具體到每一種無線連接技術(shù)，都會有優(yōu)劣，所以系統(tǒng)工程師在開發(fā)智能終端時，往往選擇支持多個無線傳輸協(xié)議，以適應(yīng)更廣泛的應(yīng)用場景?！爸悄芙K端選擇不同的無線傳輸協(xié)議，可以在不同的應(yīng)用場景都能夠得到很好的性能，而且支持不同無線協(xié)議的智能終端，還可以在很多應(yīng)用場景實現(xiàn)多種連接技術(shù)協(xié)同工作，從而大幅提高用戶體驗?！?/p>

無線連接既是實現(xiàn)智能物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的基本支撐技術(shù)，也是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)競爭最激烈的領(lǐng)域之一，誰主導(dǎo)了連接標(biāo)準(zhǔn)，誰就可能掌握物聯(lián)網(wǎng)最終重要的資產(chǎn)--數(shù)據(jù)，從而取得商業(yè)上的極大成功。

因此，雖然標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用碎片化的主要原因，但在市場競爭格局尚未明朗之前，支持不同標(biāo)準(zhǔn)體系的廠商聯(lián)盟不會向競爭對手輕易認(rèn)輸。

智慧物聯(lián)網(wǎng)無線通訊論壇主持人

芯原微電子創(chuàng)始人、董事長兼總裁

近日，在世界半導(dǎo)體大會分論壇“智慧物聯(lián)網(wǎng)無線通訊論壇”上，就有來自企業(yè)及科研界的專家學(xué)者，對包括藍(lán)牙、Wi-Fi、LoRa、NBIoT乃至6G技術(shù)在內(nèi)的多種無線通信技術(shù)做了講解與分析。

不斷擴展應(yīng)用范圍的藍(lán)牙低功耗技術(shù)

第一版藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布于1999年，至今剛好20年。據(jù)芯原微電子IoT平臺總監(jiān)曾毅介紹，藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)確立后的前十年，行業(yè)組織主要是推進了經(jīng)典藍(lán)牙技術(shù)演講，以提高數(shù)據(jù)流傳輸?shù)膫鬏斔俾蕿槟繕?biāo)，主要應(yīng)用是音頻及文件近距離傳輸。“經(jīng)典藍(lán)牙在無線音頻方面取得了巨大成功，到現(xiàn)在為止，幾乎所有的無線音頻傳輸都采用了經(jīng)典藍(lán)牙技術(shù)。”

芯原微電子IoT平臺總監(jiān)曾毅

藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)組織在2010年推出低功耗藍(lán)牙（BLE）技術(shù)，該技術(shù)面向突發(fā)式小數(shù)據(jù)包傳輸，特別適合低速率低功耗的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。低功耗藍(lán)牙建立連接過程極短，只需要幾個毫秒，而經(jīng)典藍(lán)牙則需要數(shù)百毫秒，僅此一項改進，就可以大幅降低BLE技術(shù)對功耗及帶寬的需求。

低功耗藍(lán)牙技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（第一版支持低功耗藍(lán)牙技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)為藍(lán)牙4.0標(biāo)準(zhǔn)）到現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到了5.1版，陸續(xù)支持組網(wǎng)及定位功能，未來也將支持音頻傳輸。低功耗藍(lán)牙自推出以來一直保持非常高的增長率，相關(guān)機構(gòu)預(yù)測到2022年97%的藍(lán)牙方案將支持BLE，其中有三分之一的藍(lán)牙設(shè)備將只支持BLE（即不支持經(jīng)典藍(lán)牙）。不過，由于無線音頻應(yīng)用的拓展，經(jīng)典藍(lán)牙還會長期存在。

預(yù)計2020年左右，BLE標(biāo)準(zhǔn)將支持音頻傳輸。音頻傳輸是經(jīng)典藍(lán)牙應(yīng)用最成功領(lǐng)域，產(chǎn)業(yè)界圍繞經(jīng)典藍(lán)牙音頻應(yīng)用已經(jīng)建立起完整的生態(tài)系統(tǒng)。而未來BLE音頻協(xié)議將不僅能替代經(jīng)典藍(lán)牙技術(shù)，還會大幅擴充無線音頻的應(yīng)用場景。“BLE不僅支持點對點的音頻傳輸，還可以支持廣播傳輸方式，一個發(fā)送設(shè)備向多個接收設(shè)備傳輸音頻，或多個發(fā)送設(shè)備向一個接收設(shè)備傳輸音頻，并支持單向和雙向混合的傳輸方式?！痹惚硎?，藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)組織還將考慮在BLE標(biāo)準(zhǔn)中增加對助聽器的支持，與智能語音識別技術(shù)結(jié)合，未來BLE在輔助醫(yī)療領(lǐng)域?qū)⒂休^大的發(fā)展空間。

BLE對室內(nèi)定位技術(shù)的支持能力也在不斷加強。藍(lán)牙4.0標(biāo)準(zhǔn)支持接近感應(yīng)，能粗略定位，到5.1開始支持尋向技術(shù)（Direction Finding），采用多天線收發(fā)，通過對發(fā)射角和到達(dá)角的測量進行計算，從而實現(xiàn)室內(nèi)高精度尋向定位。

“藍(lán)牙5.0支持藍(lán)牙組網(wǎng)（Mesh），智能家居智能穿戴藍(lán)牙Mesh最適合的應(yīng)用放心，如果加上人工智能技術(shù)，把數(shù)據(jù)傳輸和決策都放在一個網(wǎng)絡(luò)里面來做，就可以真正實現(xiàn)AI+智慧健康技術(shù)的發(fā)展?！痹惚硎?，BLE第三個可擴展的應(yīng)用是智能網(wǎng)絡(luò)。

