5G、LPWAN、SDN、NFV、TSN…一文带你看懂物联网“网”的本质

作者：物女王（彭昭） 物联网智库   转载请注明来源和出处

物联网是一个跨界融合的产物，无论是IoT中的各种智能设备、使用的通讯网络、还是分析平台和各类应用，都在进行持续裂变。其中，围绕物联网中“网”展开的一系列技术裂变，已经多到让人应接不暇的地步，因此这篇文章我将聚焦物联网与通信行业接壤的领域，浓缩呈现你所需知道的一切。

5G、LPWAN、SDN、NFV、TSN…这些层出不穷的新鲜名词都与物联网中的“网”有关，你是否对它们有所耳闻？你是否能说出它们的全称？你是否了解它们各自的含义？

好的技术一定符合简谐之美，事物的本质规律也永远是一目了然的，如果一种技术让你觉得眼花缭乱、纷繁复杂，那么要么是你理解偏了，要么是这项技术本身“忽悠”的价值大过实际应用。

为了恢复通讯技术的“简”与“美”，在这篇文章中，我尝试使用最为通俗易懂的语言，让你在不需要大量CT（通信技术）和IT（信息技术）知识的情况下，亦理解这些技术的内涵。从“外行看热闹”到“内行看门道”就是本文的初心了。

一个比喻，串联各种通信领域热词

话不多说，进入正题。为了更直观的体现各种最新通信技术的关系和比较，我以邮寄快递包裹的过程为例进行说明。

虽然最终用户的核心需求是把各种包裹寄到目的地，在选定了一家快递公司之后，用户并不用关心这家公司到底使用哪种交通工具、海陆空哪种运送方式、快递小哥是中日韩哪种混血儿…这些细节，但不同快递公司之间毕竟有价格差异，服务水平也不同，用户有必要了解基本的快递过程，比如“功耗”、“带宽”、“可靠性”、“成本”等，做到对快递支出心中有数。

各种通信技术在不同设备之间传递数据的过程，就跟快递公司递送包裹的过程如出一辙，各司其职完成分工协作。在这里，如果将数据比喻成货物，通信网络比喻成道路，携带数据的网络报文比喻成送货车辆，那么故事就这样开始：

1. 先从快递的“入口”说起，NB-IoT、TSN、Zigbee、WiFi等等这些通信协议，专供物联网应用，就像各种快递货车一样，解决的是如何从各种终端设备中，将数据包裹递送到就近的分拣站。

比如NB-IoT（窄带物联网）这个类型的货车发车间隔长，各个车辆的货箱很小，虽然一次装不了多少包裹，但却极为省油，运输成本很低。

 

TSN（时间敏感网络）这类车辆专门递送智能工业和智能汽车领域对时间极为敏感、要求实时送达的包裹。为了解决实时性的问题，TSN定制了一种特殊的快递车型，就像电影《黑衣人》中秒变火箭的飞行汽车一样，保证送货车辆的速度和时效。

2. 在取货的过程中，遇到大数据量，对传输速度要求较高的数据包裹时，普通的快递货车不够用了，这时就需要有线标准以太网、3G/4G、以及5G中相应的宽带通讯技术登场了。它们提供的交通工具是轮船、火车和飞机，传输距离长、载货量大、服务质量高。

3. 在快递的过程中需要一些基础设施，比如机场、车站、转运站，这些工作由网关、交换机、路由器等设备承担。它们不仅负责数据包裹的继续传递，还负责包裹的快递路径规划。

以前各个城市之间的送货道路和转运站由于没有统一的交通信号系统，加之方言不通难以跨城合作，不仅需要人为疏通交通系统，而且包裹的跨城快递效率不高。

于是有人提出建设跨越各个城市的智能交通系统，也就是SDN（软件定义网络）。SDN通过统一的智能交通调度“中枢”，解决了人为调度的问题，实现快递路径的自动规划，还加强了对于交通状态的可视化能力，多种手段避免拥堵路段的产生。

4. 有了智能交通系统之后，人们还想对各类的送货基础设施在不改变原有硬件的情况下，做到最高的通行效率优化，而且希望有安防措施避免对数据包裹的拦路抢劫或恶意损毁。

这时就需要用到NFV（网络功能虚拟化），它对道路本身进行了优化，在不改变原有基础设施的情况下，解决了道路承载灵活性的问题。当有特殊快递需求时，NFV可以快速建起一条虚拟道路，当车辆通过之后，虚拟道路取消，相关资源释放回资源池。NFV还可以创造虚拟警察，让劫匪难以下手。

看到这里，相信你对各种技术在整个纵向的信息传递流程中，各自解决什么问题已经有了大致的了解。接下来我将聚焦核心趋势，主要包括5G、软件定义网络和实时物联网，把相关的重点技术进行分组，横向谈谈它们各自的使命。