什么是物联网无线通信技术？

以大家常见的手环为例：通过加速度传感器，脉搏传感器，血氧传感，血压传感等等，加上蓝牙和蓝牙内置的MCU，便可以实现计步，心率监测等等运动或健康应用，这里手环就是一个比较完整的小应用（如图路径1）；最后利用蓝牙传输与手机连接就可以实现运动或健康数据采集，实现大数据监测和管理（如图路径2）。

随着5G的商用，‘管’这一侧基本上也变得十分通畅，大带宽，低时延的特性，满足了各种物联网应用场景的需求。就蓝牙来说，各种应用如果出现与云之间的交互的话，5G就能比较好的克服时延的问题。举个栗子，在家居场景，如果某个蓝牙mesh网络节点需要发出网络控制指令，而这个指令是语音形式的，那么低时延就显得非常重要。命令从节点到云，经过识别后返回网络，这个过程越快，用户体验越好。

在云这一侧，很多的大公司在做，做成平台，做成各种大数据，然后做成基于数字的其他各种应用（你懂得）。

这里，我们将讨论一下物联网端侧的无线技术。宏观上看，端这一侧，就相当于毛细血管。有两层意思，一是，他是物联网的基础，没有端，没有数据，物联网也就没有基础。二是，数量庞大。

首先，我们看看不同的无线协议对应的应用场景，这是基本区分，标志着协议面世的时候所对应的主要场景。下图是一个大概的概念图，可以直观感受一下各方的区别。

其次，我们看看比较详细的特性对比。

• 功耗：在功耗表现方面BLE是最好的，市场上最好的指标是：RTC休眠（不是shutdown，很多时候会有意或无意的去混淆这个）的时候1~2uA，这个值已经基本上是由PMU，pad等半导体的物理特性决定了的，一般来说很难再小了。Active时候的峰值基本在十毫安左右；而500ms广播的平均电流在几十uA。WiFi基本上是数量级的高于这个数值，这个也是比较基本的判断。NB，Lora，Sigfox的功耗基本介于这两者之间。

• 速率：BLE是2Mbps，可以做透传，做BLE的profile应用，音频等。WiFi目前用在物联网的基本都是802.11b（物联网的802.11ah协议基本没有应用），所以最高速率在10Mbps左右，WiFi是为数据而生的协议，目前用在控制方面的应用，传输能力比较鸡肋。其他的Zigbee，NB，Lora，Sigfox都在250Kbps左右，这类协议基本只能做极小数据的透传，不能像BLE一样还能做一些应用。

• 传输距离：BLE5具备长距离特性，室内50米左右，相比WiFi在高功率发射的情况下表现还要好。Zigbee同BT4.2之前的水平差不多，应该在室内10几米或者再多一点。NB，Lora，Sigfox属于广域的协议，传输距离都在1000米以上。

• 组网能力：BLE的Mesh组网理论上65000，实际上目前可能测试到几百上千个节点（有智能灯具10000个点的记录）。Mesh组网的特点是网络节点平等，网络内部的采集和控制可以网内消化，而需要上云端的数据可以通过网关（比如智能音箱或任意一个Proxy节点）或手机传输。WiFi的组网是星型的，由路由器周围带十几或几十个节点，对大规模组网来说并不友好，这也是业界通常的看法。Zigbee本来就是做工业互联的，开始便具备组网能力，它的弱点在于需要唯一网关上网，所有网络规模大不了，通常100-200个点，而且还需要配备专门的路由器。其他NB，Lora，Sigfox等都是星型的基站结构，或大或小，看基站的能力以及协议规格，目前看来都是几K或小几十K。

• 成本：成本难以直接比较，同一种协议的不同芯片规格，成本相差也比较大。BLE的成本相比其他任何一种协议，如果在相同的高中低档芯片平行比较的话，是最小的。从市面上总体的感觉，也能得出这样的结论。

• 市场规模：目前单单BLE的市场规模，不包括音频的话，也有20多亿片每年，而且BLE这块的复合增长率保持在20%以上。是个百亿级的市场。WiFi我这里没有数据，单仅仅从11b的角度来看，比BLE小很多。Zigbee全球市场目前应该在3-4亿片每年。NB目前每年在几千万片，而Lora，sigfox目前主要应用在国外，不掌握相关数据。

各自的问题：

WiFi的问题在于功耗比较大，成本也较高，组网能力不足。Zigbee的问题在于成本也比较高，组网的规模不能太大会阻塞，而且没有互联网入口。NB的问题在于功耗并没有宣传的好，成本也高（芯片高，运行商还收费），传输数据量太小。Lora/Sigfox的问题在于目前没有合法的身份，虽然免去了运行商的成本，但需要自己建基站。

总的说来，每种协议都有自己的应用场景，无非是每个场景都在努力找到能平衡各种需求以及成本的最佳方式。