6G網(wǎng)絡(luò)

當(dāng)前5G技術(shù)商用化正在緊鑼密鼓進行，但6G技術(shù)的研發(fā)卻早已經(jīng)開始。作為我國最早一批研究6G技術(shù)的科研人員，東南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院毫米波國家重點實驗室主任洪偉教授表示，5G商用化將會很成功，但還會有不足之處。“5G實際上應(yīng)用的是過渡技術(shù)，其對通信容量有很大約束，只能發(fā)揮大規(guī)模數(shù)字多波束陣等5G核心技術(shù)能量的百分之二三十，這些遺憾，將在第六代通信技術(shù)商用化后得到完全解決。”洪偉教授表示，6G技術(shù)有望在10年以后落地。

東南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院毫米波國家重點實驗室主任洪偉

洪偉認(rèn)為，與前面五代通信技術(shù)大不相同，6G將會是“一代革命性通訊技術(shù)”。之所以第六代通信技術(shù)與前面五代有本質(zhì)區(qū)別，是因為通信網(wǎng)絡(luò)從5G升級到6G，將實現(xiàn)從二維平面通信到三維立體通信的跨越。

洪偉指出，全球陸地面積只占29%左右，過去的第一代到第五代通信，都是基于陸地應(yīng)用，從第一代到現(xiàn)在剛開始商用化的第五代通信網(wǎng)絡(luò)，只覆蓋了約地球陸地面積的20%。而到了第六代通信技術(shù)，將利用成千上萬的中低軌道衛(wèi)星，與陸地網(wǎng)絡(luò)全部打通，實現(xiàn)所謂的“空地一體化”。

實現(xiàn)三維立體通信的關(guān)鍵技術(shù)是空聯(lián)網(wǎng)（IoS）毫米波寬帶傳輸技術(shù)，包括面向高速IoS的毫米波通信標(biāo)準(zhǔn)與Gbps毫米波通信系統(tǒng)實現(xiàn)技術(shù)、支持動態(tài)跟蹤的毫米波相控陣技術(shù)，以及毫米波多通道芯片設(shè)計技術(shù)?！暗诹ㄐ艑⑹侨S網(wǎng)絡(luò)，對地球真正實現(xiàn)無死角全覆蓋，不管是海洋，還是原始森林，都可以實現(xiàn)通信覆蓋，依靠這樣一代通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)才能真正實現(xiàn)萬物互聯(lián)?！?/p>

選哪種協(xié)議，誰來為設(shè)備買單？

從博通集成電路總裁張鵬飛出示的一張表格中可以看出，全球有一定規(guī)模應(yīng)用的無線傳輸協(xié)議就有幾十種。除了常見的Wi-Fi與藍(lán)牙等不依賴移動網(wǎng)絡(luò)的無線通信技術(shù)，還有NBIoT、以及2至4G等移動通信網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)。

博通集成電路總裁張鵬飛

張鵬飛表示，客戶選擇某種無線技術(shù)的原因很多，技術(shù)、商業(yè)或政治都對最終方案有較大影響，如果只從技術(shù)層面考慮，大致要從四個方面來取得均衡，即網(wǎng)絡(luò)覆蓋距離、傳輸速率、容忍功耗，以及組網(wǎng)方式?！叭绻麘?yīng)用是在10米距離以內(nèi)，可以選擇BLE；但是要覆蓋到100米范圍，就要選擇Wi-Fi或其他私有協(xié)議；如果10公里或更大范圍覆蓋，就要選擇LPWAN（低功率廣域網(wǎng)），LPWAN有依賴移動網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)，也有不依賴于移動網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)”張鵬飛說道。

同理可以根據(jù)數(shù)據(jù)吞吐量需求、供電需求（是否電池供電，多大的電池供電），以及組網(wǎng)具體需求來選定合適的無線傳輸技術(shù)。

但具體到每一種無線連接技術(shù)，都會有優(yōu)劣，所以系統(tǒng)工程師在開發(fā)智能終端時，往往選擇支持多個無線傳輸協(xié)議，以適應(yīng)更廣泛的應(yīng)用場景。“智能終端選擇不同的無線傳輸協(xié)議，可以在不同的應(yīng)用場景都能夠得到很好的性能，而且支持不同無線協(xié)議的智能終端，還可以在很多應(yīng)用場景實現(xiàn)多種連接技術(shù)協(xié)同工作，從而大幅提高用戶體驗。”

在圓桌論壇時段回答主持人芯原微電子創(chuàng)始人、董事長兼總裁戴偉民的問題時，張鵬飛還表示，無論是NBIoT終端，還是LoRa網(wǎng)絡(luò)終端，都應(yīng)該免費提供給用戶，因為電信運營商，或者互聯(lián)網(wǎng)廠商把最有價值的東西--用戶數(shù)據(jù)--拿走了。

圓桌論壇嘉賓合影

“21世紀(jì)最重要的資產(chǎn)是什么？最重要的資產(chǎn)就是數(shù)據(jù)，誰掌握了最多的數(shù)據(jù)，誰就有最大的話語權(quán)，誰就能夠做最大的生意，誰就能夠賺最多的錢，甚至可以塑造和控制社會的未來。”張鵬飛把他對物聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式的理解和盤托出，“我覺得建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)的目的是搜集和獲取數(shù)據(jù)，發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)，實際上就是提供搜集和獲取數(shù)據(jù)的技術(shù)和手段。”