物聯(lián)網(wǎng)，作為新興高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，已被世界各國當作應對經(jīng)濟危機、振興經(jīng)濟的重點技術(shù)之一。因此，在新的一年來臨之際，我刊特邀請中國著名通信專家、上海信天通信有限公司總經(jīng)理祁慶中先生就物聯(lián)網(wǎng)與機器對機器通信(M2M)業(yè)務發(fā)展戰(zhàn)略的話題發(fā)表他的觀點。

祁慶中先生認為，現(xiàn)階段各種形式的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務中最主要、最現(xiàn)實的形態(tài)是M2M業(yè)務，M2M業(yè)務在許多國家內(nèi)正在受到高度的重視，在一些行業(yè)中已經(jīng)或?qū)⒙氏鹊玫揭?guī)模化的應用，并逐漸地影響到更多的行業(yè)。

祁慶中先生指出，M2M會在若干年后成為LTE的核心應用之一。同時，M2M業(yè)務終端在形態(tài)和業(yè)務支持上將呈現(xiàn)高度的創(chuàng)新性和融合性，在一些行業(yè)應用中將日益支持無線接入帶寬與業(yè)務的靈活調(diào)度管理，也可能與一些相鄰業(yè)務實現(xiàn)一定程度的融合，在另一些行業(yè)應用中M2M終端將可能與一系列的傳感器和監(jiān)測、控制設(shè)備深度融合。

1 物聯(lián)網(wǎng)的概念與發(fā)展動向

近年來，“物聯(lián)網(wǎng)”的概念及其應用得到了許多通信技術(shù)研發(fā)強國(包括中國)的高度重視。日本、韓國自2004年起提出了“泛在網(wǎng)絡(luò)”戰(zhàn)略，分別提出了“U-Japan”計劃和“U-Korea”戰(zhàn)略;中國在2007年黨的‘十七大’報告中提出工業(yè)化與信息化“兩化融合”的概念，其中物聯(lián)網(wǎng)是實現(xiàn)兩化融合的重要基礎(chǔ);2009年1月，美國總統(tǒng)奧巴馬在與工商領(lǐng)袖的圓桌會議上提出了相應的“智慧地球”的概念，其中包括了智慧型的基礎(chǔ)設(shè)施;2009年8月，國務院總理溫家寶視察中科院無線傳感網(wǎng)工程中心，提出“在傳感網(wǎng)發(fā)展中，要早一點謀劃未來，早一點攻破核心技術(shù)”，要求盡快建立“感知中國”中心;2009年9月，經(jīng)國家標準化管理委員會批準，全國信息技術(shù)標準化技術(shù)委員會組建了傳感器網(wǎng)絡(luò)標準工作組;2009年11月，中科院、江蘇省政府、無錫市政府簽署協(xié)議，在無錫共建中國物聯(lián)網(wǎng)研究發(fā)展中心;2009年11月，中國移動與無錫市市政府簽訂了推進“TD-SCDMA與物聯(lián)網(wǎng)融合”合作框架協(xié)議，將在無錫建立中國移動物聯(lián)網(wǎng)研究院和物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心;2009年11月，由數(shù)十家組織發(fā)起在北京成立了“中關(guān)村物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”，其成員包括了清華同方股份有限公司、北京移動、北京郵電大學、中科院軟件所、北京交通委信息中心等12家單位，其工作內(nèi)容包括支撐北京市正在制訂的“感知北京”的示范工程建設(shè)方案。一時間，對物聯(lián)網(wǎng)的研究蔚然成風。

物聯(lián)網(wǎng)是指物體通過智能感應裝置，經(jīng)過傳輸網(wǎng)絡(luò)，到達指定的信息承載體，實現(xiàn)全面感知、可靠傳送和智能處理，最終實現(xiàn)物與物、人與物之間的自動化信息交互與處理的智能網(wǎng)絡(luò)。

