物联网典型行业解决方案介绍

物联网典型行业解决方案介绍Page1前

言

物联网将进入万物互联发展新阶段，智能可穿戴设备、智能家电、智能网联汽车、智能机器人等数以万亿计的新设备将接入网络，形成海量数据，应用呈现爆发性增长，促进生产生活和社会管理方式进一步向智能化、精细化、网络化方向转变，经济社会发展更加智能、高效。物联网（IoT）概念

国际电信联盟(

ITU)

对物联网（IoT）做如下定义：

通过二维码识读设备、射频识别(RFID)

装置、红外感应器、全球定位系统和激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络

物联网引领行业数字化转型与创新变革，其中物联网涉及到人与物、物与物的信息交流，其产业链涉及到感知设备、模组、芯片、网络连接、物联网平台、运营、安全、应用服务等Page4接入技术未来世界

万物互联Page5

实现各行各业的数字

化，是达成智能社会

的必由之路从智慧的产品到智慧的产品体系全面云化正在成为必须人工智能将成为云的下一跳联接从“人”到“物”，联接的形态和需求都将产生根本性的变更所有终端都将是智能终端，都将产生数据,都需要联接智能社会万物智能万物互联万物感知内容、应用云、大数据NB-IoTLTEFTTxIoT平台

5G

APPs大数据APPs

云

APPs人工智能物联网操作系统+传感器+芯片+IoTAgent

跨行业的IoT平台

不同eLTE公用事业智慧家庭车联网医疗工业智慧城市运营商Top业务选择：公用事业，智慧家庭，车联网，智慧城市Page650M

->

90M18M

->

25M22M

->

35M

连接数2015

–

Q4

2016

22M

->

49M做大连接规模，做优连接服

务，做强连接应用

提供连接和服务，运营

数据

通过连接构建生态

运营商战略从卖SIM卡到端到端方案2014

U

Home智慧家庭：60%的领先运营商都发布了智慧家庭业务Page7中东欧洲中国

日韩拉美美国2013

QIVICON2014

Home

bySFR2014

Homelivein

France2013

Smart

Living2014

“和”

Smart

Home2015“悦

Me”

SmartHome2015“沃”Smart

Home

2016

Smart

Home,

Peru/

Brazil

/Chile

/Mexico2013

Smart

Life2014

Kibot

,etc

+2015

Be-Me

platform2013

Digital

Life2011

XfinityHome2012

FIOSHome

2014

WeR@Home

in

Italy2016

SmartHome

2015

Elife2016

Smart

HomePage8面向消费者

（IoT2C）

面向企业（IoT2B）

家庭•

家庭自

动化•

家居装

饰•

能源效

率

生活•

穿戴设备•

娱乐音乐•

休闲•

宠物•

玩具•

无人机

医疗•

体质•

监控•

诊断

移动•车联网•

电动自

行车

零售•

大型商店•

零售商店•

便利店

医疗•

监控•

诊断•

手术•

病人看

护

能源•

运输传

送•

煤炭•

核能•

非常规

能源

移动•

航空运输•

海上运输•

铁路运输•

汽车•

公共交通

城市•

基础设施•

水务/污

水•

采暖通风

与空调•

路灯•

安全•

生命救援

工业•

采矿•

石油/天

然气•

离散/连

续型生

产•

供应链

公共

服务•

学校大学•

政府•

银行•

保险•

行政机关•

商业服务

其他•

环境•

军事•

农业用户类型分类行业应用工业是最大的一个行业，未来预计能达到IoT总空间的25%，其次是智能城市和智慧医疗，预计总共能占到总市场空间8%-20%家庭和生活类连接是未来主力物联网细分市场众多，2B/2C并举，产业前景广阔

物联网（IoT）市场细分车联网（

C-V2X

）：下一个“移动终端”Page9

提供SIM卡给宝马公司

设立车友论坛

2014年花费€145M收购

Cobra

现在:

310万车联网用户

提供连接：Citroen,

Onstar

涉足后装市场/车队管

理

与Generali联合发展

150万UBI用户

OEM

市场：与

Volvo/

Nissan/

Renault合作

FMS

/

汽车追踪/

智能后视镜

120万连接,

1/3

在移动的

CMP平台上

提供连接：G-Book,

OnStar

与成为一起推出成翼

行

2008年收购

E-eye

High

Tech公司,服

务工程车辆

与起亚、现代合作车联网服务

2012:

$612M

收购Hughes

Telematics

2015:

计划发布

Verizon

Vehicle

2016:

收购

Fleetmatics

&

Telogis

2017:

