从“碎片分立”到万物互联 物联网资源如何整合

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没有人否认物联网是下一个风口,但也没有谁找到能在物联网风口上被吹起来的方法。那些希望物联网能够运营起来的人,面对的却是大量的、碎片化的、缺少标准的各自分立的物联网应用,很多物联网试点几年来依然仅是试点。未来的通信蓝图是“万物互联”,但如何收拾当下的“一地鸡毛”,通向“万物互联”?在今年5·17世界电信和信息社会日当天,由中国通信学会、江苏省通信管理局、南京邮电大学主办的“**物联网技术与应用大会暨ICT**创业主题论坛”上,与会的演讲者向我们展示了两个积极的思路,一个是把物联网变成一种智慧服务来推动各种资源的整合与协同;另一个是积极推动窄带物联网(NB-IoT),三大运营商都在研究如何将窄带物联网推向应用,使这种可利用通信公网资源的技术尽可能多地被采用,*终形成普遍应用。

将物联网整合成智慧服务

2009年从无锡刮起的物联网之风已经扩散到各个行业、各个角落,但深入去做,那些想把物联网市场做大的人,都有玩不下去的感觉。“我们在2009年也介入了物联网,南京和无锡都在江苏,希望能够互相带动,但摸索了半年总觉得发展方向不清楚。”中国通信学会物联网委员会主任、南京邮电大学物联网研究院院长朱洪波在接受《中国电子报》记者采访时说,“后来我们就反思,物联网和现在的通信网络有什么区别,建物联网的目的是什么。”

这些反思让朱洪波看到一个关键点,就是物联网和通信网络在服务于人的目标上应该是一致的,服务是让万物网络联接的主要目的。

但是,如何将各种细碎的物联网应用整合成一种智慧服务呢?

中国科学院院士尹浩比较详细地描绘了将物联网变成智慧服务的一种模式——智慧服务商店(Smart Service Store,被简称为3S)。

在智慧服务商店中,面向用户的是统一的运营管理门户和用户身份认证,而现代农业、交通物流、绿色生态、电子商务、协同制造等等服务都是商业服务管理系统中的一项服务,基于网络资源管理系统和智能信息管理系统,这些服务按照用户的需求可以自动提供,形成一种可以软件定义生产与服务的泛在化、协同化、智能化的运营管理模式。

这一模式已有基础,江苏973计划“下一代网络技术”专项的物联网环境虚拟控制平台已经初见智慧服务商店的雏形,其中泛在网络控制平台、数据处理控制平台、信息融合控制平台和异构终端控制平台已经成形,在控制平台的基础上形成相应的智慧服务子系统,加上商务服务管理、智能数据管理、网络资源管理和用户行为管理,构成了完整的智慧服务平台。

南京邮电大学正在尝试

朱洪波在自己的手机APP上向记者演示了在南京邮电大学已经形成的智慧服务环境。通过联接位于教学楼顶的摄像头,我们看到了在大约5公里外学校教学楼下的喷泉,通过手机上的几个操作,我们看到喷泉里的彩灯亮了起来,然后水伴随着手机里设定的音乐有造形地喷洒出来。原本空荡荡的喷泉周围,很快三三两两围过来学生。“手机上的这些操作也可以预先设定,我们在学校进门的地方有视频识别,如果设定好一些特定的人,只要视频识别确定是这个人,就可以展开一系列设定的服务。”朱洪波说。

南邮的停车场、路灯、门禁也都被改造了,停车位可以手机预定,停车位下的地锁在确定是预定车辆后自动解锁;路灯开关远程控制,门禁都是人脸识别,不用带卡。“我们搭建了这样的一个环境,而且举办了3S杯**大赛,就是想鼓励大学生在智慧服务商店模式里去开发各种应用。”朱洪波告诉记者,仅今年的大赛,对参赛作品的奖励已经达到100万元。

朱洪波认为,传统的通信传输是端管云,现在做智能的信息服务系统也是端管云。其中的区别主要在物联网的管道上要加上智能与控制,并且增加泛在接入功能,把无处不在的终端连接起来,因此多网融合、资源利用、多信道协做都要有,从而形成系统。在终端上,首先要有收发功能,其次要向服务功能转变,一个服务往往是由多个终端、网络和业务构成。这将会导致一个新的发展方向,以前是在手机上不断地加各种功能,未来则是让各种终端变成手机。“未来的发展想像空间太大了。”他说。

窄带物联网晚出但疾行

去年12月正式被3GPP接纳为国际通信标准的NB-IoT,受到了通信业的普遍重视。作为通信业向万物互联迈进的一个重要的敲门砖,三大运营商都在积极尝试,其中走得*快的是中国联通。