ITU在2005年年度報告中對物聯(lián)網(wǎng)的闡釋是:信息與通信技術(shù)的目標已經(jīng)從任何時間、任何地點連接任何人，發(fā)展到連接任何物體的階段，而萬物的連接就形成了物聯(lián)網(wǎng)。中國移動對物聯(lián)網(wǎng)的定義是“物體具有全面感知能力，對信息具有可靠傳送和智能處理能力的連接物體與物體的信息網(wǎng)絡(luò)”。IBM、中國移動、中國電信等都將物聯(lián)網(wǎng)的三大基本要素歸納為:全面感知(利用傳感器、二維碼、射頻標識(RFID)等近程通信技術(shù)隨時隨地獲取物體的信息)、可靠傳遞(以通過各種電信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的融合，將物體的信息實時準確地傳遞出去)、智能處理(利用云計算，模糊識別等各種智能計算技術(shù)，對海量的數(shù)據(jù)和信息進行分析和處理，對物體實施智能化的控制)。

物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務的概念非常寬泛，在不同的行業(yè)內(nèi)、在不同的國家和地區(qū)可能會有多種多樣的定義和應用形式，例如一種典型的概念是將所有的物品通過短距離RFID等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實現(xiàn)局域范圍內(nèi)的物品“智能化識別和管理”。移動業(yè)務運營商所定義的機器對機器通信(M2M)的簡稱也是另一種狹義的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務，其特指基于蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)(包括CDMA 1X/EVDO、GPRS、WCDMA、TD-SCDMA等)，使用通過程序控制自動完成通信的無線終端開展的機器間交互通信業(yè)務，其中至少一方是機器設(shè)備。

筆者認為，現(xiàn)階段各種形式的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務中最主要、最現(xiàn)實的形態(tài)是M2M業(yè)務，其主要原因在于:M2M業(yè)務所基于的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)是在廣闊范圍內(nèi)覆蓋的，相對于很多行業(yè)而言通信行業(yè)更加注重全程全網(wǎng)的標準化和體系架構(gòu)的開放性，另外電信運營商在ICT產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)和應用推廣中具有的重大的影響力和推動力，這些因素使得M2M業(yè)務正在處于快速、規(guī)?；陌l(fā)展過程中。

物聯(lián)網(wǎng)和M2M已成為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)與移動通信網(wǎng)之后的世界信息產(chǎn)業(yè)第三次浪潮。調(diào)研機構(gòu)Forrester預測，到2020年，物物互聯(lián)業(yè)務與現(xiàn)有人人互聯(lián)業(yè)務之比將達到30比1，下一個萬億級的信息產(chǎn)業(yè)將是物物互聯(lián)。中國移動通信研究院在2009年9月的全國M2M高峰論壇上表示，中國移動下一個上億級用戶規(guī)模的應用將是M2M。

2 M2M業(yè)務的應用與運營進展

對于移動業(yè)務運營商而言，M2M業(yè)務的戰(zhàn)略價值在于:有助于強化移動運營商之間的經(jīng)營差異化，M2M業(yè)務所處的市場是一個比較典型的藍海市場，其市場容量是很大的;大量的M2M應用具有非實時或者占用帶寬小的特征，對無線接入網(wǎng)絡(luò)和核心網(wǎng)的壓力不大，有助于提高移動運營商的網(wǎng)絡(luò)資源利用率;在以往的信息化應用方案中增加了M2M業(yè)務后，將有助于針對許多行業(yè)形成更深入、更完整、更有黏著度的解決方案。M2M業(yè)務最深層次的價值在于:推動社會信息化向縱深發(fā)展，將信息化從滿足面向人與人的溝通和辦公業(yè)務流程的支持，深入到眾多行業(yè)的生產(chǎn)運營末端系統(tǒng)，從而對“兩化融合”形成有效的支撐。

M2M業(yè)務可以廣泛地應用到眾多的行業(yè)中，包括車輛、電力、金融、環(huán)保、石油、個人與企業(yè)安防、水文、軍事、消防、氣象、煤炭、農(nóng)業(yè)與林業(yè)、電梯等。筆者優(yōu)先看好的是智能電網(wǎng)、公交運輸、面向個人和企業(yè)的安防、金融這幾個行業(yè)的M2M應用。

至2009年9月日本KDDI已售出約200萬臺M2M通信模塊，其中50%的終端已在用。KDDI的M2M業(yè)務針對的兩個主要行業(yè)市場分別為車輛管理(占到總量的50%，主要銷售給汽車制造企業(yè))和兒童定位(占到總量的10%，銷售給保安服務公司，不面向最終用戶)。KDDI的M2M業(yè)務策略為:聚焦在提供優(yōu)質(zhì)完善的通信服務，收取通信費用，而不提供行業(yè)應用服務;定制嵌入式通信模塊，嵌入到各種行業(yè)終端和應用，實現(xiàn)對產(chǎn)業(yè)價值鏈的把握。

