物联网技术发展.pdf

Security Level: 2013/5/2 物联技术发物联网技术发展 通信技术研究部 甄斌 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 提纲提纲 M2M产业与市场产业与市场 关键技术领域及标准关键技术领域及标准 物联网技术趋势物联网技术趋势物联网技术趋势物联网技术趋势 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 2 M2M市场市场: 应用领域复杂多样，面向细分市场应用领域复杂多样，面向细分市场 在物联务繁杂种类众多典型的细分户市场-泛在网/物联网业务繁杂，种类众多，是典型的细分用户市场 业务应用场景业务应用场景 交通运输 个人/家庭/楼宇信息娱乐 医疗保健医疗保健 设备监控 自然环境侦测/防灾 人身安全/未成年人保护 主要功能用途主要功能用途 人身安全 未成年人保护 远程监控 内容/信息传送 运行管理 移动支付移动支付 维护支援 定位和导航 单纯连接 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 3 单纯连接 M2M市场市场: 受政策驱动的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- 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”。 务制立算中被在 美国奥巴马在能源 变革中明确发展智能 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 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 电网 ，并将信息技术 视为21世纪基础设施 的关键组成部分 巴西通过245法案 2 韩国、日本韩国、日本 欧洲欧洲 巴西通过245法案 1 4 欧洲欧洲 美国美国巴西巴西 国家驱动力国家驱动力 3 4 美国美国、巴西巴西 欧盟：制定水、电、煤气抄表规范并 强制推动。09年6月欧盟委员会推出 “欧盟物联网行动计划” 温家宝总理在无锡考察传感网产业 时对促进物联网发展做重要指示， 中 国 中 国 欧盟物联网行动计划 英国：09年试验“新社区网络”，互 联网和电表相联，互联网控制电灯开关， 并将其纳入“数字英国”战略。 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。 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 4 各国政府均将信息化提升为国家战略各国政府均将信息化提升为国家战略 中国政府首次将物联网写入政府工 作报告 M2M市场市场 : 潜力巨大且快速增长的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- 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: ABI Research 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 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 5 M2M市场面临的挑战市场面临的挑战 合作挑战合作挑战 行业挑战行业挑战标准挑战标准挑战 合作挑战合作挑战 碎片行业难以规模化碎片行业难以规模化终端标准众多难以统一终端标准众多难以统一如何实现产业链合作共赢如何实现产业链合作共赢 专业行业控制力较强专业行业控制力较强 工业级环境要求严格工业级环境要求严格 业界标准进展缓慢业界标准进展缓慢如何迅速扩大整体市场规模如何迅速扩大整体市场规模 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泛在网/物联网是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 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 6 Evolving MNO Go-To-Market Strategies for M2M M2M Value ChainWholesale Value-Added Reseller Co-marketing Alliance programs Retail Whole sale will still be the main m2m business in foreseeable 5 year time frame due to operator lack of expertise on vertical market and still catching up.lack of expertise on vertical market and still catching up. MNOs use multiple models in parallel, and while there is a clear trend towards increasingly direct relationships with ASPs and end customers, the market is becoming more even spread for various models. In long term will shift to more co-Marketing and alliance. HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 7 various models. In long term will shift to more co Marketing and alliance. What is the Definition of M2M? M2M is more and more becoming “ Mobile Connected Device” New evolving and open telecom business blurs M2M definition. New business model for consumer market (Invisible operator) and more and complicated players AT Bluetooth SIG; WiFi Alliance; IrDA; TransferJet; WirelessHD; g Wigig IEEE 802.15: TG3c-mmWave; TG4-low rate WPAN; TG6-WBAN; TG7-Visual Light C Comm IEEE 802.11 国内标准：CCSA TC5 WG3 Several drafts about Header Compression, ND, security, mobility management, etc. 802.15.4 Networks, including Protocol simplification, Routing, ND optimization, Security, etc. ROLL(RTG) RFC 5548 The Working Group is focused on IPv6 routing issues for LLN