物联网模块之——OBLOQ的使用

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是连接设备单片机和互联网服务器的东西, 帮助两者通信,也称为数据透传。

因为物联网世界，如果物与物之间想要沟通交流，需要一种东西帮助它们实现对信号的发送和接收，这就是通信模块了。

通信模块使得各类物联网终端设备具备联网信息传输能力，是各类智能终端得以接入物联网的信息入口。

它是连接物联网感知层和网络层的关键环节，所有物联网感知层终端产生的设备数据需要通过无线通信模块汇聚至网络层，进而通过云端管理平台对设备进行远程管控，同时经过数据分析，带来管理效率的提升。

通信模块所呈现的样子就是，芯片加上芯片所需的外围电路组成的集合。

随着传统家电厂商转型跨界物联网智能家居行业，实现家电联网、远程控制等智能化，WiFi模块受到重视并大批量运用在很多智能硬件中。其实，对于WiFi 我们并不陌生，只要我们上网，我们基本上就离不开WiFi，说WiFi已经攻占了整个世界也毫不夸张。那么，WiFi模块在智能家居行业行得通吗？将会对智能家居行业产生怎样的影响？
运用在智能家居领域的WiFi模块是什么
WiFi模块属于物联网传输层，内置无线网络协议IEEE80211bgn 协议栈以及TCP/IP协议栈，可将串口或TTL电平转为符合WiFi无线网络通信标准的嵌入式模块。WiFi模块可以分为通用WiFi模块、路由器方案 WiFi模块和嵌入式模块三种。很多能够联网的传统设备就是嵌入了嵌入式模块，具备了智能基因。
WiFi模块在智能家居领域的进军速度挺快。最近两年，随着物联网智能家居行业的浪潮，智能家居乘风兴起。传统电器厂商迫于形势压力纷纷转型开启智能化，WiFi模块成为传统厂商开启智能化道路的钥匙。传统的插座、冰箱、灯泡等都可以植入WiFi模块实现一定的智能化。
传统家电厂商开启智能化之路，为何偏爱WiFi模块
WiFi存量大，普及程度高。在生活中，WiFi就像一张无形的网，布满我们的生活空间。有统计表明，截止2014年底，全球共计售出998亿部 WiFi设备，目前共有约45亿部WiFi设备正在使用中。同时，WiFi设备在未来5年有望以10%的年增长率持续增长。生活中，只要使用智能终端设备，相信没有谁不知道WiFi吧。可以看出，这是WiFi的现存量及普及程度，具有其他无线技术协议无法比拟的优势。WiFi模块运用在智能家居领域，推广起来相对容易，消费者也容易接受。客观上给WiFi模块的智能设备提供了优势，搭上这乘快车比较容易。
WiFi模块便宜。WiFi模块虽然是电子元器件，但是非常廉价，甚至可以说是“白菜价”。今年1月，小米推出应用于家电设备的WiFi通用模块，一个只需要22元。之后，360公司推出的价格更低，WiFi模块一元一个，已经低于成本价了。如此低的价格，传统设备嵌入WiFi模块一秒变身智能家居，实现设备联网和远程控制。通往智能化的路居然是如此简单。
WiFi模块研发门槛低。不同于ZigBee模块，WiFi模块的研发门槛非常低。一个合格的相关专业毕业生就能在很短的时间内完成相关设计。而对于 ZigBee模块来说，单纯源代码就达到40万行，熟读一遍就得花2年时间。所以从厂商研发的角度考虑，嵌入WiFi模块的智能设备可以短时间完成研发设计工作并投入市场，见效快。
单从以上3条就可以看出，WiFi在某些方面优势非常明显，运用在智能家居领域应该是顺理成章且非常“合适”的。
WiFi模块有非常明显的优势，为何在智能家居领域不能占据主流
WiFi模块虽然存量大，但安全受到质疑。安全性问题似乎已经成为了WiFi模块的标签和心头病，每当提到WiFi模块总绕不开这个话题。WiFi密码遭破解、WiFi设备受攻击，这些常在新闻标题中出现的字眼让大家已经习以为常了。在智能家居领域更重视智能家居安全问题，因为智能设备和生活、用户财产息息相关，更关乎用户隐私数据的安全。一旦遭到攻击和破解，所带来的损失比WiFi密码泄漏要严重的多，并且将无法弥补。同时，WiFi模块支持进行 OTA、远程更新和固态更新，基于这种模块的智能家居可能会被模块提供商所利用。
WiFi模块，存健康隐患。是无线技术就会有一定的辐射，和其他无线技术相比，WiFi更具有健康威胁，这并不是危言耸听。最近新闻上报道了一个英国 15岁女孩不堪WiFi信号干扰而自杀的案例，这位英国女孩因WiFi信号感到身体不适，出现疲劳、头痛和膀胱障碍问题最后自杀。这个案例本身让我们觉得惋惜，同时也侧面佐证了WiFi信号对身体产生的危害。在生活中大家可能不易察觉，但是如果长期生活在WiFi模块智能设备武装的家庭中，将会对家人身体健康产生危害，特别是对小孩和孕妇来说，给家人身体健康带来的损失是无法弥补的。
WiFi模块智能设备缺乏互联互通和感知学习的能力。如果单纯把设备联网和进行远程控制理解为智能家居那就大错特错了。智能家居不仅能够远程控制，更重要的是多种智能设备互联互通、协同工作，给生活带来便利和安全。例如，可燃气泄漏的同时联动机械手阀和通风系统及时得到处理并通知到用户手机。然而 WiFi模块的智能设备并不具备互联互通的感知学习能力，仅靠设备联网和远程控制的智能家居显得很鸡肋，并不实用。
综上所述，WiFi模块确实有其他无线技术协议不具备的优点。但是，如果不能进一步改善安全、健康和互联互通等几个智能家居领域中的核心问题，WiFi模块的智能家居也只能是空中楼阁。