法國電信是歐洲第一家提供完整端到端M2M方案的電信運營商，目前已擁有超過110萬戶的M2M UIM終端。法國電信擁有的兩個M2M業(yè)務品牌分別為數(shù)據(jù)通道服務“M2Mdata”、管理和應用服務“M2MConnect”:3個M2M應用產(chǎn)品子品牌分別為基于定位的車輛綜合管理“Fleet Link”、基于定位的個人管理“Lone Work”以及提供移動網(wǎng)定位服務的“Cell ID”。

Sprint已經(jīng)通過ODI(Open Device Initiative)計劃認證了160名廠商的M2M終端設(shè)備，這些終端設(shè)備被廣泛應用到智能抄表、無線POS機、車載管理等多個行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)。Sprint在2009年年中與M2M虛擬運營商DataSmart簽訂多年戰(zhàn)略合作關(guān)系，由DataSmart向Sprint客戶提供完整的端到端解決方案(包括終端測試、應用試用、開發(fā)支撐、資費方案、終端管理等)。

2009年7月Verizon Wireless與高通宣布建立一家專門提供M2M產(chǎn)品的合資公司，將利用高通多樣的M2M解決方案，同時充分利用Verizon Wireless先進的連接技術(shù)與專業(yè)的設(shè)備認證技術(shù)，為包括醫(yī)療保健、制造業(yè)、公共事業(yè)、消費品等各種細分市場提供相關(guān)服務。

目前，中國移動M2M終端數(shù)已經(jīng)超過300萬，主要集中在電力、交通和金融行業(yè)，截至2009年6月中國移動已在全國31個省、市、自治區(qū)開通了M2M業(yè)務，相繼推出了“車務通”、“電梯衛(wèi)士”、“消防監(jiān)控系統(tǒng)”、“愛貝通”和“關(guān)愛通”這5項M2M應用，預計未來5年平均增長率將可能達到60%以上。中國移動在2007年前后就在重慶建立了M2M運營支撐中心，負責全國M2M產(chǎn)品的研發(fā)、M2M平臺的建設(shè)等工作。預計至2010年底，中國電信的M2M用戶數(shù)也將接近100萬。

3 M2M業(yè)務的關(guān)鍵技術(shù)

一個典型的M2M系統(tǒng)是由傳感器(或監(jiān)控設(shè)備)、M2M終端、蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)、終端管理平臺與終端軟件升級服務器、運營支撐系統(tǒng)、行業(yè)應用系統(tǒng)等環(huán)節(jié)構(gòu)成。M2M業(yè)務涉及一系列關(guān)鍵技術(shù)，包括系統(tǒng)架構(gòu)、終端管理平臺、專用芯片技術(shù)、模塊與終端技術(shù)、服務質(zhì)量(QoS)與流量控制、傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。

(1)系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

M2M業(yè)務的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計中要兼顧寬帶和窄帶無線接入應用、實時和非實時應用，要能支持系統(tǒng)的開放性以便于接入和二次運營。

(2)終端管理平臺

終端管理平臺實現(xiàn)對全網(wǎng)M2M終端的統(tǒng)一的鑒權(quán)認證，并可以支持終端遠程診斷功能和終端軟件的遠程自動升級功能(此時與終端軟件升級服務器配合使用)，終端管理平臺可根據(jù)不同行業(yè)和客戶的需要選擇承擔或者不承擔客戶數(shù)據(jù)的傳輸功能;終端管理平臺可以全網(wǎng)部署一套，也可以分區(qū)域部署，分區(qū)域部署時可采用云計算結(jié)構(gòu)。

(3)專用芯片、模塊、終端技術(shù)

M2M模塊與終端之間的接口與AT(Attention)指令集需要進行標準化設(shè)計，并可將標準化后的管理協(xié)議棧從終端內(nèi)置遷移到模塊內(nèi)置，以利于降低終端成本;由于許多行業(yè)應用終端一旦部署后不便實施經(jīng)常性的維護，或者對運行的可靠性有較高的要求，因此M2M終端和模塊都迫切需要研發(fā)低功耗、高可靠性、長壽命的解決方案，在另一些用量大、成本敏感的行業(yè)中則需要研發(fā)低成本的M2M終端方案，另外在部分應用場合中采用“機卡合一”方案可能更為適合;由于物聯(lián)網(wǎng)和M2M業(yè)務成熟后的終端數(shù)量巨大，目前就有必要引入獨立的13位終端號段，并且要求終端逐步實現(xiàn)對IPv6的支持。

