物联网技术及其应用的思考(PPT 39页).ppt

物联网技术及其应用的思考 广义的物联网含义 利用条码 射频识别 RFID 传感器 全球定位系统 激光扫描器等信息传感设备 按约定的协议 实现人与人 人与物 物与物的在任何时间 任何地点的连接 anything anytime anywhere 从而进行信息交换和通讯 以实现智慧化识别 定位 跟踪 监控和管理的庞大网络系统 统一的物联网概念提出的意义 物联网的应用形式已经存在用网络连接和传送物的信息的形式由来已久军事上的卫星 雷达侦测 遥控武器等各个行业的自动控制等应用 提出物联网的意义之一 形成规模效应巨大的聚合产业10年内 物联网 可能大规模普及 到2020年世界上物物互联的业务跟人与人通信的业务相比将达到30 1 物联网被称为是下一个万亿级的信息技术产业 提出物联网的意义之二 在统一标准和架构体系下快速形成成熟的产业链随着 物联网 概念的提出和各种标准组织的成立 物联网的各种协议和体系架构正在迈向统一标准的方向 而在统一的标准和架构体系下 才可能尽快推进物联网产业链的成熟和大规模商用 提出物联网的意义之三 基于统一网络和应用平台 形成感知泛在聚合效应当前已存在的各种物联网应用雏形最大的局限就是行业类型单一 网络范围局限物联网的概念提出了统一网络和应用平台 行业交叉的泛在聚合效应 才是物联网概念的精髓所在 感知层是物联网全面感知的基础 RFID标签和读写器M2M终端和传感器传感器网络和网关 感知层实现方式 摄像头和监控GPS定位智慧家居网关 感知层作用 感知层突破方向 感知和识别物体采集和捕获信息 更敏感和全面的感知能力解决低功耗的问题解决小型化和低成本问题 RFID读写 智慧家居网关 M2M终端 传感器网络 摄像头 GPS 传感器网关 感知层是实现物的世界连接和感知的基础 必须考虑感知层的全面布局和发展重点产品策略 无线连接 有线连接 网络层是物联网无处不在的前提 接入网 无线 光纤各种类型的接入形式核心网 统一IP协议上的大带宽的可靠网络业务支撑平台 业务统一管理部署和运营支撑 网络层主要层次 网络层作用 网络层突破方向 连接感知层和应用层随时随地的连接实现当前最成熟的部分 扩展规模 以实现无处不在业务可扩展的管理运营能力简化结构 上下层面融合 ONU 接入网络无线接入 2G 3G LTE WLAN WiMax有线接入 光纤 PON 和铜线 xDSL 汇集承载 IP化传输网络 PTN CE 核心网络 业务网关统一IP协议的高效率的核心网络 设备 接口针对海量流量和高可靠性要求的拓扑和机制边缘业务控制实现业务感知 控制和策略转发 CPE 业务平台 鉴权平台 计费平台 经营分析平台 业务支撑平台提供终端和业务的通道和联动控制逻辑实现不同终端和业务统一管理 部署和扩展针对客户提供用户自定义业务环境和接口 网络层是物联网成为普遍服务前提 必须关注规模扩展机遇 重点是接入网络和业务支撑平台 应用层是物联网智慧处理的中枢 智慧家居智慧交通智慧城市 应用层主要应用方向 应用层作用 应用层突破方向 信息技术与行业专业技术结合实现广泛智慧化应用的解决方案集合 信息技术与行业的深度融合信息的社会化共享和安全保障基于云计算的应用整体架构 智慧电力智慧医疗智慧通信服务 云计算资源 云计算业务 计算能力 存储能力 全局控调 SaaS PaaS IaaS 云计算的意义适应业务量增长不确定性的弹性架构体系适应海量数据计算和存储的低成本曲线的架构适应开放式的应用提供和部署环境IT架构和商业模式转变的关键 智慧家居 智慧电力 智慧交通 智慧医疗 智慧城市 智慧通信服务 六大热点涵盖了主要应用和投资方向 应用层是物联网的智慧中枢 必须关注云计算新架构应用和聚焦方向的应用方案集合的提供 物联网发展的演进路线 信息汇聚 协同感知 泛在聚合 主要特征泛在的感知服务将海量信息进行聚合 产生出新的有应用价值的信息 即物联网广泛应用于各个领域 