WiFi模块的使用其实需要了解实际的应用方案，工程师都支持WiFi模块大致的分为三大类，USB WiFi模块、AP/Router WiFi模块、UART WiFi模块，若平台需要通过这些接口USB，PCIE，SDIO进行通讯，则选择做从设备的USB WiFi模块；若是想将4G信号转换为WiFi信号，则选择AP/Router WiFi模块；若是想做时下热门的物联网应用，则可以优先考虑UART WiFi模块；因为不知道您这边具体是做一个什么应用，所以，小编就以时下热门的物联网应用智能插座方案举个例子：

智能插座方案主要以串口WiFi模块为基础,实现无线数传、控制等功能。方案包括：1) 硬件参考设计；2)云平台服务；3)iOS,Android APP设计服务；4)嵌入式软件服务；5)WiFi模块WG219/WG229/LCS6260/WG231。

智能插座方案说明：手机APP通过路由器连接WiFi，控制内置串口WiFi模块的WiFi智能插座，实现不同的功能，比如可以定时，延时，自动报警；通电、断电以及usb充电，网络远控，电量统计，节能省电……等 *** 作；在WiFi辐射范围外，也可以通过云端来实现控制，希望能够帮助到您。

说起物联网（Internet of Things， IoT），估计很多人都耳熟能详，因为我们早就在各种各样的媒体中看到过好多次这个名词了。

按照中国传统观点，万物实际上是有着天然的联系的，那么人类为何又要画蛇添足般地再把他们连接起来呢？原因很简单， 万物的天然联系是依靠的自然规律，而人类并不能控制他们，而物联网让万物以人类的意愿进行连接，从而让人类可以控制他们 。物联网，无非是又一个人类征服和控制自然的尝试而已。只要万物能够互联并且通过有效的手段在需要的时候知道他们的状态，从而采用有效的手段进行干预，那么人类就有了对万物的相当程度的控制权。

