IoT的介绍和IoT在自动驾驶及无人配送应用的说明

在无人配送落地的路上，我们尝试了多个方向和技术，这其中也包括了大家熟知的IoT。IoT（Internet of Everything），即物联网，被认为会成为继计算机、互联网之后信息产业的第三次浪潮，而IoT在无人配送场景中的应用，将是无人配送落地的关键一步。 

自动驾驶是一个终将改变世界的技术，而我们始终坚信，在实现自动驾驶的路上，作为细分场景的无人配送将更快地实现落地，从而给人们的生活带去更多有趣的体验。而在无人配送落地的路上，我们尝试了多个方向和技术，这其中也包括了大家熟知的IoT。IoT（Internet of Everything），即物联网，被认为会成为继计算机、互联网之后信息产业的第三次浪潮，而IoT在无人配送场景中的应用，将是无人配送落地的关键一步。 

图一 IoT概念图【1】

1. IoT的前景

在互联网时代，我们通过电脑接入Internet，了解世界、购物、和远程的朋友聊天互动。在移动互联网时代， 4G和智能手机让我们可以随时随地的使用各种APP，获取O2O的服务，体验更美好的生活。互联网时代实现了人和人之间随时随地链接，而物联网时代到来会让每一个物体的连接变成可能，将物理世界的各类数据进行采集和传输，最终通过万物互联实现智慧化，也就是我们熟知的智慧交通、智慧楼宇、智能家居、智能制造等等。

距离1999年物联网概念【2】的提出已经过去了19年，但是真正万物互联的时代还远远没有到来，因为硬件的更替时间比较缓慢，数字经济与实体经济的融合也就相对困难。对于我们普通人来说，重新下一个APP只需要几分钟，但是把家里的爱车换掉也许需要几年，基础设施更新需要的时间就更长了，实现这些现有的硬件的联网难度就比较大。  而现在把AI、自动驾驶、无人配送加进去，产生了更多新的清晰的应用场景，给物联网带来了更真实的价值，真正万物互联的时代到来也就越来越近。

图二 IoT的前景

2. IoT的技术基础

如果说自动驾驶、无人配送这样清晰的场景让我们看到了更加清晰的物联网的未来，那么通信技术的日益成熟就是为物联网未来的发展奠定了基础。在这里我们主要讲一讲5G和NB-IoT/Lora。

物联网的时代是万物互联的时代，这里物既包括马路上川流不息的汽车，璀璨夺目的路灯，也包含了千家万户的冰箱洗衣机微波炉等电器，以及我们无知无觉却发挥着重要作用的无数基础设施，如此庞多的物的信息想要在瞬息相互传输，而这对于通信技术有着极高的要求。

图三 5G【3】

5G的到来，将为真正实现万物互联奠定技术基础。5G最大特点是大带宽、低延迟和高稳定性，对物联网的规模化发展提供了更好的条件。5G技术相比目前4G技术，其峰值速率将增长数十倍，从4G的100Mb/s提高到几十Gb/s。

也就是说，1秒钟可以下载10余部高清电影，可支持的用户连接数增长到100万用户/平方公里，可以更好地满足物联网这样的海量接入场景。同时，端到端延时将从4G的十几毫秒减少到5G的几毫秒。所以，5G网络一旦应用，目前仍停留在初期的车联网、物联网、智慧城市等概念将变为现实。此外，5G还将进一步应用到工业、医疗、安全等领域，能够极大地促进这些领域的生产效率，以及创新出新的生产方式【3】。

随着人们对智能终端的计算能力以及服务质量的要求越来越高。移动云计算将成为 5G 网络创新服务的关键技术之一。移动云计算是一种全新的 IT 资源或信息服务的交付与使用模式，它是在移动互联网中引入云计算的产物。移动网络中的移动智能终端以按需、 易扩展的方式连接到远端的服务提供商， 获得所需资源，主要包含基础设施、平台、计算存储能力和应用资源。SaaS 软件服务为用户提供所需的软件应用，终端用户不需要将软件安装在本地的服务器中，只需要通过网络向原始的服务提供者请求自己所需要的功能软件。PaaS 平台的功能是为用户提供创建、 测试和部署相关应用等服务。PaaS 自身不仅拥有很好的市场应用场景， 而且能够推进 SaaS。而 IaaS 基础设施提供基础服务和应用平台【4】。

除了5G以外，基于窄带的NB-IoT或Lora等通信技术，也让更多的物可以接入物联网，因为NB-IoT/Lora具有着接入量大、低成本、低功耗、穿透性强、稳定性强的特点，使其可以广泛应用于多种垂直行业。比如智能电表、燃气表，智慧停车，智慧农业等。

以NB-IoT为例介绍一下窄带物联网。基于蜂窝的窄带物联网（Narrow Band Internet of Things, NB-IoT）是物联网的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络，只消耗大约180KHz的频段，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。NB-IoT具备四大特点：一是广覆盖，将提供改进的室内覆盖，在同样的频段下，NB-IoT比现有的网络增益20dB，覆盖面积扩大100倍；二是具备支撑海量连接的能力，NB-IoT一个扇区能够支持10万个连接，支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络架构；三是更低功耗，NB-IoT终端模块的待机时间可长达10年；四是更低的模块成本，企业预期的单个接连模块不超过5美元【5】。2017年7月，ofo小黄车、中国电信、华为共同宣布三家联合研发的NB-IoT“物联网智能锁”全面启动商用，就是一个很好的案例。

