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中國移動設(shè)計院高級工程師:物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展關(guān)鍵問題

來源: 時間:2011-06-30 08:35:13

    我們把物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系再剖析一下,我們看看有哪些宏觀上的問題,有哪些微觀上的問題?

    我們分成三個部分:

    第一個部分,總體介紹一下物聯(lián)網(wǎng)的背景與環(huán)境。物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)發(fā)展很多年了,這個背景和環(huán)境大家都很熟悉了。

    第二個部分,我想從兩個角度闡述其中的關(guān)鍵問題,一個是從產(chǎn)業(yè)方面,第二是從物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)方面,看每一個架構(gòu)的細(xì)節(jié)方面的問題。

    物聯(lián)網(wǎng)的概念,其中是三個定義。

    發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)意義,這屬于老生常談的問題了,物聯(lián)網(wǎng)開始發(fā)展到今天,物聯(lián)網(wǎng)的意義已經(jīng)是仁者見仁、智者見智了。物聯(lián)網(wǎng)是信息化的融合,巨大的戰(zhàn)略意義,以及未來萬億級的產(chǎn)業(yè),物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的意義,這個我也就不多說了。

    這張圖是物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)。我相信這張圖也是物聯(lián)網(wǎng)被引用最多的一個機構(gòu),如果谷歌和百度有搜索圖片的話,這張圖應(yīng)該是搜索最高的了。感知層代表了物,網(wǎng)絡(luò)層代表了聯(lián),應(yīng)用層代表了網(wǎng),其實是這樣的架構(gòu)。物聯(lián)網(wǎng)從過去傳感網(wǎng)的角度展開來,感知層代表的感,網(wǎng)絡(luò)層代表的傳,應(yīng)用層代表的是網(wǎng)。后面我們看技術(shù)細(xì)節(jié)問題的時候,我們可以把這個架構(gòu)拆開,有很多的問題可以去說。

    2008年的時候我們提到物聯(lián)網(wǎng)和電信網(wǎng)蜂窩網(wǎng)相結(jié)合。移動終端扮演信息發(fā)布的角色,任何網(wǎng)絡(luò)的終端都是用戶,移動終端可以實現(xiàn)遠程、自由的監(jiān)控。手機的/PC成為物聯(lián)網(wǎng)的客戶端。

    蜂窩網(wǎng)絡(luò)扮演著接入網(wǎng)的重要角色,解決移動接入的問題,上行數(shù)據(jù)資源可以得到充分的利用,突出業(yè)務(wù)管理、業(yè)務(wù)平臺的地位,包括資費,包括整個業(yè)務(wù)管理,包括維護,包括網(wǎng)管,都占到了絕對重要的地位,是任何一家企業(yè)和行業(yè)是難以匹敵的。

    我們老講“物聯(lián)網(wǎng)”,實際上還是為人服務(wù),最終的需求還是因為有人的存在,所以在“人”方面,我們還需要做很多的工作。我們要把三層的網(wǎng)絡(luò)拆開之后,看到了這種結(jié)合的方向。

    在產(chǎn)業(yè)方面我們看一下具備哪些關(guān)鍵的問題?一個從需求的角度,我們有不同的市場矛盾,不同的需求之間的矛盾。二是從產(chǎn)業(yè)鏈上來說,像前面的嘉賓已經(jīng)講了,產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)欠浅iL的。我們通過業(yè)務(wù)模式來談這個問題,業(yè)務(wù)模式已經(jīng)好多年了,什么橫模式、豎模式等等。

    我們分成了相當(dāng)多的類似,我們分了三大類,公共需求、行業(yè)需求、個體需求。行業(yè)的需求指各個大的行業(yè)領(lǐng)域,比如說包括電力、樓宇、農(nóng)業(yè)、生產(chǎn)等等,是行業(yè)所花的錢,最終也落實不到個體用戶。我們知道蜂窩網(wǎng)絡(luò),或者說通話,更多的都是個體的需求。而物聯(lián)網(wǎng)的最大特點是公共需求和行業(yè)需求,在物聯(lián)網(wǎng)的初期需求非常大。公共需求和行業(yè)需求是不產(chǎn)生利潤的,如果我們有一個預(yù)防泥石流的物聯(lián)網(wǎng),這是可以建設(shè)的,在泥石流多發(fā)的地區(qū),設(shè)很多的節(jié)點,可以預(yù)報泥石流的發(fā)生。那么它是不產(chǎn)生利潤的,不產(chǎn)生利潤就沒有收入,但是它最大的好處是什么?可以防范風(fēng)險,可以避免泥石流爆發(fā)的風(fēng)險。

