物联网技术与发展

2013/5/2物联网技术发展

提纲

M2M产业与市场关键技术领域及标准物联网技术趋势网络，使日本成为全球创造新技术和商业模式的最先进的温床M2M市场:受政策驱动的市场

-信息化、提升社会效率、节能是泛在网/物联网发展的政策推动力

韩国通过《物联网基础设施构建基本规划》，并确立到2012年“通过构建 世界最先进的物联网基础实施，打造未来广播通信融合领域超一流ICT强国”。 电网，并将信息技术

日本提出i-JAPAN战略，总务省编制了独立预算。其中40％被用于部署泛在视为21世纪基础设施的关键组成部分2欧洲1

韩国、日本国家驱动力

巴西通过245法案

美国、巴西

4

欧盟：制定水、电、煤气抄表规范并

3时对促进物联网发展做重要指示，

中国政府将M2M通信技术列入“十一五”规划国家级重点通信项目。

中国政府首次将物联网写入政府工各国政府均将信息化提升为国家战略作报告M2M市场:潜力巨大且快速增长的市场

-技术的日益成熟促进了全球泛在网/物联网业务的快速增长M2M模块发货量预测单位：百万Source:ABIResearch

预计2010年全球传感器市场可达600亿美元以上，2035年前后，我国的传感网终端将达到数千亿个；到2050年，传感器将在生活中无处不在。

2009年M2M模块的全球发货量达到4千万片，在2013年将达到9千5百万片全球范围的统计，运营商在移动M2M上收入在2008年达到30亿英镑，而到2012年，预计达到89亿英镑Page5M2M市场面临的挑战

行业挑战•碎片行业难以规模化•专业行业控制力较强

标准挑战•终端标准众多难以统一•业界标准进展缓慢

合作挑战•如何实现产业链合作共赢•如何迅速扩大整体市场规模•工业级环境要求严格

泛在网/物联网是一个容量巨大但挑战极大的市场，面对众多的行业市场，如何在产业链中 站稳并壮大，如何形成规模，如何标准化各种应用终端，如何利用平台来占据产业链优势 地位，如何与ICT结合都是一道道难题。中国的泛在网/物联网市场发展是一个长期的过程HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HuaweiConfidentialPage6EvolvingMNOGo-To-MarketStrategiesforM2M•M2MValueChain

WholesaleValue-AddedResellerCo-marketingAllianceprogramsRetail•Wholesalewillstillbethemainm2mbusinessinforeseeable5yeartimeframeduetooperatorlackofexpertiseonverticalmarketandstillcatchingup.•MNOsusemultiplemodelsinparallel,andwhilethereisacleartrendtowardsincreasinglydirectrelationshipswithASPsandendcustomers,themarketisbecomingmoreevenspreadforvariousmodels.Inlongtermwillshifttomoreco-Marketingandalliance.Page7WhatistheDefinitionofM2M?

M2Mismoreandmorebecoming“MobileConnectedDevice”

NewevolvingandopentelecombusinessblursM2Mdefinition.Newbusinessmodelforconsumermarket(Invisibleoperator)andmoreandcomplicatedplayers

AT&Tdefinesvirtuallyeverythingthat'snotasmartorfeaturephonefallsintoAT&T's"connecteddevices"business.WhyoperatorareactiveparticipatingM2M?

Traditionaltelecommarketissaturated,andtheM2Meco-systemanditspotentialbusinessopportunitiesarehuge.

Smartphone/tablet/kindleisboomingandthepressureofincreasingproductivitiesefficiencymakeUSmorereadyanddesirefor“theinternetthings”Now.

AvailabilityofmerchantmarketSDPswithbetterdevicemanagementcapabilitytofacilitateM2Mmarketentry

Devicemanagementisbecomingamainstream.

UShasworldleadinginnovativeinternetASPs

anditsopendevelopercommunities.

Timingiscriticaltocatchthestrategicpositionintheevolvingeco-systemtopreventbecomea“dumbpipe”laterlikesmartphonemarket.

