jié)點和傳感器節(jié)點的軟硬件平臺，它采用了Freescale的Kinetis系列K70的內(nèi)核；另一個則位于網(wǎng)關(guān)層，即前面提到的一體化盒子軟硬件平臺。據(jù)王維介紹，這些平臺是Freescale與0racle以及ARM一起共同構(gòu)建的一種用來建立正確的IoT系統(tǒng)的均衡方法，并率先提出了基于開放平臺的安全服務輸送架構(gòu)。這種開放的、融合不同技術(shù)并且提供安全和可靠服務的平臺體系，基本覆蓋了時下乃至今后更長遠的IoT系統(tǒng)的發(fā)展需要。同時，它還讓物聯(lián)網(wǎng)應用開發(fā)不再是大型企業(yè)的專利，將會吸引更多的中小企業(yè)參與其中，市場應用前景非常值得期待。

　　應用：LED智能照明關(guān)鍵技術(shù)基本確定

　　智能照明是當下炙手可熱的話題，你也可以將其看作是物聯(lián)網(wǎng)中的一個典型應用，由于價格的原因，國內(nèi)的市場一直處于不溫不火的狀態(tài)。目前，智能燈泡的平均價格約在15美元，預計接下來幾年仍將呈逐漸下降趨勢，在3到4年之內(nèi)有望達到5美元的價格節(jié)點。這種燈泡使用壽命將近10年，算起來其使用成本甚至比白熾燈還要低。

　　現(xiàn)在業(yè)內(nèi)普遍的觀點是，要實現(xiàn)LED智能照明，LED驅(qū)動、ZigBee、WiFi這個要素缺一不可。

　　數(shù)�；旌向�(qū)動架構(gòu)成市場主流：最初階段，LED驅(qū)動以模擬電路為主，要實現(xiàn)照明的智能化需要配備很多外圍電路。Marvell綠色產(chǎn)品部全球技術(shù)行銷總監(jiān)Lance Zheng先生在本次研討會上著重介紹了該公司獨特的數(shù)�；旌向�(qū)動架構(gòu)下的LED驅(qū)動方案。Lance表示，Marvell在LED驅(qū)動部分采用了先進的數(shù)�；旌霞軜�(gòu)的方式，可在最大程度減少外圍電路降低成本的基礎上，同時讓驅(qū)動更加智能化，達到高PF、高效率、低THD等高性能指標。在配合智能調(diào)光的LED驅(qū)動芯片上，產(chǎn)品還留有數(shù)字信號接口，可直接接受來自無線遙控的數(shù)字信號，相比以往的模擬接口，可進一步精簡接口電路，并易于控制。以Marvell可控硅調(diào)光芯片88EM8183為例，2012年底一上市，就以其最佳調(diào)光性能加最低物料成本的優(yōu)勢，在2013年可控硅調(diào)光市場上獨領風騷。據(jù)Lance介紹，Marvell計劃在2014年推出將LED驅(qū)動和3.3V供電集成的單芯片方案，可進一步簡化外圍電路，使得尺寸更小，成本也可進一步降低。

　　ZigBee成無線智能照明控制協(xié)議首選標準：為什么主流廠商都選擇ZigBee作為LED智能無線傳感控制技術(shù)呢?Lance認為，主要的原因是藍牙的傳輸距離較短且傳輸通道少；之前也曾有人提出直接把WiFi應用到燈泡里，但無論是從成本、體積，還是從功耗、性能上考慮，難度都非常大。綜合來看，對于家居照明來講，ZigBee更具有技術(shù)和成本兩方面的綜合優(yōu)勢。

