物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)和技術(shù)路線

讓客戶盡情享受信息新生活物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的思考提綱12物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)和技術(shù)路線物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展34物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展關(guān)鍵問題發(fā)展建議物聯(lián)網(wǎng)(傳感網(wǎng))典型體系架構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)典型體系架構(gòu)分層描述感知層是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)全面的感知的核心能力是物聯(lián)網(wǎng)中包括關(guān)鍵技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)化方面、產(chǎn)業(yè)化方面亟待突破的部分關(guān)鍵在于具備更精確、更全面的感知能力，并解決低功耗、小型化和低成本的問題廣泛覆蓋的移動通信網(wǎng)絡(luò)是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施是物聯(lián)網(wǎng)三層中標(biāo)準(zhǔn)化程度最高、產(chǎn)業(yè)化能力最強(qiáng)、最成熟的部分關(guān)鍵在于為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用特征進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，形成協(xié)同感知的網(wǎng)絡(luò)提供豐富的基于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的根本目標(biāo)將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與行業(yè)信息化需求相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)廣泛智能化應(yīng)用的解決方案集關(guān)鍵在于行業(yè)融合、信息資源的開發(fā)利用、低成本高質(zhì)量的解決方案、信息安全的保障以及有效的商業(yè)模式的開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層物聯(lián)網(wǎng)感知層物聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)展系統(tǒng)架構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)路線以規(guī)?；瘧?yīng)用為目標(biāo)，分階段實(shí)現(xiàn)3G與傳感網(wǎng)的融合，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的可運(yùn)營、可管理及產(chǎn)業(yè)化主要特征（1）基于多種組網(wǎng)技術(shù)融合的無處不在的協(xié)同感知能力

（2）信息資源使用模式突破以單一應(yīng)用服務(wù)為目標(biāo)，通過聚合海量信息聚合不斷衍生新的應(yīng)用信息匯聚協(xié)同感知泛在聚合

主要特征

（1）將分散的、利用多種感知技術(shù)手段所采集的信息通過網(wǎng)關(guān)設(shè)備匯聚到3G網(wǎng)絡(luò)

（2）通過3G網(wǎng)絡(luò)將感知信息匯聚到應(yīng)用系統(tǒng)

（3）由應(yīng)用系統(tǒng)集中進(jìn)行信息的處理，并提供信息應(yīng)用服務(wù)。主要特征（1）具備以事件、任務(wù)為驅(qū)動的感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層協(xié)同工作的更強(qiáng)大的信息感知和信息處理能力

（2）3G網(wǎng)絡(luò)為物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)特性進(jìn)行優(yōu)化和定制，滿足物聯(lián)網(wǎng)通信及業(yè)務(wù)的特性需求

（3）傳感器網(wǎng)絡(luò)的自組織、協(xié)同感知功能是在物聯(lián)網(wǎng)的整體管理體系下實(shí)現(xiàn)的3G與傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)合3G與傳感器網(wǎng)絡(luò)融合泛在網(wǎng)絡(luò)、信息聚合物聯(lián)網(wǎng)市場和網(wǎng)絡(luò)發(fā)展規(guī)劃物聯(lián)網(wǎng)信息匯聚階段關(guān)鍵技術(shù)第一階段3G與傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)合相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)傳感器網(wǎng)絡(luò)高能效通信技術(shù)傳感器網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)同體系架構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)專用操作系統(tǒng)傳感器網(wǎng)絡(luò)測試驗(yàn)證平臺傳感器網(wǎng)絡(luò)低功耗技術(shù)傳感器網(wǎng)絡(luò)電磁兼容技術(shù)傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)協(xié)同感知階段

--第二階段3G與傳感網(wǎng)絡(luò)的融合提綱12物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)和技術(shù)路線物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展34物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展關(guān)鍵問題發(fā)展建議物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)研究進(jìn)展物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)研究進(jìn)展ETSI2008年成立TCM2M工作組，該工作組由FT-Orange發(fā)起，包括運(yùn)營商、設(shè)備商、集成商等幾百個(gè)研究單位和組織加入研究目標(biāo)研究和制定物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)需求報(bào)告,聚焦傳感網(wǎng)和移動網(wǎng)融合、商業(yè)模式和最佳業(yè)務(wù)應(yīng)用等研究并規(guī)范端到端的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與相關(guān)接口對其他標(biāo)準(zhǔn)組織中已有物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)規(guī)范進(jìn)行修訂研究重點(diǎn)模組規(guī)范化傳感網(wǎng)技術(shù)選擇和組網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)規(guī)范化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和統(tǒng)一協(xié)議統(tǒng)一應(yīng)用平臺面向醫(yī)衛(wèi)和監(jiān)控的應(yīng)用研究3GPPR10-NetworkImprovementsforMachineTypeCommunications(NIMTC)3GPP已完成了業(yè)務(wù)需求的研究，目前就網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（SA2)及無線接口(RAN2)開展了技術(shù)方案的研究