    這里面就涉及到怎么核算,物聯(lián)網(wǎng)所產(chǎn)生的價值,我們只有調(diào)整核算的方式。在2008年經(jīng)濟危機的時候,各個行業(yè)都在縮減自己的成本,第一塊就要把“信息化”砍掉,這是我們每一個人轉(zhuǎn)變經(jīng)濟思路,包括我們國家轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展思路的問題。

    對于個體需求,有交通運輸、健康康復(fù),個體需求在現(xiàn)階段相對比較少,但是需求度非常的大。為什么呢?因為物聯(lián)網(wǎng)講的都是安全,很多都是跟安全有關(guān),我們這個環(huán)境是安全感非常低的環(huán)境,如果有物聯(lián)網(wǎng)這樣的節(jié)點布設(shè)下去,可以提高大家的安全感。每一個人的日常生活當(dāng)中可以舉出成千上萬的例子,讓我們的安全感得以上升。

    因為很多的原因,為什么我們個體的需求在當(dāng)前還需要一定的時間,才能讓這樣的需求得到滿足。后面我們再說這個問題,就是大市場跟小市場的矛盾,我們各行各業(yè)都蘊含著物聯(lián)網(wǎng)的需求,但是每一個客戶對單一的需求又很少。比如說一個貨運公司,這個貨物需要跟蹤,結(jié)果一看,這個公司只有15個集裝箱。或者說一個家庭里需要照顧老人,在家里面就要設(shè)置一個傳感器的節(jié)點,再進行處理和決策。

    物聯(lián)網(wǎng)的市場是一個長遠的市場,大的市場跟小的市場的矛盾如何得到解決?就是需求的快速反應(yīng)。比如說新產(chǎn)品的創(chuàng)建速度,我們需要有大量的應(yīng)用儲備,可能這些儲備暫時都不是賺錢的,當(dāng)規(guī)模達到一定的程度的時候才可能產(chǎn)生利潤。

    從產(chǎn)業(yè)鏈的角度來看,物聯(lián)網(wǎng)是一個非常長的產(chǎn)業(yè)鏈。相當(dāng)于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),包括三網(wǎng)融合的視頻業(yè)務(wù),物聯(lián)網(wǎng)是最長的產(chǎn)業(yè)鏈,就需要考慮到產(chǎn)業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié)。

    我們舉一個例子,對于物流來講,比如配貨,需要專業(yè)的企業(yè)去做,包括出庫、運輸?shù)鹊�,都要有相�?yīng)的企業(yè)做這樣的事。對于物流業(yè)務(wù)涉及的各行各業(yè),包括交通部門、稅務(wù)部門、安全部門等等,就是做物聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù),是把它當(dāng)成信息化業(yè)務(wù)去做。實際上涉及到了各行各業(yè)和各個環(huán)節(jié),因此做物聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù),必須了解整個業(yè)務(wù)涉及的各個環(huán)節(jié)。于是就導(dǎo)致了物聯(lián)網(wǎng)的兼容性就很差,對物流業(yè)務(wù)做的匹配,針對其他業(yè)務(wù)去做的時候,就很難兼容得到,這是一個比較大的問題,導(dǎo)致現(xiàn)在只能用煙囪式的方式實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)。

    業(yè)務(wù)模式的轉(zhuǎn)換問題,當(dāng)前由于行業(yè)的細(xì)分,包括行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈非常長,各個產(chǎn)業(yè)鏈之間還不太一樣,導(dǎo)致商業(yè)模式?jīng)]有辦法形成規(guī)模效應(yīng),使我們只能用垂直應(yīng)用的方式進行定制。這樣就出現(xiàn)一個問題,就是標(biāo)準(zhǔn)化程度的問題,這是一個必須要經(jīng)過的一個階段,只有做到這種程度,集成的模式才能夠出現(xiàn),聚合的模式才可能出現(xiàn)。

