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Helium：用更智能、轻便和低功耗的方式组建物联网

作者：柯基小虫 时间：2014-07-16 0

我们所知的传统物联网系统，小到智能家庭，以红外、Wi-Fi、蓝牙等技术实现连接，大到整个城市，以移动数据实现连接。后来出现了以 Zigbee 为代表的介于Wi-Fi、蓝牙和移动数据中间的连接形式。但物联网组网的难度依旧存在：Wi-Fi 不支持太过巨量的设备接入，蓝牙的传输距离太近，移动数据太过耗电，Zigbee 的数据传输速度则令或活在当下移动互联网时代的我们没法接受（2.4GHz 理论速度250 kb/s，868/915MHz 理论速度40kb/s）。

物联网的意义何在？我们需要将大量在现实中存在的电子、非电子、声光感、环境监测、视觉和机器视觉等类型的设备，连接上网。但不是连上网就行了，物联网的意义，在于我们可以通过管理互联网中每一个节点，每一项数据的方式，去管理每一个连接在网络中的非互联网设备。

我们需要低功耗的方式去进行物联网组网。用移动数据来采集入网设备的数据，在成全了数据传输的情况下却大大提高了功耗。

同时，组网的方式还要轻便。很显然，我们不能给所有的设备都假装 Wi-Fi、低功耗蓝牙和移动数据模块，那样的前期投入太大了。况且，无论使用何种现存的解决方案都会牺牲连接性或耗电的问题。

物联网的一大难题在于管理的复杂程度，我们不可能且不应该花太多的时间给网络系统内成千上万个设备单独设定他们的链接链路、逻辑。但现阶段来说，各类型的物联网组网公司目前都没有提供一个比较完善、操作起来方便的统一管理 UI。

Helium 成为了物联网业界的一直新秀。该公司成立一年之久，近期正在加州旧金山行政范围内进行试验性物联网组网。根据了解，他们提供的软硬件全套解决方案，能够较好地解决目前物联网组网存在的问题。

Helium 是一套完整的物联网设备链接平台，它能够为各行各业人士提供非常简便的组网解决方案。

先说 Helium 如何解决将设备联网的问题：Helium 为设备提供了经过 FCC 认证的连接模块，模块的体型非常微小，适合任何尺寸大小的设备加装使用。模组通过 Helium 专利连接技术，和本区域或本系统内的一个中转设备——Bridge 进行连接，你可以把这个 Bridge 理解为专为物联网设备准备的路由器，有它的存在，用户将无需被过多的物联网设备占据蓝牙链路或普通Wi-Fi 路由器的地址。据了解，一个 Bridge 能够支持多达数万个模组连接，信号覆盖的圆形范围达50平方英里（约合130平方公里）。

Helium 连接技术的协议和固件组合起来，能够将设备产生、向Bridge 传输数据、接收数据和指令的功耗降低到令人无法想象的程度。

根据 Helium 在实验室中的测试，一块能够支持设备使用移动数据进行一天连接的电池，将能够支持使用 Helium 连接技术的设备工作765天。

通过低功耗蓝牙（Bluetooth LE）发送10字节的数据需要消耗大约4.5毫安，而 Helium 仅需消耗0.026毫安。

Helium 平台能够对通过 Bridge 从模块中收集上来的数据在云端进行处理，并且根据实际要求和网外的设备通过 API 进行数据交换。Helium 平台目前支持多种主流数据处理 API，包括存储、分析、消息，甚至是支付。以上功能使用者可以自己开发，也可以直接选用 Helium 的平台数据合作伙伴提供的方案。在后文中，我们将深度解析 Helium 平台的功能。

Helium 软件方面的强大，是其在业内物联网组网方案中成为佼佼者的最重要原因。

人们在实施物联网组网，以及后续使用的时候，最担心的大多在于数据的安全性。因为，这次联网的不是计算机了，而是一台有一台可能具有物理功能和作用的设备。计算机出现安全中毒，损失的是数据，而物联网设备“中毒”的话，产生的损失更加直接，且数额恐将十分重大。Helium 的整体系统能够支持设备 OTA 重启、固件更新，并且在数据传输中支持256位加密 SSL级别的安全性支持。

Helium 为物联网系统实施方管理者提供了名为 Helium Fusion 的管理 UI，这是一套能够设计、管理和处理几乎任何物联网设备传输来的数据的数据流引擎。简单地举个和最近的台风有关的例子：一个在太平洋小岛上安装的极端天气监测设备，能够通过 Helium 的数据链路和 Fusion 数据流引擎直接和日本本土的农田、城市极端天气预警机制中的设备进行连接，从而在最快的速度内完成防灾御灾的工作任务。

Helium Fusion 能够通过轻便而简单的图形管理界面来为数量从单一设备到成百上千万个设备快速部署数据链路，数据的处理方式支持模板、函数、宏、debug、HTTP 请求等。部署方式极具弹性，实施方可以针对自己对于数据的处理特殊要求设定自己的数据链路。同时，在 Helium 的开发者社群中已经有很多开发者以及early adopters 在上传提交自己开发的数据链路，帮助其他后来者更好地使用整个平台。

Helium 平台的优势明显，支持全球系统互通，意味着全球某一个系统中存在于某一个特定的物理角落的设备能够通过平台提供的数据流、API 与另一个系统中在世界另一端的设备进行数据交换沟通。目前，已经有部分来自医疗健康、农业、石油和天然气产业机构和公司加入了 Helium 阵营。

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