基于移動終端的WSN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及協(xié)議研究設(shè)計(jì)更靈活的自適應(yīng)編碼，優(yōu)化傳輸方式，支持更靈活的資源粒度分配增強(qiáng)L2/L3協(xié)議，支持大量M2M終端簡化調(diào)度、功控、HARQ、鏈路自適應(yīng)、同步、接入和切換過程3GPPMTC

Service

Requirements

MTC業(yè)務(wù)的公共需要地址識別收費(fèi)安全遠(yuǎn)程管理分類別的系統(tǒng)優(yōu)化：低移動性通信時(shí)間可控僅使用PS域低數(shù)據(jù)率用戶分群僅有移動源發(fā)高可用性盜竊/故意破壞物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)研究進(jìn)展國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)展情況國家傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)組（WGSN）標(biāo)準(zhǔn)組由信標(biāo)委支持，無錫物聯(lián)網(wǎng)研究院和電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究所主導(dǎo)成立，主要面向ISO/IECJTC1進(jìn)行中國的國際標(biāo)準(zhǔn)提案輸出該標(biāo)準(zhǔn)組下設(shè)立2個(gè)研究組和6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)組，分別為國際標(biāo)準(zhǔn)化項(xiàng)目組、行業(yè)應(yīng)用調(diào)研組、標(biāo)準(zhǔn)體系與系統(tǒng)架構(gòu)組、通信與信息交互組、協(xié)同信息處理組、標(biāo)識組、接口組、安全組參加單位眾多，主要以高校、科研機(jī)構(gòu)和IT企業(yè)為主，包括中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究所、中國科學(xué)院、華為、西電捷通、深圳天智、杭州家和、清華、北大、展訊、中興、大唐、北郵、工信部研究院、中國移動、中國聯(lián)通、中國電信等上百家單位該標(biāo)準(zhǔn)組提出的物聯(lián)網(wǎng)信息匯聚、協(xié)同感知、泛在聚合三階段演進(jìn)路線，已經(jīng)被ISO/IECJTC1傳感網(wǎng)總體技術(shù)文檔采納。目前已明確在JTC1下成立工作組（WGSN）,系統(tǒng)推進(jìn)傳感網(wǎng)國際標(biāo)準(zhǔn)的制定國家通信標(biāo)準(zhǔn)工作組（CCSA）

CCSATC5WG7：正在進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)相關(guān)研究，即將完成《移動M2M業(yè)務(wù)研究報(bào)告》

CCSATC5WG3：該組將從移動網(wǎng)與傳感網(wǎng)結(jié)合為主要研究方向，《物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)研究》、《TD-SCDMA無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)設(shè)備技術(shù)要求》和《CDMA2000無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)設(shè)備技術(shù)要求》近期將立項(xiàng)提綱12物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)和技術(shù)路線物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展體系34物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展關(guān)鍵問題發(fā)展建議當(dāng)前存在的主要問題缺乏完整的標(biāo)準(zhǔn)體系關(guān)鍵技術(shù)有待突破研發(fā)力量比較分散缺乏成熟的商業(yè)模式難成規(guī)模體系架構(gòu)尚未建立行業(yè)壁壘有待突破共贏模式有待探索政策環(huán)境有待完善

現(xiàn)階段運(yùn)營商應(yīng)用僅僅體現(xiàn)在RFID/二維碼以及數(shù)據(jù)采集的行業(yè)拓展應(yīng)用方面，單純提供數(shù)據(jù)傳輸通道和行業(yè)集成解決方案兩種模式，投入產(chǎn)出比較非常低行業(yè)融合是要面對的深層次問題行業(yè)融合的難度大

需求挖掘不足企業(yè)技術(shù)人員不了解信息技術(shù)的最新進(jìn)展，從事信息化的人員不掌握各行各業(yè)的業(yè)務(wù)流程

行業(yè)開放不夠行業(yè)內(nèi)部利益相關(guān)機(jī)構(gòu)對于信息化服務(wù)提供商進(jìn)入行業(yè)具有天然的抵觸示范效應(yīng)不強(qiáng)當(dāng)前的應(yīng)用以監(jiān)控為主，不能給企業(yè)帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益，且需要考慮機(jī)器替換人員的問題