    我們首先是一種管道模式,對于運營商來講,我們只提供通道,我們可能提供一些帶有智能的通道。包括終端的管理,復(fù)雜性的維護、增值服務(wù)等等。隨著集成模式形成,我們會形成運用客戶形成的模式,提供應(yīng)用解決方案。當(dāng)信息更新,或者像云計算平臺已經(jīng)形成規(guī)模,已經(jīng)起到一定作用的時候,這種集中模式才能夠出現(xiàn),并且能夠更好的使用。

    我們相信在一段時間之內(nèi),開始的時候可能是管道模式非常普及,一定的時間之后會上升到集成模式,是多種模式復(fù)合的過程。

    下面我們看一下在技術(shù)方面,從網(wǎng)絡(luò)機構(gòu)的技術(shù)方面,我們看物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)前所面臨的問題。首先,我們還是把三層網(wǎng)絡(luò)拆開,我們感知層到應(yīng)用層,一層一層去說。感知層,最關(guān)鍵的是感知的問題,就是傳感器本身的問題,包括了傳感器的精度、傳感器的能耗,傳感器的速率,傳感器的規(guī)模。傳感器標(biāo)準(zhǔn)化來說,物聯(lián)網(wǎng)有很多標(biāo)準(zhǔn)化組織。

    更關(guān)鍵的標(biāo)準(zhǔn)化可能是物的標(biāo)準(zhǔn)化,就是感知檢測的標(biāo)準(zhǔn)化。包括了業(yè)務(wù)模型,包括網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化,對于運營商來說,這些都是有相當(dāng)難度的一些課題,要改變一些網(wǎng)元方式。

    上面會有平臺,很多的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)都是直條,就是不兼容了,現(xiàn)在只是一種煙囪型的模式。 在這個平臺背后,平臺只是一個概念性的東西,包括硬件的架構(gòu),在平臺背后涉及到的是軟件的標(biāo)準(zhǔn)化。很多情況,軟件可能比硬件要核心要重要的多。

    我們可以舉一個例子,比如說現(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng),我認(rèn)為歸根到底,核心在于標(biāo)準(zhǔn)化的普及,導(dǎo)致互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展。對于物聯(lián)網(wǎng)在軟件的標(biāo)準(zhǔn)化上,我想也是今后整個技術(shù)問題的一個比較關(guān)鍵部分。

    所以說這些技術(shù)問題,代表了各種各樣的細(xì)節(jié),當(dāng)這個宏觀已經(jīng)決定的時候,細(xì)節(jié)就會決定成敗,就是說宏觀大面上的問題已經(jīng)解決之后,任何一個小問題,都有可能導(dǎo)致這個行業(yè)或者產(chǎn)業(yè)的發(fā)展出現(xiàn)影響。

    后邊具體說一下這個問題。

    首先,感知層的問題。其實物聯(lián)網(wǎng)大量的應(yīng)用,一定是基于傳感器節(jié)點和傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。傳感器類型非常的眾多,包括生物速度、壓力等等,現(xiàn)在有一個核心問題,就是準(zhǔn)確率的問題,這些傳感器準(zhǔn)不準(zhǔn)?

    舉一個例子,比如血壓計,大家可能都花幾百塊錢買過血壓計,說明書上寫的是要把血壓計綁在手腕上,這樣才能量出來的很準(zhǔn)確。如果不是按標(biāo)準(zhǔn)方式去做的話,量出來的血壓是不準(zhǔn)的。實際上這個血壓計就是傳感器,當(dāng)前傳感器的準(zhǔn)確度是一個比較大的問題。除了基本的傳感器是可以有保障的,是可以計量的,但是現(xiàn)在大部分的傳感器是缺乏第三方的計量檢測。

    如果需要拿傳感器來提升安全感,但決過沒有提升,反而降低了安全感,所以說這個基礎(chǔ)問題解決不了,需求也得到不到解決。同時傳感器對于環(huán)境的可靠性問題,還是涉及到的計量。包括我的傳感器耗電,包括傳感器節(jié)點的靈敏度等等問題,傳輸速率等等都受到影響。這方面是缺乏計量檢測的標(biāo)準(zhǔn)化過程。如果這塊解決不了的話,將會導(dǎo)致物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展從底層來說會遇到一個瓶頸。