这给了人们很大的想象空间，因此，也吸引了大量的淘金者，试图分享这样一块看起来巨大无比的蛋糕。 但这么多年来，现实并不乐观。

根据我的了解——可能并不准确——我感觉物联网现在处于一个比较尴尬的阶段。 一方面，物联网的呼声很大，人们寄予很大的期望；但另一方面，市场的反响并不热烈，本来应该跟人们的生活息息相关的物联网，似乎在现实中并没有被人们所感知。我观察到的现实就不很乐观。 算得上物联网的智能家居曲高和寡，国内力推的NB-IoT雷声大雨点小，LoRa使用的主流频段在国内被事实上禁用， Zigbee等覆盖范围过小……

在这里，我想梳理一下物联网在国内发展的现状，以便于更好地定位和找出问题所在。

物联网可以看做是互联网的升级版本，传统的互联网连接的是人；物联网不光连接人，还要连接物，除了人类的互动外，还需要让人能够更好地把控物。 人是自带智能的，所以传统的互联网的重点在于连接，只要有连接，人们就会互动，产生内容等，对网络的智能要求就不高；但物联网连接的是物，物本身不具备智能， 需要通过人来控制或者智能系统来自动控制。

物联网也是近十年来出现频率很高的智慧某某（例如智慧城市，智慧楼宇，智慧园区，智慧安防等）的基础设施。 什么是智慧？我认为就是能够根据某个特定的需求和目标，自主动态调节现有状态的能力 。这需要至少有两个部分构成，一是要有数据分析和处理的“大脑”部分，二是要有数据收集和指令执行的“躯体”部分。 我们往往把狭义的躯体部分作为狭义的物联网， 也可以称为物联网10， 实现了物体的初步连接和数据收集和反馈能力，但这套系统要想实用，实际上离不开人，因为数据的分析和控制指令的下达还是需要人来做；而大脑+躯体才是真正智慧的物联网，在我看来这才是能够给人类带来很大便利的物联网，才具备大范围应用的技术基础， 可以把这称为物联网20。

现阶段的物联网还是停留在由人控制的阶段，也就是10时代，这个阶段对数据的处理存在瓶颈，因此，并不适合复杂的应用，也不适合大范围使用。因此我们可以看到，应用比较广泛的应用也就是那少数的简单应用，如抄表、环境监测、家电控制等。云计算、大数据、机器学习、人工智能等技术是近几年的IT领域的热点，进展也非常迅速，他们的发展为物联网向20阶段进化提供了坚实的基础。

我们日常生活，现有的已经足够很好地满足人们的需求了；物联网，只是人们对更高生活水平的追求的产物，并且不是必需的；对于非必需品来说，要想普及需要足够的性价比或者就索性走高端路线。但从目前的物联网市场看，由于缺少比较成熟的家用物联网方案，因此并不能大规模使用，这导致物联网应用起来成本比较高，在家居中只有高端住宅才可能会使用，占比很少，家居物联网在这种初级阶段必须得要走高端路线，当然这也符合很多新事物的初始状况特征。

物联网在工商业中也有一些应用，例如RFID领域，我们已经可以在一些商店中看到。其他还有很多物联网项目，多数隐藏在智慧某某的名头之下，现阶段，只要是冠以智慧的项目，其造价一般会令人咂舌。 因此，在性价比不高的情况下，人们使用他的积极性自然不高了。

中国运营商去年决定要大力推广NB-IoT，他们试图提升性价比，因此希望设备和解决方案提供商们能够以较低的价格提供相关产品，由于其体量，确实有部分供应商愿意以接近成本价的价格向其提供产品；但即使是这样，愿意使用的用户也不多，这让供应商的积极性大大降低，因为根本就无利可图。也因为此，NB-IoT的这一波推广活动实际上到目前看来是比较失败的。