DuetonatureofM2M’slongtermcontract,winningthemarketnowiscriticalforlongtermsuccess.M2M的技术挑战Page10提纲

M2M产业与市场关键技术领域及标准

标准组织3GPP标准进展IEEE802标准进展智能电网其它

M2M技术趋势M2MfromInternetpointofviewEne-to-EndM2MOverview云端

3rdapplicationMobile ARSearch Computing

StorageInformationApplication

M2MGatewayZigBee/6LOWPAN

WWMP/CoAPETSIRESTfulAPIETSIRESTful

APIApp

specific

APIAPI&SDKM2M设备

M2MPlatform(Register,Discovery,OSS/BSS)管WebIDE

3GPPM2MMiddleware,SoftSIM,IndustryProfileOSAdaptation：tinyos、contiki、androidChip：TI、AtmelM2MstandardsmapService,ApplicationsandDevice ManagementOMATSOGOTechnicalSpecOrganizationGovernmentOrganizationETSIIOIndustryOrganizationCOCertificationOrganization

RegionalOrganizationGSMAEMP

TIA

SDCWiMaxFixedWirelessIETF

CCSAForumITU3GPP3GPP2

CESI

WGSNZigbeeIEEE802UPnP

NISTPage14NetworkETSIdefinedM2MarchitectureM2MApplicationM2MAreaNetworkM2M Core

ServiceCapabilities

M2M Gateway ClientApplicationM2M技术体系应用健康医疗

行业应用环境监控智能交通智能电网业务控制与使能业务层技术业务网架构业务控制技术能力开放技术上下文技术数据处理技术应用层协议业务开发平台M2M能力核心网移动网络技术IP与承载网技术蜂窝接入技术接入网M2M能力M2M网关M2M设备

系统 架构 增强 优化（核心网侧、 无线侧、 终端侧）IP网增强与优化IP传感网技术流量建模与仿真空口优化传感网接入流量建模与仿真传感网技术Page16

传感网技术（IP、非IP）M2Mstandardmap:fromtechnicalareaETSI ITS…大网传感网

ESMIG,DLMS/ COSEM,CEN/CLC,ITU-T SmartGridFG

ETSI eHealth,Continua, IHE,HL7

EIB/KNX,LON,BACnet行业应用One

EPCGlobal, RFID语义/

Smart EnergyProfile2.0ContextAware,AI,DataMining,…ZigBeeM2MUPnP表示/上下文W3CRDF,W3COWL,DMTFCloud……ETSIM2M,,OMALWM2M

TIATR50,CCSATC10,

OMADM,,BBFTR069业务平台/中间件W3C:XML,SOAP…

IETF:HTTP,CoAP,应用基础协议

ITU-TIoT-ISG3GPP:IMS IETF:SIPIETF:TCP/IP,6LoWPAN,ROLL,…网络传输WAP,SMS,MMS,USSD链路接入PLC,m-Bus,…SA1M2M(TR22.868)场景/计费/安全/寻址

SA3USIMM2M(TR33.812)提供远程USIM应用的安全途径

SA1NIMTC(TS22.368)无线接入和网络侧增强

SA2M2MWI&RANM2MSI ETSIM2MM2M端到端的通用网络架构ITU-TUSNIEEE802.15.4-2003IEEE802.15.4-2006IEEE802.15.4e/f/gIETF6LowpanIETFRollRFC4919RFC4944USN需求/架构/标识/安全

ISO/IECSGSNWSN标准体系框架和架构

WPAN短距无线通信IEEE802.15.4/i/j/k/wsZigBeeV1.0ZigBee2006ZigBee2007ZigBeeRF4CEZigBeeIPstack低功率WPAN中的IPv66技术 基于低功率WPAN IETFCoRE的应用层IPv6技术200820072006200520092002200320042010智能电网互操作框架Page18M2M有关的国际标准在过去5年内发展迅速，尤其是美国的标准组织（IEEE、IETF等）在物理层、IP等关键技术领域保持领先。最近欧洲标准组织（3GPP、ETSI）逐渐开始加大关注，进入2009年ETSIM2M成立，3GPP成立SA2以及RAN的标准研究课题，IEEE802.16成立16p和16n工作组，标志着世界主流无线通信标准组织正式全面开始M2M标准工作。需求对比Subscribersin2010Subscribersin2020CoverageWorkingTimeBandwidthrangeH2H5B7Burban+ruralbusyhour（non-sleepingtime)Kbps~MbpsKbpsMbpsM2M100M50Bnationwide7*24bps~Gbps3GPPM2MRAN愿景Page19提纲

