MacBee技术能否解决制约智能硬件发展的连接痛点？

笔者一直喜欢用CHIP方法研究物联网以及研究物联网的发展趋势，C代表案例、H代表历史、I代表架构、而P代表痛点。CHIP方法实际上是一个整体，案例让研究更具体，架构方法让研究更全面，痛点是变化趋势的动力，历史经验可以对未来发展提供很好的借鉴。现在我们就用这个方法来分析智能硬件发展的痛点并找到其对策。

物联网发展的瓶颈在于连接

物联网从功能维度上可分为三层架构：感知、连接和智能，很好地阐述了物联网的功能架构，但从发展角度看，物联网发展的瓶颈却依次是连接、感知和智能。如图：

从这张图可以看出，现在物联网发展的瓶颈还是在连接层。物联网的通讯协议还不完善：Wifi功耗高，连接数量大之后，网络不稳定；Zigbee本身协议标准也不完全统一；蓝牙技术落后，而早期很多手机不支持低功耗蓝牙；有线连接的成本高。对于智能硬件开发而言，无线通讯技术还存在以下痛点：

1、无线连接的稳定性不好；

2、无线连接的可靠性不强；

3、无线连接的响应速度不快。

智能硬件设备对大众用户的普及，也面临如下的痛点：

1、智能硬件产品配置复杂，使用门槛高。智能硬件产品首先要组网，组网之后每个产品需要连接配置，这些操作对于没有IT经验的人，基本上很难完成；

2、续航能力差，产品充电麻烦。大多数智能硬件产品续航能力差，一天一充已成常态。如果设备有电源，有线移动麻烦；没有电源的无线设备，设备充电也麻烦；

3、智能硬件产品功能实用性不强。早期的智能硬件功能开发是技术人员开发出来的，很多时候功能增加了操作麻烦，并不实用。

工业以太网能否真正解决连接问题？

物联网的真正发展，首先是要解决开发者和用户的痛点，而对于应用的商家，还要解决性价比问题、通讯标准统一的问题等等。在所有的难题中，解决技术的难题是最关键的，那如何解决智能硬件的稳定性、可靠性和响应速率的难题呢？

从技术发展的历史，我们可以找到一些历史经验。

比如工业领域的通讯协议，早期是使用总线实现工业通讯的，在以太网发展起来之后，工业通讯没有直接使用以太网，而是发展出了工业以太网。工业以太网相对于以太网解决了以下几个难题：

工业以太网的实时性、确定性和可靠性相对于以太网有了非常大的提升：

1、 如何提升实时性？ 以太网的通讯需要通过检测是否有冲突，而冲突的检测是有时间成本的，当发生冲突时，需要重发数据，并且尝试多次重发数据。这种检测冲突的方法是付出了时间成本的。而工业以太网是不检测冲突的，通过向所有设备发送消息，而接受设备接收全部消息，提高通讯的实时性。

2、 如何提高确定性？ 以太网在网络上存在冲突，而冲突发生时，就需要多次重发数据。所以在网络流量小的时候，网速很快，当网络容量接近饱和的时候，以太网的传输速率和确定性就大大降低。不确定性在于冲突发生时，可以多次重发，那么重发次数就是不确定性的根源。而工业以太网通过点对面发送消息，不检测冲突来提高通讯的确定性。

3、 如何提高可靠性？ 通过增加网络精准受时，保证同步通讯，提高通讯可靠性。

工业以太网通过以上方法，提升了通讯的实时性、可靠性和确定性，使得工业以太网逐步在工业通讯领域开始普及，成为流行的工业通讯趋势。

而智能硬件的无线通讯协议，也面临着以太网相同的难题：需要提高实时性、可靠性和确定性。智能硬件的无线通讯难题是否可以借鉴工业以太网的经验来解决呢？

笔者最近发现有一家企业尝试通过类似工业以太网的方法，解决智能硬件无线通讯协议的问题。

深圳市银河风云网络系统股份有限公司，最近几年一直推广MacBee协议，我一直以为MacBee协议在仿Zigbee协议，而没有过多关注。而最近在与银河风云曾总的交流中，发现，银河风云推广的MacBee协议与Zigbee协议有很大的差异：

1、 MacBee协议，不检测冲突 ，实现点对多点的信息发送，而Zigbee协议是需要检测冲突的。

2、 MacBee协议在同一个区域 ，提供多个信道，提高容量，并提升通讯速率，实现提高实时性的目的。

3、 MacBee协议提供时间同步功能 ，在复杂程序控制的智能设备控制，通过时间与程序控制，来提升通讯的可靠性。

比较MacBee协议与 Zigbee（也包括WIFI）协议的差异，发现与工业以太网和以太网协议的差异有非常多的类似之处——工业以太网在三个领域的增强，提高了通讯的实时性、可靠性和确定性；MacBee协议使用了非常类似的改进，也相应地提升了无线通讯协议的实时性、可靠性和确定性。

MacBee技术能否在智能硬件领域占据一席之地？

当然随着物联网的发展，很多通讯协议的技术已经逐步完善，而物联网连接产品的特点不一样，对通讯协议的要求也会不同。

比如，长距离、低功耗、数据量少、实时性要求不高的NB-IoT、Lora对于一些长尾设备而言是最适合的。对于短距离、低功耗、数据量不大、实时性要求高的设备，或许MacBee会是一种选择。而对于灯具而言，就属于短距离、低功耗、数据量不大，实时性要求非常高的设备，MacBee通讯协议在这个领域做过尝试，取得了非常好的效果。

而未来其它的无线通讯协议，是否可以借鉴如工业以太网、MacBee协议的方法，来提升通讯的可靠性、实时性和确定性呢？

【作者：廊庭(北京)科技有限公司创始人许永硕】