物联网技术及其应用的思考 PPT

1、物联网技术及其应用的思考广义的物联网含义 利用条码、射频识别（RFID）、传感器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，实现人与人、人与物、物与物的在任何时间、任何地点的连接（anything、anytime、anywhere），从而进行信息交换和通讯，以实现智慧化识别、定位、跟踪、监控和管理的庞大网络系统。统一的物联网概念提出的意义物联网的应用形式已经存在物联网的应用形式已经存在l 用网络连接和传送物的信息的形式由来已久 军事上的卫星、雷达侦测、遥控武器等 各个行业的自动控制等应用提出物联网的意义之一：形成规模效应巨大的聚合产业提出物联网的意义之一：形成规模效应巨大的聚合产业

2、l 10年内“物联网”可能大规模普及，到2020年世界上物物互联的业务跟人与人通信的业务相比将达到30:1，物联网被称为是下一个万亿级的信息技术产业提出物联网的意义之二：在统一标准和架构体系下快速形成成熟的产业链提出物联网的意义之二：在统一标准和架构体系下快速形成成熟的产业链l 随着“物联网”概念的提出和各种标准组织的成立，物联网的各种协议和体系架构正在迈向统一标准的方向。而在统一的标准和架构体系下，才可能尽快推进物联网产业链的成熟和大规模商用提出物联网的意义之三：基于统一网络和应用平台，形成感知泛在聚合效应提出物联网的意义之三：基于统一网络和应用平台，形成感知泛在聚合效应l 当前已存在的各种

3、物联网应用雏形最大的局限就是行业类型单一，网络范围局限l 物联网的概念提出了统一网络和应用平台，行业交叉的泛在聚合效应，才是物联网概念的精髓所在感知层是物联网全面感知的基础l RFID标签和读写器l M2M终端和传感器l 传感器网络和网关感知层实现方式感知层实现方式l 摄像头和监控l GPS定位l 智慧家居网关感知层作用感知层作用感知层突破方向感知层突破方向l 感知和识别物体l 采集和捕获信息l 更敏感和全面的感知能力l 解决低功耗的问题l 解决小型化和低成本问题RFID读写智慧家居网关M2M终端传感器网络摄像头GPS传感器网关感知层是实现物的世界连接和感知的基础，必须考虑感知层的全面布局和发

4、展重点产品策略感知层是实现物的世界连接和感知的基础，必须考虑感知层的全面布局和发展重点产品策略无线连接无线连接 & 有线连接有线连接网络层是物联网无处不在的前提l 接入网：无线/光纤各种类型的接入形式l 核心网：统一IP协议上的大带宽的可靠网络l 业务支撑平台：业务统一管理部署和运营支撑网络层主要层次网络层主要层次网络层作用网络层作用网络层突破方向网络层突破方向l 连接感知层和应用层l 随时随地的连接实现l 当前最成熟的部分l 扩展规模，以实现无处不在l 业务可扩展的管理运营能力l 简化结构，上下层面融合IP统统一一协协议议有有效效降降低低实实现现成成本本规规模模扩扩展展带带来来IPv

5、6的的发发展展动动力力ONU接入网络接入网络l 无线接入：2G/3G/LTE/WLAN/WiMaxl 有线接入：光纤（PON）和铜线（xDSL）l 汇集承载：IP化传输网络（PTN/CE）核心网络核心网络&业务网关业务网关l 统一IP协议的高效率的核心网络/设备/接口l 针对海量流量和高可靠性要求的拓扑和机制l 边缘业务控制实现业务感知、控制和策略转发CPE业务平台鉴权平台计费平台经营分析平台业务支撑平台业务支撑平台l 提供终端和业务的通道和联动控制逻辑l 实现不同终端和业务统一管理、部署和扩展l 针对客户提供用户自定义业务环境和接口网络层是物联网成为普遍服务前提，必须关注规模扩展机遇