(4)QoS與流量控制

由于M2M業(yè)務使用無線網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)一定程度的QoS和保障無線網(wǎng)絡(luò)資源的利用率是需要平衡的兩個重要目標。因此，需要引入流量控制和終端休眠機制，針對部分行業(yè)應用過程中可能出現(xiàn)的空口資源過度占用或大批量終端同時接入的情況尤其要采用適合的處理機制，否則可能導致業(yè)務質(zhì)量的急劇惡化甚至業(yè)務中斷。

傳感器和傳感器網(wǎng)絡(luò)與M2M終端的接口標準化，也是M2M業(yè)務發(fā)展的一項基礎(chǔ)性工作。

4 M2M業(yè)務面臨的挑戰(zhàn)和發(fā)展趨勢

M2M業(yè)務具有廣闊的發(fā)展前景，但現(xiàn)階段還面臨不少現(xiàn)實的難點和挑戰(zhàn):

(1)首先是迫切需要制定國家層面的標準(即使中國三大移動業(yè)務運營商正在制定的M2M標準也不一致)。只有在標準化的基礎(chǔ)上，才能產(chǎn)生具有規(guī)?；杀拘囊幌盗心K和終端，才有可能產(chǎn)生與M2M的發(fā)展?jié)摿ο嗯涮椎漠a(chǎn)業(yè)格局。

(2)商業(yè)模式問題。要想通過引入M2M業(yè)務而真正有效地實現(xiàn)對客戶的價值，需要對特定行業(yè)的業(yè)務流程進行深入的研究、創(chuàng)新和試驗，而不同行業(yè)的應用方案可能差異很大、前期成本較高、資費單價較低，如何實現(xiàn)M2M產(chǎn)業(yè)鏈的共贏模式還有待探索。

(3)關(guān)鍵技術(shù)的挑戰(zhàn)。傳感器技術(shù)，低功耗技術(shù)、高可靠性、長壽命的終端技術(shù)，具有QoS的無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量等均是M2M業(yè)務面臨的重大技術(shù)問題。

(4)許多行業(yè)還存在著不同形式的行業(yè)壁壘，政策環(huán)境有待完善。

綜上所述，現(xiàn)階段各種形式的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務中最主要、最現(xiàn)實的形態(tài)是M2M業(yè)務，M2M業(yè)務在許多國家受到高度的重視，在一些行業(yè)中已經(jīng)或?qū)⒙氏鹊玫揭?guī)?；膽茫⒅饾u地影響到更多的行業(yè)。

未來幾年間，M2M業(yè)務將快速地進入很多行業(yè)，其用戶數(shù)也將快速成長，筆者預計至2012年底，中國國內(nèi)基于移動蜂窩通信技術(shù)的M2M用戶數(shù)將可能達到3 000～4 000萬，M2M也會在若干年后成為LTE的核心應用之一。同時，M2M業(yè)務終端在形態(tài)和業(yè)務支持上將呈現(xiàn)高度的創(chuàng)新性和融合性，在一些行業(yè)應用中將日益支持無線接入帶寬與業(yè)務的靈活調(diào)度管理，也可能與一些相鄰業(yè)務實現(xiàn)一定程度的融合(如支持更靈活的、移動性的、機動性的視頻監(jiān)控、數(shù)據(jù)協(xié)同等業(yè)務)，在另一些行業(yè)應用中M2M終端將可能與一系列的傳感器和監(jiān)測、控制設(shè)備深度融合。

祁慶中，上海信天通信有限公司總經(jīng)理，清華大學工學博士，中歐國際工商管理學院EMBA，中國電信集團公司科技委委員。曾任中國電信股份有限公司上海研究院副院長、中國電信集團公司上海研發(fā)中心副主任、上海信息產(chǎn)業(yè)(集團)有限公司副總經(jīng)理。主要研究領(lǐng)域為電信產(chǎn)品與增值業(yè)務、企業(yè)管理與發(fā)展戰(zhàn)略、互聯(lián)網(wǎng)應用。