M2M产业与市场关键技术领域及标准

标准组织3GPP标准进展IEEE802标准进展智能电网其它标准

M2M技术趋势Page20OverviewoftheimpactofM2M

Networkissues

Network loadOptimizationforM2Mtraffic•MOOnly•LowMobility•InfrequentTransmission•GroupBased•SmallDataTransmission

LLargeamounttoff M2Mdevice

•ID

•Overload

M2MOthers•Networkarchitecture•subscription•Securityandaccounting

Terminalissue Terminalrequirements

•lowpower

•PriorityAlarm

•MTCMonitoring(safety)

•Remotedevice management

•Networkprovided destinationforuplinkdata Adaptationto M2MapplicationsPage21MTC应用特征说明LowMobility低移动性TimeControlled业务和时间相关，例如抄表TimeTolerant对时间不敏感，可以容许适当延迟PSonly只通过PS域提供M2M业务Onlinesmalldatatransmission永远在线的少量数据传输Offlinesmalldatatransmission在少量数据传输之外的时间，终端可以去激活MOonly由终端发起业务InfrequentMT网络偶尔会发起业务（push）MTCmonitoring监控终端状态OfflineIndicationMTCServer感知终端离线JammingIndicationMTCServer感知终端被屏蔽PriorityAlarmMessage(PAM)网络需要保证PAM消息优先传输ExtraLowPowerConsumption终端低功耗保证SecureConnection终端和服务器之间安全的连接LocationSpecificTrigger网络根据位置触发终端发起业务（上报状态等）GroupBasedMTCfeatures针对群组管理的特性，例如群组QoS等3GPP——NIMTCRequirementsPage22SpecTitleFocusCreationPublicati onCurrent StatusSA1TR22.868StudyonFacilitatingMachinetoMachineCommunicationin3GPPSystemsTypicalUsecase,Handlinglargenumbersofterminals,Charging,Security,Addressing.2005.112008-03R8CompletedSA3TR33.812FeasibilityStudyonRemotemanagementofUSIMapplicationonM2MEquipmentSecuritysolutionssignallingprocedures2007.112009.12R9CompetedSA1TS22.368Servicerequirementsqformachine-typecommunicationsCommonServiceRequirements:qAddressing,gIdentifiers,Charging,ggSecurityandspecificservicerequirementssuchasLowMobility,TimeControlled.2008.072010.03R10CompletedSA2TR2323.888888ArchitecturalEnhancementsformachinemachine-typetypecommunicationsloweroperationalcostsreducetheimpactandeffortofhandlinglargemachinetypecommunicationgroupsstimulatenewmachine-typecommunicationapplications2009.092011.03R1025%SA3TR33.xxxSecurityaspectsofMachine-TypeCommunicationsSecurityaspectsofMachine-TypeCommunications2009.112010.09R1010%CTxTS2x.xxxStage3forNetworkImprovementsforMachine-TypeCommunicationsCT1partofStage3forNetworkImprovementsforMachine-TypeCommunications2010.042011.03R10JustStarted3GPP——SpecificationsSpecTitleFocusCreationPublicationStatusRANTR3737.868868RANImprovementsforMachine-typeCommunicationsStudytrafficcharacteristicstypicalfordifferentM2Mapplicationsthatareusingmachine-typecommunicationsbasedontheSA1requirementsanddefinenewtrafficmodelsbasedonthesefindings2009.092010.12R1030%GERANTR45.8/9xyGERANImprovementsforMachine-typeCommunicationsStudyGERANenhancementsforGERANtoimprovethesupportforMTCconsideringtheirspecificrequirementsandoptimisationcategoriesidentifiedbySA12009.112010.09R1010%SA1TR22.9xyStudyyonAlternativestoE.164forMachine-TypeCommunicationsDetermineanalternativetoE.164foridentifyingygindividualdevicesandroutemessagesbetweenthosedevices2010.012010.12R1110%SA1TR2222.8xy8xyStudyonenhancementsforMachineMachine-TypeTypeCommunications(MTC)StudyNetworkimprovementsforMTCDevicetoMTCDevicecommunicationsviaoneormorePLMNs(direct-(directmodecommunicationbetweendevicesisoutofscope),etc.AlignalsowithETSITCM2Mwork.2010.042011.06R11JustStartedSA1/2/3TR22/23.xyzSystemImprovementstoMachine-TypeCommunicationsStage1/2/SecurityEnhancementstoRel-10FeatureUID_410031(NetworkImprovementsforMachineTypeCommunications)basedonRel-11StudyonenhancementstoMTC2010042011.12R11JustStartedPage242G,3Gor4G?