6、，重点是接入网络和业务支撑平台网络层是物联网成为普遍服务前提，必须关注规模扩展机遇，重点是接入网络和业务支撑平台应用层是物联网智慧处理的中枢l 智慧家居l 智慧交通l 智慧城市应用层主要应用方向应用层主要应用方向应用层作用应用层作用应用层突破方向应用层突破方向l 信息技术与行业专业技术结合l 实现广泛智慧化应用的解决方案集合l 信息技术与行业的深度融合l 信息的社会化共享和安全保障l 基于云计算的应用整体架构l 智慧电力l 智慧医疗l 智慧通信服务云云计计算算是是应应用用大大规规模模部部署署关关键键云计算资源云计算资源云计算业务云计算业务计算能力存储能力全局控调SaaSPaaSIaaS云计算的

7、意义云计算的意义l 适应业务量增长不确定性的弹性架构体系l 适应海量数据计算和存储的低成本曲线的架构l 适应开放式的应用提供和部署环境l IT架构和商业模式转变的关键物物联联网网应应用用发发展展六六热热点点大大领领域域 智慧智慧家居家居智慧智慧电力电力智慧智慧交通交通智慧智慧医疗医疗智慧智慧城市城市智慧通智慧通信服务信服务六大热点涵盖了主要应用和投资方向六大热点涵盖了主要应用和投资方向应用层是物联网的智慧中枢，必须关注云计算新架构应用和聚焦方向的应用方案集合的提供应用层是物联网的智慧中枢，必须关注云计算新架构应用和聚焦方向的应用方案集合的提供物联网发展的演进路线信息汇聚信息汇聚协同感知协同感知

8、泛在聚合泛在聚合l主要特征主要特征 泛在的感知服务将海量信息进行聚合，产生出新的有应用价值的信息，即物联网广泛应用于各个领域，实现任何人、任何物体、任何时间、任何地点的互联互通，引发新的应用和服务模式。l关键技术关键技术 信息聚合理论、模糊控制技术、泛在异构网络、人工智慧、仿生传感器、纳米材料、生物芯片等。l主要特征主要特征 将分布于多区域的、利用多种感知技术手段所采集信息进行汇聚，通过通信网络将感知信息汇聚到业务应用系统，集中进行信息的处理与共享，并提供信息应用服务。l关键技术关键技术 传感器设计与实现、短距离无线传输技术、低功耗技术、电磁兼容技术等，以实现相关信息采集、汇聚设备的小型化、低

9、功耗、低成本、国产化和绿色环保。l主要特征主要特征 以事件、任务和目标为驱动进行感知、网络和应用各个层面的协同工作，系统具备分布式、跨层次、自学习的协同处理能力，提供智慧、精确的多元化信息服务。l关键技术关键技术 任务驱动的大规模自治组网技术、上下文感知技术、移动通信网络与无线传感器网络无缝融合技术、海量信息处理技术等。物联网最关注以人为中心统一的物联网概念核心关注点是：以人为中心，建立为人服务的物的基础架构和应用体系统一的物联网概念核心关注点是：以人为中心，建立为人服务的物的基础架构和应用体系E社会社会模型模型智慧地球智慧地球模型模型l 强调以人为中心的任意可达的网络l 强调以人为中心的按需

10、可用的服务l 强调为人服务的生产生活各个方面l 强调为人服务的智慧处理能力提升智慧城市智慧电力智慧医疗智慧水源智慧电信智慧零售智慧交通智慧石油智慧银行智慧食品Smart Planet智慧地球智慧地球物联网不是包含一切的连接物的网络，其核心是以人为中心的物的网络和为人服务的应用物联网不是包含一切的连接物的网络，其核心是以人为中心的物的网络和为人服务的应用物联网产业链现状分析感知层感知层网络层网络层应用层应用层网络设备网络设备业务支撑平台业务支撑平台最终用户最终用户行业用户行业用户商业用户商业用户家庭用户家庭用户应用集成商应用集成商终端提供商终端提供商模块提供商模块提供商软件提供商软件提供商芯片提