刚刚卸任中国联通集团客户部总经理的田文科是电信业众所公认的发掘行业应用业务的“老司机”。他说,中国联通很早就启动了对于NB-IoT技术的研究、业务探索,2015年7月率先在上海完成了基于NB-IoT的智能水表、智能停车等样板展示,并推进到上海迪士尼的应用部署。今年计划启动基于900MHz、1800MHz的外场规模组网试验及业务示范。试商用计划是在今年年底明年年初推进重点城市的商用部署。

上海迪士尼样板点在今年4月发布,主要有10个NB-IoT规划站点,超过5000个乐园停车位,实现车位管理、车位查寻、反向寻车等功能智能化。在迪士尼项目上还会扩展智能业务,逐步扩展到园区资产、门禁、险情、贩售、定位等业务,拉通网络、管理平台、第三方服务器和用户APP。

NB-IoT能够将运营商推到物联网的风口吗?目前看还不能确定。中国电信**业务事业部总经理李安民认为,目前运营商首先要做好物联网的管道,未来向上可以向应用、向下可以向终端智能控制延伸,但目前总体规模太小,延伸只是设想。

中国移动物联网研究院院长陈维认为,构建新型物联网业务运营商面临至少三个挑战,一是缺少典型应用,碎片化严重,没有杀手级应用;二是商业模式不明确,运营商是应该全生命周期计费还是数据服务计费,不知道;三是技术上还有挑战,网络要向低时延、高并发和广覆盖演进,数据业务平台如何开放,大量长期无人值守终端如何保证端到端的**,这些都是运营物联网时面临的挑战。

专家观点

物联网要从万物互联走向万物控制

在“**物联网技术与应用大会暨ICT**创业主题论坛”上,中国科学院院士、南京邮电大学教授尹浩认为,移动互联网和物联网时代,是把物体的信息拉到人面前,实现对物理世界的智能双向感知和管控,所以物联网的发展是始于“万物互联”,终于“自动服务”。

尹浩说,已经开始研究的5G网络,在业务分类上主要是移动互联网业务和物联网业务,这两类业务也是5G发展的主要驱动力,未来如增强现实、虚拟现实、智能家居、车联网、云桌面、工业控制等,都是5G业务场景。在面向物联网场景中,低功耗大连接和低时延高可靠是主要技术挑战。

他认为,不同的行业都已经开始了相应的数字化转型的过程。“物理世界”和“数字世界”开始日益走向整合,随着数字形式与物理形式建立一一映射关系,当我们改变数字世界的映射状态时,物理世界的对象也会相应地发生改变;当我们和物理世界的对象进行交互时,虚拟世界也会发生变化,这种情况一旦形成,整个地球万物都可以用程序控制。所以“万物控制”也是业界面临的下一个挑战。

他说,目前整个中国乃至世界的物联网行业,还处于初级发展阶段,因为物联网产业发展长期存在一些积弊问题和制约因素,例如技术标准体系亟待建立;产业整体水平较低,产业链各环节供给能力不均衡;应用处于试验和示范的探索阶段,规模化应用少,**活力不足。因此业界形成共识的是:物联网发展不是某一个点的突破,而是整个产业链中每一个环节,从思路、技术到服务的共同进步,才能带来巨大突破。

而物联网产业可以理解为是一种“智慧服务产业”,主要的任务就是将信息技术与传统产业进行融合和协同,实现传统产业服务的信息化和智慧化。物联网的技术思想就在于利用信息网络的形式将世界上各种事物(包括物理的和虚拟的)连接起来,构建一个人、机、物之间信息实时动态交互的物联网环境,使客观世界甚至主观世界的事物都以拟人化的方式“主动上网”,以提供智慧化服务。

他认为,物联网环境下的产业运行面临一系列挑战,与传统的产业相比,物联网由人、机、物构成多元的管理对象,在用户服务上实现软件定义,还要实现跨域或者多域的协同管理,应对这些挑战的解决方案是建立物联网环境下的协同生产服务体系架构与智能服务系统。此外,因为物联网信息资源的整合涉及平台建设、跨界应用和信息共享,需要发展能够兼容各类标准的物联网标识技术和一套行之有效的解析机制来实现被标识对象的互动集成。

运营商视角下的物联网是场景驱动

在“**物联网技术与应用大会暨ICT**创业主题论坛”上,中国电信**业务事业部总经理李安民认为,物联网是受场景驱动的业务,而运营商做物联网面临四大挑战。

这四大挑战是:

一、应用挑战,运营商缺少杀手级应用;二、服务挑战,服务需要高效协同;三、终端挑战,物联网终端种类多、产业水平低、标准弱,无法集采、渠道不好铺,导致量少成本高,目前还没有办法解决;四、网络的挑战,要求低功耗、低成本、低ARPU。