CurrentlymostofM2Misusing2Gduetocostconcern,buttheyarelowefficiencyandlowprofile

TheM2Mmodulecostisusuallyonlybetween1%to14%theoverallcostofownership

3G/4Gprovidemorenetworkefficiencyandlowercost,highermarginthan2G.

3G/4Gchipisgettinglowerwiththerapidgrowthofhandset.3G/4Ggivemoreopportunitiesfornewhighvalueapplications,suchaspubicsafety,emergency,signage.

4GLTE’ssglobaldominancewillhelpform2mglobaldeploymentwithlowcost.

USoperatorfocusonpromoting3G/4GforM2M.提纲

M2M产业与市场关键技术领域及标准

标准组织3GPP标准进展IEEE802标准进展智能电网其它标准

M2M技术趋势IEEE802——Organization

IEEEStandardsAssociation

StandardsActivitiesBoard

Sponsor

IEEE802LocalandMetropolitanAreaNetworks(LMSC)SponsorSponsorSponsor

802.3CSMA/CD Ethernet

802.11Wireless WLAN

802.19Co-existence TAG

802.15 Wireless Personal AreaNetworks

802.17Resilient Packet Ring

802.18 RadioRegulatory TAG

802.16 WirelessBroadband Access

802.1 Higher Layer LANProtocols

802.23Emergency Services

802.20 MobileBroadband Wireless Access

802.21 MediaIndependent Handoff

802.22 Wireless Regional AreaNetworksVotingMembers~200

/15短距离无线技术全景IEEE802.15——workinggroupactivitiessizeCellIEEE802——Mergingstandards

10km 1km100m802.16p10m802.11ah (<GHz)802.15.4TV802.15.4k802.15.4g100kbit/s1Mbit/s10Mbit/s

Transmissionrate10kbit/s100Mbit/s1kbit/s1Gbit/s关键技术和主要标准

关键技术研究

物理层：低功耗收发机MAC层：大容量/低功耗信道接入、定向信道接入、节能优化、QoS管理、时间同步组网：低功耗路由、海量编址、地址管理、拓扑控制应用与业务：能源、电信增值业务、定位安全：轻量级安全系统性技术：电源联合优化、干扰检测与避免

一些相关标准

ZigBeeAlliance;BluetoothSIG;WiFiAlliance;IrDA;TransferJet;WirelessHD;WigigIEEE802.15:TG3c-mmWave;TG4-lowrateWPAN;TG6-WBAN;TG7-VisualLightCommIEEE802.11国内标准：CCSATC5WG3&TC10；WGSNZigbee——WorkingGroupsZARC：技术最高决策机构

Commercial Building Automation ZigBeeGatewayMSC：市场最高决策机构

TaskGroups：LPR

（低功耗路由）、

Batteryless（无电池 特性）、OTA（空中 升级）、Profile Interoperability（协议栈和应用互操作）、

Security Program Management

CoreStacks Group Home Automation HealthCareSmartEnergy CBAVertical HAVerticalSEVerticalHCVertical

ZigBee Qualification GroupTelecomService Retail Automation TSVertical RAVerticalEUStudyGroupMarketingWorkingGroupMarCom各种应用都有对应的市场小组RF4CESteeringCommittee：RF4CE协议栈和应用相关技术和市场决策ZigBeeprotocolstack

ZigBeeClusterLibrary

ApplicationProfiles：Smart

Remote ControllZigBeeRF4CE

Energy、HomeAutomation、

CommercialBuilding Automation、HealthCare、

TelecomService、Retail AutomationZigBee2004/2006/2007（NWK/APP/SEC）正在制定包括低功耗路由和无电池等特性的新版本SmartEnergy2.0 ZigBeeIP