11、供商芯片提供商设备提供商设备提供商芯片提供商芯片提供商系统集成商系统集成商软件提供商软件提供商硬件提供商硬件提供商软件提供商软件提供商硬件提供商硬件提供商网络服务提供商（运营商网络服务提供商（运营商/专网）专网）服务提供商服务提供商个人用户个人用户物联网是一个产业链非常长和构成很复杂的产业，标准化、开放和协同是关键物联网是一个产业链非常长和构成很复杂的产业，标准化、开放和协同是关键l标准化：标准的协议和标准的价值链模式产业链各环节进行联合的基础，精确分工和联合的前提l开放：核心是产业利益之争既有行业专业领域的封闭性将是物联网模式的最大挑战l协同：各环节厂商竞争力各有所长，只有各环节强强联合，优

12、势互补，才能提供完整的解决方案政府支持物联网发展要点125634应用服务导向应用服务导向关键技术突破关键技术突破试点示范带动试点示范带动产业联盟推进产业联盟推进基础设施先行基础设施先行产业园区辐射产业园区辐射l 传感器技术和部件l 移动通信技术和芯片l 数字信号处理技术l 政府事务应用l 社会公共服务应用l 行业和企业专业应用l 公共安全、交通、环境l 生活服务、医疗卫生l 安全溯源、电网、物流l 通过产业联盟的成立，推进产业快速发展l 争取科技重大专项，支持关键技术成果产业化l 通过产业园区建设，聚焦和强化产业力量物联网受到高度关注，物联网受到高度关注，“试点项目与投资趋向试点项目与投资趋向

13、”和和“参与产业联盟与争取重大专项参与产业联盟与争取重大专项”是关是关键键国际著名厂商物联网布局规划要点感知层感知层网络层网络层应用层应用层华为华为移动通信模块M2M终端传感器网络移动网络&宽带接入网络M2M业务平台智慧家居中兴中兴RFID设备和系统集成移动通信模块M2M终端移动网络&宽带接入网络M2M业务平台智慧交通智慧医疗电力抄表爱立信爱立信传感器和传感网移动网络&宽带接入网络M2M业务平台诺西诺西移动网络M2M业务平台CiscoIP核心网络IPv6和IPv6协议栈IBM云计算架构智慧地球战略10大应用方向Intel微处理器芯片WiMax移动通信芯片Google云计

14、算架构各厂商都处于起始布局阶段，国内厂商各厂商都处于起始布局阶段，国内厂商“全面布局起步全面布局起步”，国际厂商，国际厂商“从优势出发布局起从优势出发布局起步步”M2M应用是当前重要的市场机遇行业应用系统行业应用系统Internet业务支撑平台业务支撑平台WMMP-A接入网络接入网络通信网关M2M终终端端M2M网关和M2M模组无线连接有线连接WMMP-TM2M应用是当前重要的规模化的市场机遇，运营商客户和行业客户都存在重要的拓展机会应用是当前重要的规模化的市场机遇，运营商客户和行业客户都存在重要的拓展机会电信运营商主导范围电信运营商主导范围行业客户主导范围行业客户主导范围l 运营商主导的天然前

15、提：大规模M2M应用需要大范围的网络覆盖l M2M应用是当前重要的市场机遇，市场规模巨大（CMCC统计到2010年累计规模）：交通2300万电力物流金融其他行业3000万1000万1000万环保、汽车智慧家居2500万企业安防1000万l M2M终端机遇：M2M SIM卡，M2M移动通信模块，M2M终端都有很大市场空间l 接入网络机遇：IP化承载网络（如PTN，CE），光纤宽带接入（如xPON）l M2M业务平台机遇：三大运营商都处在M2M业务平台大规模建设的上升初期承载网络l 行业客户最核心利益部分，多为自主运营l 不同行业的信息化水平参差不齐，投入差异明显l 行业应用系统机遇： 电力、交通

