2012宽带通信及物联网高层论坛
物联网的应用前景和解决
方案
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∷ 叶云 中兴通讯股份有限公司,广东 深圳 5180s7)
物联网的发展潮流代表了社会信息化的发展方向,存在着客观的发展需求。长期以来 ,
通信产业的发展目标一直是实现人与人之间无缝的联系和沟通。这一目标已经较好实现,但
未来发展空间有限。⒛Og年以来,以 “物联网”、 “智慧地球”为代表的信息化发展理念在
全球范围内出现,标志着社会信息化逐步从人与人向人与物、物与物方向发展,为通信产业
未来的发展指明了方向。
在全球范围内,运营商成为物联网发展的重要推动者。人们期望其在物联网的发展中获
得巨大利益的同时带领整个通信产业迈向更加广阔的空间。这一方面是由于传统通信业务的
饱和,运营商迫切需要寻找新的 “蓝海”;另一方面也期望通过物联网业务进一步拓展粘滞
度高的行业用户,获得持续稳定收入来源。在物联网发展的过程中,运营商除了为物联网提
供基础承载网络之外,还希望借助物联网,深入行业提供物联网专业服务,扩大自身生存空
间。
1 物理层规模化发展挑战及应对策略
物联网的发展将经历应用示范期、规模成长期、全面发展期3个阶段。经过多年的努力
和尝试,全球物联网当前正处在规模发展的前夜。物联网突破 “瓶颈”实现规模化发展,面
临三大挑战 :
(1)横 向欠缺整合。面对复杂的物联网产业链,缺乏社会公共的物联网基础架构整
合。众多厂家形成的物联网产业联盟联系松散,缺乏有效的价值链分工。这一现状导致单一
厂商被迫考虑物联网应用方案端到端的各个环节,资源投入大、见效慢,提高了整个社会的
物联网建设成本。同时导致厂商自身资源投入分散,难以聚焦资源实现应用深化,导致物联
网应用肤浅,无法满足最终客户复杂的实际需求。
(2)纵向亟待深入。首先,物联网面对的行业众多且分散,部署环境、应用场景本身
存在巨大差异;其次,部分行业控制力较强,工业级环境要求严格,客观或人为存在着行业
壁垒;此外,行业难以规模化,一些行业物联网应用改造成本高企,而新的商业模式匮乏。
这些均阻碍着物联网行业应用的深化,以及跨行业主导厂商的培育和发展。
(3)基础网络需要优化。伴随物联网进一步的发展和规模化,其对通信网络产生巨大
压力,并且产生地址、安全、服务质量 (QoS)等一系列的新问题,需要对整个基础网络进
行针对性优化。其中,既需要通盘考虑规划通信网络的长期演进,并进行相应的
标准
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化工
作,也需要从现实的网络升级需求出发,逐步探索物联网基础网络优化的途径。
下面分别就应对这些挑战的方向和思路进行
分析
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和探讨 :
1.1挑战ˉ:横向整合
物联网横向整合的目标是建立社会公共物联网基础架构,从感知层、网络层到应用层 ,
形成相应的价值链分工,降低整个社会的物联网建设和投入成本,其中运营商将发挥关键作
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用。社会公共物联网基础架构如图1所示。
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图1社会公共物联网基础架构
这∵物联网基础架构存在两个关键的核心节点:一个是感知层和网络层之间标准化、
规范
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化的物联网嵌入通信模块和网关产品,将不同类型的感知终端以规范的方式接入通信网
络,从丽使得通信网络能够对物联网感知终端进行识别,进而保证其在网络层数据传输的
QoS和安全性;另一个是网络层和应用层之间的物联网业务支撑平台,其通过标准化的通信
协议
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与物联网通信模块和网关进行通信,从感知终端获取原始感知数据,并通过标准应用编