（6LoWPAN/RO LL/6LoWAPP）ZigBee网关规范ZigBee网桥规范应用规范高层协议栈IEEE802.15.4（PHY&MAC）底层协议栈*蓝色字体为已发布R物联网的一些另类应用RInternet自动喂猫机：自动喂食，或者发送远程指令喂食，并报告状态。也可通过移动设备远程监视（跟CISCO交换机的连接或可换成短距无线的连接）浙大饮水机娘：通过摄像头识别饮水机颜色，通知电脑水开没开的状态，电脑发送微博。下一版本增加压力传感器，感应是否需要换水

Internet北邮计算中心考勤微博君：按照预设的时间，迟到早退来得早走得晚都会发送一条微博真实版的开心农场：借助各种环境传感器、摄像头可以用移动终端、PC等监视作物的生长环境和状态，并发送灌溉、喂食、施肥、收割等指令原型和试验网（I）

V1.0ZigBeeMobilePhone(WinMobile6.5，ZigBee/GPRS)

V2.0

ZigBeeGateway(ZigBee/WiFi/TD-SCDMA,supportingUSBextension)ZigBeeRouterZigBeeSensor

ZigBeeSDCard+AndroidMobilePhoneZigBeeRouterandSensor (ZigBee2007)ZigBeeGateway(ZigBee/WiFi/Ethernet)ServicePlatformServicePlatform原型和试验网（II）

基于位置的信息服务

•基于WSN技术用户实现 用户定位

—GPS成本太高，且难 以室内定位

—蜂窝基站定位精度不 高，影响用户体验

•大型室内空间（如商场、 展厅、停车场等）内的 定位导航和基于用户位 置的信息推送

实施情况

•网络规模：200+节点

•部署地点：无锡国家物 联网应用展示中心

•已完成布网和调试原型和试验网（III）

机房环境监控

•维持机房内设备的正常工作环境。 包括能源、环控、安防、温控等 子系统

•机房内通信网络基于ZigBee技术

—降低通信线布线维护成本

试验网环境

网管服务器网关

WSN相关关键技术

•WSN规模化组网技术

•WSN网络低功耗运行技术

•多网关冗余/流量均衡技术

•高效、可视化的网络管理

实时收集网络状态

及时发现网络异常

方便的网络维护

实施计划&进展

•网络规模：200+节点•部署地点:深圳华为基地机房

•已完成布设调试MFRONTENDMULTIMODALFpplicationRemoteAp原型和试验网（IV）与TelecomItalia的e-healthfield trial合作：24/7hospital monitoring

Webapplication(http://...)fordoctorstoaccessusers’data activitiesZigBeemobile phone Dangerousalarm

TelecomItaliaplatformforGPRS

httpshealthcareapplicationshttpsStepcount

https://...Remoteplatformfordatastorage,users’Sensornodes(onthebeltandonthe knee,with3Daccelerometers)profiling,thresholdmanagementand more…

PilotapplicationinaphysicalrehabilitationunitintoahospitalclosebyTurin,Italy.提纲

M2M产业与市场关键技术领域及标准

标准组织3GPP标准进展IEEE802标准进展智能电网其它标准

M2M技术趋势SmartGrid——NIST’sactivities

电力运营商。控制电 力的流向。 业务提供商。向用户 或电力公司提供业务 的公司或机构。电力的最终用户。用户不但可以用电，也可以自己发电、存储和管理电力批发商。自己发电或存储从别人那里批发来的电力，囤积待售。能源的使用。传统上将用户划分为三种类型：家庭用户、商业用户和 工业用户。长途电力传送的运营商。 也有集成发电和存储功 能的。电力分发商。向用户分发电力或收集用户发的电。也有集成发电和存储功能的。0MeterUpgradeabilityStandard1RoleofIPintheSmartGrid2WirelessCommunicationsfortheSmartGrid3CommonPriceCommunicationModel4CommonSchedSchedulinglingMechanism5StandardMeterDataProfiles6CommonSemanticModelforMeterDataTables7ElectricStorageInterconnectionGuidelines8CIMforDistributionGridManagement9StandardDRSignals10StandardEnergyUsageInformation11CommonObjectModelsforElectricTransportation12IEC61850Objects/DNP3Mapping13TimeSynchronization,yIEC61850Objects/IEEEC37.118Harmonization14TransmissionandDistributionPowerSystemsModelMapping15HarmonizePowerLineCarrierStandardsforApplianceCommunicationsintheHome16WindPlantCommunications17FacilitySmartGridInformationStandardSmartGrid——NIST’sPriorityActionPlanSmartGrid——SGIPandOpenSG