16、、城市公共服务等领域是当前热点运营支撑平台M2M业务平台RFID技术和应用的市场前景巨大RFID应用要素应用要素人人财财物物l 应用领域：身份识别、签名认证l 应用要求：身份认证、签名、交易要求具备法律效力，不可抵赖、篡改及假冒l 应用领域：财富管理、商业交易l 应用要求：构建虚拟“围墙”，确保数字财富、数字物品的安全l 应用领域：识别防伪、记录管理l 应用要求：与实体社会映射通道分布广泛、方便快捷，映射关系一致RFID广阔的应用前景广阔的应用前景移动支付移动支付不停车收不停车收费费物流仓储物流仓储RFID技术具有广阔的应用前景和乐观的市场空间，应该及早掌握相关技术和实现产品化技术具有广阔的应

17、用前景和乐观的市场空间，应该及早掌握相关技术和实现产品化商品防伪 自动导航 食品追溯 药品追溯 自动导游 校园一卡通 传感网应用是未来感知层的主要形式农业生产监控农业生产监控城市环境监控城市环境监控生产安全监控生产安全监控l易观国际预测数据l中国传感网市场规模将于2015年超过200亿元l2010年和2011年市场增长速度显著提升传感网市场开始规模启动l 传感网具有广阔的应用前景和乐观的市场空间传感网具有广阔的应用前景和乐观的市场空间l 当前传感网发展还存在关键技术突破和协议统一等问题当前传感网发展还存在关键技术突破和协议统一等问题l 传感网是当前物联网技术突破的主要方向传感网是当前物联网技术

18、突破的主要方向手机集成传感器平台是发展趋势手机发展趋势是手机发展趋势是“移动互联网服务移动互联网服务 + 移动传感服务移动传感服务”，这是值得关注和研究的方向，这是值得关注和研究的方向内置传感网关集成式传感器分布式传感器手机传感器平台手机传感器平台Title in hereGPS定位应用定位应用Title in hereTitle in here体征体征传感器传感器Title in hereRFID识读应用识读应用Title in here内置传内置传感网关感网关Title in here重力重力传感器传感器移动支付类业务移动支付类业务医疗医疗交通交通类业类业务务游戏类业务（手柄）游戏类业务（

19、手柄）基于定位类业基于定位类业务（搜索）务（搜索）感知类业务（防盗）感知类业务（防盗）随时性、随地性随时性、随地性+高带宽、智慧化高带宽、智慧化=便捷和强大的传感平台便捷和强大的传感平台物联网产业特点与机遇分析物联网物联网行业特点行业特点l 物联网产业特点：产业链非常长，构成复杂l 物联网产业发展关键词：标准化、开放和协同物联网物联网 行业行业 参与者参与者物联网物联网 当前当前 重要机遇重要机遇物联网物联网 未来未来 潜在机遇潜在机遇l 国家和地方政府：高度关注，积极投入和促进发展l 三大运营商：视频监控应用已初具规模，积极布局拓展M2M应用l 国内著名厂商：产业链全面布局起步l 国际著名厂

20、商：从优势出发布局起步l 众多小厂商：定位于感知层，具有某项技术的先发优势l M2M架构和应用：当前重要的规模化的市场机遇l 视频监控应用：当前另一个重要的市场机遇l 政府示范项目：有利于实现行业突破和提升内部产业化能力l RFID技术和应用：广阔的应用前景，应掌握技术和实现产品化l 传感网技术和应用：广阔的应用前景，初期合作和适时并购l 手机集成传感器平台：“移动互联网服务+移动传感服务”新趋势主导商业模式和行业利益竞争的挑战物联网当前主流商业模式物联网当前主流商业模式运营商网络行业客户自建 架构和应用运营商提供网络M2M终端传感网关行业应用系统运营商运营商行业客户行业客户带宽租用透明通道l