5,700

名员工

•

管理的车队车辆数量超过1.8M

•

全球运营超过100个市场

提供E2E的UBI服务

2013年，与克莱斯勒公司合

作设计

Ram

1500

后装

IVI业务

发布UBI业务

2014年6月发布

AT&T消费

者车联网业务

与

Tesla合作

2017年：

11M

车联网用

户连接提供商•

无处不在的覆盖•

连接高可靠性•

保障速率、低时延等转型路径:•部署车联网平台•收购服务提供商•与行业合作服务提供商•

给车厂提供服务•

服务行业客户•

端到端运营C-V2X典型应用场景Page10eNB无网络覆盖场景

网络覆盖场景eNBRSUeNBeNB车车应用（V2V）•

前后车防碰撞预警•

并线辅助•

十字路口防碰撞预警•

紧急车辆预警•

车队自动巡航控制•

编队行驶车路应用（V2I）

云•

道路事故/施工提醒•

信号灯提醒•

交通灯控制动态规

划•

无信号灯路口提醒•

紧急车辆信号优先•

基于信号灯的车速引导车云应用（V2N）•

透视see

through•

交通灯控制动态规

划•

结合telematics的应

用：导航，保险UBI，

远程车辆诊断，版

本更新，娱乐…车人应用（V2P）

云•

行人防碰撞预警主流蜂窝物联技术标准均于2016年冻结Page11

MTC（CAT0）

2014年

6月

3GPP

R12冻结

CAT13GPP

R8冻结NB-CIoT

2015年5月

NB-M2M～2014年5月

NB-IoTWork

Item2015年9月

NB-IoT

2016

6月3GPP

R13冻结

eMTC（CATM）

2016

3月

3GPP

R13冻结NB-IoT是运营商切入智慧城市的关键Page12加拿大温哥华智能停车收入：

•

$70

Million

停车收入/年

•

$25

Million

罚款收入/年智慧停车智能垃圾桶智慧城市智慧城市

迪拜世博会2020：智能城市、智

能停车、智能抄表...

智慧路灯中国联通:•

上海联通

:

智能停车,

烟雾消防•

山东联通

:

智能灯杆追踪

中移动已经在NB-IoT上试点:

•

重庆货物跟踪

•

杭州智能停车

•

新疆油田监测环境监测

LG

U+

计划部署智能环境监测，

以及智能路灯…智慧抄表沃达丰集团:

智能抄表、停车、跟踪沃达丰西班牙:

智能抄表

德国:

智能垃圾桶荷兰:

智慧停车，智能抄表，追踪

+35%

-50%

Operation

labor

cost

Efficiency智能抄表VHA支撑政府建设智慧城市，在3年内部署了70万个智能水表

$13M

10-30%

人力成本

水务泄露•

10万互联网单车计划年中在北京商用•

深圳电信:

160万智能水表的部署计划•

白电跟踪及维护智能单车投标智慧城市的8个部分:

•

智能路灯

•

智能停车

•

垃圾管理

•

交通监控

•

空气监测

•

拥堵预测

•

天气预报

•

河道监测NB-IoT

生态发展加速Page13GSMA

NB-IoT

Forum:

64

members240+

NB-IoT

partners

from

20+

industriesSmart

WaterSmart

GasSmart

GridSmartParking

SmartBicycleSmart

Building

WhiteGoodsHealth

Care

SmartIndustry

StreetLightingTracking

&

TracingMonitoringAgricultur

eOperators…VendorsEquipment

Chipset/

ModulePlatfor

m/Server…

……Industry

AssociationsGasWaterLighting

NB-IoT

First

+

eMTC大部分运营商选择NB-IoT

First

+

eMTC布网

eMTC

First

+

NB-IoT

…

LoRa

First

+

eMTCPage14中国启动大规模NB-IoT网络的部署Page16

40万

站点

2017年2000万联接数

150万

站点

2020年全国普遍覆盖、深覆盖、

超过6亿的联接数数据来源:

中国工信部2017年6月《关于全面推进移动物联网（NB-IoT）建设发展的通知》物联网平台是解决物联网挑战的重要平台商业标准生态•

行业应用碎片化•

商业模式变革•

数据价值挖掘

•

各种行业联盟

•

没有统一的物联网操作系统

•

开放性••••3GPP:

2G/3G/4G,

NB-IoTIEEEE:

802.3,

8.02.xx,….ETSI

M2M,

ITU-T

IoT-ISGoneM2M,

zigbee,

z-wave技术•••••安全海量联接大数据云化多租户

Page25

物联网平台联接管理、应用使能E2E架构IoT平台核心网无线接入IoT终端安全技术未来智能社会，万物皆可升级为物联终端

终端。未来社会是万物感知，用什么感知？软件用手抓不到，人类只有依靠终端才能体会。终端不仅仅是手机，家庭路由器、摄像头、穿戴设备、传感器、汽车、物联网终端…等各种都可以称为“端”。不同物与物、人与物互联场景中，将会衍生出多种类型的通信协议，那万物互联场景中各类终端采用各自通信协议进行交互的互通工作，将由终端中的物联网操作系统来协同CoAPHiLinkJ808水表车载设备穿戴设备IoT平台CoAP