李安民说,运营商视角下的物联网,是场景驱动,例如小流量的资产管理,大流量的视频监控,低时延的车联网,高可靠的工业互联网以及标准化的智能家居应用等。现在运营商主要应该做好管道运营,包括窄带、宽带、V2X、工业以太网以及传感网的管道建设和运营。未来��种是向应用延伸,做应用数据运营,但现在行业规模很小;另一种是向终端延伸,做感知设施的运营,但这目前也只是一个设想。

李安民认为,物联网时代运营商自己玩是不可能的,一定是合作,而且不是一对一的合作,而是一组对一组的合作。“我们通常不善于做这件事,这也是产业很大的挑战。”他认为。

中国移动物联网研究院院长陈维

物联网在垂直行业应用*先成熟

在“**物联网技术与应用大会暨ICT**创业主题论坛”上,中国移动物联网研究院院长陈维认为,未来5年中国物联网应用市场发展*快的行业为健康医疗、制造领域,物联网会在垂直行业应用*先成熟,在个人消费领域应用也在逐渐深化。陈维说,2015年,中国移动物联网用户数量达到6000万,服务超过9500家集团客户,2020年中国移动目标是实现50亿“大连接”,1000亿元物联网收入规模。

陈维认为在构建新型物联网业务中,运营商面临三个挑战:一是缺少典型应用,物联网应用不断涌现,碎片化严重,车联网和健康医疗虽然备受重视,但并不是杀手级业务;二是商业模式不明确,运营商应该以全生命周期计费还是数据服务计费,也有不同的看法;三是技术上还有挑战,向5G网络演进支持低时延、高并发和广覆盖的挑战,建设数据业务开放云平台的挑战,终端无人值守而且长期(5~10年)使用的端到端的**性挑战,等等。

目前,中国移动2G网络支持了90%以上的物联网应用,4G网络已经建成110万个基站,用户达到3.4亿,未来会持续推动5G的研发,并评估物联网的影响,包括灵活的网络技术、低e2e时延,用户服务和内容感知,超密集网络,基于SDN/NFV的IT体系等。在NB-IoT方面,要研究芯片价格低于5美元、续航时间10年、每小区5万连接,并且深度覆盖能够增强20dB的技术。

陈维说,新一代的物联网智能终端除了需要具备信息感知和信息交换的能力外,根据应用场景还可能需要具备物联**定信息的自动抓取能力,基于感知和交互信息的知识获取能力,基于节点协作的任务实现能力,而且这些能力能够在自主、**的形式下实现。

中国联通集团客户部总经理田文科

我国NB-IoT市场空间巨大

在“**物联网技术与应用大会暨ICT**创业主题论坛”上,中国联通集团客户部总经理田文科认为,窄带物联网(NB-IoT)的应用场景多样,而我国仅智能表具、智能停车方面,就有巨大的市场空间。

他认为NB-IOT的主要应用场景有六种:一是位置跟踪,基于窄带物联网技术的模块,上报位置等传感器数据,可以为消费者提供多种资产跟踪产品。例如自行车跟踪、儿童手环、行李箱、宠物等,运营商可提供基于连接+业务的端到端服务。二是环境监测,NB enabled低功耗监测设备可以针对空气、噪音和污水等三大环境问题,建立网格化感知监测系统,及时预警,主动干预,帮助政府环境部门应对环境挑战。三是泊车,利用NB enable车检器及广覆盖网络及平台,提升泊车服务运营效率,通过车位寻找、自动计费等功能为车主提供智能方便的停车服务。四是远程抄表,通过NB enable的解决方案,建立水质全程监测平台,实现远程抄表及智能计费。五是农业,能够使经济作物的种植向智能化方向发展,提供低功耗的监测设备。六是畜牧业,比如奶牛,基于NB IOT技术模块,上报位置、体温等传感器数据,建立牛群的监测系统。

在NB-IOT主要应用场景中,市场空间较大。我国各类智能表具年出货量接近1.5亿台,但同时燃气表、水表、热力表对于现有的移动蜂窝网络的网络覆盖、芯片模组的功耗、设备的电池寿命都提出了严峻的挑战。在智能停车方面,按国际惯例汽车保有量与停车位的比例应在1∶1.2到1∶1.4之间,我国现有车位数量与实际需求量相比,缺口巨大,机械车位和智能车位占比极低,空间巨大。

田文科说,在推动NB-IoT技术发展上,现实也给运营商带来挑战和思考,如何快速有效地促进其与其他物联网蜂窝技术(EC-GSM、LTE-M)融合,成为下一代移动通信技术的主推方向;如何快速有效地促进其产业链上下游的爆发式发展,提升其与其他物联网非蜂窝广域技术和产业链的比较优势,这些都是需要通信业解决的问题。

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