SGIP发布NISTFrameworkandRoadmapforSmartGridInteroperabilityStandards(R1.0)OpenSG属于UCAIug，成员包含大型能源供应商，能源运营商和IT公司

致力于智能计量网络(AMI)和DemandResponse解决方案。SmartGrid——EU

Background: Afragmentedelectricitymarket.Deregulation ofelectricityinsomeECstates Vision: Startwithasmartmeteringinfrastructurethen extendtoasmartgridnetworkRemoteMeterConsumptionManagement

SmartMeteringSmart HomeAwareness

DemandResponseSmartGrids

EG1:FunctionalitiesofSmartGridsandSmartMeters.EG2:Regulatoryrecommendationsfordatasafety,datahandling&dataprotectionEG3:RolesandresponsibilitiesofactorsinvolvedinthedeploymentofSmartGridSmartGrid——Recentprogress

“FirstWave”(2007–2010inNorthAmerica,Europe)

IntroducedSmartMeters,AMI,someDistributedEnergyResources(DERs,e.g.PV)atnetworkedgePromiseofresidentialdemandresponse,plug-invehicleintegration(butstillintrials)Nointegrationwithutilityoperations(inparticular,distributionSCADA)

“SecondWave”(begins2011,worldwide)

ExtensibleinfrastructureforcriticalutilityoperationsSupportinghighlevelofDERpenetrationandsystemsintegrationCommunicationsfocus:high-reliabilityFieldAreaNetwork,M2Mapplications,morehierarchical/distributedcontrol

IndustryCanadaconsiders30MHz(1.8~1.83GHz)formanagementandoperationforSmartGrid

USisconsidering14GHzaswell

IEEE802.16n

toaddresshigherreliabilityrequirementsforsmartGridapplicationssuchasmonitoringandcontrolofgeneration,transmission,distributionandconsumptionofenergyresources

IEEE802.15.4g

toprovideglobalstandardthatffacilitatesverylargescaleprocesscontrolapplicationssuchastheutilitysmart-gridnetwork

IEEE802.15.4TVIEEE802.11SmartGrid/ahIEEEP2030

TodevelopguideforSmartGridInteroperabilityofenergytechnologyandICTwiththeElectricPowerSystem(EPS)andEnd-UseApplicationsandLoads.

TF1:PowerEngineeringTechnology,TF2:InformationTechnology,TF3:CommunicationsTechnology

ETSIM2M

DevelopshorizontalarchitectureforM2MapplicationsincludingsmartmeteringPage4545SmartGrid——M2Mstructuremapping智能能源管理系统R

EnergyPlatform微电网Microgridmgmt智能能源管理是融合自动抄表、智能家电管理、新能源微电网在内的一项系统性业务，属于智能电网的末梢部分UtilityAMI Network

EnergyGateway

EnergyServices Portal(ElectricMeterorGateway)

Meterreading

Programmable Communicating Thermostat(PCT)In-Home Display

Energyusage managementSSmarttappliance

Energyend deviceZigBeeHAN

HVACSystemLoadControlMobile PhoneDevice

Loadcontrol Demandresponse应用案例：BritishGas

•英国最大能源供应商，根据DECC

（DepartmentofEnergyand ClimateChange）的计划（更新全 英国5千万个电和气表），实现电 表气表智能化，通信提供商由第三 方机构选择。

•BG跟VDF（WAN）、Landis+Gyr

（HAN）、Trilliant（software）、

OSIsoft（holdmeterdata）合作。

•按BG企标规定，WAN遵循GPRS、

DLMS，支持roamingSIM，HAN

遵循ZigBee，支持OTA

•HAN设备包括智能电表、气表、 能源网关、in-homedisplay应用案例：Energy@Home

Electrolux的智能洗衣机能显示电价信息意大利家庭能源管理合作项目，提供家庭电器能耗数据显示、分析、控制等功能，涉及到能源供应商、电信运营商和家电厂商通过云接触到历史能耗数据Page50