Scenarios including industrial monitoring, Several drafts about Routing Metrics, protocol design, home automation etc. building automation, connected homes, healthcare, environmental monitoring, urban sensor networks (e.g. Smart Grid), asset tracking. CoRE (APP) （ Constrained BOF at IETF#76 (2009.11), WG approved at 2010.03 Application layer protocol for constrained objects such as WSN. （ Constrained Restful Environments ） 2010.03 Several drafts proposed e.g. CoAP objects such as WSN. Protocol, Encoding, Service Discovery, Security HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 57 Others OGC: sensor web enablement Discovery of sensors, observations, d and processes Determination of a sensors capabilities and an observations li bilireliability Access to parameters and processes that allow on-demand processing of observations Retrieval of real-time or time-series observations in standard encodings Tasking of sensors and simulators to acquire observations of interest Subscription to and publishing of alerts based on sensor or simulation observations HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 58 Sensor Model Language (SensorML) models and schema for describing hti ti (lti sensor characteristics (geolocation, response) Observations and Measurements Schema (O&M) models and schema for encoding sensor models and schema for encoding sensor observations Transducer Model Language (TransducerML) XML protocol for streaming data clusters from transducers (sensors, transmitters, actuators) Sensor Observations Service (SOS) access sensor information (SensorML) and sensor observations (O&M) Sensor Planning Service (SPS) task sensors or sensor systems Sensor Alert Service (SAS) publishing and sub-scribing to alerts f from sensors Web Notification Services (WNS) asynchronous notification of sensor events (tasks, observation of phenomena) HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 59 phenomena) oneM2M oneM2M 是中立是中立(地区性和行业地区性和行业)的全球化的全球化M2M标准组织标准组织 M2M Services and Applications eHealthSGeCityITS 2012年年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。 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。 7 SDOs: ETSI (EU), TIA (US), ATIS (US), CCSA (CN), Core Network pp Access Network Service Control & Enabler ARIB (JP), TTC (JP), TTA (KR) 3 Verticals: ESMIG (Meter), HGI (Home)，CCC (Car) Access Network M2M Gateway M2M Area Network oneM2M M2M DevicesM2M Devices M2M Area Network 各个标准组织将保留对于所在区域特定各个标准组织将保留对于所在区域特定M2M需求的开发，需求的开发，oneM2M是全球是全球M2M 标准化组织，开发通用标准化组织，开发通用M2M需求，需求，OneM2M标准是“粘合剂”标准是“粘合剂”+ 行业适配开发行业适配开发 初期标准化范围将侧重平台和中间件，以初期标准化范围将侧重平台和中间件，以ETSI M2M R2+部分垂直行业适配为主。部分垂直行业适配为主。 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 60 OneM2M 酝酿与成立酝酿与成立 20112012 JULAUGSEPOCTDECJANFEBMARAPRMAYJUNJULAUGSEPOCT SDO Meeting#01, Seoul, 21 Jul SDO Meeting#02, SDO Meeting#03, Berlin, 15-16 Dec Technical Plenary Meeting#1 Virtual meetings Steering Steering Washington, 17-18 Aug Virtual SDO meetings SDO Meeting#04, g Committee Meeting#1 g Committee Meeting#2 “OP” Phase Plenary Prep Working Group Reach out to verticals M1: “Soft Launch” Tokyo, 28-29 MarPrep M2M M2: Final Consensus M4: Official Signing M3: Final Draft M5 Work Transfer from Founders M5: TP start prepared M6: WG start prepared HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential oneM2M标准进展标准进展 TP1TP1 制定目标：2013年底前完成oneM2M release 1（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（ Protocol WG）”、“安全组（Security WG）”、“管理组（Management WG）”、语义组（Semantics Protocol WG）、安全组（Security WG）、管理组（Management WG）、语义组（Semantics WG）“、“终端组（Device Aspects WG）”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Peter Nurse ）和副主席(三星Yong Chang，KDDI的Nick Yamasaki，Cinterion 的Joachim Koss）选举。