實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)較大應(yīng)用影響到企業(yè)生產(chǎn)過程的改變，對企業(yè)來講是重大決策，應(yīng)用新技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)較大資源開發(fā)不足政府和企業(yè)擁有大部分信息資源，卻由于政府管理、信息安全、企業(yè)壟斷利潤等因素，未能充分得到開發(fā)利用安全手段不夠應(yīng)用涉及到政府的管理、企業(yè)的生產(chǎn)、人們的生活，當(dāng)前缺乏技術(shù)上統(tǒng)一的手段以及法律上的保護(hù)條款涉及企業(yè)流程改變、系統(tǒng)對接、設(shè)備改造、崗位調(diào)整提綱12物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)和技術(shù)路線物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展體系34物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展關(guān)鍵問題發(fā)展建議物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)移動通信網(wǎng)絡(luò)物聯(lián)網(wǎng)平臺ChinaNET通信網(wǎng)關(guān)個(gè)人及家庭用戶WMMP-AWMMP-T業(yè)務(wù)平臺+企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)通信模組物聯(lián)網(wǎng)終端承載網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營支撐系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)控制器傳感器物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)物聯(lián)網(wǎng)平臺是業(yè)務(wù)運(yùn)營和管理的關(guān)鍵設(shè)備WMMP協(xié)議是物聯(lián)網(wǎng)通信的基礎(chǔ)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)是傳感網(wǎng)與電信網(wǎng)融合的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)備通信模組是終端標(biāo)準(zhǔn)化的重要部分無線傳感網(wǎng)是感知客觀世界有效手段和物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)攝像頭讀碼器我們從那里切入？

亂花漸欲迷人眼，淺草才能沒馬蹄物聯(lián)網(wǎng)2015年左右才會看到成熟的框架標(biāo)準(zhǔn)成熟有可參照的商業(yè)模式形成新的增長點(diǎn)中國移動在從傳感器到應(yīng)用的全產(chǎn)業(yè)鏈上進(jìn)行布局中國電信M2M模塊和平臺，集團(tuán)兄弟單位已經(jīng)布局，但是沒有應(yīng)用的模塊和平臺是沒有價(jià)值的行業(yè)應(yīng)用是物聯(lián)網(wǎng)的生命線，現(xiàn)階段應(yīng)該持續(xù)不斷地推進(jìn)行業(yè)應(yīng)用，占領(lǐng)市場，掌握客戶待應(yīng)用足夠多、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)較為明確時(shí)，應(yīng)及時(shí)從當(dāng)前的垂直應(yīng)用轉(zhuǎn)到橫向架構(gòu)平臺的研究和開發(fā)中重視成熟的信息獲取手段，盡快開展相關(guān)的應(yīng)用開發(fā)工作二維碼RFID移動固定融合的網(wǎng)關(guān)二維碼/RFID應(yīng)與集團(tuán)

重點(diǎn)產(chǎn)品和運(yùn)營部門需求結(jié)合

移動支付校園一卡通二維碼小額支付與號百結(jié)合做后向憑證三訂折扣/優(yōu)惠券做業(yè)務(wù)標(biāo)識號百自營業(yè)務(wù)天翼伴游終端是瓶頸支持RFID標(biāo)簽/閱讀器功能的手機(jī)二維碼識讀功能手機(jī)

特定行業(yè)、特殊傳感器的智能終端（不僅限于二維碼和RFID）二維碼在號百中應(yīng)用的示意（1）憑證的應(yīng)用訂電影票（可同時(shí)完成小額支付、附帶優(yōu)惠）訂房（可同時(shí)附帶折扣/優(yōu)惠券）訂餐（可同時(shí)附帶折扣/優(yōu)惠券）專門的折扣券/優(yōu)惠券(結(jié)合行業(yè)首查客戶)推送用戶通過號百平臺申請訂票/訂房/訂餐票二維碼憑證以短信的形式推送到用戶手機(jī)中在影院檢票處/餐館/酒店前臺，將電子憑證顯示在手機(jī)屏幕上，在閱讀器上讀出。后向客戶的促銷卷通過號百平臺發(fā)送二維碼憑證以短信的形式推送到用戶手機(jī)中在后向客戶的付款處，將電子憑證顯示在手機(jī)屏幕上，在閱讀器上讀出。二維碼在號百中應(yīng)用的示意（2）融合網(wǎng)關(guān)+控制器傳感器RS232/485

以太網(wǎng)接口

WiFicdma以太網(wǎng)接口

ADSL

cdma

ChinaNet/PSTN物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)充分發(fā)揮中國電信有線＋無線（寬帶＋移動）綜合優(yōu)勢傳感網(wǎng)和電信網(wǎng)融合的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)備依據(jù)物聯(lián)網(wǎng)演進(jìn)發(fā)展，分階段開發(fā)和擴(kuò)展網(wǎng)關(guān)功能介入物聯(lián)網(wǎng)感知層，擺脫管道角色，SIM提供商→平臺提供商，功能要求物理和電氣接口，包括網(wǎng)絡(luò)側(cè)和傳感網(wǎng)側(cè)接口傳感網(wǎng)信息匯聚和路由傳感網(wǎng)管理和數(shù)據(jù)維護(hù)用戶面數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議安全性能保障本地和遠(yuǎn)程管理維護(hù)等加載第三方應(yīng)用軟件融合網(wǎng)關(guān)功能模型網(wǎng)絡(luò)參考模型位置：位于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與電信網(wǎng)絡(luò)之間期望功能：1）協(xié)作能力：同一區(qū)域不同網(wǎng)關(guān)間協(xié)作、終端移動過程中的協(xié)作管理2）移動能力：網(wǎng)關(guān)本身在移動過程中能