Smartmeteringprojectgooglemap/maps/ms?ie=UTF8&hl=en&msa=0&msid=115519311058367534348.0000011362ac6d7d21187&ll=53.956086,14.677734&spn=23.864566,77.519531&z=4&om=1red=electricity,green=gas,blue=waterandtriangle=trialorpilotwherecircle=project发展趋势I：低功耗

大规模应用的瓶颈：节能需求；大规模电源维护制约符合历史发展趋势：ZigBee2007-〉ZigBeeGreenPower（无电池特性）；蓝牙V3.0-〉+低功耗蓝牙；WiFi-〉低功耗WiFi（实现和研究，暂无新标准）关键技术点

物理层：功能精简，低功耗架构；低峰均比常包络调制；自适应参数；低功耗接收机MAC层：休眠-唤醒机制；非持续监听的高效随机信道接入；低功耗移动切换网络层：低功耗路由；能耗指标的路由电源联合优化：考虑供电曲线时序的通信协议芯片设计：低静态功耗；降低状态切换时间；低动态功耗功耗模型：PHY能耗模型，MAC能耗模型。根据业务模型、应用场景、网络密度来估算功耗发展趋势II：大容量

单网络节点数目需求增长：物“联”网的需求

蓝牙：每个网络8个活跃节点WiFi：实际网络最多包含上百个节点ZigBee：每个网络理论最多超过60000节点，实际最多达数百个

节点密度需求增长：庞大的节点数量

按照WWRF的估计，到2020年，地球上平均每平方千米超过1万个通信设备

关键技术点

MAC层：大容量信道接入网络层：海量地址管理；大规模网络路由发展趋势III：高带宽

不断追求更高带宽一直以来都是通信的一个主要发展方向，但在物联网应用当中可能不是最主要的方向（对更高层次的网络可能是一个主要方向，因为汇聚速率高）

蓝牙V1.x-〉V2.x-〉3.x：峰值速率1Mbps-〉2或3Mbps-〉最大54MbpsWirelessHDV1.0-〉V1.1：峰值速率5.28Gbps-〉28GbpsWiFi/IEEE802.11-〉11b-〉11g-〉11n：2Mbps-〉11Mbps-〉54Mbps-〉600Mbps

更高带宽的应用不断出现：文字（1kbps）-〉语音（10kbps）-〉图像（100kbps）-〉视频（1Mbps）-〉高清视频（100Mbps）-〉虚拟现实（1Gbps）云计算和海计算进一步刺激了带宽的需求：协同处理大大增加Page53发展趋势IV：新频段

无线技术的黄金时代优质频谱数量稀少：衰减小、吸收少（大气吸收、雨衰等）各地区协调难度大一些新频段：

空白频谱：旧瓶装新酒。54~862MHz。共存和干扰检测是关键超宽带：频谱利用的新角度。毫米波：超级宽带（10Gbps）的第一次突破。60GHz频段THz：超级宽带宽。0.1~10THz。频谱规则仍待讨论红外：“非吴下阿蒙”。GigaIR可见光：通信跟照明结合的新思维。Page54提纲

M2M产业与市场关键技术领域及标准

标准组织3GPP标准进展IEEE802标准进展智能电网其它标准

M2M技术趋势Page55Others——IETFoverview

•General(GEN) •Applications(APP) •Internet(INT) •Operations&Management (OPS) •Real-timeApplicationand Infrastructure(RAI) •Routing(RTG) •Security(SEC) •TransportServices(TSV)Page56StandardsStatusFocus6LowPAN(INT)

RFC4944&4919aboutoverviewandprotocoladaptation;·

SeveraldraftsaboutHeaderCompression,ND,security,mobilitymanagement,etc..

TransmissionofIPv6packetsoverIEEE802.15.4Networks,includingProtocolsimplification,Routing,NDoptimization,Security,etc..ROLL(RTG)

RFC5548&5673aboutUrbanandIndustrialRequirementsinLowPowerandLossyNetworks;·

SeveraldraftsaboutRoutingMetrics,protocoldesign,homeautomationetc..

TheWorkingGroupisfocusedonIPv6routingissuesforLLN

Scenariosincludingindustrialmonitoring,buildingautomation,connectedhomes,healthcare,environmentalmonitoring,urbansensornetworks(e.g.SmartGrid),assettracking.

