物聯網(Internet ofThings,簡稱IoT)的概念是在1999年提出的,當初它的定義很簡單:把所有物品通過射頻識別等信息傳感設備與互聯網連接起來,實現智能化識別和管理。
今天,我們Xindoo認為物聯網的實質就是用新的傳感器技術和通信技術形成人與物、物與物廣泛連接的的網絡,實現“萬物互聯”,并在其上產生各類新的應用和服務。
物聯網的驅動力包括:互聯網/移動互聯網、工業4.0、智能化、環保和節能。
物聯網被認為是繼計算機、互聯網之后世界信息產業發展的第三次浪潮,將對人類社會的發展產生深遠的影響。
物聯網的組成
物聯網主要由感知、傳輸(網絡)和應用三個部分組成,如下圖:

注:M2M,即 Machine toMachine(機器到機器),通常包括RFID、Zigbee、Wi-Fi、移動蜂窩網絡等連接手段。
物聯網應用
物聯網可以應用到各行各業,典型應用包括:

物聯網市場
多家市場調研機構預測,到2020~2025年,全球聯網的 IoT 設備數量將增加到500億個,有巨大的市場需求。
以智慧城市應用為例,目前我國已經有超過500個城市在進行試點,計劃投資規模超過萬億元。

LPWAN
LPWAN (低功耗廣域網)是近年國際上出現的一種革命性的物聯網接入技術,是專門為物聯網的 M2M 通信優化設計的,主要面向電池供電的、低速率、低占空比的、星型網絡覆蓋的無線傳輸場景,具有傳輸距離長、功耗低、帶寬窄、運維成本低等特點。
與傳統的 Wi-Fi、ZigBee、移動蜂窩網絡等技術相比,LPWAN 可以滿足大部分典型物聯網設備的連接需求,可真正實現大區域物聯網低成本全覆蓋。
LPWAN 本身是相對于2G/3G/4G/5G等WWAN以及Wi-Fi、Zigbee等WLAN而言的一個相對概念,目前 LPWAN 技術尚未形成統一的標準,Sigfox、LoRaWAN? 和 NB-IoT 等技術是典型的代表。
LPWAN 和傳統無線傳輸技術的比較如下:

LoRa/LoRaWAN?
2015年3月 LoRa 聯盟(LoRa Alliance?)宣布成立,這是一個開放的、非盈利性組織,其目的在于將名為 LoRaWAN? 的 LPWAN 標準推向全球,實現 LoRaWAN? 技術的商用。該聯盟由 IBM、思科、KPN、Semtech 等公司發起,目前聯盟成員數量已超過500家。
LoRaWAN? (或簡稱LoRa)采用了 Semtech 專利的 LoRa® 技術,該技術采用了擴頻調制技術,既具有和 FSK 相同的低功耗特性,又明顯地增加了通信距離,并且具有很強的抗干擾能力,其主要技術特征包括:
● 鏈路預算157dB(視距>15公里)
● 接收電流16mA,待機電流200nA
● 發射功率20dBm(100mA)
● TDD 工作方式
● 自適應的功率和速率調整
● 支持測距和定位
● 星型組網、支持漫游
● 可面向全球免費頻段運行(即非授權頻段)
LoRaWAN? 的網絡架構如下:
目前,LoRaWAN? 是 全球LPWAN 中最活躍的標準之一,已經有數十個 LoRaWAN? 商用網絡/實驗網,其中多家運營商已經布設或正在布設全國的 LoRaWAN? 網絡,包括: Proximus (原比利時電信)、法國 Orange 、 KPN (荷蘭皇家電信)、SKT(韓國電信)、Softbank(軟銀)、美國Comcast(全球最大有線電視運營商)等。
NB-IoT
NB-IoT(Narrow Band Internet of Things)是3GPP提出的標準,于2016年6月份凍結,華為、高通和中國移動等是標準的主要推動者。NB-IoT主要面向電信網絡運營商,使用授權頻段,可直接部署于GSM網絡、UMTS網絡或LTE網絡,可以較低的部署成本、實現平滑升級。
作為LPWAN的一個重要技術標準,NB-IoT和LoRaWAN? 類似,同樣具有覆蓋廣、連接多、速率低、成本低、功耗低等特點,其主要的目標是實現:
● 比GSM高20dBm的鏈路預算
● 終端10年的電池壽命
● 每個小區5萬個鏈接
● 終端芯片1~2美元(大量部署)
NB-IoT系統架構如下:
電信行業憧憬物聯網市場已達十年之久,但由于傳統2G、3G、4G網絡并不滿足物聯網設備低功耗、低成本的要求,一直以來,大部分物聯網設備在聯接時主要使用Wi-Fi、藍牙等免費技術,運營商很難從中獲利。近年來,全球多數電信運營商遭遇增長停滯難題,移動用戶逐漸飽和,但物聯網已經開始興起,現在看來,基于NB-IoT的物聯網應用,是電信行業為數不多值得期待并具有高速增長潛力的業務。
進入2017年以來,NB-IoT在中國發展很快,三大運營商均已大力投入NB-IoT網絡的建設,并提供工大量補貼給終端模塊和設備廠家,基于NB-IoT的物聯網應用具有非常廣闊的市場前景;在歐洲,NB-IoT面臨成熟度更高的LoRaWAN? 的競爭,在北美,NB-IoT主要面臨eMTC的競爭。
LoRaWAN? vs. NB-IoT
XDiot? 廣域無線物聯網系統
XDiot? 廣域無線物聯網系統是新導智能采用領先的 LPWAN 技術開發的無線物聯網系統解決方案,支持最新的LoRaWAN? 和 NB-IoT標準。XDiot? 系統采用先進的網絡架構,具備多種網絡設備和應用終端,可以低成本并靈活部署各類新型物聯網應用和業務。
XDiot? 系統包括無線物聯網終端、LoRa無線網關、物聯網云平臺和物聯網應用等四個部分,其中:
● 無線物聯網終端:支持LoRa 和NB-IoT,是物聯網應用的智能傳感和傳輸設備;
● 無線接入網絡:LoRa網關主要負責LoRa終端和IoT平臺之間的連接,NB-IoT的基站由電信運營商提供;
● 物聯網云平臺:IoT平臺(XDCloud?)負責無線網絡及設備管理,并向應用平臺提供管理接口和數據服務
● 物聯網應用:應用平臺(新導云?)為用戶提供業務或服務。
系統基本架構如下:

目前 XDiot? 系統物聯網產品主要有:
● 支持LoRa 和NB-IoT的物聯網終端,包括地磁停車檢測器、無線煙感等● 支持LoRa的終端傳輸模塊,客戶可以快速開發自有的物聯網終端或傳感器
● 多款支持LoRa 的無線網關
● 可定制的XDCloud? IoT 平臺,以及無線智慧消防、無線智慧停車等多種應用平臺