物聯網探祕：那些來自感測器的資料都是如何上傳至雲端的？

過去25年來，無線標準發生了翻天覆地的變化，我們傳遞資訊的方式也變的更加多樣，感測器，相機和麥克風都可以將大量的資料同步到雲端，在需要時又可以隨時取用。正因如此，人們才不厭其煩的討論物聯網可能帶來的好處。

在物聯網時代，困擾應用開發者的一個重要問題就是如何在功率，覆蓋範圍，傳輸速率和成本之間找到那個微妙的平衡點。

如果你在中西部地區的大型農場監控土壤資料，那麼實時視訊監控對你來說就沒什麼意義，你需要的是遠端無線連線。如果你要為犯罪高發區域安裝監控，那麼高頻寬才是王道。

在第二個例子中，你可以使用不同的方式來完成視訊資料傳輸，你可以在攝像頭上安裝大功率發射機，然後直接通過移動基站獲取視訊資訊，也可以通過電線杆上的少量Wi-Fi路由器將視訊資料通過超高頻寬連結直接發射給基站。

在空曠無人的森林中，火警和煙霧報警器又是如何工作的呢？這裡可沒有移動基站，更別說網線了。嘿嘿，這時就是低於1GHz的網狀網路的天下了，它可以以極小的電力消耗完成大範圍的訊號覆蓋。

物聯網的發展潛力很大，隨著各路投資者的加入，我們會見到各種各樣的解決方案，不過最後能活下來的還是那些更有用也更具價效比的產品。

全天候和全方位的連線

通過無線連線，我們可以在多臺裝置上訪問雲空間，這到底是如何做到的呢？

實話說，在現在的技術條件下，這真的是小菜一碟，可選的連線方式多了去了。下文中我就給大家列舉了幾種將感測器資料同步到雲端的方式，想要對其中原理一探究竟的讀者們，快跟我來吧。

通過網線連線

這是最簡單的方式，它誕生於上世紀七八十年代，也是所有無線連線方式的鼻祖。感測器中會搭載一枚微處理器，負責處理蒐集到的資料，隨後再通過有線網路將資料上傳。另外，該處理器還可以修改或更新感測器的某些功能。不過這種方式的限制性較大，因為不可能每個地方都有網線。

通過手機網路連線

手機網路緊隨有線網路誕生，並在上世紀八十年代初期有了初步的發展。該網路也順理成章的成為了第一種得到廣泛使用的無線網路。不過它的槽點也不少，首先，想要連線移動基站，感測器還是要通過網線連線手機或者在手機中植入專門的基帶（成本很高）；其次，上行無線發射機需要很大的功率支援；最後，流量費會讓人很肉疼。

通過遠端無線網路連線

早在1947年，監管部門就開放了許多免許可的無線頻段，不過在當時那個年代這玩意根本無人問津，直到上世紀九十年代手機出現，人們才真正意識到它們的價值。2003年，902-928 MHz和2400-2483 MHz兩個頻段又成了新寵，供最新的IEEE 802.15.4無線標準使用。

上文提到過的網狀網路也使用這些頻段，該網路由許多小型低功耗的無線裝置組成，這些無線裝置彼此高度相連，可將來自邊緣區域的感測器資料彙集到一個集合點，而這些集合點都與雲端相連。這樣就保證了無線網路的覆蓋範圍。

通過無線路由器連線

我們熟知的802.11 Wi-Fi標準誕生於1997年，該標準使用2400-2483 MHz和5130-5835 MHz頻段。這兩個頻段對普通人的無線生活影響至深，在家裡，公司或公共場所，這類路由器都隨處可見。

另外，還有一部分路由器較為專業，它們主要應用於工業和基礎設施領域。只要插上網線，路由器就能連線到雲端，事實上，在生活中無線路由器是人們享受雲服務最主要的通道。

隨著智慧手機上Wi-Fi功能的出現，能直連路由器的感測器也誕生了。這就意味著只要在路由器訊號覆蓋範圍之內，感測器就可以隨時連線網際網路，省去了連線移動基站的複雜過程。

通過手機連線

在現實生活中，有許多時候感測器並不需要連線無線路由器，手機就能搞定一切。這樣，使用者還能直接與感測器互動，獲取他們所需的資訊。另外，許多應用場景下並不需要遠渡重洋傳輸資料，無線耳機就是其中一例。

這些資料傳輸可由藍芽完成，它與Wi-Fi相同，均工作在2400-2483 MHz頻段。該標準於1998年誕生，2003年它成了802.15.4標準的一部分，不過至今它還在繼續發揮自己的光和熱。

近日，技術人員們拿出了全新的低功耗藍芽技術（BLE），該技術功耗低，很適合速率較低或佔空比較低的簡單感測器。該技術為小型感測器的發展提供了強大的動力，那些原本需要無線網或手機網路的感測器（如各類智慧手環），現在可以直接與手機互動。

最近，技術人員還為傳統的Wi-Fi路由器加入了藍芽功能。這樣一來，搭載BLE技術的感測器就可以直接通過路由器與雲端相連，省去了連線手機這個環節。

上圖的箭頭已經多到讓人頭暈了，看起來複雜的要死，不過這也是個好事，因為隨著各類無線標準的不斷壯大，我們可以用更多的方式來推動物聯網的發展了。

現狀和未來

三十年前，手機的誕生開啟了一場無線革命，大大地提高了我們的生活質量。世界上任何人都可以隨時隨地連線網際網路，蒐集或交換自己所需的資訊，而從前，網線束縛的我們動彈不得。

多種無線標準共存並不是一件壞事，不過對選擇困難症人群來說，找出哪種最適合還是有些困難，因為許多新標準還是在原地踏步，在功能上並沒有什麼實質性的突破。

所以，壞訊息就是在選擇無線標準問題上，你會越來越迷茫。而好訊息就是隨著市場競爭的加劇，消費者能得到價格上的實惠。總而言之，一切都還在進行時，物聯網的發展依然任重道遠。