实现任何人 任何物体 任何时间 任何地点的互联互通 引发新的应用和服务模式 关键技术信息聚合理论 模糊控制技术 泛在异构网络 人工智慧 仿生传感器 纳米材料 生物芯片等 主要特征将分布于多区域的 利用多种感知技术手段所采集信息进行汇聚 通过通信网络将感知信息汇聚到业务应用系统 集中进行信息的处理与共享 并提供信息应用服务 关键技术传感器设计与实现 短距离无线传输技术 低功耗技术 电磁兼容技术等 以实现相关信息采集 汇聚设备的小型化 低功耗 低成本 国产化和绿色环保 主要特征以事件 任务和目标为驱动进行感知 网络和应用各个层面的协同工作 系统具备分布式 跨层次 自学习的协同处理能力 提供智慧 精确的多元化信息服务 关键技术任务驱动的大规模自治组网技术 上下文感知技术 移动通信网络与无线传感器网络无缝融合技术 海量信息处理技术等 物联网最关注以人为中心 统一的物联网概念核心关注点是 以人为中心 建立为人服务的物的基础架构和应用体系 E社会模型 智慧地球模型 强调以人为中心的任意可达的网络强调以人为中心的按需可用的服务 强调为人服务的生产生活各个方面强调为人服务的智慧处理能力提升 智慧城市 智慧电力 智慧医疗 智慧水源 智慧电信 智慧零售 智慧交通 智慧石油 智慧银行 智慧食品 SmartPlanet智慧地球 物联网不是包含一切的连接物的网络 其核心是以人为中心的物的网络和为人服务的应用 物联网产业链现状分析 感知层 网络层 应用层 网络设备 业务支撑平台 最终用户 行业用户 商业用户 家庭用户 应用集成商 终端提供商 模块提供商 软件提供商 芯片提供商 设备提供商 芯片提供商 系统集成商 软件提供商 硬件提供商 软件提供商 硬件提供商 网络服务提供商 运营商 专网 服务提供商 个人用户 物联网是一个产业链非常长和构成很复杂的产业 标准化 开放和协同是关键 标准化 标准的协议和标准的价值链模式产业链各环节进行联合的基础 精确分工和联合的前提开放 核心是产业利益之争既有行业专业领域的封闭性将是物联网模式的最大挑战协同 各环节厂商竞争力各有所长 只有各环节强强联合 优势互补 才能提供完整的解决方案 政府支持物联网发展要点 1 2 5 6 3 4 物联网发展关注要点 应用服务导向 关键技术突破 试点示范带动 产业联盟推进 基础设施先行 产业园区辐射 传感器技术和部件移动通信技术和芯片数字信号处理技术 政府事务应用社会公共服务应用行业和企业专业应用 公共安全 交通 环境生活服务 医疗卫生安全溯源 电网 物流 通过产业联盟的成立 推进产业快速发展争取科技重大专项 支持关键技术成果产业化 通过产业园区建设 聚焦和强化产业力量 物联网受到高度关注 试点项目与投资趋向 和 参与产业联盟与争取重大专项 是关键 国际著名厂商物联网布局规划要点 各厂商都处于起始布局阶段 国内厂商 全面布局起步 国际厂商 从优势出发布局起步 M2M应用是当前重要的市场机遇 行业应用系统 业务支撑平台 WMMP A 接入网络 通信网关 M2M终端 M2M网关和M2M模组 无线连接 有线连接 WMMP T M2M应用是当前重要的规模化的市场机遇 运营商客户和行业客户都存在重要的拓展机会 电信运营商主导范围 行业客户主导范围 运营商主导的天然前提 大规模M2M应用需要大范围的网络覆盖M2M应用是当前重要的市场机遇 市场规模巨大 CMCC统计到2010年累计规模 M2M终端机遇 M2MSIM卡 M2M移动通信模块 M2M终端都有很大市场空间接入网络机遇 IP化承载网络 如PTN CE 光纤宽带接入 如xPON M2M业务平台机遇 三大运营商都处在M2M业务平台大规模建设的上升初期 承载网络 行业客户最核心利益部分 多为自主运营不同行业的信息化水平参差不齐 投入差异明显行业应用系统机遇 电力 交通 城市公共服务等领域是当前热点 运营支撑平台 M2M业务平台 RFID技术和应用的市场前景巨大 RFID应用要素 应用领域 