    另外,傳感器包括節(jié)點,當(dāng)前的研究水平,對于節(jié)點的布設(shè),當(dāng)前的研究,對一些物聯(lián)網(wǎng)傳感器,可能會導(dǎo)致誤區(qū)產(chǎn)生,就是說節(jié)點不能布得太多,否則會出現(xiàn)問題。

    第三,傳感器的速率�,F(xiàn)在的速率是中低速率,包括底層感知層的連接,都是中低速率大規(guī)模的激活和更新。今后隨著需求的增加,包括視頻,紅外等需求在逐漸增加,因為很多時候很多用戶,希望能夠直接看到監(jiān)控的東西,而這個是能耗接入要求很高的。當(dāng)前,接入網(wǎng)絡(luò)是不是能夠滿足這種中高速率的物聯(lián)網(wǎng)的需求?這是一個問題。

    對于網(wǎng)絡(luò)層的問題,我們是做工程實施的,所以對網(wǎng)絡(luò)層的問題研究得更加深入。首先看到業(yè)務(wù)模型的問題,就是傳統(tǒng)的通信網(wǎng)和數(shù)據(jù)網(wǎng),業(yè)務(wù)模型是完全不同的。一個是上行流量遠高于下行流量,占用了下行的資源。另外是周期性突發(fā),當(dāng)一個小區(qū)的物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點,會有突發(fā)的問題,如果發(fā)生突發(fā)的時候,對現(xiàn)有的通信網(wǎng)的影響是存在的。而且隨著規(guī)模增大,現(xiàn)在的規(guī)模并不是特別大,隨著規(guī)模的增大,通信網(wǎng)的影響到底有多大?這是值得研究的課題。

    另外,就是忙時的問題。通信網(wǎng)最關(guān)心的問題,就是做網(wǎng)元配置,就是關(guān)心忙時的問題。無論的忙時是什么?我們不知道,有可能有一些物聯(lián)是周期性的忙時,可能一天24小時都是忙時。還有可能是發(fā)生事件之后,可能物聯(lián)網(wǎng)一下就特別忙,這是我們需要研究的一個部分。當(dāng)出現(xiàn)突發(fā)忙時的時候,怎么渡過?

    底下是關(guān)于視頻業(yè)務(wù)的,中高速的物聯(lián)網(wǎng)的需求已經(jīng)有了,而且現(xiàn)在這種需求已經(jīng)在逐漸的變強。現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的瓶頸,就是3G網(wǎng)絡(luò)對這種需求我們也做過核算,在當(dāng)前也是難以滿足了,必須盡快發(fā)展到LTE,才能將這個視頻業(yè)務(wù)高流量的需求滿足。這是業(yè)務(wù)模型的問題。

    還有就是資源的問題。剛才任總和葉總都說過資源的問題,今后我們使用什么樣的碼號?這需要一個策略的研究。

    下一個就是組網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的問題,什么樣的業(yè)務(wù)模型決定使用什么樣品的組網(wǎng)。我們發(fā)現(xiàn)業(yè)務(wù)模型跟傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò),或者蜂窩網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)完全不一樣,我們是不是要進行專門的組網(wǎng),或者建設(shè)專屬的網(wǎng)元。

    這個網(wǎng)絡(luò)要進行重新的規(guī)劃,同時,這種組網(wǎng)對線網(wǎng)的影響還要進行研究。后面就是網(wǎng)絡(luò)安全的問題,前面提到了包括網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)安全、隱私保護等等問題。物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)安全,只是整個安全問題當(dāng)中的一個小問題,是其中一部分,主要是現(xiàn)在缺少端到端的安全問題的解決。上面要對安全進行立法規(guī)范,同時又需要技術(shù)解決的方案,這是網(wǎng)絡(luò)安全問題。