3. IoT在自动驾驶中的应用

自动驾驶是IoT应用的一个重要场景，而提到IoT在自动驾驶中的应用就不得不提一下V2X，以及5G和NB-IoT在v2x中的作用。

IoT是Internet of Things，而在自动驾驶中，有一个概念叫做IoV（Internet of Vehicles），即车联网，它属于IoT中的一种，物联网是万物互联，那么车联网就是用互联网将车与车（v2v，Vehicle to Vehicle），车与人（v2p，Vehicle to Pedestrian），车与基础设施（Vehicle to Infrastructure）等等链接到一起的车联万物，也就是v2x（Vehicle to Everything）。

V2X是作为IoT的引申概念，是自动驾驶的关键推动因素之一。部署V2X设备对于自动驾驶来说，可大幅降低未来自动驾驶和车辆网联成本。与摄像头、激光雷达等传感器不同，V2X作为一种无线传感系统的解决方案，它允许车辆通过通信信道彼此共享信息，检测隐藏的威胁，扩大自动驾驶感知范围，能预见接下来会发生什么，从而进一步提升自动驾驶的安全性、效率和舒适性。

图4 V2X【6】

5G对于自动驾驶来说，具有着巨大的推动作用。5G的高速率、高稳定性和低时延特性将提高无人驾驶的安全性能。比如，自动驾驶需要加载高清地图，并对周围环境做出迅速判断反应，以及对车辆的远程控制，有一些实时的数据可能需要上传到云端，这些都对数据传输的可靠性、速率有很高的要求。

同时，5G在边缘计算的应用，将更多的数据计算和存储从“核心”下沉到“边缘”，部署于接近数据源的地方，一些数据不必再经过网络到达云端处理，从而降低时延和网络负荷，也提升了数据安全性和隐私性。这对于时延要求极高、数据处理和存储量极大的自动驾驶领域而言，重要性不言而喻。未来对于V2X中靠近车辆的移动通信设备，如基站、路边单元等或均将部署车联网的边缘计算，来完成本地端的数据处理、加密和决策，并提供实时、高可靠的通信能力【6】。5G在“云、边、端”通信方面的提升，会极大地推动自动驾驶应用场景的发展。

NB-IoT在自动驾驶的一些场景中，也能被很好的应用，比如智慧停车。因为基于窄带的NB-IoT有着低成本、低功耗、穿透性强的特点，停车场所有的车位都可以通过传感器监测车位的状态，通过NB-IoT模块接入物联网平台，车辆通过物联网终端直接查询到停车场空闲车位的数量和位置，然后直接导航到车位，大大节省人们找车位的时间，同时也大大提高了停车场管理的效率。

在自动驾驶的时代，不止V2X、智慧停车这些简单的场景，关于整个智慧交通都可以有更大的想象空间。

4. IoT在无人配送场景中的应用

配送业务在随着时代的发展不断的改变。从最早的邮递员，到快递小哥和外卖小哥，再到将来的无人配送。配送行业在过去的短短十几年时间从时效性、便利性等各个方面有变革性的发展。你之前可能想不到，30分钟外卖到家，闪送、生鲜的即时配送已经成为生活中密不可分的一部分。

随着需求不断升级，外卖配送需求也在高速增长，与此相对应的是，这种高速增长带来的新运力需求，很难在短时间内快速被满足。在很多场景，尤其是24小时配送的夜间场景，无人配送车或机器人将成为外卖小哥的得力助手，让用户在更短时间里收到商品。

在无人配送的场景中，配送机器人要依靠自己的感知和决策从A点走到B点。对机器人来说，需要跟一些设备进行通信才能最终到达终点。举个简单的例子，室内配送的场景，一个配送机器人走进一座写字楼，要去往4层给客户送外卖，它就必须得经过闸机和电梯。此时机器人就要具备与闸机和电梯通信网联的能力。

同样，在室外场景中，无人车可能要经过十字路口去配送。路口的红绿灯和地上的人行横道线，以及路旁的限速标志，在现有的情况下，无人车都是通过机器视觉等方式去处理。，这些交通标示都通过物联网具备和无人车通信的能力，交通运输会更加的高效，并且安全性也会大大提高。

不仅仅是与其他物体或设施进行通信，无人车之间通过物联网进行通信，可以分享交通信息，甚至有可能车辆之间可以互相交换配送的物品以更高效的进行配送。物的数字化是无人配送的又一方向。

IoT在无人配送场景中的应用，不论从哪个角度来看，都有着巨大的社会价值和商业价值。自动驾驶和IoT的发展会是相辅相成，相互促进的关系。而我们相信无人配送将是这场变革中有希望快速落地的场景。愿无人配送将服务触达世界每个角落！