　　ZigBee/WiFi網(wǎng)關(guān)技術(shù)連接LED與云端：把智能照明與互聯(lián)網(wǎng)、家庭的網(wǎng)絡連在一起是實現(xiàn)智能照明的另一關(guān)鍵要素，Lance表示，這里需要基于ZigBee，WiFi的網(wǎng)關(guān)技術(shù)，其中的挑戰(zhàn)有很多。首先，在硬件上，無線射頻模塊的傳輸功率要足夠強，接收靈敏度要好。另外，抗干擾也是一個問題，尤其是通道間的干擾，同時，ZigBee和不同2.4G技術(shù)(如WiFi、藍牙)之間的干擾都要控制。其次，在軟件上，產(chǎn)品的成熟度和可靠性是關(guān)鍵。據(jù)Lance介紹，Marvell現(xiàn)有的網(wǎng)關(guān)方案是基于MZl00/W8782/MC200三個單芯片的整體解決方案。三顆芯片的高集成度使得外圍器件非常少，可以非常方便地設計成類似于手機充電器大小的尺寸。在MarvelI的產(chǎn)品規(guī)劃中，正在將W8782和MC200集成到一個單芯片SoC，這樣網(wǎng)關(guān)可以做得更小，成本也更低。

　　Marvell現(xiàn)有的軟件支持包括了網(wǎng)關(guān)、ZigBee和Kinoma軟件(圖2)。其中，Kinoma是一種開源軟件平臺，是開發(fā)人員在空前廣泛的數(shù)字設備——從手持設備到智能電器和智能家居上創(chuàng)建和提供快速、簡單用戶體驗的靈活基礎。將Kinoma作為基礎平臺后。開發(fā)人員可以專注于創(chuàng)新的個性化應用程序，充分發(fā)揮底層硬件的全部功能。

圖2 Marvell智能照明技術(shù)構(gòu)建的模塊

　　最后，Lance表示，無論采用何種技術(shù)，把LED驅(qū)動、ZigBee、WiFi芯片的價格降到最低才是王道，才能推動LED智能照明的快速普及。

　　終端：觸控屏技術(shù)的進步讓用戶體驗更完美

　　在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，人們通過種種技術(shù)手段構(gòu)建復雜的系統(tǒng)，無非是想解決物物相連的問題，最終實現(xiàn)人與物體的溝通和對話。終端在物聯(lián)網(wǎng)體系中最接近使用者，在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展初期，電腦是最常見的終端。隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的興起，它已將互聯(lián)網(wǎng)從電腦延伸至手機上，智能手機無疑是系統(tǒng)中控制終端的上佳選擇。在介紹LED智能照明技術(shù)過程中，Marvell公司的Lance非常直接地表明了他的觀點： “完美的用戶體驗才是取得市場的關(guān)鍵要素。”Lance認為，影響智能照明的普及，成本只是原因之一，用戶體驗才是關(guān)鍵。

　　集創(chuàng)北方是一家專注于平面顯示技術(shù)的芯片設計公司，該公司副總裁陳馗先生在本次研討會上透露，觸控屏在2014年的市場將一路看好。公司正在研發(fā)的觸控遙控器，主要面向市場上的一些最新應用，如智能家居、可穿戴設備等。不過，陳馗先生提醒大家需注意的是，隨著智能終端應用的日益廣泛，觸控IC企業(yè)必須平衡好性能、功耗以及價格三者之間的關(guān)系。以集創(chuàng)北方的ICN85系列觸控芯片為例，該產(chǎn)品支持智能手機、平板電腦以及超級本等多種終端全尺寸屏幕，支持Add-on及In-Cell模組。尤其是在雜訊抑制、跳頻工作方式、算法和功耗四個方面取得了顯著創(chuàng)新，產(chǎn)品的功耗和價格也極具競爭力，理想地滿足了用戶在防水、懸浮、戴手套、接近感應及極度溫差下的觸控使用需求，完美支持超靈敏、簡約手勢、可穿戴三大時尚應用。

　　據(jù)陳馗先生介紹，ICN85采用了自有的創(chuàng)新技術(shù)，觸摸屏的底噪很低，可以支持超細被動筆，讓觸控操作更符合人的手寫習慣。它的超靈敏觸控應用還體現(xiàn)在，支持戴手套、被動筆、鑰匙、小刀以及其他金屬物品的觸控應用。

　　我們注意到，近些年圍繞物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)均有了突破性進展，無論是系統(tǒng)架構(gòu)，還是實際應用以及終端用戶的體驗，相應的技術(shù)日趨成熟，其應用也越來越接地氣。

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本文標題：物聯(lián)網(wǎng)應用走向?qū)嶋H，產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展日趨完善

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