21、 优点：最符合行业特点的应用体系l 缺点：最初级的应用形式 缺乏扩展能力的架构 阻碍实现泛在聚合运营商主导的商业模式运营商主导的商业模式开放式均衡发展的商业模式开放式均衡发展的商业模式运营商运营商行业客户行业客户带宽+应用租用提供通道+应用运营商网络运营商提供 网络、架构和应用M2M终端传感网关行业应用系统业务支撑平台l 优点：可扩展的架构和应用体系 有利于实现泛在聚合l 缺点：复杂的架构和应用体系 无法满足所有应用的需求 产业唯一核心阻碍产业发展l 优点：可扩展的架构和应用体系 有利于实现泛在聚合 可满足所有应用需求l 缺点：产业链、架构应用体系复杂运营商运营商行业客户行业客户带宽+应用 /

22、带宽通道/通道+应用服务提供商服务提供商独立/依附提供应用独立/依附提供应用运营商网络运营商提供 网络和架构 开放式提供应用M2M终端传感网关行业应用系统业务支撑平台物联网商业模式有待确定，核心是行业利益的竞争，开放式应用提供模式有利于产业发展物联网商业模式有待确定，核心是行业利益的竞争，开放式应用提供模式有利于产业发展 针对商业用户、家庭用户、个人用户的商业模式依然是运营商主导的通用服务针对商业用户、家庭用户、个人用户的商业模式依然是运营商主导的通用服务产业规模增长的挑战：协同的标准化行业应用系统行业应用系统业务支撑平台业务支撑平台通信网络通信网络感知层感知层种类繁多的各种组织标准种类繁多的

23、各种组织标准终端管理和标准化终端管理和标准化l 终端的标识方法和寻址问题l 制定服务类别，解决QoS问题l 安全和隐私策略，认证方法l 互联互通的问题对于通信网络的要求对于通信网络的要求低移动性 实时性 低数据量 高可靠性 群组性 防盗性异构网络统一接入路由 计费 安全 QoS 终端管理 协同的通信标准和协同的各行业标准对于物联网产业规模快速增长是关键，但任重而道远协同的通信标准和协同的各行业标准对于物联网产业规模快速增长是关键，但任重而道远各行各业的行业标准各行各业的行业标准l 各行各业的行业标准是实现物联网规模增长的前提l 协同的行业有利于降低行业互联互通的成本l 美国和欧盟成立大量组织，

24、来制定各个行业的标准 智慧电网标准，如美国的Smart Grid 智慧交通标准，如欧盟的eCall 整合复杂产业链的挑战智慧交通举例智慧交通举例l 需要涉及的信息：道路交通状况、局部天气、车辆状态、驾驶者体征、行人信息获取、交通限制提示、自动导航等l 需协同的行业：政府、交通、环保、公交、公安、汽车制造、保险、汽车保养、气象等如何围绕如何围绕“汽车汽车”协同起来，整合整个产业链，并建立统一的标准，这是很大的挑战！协同起来，整合整个产业链，并建立统一的标准，这是很大的挑战！运营商是物联网复杂产业链最适合的整合者，但整合的难度也很大，尤其是行业用户壁垒运营商是物联网复杂产业链最适合的整合者，但整合

25、的难度也很大，尤其是行业用户壁垒运营商是当前中国物联网产业最合适的产业链整合者运营商是当前中国物联网产业最合适的产业链整合者运营商运营商行业用户行业用户商业用户商业用户家庭用户家庭用户个人用户个人用户政府政府网络系统供应链网络系统供应链应用服务供应链应用服务供应链体系架构的角度l 投入集约化和业务可扩展的架构和应用体系l 泛在聚合根本目标实现的必须前提产业发展的角度l 运营商最具备承担产业链整合者的能力和实力l 政府的积极推动将是行业应用突破的关键整体产业发展前景不确定性的思考发展的不确定性决定了必然的发展起伏，当前既要充分把握物联网机遇，也要谨慎控制风险发展的不确定性决定了必然的发展起伏，当