身份识别 签名认证应用要求 身份认证 签名 交易要求具备法律效力 不可抵赖 篡改及假冒 应用领域 财富管理 商业交易应用要求 构建虚拟 围墙 确保数字财富 数字物品的安全 应用领域 识别防伪 记录管理应用要求 与实体社会映射通道分布广泛 方便快捷 映射关系一致 RFID广阔的应用前景 移动支付 不停车收费 物流仓储 RFID技术具有广阔的应用前景和乐观的市场空间 应该及早掌握相关技术和实现产品化 商品防伪自动导航食品追溯药品追溯自动导游校园一卡通 传感网应用是未来感知层的主要形式 农业生产监控 城市环境监控 生产安全监控 易观国际预测数据中国传感网市场规模将于2015年超过200亿元2010年和2011年市场增长速度显著提升 传感网市场开始规模启动 传感网具有广阔的应用前景和乐观的市场空间当前传感网发展还存在关键技术突破和协议统一等问题传感网是当前物联网技术突破的主要方向 手机集成传感器平台是发展趋势 手机发展趋势是 移动互联网服务 移动传感服务 这是值得关注和研究的方向 内置传感网关 集成式传感器 分布式传感器 手机传感器平台 移动支付类业务 医疗交通类业务 游戏类业务 手柄 基于定位类业务 搜索 感知类业务 防盗 物联网产业特点与机遇分析 物联网行业特点 物联网产业特点 产业链非常长 构成复杂物联网产业发展关键词 标准化 开放和协同 物联网行业参与者 物联网当前重要机遇 物联网未来潜在机遇 国家和地方政府 高度关注 积极投入和促进发展三大运营商 视频监控应用已初具规模 积极布局拓展M2M应用国内著名厂商 产业链全面布局起步国际著名厂商 从优势出发布局起步众多小厂商 定位于感知层 具有某项技术的先发优势 M2M架构和应用 当前重要的规模化的市场机遇视频监控应用 当前另一个重要的市场机遇政府示范项目 有利于实现行业突破和提升内部产业化能力 RFID技术和应用 广阔的应用前景 应掌握技术和实现产品化传感网技术和应用 广阔的应用前景 初期合作和适时并购手机集成传感器平台 移动互联网服务 移动传感服务 新趋势 主导商业模式和行业利益竞争的挑战 物联网当前主流商业模式 优点 最符合行业特点的应用体系缺点 最初级的应用形式缺乏扩展能力的架构阻碍实现泛在聚合 运营商主导的商业模式 开放式均衡发展的商业模式 优点 可扩展的架构和应用体系有利于实现泛在聚合缺点 复杂的架构和应用体系无法满足所有应用的需求产业唯一核心阻碍产业发展 优点 可扩展的架构和应用体系有利于实现泛在聚合可满足所有应用需求缺点 产业链 架构应用体系复杂 物联网商业模式有待确定 核心是行业利益的竞争 开放式应用提供模式有利于产业发展针对商业用户 家庭用户 个人用户的商业模式依然是运营商主导的通用服务 产业规模增长的挑战 协同的标准化 种类繁多的各种组织标准 终端管理和标准化 终端的标识方法和寻址问题制定服务类别 解决QoS问题安全和隐私策略 认证方法互联互通的问题 对于通信网络的要求 低移动性实时性低数据量高可靠性群组性防盗性异构网络统一接入路由计费安全QoS终端管理 协同的通信标准和协同的各行业标准对于物联网产业规模快速增长是关键 但任重而道远 各行各业的行业标准 各行各业的行业标准是实现物联网规模增长的前提协同的行业有利于降低行业互联互通的成本美国和欧盟成立大量组织 来制定各个行业的标准智慧电网标准 如美国的SmartGrid智慧交通标准 如欧盟的eCall 整合复杂产业链的挑战 智慧交通举例 需要涉及的信息 道路交通状况 局部天气 车辆状态 驾驶者体征 行人信息获取 交通限制提示 自动导航等需协同的行业 政府 交通 环保 公交 公安 汽车制造 保险 汽车保养 气象等如何围绕 汽车 协同起来 整合整个产业链 并建立统一的标准 这是很大的挑战 运营商是物联网复杂产业链最适合的整合者 但整合的难度也很大 尤其是行业用户壁垒 运营商是当前中国物联网产业最合适的产业链整合者 