程接口 (API)将感知数据提供给应用层,从而对应用层屏蔽了感知终端/网络的差异性。通
过上述两个核心节点,整个物联网才能够真正形成感知层、网络层、应用层的价值链分工 ,
并形成基于价值链分工的产业联盟。社会公共物联网基础架构的建设,关键是上述两个核心
节点的建设和推广应用,而运营商成为这一建设的积极倡导者和推进者。
在这一过程中,标准化工作非常重要。从国际范围来看,整个标准化组织的物联网标准
制订都处于相对滞后的状态,这使得领先的运营商纷纷制定自身的企业规范。物联网规范的
制订以物联网业务支撑平台为核心,重点在平台与终端接口、平台与应用接口的标准化。
上述架构成功的关键,在于充分发挥这一架构与松耦合的物联网架构之间的差异化竞争
优势,从而吸引各厂商将其产品和应用迁移到这一架构中。运营商物联网智能管道能力的开
放成为重要的竞争优势,通过开放运营商在网络层拥有的网络感知控制能力、终端感知控制
能力、基础业务能力、运营支撑能力,能够有效提升物联网应用的安全性和可靠性。特别是
对于关键的物联网应用,具有更加重要的意义。
1.2挑战二:纵向深入
推进物联网行业应用的纵向深入,应抓住新技术变革、政府示范项目、商业模式创新的
变革契机,推动物联网在各个行业的深化。
(1)新技术带来的变革契机
物联网新技术通过对传统产业的技术变革,在某种程度上颠覆了传统行业产业链条,从
而为运营商和设备制造商进入行业市场提供了良好的契机。当前,尤其应重视网络视频监控
和RFID技术在各个行业的运用。例如中兴通讯承担的中国重庆电子车牌项目就是一个利用新
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技术所带来的机遇,突破重点行业的范例。该项目借助RFID新技术变革引入,较短时间内就
实现了电子车牌在整个重庆市范围的规模化应用,并推向全国。
(2)政府示范项目的机会
伴随物联网热潮的兴起,各国政府纷纷推出各行业的物联网应用示范项目。在示范项
目建设中,政府关注重点在于整个物联网产业链的发展,以及社会公共资源在物联网领域最
优化的投入,从而为运营商主导的社会公共物联网基础架构深入行业提供了机会。电信运营
商和设备制造商可以通过在政府示范项目充分的合作,形成合力,实现重点行业的突破。例
如中兴通讯和上海电信合作,在上海提供了车辆监控系统服务世博会,取得了良好的社会效
应。此项目于zO10年10月 获得了CDG组织颁发的业务创新大奖。
(3)商业模式创新带来的机会
物联网的建设,除了少量能够投入巨资的重点行业之外,大量行业呈现碎片化的应用
场景,这使得采用传统的建设方式无法赢利并进入良性循环。因此,必须借鉴互联网创新经
验,在物联网应用经营模式和商业模式方面进行创新。其中重要的发展思路,是运营商自主
运营的个人/家庭业务,采用互联网基地模式开展运作;而对于大量的碎片化行业应用,应
致力于打造物联网开放生态环境,实现行业应用的长尾聚合。
1.3挑战三:基础网络优化
随着物联网的规模化发展,物联网终端数量日益庞大,物联网通信数据量在整个通信网
络中所占的比例将持续增加。现有的基础通信网络必然要针对物联网的业务模型和流量模型
进行适当的优化。尤其在如下3个方面,矛盾更加突出,将推动通信技术的长期发展 :
咔为了满足庞大的 “物”数量而对标识、地址体制的优化 (IPVG、 标识网等)。
沐为满足 “物”的低功耗、低移动性特性而对无线网络资源管理进行优化。
咔为满足 “物”的安全性而对基础通信网络的安全体制进行优化。
在实际物联网的建设过程中,由政府主导启动了一些城市的物联网专网建设,为从新
的网络建设中摸萦物联网优化途径提供了机会。同时,在运营商网络已经存在几百万甚至上
千万物联网终端在线的情况下,出现了一些现实的建设需求,如加强网络终端感知能力的需
求,为了规避数据安全风险而进行数据分流的需求等。这些需求正在不断地得到细化,其中
部分己经转化为物联网智能管道的建设需求。其应对需要运营商和设备制造商共同探索,形
成相应的解决方案。
从长期来看,物联网必须在横向整合、纵向深入以及基础网络优化3个重要问题上取得
突破,才能取得规模化的发展。
2中兴通讯物联网解决方案
经过前期与运营商的合作,中兴通讯在物联网领域逐渐形成了金字塔形的产品层次结