    后面還有網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化,既然  組網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)發(fā)生了變化,包括網(wǎng)管、包括網(wǎng)絡(luò)維護,包括計費,經(jīng)營分析等等,都會發(fā)生變化,之后的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化就有新的課題。對于運營商來說,網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是占運營商很大的工作量一部分,當(dāng)規(guī)模加大之后,這種網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化會產(chǎn)生什么樣的影響?這還是一個未知數(shù)。

    最后,有了這個異購網(wǎng)絡(luò)平村的問題,今后出現(xiàn)2G、3G、WLAN,物聯(lián)網(wǎng)多網(wǎng)共存,同時各個網(wǎng)的定位不同,如何相互協(xié)調(diào),避免負(fù)面影響,這些都是我總結(jié)出來的問題。每一個問題多需要比較深層次的研究課題去解決。

    下面我們講一下物聯(lián)網(wǎng)的管理平臺。對于物聯(lián)網(wǎng)來說更核心的是在管理平臺,前面我們說了很多問題,我們要做的就是建設(shè)這么一個管理平臺,這個管理平臺叫物聯(lián)網(wǎng)管理平臺,或者物聯(lián)網(wǎng)資源管理平臺,都是以平臺結(jié)構(gòu)加各種各樣的功能,加各種各樣的中心,或者各種各樣的處理方式,或者各種各樣的系統(tǒng)結(jié)合起來。只有到這個管理平臺逐漸成熟完善的時候,有很多問題就會解決。比如物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)之間不兼容的問題。

    這里有一些模塊,這些管理模塊都跟當(dāng)前的運營商管理系統(tǒng),包括網(wǎng)管系統(tǒng),優(yōu)化系統(tǒng),包括計費系統(tǒng),包括安全系統(tǒng)都連在一起。然后是運營管理模塊,接入管理模塊,包括分裝模塊,對于物聯(lián)網(wǎng)來說,必須在管理平臺中進行分裝。并且后續(xù)還有孵化模塊,包括安全管理里還有服務(wù)保障的模塊。所謂的客戶端,包括微客,都是針對信息發(fā)布終端的門戶,這些都是需要解決的問題。比如說對于物聯(lián)網(wǎng)管理平臺來說,把這些模塊全部建立起來,是需要一定時間的。當(dāng)然,我們可以一開始先建設(shè)一些基本的模塊,隨后逐漸將一些新的模塊加入進來,這是對物聯(lián)網(wǎng)管理平臺的考量。

    最后,我們看一下物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展之路。通過這種物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展階段,我們看問題解決的過程。物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展之路,很多人提出三個階段,我把各種意見整合了一下。從網(wǎng)絡(luò)融合的角度來說,三個階段先是接入級融合,先通過接入,然后是運營級的融合,這些運營商可以運營其中的某些業(yè)務(wù),最后是泛在級的融合,就是形成業(yè)務(wù)孵化等等的多網(wǎng)的融合方式。

    對于業(yè)務(wù)應(yīng)用來說,先是實現(xiàn)某些關(guān)鍵的應(yīng)用,當(dāng)關(guān)鍵的應(yīng)用實現(xiàn)之后再形成規(guī)模應(yīng)用,然后再進行普遍應(yīng)用。還是先進行某種應(yīng)用創(chuàng)新,創(chuàng)新之后發(fā)現(xiàn)其中一些技術(shù)問題,再進行技術(shù)的創(chuàng)新,最后進行整體服務(wù)的創(chuàng)新。對于業(yè)務(wù)模式,先是管道模式的業(yè)務(wù)模式,最后是集成模式,最后提供聚合的服務(wù)模式。

    我們從這里可以看到,我們的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展之路也是這樣的過程,在一開始,我們并沒有意識到物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展會有哪些問題,先是把這些應(yīng)用做下去。當(dāng)落地之后發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)了問題,出現(xiàn)了各種各樣的細(xì)節(jié)問題,之后就會進入到平滑期,就像剛才講的曲線一樣,出現(xiàn)了下降,這個下降就是把那些面臨的問題,解決的那些問題這個階段。

    經(jīng)過了這個階段之后才能進入第二個階段,就是運營級的融合,只有當(dāng)這個階段逐漸形成之后,可以說第二個階段和第三個階段是相對比較連貫的階段,而第一階段和第二階段中間是有一道溝的,我們要想辦法把這個溝給跨過去。

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