物聯(lián)網(wǎng)是一個極其龐大的網(wǎng)絡(luò)，它包羅萬象，涉及各行各業(yè)，其實質(zhì)就是讓萬事萬物通過網(wǎng)絡(luò)連接起來，實現(xiàn)許多超級智能化的應(yīng)用。這是一個讓人無限憧憬的美好未來，而要實現(xiàn)它則要腳踏實地從基礎(chǔ)做起。傳感器網(wǎng)是構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)最基本的網(wǎng)絡(luò)，傳感器作為感知的最前端探測和搜集信號，之后則需要各種有線和無線的通信技術(shù)進(jìn)行設(shè)備相互間的通信交流。而光纖、ADSL、3G和Wi-Fi是作為聯(lián)網(wǎng)的主要動脈，而最后100米的短距離接入則是通過短距離無線通信技術(shù)來實現(xiàn)的，而Zigbee被認(rèn)為是目前最適合傳感器網(wǎng)絡(luò)接入端的無線通信技術(shù)。

　　ZigBee的技術(shù)優(yōu)勢

　　短距離無線通信技術(shù)包括Zigbee、藍(lán)牙、Wi-Fi、433Hz等。對比這幾種技術(shù)，在通信距離上，ZigBee的通信距離比較長，可達(dá)100米~500米，；藍(lán)牙是10米～50米，433MHz頻段比較低，可以做到最后一公里，Wi-Fi通常是在100米以內(nèi)。

　　在功耗方面，433Hz和Zigbee，以及剛剛提出來的低功耗Wi-Fi功耗都較低。而藍(lán)牙的功耗相對較大。

　　在組網(wǎng)規(guī)模上，ZigBee因采取自組網(wǎng)技術(shù)，組網(wǎng)規(guī)模理論上可以達(dá)到6萬多個節(jié)點；而藍(lán)牙是點對點的技術(shù)，不存在很強的組網(wǎng)能力；433MHz通常不能夠超過255個節(jié)點；低功耗Wi-Fi，通常路由器上掛的終端節(jié)點不會超過20個。　　

圖1 短距離無線通信技術(shù)對比

　　從安全性上，ZigBee內(nèi)置AES128比特的加密算法，通過硬件直接內(nèi)置在芯片里，安全性較高；而433MHz最大的優(yōu)勢是它做起來最簡單，但缺點是安全性差，不適用于大規(guī)模商業(yè)運營。低功耗Wi-Fi本身具備WPA的加密認(rèn)證算法，安全性也比較高。

　　從成本的角度看， Wi-Fi通信速率高，成本比ZigBee、藍(lán)牙以及433MHz都高。數(shù)字家庭應(yīng)用要求低成本，高安全性，較大的組網(wǎng)規(guī)模和較低的功耗。這樣看來，ZigBee就是最佳選擇。

　　腳踏實地的解決方案

　　在許多人在網(wǎng)絡(luò)和媒體上大肆宣傳物聯(lián)網(wǎng)概念，各種物聯(lián)網(wǎng)研討會、展覽會層出不窮的同時，還是有人在埋頭認(rèn)認(rèn)真真地做物聯(lián)網(wǎng)的實質(zhì)性工作，比如最近剛認(rèn)識的北京星谷科技公司創(chuàng)始人范晨博士。星谷科技由范晨博士創(chuàng)建于2006年，主要專注于無線流媒體解決方案的研發(fā)和商用推廣。通過整合視頻、語音、數(shù)據(jù)、3G無線網(wǎng)絡(luò)和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，推動無線流媒體業(yè)務(wù)的發(fā)展。　

圖2 星谷科技CTO 范晨博士

　　星谷科技的產(chǎn)品分為三個層面，構(gòu)架在互聯(lián)網(wǎng)之上的整體物聯(lián)網(wǎng)平臺， ZigBee-IP網(wǎng)關(guān)，以及ZigBee外設(shè)。

　　整體物聯(lián)網(wǎng)平臺被稱之為感知網(wǎng)，家庭中各種各樣的網(wǎng)關(guān)、傳感器、攝像機等終端通過Zigbee接入到這個平臺，然后通過3G、Wi-Fi接入互聯(lián)網(wǎng)。用戶在家可以直接用手機通過Wi-Fi連到網(wǎng)關(guān)，去控制家里各種各樣的傳感器終端，不在家時，可通過登錄感知網(wǎng)門戶用手機或電腦輕松查看和控制家里各種傳感器終端。在這個應(yīng)用圖譜中，3G和Wi-Fi是連網(wǎng)的動脈，而ZigBee就是連接傳感終端的毛細(xì)血管。