构:处在金字塔顶端的是物联网业务支撑平台产品;处在第二层的是标准化、规范化的物联
网通信模块和网关产品,其与平台一起共同打造运营商推动的社会公共物联网基础架构;第
三层是关键行业应用方案,重点聚焦运营商针对个人/家庭的自营应用;第四层是物联网的
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基础网络优化相关产品和服务,服务于运营商物联网基础网络发展。这个金字塔形的结构形
成了中兴通讯服务运营商的物联网端到端解决方案。中兴通讯物联网产品层次结构如图2所
示。
图2中兴通讯物联网产品层次结构
2.1物联网业务支撑平台
作为社会公共物联网基础架构核心,中兴通讯与运营商长期合作,在中国最早发布了成
熟的物联网平台产品。该平台可以提供完整的终端统一接入和管理、业务统一管理、第三方
系统接入、提供业务快速定制的能力、客户与合作伙伴运营管理等功能。根据市场需求,近
期重点强化了针对长尾应用开发者的业务开发环境和业务执行环境,帮助运营商打造物联网
应用生态圈。同时,完善了能力开放组件的功能,重点实现智能管道能力的开放,帮助运营
商提供智能管道的附加服务,同时提升了平台的差异化优势。
2.2物联网通信模块及网关产品
在系列化、标准化的物联网模块方面,中兴通讯目前提供全球范围内最完整的物联网
模块产品系列,支持包括TDS乇DMA、 WCDMA以 及CDMA三大标准,并根据不同的应用场景形成
Mini PCI丬卡、LGA/BGA封装的模块、”B/SMT模块等多种产品形态。在物联网模块领域,中
兴通讯已经在一些行业已经占据了突出的市场地位,比如在中国的电力行业就具有很大的市
场份额。中兴通讯在物联网模块领域积极和国际的一些运营商,包括国家政府展开合作。例
如中兴通讯和俄罗斯sISTEMA集团合作研究车载通信终端模块,该模块可以支持G1onass、北
斗、GPS、 伽利略等多种定位技术,在上海世博会进行了成功的展示。同时,中兴通讯依托
原有的家庭网关、无线终端产品,逐步形成了多种物联网网关产品形态,并配合运营商进行
了试验和试点。
2.3关键行业应用方案
中兴通讯紧密结合网络视频监控和射频标识 (RFID)两大感知元素,在 RFID、 视频监
控、动环监控、家庭网关等产品基础上已经发展了超过10个大的行业应用解决方案,并且仍
在不断完善延伸。在运营商市场,重点聚焦针对个人/家庭的自营应用方案,包括:针对个
人的移动支付&一卡通方案,以 2.4G RF-SIM技术为核心,同时融合近距离无线传输 (NFC)
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,提供从芯片、POs机、支付平台到支付手机产品在内的全系列产品;智能家居宜居通方
案,在现有无线座机的基础上,集成物联网模块,实现家庭安防、智能家电控制、无线上网
等多种功能的物联网方案,面向最终客户包括家庭和小商铺、小公司、库房;家庭健康保健
解决方案,与 IPTV紧密结合提供多种健康监控设备接入,将测量到的健康数据汇总到网络数
据库中,形成个人电子病历,并在用户及其亲人、健康顾问间进行共享。
2.4基础网络优化解决方案
中兴通讯密切参与3GPP SA1/S舵 、ETSI MTC等组织物联网基础网络优化的相关工作,同
时参与了GSMA、 CDG组织在M2M产业化方面的合作。针对IP网络的地址、标识等方面不足,在
推进IPvG商用的基础上,形成了标识网的创新思路。针对近期运营商的实际需求,形成终端
状态感知、物联网数据分流、智能管道能力开放等系列方案,配合运营商开展现网的物联网
升级改造和新建试验网的工作。
3结束语
展望未来,全球物联网在突破规模化瓶颈后,将迎来全面发展的阶段。其标志特征在于
运营商推动的社会公共物联网基础架构的建立,以及完善深化的物联网应用率先在一些行业
规模应用并进入投资的良性循环。中兴通讯物联网解决方案仍在不断发展过程中,将继续紧
密结合运营商发展物联网的关键问题,不断调整和完善相应的产品和服务。
同时在物联网发展过程中,中兴通讯将不断的加强和产业链的合作,包括高校、研究设
计等单位,共同推进物联网产业的发展和繁耒。