插件

云网关CIGJ808

插件

HiLink

插件…MQTT网关智慧家庭

新协议新增设备工业设备ZigBee/ZwaveModbusZigBee插件

IoT

AgentZwave插件

Modbus插件…

新协议新增设备E2E架构IoT平台核心网无线接入IoT终端安全技术NB-IoT/eMTC终端产业链逐渐成型Page67芯片模组NB-IoTeMTCMDM

9206

(2017Q2)XMM

7115（2016Q4）

XMM7315(2017Q4)

MDM

9206(FDD

2016Q4TDD

2017Q1)XMM7315

(2017Q4)GDM

7243I

(2016Q4)Balong110

(2017Q4)CAT1

*各芯片厂家规划的

eMTC和NB芯片以双模

为主*CAT1芯片、模组已可商用Monarch(2017Q2)FourGee

1150

Monarch

(FDD

2016Q4

(FDD

2016Q4

TDD

2017Q2)

TDD

2017Q2)

MDM

9207

FourGee

3800

(2016Q1)

(2016Q1)Boudica(2016Q4)BG96

A9500

SIM7000C(2017Q2)(2017Q2)(2017Q2)

EC21

(2016Q2)E2E架构IoT平台核心网无线接入IoT终端安全技术千亿物联时代需要物联网操作系统Page68

10亿连接

PC时代x86架构电脑

Windows

150亿连接

互联网时代

ARM架构手机Android/iOS

1000亿连接

物联网时代x86/ARM/DSP/MIPS/FPG

A…

各种终端

物联网操作系统E2E架构IoT平台核心网无线接入IoT终端安全技术物联网操作系统让终端更智能Page69不同类型通信协

议的互联互通自发现，自连接，自组网网络可快速自愈终端智能化是物联网发展的基础E2E架构IoT平台核心网无线接入IoT终端安全技术物联网操作系统玩家Page70

十大物联网开源操作系统

Andorid

Things，谷歌Contiki，是一个开源的、容易移植的多任务操作系统eLinux，也称为Embedded

Linux，即嵌入式Linux

操作系统FreeRTOS，一个迷你的实时操作系统内核，完全开源mbed

OS，由ARM开发Raspbian，是一款基于Debian，为树莓派硬件而设计的操作系统RIOT，友好的物联网操作系统Ubuntu

Core，

Ubuntu

是目前最流行的Linux

版本，而Ubuntu

Core旨在将Ubuntu

带向物联网世界Huawei

LiteOS，Tizen，Linux基金会和LiMo基金会，联合英特尔和三星电子，共同开发E2E架构IoT平台核心网无线接入IoT终端安全技术Huawei

LiteOS物联网操作系统Page71

Huawei

LiteOSOpen

APIs

传感框架

内核哑终

端

互联框架

智能

终端安全框架

[

轻量级

]•

可伸缩内核•

uA级功耗•

uS级响应[

组网智能

]•

优化的Mesh自

组网，组网

快、组网稳、

组网多[

联接智能

]

•

WiFi、

Zigbee、NB-

IoT等短距、

长距协议设备

的互联互通

[

管理智能

]•

不同类型、不同接口传

感器的统一管理，即插

即用•

端管云协同的安全管

理，降低终端被攻击的

风险E2E架构IoT平台核心网无线接入IoT终端安全技术Huawei

LiteOS，1个轻量级内核+N个框架Page72互联互通（HTTP/CoAP/MQTT/LWM2M）

网络协议栈

通信协议uIP/lwIP/RPL

BLE/WiFi/6LowPAN/Zigbee/

PLC/NB-IoT传感器管理

驱动管理双向设备认证

加密算法库内核功能X68DSPARM11ARM

Cortex-A7，Cortex-A17，

Cortex-A53ARM

Cortex-M0，Cortex-M3，

Cortex-M4，Cortex-M7应用ProfileAPI

认证传感算法库

POSIX接口（Libc/Libm/STL

C/C++语言标准库）

任务管理

内存管理

中断管理

SafeArea

硬件抽象层芯片驱动

外设驱动自组网

APIsOpen

APIs

安全框架提供终端的安全能力轻量级内核•••••可伸缩，最小到6KBuA级功耗uS级响应支持多种芯片架构提供标准接口

互联框架多协议设备互联互通、自组网传感框架统一多传感器的管理…E2E架构IoT平台核心网无线接入IoT终端安全技术互联框架解决不同协议终端的互联互通Page73应用Profile