的Joachim Koss）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）已有的业务层架构融合方法论（输 出一个框架）及业务层与3GPP的互通。 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 62 oneM2M友商情况友商情况 One M2M的倡导者，将业务平台看作的倡导者，将业务平台看作M2M的控制点，通过业务层的拉通降低芯片开发成本。的控制点，通过业务层的拉通降低芯片开发成本。 2011年争得年争得ETSI M2M WG3主席职位，主席职位，oneM2M筹备委员会成员，最近裁员。筹备委员会成员，最近裁员。 长期担任长期担任ETSI M2M的的TC副主席，实际主导架构设计，除华为外最积极推动副主席，实际主导架构设计，除华为外最积极推动OneM2M的公司。的公司。 在在one M2M筹备中非常活跃筹备中非常活跃是是oneM2M筹备委员会成员筹备委员会成员在在one M2M筹备中非常活跃筹备中非常活跃，是是oneM2M筹备委员会成员筹备委员会成员。 ETSI M2M 投入力度大，投入力度大，WG2主席，主席，M2M workshop有平台演示。有平台演示。 三星在三星在ETSI TC M2M投入大，代表投入大，代表TTA主持主持OneM2M的筹备会议。的筹备会议。 M2M模块厂商，模块厂商，TC M2M副主席职位，副主席职位，WG4主席职位，在主席职位，在oneM2M 筹备中很活跃。筹备中很活跃。 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 63 oneM2M行业用户情况行业用户情况 2012年年7月月Open Mobile Alliance宣布作为宣布作为Partner Type2 加入加入oneM2M 2012年年7月月Broadband Forum (BBF)以观察员身份参 加第一次 以观察员身份参 加第一次oneM2M筹备会。筹备会。 2012年年7月月Continua Health Alliance以观察员身份 参加第一次 以观察员身份 参加第一次oneM2M筹备会。筹备会。 2012年年7月月CDMA Development group (CDG)以观察以观察 员身份参加第员身份参加第一一次次oneM2M筹备会筹备会。 2012年年7月月Home Gateway Initiative (HGI）以观察）以观察 员身份参加第员身份参加第一一次次oneM2M筹备会筹备会。 员身份参加第次员身份参加第次o e筹备会筹备会。 员身份参加第次员身份参加第次oneM2M筹备会筹备会。 2012年年7月月Korea Smart Grid Association (KSGA)以以 2012年年7月月GSMA以观察员身份参加第一次以观察员身份参加第一次oneM2M 筹备会。筹备会。 年年 月月()以以 观察员身份参加第一次观察员身份参加第一次oneM2M筹备会。筹备会。 2012年年7月月ZigBee Alliance，IEEE及及ITU-U以观察员 身份参加第一次 以观察员 身份参加第一次oneM2M筹备会。筹备会。 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 64 提纲提纲 M2M产业与市场 关键技术领域及标准关键技术领域及标准 标准组织标准组织 3GPP标准进展 IEEE 802标准进展IEEE 802标准进展 智能电网 其它 物联网技术趋势物联网技术趋势 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 65 LTE for M2M HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 66 Access Cloud 公众对智能电网能否降低电价有疑虑公众对智能电网能否降低电价有疑虑 电网公司可能利用运营商的网络（技术增强）完成电网的任务电网公司可能利用运营商的网络（技术增强）完成电网的任务 电网对通信网的需求渐成熟电网对通信网的需求渐成熟 NIST Guidelines for Assessing Wireless Standards, IEEE P2030标准NIST Guidelines for Assessing Wireless Standards, IEEE P2030标准 发布 基于公网的行业专网基于公网的行业专网 运营商收编行业应用的频谱提供无缝广覆盖的专网性能行业用户节约网络 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 运营商收编行业应用的频谱，提供无缝广覆盖的专网性能，行业用户节约网络 基础设施投资和维护 Page 67 TV white space US (FCC) White Spaces 54-72, 76-88, 174-216, 470-692 MHz European (ECC) White Spaces (470-790 MHz) FCC rule Low 700 MHz band High 700 MHz band US Licensed UHF Spectrum Power: 4w, 100mw (geolocation capability)，40mw (sensing only, -114dBm ) 低损耗，非视距传播，穿透能力强 More bandwidth than 3gpp (282MHz)More bandwidth than 3gpp (282MHz) Hard to envision operator-dedicated spectrum of several 100 MHz Shared or secondary usage spectrum LTE over unlicensed spectrum 通过CA收编频谱，LTE directly over TVWS spectrum management, bandwidth allocation, coexistence with other 2nd HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential spectrum management, bandwidth allocation, coexistence with other 2n