从连接介质来看，物联网分为有线和无线两种，考虑到实际部署的难度，无线方式显然更有机会会成为主流的连接方式。

从终端和因特网连接关系来看，物联网也可以划分为两种方式：一种是直接和因特网连接，例如NB-IoT、2/3/4G蜂窝网络、eMTC等； 另一种是通过网关间接和因特网连接，例如LoRa、SigFox、ZigBee、BLE、WiFi等。不同的协议都是针对不同的应用场景设计的，因此在实际使用中都有其优缺点。例如我们常用的WiFi，要保证速率和可靠性，因此覆盖距离不够长，连接不可靠； NB-IoT主要用于低速率物联网应用，能够直接联网，但速率低， 用户连接数少； LoRa的覆盖比较广，但速率低，用户连接数也有限制……

因此，实际部署时需要根据不同的应用场景选择不同的技术、标准以及相应的设备，而在现场实施的时候又会有很多意想不到的困难。无线部署也需要做网优等工作，对实施人员的要求比较高。 这些都增大了物联网的部署难度。

由于物联网一般使用无线技术，那么频谱资源就是物联网的一个非常核心的资源。频谱资源时稀缺的，因为有太多的地方需要这类资源。例如我们的移动电话、微波通信、卫星通信、应急通信、无线WiFi等等。这些资源由于其稀缺性，需要统一的规划。而这在不同的国家也面临着不同的状况。

例如现在比较火热的LoRa，阿里巴巴、腾讯等互联网企业刚刚加入该标准联盟，结果国家的新的频谱规划就给予他们致命一击，LoRa所使用的sub-1G的频谱资源实际上是不开放的。

目前在全球，唯一明确的民用频段就是24GHz，也就是WiFi、蓝牙等使用的频段。但这个频段的问题是与低频段的无线电波相比，越障能力比较差，因此覆盖能力不强。而又由于太多的民用无线设备都是用这个频段，导致这个频段的信号比较“脏”，收到的干扰比较大。 现有的使用这个频段的蓝牙、WiFi协议本身也是为了IP宽带连接而设计的，专注于速率，所以也导致覆盖范围一般不超过100米，并且连接数量有着很大的限制。 因此，要想避免频谱资源的政策风险，就只能使用24GHz这个频段 ，那么如何在这样的情况下增加无线覆盖的范围，提升覆盖距离，就是物联网公司需要解决的一个大问题。

比较有实际应用意义的物联网的规模需要达到一定的程度，也就是终端要足够多，很多地方并不具备电源接入的条件，那么就需要终端的功耗要足够低或者索性无源。

无源当然是最佳的方式，目前的解决方案是要加储能电路，但这种电量非常微小，在现有的技术条件下，覆盖范围和传输能力都受到严重的制约，只能适应很少的一部分场景。因此，大多数情况还是需要有源的终端，这就需要功耗尽可能地低了。 功耗问题可能是目前物联网面临的主要问题之一。

例如在智慧停车之类的项目中，有部分方案是用NB-IoT实现的。这个标准由于使用了蜂窝技术，只有运营商具备掌控的能力，所以电信运营商和设备商都非常有热情去推广，也号称一块电池可以用十年，看起来功耗似乎很低，但那是有前提条件的，就是它平时处于睡眠状态，每天主动醒来一次上传一次数据，在这样的情况下才可能坚持十年。 但用于停车就得频频被唤醒，因此在这个场景中使用就非常耗电。根据实际使用的经验，差不多5个月左右就得去更换电池了。这带来极大的维护工作量，而且电池的成本本身也非常高。因此，至少在停车这种方案中，NB-IoT并不是一个好的选择。如果用LoRa呢？在停车中也有应用，表现好一点，能够达到一年多的使用时间而不用换电池。而一般里面模块和芯片的寿命在5年以上，也就是说，在终端设备的生命周期里，需要更换多次电池，每一次更换电池实际上跟新开工一个项目工作量差不多多少。因此，我们不能说这种状况是令人满意的。

所以，如果能够解决有源终端的功耗难题，不光可以大大减轻日后的维护工作量，还可以大大降低终端的成本，这是因为在实际应用中，电池是物联网终端的主要成本之一。

技术本身是没有国界的，但遗憾的是我们并不生存在一个理想的世界里，我们的现实世界依然存在着各种各样的利益群体，有的时候出于自身利益的考虑，作为体现现代竞争力的物联网技术就要受到一些因素的制约。国家就是一个典型的利益群体，而国家安全往往是这个群体的最高利益之一。信息安全是国家安全的一个重要方面，物联网搜集各种各样的信息，这些信息有的时候就是非常机密的情报，不方便被其他利益团体所获知，因此，在物联网标准方面，在一开始就要注意这个方面。

