據 Statista 稱(chēng)，物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 即將一躍成為價(jià)值萬(wàn)億美元的行業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)備受矚目，其生態(tài)環(huán)境孕育了各種超乎我們想象的新技術(shù)、產(chǎn)品和應用。
物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 作為一項并不新鮮的技術(shù)，早已融入了我們日常生活的方方面面，如城市基礎設施管理、智能照明、智能家居、雜貨店消費者分析等。除了能夠提供諸多便利外，物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)還創(chuàng )造了一些積極用例，如通過(guò)智能家庭監控系統提升房主的安全感。舉個(gè)例子，我們的物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線(xiàn)攝像頭為家庭和企業(yè)提供了按需監控，另外還讓我們可以操作自動(dòng)噴淋消防系統、泳池設備、家居照明等等。
圖1 物聯(lián)網(wǎng)的各層
1 、什么是物聯(lián)網(wǎng)？
物聯(lián)網(wǎng)就是將許多不同類(lèi)型的對象連接到互聯(lián)網(wǎng)，包括：
● 傳感器；
● 感應式控制器；
● 遠程監控設備。
物聯(lián)網(wǎng)大致分為3 層。第1 層為感知和連接層，用于將物聯(lián)網(wǎng)硬件連接到執行數據處理和存儲的網(wǎng)絡(luò )應用。第2 層為平臺層，用于保護、處理、分析和存儲數據。第3層為最終用戶(hù)層，最終用戶(hù)在此使用應用監控并解讀數據。此外，最終用戶(hù)還可以使用應用發(fā)送指令。
物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統可協(xié)助我們管理生活、城市基礎設施和公司事務(wù)，幫助我們快速有效地作出更好的決策，從而為我們的社會(huì )帶來(lái)巨大的進(jìn)步。
圖2 物聯(lián)網(wǎng)的早期階段，是一個(gè)高度分散的標準生態(tài)系統
2、實(shí)現物聯(lián)網(wǎng)的諸多無(wú)線(xiàn)標準
將設備連接到物聯(lián)網(wǎng)涉及到很多無(wú)線(xiàn)技術(shù)標準。有一些是我們所熟悉的，例如Wi-Fi 和ZigBee。還有一些則不然，甚至有時(shí)還涉及個(gè)別物聯(lián)網(wǎng)設備制造商的專(zhuān)有技術(shù)。通常，制造商會(huì )采用通用標準，但偶爾也會(huì )根據開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品類(lèi)型或希望獲取的參數采用專(zhuān)有技術(shù)。
如圖2 所示，物聯(lián)網(wǎng)早期階段是一個(gè)高度分散的標準生態(tài)系統。雖然制造商有很多選擇，但對最終用戶(hù)來(lái)說(shuō)卻未必簡(jiǎn)單。因為這些標準之間有時(shí)并不能互相有效可靠地通信，有時(shí)還可能要求用戶(hù)下載單獨的應用進(jìn)行操作。這樣一來(lái)，用戶(hù)就需要在智能手機上下載許多應用來(lái)管理各個(gè)物聯(lián)網(wǎng)設備網(wǎng)絡(luò )或設備。
物聯(lián)網(wǎng)設備制造商將其視為一種挑戰，致力于解決這一問(wèn)題。于是，Matter應運而生！
Matter致力于幫助提升互操作性，并降低消費類(lèi)產(chǎn)品的復雜性。Amazon、Apple、Google 和Google等行業(yè)領(lǐng)導企業(yè)通力合作，推出了一項新的標準，也就是Matter。如圖3 所示，Matter 減少了標準和協(xié)議數量，從而簡(jiǎn)化了復雜的局面。Matter 是行業(yè)朝著(zhù)正確方向邁出的一大步。
圖3 市場(chǎng)中的開(kāi)放式物聯(lián)網(wǎng)標準
Matter有助于消費類(lèi)物聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)生態(tài)系統輕松實(shí)現即插即用，從而簡(jiǎn)化智能家居和智能辦公環(huán)境。它在互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議之上提供一個(gè)層，其中包括一組適用于所有Matter連接設備的預定義方案。這使得 Matter 設備能夠了解它們正在與什么類(lèi)型的對象進(jìn)行通信，以及這些對象有什么樣的功能。Matter 使物聯(lián)網(wǎng)終端設備或節點(diǎn)能夠與各種 Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò ) pod 輕松通信。
圖4 網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )基礎設施中的智能家居設備
3、智能家居的現狀和未來(lái)
智能家居概念已經(jīng)全面展開(kāi)。許多智能家居產(chǎn)品走進(jìn)市場(chǎng)，消費者在家中使用這類(lèi)設備的數量開(kāi)始日趨增加。這類(lèi)設備可幫助房主遠程控制家中的各個(gè)方面，例如車(chē)庫門(mén)、安保攝像頭、自動(dòng)噴淋消防系統、恒溫器和各種家電，從而提升住房安全，有效利用能源，讓生活更加便利。
當今的許多智能家居都是由在不同網(wǎng)絡(luò )上運行的設備和集線(xiàn)器臨時(shí)組合而成。例如，一部分設備可能在Zigbee上運行，另一部分則可能依托 Bluetooth® 技術(shù)。在這種情況下，各個(gè)設備連接至其中一個(gè)集線(xiàn)器。然后，集線(xiàn)器連接至網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)可與兩個(gè)集線(xiàn)器通信。雖然這也不失為一種辦法，但這樣非常分散，不夠可靠，設置也較為復雜。
為了打造更加可靠的互聯(lián)智能家居，消費者逐漸將眼光投向了網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )拓撲。網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )是Wi-Fi發(fā)展的一個(gè)重要步驟。Wi-Fi 網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )或“每個(gè)房間1 個(gè)pod”系統包括連接到互聯(lián)網(wǎng)的路由器，以及多個(gè)類(lèi)似衛星路由器的設備或節點(diǎn)。這些路由器/ 節點(diǎn)放置在家中各處，通過(guò)家中的 Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò )技術(shù)實(shí)現物聯(lián)網(wǎng)覆蓋。如圖 4 所示，這種網(wǎng)狀網(wǎng)格系統可以提供完全冗余，從而實(shí)現可靠、高效、快速且智能的家居互聯(lián)環(huán)境。
為了提升智能家居的可靠性并實(shí)現實(shí)時(shí)通信，需要在網(wǎng)絡(luò )中部署更多節點(diǎn)，這樣可以擴展網(wǎng)絡(luò )連接并擴展信號的范圍。
注：本文來(lái)源于《電子產(chǎn)品世界》雜志2023年2月期，作者：David Schnaufer(Qorvo技術(shù)營(yíng)銷(xiāo)傳播經(jīng)理)。如有侵權，請聯(lián)系本站及時(shí)處理。
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