CoAP•

提供IP、TCP/UDP、

CoAP完整协议栈，降低

开发门槛，实现互联•

提供可灵活配置的应用

Profile，实现不同设备的

互通网关云平台

应用Profile

CoAP轻量级TCP协议

轻量级IP协议

NB-IoT协议

NB-IoT设备

应用Profile

CoAP

TCP/UDP

IP协议IEEE

802.11协

议

WiFi设备

应用Profile

CoAP

TCP协议

IP协议异构协议到IP的适配

IEEE

802.15.4协

议

Zigbee设

备E2E架构IoT平台核心网无线接入IoT终端安全技术传感框架提供多传感器统一管理Page74计步心率检测…环境感测

算法…环境监测统一的传感器交互管理

统一的传感算法库运动算法

心率算法…

BSPManager

SPI

温湿度

传感器

OpenI2C

光照传感器统一的驱动接口

Read

Write

UART

GPIO

陀螺仪

加速

度计

IoctlDMA

心率

传感器

SensorManager配置采样上报…指纹算法••提供多种传感算法，应用无需开发，直接调用抽象不同类型传感器接口，屏蔽硬件细节，实现即插即用传感器

终端E2E架构IoT平台核心网无线接入IoT终端安全技术安全框架提供端管云协同安全能力Page75端云安全传输安全API

认证

终

端

安

全双向设备认证

设备管理（LWM2M）

白名单

双向设备认证安全固件/APP升级

安全启动白名单云端认证鉴权

DTLS路由层RPL安全

网络层安全

数据链路安全SafeArea

安全ID

密钥管理

安全存储E2E架构IoT平台核心网无线接入IoT终端安全技术携手合作伙伴，共建LiteOS生态Page76Huawei

LiteOS：开源+开放芯片/

模组开发板供应商

终端

厂商传感器E2E架构IoT平台核心网无线接入IoT终端安全技术物联网时代，万物都能被远程感知和控制，安全形势空前严峻Page78

27%的控制系统已经被攻破或被感染80%以上的设备采用简单密码80%以上的设备保留有硬件调试接口70%以上的设备通信过程不加密90%以上的设备的固件升级更新过程不进行签名验证大量物联网通信协议缺乏安全机制

，如KNX*数据来源：HP

Fortify:

Defense

for

the

Internet

of

ThingsE2E架构IoT平台核心网无线接入IoT终端安全技术应用不可信风险安全凭证等重要数据泄露应用入侵&攻击出口多：DDoS攻击风险高IoT通信协议：MQTT/CoAP等安全平台自身漏洞和API开放风险劫持/重放/篡改/窃听等中间人攻击物理隔离失效，业务渗透风险网络攻击&入侵风险无线协议缺陷：接入泄密封闭的工业应用&协议：无法识别资源、计算能力和成本受限：防病毒等软件无法安装加密、口令、PKI、指纹等技术无法OS无法及时打补丁、漏洞多设备户外、分散：易被物理攻击、驱动的不可信：易泄密、攻击物联网安全威胁总体分析Page79感知网络服务LTE/3G/NB-IoTWi-Fi工业交换机RFID温度Sensor湿度Sensor车载手机电视摄像头接入交换机IoT网关GSM/3G/4G/5GPSTN/ISDNWLAN/WSN工业以太网ONT健康监测工业控制公安行业视频监控物流管理目录服务IoT业务平台ICT管理空间信息管理QOSIoT主要特征：泛Sensor，无处不在；IP化/融合化；业务开放性

1

实施

篡改和仿冒

2

，被篡改、入侵

34

46

5

7新风险传统风险2E2E架构IoT平台核心网无线接入IoT终端安全技术传统安全特点物联网安全特点物联网安全设计安全后果不同•重点是隐私保护和权限控制•主要后果是信息泄露•后果可能包括人身事故、财产损失等较为严重的事件•重点包括系统的可靠性、机密性、完整性等多个方面•不同应用场景安全目标也不一样，更加多样化•根据后果的严重性，考虑系统的安全防护措施优先级•在信息安全防护之外，往往要增加本地物理的保护措施环境条件不同•大部分环境计算能力较强，且较为标准•有用户的参与•协议种类相对比较少•部分终端计算、存储资源受限，传统防御不可用•物联网中攻击者更便于物理接触终端，攻击手段更多•终端标准化程度低，位置分散，更新较慢，保留很多老旧技术，管理更难•大部分终端界面简单甚至没有，用户参与困难•协议种类繁多，不同领域差异性大，状态简单；私有协议多•设备没有回滚可言，设备重启等方式不可接受，无法从备份中恢复生产•除病毒入侵等防护，还要防止Device控制、资源、电量消耗攻击等•形态尺寸受限、特殊环境、电磁、高温、资源等限制•考虑轻量级安全防护方法•加强终端的防护，如TPM•威胁检测及安全措施的自动化及兼容性•针对物联网的安全产品攻击手段与防护方法基本一