　　ZigBee-IP網(wǎng)關(guān)是感知網(wǎng)中的核心設(shè)備，星谷科技的Zigbee IP 網(wǎng)關(guān)集成了3G、Wi-Fi和Zigbee 三種無線模塊，能夠通過3G上網(wǎng)，也具備家里的無線路由器功能。其中ZigBee模塊采用TI最新Zigbee產(chǎn)品CC2530。在這個設(shè)計架構(gòu)中，低速設(shè)備通過ZigBee接入網(wǎng)關(guān)，高速設(shè)備，如筆記本、網(wǎng)絡(luò)攝像機等通過Wi-Fi接入網(wǎng)關(guān)，通過3G或者ADSL接入到互聯(lián)網(wǎng)。

　　該網(wǎng)關(guān)的基本功能是打電話、上網(wǎng)等通信功能。再進(jìn)一步是安防報警功能。所有安防傳感器，包括門磁、遙控器、紅外探測器、煙霧探測器、煤氣探測器都可以通過ZigBee無線方式接入到網(wǎng)關(guān)，報警信號會馬上被傳送到控制部分啟動應(yīng)急措施。再進(jìn)一步是智能家居功能。家里的燈光控制器、開關(guān)面板、電源插座等都可通過Zigbee接入網(wǎng)關(guān)，用戶可在下班之前把熱水器或空調(diào)打開，或遠(yuǎn)程關(guān)掉。每一個開關(guān)插座上能夠?qū)崿F(xiàn)精細(xì)的電量統(tǒng)計。最后一類功能是智慧傳感，如血氧計、血糖計、血壓計通過ZigBee接入網(wǎng)關(guān)，實時幫助用戶記錄身體健康數(shù)據(jù)，并把它傳送到某一個醫(yī)療網(wǎng)站上，網(wǎng)站后臺的醫(yī)療服務(wù)團(tuán)隊就可根據(jù)這些數(shù)據(jù)隨時給用戶提供健康咨詢服務(wù)。

　　Arduino開源硬件平臺

　　星谷科技的產(chǎn)品開發(fā)采用了一種叫Arduino的開源硬件平臺。Arduino類似Linux，只不過它是一種開源的硬件平臺，并且是專門針對傳感器終端開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)硬件平臺。Arduino提倡電子積木式的開發(fā)，可以方便靈活地制作各種傳感器外設(shè)的原型。2011年5月， Google2011開發(fā)者大會發(fā)布了Android Open Accessory技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，即安卓配件的一個開放接口標(biāo)準(zhǔn)，它將Arduino作為標(biāo)準(zhǔn)。基于Arduino開發(fā)的各種各樣的傳感器外設(shè)，將來能夠直接接入到Android手機或平板電腦。這就解決了目前智能家居各系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，無法融合的問題，勢必對智能家居市場產(chǎn)生巨大的推動力。很自然地，Arduino平臺也選用ZigBee作為短距離無線通信的解決方案。

　　ZigBee解決各個節(jié)點之間短距離無線通信的問題， Arduino解決各種傳感器接入終端的硬件標(biāo)準(zhǔn)問題，Android解決最終中控的問題。三種技術(shù)強強聯(lián)手，將為物聯(lián)網(wǎng)尤其是智能家居市場產(chǎn)生巨大推動作用。也許要不了多久，我們就能享受到智能化的家居體驗，物聯(lián)網(wǎng)不再只是美好的夢想。

　　市場分析與運營策略

　　對數(shù)字家庭市場的調(diào)研結(jié)果顯示，目前上網(wǎng)及生活信息是人們最強烈的需求，其次是健康、安防、智能家居和教育。星谷科技選擇安防監(jiān)控作為市場的切入點。而每一個市場涉及到的應(yīng)用的細(xì)節(jié)非常多，單靠一個公司自己是很難推動的，星谷采取的是以網(wǎng)關(guān)為中心開放的平臺運營架構(gòu)，和與運營商、應(yīng)用領(lǐng)域設(shè)備商合作的方式來推動整個網(wǎng)絡(luò)方案的實施。一個成功的應(yīng)用案例是和深圳移動為深圳一小區(qū)定制的一套無線的安防監(jiān)控系統(tǒng)。業(yè)主在家里面選裝這套方案，硬件設(shè)備贈送，只需交服務(wù)費。該系統(tǒng)還被應(yīng)用到了商鋪的遠(yuǎn)程監(jiān)控和防盜，比如一些美容、珠寶連鎖店的安防監(jiān)控等。

　　再龐大夢幻的應(yīng)用也是需要腳踏實地一步一步去實現(xiàn)，需要象Zigbee這樣的技術(shù)提供支持，需要TI這樣的廠商提供芯片解決方案，需要星谷這樣的系統(tǒng)廠商提供系統(tǒng)級解決方案。整個產(chǎn)業(yè)鏈聯(lián)合起來，從現(xiàn)實的應(yīng)用需求出發(fā)，物聯(lián)網(wǎng)的美好夢想必將成為現(xiàn)實。