全球标准如何促进物联网发展

Nordic Semiconductor公司Bjørn Kvaale

物联网(IoT)不仅会成为地球上最大型和最复杂的机器群组，还具有无比巨大的经济影响。全球分析机构麦肯锡(McKinsey)在2022年的一份报告中预计物联网的价值可能会在2030年达到12.5万亿美元^[1]。然而，所有的组件均必须按照全球工程标准来建造，才能使物联网达到这样的规模。

网络的各个组件可能由不同的公司制造，并且彼此相距甚远，如果缺乏标准，就无法保证它们可协调工作。

数十年来，Nordic Semiconductor公司一直热心倡导无线标准，并且早已认识到低功耗无线连接将带来巨大的商机；Nordic也明白到，如果大家都按照标准，这技术将会更有可为。

如果客户了解到无线技术的支持是不分国界，并且拥有健康的竞争供应商生态系统，便可大大加快无线技术的广泛采用。

此外，采用标准为客户带来了信心，相信无线技术不会因为由单一供应商开发而受到制肘，将会蓬勃发展。客户还可以放心，符合这些标准的不同设备，纵使是来自不同供应商，仍可无缝互操作。

针对物联网达成共识

12世纪英国国王亨利一世是征服者威廉的儿子， 此外，他还有卓越的行政管理才能，也早已认识到标准的益处。在当时，“码”是一种类似于米的距离量度，但长度并不一致。亨利认为需要加以定义，于是规定从其鼻子到伸出手臂之拇指的距离为“一码”。虽然有些武断，但这至少是大家认同的长度定义。

这就是标准的内涵：专家就测量、定义、测试或实现某件事物的最佳方式达成共识，撰写规则和条例要求，并且获得正式采用。所以，每个人都清楚了解其他人如何进行实施操作。在制造业中，如果每个人都遵守标准，那么不同人所制造的物品均可以无缝协同工作。

为什么标准有利于物联网

今天，标准是非常有意义的，但并不总是如此。一位国际标准化组织(ISO)发言人表示：“当事物没有如预期那样运作时，往往意味着欠缺了标准”。这家全球标准组织可能是在谈论英国早期的铁路状况，两位相互竞争的工程师(George Stephenson和Isambard Kingdom Brunel)试图将各自的轨距（铁轨之间的距离）尺寸应用于全国范围的铁路网络。

Stephenson根据当时马车的轴宽，选择4 呎8.5吋 (1.44 米)轨距。Brunel则选择7呎0.25 吋 (2.14 米)尺寸，认为这样火车可以更平稳和更快速地行进。其结果是每当两种轨距的铁路相遇时，乘客和货物都必须换车行驶。1892年英国铁路当局采用Stephenson轨距作为标准，并且拆除了Brunel尺寸铁路。这是很好的举措，到1914年，每天来自120家竞争企业的机动车组在大约32,000公里的1.44米轨距铁道上行驶。

国际标准化组织(ISO)最近分析了标准带来的影响，并得出了三个主要结论：

• 在各种商业功能中，标准减少了进行特定活动所需的时间，从而减少了浪费，降低了采购成本并提高了生产力

• 标准作为创新业务流程的基础，可让企业扩大供应商网络或者有效地推出和管理新产品。在其他情况下，标准可以帮助企业减少将新产品引入全国市场的风险。

• 标准已用作了开发新产品、打入新市场（包括国内和出口）、支持产品市场接受度，甚至创建市场的基础

组织有序

标准组织有各种形式和规模。例如，ISO组织成立于1947年，旨在回答一个基本问题：“这件事物的最佳运作方式是什么？”从度量衡这样的明显事物开始，ISO组织现在管理超过24,750项标准，涵盖了人们日常生活的方方面面。

在无线领域，电气和电子工程师协会(IEEE)等机构开发、维护和管理各项规范，详细说明应如何构建无线技术。例如，IEEE制定了详细说明必须如何设计无线局域网（WLAN，也称为Wi-Fi）之媒体访问控制(MAC)和物理层(PHY)的标准规范。WLAN标准(即IEEE 802.11)包含了包括802.11ax（Wi-Fi 6）的整套标准，它是局域网（LAN）标准IEEE 802的一部分。

无线物联网领域的另一个重要标准组织示例是第三代合作伙伴计划(3GPP)。该组织最初是为了定义3G网络标准而成立的，如今正在制定5G和6G网络标准。这些标准包括LTE-M和NB-IoT蜂窝物联网规范，它们建立在作为大规模物联网之基础的蜂窝网络之上。

Nordic帮助定义物联网标准

Nordic不仅仅是一家物联网解决方案公司，还热衷于参与无线物联网标准机构。早在2006年，Nordic就为低功耗蓝牙标准贡献了核心超低功耗无线设计技术。随后，低功耗蓝牙成为历史上增长最快的无线技术之一。今天，Nordic的nRF52和nRF53系列SoC符合这项标准之最新版本（蓝牙5.3规范）要求。同样，nRF9160蜂窝物联网SiP符合3GPP的最新LTE-M和NB-IoT 标准要求，nRF7002则符合IEEE Wi-Fi 6标准要求。

Nordic继续致力于开发支持物联网的开放标准，地位举足轻重。Nordic除了是蓝牙技术联盟(SIG)的联系会员外，还是ANT+联盟、Thread Group、连接标准联盟、Wi-Fi联盟和GSMA组织机构的成员。我们的工程师为当今许多支持物联网技术之标准规范做出了显着贡献。例如，最近Nordic在Matter规范制定方面发挥了关键作用。Matter标准为碎片化智能家居技术现状带来了秩序，Thread和DECT NR+是Nordic帮助开发和推广的其他重要标准。

从公元12世纪直到21世纪，标准确保最优秀的工程技术人员即使受雇于相互竞争的企业，并且居住在不同的国家，仍然可以一起努力实现相同的目标。这样使得技术迅速进步，同时确保最终产品是稳健、可靠和可互操作的。如果没有标准，大家各自为政，结果将会是分散、缺乏创新和进展停滞。