CoRE(APP)

（Constrained RestfulEnvironments）

BOFatIETF#76(2009.11),WGapprovedat2010.03

Severaldraftsproposede.g.CoAP

ApplicationlayerprotocolforconstrainedobjectssuchasWSN.

Protocol,Encoding,ServiceDiscovery,SecurityOthers——M2MrelatedWGsPage57Others——OGC:sensorwebenablement

Discoveryofsensors,observations,anddprocessesDeterminationofasensor’scapabilitiesandanobservation’sreliabilityAccesstoparametersandprocessesthatallowon-demandprocessingofobservationsRetrievalofreal-timeortime-seriesobservationsinstandardencodingsTaskingofsensorsandsimulatorstoacquireobservationsofinterestSubscriptiontoandpublishingofalertsbasedonsensororsimulationobservationsPage58

SensorModelLanguage(SensorML)

modelsandschemafordescribingsensorcharacteristics(geolocation,response)

ObservationsandMeasurementsSchema(O&M)

modelsandschemaforencodingsensorobservations

TransducerModelLanguage(TransducerML)

XMLprotocolforstreamingdataclustersfromtransducers(sensors,transmitters,actuators)

SensorObservationsService(SOS)

accesssensorinformation(SensorML)andsensorobservations(O&M)

SensorPlanningService(SPS)

tasksensorsorsensorsystems

SensorAlertService(SAS)

publishingandsub-scribingtoalertsffromsensors

WebNotificationServices(WNS)

asynchronousnotificationofsensorevents(tasks,observationofphenomena)Page59oneM2M

oneM2M是中立(地区性和行业)的全球化M2M标准组织M2MServicesandApplicationseHealthSGeCityITS…

2012年3月成立，吸引垂直行业的直接参与是其与传统电 信标准组织最大差别。

7SDOs:ETSI(EU),TIA(US),ATIS(US),CCSA(CN),

ARIB(JP),TTC(JP),TTA(KR)3Verticals:ESMIG(Meter),HGI(Home)，CCC(Car)ServiceControl&Enabler CoreNetwork AccessNetworkM2MGatewayM2MAreaNetworkoneM2MM2MDevicesM2MDevices

各个标准组织将保留对于所在区域特定M2M需求的开发，oneM2M是全球M2M

标准化组织，开发通用M2M需求，OneM2M标准是“粘合剂”+行业适配开发初期标准化范围将侧重平台和中间件，以ETSIM2MR2+部分垂直行业适配为主。Page6020112012JULAUGSEPOCTDECJANFEBMARAPRMAYJUNJULAUGSEPOCTSDO Seoul,21Jul 17-18Aug VirtualReachoutto

DecM1:“Soft

SDO Tokyo,Launch” M2:28-29 Final M4:g OfficialgPrep

M5M5: start

Group

PrepWG

Plenary

M2MM6:OneM2M酝酿与成立oneM2M标准进展

TP1

制定目标：2013年底前完成oneM2Mrelease1（最小可部署版本）确立了WG1（需求）和WG2（架构）的工作范围、召集人，讨论了其它待设置WG的范围，包括“协议组（ProtocolWG）”、“安全组（SecurityWG）”、“管理组（ManagementWG）”、语义组（SemanticsWG）“、“终端组（DeviceAspectsWG）”等。明确TP#2（2012年12月）之前主要是通过电话会议对现有技术的导入和分析，TP#3（2013年2月）完成初始需求的识别，之后再启动正式的架构等规范制定。

TP2

TP（技术全会）主席（高通PeterNurse）和副主席(三星YongChang，KDDI的NickYamasaki，Cinterion的JoachimKoss）选举。协议WG、安全WG和管理WG的ToR（研究范围）获得通过。安全组和管理组在TP#2和TP#3之间开始“软启动”，TP#3成立。协议组的启动将推迟到TP#4或以后。安全组的co-moderators为Oberthur和Gemalto；管理组的co-moderators为FT和华为。用例收集成型，通过了一个需求（M2M设备与业务之间要能通信）。对架构进行了初步讨论，重点在各标准组织（本次会议主要是ETSI和TIA）已有的业