LoRa是美国公司Semtech所提出的一个物联网标准，也是目前比较主流的标准。这个标准对标的是SigFox——一个欧洲的私人公司封闭的物联网标准，但SigFox用自己的标准建了一个覆盖很广的网络，对外运营物联网业务，可以叫做物联网供应商；而LoRa是半开放的标准，允许用户使用这种技术进行模块和终端产品的开发，并用这些产品组建自己的LoRa物联网，虽然相比于市场上主流的其他方案，看起来价格并不贵，但标准、芯片等核心部分过分集中于美国的供应商Semtech上，在特定的时候这就是一个很大的风险。

因此，无论是物联网方案提供商、物联网产品开发商，还是用户，在选择物联网标准的时候要考虑到这个问题。当然，对于小规模的民用应用，采用什么标准问题不大，但对于军用、大规模应用来说，不考虑这个因素将可能让投资全部打水漂。 最近的无线电频谱的一个征求意见的文件就让某国外标准被判了死刑，即使我们最大的两个互联网公司刚刚加入了这个阵营也是无可奈何。

NB-IoT是中国特别是运营商和设备提供商力推的标准，但它的问题在于功耗较高、用户容量有限，所以，在很多场景里并不适合。因此，中国还需要更多的物联网标准，来补充NB-IoT的不足。

随着移动通信技术的发展，人与人的连接正向人与物以及物与物的连接迈进，万物互联背景下的连接需求空前。与此同时，2G/3G减频退网，为NB-IoT做了巨大的市场“让步”，NB-IoT作为具有低功耗、低成本、高集成度等优势的窄带物联网技术，又能够以更低成本带来更加丰富的应用场景。因此，潜在巨大的市场增量空间。
█ NB-IoT模组之基——功耗与稳定
超低功耗模组是电池供电的物联网终端能长时间工作的关键。当前，水电表、燃气表等表计采用的都是电池供电的方式，表计行业对于生产的水电表寿命要求通常为6-8年甚至更长，而NB-IoT模组作为表计内部最大的耗电源，其功耗水平的高低直接影响到表计的使用时长。随着NB-IoT终端运行时间的加长，对异常处理、环境适应、系统稳定性的要求越来越高，对模组的可靠性要求也越来越苛刻。因此，NB-IoT模组的可靠性是物联网设备终端的核心要求。
█ 千锤百炼，造就超高可靠性
作为NB-IoT的推进者之一，美格智能一直专注于NB-IoT模组的SoC定制，始终坚持双平台“两条腿走路”的战略规划。针对于以上问题，美格智能直面行业合作伙伴需求与挑战，就多款NB-IoT模组在严苛的温湿度环境下进行了可靠性测试，以有效破解广大NB-IoT合作伙伴对产品维稳性的疑虑。
“数据是产品性能的主要支撑力”。本次测试美格智能主要针对于公司现有的SLM130、SLM160、SLM130X三款NB-IoT模组进行，最终通过了三个“1000小时”的苛刻量产常规测试。
1000小时常温常湿正常运维：首先，美格智能对三款（SLM130、SLM160、SLM130X）NB-IoT模组产品分别进行了常温常湿环境下的工作运行测试，测试样品联网上电开机1000小时，仍然保持着持续正常的工作运维。
1000小时高温高湿不断网：在高温测试环节，美格智能将NB-IoT模组样品装上eSIM卡和天线并置入环境试验箱，在移动网络覆盖稳定情况下以串口连接方式将模组接入电脑，以1℃/min的速率提升试验箱温度至85℃，并上电开机，通过电脑串口AT命令工具，间隔1分钟循环发生AT命令“AT+ECPING=>