26、前既要充分把握物联网机遇，也要谨慎控制风险物联网产业发展驱动力物联网产业发展驱动力时间200920102011产业发展20122013201412342015时间2009201020112012201320142015市场发展1234物联网产业发展周期预测物联网产业发展周期预测55l 阶段一：驱动力是技术推动 市场和产业处于触发期，开始起步l 阶段二：驱动力是政府扶持推动 市场和产业处于过热期，潜在泡沫l 阶段三：驱动力是小规模市场需求推动 市场和产业处于探底期，冷静思索l 阶段四：驱动力是市场需求扩大推动 市场和产业处于恢复期，重新加速l 阶段五：驱动力是不断增长的市场需求推动 市场和产业处

27、于成熟期，稳定发展当前发展的问题当前发展的问题1：效果和效益：效果和效益当前发展的问题当前发展的问题2：利益和信息安全：利益和信息安全l 物联网关注度超过实际发展水平，效果被夸大l 启动阶段，行业了解和切入深度不够l 以监控为主的初级应用，带来效益成果有限l 行业内部利益相关，对于合作的壁垒和抵触l 涉及生产经营重大决策，实施风险较大l 信息安全得不到保护，缺少法规和技术手段市场激烈竞争下生存壮大的思考产业起步阶段产业起步阶段充分竞争阶段充分竞争阶段产业成熟阶段产业成熟阶段激烈市场竞争过程中，产业策略、自主研发能力、适应市场要求的体制都是成功必需的基础激烈市场竞争过程中，产业策略、自主研发能力

28、、适应市场要求的体制都是成功必需的基础当前产业分布状态当前产业分布状态充分竞争后分布状态充分竞争后分布状态产业成熟后分布状态产业成熟后分布状态l 物联网产业处于起步阶段l 众多的厂商介入其中，没有一家具有控制性优势l 各厂商都在寻找自己的产业定位，和共同探索产业发展l 当前阶段策略建议：当前阶段策略建议： 寻找产业定位和储备对应能力寻找产业定位和储备对应能力 产业参与、合作和扩大影响力产业参与、合作和扩大影响力l 物联网产业处于激烈竞争阶段l 厂商出现分化，形成一些具有优势的厂商和更多小厂商l 各厂商都在推进自己的产业策略，产业链各环节核心逐渐确立l 充分竞争阶段策略建议：充分竞争阶段策略建议

29、： 明确策略、完善体制和执行力明确策略、完善体制和执行力 产业实践、合作和提升竞争力产业实践、合作和提升竞争力l 物联网产业处于成熟发展阶段l 厂商数量出现快速收缩，形成一些占有绝对优势的大厂商l 大厂商几乎把控产业链各环节，产业链分布发展成熟l 产业成熟阶段策略建议：产业成熟阶段策略建议： 明确的产业链环节上最大化市明确的产业链环节上最大化市场份额和最强化综合能力场份额和最强化综合能力物联网产业发展思考物联网物联网行业发展行业发展面临挑战面临挑战l 商业模式的不确定性，核心是行业利益的竞争，开放式应用提供模式有利于产业规模的迅速发展l 协同标准化的不确定性，关键是协同的通信标准和各行业标准l

30、 整合复杂产业链的不确定性，运营商是最适合的整合者，难度很大，尤其是行业壁垒 物联网物联网产业发展产业发展策略思考策略思考物联网物联网产业竞争产业竞争能力思考能力思考l 总体上，既要充分把握物联网发展机遇，也要控制不确定的风险l 应该坚持运营商和行业客户并重的市场策略l 基于物联网建立和运营商战略关系，对于长远发展是必要的l 建立应用服务提供能力是立足物联网发展的关键l 建立产业研究、产业战略和行业战略的完整的公司战略体系l 基于战略定位，拥有核心技术能力和自主研发能力l 建立适应市场竞争要求的公司体制l 拥有真正适应市场竞争的综合能力是成功必需的基础物联网应用举例-畜牧溯源 给放养的牲畜中的每一只羊都贴上一个二维码，这个二维码会一直保持到超市出售的肉品上，消费者可通过手机阅读二维码，知道牲畜的成长历史，确保食品安全。我国已有10亿存栏动物贴上了这种二维码。物联网应用举例-无线农业 2002 年，英特尔公司率先在俄勒冈建立了世界上