体系架构的角度投入集约化和业务可扩展的架构和应用体系泛在聚合根本目标实现的必须前提 产业发展的角度运营商最具备承担产业链整合者的能力和实力政府的积极推动将是行业应用突破的关键 整体产业发展前景不确定性的思考 发展的不确定性决定了必然的发展起伏 当前既要充分把握物联网机遇 也要谨慎控制风险 物联网产业发展驱动力 时间 2009 2010 2011 产业发展 2012 2013 2014 1 2 3 4 2015 时间 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 市场发展 1 2 3 4 物联网产业发展周期预测 5 5 阶段一 驱动力是技术推动市场和产业处于触发期 开始起步阶段二 驱动力是政府扶持推动市场和产业处于过热期 潜在泡沫阶段三 驱动力是小规模市场需求推动市场和产业处于探底期 冷静思索阶段四 驱动力是市场需求扩大推动市场和产业处于恢复期 重新加速阶段五 驱动力是不断增长的市场需求推动市场和产业处于成熟期 稳定发展 当前发展的问题1 效果和效益 当前发展的问题2 利益和信息安全 物联网关注度超过实际发展水平 效果被夸大启动阶段 行业了解和切入深度不够以监控为主的初级应用 带来效益成果有限 行业内部利益相关 对于合作的壁垒和抵触涉及生产经营重大决策 实施风险较大信息安全得不到保护 缺少法规和技术手段 市场激烈竞争下生存壮大的思考 激烈市场竞争过程中 产业策略 自主研发能力 适应市场要求的体制都是成功必需的基础 当前产业分布状态 充分竞争后分布状态 产业成熟后分布状态 物联网产业处于起步阶段众多的厂商介入其中 没有一家具有控制性优势各厂商都在寻找自己的产业定位 和共同探索产业发展当前阶段策略建议 寻找产业定位和储备对应能力产业参与 合作和扩大影响力 物联网产业处于激烈竞争阶段厂商出现分化 形成一些具有优势的厂商和更多小厂商各厂商都在推进自己的产业策略 产业链各环节核心逐渐确立充分竞争阶段策略建议 明确策略 完善体制和执行力产业实践 合作和提升竞争力 物联网产业处于成熟发展阶段厂商数量出现快速收缩 形成一些占有绝对优势的大厂商大厂商几乎把控产业链各环节 产业链分布发展成熟产业成熟阶段策略建议 明确的产业链环节上最大化市场份额和最强化综合能力 物联网产业发展思考 物联网行业发展面临挑战 商业模式的不确定性 核心是行业利益的竞争 开放式应用提供模式有利于产业规模的迅速发展协同标准化的不确定性 关键是协同的通信标准和各行业标准整合复杂产业链的不确定性 运营商是最适合的整合者 难度很大 尤其是行业壁垒 物联网产业发展策略思考 物联网产业竞争能力思考 总体上 既要充分把握物联网发展机遇 也要控制不确定的风险应该坚持运营商和行业客户并重的市场策略基于物联网建立和运营商战略关系 对于长远发展是必要的建立应用服务提供能力是立足物联网发展的关键 建立产业研究 产业战略和行业战略的完整的公司战略体系基于战略定位 拥有核心技术能力和自主研发能力建立适应市场竞争要求的公司体制拥有真正适应市场竞争的综合能力是成功必需的基础 物联网应用举例 畜牧溯源 给放养的牲畜中的每一只羊都贴上一个二维码 这个二维码会一直保持到超市出售的肉品上 消费者可通过手机阅读二维码 知道牲畜的成长历史 确保食品安全 我国已有10亿存栏动物贴上了这种二维码 物联网应用举例 无线农业 2002年 英特尔公司率先在俄勒冈建立了世界上第一个无线葡萄园 传感器节点被分布在葡萄园的每个角落 每隔一分钟检测一次土壤温度 湿度或该区域有害物的数量 以确保葡萄可以健康生长 研究人员发现 葡萄园气候的细微变化可极大地影响葡萄酒的质量 通过长年的数据记录以及相关分析 便能精确的掌握葡萄酒的质地与葡萄生长过程中的日照 温度 湿度的确切关系 这是一个典型的精准农业 智能耕种的实例 葡萄园环境监测 物联网应用举例 智慧医疗 人身上可以安装不同的传感器 对人的健康参数进行监控 并且实时传送到相关的医疗保健中心 如果有异常